واسنجی مدل هیدرولوژیکی swat با الگوریتم pso (مطالعه ی موردی: حوضه آبریز بهشت آباد کارون شمالی)

در کشور ما اکثر حوضه¬های آبریز به¬ویژه حوضه¬های آبریز کوهستانی و صعب¬العبور فاقد ایستگاه¬های اندازه¬گیری هیدرولوژیکی به تعداد کافی می¬باشند. گاه ایستگاه¬های ناقص برای مدت طولانی فاقد آمار هستند. به¬خاطر محدودیت دسترسی به داده¬های هیدرولوژیک کافی، مدل¬سازی حوضه¬ها که فرآیندهای مختلف هیدرولوژیک را ترکیب می¬کند نقش مهمی در توسعه منابع دارد. اما کاربرد مدل¬های مفهومی و ریاضی هیدرولوژیکی، به¬عنوان ابزار ارزیابی پاسخ حوضه در برابر بارگذاری هیدرولوژیک، مستلزم واسنجی مدل و یا به¬عبارتی برآورد پارامترهای مدل با هدف نیل به بیش¬ترین تطابق نتایج مدل با مقادیر مشاهداتی است. با افزایش تعداد پارامترها استفاده از روش¬های واسنجی و اعتبارسنجی خودکار، مبتنی بر روش¬های جست¬وجوی سیستماتیک در فضای چند بعدی پارامترها حائز اهمیت می¬گردد. در مطالعه حاضر واسنجی خودکار مدل هیدرولوژیکی swat در حوضه بهشت¬آباد در کارون شمالی با استفاده از الگوریتم های pso و sufi2 مدنظر بوده و نتایج حاصل، تحلیل و با یکدیگر مقایسه شدند. همچنین از ترکیب دو روش مذکور با عنوان روش pso-sufi2 نیز برای واسنجی استفاده گردید و نتایج آن مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از نسخه 2009 مدل swat برای پیش-بینی دبی ماهانه استفاده شده و برای واسنجی و اعتبارسنجی، از بسته نرم¬افزاری swat-cup و آمار رواناب پنج ایستگاه هیدرومتری حوضه بهشت¬آباد از سال 1996 تا 2010 بهره برده شد. برای ارزیابی توانایی شبیه¬سازی مدل از معیار ضریب نش-ساتکلیف به¬عنوان¬ تابع هدف و از شاخص¬های آماری p-factor، r-factor، rsr، ضریب تبیین r2 و درصد انحراف pbias استفاده گردید. نتایج حاصل از واسنجی با روش pso نشان¬دهنده توانایی این الگوریتم در انطباق خوب دو هیدروگراف مشاهداتی و شبیه¬سازی¬شده در هر دو مرحله¬ی واسنجی و اعتبارسنجی است، نتایج واسنجی با روش sufi2 و pso-sufi2 نیز رضایت¬بخش است، اما نتایج اعتبارسنجی با این دو روش ضعیف ارزیابی گردید. از طرفی برای درک تأثیر برف بر روی شبیه¬سازی رواناب ایستگاه¬ها دو پروژه شبیه¬سازی اجرا شد، حالت اول در نظر گرفتن پارامترهای متفاوت برف برای تک تک زیرحوضه¬ها و حالت دوم استفاده از یک پارامتر برف برای کل حوضه. نتایج این قسمت از پژوهش نشان داد، برای مناطقی از حوضه که در ارتفاع بالاتری قرار داشته و از نزولات جوی به¬صورت بارش برف بیش¬تر بهره می¬برند، تفکیک پارامتر برف برای تک تک زیرحوضه¬ها تأثیرگذار بوده و نتایج بهتری برای شبیه¬سازی رواناب این مناطق به¬دست آمد ولی در مناطقی که در ارتفاعات پایین¬تری قرار دارند تفکیک پارامتر برف تفاوت زیادی در نتایج حاصل ایجاد نکرد.