شبیه سازی رواناب ذوب برف با استفاده از مدل hspf و مقایسه آن با مدلهای swat و winsrm (مطالعه موردی: حوضه تالار مازندران)

یکی از چالش های اصلی در مدلسازی هیدرولوژیکی، شبیه سازی رواناب حاصل از ذوب برف با وجود کمبود داده های مشاهداتی برف است. برآورد آب معادل برف (swe ) زمینه ای اساسی را برای مدلسازی رواناب در حوضه های آبریز کوهستانی فراهم می کند. در سال های اخیر دسترسی به داده های ماهواره ای و توسع? مدلهای هیدرولوژیکی توزیعی (dhm )، بهبود شبیه سازی رواناب حاصل از ذوب برف را ممکن ساخته است. این مطالعه ارزیابی کرد که آیا برکمبود داده های مرسوم برف که در سطح زمین برداشت می شود (همچون عمق و چگالی برف) می توان با استفاده از تلفیق مدلهای شاخص - دمای برف و مدلهای بارش - رواناب غلبه کرد. داده های ماهواره ای برای استنتاج پوشش و کاربری اراضی، داده های خاک، مدل ارتفاعی رقومی (dem ) و سطح پوشیده از برف (sca ) استفاده شده اند. برای این منظور، سه مدل هیدرولوژیکی (hspf ، swat و winsrm ) برای یک حوض? آبریز کوهستانی در ایران به کار رفتند. حوض? آبریز رودخان? تالار یکی از حوضه های آبریز بزرگ استان مازندران در شمال ایران و در نزدیکی دریای خزر واقع است. مساحت این حوضه 2100 کیلومتر مربع و پوشش غالب آن زمین های جنگلی می باشد. مدل hspf مدل هیدرولوژیکی با اساس فیزیکی و نیمه توزیعی برای شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی در حوض? آبریز است. مدل swat نیز یک مدل هیدرولوژیکی فیزیکی و نیمه توزیعی است که برای شبیه سازی اثرات عملیات مدیریت کاربری اراضی بر روی تولید رواناب حاصل از بارندگی شامل رواناب حاصل از ذوب برف توسعه داده شده است. مدل winsrm اختصاصاً برای آنالیز رواناب حاصل از ذوب برف به روش روز- درجه توسعه یافته است. تصاویر ماهواره ای کانال 3 noaa-avhrr در سیستم تصویر utm با دقت 1/1 x 1/1 کیلومتر برای سطح پوشیده از برف استفاده شده است. هر سه مدل توانستند بطور معقولی مقدار رواناب حوض? آبریز تالار را همانند تغییرات سالان? آب معادل برف شبیه سازی کنند. نتایج نشان داد که رواناب شبیه سازی شده با رواناب طبیعی مشاهده شده در ایستگاه هیدرومتری شیرگاه همبستگی خوبی دارد. این همبستگی بالا بیانگر این نکته است که برآورد قابل اطمینان آب معادل برف و شبیه سازی رواناب حاصل از ذوب برف می تواند با استفاده از مدلهای هیدرولوژیکی توزیعی و داده های ماهواره ای سطح پوشیده از برف انجام شود. با این حال مشاهده شد که عدم قطعیت استفاده از مدلهای هیدرولوژیکی توزیعی برای تخمین آب معادل برف (با استفاده از مدلهای hspf و swat) بیشتر از مدل برف روز- درجه (winsrm) است.winsrm در مقایسه با دو مدل دیگر، عملکرد بهتری در شبیه سازی جریان ماهان? رودخانه نشان داد. با استفاده از آب معادل برف برآورد شده، شبیه سازی قابل اطمینان تولید رواناب در حوضه های آبریز کوهستانی با وجود کمبود داده های مشاهداتی برف، امکان پذیر است.