تخمین پارامترهای مدل غیرخطی نوع ششم ماسکینگام در روندیابی سیلاب با الگوریتم بهینه سازی مگس (Mayfly Algorithm)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و مهندسی آب

2 دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و مهندسی آب

3 گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد

4 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

doi
10.22125/iwe.2023.173242
چکیده

یکی از موضوعات اساسی و پایه در مطالعات مهندسی هیدرولوژی و رودخانه، روندیابی سیلاب است. روندیابی سیلاب به روش هیدرولوژیکی در رودخانه­های چند شاخه و رودخانه­های فاقد آمار حوضه میانی مرسوم است. از این رو، مدل هیدرولوژیکی ماسکینگام یک روش مفید است که بدون نیاز به تعیین شیب­ها و مقاطع عرضی در تمام بازه­های رودخانه، عمق و دبی جریان سیلابی را در مقاطع مختلف رودخانه روندیابی می‌کند و از این‌رو، سبب صرفه جویی در هزینه و زمان می‌شود. در این مطالعه، مقادیر بهینه پارامترهای غیرخطی مدل جدید ماسکینگام نوع ششم بر اساس الگوریتم بهینه‌سازی مگس(MA)  محاسبه شده است. در این مدل غیرخطی ماسکینگام که دارای هشت پارامتر است، از ضریب بهبود γ استفاده شده است که با توجه به تعداد پیک‌های موجود در هیدروگراف خروجی، مقادیر بیشتر یا کمتر از یک دارد. برای ارزیابی عملکرد ترکیبی مدل جدید غیر خطی ماسکینگام همراه با الگوریتم نوین MA، از مطالعه موردی ویلسون و وایسمن  لوئیس استفاده شده که توسط بسیاری از محققان قبلی برای اعتبار سنجی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج الگوریتم MA برای دو رودخانه ویلسون و وایسمن لوئیس نشان دهنده کمینه‌سازی مجموع مربعات باقیمانده‌ها (SSQ) به عنوان تابع هدف می­باشد که برای رودخانه ویلسون برابر با 3.21 و رودخانه وایسمن برابر با68722 است. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل پیشنهادی دارای دقت زیادی در برآورد مقادیر تخلیه خروجی است.