توسعه مدل هیبریدی غیرخطی برای پیش‌بینی جریان ماهانه ورودی مخازن سدها براساس پارامترهای هیدروکلیما و پوشش گیاهی حوضه (مطالعه موردی: سد دز)

ظهیرپور, پوریا; جوادی, سامان; جمالی, فریماه سادات; محمدی, علی

doi:10.22059/ije.2024.373165.1797

توسعه مدل هیبریدی غیرخطی برای پیش‌بینی جریان ماهانه ورودی مخازن سدها براساس پارامترهای هیدروکلیما و پوشش گیاهی حوضه (مطالعه موردی: سد دز)

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

² گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

³ گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی ، تهران، ایران

10.22059/ije.2024.373165.1797

چکیده

سد دز نقش اساسی در کنترل سیلاب‌های رودخانه دز ایفا کرده و از طرفی تأمین کننده آب مورد نیاز کشاورزی دشت‌های خوزستان می‌باشد. بنابراین پیش‌بینی دقیق و قابل اعتماد ورودی جریان به مخزن، یک مرجع حیاتی برای تصمیم‌گیری در مورد بهره‌برداری و مدیریت این مخزن است. در این تحقیق مدل WAVELET-ARIMA-NARX برای پیش‌بینی جریان ماهانه ورودی مخزن سد دز توسعه یافت. از روش WAVELET جهت تجزیه سری زمانی به زیر سری ها و تحلیل بهتر سری زمانی، از مدل ARIMA به منظور مدل سازی مولفه خطی سری های تجزیه شده و از مدل NARX جهت مدل سازی خطای حاصل از مدل WAVELET-ARIMA استفاده گردید. از شاخص NDVI حوضه نیز جهت سنجش تغییر دقت مدل هیبریدی WAVELET-ARIMA-NARX بهره برده شد. نتایج نشان داد عملکرد پیش بینی مدل هیبریدی WAVELET-ARIMA-NARX نسبت به مدل ARIMA بهبود قابل توجهی یافته است. به نحوی که با توجه به معیار RMSE، دقت پیش‌بینی در مراحل صحت‌سنجی و آموزش، نسبت به مدل ARIMA و WAVELET-ARIMA به ترتیب 74 و 82 درصد کاهش یافته است. همچنین پارامتر NDVI به همراه دما و بارش متوسط حوضه به عنوان ورودی مدل NARX دقت مدل را افزایش داده بدین صورت که در این مدل با 10 نرون در لایه پنهان، در مقایسه با مدل دو پارامتری بارش و NDVI با تعداد 15 نورون، در بخش ارزیابی مدل مقادیر MAE از 2/27 به 6/18 و RMSE از 45/0 به 26/0 رسیده است که این مقادیر نشانگر اهمیت و تاثیر در نظرگرفتن همزمان سه پارامتر بر دقت پیش بینی می باشد.

کلیدواژه‌ها