عنوان مقاله :
ارزيابي مقايسهاي مدلهاي IHACRES، AWBM و Tank براي شبيهسازي رواناب روزانه در دورههاي ترسالي و خشكسالي
پديد آورندگان :
رضواني ، فاطمه سادات دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و مهندسي آب , قرباني ، خليل دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و مهندسي آب , سالاري جزي ، ميثم دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه علوم و مهندسي آب , يازرلو ، بهناز دانشگاه بيرجند - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي آب , رضايي قلعه ، لاله دانشگاه اروميه - دانشكده كشاورزي - گروه علوم و مهندسي آب
كليدواژه :
بارش رواناب , بهينهسازي , تحليل حساسيت , حوزه آبريز گاليكش , مدل هيدرولوژيكي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: رواناب متغير اصلي براي تجزيه و تحليل هيدرولوژيكي حوزه آبريز است و باتوجهبه اهميت آن، براي چندين دهه تحقيقات هيدرولوژيكي بر شبيهسازي روابط بارش رواناب متمركز بوده است كه منجر به ارائه مدلهاي فراواني گرديده است. باتوجهبه تعدد مدلهاي هيدرولوژيكي، انتخاب يك مدل بهينه از بين انواع مدلها فرآيند سادهاي نيست. بدين منظور در پژوهش حاضر پس از انتخاب حوزه آبريز گاليكش از سيلخيزترين حوزهها در استان گلستان، عملكرد سه مدل هيدرولوژيكي AWBM، Tank و IHACRES مورد ارزيابي قرار گرفت و پارامترهاي مدلها نيز تحليل حساسيت شد و در نهايت كارايي مدلها در دورههاي ترسالي و خشكسالي سنجيده شد. مواد و روشها: مقدار رواناب روزانه خروجي از حوزه براي يك دوره 30 ساله (2019-1989) با استفاده از هر يك از مدلهاي مذكور شبيهسازي شده و با استفاده از چهار معيار ضريب ارزيابي نش ساتكليف، ريشة ميانگين مربعات خطا، ضريب تبيين و ميانگين درصد قدر مطلق خطا، عملكرد هر يك از مدلها در دو دوره واسنجي و صحتسنجي بررسي شده است. پس از بهينهسازي مقادير تمامي پارامترها، حساسيت پارامترهاي هر يك از مدلها تجزيه و تحليل گرديده است. در نهايت پس از مشخص كردن وضعيت خشكسالي با شاخص SPI، عملكرد هر يك از مدلها در دو دوره ترسالي و خشكسالي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است.يافتهها: نتايج حاكي از عملكرد تقريباً مشابه دو مدل بارش رواناب IHACRES و AWBM است. مدل IHACRES با داشتن ضريب نش ساتكليف 0.73 و 0.75 و RMSE 2.97 و 2.94 بهترتيب در دو دوره واسنجي و صحتسنجي و مدل AWBM نيز با ضريب نش ساتكليف 0.74 و 0.69 و RMSE 2.92 و 3.24 براي دورههاي واسنجي و صحتسنجي عملكرد مطلوبي را نشان دادهاند، اما مدل Tank در شبيهسازي رواناب حوزه موفق نبوده و عملكرد پايينتري نسبت به دو مدل ديگر داشته است. تحليل حساسيت پارامترهاي مدلها نيز نشان داد پارامترهاي Kbase، H11 و f بهترتيب در مدلهاي AWBM، Tank و IHACRES بيشترين حساسيت را به تغيير مقادير خود دارند. در نهايت مقايسه عملكرد مدلها در دو دوره ترسالي و خشكسالي نشان داد كه تمامي مدلها با دقت بالايي موفق به شبيهسازي رواناب حوزه در دوره ترسالي شدهاند بهطوري كه ضريب نش ساتكليف 0.79، 0.74 و 0.78 بهترتيب براي سه مدل AWBM، Tank و IHACRES عملكرد مورد قبول مدلها را در شبيهسازي رواناب در دوره ترسالي نشان ميدهد. درحاليكه ارزيابي نتايج، عملكرد ضعيف تمامي مدلها را در دوره خشكسالي نشان داده است و ضريب نش ساتكليف بهدست آمده براي مدلها بهترتيب برابر 0.05 ، 0.45 و 0.12 است كه نشان از ضعف مدلها در شبيهسازي مقادير پايين جريان است.نتيجهگيري: در ارزيابي سه مدل هيدرولوژيكي AWBM، Tank و IHACRES در شبيهسازي جريان روزانه مشخص شد كه بهطور كلي با اختلاف كمي مدل IHACRES نسبت به مدل AWBM نتايج بهتري را نشان ميدهد؛ اما در دورههاي ترسالي با توجه به ارزيابيهاي صورت گرفته مدل AWBM دقت خوبي داشتهاست درحالي كه مدل IHACRES در دوره خشكسالي نسبت به ديگر مدلها عملكرد بهتري را نشان داده است. با توجه به اين موضوع ميتوان گفت مدلها در شبيهسازي جريانات كم كه در دورههاي خشكسالي اتفاق ميافتد ضعيفتر عمل كردند در حالي كه آگاهي از وضعيت جريان رودخانهها در دورههاي خشكسالي ميتواند نقش مؤثري را بر مديريت منابع آبي داشته باشد از اينرو در جهت افزايش دقت آنها ميبايست چارهاي جست.
عنوان نشريه :
پژوهش هاي حفاظت آب و خاك
عنوان نشريه :
پژوهش هاي حفاظت آب و خاك