استفاده از مدل SWAT در شبیه سازی و آنالیز عدم قطعیت هیدرولوژیک حوزه آبخیز کسیلیان (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
مدل SWAT، ابزاری جهت ارزیابی آب وخاک است که برای بهبود مدیریت حوزه آبخیز توصیه می شود. چرخه مورداستفاده در مدل SWAT کاملاً شبیه چرخه هیدرولوژیکی در طبیعت است. این ابزار، مدیریت مؤثر حوزه آبخیز و تصمیم گیری آگاهانه برای توسعه بهتر آن را حمایت می کند که از نظر زمانی یک مدل پیوسته است. در مطالعه حاضر، هدف تحلیل ارزیابی کارایی مدل نیمه توزیعی- فیزیکی SWAT در شبیه سازی رواناب روزانه و ماهانه، بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر بارش- رواناب و آنالیز عدم قطعیت هیدرولوژیک حوزه آبخیز کسیلیان است. در این تحقیق جهت شبیه سازی و آنالیز عدم قطعیت و واسنجی مدل از نرم افزار SWAT-CUP، روش های SUFI-2 و PARASOL استفاده شد. در مرحله واسنجی و اعتبار سنجی رواناب از ضرایب R 2 ، bR 2 و NS بین داده های مشاهده ای و شبیه سازی شده برای صحت سنجی استفاده شد. به طورکلی دقت شبیه سازی در دوره ماهانه بالاتر از دوره روزانه است. همچنین در دوره روزانه طی واسنجی و اعتبار سنجی دقت PARASOL بالاتر از SUFI-2 است، ولی در دوره زمانی ماهانه در واسنجی و اعتبارسنجی دقت SUFI-2 بالاتر است. در کل برحسب ضرورت برای به دست آوردن نتایج دقیق تر نیاز به تکرارهای بیشتری است. با توجه به نتایج ارزیابی، مدل در طی دوره های واسنجی و اعتبارسنجی با شاخص های آماری R 2 ، bR 2 ، MSE، RMSE و ضریب کارایی ENS حاکی از موفقیت آمیز بودن مدل در شبیه سازی دارد که با دقت نسبتاً خوبی فرآیندهای هیدرولوژیکی حوضه را شبیه سازی نموده است. این مدل می تواند برای آنالیزهای بعدی حوضه و زیر حوضه های مربوطه و برای بررسی مؤلفه های مختلف چرخه هیدرولوژیکی مورداستفاده قرار گیرد.The Use of the SWAT Model in the Simulation and Analysis of Hydrological Uncertainty Analysis
The SWAT model is a soil and water assessment tool recommended to improve watershed management. The cycle used in the SWAT model is quite similar to the hydrological cycle in nature. This tool supports effective watershed management and informed decision-making for better development. In the present study, the analysis aims to evaluate the efficiency of the semi-distributed-physical SWAT model in simulating daily and monthly runoff, optimizing the parameters affecting rainfall-runoff, and analyzing the hydrological uncertainty of the Kasilian watershed. In this research, SWAT-CUP software and SUFI-2 and PARASOL methods were used to simulate and analyze the uncertainty and calibration of the model. In the runoff calibration and validation stage, coefficients of R2, bR2, and NS between the observed and simulated data were used for validation. In general, the accuracy of the simulation in the monthly period is higher than that of the daily period. Also, in the daily period during calibration and validation, the accuracy of PARASOL is higher than SUFI2; however, in the monthly period, the accuracy of SUFI2 is higher in calibration and validation. In general, however, more repetitions are needed to get more accurate results. Overall, according to the results of model evaluation during the calibration and validation periods with statistical indicators R2, bR2, MSE, RMSE, and efficiency coefficient ENS, the model was proved to be successful in simulation. That is, it would simulate the hydrological processes of the basin with relatively good accuracy appeared. Finally, this model can be used to further analyze the basin and related sub-basins and study the various components of the hydrological cycle.
تبلیغات
