مدل سازی رواناب سطحی با استفاده از اتوماتای سلولی

رواناب سطحی از مهم ترین بخش های چرخه هیدرولوژیکی به شمار می رود و تخمین دقیق آن نقش مهمی در مدیریت حوضه آبریز و طراحی سازه های آبی دارد. از این رو استفاده و توسعه روش های دقیق و قابل اعتماد جهت مدل سازی رواناب حوضه ها ضروری است. اتوماتای سلولی یک روش بنیادی برای شبیه سازی سیستم های پیچیده است. برای مدل سازی رواناب سطحی با استفاده از اتوماتای سلولی، حوضه آبریز به صورت شبکه ای از سلول ها تعریف می شود. تراز آب به عنوان حالت سلول بیان می شود و با استفاده از قوانین انتقال، سلول ها از یک حالت به حالت دیگر با گذشت زمان بروزرسانی می شوند. در این مقاله رواناب حاصل از بارش به روش اتوماتای سلولی شبیه سازی شده است. ابتدا رواناب سطحی بر روی چند مدل مستطیلی با استفاده از روش اتوماتای سلولی مد ل سازی شده و جهت صحت سنجی، نتایج مدل اتوماتای سلولی با روش های تحلیلی موجود مقایسه گردیده است. در ادامه با استفاده از مدل اتوماتای سلولی رواناب در حوضه آبریز Con واقع در کشور اسپانیا شبیه سازی شده و مقادیر دبی محاسباتی با مقادیر مشاهداتی مقایسه شده است. مقایسه نتایج مدل اتوماتای سلولی و روش های تحلیلی نشان می دهد که مدل اتوماتای سلولی از دقت بالایی برخوردار است. همچنین در مدل سازی رواناب حوضه آبریز Con مقادیر ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا و ضریب نش-ساتکلیف به ترتیب ۹۹/۰، ۱۱/۰ و ۹۷/۰ می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش اتوماتای سلولی می تواند به عنوان یک روش کاربردی و دقیق برای مدل سازی رواناب استفاده شود.

Keywords:

رواناب سطحی , اتوماتای سلولی , روش تحلیلی اکان , هیدروگراف