نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• جعفر دستورانی ¹
• محمد مهدوی ²
• علی سلاجقه ²
• احمد فاخری قرد ³

¹ استادیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، ایران.

² استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران.

³ استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران.

چکیده

برنامه شبیه‌سازی هیدرولوژیکی فورترن (HSPF) قدمت دیرینه‌ای در مدل‌سازی حوزه آبخیز دارد و در دنیا مطالعات زیادی درباره این مدل انجام‌شده است. حوضه حبله‏رود، با مساحتی بالغ‌بر 3200 کیلومترمربع، از زیر حوضه‌های مهمِ‌ حوزه آبریز کویر نمک است که بخش زیادی از آب موردنیاز دشت گرمسار، به‌ویژه در بخش کشاورزی را تأمین می‏کند. مطالعات پیشین درباره هیدرولوژی و منابع آب در این حوضه، در گام زمانی روزانه، بیشتر محاسبه آماره‏های دبی‏های روزانه بوده، بنابراین، شبیه‌سازی دبی‏های روزانه بسیار درخور اهمیت است. در این تحقیق، ضمن برآورد پارامترهای مدل برای پیش‌بینی جریان، به نتایج مدل در شرایط فعلی دسترسی به حداقل داده‌ها و اطلاعات موردنیاز مدل پرداخته می‌شود. به‌طورکلی، نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که بسته نرم‌افزاری مدل (WinHSPF) به هنگام اجرا، با سیستم متریک، دارای خطای زیادی است و بهتر است سیستم انگلیسی انتخاب شود. همچنین، به ‌دلیل نیازمندیِ مدل به داده‌های سری زمانی ساعتی، جزئیات بیشتر درباره مؤلفه‌های هیدرولوژیکی و سایر اطلاعات زمینی و کمبود اطلاعات و دقت پایین این داده‌ها و نیز خطای خود مدل در برخی موارد، مانند استفاده میانگین پارامتر نفوذ برای قطعه مشخص کاربری اراضی و نبود معیار مشخص در ترسیم زیر حوضه‌ها، با مقادیری که برای ضریب کارایی مدل (77_/0 و 18_/0) و ضریب رگرسیون (468_/0 و 49_/0)، به ترتیب در دو دوره واسنجی و اعتبارسنجی به دست آمد، حاکی از نتایج ضعیف مدل در شبیه‌سازی جریان روزانه است؛ به‌گونه‌ای که مقادیر دبی شبیه‌سازی‌شده در اواخر فصل بهار بیشتر و در تابستان و پاییز کمتر از مقادیر مشاهداتی است. در پایان این پژوهش برای شبیه‌سازی بهتر با این مدل راه‌حل‌هایی ارائه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

• شبیه‌سازی جریان روزانه
• برنامه شبیه‌سازی هیدرولوژیکی فورترن (HSPF)
• حوضه حبله‌رود

عنوان مقاله [English]

Simulation of Daily Stream Flows in Semi-Arid Mountainous Watersheds using Hydrological Simulation FORTRAN Program (HSPF)

نویسندگان [English]

• Ja'afar Dastorani ¹
• Mohammad Mahdavi ²
• Ali Salajegheh ²
• Ahmad Fakheri Fard ³

¹

²

³

چکیده [English]

Hydrological Simulation FORTRAN Program (HSPF) has long been used in modeling watersheds and many studies have been carried out around the world in this regard. Hablerood watershed is located in Semnan province with an area of 3200 km2 which suppies the required water, especially for farming, in Garmsar plain. Previous studies on daily step and related to hydrology and water resources in this watershed were limited to computation of statistics summaries of daily stream flows. Therefore, simulation of daily stream flows is very important. In this research, the parameters of HSPF model were estimated and the results of model in current conditions with minimum data availability are discussed. In general, it was found out that since the model performance using WinHSPF has high errors in metric system, English system must be used in stead. Also, due to the model’s need to hourly time series data, more detailed information about Hydrological components, and other terrestrial data as well as due to low accuracy of these data and model’s objection in some cases such as using the mean of infiltration parameter for a given land use segment and the lack of certain criteria in watershed delineation, high errors occurred in daily stream flow simulation with the Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient of 0.77 and 0.18 as well as 0.468 and 0.49 for R2 in calibration and validation period, respectively. Also, simulated flows in late spring are higher than observed value, while in late summer through fall are lower than observed value. Finally, at the end of the paper we discuss the solution to obtain better results.

کلیدواژه‌ها [English]

• (HSPF)
• Hablerood watershed
• Hydrological Simulation FORTRAN Program
• Daily Stream Flows Simulation