مدلسازی پیش بینی جریان ورودی به مخزن سد در 12 ماه آتی برای بهبود مدیریت مخزن سد علویان

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری عمران مدیریت منابع آب، دانشگاه تبریز

2 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریز

3 استادیار، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، ایران.

10.22034/ceej.2024.59627.2308

چکیده

با توجه به نقش اساسی آب در زندگی بشر و محدودیت‌های منابع آب، برآورد دقیق میزان پتانسیل منابع آب و استفاده بهینه از آن‌یک مسئله مهم و قابل‌توجه در محافل علمی و صنعت آب است. در این مقاله از توانایی مدل شبکه عصبی مصنوعی(ANN) با انتشار برگشتی خطا و از سایر مدل‌های مبتنی برداده‌کاوی در بستر نرم‌افزار Weka در مدل‌سازی پیش‌بینی چند گام بعد با به‌کارگیری ورودی‌های مشاهداتی استفاده‌شده است. در انتها کار آیی همهی مدل‌ها با استفاده از معیارهای ارزیابی بررسی‌شده و مدل‌ها با یکدیگر مقایسه شده‌اند. هدف این مقاله، پیش‌بینی چند ماه آینده جریان ورودی به مخزن سد علویان می‌باشد، در این تحقیق ورودی‌های مدل شامل رواناب ورودی به مخزن سد، دما، تبخیر، بارش و پوشش برف حوضه آبریز سد و شاخص‌های خشک‌سالی می‌باشد و این داده‌ها به‌صورت ماهانه و به مدت 25 سال (1376-1401) استفاده گردیده است. مقایسه نتایج مدل ANN با سایر مدل‌های RF و RT و GP و SM در مرحله صحتسنجی، نشان‌دهنده‌ی این است که در همهی گام‌ها، نتایج پیش‌بینی برای همه مدل‌ها مناسب بوده است و از بین 5 مدل که نتایج آن‌ها باهم مقایسه گردیده است، نتایج متوسط ضریب همبستگی مدل‌های ANN و RF و RT به ترتیب 85%، 90% و 83% در مقایسه با سایر مدل‌ها در پیش‌بینی جریان ورودی به مخزن سد علویان در چند گام بعد (1 الی 12 ماه) مناسب و نزدیک به داده‌های مشاهداتی به‌ویژه در نقاط پیک بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Multi-step Modeling of Inflow to Dam Reservoir with Improve Alavian Dam Reservoir Management

نویسندگان [English]

  • BAGHER NIKOUFAR 1
  • Vahid Nourani 2
  • Aida Hosseini Baghanam 3
1 Doctoral student in water resources management civil engineering, Tabriz University
2 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
3 Assistant Prof., Dept. of Water Resources Eng., Faculty of Civil Eng.,Univ. of Tabriz,Iran.
چکیده [English]

Based on the vital role of water in human life, precise appraisal of the potential of water resources and their optimum use is a significant issue in scientific circles and the water industry. In this paper, the ability of the artificial neural network model with error back propagation and other models based on data mining in the Weka software platform is used in forecasting modeling a few steps later using observational inputs. At the end, the performance of all models has been checked using evaluation criteria and the models have been compared with each other. The purpose of this paper is to forecast the incoming flow to the Alavian reservoir in the next few months. In this research, the model inputs include the runoff entering the dam reservoir, temperature, evaporation, precipitation and snow cover of the dam catchment area and drought indicators, and these data are monthly and It has been used for 25 years (1997-2022). Comparing the results of the ANN model with other RF, RT, GP, and SM models in the verification stage, it shows that in all steps, the prediction results were suitable for all models, and among the 5 models whose results were compared, the average results of the coefficient The correlation of ANN, RF, and RT models is 85%, 90%, and 83%, respectively, compared to other models in predicting the inflow to the Alavian reservoir in the next few steps , suitable and close to the observational data, especially at the peak points have been.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inflow prediction
  • Multistep modeling
  • ANN
  • Weka software
  • Alavian Dam reservoir