استفاده از روش برنامه ریزی غیرخطی در روندیابی سیلاب و مقایسه با نتایج روش های هیدرولیکی موج دینامیک و هیدرولوژی ماسکینگام

توسعه روش های ساده و دقیق شبیه سازی سیلاب باعث کاهش خسارات مالی و تلفات جانی برجای مانده از سیلاب شده است. بدین منظور مدل ها و روش های گوناگون شبیه سازی سیلاب ارائه شده که اساس و پایه اکثر آنها حل معادلات جریان غیرماندگار در حالت تک بعدی( معادلات سنت- ونانت) است. با توجه به ساده سازی های صورت گرفته در حل آنها انواع روش های تقریبی، تحلیلی و عددی ارائه شده است. در این تحقیق برای روندیابی سیلاب روشی جدید که بر مبنای مفهوم بهینه سازی و استفاده از روش برنامه ریزی غیرخطی (NLP) است، ارائه شده است. بدین منظور از روش تابع جریمه که ایده اساسی آن تبدیل مسایل برنامه ریزی غیرخطی مقید به یک رشته از مسایل بهینه سازی نامقید می باشد، استفاده شد. جهت تعیین و به تبع آن صحت سنجی مقادیر متغیرهای تصمیم گیری تابع هدف NLP از هیدروگراف سیلاب ۲۵ ساله و ۶۰ مقطع رودخانه قره سو استفاده شد. بعد از صحت سنجی مدل، هیدروگراف های ۵۰ و ۱۰۰ ساله در بازه مورد مطالعه به طول ۱۸ کیلومتر روندیابی شد و با هیدروگراف های به دست آمده از روش روندیابی هیدرولیکی و روش هیدرولوژی ماسکینگام مقایسه آماری شدند. نتایج نشان داد که روش NLP به خوبی هیدروگراف روندیابی شده به طریق هیدرولیکی را شبیه سازی می نماید، به گونه ای که ضریب نکویی برازش دبی های محاسبه شده به روش هیدرولیکی و NLP برای سیلاب ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ ساله به ترتیب ۹۸۴/۰ ، ۹۹/۰ و۹۸۹/۰ می باشد. هم چنین دقت روش NLP از روش ماسکینگام به خصوص در پیش بینی دبی اوج لحظه ای سیلاب بالاتر است.

Keywords:

Flood routing , Nonlinear programming , Saint-Venant equations. , برنامه ریزی غیرخطی , روندیابی سیلاب , معادلات سنت- ونانت