ارزیابی پارامترهای مدلِ هیدرولوژیکی مفهومی (HBV) جهت پیش‌یابی جریانِ خروجی حوضه آبریز سد شهید رجایی به روش مونت‌کارلو

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استادیار هواشناسی کشاورزی گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

doi
10.22125/iwe.2022.310410.1562
چکیده

مدیریت آب در حوضه‌های آبی مستلزم آگاهی از برخی داده‌ها و شناخت کامل از شرایط حوضه است که با توجه به کمبود ایستگاه‌های داده‌برداری در کشور به‌سختی امکان‌پذیر است. یکی از مناسب‌ترین روش‌ها جهت شبیه‌سازی جریان استفاده از مدل‌های هیدرولوژی است. عدم قطعیت در مدل‌ها حاصل از منابعی چون متغیر ورودی، پارامترها و ساختار مدل است. در این تحقیق به‌منظور شبیه‌سازی رواناب ناشی از بارش و بررسی مکانیسم تشکیل رواناب و جریان آن در خروجی حوضه سد شهیدرجایی واقع در شهرستان ساری، از مدل HBV استفاده شد. هدف پژوهش ارزیابی روش تصادفی در برآورد پارامترهای مدل و کاهش عدم قطعیت است. طول دوره آماری روزانه متغیرهای دما، بارش، رواناب و تبخیر از سال 1981 تا سال 2015 بوده است. جهت برآورد پارامترهای مناسب برای منطقه مورد مطالعه از روش تصادفی مونت‌کارلو استفاده شد. برای محدوده قابل‌اعتماد مقادیر پارامترها با ضریب تعیین نسبتاً خوب در بخش صحت‌سنجی استفاده شد. درنهایت نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده توانایی خوب مدل در شبیه‌سازی رواناب در حوضه مورد مطالعه است. مقادیر ضریب تعیین 87/0، ضریب نش ساتکلیف (NS) برابر 66/0 در محدوده ارزیابی خوب و RMSE برابر 26/0 در دوره صحت‌سنجی مبین این موضوع هستند. در تحلیل عدم قطعیت ناشی از پارامترهای مدل، در ماژول‌های عکس‌العمل مدل پارامترهای K1، K2 و UZL به‌عنوان حساس‌ترین‌ها شناسایی شدند. لذا نتایج اهمیت تعیین دقیق پارامترهای آب‌وخاک مؤثر بر رواناب زیرسطحی را نشان داد. نتایج مطلوب حاصل از استفاده مدل موردنظر جهت پیش‌یابی جریان در سال‌های آتی می‌تواند در سیاست‌های برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح منابع آبی استفاده شود.