بهینه‌سازی پارامترهای حساس مدل بارش‌ـ رواناب hec-hms به وسیله الگوریتم فراکاوشی بهینه‌سازیpso

محدودیت‏های ساختاری مدل‏های هیدرولوژیکی و عدم دسترسی به همه پارامترهای حوضه آبخیز همچنین عدم امکان تعیین دقیق شرایط مرزی و شرایط اولیه، واسنجی مدل‏های هیدرولوژیک را ایجاب می‏کند. با توجه به زمان‌بربودن واسنجی دستی، به‏ویژه هنگامی که داده‏ها کم و پارامترها فراوان‌اند، روش‏های واسنجی خودکار، مبتنی بر استفاده از روش‏های جست‌وجوی سیستماتیک در فضای چند‏بعدی، با استفاده از یک تابع هدف، بسیار سودمند است. در این مطالعه، نرم‏افزار hechms همچون مدل شبیه‏ساز و الگوریتم هوش‏جمعی pso به مثابه مدل بهینه‏ساز عمل می‏کنند. برنامه‏نویسی مدل و فراخوانی hechmsدر محیط برنامه matlab انجام گرفت. مدل تلفیقی ارائه‌شده در حوضه سد ‌کارده، واقع در استان خراسان رضوی، بررسی شد. واسنجی مدل به کمک تابع هدف rmse در سناریوهای مختلف سه‏رخداده مطالعه شد و نتایج دسته‌ای پارامتر با مقادیر متفاوت تولید کرد. سپس همه سناریوهای بررسی‌شده صحت‏سنجی شد و در انتها، با مقایسه مقادیر تابع هدف و ضریب همبستگی بین دبی‏های مشاهداتی و محاسباتی در رخدادهای مختلف، سه دسته پاسخ‏ تولیدشده به منزله پاسخ‏های بهینه مدل معرفی شد. نتایج بر خاصیت عدم امکان حصول پارامترهای منحصر‏به‏فرد برای یک حوضه آبخیز تاکید داشت. این روش، با توجه به مشکل غیرمنفردبودن مجموعه‏ جواب‏های مسئله واسنجی به منزله یک مسئله معکوس، می‏تواند در محدودکردن تعداد جواب‏های کاندید موثر باشد.

Optimization Parameters of Rainfall-Runoff Model of HEC-HMS through PSO Algorithm

Structural constraints of hydrological models and  a lack of access to all the parameters of watershed along with an  impossibility of determining the boundary and initial conditions, necessitates  the need  for calibration of  hydrological models. As manual calibration is tedious, especially in the face of limited data and plenty of parameters, automatic calibration methods, employing a systematic search in a multidementional space, could be in finding suitable parameter sets through at least one objective function. Throughout the present work HECHMS acts as the simulation model and PSO as the optimization one. The HECHMS programming was done through MATLAB. The proposed integrated model was implemented for Kardeh dam basin in Khorasan Razavi province. The Model calibrated through RMSE objective function in threeevent different scenarios led to the bunch of different parameters. All scenarios were validated and a comparison of objective function values as well as correlation coefficient between the observed and simulated discharge done. Results indicated three sets of solutions as an optimal solution, which emphasized the impossibility of obtaining unique parameters for a river basin. This method of solution, because of nonunique solution for calibration, would be helpful as an inverse problem which can limit the number of candidate answers.