پیش بینی جریان ورودی به سد کرخه با استفاده از مدل ARIMA

نوع مقاله : پژوهشی

نویسنده

استادیار دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز

10.22059/ije.2023.369183.1777

چکیده

یکی از مهمترین موارد برای بهره برداری از منابع آب، پیش بینی جریان رودخانه در دوره های آینده است. تامین نیازهای مختلف پائین دست سدهای مخزنی، اهمیت پیش بینی جریان ورودی به سد را دو چندان می کند. هدف پژوهش حاضر، پیش بینی جریان ورودی ماهانه به سد مخزنی کرخه با استفاده از مدل های میانگین متحرک خودهمبسته یکپارچه (ARIMA) و نسخه فصلی این روش (SARIMA) است. برای توسعه این مدل ها، داده های جریان ماهانه ورودی به مخزن سد کرخه در یک دوره آماری 57 ساله در نظر گرفته شده، که 47 سال آن برای آموزش مدل ها و 10 سال باقیمانده برای تست مدل ها انتخاب شد. به منظور تعیین مقادیر بهینه پارامترهای مدل ARIMA، ترکیب های مختلف (p, d, q) در نظر گرفته شده و بر اسا معیار ارزیابی اطلاع آکایکه، بهترین ترکیب انتخاب شد. نتایج نشان می دهد که کمترین مقدار معیار ارزیابی اطلاع آکایکه، با استفاده از مدل ARIMA (8,0,7) به دست می آید. همچنین، با توجه به فصلی بودن داده ها، مدل SARIMA نیز توسعه داده شده و برای پیش بینی جریان ماهانه ورودی به مخزن سد کرخه به کار گرفته شد. از مقایسه مقدار مجذور میانگین مربعات خطا برای دو روش ARIMA و SARIMA می توان نتیجه گرفت که مدل ARIMA دقت به مراتب بهتری در پیش بینی جریان ماهانه ورودی به مخزن سد کرخه دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Prediction of Monthly Inflow to Karkhe Reservoir Using ARIMA model

نویسنده [English]

  • Mohamad Azizipour
Assistant Professor, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده [English]

Forecasting future river flow is a critical aspect in efficiently managing water resources, particularly in meeting the diverse downstream requirements of reservoir dams. The significance of predicting inflow to the dam is amplified due to its role in addressing its downstream needs. The present study focuses on predicting the monthly inflow to the Karkheh Reservoir Dam through the utilization of integrated autocorrelated moving average (ARIMA) models, including the seasonal variant (SARIMA). The development of these models involved analyzing 57 years of monthly flow data into the Karkheh dam reservoir. Of this dataset, 47 years were designated for model training, while the remaining 10 years were used for model testing. The determination of optimal ARIMA model parameters involved assessing various combinations of (p, d, q), with selection based on the Akaike information evaluation criterion. Results indicate that the ARIMA model with parameters (8,0,7) yields the lowest Akaike information evaluation criterion. Additionally, recognizing the seasonality in the data, a SARIMA model was constructed and employed for predicting monthly flow into the Karkheh dam reservoir. A comparison of the root mean squared error between the ARIMA and SARIMA methods reveals superior accuracy in predicting monthly flow to the Karkheh dam reservoir with the ARIMA model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • flow prediction
  • ARIMA model
  • SARIMA model
  • Karkhe Reservoir

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 دی 1402
  • تاریخ دریافت: 14 آذر 1402
  • تاریخ بازنگری: 21 آذر 1402
  • تاریخ پذیرش: 04 دی 1402