هانیه اسدی

پیش بینی جریان رودخانه در دوره های زمانی آینده، از مسائل مهم و کاربردی در مدیریت منابع آب است. در حقیقت تعیین یک مدل قابل اطمینان و انتخاب وروی ها با تأخیر زمانی مناسب برای پیش بینی دبی جریان، یک موضوع کلیدی برای مدیران حوزه آبخیز، هیدرولوژیست ها و مهندسان رودخانه است. در چند دهه اخیر استفاده از الگوریتم های هوشمند و تئوری مجموعه های فازی برای مدل سازی پدیده های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی و عدم قطعیت بالایی هستند، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این راستا در پژوهش حاضر به منظور پیش بینی جریان در حوزه آبخیز کسیلیان، از مدل سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی و از ورودی دبی جریان با تأخیر یک روز قبل، دو روز قبل تا هفت روز قبل استفاده شد. سپس برای بررسی بیشتر این فرایند، از مدل شبکه عصبی مصنوعی نیز استفاده شد و نتایج براساس شاخص های آماری ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از این بود که در مدل سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی تا گام زمانی چهار روز قبل، پیش بینی جریان رو به بهبود بود و بعد از آن رو به نزول گذاشت و در مدل شبکه عصبی مصنوعی تا گام زمانی پنج روز قبل بهترین نتایج را ارائه داد. همچنین مقایسه و ارزیابی نتایج شاخص های آماری الگوهای بهینه هر دو مدل در دوره آزمون نشان داد که مدل سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ضریب تبیین= 60/0 و جذر میانگین مربعات خطا= 64/0) نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی (ضریب تبیین=51/0 و جذر میانگین مربعات خطا= 74/1)، از دقت بیشتری برای پیش بینی جریان رودخانه برخوردار بود.

تخمین رواناب در حوضه های آبخیز فاقد آمار همواره مورد توجه محققان و سازمان های مرتبط در مطالعه ی بسیاری از پروژه ها بوده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی دقت و کارآیی مدل های زمان-سطح و آبنمود واحد لحظه ای کلارک در تخمین آبنمود خروجی حوضه های فاقد آمار صورت گرفته است. محل مطالعه ی حو ضه ی آبخیز کسیلیان انتخاب گردید. ابتدا با استفاده از نقشه ی توپوگرافی منطقه ی مورد مطالعه و نرم افزار ArcGIS نمودار زمان-سطح تهیه گردید. سپس با استفاده از داده های باران نگار و انتخاب رگبار مناسب، آبنمود سیل مربوط به هر رگبار با کمک مدل زمان-سطح به دست آمد و نتایج با آبنمودهای ثبت شده ی مربوطه در خروجی حوضه مقایسه شد. سپس با اعمال ضریب ذخیره، آبنمود واحد لحظه ای کلارک به منظور بازسازی آبنمود واحد مشاهده ای در خروجی حوضه ی آبخیز کسیلیان به دست آمد. محاسبه ی ضریب ذخیره با استفاده از روش های ترسیمی، کلارک، لینزلی، میشل، جانستن و کراس، ایتن، هویت و لانگبین، ناش، کارتر، مورگان و جانسن و بل انجام گرفت. در نهایت برای مقایسه ی نتایج به دست آمده از شاخص های جذر میانگین مربعات خطا، میزان انحراف از دبی اوج، ضریب کارآیی و خطای نسبی دبی اوج، زمان تا اوج و زمان پایه استفاده گردید. نتایج نشان داد روش ترسیمی در محاسبه ی ضریب ذخیره از دقت بالاتری برخوردار است و مدل کلارک نیز نتایج بهتری نسبت به مدل زمان-سطح ارائه کرد که نشان دهنده ی اثر ضریب ذخیره در روندیابی سیلاب در حوضه ی آبخیز جنگلی کسیلیان می باشد. لذا می توان از این روش برای محاسبه ی آبنمود ناشی از رگبار در حوضه های بدون آمار استفاده کرد.