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 می شود که در مجاری باز، تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله؛ جنس مصالح بستر، شکل مقطع و میزان نامنظمی آن، پوشش گیاهی، خم های 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 می سازد. در تحقیق حاضر به منظور تعیین ضریب زبری مانینگ رودخانه یک مدل بهینه ساز 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 شده اند. صحت سنجی و واسنجی مدل بهینه ساز با مقایسه نتایج آن با نتایج چندین مسئله غیرخطی مقید که دارای راه حل های تحلیلی هستند و جواب آنها با دقت مناسب در اختیار می باشد 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 صحت سنجی هر دو مدل، بهینه یابی ضرایب زبری مانینگ در 31 مقطع عرضی رودخانه چنگوله در استان ایلام که مشخصات جریان و نیمرخ اندازه گیری سطح آب آن به ازای دبی 1/81 مترمکعب بر ثانیه موجود است انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که پس از بهینه یابی مقادیر ضرایب زبری مانینگ پروفیل سطح آب محاسبه شده در مقایسه با پروفیل سطح آب اندازه گیری شده حداکثر خطای مطلق حدود 0/029 متر را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

ضریب زبری مانینگ ، بهینه سازی ، الگوریتم ژنتیک ، رودخانه چنگوله