تخمین میزان روان آب حوزه ی آبخیز تویسرکان با استفاده از مدل swat

چکیده: مدل های فرسایش خاک، ابزارهای مفیدی برای پیش بینی روان آب، رسوب و فرسایش خاک به منظور اقدامات حفاظتی در حوزه های آبخیز به شمار می روند. مدل swat، یک مدل جامع برای ارزیابی دبی جریان و آثار بلند مدت عملیات مدیریتی بر آب، رسوب و مواد شیمیایی حاصل از عملیات کشاورزی در حوزه های آبخیز بزرگ محسوب می شود. در این پژوهش، توانایی مدل swat در شبیه سازی روند جریان روان آب ماهانه ی حوزه ی آبخیز تویسرکان (با مساحتی حدود 3800 هکتار) و نیز تأثیر مقیاس نقشه ی خاک بر نتایج این شبیه سازی بررسی شد. هم چنین، اثر سال های اولیه (1993 تا 2003) و انتهایی (1998 تا 2008) دوره ی اقلیمی مورد استفاده (سال های 1993 تا 2008) بر نتایج واسنجی مدل swat مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی اثر مقیاس نقشه ی خاک، سه مدل swat گوناگون ساخته شد که در آن ها، تمامی عوامل مشابه بودند و تنها مقیاس نقشه ی خاک (1:40000، 1:250000 و 1:1000000) متفاوت بود. واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل swat برای هر سه مقیاس با دوره ی آماری (سال های 1998 تا 2008) و یکبار هم واسنجی برای 11 سال اول دوره ی آماری مزبور (سال های 1993 تا 2003) در مقیاس 1:40000 با استفاده از برنامه ی sufi-2 انجام پذیرفت. نتایج واسنجی مدل برای دوره ی اقلیمی 1998 تا 2008 میلادی نشان دادند که مقدار ضریب تبیین (r2)، ضریب ناش-ساتکلیف، فاکتور p و فاکتور r برای مقیاس 1:40000 به ترتیب 81/0، 80/0، 77/0 و 64/0، برای مقیاس 1:250000 به ترتیب 79/0، 79/0، 80/0 و 71/0 و برای مقیاس 1:1000000 به ترتیب 80/0، 80/0، 73/0 و 59/0 بودند. نتایج اعتبار سنجی مدل برای دوره ی آماری 1998 تا 2008 میلادی نشان داد که مقدار ضریب تبیین (r2)، ضریب ناش-ساتکلیف، فاکتور p و فاکتور r برای مقیاس 1:40000 به ترتیب 76/0، 72/0، 72/0 و 55/0، برای مقیاس 1:250000 به ترتیب 78/0، 73/0، 74/0 و 63/0 و برای مقیاس 1:1000000 به ترتیب 75/0، 71/0، 62/0 و 48/0 بودند. در واقع، مقادیر نهایی شاخص های آماری برای هر سه مقیاس خاک، تقریباً مشابه بودند. به نظر می رسد که فاکتور کلیدی در تعیین اثر گذاری مقیاس نقشه ی خاک بر نتایج مدل swat، عدد کمی مقیاس و یا مساحت حوزه ی مطالعاتی نیست بلکه وجود یا عدم وجود تنوع در خاک های یک منطقه در این ارتباط بسیار مهم جلوه می نماید. هم چنین، مقادیر ضرایب مزبور (ضریب تبیین، ضریب ناش-ساتکلیف، فاکتور p و فاکتور r) برای دوره ی آماری (سال های 1993 تا 2003) و مقیاس 1:40000 در حالت واسنجی به ترتیب 77/0، 76/0، 65/0 و 89/0 و در حالت اعتبارسنجی به ترتیب 81/0، 79/0، 52/0 و 79/0 به دست آمدند. به طور کلی، برای محدوده ی زمانی سال های اولیه، مقادیر تمام معیارهای ارزیابی اعتبارسنجی بیش تر از واسنجی به دست آمدند اما در سایر موارد، واسنجی بهتر از اعتبارسنجی بود.