استفاده از HydroPSO در واسنجي مدل هيدرولوژي KINEROS2 جهت شبيه‌سازي رواناب در حوزه‌هاي آبخيز مناطق نيمه خشك (مطالعه موردي: حوزه آبخيز بار نيشابور)

شبيه ‌سازي بارش ـ رواناب به ‌منظور برنامه ريزي و مديريت منابع آب در حوضه ‌هاي آبخيز صورت مي ‌گيرد كه نيازمند استفاده از مدل ‌هاي هيدرولوژيكي بهينه است. در اين تحقيق از بسته ‌ي بهينه ‌سازي hydroPSO به ‌منظور واسنجي و بهينه ‌سازي پارامترهاي مدل بارش ـ رواناب (۲K) ۲KINEROS در حوزه آبخيز بار نيشابور در استان خراسان رضوي استفاده شد. به‌ همين منظور، پنج واقعه ‌ي رگباري با هيدروگراف ‌هاي متناظر انتخاب شد. براساس نتايج، اين مدل كارآيي بهتري در شبيه‌ سازي هيدرولوژيك حوضه بر اساس واقعه‌ ي رگباري 01.71.11 نشان داد. در اين شبيه ‌سازي، ضريب تبيين (۲R) و نش (NSE) مدل در شبيه ‌سازي دبي آب برابر با ۹۶/۰ و 0.96 به ‌دست آمد. مدل‌ سازي براساس وقايع رگباري تاريخ هاي 12.69.16، 02.70.21، 12.70.26 و 09.73.13 به ترتيب با ضرايب NSE برابر با ۹۰/۰، 0.90، ۸۹/۰ و ۴۳/۰، توانست به نيكويي برازش عالي، عالي، عالي و خوب هيدروگراف شبيه‌ سازي شده بر هيدروگراف مشاهداتي منجر شود. تحليل حساسيت مدل نشان داد كه پارامترهاي هدايت هيدروليكي اشباع ـ كانال (ks_c)، ضريب زبري مانينگ ـ كانال(n_c)، ضريب حجمي سنگ و سنگ ريزه (Rock)، ميانگين نيروي كاپيلاري ـ دامنه (G_p)، هدايت هيدروليكي اشباع ـ دامنه (ks_p) و تخلخل ـ دامنه (Por_p)، به ترتيب مهم ترين و مؤثرترين پارامترها در فرآيند واسنجي مدل ۲K به شمار مي ‌رود. توزيع فراواني برخي از پارامترها مانند n_c و Smax، داراي شكل زنگوله اي با اوج تيزتر است كه اين خود فقدان قطعيت كمتر تحميل شده از جانب اين پارامترها را بر مدل نشان مي ‌دهند؛ اما برخي از پارامترها مانند Por_c و Dist_، توزيع فراواني يكنواختي را نشان مي ‌دهند. تفسير بصري نمودارهاي جعبه ‌اي نشان مي ‌دهد كه در پارامترهايي مثل Ks_p، n_c، G_p، In، Rock، Por_p، Por_c وSat ، ارزش بهينه ‌ي پارامتر به‌ دست آمده در فرايند واسنجي تقريباً منطبق بر ميانه ارزش هاي نمونه ‌برداري شده ‌است و بيشتر ذرات به سمت يك منطقه ‌ي كوچك از فضاي پاسخ هدايت شده ‌اند. نمودار نقطه‌ اي نشان مي‌ دهد كه كارآيي مدل بيشتر تحت ‌تأثير اندركنش پارامترهاي Ks وn است. بر اساس تحليل همبستگي نيز بالاترين ضريب همبستگي NSE با پارامترهاي Ks_p، Ks_c، n_p، CV_p، G_c، In، cov،Por_p ،Dist_p ، Dist_c، Smax و Sat به دست آمد. مقايسه‌ ي نتايج اين تحقيق با يافته ‌هاي حاصل از واسنجي دستي نشان داد كه بسته‌ ي بهينه‌ سازي hydroPSO مي ‌تواند با موفقيت با مدل ۲K تلفيق شود و با سرعت و كارآيي بالايي پارامترهاي مدل را واسنجي و بهينه ‌سازي كند.