طراحی مدل شبه‏دینامیکی پیش‏بینی سیل برای زمان حقیقی

نویسندگان

مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران، صندوق پستی 6466-14155

چکیده

بر پایة شاخص‏های مدل تابع انتقال مدل آماری دینامیک با توجیه فیزیکی به کمک پایداری ریاضیاتی مشتق شده است. این مدل به کمک تغییر در شرایط حوضه در زمان واقعی عمل می‏کند و نتایج قابل قبول فیزیکی به‌دست می‏دهد.
ساخت مدل در این بررسی از راه بستة نرم‏افزاری تدوین شده صورت می‏گیرد. این برنامه نیازمند دو فایل ورودی شامل فایل‏ داده‏های بارندگی و داده‏های رواناب است. در این بررسی برای ساخت مدل از داده‏های ساعتی دبی و باران هشت رویداد در ایستگاه بهبهان حوضة مارون استفاده شده است. در مرحلة شبیه‏سازی مدل، سه عامل حجم (a)، شکل (e) و زمان (g) معرفی و به‌کار گرفته شده است که تأثیرات انفرادی و تجمیعی هیچ کدام از آنها موجب ناپایداری، نوسان و منفی شدن پاسخ ضربة واحد مدل نمی‏شود. با تعدیل کردن این سه عامل، مدل بهنگامی ساخته شد که دقت بیشتری نسبت به مدل ایستا دارد. چنانچه بهنگام کردن مدل با این پارامترها که به طور خودکار و با توجه به روش کمترین مربعات بازگشتی در برنامه به دست می‏آیند مطلوب نباشد، با انتخاب دستی این سه پارامتر می‏توان به جواب‌های مطلوب‏تری رسید.
آخرین بخش مربوط به پیش‏بینی سیل است. این بخش با استفاده از یافته‏های مرحله کالب‏زنی و مرحلة بهنگام کردن مدل به کمک پارامترهای حجم، شکل و زمان، برای پیش‏بینی دبی به‌کار می‏رود. به‌منظور آزمودن مدل، از چهار رویداد دیگر ایستگاه بهبهان استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده اجازه می‏دهد تا دبی واقعی و دبی پیش‏بینی شده برای چند گام بعدی مقایسه شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of a semi dynamical real-time flood forecasting model

نویسندگان [English]

  • S. Hajjam
  • M. Rafiei
Institute of Geophysics, University of Tehran, P.O. Box 14155-6466, Tehran, Iran
چکیده [English]

Based on the transfer function characteristics a semi daynamical real time flood-forecasting model has been derived which is mathematically stable. Furthermore an user-friendly software has been developed. Due to the incapability of models to perfectly portray complex natural systems, and due to faulty model input data, every forecast is subject to an error. Consequently, it is necessary to correct (update) the forecast in the light of recent model performance to minimize forecast error.
Generally speaking three simulated volume (µ), shape (e) and time (g) factors influence simulated runoff. None of them could cause the model to become unstable or fluctuating. By adjusting these three factors it is possible to make the updated model more accurate than the static one.
The model is made in the form of a software package. This program needs the input files including the rainfall and runoff data. In this investigation, eight events at Behbahan station in the Maroon basin have been used in calibration phase. The order and parameters of the model should be determined so that the realistic impulse response can be obtained. The volume, shape and time parameters can be updated automatically using recursive least squares method. If these parameters are not suitable, they can be chosen manually to achieve better results.
The last part of program allocates the flood forecasting. Again, four separate events at the Behbahan station have been chosen to investigate the capability of the model at the forecasting phase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • flood forecasting
  • Rainfall-runoff
  • Updating
  • simulation
  • Real-time
  • Transfer function