مقایسه روابط مختلف برآورد نیمرخ عمقی سرعت طولی بر مبنای روش بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

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 ۴، ۵، ۳ و ۵  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 یانگ۰۵۴/۰ متر بر ثانیه، برای مدل ژولیان برابر با ۰۵۲/۰ متر بر ثانیه، در مدل چیو ۰۴۲/۰ متر بر ثانیه و برای مدل تسالیس ۰۳۵/۰ 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.

Keywords:

هینه سازی , پدیده دیپ , توزیع سرعت , روش چیو , روش تسالیس , مدل ژولیان