بررسی پارامترهای تاثیرگذار در تخمین افت انرژی در آبروهای زیرزمینی شیبدار مخروطی شکل با استفاده از روش رگرسیون فرآیند گاوسی
نویسندگان
1 مربی، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی ساختمان و معماری، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران
2 دانشگاه فنی و حرفه ای- دانشجوی دکتری عمران سازه های هیدرولیکی دانشگاه تبریز
3 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر - ایران
doi
چکیده
افت انرژی موضعی یکی از پارامترهای اساسی طراحی آبروهای زیرزمینی یا کالورت ها است. تاکنون مطالعات بسیاری در این خصوص انجام شده و روابط متعددی برای تخمین ضریب افت انرژی موضعی ارائه گردیده است. مطالعات قبلی نشان داده است که ضریب افت انرژی یک پارامتر وابسته به متغیرهای هیدرولیکی جریان و هندسه کالورت است. بااین حال، به دلیل وجود عدم قطعیت در پدیده روابط موجود منجر به نتایج جامع و دقیقی نشده است. در این تحقیق، چندین مدل با در نظر گرفتن ورودیهای مختلف با استفاده از دادههای آزمایشگاهی جهت تخمین ضریب افت انرژی موضعی در آبروهای زیرزمینی مخروطی شیبدار تعریف شده و کارایی روش هوشمند رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) به عنوان یک رویکرد مبتنی بر کرنل مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج حاصله با روش برنامه ریزی بیان ژن (GEP) مقایسه گردید. همچنین، به منظور تعیین تاثیر پارامترهای ورودی آنالیز حساسیت انجام شد. نتایج حاصله کارایی بالای روش بهکاررفته در تحقیق را در تخمین ضریب افت انرژی به اثبات رساند. نتایج مدلسازی با روش GPR نشان داد که مدل با پارامترهای ورودی عدد فرود (Fr)، نسبت عمق آب به قطر آبرو زیرزمینی (Hw/D) و طول کاهنده (Lr)، مدل برتر است. در این حالت مقادیر معیارهای ارزیابی برای سری دادههای آزمون بهصورت CC=0.85، DC=0.799 و RMSE=0.2 بدست آمد. همچنین، با انجام آنالیز حساسیت، مشاهده شد که عدد فرود بیشترین تاثیر را بر ضریب افت موضعی دارد و میتواند باعث افزایش قابل توجهی در کارایی مدل گردد. استفاده از عدد فرود باعث افزایش تقریبا 40 درصدی دقت مدلسازی شد.