شبیه سازی رواناب با مدل HEC-HMS و آنالیز حساسیت پارامترهای روندیابی هیدروگراف سیل با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی (مطالعه موردی : حوضه آبریز رودخانه مرک)

شبیه سازی بارش رواناب و تولید هیدروگراف، کاربرد فراوانی در تحلیل رفتار حوضه در مقابل بارش، محاسبه حجم و پیک سیلاب، میزان تلفات و امکان طراحی ابعاد سازه ها دارد. یکی از رایج ترین مدل های شبیه ساز HEC-HMS می باشد. در این پژوهش با هدف آنالیز حساسیت پارامترهای روندیابی هیدروگراف سیل در حوضه آبریز رودخانه مرک، ابتدا با افزونه HEC-GeoHMS در محیط Arc GIS و نقشه DEM منطقه، خصوصیات فیزیوگرافی حوضه ساخته و در مدل HEC-HMS فراخوانی گردید. سپس با وارد نمودن داده های سه رخداد سیلاب و بارش متناظر آن، هیدروگراف محاسباتی ایجاد و جهت واسنجی ابتدا به روش سعی وخطا مدل در محدوده ای مطلوب قرار گرفت که بتوان با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی بهینه سازی را انجام داد. در بهینه سازی با تابع هدف به حداقل رساندن میانگین مجموع مربعات خطا، پارامترهای K و X ماسکینگام که حساسیت ویژه ای در تولید هیدروگراف دارند بهینه و کارایی مدل را در رده عالی قرار داد بطوریکه برای رخداد سیلاب تاریخ آبان ۱۳۹۴ معادل نوامبر۲۰۱۵ و با شرط توقف ۵۰ تکرار (NSE=۰.۸۷۱, PBIAS=۲۵.۵۲, RMSE=۰.۴,   NRMSE=۲.۶۳)، در رخداد سیلاب فروردین ۱۳۹۵ معادل مارس۲۰۱۶ ( NSE=۰.۷۳۱, PBIAS=۲۸.۸۲, RMSE=۰.۵, NRMSE=۱.۰۱) و در رخداد اسفند ۱۳۹۸ معادل فوریه۲۰۲۰ (NSE=۰.۸۳۴, PBIAS=۷.۹۶, RMSE=۰.۴, NRMSE=۰.۹۵) قرار گرفت که نشان از کارایی عالی مدل بعد از بهینه سازی ضرایب ماسکینگام با الگوریتم تکامل تفاضلی(DE) دارد.

Keywords:

HEC-GeoHMS , HEC-HMS , آنالیز حساسیت , ماسکینگام , مرک