بررسی روند تأثیرات پارامترهای هیدرولیکی و رسوبی بر میزان انتقال بار بستر با استفاده از همبستگیهای آماری و روشهای یادگیری ماشین | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 53، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 99-112 اصل مقاله (2.3 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2022.333131.669123 | ||
| نویسندگان | ||
| کیومرث روشنگر* 1؛ سمیرا جولازاده2 | ||
| 1استاد گروه مهندسی آب، دانشکده عمران دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 2کارشناس ارشد مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی, دانشکده عمران دانشگاه تبریز, تبریز, ایران | ||
| چکیده | ||
| در مهندسی هیدرولیک و رودخانه، بارهای جامد رسوبی نقش اساسی را در تعیین رفتار رودخانه و کنترل مورفولوژی دارند؛ به همین دلیل ارزیابی و برآورد صحیح انتقال بار جامد رسوبی از دیرباز یکی از مسائل عمده و اصلی در علوم مرتبط با مهندسی رودخانه و محیطزیست میباشد. هدف از این تحقیق برآورد میزان انتقال بار بستر در 19 رودخانه با بستر شنی میباشد. بدین منظور، ابتدا روند همبستگی آماری بین پارامتر انتقال رسوب (دبی بار بستر) و پارامترهای هیدرولیکی و رسوبی (دبی جریان، عمق جریان، سرعت متوسط جریان، قطر متوسط ذرات رسوب، عدد فرود و...) بررسی شده و دبی بار بستر بهصورت تابع رگرسیونی تکمتغیره برآورد میشود. مطابق نتایج ارائه شده به یک همبستگی مطلوبی بین پارامتر انتقال رسوب و پارامترهای هیدرولیکی و رسوبی رسیده شد و نتایج نشان داد این روابط رگرسیون ساده در اکثر رودخانهها از دقت قابلقبولی برخوردار بوده است. ثانیاً، عملکرد 10 رابطه تجربی در پیشبینی بار بستر مورد بررسی قرار گرفت. همة فرمولها از نتایج خیلی ضعیفی برخوردار بودهاند؛ به همین دلیل پارامتـرهای مربوط به فرمولهایی که نتایج نسبتاً بهتری نسبت به فرمولهای دیگر داشتهاند، انتخاب شده و بهمنظور افزایش دقت برآورد، بار دیگر با استفاده از دو روش یادگیری ماشین مبتنی بر کرنل: ماشین بردار پشتیبان (SVM)، رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) مدلسازی انجام شد. نتایج حاصله نشان داد روشهای ماشینی از دقت قابلقبولی در پیشبینی بار بستر برخوردار بودهاند و مدل مربوط به پارامترهای فرمول بگنولد که شامل پارامترهای قدرت جریان، عمق جریان و قطر متوسط ذرات رسوب میباشد، با دارا بودن ضریب همبستگی و شاخص نش - ساتکلیف به ترتیب برابر 923/0R= و 851/0 NSE=برترین مدل حاصل از روشهای ماشینی میباشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پیشبینی رسوب؛ همبستگی آماری؛ روابط تجربی؛ ماشین بردار پشتیبان؛ رگرسیون فرآیند گاوسی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 760 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 598 |
||