مقايسه دو مدل بارش - رواناب براي شبيه سازي جريان (مطالعه موردي: حوزه آبريز رودخانه دويرج در استان ايلام)

(Comparison of two rainfall – runoff models for simulation of stream flow (Case study: Doiraj river basin in Ilam province, Iran

بيه ­سازي رواناب در يك حوزه آبخيز، درك و فهم فرآيندهاي مؤثر بر توليد رواناب و ويژگي­ هاي جريان رودخانه مانند تغييرپذيري مكاني و زماني آن را فراهم مي­ كند. اين بينش به مديران و برنامه ­ريزان در تصميم‌گيري‌هاي آگاهانه در مديريت و برنامه­ ريزي منابع آب كمك مي ­نمايد. هدف از اين پژوهش مقايسه كار آيي مدل پيچيده SWAT و مدل ساده IHACRES در شبيه ­سازي رواناب حوزه آبريز رودخانه دويرج در استان ايلام است. براي اين منظور، مدل SWAT به ­واسطه تعداد زياد پارامتر مؤثر بر جريان رودخانه و استفاده از سامانه اطلاعات جغرافيايي و مدل IHACRES به ­واسطه داده­ هاي مورد نياز اندك و سهل­ الوصول بسيار كاربردي مي‌باشند. در اين مطالعه از داده‌هاي دوره آماري 1373 تا 1383 خورشيدي براي ارزيابي كارايي مدل­هاي SWAT و IHACRES بر اساس معيارهاي آماري R2، bR2 و NS استفاده گرديد. ضرايب R2، bR2 و NS براي دوره واسنجي مدل IHACRES به ترتيب برابر 0/34، 0/112 و 0/33 و براي دوره اعتبارسنجي به ترتيب برابر 0/47، 0/235 و 0/43 به دست آمد. همچنين اين ضرايب براي دوره واسنجي مدل SWAT به ترتيب برابر 0/41، 0/314 و 0/12 و براي دوره اعتبارسنجي به ترتيب برابر 0/68، 0/632 و 0/56 برآورد گرديد. نتايج نهايي اين تحقيق نشان داد كه مدل SWAT نسبت به مدل IHACRES توانايي بيشتري در شبيه ­سازي رواناب روزانه در حوزه آبريز رودخانه دويرج دارد و مي ­توان از آن براي شبيه ­سازي رواناب حوزه ­هايي با داده ­هاي محدود و شرايط طبيعي مشابه استفاده نمود

The runoff simulation in a watershed provides insight on the processes affecting runoff generation and the stream flow characteristics like spatial and temporal variability of stream flow. This insight helps managers and planners in informed decision-makings on water resources management and planning. The objective of this study is to compare the performances of the complex SWAT model and the simple IHACRES model for simulating runoff in the Doiraj river basin, Ilam province. For this purpose, SWAT model due to having many parameters affecting stream flow and the use of GIS, and IHACRES model due to the low and easy access data requirements, are very practical. In this study, the data over a period from 1994 to 2004 and the statistical criteria of R2, bR2, and NS were used to evaluate performances of IHACRES and SWAT models. For IHACRES model, values of R2, bR2 and NS were estimated equal to 0.34, 0.112 and 0.33, respectively for calibration period and values of 0.47, 0.235 and 0.43, respectively for validation period. In addition, for SWAT model, the coefficients were estimated equal to 0.41, 0.314 and 0.12 respectively, for calibration period and values of 0.68, 0.632 and 0.56, respectively for validation period. Final results of this study showed higher performance of SWAT model relative to IHACRES model for simulating daily runoff in Doiraj river basin and can be used to simulate runoff in the watersheds with limited data and similar natural conditions.