نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حامد روحانی ¹
• محسن فراهی مقدم ²

¹ استادیار دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبد کاووس

² کارشناس ارشد آبخیزداری دانشگاه زابل

چکیده

شبیه‌‏سازی روابط بارش- رواناب کانون اصلی توجه تحقیقات هیدرولوژی در دهه‌‏های گذشته بوده و مدل‏‏های زیادی برای این منظور پیشنهاد شده است. انتخاب مدل به هدف از مدل‌سازی و اطلاعات در دسترس بستگی دارد. در این مطالعه، عملکرد نسبی دو مدل یکپارچه و مفهومی تانک^[1] و SIMHYD  مقایسه شد. در هر دو مدل ذکرشده محدودة تغییرات پارامترها زیاد است؛ در نتیجه، استفاده از روش سعی و خطا برای بهینه‌سازی پارامترها مشکل و وقت‌گیر است. بنابراین، واسنجی این دو مدل به صورت خودکار و با استفاده از الگوریتم‏ ژنتیک^[2] در حوزة آبخیز چهل‌چای، از زیرحوزه‌های حوزة آبخیز گرگان‌رود، انجام گرفت. برای واسنجی و اعتبارسنجی خودکار به‌ترتیب از داده‏های روزانة دبی در دورة زمانی 1992ـ 1996و دورة زمانی 2002‌ـ 2005 استفاده شد. نتایج این مطالعه با استفاده از شاخص‏های آماری ضریب ناش- ساتکلیف و RMSE^[3] تجزیه و تحلیل شد. این ضرایب برای دورة واسنجی مدل تانک به‌ترتیب 599_/0 و 821_/0 و برای دورة اعتبارسنجی به‌ترتیب 566_/0و 522_/0است. همچنین، این ضرایب برای دورة واسنجی مدل SIMHYD به‌ترتیب 602_/0و 819_/0 و برای دورة اعتبارسنجی آن به‌ترتیب 617_/0 و 490_/0 محاسبه شد. نتایج آماری و گرافیکی دو مدل نشان می‌دهد که کارایی مدل SIMHYD از مدل تانک بهتر است.



[1]. Tank


[2]. Genetic Algorithm


[3] .Root Mean Square Error

کلیدواژه‌ها

• الگوریتم ژنتیک
• حوزة آبخیز چهل‌چای
• مدل تانک
• مدل SIMHYD

عنوان مقاله [English]

Application of the Genetic Algorithm technique for optimization of the Hydrologic Tank and SIMHHYD Models’ Parameters

نویسندگان [English]

• Hamed Rouhani ¹
• Mohsen Farahi Moghadam ²

¹ Assistant Prof., Faculty of Agricultural and Natural Resources, Gonbad_e_Kavous University, Gonbad, Iran

² M. Sc. Watershed Management, Zabol university, Iran

چکیده [English]

In the past decades, much effort has been devoted to simulation of the rainfall-runoff process. Hydrological models are simplified representations of the natural hydrologic system. In each case, the choice of the model to be applied depends mainly on the objective of the modeling but also on the available information. The relative performances of two lumped conceptual-based hydrology models (Tank and SYMHYD) were compared based on daily data of Chehel_Chay catchment in the northeast region of Golestan province. As in Tank and SIMHYD models, parameter spaces are high dimensional, it is difficult to obtain optimal parameters using manual trial and error procedure. These parameters need to be estimated through an inverse method by calibration. Therefore, an automatic optimization procedure based on the Genetic Algorithm (GA) was tested for parameter calibration of two models. For testing the applicability of the model in gauged basin, the model was calibrated for a period of 1992–1996 and validated for a period of 2002–2005. The result showed that RMSE of discharge predictions were as low as 0.821 for a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.599 for the Tank model, against 0.819 for a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.602 for the SYMHYD model in calibration period. When evaluating the model performance in validation period, SYMHYD model is performing most accurately with RMSE=0.490 and E=0617. It was found the RMSE for Tank model is 0.522, which is slightly higher than SIMHYD (RMSE=0.490). SIMHYD is performing most accurately with E equal to 0.602 and 0.607 in calibration and validation periods, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Tank model
• SYMHYD model
• Genetic Algorithm
• Chehel_Chay catchment