استفاده از روش ماسكينگام خطي و الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات (PSO) در محاسبه عمق سيلاب رودخانه‌ها‌

Using the Linear Muskingum Method and the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm for calculating the depth of the rivers flood

محاسبه عمق آب هنگام وقوع سيل جهت برآورد خسارات ناشي از آن، امري ضروري است. استفاده از روش‌هاي هيدروليكي (حل معادلات سنت – ونانت) جهت رونديابي سيل و محاسبه عمق آب، به‌دليل نياز داشتن مشخصات مقاطع رودخانه در فواصل مناسب، امري زمان‌بر، مشكل و پر هزينه‌ است. استفاده از روش‌هاي هيدرولوژيكي مانند روش ماسكينگام خطي جهت رونديابي سيل، علاوه بر سادگي و كم هزينه‌بودن، از دقت مناسبي نيز برخوردار است. تاكنون از روش ماسكينگام خطي جهت محاسبه هيدروگراف خروجي (تغييرات دبي بر حسب زمان در پايين‌دست) استفاده‌شده‌است. در حاليكه در تحليل اقتصادي و برآورد خسارات سيل و مديريت و مهندسي سيل، محاسبه تغييرات عمق آب نسبت به زمان در پايين‌دست از اهميت بسزايي برخوردار است. لذا در پژوهش حاضر با استفاده از روش ماسكينگام خطي و الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات (PSO) به جاي محاسبه تغييرات دبي خروجي (پايين‌دست) نسبت به زمان، تغييرات عمق آب خروجي (پايين‌دست) نسبت به زمان در حد فاصل ايستگاه‌هاي هيدرومتري ملاثاني (بالادست) و اهواز (پايين‌دست) رود كارون محاسبه شده‌است. روش جديد ارائه شده در پژوهش حاضر، علاوه بر اينكه از دقت مناسبي برخوردار است، نسبت به روش‌هاي هيدروليكي ساده‌تر و كم هزينه‌تر نيز مي‌باشد.

When a flood occurs it is essential in order to estimate the damage caused by it the depth of water is calculated. Use hydraulic methods for flood routing and calculation of water depth due to the need for river sections at appropriate distances it is time-consuming, difficult and costly. The use of hydrological methods such as the linear Muskingum method for flood routing, in addition to its simplicity and low cost, is also good accuracy. So far, the linear Muskingum method has been used to calculate the outflow hydrograph while in economic analysis and flood damage estimation and flood management and engineering, calculation of depth changes compared to time is of great importance. Therefore, in the present study, using the linear Muskingum method and the PSO algorithm instead of calculating the variation of the outflow discharge compared to time, the variation in the depth of water output compared to the time interval between the hydrometric stations of Mollasani and Ahwaz of the Karun River have been calculated. The new method presented in this study, in addition to being of good accuracy, is simpler and less costly than the hydraulic methods.