مقايسه دقت شبيه سازي شوري با استفاده از چرخه فلزات سنگين و نيتروژن مدل در SWAT (مطالعه موردي:حوضه آبريز ناورود)

Comparing the accuracy of salinity simulation using heavy metal and nitrogen cycle in model SWAT (Case study: Navrood basin)

فعاليتهاي بشر در دهه هاي گذشته به طور چشمگيري كيفيت منابع آب را تغيير داده است به طوري كه منابع آب يا در معرض آلودگي قرار گرفته اند و يا اين‌كه آلوده شدهاند. در اين ميان بخش كشاورزي سهم به سزايي در افزايش شوري، كاهش كيفيت و افزايش مصرف آب سطحي دارد. مدلهاي شبيه سازي كيفيت آب در مقياس حوضه مانند مدل SWAT ابزار توانمندي براي شبيه سازي اثر آلاينده‌هاي نامتمركز مانند فعاليت‌هاي كشاورزي بر روي كيفيت و كميت منابع آب هستند. از آنجا كه شوري يكي از مهم‌ترين مولفه‌هاي كيفي منابع آب محسوب مي‌شود و تحت تاثير عمليات آبياري، زهكشي و اعمال كود قرار دارد، در پژوهش حاضر از مدل SWAT براي شبيهسازي بار شوري حاصل از كشت برنج در اراضي شاليزاري و ورود املاح آن به رودخانه تحت دو چرخه فلزات سنگين و نيتروژن در حوضه آبريز ناورود (حوضه معرف غرب استان گيلان)، استفاده و دقت مدل در شبيه سازي شوري به دو روش مذكور مقايسه شد. مدلSWAT براي دوره آماري 2013-2006 با داده هاي دبي و بار شوري رودخانه واسنجي و اعتبارسنجي گرديد. براي بررسي كارايي مدل از دو شاخص آماري R2 و NS استفاده گرديد. مقادير اين دو شاخص در شبيه سازي دبي رودخانه ناورود به ترتيب 82/0 و 58/0 و در شبيهسازي بار شوري تحت چرخه فلزات سنگين 30/0 و 71/0- و تحت چرخه نيتروژن به ترتيب 61/0 و 54/0 به دست آمد. بنابراين استفاده از چرخه نيتروژن در شبيه سازي بار شوري حوضه آبريز ناورود توصيه ميشود.

In the past decades, human activities changes the quality of water resources significantly so that water resources have been contaminated or to be contaminated in the future. In this way, agriculture has more contribution to reduce water quality and increase consumption of surface water than other activities. Agricultural management in river’s watershed is one of the main approaches to improve the quality of water resources. Water quality simulation models in the basin scale, are the practical tools to simulate the impacts of various activities such as agriculture on the quality and quantity of water resources. In this study, the SWAT model to simulate the salinity load under two cycles, heavy metals and nitrogen in the catchment basin Navrood who represents the West Guilan, was used. The accuracy of the model to simulate the salinity in the two methods was compared. Calibration and validation of SWAT was conducted by data series of salinity and discharge during 2006-2013. To assessment the efficiency of model, two statistical indicators R2 and NS was calculated. The values of the indicators in simulating river flow were 0.82 and 0.58 respectively. In salinity simulation, these indicators were 0.30 and -0.71 under heavy metals cycle and 0.61 and 0.54 under nitrogen cycle, respectively. Therefore, the use of the nitrogen cycle in simulation of salinity load of Navrood basin is recommended.