بررسی کارایی مدل AWBM با استفاده از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تکامل رقابتی جوامع در شبیه‌سازی فرآیند بارش- رواناب (مطالعه موردی: زیر حوضه آبخیز قره‌سو)

Subject Areas : Hydrology and water resources

آتنا خلیلی نفت چالی ¹ , محسن پوررضا بیلوندی ²

1 -
2 -

Received: 2021-10-20 Accepted : 2022-05-12 Published : 2022-07-27

Keywords:

Abstract :

با توجه به اهمیت مهار آب­های سطحی به ویژه در ایران که مسئله کمبود آب در پهنه وسیعی از کشور وجود دارد؛ نیاز به شناسایی و مدل­کردن واکنش حوضه به بارش به منظور برنامه­ریزی بلند­مدت از پتانسیل­های حوضه به شدت احساس می­شود. در این مطالعه برای شبیه­سازی فرآیند بارش- رواناب از مدل AWBM تحت روش بهینه­سازی الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تکامل رقابتی جوامع در زیر حوضه قره­سو واقع در شمال­غربی حوضه کرخه استفاده شده است. بدین منظور از داده­های بارندگی، تبخیر و تعرق پتانسیل و رواناب ایستگاه هیدرومتری قره­سو بهره گرفته شد. برای مقایسه نتایج، آماره­های ریشه متوسط خطـای مربعـات (RMSE)، ضریب همبستگی (R2) و ضریب کارایی ناش (NSE) مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هر دو روش بهینه­سازی در این حوضه دارای معیارهای ارزیابی قابل قبولی می­باشند؛ اما روش الگوریتم ژنتیک با ضریب تبیین 7/0 ، ضریب ناش- ساتکلیف 67/0 و میزان خطای 75/8 در مرحله صحت­سنجی جواب بهتری را حاصل نمود. همچنین مشاهده شد که این الگوریتم در شبیه­سازی مقادیر کمینه بهتر از مقادیر بیشینه عمل می­کند.

References:

افشار، ع. (1364) . هیدرولوژی مهندسی، چاپ مرکز نشر دانشگاهی، ص 459.

زرین، ه.، مقدم­نیا، ع.، نام­درست، ج. و صادقی، ح. ر. (1387). ارزیابی عملکرد مدل  AWBMدر شبیه­سازی فرآیند بارش - رواناب در حوضه­های فاقد آمار (مطالعه موردی: استان سیستان و بلوچستان). سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز، دانشکده عمران، 23 مهر 1387، تبریز. ایران.

سلمانی، ح.، بهره­مند، ع. ر.، چناری، ک. ص. و رستمی خلج، م. (1393). ارزیابی کارایی مدل­های بارش- رواناب AWBM، Sacramento و تانک در شبیه­سازی رواناب رودخانۀ اراز کوسۀ حوضۀ آبخیز گرگان­رود استان گلستان. مجله اکوهیدرولوژی، دوره1، شماره 3، ص 221-207.

سنائی­نیا، غ، (1379). ارزیابی مدل شبیه­سازی AWBM (بارش – رواناب). پایان­نامه کارشناسی ارشد، رشته آبیاری زهکشی، دانشگاه آزاد اسلامی (واحد علوم و تحقیقات).

گل­محمدی، م. و مساح بوانی، ع. (1390). بررسی تغییرات شدت و دوره بازگشت خشکسالی حوضه قره سو در دوره­های آتی تحت تاثیر تغییراقلیم. نشریه آب و خاک) علوم و صنایع کشاورزی(، دوره 25، شماره2، ص 326-315.

محمدصــالحی، پ.، رائینــی، م.، شــکوهی، ع. ر. و ضــیاءتبار احمــدی، م. خ. (1385). تــدوین مــدل ریاضــی هیــدرولیکی - هیدرولوژیکی مبتنی بر شبیه­سازی فرآیند بارش- رواناب در حوضه آبریز امامه. همایش ملی مدیریت شبکه­هـای آبیـاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی علوم آب، 12 تا 14 اردیبهشت 1385، اهواز.

منهاج، م. ب. (1381). مبانی شبکه­های عصبی (هوش محاسباتی). جلد اول، مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیر­کبیر، ص 715.

Duan, Q., Gupta, V. K. and Sorooshian, S. (1992). Effective and efficient global optimization for conceptual Rainfall_runoff models. Water Resources Research, 28(4), pp: 1015_1031.

Cosgrove, W. and Rijsberman, F. (2000). World water vision: making water everybody’s business. London:Earthscan PublicatioNSE.

Weber, T. (2007). Modeling the catchments of Botany Bay. Sydney metropolitan catchment management authority, 18.

Sharifi, F. and Boyd, M.J. (1994). A Comparision of the SFB and AWBM Rainfall-Runoff Models. 5th Congress of The International Assosiation of  Hydrologeologists/ International Hydrology & Water Resources Symposium of The INSEitution of Engineers, Australia, ADELAIDE, 21-25 November, pp: 491-495.