تحلیل حساسیت مدل SWAT در حوزه آبخیز قره سو اردبیل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی،

2 استادیار، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی،

3 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس

4 دانشجوی دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در مدل‌های هیدرولوژیک با انجام آنالیز حساسیت برای شناسایی پارامترهای مهم، میتوان تعداد آنها را برای فرایند واسنجی مدل کاهش داده و واسنجی مدل را سریعتر انجام داد. این پژوهش، کاربرد یک روش مفید برای تحلیل حساسیت پارامترهای مدل SWAT را شرح میدهد که با استفاده از آن، پارامترهایی که بیشترین تاثیر را در نتایج مدل دارند، مشخص شده و برای این پارامترها نسبت حساسیت و همچنین، نمودار ارتباط تغییرات پارامتر با نتایج شبیه‌سازی ارائه میشود. منطقه مورد پژوهش، حوزه آبخیز رودخانه قره‌سو واقع در استان اردبیل با مساحتی بالغ بر 4861 کیلومتر مربع میباشد. از مدل SWAT برای شبیه‌سازی رواناب ماهانه در منطقه مورد پژوهش استفاده شد. واسنجی به‌صورت دستی و بر اساس آمار سا ل‌های 1889 تا 1880 و اعتبارسنجی نیز بر اساس آمار سا ل‌های 1883 و 1828 انجام شد. چهار بخش مهم بیلان آب شامل رواناب سطحی، جریان جانبی، آب زیرزمینی و تبخیر و تعرق به‌عنوان تابع هدف انتخاب و حساسیت هر پارامتر بر روی آنها بررسی شد. نتایج نشان داد که پارامترهای شماره منحنی SCS ( CN (، ظرفیت آب قابل دسترس خاک ) SOL_AWC (، چگالی توده خاک ) SOL_BD (، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک ) SOL_K (، حداکثر نگهداشت تاج پوشش ) CANMX (، ضریب تبخیر از لایه‌های خاک ( ESCO ( و حداقل نرخ ذوب برف در طول سال ) SMFMN ( در بخش‌های مختلف بیلان آب بیشترین تاثیر را داشتند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A sensitivity analysis of SWAT model in Ghareh Su watershed, Ardabil

نویسندگان [English]

  • Foad Naserabadi 1
  • Abazar Esmali Ouri 2
  • Hossein Akbari 3
  • Rokhsareh Rostamian 4
1 MSc Student, Faculty of Agricultural Technology and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Iran,
2 Assistant Professor, Faculty of Agricultural Technology and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Iran,
3 PhD Student, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Iran
4 PhD Student, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Iran
چکیده [English]

In hydrologic models, a sensitivity analysis could be performed to identify important parameters and reduce their numbers in an easier and faster calibration process. This study describes an application of a useful method for sensitivity analysis of Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. This method determines parameters with the greatest impact on model results and gives a sensitivity ratio and an input-output relationship graph for each parameter. In this study, the SWAT model is used for a monthly rainfall-runoff simulation in Ghareh Su watershed with an area of 4062 km2. Calibration of the model were performed manually, using the recorded weather data from 2003 to 2008 and the validation was performed, using the recorded data from 2009 and 2010. The sensitivity analysis has been performed using One Factor At a Time (OAT) method to evaluate and demonstrate the influences of the model parameters on four major components of water balance, including surface runoff, lateral flow, groundwater and evapotranspiration. The results showed that the parameters of initial SCS runoff curve number for moisture condition Π (CN2), soil available water capacity (SOL_AWC), soil bulk density (SOL_BD), saturated hydraulic conductivity (SOL_K), maximum canopy storage (CANMX), soil evaporation compensation factor (ESCO) and minimum melt rate for snow during the year (SMFMN) have the greatest influence on remarked parts of water balance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Calibration
  • Saturated hydraulic conductivity
  • Soil available water capacity
  • soil bulk density
  • Soil evaporation compensation factor