مدل‌سازی انتقال رسوب در لوله‌های دایروی ‌صاف و زبر انتقال دهنده آب باران با استفاده از آنالیز فاکتوریل و روش‌های هوشمند و تجربی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، ایران

2 مهندسی و مدیریت منابع آب،دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

doi
10.22060/ceej.2020.17406.6553
چکیده

رسوب‌گذاری یکی از مشکلات جدی در لوله­های انتقال آب و فاضلاب شهری است که انتقال جریان آب را مختل می­‌کند. به دلیل پیچیدگی پدیده انتقال رسوب و وجود چندین پارامتر موثر در تخمین آن، تعیین روابط حاکم مشکل می‌­باشد. در این تحقیق کارایی روش هوشمند رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) در تخمین انتقال رسوب در لوله‌های دایروی شکل انتقال دهنده آب باران در دو بستر صاف و زبر بررسی شده است. در این راستا، با استفاده از روش آنالیز فاکتوریل و با در نظر گرفتن مشخصات هیدرولیکی و ذرات رسوبی، ابتدا پارامترهای دارای همبستگی بیشتر با پارامتر انتقال رسوب در هر نوع لوله تعیین شد. سپس، با استفاده از این پارامترها مدل‌های متفاوتی تعریف گردید و با استفاده از سه سری داده آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، دقت نتایج حاصله با روش­های سنتی مقایسه شد. نتایج حاصله کارایی و برتری روش هوشمند GPR را در تخمین رسوب انتقالی از لوله‌های انتقال آب باران نسبت به معادلات تجربی مبتنی بر تکنیک­های رگرسیون غیرخطی نشان داد. برای دو لوله با شرایط هیدرولیکی اشاره شده، مدل با پارامترهای λs, Fm, Dgr, d50/y که به ترتیب بیانگر اندازه نسبی ذرات، اندازه بدون بعد ذرات، عدد فرود ذرات رسوب و ضریب اصطکاک کلی می­‌باشند، مدل برتر به­ دست آمد. همچنین مشاهده شد که قطر لوله بر کارایی مدل­ها تاثیرگذار بوده و با افزایش قطر لوله دقت مدل افزایش می­یابد. نتایج آنالیز حساسیت به دو روش فاکتوریل و حذفی نیز نشان داد که پارامتر d50/y تاثیرگذارترین پارامتر در مدل­‌سازی است.