Skip to main content
SUPERVISOR
Sayyed-Saeid Eslamian,Mohamad Shayannejad
سیدسعید اسلامیان (استاد مشاور) محمد شایان نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nahid Akbari
ناهید اکبری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Development of Nonlinear Muskingum Model?s Coefficients Using HEC-RAS Software and Genetic Algorithm
Flood routing is a procedure to determine the time and magnitude of flow at a point of watercourse from known or assumed hydrographs at one or more points upstream. If the flow is a flood, the procedure is specifically known as flood routing. There are two different systems for flood routing called hydrologic and hydraulic methods. The nonlinear Muskingum method is a commonly used hydrologic routing for handling a variable discharge-storage relationship. An alternative method for Muskingum routing can be developed by solving the equation using a numerical method such as Runge-Kutta method. In this research we calculated outflow using the above mentioned methods and compared it with observed one, then using genetic algorithm the coefficients of nonlinear Muskingum method were optimized using geometric characteristics of the river. To test new equations, data from Doab Samsami River are used. With geometric characteristics of this river, the nonlinear Muskingum’s method coefficients were calculated. Then the outflow of the river during 5 floods was calculated using new coefficients. Also this amount was calculated using Muskingum-Cunge method. To compare the accuracy of new equations with other methods of flood routing, a parameter calling RMSE was calculated. Comparing this parameter for observed outflow with calculated ones shows that new equations are more accurate than Muskingum-Cunge method. Results indicate that using these equations will make nonlinear Muskingum method an independent method for flood routing in different rivers and there would be no need to calibrate the method for new rivers anymore. Keywords: Flood routing, Genetic algorithm, Muskingum method, Muskingum-Cunge method, Optimization
روندیابی سیل به اقداماتی گفته می‌شود که زمان و میزان شدت جریان را در نقطه مشخصی از رودخانه و به وسیله آبنمود موجود و یا فرضی در یک یا چند نقطه در بالادست مکان مورد بررسی تعیین کند. اگر جریان به صورت سیلابی باشد، به این مراحل روندیابی سیل گفته می‌شود. دو سیستم مختلف برای روندیابی سیل وجود دارد که به آن‌ها روش‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی گفته می‌شود. روش غیرخطی ماسکینگام به عنوان یک روش هیدرولوژیکی و به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد تا روابط دبی-ذخیره را تعیین کند. روشی که برای استفاده از معادلات ماسکینگام ارائه می‌شود، حل این معادلات با استفاده از روش‌های عددی مانند رانگ-کوتا است. در این پژوهش شدت جریان خروجی با استفاده از روش‌های بالا محاسبه شده و این مقدار با شدت جریان خروجی مشاهده‌ای مقایسه شد. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک، ضرایب مدل ماسکینگام غیرخطی با استفاده از مشخصات هندسی آبراهه بهینه شده است. برای بررسی صحت این روابط، از داده‌های رودخانه دوآب صمصامی استفاده شده است. با استفاده از مشخصات هندسی این رودخانه، ضرایب مدل غیرخطی ماسکینگام محاسبه شده. سپس شدت جریان خروجی رودخانه در طول 5 سیل، با استفاده از ضرایب جدید بدست آمده محاسبه شده است. همچنین این مقدار با استفاده از روش ماسکینگام-کانژ نیز محاسبه شد. برای مقایسه دقت روابط جدید با بقیه روش‌های روندیابی سیل، پارامتری به اسم ریشه میانگین مربعات خطا ( RMSE ) محاسبه می‌شود. با مقایسه این پارامتر برای شدت جریان خروجی مشاهده ‌ای و مقادیر محاسبه شده نشان می‌دهد که روابط جدید دقیق‌تر از روش ماسکینگام-کانژ می‌باشد. نتایج بیان می‌کنند که استفاده از روابط جدید، رابطه ماسکینگام را به مدلی مستقل برای روندیابی سیل در روخانه‌های مختلف تبدیل می‌کند و دیگر نیازی به واسنجی این مدل برای رودخانه‌های جدید نمی باشد. کلمات کلیدی: روندیابی سیل، الگوریتم ژنتیک، روش ماسکینگام، روش ماسکینگام-کانژ، بهینه‌سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی