تحلیل عدم قطعیت پارامترهای نفوذ مدل شبیه‌سازی آبیاری جویچه‌ای WinSRFR با روش مونت کارلو

Abstract

پارامترهای نفوذ مورد استفاده در مدل­های شبیه‌ساز آبیاری سطحی به‌طور مستقیم قابل اندازه­گیری نیستند و تعیین آن‌ها مشکل بوده و با عدم قطعیت همراه است. بنابراین باید پس از واسنجی پارامترهای مدل، عدم قطعیت ناشی از وجود خطا در مدل را بررسی نموده و راهکارهایی برای کاهش و کنترل عدم قطعیت نتایج ارائه گردد. به همین دلیل در این مطالعه از رویکرد شبیه­سازی مونت کارلو استفاده شده است. امروزه فرآیند شبیه‌سازی مونت کارلو به‌عنوان روشی برای تعیین یکپارچه و هم‌زمان انواع مختلف عدم قطعیت با توابع هدف گوناگون استفاده می‌شود. به‌ این منظور این تحقیق با هدف تحلیل عدم قطعیت نتایج شبیه‌سازی هیدروگراف رواناب خروجی و منحنی پیشروی مدل­سازی شده توسط نرم‌افزار WinSRFR در آبیاری جویچه­ای، با توسعه رویکرد تحلیل پسین ضرایب نفوذ و شبیه‌سازی ۱۰۰۰ نمونه مونت کارلو انجام شد. نتایج نشان‌دهنده عدم قطعیت بالا (پهنای باند اطمینان بزرگتر از 4) در گزینش اولیه پارامترهای نفوذ آبیاری جویچه‌ای است. برای جداسازی شبیه‌سازی‌های کارآمد و غیرکارآمد شاخص نش-ساتکلیف مورد استفاده قرار گرفت و آستانه قابل­پذیرش شاخص تعیین شد. با اعمال معیار شبیه‌سازی‌های کارآمد شناسایی شدند و برای تحلیل عدم قطعیت هدفمند در مدل مورد استفاده قرار گرفتند. تحلیل عدم قطعیت مدل بر مبنای کران‌های عدم قطعیت 5% و 95% خطای شبیه‌سازی‌های کارآمد انجام شد. در این حالت پهنای باند عدم قطعیت (d-factor) دو متغیر پاسخ کمتر از یک بود که نشان‌دهنده لزوم توجه دقیق در فرآیند واسنجی مدل برای کاهش عدم قطعیت خروجی­ها است. نتایج تحلیل عدم قطعیت نشان داد که با کاربرد روش مونت کارلو، عدم قطعیت پارامترهای مدل به طور قابل‌توجهی کاهش یافت و استفاده از این روش در مدل‌سازی و مدیریت سیستم­های آبیاری جویچه­ای توصیه می‌شود.