شبيه سازي جريان رودخانه با استفاده از مدل هيدرولوژيكي- توزيعي WetSpa حوزه آبخيز كسيليان

Simulation of streamflow using a hydrological model-distributed wetSpa in kasilian watershed

مدلسازي فرايند بارش- رواناب و پيشبيني دبي رودخانه يك اقدام مهم در مديريت و مهار سيلابها، طراحي سازههاي آبي در حوزه هاي آبخيز و مديريت خشك سالي است. هدف اين پژوهش شبيه سازي جريان روزانه در حوزه آبخيز كسيليان با مدل WetSpa است. WetSpa يك مدل پيوسته هيدرولوژيكي- فيزيكي است كه قابليت پيش بيني سيلاب در مقياس حوزه آبخيز با گام هاي زماني مختلف را دارد. مدل از لايه هاي توپوگرافي، كاربري اراضي و بافت خاك و همچنين آمار هواشناسي براي پيش بيني هيدروگراف هاي سيل استفاده ميكند. دراين پژوهش از آمار باران، تبخير و دماي ايستگاه هواشناسي سنگده و آمار دبي ايستگاه وليك بن طي سال هاي 1382 تا 1388 استفاده شد. به‌اين ترتيب كه 36 ماه از فروردين 1382 براي كاليبراسيون مدل و 30 ماه از اسفند 1385 براي آزمون مدل انتخاب شد. نتايج شبيه سازي با مدل نشان داد كه اين مدل به خوبي توانسته جريان پايه رودخانه را در مرحله صحت سنجي شبيه سازي نمايد ولي در شبيه سازي دبي هاي حداكثر با خطا همراه است كه دليل آن را مي توان به كوچك بودن حوزه و كوتاه بودن زمان پيمايش اشاره كرد. آناليز حساسيت پارامترهاي مدل نيز نشان داد كه ضريب افت آب زيرزميني از بيشترين حساسيت و ضريب روز درجه بارش از كمترين حساسيت برخوردار است. همچنين اين مدل به‌خوبي توانسته بيلان آب حوزه آبخيز كسيليان را شبيه-سازي كند. واژه‌هاي كليدي: دبي روزانه، مدل WetSpa، كسيليان، زمان پيمايش، بيلان آب

Rainfall runoff modeling and prediction of river discharge is one of the important components in flood control and management, hydraulic structure design and drought management. The goal of this study is to simulate the daily discharge in Kasilian watershed using WetSpa. The WetSpa model is a distributed hydrological and physically based model which can predict flood in watershed scale with various time intervals. The model uses topography, land use and soil type maps and also meteorological data for prediction of flood hydrographs. In this study the rainfall, evaporation and temperature data of Sangdeh meteorological station and discharge data of Valikben hydrometry station during the years 2003 to 2009 were used. 36 months from April 2003 and 30 months from March 2006 were selected for calibration and test of model, respectively. The results of WetSpa model showed that this model can simulate the river baseflow with Nash- Sutcliff criteria of 64 percent in validation period, but less accuracy with high discharges. The reason may be due to small and short travel time. The sensitivity analysis showed that groundwater flow recession and rainfall degree-day parameters have the highest and lowest effect on results. This model can simulate the water balance in Kasilian watershed as well. Keywords: Daily discharge, WetSpa model, Kasilian, Travel time, Water balance.