ارزیابی عملکرد مدل‌های AWBM، Sacramento و SimHyd در شبیه‌سازی رواناب حوضه امامه با استفاده از بهینه‌ساز واسنجی خودکار الگوریتم ژنتیک

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 استاد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 دانش آموخته دکتری گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.22059/ijswr.2019.258701.667923
چکیده

یکی از روش­های معتبر در شبیه­سازی فرآیند پیچیده و غیرخطی بارش–رواناب استفاده از مدل­های هیدرولوژیکی است. هدف مقاله حاضر بررسی کارایی سه مدل بارش-رواناب­ یکپارچه و مفهومی AWBM، Sacramento و SimHyd در شبیه­سازی رواناب روزانه در خروجی حوضه آبریز معرف امامه با کاربرد بهینه­ساز واسنجی خودکار الگوریتم ژنتیک است. مشابه سایر مدل­های هیدرولوژیکی، در هر سه مدل مذکور محدوده تغییر پارامترها زیاد است و با توجه به دشواری واسنجی با روش­های متداول مبتنی بر سعی و خطا، در این مقاله کاربرد روش­های بهینه­سازی به منظور واسنجی خودکار مدل­های هیدرولوژیکی بررسی شد. تهیه نقشه­های مورد نیاز در محیط نرم­افزار سامانه اطلاعات جغرافیایی نسخه 10.4.1 انجام گرفت و داده­های بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل و رواناب مشاهداتی روزانه سال­های 2005-2001 برای واسنجی و سال­های 2007-2006 برای صحت­سنجی در امر شبیه­سازی­ها استفاده شد. معیارهای ارزیابی شامل ضریب نش-ساتکلیف (NSE)، ضریب تبیین (R2) و ضریب مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) برای ارزیابی مدل­ها استفاده شد. نتایج آماری و گرافیکی واسنجی و صحت­سنجی حاکی از عملکرد بهتر مدل  SimHyd نسبت به دو مدل دیگر با داشتن ضریب نش‌ساتکلیف 575/0 و 731/0، تبیین 61/0 و 80/0 و مجذور میانگین مربعات خطا 033/1 و 829/0 به ترتیب در دوره واسنجی و صحت­سنجی با کاربرد بهینه­ساز واسنجی خودکار الگوریتم ژنتیک و انطباق گرافیکی خوب با مقادیر مشاهداتی است. همچنین مدل­های AWBM و Sacramento نیز نتایج آماری و گرافیکی رضایت­بخش و مطلوب در حوضه منتخب داشته و کارایی خوب بهینه­ساز واسنجی خودکار الگوریتم ژنتیک را مورد تأکید قرار می­دهند.