شبیه سازی جریان و رسوب حوزه آبخیز سد فریمان با استفاده از مدل SWAT و الگوریتم ژنتیک

تعیین مقدار رسوب حوضه و توزیع مکانی آن با اندازه گیری های میدانی در عمل با چالش جدی مواجه است. از این رو، مدل های مختلف، به منظور شبیه سازی فرسایش خاک و برآورد رسوب استفاده می شود. مدل SWAT یکی از مدل های هیدرولوژیکی نیمه فیزیکی و نیمه توزیعی است که در سال های اخیر کاربرد گسترده ای داشته است؛ اما شبیه سازی رسوب این مدل نسبت به دبی جریان با خطای زیادی همراه می باشد که بخشی از آن به دلیل استفاده از روش های تجربی هم چون منحنی سنجه رسوب برای برآورد رسوب می باشد. از این رو، در این تحقیق برای شبیه سازی رواناب و رسوب در حوزه سد فریمان از قابلیت های الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه سازی رابطه دبی– رسوب استفاده گردید. بدین منظور مسئله بهینه سازی الگوریتم ژنتیک به صورت یک فضای جستجو از مقادیر پیوسته ضرایب رابطه دبی- رسوب، در نرم افزار MATLAB برنامه نویسی شد و ضرایب بهینه تعیین گردید. نتایج تحقیق، عملکرد بهتر الگوریتم ژنتیک در برآورد رسوب با ضریب نش- ساتکلیف 46/0، ضریب تعیین 72/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 9/70 نسبت به منحنی سنجه را نشان می دهد. از این رو داده های حاصل از این روش برای آنالیز حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT استفاده گردید. در ارزیابی مدل، ضریب نش ساتکلیف دبی ماهانه برای دوره 7 ساله واسنجی و دوره 3 ساله اعتبارسنجی به ترتیب 75/0 و 85/0 و برای رسوب ماهانه به ترتیب 73/0 و 76/0 به دست آمد. نتایج تحقیق بیانگر کارایی خوب مدل SWAT در شبیه سازی رواناب و رسوب می باشد، همچنین استفاده از الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه سازی رابطه دبی– رسوب نقش مهمی در تعیین مقادیر رسوب و دقت شبیه سازی مدل داشته است.