استفاده از روش بهینه‌سازی تراکم ذرات در تعیین ضرایب مدل عددی موج کینماتیک انتشار برای پیش‌بینی جریان ترجیحی آب در خاک

با توجه به حرکت سریع آب و آلاینده از مسیرهای ترجیحی جریان، در این پژوهش از مدل موج کینماتیک-انتشار به عنوان یکی از راهکارهای مناسب برای شبیه سازی این حرکت، استفاده شد. این مدل سه ضریب مجهول دارد که با استفاده از روش بهینه سازی تراکم ذرات تعیین شدند. آزمایش ها در قالب چهار بارندگی با شدت های 56.97، 107.64، 133.01 و 161.71 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 شد. ضرایب مدل با کمینه کردن تابع خطای بین مقادیر مشاهداتی آزمایش و معادله پیش بینی شار جریان تعیین شد. برای رسیدن به بهترین جواب و کمینه ترین مقادیر تابع خطا، راه حل های مختلفی ارزیابی شد و مقادیر مختلفی برای c1 و c2 که به ترتیب ضرایب فردی و اجتماعی الگوریتم بهینه سازی هستند و در ایجاد نسل های بعدی پاسخ های پیشنهادی الگوریتم دخالت دارند، انتخاب و امتحان شد و سرانجام مقادیر 1.2 و 2.4 به ترتیب برای c1 و c2 منجر به بهترین پاسخ ها شد. همچنین برای پیدا کردن بهترین پاسخ ها، معادله های مختلفی به عنوان وزن اینرسی، که برای کنترل سرعت حرکت ذرات یا پاسخ ها در فضای جستجو به کار می رود، استفاده شد که سرانجام معادله وزن اینرسی کاهش یابنده خطی که منجر به بهترین پاسخ ها شد، انتخاب گردید. در کل، نتایج حاکی از توانایی روش بهینه سازی تراکم ذرات برای تعیین سریع و دقیق ضرایب مدل عددی کینماتیک-انتشار می باشد.