ارزیابی روشهای کاهش خطا در معادله ماسکینگام

سیل هر ساله باعث بوجود آمدن خسارات جانی و مالی زیادی در کشورها از جمله ایران میشود. یکی از روشهای غیرسازهای مدیریت سیلاب در رودخانهها، پیشبینی سیلاب قبل از وقوع آن می باشد. از جمله روشهای پیشبینی سیل مدلهای روندیابی سیل میباشد. سالهاست که مدل ماسکینگام به دلیل سادگی، به طور گستردهای برای روندیابی سیل در هیدرولوژی بکار میرود. یکی از معایب کاربرد این مدل دقت پائین آن در روندیابی به علت مشکل بودن تخمین پارامترهای مدل است. از گذشته روشهای متفاوتی از جمله الگوریتمهای بهینهسازی برای تخمین پارامترهای مدل ماسکینگام استفاده شده است، که در اکثر این روشها فقط به بهینه سازی این پارامترها اکتفا شده است. در این بررسی با تعیین منابع خطا در مدل روندیابی ماسکینگام، سعی در افزایش دقت مدل در مراحل مختلف شده است. این مراحل شامل: حل معادله دیفرانسیل تغییرات ذخیره به روش رانژ کوتای مرتبه 4، تخمین پارامترهای مدل با ابزاربهینهسازیsolverدر نرم افزار اکسل و به کاربردن مدل غیرخطی ماسکینگام میباشد. در این بررسی یک نمونه سیل مشخص برای صحت سنجی روش به کار گرفته شد. نتایج بدست آمده در مورد این مطالعه موردی نشان داد که این روش باعث افزایش قابل ملاحظهای در دقت روندیابی توسط مدل ماسکینگام میشود، بطوریکه مجموع مربعات خطا SSQ) از 2258/04 به 62/9 و تفاوت دبی پیک واقعی و روندیابی شدهDPO) تا 0/3 متر مکعب بر ثانیه کاهش یافت.

Keywords:

بهینهسازی , سیلاب , کاهش خطا , روندیابی , مدل ماسکینگام