تحلیل اثر روش درون¬یابی مکانی داده¬های بارش بر نتایج شبیه سازی هیدرولوژیکی با استفاده از SWAT

احسان دستجردی¹ حسین علیزاده² برات مجردی³

1) دانشجوی کارشناسی ارشد عمران، گرایش مهندسی مدیریت منابع آب، دانشگاه علم و صنعت ایران
2) استاد¬یار دانشکده عمرانِ، گرایش مهندسی مدیریت منابع آب، دانشگاه علم و صنعت ایران
3) استاد¬یار دانشکده عمران، گرایش نقشه برداری، دانشگاه علم و صنعت ایران

محل انتشار : شانزدهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران(16hydro.ir)
چکیده :
امروزه مدل¬های بارش رواناب برای تحلیل حوضه¬های آیریز بسیار گسترش یافته است و یکی از مهم¬ترین و پرکاربردترین آن¬ها در دنیا مدل SWAT می-باشد. این مدل که یک مدل مفهومی نیمه توزیعی است برای استفاده از داده¬های هواشناسی که مهم¬ترین آن بارش می¬باشد از نزدیک¬ترین ایستگاه هواشناسی به مرکز هر زیرحوضه¬ استفاده می¬کند که این روش، کاملا تقریبی است و باعث افزایش عدم قطعیت در مدل می¬شود. تعداد کم ایستگاه¬های اندازه¬گیری در بعضی مناطق و یا نقص در داده¬های اندازه¬گیری و همچنین اهمیت استفاده از داده¬های بارش در مدل SWAT نیاز به استفاده از منابع مختلف داده¬های بارش و همچنین داده¬هایی با عدم قطعیت کمتر را نشان می¬دهد. برای بررسی این موضوع با استفاده از 36 سال داده روزانه¬ بارش (1979-2012)، چهار مجموعه داده¬ای مختلف در حوضه مهاباد به کارگرفته شد: 1- داده¬های اندازه¬گیری شده وزارت نیرو و سازمان هواشناسی 2- داده¬های CFSR 3- مجموع داده¬های اندازه¬گیری شده و CFSR 4- داده¬های به دست آمده از ماژول طراحی شده محاسبه روش درون یابی IDW به صورت روزانه. نتایج حاصله از به کارگیری این مجموعه¬ها در مدل SWAT با استفاده از الگوریتم SUFI-2 واسنجی و نتایج آن با استفاده از تابع هدف نش ساتکلیف(NS) مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا نتایج به کارگیری داده¬های اندازه¬گیری زمینی و CFSR با هم مقایسه شد سپس خروجی مدل در حالت استفاده از مجموع داده¬های اندازه¬گیری و CFSR با داده¬های به دست آمده از روش IDW مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می¬دهد که استفاده از داده¬های CFSR خصوصا برای حوضه¬های با ایستگاه¬های کم، میتواند موجب بهبود خروجی مدل SWAT گردد. همچنین مقایسه مجموع داده¬های بارش اندازه گیری شده و CFSR با داده¬های بارش به دست آمده از روش IDW نشان می¬دهد که استفاده از داده¬های به دست آمده از روش IDW نتایج بهتری را در خروجی حوضه بالادستی مخزن سد مهاباد نتیجه می¬دهد.NS با استفاده از روش IDW در دوره کالیبراسیون و اعتبار سنجی به ترتیب 79/0 و 78/0 به دست آمده است این درحالی است که NS به دست آمده با استفاده از کل ایستگاه¬ها به ترتیب برابر 56/0 و 71/0 می¬باشد. بهبود نتایج خصوصا در ایستگاه کوتر که تراکم ایستگاه¬ها در زیر حوضه¬های بالا دستی آن بسیار کمتر از زیر حوضه¬های دیگر می¬باشد به وضوح دیده می¬شود و NS در دوره کالیبراسیون و اعتبار سنجی به ترتیب برابر 7/0 و 6/0 به دست آمده است که در حالت استفاده از کل ایستگاه¬ها 35/.0و 53/0 بوده است.
کلمات کلیدی : ماژول SWAT نش ساتکلیف SUFI-2