مدل سازی مفهومی بیلان آب در مقیاس حوضه آبریز

ارزیابی منابع آب یکی ازمهم ترین واساسی ترین مراحل مدیریت منابع آب ولازمه مدیریت پایدار منابع آب است. هدف اصلی ارزیابی منابع آب، برآورد و پیش بینی کمی وکیفی منابع آب برای تأمین نیازهای کلی بخش های جامعه و ارائه ی اطلاعات لازم جهت فعالیت های کاهش بلایای مربوط به آب و حفظ و بهبود شرایط زیست محیطی می باشد. برآورد بیلان آب با توجه به عدم وجود اطلاعات لازم و کافی، عدم امکان اندازه گیری برخی از فاکتورهای بیلان آب، وجود خطاهای ناشی از تغییرات شدید توسط عوامل طبیعی یا انسانی و طولانی بودن زمان محاسبات مربوط به بیلان آب با مشکلات فراوانی از لحاظ دقت و زمان کاربرد مواجه است. اما مشکل اصلی، طولانی بودن برآورد بیلان و دقت پایین تخمین پارامترهای آن می باشد که بایستی این مشکل را به نحوی حل کرد. هدف این پژوهش برآورد دقیق پارامترهای بیلان آب بوسیله واسنجی مدل بیلان آب حوضه از طریق بهینه سازی آن ها جهت رسیدن به کمترین میزان خطای موجود می باشد. در این راستا ابتدا مدل بیلان آب با استفاده از معادلات اصلی بیلان آب سطحی، زیرزمینی و عمومی بیلان تهیه شد و با استفاده از الگوریتم واسنجی، پارامترهای مربوط به مدل بیلان آب تخمین زده شد. محدوده مطالعاتی مورد نظر در این تحقیق شامل حوضه آبریز نیشابور و محدوده مطالعاتی رخ می باشد. مساحت کل محدوده مورد نظر برابر 9850 کیلومتر مربع می باشد که 5659 کیلومتر مربع آن را دشت و مابقی را کوهستان فراگرفته است. حوضه آبریز نیشابور جزئی از حوضه آبریز کویر مرکزی ایران بوده و در شمال شرق آن قرار می گیرد و در طول جغرافیایی? 13و? 58 تا?30 و ?59 و عرض جغرافیایی? 40 و? 35 تا ? 39 و? 36 واقع شده است. مدل بیلان آب نیشابور با گام زمانی سالانه برای دوره 1378 تا 1386 طراحی شده است. مقیاس مکانی مدل حوضه آبریز می باشد. این مدل در طبقه بندی مدل ها جزو مدل های غیر توزیعی قرار می گیرد. مدل مذکور با استفاده از برنامه ریزی غیرخطی حل می-شود. انتخاب این روش به علت تعدد پارامترهای مدل و غیرخطی بودن روابط میان آن ها می باشد. در واقع این مدل طوری طراحی شده است که برای واسنجی خودکار پارامترهای مدل بیلان آب بکار رود. در نهایت خروجی مدل ارائه ضرایبی از متغیرهای مجهول بیلان آب است که منجر به محاسبه دقیق تر مقادیر مجهول بیلان آب می گردد. همچنین زمان بیلان بندی در این مدل به طور چشمگیری کاهش می یابد. نتایج واسنجی نشان دادند که مدل در بهترین حالت با 3/0 میلیون متر مکعب عدم تراز بیلان آب عمل کرده است. همچنین ضریب ناش برای هیدروگراف سالانه آبخانه 99/0 و برای ایستگاه هیدرومتری حسین آباد جنگل 96/0 بدست آمد. روابط میان بارندگی و متغیرهای اصلی بیلان آب در این تحقیق ارائه شده است. همچنین با استفاده از برقراری رابطه رگرسیون میان متغیرهای تبخیروتعرق، نفوذ و رواناب ارتباط بین این متغیرها تبیین شده است. این تحقیق می تواند گام اولیه ای برای شروع استفاده از واسنجی خودکار بیلان آب با استفاده از مدل های مفهومی به منظور افزایش دقت و کاهش زمان برآورد بیلان آب باشد.