تخمین رواناب و رسوب در حوزه بهشت آباد در کارون شمالی با استفاده از مدل swat2000

فرسایش خاک یکی از مهمترین مسایل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی جهان است. طبق اطلاعات موجود، آسیا بیش از سایر قاره ها مشکل فرسایش دارد و در این میان ایران دارای میزان فرسایش خاک بالاییاست. مدیریت حوزه های آبخیز در کاهش فرسایش مهم می باشد. در کشور ما اکثر حوزه های آبخیز، به ویژه حوزه های آبخیز کوهستانی، فاقد ایستگاه های اندازه گیری به تعداد کافی می باشند و گاه ایستگاه های ناقص برای مدت طولانی فاقد آمار هستند. به خاطر محدودیت دسترسی به داده های هیدرولوژیک کافی، مدل سازی حوزه ها نقش مهمی در توسعه منابع دارد. در سال های اخیر، مدل های ریاضی هیدرولوژی حوزه ها به منظور بررسی طیف وسیعی از مشکلات زیست محیطی و منابع آب به کار گرفته شده اند. در مطالعه حاضر، توانایی مدل swat2000 در شبیه سازی جریان و رسوب حوزه بهشت آباد( از زیر حوزه های کارون شمالی) با مساحتی حدود 3860 کیلومتر مربع بررسی شد. این مدل برای پیش بینی تاثر روش های مدیریتی متفاوت بر جریان، رسوب، عناصر غذایی و بیلان مواد شیمیایی در حوزه هایی با خاک، کاربری اراضی و شرایط مدیریتی متفاوت برای دوره های زمانی طولانی ارایه شده است. واسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه sufi-2 انجام پذیرفت. برنامه sufi سعی می کند پارامترهای عدم قطعیت را به نحوی پیدا کند که اکثر داده های اندازه گیری شده در ناحیه عدم قطعیت تخمین قرار گیرند، در حالی که کوچکترین طیف عدم قطعیت تخمین ممکن را ایجاد می کند. مدل برای دوره زمانی 2004-1996 اجرا شد و از داده های شش ایستگاه هیدرومتری موجود در این حوزه برای واسنجی و اعتبار سنجی استفاده شد. سه چهارم از کل داده های موجود برای هر ایستگاه، دو مرحله واسنجی و یک چهارم داده ها، در مرحله اعتبار سنجی استفاده شدند. شاخص های r2,d-factor,p-factor و ناش-ساتکلیف به منظور ارزیابی و توانایی مدل swat در شبیه سازی رواناب و رسوب به کار برده شدند. نتایج مدل swat برای متوسط رواناب ماهانه در سه ایستگاه بهشت آباد، کوه سوخته و جونقان در مرحله واسنجی بسیار رضایت بخش بود. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب r2,d-factor,p-factor و ناش ساتکلیف به ترتیب برای ایستگاه بهشت آباد، 61، 48/0، 85 و 75، برای ایستگاه کوه سوخته 86، 1/1، 74، 72، و برای ایستگاه جونقان 66، 94/0، 67 و 62 و در مرحله اعتبار سنجی رواناب ماهانه، این ضرایب برای این سه ایستگاه به ترتیب 53، 38/0، 85 و 57 و 80، 33/1، 80 و 62 و 83، 10/1، 57 و 52 به دست آمد. نتایج نشان می داد که مدل قادر به شبیه سازی جریان های حد اکثر نیست. در مرحله واسنجی رواناب روزانه، مدل برای سه ایستگاه بهشت آباد، کوه سوخته و جونقان و در مرحله اعتبار سنجی تنها برای دو ایستگاه بهشت آباد و جونقان شبیه سازی رضایت بخشی داشت. مدل برای شبیه سازی رسوب ضعیف عمل کرد و در مرحله واسنجی، رسوب روزانه را برای دو ایستگاه بهشت آباد و کوه سوخته و در مرحله اعتبار سنجی فقط برای ایستگاه کوه سوخته به صورت قابل قبولی ارایه کرد. در مرحله واسنجی رسوب روزانه ضرایب r2,d-factor,p-factor و ناش-ساتکلیف به ترتیب برای ایستگاه بهشت آباد 55، 41/0، 55 و 52 و برای ایستگاه کوه سوخته 76، 4/0، 91 و 88 و در مرحله اعتبار سنجی رسوب روزانه این ضرایب برای ایستگاه کوه سوخته به ترتیب 83، 43/0، 77 و 74 به دست آمد. در مجموع، مدل در شبیه سازی رواناب خیلی بهتر از رسوب عمل کرد. از علت های ضعف مدل در شبیه سازی رواناب در بعضی از ماه ها می توان به خوب شبیه سازی نکردن ذوب برف برای این حوزه کوهستانی، فرضیات مدل در انتقال جریان در لایه های یخ زده و اشباع تعداد کم داده ها، صحت داده ها و همچنین عدم بیوستگی اطلاعات رسوب استفاده شده در این مرحله اشاره کرد.