توسعه مدل هیدرولوژیکی روزانه بارش- رواناب برای شبیه سازی آب ورودی به سد بوکان و کمی سازی تأثیرات خشکسالی شدید تاریخی با به کارگیری مدل WEAP و کالیبراسیون چند هدفه

نویسندگان

1 استاد گروه آب و محیطزیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد محیطزیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.

3 پژوهشگر مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران و علوم زمین، دانشگاه صنعتی دلفت هلند.

doi
چکیده

با افزایش خشکسالی‌ها و افزایش مصرف آب در بخش کشاورزی، دریاچه ارومیه با بحران کم آبی روبرو شده ‌‌است. هدف این تحقیق، توسعه یک مدل هیدرولوژیکی به منظور شبیه‌سازی روزانه رواناب ورودی به سد بوکان است تا از آن برای شبیه‌سازی مؤلفه‌های بیلان آب در زیرحوضه‌‎های بالادست این سد با نگرشی نوین نسبت به تحقیقات مشابه استفاده شود. با استفاده از روش رطوبت خاک، یک مخزن برای شبیه‌سازی روزانه ذخیره برف و مخزن دیگر برای شبیه‌سازی روزانه رطوبت منطقه ریشه درنظر گرفته می‌شود. به‌منظور تخمین مقدار بهینه پارامترهای کالیبراسیون، از کالیبراسیون دو هدفه MOPSO1 برای بیشینه‌‌سازی دقت شبیه‌­سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی استفاده شده ‌است. نتایج نشان داد بین به حداکثر رساندن دو تابع هدف موازنه2 کمی وجود دارد، درواقع هیچ خطای بزرگی در مدل وجود ندارد که مانع از بهبود هم‌زمان هر دو تابع هدف شود. نتایج کالیبراسیون نشان می‌­دهد که مقدار میانگین معیار نش- ساتکلیف3 زیرحوضه‌های بالادست سد بوکان برای شبیه‌سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی به ترتیب برابر 0/43 و 0/63 و این مقادیر برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 0/54 و 0/57 بدست آمد. مدل‌سازی بیلان آب حاکی از آن است که بارش و رواناب ورودی به سد در دوره خشکسالی شدید به ترتیب 32 و 40 درصد و رطوبت خاک و ذخیره برف در منطقه به ترتیب 158 و 32 درصد نسبت به دوره بلندمدت کاهش یافته‌اند. مدل توسعه یافته می‌تواند به منظور پیش‌بینی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب ورودی به سد و برنامه‌ریزی برای تخصیص بهینه منابع آب سد بوکان مورد استفاده قرار گیرد.