ارزیابی کارایی مدل Wetspa در شبیه‌سازی فرسایش و انتقال رسوب معلق در آبخیز طالقان

ارزیابی رفتار هیدرولوژی و بررسی فرسایش خاک به عنوان یک بحران زیست محیطی، به منظور حفظ امنیت اکولوژیکی حوزه آبخیز در سطح مطلوب، ضرورت دارد. در این تحقیق سعی بر این است که با استفاده از مدل هیدرولوژیکی توزیعی مکانی wetspa، رسوبگراف آبخیز طالقان را شبیه سازی نموده و از این طریق میزان کارایی مدل جهت پیش بینی فرسایش و رسوب مشخص گردد. نقشه های رقومی پایه و سری های زمانی پیوسته در گام زمانی روزانه ورودی های اصلی مدل می باشند. واسنجی پارامترهای مدل برای 5 سال ابتدای دوره آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره 4 ساله بعدی و با لحاظ کردن دوره سه ماهه آماده سازی (گرم شدن) مدل در آغاز هر دوره انجام شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه سازی دبی جریان را بر اساس معیار نش ساتکلیف 7/82 درصد در دوره واسنجی و 79 درصد در دوره اعتبارسنجی نشان می دهد. در ادامه به منظور شبیه سازی فرسایش و انتقال رسوب، واسنجی بخش (ماژول) فرسایش و رسوب صورت گرفت. نتایج، معیار نش ساتکلیف 60 و 64 درصد را به ترتیب برای غلظت و انتقال رسوب معلق نشان داد. نتایج ارزیابی مدلwetspa در آبخیز طالقان، نشان می دهد مدل مولفه های هیدرولوژیک از جمله رواناب و هم چنین کنش خاک توسط قطرات باران و جریان سطحی، هدررفت خاک و غیره را در مکان و زمان با دقت قابل قبول برآورد می کند.

Evaluation of the WetSpa Model Performance in Simulating Soil Erosion and Suspended Sediment Transport in Taleghan Watershed

Evaluation of hydrologic behaviour and soil erosion as an environmental crisis is important in order to maintain watershed ecological safety at optimum level. The aim of this study is to evaluate the performance of the distributed hydrological WetSpa model in simulating erosion and sediment transport and also sedigraph in Taleghan watershed, Iran. Base digital maps and daily meteorological time series data for 9 years are the major model inputs. The calibration of global parameters was done for the first 5 years and the model validation was carried out for 4 years considering three month warmup period at the beginning of both calibration and validation periods. The NashSutcliffe criterion for the calibration and validation periods pointed out the efficiency of model simulation (82.7% and 79%, respectively). The next phase, the erosion module was calibrated for erosion and sediment transport simulation. The results showed the NashSutcliffe efficiency criterion (60% and 64% for suspended sediment concentration and transport, respectively). Overall, the evaluation results reveal the good ability of WetSpa model in simulation of the hydrological processes e.g., runoff, raindrop detachment, runoff detachment, net soil loss, etc., in a given time and space