بررسی دقت مدل مفهومی HMS-SMA و مدل دو خطی سری زمانی در پیش بینی رواناب روزانه مطالعه موردی: (حوضه مارون ایستگاه هیدرومتری ایدنک)

Authors

Abstract:

پیش‌بینی رواناب به‌منظور بهره‌برداری مؤثر از مخازن کنترل سیل و سامانه‌های سیل بند خاکی ضروری می‌باشد. پیش‌بینی‌ها همچنین با برآورد زمان و محدوده خسارات مورد انتظار یا شرایط مخرب سیل، بهره‌برداری اضطراری را امکان پذیر میسازند. پیش‌بینی‌ها بر مبنای شرایط هواشناسی و هیدرولوژیکی اخیردر حوضه هستندو ممکن است شرایط هواشناسی پیش‌بینی‌شده در آینده را نیز شامل شوند.اگرچه اکثر کاربردها در زمینه پیش‌بینی سیل می‌باشد، پیش‌بینی رواناب ممکن است تامین آب، انرژی برق‌آبی، نیازهای زیست‌محیطی و دیگر نیازهای بهره‌برداری را هم پشتیبانی نماید. بنابراین تاکنون روابط و الگوهای گوناگون و پیچیده‌ای برای پیش‌بینی میزان آبدهی رودخانه‌ها مانند انواع الگوهای مفهومی بارش-رواناب، الگوهای خطی سری زمانی و الگوی ترکیبی یا هیبرید ارائه‌شده است، لیکن به دلیل عدم شناخت دقیق و نیز پیچیدگی عوامل مؤثر در آبدهی رودخانه‌ها در بسیاری از مواقع میزان مقادیر محاسبه ‌شده از روابط گوناگون تفاوت معنی‌داری با یکدیگر داشته‌اند.هدف از این پژوهش ارزیابی دقت مدل مفهومیHMS-SMAو مدل دوخطی در پیش‌بینی رواناب روزانه در حوضه مارون واقع در استان خوزستان می‌باشد. وجه تمایز این پژوهش با مطالعات پیشین داخلی تاکنون مقایسه این دو مدل در زمینه پیش بینی رواناب روزانه در مطالعات داخلی صورت نگرفته است در این پژوهش داده های شدت جریان روزانه رودخانه مارون به مدت 17 سال طی سال های 1374 تا 1390 در ایستگاه آبسنجی ایدنک در حوضه آبریز مارون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتهاند. همچنین حوضه آبریز مارون تا محل سد مارون بر اساس توپوگرافی و موقعیت ایستگاه‌های هیدرومتری با استفاده از نرم‌افزار ARCGIS به چهار قسمت تقسیم‌شده و هر یک به‌عنوان یک زیر حوضه به مدل HMS-SMA معرفی‌شده است. از بین مدلهای مختلف تبدیل بارش به رواناب در نرم افزارHEC-HMS، ازمدل هیدروگراف واحد کلارک به دلیل کاربرد گسترده‌تر در حوضههای بزرگ و عملکرد قابل‌قبول آن استفاده شد. همچنین بنابر مرور منابع انجام شده و توصیه‌های صورت گرفته مدل SMA از مدل جریان پایه مخزن خطی برای برآورد جریان پایه بهره گرفته شد. برای روندیابی سیل در طی بازه‌های رودخانه نیز روش روندیابی ماسکینگام انتخاب شد. علاوه براین با توجه به برف‌گیر بودن حوضه برای مدل‌سازی ذوب برف از روش شاخص دما بهره گرفته شده‌است. مدل‌های دوخطی توسط گرانکر و اندرسون معرفی شدند. مدلهای دوخطی، در واقع بسط مرتبه دوم سری تیلور هستند. با توجه به اینکه داده های سری زمانی شدت جریان روزانه ایستگاه ایدنک دارای نا ایستایی در میانگین و واریانس می باشند لذا از روش های تفاضلگیری، تبدیل باکس- کاکس و تابع تبدیل ریشه دوم به منظور ایستا کردن میانگین و واریانس سری استفاده شد. با توجه به شکل‌های مختلف هیدروگراف در مرحله صحتسنجی و واسنجی می‌توان دریافت که مدل HMS-SMAدر برآورد دبی جریان با مقادیر کم نسبت به دبی‌های اوج از دقت خوبی برخوردار است. میانگین و واریانس سری زمانی با استفاده از تفاضل گیری مرتبه دو ایستا گردید. سپس شروع به برازش مدلهای دوخطی مختلف با مرتبه های مختلف شد. صحت سنجی مدل‌های دوخطی برازش یافته بردادههای دبی روزانه ایستگاه ایدنک با استفاده از آماره پورت مانتو تایید شده است. در نهایت مدل دوخطی BL(2,2,1,1)با داشتن کمترین مقدار آماره آکائیک به عنوان مدل مناسبتر برگزیده شد و از آن برای مقایسه با مقادیر دبی جریان روزانه پیش بینی شده مدل HMS-SMA استفاده گردید. نگاه اجمالی به معیارهای ارزیابی دو مدل HMS-SMA و مدل دو خطی نشان می دهد که مدل BL(2,2,1,1) با مقادیر ضریب تعیین، مجموع مربعات باقی‌مانده و ریشه میانگین مربعات خطا، به ترتیب برابر با 91/0، 9/8، 8/17 به‌ عنوان مدل مناسبتر و از دقت زیاد در مدل‌سازی و پیش بینی دبی روزانه حوضه مارون در مقایسه با مدل مفهومی HMS-SMAاست. همچنین مشخص شد که در مدل های دوخطی با افزایش مرتبه میانگین توانایی و قابلیت پیش بینی جریان روزانه آن ها درحوضه مذکور نامناسبتر میگردد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

پیش‌بینی رواناب روزانه درحوضه مارون با استفاده از مدل HEC-HMS

پیش‌بینی جریان رودخانه‌ها با توجه به اهمیت آن در طراحی تأسیسات آبی، آبگیری از رودخانه‌ها، برنامه‌ریزی و بهره‌برداری از مخازن سدها و کنترل فرسایش و رسوب رودخانه‌ها از دیرباز مورد توجه مهندسان آب بوده است. در این تحقیق به پیش‌بینی روزانه رواناب در حوضه مارون با مدل HEC-HMS پرداخته می‌شود، تا توانایی و دقت این مدل در پیش‌بینی رواناب ارزیابی شود. به‎این منظور ابتدا شبیه‌سازی پیوسته بارش-رواناب به‎ص...

full text

محاسبه رواناب ناشی از بارندگی در حوضه آبریز مارون(ایستگاه هیدروکلیماتولوژی ایدنک) با استفاده از نرم افزار HEC-HMS

چکیده حوضه مارون در بالادست شهر بهبهان قرار دارد و یکی از شاخه های رودخانه جراحی می باشد. طرح سد مخزنی مارون با حداکثر حجم 1193 میلیون متر مکعب گنجایش توسط سازمان آب وبرق خوزستان ساخته شد. این سد ضمن جلوگیری از خسارات سیلابهای شدید فصلی باعث می شود تا حجم قابل توجهی آب جهت مصارف کشاورزی ذخیره گردد. سیلابهای این رودخانه بسیار ناگهانی و دارای پیک بالایی می باشد.به نظر می رسد کنترل و مدیریت آن اهم...

full text

ارزیابی مدل‌های کلاسیک و مدل مفهومی IHACRES و مدل هیبریدی ANN ARMA-درشبیه‌سازی و پیش-بینی جریان روزانه مارون

هدف از این پژوهش مقایسه عملکرد مدل­های سری زمانی خطی  باکس-جنکنیز و مدل مفهومیIHACRES ، مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و مدل هیبریدی ARMA-ANN به منظور شبیه­سازی و پیش­بینی جریان روزانه حوضه مارون می­باشد. بدین منظور از داده­های 1370-1385 برای واسنجی و از داده­های 1386 -1396 برای صحت­سنجی مدل­ها استفاده گردید. برای انتخاب مدل­های برتر باکس-جنکنز از آماره­های شوارتز ((SBC و معیار اطلاعات اکائیک (...

full text

بررسی تأثیر تغییرکاربری بر رواناب رودخانه ی مارون در ایستگاه ایدنک با استفاده ازدادههای سنجش از دور و مدل SWAT

مدیریت صحیح حوزههای آبخیز کشور یکی از مهمترین روشهای استفاده از منابع آب و خاک میباشد. برای این مهم نیاز به اطلاعات جامعی از روشهای متفاوتمدیریتی و اجرایی است. طی چند دهه اخیر برآورد درست و به موقع از وضعیت کمی و کیفی رواناب یکی از دغدغههای مدیریتهای کلان کشور به حساب میآید.این پروژه شبیه سازی رواناب ماهانه ،تحلیل حساسیت، بهینهسازی پارامترهای حساس، بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی در طی چهار دهه ...

full text

واسنجی خودکار مدل پیوسته بارش-رواناب HMS-SMA با استفاده از الگوریتم‌های فراکاوشی (مطالعه موردی: حوضه آبریز کسیلیان)

در این تحقیق هدف ارائه یک مدل واسنجی خودکار براساس کلونی مورچه­ها برای مدل احتساب رطوبت خاک HMS-SMA می­باشد. برای این منظور حوضه معرف کسیلیان به­عنوان مطالعه موردی در این تحقیق مد نظر قرار گرفت. در مدل­های پیوسته بارش-رواناب، تعدد پارامتر­های در نظر گرفته­شده مدل، علاوه بر این­که سبب دشواری واسنجی به روش سعی و خطا می­شوند، امکان واسنجی خودکار بسته نرم­افزاری مورد نظر را نیز از بین می­برد. الگور...

full text

مدلهای تصادفی سری زمانی در پیش بینی بارندگی ماهانه (مطالعه موردی: ایستگاه هاشم آباد گرگان)

در سالهای اخیر محدودیت منابع آبی جهت تامین آب مورد نیاز کشاورزی و غیر کشاورزی موجب بروز مشکلات زیادی شده است و باران یکی از منابع مهم تامین آب به حساب می آید. بارندگی یکی از مهمترین مولفه های ورودی به سیستم های هیدرولوزیکی محسوب می شود که مطالعه و اندازه گیری آن در اکثر موارد برای مطالعات رواناب، خشکسالی، آبهای زیر زمینی، سیلاب، رسوب و ... لازم و ضروری است. بنابراین پیش بینی و برآورد نزولات جوی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 26  issue 3

pages  161- 176

publication date 2019-08-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023