مقایسه روش‌های بهینه‌سازی پارامترهای مدل simhyd برای شبیه‌سازی دبی روزانه جریان در حوزه آبریز کوزه‌تپراقی اردبیل

داده‌های دبی روزانه جریان از پیش‌نیازهای مدیریت منابع آب هستند، اما امکان اندازه‌گیری آن در بسیاری از آبخیزهای بالادست وجود ندارد. بر این اساس، مدل‌سازی هیدرولوژیکی یکی از ابزارهای مهم در برآورد خصوصیات جریان در آبخیزهای بدون آمار است. تخمین پارامتر‌های ورودی مدل‌های هیدرولوژیکی در اغلب موارد نیازمند بهینه‌سازی است. هدف این پژوهش، ارزیابی روش‌های بهینه‌سازی و واسنجی خودکار مدل بارش-رواناب simhyd در حوزه آبخیز کوزه‌تپراقی با مساحت 805 کیلومترمربع در استان اردبیل است. داده‌های دبی، بارش روزانه، تبخیر و تعرق به‌عنوان ورودی‌های مدل از سال 2002-2011 برای واسنجی و از سال 2009-2011 برای صحت‌سنجی در امر شبیه‌سازی استفاده شدند. روش‌های واسنجی شامل الگوریتم ژنتیک، تکامل رقابتی جامع، الگوی جستجو، الگوی جستجوی چند‌شروعه، نمونه‌گیری تصادفی یکنواخت، روزنبروک، بهینه‌سازی روزنبروک چند‌شروعه براساس معیارهای کارایی آماری ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تغییر الگوریتم‌های بهینه‌سازی در دقت واسنجی مدل تاثیر قابل‌توجهی دارد. به‌طوری که مقدار تابع نش-ساتکلیف برای الگوریتم‌های مورداستفاده به‌ترتیب 0/42، 0/31، 8/55-، 0/38، 0/56، 0/23، 0/24 به‌دست آمد. الگوریتم روزنبروک در مقایسه با سایر الگوریتم‌های مورد استفاده، از دقت بالایی در واسنجی مدل هیدرولوژیک simhyd برخوردار است.

comparing optimization methods of simhyd model parameters to simulate daily flow discharge in the kouzetopraghi watershed, ardabil

daily flow data are a prerequisite for water resources management, but it is not possible to measure it in many upstream watersheds. in this study, different optimization algorithms have been used to evaluate the efficiency of the simhyd model. therefore, the discharge data of kouzetopraghi rive gauge station was selected as the study data (805 km2) located in ardabil province. the daily data of rainfall, evapotranspiration of the meteorological stations in the study area were used to simulate the daily river flow data. optimization methods including genetic algorithm, comprehensive competitive evolution, search pattern, multi-start search pattern, uniform random sampling, rosenbrook, multi-start rosenbrook optimization were evaluated based on statistical efficiency criteria. the mean value of discharge values by genetic algorithms, multi-year pattern search, uniform random sampling, multi-start rosenbark, rosenbork, comprehensive competitive evolution, search pattern were 0.031, 0.023, 0.085, 0.032, 0.024, 0.032, 0.031, respectively. the results showed that the change of optimization algorithms has a significant effect on the calibration accuracy of the model, so that the values of the nash-sutcliffe efficiency criteria for the employed algorithms were 0.42, 0.31, -8.55, 0.38, 0.56, 0.023, and 0.24, respectively. the rosenbrook algorithm had higher accuracy in calibrating the simhyd hydrological model compared to other algorithms used. a part of the modeling error can be related to the inconsistency of precipitation and runoff data due to the multiplicity of stations.