ارزیابی مدل هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس Vic3l برای شبیه‌سازی دبی رودخانه و تحلیل حساسیت آن در مقیاس‌های زمانی مختلف (مطالعه موردی: حوضه آبریز چالوس)

مدل های هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس به علت دارا بودن اساس فیزیکی و در نظر گرفتن عمده فرآیندهای تاثیرگذار در بیلان انرژی و آب حوضه، از قابلیت مناسبی جهت برآورد توزیع مکانی رطوبت و دمای خاک، میزان تبخیر و تعرق و جریان رودخانه ای برخوردار می باشند. یکی از پرکاربردترین مدل هایی که در دهه های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته گرفته است، مدل نیمه توزیعی vic3l می باشد. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی و تحلیل حساسیت مدل هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس vic3l برای شبیه سازی دبی رودخانه چالوس در مقیاس های زمانی مختلف می باشد. بررسی شاخص کارائی (نش ساتکلیف) به دست آمده در مراحل واسنجی (84/0) و صحت سنجی (74/0) حاکی از آن است که مدل مذکور از توانائی مناسبی جهت شبیه سازی هیدروگراف جریان خروجی از حوضه آبریز رودخانه چالوس برخوردار می باشد. همچنین تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامترهای ورودی نشان می دهد که در مقیاس های زمانی مختلف (روزانه، ماهانه و سالانه)، ترتیب پارامترهای تاثیرگذار متفاوت می باشد. اما در یک نتیجه گیری کلی می توان چنین عنوان نمود که مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد مدل vic3l، پارامترهای d2 (عمق لایه دوم خاک)، ws (کسری از حداکثر رطوبت موجود در خاک) و ds (کسری از حداکثر جریان زیرسطحی) می باشند و پارامترهای دیگر از تاثیر کمتری برخوردار بوده و از آن ها می توان در طول فرآیند واسنجی صرف نظر نمود.

Evaluating and Sensitivity analysis of a macro scale hydrological model (VIC3L) for simulation of stream flow at different time scales

Macro scale hydrological models, due to their physically based structure and consideration of most important process in energy and water balances, have high potential for illustrating the spatial distribution of soil moisture, soil temperature, evapotranspiration and stream flow. One of the most popular models that have been considered in recent decades is VIC3L (Variable Infiltration Capacity) which is a semi distributed and macro scale model. This paper addresses the VIC3L model in the Callous river basin which is located in the north of Iran. As a semidistributed macroscale hydrological model, VIC3L calculates the water and surface energy balances within each grid cell while captures the subgrid variations statistically. Distinguished characteristics of this model include: subgrid variability in land surface vegetation classes; subgrid variability in soil moisture storage capacity; drainage from the lower soil moisture zone (base flow) as a nonlinear recession [1]. VIC uses a separate routing model based on a linear transfer function to simulate the streamflow [2, 3]. Since its existence, VIC has been well calibrated and validated in a number of large river basins over the continental US and other parts of the world. Applications using the VIC model cover a variety of research areas. The VIC3L model, with a variety of updates, has been widely used in studies which ranging from water resources management to landatmosphere interactions and climate change [4].