ارزیابی کارایی مدل swat در شبیه سازی دبی رواناب و بار رسوب حوزه آبخیز رودخانه دویرج در استان ایلام

اهمیت آب و خاک در زندگی بشر و نقش آن در شکل گیری اجتماعات و رشد و تمدن بشری بر کسی پوشیده نیست. پایش و ارزیابی منابع آب را می توان یکی از مهمترین اقداماتی دانست که برای افزایش آگاهی و شناخت درباره شرایط منابع آب کشور باید انجام پذیرد. از آنجایی که پدیده فرسایش و رسوب یکی از پیچیده ترین فرآیندهای طبیعی بوده و عوامل زیادی در آن دخیل می باشد، شناخت کامل عوامل موثر در این پدیده کاری بسیار مشکل است. هدف از این پژوهش مدل سازی و ارزیابی عملکرد مدل پیچیده swat در شبیه سازی رواناب و بار رسوب و بهینه سازی پارامترهای این مدل و تعیین حساسیت و میزان تأثیر هر یک از آن ها در تولید رواناب و بار رسوب ماهانه حوزه آبخیز دویرج در غرب ایران به منظور پیش بینی رواناب و بار رسوب، با توجه به محدودیت داده و اهمیت شبیه سازی رواناب و بار رسوب به دلیل وجود سد مخزنی دویرج در خروجی و اراضی حاصلخیز در پایین دست حوزه می باشد. این تحقیق با استفاده از مدل مفهومی – نیمه توزیعی swat و الگوریتم sufi2 انجام شده است. مدل swat به دلیل بهره گیری از بیشترین تعداد پارامترهای موثر بر جریان و بار رسوب استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی بسیار کاربردی می باشد. برای واسنجی مدل داده-های دوره آماری 1994 تا 2000 و برای اعتبارسنجی آن دوره آماری 2001 تا 2004 مورد استفاده قرار گرفت. جهت تجزیه و تحلیل نتایج از شاخص های آماری r2، br2 و ضریب نش- ساتکلیف (ns) استفاده شد. به طور کلی نتایج مربوط به شبیه سازی رواناب و بار رسوب در اولین اجرای مدل swat و بررسی شاخص های ارزیابی کارایی این مدل نشان می دهند که در اولین اجرا و با مقادیر اولیه پارامترهای آن، دارای دقت قابل قبولی برای شبیه سازی دبی رواناب و بار رسوب حوزه آبخیز رودخانه دویرج نمی باشد. اما پس از واسنجی مدل با استفاده از الگوریتم sufi2 ضرایب r2، br2 و ns برای مرحله واسنجی رواناب به ترتیب 75/0، 74/0 و 65/0 و برای مرحله اعتبارسنجی آن 86/0، 50/0 و 24/0 و این ضرایب برای مرحله واسنجی بار رسوب به ترتیب 63/0، 622/0 و 33/0 و برای مرحله اعتبارسنجی آن 74/0، 522/0 و 05/0 برآورد شدند. بررسی نمودارهای مربوط مراحل واسنجی و اعتبارسنجی مدل نیز نشان می دهد که زمان وقوع دبی اوج و دبی پایه و همچنین زمان وقوع بار رسوب حداکثر و حداقل به خوبی مدل سازی شده است. به طور کلی نتایج بدست آمده نشان می دهد که کارایی مدل swat در شبیه سازی دبی رواناب و بار رسوب ماهانه حوزه آبخیز رودخانه دویرج پس از واسنجی رضایتبخش می باشد. بر اساس نتایج آنالیز حساسیت پارامترهای مدل، پارامترهای چگالی خاک در حالت مرطوب (sol_bd)، ظرفیت آب قابل دسترس خاک (sol_awc)، ضریب ? آب پایه برای ذخیره ساحلی کانال (alpha_bnk) و شماره منحنی در شرایط رطوبتی متوسط (cn2) از پارامترهای بسیار مهم در تعین میزان دبی رواناب خروجی از حوزه شناخته شدند که از بین آن ها عامل چگالی خاک در حالت مرطوب (sol_bd)، به عنوان حساس ترین پارامتر تشخیص داده شد. همچنین چهار پارامتر ضریب مانینگ رودخانه اصلی (ch_n2)، عامل مربوط به فرسایش پذیری خاک در معادله جهانی هدررفت خاک (usle_k)، عامل مربوط به عملیات حفاظت خاک در معادله جهانی هدررفت خاک (usle_p) و ضریب مانینگ برای جریان سطحی (ov_n) از پارامترهای بسیار مهم در تعیین میزان بار رسوب خروجی از حوزه شناخته شدند که از بین آن ها عامل، usle_k به عنوان حساس ترین پارامتر تشخیص داده شد.