مقایسه الگوریتم ازدحام ذرات و ژنتیک در بهینه‌سازی ضرایب معادله منحنی سنجه رسوب در برآورد دبی رسوب معلق رودخانه سیستان؛ مطالعه موردی ایستگاه کهک

برآورد صحیح غلظت رسوبات در رودخانه‌‌ها برای برنامه‌ریزی و مدیریت پروژه‌های منابع آب بسیار مهم است. مدل‌های متفاوتی برای تعیین ارتباط بین مقدار دبی جریان و مقدار رسوب توسعه پیدا کرده‌اند. منحنی سنجه رسوب یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای برآورد رسوب معلق رودخانه‌ها می‌باشد. برای تخمین هر چه بهتر میزان رسوب معلق بر اساس معادله منحنی سنجه می­توان ضرایب این معادله را بهینه نمود. یکی از روش­های بهینه­سازی ضرایب معادله منحنی سنجه رسوب استفاده از الگوریتم­های فراابتکاری می­باشد. هدف اصلی از این تحقیق استفاده از الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات برای بهینه کردن ضرایب معادله منحنی سنجه رسوب برای ایستگاه کهک بر روی رودخانه سیستان و مقایسه نتایج بدست آمده از این مدل‌ها با منحنی سنجه رسوب می‌باشد. برای محاسبه دبی رسوب توسط مدل‌ها در ابتدا آمار و اطلاعات لازم از جمله آمار دبی آب و غلظت اندازه‌گیری شده رسوب ازسال 1360 تا سال 1391 در ایستگاه مورد مطالعه جمع آوری شده است. مدل‌های الگوریتم ژنتیک (GA) و الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) در نرم‌افزار متلب کدنویسی شد. پس از اینکه مدل‌ها با 70 درصد داده­ها مورد آموزش قرار گرفت، 30 درصد داده­ها در هر دو ایستگاه مورد آزمون قرار گرفتند. معیار ارزیابی مدل‌ها ضریب تبیین (R2)،  ضریب نش ستکلیف (CE) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) بوده است. نتایج بدست آمده  از مدل‌ها که در واقع کمینه کردن خطای حاصل از داده‌های محاسبه شده و مقادیر واقعی می‌باشد نشان‌دهنده این واقعیت است که مدل الگوریتم ژنتیک با مقدار 33484.47  تن در روز در ایستگاه کهک دارای کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا و پس از آن، الگوریتم ازدحام ذرات با مقدار 34754.31 تن در روز و سپس منحنی سنجه رسوب با 90,35723 دارای کمترین مقادیر می‌باشند.