بهینه سازی با الگوریتم های فراکاوشی جهت تخمین ضریب پخش طولی رودخانه-ها

در سراسر جهان، رودخانه ها از اصلی ترین شریان­های تامین نیازهای شرب، صنعت و کشاورزی به شمار می آیند. از این رو، در سال های اخیر شناخت و مطالعه ی فرایندهای انتقال آلودگی در رودخانه ها اهمیت خاصی پیدا کرده است. ضریب پخش طولی مهم­ترین پارامتر تاثیرگذار در معادله انتقال است که تاکنون روش­های مختلفی جهت تخمین و محاسبه آن ارائه شده است. از جمله رویکردهای مطرح جهت تخمین ضریب پخش طولی رودخانه­ها استفاده از روش­های بهینه­سازی فراکاوشی می­باشد. در این تحقیق توانایی ۵ الگوریتم فراکاوشی شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، کلونی زنبورهای عسل مصنوعی (ABC)، ازدحام ذرات (PSO)، گرگ خاکستری (GWO) و رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامتر مذکور مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. رابطه محاسبه ضریب پخش طولی با استفاده از هر یک از الگوریتم­ها ارائه و نتایج با داده­های مشاهداتی مقایسه شده است. طبق نتایج، الگوریتم بهینه­سازی ژنتیک در شرایط تکرار یکسان، از دقت و سرعت بالاتری نسبت به سایر الگوریتم­های مورد بررسی برخوردار است. سپس از پارامترهای آماری شامل خطای مجذور میانگین مربعات، میانگین خطای مطلق و ضریب همبستگی جهت بررسی دقت الگوریتم­ها استفاده شده است. که این مقادیر برای الگوریتم ژنتیک به ترتیب برابر با ۱۰۵۲/۰ ، ۴۳۵۴/۰ و ۸۲۸۸/۰ بدست آمد. در نتیجه می­توان با دقت مناسبی، معادله حاصل از این الگوریتم را در محاسبه ضریب پخش طولی کارآمد معرفی نمود.