تشخیص ساختار بهینه و تحلیل عدم قطعیت مدل بیلان آبی ماهانه

نویسندگان

چکیده

مدل‌های ماهانه بیلان آب (مدل‌های بارش- رواناب در مقیاس ماهانه) از ابزارهای اصلی در ارزیابی و برنامه‌ریزی بلند‌مدت منابع آب هستند. ساختار اصلی این مدل‌ها شامل معادلات پیوستگی ذخیره رطوبتی خاک،‏ آب زیرسطحی و در برخی مواقع آب زیرزمینی است. متغیرهای مورد توجه در مدل‌سازی حوضه‌های آبریز که به‌عنوان ورودی این مدل‌ها در نظر گرفته می‌شوند شامل رواناب سطحی،‏ بارش،‏ تبخیر و در برخی موارد،‏ دمای متوسط ماهانه حوضه هستند. با توجه به تعدد مجهو‌ل‌های معادلات مورد استفاده برای مدل‌سازی فرآیند ماهانه بیلان آبی،‏ استفاده از روابط کمکی اجتناب‌ناپذیر است. این معادلات به طور معمول تجربی بوده و به‌صورت پیش فرض در مدل‌های مختلف توصیه و استفاده شده‌اند. در این مقاله به بهینه‌سازی نوع رابطه‌های موجود در ساختار مدل بودیکو (Budyko)‎ که برای مدل‌سازی میزان مشارکت آب زیرزمینی در دبی پایه،‏ رطوبت خاک و میزان تبخیر استفاده شده‌اند،‏ اقدام شده است. مدل جدید همراه با ساختار معمول از مدل بودیکو مورد ارزیابی عدم قطعیت با روش GLUE قرار گرفته است. نتایج گویای بهبود نسبی شاخص‌های عملکردی مدل بهبود یافته در سه حوضه آبریز مختلف در مقایسه با روش‌های معمول بوده و از نظر عدم قطعیت نیز نتایج تا حدود زیادی برتری داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identifying Optimized Structure and Uncertainty Analysis of Monthly Water Balance Model

نویسندگان [English]

  • b r
  • m n
  • b z
چکیده [English]

Monthly water balance models (monthly Rainfall-Runoff models) are considered as the main tools in the evaluation and long-term planning of water resources. The main structure of these models included continuity equations for soil moisture storage, subsurface water and sometimes groundwater. Variables considered in the modelling of water catchments consist of surface runoff, precipitation, evaporation, and in some of cases, monthly average temperatures. Since there are too many unknown parameters in the monthly water balance equation used in the modelling process, using auxiliary relations is inevitable. These equations are usually empirical and recommended as default in the models. In this paper, the used relations in the structure of the Budyko model for estimating the contribution of groundwater in base flow, soil moisture and evaporation were optimized. The uncertainty of the result in both traditional and optimized models was evaluated using GLUE method. The results indicated an improvement in the optimized model performance and uncertainty compared to the common traditional model in three different watersheds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Uncertainty analysis-Optimized structure identification-GLUE-Monthly water balance model-Budyko-