پیش‌بینی سرعت متوسط عمقی در کانال مرکب با پوشش‌گیاهی در سیلابدشت با استفاده از مدل برنامه‌ریزی بیان ژن

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسنده

استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان

چکیده

هدف از این مطالعه، ارائه یک روش قابل اعتماد و کم هزینه برای پیش‌بینی سرعت متوسط عمقی در کانال مرکب با وجود پوشش‌گیاهی در سیلابدشت می‌باشد، به این منظور روش هوشمند برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP)‌مورد توجه قرار گرفته است. با استفاده از خصوصیات جریان و پوشش گیاهی، نه فراسنجه بدون بعد استخراج و برای محاسبه متغیر خروجی بدون ‌بعد سرعت (نسبت سرعت متوسط عمقی به متوسط سرعت در مقطع) مورد استفاده قرار گرفت. از مجموع 508 داده آزمایشگاهی ارائه شده در مطالعه Tavakoli(2019) برای آموزش و آزمون مدل استفاده شده است. علاوه بر ارائه یک رابطه عمومی برای توزیع سرعت در تمامی عرض کانال مرکب، به دلیل تفاوت قابل توجه مقادیر سرعت در عرض کانال، توابع اختصاصی برای توزیع سرعت در کانال اصلی و سیلابدشت نیز ارائه شده است. به منظور تعیین اهمیت هر یک از متغیرهای ورودی بر پیش‌بینی سرعت در کانال مرکب با پوشش گیاهی در سیلابدشت آنالیز حساسیت انجام و مشخص گردید که پارامتر سایه‌اندازی گیاهان بیشترین تاثیر را در برآورد مدل پیش‌بینی سرعت دارد. نتایج مدل حاضر با روش تحلیلی دوبعدی SKM مقایسه و عملکرد بهتر روابط مبتنی بر GEP نشان داده شده است. ارزیابی عملکرد مدل‌ها بر مبنای شاخص‌های عملکرد نشان داد که مدل ارائه شده توسط GEP با ضریب همبستگی 902/0 و 843/0و ریشه میانگین مربعات خطا 083/0 و 092/0 به ترتیب، در کانال اصلی و سیلابدشت، در پیش‌بینی سرعت به خوبی عمل نموده و در موارد عملی قابل اجرا است.

کلیدواژه‌ها