شبیه سازی جریان روزانه رودخانه چهل چای استان گلستان با استفاده از مدل swat

چکیده در تحقیق حاضر شبیه سازی جریان رودخانه با استفاده از مدل ابزار ارزیابی آب و خاک (swat) بر اساس داده های جمع آوری شده از آبخیز چهل چای استان گلستان که سطحی برابر با 25680 هکتار را شامل می شود، به صورت روزانه انجام شد. هدف اصلی در این تحقیق آزمون کارایی مدل swat و قابلیت استفاده از آن به عنوان شبیه ساز جریان در آبخیز چهل چای می باشد. مدل swat توسط سرویس تحقیقات کشاورزی ایالات متحده تهیه شده و به عنوان ابزاری برای بررسی اثرات اقدامات مختلف مدیریتی بر آب، رسوب و تولیدات شیمیایی اراضی کشاورزی در مقیاس آبخیزهای بزرگ در سطح جهان مورد استفاده قرار گرفته است. اطلاعات مورد نیاز برای این تحقیق شامل نقشه های توپوگرافی، کاربری اراضی و اطلاعات خاکشناسی از اداره کل منابع طبیعی استان گلستان، و همچنین اطلاعات آب و هواشناسی شامل داده های روزانه بارش، دما، رطوبت نسبی و دبی جریان از سازمان هواشناسی و شرکت آب منطقه ای استان گلستان تهیه گردید. به منظور انجام موفق مرحله واسنجی، قبل از آن یک مرحله آنالیز حساسیت پارامترها با استفاده از روش "هر بار یک پارامتر" (oat) انجام شد که در آن اثر پارامترهای مختلف بر چهار جزء مهم از بیلان آب شامل رواناب سطحی، جریان جانبی، آب زیرزمینی و تبخیر و تعرق به منظور مشخص کردن پارامترهای مهم و حساس انجام شد. بر اساس نتایج این مرحله پارامترهای ضریب تبخیر از لایه های خاک (esco)، شماره منحنی (cn)، ظرفیت آب قابل دسترس خاک (sol-awc)، نسبت نفوذ به سفره عمیق (rechrg-dp) و چگالی توده خاک (sol-bd) در بخش های مختلف بیشترین تاثیر را داشتند. واسنجی و اعتبارسنجی مدل بصورت دستی و بر اساس آمار ثبت شده هشت سال انجام شد. واسنجی مدل برای سالهای 2001 تا 2004، و اعتبارسنجی نیز بر اساس آمار سالهای 2005 تا 2008 انجام شد. شاخص های ارزیابی مختلفی برای بررسی دقت شبیه سازی مورد استفاده قرار گرفت که در این بین دقت شبیه سازی روزانه با استفاده از شاخص نش- ساتکلیف در دوره واسنجی 57/0 و با شاخص r2 62/0، و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 32/0 و 42/0 بدست آمد. استفاده از مدل واسنجی شده swat برای شبیه سازی جریان ماهانه حوزه آبخیز چهل چای به منظور بررسی اثرات اقدامات مختلف مدیریتی و یا تغییرات محیطی بر دبی جریان توصیه می شود.