پيش بيني جريان رودخانه با استفاده از مدل غيرخطي سري زماني دو-خطي(مطالعه موردي رودخانه هاي باراندوزچاي و شهرچاي اروميه)

Forecasting River flow By Bilinear Nonlinear Time Series Model(Case Study : Barandoz-Chay & Shahar-Chai Rivers)

يكي از ابزار هاي مهم در مدل سازي و پيش بيني فرآيند هاي هيدرولوژيكي استفاده از مدل سازي و تحليل سري هاي زماني است. سري هاي توليد شده جريان رودخانه با استفاده از مدل هاي سري زماني در مطالعات مختلفي نظير خشكسالي، سيلاب، طراحي سيستم هاي مخازن و اهداف فراوان ديگر قابل استفاده مي باشد. با توجه به اين كه فرآيند جريان رودخانه مي تواند در مقياس هاي مختلف زماني و مكاني غيرخطي باشد، استفاده از مدل هاي غيرخطي سري هاي زماني بسيار مفيد خواهد بود. هدف از اين تحقيق، به كار گيري مدل سري زماني غير خطي بي لينير در پيش بيني جريان رودخانه بوده كه بدين منظور از داده هاي 31 و 39 ساله دبي جريان ماهانه دو رودخانه ، به ترتيب شهر چاي و باراندوزچاي اروميه واقع در استان آذربايجان غربي استفاده شده است. كه مساحت حوضه آبريز باراندوزچاي و شهرچاي به ترتيب 1203 و 636 كيلومترمربع مي باشد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه در دو رودخانه مورد مطالعه مدل غير خطي بي لينير، به دليل خطاي كمتر نسبت به مدلهاي خطي ARMA‌ كارآيي بهتري داشته است. اما خطاي مدل دو-خطي برازش شده براي رودخانه باراندوزچاي برابر 605/1 و رودخانه شهرچاي معادل 920/1 بوده كه علت كم بودن خطاي مدل رودخانه باراندوزچاي ممكن است طولاني بودن دوره آماري اين ايستگاه و يا تغذيه اين رودخانه از چشمه ها و منابع آب هاي زيرزميني باشد.

One of the important tools in modeling and forecasting of hydrological processes, is using and analysis of time series. The generated river flow series by using time series models have been used in many researches such as drought, flood periods, reservoir systems design and other purposes. The use of nonlinear time series is very useful in river flow forecasting because of nonlinear river flow behavior in different spatial and time scales. The purpose of this study is to investigate the efficiency of bilinear nonlinear time series model in river flow forecasting. In this research monthly flow of Shahar-Chai and Barandouz-Chai rivers located in West Azarbaijan for duration of 31 and 39 years respectively were used. Despite of simplicity of bilinear nonlinear model, the results showed that this model had high efficiency in modeling and forecasting of two rivers and presented best results from ARMA model. The error of fitted model of Barandouz-Chai (1.605) was less than the model fitted for Shahar-Chai river (1.920). The reason may be due to longer data period for Barandouz-Chai river or it’s recharge from springs and ground waters.