واسنجي و تحليل عدم‌ قطعيت يك مدل نيمه‌ توزيعي در يك منطقه ‌نيمه‌خشك ، مطالعه موردي حوضه آبريز نيشابور

Calibration and Uncertainty Analysis of a Semi-Distributed Model in a Semi-Arid Region, Case Study: Nishabour Watershed

مطالعه چگونگي كاربرد مدل‌هاي مفهومي هيدرولوژي در حوضه‌هاي آبريز امروزه از مهم‌ترين مسائل مورد توجه محققان مي‌باشد. اين مسأله به‌خصوص در مناطق خشك و نيمه‌خشك از اهميت بيشتري برخوردار است چون فرآيندهاي هيدرولوژي اين مناطق پيچيده‌تر و واسنجي نيز مشكل‌تر خواهد بود. در اين تحقيق مدل مفهومي و نيمه-توزيعي SWAT در حوضه نيمه‌خشك نيشابور با مساحت 9350 كيلومترمربع براي شبيه-سازي جريان در يك دوره 8 ساله مورد استفاده قرار گرفته است. در فرآيند مدل-سازي، حوضه آبريز نيشابور به 22 زيرحوضه و در نهايت به 146 واحد واكنش هيدرولوژيك (HRUs) تقسيم شد. براي واسنجي و تحليل عدم قطعيت نيز از روش SUFI2 استفاده شده است. بررسي نتايج نشان داد كه واسنجي و اعتبارسنجي مدل نسبتاً ضعيف به‌دست آمده است، كه به سبب وجود عدم قطعيت در مدل مفهومي حوضه مانند احداث مخازن تغذيه مصنوعي، وقوع پديده نشست زمين و شكاف در حوضه مي‌باشد. هم‌چنين عامل مؤثر ديگر پيچيدگي سيستم هيدرولوژي در مناطق خشك و نيمه‌خشك است كه مربوط به ساده‌سازي‌هاي اين گونه مدل‌ها در شبيه‌سازي و تعامل پيچيده بين رواناب و جريان زيرسطحي در وقايع بارندگي با ارتفاع كم مي‌باشد. به‌طور كلي به نظر مي‌رسد كه نمي‌توان از مدل‌هاي شبيه‌سازي توزيعي حوضه آبريز در مناطق خشك و نيمه‌خشك كه داراي منابع متعدد عدم قطعيت مي‌باشند و هم‌چنين عدم ورود آنها به مدل، انتظار زيادي داشت.

Application of conceptual hydrological models is an important issue in watersheds for researchers, especially in arid and semi-arid regions. The hydrological behaviors are complicated in such watersheds and their calibration is more difficult. In this article, the conceptual and semi-distributed SWAT model is used for a semi-arid Nishabour watershed with 9350 km2 area. Streamflow simulation is considered for 8 years. Nishabour watershed modeling led to 22 subbasins and 146 Hydrologic response units. SUfI2 approach is used for calibration and uncertainty analysis of watershed modeling. Results showed that calibration and validation of watershed model is not satisfactory, because of uncertainties in conceptual model such as dam structures, and land subsidence. Another reason is related to the complexity of hydrological system in arid regions which has simplified in hydrological models. Moreover, the complex behavior between runoff and subsurface flow in low depth of rainfall events usually effects in hydrological simulation results. Finally, it concluded that we cannot rely on conceptual hydrologic models with different sources of uncertainty without including them in hydrological modeling at arid and semi-arid watersheds.