مقایسه روابط مختلف برآورد نیمرخ عمقی سرعت طولی بر مبنای روش بهینهسازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی ،دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.
2 گروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه
3 گروه مهندسی آب،دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
doi
10.22125/iwe.2021.138257چکیده
توزیع عمقی سرعت طولی در رودخانهها و کانالهای روباز برای مدلسازی بسیاری از فرآیندهای هیدرولیکی مورد نیاز است. از اینرو ارائه مناسبترین رابطه برآورد توزیع سرعت که منطبق بردادههای اندازهگیری باشد همواره مورد توجه محققین بوده و به صورت دائم در حال توسعه است. با توسعه تئوری آنتروپی و همچنین بهینهسازی به روش الگوریتم ژنتیک، این روشها در طیف وسیعی از علوم مهندسی ازجمله مکانیک سیالات و هیدرولیک به کاربرده شدهاند. در این تحقیق پارامترهای مجهول روابط مرسوم توزیع عمقی سرعت طولی با استفاده از بهینهسازی بر مبنای روش الگوریتم ژنتیک دو دویی بهینه یابی شدند. تعداد پارامترهای بهینه شده در مدلهای یانگ، ژولیان ، چیو و تسالیس به ترتیب 4، 5، 3 و 5 پارامتر میباشند. نتایج تحقیق نشان داد پس از بهینهیابی پارامترهای روابط، توزیع سرعت یکبعدی تخمین زدهشده توسط هر چهار مدل ارائه شده در مقایسه با دادههای آزمایشگاهی از دقت بالایی برخوردار است بهگونهای که تحلیل آماری نتایج نشان داد مقدار متوسط ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای کل شبیهسازیها توزیع سرعت یک بعدی در مدل یانگ054/0 متر بر ثانیه، برای مدل ژولیان برابر با 052/0 متر بر ثانیه، در مدل چیو 042/0 متر بر ثانیه و برای مدل تسالیس 035/0 متر بر ثانیه است. با این وجود نظر به اینکه تعداد پارامترهای بهینه استخراج شده توسط مدل ژولیان و تسالیس از دو مدل دیگر بیشتر است در مدلسازی رودخانههای آبرفتی توصیه میشود.
