مدل سازی هیدرولوژیک بیلان آب های سطحی توسط مدل swat و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی حوضه آبریز نیشابور)
چکیده
مطالعه ساختار بیلان آب برای بررسی چرخه هیدرولوژی بسیار مهم است. تدوین بیلان آب در سطح حوضه آبریز نیاز به پردازش حجم زیادی از اطلاعات مکانی دارد و لذا استفاده از ابزار gis و مدل های مفهومی امری اجتناب ناپذیر است. در این تحقیق مدل swat که مدلی مفهومی و نیمه-توزیعی در مقیاس حوضه آبریز است برای شبیه سازی هیدرولوژیک حوضه نیشابور استفاده شده است. همچنین پایگاه داده مکانی مناسبی برای حوضه تهیه شد. از آنجایی که واسنجی پارامترها و پیش بینی عدم قطعیت یک مدل کاملاً به یکدیگر وابسته اند از روش مدل سازی معکوس و الگوریتم sufi2 برای واسنجی مدل و برآورد عدم قطعیت نتایج خروجی استفاده شد. انجام عملیات مربوط به واسنجی و عدم قطعیت برای دو ایستگاه آب سنجی حسین آباد (خروجی حوضه) و اندراب نشان داد که ضرایب r2، ns و br2 برای ایستگاه حسین آباد در مرحله واسنجی به ترتیب 74/0، 65/0، 73/0 و برای ایستگاه اندراب 31/0، 11/0، 18/0 بوده که در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 42/0، 82/0-، 38/0 و 06/0، 7/1-، 02/0 تغییر کرده است. علاوه بر معیارهای عملکرد فوق، برای ایستگاه های حسین آباد و اندراب پارامترهای p-factor و d-factor که برای سنجش عدم قطعیت نتایج خروجی مدل حوضه بکار می رود، برای واسنجی به ترتیب %67، 41/1 و %23، 25/0 محاسبه شد، ضمناً برای اعتبارسنجی نیز دو معیار مذکور به ترتیب %53، 8/2 و %3، 38/0 برآورد شدند. بررسی نتایج خروجی و معیارهای ارزیابی مدل نشان داد که به دلیل کمبود و نقص اطلاعات موجود، مدل swat قادر به شبیه سازی جریان در اندراب نمی باشد، و عدم قطعیت در مدل مفهومی حوضه زیاد است اما نتایج مربوط به حسین آباد قابل قبول بود و می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در جریان شبیه سازی هیدرولوژی حوضه نیشابور دو مولفه اصلی بیلان آب سطحی حوضه یعنی بارندگی و تبخیر و تعرق برای یک دوره ده ساله شبیه سازی شد که متوسط مقادیر این مولفه ها به ترتیب 215 و 194 میلیمتر بدست آمد. لازم به ذکر است که در برخی سال ها نیز مقادیر این دو پارامتر با یکدیگر برابر بودند. با توجه به گستردگی زراعت آبی، افزایش استفاده از منابع آب زیرزمینی برای آبیاری در حوضه و اینکه در این تحقیق فعالیت های آبیاری وارد مدل نشده اند، انتظار می رود تبخیر و تعرق واقعی حوضه بیش از مقدار تخمین زده شده باشد و یا اینکه مقدار آن برخی سال ها از بارندگی نیز بیشتر شود.
