چکیده

مدل WetSpa برای شبیهسازی هیدروگراف جریان روزانه در حوزه دینور بهکار برده شد. حوزه دینور واقع در کرمانشاه و از شاخههای رودخانه کرخه است. آمار روزانه ۶ سال بارش، دما، تبخیر و تعرق و دبی اندازهگیری شده برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. ۳ سال اول از این دوره ۶ ساله بهجهت واسنجی و ۳ سال دوم بهمنظور اعتبارسنجی مدل انتخاب شد. فرآیند واسنجی بصورت دستی فقط بر اساس پارامترهای گلوبال مدل در حالیکه پارامترهای توزیعی مدل ثابت نگه داشته شدند، انجام شد. در اعتبارسنجی مدل از پارامترهای گلوبال واسنجی شده به جهت شبیهسازی جریان روزانه از بخش دوم آمار استفاده شد. نتایج حاصل از مقایسه گرافیکی بین جریان روزانه مشاهداتی و شبیهسازی در حوزه دینور و معیارهای ارزیابی برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی نشان میدهد که اجرای مدل برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی رضایت بخش بوده است و همچنین مدل طبق معیار ناش – ساتکلیف ۶۰ تا %۶۵، هیدروگراف روزانه را با دقت نسبتاً خوبی پیشبینی میکند.

کلمات کلیدی: WetSpa، هیدروگراف جریان، واسنجی و اعتبارسنجی

.۱ مقدمه و هدف

واسنجی مدل : کاربرد موفقیت آمیز مدلهای مفهومی بارش – رواناب به چگونگی واسنجی پارامترهای آنها بستگی دارد. این مدلها عموماً دارای پارامترهای زیادی هستند که نمیتوان آنها را به صورت مستقیم اندازهگیری نمود و لازم است که آنها را طی فرایند واسنجی تعیین نمود. در مرحله اول هدف تعیین مجموعهای از مقادیر پارامترها میباشد که یک نتیجهقابل قبول و نسبتاً رضایت بخشی را ایجاد مینمایند (تخمین پارامترها). علاوه بر آن منظور از انجام واسنجی یافتن مقادیر پارمترهایی است که باعث بهینه شدن معیارهای نیکویی برازش میشوند. به عبارت دیگر هدف تعیین یک سری مقادیر پارامترهایی میباشد که بهترین میزان تابع هدف را ایجاد نمایند (بهینهسازی پارامترها) (بهرهمند، (۲۰۰۶

اعتبارسنجی مدل : جهت درک بهتر از مدل و چگونگی اجرا و صحت نتایج واسنجی، مدل را بدون تغییر مقادیر بهینه پارامترهای مورد استفاده در واسنجی، برای شرایط جدید یعنی آمار هیدرومتئورولوژی جدید آزمایش میشود، که این فرآیند اعتبارسنجی نامیده میشود. گاهی اوقات مرحله اعتبارسنجی مدل به اشتباه یا طبق سلیقه و نظر نویسنده با مرحله تصدیق مدل یا وریفیکیشن مدل در مقالات و پروژههای هیدرولوژی و مدلسازی ذکر میشود. باید به این نکته توجه داشت که وریفیکیشن یا تصدیقمدل معمولاً به یک فرآیند دیگر اطلاق میشود و این فرآیند در واقع شامل بررسی تکنیکهای

۱

عددی و کدهای کامپیوتری است تا مشخص شود که مدل به معنای واقعی نمایانگر مدل مفهومی میباشد یا خیر، یعنی مؤید روابط بین پارامترهای آن مدل در سیستم میباشد یا خیر؟ (بهرهمند، .(۲۰۱۰

.۲ سابقه تحقیق استفاده از مدل هیدرولوژیکی WetSpa در داخل و خارج کشور:

در این تحقیق به منظور شبیهسازی هیدروگراف جریان از مدل هیدرولوژیکی توزیعی WetSpa استفاده شد، که در زیر به سابقه تحقیق استفاده از مدل WetSpa پرداخته شده است. دسمت و همکاران در سال ۲۰۰۰ با استفاده ازGIS ، سنجش از دور و مدل WetSpa شبیهسازی رواناب را بر پایه شرایط رطوبتی و خصوصیات ژئوفیزیکی ارائه نمودند. گبرمسکل و همکاران در سال ۲۰۰۲ در تحقیقی سیلاب را با استفاده از GIS و مدل WetSpa در حوزه آلزیت شبیهسازی کردند. لیو و همکاران در سال a2005 جریانهای عادی و سیلابی را با گام زمانی ساعتی به کمک اطلاعات رقومی و مدل WetSpaشبیهسازی کردند. بهرهمند و همکاران در سال ۲۰۰۵ شبیهسازی جریان رودخانه را با مدل WetSpa در حوزه رودخانه هورنارد مورد بررسی قرار داد. و در ایران نیز برای اولین بار مدل WetSpa جهت شبیهسازی جریان رودخانه گرگانرود توسط کبیر در سال ۱۳۸۹ به کاربرده شد. نتایج مطلوب استفاده از مدل WetSpa جهت شبیهسازی جریان در حوزههای مختلف بر آن شد که در این تحقیق نیز جهت شبیهسازی هیدروگراف جریان از آن استفاده گردد.

.۳ مواد و روشها
معرفی حوزه مورد مطالعه

حوزه دینور در بالادست سد کرخه، واقع در شمال شرق استان کرمانشاه میباشد شکل .(۱) خصوصیات کلی فیزیوگرافی منطقه که در محیط GIS بدست آمدهاند در جدول (۱)، ارائه شده است. انواع کاربری در این حوزه شامل تیپهای مرتعی، تیپهای جنگلی، زراعت آبی و دیم، باغات، مخلوط باغات و زراعت آبی، اراضی بایر، اراضی شهری، بستر سیلابی رودخانهها و برونزدگیهای سنگی برای قلمرو مطالعاتی قابل ملاحظه است شکل .(۲)

جدول -۱ ویژگیهای فیزیوگرافی آبخیز دینور
عامل فیزیو گرافی مقدار عامل فیزیوگرافی مقدار
مساحت (کیلومترمربع) ۱۷۱۷ انحراف معیار ارتفاع ۳۰۴
محیط (کیلومتر) ۲۵۸ طول رودخانه اصلی(کیلومتر) ۷۰/۷
حداکثر ارتفاع به متر ۳۲۷۷ درصد شیب متوسط حوزه ۱۹/۲۷
حداقل ارتفاع به متر ۱۳۳۶ حداقل شیب حوزه (%) ۰/۰۱
ارتفاع متوسط به متر ۱۸۷۲/۳ حداکثر شیب حوزه (%) ۱۹۳