مدلسازی رابطۀ دبی-اشل در مقاطع مرکب با استفاده از روش برنامهریزی بیان ژن چندمرحله-ای
نویسندگان
1 دانش آموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی سازه های آبی
2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
doi
10.22059/ije.2017.228922.497چکیده
در شرایط وقوع سیل در رودخانه های آبرفتی با مقطع مرکب، بهدلیل تبادل جریان بین مقطع اصلی و دشتهای سیلابی، محاسبۀ دبی سیلاب به کمک روشهای معمول با خطای زیادی همراه است. در این مقاله از روش جدیدی به نام برنامهریزی بیان ژن چندمرحله ای برای محاسبۀ دبی کل جریان در مقاطع مرکب مستقیم استفاده شده است. برای مدلسازی از سه متغیر بدون بعد شامل عمق نسبی جریان، پارامتر کوهیرنس مقطع مرکب و دبی جریان نسبی محاسباتی به عنوان پارامترهای ورودی و از دبی جریان نسبی مشاهداتی به عنوان پارامتر خروجی استفاده شد. با استفاده از 402 دادۀ هیدرولیکی و هندسی از 31 مقطع مرکب آزمایشگاهی و صحرایی، روابط صریحی برای محاسبۀ دبی کل جریان در مقاطع مرکب استخراج شد. میانگین خطای نسبی این روش در مراحل واسنجی و صحتسنجی بهترتیب حدود 2/10 و 6/11 درصد بهدست آمد. این میزان خطا نسبت به خطای معادلۀ مانینگ (3/19 درصد)، دقت بسیار بهتر روش برنامهریزی بیان ژن چندمرحلهای را نشان میدهد. بنابراین، کاربرد این روش در محاسبۀ دبی سیلاب رودخانههای با مقطع مرکب توصیه میشود. همچنین، میتوان با استفاده از تلفیق این ایده با محاسبات پروفیل سطح آب رودخانهها و نیز روندیابی سیل، دقت محاسبات طراحی خاکریزهای کنترل سیل را افزایش داد.