پیشبینی بارش ماهانه استان اردبیل با استفاده از مدلهای ANN و WANN
نویسندگان
1 دکترای مهندسی منابع آب، وزارت نیرو، شرکت مدیریت منابع آب ایران، شرکت آب منطقهای استان چهارمحال و بختیاری. شهرکرد، ایران
2
doi
10.22125/iwe.2020.110094چکیده
بارش یکی از مهمترین رخدادهای هیدرولوژیکی بوده و پیشبینی آن میتواند به عنوان یک ابزار کاربردی در بهرهبرداری و مدیریت بهینه منابع آب مورد استفاده قرار گیرد. در پژوهش حاضر از مدلهای شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و موجک- عصبی (WANN) برای شبیهسازی بارش ماهانه در ایستگاههای سینوپتیک منتخب استان اردبیل شامل اردبیل، خلخال، مشگینشهر و پارسآباد طی دوره آماری مشترک 225 ماهه در سالهای 1395-1375 استفاده شد. برای پیشبینی کوتاه مدت بارش ماهانه (یک ماه بعد) سناریوهای مختلف بر اساس تأخیرهای بارش تعریف شد. نتایج بیانگر عملکرد قابل قبول و برتری مدل WANN با بیشترین ضریب تعیین (R2) وکمترین ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای همه ایستگاهها و بهازای بهترین الگو در مرحله صحتسنجی بود. مقادیر R2 و RMSE برای ایستگاه اردبیل بهترتیب برابر 88/0 و 13/7 میلیمتر، ایستگاه خلخال برابر 91/0 و 03/6 میلیمتر، ایستگاه مشگینشهر برابر 92/0 و 57/6 میلیمتر و برای ایستگاه پارسآباد برابر 87/0 و 56/8 میلیمتر بهدست آمد. در همه ایستگاهها، اعمال سناریوی ترکیبی تأخیرهای بارش، کمینه و بیشینه دما توسط مدل برتر (مدل WANN) باعث بهبود جزئی نتایج مدل گردید اما هزینه محاسباتی مدل را نیز به مراتب افزایش داد. همچنین در همه ایستگاهها، اضافه شدن رطوبت نسبی و سرعت باد بهعنوان متغیرهای ورودی تا حدودی باعث کاهش عملکرد مدل شد. نتایج کلی پژوهش حاضر نشان داد که با استفاده از مدل WANN به همراه تأخیرهای مناسب بارش در مقیاس زمانی ماهانه، میتوان بارش ماهانه (ماه آینده) ایستگاههای منتخب استان اردبیل شامل اردبیل، خلخال، مشگینشهر و پارسآباد را با دقت قابل قبول پیشبینی نمود.