مدل‌سازی ضریب دبی سرریزهای جانبی واقع بر کانال‌های همگرا توسط مدل ترکیبی انفیس- کرم شبتاب

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا

2 استادیار سازه های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

3 دانشیار منابع آب، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه

4 دانشیار منابع آب، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه

doi
10.22034/ws.2021.41418.2371
چکیده

در این مطالعه یک مدل هیبریدی برای تخمین ضریب دبی سرریزهای جانبی واقع بر کانال‌های همگرا توسعه داده شد. به عبارت دیگر با استفاده از الگوریتم کرم شبتاب (FA) شبکه انفیس (ANFIS) بهینه سازی شد. سپس با استفاده از پارامترهای ورودی، شش مدل ANFIS و ANFIS-FA تعریف شد. در ابتدا بهینه‌ترین تعداد خوشه‌ها برای شبکه ANFIS محاسبه شد. همچنین در این مطالعه برای بررسی دقت مدل‌سازی‌ها از شبیه‌سازی مونت کارلو استفاده گردید. علاوه بر این برای صحت سنجی نتایج مدل‌سازی‌ها از روش اعتبار سنجی ضربدری بهره گرفته شد. با تجزیه و تحلیل مدل‌سازی‌های مشاهده شد که مدل‌های هیبریدی در مقایسه با مدل ANFIS دارای دقت بیشتری هستند. سپس مدل برتر معرفی شد که این مدل مقادیر ضریب دبی را بر حسب کلیه پارامترهای ورودی تخمین می‌زند. مدل برتر مقادیر ضریب دبی را با دقت مناسبی شبیه‌سازی کرد. به عنوان مثال مقادیر R2، MAE و RMSE برای مدل برتر به‌ترتیب برابر 933/، 011/0 و 015/0 محاسبه شد. همچنین حدودا 98 درصد نتایج مدل برتر دارای خطایی کمتر از 12 درصد بود. بر اساس نتایج عدم قطعیت، مدل برتر دارای عملکردی بیشتر از مقدار واقعی بود. تحلیل حساسیت نشان داد که عدد فرود جریان در پائین‌دست سرریز جانبی موثرترین پارامتر ورودی بود.