شبيه سازي هيدرولوژيكي حوضه آبخيز طالقان با استفاده از مدل SWAT

Hydrological Simulation of Taleqan Watershed Using SWAT

زمينه و هدف: مدل­ سازي هيدرولوژيكي حوضه­ هاي آبخيز نقش­ مهي در مطالعه، توسعه و مديريـت منابع آب دارد. با توجه به اهمـيـت حوضه آبخيز طالقان به ­عنوان تامين­ كننده بخش مهمي از منابع آب استان­ هاي البرز و تهران، در اين پژوهش، شبيه­ سازي هيدرولوژيك آب ­هاي سطحي در اين حوضه مورد مطالعه قرار گرفته است. روش بررسي: شبيه ­سازي هيدرولوژيكي با به­ كارگيري مدل نيمه ­توزيعي فيزيكي (SWAT (Soil and Water Assessment Tool انجام گرفت. هم­چنين واسنجي و آناليز حساسيت مدل با استفاده از الگوريتم SUFI-2 صورت پذيرفت. كارايي مدل با استفاده از شاخص ­هاي آماري نش- ساتكليف (NS) و ضريب تعيين (R2) مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته­ ها: آناليز حساسيت نشان داد كه مدل نسبت به پارامترهاي شماره منحني (CN)، ضريب تبخيرخاك و ظرفيت آب قابل دسترس خاك داراي بيش­ترين حساسيت مي­باشد. ضرايب NS و R2 در ايستگاه گلينك (خروجي حوضه) پس از كاليبراسيون به­ترتيب برابر 0/84 و 0/87 و در صحت سنجي برابر 0/79 و 0/84 برآورد گرديد. بحث و نتيجه­ گيري: نتـايج نشان­ دهنده دقت مناسـب شـبيه­ سازي حوضـه آبخيز مورد مطالعـه دارد. هم­چنين نشـان داده شد كه مدل قابليت بالايي براي پيش ­بيني ميزان رواناب ماهانه حوضه طالقان دارد. به ­كارگيري اين مدل به­ دليل كاهش هزينة عمليات ميداني بـه ­منظور اندازه­ گيري مولفه ­هاي مورد نياز و به­ ويژه به­ دليل كاهش زمان مورد نياز براي تحليل مسايل، جهت ارتقاي سطح مديريت منابع آب و حفظ محيط زيست كارآمد مي ­باشد.

Background and Objective: Hydrological modeling of watersheds plays a significant role in study, development and management of water resources. Based on importance of Taleqan Watershed as a main supplier of Alborz and Tehran Provinces water resources, in this study, surface water hydrological simulations in this basin are investigated. Method: Hydrological simulations were performed by applying physical semi-distributed SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. Moreover, model calibration and sensitivity analysis were done using SUFI-2 algorithm. Model performance is evaluated by means of statistical indicators such as Nash-Sutcliffe (NS) and coefficient of determination (R2). Findings: Sensitivity analysis showed that the parameters of the curve number (CN), soil evaporation compensation, and soil available water capacity are the most important factors to control the flow in the basin. At Gelinak station (watershed outlet), NS and R2 coefficients values after calibration are 0.84 and 0.87, respectively. These values in validation interval were obtained as 0.79 and 0.84. Discussion and Conclusion: The results show good performance of the watershed simulations. Moreover, it was shown that the model has good capability for monthly surface runoff prediction of the Taleqan basin. Due to reducing field operations costs of required components measurements and especially due to reducing the time required to analyze issues, applying this model is efficient for improving water resource management and environmental protection.