واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT با استفاده از الگوریتم پرندگان برای شبیه سازی رواناب و رسوب در یک حوزه آبخیز کوهستانی

Abstract

فرسایش خاک یک تهدید زیست محیطی جدی برای توسعه پایدار و کشاورزی است که می‌تواند منجر به کاهش حاصل‌خیزی خاک، هدررفت عناصر غذایی و کاهش عملکرد گیاهی در زمین‌های کشاورزی شود. در این پژوهش قابلیت استفاده از مدل SWAT برای شبیه‌سازی رواناب و رسوب روزانه در حوزه آبخیز بازفت (از زیرحوزه‌های اصلی حوزه آبخیز کارون شمالی) بررسی شد. برای این منظور ابتدا امکان استفاده از سه مجموعه داده اقلیمی مختلف شامل داده‌های اقلیمی بازفت، داده‌های اقلیمی جهانی (CRU) و داده‌های اقلیمی ترکیبی بازفت - CRU برای شبیه‌سازی رواناب روزانه، بررسی شد. پس از تعیین بهترین مجموعه داده اقلیمی، قابلیت استفاده از الگوریتم PSO برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل ارزیابی گردید. مدل SWAT طراحی شده با داده‌های اقلیمی ترکیبی بازفت - CRU، شبیه‌سازی بهتری از رواناب روزانه در منطقه مورد مطالعه داشت به شکلی که مقدار ضریب نش- ساتکلیف به‌دست آمده برای مدل با داده‌های اقلیمی بازفت - CRU برابر 38/0 بود درحالی‌که مقدار آن برای مدل با داده‌های اقلیمی بازفت و مدل با داده‌های اقلیمی CRU به ترتیب 31/0 و 21/0 بود. مقادیر r-factor و p-factor به‌دست آمده در مرحله واسنجی مدل با الگوریتم PSO برای شبیه‌سازی رواناب روزانه به ترتیب برابر 25/1 و 81/0 و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف به‌دست آمده برای مرحله اعتبارسنجی نیز به ترتیب 64/0 و 60/0 بود. در شبیه‌سازی رسوب نیز، مقادیر r-factor و p-factor به‌دست آمده برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 69/0 و 85/0 و برای مرحله اعتبارسنجی برابر 63/0 و 80/0 بودند.