ارزيابي مدل‌‌هاي swat و svm در شبيه‌سازي رواناب رودخانه ليقوان ‌چاي

Evaluation of SWAT and SVM Models to Simulate the Runoff of Lighvanchay River

در اين مطالعه، عملكرد مدل هيدرولوژيك ابزار ارزيابي آب و خاك (swat) و ماشين بردار پشتيبان (svm) در شبيه سازي ماهانه رواناب رودخانه ليقوان چاي مورد ارزيابي قرار گرفت. مرحله‌هاي واسنجي و اعتبارسنجي پس از جمع‌آوري داده هاي مورد نياز براي هر دو مدل به اجرا درآمد. از الگوريتم sufi2 براي تحليل عدم قطعيت مدل swat استفاده شد. با استفاده از مدل swat رواناب حوضه آبريز ليقوان شبيه سازي و نتايج به‌دست‌آمده در ايستگاه ليقوان براي اين مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. همچنين مدل svm با استفاده از اطلاعات بارش و رواناب ثبت‌شده در ايستگاه ليقوان اجرا و براي بهبود نتايج از روش ايجاد تاخيرهاي زماني استفاده گرديد. براي ارزيابي عملكرد دو مدل از سه آماره ضريب تبيين (r2)، ضريب ناش-ساتكليف (ns) و ريشه ميانگين مربعات خطا (rmse) استفاده شد. نتايج نشان دهنده توانايي هر دو مدل در شبيه سازي رواناب رودخانه ليقوان چاي مي باشد. مدل swat با اختصاص ضرايب ns=0.71 و rmse=0.41 مترمكعب در ثانيه عملكرد بهتري نسبت به مدل svm در شبيه سازي مقادير بيشينه رواناب رودخانه ليقوان چاي را دارا بود.

In this study, performances of the hydrological model of Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and support vector machine (SVM) in monthly simulating the runoff of Lighvanchai river were evaluated. After collecting the required data, the models were calibrated and verified. The SUFI- 2 algorithm was used for uncertainty analysis of the SWAT model. The discharge of the Urmia lake basin was simulated using SWAT model and the results obtained for the Lighvan station were used in this study. The SVM model was applied using the rainfall and runoff data measured in the Lighvan station. In order to improve the results, the time series with different lag times were used. Three statistical criteria including coefficient of determination (R2), Nash-Sutcliffe coefficient (NS) and root mean square error (RMSE) were used to evaluate the performances of the models. The results revealed the ability of the both models in simulating the discharge of Lighvanchai river. However, the SWAT model had better performance than SVM in simulating the maximum values of the runoff of Lighvanchai river with NS and RMSE values of 0.71 and 0.41 m3s-1 respectively.