مدلسازی رسوبات معلق رودخانه با استفاده از محاسبات نرم (مطالعه موردی: رودخانه درهرود)

جابهجایی و تهنشینی بار معلق رودخانه ها باعث بروز مشکلات زیادی از جمله رسوبگذاری در مخازن سدها، تغییر مسیر رودخانه ها به دلیل رسوبگذاری در بستر آنها، کاهش ظرفیت آبگذری آبراهه ها و تاسیسات انتقال آب و همچنین تغییر کیفیت آب به لحاظ مصارف شرب و کشاورزی میشود. در این پژوهش از مدلهای فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS)، برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) جهت مدلسازی و پیشبینی میزان رسوبات معلق حوضه آبریز درهرود در استان اردبیل استفاده شد. در این راستا از داده های رسوب و دبی جریان ایستگاه هیدرومتری مشیران بر روی رودخانه درهرود (واقع در بالادست سد عمارت) استفاده شد. پس از آزمون هشت سناریوی مختلف توسط مدل SVR، الگوی ترکیبی شامل مقادیر دبی جریان در همان روز، دبی جریان و رسوب معلق در گام زمانی قبل بهعنوان بهترین الگو شناخته شد. الگوی مذکور برای مدلهای ANFIS و GEP نیز بهعنوان ورودی استفاده شد. نتایج بیانگر عملکرد قابل قبول مدلها و برتری مدل SVR با بیشترین ضریب تعیین (97/0=R2)، کمترین ریشه میانگین مربعات خطا ( ton/day17343=RMSE) و همچنین شاخصهای نش-ساتکلیف (97/0=NS) و ویلموت (98/0=WI) در مرحله صحتسنجی بود. علاوه بر آن، توزیع فراوانی قدر مطلق خطای پیشبنی و نمودار جعبهای توزیع خطای پیشبینی مدلهای هوشمند نیز تایید کننده عملکرد بهتر مدل SVR بود. ضمنا، کارآیی مدل ANFIS تا حدی بهتر از مدل GEP بود. ضرایب و توابع بهکار رفته برای واسنجی مدلهای هوشمند مورد استفاده در این پژوهش میتواند برای تخمین رسوبات معلق ایستگاه های مجاور فاقد آمار دارای شریط زمینساختی و هیدرولوژیکی یکسان در سطح منطقه بسیار مفید واقع شود.