نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه زنجان

2 گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان

10.22092/ijwmse.2022.116292.1379

چکیده

در این پژوهش چرخه انتقال فسفات در حوزه آبریز زنجان‌رود با استفاده از مدل SWAT شبیه‌سازی شده است. برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرم‌افزار SWAT-CUP و مقادیر اندازه‌گیری شده شدت‌جریان متوسط ماهانه در ایستگاه آب‌سنجی سرچم بین سال‌های (2013-1996)، استفاده شده و برای تحلیل حساسیت نیز 26 پارامتر حساس انتخاب شده است. سه گزینه برای شیوه آبیاری، سه گزینه برای میزان کود مصرفی و دو گزینه تلفیقی تعریف‌شده است. به‌منظور تحلیل عدم قطعیت از شاخص‌های
p-factor و r-factor و برای تحلیل کیفیت نتایج مدل، از دو شاخص ضریب تعیین(R2) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) استفاده شده است. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، در خروجی حوزه ضرایب r-factor ،p-factor ،R2 ،NS، به ترتیب 27/0، 11/0، 83/0 و 53/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 60/0، 18/0، 73/0 و 53/0 بدست آمده است. نتایج نشان داد که با افزایش سطح آبیاری تحت‌فشار میزان آلودگی فسفات در خروجی حوزه تغییر چشم‌گیری ندارد. در رابطه با میزان کود، کاهش 50 درصدی مصرف کودهای فسفاته، مقدار فسفات ورودی به رودخانه زنجان‌رود را به میزان 2/19 درصد کاهش داده است. از طرفی افزایش 50 درصدی مصرف کودها، فسفات ورودی را به میزان 7/17 درصد افزایش داده است. نتایج حاکی از عملکرد مناسب مدلSWAT و توانایی آن در شبیه سازی مذکور بود. همچنین با تغییر شیوه آبیاری سطحی به تحت‌فشار و افزایش راندمان آبیاری، تغییر چشمگیری در میانگین میزان فسفات خروجی از سطح حوزه ایجاد نمی‌شود. از طرفی با کاهش مقادیر کود‌دهی و جلوگیری از کود‌دهی بی‌رویه به‌وسیله کشاورزان، به میزان زیادی می‌توان مانع آلودگی منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation of phosphate transfer cycle in Zanjanrood river using SWAT model

نویسندگان [English]

  • Farhad Misaghi 1
  • Parisa Asgari 2
  • Maryam Nouri 2

1 1Assistant Professor, Water engineering Department, University of Zanjan

2 Water engineering Department, University of Zanjan, Iran.

چکیده [English]

In this research, phosphate transfer cycle in Zanjanrood watershed has been simulated using SWAT model. For calibration and validation, SWAT-CUP software and measured values of average monthly current intensity at Sarcham hydrometric station between (1996-2013) were used and 26 sensitive parameters were selected for sensitivity analysis. There are three options for irrigation method, three options for fertilizer application and two combined options. In order to analyze the uncertainty of the indicators p-factor and r-factor and to analyze the quality of the model results, two indices of coefficient of determination (R2) and Nash-Sutcliffe coefficient (NS) have been used. In the monthly runoff calibration stage, at the output of the field, the coefficients of r-factor, p-factor, R2, NS, 0.27, 0.11, 0.83 and 0.53, respectively, and in the validation stage, 0.60, 18, respectively. / 0, 0.73 and 0.53 are obtained. The results showed that with increasing the level of pressurized irrigation, the amount of phosphate contamination at the outlet of the basin did not change significantly. Regarding the amount of fertilizer, a 50% reduction in the use of phosphate fertilizers has reduced the amount of phosphate entering the Zanjanrood River by 19.2%. On the other hand, a 50% increase in fertilizer consumption has increased the input phosphate by 17.7%. The results showed the proper performance of the SWAT model and its ability in the mentioned simulation. Also, by changing the surface irrigation method to subsurface and increasing the irrigation efficiency, there is no significant change in the average amount of phosphate output from the basin. On the other hand, by reducing the amount of fertilizer and preventing improper fertilization by farmers, pollution of surface and groundwater resources can be greatly prevented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phosphate
  • Fertilizer
  • Irrigation system
  • SWAT model
  • Zanjan