بررسی دقت و پایداری عملکرد مدل‌های ARIMA و SARIMA در پیش‌بینی دبی ماهانه رودخانه با رویکرد اعتبارسنجی چندافقی
کد مقاله : 1373-IWWA
نویسندگان
آرین محمدیان1، اتابک فیضی *2
1دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران- مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده مقاله
این پژوهش دقت و پایداری عملکرد مدل‌های ARIMA و SARIMA را در پیش‌بینی دبی ماهانه و ارزش افزوده ساختار فصلی بررسی کرد. دبی ماهانه ایستگاه‌های یامچی (بالادست سد)، پل‌الماس و گیلانده (پایین‌دست سد) در حوضه بالیخلوچای اردبیل پس از تبدیل ‎Box–Cox‎ تحلیل و مرتبه مدل‌ها با ‎AICc‎ تعیین شد. ارزیابی در افق‌های 5 تا 25 سال با اعتبارسنجی مبدأغلتان، معیارهای RMSE، MAE، NSE و KGE و سه مدل مبنای ساده انجام شد و پایداری با پراکندگی خطا میان مبدأها سنجیده شد. تغییر رژیم جریان با آزمون Pettitt و مقایسه دبی پایین‌دست با ورودی سد بررسی شد. در یامچی، SARIMA در هر چهار معیار بهتر از ARIMA بود (میانگین RMSE پنج‌ساله 686/0 در برابر 958/0 و KGE 732/0 در برابر 170/0)، اما از میانگین ماهانه پنج سال اخیر بهتر نبود. در پل‌الماس، ARIMA در همه افق‌ها RMSE کمتری داشت و هر دو مدل در افق‌های 5 تا 15 سال از مدل‌های مبنا بهتر بودند. در گیلانده، رودخانه از سال آبی 1388 در بیشتر ماه‌ها خشک بود و تفاوت دو مدل در افق‌های کوتاه ناچیز بود. آزمون Pettitt کاهش معنی‌دار جریان پایین‌دست را از سال آبی 1377، پیش از بهره‌برداری سد (1383)، نشان داد و نسبت دبی پایین‌دست به ورودی سد پس از 1383 به‌شدت کاهش یافت. نتایج نشان داد ساختار فصلی برتری یکنواخت ایجاد نمی‌کند، انتخاب مدل باید متناسب با ایستگاه و افق و در مقایسه با مدل‌های مبنا انجام شود و خروجی‌های 15 تا 25 ساله در ایستگاه‌های پایین‌دست بیش از مهارت پیش‌بینی، اثر تغییر رژیم جریان را بازتاب می‌دهند.
کلیدواژه ها
پیش‌بینی دبی ماهانه، ARIMA، SARIMA، اعتبارسنجی چندافقی، اعتبارسنجی مبدأغلتان، پایداری عملکرد، تغییر رژیم جریان
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر