مقایسه کارایی روش های مختلف تخمین پارامترهای مدل هیدروگراف واحد لحظه ای Nash در شبیه سازی سیلاب (مطالعه موردی: رودخانه‌های الندچای، قره چای، مهابادچای و زاب)

Abstract

مدل مفهومی هیدروگراف واحد لحظه­ای Nashیکی از مدل­های کارآمد در شبیه­سازی فرآیندهای هیدرولوژیک نظیر پدیده بارش روان‏آب می­باشد. دو پارامتر مدل Nashشامل n و K می­باشند. روش­های مختلفی برای تخمین پارامترهای مذکور ارایه شده­اند. عدم دقت در تخمین پارامترهای مدل (n و K) باعث بروز خطا در هیدروگراف شبیه­سازی شده می­شود. در این تحقیق، روش­های مختلف تخمین پارامترهای مدل Nashبرای شبیه­سازی سیلاب در پنج ایستگاه هیدرومتری شامل بیطاس، کوتر، ملهذان، بدلان و گرژال واقع در آذربایجان غربی مورد مقایسه قرار گرفتند. از هر ایستگاه پنج رویداد انتخاب و سپس پارامترهای مدل Nashتوسط روش­های به­کارگرفته­شده برای تمامی رویدادهای سیل محاسبه گردید. یک رویداد سیل ثبت شده در هر ایستگاه به­صورت تصادفی انتخاب و سپس با استفاده از مقادیر متوسط پارامترهای Nashبرای چهار رویداد باقی­مانده، هیدروگراف سیل منتخب شبیه­سازی شد. نتایج شاخص­های آماری به­کاررفته در مرحله صحت­سنجی مناسب­ترین روش برای هر ایستگاه مورد مطالعه را معرفی نمود. نتایج نشان داد که آن دسته از روش­هایی که از ویژگی­های هیدروگراف­ سیل­های موجود جهت برآورد پارامترهایمدل Nashبرای شبیه­سازی رویداد سیل استفاده می­کنند، نسبت به روش­های مبتنی بر خصوصیات فیزیکی حوضه و توزیعات آماری کارایی بهتری دارند. بنابراین، با توجه به نتایج شاخص­های آماری، سه روش مبتنی بر هیدروگراف جریان، برای همه ایستگاه­های مورد مطالعه (گرژال (m3/s 99/12<RMSE<01/11)، کوتر (m3/s 80/1<RMSE<79/1)، ملهذان (m3/s 14/1<RMSE<13/1)، بدلان (m3/s 74/1<RMSE<73/1) و بیطاس (m3/s 14/0RMSE=)) به­عنوان مناسب­ترین روش­ها جهت تعیین پارامترهای مدل Nashپیشنهاد می­شوند.

Keywords

• پارامتر نش
• خصوصیات فیزیکی حوضه
• مدل نش
• هیدروگراف واحد لحظه ای