ارزيابي كارايي مدل WetSpa در شبيه‌سازي فرسايش و انتقال رسوب معلق در آبخيز طالقان

Evaluation of the WetSpa Model Performance in Simulating Soil Erosion and Suspended Sediment Transport in Taleghan Watershed

ارزيابي رفتار هيدرولوژي و بررسي فرسايش خاك به عنوان يك بحران زيست محيطي، به منظور حفظ امنيت اكولوژيكي حوزه آبخيز در سطح مطلوب، ضرورت دارد. در اين تحقيق سعي بر اين است كه با استفاده از مدل هيدرولوژيكي توزيعي مكاني WetSpa، رسوبگراف آبخيز طالقان را شبيه سازي نموده و از اين طريق ميزان كارايي مدل جهت پيش بيني فرسايش و رسوب مشخص گردد. نقشه هاي رقومي پايه و سري هاي زماني پيوسته در گام زماني روزانه ورودي هاي اصلي مدل مي باشند. واسنجي پارامترهاي مدل براي 5 سال ابتداي دوره آماري و اعتبارسنجي مدل براي دوره 4 ساله بعدي و با لحاظ كردن دوره سه ماهه آماده سازي (گرم شدن) مدل در آغاز هر دوره انجام شد. نتايج ارزيابي مدل، صحت شبيه سازي دبي جريان را بر اساس معيار نش ساتكليف 7/82 درصد در دوره واسنجي و 79 درصد در دوره اعتبارسنجي نشان مي دهد. در ادامه به منظور شبيه سازي فرسايش و انتقال رسوب، واسنجي بخش (ماژول) فرسايش و رسوب صورت گرفت. نتايج، معيار نش ساتكليف 60 و 64 درصد را به ترتيب براي غلظت و انتقال رسوب معلق نشان داد. نتايج ارزيابي مدلWetSpa در آبخيز طالقان، نشان مي دهد مدل مؤلفه هاي هيدرولوژيك از جمله رواناب و هم چنين كنش خاك توسط قطرات باران و جريان سطحي، هدررفت خاك و غيره را در مكان و زمان با دقت قابل قبول برآورد مي كند.

Evaluation of hydrologic behaviour and soil erosion as an environmental crisis is important in order to maintain watershed ecological safety at optimum level. The aim of this study is to evaluate the performance of the distributed hydrological WetSpa model in simulating erosion and sediment transport and also sedigraph in Taleghan watershed, Iran. Base digital maps and daily meteorological time series data for 9 years are the major model inputs. The calibration of global parameters was done for the first 5 years and the model validation was carried out for 4 years considering three month warmup period at the beginning of both calibration and validation periods. The NashSutcliffe criterion for the calibration and validation periods pointed out the efficiency of model simulation (82.7% and 79%, respectively). The next phase, the erosion module was calibrated for erosion and sediment transport simulation. The results showed the NashSutcliffe efficiency criterion (60% and 64% for suspended sediment concentration and transport, respectively). Overall, the evaluation results reveal the good ability of WetSpa model in simulation of the hydrological processes e.g., runoff, raindrop detachment, runoff detachment, net soil loss, etc., in a given time and space