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

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 می باشند.

در این پژوهش، با استفاده از مدل SWAT اقدام به انجام شبیه سازی بارش- رواناب حوضه آبخیز لار شد که برای این منظور از داده های روزانه بارش، دما و دبی طی دوره آماری مشترک (2017-1988) استفاده شد. شبیه سازی اولیه مدل هیدرولوژیکی در افزونه SWAT انجام و از نرم افزار SWAT-CUP و روش SUFI-2 به عنوان یک الگوریتم بهینه برای تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده گردید.

بر پایه مدل SWAT منطقه مورد مطالعه به 37 زیرحوضه و 308 واحد پاسخ هیدرلوژیکی تقسیم گردید. علاوه بر این، با تحلیل حساسیت 24 پارامتر موثر بر شبیه سازی رواناب ماهانه خروجی حوضه آبخیز لار مشخص شد که تعداد 7 پارامتر براساس مقادیر دو شاخص t-state وp-value، به عنوان پارامترهایی با بیشترین اثرگذاری انتخاب و از این 7 پارامتر، سه پارامتر شماره منحنی برای شرایط رطوبتی متوسط، فاکتور بازگشت جریان پایه به آبراهه اصلی و متوسط آب قابل استفاده به عنوان حساس ترین پارامترها در شبیه سازی رواناب شناسایی گردیدند. سپس مدت 18 سال از دوره آماری (1988-2005) جهت واسنجی و 12 سال (2006-2017) برای اعتبارسنجی انتخاب شد. همچنین کارآیی و راندمان مدل با استفاده از ضرایب NS، R2، p-factor و r-factor مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر این ضرایب طی دوره واسنجی به ترتیب 0/80، 0/82، 0/80 و 0/33 و طی دوره اعتبارسنجی 0/90، 0/90، 0/39 و 0/43 برآورد گردید. علاوه براین، انطباق زمانی نقاط اوج و فرود هیدروگراف های شبیه سازی شده و اندازه گیری شده دبی نیز دقت بالای مدل در شبیه سازی را تایید کرد.

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.