مقایسه روش‌های بهینه‌سازی پارامترهای مدل SIMHYD برای شبیه‌سازی دبی روزانه جریان در حوزه آبریز کوزه‌تپراقی اردبیل

Abstract

داده‌های دبی روزانه جریان از پیش‌نیازهای مدیریت منابع آب هستند، اما امکان اندازه‌گیری آن در بسیاری از آبخیزهای بالادست وجود ندارد. بر این اساس، مدل‌سازی هیدرولوژیکی یکی از ابزارهای مهم در برآورد خصوصیات جریان در آبخیزهای بدون آمار است. تخمین پارامتر‌های ورودی مدل‌های هیدرولوژیکی در اغلب موارد نیازمند بهینه‌سازی است. هدف این پژوهش، ارزیابی روش‌های بهینه‌سازی و واسنجی خودکار مدل بارش-رواناب SIMHYD در حوزه آبخیز کوزه‌تپراقی با مساحت 805 کیلومترمربع در استان اردبیل است. داده‌های دبی، بارش روزانه، تبخیر و تعرق به‌عنوان ورودی‌های مدل از سال 2002-2011 برای واسنجی و از سال 2009-2011 برای صحت‌سنجی در امر شبیه‌سازی استفاده شدند. روش‌های واسنجی شامل الگوریتم ژنتیک، تکامل رقابتی جامع، الگوی جستجو، الگوی جستجوی چند‌شروعه، نمونه‌گیری تصادفی یکنواخت، روزنبروک، بهینه‌سازی روزنبروک چند‌شروعه براساس معیارهای کارایی آماری ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تغییر الگوریتم‌های بهینه‌سازی در دقت واسنجی مدل تاثیر قابل‌توجهی دارد. به‌طوری که مقدار تابع نش-ساتکلیف برای الگوریتم‌های مورداستفاده به‌ترتیب 42/0، 31/0، 55/8-، 38/0، 56/0، 23/0، 24/0 به‌دست آمد. الگوریتم روزنبروک در مقایسه با سایر الگوریتم‌های مورد استفاده، از دقت بالایی در واسنجی مدل هیدرولوژیک SIMHYD برخوردار است.

Keywords

• واسنجی
• هیدروگراف جریان
• بارش-رواناب
• حوزه آبریز کوزه‌تپراقی
• استان اردبیل