واسنجي غيرقطعي پارامترهاي مدل بارش-رواناب HEC-1 با استفاده از الگوريتم SUFI

Stochastic calibration of HEC-1 model parameters using SUFI algorithm

يكي از روش‌هاي متداول در شبيه‌سازي سيلاب، استفاده از مدل‌هاي بارش – رواناب است. همچنين، واسنجي پارامترهاي مدل‌هاي بارش-رواناب از جمله مسائل مهم و چالش انگيز در شبيه‌سازي سيلاب است. با توجه به رفتار تصادفي و غيرقطعي پارامترهاي مدل‌هاي بارش - رواناب، استفاده از روش‌هاي بهينه‌يابي قطعي واسنجي همواره نتايج صحيحي را ارائه نمي‌دهد. از اين رو در اين تحقيق سعي شده است، با استفاده يك رويكرد غيرقطعي و استفاده از الگوريتم SUFI، محدوده بهينه‌اي از پارامترهاي مدل بارش - رواناب HEC-1 ارائه شود. با بررسي نتايج واسنجي و مقايسه هيدروگراف‌هاي مشاهداتي (سه واقعه) با بهترين هيدروگراف‌هاي توليدي، مشخص شد كه ضريب تعيين در هر سه واقعه بيش از 0/85 است. همچنين، متوسط اختلاف بين مقادير دبي مشاهداتي و توليدي كمتر از حدود پنج درصد است. همچنين، در مرحله صحت‌سنجي نيز نتايج نشان داد كه ضريب همبستگي در حدود 0/98 است. همچنين، متوسط اختلاف بين مقادير دبي مشاهداتي و توليدي حدود 11 درصد است. بنابراين الگوريتم SUFI جهت واسنجي غيرقطعي مدل HEC-1 دقت مناسبي نشان داد.

Rainfall runoff models are used mostly in simulation of flood events. Also, calibration of rainfall runoff model parameters is an important and challenging issue in flood simulation. Due to random characteristic of these parameters, the deterministic optimization is not a suitable approach for calibration of rainfall runoff model. So, in this study, the SUFI (Sequential Uncertainty Fitting) algorithm is used as a stochastic approach and the optimized range of parameters were extracted. The obtain results shown, in calibration step, the correlation coefficient between observed hydrographs (three events) and the best generated hydrographs were more than 0.9 and also, the average difference between observed hydrographs and the best generated hydrographs were less than 5 percent. Furthermore, in validation step, the correlation coefficient between observed hydrograph and the best generated hydrograph was 0.99 and also, the average difference between observed hydrograph and the best generated hydrograph was 11 percent. So, the SUFI algorithm is a suitable approach in stochastic calibration of HEC-1 model.