چکیده:
شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در یک حوضه از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیکی، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. برآورد بارش- رواناب با مدل های هیدرولوژیکی توزیعی و با استفاده از تکنیک سامانه اطلاعات جغرافیایی به صورت گسترده امکانپذیر، کاربردی و متداول شده است. مدل وتسپا یک مدل شبکه ای و توزیعی شبیه سازی رواناب و بیلان آبی است که در پایه زمانی متفاوت ساعتی یا روزانه اجرا میشود. در این تحقیق اقدام به شبیه سازی جریان با استفاده از مدل وتسپا در حوضه آبریز قورچای شده است. این حوضه (به عنوان یکی از زیرحوضه های گرگانرود) با مساحت 254 کیلومتر مربع در جنوب شهرستان رامیان در استان گلستان قرار دارد. داده های مورد استفاده مدل وتسپا نقشه های کاربری اراضی، بافت خاک، مدل رقومی ارتفاعی، داده های بارش، تبخیر، دما و دبی جریان (برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل) میباشد. پس از آمادهسازی دادههای مورد نیاز مدل اجرا و واسنجی 11 پارامتر با دو روش دستی و خودکار برای 7 سال ابتدای دورهی آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره 5 سال انجام شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه سازی دبی جریان و تطابق بسیار خوب بین دادههای شبیه سازی شده و مشاهداتی را براساس معیار نش- ساتکلیف 21/67 درصد در دورهی واسنجی و 34/76 درصد در دوره اعتبارسنجی نشان میدهد. همچنین ضریب رواناب محاسبه شده توسط مدل وتسپا برای کل حوضه 31/28درصد بوده که در مقایسه با ضریب رواناب مشاهداتی12/30 درصد نشاندهندهی شبیهسازی خوب مدل است. نتایج نشان میدهد مدل در وضعیت و شرایط واقعی مکانی بر اساس 3 نقشه توپوگرافی، کاربری و نوع خاک قادر به در نظر گرفتن بارش، رطوبت پیشین و فرآیندهای تولید رواناب میباشد که باعث میشود مدل مقادیر جریان های زیاد و روند هیدرولوژیکی عمومی را به خوبی به دست آورد.
Simulation of the rainfall-runoff process in a watershed is highly important from the point of view of hydrological issues, water resources management, river engineering, flood control structures and its storage. Rainfall-runoff estimation using a distributed hydrological model and the technique of GIS has become possible, practical and common. The Wetspa model is a distributed model simulating runoff and water balance that is performed at different time scales including hourly or daily basis. In this research, the discharge is simulated using Wetspa model in the Ghorichay watershed. This watershed (as one of the sub-watersheds of Gorganrood) with an area of 2481.5 ha is located in the south of Ramian city in Golestan province. The data used by the model are land use maps, soil texture, digital elevation model, precipitation, evaporation, temperature and discharge (for calibration and validation of the model). Calibration of 13 parameters was performed manually and automatically for 7 years at the beginning of the statistical period and model validation was performed for a period of 5 years. The results of the model evaluation show the accuracy of discharge simulation and very good agreement between the simulated data and observations based on the Nash-Sutcliffe criterion of 67.21% in the calibration period and 76.34% in the validation period. Also, the discharge calculated by the Wetspa model for the whole watershed was 28.31%, which in comparison with the observed discharge of 30.12% indicates a good simulation of the model.
خلاصه ماشینی:
نتایج نشان میدهد مدل در وضعیت و شرایط واقعی مکانی بر اساس ٣ نقشه توپوگرافی، کاربری و نوع خاک قادر به در نظر گرفتن بارش ، رطوبت پیشین و فرآیندهای تولید رواناب میباشد که باعث میشود مدل مقادیر جریان های زیاد و روند هیدرولوژیکی عمومی را به خوبی به دست آورد.
عزیزی (١٣٩١) با استفاده از مدل هیدرولوژیک WetSpa نسبت به شبیه سازی جریان ساعتی رودخانه زیارت در استان گلستان به منظور بررسی سناریوهای بارش اقدام نـموده و نتایج آن خوب توصیف شده است .
ضریب نش -ساتکلیف ١ برای دوره - های واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر ٠/٦٣ و ٠/٥٨ حاصل شد و مؤید این است که مدل WetSpa عملکرد مناسبی در شبیه سازی رواناب در حوضه مندرجان داشته است .
با توجه به اینکه در این حوضه شبیه سازی جریان رودخانه با کمک مدل های پیوسته بارش - رواناب محدودی انجام شده است .
بدین منظور در این تحقیق به شبیه سازی جریان رودخانه با استفاده از مدل هیدرولوژیکی WetSpa در حوضه آبریز قورچای که یک حوضه کوهستانی و سیل خیز است ، پرداخته شده است .
این نتایج نشان می دهد مدل در وضعیت و شرایط واقعی مکانی بر اساس ٣ نقشه توپوگرافی ، کاربری و نوع خاک قادر به در نظر گرفتن بارش ، رطوبت پیشین و فرآیندهای تولید رواناب می باشد که باعث می شود مدل مقادیر جریان های زیاد و روند هیدرولوژیکی عمومی را به خوبی به دست آورد.