ارزيابي و مقايسه دو مدل يكپارچه AWBM و نيمه توزيعي SWAT در شبيه سازي رواناب ماهانه رودخانه قره سو در استان كرمانشاه

Comparison and Assessment of Two Lumped AWBM and Semi-Distributed SWAT Models in Monthly Runoff Simulation of Gharah-Sou River in Kermanashah Province, Iran

تعيين هركدام از مؤلفه‌هاي بيلان آبي از جمله كارهاي پژوهشي مي‌باشد كه در ساليان اخير، توسط مدل­سازي‌هاي هيدرولوژيكي بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اكثر حوزه‌هاي آبريز امكان اندازه‌گيري تمام كميت‌هاي مورد نياز براي شبيه‌سازي‌هاي دقيق هيدرولوژيكي ميسر نمي‌باشد. از اين‌رو، انتخاب مدلي كه بتواند فرآيندهاي هيدرولوژيكي را در عين سادگي ساختار و با استفاده از حداقل عوامل، به‌خوبي شبيه‌سازي كند امري ضروري مي‌باشد كه در اين راستا در پژوهش حاضر رواناب ماهانه حوضه روانسر سنجابي استان كرمانشاه به­ وسيله دو مدل AWBM و SWAT شبيه‌سازي شد. مدل AWBM يك مدل يكپارچه مي‌باشد كه شبيه‌سازي رواناب در حوزه‌هاي آبريز را با استفاده از دو متغير بارندگي و تبخير انجام مي‌دهد و از طرف ديگر مدل SWAT يك مدل پيوسته و نيمه توزيعي است كه شبيه‌سازي فرآيندهاي هيدرولوژيكي را با استفاده از مشخصات فيزيكي حوضه (خاك، كاربري اراضي، شيب) و همچنين اطلاعات آب و هواشناسي متعددي همچون بارندگي، درجه حرارت، باد، رطوبت نسبي و تابش خورشيدي انجام مي‌دهد. نتايج شبيه‌سازي رواناب در دوره‌هاي واسنجي و اعتبارسنجي با استفاده از دو شاخص آماري ناش ساتكليف (NSE) و ضريب تعيين R2مورد ارزيابي قرار گرفت. با مقايسه نتايج شاخص‌هاي آماري مورد استفاده در مطالعه مشخص شد كه مدل SWAT داراي نتايج بهتري در شبيه‌سازي رواناب ماهانه در دوره‌هاي واسنجي و اعتبارسنجي است. ‌طوري­كه مقدار ضريب NSE براي اين مدل در اين دو دوره به ترتيب 0/7 و 0/81 و براي مدل AWBM به ترتيب 0/63 و 0/5 تعيين شد.

In recent years determination of different components of water balance has been the focus of many hydrological modeling techniques. In most basins, it is not feasible to measure all the different quantities for a detailed and enhanced hydrological modeling. Therefore, it is necessary to select a model capable of simulating hydrological events with the least number of variables; while being simple to use. Hence, in this paper the monthly runoff of Ravansar Sanjabi basin, Kermanshah, Iran was simulated through AWBM and SWAT models. AWBM is a lumped model simulating the runoff in basins using rainfall and evaporation variables. On the other hand, SWAT model is a continuous and semi-distributive model, which can simulate the hydrological processes in basins through a wide range of information such as physical information of basins (soil, land use, slope) as well as weather data such as precipitation, temperature, wind, relative humidity, and solar radiation. Simulation results during the calibration and validation periods were evaluated through two statistical indices: Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) and coefficient of determination, R2. Comparison of calculated statistical coefficients showed that SWAT model has better results in simulating monthly runoff in calibration and validation periods so that the calculated NSEcoefficient was equal to 0.7 and 0.81 respectively and 0.63 and 0.5 for AWBM model respectively.