بهینه‌سازی مدل انتقال آلودگی غیرنقطه‌ای بر اساس ضرایب توپوگرافی و پراکندگی بارش

اهداف: مطالعات بسیار جدی در فلات تبت چین به‌علت بالابودن فرسایش این منطقه در کل جهان صورت گرفته است که تغییرات پارامترهای نیتروژن و فسفر خاک از طریق برآورد فرسایش خاک دنبال می‌شود. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر دو پارامتر ضریب توپوگرافی حوضه و توزیع بارش در انتقال بار آلودگی با به‌کارگیری مدل تجربی ضریب انتقال بود.روش‌شناسی: در این مطالعه که در سال 1398 انجام شد، قسمتی از فلات تبت که داده‌های به‌ثبت‌رسیده آلودگی‌های کشاورزی از قبیل نیتروژن و فسفر آن در دسترس بوده است، انتخاب شد. این مطالعه، قسمتی از پروژه مدیریت یکپارچه منابع آب بود که به‌صورت مشترک بین ایران و چین انجام شده است. نتایج حاصل از برآورد آلودگی غیرنقطه‌ای تخمین‌زده‌شده با مدل تجربی ضریب انتقال و مدل بهینه شده با اعمال ضرایب آلفا و بتا با داده‌های اندازه‌گیری‌شده بررسی شد. این دو ضریب از جمله کلیدی‌ترین پارامترها در مدل‌سازی غیرنقطه‌ای آلودگی است زیرا باعث می‌شوند که نقش عوارض زمین و اثر غیریکنواختی بارش در مدل در نظر گرفته شوند.یافته‌ها: با تحلیل نتایج خروجی از مدل تجربی ضریب انتقال و مدل بهینه‌شده و نهایتاً مقایسه آن با داده‌های اندازه‌گیری‌شده، نتایج نشان داد که اعمال ضرایب آلفا و بتا در بالابردن دقت خروجی مدل، بسیار موثر بود. میزان خطای نسبی برآوردشده نیتروژن نسبت به واقعیت در حالت با اعمال ضرایب تصحیح نسبت به حالت بدون اعمال ضرایب کاهش داشت: در ایستگاه 1 به‌ترتیب 12 (با اعمال ضرایب اصلاحی) و 34%(بدون اعمال ضرایب اصلاحی در سال 2007) و 18 و 20%(در سال 2015) و در ایستگاه 2 به‌ترتیب 16 و 30 (در سال 2007) و 21 و 34%(در سال 2015).نتیجه‌گیری: مدل اصلاحی ضریب انتقال با اعمال ضرایب فوق نتایج دقیق‌تری را در انتقال آلودگی برآورد می‌کند و برای برنامه‌ریزی صحیح و مدیریت حوضه‌های آبخیز بخصوص در زمینه کشاورزی در مقیاس بزرگ که کودها مهم‌ترین عامل آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی هستند، مفید است.

Optimization of Export Coefficient Model Based on Precipitation and Terrain Impact Factors

Aims: Very serious studies have been carried out on the Chinese Tibetan Plateau due to the high level of erosion in this region all over the world. Changes in soil nitrogen and phosphorus parameters are followed by estimating soil erosion. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of two parameters of basin topography coefficient and precipitation distribution on pollution load transfer using an experimental transfer coefficient model.Methodology: In this study, which was conducted in 2019, a part of the Tibetan Plateau was selected where proven data on agricultural pollution such as nitrogen and phosphorus were available. This study was part of an integrated water resources management project conducted jointly between Iran and China. The results of estimating the estimated nonpoint pollution by the experimental model of transfer coefficient and the optimized model by applying alpha and beta coefficients were evaluated with the measured data. These two coefficients are among the key parameters in nonpoint modeling of pollution because they cause the role of land features and the nonuniformity of precipitation in the model to be considered.Findings: Analysis of the Export Coefficient Model outputs together with the modified Export Coefficient Model outputs and comparing the results with observed data showed that the application of alpha and beta coefficients was very effective to increase the accuracy of the model. The relative error between amount of nitrogen which was estimated by the modified Export Coefficient Model and the measured values was reduced comparing to the results of Export Coefficient Model without using the coefficient: for station 1, 12% and 34% in 2007 respectively; and 18% and 20% in 2015 respectively; for station 2, 16% and 30% in 2007 respectively; and 21% and 34% in 2015 respectively.Conclusion: This study illustrated that the modified Export Coefficient Model could provide more accurate results in comparison with the Export Coefficient Model and would be useful in decision making and planning processes in largescale agricultural watersheds in which, pesticides are the most important pollution sources for surface and subsurface water.