توسعه استفاده از بیلان انرژی در مدلسازی توزیعی ذوب برف به منظور ارتقاء مدل بیلان آبی ماهانه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

doi
10.22059/jwim.2023.362214.1089
چکیده

در این پژوهش با استفاده از یک مدل هیدرولوژی ماهانه، به مقایسه سه سناریوی ذوب برف مختلف شامل یک سناریوی دما- مبنا، یک سناریوی مبتنی بر تشعشع­ خالص و سناریویی مبتنی بر بیلان انرژی در حوضه آبریز طالقان-الموت پرداخته­ شده و سعی شده با استفاده از داده­های دورسنجی بخشی از چالش­های مدل‌سازی ذوب برف در حوضه­ای با داده­های زمینی کم کاهش داده شود. فرایندهای واسنجی و اعتبارسنجی مدل به‌روشروش دو مرحله­ای انجام گرفته است. در یک مرحله به مدل‌سازی برف به‌صورت سلولی در سراسر حوضه پرداخته شده و پارامترهای مدل برف مورد واسنجی قرار گرفته­اند. در این مرحله با مقایسه درصد پوشش برف مشاهده‌شده توسط سنجنده MODIS و مقدار ذخیره برف محاسبه‌شده در هر سلول توسط مدل، مقدار خطای مدل در شبیه­سازی تجمع برف محاسبه شده­است. در مرحله بعد با شبیه­سازی فرایند هیدرولوژی به‌صورت یکپارچه در کل حوضه، بخش دیگری از متغیرهای تصمیم مورد واسنجی قرار گرفته و با استفاده از شاخص­های خطای مختلف، مورد ارزیابی و اعتبارسنجی واقع شده­اند. نتایج نشان­دهنده عملکرد بهتر مدل تشعشع ­خالص و بیلان انرژی نسبت به مدل دما-مبنا است، به­طوری‌که شاخص KGE در دوره اعتبارسنجی، برای مدل با ذوب برف دما-مبنا، 0/72 و برای مدل‌های تشعشع­ خالص و بیلان انرژی به‌ترتیب 0/78 و 0/86 بوده است. هم‌چنین مربع ضریب همبستگی بین داده­های پوشش برف سنجنده MODIS و داده­های ذخیره برف محاسبه‌شده در سه مدل، بین 0/62 برای مدل بیلان انرژی تا 0/72 برای مدل دما-مبنا بوده است. با توجه به نتایج، روش مدل تشعشع ­خالص و بیلان انرژی امکان برآورد و ارائه مناسبی از ذخیره برفی و هیدرلوژی وابسته به آن در مناطق کوهستانی با اطلاعات کم محیطی را فراهم می‌کند.