Water resources are precious in arid and semi-arid areas such as the Wadis of Iran. To sustainably manage these limited water resources, the residents of the Iranian Wadis have been traditionally using several water use systems (WUSs) which affect natural hydrological processes. In this study, WUSs and soil and water conservation measures (SWCMs) were integrated in a hydrological model of the Halilrood Basin in Iran. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was used to simulate the hydrological processes between 1993 and 2009 at daily time scale. To assess the importance of WUSs and SWCMs, we compared a model setup without WUSs and SWCMs (Default model) with a model setup with WUSs and SWCMs (WUS-SWCM model). When compared to the observed daily stream flow, the number of acceptable calibration runs as defined by the performance thresholds (Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)≥0.68, −25%≤percent bias (PBIAS)≤25% and ratio of standard deviation (RSR)≤0.56) is 177 for the Default model and 1945 for the WUS-SWCM model. Also, the average Kling-Gupta efficiency (KGE) of acceptable calibration runs for the WUS-SWCM model is higher in both calibration and validation periods. When WUSs and SWCMs are implemented, surface runoff (between 30% and 99%) and water yield (between 0 and 18%) decreased in all sub-basins. Moreover, SWCMs lead to a higher contribution of groundwater flow to the channel and compensate for the extracted water by WUSs from the shallow aquifer. In summary, implementing WUSs and SWCMs in the SWAT model enhances model plausibility significantly.

中文翻译：

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将用水系统和水土保持措施整合到伊朗干河系统的水文模型中

伊朗的瓦迪斯等干旱和半干旱地区的水资源十分宝贵。为了可持续地管理这些有限的水资源，伊朗瓦迪斯的居民传统上一直使用影响自然水文过程的几种用水系统 (WUS)。在这项研究中，WUS 和水土保持措施 (SWCM) 被整合到伊朗哈利勒鲁德盆地的水文模型中。土壤和水评估工具 (SWAT) 模型用于模拟 1993 年至 2009 年间每日时间尺度的水文过程。为了评估 WUS 和 SWCM 的重要性，我们将没有 WUS 和 SWCM 的模型设置（默认模型）与具有 WUS 和 SWCM 的模型设置（WUS-SWCM 模型）进行了比较。与观察到的每日流量相比，由性能阈值（纳什-萨特克利夫效率 (NSE)≥0.68、−25%≤百分比偏差 (PBIAS)≤25% 和标准偏差比 (RSR)≤0.56）定义的可接受校准运行次数为 177 WUS-SWCM 模型的默认模型和 1945。此外，WUS-SWCM 模型可接受的校准运行的平均 Kling-Gupta 效率 (KGE) 在校准和验证期间都更高。实施 WUS 和 SWCM 后，所有子流域的地表径流（30% 至 99%）和产水量（0 至 18%）均减少。此外，SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。−25%≤百分比偏差 (PBIAS)≤25% 且标准偏差比 (RSR)≤0.56) 对于 Default 模型为 177，对于 WUS-SWCM 模型为 1945。此外，WUS-SWCM 模型可接受的校准运行的平均 Kling-Gupta 效率 (KGE) 在校准和验证期间都更高。实施 WUS 和 SWCM 后，所有子流域的地表径流（30% 至 99%）和产水量（0 至 18%）均减少。此外，SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。−25%≤百分比偏差 (PBIAS)≤25% 且标准偏差比 (RSR)≤0.56) 对于 Default 模型为 177，对于 WUS-SWCM 模型为 1945。此外，WUS-SWCM 模型可接受的校准运行的平均 Kling-Gupta 效率 (KGE) 在校准和验证期间都更高。实施 WUS 和 SWCM 后，所有子流域的地表径流（30% 至 99%）和产水量（0 至 18%）均减少。此外，SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。WUS-SWCM 模型可接受的校准运行的平均 Kling-Gupta 效率 (KGE) 在校准和验证期间都更高。实施 WUS 和 SWCM 后，所有子流域的地表径流（30% 至 99%）和产水量（0 至 18%）均减少。此外，SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。WUS-SWCM 模型可接受的校准运行的平均 Kling-Gupta 效率 (KGE) 在校准和验证期间都更高。实施 WUS 和 SWCM 后，所有子流域的地表径流（30% 至 99%）和产水量（0 至 18%）均减少。此外，SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。SWCM 导致地下水流对通道的贡献更大，并补偿了 WUS 从浅层含水层提取的水。总之，在 SWAT 模型中实施 WUS 和 SWCM 可以显着提高模型的合理性。