تعیین ضریب زبری مانینگ به روش مهندسی معکوس و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی: رودخانه چنگوله)

ضریب زبری هیدرولیکی رودخانه به درجه مقاومت در مقابل جریان گفته می‌شود که در مجاری باز، تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله؛ جنس مصالح بستر، شکل مقطع و میزان نامنظمی آن، پوشش گیاهی، خم‌های رودخانه و شکل پلان مسیر آبراهه قرار دارد. این متغییر‌ها بر هیدرولیک رودخانه اثر گذاشته و کلیه این عوامل در ضریب زبری خودش را نمایان می‌سازد. در تحقیق حاضر به منظور تعیین ضریب زبری مانینگ رودخانه یک مدل بهینه‌ساز بر مبنای الگوریتم ژنتیک و یک مدل هیدرودینامیکی در شرایط جریان ماندگار تهیه شد. هر دو مدل مذکور در قالب یک برنامه کامپیوتری به زبان ویژوال بیسیک با یکدیگر جفت شده‌اند. صحت سنجی و واسنجی مدل بهینه‌ساز با مقایسه‌ نتایج آن با نتایج چندین مسئله غیرخطی مقید که دارای راه‌حل‌های تحلیلی هستند و جواب آنها با دقت مناسب در اختیار می‌باشد انجام شد. علاوه بر این صحت سنجی و واسنجی مدل هیدرودینامیک با استفاده از مقایسه نتایج آن با نتایج مدل تجاری hec-ras انجام شد. پس از صحت‌سنجی هر دو مدل، بهینه‌یابی ضرایب زبری مانینگ در31 مقطع عرضی رودخانه چنگوله در استان ایلام که مشخصات جریان و نیمرخ اندازه‌گیری سطح آب آن به ازای دبی 81/1 مترمکعب بر ثانیه موجود است انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که پس از بهینه‌یابی مقادیر ضرایب زبری مانینگ پروفیل سطح آب محاسبه شده در مقایسه با پروفیل سطح آب اندازه گیری شده حداکثر خطای مطلق حدود 029/0متر را نشان می‌دهد.