SWAT CUP

در این پژوهش از مدل SWAT برای شبیه سازی شرایط هیدرولوژیکی حوضه رودخانه ارس در دوره آینده استفاده گردید. واسنجی مدل بر اساس داده سال های 2006-1987 و اعتبارسنجی آن در سال های 2014-2007 با الگوریتم SUFI2 انجام و مدل SWAT بر اساس دبی جریان ماهانه ایستگاه هیدرومتری منتخب کالیبره شد. بعد از انتخاب پارامترهای بهینه و با اجرای شبیه سازی در 350 دور شبیه ساز، مقادیر معیارهای ارزیابی در دوره واسنجی و در مرحله اعتبارسنجی به دست آمد. برای ارزیابی تغییرات بیلان آب حوضه تحت شرایط تغییر اقلیم از داده های ریزگردانی شده مدل اقلیمی CNRM-CM6 در دوره تاریخی (1985-2014) و دوره آینده (2025-2100) تحت سناریوی SSP5-8.5 به عنوان داده ورودی به مدل SWAT استفاده شد. یافته ها نشان داد ET حوضه سهم زیادی از بارش 272 میلی متری دوره تاریخی و 351 میلی متری دوره آینده حوضه را به خود اختصاص داده و میزان نفوذ و جریان جانبی که برای تغذیه منابع زیرزمینی و سطحی ضروری هستند، بسیار اندک است. همچنین برحسب کاربری اراضی، کمینه ET حوضه در کاربری مراتع خوب به دست آمد. هر چند در دوره آینده بارش سالانه به میزان 79 میلی متر نسبت به دوره تاریخی بیشتر خواهد بود ولی بخش عمده ای از آن صرف تبخیر و تعرق در ماه های می تا جولای خواهد شد.

در این پژوهش مؤلفه های بیلان آب حوضه آبریز ارس برای دوره 28 ساله (1987-2014) در مدل SWAT شبیه سازی گردید. بدین منظور کارایی و قابلیت مدل SWAT توسط SWAT CUP با استفاده از الگوریتم SUFI2 و بر اساس داده دبی مشاهداتی در ایستگاه هیدرومتری منتخب حوضه ارس (بدوی) با 70 درصد از داده ها (1987-2006) واسنجی و با 30 درصد بقیه (2007-2014) اعتبارسنجی شد. بر مبنای داده های رستری ورودی به مدل، این حوضه به 68 زیرحوضه با 1264 واحد پاسخ هیدرولوژیکی تقسیم و محاسبات در سطح آن ها انجام شد. با استفاده از 14 پارامتر مهم که بر اساس مقایسه نتایج تحلیل حساسیت از بین چندین پارامتر انتخاب شده بودند، کالیبره کردن مدل SWAT انجام شد. در مرحله تحلیل حساسیت مدل، پارامترهای مربوط به دمای ماهانه و دمای هوا و فاکتور تبخیر از خاک از فایل های .bsn و .wgn و .hru به عنوان مؤثرترین پارامترها در شبیه سازی دبی جریان ایستگاه هیدرومتری منتخب حوضه ارس شناسایی شدند. با اجرای 300 باره کالیبراسیون، در نهایت بهترین دور شبیه سازی بر اساس معیار هدف شناسایی شده و داده های خروجی مورد ارزیابی قرار گرفت. کارایی و دقت مدل در دوره واسنجی (1987-2006) بر اساس معیارهای ارزیابی NS، P-Factor، R-Factor و R2 به ترتیب 64/0، 71/0، 27/0 و 79/0 محاسبه گردید که نشان دهنده رضایت بخش بودن کارایی مدل در شبیه سازی بیلان آب حوضه ارس است. مقدار این معیارها در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 7/0، 78/0، 3/ و 68/0 محاسبه شد.