ارزیابی پتانسیل تولید رواناب و رسوب با استفاده از باران‌ساز و مدل هیدرولوژیک در حوزة آبخیز کوزه‌تپراقی اردبیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 دکتری آبخیزداری، ادارۀ منابع طبیعی و آبخیزداری شهرستان آستارا، گیلان، ایران.

چکیده

حوزه‌های آبخیز یک محیط وسیع با شرایط‌ متفاوت می‌باشند که شبیه‌سازی و مطالعه مطالعۀ فرآیند‎های تولید رواناب و رسوب در سطح این منطقه برای مدیریت و حفظ منابع بسیار مهم می‌باشد. حوزه حوزۀ آبخیز کوزه تپراقی با مساحت 766 کیلومتر مربع در جنوب و بالادست حوزه حوزۀ آبخیز قره‌سو در استان اردبیل واقع شده است. از بین مدل‌های هیدرولوژیک با توجه به قابلیت‌های مدل SWAT، این مدل برای شبیه‌سازی فرآیندهای هیدرولوژیک منطقه در سطح زیرحوضه استفاده شد. همچنین برای بررسی دقیق‌تر از دستگاه شبیه‌ساز باران در سطح واحد پاسخ هیدرولوژیک (HRU) استفاده شد و نتایج به‌دست آمده در سطح زیرحوضه تعمیم داده شدند. نتایج مدل هیدرولوژیک SWAT با نمایه‌های آماری R2، NSE و RMSE ارزیابی شد به‌طوری‌که برای شبیه‌سازی رواناب در دوره‌های واسنجی و اعتبارسنجی، این نمایه‌ها به‌ترتیب 8/0-74/0، 71/0-69/0 و 32/0-33/0 و برای شبیه‌سازی رسوب 75/0-66/0، 72/0-64/0 و 27/35-39/26 به‌دست آمدند. بررسی نتایج مطالعات حاصل از باران‌ساز مصنوعی نیز نشان داد که خاک‌های لومی منطقه واقع در 8 نمونه HRU نقش زیادی در تولید رسوب منطقه دارند. مقدار حداکثر رواناب و رسوب تولیدی با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز باران و مدل SWAT در زیرحوضه‌های 13 و 1  مشاهده شدند که نشان دهنده دهندۀ شرایط ضعیف و نامناسب در این زیرحوضه‌ها می‌باشند. مقایسه مقایسۀ نتایج روش‌های مطالعاتی نشان داد که مدل SWAT از عملکرد بهتری برای شبیه‌سازی رواناب نسبت به دستگاه شبیه‌ساز باران برخوردار می‌باشد. همچنین مقدار رسوب شبیه‌سازی شده توسط این مدل بیشتر از مقدار رسوب محاسباتی توسط دستگاه شبیه‌ساز باران بوده و به مقادیر مشاهداتی نزدیک‌تر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of Runoff and Sediment Yield Potential Using Rainfall and Hydrological Model in Kozatopraghi Watershed

نویسندگان [English]

  • Abazar Esmaili 1
  • Mohammad Golshan 2
1 university of Mohaghegh Ardabili/Department of agriculture and natural resource
2 Watershed management/Sari Agriculture and Natural Resource University
چکیده [English]

Watersheds are a vast area with different conditions that simulation and studying the processes of runoff and sediment production in these area are critical for managing and maintaining resources. The Kozatopraghi watershed with an area of 766 km2 is located in the south and upstream of the Garesou basin, Ardebil province. Between the hydrological models, based on the capabilities of the SWAT model, this model was used to simulate the hydrological processes of the area in sub watershed scale. Also, for a more accurate examination the rainfall simulator was used in the hydrologic response units (HRUs), the obtained results were generalized to the sub watershed scale. The results of SWAT model were assessment with statistical parameters R2, NSE and RMSE. In the calibration and validation periods these coefficients for simulation runoff obtained 0.8-0.74, 0.71-0.69 and 0.32-0.33, respectively, and for simulation sediment yield obtained 0.75-0.66, 0.72-0.64 and 35.27-26.39, respectively. Assessment the obtained results of rainfall simulator showed that Loamy soils, located in 8 HRUs have high effect in sediment yield production. The maximum runoff and sediment yield by rainfall simulator and SWAT model were observed in sub watersheds 13 and 1, that indicating poor and inappropriate conditions in these subwatersheds. Comparing the study methods showed that the SWAT model have better performance than rainfall simulator for simulation runoff. Also, the estimated sediment yield by this model is lower than rainfall simulator that is close to observed values.

کلیدواژه‌ها [English]

  • simulation
  • Plat
  • Muddy water
  • validation
  • HRU
دوره 73، شماره 1
خرداد 1399
صفحه 19-31
  • تاریخ دریافت: 30 اردیبهشت 1398
  • تاریخ بازنگری: 17 اردیبهشت 1399
  • تاریخ پذیرش: 18 اردیبهشت 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 01 خرداد 1399