شبیه سازی بارهیدرولیکی با استفاده از الگوریتم‌ بهینه سازی تجمع ذرات و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی: مزارع کشت و صنعت نیشکر دعبل خزاعی)

Abstract

آزمایش‌های مزرعه‌ای به منظور شناخت شرایط موجود سامانه‌های زهکشی مفید هستند، اما محدودیت‌های قابل توجهی نیز دارند. از جمله اینکه، این آزمایش‌ها را نمی‌توان برای پیشبینی استفاده کرد. کاربرد مدل‌های شبیه‌سازی این محدودیت‌ها را تا حدود زیادی برطرف می‌کند. اما قبل از کاربرد چنین مدل‌هایی، درستی نتایج بدست آمده از آن‌ها باید با نتایج آزمایش‌های مزرعهای مقایسه گردد. در این پژوهش از الگوریتم بهینه‌سازی تجمع ذرات و الگوریتم ژنتیک برای پیش‌بینی بارهیدرولیکی استفاده شده است. بدین منظور مزرعه 11-9R از مزارع نیشکر دعبل خزاعی انتخاب و تعدادی پیزومتر در فواصل مختلف از جمع کننده زهاب و در اعماق 2/2، 3، 4و 5 متری از سطح زمین نصب شد. تغییرات بار هیدرولیکی پیزومترها، و همچنین پارامترهای ورودی مدل شامل حجم آب آبیاری و دبی زهکش‌ها از مهر 1392 تا آذر 1393 بصورت روزانه برداشت شد. نتایج نشان داد که بالاترین دقت در پیش‌بینی بارهیدرولیکی مربوط به الگوریتم بهینه‌سازی تجمع ذرات می‌باشد. به طوری‌که مقدارمیانگین RMSE اعماق مختلف بین مقادیر اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی شده با الگوریتم‌های بهینه‌سازی تجمع ذرات و ژنتیک به ترتیب برابر 098/0و 114/0 و مقدار میانگین ضریب R^2 در اعماق مختلف برای الگوریتم‌های بهینه‌سازی تجمع ذرات و ژنتیک به ترتیب برابر 991/0و 94/0 بدست آمد. همچنین نتایج آزمون آماری مقایسه میانگین‌ها بین داده‌های اندازه‌گیری و شبیه‌سازی شده نشان می‌دهد، بین هیچکدام از مقادیر پیش‌بینی ‌شده توسط مدل‌ها با داده‌های اندازه‌گیری شده اختلاف معنی‌داری وجود ندارد.