بهرام رضایی

رودخانه ها و کانال ها به عنوان مجاری انتقال آب محسوب می شوند که امروزه به واسطه اهمیت منابع آب و افزایش بهره برداری از این منابع، شناخت و بررسی جریان در آن ها امری مهم تلقی می شود. توزیع تنش برشی مرزی و سرعت متوسط عمقی از مشخصه های مهم هیدرولیکی در کانال های روباز به شمار می روند که شناخت چگونگی توزیع آن ها در مجاری انتقال می تواند در مطالعه آشفتگی جریان و انتقال رسوب مفید باشد. برای اندازه گیری پارامترهای مهم هیدرولیکی از جمله سرعت متوسط عمقی و تنش برشی مرزی روش های مختلفی پیشنهاد شده است. روش SKM یکی از این روش ها است که برای اولین بار توسط شیونو و نایت 1988 معرفی شد. روش SKM در واقع یک مدل شبه دوبعدی است که براساس انتگرال گیری در عمق معادلات ناویه-استوکس و حل تحلیلی آن بنا شده است. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم ژنتیک پارامترهای SKM به صورت خودکار بهینه شدند. در این روش ابتدا معادله SKM با پارامترهای اولیه که توسط الگوریتم ژنتیک فرض می شود برای کانال ذوزنقه ای ساده اعمال شد. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهترین مقدار برای این پارامترها محاسبه شد. در انتها برای اطمینان از مقادیر به دست آمده از این روش نتایج سرعت متوسط عمقی و تنش برشی به دست آمده از این روش با مقادیر به دست آمده در آزمایشگاه مقایسه شد. مقایسه نتایج نشان داد که پارامترهای محاسبه شده در این تحقیق با دقت خوبی محاسبه شده است و در نتیجه سرعت متوسط عمقی و تنش برشی با دقت زیادی تخمین زده شدند. همچنین نتایج نشان داد که بهترین مقدار برای عامل اصطکاک برابر 02/0، برای تعداد نسل 125، پول سایز 120، تورنمنت سایز 70، احتمال ترکیب 9/0 و شاخص توزیع ترکیب 10 می باشد. در نهایت بهترین مقدار برای ویسکوزیته گردابی در پنل های 1 تا 4 به ترتیب 9/0، 19/0، 48/0 و 23/0 و بهترین مقدار ترم جریان در پنل های 1 تا4 به ترتیب 18/0-، 42/0، 73/0 و 24/0- می باشد.