کالیبراسیون کمی-کیفی مدل های شبیه سازی حوضه آبریز با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی

تلاش برای گسترش توانایی مدل های موجود، یکی از بخش های مهم مطالعات مرتبط با منابع آب است. یکی از مراحل اجرای هر مدل، کالیبراسیون می باشد. از همین رو، هدف از انجام این پایان نامه، کالیبراسیون خودکار کمی-کیفی یک مدل شبیه ساز حوضه آبریز تعریف شده است. در این پایان نامه، از مدل modsim برای شبیه سازی حوضه آبریز و از الگوریتم بهینه سازی pso برای کالیبراسیون مدل بهره گرفته شده است. modsim از آن جهت انتخاب شده است که می توان از قابلیت کدنویسی رایانه ای درون آن (به زبان vb.net) بهره برد و یک مدل یکپارچه شبیه سازی- بهینه سازی برای آب سطحی در حوضه ایجاد نمود. در این سیستم یکپارچه، علاوه بر اجرای مدل modsim، ابتدا روندیابی پارامتر کیفی tds به عنوان یک آلاینده پایدار با استفاده از کدنویسی، از ابتدای یک زیرحوضه تا انتهای آن انجام گردیده است. سپس کد رایانه ای الگوریتم pso -به عنوان الگوریتم بهینه ساز- اجرا شده تا با استفاده از آن، پارامترهای مدل شامل ضرایب جریان برگشتی از نیازها به شاخه اصلی و ضرایب جرم نمک برگشتی از نیازها، به صورت خودکار کالیبره شوند. تابع هدف مورد استفاده، تابع جذر میانگین مربع خطا rmse است که شامل دو قسمت می باشد. در قسمت کمی، مقادیر جریان مشاهداتی و جریان خروجی مدل و در قسمت کیفی، مقدار شوری جریان های محاسباتی و مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفته اند. با توجه به استفاده از روش بهینه سازی چندهدفه، این دو قسمت با استفاده از ضرایب وزنی با یکدیگر جمع شده اند. برای کنترل و مقایسه مقادیر بدست آمده برای پارامترهای مدل و تابع هدف، از نرم افزار بهینه سازی lindo systems inc.) lingo 14.0)استفاده شده است. از آنجا که بناست تا مدل از لحاظ کیفی هم کالیبره گردد، حوضه ای به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردید که بررسی آن از لحاظ کیفی، دارای اهمیت باشد. حوضه آبریز آجی چای، به دلایل گوناگون، از جمله عبور رودخانه از سازندهای نمکی، یکی از حوضه های آبریزی است که با مشکل شوری روبروست. نتایج پایان نامه نشان می دهد pso و lingo نتایج نسبتا یکسانی ارائه می دهند و می توان کالیبراسیون توسط الگوریتم psoرا موفقیت آمیز دانست.