توسعه مدل SWAT-LU براي بررسي و شبيه‌سازي علل افت تراز درياچه اروميه و ارزيابي اثربخشي راه‌كارهاي مطرح در احياي آن بخش اول: توسعه، واسنجي و صحت‌سنجي مدل SWAT-LU

Development of SWAT-LU Model for Simulation of Lake Urmia Water Level Decreaseand Assessment of the Proposed Actions for its Restoration; Part 1: Development, Calibration and Validation of SWAT-LU Model

افت سريع تراز آب درياچه اروميه در دو دهه گذشته، نگراني‌هاي جدي در خصوص آينده اين درياچه و تبعات منفي از بين رفتن آن بر حوزه‌هاي مختلف محيط زيستي، اقتصادي و اجتماعي را به دنبال داشته است. تخفيف مشكلات موجود و احياي درياچه نيازمند پياده‌سازي رويكرد جامعي است كه بدون شناخت ريشه‌هاي وقوع وضعيت فعلي و ارزيابي صحيح از اثربخشي اقدامات مطرح در اين زمينه، قابل دست­يابي نخواهد بود. در تحقيق حاضر، تهيه يك نسخه اختصاصي از مدل‌ جامع هيدرولوژيكيSWAT كه با توجه به شرايط و فرآيندهاي مهم حوضه آبريز درياچه اروميه اصلاح يافته (ويرايش SWAT-LU)، براي ارزيابي موارد مذكور هدف قرار داده شد. در مقاله حاضر (به عنوان نخستين مقاله از سه مقاله‌اي كه به منظور ارايه نتايج تحقيق تهيه شده)، رويكرد‌هاي بكارگرفته شده در فرآيند توسعه، واسنجي و صحت‌سنجي مدل مذكور ارايه مي‌گردد. نتايج نشان داد كه مدل SWAT-LU توانايي و قابليت‌هاي مناسبي براي شبيه‌سازي چرخه هيدرولوژيكي حوضه آبريز درياچه اروميه و پيكره آبي درياچه دارد و اصلاحات انجام شده به خوبي توانسته اين فرآيندها را تدقيق نمايد. به نحوي كه مقدار شاخص‌هاي واسنجي مدل براي حدود 80 درصد از ايستگاه‌هاي هيدرومتري در سطح حوضه در محدوده قابل قبول قرار گرفته و نتايج شبيه‌سازي حجم آب درياچه اروميه نيز بسيار رضايت‌بخش است. هم­چنين كنترل نتايج مدل براي ساير مولفه‌هاي هيدرولوژيكي نيز نشان دهنده دقت مناسب مدل در شبيه‌سازي آن‌ها بود. در مجموع نتايج اين تحليل‌ها نشان داد كه مدل توسعه داده شده اجزاي چرخه هيدرولوژيكي حوضه آبريز درياچه اروميه را با دقت قابل­قبولي شبيه‌سازي نموده و ابزار مناسبي براي تحليل شرايط و ارزيابي اثر اقدامات مختلف بر مقدار مولفه‌هاي مختلف هيدرولوژيكي و اندركنش بين آن‌ها مي‌باشد.

The rapid drop of Urmia Lake water level in the past two decades has led to serious concerns about the future of this lake and the environmental, economic and social negative effects of its elimination. Mitigation of the current problem and restoration of the lake requires a comprehensive approach, which cannot be achieved without detail understanding about the causes of the current situation and the proper assessment of the effectiveness of the proposed measures. In the present study, a custom edition of the SWAT hydrological model, modified according to the conditions and processes of the Urmia Lake watershed (SWAT-LU version), has been developed to evaluate the above-mentioned issues. This paper (as the first of three papers to provide the results of the research), the approaches used in the development, calibration and validation of the model are presented. The results showed that the SWAT-LU model has appropriate capabilities to simulate the hydrological cycle in Urmia Lake watershed and the modifications that have been carried out can well explain the nature of these processes. The calibration indices of the model for about 80% of the hydrometric stations was within acceptable limits and the results of the simulation of Lake Urmia water volume was also very satisfactory. Furthermore, controlling the model outputs for other hydrological components showed the model's accuracy in their simulation. In summary, the results of these analyzes showed that the developed model simulates the components of the hydrological cycle of the Lake Urmia Lake with acceptable accuracy and is a suitable tool for analyzing and evaluating the effect of different measures on the amount of various hydrological components and their interaction.