کاربرد محاسبات نرم در افزایش دقت پیشبینی ضریب دبی جریان سرریزهای جانبی مستطیلی
نویسندگان
1 گروه عمران، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران
doi
10.22125/iwe.2022.150692چکیده
به دلیل نقش ضریب دبی جریان در ظرفیت گذردهی سرریزها، پیشبینی دقیق آن از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این پژوهش از دو الگوریتم GEP و SVM برای شبیهسازی ضریب دبی در سرریز جانبی مستطیلی نصب شده در کانال اصلی مستطیلی (سناریوی اول) و ذوزنقهای (سناریوی دوم) استفاده شده است. ابتدا پارامترهای موثر بر Cd شامل عدد فرود بالادست (Fr1)، عمق آب بالادست (h1 یا yo)، ارتفاع سرریز (P یا W)، طول سرریز جانبی (L)، عرض کانال اصلی (b) و شیب جانبی دیواره کانال اصلی (Z) شناسایی شدند. سپس به کمک تحلیل ابعادی، چهار پارامتر بیبعد Fr1، ، و در سناریوی اول و سه پارامتر بیبعد 1Fr، Z و در سناریوی دوم استخراج شدند. نتیجههای دو الگوریتم با نتیجههای معادلههای تجربی و رگرسیونی به کمک شاخصهای مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (2R)، خطای نسبی (RE) و نسبت تفاوت توسعه داده شده استاندارد شده (ZDDR) مقایسه شدند. مقدار (RMSE، 2R، RE، ZDDR) در فاز آزمون برای سناریوی اول در الگوریتمهای GEP و SVM به ترتیب (036/0، 962/0، 76/7، 48/5) و (037/0، 952/0، 6/9، 8/3) و برای معادلهی رگرسیونی کلاسیک برتر (040/0، 912/0، 527/4، 439/2) محاسبه شدند. در سناریوی دوم نیز مقدارهای متناظر برای الگوریتمهای GEP و SVM به ترتیب (0676/0، 992/0، 1/3، 14/1) و (043/0، 934/0، 3/10، 71/0) و برای معادلهی رگرسیونی (068/0، 818/0، 9/11، 511/0) محاسبه شدند. نتیجهی پژوهش نشان دهندهی برتری الگوریتمهای هوشمند نسبت به روشهای کلاسیک و همچنین برتری الگوریتم GEP نسبت به SVM بود.