بررسی اثر انواع مدل‌های رقومی ارتفاعی در برآورد دبی و بار معلق با استفاده از مدل SWAT، مطالعه موردی: آبخیز گالیکش استان گلستان

Abstract

برای شبیه­‌سازی رواناب و رسوب در حوزه­های آبخیز نیاز به استفاده از مدل­‌های مختلفی است که هر یک برای شرایط خاص ارائه شده­اند. یکی از پرکاربردترین مدل­‌های هیدرولوژیکی مدل نیمه‌توزیعی SWAT است. از جمله مهمترین اطلاعات مکانی مورد نیاز مدل SWAT، نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM) است که در استخراج مشخصات هیدروگرافی حوضه، برآورد توزیع مکانی رواناب و بار رسوب نقش دارد و دقت آن نقش زیادی در نتایج خروجی مدل دارد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر انواع مدل­‌های رقومی ارتفاعی بر رواناب و بار معلق آبخیز گالیکش استان گلستان می­‌باشد. برای این منظور، سه نوع DEM با دقت­‌های 30، 90 و 1000 متر انتخاب شد و در یک دوره 27 ساله مدل SWAT اجرا شد. در این مطالعه، از نرم‌افزار SWAT-CUP و روش SUFI2 برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. معیار ناش-ساتکلیف (NS) به‌عنوان تابع هدف برای دبی و بار معلق در مرحله واسنجی (1990-2007) برای دقت­‌های 30، 90 و 1000 متر نقشه­ DEM به‌ترتیب 0.63، 0.63 و 0.62 به‌دست آمد که با توجه به دامنه­‌های تفسیری در نظر گرفته شده در مدل SWAT برای تابع هدف، قابل قبول ارزیابی شد. همچنین، میزان رواناب سالانه حوضه نیز برای دقت­‌های 30، 90 و 1000 متر به‌ترتیب 11.23، 11.30 و 11.39 میلی­‌متر و میزان رسوب سالانه به‌ترتیب 9.18، 8.97 و 8.83 تن در هکتار در سال به‌دست آمد. نتایج نشان داد که استفاده از انواع مختلف مدل­‌های رقومی ارتفاعی نتایج نسبتاً یکسانی را در برآورد رواناب و رسوب دارد، هر چند تغییرات در نتایج رسوب اندکی بیشتر بود. علت این شباهت منطق مدل­‌سازی معکوس و همچنین، اثرات دخالت ندادن پارامترهایی بود که به­‌طور مستقیم از نقشه DEM به‌دست می‌­آید. در مجموع نتایج نشان داد که با توجه به محدودیت اطلاعات در مرحله­ واسنجی مدل SWAT، انواع مدل رقومی ارتفاعی استفاده شده تأثیر چندانی بر شبیه­‌سازی رواناب و رسوب ندارد.