بررسی و مقایسه عملکرد ۴ روش مدل سازی LS-SVM ، NN ، GEPو ANFIS-PSO در شبیه سازی بارش – رواناب (منطقه مورد مطالعه: هلیل رود - سد جیرفت)

Abstract

شبیه‌سازی و پیش بینی روند بارش-رواناب یکی از مهمترین زمینه‌های پژوهشی در هیدرولوژی است که در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب رودخانه‌ها و مخازن سد و همچنین حفاظت از آن‌ها در زمان وقوع سیلاب نقش بسزایی دارد ولی به دلیل پیچیدگی‌های پارامترهای هیدرولوژیکی، انجام این مساله با چالش‌هایی رو به روست. در این مطالعه، از چهار مدل مبتنی بر داده LS-SVM ، NN ، GEP و ANFIS-PSO و همچنین از داده‌های 7 ایستگاه هواشناسی بالادست سد جیرفت در استان کرمان در بازه زمانی 1378 تا 1394 برای شبیه سازی فرآیند تخمین دبی ورودی به سد جیرفت در استان کرمان استفاده شد. ابتدا با آزمون پیرسون ترکیب مناسبی از ورودی‌ها انتخاب و سپس شبیه سازی با هر روش صورت پذیرفت. نتایج پژوهش بر اساس دو معیار ضریب همبستگی (R)، ریشه متوسط مربعات خطا (RMSE) نشان داد که روش ANFIS-PSO با مقدار RMSE برابر 42/0 مترمکعب بر ثانیه و 95/0 =R2 در بخش آموزش و RMSE و R2 به میزان 97/0 مترمکعب برثانیه و 80/0 در بخش صحت سنجی بهترین روش از بین مدل‌های مورد بررسی بود و در هر دو بخش آموزش و صحت سنجی دقت بالاتری نسبت به سه مدل دیگر داشت. همچنین این مدل در شبیه سازی دبی‌های بیشینه نیز بهتر از سایر روش‌ها عمل نمو و خطای نسبی محاسبات آن بین 09/33 تا 2/54 برای دبی‌های مختلف به دست آمد.