A Magyar Hidrológiai Társaság XXV. Országos Vándorgyűlése (Tata, 2007. július 4-5.)

2. szekció: TERÜLETI VÍZGAZDÁLKODÁS - dr. Molnár Tibor, UWM: Nagytérségi hidrológiai modellek kalibrálása optimalizációs eljárással

Coburg rmse 01.05.1994 - 30.04.1996

3. ábra: A célfüggvény értékének változása az optimalizáló folyamán

3.6. Automatizált kalibrálás az SCE-módszer alkalmazásával

A modell ismeretlen paraméterinek meghatározásához az előzőekben bemutatott SCE- módszer (shuffled complex evolution) került a kétfázisú zónára alkalmazott Richards-egyenlet megoldásával dolgozó talajmodell esetére vizsgálatra. Az itt alló példa egy mérceszelvényhez tartozó 359 km2-es vízgyűjtő területére mutatja be a módszerrel elérhető eredményeket.

A vízgyűjtőre alkalmazott ASGi / WaSiM hidrológiai modellben 1 km x 1 km-es térbeli és 1 óra időbeli felbontás esetére kell a következő ismeretlen modellparamétereket meghatározni:- kD a közvetlen felszíni lefolyási hányadhoz tartozó tározási tényező- ki az Interflow-hoz tartozó tározási tényező- dr skála-faktor a lefolyás valamint a (hidraulikai) szivárgási tényező

térbeli inhomogenitásának jellemzésére- Qo az alplefolyáshoz tartozó skála-faktor- krec a szivárgási tényező mélység menti csökkenését leíró paraméter

A modell kalibrálása - általánosan - egy alkalmasan megválasztott, lehetőleg hosszabb időszakban kerül végrahajtásra. Jelen esetben ez az 1994.05.01-e nap 0:00 órájától számítva 1996.04.30-a nap 23:00 órájáig terjedt, ahol a 1994.05.01. és 1994.10.15. közötti időintervallum a modell stabilizálódásához szükséges időszakot képviselte. Célfüggvényként a hibanégyzetek összegét tekintette az SCE-módszer, ahol hiba alatt a mért és a modell által számított lefolyás közötti eltérést értelmezte. Az opitimalizáció során egy a mért lefolyási érték függvényében figyelembe vett egyszerű súlyozás emelte ki a kalibrálási időszakban jelentkező árhullámok jelentőségét. Ennek következtében az árhullámok nagyobb súlyt kaptak mint a közép- és kisvízi időszakok lefolyásértékei.

Az optimalizálás 20 óra alatt futott le egy 2x1,7 Ghz-es DualCore-INTEL-Processzoron. Természetesen erősen függ a felhasznált gépidő az SCE-módszerben választott paraméterek számától és értéketől, valamint az optimalizációhoz választott hidrológiai modell paramétreinek a számától is.

5