بررسی میزان اکسیژن محلول در آب رودخانه کارون با مدلهای هیبریدی مبتنی بر رگرسیون بردار پشتیبان

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد، لرستان، ایران

2 دکترای علوم ومهندسی آب، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات،

3 استادیارگروه عمران، مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران.

doi
چکیده

اکسیژن برای حفظ تعادل چرخه زندگی در هر جنبه بسیار مهم است. زندگی آبزیان به شدت تحت تأثیر سطوح اکسیژن محلول (DO) است. این امر نه تنها مستلزم نظارت مداوم DO در سیستم‌های آبی است، بلکه نیاز به ایجاد یک مدل پیش‌بینی دقیق برای سطوح آتی DO دارد. هدف این مطالعه ارائه یک مدل پیش‌بینی دقیق برای غلظت DO است. بدین منظور در این پژوهش یک مدل هوشمند ترکیبی جدید مبتنی بر رویکرد مدل رگرسیون بردار پشتیبان برای پیش‌بینی اکسیژن محلول در آب رودخانه توسعه داده شد. بدین منظور در این پژوهش از سه الگوریتم بهینه‌سازی شامل کرم شب‌تاب، گرگ خاکستری و خفاش برای مدل‌سازی اکسیژن محلول در آب رودخانه بکار برده شد. جهت مدل‌سازی از آمار و اطلاعات ایستگاه هیدرومتری ملاثانی واقع در رودخانه کارون استان خوزستان بعنوان مطالعه موردی طی 5 سناریو ترکیبی از پارامترهای ورودی در سال‌های 1392-1402 استفاده شد. به منظور ارزیابی عملکرد مدل‌ها از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا و ضریب نش ساتکلیف استفاده شد. نتایج نشان داد سناریو‌های ترکیبی در مدل‌های مورد بررسی باعث بهبود عملکرد مدل می‌شود. همچنین نتایج حاصل از معیار ارزیابی نشان داد مدل رگرسیون بردار پشتیبان‌ـ‌کرم شب‌تاب دارای ضریب همبستگی 970/0 ، ریشه میانگین مرعات خطا (mg/l) 668/0 ، میانگین قدر مطلق خطا (mg/l)  520/0 و ضریب نش ساتکلیف 975/0  در مرحله صحت سنجی برخوردار است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدل‌های هوشمند مبتنی بر رویکرد رگرسیون بردار پشتیبان می‌تواند رویکردی موثر در پایداری مهندسی رودخانه باشد.