جلال صادقیان

با توجه به محدودیت منابع آبی کشور، استفاده بهینه از آن ضروری است. لذا تقسیم آب و تحویل حجمی آن نیاز به سازه های کنترل و اندازه گیری دقیق جریان دارد. دریچه های کشویی و قطاعی جزء مهم ترین سازه های کنترل کننده جریان هستند. پس تخمین جریان از زیر این دریچه ها حائز اهمیت بسیار خواهد بود و جهت استفاده بهینه از این سازه ها نیازمند تعیین دقیق ضریب دبی عبوری از آن ها هستیم. کالیبراسیون یا واسنجی یکی از اقدامات لازم جهت نیل به این مهم می باشد که آن را عملیات به دست آوردن روابط جریان برای سازه موردنظربه صورت دقیق و از طریق اندازه گیری تعریف می کنند. روش های تبرید تدریجی و جامعه مورچگان ازجمله روش های بهینه سازی عددی با ساختار تصادفی هوشمند هستند که امروزه استفاده از آن در حل مسائل پیچیده ی مهندسی با توجه به قابلیت ها و توانایی های آن رو به افزایش نهاده است. الگوریتم تبرید تدریجی از فرآیند طبیعی آنیلینگ و الگوریتم جامعه مورچگان از رفتار جستجوگرانه مورچگان به سمت غذا الهام گرفته شده اند. در این پژوهش از داده های آزمایشگاهی دریچه کشویی و قطاعی مستقر در فلومی به طول، عرض و ارتفاع 6/12، 6/0 و 65/0 متر و با محدوده دبی 01/0-09/0 مترمکعب بر ثانیه در حالت جریان آزاد و مستغرق استفاده شده و روابط مربوط به این دریچه ها در هر دو حالت جریان آزاد و مستغرق با استفاده از دو الگوریتم تبرید تدریجی و جامعه مورچگان، مورد کالیبراسیون قرارگرفته است. تابع هدف ارائه شده به الگوریتم ها مجموع مربع اختلافات دبی بوده که مورد کمینه سازی قرارگرفته و بهینه ترین ضرایب برای دریچه کشویی در حالت جریان آزاد و مستغرق به ترتیب 686/0 و 881/0 و برای دریچه قطاعی در حالت جریان آزاد و مستغرق به ترتیب 698/0 و 938/0 به دست آمد. درنهایت شاخص های آماری برای 70% داده-ها که در کالیبراسیون استفاده شده بودند و 30% باقی مانده جهت اعتبار یابی، به صورت جداگانه محاسبه گردید. همچنین با استفاده از این شاخص ها دقت روابط مختلف نسبت به یکدیگر و نسبت به داده های واسنجی و اعتبار یابی مقایسه گردید. به طورکلی نتایج نشان داد که استفاده از این روش ها دارای دقت بسیار خوبی جهت کالیبراسیون می باشد و می توان آن ها را جایگزینی برای روش های پرهزینه و زمان بر میدانی قرار داد.