Simulation of Ahar Chay Water and Sediment Balance Using SWAT and ArcGIS Model

Atfi, Gholamreza and Raoof, Majid and Esmali, Abazar and Salahshoor, Ayat (2015) Simulation of Ahar Chay Water and Sediment Balance Using SWAT and ArcGIS Model. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (شبيه سازي بيلان آب و رسوب حوزه¬ آبخيز اهرچاي با استفاده از مدل SWAT و ArcGIS)
Gholamreza Atfi.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

The importance of soil and water in human life and its role in the formation of communities and development of human civilization have known to everybody. Thus, soil and water resources stability and evaluation can be considered as essential activity in the watersheds studies. In addition, the study of water balance is absolutely important to investigate the hydrology cycle. Researching and preparation of water and sediment balance components in the watersheds require many spatial data and their analyzing, so new technologies, models and tools such as GIS are needed. In this study, the SWAT model, which is a conceptual and semi-distributed model in the water and sediment balance simulation, was used in Aharchay watershed located in Ahar, East Azarbayjan. SWAT efficiency in hydrologic simulation in this area has been evaluated. Metorology and hydometry data of 1979-2010 was selected for this simulation model. Aharchay watershed hydrology simulation in period of 32 years, showed that average amount of rainfall and evapotranspiration, as two main parameters of water balance in this study, were obtained 559.8 and 299.1 mm respectively. The SWAT Model calibrated with 1982 to 2002, and validated with 2003 to 2010 data. Calibration and validation processes done by using SWAT-CUP software and PSO algorithm. Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NS) for water and sediment simulation were abtained 0.39 and -0.06 for calibration stage and for validation stage -6.7 and -45 respectively. Results also shoed that water balance simulation has been done better than sediment balance simulation. Deficiency of required information, use of different data series in calibration and validation stages because of creation of Sattarkhan dam and existence of dam resovoir (with large area), some of reasons caused that model efficiency coefficients were low.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: شبيه سازي بيلان آب و رسوب حوزه¬ آبخيز اهرچاي با استفاده از مدل SWAT و ArcGIS
Persian Abstract: اهمیتارا آب و خاک در زندگی بشری و نقش آن در شکل¬گیری اجتماعات و رشد و تمدّن بشری بر کسی پوشیده نیست. پایش و ارزیابی منابع آب و خاک را می¬توان از اقدامات ضروری در زمینه¬ی مطالعات آبخیزها دانست. مطالعه¬ی ساختار بیلان آب برای بررسی چرخه¬ی هیدرولوژی بسیار مهم است. مطالعات، تهیه و تدوین بیلان آب و رسوب در حوزه¬های آبخیز نیاز به حجم زیادی از داده¬های مکانی و پردازش آن¬ها دارد، لذا استفاده از تکنولوژی¬های نوین، مدل¬ها و ابزارهایی مثل GIS ، امری اجتناب¬ناپذیر است. در این تحقیق مدل SWAT که مدلی مفهومی و نیمه توزیعی در مقیاس حوزه آبریز است، برای شبیه¬ سازی بیلان آب ورسوب حوزه¬ی آبخیز اهرچای واقع در استان آذربایجان¬شرقی- شهرستان اهر مورد استفاده قرار گرفته و کارایی مدل در شبیه¬سازی هیدرولوژیک این منطقه ارزیابی شده است. دوره¬ی آماری 2010 – 1979 برای شبیه¬سازی مدل انتخاب گردید. در جریان شبیه_سازی هیدرولوژی حوزه آبخیز اهرچای برای دوره¬ی 30 ساله ، متوسط مقادیر دو مؤلفه اصلی بیلان آب سطحی یعنی بارندگی و تبخیروتعرق به ترتیب 8/559 و 1/299 میلی¬متر بدست آمدند. سال¬های 1982 تا 2002 برای مرحله¬ی واسنجی و 2003 تا 2010 برای اعتبارسنجی مدل منظور شد. مراحل کالیبره و اعتبارسنجی با استفاده از نرم-افزار SWAT-CUP و الگوریتم PSO انجام شد. ضریب نش¬ساتکلیف(NS) در مرحله¬ی واسنجی برای متغیرهای دبی جریان و رسوب به ترتیب 39/0، 06/0- و در مرحله¬ی اعتبارسنجی 7/6- و 45- بدست آمدند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، کارایی مدل در شبیه¬سازی جریان بهتر از رسوب بوده است. کم¬بودن اطلاعات مورد نیاز، متفاوت بودن داده¬های مربوط به دوره¬های واسنجی و اعتبارسنجی از نظر تأثیر¬گذاری احداث سد ستارخان و وجود مخزن سد در داخل حوزه (با مساحت زیاد) از جمله¬ی عوامل تأثیرگذار در پایین بودن ضرایب کارایی مدل می¬باشند. كليد واژه¬ها: اعتبارسنجی، بیلان آب، رسوب، واسنجی، SWAT-CUP
Supervisor:
SupervisorE-mail
Raoof, MajidUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Esmali, AbazarUNSPECIFIED
Salahshoor, AyatUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions: Subjects > Faculty of Agriculture and Natural Resources (Moghan Campus) > Department of Animal Sciences
Faculty of Agriculture and Natural Resources (Moghan Campus) > Department of Animal Sciences
Date Deposited: 25 Nov 2018 19:50
Last Modified: 25 Nov 2018 19:50
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2217

Actions (login required)

View Item View Item