تحلیل منطقه ای منحنی های تداوم جریان با استفاده از الگوریتم ANFIS در حوزه ساحلی جنوب دریای خزر

مدیریت منابع آب یکی از ارکان اساسی توسعه پایدار در هر منطقه محسوب می شود اما کمبود یا نبود داده های دقیق دبی یکی از چالش های اساسی در این حوزه است. پژوهش حاضر با هدف پیش بینی منحنی تداوم جریان (FDC) در حوزه های آبخیز فاقد آمار یا دارای آمار ناقص از مدل سازی داده محور و روش های نوین تحلیل منطقه ای بهره گرفته است. در این مطالعه ابتدا منحنی های تداوم جریان از داده های دبی روزانه ایستگاه های منتخب در حوضه آبخیز دریای خزر استخراج شد سپس با استفاده از آزمون گاما، متغیرهای مستقل موثر شناسایی و به عنوان ورودی مدل استفاده گردید. برای مدل سازی از سامانه استنتاج عصبی فازی تطبیقی (ANFIS) توسعه یافته با الگوریتم خوشه بندی FCM استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل FCM-ANFIS در دبی های پایین Q۲ و Q۱۰ عملکرد بهتری دارد و با افزایش دبی دقت مدل کاهش می یابد؛ به طوری که بیشترین مقدار ضریب تبیین (R۲) برابر ۹۴ و کمترین مقدار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر ۰/۰۳ در دبی های پایین به دست آمد. این مدل توانست رفتار غیرخطی فرآیندهای هیدرولوژیکی را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کند و قابلیت تعمیم به مناطق فاقد آمار را داشته باشد. در نهایت پیشنهاد می شود برای ارتقای عملکرد مدل در دبی های بالا از الگوریتم های بهینه سازی یا مدل های ترکیبی استفاده گردد.

کلیدواژه ها:

تحلیل منطقه ای ، منحنی تداوم ، جریان ، FCM ، ANFIS ، حوزه آبخیز دریای خزر