توسعه مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی با رویکرد جامعه محور

برای مدیریت بهینه منابع آب به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، باید میزان آب موجود در حوضه آبریز اعم از سطحی و زیرزمینی و همچنین نحوه مصرف آب در بخش های مختلف صنعت، شرب و کشاورزی مشخص باشد.

برای همین منظور از مدل های هیدرولوژیکی استفاده می شود. ولی از آنجاکه توسعه مدل های هیدرولوژیکی عمدتاً به صورت پایه ای انجام نمی شود، در اکثر موارد مشاهده می شود که صرفاً به استفاده از یک مدل معروف بسنده شده و با اجراهای مختلف و اعمال ضرایب، نتایج مشاهده ای به نتایج شبیه سازی نزدیک می شود.

با توجه به اینکه، ساختار کلی این مدل ها عمومی است و شرایط حاکم بر حوضه آبریز اعم از فرهنگ اجتماعی و نحوه مصرف آب، کاربری اراضی و … همچنین شرایط خاص حوضه آبریز مانند جنگلی، بیابانی، خشک و نیمه خشک، برفی و … را در نظر نمی گیرند، جواب نهایی آن کمک چندانی به برنامه ریزی منابع آب نخواهد کرد.

بر این اساس ضروری است که مدل سازی هیدرولوژیکی جامعه محور با نگاه خاص به شرایط حوضه آبریز انجام شود. این تحقیق بر روی زیرحوضه رودبار لرستان واقع در حوضه آبریز کارون بزرگ انجام شده است که از نظر اقلیمی، خشک و نیمه خشک است.

ابتدا با بررسی بارش درازمدت منطقه، روند کاهشی بارش مشاهده گردید که این امر ضرورت توسعه مدل هیدرولوژیکی جامعه محور برای مناطق خشک و نیمه خشک را مشخص نمود. در این تحقیق مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی BTOPMC به عنوان زیرساخت، انتخاب شده است و در راستای جامعه محور نمودن آن برای حوضه های آبریز با اقلیم خشک و نیمه خشک، اقداماتی انجام شده است. در گام اول، با بررسی رخدادهای ساعتی ثبت شده در منطقه مطالعاتی، الگویی برای محاسبه بارش مؤثر به دست آمده است و بر اساس آن رابطه محاسبه جریان سطحی هورتونی در مدل اصلاح شده است.

سپس با توجه به الگوی کشت منطقه، تابع هدف بهینه سازی مدل اصلاح شده است. همچنین با بهره گیری از الگوریتم تکامل رقابتی جوامع، قالیت بهینه سازی خودکار پارامترها به برنامه اصلی مدل اضافه گردید.

نتایج نشان می دهد که با اعمال تغییرات فوق در مدل BTOPMC، معیارهای کارایی ضریب نش-شاتکلیف، ضریب حجم جریان و ضریب خطای جریان بهبود یافته اند.

استید راهنما: دکتر مجید خیاط خلقی، دکتر سید علی چاوشیان

سال انتشار: بهمن 1395