شبيه سازي بارش - رواناب حوضه قره سو – با استفاده از مدل SWAT

Simulation of Rainfall-Runoff for Gharesou Watershed Using SWAT Model

زمينه و هدف: شبيه سازي بارش رواناب در بسياري از مطالعات هيدرولوژي، از جمله بررسي اثر تغيير اقليم بر جريان رودخانه، پيش بيني سيلاب و برنامه ريزي منابع آب از اهميت ويژهاي برخوردار است. مدل SWAT براي شبيه سازي انتقال جريان، رسوب و متغيرهاي كيفي (فسفر و نيتروژن و ...) در حوضه هاي آبريز استفاده مي گرردد. مدل SWAT يك مدل سري زماني توزيعي با مبناي فيزيكي مي باشد. اين مدل قابليت اتصال به GIS را دارد، لذا حجم وسيعي از داده ها به صورت لايه هاي اطلاعاتي مانند كاربري اراضي، خاك و DEM با استفاده از توانمندي هاي GIS توسط مدل بكار مي رود. هدف اصلي از اين تحقيق تست كارايي مدل SWAT به عنوان شبيه ساز جريان در سطح مقياس حوضه آبريز مي باشد. روش بررسي: در اين مطالعه اقدام به آماده سازي اين مدل براي حوضه آبريز قره سو شده است. با استفاده از بهينه ساز SWAT-CUP اقدام به بهينه سازي پارامترها گرديد. يافته ها: در واسنجي مدل دوره ۱۹۹۶-۱۹۹۲ ضريب تعيين ( 2 R) شبيه سازي جريان ماهانه برابر ۰/۸۲ و ضريب (Nash-Sutcliffe (Ens نيز برابر 0/8 و در دوره اعتبار سنجي 2000-1998 همين ضرايب به ترتيب برابر 0/77 و 0/73 بدست آمد بحث و نتيجه گيري: اين نتايج حاكي از موفقيت مدل با استفاده از پارامترهاي بهينه شده در شبيه سازي جريان ماهانه حوضه قره سو مي باشد.

Background and Objective: Rainfall-runoff Simulation is very important in many hydrological studies, such as investigating the effects of climate change on river flow, flood prediction and planning of water resources. SWAT model was used to simulate stream flow transport, sediment and quality variables (nitrogen and phosphorus...) in the watershed areas. SWAT model is a distributed time series model with physical basis. This model has an ability to connect to GIS, in a way that vast volumes of data as information layers such as land use, soil map and the DEM using GIS capabilities are used by the model. The main purpose of this study is testing SWAT model performance as a simulator of flow at the catchment scale. Method: This study attempts to prepare a model for Gharesou catchment. Moreover, the parameters were optimized using SWAT-CUP optimizer. Findings: The model was calibrated for the years 1992-1996 and validated for the years 1998-2000. The coefficient of determination (R2) for monthly flow was equal to 0.82 and Nash-Sutcliffe coefficient (Ens) was equal to 0.8 in the calibration period while in the validation period these coefficients were 0.77 and 0.73, respectively. Conclusion: These results indicate the success of the SWAT model, using optimized parameters, for the stream flow simulation in Gharesou catchment