شبیه سازی بارش – رواناب با استفاده از تئوری سیستم گری (مطالعه موردی: حوضه آبریز لیقوان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

  تئوری سیستم گری در پیش‌بینی وقایعی که دارای آمار مشاهداتی کمتری است با توجه به پایه ریاضی مدل، ایفای نقش می‌کند و در هیدرولوژی مشکل کمبود سابقه آماری داده‌ها را مرتفع می‌سازد. شبیه‌سازی  فرآیند بارش – رواناب در این تحقیق با بهره گرفتن از تئوری سیستم گری به کمک نرم افزارMathematica  با استفاده از اطلاعات شش رویداد متناظر بارش- رواناب  باران نگار (هیتوگراف) و هیدرومتری ایستگاه حوضه آبریز لیقوان تبریز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. معادله مدل هیدرولوژی- دیفرانسیلی گری (DHGM) واسنجی و پارامترهای گری(و و ) به روش کمترین مجموع مربعات محاسبه گردید. متوسط مقادیر پارامترها 1012365/0 و 07836/0-   و 200251/0  بدست آمد. برای رویدادهای مورخه 25/2/82  و 21/3/82 نتایج شبیه‌سازی مورد ارزیابی قرار گرفت که ، و   رویداد‌ها  به ترتیب (89/0 ، 22/0 و 42٪)  و (75/0 ،12/0 و 38٪) بدست آمد. با استفاده از پارامترهای حاصله، مدل برای دو رویداد دیگر مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه نتایج حاصل با استفاده از شاخص ضریب همبستگی و کمترین خطای مربعات حاکی از کارایی خوب مدل گری در شبیه‌سازی فرایند بارش – رواناب بود. 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Rainfall-Runoff Simulation Using Grey System Theory (Case Study: Lighvan Watershed)

نویسندگان [English]

  • Reza Mokarian
  • Ahmad Fakherifard
  • Mohammad ali Ghorbani
چکیده [English]

Grey system theory plays a role in prediction of events which have less observational  statistics noting its mathematical basis, and in hydrology it might remove the problem of data insufficiency. In this study, the simulation of rainfall-runoff  process was done by Grey system theory with the Mathematica software using the data of six corresponding events of rainfall-runoff hyetographs and also hydrometric data of Tabriz station in Lighvan zone. We used the least sum of squares method to calculate the differential and hydrological Grey Model equation (DHGM) and Grey parameters ( and  and ). We found the mean values of those parameters as 0.1012365, -0.07836 and 0.200251 respectively. Simulated  results were  evaluated  for  the events that had happened in the dates of 25 May 2003 and 21 June 2003 and we obtained (R2, RMSE, VE %) parameters as (0.89, 0.22, 42%) and (0.75, 0.12, 38%) respectively. Using the obtained parameters, the model was tested for two additional events. The comparison between the obtained results by the correlation coefficient index and the least-squares error  indicated good efficiency of the Grey model in simulation of rainfall-runoff process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Grey system theory
  • Lighvan River in Tabriz
  • Mathematical models
  • Rainfall–runoff process