Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Jalalian,Majid Afyuni,Sayed farhad Mousavi,Manouchehr Heidarpour
احمد جلالیان (استاد مشاور) مجید افیونی مبارکه (استاد مشاور) سیدفرهاد موسوی (استاد راهنما) منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rokhsareh Rostamian
رخساره رستمیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Estimation of Runoff and Sediment in Beheshtabad Watershed in Northern Karun Basin Using SWAT2000
Soil erosion is one of the most important economical, social and environmental problems. On the basis of available information, Asia suffers more than the other continents from soil erosion and Iran is one of the countries that is mostly affected. Watershed management is an approach for erosion reduction. In Iran , most mountainous watersheds do not have enough hydrometery stations and defective stations have sparse data. Because of limited availability of hydrologic data, watershed modeling plays a crucial role in development of local resources. Mathematical models are employed for addressing a wide spectrum of water resources problems. In this study, SWAT2000 was applied to simulate runoff and sediment in Beheshtabad watershed, a sub-basin of Northern Karun catchment, central Iran , with an area of 3860 km 2 . This model predicts the impact of land management practices on water, sediment and agricultural chemical yields in large watersheds with varying soils, land uses and management conditions over long periods. Calibration and uncertainty analysis were performed with SUFI-2 program. The model was run for period of 1996-2004 and data of six hydrometery stations at Beheshtabad watershed were used for calibration and validation. Three-fourth of data for any station was used for calibration and the rest for validation. P-factor, d-factor, R 2 and Nash-Sutcliffe values were used to assess the ability of SWAT to estimate runoff and sediment. The results of the model to simulate monthly runoff of Beheshtabad, Kohesokhteh and Joneghan stations were satisfactory at calibration and validation stages. For calibration of monthly runoff, the p-factor, d-factor, R 2 and Nash-Sutcliffe values were 61, 0.48, 85 and 75 at Beheshtabad, 86, 1.1, 74 and 72 at Kohesokhteh and 66, 0.94, 67 and 62 at Joneghan stations, respectively. For validation of monthly runoff, these values were 53, 0.38, 85 and 57, 80, 1.33, 80 and 62 and 83, 1.01, 57 and 52, respectively. The results showed that SWAT could not simulate extreme events. For calibration of daily runoff, the model estimated runoff at Beheshtabad, Kohesokhteh and Joneghan stations satisfactorily but for validation, it only estimated daily runoff at Beheshtabad and Joneghan stations. The simulations of daily sediment were weak. For calibration of daily sediment, model estimated sediment at Beheshtabad and Kohesokhteh stations satisfactorily and for validation only estimated daily sediment at Kohesokhteh station. Fosimulation, accuracy of data and dispersed data.
فرسایش خاک یکی از مهمترین مسائل اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی جهان است. طبق اطلاعات موجود، آسیا بیش از سایر قاره‌ها مشکل فرسایش دارد و در این میان ایران دارای میزان فرسایش خاک بالایی است. مدیریت حوزه‌های آبخیز در کاهش فرسایش مهم می‌باشد. در کشور ما اکثر حوزه‌های آبخیز، به ویژه حوزه‌های آبخیز کوهستانی، فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری به تعداد کافی می‌باشند و گاه ایستگاه‌های ناقص برای مدت طولانی فاقد آمار هستند. به خاطر محدودیت دسترسی به داده‌های هیدرولوژیک کافی، مدل‌سازی حوزه‌ها نقش مهمی در توسعه منابع دارد. در سال‌های اخیر، مدل‌های ریاضی هیدرولوژی حوزه‌ها به منظور بررسی طیف وسیعی از مشکلات زیست‌محیطی و منابع آب به کار گرفته شده‌اند. در مطالعه حاضر، توانایی مدلSWAT2000 در شبیه‌سازی جریان و رسوب حوزه بهشت‌آباد (از زیرحوزه‌های کارون شمالی) با مساحتی حدود 3860 کیلومتر مربع بررسی شد. این مدل برای پیش‌بینی تأثیر روش‌های مدیریتی متفاوت بر جریان، رسوب, عناصر غذایی و بیلان مواد شیمیایی در حوزه‌هایی با خاک، کاربری اراضی و شرایط مدیریتی متفاوت برای دوره‌های زمانی طولانی ارائه شده است. واسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه SUFI-2 انجام پذیرفت. برنامه SUFI سعی می‌کند پارامترهای عدم قطعیت را به نحوی پیدا کند که اکثر داده‌های اندازه‌گیری شده در ناحیه عدم قطعیت تخمین قرار گیرند، در حالی که کوچکترین طیف عدم قطعیت تخمین ممکن را ایجاد می‌کند. مدل برای دوره زمانی 2004-1996 اجرا شد و از داده‌های شش ایستگاه هیدرومتری موجود در این حوزه برای واسنجی و اعتبارسنجی استفاده شد. سه چهارم از کل داده‌های موجود برای هر ایستگاه، در مرحله واسنجی و یک چهارم داده‌ها، در مرحله اعتبارسنجی استفاده شدند. شاخص‌های p-factor، d-factor، R 2 و ناش- ساتکلیف به منظور ارزیابی توانایی مدل SWAT در شبیه‌سازی رواناب و رسوب به کار برده شدند. نتایج مدل SWAT برای متوسط رواناب ماهانه در سه ایستگاه بهشت‌آباد، کوه سوخته و جونقان در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی بسیار رضایت‌بخش بود. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب p-factor، d-factor، R 2 و ناش- ساتکلیف به ترتیب برای ایستگاه‌ بهشت‌آباد 61، 48/0، 85 و 75، برای ایستگاه کوه سوخته 86، 1/1، 74 و 72 و برای ایستگاه جونقان 66، 94/0، 67 و 62 و در مرحله اعتبارسنجی 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، 01/1، 57 و 52 به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل قادر به شبیه‌سازی جریان‌های حداکثر نیست. در مرحله واسنجی رواناب روزانه، مدل برای سه ایستگاه بهشت‌آباد، کوه سوخته و جونقان و در مرحله اعتبارسنجی تنها برای دو ایستگاه بهشت‌آباد وجونقان شبیه‌سازی رضایت‌بخشی داشت. مدل برای شبیه‌سازی رسوب ضعیف عمل کرد و در مرحله واسنجی، رسوب روزانه را برای دو ایستگاه بهشت‌آباد و کوه سوخته و در مرحله اعتبارسنجی فقط برای ایستگاه کوه سوخته به صورت قابل قبولی ارائه کرد. در مرحله واسنجی رسوب روزانه ضرایب p-factor، d-factor، R 2 و ناش- ساتکلیف به ترتیب برای ایستگاه‌ بهشت‌آباد 55، 41/0، 55 و 52 و برای ایستگاه کوه سوخته 76، 4/0، 91 و88 و در مرحله اعتبارسنجی رسوب روزانه این ضرایب برای ایستگاه کوه سوخته به ترتیب 83، 43/0، 77 و74 به دست آمد. در مجموع، مدل در شبیه‌سازی رواناب خیلی بهتر از رسوب عمل کرد. از علت‌های ضعف مدل در شبیه‌سازی رواناب در بعضی از ماه‌ها می‌توان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی