ارزیابی حساسیت و عدم قطعیت پارامترهای مدل جریان رودخانه، رسوب و انتقال مواد مغذی با استفاده از SWAT

اهداف این مطالعه به (۱) شبیه سازی جریان رودخانه، کل رسوب (TS) ، کل فسفر (TP) ، و کل نیتروژن (TN) بار گذاری شده؛ و (۲) برای تعیین کمیت حساسیت پارامتر مدل از الگوریتم عدم قطعیت ترتیبی (SUFI-2) جریان رودخانهاستفاده کنید و عدم اطمینان در شبیه سازی ، TS ، TP و TN بارگذاری شده از مدل ارزیابی خاک و آب (SWAT) در حوضه آبخیز رودخانه بزرگ آفتابگردان (BSRW) استفاده می کنند. این مدل از ۱۹۹۶ تا ۲۰۰۳ کالیبره شد و از سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۰ برای جریان رودخانهروزانه ، TS بارگذاری ، TP بارگذاری و TN بارگذاری تأیید شد. این مدل به خوبی شبیه سازی جریان رودخانهروزانه را انجام می دهد ( =R2 0.58-0.75 ، NSE = 0.47-0.75 ) ،TS بلرگذاری (R2= 0.50-0.72، NSE= 0.47-0.66) و TP بارگذاری (R2=0.79-0.82 ، NSE= 0.73-0.77) ، و عملکرد مدل برای TN بارگذاری کمی پایین بود (R2= 0.13-0.31 ، NSE= -0.09-0.07 ). این مطالعه مشخص کرد که عدم اطمینان پارامتر برای شبیه سازی TN بارگذاری بزرگترین است (فاکتور –P = 0.48 ، فاکتور – r = 1.25) و عدم قطعیت پارامتر برای شبیه سازی جریان رودخانهکمترین (فاکتور- p = 0.70-0.78 ، فاکتور r- = 1.18-1

Highlights•Assessed uncertainty and sensitivity of model parameters to predict flow, sediment, and nutrient.•Uncertainty was the greatest for simulating TN load.•Uncertainty was the lowest for simulating streamflow.•Uncertainty was found to be much greater during peak streamflow.AbstractThe objectives of this study were to (1) simulate streamflow, total sediment (TS), total phosphorus (TP), and total nitrogen (TN) loads; and (2) use the sequential uncertainty fitting (SUFI-2) algorithm to quantify the model parameter sensitivity and uncertainty in simulating streamflow, TS, TP, and TN loads using Soil and Water Assessment (SWAT) model in Big Sunflower River watershed (BSRW). The model was calibrated from 1996 to 2003 and validated from 2004 to 2010 for daily streamflow, TS load, TP load, and TN load. The model performed well simulating daily streamflow (R2 = ۰.۵۸–۰.۷۵, NSE = ۰.۴۷–۰.۷۵), TS load (R2 = ۰.۵۰–۰.۷۲, NSE = ۰.۴۷–۰.۶۶), and TP load (R2 = ۰.۷۹–۰.۸۲, NSE = ۰.۷۳–۰.۷۷), and the mo