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

توزیع عمقی سرعت طولی در رودخانه ها و کانال های روباز برای مدل سازی بسیاری از فرآیندهای هیدرولیکی مورد نیاز است. از این رو ارائه مناسب ترین رابطه برآورد توزیع سرعت که منطبق برداده های اندازه گیری باشد همواره مورد توجه محققین بوده و به صورت دائم در حال توسعه است. با توسعه تئوری آنتروپی و همچنین بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک، این روش ها در طیف وسیعی از علوم مهندسی ازجمله مکانیک سیالات و هیدرولیک به کاربرده شده اند. در این تحقیق پارامترهای مجهول روابط مرسوم توزیع عمقی سرعت طولی با استفاده از بهینه سازی بر مبنای روش الگوریتم ژنتیک دو دویی بهینه یابی شدند. تعداد پارامترهای بهینه شده در مدل های یانگ، ژولیان ، چیو و تسالیس به ترتیب 4، 5، 3 و 5 پارامتر می باشند. نتایج تحقیق نشان داد پس از بهینه یابی پارامترهای روابط، توزیع سرعت یک بعدی تخمین زده شده توسط هر چهار مدل ارائه شده در مقایسه با داده های آزمایشگاهی از دقت بالایی برخوردار است به گونه ای که تحلیل آماری نتایج نشان داد مقدار متوسط ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) برای کل شبیه سازی ها توزیع سرعت یک بعدی در مدل یانگ0.054 متر بر ثانیه، برای مدل ژولیان برابر با 0.052 متر بر ثانیه، در مدل چیو 0.042 متر بر ثانیه و برای مدل تسالیس 0.035 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 مدل سازی رودخانه های آبرفتی توصیه می شود.