شبيه سازي رواناب در مقياس زماني ماهانه با استفاده از مدل هيدرولوژيكي SWAT و بررسي و ارزيابي مدل در دوره هاي واسنجي و اعتبار سنجي، مطالعه موردي: حوضه روانسر سنجابي استان كرمانشاه در كشور ايران

Monthly runoff simulation through SWAT hydrological model and evaluation of model in calibration and validation periods, case study: Ravansar Sanjabi Basin in Kermanshah Province, Iran

مدل ارزيابي خاك و آب (SWAT) يك مدل پيوسته و نيمه توزيعي مي باشد كه مي تواند فرايندهاي هيدرولوژيكي را در حوزه هاي آبخيز در مقياس هاي زماني روزانه، ماهانه و سالانه و با استفاده از طيف وسيعي از اطلاعات همانند اطلاعات فيزيكي حوضه ها (خاك، كاربري اراضي و شيب) و همچنين، اطلاعات هواشناسي همانند بارندگي، درجه حرارت، باد، رطوبت نسبي و تابش خورشيدي و قابليت اتصال به سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)، شبيه سازي كند. در اين پژوهش با استفاده مدل هيدرولوژيكي SWAT اقدام به شبيه سازي رواناب در مقياس زماني ماهانه در حوضه روانسر سنجابي استان كرمانشاه در كشور ايران با مساحت 1260 كيلومتر مربع شده است. شبيه سازي رواناب در يك دوره آماري نه ساله (2010-2002) انجام شد كه هفت سال ابتدايي اين دوره (2008-2002) به منظور واسنجي مدل با استفاده از 14 پارامتر مختلف و دو سال انتهايي آن (2010-2009) جهت اعتبار سنجي مدل در نظر گرفته شد. عملكرد مدل در شبيه سازي رواناب در دوره هاي واسنجي و اعتبارسنجي با استفاده از دو شاخص آماري ضريب ناش ساتكليف (NSE) و ضريب تعيين (R2) مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به هيدروگراف هاي شبيه سازي شده و مشاهده اي رواناب ماهانه و همچنين، شاخص هاي آماري محاسبه شده، مدل SWAT هم در دوره واسنجي و هم در دوره اعتبارسنجي در دوره زماني ماهيانه داراي نتايج قابل قبولي در شبيه سازي رواناب مي باشد، به طوري كه مقادير ضرايب NSE و R2 در دوره واسنجي به ترتيب معادل 0.7 و 0.8 و براي دوره صحت سنجي 0.81 و 0.9 محاسبه شد.

Soil and Water Assessment Tool (SWAT) is a continuous and semi-distributive model which can simulate the hydrological processes in basins on daily, monthly and yearly time scales through a wide range of information such as physical data of basins (soil, land use, slope) as well as weather information such as precipitation, temperature, wind, relative humidity, solar radiation and connectivity to geographic information systems (GIS). In this research, the monthly runoff of Ravansar Sanjabi basin (1260 ), in Kermanshah Province of Iran is simulated through SWAT hydrological model. Runoff simulation is done in a period of nine years from 2002 to 2010, where the first seven years of this period (2002-2008) is selected as a calibration period by using 14 various parameters and the two end years (2009 to 2010) as a validation period of model. The results of simulations during the calibration and validation periods are evaluated through two statistical indices namely Nash–Sutcliffe coefficient (NSE) and coefficient of determination (R2). According to compared simulated and observed monthly flow hydrographs and also calculated statistical coefficients, the SWAT model has acceptable results in simulating monthly runoff during both calibration and validation periods, so that the NSE and R2 coefficients are calculated equal to 0.7, 0.8 and 0.81, 0.9 for calibration and validation periods, respectively.