بررسي مقايسه اي كارايي مدل‌هاي بارش رواناب AWBM، Sacramento، SimHyd، SMAR و Tank

Compare the performance of AWBM, Sacramento, SimHyd, SMAR and Tank

مدل­هاي بارش- رواناب يكي از ابزارهاي مهم در مديريت حوزه آبخيز مي‌باشند. فرآيندهاي هيدرولوژيكي مختلفي از جمله: نفوذ، مقادير ذخيره خاك، جريان زير قشري و ذخيره آب زيرزميني در مدل­هاي بارش- رواناب براي شبيه سازي رواناب در نظر گرفته مي­شوند. به دليل اينكه امكان اندازه­گيري تمام كميت‌هاي مورد نياز جهت بررسي عكس‌العمل حوضه ميسر نمي­باشد، بررسي كارايي مدل­هايي كه بتوانند در عين سادگي ساختار و با استفاده از حداقل ورودي، پيش بيني قابل قبولي را از فرايندهاي هيدرولوژيكي ارائه كنند امري ضروري به نظر مي­رسد. لذا در اين مطالعه به بررسي مقايسه اي كارايي مدل­هاي بارش رواناب AWBM، Sacramento، SimHyd، SMAR و Tank براي شبيه سازي رواناب خروجي از حوزه آبخيز نوده در استان گلستان پرداخته شده است. اين مدل­ها از نوع مدل­هاي مفهومي يكپارچه مي­باشند كه در بسته نرم افزاري RRL به همراه هشت بهينه ساز كاليبراسيون موجود است كه ورودي­هاي اين مدل­ها شامل مقادير روزانه بارش، مقادير تبخير و تعرق پتانسيل روزانه و دبي خروجي از حوضه مي­باشد. نتايج نشان داد بهينه ساز جستجوي مستقيم در بين ساير بهينه سازها نتايج بهتري ارائه مي‌كند. مدل AWBM با ضريب ناش 71/0 براي واسنجي و 63/0 براي دوره ارزيابي بهترين كارايي را در بين مدل‌هاي دارد و مدل SMAR با ضريب ناش 417/0 و 338/0 به ترتيب براي دوره هاي واسنجي و ارزيابي پايين‌ترين كارايي را داشت است. همچنين مدل‌هاي بررسي شده توانايي شبيه سازي مقادير كمينه و بيشينه را نداشته‌اند اما مقادير متوسط را بطور قابل قبولي شبيه سازي مي­كنند از آنجايي كه اين مدل­ها نياز به داده هاي ورودي زيادي ندارند و استفاده از آن‌ها نياز به صرف وقت و هزينه زيادي ندارد مي­توان از اين مدل­ها با توجه به نياز در مديريت منابع آب استفاده كرد.

Rainfall Runoff models is an important tool in the study of water management of the watersheds. Different hydrologic processes such as: infiltration, soil storage, percolation, and groundwater storage are considered to simulate runoff from the catchment in Rainfall Runoff model. Because the possibility of measurement all parameters needed to evaluate watershed response is impossible, evaluate performance of a model with simple structure and using minimal input that can provide an acceptable prediction of hydrological processes, is too necessary. Purpose of this study is compare the performance of AWBM, Sacramento, SimHyd, SMAR and Tank rainfall - runoff models to simulate runoff from the Nodeh watershed in Golestan Province. The types of these models are conceptual lumped models that are in RRL with 8 calibration optimisers, the model inputs include daily precipitation, daily evapotranspiration and daily runoff values of the basin. Results showed that pattern search among other calibration optimisers provide better results. AWBM model with Nash coefficient of 0.71 for calibration and 0.63 for the evaluation have best performance among the models and the SMAR model with Nash coefficient of 0.417 and 0.338 respectively for calibration and evaluation periods among models that considered in this study have lowest performance. Also investigated models are not ability to simulate minimum and maximum values but the average values are acceptable simulation, since this model does not require much input data and their use does not require time-consuming and costly these models can be used according to the needs in water resources management.