مدل سازی طول پر ش هیدرولیکی بر روی بسترهای زبر شیب دار با استفاده از سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی - الگوریتم ژنتیک

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری منابع آب، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

doi
چکیده

< p>معمولاً تبدیل سریع رژیم فوق ‌بحرانی جریان به زیر بحرانی با پرش هیدرولیکی همراه است. این پدیده به طور کلی بعد از سازه‌های هیدرولیکی از قبیل سرریز اوجی به‌وقوع می‌پیوندد. یکی از مهمترین پارامترهای پرش هیدرولیکی که در تعیین ابعاد حوضچه‌های آرامش استفاده می‌شود، طول پرش هیدرولیکی است. در مطالعه حاضر، یک روش ترکیبی برای پیش‌بینی طول پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر شیب‌دار توسعه داده می‌شود. به‌عبارت دیگر، روش حاضر با ترکیب روش‌های سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی با الگوریتم ژنتیک (ANFIS-GA) ارائه شده است. در این مطالعه، به‌منظور سنجش عملکرد مدل‌های ANFIS- GA از شبیه‌سازی مونت کارلو استفاده می‌گردد. در ابتدا، پارامترهای مؤثر بر روی طول پرش هیدرولیکی که شامل عدد فرود جریان، نسبت زبری بستر، نسبت اعماق مزدوج و شیب بستر شناسایی می‌شود. سپس با توجه به پارامترهای مذکور پنچ مدل ANFIS-GA تعریف می‌شود. در ادامه، نتایج مدل‌های پنج‌گانه ANFIS-GA مورد بررسی قرار می‌گیرد که با تجزیه و تحلیل نتایج مدل‌سازی، مدل برتر معرفی شد. مدل برتر، مقادیر آزمایشگاهی را با دقت قابل قبولی پیش‌بینی می‌کند. به‌عنوان مثال مقادیر درصد میانگین مطلق خطا، خطای جذر میانگین مربعات برای این مدل به‌ترتیب مساوی 520/4 و 781/0 محاسبه گردیده است. همچنین نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد که عدد فرود جریان در بالادست پرش هیدرولیکی موثرترین پارامتر در مدل‌سازی طول پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر شیب‌دار با استفاده از مدل ANFIS-GA است.