پهنه بندی سیلاب درحوضه ابریز صوفی چای بامدل SWAT

چکیده:

پدیده سیل به عنوان یکی از پرخطرترین بلایای طبیعی است که در مدیریت بحران باید نگاه ویژه ای را به آن معطوف داشت. پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی به صورت نقشه های طبقه بندی شده به عنوان یکی از مهمترین کارها در زمینه کاهش خطرات سیل و پیشگیری از وقوع آن است. در طی چند دهه اخیر، تحولات محسوسی در گستره حوضه آبریز صوفی‌چای با هدف توسعه زمین‌های زراعی، گسترش سکونتگاه‌ها و مقاصد دیگر صورت گرفته است. در طی این مدت چندین رویداد در جریانات سطحی و طغیان رودخانه‌ها از جمله سیلابی شدن شهرک‌ها و تخریب زیرساخت‌ها در طول فصل بارندگی مشاهده گردیده است. تحولات اخیر در جریان رودخانه صوفی چای حاکی از فراوانی و شدت وقوع سیل در سطح حوضه بوده است. با این حال، تغییرات رژیم‌های هیدرولوژیکی و اقلیمی حوضه و این که چه چیزی باعث این تغییرات در حوضه می‌شود، به‌خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین در این پژوهش بیلان آبی حوضه‌آبریز صوفی‌چای در طی دوره 23 ساله (2000- 2021) با استفاده از مدل نیمه‌توزیعیSWAT  شبیه‌سازی شد. از الگوریتم SUFI-2 جهت واسنجی (2003 تا 2017) و اعتبار سنجی (2017تا 2022) بهره گرفته شد. نتایج شبیه‌سازی در مرحله واسنجی با توابع هدف ضرایب نش‌ساتکلیف(NSE)، R²   و RSR به ترتیب برابر با 83/0، 93/0 و 42/0 و برای اعتبار سنجی به ترتیب  76/0، 87/0 و 51/ 0 به دست آمد که نشان‌دهنده کارایی بالای مدل در شبیه‌سازی بیلان آبی حوضه است بطوریکه پارامترهایی همچون شماره منحنی، ظرفیت آب قابل دسترس، ثابت تخلیه جریان، هدایت هیدرولیکی، زمان تاخیر انتقال آب پارامترهای با تاثیرگذاری بیشتر در شبیه‌سازی رواناب در مراحل واسنجی و اعتبار سنجی هستند.  بررسی نمودارها نشان می‌دهد که این مدل دبی‌های حداکثر را کمتر از مقدار واقعی نشان می‌دهد که این امر خصوصا در ماه‍های فوریه و مارس(زمستان) و فصل بهار است که این یکی از دلایل ضعف مدل در برآورد دبی‌های حداکثر است که دلیل آن استفاده از روشSCS است که بخوبی نمی‌تواند رواناب ناشی از ذوب برف را شبیه‌سازی کند که این شرایط در ماههای فروردین و اردیبهشت که خصوصا زمان شروع بارش‌های محلی نیز است، در برخی از سالها به خوبی به چشم می خورد. همچنین با استفاده از خروجی های مدل SWAT زیر حوضه های صوفی چای از نظر حساسیت سیل خیز رتبه بندی شد.  بر این اساس زیرحوضه های 9، 7، 4، 2، 8 بترتیب در رتبه های یک تا پنج از نظر سیل خیزی قرار دارند. مدل در رابطه با دبی‌های متوسط و پایه عملکرد نسبتا خوبی داشته است.با توجه به نتایج خیلی خوب کارایی مدل، پیشنهاد می‌شود از آن دراقدامات حفاظتی حوضه‌ها و  مدیریت آب و خاک استفاده شود. در مجموع می‌توان نتیجه گرفت اگرچه مدل SWAT به اطلاعات و داده‌های ورودی زیادی نیاز دارد که زمان‌بر است و نقطه ضعف مدل به شمار می‌رود ولی سازگاری این مدل با سیستم اطلاعات جغرافیایی نشان‌دهنده کارایی آن است و استفاده از این نوع مدل‌های هیدرولوژیکی نیمه توزیعی می‌تواند باعث ارتقاء کیفیت مدیریت آب و خاک  خصوصا در زمینه مخاطرات آبی و خاکی در حوضه‌های آبریز کشور باشد.

فایل پایان‌نامه