مطالب مرتبط با کلیدواژه
۱.
۲.
۳.
۴.
۵.
۶.
۷.
۸.
۹.
۱۰.
۱۱.
۱۲.
۱۳.
۱۴.
۱۵.
۱۶.
۱۷.
۱۸.
۱۹.
۲۰.
مدل SWAT
حوزه های تخصصی:
ﻣﻘﺪار روان آب در هر منطقه ای با توجه به ﺷﺮاﯾﻂ اقلیمی، ﻫﯿﺪروﻟﻮژﯾﮑﯽ، ﺧﺎک و ﭘﻮﺷﺶ گیاهی در ﺳﻄﺢ ﺣﻮﺿﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎی ﻓﻮق ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ اراﺋﻪ ی اﻃﻼﻋﺎت ﻻزم از ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﮑﺎﻧﯽ اﯾﻦ ﻋﻮاﻣﻞ است. در این زمینه، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻨﻮع ﻣﺪلﻫﺎی هیدرولوژیکی، دستیابی به مناسب ترین شبیه سازی چنین ﻣﺪلﻫﺎیی و انتخاب مدلی مناسب مستلزم ارزیابی میزان عملکرد آن ها متناسب با شرایط هیدرولوژیکی هر منطقه است. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ، اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺪل، ﺑﻪ ﺗﺸﺨﯿﺺ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ و ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻣﺪلﻫﺎی ﻫﯿﺪروﻟﻮژی ﺣﻮﺿﻪ ﻧﯿﺎز دارد. در اﯾﻦ پژوهش، میزان عملکرد دو ﻣﺪل ﺑﺎرش روان آب (SWAT, IHACRES) در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی روان آب دو ﺣﻮﺿﻪ یلفان و سولان ارزﯾﺎﺑﯽ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ شده اﺳﺖ. بر این اساس، با ﺗﺤﻠﯿﻞ ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ، واﺳﻨﺠﯽ و صحت سنجی مدل ها ارزیابی شدند. بازه ی زمانی 1999-1983 دوره ی واسنجی و دوره ی 2010-1983 دوره ی صحت سنجی انتخاب و بررسی گردید. سرانجام، به منظور تعیین توانایی مدل در شبیه سازی روان آب حوضه ها به کمک معیار های ضریب نش ساتکلیف NS ضریب تعیین)) (مورد) ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هر دو مدل از توانمندی قابل پذیرشِ شبیه سازی روان آب در هر دو حوضه ی برخوردارند و ﻣﺪل SWAT در دوره ی ﺻﺤﺖ سنجی هر دو زیر حوضه در مقیاس روزانه و ماهیانه با ﺿﺮﯾﺐ ﻧﺶ 6/0 و ﺿﺮﯾﺐ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺑﺎﻻی 7/0 ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻋﻤﻠﮑﺮد را از ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی روان آب در هر دو ﺣﻮﺿﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دادهﻫﺎی ﻣﺸﺎﻫﺪاﺗﯽ دارد
شناخت دقت پایگاه داده ماهواره ای بارش PERSIANN-CDR در شبیه سازی رواناب مدل SWAT بر روی پهنه حوضه دریاچه مهارلو(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
پژوهش های جغرافیای طبیعی دوره ۵۰ پاییز ۱۳۹۷ شماره ۳ (پیاپی ۱۰۵)
563 - 576
حوزه های تخصصی:
همواره دسترسی آسان به داده های پایه اقلیمی و قابل اطمینان بودن آن ها در نقاط مختلف جهان از چالش های اساسی پژوهشگران بوده است. بدین منظور، پایگاه های اقلیمی مختلفی نظیر مشاهداتی واکاوی شده و محصولات ماهواره ای ایجاد شده اند. در این پژوهش از پایگاه داد ه بارش ماهواره ای PERSIANN-CDR به منظور برآورد رواناب با مدل نیمه توزیعی هیدرولوژیکی SWAT بر روی پهنه حوضه دریاچه مهارلو استفاده شده است. یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که ضریب همبستگی مقادیر رواناب برآوردشده حاصل از این پایگاه داد ه ماهواره ای با مقادیر رواناب حاصل از داده های مشاهده ای ایستگاهی حدود 6/0 است. شاخص کارایی نش- ساتکلیف و ضریب تبیین در برآورد رواناب با داده های مشاهداتی هر دو به طور متوسط 6/0 و با داده های ماهواره ای به ترتیب 5/0 و 1/0 به دست آمد. بر پایه یافته های این پژوهش، می توان گفت که اگرچه مقادیر رواناب برآوردشده از مقادیر بارش پایگاه داد ه ماهواره ای PERSIANN-CDR هماهنگی زمانی بسیار خوبی با داده های مشاهده ای از خود نشان می دهند، از آنجا که این پایگاه داده مقادیر بارش را به طور متوسط 70 میلی متر کمتر از مقادیر واقعی مشاهده ای نشان می دهد، کارایی بالایی در برآورد رواناب بر روی این گستره از ایران زمین از خود نشان نمی دهد.
مقایسه اثر تغییر کاربری اراضی و اقلیم بر رواناب یک حوضه آبخیز کوچک کوهستانی (مطالعه موردی :حوضه آبخیز گرین)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
پژوهش های جغرافیای طبیعی دوره ۵۰ زمستان ۱۳۹۷ شماره ۴ (پیاپی ۱۰۶)
775 - 790
حوزه های تخصصی:
در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و تغییر اقلیم بر رواناب یک حوضه کوهستانی برف گیر در زاگرس مرکزی از مدل هیدرولوژی SWAT استفاده شد. کاربری اراضی حوضه آبخیز گرین در سال 1986 از اداره منابع طبیعی همدان استخراج و در سال های 2000 و 2014 از تصاویر ماهواره لندست 8 تهیه شد. نقشه کاربری اراضی در سال 2042 با استفاده از مدل مارکوف و CA مارکوف پیش بینی شد. برای پیش بینی اقلیم آینده از مدل HadCM3 استفاده شد و خروجی های آن با مدل LARS-WG ریزمقیاس نمایی شد. با توجه به ضریب نش - ساتکلیف، ضریب تبیین، P-factor، و R-factor به دست آمده در مرحله واسنجی (به ترتیب برابر با 59/0، 60/0، 47/0، و 09/0) و مرحله اعتبارسنجی (به ترتیب برابر با 71/0، 72/0، 59/0، و 02/0)، این مدل دارای کارایی قابل قبولی است. نتایج نشان می دهد که این منطقه تا سال 2042 شاهد افزایش 28/2درصدی مساحت جنگل و کاهش 07/2درصدی مساحت مرتع، روند کاهشی میانگین بارش ماهانه و روند افزایشی میانگین دما خواهد بود. همچنین، کاهش میزان رواناب ناشی از تغییر کاربری اراضی (5/6درصد) نسبت به اثر تغییر اقلیم در این حوضه کوهستانی (7/10درصد) کمتر است.
اولویت بندی حوزه آبخیز سردآبرود از نظر سیل خیزی با استفاده از مدل SWAT(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
مخاطرات محیط طبیعی سال نهم بهار ۱۳۹۹ شماره ۲۳
85 - 98
حوزه های تخصصی:
سیلاب یک پدیده طبیعی است که هر ساله باعث به وجود آمدن خسارات سنگین جانی و مالی می شود و جوامع بشری آن را به عنوان یک واقعه اجتناب ناپذیر پذیرفته اند. در این تحقیق برای پیش بینی سیل خیزی حوزه آبخیز سردآبرود از مدل هیدرولوژیکی SWAT استفاده شد. هدف اصلی در این تحقیق، بررسی کارایی مدل SWAT در پیش بینی سیلاب و اولویت بندی زیرحوزه ها در حوزه آبخیز سردآبرود می باشد. برای واسنجی مدل از برنامه SUFI2 استفاده شد. بعد از اتمام واسنجی و بهینه شدن مدل در منطقه مطالعاتی اقدام به اعتبارسنجی مدل گردید. واسنجی مدل برای سال های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۹، و اعتبارسنجی نیز بر اساس آمار سال های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۳ انجام پذیرفت. جهت تجزیه و تحلیل نتایج از شاخص های آماری R2 ، bR2 و ضریب نش ساتکلیف استفاده گردید. پس از واسنجی مدل این ضرایب به ترتیب ۷۷/۰، ۶۳/۰، ۷۷/۰ و برای مرحله اعتبارسنجی آن ۷۹/۰، ۷۶/۰ و ۷۱/۰ برآورد گردید. نتایج آنالیز حساسیت، 31 پارامتر موثر بر رواناب نشان داد پارامترهای ثابت تخلیه آب زیرزمینی، زمان تاخیر آب زیرزمینی و حداقل مقدار ذخیره آب لازم برای ایجاد جریان پایه به ترتیب حساسیت بیش تری دارند. برای بررسی سیل خیزی، حوزه آبخیز سردآبرود به ۲۴ منطقه یا زیرحوضه تقسیم گردید. با توجه به نتایج حاصل از اجرای مدل SWAT و تغیر CN برای هر یک از زیرحوزه ها، زیر حوزه شماره ۶ با مقدار رواناب ۰۵/12۳ رتبه اول و هم چنین زیرحوزه شماره ۱۰ با مقدار 86/122 رتبه دوم را از نظر سیل خیزی دارا می باشد و زیرحوزه شماره ۱ با مقدار ۳۳/۱۲ کم ترین مقدار تولید رواناب را دارا می باشد
برآورد میزان رواناب حوضه آبریز لنبران چای در استان آذربایجان شرقی: کاربرد مقایسه ای روش های واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAT(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
شبیه سازی جریان رودخانه ها، پیش بینی رفتار هیدرولوژیکی حوضه های آبریز و درک درست از مؤلفه های مختلف چرخه هیدرولوژیکی برای برنامه ریزی و حفاظت از منابع آبی ضرورت دارد. از طرف دیگر، نبود برآورد مناسب رواناب حاصل از بارش در حوضه های آبریز، مدیریت بهینه منابع آب به ویژه مدیریت بهره برداری از سدها و شبکه آب رسانی را دچار مشکل می نماید. در این پژوهش، بیلان آبی حوضه آبریز لنبران با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT از دو روش GLUE و SUFI-2 استفاده شد. نتایج حاصل با استفاده از چهار معیار ارزیابی مدل ها شامل معیار نش ساتکلیف، ضریب تبیین، نسبت باقیمانده میانگین مربعات خطا به انحراف از معیار داده های مشاهداتی و دو فاکتور p-factor و r-factor مقایسه شدند. نتایج حاصل از کاربرد این دو روش نشان داد که روش SUFI-2 دارای الگوریتم موترتری برای واسنجی و تعیین عدم قطعیت مدل در این حوضه است. بر این اساس با اطمینان بیشتری می توان از مدل SWAT واسنجی شده با الگوریتم SUFI-2 در مدیریت منابع آب، کمی سازی سناریوهای تغییر اقلیم و تغییر کاربری در داخل حوضه استفاده کرد.
واسنجی و اعتبار سنجی مدل SWAT در شبیه سازی رواناب و رسوب در حوضه آبریز شهر چای میانه(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
جغرافیا و برنامه ریزی سال ۲۵ تابستان ۱۴۰۰ شماره ۷۶
129 - 139
حوزه های تخصصی:
برای شبیه سازی رواناب و رسوب در حوضه های آبریز از مدل های مختلفی می توان استفاده کرد که هر یک برای شرایطی خاصی ارایه شده است. در این پژوهش، بیلان آبی و رسوب حوضه آبریز شهرچای با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT از روش SUFI-2 استفاده گردید. نتایج حاصل با استفاده از چهار معیار ارزیابی مدل ها شامل معیار نش ساتکلیف، ضریب تبیین، نسبت باقیمانده میانگین مربعات خطا به انحراف از معیار داده های مشاهداتی و دو فاکتور p-factor و r-factor مقایسه شدند. نتایج نشان داد که روش SUFI-2 دارای الگوریتم موترتری برای واسنجی و اعتبار سنجی مدل در این حوضه می باشد همچنین مقادیر بدست آمده از مدل برای رواناب و رسوب در این حوضه در حد قابل قبول می باشد. ولی این مدل رواناب را بهتر از رسوب در این حوضه شبیه سازی می کند از مهمترین علل ضعف مدل در شبیه سازی می توان به به تعداد کم داده ها، غیر قابل اعتماد بودن داده ها، شبیه سازی ضعیف جریان، عدم پیوستگی اطلاعات و نبود یا کمبود داده های کامل روزانه رسوب اشاره نمود.
ارزیابی عملکرد مدل SWAT در شبیه سازی جریان ورودی به مخزن سد جهت مقابله با تغییرات اقلیمی (مطالعه موردی: حوضه آبریز بالادست سد زاینده رود)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
تغییرات آب و هوایی یکی از بزرگ ترین چالش های پیش روی بشریت است که علوم مرتبط با طبیعت و محیط زیست را تحت تأثیر قرار می دهد. تغییرات در پارامترهای تأثیرگذار در تغییرات اقلیمی سبب شده است تا پاسخ های هیدرولوژیک حوضه های آبخیز تحت تأثیر قرارگرفته و این پدیده بر روی کمیت و کیفیت منابع آب سطحی همچون دریاچه ها، آبگیرها و مخازن سدها تأثیر می گذارد. امروزه توسعه و پیشرفت فناوری های رایانه ای و محاسباتی تأثیر بسزایی در مدل سازی های هیدرولوژیکی داشته است. در سال های اخیر مدل های مفهومی و فیزیکی بر اساس خصوصیات حوضه های آبریز برای سیستم های هیدرولوژیکی موردتوجه محققان قرارگرفته است. با توجه به وجود آمدن این گونه پیشرفت ها، پیچیدگی هایی درروند مدل سازی های هیدرولوژیکی به وجود خواهد آمده است. پیش بینی های صحیح مدیریتی در زمینه منابع آب با توجه به کمبود ذخایر آبی، از مباحث موردتوجه در نهادهای متولی مدیریت منابع آب است که باید از مدل های شبیه ساز با دقت بالا به منظور برآوردها و برنامه ریزی های بلندمدت استفاده کرد. با توجه به بحران و کمبود ذخایر آبی در ایران، زیر حوضه آبریز بالادست سد زاینده رود به عنوان مطالعه موردی در این تحقیق انتخاب شده و فرآیندهای هیدرولوژیکی در زیر حوضه های بالادست سد زاینده رود شبیه سازی شده و جریان ورودی به مخزن سد زاینده رود برآورد گردید. بدین منظور از مدل ارزیابی آب وخاک SWAT به منظور شبیه سازی فرایند بارش-رواناب و درنهایتبرآورد جریان ورودی به مخزن مورداستفاده قرارگرفته است. بر اساس رواناب خروجی از سه زیر حوضه بوئین-دامنه، قلعه شاهرخ-چلگرد و چادگان-چشمه شبیه سازی شده نتایج قابل قبولی برای شبیه سازی در سه زیر حوضه مذکور توسط مدل نشان داده شد و از جمع جبری سه رواناب جریان ورودی برآورد شد که ضرایب خطای یادشده برابر 86/0 به دست آمده است. این نتیجه نمایانگر دقت بالای مدل ها در شبیه سازی است.
استفاده از مدل SWAT در شبیه سازی و آنالیز عدم قطعیت هیدرولوژیک حوزه آبخیز کسیلیان(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
جغرافیا و مخاطرات محیطی تابستان ۱۴۰۱ شماره ۴۲
77 - 95
حوزه های تخصصی:
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.
مدلسازی رفتار هیدرولوژیکی حوضه آبخیز متأثر از تغییر رژیم بارش در آینده (مطالعه موردی حوضه های آبخیزحسین آباد راین و تلنگو بم، استان کرمان)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
تاثیر تغییر اقلیم بر هیدرولوژی و چرخه ی آب در اکوسیستم های طبیعی بسیار جدی است و شناخت کمی این اثرها آمادگی بیشتری برای مقابله با تبعات آن ایجاد می کند. هدف از این پژوهش ارزیابی اثر تغییر رژیم بارش به عنوان بخشی از تغییر اقلیم بر رواناب با استفاده از مدل SWAT می باشد. بدین منظور جهت مدل سازی دو حوضه آبخیز تلنگو و حسین آباد در استان کرمان از داده های روزانه بارش، دمای حداقل، حداکثر و متوسط روزانه سه ایستگاه هواشناسی بافت، بم و لاله زار در بازه زمانی 30 سال استفاده گردید. همچنین با استفاده از مدل LARS-WG به پیش بینی متغیرها برای دوره 2021 تا 2060 تحت سناریو RCP 4.5 پرداخته شد. در ادامه جهت مدل سازی رواناب در حوضه های مورد مطالعه از مدل مفهومی SWAT استفاده گردید. پس از واسنجی و اعتبارسنجی مدل طبق الگوریتم SUFI2 نتایج حاصله مورد آزمون قرار گرفت و در نهایت با استفاده از نتایج مدل سازی اقلیم و مدل مفهومی واسنجی شده، رواناب برای دوره آینده شبیه سازی گردید. نتایج ارزیابی حساسیت پارامترهای مدلSWAT نشان داد که پارامترهای ضریب آبی که از سفره های کم عمق به پروفیل خاک و ضریب نفوذ آبخوان مشترک در هر دو حوضه دارای حساسیت بالایی هستند. همچنین در هر دو حوضه برای هر دو مرحله واسنجی و اعتبارسنجی کارآیی نش۔ ساتکلیف از 65/0 بیشتر می باشد. نتایج ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر آبدهی حوضه نشان می دهد که آبدهی حوضه آبخیز حسین آباد در آینده نسبت به دوره حال تغییر خواهد داشت. بیشترین کاهش آبدهی مربوط به ماه اسفند با تغییر 13/3 لیتر بر ثانیه و بیشترین افزایش مربوط به ماه بهمن با تغییر 2/18 لیتر بر ثانیه می باشد. همچنین در آینده نزدیک آبدهی حوضه آبخیز تلنگو افزایشی نسبت به دوره حال خواهد داشت. دبی ماه های دی، اردیبهشت و تیر افزایش و در بقیه ماه ها به جز ماه شهریورکه بدون تغییرات است، کاهش یافته است. نتایج کلی تحقیق حاضر حاکی از آنست که در آینده نزدیک در اکوسیتم های خشک مشابه منطقه مورد مطالعه به دنبال تغییر رژیم بارش های حاصل از گرمایش زمین، رفتار هیدرولوژیکی حوضه ها بویژه در فصل های زمستان و بهار تغییر خواهد نمود و وقوع رخدادهای حدی بارش و سیل در این فصل ها بیش از پیش محتمل می باشد.
پهنه بندی خطر سیلاب تحت تاثیر تغییرات اقلیمی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT در محیطGIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز قره سو، استان گلستان)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
پژوهش حاضر با هدف پیش بینی پهنه سیل در شرایط تغییر اقلیم براساس سناریوهای پنجمین گزارش ارزیابی هیئت بین الدول تغیییر اقلیم در حوضه قره سو (استان گلستان (انجام شد. داده های روزانه شبیه سازی شده برای آینده را می توان به عنوان ورودی مدل های هیدرولوژیکی لحاظ کرده و نتایج آن را در برنامه های بلندمدت توسعه منابع آب منظور نمود. این تحقیق شامل دو فاز اقلیمی و هیدرولوژی است. در فاز اقلیمی، داده های روزانه دمای حداقل، حداکثر، بارش و ساعات آفتابی ایستگاه سینوپتیک هاشم آباد گرگان در دوره 2001–2020 با استفاده از مدل آماری LARS-WG شبیه سازی شد و پس از اطمینان از کارایی این مدل در شبیه سازی پارامترهای هواشناسی مذکور در حوضه آبخیز قره سو استان گلستان، جهت بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر رواناب منطقه مورد مطالعه، داده های سه سناریوی A2 (سناریوی حداکثر)، A1B (سناریوی حد وسط) و B1 (سناریوی حداقل) مدل HadCM3 در دوره 2021-2050 با مدل آماری LARS-WG کوچک مقیاس گردید. در فاز هیدرولوژیکی، بارش- رواناب با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT شبیه سازی و پس از واسنجی (از ۱ ژانویه 2012 تا ۲۹ دسامبر 2016) و اعتبارسنجی این مدل (۳۰ دسامبر 2016 تا ۲۹ دسامبر 2018)، داده های دما و بارش خروجی مدل LARS-WG به مدل SWAT وارد شده و تغییرات رواناب تبعی تغییر اقلیم در دوره های آتی نسبت به دوره پایه محاسبه گردید. نتایج نشان داد که بر اساس برآورد مدل LARS-WG برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی میانگین دمای حوضه آبخیز قره سو به میزان 56/0 تا 4 درجه سلسیوس افزایش می یابد. مقدار بارش نیز در مقایسه با دوره پایه به میزان 10 تا 24 درصد کاهش نشان می دهد. در پایان نیز سیلاب حوضه مورد مطالعه با تلفیق نقشه متوسط رواناب تحت سناریو A2، فاصله از رودخانه و ضریب شکل حوضه با استفاده از روش Fuzzy-AHPدر محیط GIS پهنه بندی شده است. با توجه به پهنه بندی، 44 درصد در خطر زیاد و بسیار زیاد می باشد.
بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی روی رواناب حوضه رودخانه قرهچای با استفاده از مدل SWAT(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
در پژوهش حاضر، تغییرات کاربری ارضی و تأثیر آن روی رواناب حوضه قره چای در استان همدان با استفاده از مدل SWAT تجزیه وتحلیل شده است. در این پژوهش، به منظور بررسی تأثیر کاربری اراضی بر رواناب حوضه آبخیز قره چای، از دو تصویر ماهواره ای لندست OLI-TM سال های (2001 تا 2020) استفاده شد. ابتدا تصاویر مربوطه اخذ و پیش پردازش های لازم شامل تصحیحات اتمسفری به روش FLAASH اعمال شد. برای افزایش دقت طبقه بندی روش تلفیق تصاویر چند طیفی با تصویر پانکروماتیک[1] انجام شد و قدرت تفکیک مکانی به 15 متر ارتقا یافت. سپس طبقه بندی با استفاده از روش شیءگرا[2] و الگوریتم نزدیک ترین همسایگی صورت گرفت. از مدل SWAT برای شبیه سازی هیدرولوژیکی حوضه استفاده و از الگوریتم SUFI-2 در نرم افزار SWAT-CUP برای تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی بهره گرفته شد. با توجه به حساسیت مدل به پارامتر تلفات اولیه، واسنجی مدل براساس مقادیر تلفات اولیه انجام شد. مقادیر این ضرایب برای دوره واسنجی بین 72/0 تا 90/0 و نتایج اعتبارسنجی مدل، نشان دهنده تأیید صحت واسنجی انجام شده بود. بررسی کارایی مدل با استفاده از ضرایب ناش ساتکلیف، p-factor، Rو r-factor حاکی از قابلیت زیاد مدل در شبیه سازی رواناب است. 1. panchromatic2. object oriented
شبیه سازی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب تحت سناریوی RCP با استفاده از مدل SWAT (مطالعه ی موردی: حوضه ی رودخانه ی میناب)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
مطالعات جغرافیایی مناطق خشک دوره ۱۱ زمستان ۱۳۹۹ شماره ۴۲
43 - 57
حوزه های تخصصی:
اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب به عنوان موضوعی چالش برانگیز در بسیاری از مناطق خشک دنیا مطرح بوده و تداوم این پدیده در مناطق خشک با مخاطراتی در چرخه ی آبی و بی نظمی جریان رودخانه ها همراه بوده است. نتایج خروجی های 6 مدل اقلیمی سری مدل های CMIP5 تحت سناریوهای RCP با استفاده از روش آماری و نرم افزار CCT بر اساس گزارش پنجم هیئت بین الدول تغییر اقلیم نشان می دهد که دمای بیشینه و کمینه در آینده و تا سال 2099 در تمام مدل های اقلیمی به طور مداوم روند افزایشی دارد، اما افزایش دمای کمینه، بیش تر از افزایش دمای بیشینه خواهد بود. در مورد بارش، پیچیدگی ها زیاد و عدم قطعیت را بیان می کند، اما بیش تر مدل های اقلیمی کاهش بارندگی را در حوضه تخمین می زنند. شبیه سازی رواناب با ابزار ارزیابی آب وخاک (SWAT) انجام شد و برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل نیز از نرم افزار SWAT-CUP و الگوریتم SUFI-2 استفاده شد. نتایج مقایسه ی هیدروگراف های مشاهداتی و شبیه سازی و شاخص های آماری ارزیابی، بیانگر کارایی مناسب مدل در شبیه سازی دبی حوضه است. میانگین رواناب آینده ی حوضه ی تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 روند کاهشی داشته و نسبت به دوره ی مشاهداتی آن به ترتیب 1/39، 3/40 و 4/40 درصد افت آبدهی خواهد داشت؛ بنابراین با کاهش دبی حوضه ، احتمال رخداد فراوانی خشک سالی در آینده قابل انتظار است.
بررسی تأثیر تغییرکاربری اراضی و اقلیم بر رواناب حوضه ی آبخیز با استفاده از مدل SWAT (مطالعه ی موردی: حوضه ی آبخیز گرین)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ بهار ۱۳۹۷ شماره ۱۴
23 - 42
حوزه های تخصصی:
تغییر کاربری اراضی و تأثیر پدیده ی تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و رواناب س طحی حوضه ی آبخیز م ی تواند به مدیریت چالش های منابع آب و برنامه ریزی صحیح و مدیریت حوضه های آبخیز کمک نماید. در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و تغییر اقلیم بر رواناب، مدل SWAT مورد استفاده قرار گرفت. ب رای پیش بینی کاربری اراضی حوضه ی آبخیز گرین از تصاویر ماهواره لندست سال های 1986، 2000، 2014، مدل مارکوف وCA مارکوف استفاده و نقشه ی کاربری اراضی سال 2042 پیش بینی شد. ریزمقیاس نمایی داده های بارش و دما نیز توسط مدل SDSM انجام شد و خروجی های مدل HADCM3 جهت پیش بینی اقلیم آتی حوضه ی آبخیز گرین استفاده گردید. با توجه به ضریب نش ساتکلیف و ضریب تعیین به دست آمده در مرحله ی واسنجی (به ترتیب برابر با 59/0 و60/0) و مرحله اعتبار سنجی (به ترتیب برابر با 66/0 و 67/0) این مدل دارای کارایی قابل قبولی در پیش بینی متغیرهای مورد بررسی در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه است. نتایج به دست آمده نشان می دهد با ثابت ماندن روند تغییرات دوره ی پایه در سال های 1986 تا 2014 این منطقه شاهد افزایش 28/2 درصدی مساحت جنگل و کاهش 07/2 درصدی مساحت مرتع تا سال 2042 نسبت به سال 2014 خواهد بود و همچنین مشاهده می شود که در اکثر ماه های سال در دوره آتی میانگین بارش ماهانه دارای روند کاهشی و میانگین دما دارای روند افزایشی خواهد بود. نتایج بیانگر این موضوع است که تغییر کاربری اراضی در دوره ی آتی با کاهش مساحت مرتع و اراضی بدون پوشش و افزایش مساحت اراضی جنگلی و همچنین تغییر اقلیم تحت سناریوهای A2 و B2 موجب کاهش میزان رواناب می گردد. در نهایت نتایج نشان داد کاهش میزان رواناب در دوره 2042 تا 2050 نسبت به دوره ی 2000 تا 2010 در اثر تغییر اقلیم (بارش و دما) بیشتر از میزان کاهشی است که در اثر تغییر کاربری اراضی ایجاد می شود.
بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی آینده بر تغییرات دبی رودخانه ی هروچای اردبیل با استفاده از مدل های SWAT و LARS-WG(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ تابستان ۱۳۹۷ شماره ۱۵
54 - 79
حوزه های تخصصی:
آگاهی از نحوه تغییرات دبی رودخانه و به دنبال آن تغییرات ویژگی های کمی آب، می تواند کمک شایانی به مدیریت و برنامه ریزی منابع آب نماید. میزان اثرات زیست محیطی و اقتصادی- اجتماعی تغییرات دبی رودخانه، در مدیریت آب زیست محیطی بسیار حائز اهمیت است. لذا در این تحقیق، به منظور بررسی تغییرات کمی آب رودخانه ی هروچای اردبیل، دبی رودخانه با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی گردید. در ادامه با استفاده از مدل اقلیمی LARS-WG داده های دما و بارش به صورت روزانه تحت سه سناریو A2، B1 و A1B برای دوره ی 2040-2014 استخراج و داده های شبیه سازی شده به مدل SWAT وارد و مدل برای دوره ی آماری مذکور اجرا گردید. بر اساس نتایج حاصل از پیش بینی بارش، تحت ش رایط دو سناریو A2 وB1 بارش در دوره ی پیش بینی اف زایش خواهد یافت ولی کاهش بارش تحت شرایط سناریوA1B اتفاق خواهد افتاد. نتایج شبیه سازی دبی نشان داد که مدل SWAT طی دوره ی واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب با ضریب کارایی 81/0 و 84/0 دارای عملکرد قابل قبولی بوده است. سایر نتایج، افزایش دبی را بر اساس نتایج دو سناریو A2 و B1 و کاهش دبی را بر اساس نتایج سناریو A1B نشان می دهد.
بررسی تأثیر تغییرکاربری اراضی و اقلیم بر رواناب حوضه ی آبخیز با استفاده از مدل SWAT (مطالعه ی موردی :حوضه ی گرین)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ پاییز ۱۳۹۷ شماره ۱۶
61 - 79
حوزه های تخصصی:
تغییر کاربری اراضی و تأثیر پدیده ی تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و رواناب سطحی حوضه ی آبخیز می تواند به مدیریت چالش های منابع آب و برنامه ریزی صحیح و مدیریت حوضه های آبخیز کمک نماید. در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و تغییر اقلیم بر رواناب، مدل SWAT مورد استفاده قرار گرفت. برای پیش بینی کاربری اراضی حوضه ی گرین از تصاویر ماهواره لندست سال های 1986، 2000، 2014، مدل مارکوف وCA مارکوف استفاده و نقشه ی کاربری اراضی سال 2042 پیش بینی شد. ریز مقیاس نمایی داده های بارش و دما نیز توسط مدل SDSM انجام شد و خروجی های مدل HADCM3 جهت پیش بینی اقلیم آتی حوضه ی گرین استفاده گردید. با توجه به ضریب نش ساتکلیف و ضریب تعیین به دست آمده در مرحله واسنجی (به ترتیب برابر با 59/0 و60/0) و مرحله ی اعتبارسنجی (به ترتیب برابر با 66/0 و 67/0) این مدل دارای کارایی قابل قبولی در پیش بینی متغیرهای مورد بررسی در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه است. نتایج به دست آمده نشان می دهد با ثابت ماندن روند تغییرات دوره ی پایه در سال های 1986 تا 2014 این منطقه شاهد افزایش 28/2 درصدی مساحت جنگل و کاهش 07/2 درصدی مساحت مرتع تا سال 2042 نسبت به سال 2014 خواهد بود و همچنین مشاهده می شود که در اکثر ماه های سال در دوره ی آتی میانگین بارش ماهانه دارای روند کاهشی و میانگین دما دارای روند افزایشی خواهد بود. نتایج بیانگر این موضوع است که تغییر کاربری اراضی در دوره ی آتی با کاهش مساحت مرتع و اراضی بدون پوشش و افزایش مساحت اراضی جنگلی و همچنین تغییر اقلیم تحت سناریوهایA2 و B2 موجب کاهش میزان رواناب می گردد. در نهایت نتایج نشان داد کاهش میزان رواناب در دوره 2042 تا 2050 نسبت به دوره ی 2000 تا 2010 در اثر تغییر اقلیم (بارش و دما) بیشتر از میزان کاهشی است که در اثر تغییر کاربری اراضی ایجاد می شود.
مدلسازی فرسایش خاک و اولویت بندی تولید رسوب در حوضه ی سد ستارخان اهر با استفاده از مدل های MUSLE و SWAT(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۶ بهار ۱۳۹۸ شماره ۱۸
115 - 137
حوزه های تخصصی:
در این پژوهش برای مدلسازی فرسایش، تولید رسوب و شناسایی زیرحوضه های بحرانی از نظر تولید رسوب در حوضه ی سد ستارخان اهر در شمال غرب کشور از مدل های SWAT و MUSLE استفاده ش د. ب رای این من ظور از داده های رسوب ماهانه ی ایس تگاه اورن گ در خروجی حوضه اس تفاده شد. مرحله ی واسنجی مدل برای دوره ی آماری 1388-1383 و مرحله ی اعتبارسنجی آن برای دوره ی آماری 1392-1389 انجام شد. برای ارزیابی شبیه سازی مدل از روش های آماری شامل ضریب تعیین (R2)، ضریب نش - ساتکلیف (NS) و نسبت میانگین مجذورات خطا به انحراف معیار داده های مشاهد اتی (RSR) استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر R2، NS و RSR برای مرحله ی واسنجی به ترتیب 76/0، 95/0 و 06/0 و برای مرحله ی اعتبارسنجی به ترتیب 96/0، 93/0 و 1/0 به دست آمد. بررسی تغییرات مکانی فرسایش و تولید رسوب نشان داد که اراضی حوضه ی سد ستارخان از نظر متوسط سالانه رسوب از یکدیگر تفاوت دارند. مناطق بحرانی با مقادیر تولید رسوب زیاد و خیلی زیاد در بالادست حوضه در بخش های شمالی، شمال شرقی، غرب و جنوب غربی قرار دارند و حدود 17/34 درصد از مساحت حوضه را شامل می شوند. با توجه به نتایج خیلی خوب کارایی مدل، در تعیین اراضی بحرانی فرسایش و رسوب، پیشنهاد می شود از آن در بررسی اثرات اقدامات مدیریتی و حفاظت خاک استفاده شود.
تحلیل توزیع های آماری در برآورد اثرات تغییر اقلیم بر سیلاب های آینده (مطالعه ی موردی: حوضه ی آذرشهر چای)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۶ پاییز ۱۳۹۸ شماره ۲۰
57 - 78
حوزه های تخصصی:
افزایش گازهای گلخانه ای و گرمایش جهانی در اثر تغییرات اقلیمی می تواند باعث افزایش احتمال وقوع رخدادهای حدی اقلیمی مانند سیلاب و افزایش فراوانی و شدت آن در بعضی از مناطق کره ی زمین شود. از این رو ضرورت بررسی مقادیر حدی شدت بارش و فراوانی رخداد این کمیت طی دوره های گذشته و همچنین تأثیر گرمایش جهانی بر روند آن طی دوره های آتی کاملاً احساس می شود. در پژوهش حاضر اثر تغییرات اقلیمی بر رواناب حوضه ی آذرشهر با مدل CanESM2 تحت سناریوهای انتشار، RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 با ریزمقیاس گردانی آماری مدل SDSM از طریق مدل هیدرولوژیکی SWAT بررسی شد. نتایج ارزیابی مدل SDSM با ضریب نش-ساتکلیف 95/0 بیانگر دقت بالای این مدل در ریزمقاس نمایی داده های بزرگ مقیاس است. نتایج مدل اقلیمی حاکی از افزایش دما به میزان 1/0 تا 25/0 درجه ی سانتی گراد و افزایش 4 تا 7 درصدی بارش در دوره ی زمانی 2005-1976 نسبت به دوره ی 2059-2030 می باشد. به منظور تحلیل فرکانس و شدت سیلاب با استفاده از مدل Easy fit مناسب ترین توزیع براساس سه آزمون نکویی برازش انتخاب شد. نتایج بررسی رژیم جریان های حداکثر سالانه (فراوانی و شدت) از طریق برازش توزیع های احتمالاتی با کمترین میزان خطا برای دوره ی پایه توزیع ویبول، دوره ی آینده RCP2.6 توزیع لوگ پیرسون نوع 3، RCP4.5 لوگ نرمال و RCP8.5 لوگ نرمال به عنوان بهترین توزیع انتخاب شده است. فراوانی و شدت سیلاب نیز افزایش یافته به طوری که، در دوره ی بازگشت 500 ساله افزایش 98 درصدی دبی حداکثر دوره ی آتی RCP8.5 نسبت به دوره ی پایه مشهود شده است.
ارزیابی سناریوهای بهینه تغییر کاربری اراضی و تأثیر آن بر واکنش هیدرولوژیک جریان در حوضه آبریز اهل ایمان(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۸ تابستان ۱۴۰۰ شماره ۲۷
138 - 123
حوزه های تخصصی:
تغییرات کاربری اراضی یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی در بیش تر حوضه های آبریز است. در این تحقیق تغییرات روند هیدرولوژیکی جریان با سناریو تغییر کاربری اراضی در حوضه آبریز اهل ایمان با مساحت 7771 هکتار واقع در قسمت غربی استان اردبیل مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور مدل هیدرولوژیکی SWAT برای منطقه مطالعاتی اجرا و با استفاده از الگوریتم SUFI2 واسنجی و اعتبارسنجی شد. نتایج مدل با استفاده از ضرایب آماری R2، NS و RMSE ارزیابی شد که در دوره واسنجی این ضرایب آماری به ترتیب 75/0، 71/0 و 31/0 و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 71/0، 68/0 و 18/0 به دست آمدند که ضرایب آماری به دست آمده در هر دو دوره نشان دهنده بالا بودن عملکرد مدل در منطقه مطالعاتی جهت شبیه سازی رواناب است. بنابراین با توجه به پتانسیل و مشخصات منطقه تأثیر سناریوهای تغییرکاربری اراضی دیم کم بازده به مرتع، تبدیل 50 درصد زراعت آبی به باغ و تبدیل 40 درصد کاربری مرتع به زراعت دیم دبی جریان ماهانه خروجی از حوضه آبریز اهل ایمان مطالعه شد. نتایج نشان دهنده کاهش دبی متوسط (17 درصد) در سناریوی اول و افزایش دبی متوسط (36 درصد) در سناریوی دوم است. افزایش دبی متوسط در سناریو دوم نشان دهنده کاهش ذخیره آب زیرزمینی در منطقه است.
تاثیر تغییرکاربری اراضی بر تغییرات دبی و رسوب حوضه ی آبریز اوجان چای با استفاده از مدل SWATدر حوضه ی آبریز اوجان چای(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۹ بهار ۱۴۰۱ شماره ۳۰
24 - 1
حوزه های تخصصی:
تغییرات کاربری اراضی یکی از عامل های مهم در تغییر جریان هیدرولوژیک، فرسایش حوضه و انهدام تنوع زیستی است. به همین دلیل آگاهی ازمیزان اثر تغییرات کاربری اراضی بر روی دبی و بار معلق یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. هدف اصلی این پژوهش،آزمون کارایی مدل و قابلیت استفاده از آن به عنوان شبیه سازی روند تغییرات کاربری اراضی بر دبی و رسوب از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) و برنامه SUFI2 میباشد. شبیه سازی مدل برای مدت 29 سال از سال 1987الی 2015 انجام شد که 5 سال اول آن برای واسنجی مدل و پنج سال آخر برای صحت سنجی نتایج مدل انتخاب شد. چهار شاخص آماری ،ر r_factor ،P_factor نش-ساتکلیف (NS) و ضریب تبیین (R2)، نسبت خطای مجذور ریشه مربعات به انحراف معیار (RSR) و درصد اریبی (PBIAS) به صورت ماهانه برای ارزیابی مدل انتخاب شدند. دقت شبیه سازی ماهانه با استفاده شاخص ارزیابی NSدر مرحله واسنجی و اعتبارسنجی برای دبی و بار معلق به ترتیب معادل 65/0 و 49/0 میباشد. نتایج حاصل از تحقیق با توجه به دامنه های تفسیری مورد استفاده در تحقیقات گذشته، قابل قبول ارزیابی شد و حاکی از کارایی رضایت بخش مدلSWAT در شبیه سازی مولفه های تاثیر تغییرات کاربری بر رسوب و دبی در حوضه ی آبخیر اوجان چای بستان آباد است. و نتایج نشان داد که ارتفاع رواناب سطحی به میزان 1.15 میلیمتر و غلظت رسوب به میزان 1.5 تن در هکتار در سال افزایش یافته است.
ارزیابی نتایج تغییرات کاربری اراضی بر دبی رودخانه دره رود در بازه زمانی 30 ساله با استفاده از مدل SWAT(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۹ تابستان ۱۴۰۱ شماره ۳۱
69 - 51
حوزه های تخصصی:
در این پژوهش نقشه کاربری اراضی حوضه آبریز دره رود با روش شیء گرا و با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 در بازه زمانی 30 ساله، سال های 1990 و 2019 بهره گرفته شده است تا تاثیرات آن بر تغییرات دبی رودخانه دره رود مورد بررسی قرار بگیرد. تصاویر در چهارده کلاس طبقه بندی شد و تغییرات مساحتی کلاس ها مشخص شد که کلاس های کشت آبی، زراعت دیم، مناطق سنگی، مناطق مسکونی، باغات و دریاچه دارای افزایش مساحت و زمین های بایر، مراتع، اراضی جنگلی و بستر رودخانه دارای کاهش مساحت بودند. جهت مشاهده در تغییرات روند جریانی رودخانه، از روش SCS استفاده شد. این روش در مدل SWAT اجرا گردید. 2019 در مدل SWAT بر اساس لایه رقومی ارتفاع مرزبندی حوضه تعیین شد. پارامترهای لازم به مدل مذکور، شامل لایه های خاک و تغییرات کاربری اراضی و داده های اقلیمی به مدل فراخوانی شد. جهت نیل به نتیجه صحیح و قابل قبول، دو سناریوی مجزا برای سال 1990 و 2019 اجرا و استخراج شد. نتایج نشان داد که با تغییر کاربری اراضی مقدار CN در سناریو دوم نسبت به سناریوی اول، 5 درصد افزایش داشته و از70/02 به 73/5 افزایش یافته که به دلیل تغییر در روند کاربری اراضی به نفع غیر قابل نفوذتر شدن حوضه در برابر بارش نسبت به سال 1990 می باشد. همچنین بدلیل افزایش تغییر در نوع پوشش گیاهی میزان نفوذ عمقی نیز از سناریو اول به سناریو دوم از 09/257 به 9/97 کاهش داشته است.