واسنجی خودکار ضرایب دبی سازه‌های هیدرولیکی با یکپارچه‌سازی بهینه‌ساز کرم شب‌تاب و شبیه‌ساز HEC-RAS در محیط پایتون

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22059/ije.2026.408542.1901
چکیده

موضوع: مدل‌سازی هیدرولیکی دقیق برای مدیریت بهینۀ شبکه‌های آبیاری ضروری است.هدف: این پژوهش با هدف توسعۀ یک روش خودکار برای واسنجی ضرایب دبی سازه‌ها در مدل HEC-RAS انجام شد. در این‌زمینه، نوعی چارچوب محاسباتی نوآورانه مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی کرم شب‌تاب و با استفاده از زبان پایتون ایجاد شد که از طریق واسط برنامه‌نویسی (API) HEC-RAS را به ‌طور خودکار کنترل می‌کند.روش تحقیق: در این تحقیق، 9 ضریب دبی مربوط به سه سازۀ تنظیم‌کننده و شش سازۀ آبگیر در کانالE1R1 شبکۀ آبیاری دز بهینه‌سازی شد. تابع هدف، کمینه‌سازی میانگین خطای مطلق بین عمق شبیه‌سازی‌شده HEC-RAS و عمق هدف تعریف شد. الگوریتم با جمعیت 10 و در 35 تکرار اجرا شد.یافته‌ها: نتایج کمی نشان داد روش پیشنهادی به دقت زیادی دست یافته است، به طوری که میانگین خطای مطلق نهایی در 10 اجرای مستقل به 0/016 متر رسید. تحلیل حساسیت نشان داد سازه‌های آبگیر انتهایی دارای مقادیر ضریب دبی حداقل و به‌ترتیب برابر با 0/32 و 0/31 دارند، در حالی که سازۀ تنظیم‌کننده دارای مقدار ضریب دبی حداکثر و برابر با 0/7 بود. ضریب دبی سایر سازه‌ها در محدودۀ میانی (0/47 تا 0/63) همگرا شدند که بیانگر وجود چندین ترکیب بهینه برای دستیابی به دقت مطلوب است.نتیجه‌گیری: این تحقیق نشان داد که تلفیق HEC-RAS با الگوریتم فراابتکاری می‌تواند به عنوان یک ابزار کارامد و دقیق برای واسنجی خودکار مدل‌های هیدرولیکی استفاده شود.