شبیه سازی رواناب حوضه های آبخیز مناطق خشک در مقیاس ماهانه با استفاده از مدل SWAT (مطالعه موردی: حوضه آبخیز لار)

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: بشر در طول حیات خود شاهد حوادث مختلف هیدرولوژیکی مانند کمبود آب، خشکسالی، سیل، وقوع بهمن و ... بوده است که دامنه خطر این حوادث تابع رفتار متغیرهای هیدرولوژیکی و خصوصیات حوضه­ های آبخیز می ­باشد. فقدان آمار و اطلاعات یا کافی نبودن آمار درست و مناسب سبب شده است تا بررسی و شناخت رفتار متغیرهای هیدرولوژیکی و خصوصیات حوضه­ های آبخیز با دقت قابل قبولی صورت نگیرد. بر همین اساس، مدل­ های هیدرولوژیکی ابزار مناسبی برای ارزیابی وضعیت کنونی منابع آبی و پیش­ بینی شرایط آتی با آگاهی و درک از اندرکنش­ ها و تعاملات حاکم در سطح حوضه ­های آبخیز می­باشند. مواد و روش ­ها: در این پژوهش، با استفاده از مدل SWAT اقدام به انجام شبیه ­سازی بارش- رواناب حوضه آبخیز لار شد که برای این منظور از داده­های روزانه بارش، دما و دبی طی دوره آماری مشترک (۲۰۱۷-۱۹۸۸) استفاده شد. شبیه­سازی اولیه مدل هیدرولوژیکی در افزونه SWAT انجام و از نرم افزار SWAT-CUP و روش SUFI-۲ به ­عنوان یک الگوریتم بهینه برای تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده گردید. یافته­ ها: بر پایه مدل SWAT منطقه مورد مطالعه به ۳۷ زیرحوضه و ۳۰۸ واحد پاسخ هیدرلوژیکی تقسیم گردید. علاوه بر این، با تحلیل حساسیت ۲۴ پارامتر موثر بر شبیه­ سازی رواناب ماهانه خروجی حوضه آبخیز لار مشخص شد که تعداد ۷ پارامتر براساس مقادیر دو شاخص t-state وp-value، به­ عنوان پارامترهایی با بیشترین اثرگذاری انتخاب و از این ۷ پارامتر، سه پارامتر شماره منحنی برای شرایط رطوبتی متوسط، فاکتور بازگشت جریان پایه به آبراهه اصلی و متوسط آب قابل استفاده به­ عنوان حساس­ترین پارامترها در شبیه ­سازی رواناب شناسایی گردیدند. سپس مدت ۱۸ سال از دوره آماری (۱۹۸۸-۲۰۰۵) جهت واسنجی و ۱۲ سال (۲۰۰۶-۲۰۱۷) برای اعتبارسنجی انتخاب شد. همچنین کارآیی و راندمان مدل با استفاده از ضرایب NS، R۲، p-factor و r-factor مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر این ضرایب طی دوره واسنجی به ­ترتیب ۰/۸۰، ۰/۸۲، ۰/۸۰ و ۰/۳۳ و طی دوره اعتبارسنجی ۰/۹۰، ۰/۹۰، ۰/۳۹ و ۰/۴۳ برآورد گردید. علاوه براین، انطباق زمانی نقاط اوج و فرود هیدروگراف­ های شبیه­ سازی شده و اندازه­گیری شده دبی نیز دقت بالای مدل در شبیه­ سازی را تایید کرد. نتیجه­ گیری: نتایج کسب شده نشان می­ دهد که با وجود جریان فصلی و بدون جریان پایه و همچنین فراوانی روزهای با جریان صفر، مدل SWAT از قابلیت بالایی جهت شبیه ­سازی دبی ماهانه حوضه­ های آبخیز مناطق خشک برخوردار است.

کلیدواژه ها:

Keywords: Dry Areas ، SUFI-۲ method ، SWAT-CUP ، Watershed Management ، روش SUFI-۲ ، مدیریت حوضه آبخیز ، مناطق خشک ،  SWAT-CUP