برآورد رسوب معلق با استفاده از مدلهای ناپارامتریک M5و رگرسیون تطبیقی چند متغیره اسپلاین (MARS) (مطالعه موردی: رودخانههای تیره-ماربره لرستان)
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه لرستان، ایران
2 دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران
3 دانشیار، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
doi
10.22125/iwe.2021.142020چکیده
در پژوهش حاضر از الگوریتم درختی M5 و رگرسیون تطبیقی چند متغیره اسپلاین MARS بهعنوان روشهای نوین جهت برآورد بار معلق رسوب در مقایسه با روش منحنی سنجه رسوب استفاده شده است. اطلاعات مورداستفاده در این پژوهش شامل دبی جریان آب و دبی رسوب مربوط به چهار ایستگاه هیدرومتری تیره دورود و تیره مروک بر روی رودخانه تیره و همچنین ماربره دورود و ماربره دره تخت بر روی رودخانه ماربره در استان لرستان است. جهت ساخت و صحت سنجی مدلها، دبی جریان با یک، دو و سه روز تأخیر و دبی جریان همان روز به همراه باران بهعنوان پارامترهای ورودی و دبی بار معلق رسوب بهعنوان پارامتر خروجی در نظر گرفته شد. جهت بررسی کارایی مدلها و مقایسه نتایج آنها با روشهای متداول موجود از آنالیزهای آماری استفاده شد. در ایستگاه ماربره دورود، مقدار RMSE و R2 مربوط به مدل M5 به ترتیب 47/0 و 71/0 و برای مدل MARS به ترتیب 46/0و 72/0 بوده درحالیکه در روش منحنی سنجه این مقدار 56/0 و 64/0 است. عملکرد مدلهای ارائهشده، نشاندهنده بهبود دقت و توانایی آنها در تخمین بار معلق رسوب میباشد. نتایج حاصل نشان داد که معادلات ارائهشده توسط مدلهای درختی M5 و MARS دقت بیشتری نسبت به منحنی سنجه دارند. بر اساس نتایج بهدستآمده مشاهده شد که دو روش M5 و MARS پاسخهای نزدیک به هم ارائه دادهاند، اما در نهایت با توجه به ساختار ساده و مفهومی مدل M5 این روش بهعنوان روش مناسبتر جهت برآورد بار معلق در محدوده موردمطالعه انتخاب گردید. علاوه بر آن بررسی روابط بهدستآمده از دو مدل M5 و MARS نشان داد که از میان پارامترهای ورودی، دبی جریان روز قبل و همان روز جهت برآورد بار معلق مورداستفاده قرار گرفتهاند و مقادیر پیشبینی بیش از هر عاملی متأثر از این دو عامل بودهاند.