استفاده از محاسبات نرم در پیش‌بینی و برآورد دبی جریان و بررسی جریان زیست-محیطی (مطالعه موردی: رودخانه خرخره‌چای)

Abstract

پیش­بینی جریان رودخانه و جریان زیست­محیطی به منظور تأمین نیاز اکوسیستم رودخانه، بهره­برداری و برنامه­ریزی منابع آب، لازم و ضروری است. در تحقیق حاضر، ابتدا عملکرد مدل­های فازی- عصبی و برنامه­ریزی بیان ژن برای پیش­بینی جریان رودخانه خرخره­چای مورد بررسی قرار گرفت. رودخانه خرخره­چای از شعب رودخانه سقز در استان کردستان است که از تلاقی سه شاخه آب رغجو، ایراب، پیرسلیمان در روستای خرخره­چای به وجود آمده است. در مهندسی منابع آب استفاده از داده­های ایستگاه مجاور و مشابه جهت پیش­بینی جریان در ایستگاه فاقد آمار مورد توجه می­باشد. بدین منظور از داده­های روان آب ماهانه ایستگاه هیدرومتری صفاخانه بر روی رودخانه ساروق­چای به مدت 21 سال جهت پیش­بینی جریان خرخره در ایستگاه سنته استفاده گردید. همچنین در این تحقیق اثرات دوره­ای و فصلی جریان ماهانه بر روی عملکرد پیش­بینی مدل­ها مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از پیش­بینی جریان، در بخش دوم تحقیق جریان زیست­محیطی رودخانه ساروق­چای با استفاده از دو روش اکو- هیدرولوژیک DRM،FDC Shifting برآورد شد. در بخش اول مطالعه، نتایج نشان داد که روش­های فازی- عصبی و برنامه­ریزی بیان ژن نتایج قابل قبولی در پیش­بینی جریان رودخانه داشتند. با این وجود مدل برنامه­ریزی بیان ژن به دلیل ارائه رابطه ریاضی حاکم بر مسأله مورد مطالعه نسبت به مدل فازی- عصبی برتری داشت. نتایج بخش دوم تحقیق نشان داد که برای حفظ رودخانه ساروق­چای در حداقل وضعیت اکولوژیکی قابل قبول (کلاس مدیریت زیست­محیطی C)، به طور متوسط، شدت جریان 05/2 مترمکعب بر ثانیه (معادل 23 درصد متوسط جریان سالانه) در طول رودخانه تا دریاچه ارومیه، بایستی برقرار باشد.