نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

• مهناز صابر ¹
• برومند صلاجی ²
• رقیه ملکی مرشت ¹

¹ پژوهشگر پسادکتری آب و هواشناسی دانشگاه محقق اردبیلی

² استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در این پژوهش مؤلفه‌های بیلان آب حوضه آبریز ارس برای دوره 28 ساله (1987-2014) در مدل SWAT شبیه‌سازی گردید. بدین منظور کارایی و قابلیت مدل SWAT توسط SWAT CUP با استفاده از الگوریتم SUFI2 و بر اساس داده دبی مشاهداتی در ایستگاه هیدرومتری منتخب حوضه ارس (بدوی) با 70 درصد از داده‌ها (1987-2006) واسنجی و با 30 درصد بقیه (2007-2014) اعتبارسنجی شد. بر مبنای داده‌های رستری ورودی به مدل، این حوضه به 68 زیرحوضه با 1264 واحد پاسخ هیدرولوژیکی تقسیم و محاسبات در سطح آن‌ها انجام شد. با استفاده از 14 پارامتر مهم که بر اساس مقایسه نتایج تحلیل حساسیت از بین چندین پارامتر انتخاب شده بودند، کالیبره کردن مدل SWAT انجام شد. در مرحله تحلیل حساسیت مدل، پارامترهای مربوط به دمای ماهانه و دمای هوا و فاکتور تبخیر از خاک از فایل‌های .bsn و .wgn و .hru به‌عنوان مؤثرترین پارامترها در شبیه‌سازی دبی جریان ایستگاه هیدرومتری منتخب حوضه ارس شناسایی شدند. با اجرای 300 باره کالیبراسیون، در نهایت بهترین دور شبیه‌سازی بر اساس معیار هدف شناسایی شده و داده‌های خروجی مورد ارزیابی قرار گرفت. کارایی و دقت مدل در دوره واسنجی (1987-2006) بر اساس معیارهای ارزیابی NS، P-Factor، R-Factor و R2 به‌ترتیب 64/0، 71/0، 27/0 و 79/0 محاسبه گردید که نشان‌دهنده رضایت‌بخش بودن کارایی مدل در شبیه‌سازی بیلان آب حوضه ارس است. مقدار این معیارها در دوره اعتبارسنجی به‌ترتیب 7/0، 78/0، 3/ و 68/0 محاسبه شد.

کلیدواژه‌ها

• الگوریتم SUFI2
• ارس
• بیلان آب
• SWAT CUP

موضوعات

• آب و هواشناسی

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the capability of the SWAT model in simulating water balance components of the Aras basin

نویسندگان [English]

• Mahnaz Saber ¹
• Bromand Salahi ²
• Roghayeh Maleki Meresht ¹

¹ Post-doctoral researcher of Climatology at University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

² Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

چکیده [English]

In this research, the water balance components of the Aras basin area were simulated in the SWAT model for a period of 28 years (1987-2014). For this purpose, the efficiency and capability of the SWAT model by SWAT CUP using the SUFI2 algorithm and based on the observed discharge data in the selected hydrometric station of Aras basin (Bdoy) with 70% of the data (1987-2006) and 30% of the rest (2007-2014) was validated. Based on the raster data input to the model, this basin was divided into 68 subbasins with 1264 hydrological response units (HRUs) and calculations were performed on their level. SWAT model calibration was done by using 14 important parameters that were selected from several parameters based on the comparison of sensitivity analysis results. In the sensitivity analysis stage of the model, parameters related to monthly temperature, air temperature, and soil evaporation factor from.bsn,.wgn, and.hru files were identified as the most effective parameters in simulating the flow discharge of the selected hydrometric station of Aras Basin. By running 300 times of calibration, finally, the best round of simulation based on the target criteria was identified and the output data was evaluated. The efficiency and accuracy of the model in the calibration period (1987-2006) based on the evaluation criteria of NS, P-Factor, R-Factor, and R2 were calculated as 0.64, 0.71, 0.27, and 0.79 respectively, which show the satisfactory performance of the model. In the water balance simulation, it is Aras Basin. The values of these criteria in the validation period were calculated as 0.7, 0.78, 0.3, and 0.68 respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• SUFI2 algorithm
• Aras
• Water Balance
• SWAT CUP