برآورد دبی رسوب معلق رودخانه با استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بناب، بناب، ایران

2 کارشناسی ارشد آبیاری زهکشی، گروه مهندسی آب دانشگاه کردستان، کردستان، ایران

3 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
چکیده

در بسیاری از نقاط ایران اطلاع دقیقی از میزان فرسایش، انتقال رسوب و نیز رسوبگذاری رودخانه‌ها وجود نداشته و در بسیاری از موارد، بین اندازه گیری‌های انجام شده، اختلافات بسیاری مشاهده می‌شود. با توجه به این‌که رژیم جریان و به تبع آن رژیم رسوب در حوضه‌های آبریز ثابت نیست، پیش‌بینی دبی رسوب کمک شایانی در برآورد رسوب تجمع‌یافته پشت سازه‌های آبی به‌خصوص سدها و تعیین حجم مرده مخازن در ماههای آتی نموده و با اتخاذ تمهیدات به موقع، مدیریت تخلیه به‌هنگام رسوب را تا حدی تسهیل می‌کند. در این پژوهش، از سه الگوریتم فراابتکاری بهینه‌سازی شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، الگوریتم گرگ خاکستری (GWO) و الگوریتم انتخابات (EA) جهت پیش‌بینی بار رسوبی معلق رودخانه‌ها استفاده شده است. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، از سه آماره شامل ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و معیار نش- ساتکلیف (NSE) استفاده شده است. بار معلق رسوبی ایستگاه رسوبی واقع در رودخانه زرینه‌رود طی سال‌های 94- 1384 به‌عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد الگوریتم GWO با کسب مقادیر ، RMSE=0.022 و NSE=0.74 در مقایسه با سایر الگوریتم‌های به‌کار گرفته شده، از کارایی بالاتری برخوردار است.