شبیه‌سازی جریان رودخانه حوضه آبریز سملقان با استفاده از مدل هیدرولوژیکی swat

توزیع ناهمگون زمانی و مکانی آب شیرین و رشد سریع جمعیت در دهه‏های اخیر، سبب بروز مشکلاتی در تامین منابع آب مورد نیاز مصارف مختلف شده است. از این‌رو مدل‌های ریاضی جدیدی به‌منظور مطالعه فرآیندهای پیچیده هیدرولوژیکی توسعه یافته اند. در این پژوهش، مدل swat در حوضه آبریز سملقان با مساحت 1148 کیلومترمربع برای شبیه‌سازی جریان مورد استفاده قرار گرفت. در فرآیند مدل‌سازی، حوضه به 21 زیرحوضه و 402 واحد هیدرولوژیک تقسیم گردید. به دلیل محدودیت دسترسی به داده‌های هیدرولوژیک کافی، مدل‌سازی حوضه‌های آبخیز دارای عدم قطعیت‌هایی می‌باشد. بدین منظور واسنجی و اعتبار سنجی مدل با استفاده از الگوریتمsufi2 به‌ترتیب برای سال‌های 1995تا 2012 و2012 تا 2014 انجام شد. بر اساس نتایج آنالیز حساسیت، پارامترهای rchrg_dp (مقدار نفوذ به آبخوان عمیق)، gwqmn (مقدار آب در آبخوان کم‌عمق)، alpha_bf (ضریب عکس العمل آب زیرزمینی)، sol_awc (ظرفیت آب قابل دسترس خاک) و cn (شماره منحنی scs ) بیشترین تاثیر را داشتند. نتایج نشان داد که مقدار شاخص نش ساتکلیف و ضریب r2 در محدوده 0.65 تا 0.80 برای دوره واسنجی و 0.40 تا 0.65 در دوره اعتبار سنجی می‌باشد. از مجموع آب ورودی به حوضه، 87 درصد صرف تبخیر و تعرق، 3.2 درصد رواناب سطحی، 3.0 درصد نفوذ و مابقی مرتبط با تغییرات و ذخیره رطوبت در خاک می‌باشد. از آنجا که تا کنون برآوردی از مولفه های بیلان آب در این حوضه از انجام نشده است، این تحقیق میتواند اطلاعات مفیدی را در مورد بیلان آبی حوضه فراهم نموده و به برنامه ریزی دقیق‌تر منابع آب، در این حوضه کمک نماید.

Simulation of Stream Flow in Samalqan Watershed Using SWAT Hydrological Model

The heterogeneous temporal and spatial distribution of fresh water and rapid population growth in recent decades have led to problems in supplying required water resources for various uses. Therefore, new mathematical models have been developed to study the complex hydrological processes. In this study, SWAT model in Samalqan catchment with area of 1148 km2 was used to simulate the flow. In the modeling process, the basin was divided into 21 subbasins and 402 hydrological units. Modeling of watersheds has uncertainties due to limited access to enough hydrological data. For this purpose, model calibration and validation were performed using SUFI2 algorithm for 1995 to 2012 and 2012 to 2014, respectively. Based on the sensitivity analysis results, the parameters RCHRG_DP (value of penetration into the deep aquifer), GWQMN (amount of water in the shallow aquifer to produce the base stream), ALPHA_BF (groundwater reaction coefficient), SOL_AWC (soil available water capacity) and CN (SCS curve number) had the most effect. The results showed that the values of NashSutcliffe index and R2 coefficient were 0.65 to 0.80 for calibration period and 0.40 to 0.65 for validation period. Out of the total inflow into the basin, 87% is spent on evapotranspiration, 3.2% for surface runoff, 3% for infiltration and the rest is related to changes and moisture storage in soil. Since no estimation of water balance components in this basin has been done so far, this research can provide useful information about the water balance of the basin and help to plan water resources more accurately.