مدل‌سازی هیدرولوژیکی بالا دست حوضه فرامرزی هیرمند با استفاده از مدل Swat

یکی از چالش های عمده در مدیریت منابع آب، بهره برداری از این منابع در حوضه های آبریز مشترک مرزی می باشد. واقعیتی که هم اکنون کشور ایران در بهره برداری از رودخانه هیرمند سال ها است با آن مواجه می باشد. در چنین وضعیتی، کاربرد یک مدل مفهومی بارش رواناب که بتواند سناریوهای مختلف مدیریتی را شبیه سازی کند، ابزار مناسبی خواهد بود. در این خصوص، مدل swat می تواند انتخاب مناسبی باشد. با این وجود، نیاز به داده های هواشناسی و رواناب مشاهداتی از موانع جدی در پیاده سازی چنین مدلی است. این مشکل به خصوص در مناطقی مثل افغانستان با زیرساخت های ضعیف دوچندان است. به همین دلیل، کاربرد آنها دارای مشکلات بیشتری خواهد بود. در مطالعه حاضر، به منظور بررسی توانایی مدل swat در شبیه سازی فرآیند بارش رواناب در مناطق با کمبود داده، حوضه بالادست رودخانه هیرمند به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. بدین منظور، داده های رواناب ایستگاه دهرآوود از سال 1969 تا 1979 و بعضی داده های هواشناسی تهیه و برای واسنجی و اعتبارسنجی شبیه سازی ها به کار گرفته شد. نتایج این بخش رضایت بخش بود، به طوری که در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی، ضرایب 2r در خروجی حوضه به ترتیب 76/0 و 70/0 به دست آمد. نکته قابل توجه آنکه با توجه به برفی بودن حوضه، استفاده از امکانات elevationband بخش برف مدل نیز تاثیر قابل ملاحظه ای در بهبود نتایج به خصوص دبی پایه داشت. علاوه بر ارزیابی قبل، نقشه برف استخراج شده از دو تصویر ماهواره ای لندست در ماه فوریه 1973 و 1977 زمانی که حوضه نسبتاً پوشیده از برف است، با نقشه برف تولید شده از مدل مقایسه شد که نتایح حاکی از اجرای خوب مدل بود، به طوری که ضریب 2r در این دو تاریخ به ترتیب 87/0 و 82/0 برآورد گردید.

Hydrological Simulation of the Upper Hirmand Transboundary Catchment Using SWAT Model

One of the major challenges in water resources management is the operation of trans boundary watershed. This has been experienced in case of Helmand River between Iran and Afghanistan since the last century. For such a situation, application of a conceptual rainfallrunoff models that can simulate management scenarios is a relevant tool. The SWAT model can be a relevant option in this regard. However, the required hydroclimatic data for them is a serious obstacle. Especially, this problem gets exacerbated in the case of Afghanistan with poor infrastructures. So, application of this type of model would be more problematic. This paper aims to investigate capabilities of SWAT for the simulation of rainfallrunoff processes in such a datascarce region and the upper catchment of Helmand River is used as the case study. For this purpose, discharge data of Dehraut station from 1969 to 1979 along with some metrological data were prepared and used to calibrate and validate the simulations. The results were acceptable and the coefficients of determinations (R2) during calibration and validation periods were 0.76 and 0.70, respectively. Notably, with respect to snowy condition of the basin, the elevation band option of the snow module of model had a significant effect on the results, especially in the base flows. Moreover, two Landsat satellite images during February 1973 and 1977 when the basin was partly covered with snow was prepared and compared with the SWAT outputs. Similarly, the results showed good performance of the model such that R2 were 0.87 and 0.82, respectively.