شبیه سازی جریان و رسوب حوزه آبخیز سد فریمان با استفاده از مدل SWAT و الگوریتم ژنتیک

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 49

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSW-32-3_001

تاریخ نمایه سازی: 8 آبان 1402

چکیده مقاله:

تعیین مقدار رسوب حوضه و توزیع مکانی آن با اندازه گیری های میدانی در عمل با چالش جدی مواجه است. از این رو، مدل های مختلف، به منظور شبیه سازی فرسایش خاک و برآورد رسوب استفاده می شود. مدل SWAT یکی از مدل های هیدرولوژیکی نیمه فیزیکی و نیمه توزیعی است که در سال های اخیر کاربرد گسترده ای داشته است؛ اما شبیه سازی رسوب این مدل نسبت به دبی جریان با خطای زیادی همراه می باشد که بخشی از آن به دلیل استفاده از روش های تجربی هم چون منحنی سنجه رسوب برای برآورد رسوب می باشد. از این رو، در این تحقیق برای شبیه سازی رواناب و رسوب در حوزه سد فریمان از قابلیت های الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه سازی رابطه دبی– رسوب استفاده گردید. بدین منظور مسئله بهینه سازی الگوریتم ژنتیک به صورت یک فضای جستجو از مقادیر پیوسته ضرایب رابطه دبی- رسوب، در نرم افزار MATLAB برنامه نویسی شد و ضرایب بهینه تعیین گردید. نتایج تحقیق، عملکرد بهتر الگوریتم ژنتیک در برآورد رسوب با ضریب نش- ساتکلیف ۴۶/۰، ضریب تعیین ۷۲/۰ و ریشه میانگین مربعات خطا ۹/۷۰ نسبت به منحنی سنجه را نشان می دهد. از این رو داده های حاصل از این روش برای آنالیز حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT استفاده گردید. در ارزیابی مدل، ضریب نش ساتکلیف دبی ماهانه برای دوره ۷ ساله واسنجی و دوره ۳ ساله اعتبارسنجی به ترتیب ۷۵/۰ و ۸۵/۰ و برای رسوب ماهانه به ترتیب ۷۳/۰ و ۷۶/۰ به دست آمد. نتایج تحقیق بیانگر کارایی خوب مدل SWAT در شبیه سازی رواناب و رسوب می باشد، همچنین استفاده از الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه سازی رابطه دبی– رسوب نقش مهمی در تعیین مقادیر رسوب و دقت شبیه سازی مدل داشته است.

نویسندگان

فرزانه ناصری

دانشگاه فردوسی مشهد

محمود آذری

دانشگاه فردوسی مشهد

محمد تقی دستورانی

دانشگاه فردوسی مشهد

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abbaspour K. C., Yang J., Maximov I., Siber R., Bogner ...
  • Abbaspour K.C. ۲۰۰۹. User manual for SWAT-CUP۲, SWAT calibration and ...
  • Abbaspour K. C. ۲۰۱۱. SWAT calibration and uncertainty programs–a user ...
  • Abbaspour K.C., Rouholahnejad E., Vaghefi S., Srinivasan R., Yang H., ...
  • Arnold J. G., Moriasi D. N., Gassman P. W., Abbaspour ...
  • Alansi A. W., Amin M. S. M., Abdul Halim G., ...
  • Arabi M., Frankenberger J. R., Engel B. A., and Arnold ...
  • Altunkaynak A. ۲۰۰۹. Sediment load prediction by genetic algorithms. Advances ...
  • Asselman N.E.M. ۲۰۰۰. Fitting and interpretation of sediment rating curves. ...
  • Abdi Dehkordi M. ۲۰۱۲. Intelligent Estimation of suspended sediment discharge ...
  • Bayramin I., Dengiz O., BAŞKAN O., and Parlak M. ۲۰۰۳. ...
  • Bouzeria H., Ghenim A., and Khanchoul K. ۲۰۱۷. Using artificial ...
  • Briak H., Moussadek R., Aboumaria K., and Mrabet R. ۲۰۱۶. ...
  • Dowlatabadi S., and Zomorodian M.A. ۲۰۱۳. Hydrological simulation of Firoozabad ...
  • Emam Gholi Zadeh S., Karimedemaneh R., and Ajdari KH. ۲۰۱۶. ...
  • Gassman, P.W., Reyes, M.R., Green, C.H., Arnold, J.G. ۲۰۰۷. The ...
  • Goldberg D. ۱۹۸۹. Genetic algorithms in search optimization and machine ...
  • Golshan M., Esmaeli Ouri A., Shahedi K., and Jahanshahi A. ...
  • Hayat Zadeh M., Chezgy J., and Dastoorani M.T. ۲۰۱۵. Evaluation ...
  • Hosseini M., Ghafouri A. M., M Amin M. S., Tabatabaei ...
  • Kavian A., Bahrami M., and Rouhani H. ۲۰۱۴. Evaluation of ...
  • Li Q., Yu X., Xin Z., and Sun Y. ۲۰۱۲. ...
  • Mahzari S., Kiani F., Azimi M., and Khormali F. ۲۰۱۶. ...
  • Mohammad Reza pour O., Haghighat-ju P., and Zainali M J. ...
  • Moriasi D.N., Arnold J.G.,VanLiew M.W., Bingner R.L., Harmel R.D., and ...
  • Nash J. E., and Sutcliffe J. V. ۱۹۷۰. River flow ...
  • Neitsch S. L., Arnold J. G., Kiniry J. R., and ...
  • Neitsch S. L., Arnold J. G., Kiniry J. R., and ...
  • Ndomba P.M., Mtalo F.W., and Killingtveit A. ۲۰۰۷. Sediment yield ...
  • Osmani H., Motamedvaziri B., and Moeini A. ۲۰۱۳. Flow Simulation, ...
  • Phomcha P., Wirojanagud P., Vangpaisal T., and Thaveevouthti T. ۲۰۱۱. ...
  • Rostamian R., Jaleh A., Afyuni M., Mousavi S. F., Heidarpour ...
  • Roshangar K., Aalami M.T., and Vojudi-Mehrabani F. ۲۰۱۵. Enhancing Accuracy ...
  • Tabatabaei M., and Salehpour Jam A. ۲۰۱۷. Optimization of sediment ...
  • Teshager A. D., Gassman P. W., Secchi S., Schoof J. ...
  • Vafaei Nejad A., Chatr Simab Z., Boolori A., and Mirdar ...
  • Williams J. R. ۱۹۷۵. Sediment routing for agricultural watersheds. JAWRA ...
  • Williams J.R., and Berndt H.D. ۱۹۷۷. Sediment yield prediction based ...
  • Wishmeier W.H., and Smith D.D. ۱۹۷۸. Predicting rainfall erosion losses. ...
  • Yang J., Reicher P., Abbaspour KC., Xia J., and Yang ...
  • Yesuf H. M., Melesse A. M., Zeleke G., and Alamirew ...
  • نمایش کامل مراجع