تخمین شاخص سیل خیزی با استفاده از برنامه نویسی بیان ژن و شبکه عصبی مصنوعی

بررسی سیل خیزی یک ناحیه از مهم ترین جنبه های مطالعات هیدرولوژیکی است. روش واکنش سیل واحد (UFR) به دلیل ارایه شاخص سیل خیزی در سطح هر زیرحوضه می تواند به عنوان معیار کمی مناسبی در جهت اولویت بندی سیل خیزی زیر حوضه ها در تولید سیل در یک نقطه نظیر خروجی یک حوضه آبخیز مورد استفاده قرار گیرد. این روش نیازمند مدل سازی هیدرولوژیکی بوده که عملا در حوضه های فاقد آمار غیر قابل استفاده است. همچنین فرآیند محاسبه شاخص سیل خیزی در سطح هر زیرحوضه با استفاده از مدل سازی هیدرولوژیکی نیازمند صرف وقت و هزینه است. هدف از این مطالعه، ارایه یک مدل برای ارتباط دادن شاخص سیل خیزی به پارامترهای فیزیکی و میانگین بارش سالانه در سطح یک حوضه با استفاده از دو روش برنامه نویسی بیان ژن و شبکه عصبی مصنوعی و مقایسه نتایج آنها با یکدیگر است. در این راستا، حوضه آبخیز ارداک واقع در دشت مشهد به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. در ابتدا شاخص سیل خیزی زیرحوضه های این حوضه (بر اساس روش واکنش سیل واحد) و سایر پارمترهای موثر در فرآیند سیل خیزی زیرحوضه ها نظیرمساحت، شماره منحنی، شیب آبراهه، شیب متوسط، فاصله هیدرولیکی مرکز ثقل تا خروجی اصلی و میانگین بارش سالانه استخراج شدند. سپس در یک فرآیند استاندارد، روشها بر روی اطلاعات این حوضه پیاده سازی و روابط شاخص سیل خیزی به عنوان متغیر مستقل بر حسب سایر متغیرهای وابسته تولید شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که برنامه نویسی بیان ژن توانایی پیش بینی شاخص سیل خیزی طبق فرآیند مورد استفاده در تحقیق حاضر را دارد و ارایه یک رابطه صریح منجر به درک بهتری نسبت به عوامل موثر بر شاخص سیل خیزی می شود.

کلیدواژه ها:

شاخص سیل خیزی ، روش واکنش سیل واحد ، برنامه نویسی بیان ژن ، شبکه عصبی مصنوعی