تخمين "آب آبي" و "آب سبز" با استفاده از مدل SWAT در حوضه آبريز همدان- بهار

Estimation of Blue Water and Green Water Using SWAT Model in Hamadan-Bahar Watershed

توزيع زماني و مكاني آب در حوضه هاي آبريز، تخمين كميت و كيفيت آب و عدم قطعيت تخمين هاي حاصله از اهميت خاصي برخوردار به منظور تخمين مؤلفه هاي منابع آب شامل آب آبي (مجموع رواناب سطحي و تغذيه آب زيرزميني SWAT است. در مطالعه حاضر، مدل عميق)، آب سبز (تبخير و تعرق واقعي) و ذخيره آب سبز (آب خاك) در حوضه آبريز همدان- بهار استفاده شد. همچنين از الگوريتم SWAT براي واسنجي و اعتبارسنجي بر اساس دبي ماهانه رودخانه و تحليل عدم قطعيت مدل SWAT-CUP در بسته نرم افزاري ،SUFI2 محاسبه ميشود. نتايج شبيه سازي دبي رودخانه ها در بيشتر P-factor و R-factor به كار گرفته شد. درجه عدم قطعيت توسط فاكتورهاي در مرحله واسنجي R-factor ايستگاهها، به ويژه خروجي حوضه آبريز (ايستگاه كوشك آباد) رضايتبخش بود. نتايج نشان داد كه مقادير بين 20 تا 60 درصد بودند. كم بودن مقادير فوق به ترتيب بيانگر واسنجي خوب رواناب P-factor 0 و مقادير / 0 تا 8 / رواناب ماهانه بين 4 در حوضه و عدم قطعيت زياد پيشبينيهاست. در بيشتر ايستگاهها، به علت عدم دسترسي به اطلاعات كافي در مورد مقدار آب برداشتي از 0/ بعد از واسنجي بين 3 (NS) كم است. ضريب نش- ساتكليف P-factor رودخانهها، شبيه سازي جريان پايه ضعيف بوده و در نتيجه مقدار 0 بود كه نشان ميدهد واسنجي مدل در خروجي حوضه از دقت بسيار خوبي برخوردار است. از اين مطالعه، اطلاعات خوبي در مورد / تا 8 مؤلفه هاي منابع آب، هم از نظر توزيع مكاني (در مقياس زيرحوضه) و هم از نظر توزيع زماني (در مقياس ماهانه)، به همراه باند تخمين عدم قطعيت 95 درصد، به دست آمد. نتايج تحليل عدم قطعيت مؤلفه هاي منابع آب نشان ميدهد كه ميانگين ماهانه عدم قطعيت مربوط به تخمين آب آبي بيشتر از ساير مؤلفه هاست، زيرا اين مؤلفه به تعداد پارامترهاي بيشتري حساس مي باشد.

Temporal and spatial distribution of water components in watersheds, estimation of water quality, and uncertainties associated with these estimations are important issues in freshwater studies. In this study, Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was used to estimate components of freshwater availability: blue water (surface runoff plus deep aquifer recharge), green water flow (actual evapotranspiration) and green water storage (soil water), in Hamadan-Bahar watershed. Also, the Sequential Uncertainty Fitting program (SUFI2) was used to calibrate and validate the SWAT model and do the uncertainty analysis. Degree of uncertainty is calculated by R-factor and P-factor parameters. In this paper, results of calibration and validation are given for the river monthly discharge. In most stations, especially in outlet of the watershed (Koshkabad station), simulation of river discharge was satisfactory. Values of R-factor in calibration of monthly runoff were 0.4-0.8. These small values show good calibration of runoff in this watershed. Values of P-factor were 20-60%. These small values show high uncertainty in estimations. For most stations of the watershed, lack of data on river-water withdrawal caused poor simulation of base-flow and therefore the P-factor values were low. Nash-Sutcliff (NS) coefficient was 0.3-0.8 after calibration, which shows good model calibration of outlet. This study provided good information on the components of freshwater availability at spatial (sub-basin) and temporal (monthly) scales with 95% prediction uncertainty ranges. The results of uncertainty analysis of components of freshwater availability show that uncertainty ranges of average monthly blue water are larger than the other components, because of its sensitivity to more parameters.