شبیه سازی رواناب رودخانه با استفاده از مدل WetSpa در حوضه آبریز قورچای

Abstract

شبیه ­سازی فرآیند بارش- رواناب در یک حوضه از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیکی، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه ­های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ­ای دارد. برآورد بارش- رواناب با مدل ­های هیدرولوژیکی توزیعی و با استفاده از تکنیک سامانه اطلاعات جغرافیایی به صورت گسترده امکان­پذیر، کاربردی و متداول شده است. مدل وتسپا یک مدل شبکه ­ای و توزیعی شبیه­ سازی رواناب و بیلان آبی است که در پایه زمانی متفاوت ساعتی یا روزانه اجرا می­شود. در این تحقیق اقدام به شبیه­ سازی جریان با استفاده از مدل وتسپا در حوضه­ آبریز قورچای شده است. این حوضه (به عنوان یکی از زیرحوضه­ های گرگانرود) با مساحت 254 کیلومتر مربع در جنوب شهرستان رامیان در استان گلستان قرار دارد. داده­ های مورد استفاده مدل وتسپا نقشه­ های کاربری اراضی، بافت خاک، مدل رقومی ارتفاعی، داده­ های بارش، تبخیر، دما و دبی جریان (برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل) می­باشد. پس از آماده‌سازی داده‌های مورد نیاز مدل اجرا و واسنجی 11 پارامتر با دو روش دستی و خودکار برای 7 سال ابتدای دوره‌ی آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره 5 سال انجام شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه­ سازی دبی جریان و تطابق بسیار خوب بین داده­های شبیه ­سازی شده و مشاهداتی را براساس معیار نش- ساتکلیف 21/67 درصد در دوره‌ی واسنجی و 34/76 درصد در دوره اعتبارسنجی نشان می­دهد. همچنین ضریب رواناب محاسبه شده توسط مدل وتسپا برای کل حوضه 31/28درصد بوده که در مقایسه با ضریب رواناب مشاهداتی12/30 درصد نشان­دهنده‌ی شبیه­سازی خوب مدل است. نتایج نشان می­دهد مدل در وضعیت و شرایط واقعی مکانی بر اساس 3 نقشه توپوگرافی، کاربری و نوع خاک قادر به در نظر گرفتن بارش، رطوبت پیشین و فرآیندهای تولید رواناب می­باشد که باعث می­شود مدل مقادیر جریان­ های زیاد و روند هیدرولوژیکی عمومی را به خوبی به دست آورد.

Keywords

• مدل wetspa
• شبیه سازی
• رواناب
• قورچای
• واسنجی و اعتبارسنجی
• استان گلستان