ارزيابي كارايي مدل KINEROS2 براي شبيه‌سازي هيدروگراف سيلاب ( مطالعه موردي حوضه آبخيز زيارت )

Evaluation of KINEROS2 Model for Simulating Flood Hydrograph. Case study: Ziarat Watershed

مدل فرسايش- رواناب KINEROS2، يك مدل هيدرولوژيكي توزيعي فرسايش- رواناب و از نوع فيزيكي بوده كه در سازمان كشاورزي امريكا و سرويس تحقيقات كشاورزي جهت تشريح فرآيندهاي برگاب، نفوذ، رواناب سطحي و فرسايش حوضه‌ آبخيز پايه‌گذاري شده است. داده‌هاي اصلي مورد نياز مدل شامل نقشه‌هاي DEM، كاربري اراضي و همچنين داده‌هاي بارش حوضه آبخيز بوده و قابليت شبيه‌سازي هيدروگراف‌هاي سيلاب با گام زماني دقيقه را دارد. براي ارزيابي كارايي مدل، تعداد 8 واقعه سيلاب و بارش متناظر حوضه آبخيز زيارت انتخاب و به دو دسته 4 تايي تقسيم، كه از دسته اول جهت اجرا و واسنجي و از دسته دوم جهت اعتبارسنجي مدل استفاده گرديد. جهت انجام واسنجي از روش دستي و از روش يك پارامتر در هر بار جهت بررسي آناليز حساسيت پارامترها استفاده گرديد. پارامترهاي هدايت هيدروليكي اشباع، ضريب مانينگ، ميانگين حركت مويينگي، ظرفيت برگاب مورد واسنجي قرار گرفتند. به منظور ارزيابي كارايي مدل در دو مرحله واسنجي و اعتبارسنجي از شاخص‌هاي ضريب ناش- ساتكليف، درصد خطا در دبي اوج، معيار جمعي، ضريب تبيين و ضريب تبيين وزني استفاده گرديد. كه براي دوره واسنجي متوسط ضريب ناش- ساتكليف 0/665 و براي مرحله اعتبارسنجي 0/797 بدست آمد. نتايج ارزيابي مدل KINEROS2، در حوضه آبخيز زيارت نشان مي‌دهد كه مدل مولفه‌هاي هيدرولوژيكي را با دقت قابل قبول برآورد مي‌نمايد.

The Kinematic runoff and erosion model, KINEROS2, is an event-oriented, physically-based model to describe the processes of interception, infiltration, surface runoff and erosion from watersheds.DEM, land use, soil type and precipitation are main input data required for this model. Time scale of the KINEROS2 model is capable of simulating the flood hydrograph on a time minute. For evaluation of KINEROS2 Model, 8 rainfall-runoff flood events in the Ziarat watershed were selected. The events have been divided into two sets. The first set was used to run and calibrate the model and the second set was used to validate the model results. One factor at time (OAT) method has been used to carry out sensitivity analysis. The Saturated hydraulic conductivity, Manning roughness coefficient, mean capillary drive and interception depth have been chosen for manual calibration of the model. Various evaluation criteria including Nash-Sutcliffe, percent error in peak, aggregated Measure, coefficient of determination r2 and weighed coefficient of determination r2 were used to evaluate the model results. Results showed that the Nash-Sutcliffe efficiency is 0.665 for calibration period and 0.797 for validation period. The KINEROS2 model estimates the hydrological parameters with good accuracy in the study area.