تحلیل عدم قطعیت مدل انتقال آلودگی در رودخانه به روش (GLUE)

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 دانشجوی دکتری مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

4 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

doi
چکیده

در رودخانه­های کم­عمق، با صرفنظر از شتاب قائم در مقابل شتاب ثقل، معادلات آب­های کم­عمق بوجود می‌آید. در این تحقیق از معادلات آب­های کم­عمق جهت شبیه­سازی انتقال آلودگی به روش حجم محدود دوبعدی در رودخانه استفاده شد. در این روش با تبدیل معادلات حاکم به معادلات خطی امکان حل عددی این معادلات فراهم ‌شد. برای دستیابی به نتایج‌ بهتر در برآورد غلظت آلودگی در رودخانه و محدوده‌ی قابل اطمینان، به تحلیل عدم قطعیت مدل انتقال آلودگی تهیه شده، پرداخته شد. برای این کار، 5000 تکرار از دامنه عدم قطعیت 3 پارامتر واسنجی مدل انتقال آلودگی با استفاده از الگوریتم عدم قطعیت GLUE صورت پذیرفت. برای این منظور از مسئله انتقال آلودگی در سد استفاده­ شد. با اعمال آستانه­ قابل پذیرش شاخص­ مجموع مربعات خطا (SSE) بر روی کل شبیه­سازی­های حاصله، تعداد 1000 شبیه­سازی برتر به عنوان شبیه­سازی­های کارآمد، قلمدادگردید. با درنظر گرفتن حدود اطمینان 95 درصد به عنوان کران­های بالا و پایین عدم قطعیت، شاخص­های d-factor و p-factor، به ترتیب 68/0 و 75/0 به دست آمد که نشان­دهنده‌ مقدار بالای غلظت‌های مشاهداتی در حدود اطمینان 95 درصد بود. این نتایج نشان داد به­کارگیری روش GLUE، منجر به کاهش عدم قطعیت پارامترهای مدل انتقال آلودگی شد. با استخراج نمودارهای احتمالاتی توزیع پسین پارامترهای متناظر با شبیه­سازی­های کارآمد، پارامتر n (ضریب مانینگ) به عنوان پارامتر حساس و تأثیرگذار بر شبیه­سازی شناخته شد و مقدار بهینه برای این پارامتر 0/2477 بدست آمد.