واسنجی مدل هیدرولوژیکی WetSpa با استفاده از بهینه سازی چندهدفه NSGAII و PSO

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 55

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_WEJMI-11-39_002

تاریخ نمایه سازی: 26 بهمن 1402

چکیده مقاله:

مدل های بارش-رواناب مفهومی از جمله ابزارهای ساده و در عین حال کارآمد در مدل سازی های هیدرولوژیکی هستند. این مدل ها با در نظر گرفتن اطلاعات ورودی از قبیل بارش، تبخیر و تعرق و دمای اندازه گیری شده و اطلاعات توپوگرافی حوضه، رژیم جریان رودخانه ها را با استفاده از روابط ریاضی شبیه سازی می کنند. مدل بارش-رواناب WetSpa از جمله مدل های توزیعی است که در کشور بلژیک توسعه داده شده است. این مقاله قابلیت الگوریتم های بهینه سازی ژنتیک و جامعه ذرات را در واسنجی مدل هیدرولوژیکی WetSpa به منظور شبیه سازی بارش – رواناب حوضه کارون بزرگ ارائه می نماید. الگوریتم های بهینه سازی فوق به صورت چند هدفه برای واسنجی ۱۱ پارامتر سراسری مدل WetSpa استفاده شده اند. توابع هدف در نظر گرفته شده در این مقاله شامل دو شاخص نش-سوتکلیف و نش-سوتکلیف لگاریتمی است تا بوسیله آنها عملکرد مدل در پیش بینی دبی های حداکثری و حداقلی بهبود یابد. نتایج نشان داده است که هر دو الگوریتم NSGA-II و PSO به ترتیب با ضریب رگرسیون ۶۹/۰ و ۷۱/۰ عملکرد مناسبی در کالیبراسیون مدل داشته اند. مقدار شاخص RMSE در دوره واسنجی نیز به طور متوسط برابر ۸/۱۱۹ و ۳/۱۵۲ اندازه گیری شده است. پس از واسنجی و صحت سنجی مدل، از آن برای شبیه سازی سیلاب در یک دوره یکساله در حوضه مذکور استفاده گردیده و قابلیت مدل ارزیابی شده است. همچنین آنالیز حساسیت روی پارامترهای موثر نشان داد که ضریب رواناب سطحی با ۴۰% تاثیر روی مقدار دبی جریان، حساس ترین پارامتر سراسری مدل WetSpa بوده است.

نویسندگان

حسین قلخانی

دفتر مطالعات پایه منابع آب، شرکت مدیریت منابع آب ایران، وزارت نیرو، ایران

فرهاد هوشیاری پور

گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

فرشاد کوهیان افضل

پژوهشکده مطالعات و تحقیقات منابع آب، موسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو، ایران

مهیار شفیعی حسن آبادی

گروه علوم زمین و محیط زیست، دانشگاه واترلو، کانادا

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • منابع:۱) Azin, M. ۲۰۱۲. Simulation of land use change scenarios ...
  • Bahremand, A. and De Smedt, F. ۲۰۱۰. Predictive analysis and ...
  • Bates, B.C. and Campbell, E.P. ۲۰۰۱. Runoff modeling. Water Resour. ...
  • Baumgartner, U., Magele, C. and Renhart, W. ۲۰۰۴. Pareto optimality ...
  • Boyle, D.P., Gupta, H.V., and Sorooshian, S. ۲۰۰۰. Toward improved ...
  • Chau, K.W., ۲۰۰۷. Application of a particle swarm optimization algorithm ...
  • Cheng, C.T., Ou, C.P. and Chaw, K.W. ۲۰۰۲. Combining a ...
  • Criss, R.E. and Winston W.E. ۲۰۰۸. Do Nash values have ...
  • De Smedt, F., Liu, Y.B. and Gebremeskel, S. ۲۰۰۰. Hydrological ...
  • Deb, K., Pratap, A., Agarwal, S., and Meyarivan, T. ۲۰۰۲. ...
  • Doherty, J. ۲۰۰۵. PEST: model independent parameter estimation, user manual, ...
  • Duan, Q., Gupta, V.K. and Sorooshian, S. ۱۹۹۲. Effective and ...
  • Eberhart, R.C. ۱۹۹۶ Computational intelligence: a perspective evolutionary programming, pp. ...
  • Feyen, L., Kalas, M., and Vrugt, J.A. ۲۰۰۸. Semi-distributed parameter ...
  • Gill, M.K., Kaheil, Y.H., Khalil, A., McKee, M. and Bastidas, ...
  • Gupta, H.V., Sorooshian, S. and Yapo, P.O. ۱۹۹۸. Toward improved ...
  • Hu, X. and Eberhart, R.C. ۲۰۰۲. Multiobjective optimization using dynamic ...
  • Jung, B.S. and Karney, B.W. ۲۰۰۶. Hydraulic optimization of Transient ...
  • Kabir, A. and Bahremand, A. ۲۰۱۳. Investigating the uncertainty of ...
  • Kennedy, J. and Eberhart, R.C. ۱۹۹۵. Particle swarm optimization. In ...
  • Khu, S.T., Savic, D. and Liu, Y. ۲۰۰۵. Evolutionary-based multi-objective ...
  • Kuczera, G. ۱۹۹۷. Efficient subspace probabilistic parameter optimization for catchment ...
  • Kumar, D.N. and Reddy, M.J. ۲۰۰۷. Multipurpose reservoir operation using ...
  • Lacomme, P., Prins, C. and Sevaux, M. ۲۰۰۳. Multiobjective capacitated ...
  • Liu, Y.B. and De Smedt, F. ۲۰۰۴. WetSpa Extension, A ...
  • Liu, Y.B., Gebremeskel, S., De Smedt, F. and Pfisher, L. ...
  • Liu, Y.B., Gebremeskel. S., De Smedt, F., Hoffmann, L. and ...
  • Madsen, H. ۲۰۰۰. Automatic calibration of a conceptual rainfall-runoff model ...
  • Makhdoum Farkhondeh, M. ۲۰۱۴. The foundation of spatial planning. Tehran ...
  • Sabercharny, K., Bahremand, A. and Salmani, H. ۲۰۱۵. Simulation of ...
  • Safari, A., De smedt, F. and Moreda, F. ۲۰۰۹. WetSpa ...
  • Saltelli, A., Chan, K. and Scott, E.M. ۲۰۰۰. Sensitivity analysis, ...
  • Seibert, J. ۲۰۰۰. Multi-criteria calibration of a conceptual runoff model ...
  • Shafii, M. and Smedt, F.D. ۲۰۰۹. Multi-objective calibration of a ...
  • Sharifan, H., Dehghani, A.A. and Karimi Rad, A. ۲۰۱۲. Correlation ...
  • Sierra, M.R. and Coello Coello, C.A. ۲۰۰۵. Improving PSO-based multi-objective ...
  • Sorooshian, S. and Dracup, J.A. ۱۹۸۰. Stochastic parameter estimation procedures ...
  • Van Griensven, A. ۲۰۰۲. Developments towards integrated water quality modeling ...
  • Vrugt, J., Gupta, H.V., Bastidas, L.A., Bouten, W. and Sorooshian, ...
  • Wang, Z.M., Batelaan, O. and De Smedt, F. ۱۹۹۷. A ...
  • Yapo, P.O., Gupta, H.V. and Sorooshian, S. ۱۹۹۸. Multi-objective global ...
  • Zhang, X., Srinivasan, R., Zhao, K. and Van Liew, M. ...
  • Zitzler, E., Deb, K. and Thiele, L. ۲۰۰۰. Comparison of ...
  • نمایش کامل مراجع