مقایسه روش مونت‌کارلو و مدل‌های سری زمانی SARIMA در پیش‌بینی جریان رودخانه جامیشان

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز،ایران.

2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز،ایران.

doi
10.22059/ijswr.2025.389853.669876
چکیده

پیش‌بینی دقیق جریان، نقش کلیدی در مدیریت مؤثر منابع آب، به‌ویژه در مناطق نیمه‌خشک مانند غرب ایران، ایفا می‌کند. در این مطالعه، جریان رودخانه جامیشان در استان کرمانشاه طی دوره (1398-1368) مورد بررسی قرار گرفت. پیش‌بینی جریان در مقیاس‌های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از شبیه‌سازی مونت کارلو و تحلیل سری‌های زمانی انجام شد. درروش مونت‌کارلو، توزیع برتر داده‌های جریان تعیین و شبیه‌سازی در مقیاس‌های مختلف انجام گردید. در روش سری زمانی، مدل‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت و باتوجه ‌به کمینه معیارهای آکائیکه، آکائیکه اصلاح‌شده و اطلاعات بیزی مدل‌های برتر تعیین شدند. در نهایت بهترین مدل‌ها برای سری‌های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه به ترتیب SARIMA(0,1,5)(5,1,0)12، SARIMA(3,1,0)(0,1,2)4و 7(1,1,1)(0,1,1) SARIMA تعیین شدند. عملکرد مدل ارزیابی شد. ارزیابی عملکرد مدل‌ها با استفاده از ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق، ضریب نش ساتکلیف و ضریب تعیین استفاده شد. در مقیاس ماهانه، روش سری زمانی با 04m^3/s/0RMSE =، 00009m^3/s/0MAE =، 99/0=NS و 90/0=R² به‌عنوان مدل برتر تعیین شد. درمقیاس فصلی، روش مونت‌کارلو با 14m^3/s/0RMSE =، 03m^3/s/0MAE =، 99/0=NS و 99/0=R² بهترین عملکرد را داشت؛ در مقیاس سالانه، روش سری زمانی به‌عنوان بهترین روش با 28m^3/s/0RMSE =، 03m^3/s/0MAE =، 93/0=NS و 94/0=R² تعیین گردید. در حالت کلی نتایج نشان داد که روش‌های مونت‌کارلو و سری‌های زمانی کارایی بالایی در پیش‌بینی جریان رودخانه دارند.