روندیابی هیدروگراف سیل با استفاده از مدل عددی Mike11 و ماشین بردار پشتیبان (مطالعه موردی: رودخانه سیمره)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی

2 دانشگاه رازی-پردیس کشاورزی و منابع طبیعی-دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی-گروه مهندسی آب

چکیده

هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه مدل‌های MIKE11 و ماشین بردار پشتیبان (SVM) در روندیابی سیل در مقاطع پایین دست رودخانه می‌باشد. در مطالعه حاضر ابتدا بر اساس اطلاعات فیزیکی و هیدرولیکی مسیر به روندیابی هیدرولیکی هیدروگراف سیل بین دو ایستگاه هیدرومتری هلیلان و تنگ سازبن در بازه ای از رودخانه سیمره واقع در استان ایلام پرداخته شد. برای این منظور در این محدوده 365 مقطع برای روندیابی در مدل Mike11 در نظر گرفته شد. سپس از مدل SVM برای پیش‌بینی هیدروگراف سیل در خروجی بازه بر اساس اطلاعات هیدروگراف سیل ورودی به بازه استفاده شد. هر یک از این دو مدل توسط یک هیدروگراف سیل واسنجی و توسط دو هیدروگراف سیل صحت‌سنجی شدند. در نهایت هیدروگراف سیل در بالادست با دوره بازگشت‌های مختلف به این دو مدل داده شد و روندیابی و پیش‌بینی سیل در مقاطع خروجی بازه با دوره بازگشت‌های مختلف انجام گردید. مقایسه نتایج دو مدل نشان داد که دقت روش Mike11 نسبت به روش ماشین بردار پشتیبان بیش‌تر است. در واقع عملکرد دو روش SVM و Mike11 از نظر تحلیل‌های آماری بسیار نزدیک به هم بود. با در نظر گرفتن شاخص‌های آماری RMSE و NRMSE و NASH که برای ارزیابی نتایج از تمام دبی‌ها استفاده می-کند مدل Mike11 نتایج قابل قبول‌تری نسبت به مدل SVM دارد اما در صورتی که معیار فقط پیش‌بینی دبی پیک باشد، مدل SVM تا حدودی نتیجه بهتری نسبت به مدل Mike11 دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Flood hydrograph routing using Mike11 numerical model and artificial intelligence system (Case Study: Seymareh River)

نویسندگان [English]

  • Saeedeh Malekzadeh 1
  • Ali Arman 2
  • Arash Azari 1
1 Water Engineering branch, Campus of Agriculture and Natural Resources, Razi University
2 Compus oF Agriculture and Natural Resources, Razi University,Kermanshah
چکیده [English]

The aim of this study was to examine and compare the models of MIKE11 and SVM in Flood flow in the lower reaches of the river. In the present study, based on the physical and hydraulic information of the route, a hydraulic routing of the hydrograph of the flood between the two hydrometric stations of Holeilan and Tang-e-Sazbon in the range of the Seymareh River, Ilam province, was first dealt with. For this purpose, 365 cross sections were considered for this purpose in the Mike11 model. The SVM model was then used to predict the flood hydrograph in the interval output based on the input flood hydrograph information. Each of these two models was calibrated by a hydrograph of flood calibration and verified by two flood hydrographs. Finally, the upstream hydrograph with different return periods, was given to both models, and the flood analysis and prediction in the output intervals of the interval with different return periods were performed. Comparison of the results of the two models showed that the accuracy of the Mike11 method is more than that of the SVM model. In fact, the performance of the two SVM and Mike11 methods was very close to statistical analysis. Considering the RMSE and NRMSE and NASH statistical indicators used to evaluate the results from all flows, the Mike11 model has more satisfactory results than the SVM model, but if the criterion is just prediction of discharge peak, the SVM model is somewhat better than the Mike11 model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flood Routing Hydrograph
  • SVM model
  • Mike 11 model
  • Seymareh river

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 07 خرداد 1398
  • تاریخ دریافت: 17 بهمن 1397
  • تاریخ بازنگری: 06 خرداد 1398
  • تاریخ پذیرش: 07 خرداد 1398