Tự động dò tìm bộ thông số tối ưu của mô hình thuỷ văn HEC– HMS bằng thuật toán SCE–UA

Tóm tắt

Việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy văn HEC–HMS theo quy trình thử sai (trial–and–error) thường mất nhiều thời gian và bộ thông số tìm được thường không phải tối ưu. Bài báo này trình bày kết quả phát triển một chương trình cho phép dò tìm tự động bộ thông số tối ưu của mô hình HEC–HMS dựa trên thuật toán SCE–UA. Trước hết phương pháp Latin Hypercube Sampling được sử dụng để lấy giá trị tham biến rộng khắp không gian nghiệm một cách hiệu quả nhất. Sau đó, SCE–UA được sử dụng để dò tìm nghiệm tối ưu thông qua chọn lọc và tiến hóa dựa trên các giá trị mẫu ban đầu. Nghiệm tối ưu được chọn dựa trên mặt thoả hiệp Pareto và đánh giá độ tin cậy bằng phương pháp GLUE. Chương trình đã và đang được ứng dụng cho hồ thuỷ điện Krông H’năng (tỉnh Đắk Lắk). Số liệu thực đo từ 18 trong số 33 trận lũ trong giai đoạn 2016–2021 được sử dụng để hiệu chỉnh và thu hẹp không gian nghiệm ban đầu giúp quá trình dò tìm được nhanh chóng hơn, đồng thời phân tích độ nhạy và xác định ba thông số chủ đạo Tp, CN, Tc nhằm giảm số lượng tham biến (từ 50 xuống còn 18 tham biến). Dựa trên kết quả này, chương trình được kiểm định với 5 trận lũ tiếp theo và cập nhật tự động trong dự báo theo thời gian thực trên 10 trận lũ còn lại. Chương trình đạt hiệu quả dự báo rất tốt đến bước thời gian  giờ, các chỉ số đánh giá đạt mức cao (KGE > 0,8; VE < 10%) và kết quả luôn nằm trong vùng tin cậy Q_5%–Q_95%.