ارزیابی مدل swmm در برآورد اثرات توسعه شهری و تغییر کاربری اراضی بر برخی خصوصیات جریان رودخانه‏ای در آبخیز زیارت گرگان

عدم تناسب کاربری اراضی با توانایی اراضی از جمله دلایل افزایش سیلاب و کاهش کیفیت آب در آبخیزهای جهان محسوب می‏شود. آبخیز زیارت یکی از سرچشمه‏های حوضه آبخیز رودخانه قره‏سو در شمال ایران می‏باشد که با این مشکل مواجه است. بر این اساس آبخیز زیارت به‏عنوان آبخیز مورد مطالعه این تحقیق انتخاب گردید. آبخیز مذکور با مساحتی در حدود 9700 هکتار در جنوب شهر گرگان در استان گلستان واقع شده است. این تحقیق کارایی مدل swmm را در برآورد اثرات توسعه شهری و تغییر کاربری اراضی بر برخی از خصوصیات جریان رودخانه‏ای در آبخیز زیارت گرگان ارزیابی می‏کند. مـدل swmm با استفاده از بارش روزانه سال آبی 88-1387 (برای شرایط تغییر شدید کاربری اراضی) اجرا شد و سپس با استفاده از پارامترهای قابل واسنجی در مدل، واسنجی گردید. در این مطالعه مقادیر حجم رواناب و tds شبیه‏سازی شدند. در مرحله‏های واسنجی، اعتبارسنجی و استفاده از مدل واسنجی‏شده برای شرایط گذشته (قبل از توسعه شهری و تغییر شدید کاربری اراضی)، به‏منظور ارزیابی مدل در بخش رواناب، از پنج شاخص کارایی مدل شامل نش- ساتکلیف، ریشه میانگین مربع خطا، انحراف حجم جریان، اریبی در برآورد حجم جریان و واریانس شبیه‏سازی در برآورد حجم جریان استفاده شد. همچنین برای ارزیابی مدل در بخش کیفیت آب (tds) از خطای استاندارد (se) استفاده گردید. نتایج حاصل از واسنجی رواناب مدل نشان داد که حجم جریان شبیه‏سازی انطباق خوبی با مقادیر مشاهداتی دارد (85/0cns=، 049/0=rmse، 168/0-=dv، 76/10=bias% و 96/0=cvar). به‎منظور اعتبارسنجی مدل از بارش روزانه سال آبی 89-1388 استفاده شد. نتایج حاصل از ارزیابی، کارایی و دقت مدل را تأیید می‏کند (68/0cns=، 101/0=rmse، 156/0=dv، 56/26=bias% و 12/1=cvar). با توجه به مناسب بودن نتایج مدل در مراحل مدل‏سازی فوق، از مدل واسنجی‏شده برای شبیه‏سازی جریان رودخانه‏ای برای شرایط گذشته (قبل از توسعه شهری و تغییر شدید کاربری اراضی) استفاده گردید. همچنین مدل برای شبیه‏سازی کیفیت آب در مورد پارامتر tds، واسنجی شد و خطای استاندارد بین داده‏های شبیه‏سازی و مشاهداتی در حد قابل قبول کاهش داده شد (%25/19=se). نتایج اعتبارسنجی مدل برای tds در سال آبی 89-1388 رضایت‏بخش بود (%51/12=se). از مدل کیفیت آب واسنجی شده برای شبیه‏سازی پارامتر tds برای شرایط گذشته استفاده گردید. نتایج استفاده از مدل واسنجی‏شده برای شرایط گذشته نشان داد که کارایی مدل در بخش رواناب (63/0cns=، 083/0=rmse، 119/0=dv، 39/21=bias% و 89/0=cvar) و کیفیت آب (%27/22=se) در حد قابل قبولی می‏باشد. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که مدل swmm برای شبیه‏سازی خصوصیات جریان نظیر tds و به‏ویژه رواناب آبخیز زیارت از دقت قابل قبولی برخوردار است و از این مدل می‎توان برای طرح‏های مدیریت رواناب و کیفیت آب آبخیز مورد مطالعه و آبخیزهای مشابه استفاده نمود. کلید واژه: swmm، شاخص کارایی، تغییر کاربری اراضی، رواناب و کیفیت آب، آبخیز زیارت