تحليل حساسيت، واسنجي و اعتبارسازي مدل يوروسم براي پيش‌بيني رواناب در حوزه آبخيز كارون جنوبي

Sensitivity Analysis, Calibration and Validation of EUROSEM Model for Prediction of Runoff in the South Karoun Watershed

براي حفاظت حوزه‌هاي آبخيز، استفاده از مدلي كه توانايي برآورد رواناب، فرسايش و رسوب را در زمان‌ها و مكان‌هاي معين داشته ‌باشد، ضروري است. هدف از انجام اين تحقيق، بررسي تحليل حساسيت مدل يوروسم‌ (Eurosem) و واسنجي و اعتبارسازي آن در شبيه‌سازي رواناب و دبي اوج رواناب در زيرحوزه تنگ رواق از حوزه آبخيز كارون جنوبي بود. بدين منظور، منطقه‌اي به وسعت يك هكتار انتخاب و رواناب عبوري در فواصل زماني مشخصي در شش رخداد جمع‌آوري شد. تحليل حساسيت مدل به روش ساده، با افزايش و كاهش 10 درصدي پارامترهاي ديناميك مدل (چسبندگي خاك، هدايت هيدروليكي اشباع، حركت مويينگي خالص، ضريب زبري مانينگ، درصد حجمي رطوبت قبل از بارندگي و جدا‌‌پذيري ذرات خاك) انجام شد. بهترين واسنجي رواناب با كاهش هدايت هيدروليكي و حركت مويينگي و افزايش رطوبت اوليه صورت گرفت. نتايج اعتبارسازي مدل نشان داد كه مدل قادر است ميزان كل رواناب و دبي اوج رواناب را به خوبي شبيه‌سازي نمايد ولي در شبيه‌سازي زمان شروع رواناب و زمان رسيدن به دبي اوج رواناب موفق نبود. نتايج تحليل حساسيت مدل نشان داد كه كل رواناب بيشترين حساسيت را به هدايت هيدروليكي اشباع نشان داد. با افزايش 10 درصدي هدايت هيدروليكي اشباع، كل رواناب 11 درصد كاهش و با كاهش 10 درصدي اين پارامتر، كل رواناب 14 درصد افزايش نشان داد. اين مدل نسبت به چسبندگي خاك هيچ‌گونه حساسيتي نشان نداد. نتايج نشان داد كه حساسيت مدل يوروسم به موقعيت و محل ارزيابي مدل بستگي دارد.

Models are helpful tools to predict runoff, sediment and soil erosion in watershed conservation practices. The objectives of this research were to investigate sensitivity analysis, calibration and validation of EUROSEM model in estimation of runoff in Tangh-e-Ravagh sub-basin of Karoun watershed. The model was tested in a one hectare experimental test site. The area was divided into nine elements according to EUROSEM user's manual. A triangular weir was installed at the outlet of the area to collect runoff in specified time periods for six rainfall events. Sensitivity analysis of the model was performed by a ±10% change in the dynamic parameters of the model and examining the outputs for a rainstorm. Sensitivity analysis showed that total runoff was sensitive to saturated hydraulic conductivity and insensitive to soil cohesion. Sensitivity analysis indicated that the model sensitivity depends on evaluation conditions and it is site-specific in nature. Calibration and validation of the model was performed on input parameters. Calibration of hydrographs was performed by decreasing saturated hydraulic conductivity and capillary drive and increasing initial soil moisture. Validation results showed that EUROSEM model simulated well the total runoff and peak of runoff discharge, but it could not simulate well the time of runoff, time to peak discharge .