بررسی و برآورد جریان‎های زیرزمینی حوضه گل‎‎گل با استفاده از مدل SWAT

Abstract

بزرگ‌ترین محدودیت منابع طبیعی در ایران آب و هوای خشک و نیمه‌خشک و کمبود منابع آب است. استفاده غیر اصولی از منابع طبیعی توازن و تعادل بین مولفه‌های آبی موجود و تقاضا را از بین خواهد برد. هدف اصلی این پژوهش، آزمون کارایی مدل و قابلیت استفاده از آن به‌عنوان شبیه‌ساز بیلان آب و برآورد میزان جریان زیرزمینی در حوضه گل­‎گل با مساحت 233.9 کیلومترمربع در استان ایلام با استفاده از مدل ارزیابی آب و خاک SWAT و برنامه SUFI2 می‌باشد. اطلاعات ورودی مدل شامل نقشه‌های توپوگرافی، کاربری اراضی و اطلاعات خاکشناسی و همچنین، اطلاعات آب و هواشناسی شامل داده‌های روزانه بارش، دما، رطوبت نسبی و آبدهی روزانه می‌باشد. به‌منظور مشخص کردن پارامترهای مهم و حساس مدل، تحلیل حساسیت پارامترها با استفاده از روش "هر بار یک پارامتر" (OAT) انجام شد و در آن اثر پارامترهای مختلف بر اجزاء بیلان آب شامل رواناب سطحی، جریان جانبی، آب زیرزمینی و تبخیر و تعرق مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق برای واسنجی مدل از الگوریتم SUFI2 استفاده شد. شبیه‌سازی مدل برای مدت 13 سال از سال 1997 الی 2009 انجام شد که هشت سال اول آن (2004-1997) برای واسنجی مدل و پنج سال بعدی (2009-2004 ) برای صحت‌سنجی نتایج مدل انتخاب شد. چهار شاخص آماری P_factor، d_factor، نش-ساتکلیف (NS) و ضریب تبیین (R²) به‌صورت ماهانه برای ارزیابی مدل انتخاب شدند. دقت شبیه‎­سازی ماهانه با استفاده شاخص ارزیابی NS در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی به‌ترتیب معادل 0.65 و 0.49 می­‎باشد. نتایج حاصل از تحقیق حاکی از کارایی رضایت‌بخش مدل SWAT در شبیه­‎سازی مولفه‎های بیلان آب در حوزه آبخیز گل‌گل است. همچنین، مقادیر به‌دست آمده شاخص R² در دو مرحله واسنجی و اعتبارسنجی به‌ترتیب 0.66 و 0.51 می­‌باشد که این موضوع نیز موید مطلوبیت نسبی مدل می‌باشد. بنابراین، نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که از مجموع 503 میلی‌متر متوسط بارندگی سالانه، بیشترین مقدار متعلق به تبخیر و تعرق 366 میلی‌متر (72 درصد) متوسط سالانه در سطح حوضه می‌باشد. سهم مجموع جریان آب زیرزمینی و زیرسطحی معادل 77 میلی‌متر (15.3 درصد)، جریان سطحی معادل 47.8 میلی‌متر (9.5 درصد) و تلفات سالانه نیز معادل سه درصد کل بارش است. بنابراین، سهم 15.3 درصدی جریان زیرسطحی و زیرزمینی از کل بارش پتانسیل خوبی برای برنامه‌ریزان حوضه به‌منظور اجرای برنامه‌های مدیریتی به حساب می‌آید.