پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

ارزیابی عملکرد مدل مفهومی IHACRES در شبیه‌سازی رواناب حوضه‌های نیمه‌خشک با داده‌های حداقلی (مطالعه موردی: رودخانه چم‌سیاه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران-دانشگاه یزد-یزد
2 مهندسی عمران-آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده عمران-دانشگاه یزد-یزد
3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
با توجه به محدودیت‌های موجود در اندازه‌گیری همه‌ پارامترهای مؤثر بر رفتار هیدرولوژیکی حوضه‌های آبخیز، استفاده از مدل‌های مفهومی ساده و کارآمد که قادر به شبیه‌سازی رواناب سطحی با دقت مناسب و بر اساس داده‌های حداقلی هستند، ضروری به نظر می‌رسد. این مدل‌ها می‌توانند به‌ویژه در مناطقی که محدودیت‌های داده‌ای و منابع وجود دارد، ابزاری مؤثر در تحلیل و مدیریت منابع آبی باشند. در این راستا، هدف تحقیق حاضر بررسی توانایی مدل IHACRES در شبیه‌سازی جریان رودخانه در یک حوضه‌ی نیمه‌خشک با داده‌های محدود است. این موضوع تاکنون در حوضه‌ی سیدآباد واقع در استان کهگیلویه و بویراحمد بررسی نشده است. نوآوری اصلی پژوهش در ارزیابی عملکرد مدل IHACRES در مقیاس‌های زمانی روزانه و ماهانه در این منطقه و تحلیل پایداری آن در شرایط اقلیمی خاص آن منطقه است. به این منظور، از داده‌های بارش، دما و دبی ایستگاه سیدآباد در بازه زمانی 2007 تا 2017 استفاده شده و کالیبراسیون مدل به‌صورت دستی انجام گرفت. نتایج نشان داد که مدل در مقیاس ماهانه دقت بالاتری نسبت به مقیاس روزانه دارد و قادر است رفتار کلی جریان را با ضریب نش-ساتکلیف 63/0 در مرحله کالیبراسیون و 49/0 در مرحله اعتبارسنجی شبیه‌سازی کند. این یافته‌ها حاکی از کارایی مناسب مدل در شرایط داده‌محدود مناطق نیمه‌خشک بوده و استفاده از آن برای مدیریت منابع آب و پیش‌بینی جریان در حوضه‌های مشابه پیشنهاد می‌شود. همچنین، پژوهش حاضر می‌تواند زمینه‌ساز مطالعات و کاربردهای گسترده‌تری در شبیه‌سازی هیدرولوژیکی با استفاده از داده‌های محدود در مناطق خشک و نیمه‌خشک باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

1.    Amiri, E. and Roudbari Mousavi, M.M., 2016. Evaluation of IHACRES hydrological model for simulation of daily flow (case study Polrood and Shalmanrood rivers). Iranian journal of Ecohydrology, 3(4), pp. 533–543. [In Persian]. https://doi.org/10.22059/ije.2016.60356
 
2.    Avazpour, F., Hadian, M.R., Talebi, A. and Torabi Haghighi, A., 2025. Impact of Climate Change on River Flow, Using a Hybrid Model of LARS_WG and LSTM: A Case Study in the Kashkan Basin. Results in Engineering, p. 104956. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104956
 
3.    Bayatikhatibi, M., Kakapour, V. and SADEGI, M., 2024. Daily Discharge Prediction Using IHACRES Semi-conceptual Model (Case Study: Gharasoo Basin of Kermanshah province). Quantitative Geomorphological Research, 13(3), pp. 104–119. [In Persian]. https://doi.org/10.22034/gmpj.2024.384992.1417
 
4.    Chicco, D., Warrens, M.J. and Jurman, G., 2021. The coefficient of determination R-squared is more informative than SMAPE, MAE, MAPE, MSE and RMSE in regression analysis evaluation. Peerj computer science, 7, p. e623. https://doi.org/10.7717/peerj-cs.623
 
5.    Croke, B.F.W., Andrews, F.,  Jakeman, A.J., Cuddy, S.M. and Luddy, A.,  2005. Redesign of the IHACRES rainfall-runoff model’, in 29th hydrology and water resources symposium, pp. 21–23. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2005.07.003
 
6.    Fattahi, P. Ashrafzadeh, A., Pirmoradian, N. and Vazifedoust, M., 2022. Integrating IHACRES with a data-driven model to investigate the possibility of improving monthly flow estimates’, Water Supply, 22(1), pp. 360–371.https://doi.org/10.2166/ws.2021.267
 
7.    Ghorbani Dailari, M., Darbandi, M.,Asadi, E. and Samadian, M.,  2021. Simulation of Parameters Affecting the River Flow Trend using the IHACRES Rainfall-runoff Model in Future Periods (Case Study: Zolachai River). Journal of Ecohydrology, 8(1), pp. 177–193. [In Persian]. https://doi.org/10.22059/ije.2021.311773.1394
 
8.    Goodarzi, M., Salahi, B. and Hoseini, A., 2018. Assessment of IHACRES Model in Simulating River Discharge in Urmia Lake Basin. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 12(43), pp. 1–10. [In Persian]. https://doi.org/20.1001.1.20089554.1397.12.43.1.4
 
9.    Jaberzadeh, M., Saremi, A., Ghorbanizadeh Kharazi, H. and Babazadeh, H., 2024. SWAT and IHACRES models for the simulation of rainfall-runoff of Dez watershed. Climate Dynamics, 62(4), pp. 2823–2835. https://doi.org/10.1007/s00382-022-06215-2
 
10. Nazeri Tahroudi, M., Ahmadi, F. and Mirabbasi, R., 2023. Performance comparison of IHACRES, random forest and copula-based models in rainfall-runoff simulation. Applied Water Science, 13(6), p. 134.https://doi.org/10.1007/s13201-023 01929-y
 
11. Pourhosein, M., Moradzadeh, H., 2024. Assessing the Impact of Climate Change on Drought (Case Study: Part of the Karoon Basin). Journal of Environmental Sciences Studies, 4, pp. 9405–9415. [In Persian]. https://doi.org/10.22034/jess.2024.435259.2212
 
12. Rezvani, F.S., ghorbani, KH., Salarijazi, M., yazarloo, B. and Rezaei Ghaleh, L., 2024. Comparative assessment of IHACRES, AWBM, and Tank models for daily runoff simulation in wet and dry periods. Journal of Water and Soil Conservation, 31(1), pp. 51–72. [In Persian]. https://doi.org/10.22069/jwsc.2024.21968.3697
 
13. Zarei, M., Ghanbarpour, M.R., Habibnezhad Roshan, M. and Shahedi, K., 2009. Simulation of   river flow using IHACRES: A case study in Kasilian Basin. Journal of Iranian Engineering Sciences and Watershed Management, 8, pp. 10–20. [In Persian]. https://doi.org/20.1001.1.20089554.1388.3.8.2.2

  • تاریخ دریافت 25 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 23 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 01 شهریور 1404
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1405