Sborník příspěvků 2012 - Katedra hydromeliorací a krajinného ...

Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, FSv ČVUT v PrazeVODA A KRAJINA 2012Výstupní veličinou modelu je kulminační průtok Q [m 3 .s -1 ]. Model je kalibrován pomocíoptimalizačních procesů s využitím reálných srážkových epizod nebo odvozených dat. Cílem jevytvoření modelu s takovými vlastnostmi a parametry, aby výstupní hodnoty průtoků modelu conejvíce korelovaly s hodnotami průtoků, dle kterých je model kalibrován. Takto nakalibrovaný modelpak může být použit pro určení možnosti ohrožení povodněmi z přívalových srážek i na jinýchpovodích.Model pracuje se vstupními a výstupními veličinami, které jsou popsány pomocí distribučníchfunkcí možnosti (obdoba fuzzy množin). K popisu jednotlivých univerz jsou použity různé počtyfunkcí možnosti, jejichž počet a kombinace jsou v průběhu kalibrace optimalizovány tak, aby modelco nejlépe vystihoval srážkoodtokovou reakci povodí. Bylo pracováno se dvěma typy tvaru funkcímožnosti – trojúhelníkový tvar a gaussovský tvar. S rostoucím počtem těchto množin pak rostei složitost modelu a časová náročnost kalibrace. Úspěch kalibrace pak přímo ovlivňuje možnostipoužití modelu pro určení možnosti ohrožení i u jiných povodí. Pro sestavení kvalitního modelu je paknutné věnovat dostatečnou pozornost i věrohodnosti vzorových dat pro kalibraci. Optimalizace počtua definice vstupních a výstupních veličin modelu bude náplní následujících prací.2.3 Charakteristika vzorových datJako vzorová data pro kalibraci modelu sloužila v prvém případě reálná data. Jedná se o soubor 72srážkových epizod na dohromady 46 malých povodích v povodí Moravy a Odry. V druhém případěpak byla pro kalibraci modelu použita odvozená data – soubor odvozených dat obsahuje 154 malýchpovodí rovněž z povodí Moravy a Odry.3 KALIBRACE MODELUKalibrace modelu probíhá ve třech krocích, a to tak, že jsou postupně optimalizovány dílčí částimodelu – báze pravidel, poloha funkcí možnosti a váhy jednotlivých pravidel. Model je opakovaněspouštěn (jako vstupy slouží hodnoty ze vzorových dat) se změněnými parametry a výsledné hodnotykulminačních průtoků jsou porovnávány s odpovídajícími průtoky ze vzorových dat. Po každémzopakování je vypočtena hodnota optimalizačního parametru a dílčí složky modelu jsou měněny tak,aby docházelo k postupné minimalizaci parametru.Pro optimalizaci byly zvoleny 2 varianty optimalizačního parametru:(2), (3)kde Q m je hodnota kulminačního průtoku odvozená modelem, Q r je hodnota reálného čiodvozeného průtoku ze vzorových dat.4 TESTOVÁNÍ SOUBOREM SRÁŽEKPředchozí práce ukázaly, že model, který byl nakalibrován dle vytvořených algoritmů, poměrnědobře reaguje na data, která byla součástí vzorových dat. Problematickou skutečností je však fakt, žepokud byl model testován souborem srážek, nevykazoval relevantní výsledky. Pro potřeby testováníbyl sestrojen soubor 24 návrhových srážek o rostoucí době trvání a intenzitě dle tab. 1 (hodnotyv tabulce představují parametry testovacích srážek pro testování modelu, který byl kalibrován dlereálných srážkových událostí; při kalibraci modelu dle odvozených dat měly testovací srážky jinéhodnoty, ale obdobný průběh).109