شبیه سازی سطح پوشش برف و رواناب ناشی از ذوب آن در حوزه ‌آبخیز هرو - دهنو در استان لرستان

با توجه به اهمیت برف در بسیاری از مناطق، لازم است که رواناب حاصل از آن برای استفاده بهینه پیش بینی گردد. همچنین به علت ابرناکی مناطق برف گیر در فصل زمستان، اطلاع از سطح پوشیده از برف با استفاده از تصاویر ماهواره ای مشکل است، بنابراین جهت مدیریت بهتر منابع آب در مناطق کوهستانی، استفاده از روش های کمکی برای اطلاع از سطح پوشیده از برف ضروری می باشد. بدین منظور حوزه آبخیز هرو دهنو در استان لرستان با مساحت 263 کیلومترمربع به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. در این مطالعه، مدل هیدرولوژیکی wetspa که از روش منطقی اصلاح شده مبتنی بر رطوبت خاک برای شبیه سازی رواناب و از روش درجه روز برای شبیه سازی ذوب برف استفاده می کند، در حوزه آبخیز هرو دهنو به کاربرده شد. مدل توزیعی مکانی فیزیکی wetspa فرآیند های مختلف هیدرولوژیکی از جمله شبیه سازی ذوب برف را به صورت سلولی و در گام زمانی ساعتی و روزانه با استفاده از روش درجه روز و روش بیلان انرژی انجام می دهد. در این تحقیق نتایج سطح پوشیده از برف با تصاویر ماهواره ای (modis) و جریان شبیه سازی شده به روش درجهروز با مقادیر اندازه گیری شده در خروجی حوزه مقایسه گردید. جهت شبیه سازی با مدل wetspa از داده های اقلیمی روزانه یک دوره آماری 4 سال(1389_1385) شامل: بارش، دما، تبخیر، دبی و 3 نقشه مرجع مدل ارتفاعی رقومی (dem)، بافت خاک و کاربری اراضی با دقت اندازه سلول 100 100 متری استفاده شد. با توجه به نتایج، معیار ارزیابی ناش ساتکلیف برای شبیه سازی جریان رودخانه در دوره واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب 0/7034 و 0/655 به دست آمد؛ بنابراین مدلwetspa دارای قابلیت مناسبی در شبیه سازی جریان رودخانه و رواناب ناشی از ذوب برف در گام زمانی روزانه می باشد. همچنین با مقایسه پوشش برف مستخرج از مدل با پوشش برف تصاویر ماهواره ای modis در دوره های زمانی یکسان مشخص شد که پوشش برف شبیه سازی شده با پوشش برف مشاهده ای تطابق خوبی دارد.

Simulation of snow cover area and its runoff in Horo-Dehno watershed in Lorestan Province

Given the importance of snow, it seems necessary to predict its resultant runoff for optimized usage. In addition, due to snowbound regions cloudiness in winter season, the notice of snow cover area (SCA) using satellite images is difficult. Hence, to help better water resources managing in mountainous areas using supplementary methods for simulating the SCA is necessary. As a case study, HoroDehno watershed in Lorestan Province with the area of 263 Km2 was selected. By applying WetSpa model as a verified and promising simulation tool, snow melting runoff as well as snow cover area was simulated based on degreeday approach in HoroDehno watershed. Water and Energy Transfer between Soil, Plants and Atmosphere (WetSpa) is a distributed spatialphysical model that simulates different hydrological processes including snow cover area, snow accumulation and melting in a cellular manner at hourly and daily time step by employing energy balance as well as degreeday approaches. Subsequently, simulated the SCA and runoff by the model were compared to the satellite images (MODIS) and the measured discharges at the output of the watershed respectively. In this research, 4years regional data (from 2007 to 2011) including precipitation, temperature, evaporation, runoff and three digital maps of elevation model (DEM), land use and soil texture with resolution cell size of 100 * 100 meter were used. According to the results, Nash ndash; Sutcliffe efficiency criterion of streamflow simulation for calibration and validation periods were 0.7034 and 0.655 respectively. Consequently, WetSpa model has promising strength for streamflow and runoff snowmelt simulation in daily time steps. Furthermore, through comparing snow cover extracted from the model with that of MODIS satellite images at the same periods, it was revealed that simulated snow cover is in a good agreement with observed snow cover.