بهينه سازي روش ماسكينگام در رونديابي سيل در رودخانه هاي سيلابي

Optimization of Muskingum Method for Flood Routing in Flooded Rivers

رونديابي سيل در رودخانه هايي كه داراي دشت هاي سيلابي مي باشند (كانال هاي با مقطع مركب) داراي پيچيدگي زيادي است. در اين حالت، استفاده از معادلات سن ونان كه اساس كليه ي نرم افزارهاي رونديابي سيلاب را تشكيل مي دهند، توام با خطا است. براي اصلاح اين معادلات، روش هاي رياضي متعددي پيشنهاد شده است. اين روش ها، غالباً پيچيده بوده و زمان اجراي طولاني دارند. در اين مقاله راه حل ساده و بهينه اي مبتني بر روش ماسكينگام براي رونديابي سيل در رودخانه هاي سيلابي ارايه شده است. براي افزايش سرعت محاسبات، ضرايب اين روش به كمك الگوريتم ژنتيك، به صورت بهينه محاسبه شده اند. براي ارزيابي نتايج اين روش، از داده هاي آزمايشگاهي رونديابي سيل در دو كانال مركب همگن و غيرهمگن استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد كه روش ماسكينگام به خوبي تغييرات دبي جريان را در طول كانال شبيه سازي نموده است. با اجراي مدل رياضي يك بعدي HEC-RAS4، مشخص شد كه نتايج اين مدل نسبت به نتايج روش پيشنهادي اين تحقيق داراي خطاي بيشتري است.

Flood routing computations in flooded rivers with floodplains (compound channels) are more complicated. In these conditions, using the Saint-Venant equations, that form the base of flood routing mathematical models, lead to some errors. For modifying these equations, many mathematical approaches have been presented. These methods, are often complicated and have long run-times. In this paper, based on Muskingum method, a simple and optimum idea has been presented for flood routing computations in flooded rivers. For increasing the speed of computations, the Muskingum coefficients have been calculated in an optimized manner, using Genetic Algorithm. For evaluating this method, some experimental flood routing data in homogenous and heterogonous compound channels have been used. The results show that the outflow discharge hydrographs have been simulated well throughout the channels, using Muskingum method. With run of HEC-RAS4, it was found that the results of this mathematical model have higher errors than Muskingum method.