بهینه‌سازی پارامترهای حساس مدل بارش‌ـ رواناب HEC-HMS به وسیلة الگوریتم فراکاوشی بهینه‌سازیPSO

محدودیت‏های ساختاری مدل‏های هیدرولوژیکی و عدم دسترسی به همة پارامترهای حوضة آبخیز همچنین عدم امکان تعیین دقیق شرایط مرزی و شرایط اولیه، واسنجی مدل‏های هیدرولوژیک را ایجاب می‏کند. با توجه به زمان‌بربودن واسنجی دستی، به‏ویژه هنگامی که داده‏ها کم و پارامترها فراوان‌اند، روش‏های واسنجی خودکار، مبتنی بر استفاده از روش‏های جست‌وجوی سیستماتیک در فضای چند‏بعدی، با استفاده از یک تابع هدف، بسیار سودمند است. در این مطالعه، نرم‏افزار HEC-HMS[1] همچون مدل شبیه‏ساز و الگوریتم هوش‏جمعی PSO[2] به مثابة مدل بهینه‏ساز عمل می‏کنند. برنامه‏نویسی مدل و فراخوانی HEC-HMSدر محیط برنامة MATLAB انجام گرفت. مدل تلفیقی ارائه‌شده در حوضة سد ‌کارده، واقع در استان خراسان رضوی، بررسی شد. واسنجی مدل به کمک تابع هدف RMSE در سناریوهای مختلف سه‏رخداده مطالعه شد و نتایج دسته‌ای پارامتر با مقادیر متفاوت تولید کرد. سپس همة سناریوهای بررسی‌شده صحت‏سنجی شد و در انتها، با مقایسة مقادیر تابع هدف و ضریب همبستگی بین دبی‏های مشاهداتی و محاسباتی در رخدادهای مختلف، سه دسته پاسخ‏ تولیدشده به منزلة پاسخ‏های بهینة مدل معرفی شد. نتایج بر خاصیت عدم امکان حصول پارامترهای منحصر‏به‏فرد برای یک حوضة آبخیز تأکید داشت. این روش، با توجه به مشکل غیرمنفردبودن مجموعه‏ جواب‏های مسئلة واسنجی به منزلة یک مسئلة معکوس، می‏تواند در محدودکردن تعداد جواب‏های کاندید مؤثر باشد. [1] Hydrologic Engineering Center’s- Hydrologic Modeling System [2] Particle Swarm Optimization