با توجه به نیاز شبیه سازی سری های زمانی بارش در مقیاس های مختلف برای مقاصد مهندسی از یک طرف و عدم ثبت این پارامترها در مقیاس های ریز بدلیل مشکلات اجرایی و اقتصادی از طرف دیگر، ریزمقیاس کردن بارش به مقیاس مورد نظر، یک امر ضروری می باشد. در این مطالعه، برای ریزمقیاس کردن سری زمانی بارش ایستگاه های تبریز و سهند، با توجه به ویژگی های غیرخطی مقیاس های زمانی، مدل ترکیبی موجک حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان (WLSSVM) پیشنهاد شده و داده های سری زمانی ماهانه شش ایستگاه و روزانه چهار ایستگاه بارش حوضه آبریز دریاچه ارومیه، برای 10 سال بوسیله تبدیل موجک به زیرسری های زمانی تجزیه شده و سپس با استفاده از معیارهای اطلاعات متقابل و ضریب همبستگی، زیرسری ها رتبه بندی شده و برای ریزمقیاس کردن سری زمانی ماهانه ایستگاه های تبریز و سهند به روزانه، زیرسری های برتر به عنوان داده های ورودی به مدل حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان (LSSVM) وارد شد. نتایج حاصل از مدل WLSSVM، با نتایج کاربرد روش LSSVM و روش کلاسیک رگرسیون چند متغیره خطی، مقایسه شد. در مجموع نتایج مدل WLSSVM نسبت به مدل های LSSVM و رگرسیون چند متغیره خطی برای اعتبارسنجی در حالت بهینه ایستگاه تبریز به ترتیب 10% و 37.5% و در حالت بهینه ایستگاه سهند، به ترتیب 24.5% و 46.7% افزایش نشان داد. لذا ملاحظه گردید که روش WLSSVM نسبت به دو روش دیگر، دقت بالاتری داشته و به عنوان روشی مناسب جهت ریزمقیاس کردن سری های زمانی بارش پیشنهاد می گردد. پرونده مقاله

زمینه و هدف: کاربرد مدل‌های هیدرولوژیکی در حوزه‌های آبریز همواره مورد توجه محققین منابع آب بوده است. مدل‌های شبیه‌سازی هیدرولوژیکی ابزارهای ارزشمندی برای بررسی موضوعات چالش برانگیز مرتبط با مدیریت حوزه آبریز همچون اثر تغییر اقلیم بر منابع آب و تأثیر شهرسازی بر سیلاب ها و خشکسالی‌ها هستند. مدل هیدرولوژیکی توزیعی مکانی WetSpa برای شبیه‌سازی جریان رودخانه در مقیاس حوزه به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کار برده می‌شود. این مدل جهت پیش‌بینی هیدروگراف‌ها و پارامترهای هیدرولوژیکی توزیعی- مکانی حوزه از نقشه‌های توپوگرافی، کاربری اراضی، نقشه خاک و سری زمانی روزانه هواشناسی (بارندگی، تبخیر و درجه حرارت) مشاهده شده استفاده می‌کند. در این مقاله از مدل شیءگرا، مدولار و فرآیندمحور WetSpa که بر اساس رویکرد مدل سازی انعطاف پذیر تهیه شده، جهت شبیه سازی هیدروگراف روزانه در حوزه خرم‌آباد استفاده شده است.روش پژوهش: ورودی‌ های مدل شامل نقشه‌های رقومی ارتفاع، تیپ خاک، کاربری اراضی و سری‌های زمانی بارش، دما و تبخیر و تعرق پتانسیل است که از آمار 6 ایستگاه هواشناسی در یک دوره ده ساله (سال آبی 85-84 تا 94-93) استفاده گردید. پس از آماده‌سازی ورودی های مدل، در ابتدا نقشه های پارامترهای توزیعی به وسیله مؤلفه پیش پردازش GIS مدل، به طور خودکار به قالب map تولید می‌شوند. پس از آن، واسنجی مدل با استفاده از یک دوره آماری 5 ساله (سال آبی 85-84 تا 89-88) از داده‌های بارش، دما و تبخیر و تعرق پتانسیل انجام شد. مدل جهت استفاده از داده های بارش، دما و تبخیر از پلیگون های تیسن استفاده می‌کند. بدین منظور از دبی های روزانه ایستگاه هیدرومتری چم‌انجیر واقع در خروجی حوزه آبریز مورد مطالعه استفاده گردید. واسنجی مدل با تعیین مقادیر 11 پارامتر عمومی (کلی) مدل به صورت دستی صورت گرفت، به‌نحوی که بهترین انطباق بین هیدروگراف شبیه سازی و مشاهده-ای به دست آید. در نهایت اعتبارسنجی مدل براساس یک دوره آماری 5 ساله (سال آبی 89-88 تا 94-93) و مقادیر پارمترهای عمومی (کلی) به دست آمده در مرحله واسنجی انجام شد.یافته‌ها: نقشه‌های پارامترهای توزیعی تولید شده که بعد از آماده‌سازی ورودی‌های مدل تولید می‌شدند نشان داد که متوسط ضریب رواناب پتانسیل حوزه 63 درصد و زمان تمرکز حوزه 17 ساعت می باشد. در ادامه طبق11پارامتر کلی که نماد و دامنه تغییرات آن ها در جدول (3) مشخص شده‌اند، مقادیر پارامترهای کلی مدل در مرحله واسنجی به دست آمد. مقایسه هیدروگراف شبیه سازی شده توسط مدل و هیدروگراف مشاهده ای در مرحله واسنجی نشان داد که بهترین انطباق بین داده های مشاهده ای و شبیه‌سازی شده با ضریب همبستگی 39/0 ایجاد شده است. اعتبارسنجی مدل نیز براساس دوره آماری 5 ساله (سال آبی 89-88 تا 94-93) و مقادیر پارامترهای کلی به دست آمد. فایل‌های خروجی مدل نشان داد که در دوره واسنجی 15/26 درصد از بارش تبدیل به رواناب می‌شود. در دوره اعتبارسنجی سهم کل رواناب از بارش برابر 42/26 درصد بدست آمد. همچنین نتایج شبیه‌سازی مدل، نسبت تبخیر به بارش را در دوره‌های واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب 18/57 و 20/69 درصد را نشان می‌دهد. نتایج ارزیابی مدل بر اساس شاخص کلینگ-گوپتا (KGE) نیز، مقدار 68/0 برای دوره واسنجی و 74/0 را برای دوره اعتبارسنجی نشان می دهد.نتایج: در این مقاله به بررسی کارایی مدل WetSpa بهمنظور شبیه سازی جریان روزانه رودخانه خرم‌آباد در محل ایستگاه هیدرومتری چم‌انجیر پرداخته شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده از این تحقیق میتوان گفت که مدل توزیع مکانی Wetspa توانایی شبیه‌سازی رفتار هیدرولوژیکی حوزه را با دقت قابل قبولی دارد. مقایسه گرافیکی هیدروگراف‌های محاسبه‌ای و مشاهده‌ای برای دوره واسنجی و ارزیابی نیز نشان دهنده تطابق نسبتاً خوبی بین دو هیدروگراف می‌باشد. بررسی نتایج حاصل از محاسبه مؤلفه‌های بیلان آبی توسط مدل نشان می دهد که جریان خروجی در دوره واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب 15/26 و 42/26 درصد از کل بارش را به خود اختصاص داده است که با توجه به کاربری عمده کوهستان و مرتع در حوزه آبریز منطقی به نظر می‌رسد. پرونده مقاله