مدل‌سازی دبی رودخانه‌های سیلابی با استفاده از برنامه‌ریزی ژنتیک

تعیین دبی سیل در رودخانه‌ها یکی از اجزا اصلی طراحی پروژه‌های مهندسی رودخانه است. با ورود جریان سیل در دشت‌های سیلابی و تغییر ناگهانی هندسه رودخانه، روابط ساده مقاومت جریان قابل استفاده نیستند. به همین دلیل روش‌های زیادی برای اصلاح محاسبه‌ها دبی جریان ارایه شده‌اند. بیش‌تر این روش‌ها در شرایط آزمایشگاهی دارای نتایج خوبی بوده، اما تعمیم آن‌ها برای همه شرایط هندسی و هیدرولیکی رودخانه‌ها دشوار است. در دهه اخیر روش‌های هوش مصنوعی به‌خاطر قابلیت شبیه‌سازی فرایندهای پیچیده، کاربرد زیادی در زمینه‌های مختلف مهندسی آب یافته‌اند. برنامه‌ریزی ژنتیک که جزو الگوریتم‌های تکاملی محسوب می‌شود، قادر به بهینه‌سازی ساختار مدل و مولفه‌های آن بوده و رابطه صریحی براساس متغیرها و پارامترهای فرایند ارایه می‌نماید. در این پژوهش، با استفاده از حدود 394 داده دبی- اشل از 30 مقطع مرکب آزمایشگاهی و صحرایی و به کمک برنامه‌ریزی ژنتیک، رابطه‌ای بدون بعد براساس پارامترهای هندسی و هیدرولیکی رودخانه برای محاسبه دبی جریان سیل ارایه شده است. مدل‌سازی در دو مرحله واسنجی و صحت‌سنجی انجام شده است که در هر دو مرحله، نتایج محاسباتی دبی سیلاب در مقایسه با دبی مشاهداتی مطابقت خوبی را نشان می‌دهد. ضریب تعیین برای مراحل واسنجی و صحت‌سنجی به‌ترتیب حدود 99/0 و 96/0 به‌دست آمده است.