مدل سازی فرآیند بارش-رواناب با استفاده از تابع انتقال سری های زمانی

امروزه پیش بینی و مدل سازی فرآیند بارش و رواناب به منظور برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار ضروری است. در این تحقیق برای مدل سازی فرآیند بارش رواناب، از داده های بارندگی و دبی متوسط ماهانه در حوضه آبخیز رامیان و گالیکش در یک دوره آماری 36 ساله (1396-1360) استفاده شد. بررسی همگنی سری داده ها نیز با استفاده از آزمون چاو صورت گرفت. بررسی وجود روند در سری های زمانی، بر اساس نمودار میانگین متحرک و وجود روند فصلی، بر اساس نمودار خودهمبستگی انجام شد. برای بررسی نحوه ی ارتباط بین سری های زمانی بارش و رواناب، از نمودار همبستگی متقابل استفاده شد. سپس از دو مدل SARIMA و تابع انتقال نیز برای پیش بینی مقادیر رواناب ماهانه استفاده شد. نتایج نشان داد که با توجه به نمودارهای خودهمبستگی نگار، در همه ی سری های زمانی مورد استفاده، روند فصلی با دوره تناوب 12 ماهه وجود دارد. برای برازش مدل سری زمانی به داده های دبی، از تبدیل log (1+Yt)  استفاده شد. سپس با استفاده از دو روش تابع انتقال و SARIMA، مدل سازی و پیش بینی مقادیر دبی های متوسط ماهانه برای 12 ماه آینده با کمک نرم افزارهای Minitab و SAS انجام شد. در مرحله ی بعد، اعتبارسنجی مقادیر پیش بینی شده و مقادیر برازش شده ی دبی های ماهانه ی دو مدل با استفاده از شاخص های MAD، RMSE،  MAPE و E ارزیابی شد. نتایج نشان داد که از دو دیدگاه پیش بینی و برازش مدل، تابع انتقال در هر دو حوضه آبخیز گالیکش و رامیان نسبت به مدل SARIMA دقت بالاتری داشت. مدل تابع انتقال در هر دو حوضه، دقت پیش بینی را نسبت به مدل SARIMA تا دو برابر افزایش داده است.