واسنجی غیرقطعی پارامترهای مدل بارش-رواناب ‏HEC-1‎‏ با استفاده از الگوریتم ‏SUFI

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

یکی از روش‌های متداول در شبیه‌سازی سیلاب، استفاده از مدل‌های بارش–رواناب است. همچنین، واسنجی پارامترهای مدل‌های بارش-رواناب از جمله مسائل مهم و چالش انگیز در شبیه‌سازی سیلاب است. با توجه به رفتار تصادفی و غیرقطعی پارامترهای مدل‌های بارش-رواناب، استفاده از روش‌های بهینه‌یابی قطعی واسنجی همواره نتایج صحیحی را ارائه نمی‌دهد. از این رو در این تحقیق سعی شده است، با استفاده یک رویکرد غیرقطعی و استفاده از الگوریتم SUFI، محدوده بهینه‌ای از پارامترهای مدل بارش-رواناب HEC-1 ارائه شود. با بررسی نتایج واسنجی و مقایسه هیدروگراف‌های مشاهداتی (سه واقعه) با بهترین هیدروگراف‌های تولیدی، مشخص شد که ضریب تعیین در هر سه واقعه بیش از 0.85 است. همچنین، متوسط اختلاف بین مقادیر دبی مشاهداتی و تولیدی کمتر از حدود پنج درصد است. همچنین، در مرحله صحت‌سنجی نیز نتایج نشان داد که ضریب همبستگی در حدود 0.98 است. همچنین، متوسط اختلاف بین مقادیر دبی مشاهداتی و تولیدی حدود 11 درصد است. بنابراین الگوریتم SUFI جهت واسنجی غیرقطعی مدل HEC-1 دقت مناسبی نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stochastic calibration of HEC-1 model parameters using SUFI ‎algorithm

نویسنده [English]

  • Ahmad Sharafati
Assistant Professor, Faculty of Technical and Engineering, Tehran Science and Research Branch, Islamic Azad ‎University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Rainfall runoff models are used mostly in simulation of flood events. Also, calibration of rainfall runoff model parameters is an important and challenging issue in flood simulation. Due to random characteristic of these parameters, the deterministic optimization is not a suitable approach for calibration of rainfall runoff model. So, in this study, the SUFI (Sequential Uncertainty Fitting) algorithm is used as a stochastic approach and the optimized range of parameters were extracted. The obtain results shown, in calibration step, the correlation coefficient between observed hydrographs (three events) and the best generated hydrographs were more than 0.9 and also, the average difference between observed hydrographs and the best generated hydrographs were less than 5 percent. Furthermore, in validation step, the correlation coefficient between observed hydrograph and the best generated hydrograph was 0.99 and also, the average difference between observed hydrograph and the best generated hydrograph was 11 percent. So, the SUFI algorithm is a suitable approach in stochastic calibration of HEC-1 model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • flood
  • Parameter
  • simulation
  • Validation
  • Uncertainty