توسعه و برآورد پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام در روندیابی سیلاب با الگوریتم شکار نهنگ(مطالعه موردی:رودخانه کارده)

در این پژوهش، الگوریتم شکار نهنگ به ‌عنوان الگوریتمی مبتنی بر رفتار اجتماعی وال ‏ها در بهینه‏سازی پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام برای روندیابی سیلاب استفاده شده است. جهت بررسی کارایی این الگوریتم، در مدل های ماسکینگام غیرخطی nl3 و مدل توسعه یافته nl5مطالعۀ موردی سیل ویلسون که توسط پژوهش گران بررسی شده و همچنین یک سیل تاریخی از منطقۀ کارده به‌ عنوان مطالعه موردی به منظور روندیابی سیلاب و محاسبۀ پارامترهای مدل ماسکینگام انتخاب شد. ssqو mseبین دبی‏های روندیابی‌ شده و مشاهداتی، به ‌عنوان توابع هدف در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج به‏ دست ‏آمده از روندیابی سیل ویلسون با استفاده از الگوریتم شکار نهنگ، برای مدل nl3 مقادیر این توابع هدف به‌ ترتیب برابر 128.77و 5.80 مترمکعب بر ثانیه و برای مدل nl5 مقادیر توابع هدف به ترتیب 21.77و 0.25است. نتایج روندیابی سیل کارده با الگوریتم شکار نهنگ نیز نشان داد مجموع مربعات انحرافات، مربع میانگین خطای استاندارد و تفاوت بین دبی‏های اوج مشاهداتی و روندیابی‌شده برای مدل nl3 به ‌ترتیب برابر 4.550، 0.501متر‌مکعب بر ثانیه است و برای مدل nl5 1.26و 0.139 می باشد. نتایج شاخص های آماری بیان کننده برتری مدل nl5 نسبت به مدل nl3 برای محاسبه دقیق پارامترهای غیر خطی مدل ماسکینگام و پیش بینی دقیق سیلاب است. بنابراین، از دستاوردهای پژوهش حاضر می توان به معرفی مدل ماسکینگام غیرخطی nl5 بر مبنای الگوریتم woa برای حل مسائل مرتبط با روندیابی سیلاب اشاره داشت.

Development and estimation of Muskingum nonlinear model parameters in flood routing with The Wall Optimazation Algorithm (WOA) (Case study: Kardeh River)

In this study, the WOA algorithm is used as an algorithm based on the social behavior of whales in optimization of nonlinear model parameters for flood routing.To evaluate the performance of this algorithm, in nonlinear Maskingum models and the developed model, Wilsons flood case study studied by researchers as well as the Kardeh region was selected as case study in order to study the flood and calculate the parameters of Maskingum model.SSQ and MSE were considered as objective functions between routed and observations. according to the results of flood routing, using the WOA algorithm, the values of these objective functions are 128/77 and 5/80 m3 / s and for NL5 model the values of target functions respectively are 21/77 and 0/25 respectively. the results of the Kardeh flood with the WOA algorithm also showed that the SSQ, MSE and difference between the observation and routed for the NL3 model is 4/55 and 0.21 and for the NL5 model is 1/26 and 0.139 respectively.In the present study, first in the NL3 model the performance of the WOA algorithm with other Metaheuristic algorithms such as genetic algorithm and harmony search were investigated and studied in the NL5 model according to better performance of this algorithm. the results of statistical indices show the superiority of the NL5 model in order to accurately calculate the nonlinear parameters of the Maskingum model and the accurate prediction of the flood. therefore, the results of this study can be referred to the nonlinear Maskingum model based on the WOA algorithm to solve problems related to flood routing.