ارزیابی پارامترهای مدلِ هیدرولوژیکی مفهومی (hbv) جهت پیش‌یابی جریانِ خروجی حوضه آبریز سد شهید رجایی به روش مونت‌کارلو

مدیریت آب در حوضه‌های آبی مستلزم آگاهی از برخی داده‌ها و شناخت کامل از شرایط حوضه است که با توجه به کمبود ایستگاه‌های داده‌برداری در کشور به‌سختی امکان‌پذیر است. یکی از مناسب‌ترین روش‌ها جهت شبیه‌سازی جریان استفاده از مدل‌های هیدرولوژی است. عدم قطعیت در مدل‌ها حاصل از منابعی چون متغیر ورودی، پارامترها و ساختار مدل است. در این تحقیق به‌منظور شبیه‌سازی رواناب ناشی از بارش و بررسی مکانیسم تشکیل رواناب و جریان آن در خروجی حوضه سد شهیدرجایی واقع در شهرستان ساری، از مدل hbv استفاده شد. هدف پژوهش ارزیابی روش تصادفی در برآورد پارامترهای مدل و کاهش عدم قطعیت است. طول دوره آماری روزانه متغیرهای دما، بارش، رواناب و تبخیر از سال 1981 تا سال 2015 بوده است. جهت برآورد پارامترهای مناسب برای منطقه مورد مطالعه از روش تصادفی مونت‌کارلو استفاده شد. برای محدوده قابل‌اعتماد مقادیر پارامترها با ضریب تعیین نسبتاً خوب در بخش صحت‌سنجی استفاده شد. درنهایت نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده توانایی خوب مدل در شبیه‌سازی رواناب در حوضه مورد مطالعه است. مقادیر ضریب تعیین 0.87، ضریب نش ساتکلیف (ns) برابر 0.66 در محدوده ارزیابی خوب و rmse برابر 0.26 در دوره صحت‌سنجی مبین این موضوع هستند. در تحلیل عدم قطعیت ناشی از پارامترهای مدل، در ماژول‌های عکس‌العمل مدل پارامترهای k1، k2 و uzl به‌عنوان حساس‌ترین‌ها شناسایی شدند. لذا نتایج اهمیت تعیین دقیق پارامترهای آب‌وخاک موثر بر رواناب زیرسطحی را نشان داد. نتایج مطلوب حاصل از استفاده مدل موردنظر جهت پیش‌یابی جریان در سال‌های آتی می‌تواند در سیاست‌های برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح منابع آبی استفاده شود.

evaluation of conceptual hydrological model (hbv) parameters for predicting shahid rajaei dam basin flow by monte carlo method

water management in water basins requires information of some facts and full acquaintance of basin conditions, which is problematic due to the deficiency of data collection stations in the country. one of the most suitable methods for flow simulation is the use of hydrological models. in this study, in order to simulate runoff caused by precipitation and to investigate the apparatus of runoff formation and outflow at the outlet of shahid rajaei dam basin located in sari, the hbv-light model was used. the purpose of evaluating the stochastic method is to estimate the model parameters and reduce the uncertainty. the length of the daily statistical period was the variables of temperature, precipitation, runoff and evaporation from 1981 to 2015. the monte carlo random method was used to estimate the appropriate parameters for the study area. for a consistent assortment, the values of the parameters with a relatively good coefficient of determination were used in the validation section. finally, the results show the good aptitude of the model in simulating runoff in the study basin. the values of coefficient of determination 0.87, nash coefficient (ns) equal to 0.66 in the range of good evaluation and rmse equal to 0.26 in the validation period indicate this issue. in the analysis of uncertainty caused by model parameters, k1, k2 and uzl parameters were identified as the most sensitive in the model reaction subroutine. therefore, the results showed the importance of accurate determination of water and soil parameters affecting subsurface runoff.