تخمین منحنی دبی- اشل در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی با استفاده از روش مبتنی بر کنتورهای هم سرعت

برآورد دبی بر اساس منحنی سنجه جریان دائمی است که بر اساس اندازه گیری همزمان تراز سطح آب و دبی می باشد. چنین رویکردی تنها در شرایط جریان پایدار و یا جریان ناپایداری که امواج سیل رفتار سینماتیک از خود نشان می دهند مناسب است، اما در اغلب موارد شیب انرژی متغیر، همراه با نیروهای فشار و اینرسی دینامیک مربوط به دبی جریان ناپایدار، منجر به تشکیل منحنی سنجه حلقوی می شود و استفاده از نتایج حاصل از منحنی سنجه جریان دائمی می تواند خطای زیادی را به همراه داشته باشد. هدف این پژوهش، پیشنهاد و صحت سنجی روشی جدید و مبتنی بر کنتورهای هم سرعت، در تخمین منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی است. در این پژوهش به کمک الگوریتم ژنتیک و با بهره گیری از پارامتر روش SPM و سایر پارامترهای موثر بر مقدار دبی، رابطه ای برای تخمین دبی ارائه می گردد که با استفاده از این رابطه و حل معادلات سنت-ونان می توان منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی را محاسبه نمود. نتایج نشان داد که مقادیر مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) و درصد میانگین خطای مطلق (MAPE) برای هیدرگراف خروجی عمق به ترتیب ۰۳۷/۰ و %۱۰/۴ و برای هیدروگراف خروجی دبی به ترتیب ۰۲۹/۰ و %۹۷/۱۱ و همچنین خطای روش پیشنهادی در تخمین مقادیر دبی و تراز اوج کمتر از %۴ و در مورد زمان وقوع آن ها در حدود %۲ می باشد. از این روش با دقت بسیار مناسبی می­توان منحنی دبی-اشل جریان ناپایدار و همچنین هیدروگراف های عمق و دبی را برای رودخانه های طبیعی روندیابی نمود.برآورد دبی بر اساس منحنی سنجه جریان دائمی است که بر اساس اندازه گیری همزمان تراز سطح آب و دبی می باشد. چنین رویکردی تنها در شرایط جریان پایدار و یا جریان ناپایداری که امواج سیل رفتار سینماتیک از خود نشان می دهند مناسب است، اما در اغلب موارد شیب انرژی متغیر، همراه با نیروهای فشار و اینرسی دینامیک مربوط به دبی جریان ناپایدار، منجر به تشکیل منحنی سنجه حلقوی می شود و استفاده از نتایج حاصل از منحنی سنجه جریان دائمی می تواند خطای زیادی را به همراه داشته باشد. هدف این پژوهش، پیشنهاد و صحت سنجی روشی جدید و مبتنی بر کنتورهای هم سرعت، در تخمین منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی است. در این پژوهش به کمک الگوریتم ژنتیک و با بهره گیری از پارامتر روش SPM و سایر پارامترهای موثر بر مقدار دبی، رابطه ای برای تخمین دبی ارائه می گردد که با استفاده از این رابطه و حل معادلات سنت-ونان می توان منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی را محاسبه نمود. نتایج نشان داد که مقادیر مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) و درصد میانگین خطای مطلق (MAPE) برای هیدرگراف خروجی عمق به ترتیب ۰۳۷/۰ و %۱۰/۴ و برای هیدروگراف خروجی دبی به ترتیب ۰۲۹/۰ و %۹۷/۱۱ و همچنین خطای روش پیشنهادی در تخمین مقادیر دبی و تراز اوج کمتر از %۴ و در مورد زمان وقوع آن ها در حدود %۲ می باشد. از این روش با دقت بسیار مناسبی می­توان منحنی دبی-اشل جریان ناپایدار و همچنین هیدروگراف های عمق و دبی را برای رودخانه های طبیعی روندیابی نمود.

Keywords:

جریان غیردائمی , کنتورهای هم سرعت , هیدروگراف , دبی-اشل , رودخانه های طبیعی