بررسی کارایی الگوریتم بهینه سازی تراکم ذرات در واسنجی مدل کینماتیک- انتشار، برای مدلسازی جریان ترجیحی آب در خاک

مدل موج کینماتیک- انتشار، یکی از روش های شبیه سازی حرکت آب از مسیرهای جریان ترجیحی است. در این پژوهش برای واسنجی و به دست آوردن ضرایب مجهول این مدل برای خاک مورد آزمایش، از روش بهینه سازی تراکم ذرات (PSO) استفاده شد. آزمایشات به صورت سه بارندگی با شدت های 97/56، 64/107 و 01/133 میلی متر بر ساعت که بر یک ستون خاک می بارید انجام گرفت و شدت آب خروجی از انتهای ستون خاک در مقابل رطوبت متحرک کل ستون ثبت می شد. در اینجا تابع خطای بین مقادیر مشاهداتی آزمایش و معادله پیش بینی فلاکس جریان برای تعیین ضرایب مدل کمینه شد. برای این کار مقادیر مختلفی برای c1 و c2 که به ترتیب ضرایب فردی و اجتماعی الگوریتم هستند و در ایجاد نسل های بعدی پاسخ های پیشنهادی الگوریتم دخالت دارند، انتخاب و امتحان شدند و سر انجام مقادیر 2/1 و4/2 به ترتیب برای c1 و c2 منجر به بهترین نتایج شد. همچنین معادله های مختلفی به عنوان وزن اینرسی،w ، که برای کنترل سرعت حرکت ذرات یا پاسخ ها در فضای جستجو به کار می رود، استفاده شد. از میان این معادله ها سرانجام معادله وزن اینرسی کاهش یابنده خطی منجر به بهترین پاسخ ها و کمینه ترین مقادیر تابع هدف شد. نتایج نشان دادکه الگوریتم بهینه سازی تراکم ذرات کارایی خوبی در تعیین ضرایب مدل داشته است.

Keywords:

مدل سازی , آلودگی آب , محیط زیست , الگوریتم بهینه سازی تراکم ذرات