ارزیابی مدل VIC در شبیه‌سازی رواناب‌های سطحی و روندیابی جریان (مطالعۀ موردی‌: حوضه‌های آبریز غرب دریاچۀ ارومیه)

نویسندگان

1 استاد تمام گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه‌

3 دکتری آب و هواشناسی شهری، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران

4 استاد تمام گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران

doi
10.22059/ije.2022.333485.1577
چکیده

پیش‏بینی و برآورد مقدار رواناب به‌خصوص رواناب بیشینۀ حاصل از بارش نزولات، نیازمند استفاده از مدل‏های هیدرولوژیک مناسب و دقیق است. یکی از مدل‏های نیمه‌توزیعی که در دهۀ اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته، مدل هیدرولوژیکی ظرفیت نفوذ متغیر (VIC) است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کارایی مدل VIC در شبیه‏سازی‏شدۀ رواناب‏ و روندیابی جریان رودخانه‏های شهرستان ارومیه مشرف به دریاچۀ ارومیه شامل نارلوچای، روضه‌چای، شهرچای و باراندوزچای انجام ‏شده است. برای نیل به هدف یادشده از داده‏های هواشناسی ERA5 استفاده ‏شده است. ضرایب آماری مورد استفاده در پژوهش حاضر برای صحت‌سنجی داده‏های ورودی بارش شامل (ضریب تبیین R2، ریشۀ میانگین مربعات خطای کاکس – باکس TRMSE، نش – ساتکلیف NSE) هستند. بررسی‏های داده‏های هواشناسی ماهواره‏ای با داده‏های مشاهداتی نتایج قابل قبولی دارند، به ‏طوری ‏که شاخص احتمال آشکارسازی POD در تمامی ایستگاه‏های منطقه بیش از 80/0 درصد بوده و حتی در ایستگاه سینوپتیک خوی در شمال منطقۀ مطالعاتی بیشتر از 95/0 درصد است. همچنین، میزان همبستگی بین داده‏های حداکثر و حداقل دما نیز بیش از 93/0 درصد است. پس از ساخت مدل هیدرولوژیک و ریاضی منطقه، واسنجی رواناب مشاهداتی خروجی زیرحوضه‏ها با رواناب شبیه‏سازی‏شده توسط مدل VIC بررسی شد. نتایج نشان داد در تمامی رودخانه‌های اصلی منطقه مقدار NSE بیش از 72/0 درصد و ضریب R2 تمامی حوضه‏ها بیشتر از 64/0 درصد بوده است. همچنین، برای صحت‌سنجی بین داده‏های مشاهداتی و شبیه‏سازی‏شده از بازۀ زمانی بیشترین دبی‏های حداکثر (2010-2000) استفاده شد. نتایج نشان داد مدل در شبیه‏سازی‏ رواناب‏های دقت بیشتری داشت‌، به ‏طوری ‏که ضریب NSE در حوضۀ نازلوچای به 80/0 درصد و ضریب R2 78/0 درصد برای داده‏های مشاهداتی روزانه رسید. درنهایت، می‏توان نتیجه گرفت که مدل VIC قابلیت زیادی در شبیه‏سازی‏ جریان سطحی دارد.