توسعه مدل SWAT در شبيه سازي سرنوشت و انتقال مولفه هاي شوري در سطح حوضه آبريز

كارشناسي ارشد

حوضه آبريز مند واقع در جنوب كشور و در محدوده استان فارس و بوشهر با اقليم خشك و نيمه خشك، با مشكلات متاثر از گنبدهاي نمكي مواجه و اثرات آن بر منابع آب و خاك منطقه مواجه است. در اين پژوهش، منطقهاي حد فاصل ايستگاه دهرود فيروزآباد-رودخانه دهرم- ايستگاه هيدرمتري دهرم، شاخه اتصالي رودخانه دژگاه تا محدوده ايستگاه هيدرومتري قنطره به مساحت 7000 كيلومتر مربع مورد مطالعه قرار ميگيرد. عامل اصلي شوري رودخانه تحت مطالعه، گنبد نمكي است كه سنگ نمك آن سديم كلريد است. شبيه سازي هيدرولوژيكي منطقه در مدل SWAT، انجام و براي واسنجي، اعتبار سنجي و آناليز عدم قطعيت آن از الگوريتم SUFI_2 در نرم افزار SWAT_CUP استفاده ميگردد. نتايج واسنجي دبي مدل براي دوره زماني به مدت چهار سال 2011_2008 در مقياس ماهانه بر اساس معيار‌‌هايP_factor،R_factor و توابع هدف NS و R2 به ترتيب در ايستگاه هيدرومتري احمد آباد دهرم 0.75، 0.68، 0.61 و 0.64، در ايستگاه دژگاه 0.48، 0.25، 0.59 و 0.59 و در ايستگاه قنطره 0.54، 0.21، 0.78 و 0.79 حاصل گرديد كه نتايج قابل قبولي است. اعتبار سنجي مدل براي دوره زماني دو ساله (2013_2012) انجام و به دليل فصلي بودن رودخانه در ايستگاه دژگاه و خشكي آن در دوره اعتبارسنجي صرف نظر ميگردد. شاخصههاي آماري ارزيابي عملكرد مدل هيدرولوژيكي در دوره اعتبارسنجي بيانگر عملكرد مناسب مدل هيدرولوژيكي توسعه يافته از محدوده تحت مطالعه است. به منظور شبيهسازي شوري و يون‌هاي عامل آن ماژولي در محيط اينتل ويژوال فرترن در كنار كد اصلي برنامه SWAT توسعه و تكنيك عددي تفاضل محدود براي مدل سازي شوري منابع آب در طول رودخانه‌هاي اين حوضه بكار گرفته ميشود. حل معادله انتقال _ انتشار در يك بعد با روش‌هاي حل تفاضل محدود FTCS و Saulyev و مبتني بر تعريف شرايط مرزي مختلف، در گام زماني روزانه در دوره 2013_2008 در ماژول توسعه داده شده گنجانده شده كه دوره واسنجي2011_2008 و دوره اعتبار سنجي 2013_2012 است. قابليت شبيهسازي يون‌هاي پتاسيم، سديم، منيزيم، كلسيم، سولفات، كلر و جامدات محلول حل شده در آب رودخانه در ماژول شبيهسازي شوري تعريف گرديد. نتايج شبيه سازي براي يون‌هاي سديم، كلر و جامدات محلول حل شده در آب طبق شرايط مرزي دوم بر اساس تابع هدف R2 و NRMSEدر ايستگاه احمد آباد دهرم طبق روش FTCS ‌ در دوره اعتبارسنجي به ترتيب 0.64، 0.66، 0.50 و 0.21، 0.2 ، 0.24و طبق روش Saulyev 0.69، 0.7، 0.63 و 0.21، 0.2، 0.22 حاصل گرديد. نتايج شبيهسازي در ايستگاه قنطره طبق روش FTCS 0.84، 0.90، 0.92 و 0.41 0.39، 0.27 و طبق روش Saulyev 0.81، 0.81، 0.89و 0.45، 0.4، 0.37 حاصل گرديد. كمترين دقت شبيه سازي بين يون‌هاي عامل شوري، مربوط به دو عنصر منيزيم و سولفات است. بر اساس نتايج حاصل، در مجموع تكنيك عدديSaulyev اندكي بهتر از FTCS در شبيهسازي عاملهاي شوري عمل نموده است.

195933

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران

دكتر مطهره سعادت پور و دكتر حسين عليزاده