بررسی روند تاثیرات پارامترهای هیدرولیکی و رسوبی بر میزان انتقال بار بستر با استفاده از همبستگی های آماری و روش های یادگیری ماشین

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 76

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJSWR-53-1_008

تاریخ نمایه سازی: 31 اردیبهشت 1402

چکیده مقاله:

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 محیط زیست می­باشد. هدف از این تحقیق برآورد میزان انتقال بار بستر در ۱۹ رودخانه با بستر شنی می باشد. 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 به صورت تابع رگرسیونی تک متغیره برآورد می شود. 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. ثانیا، عملکرد ۱۰ رابطه تجربی در پیش­بینی بار بستر مورد بررسی قرار گرفت. همه فرمول­ها از نتایج خیلی ضعیفی برخوردار بوده­اند؛ به همین دلیل پارامترهای مربوط به فرمول­هایی که نتایج نسبتا بهتری نسبت به فرمول­های دیگر داشته­اند، انتخاب شده و به منظور 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 بوده اند و مدل مربوط به پارامترهای فرمول بگنولد که شامل پارامترهای قدرت جریان، عمق جریان و قطر متوسط ذرات رسوب می باشد، با دارا بودن ضریب همبستگی و شاخص نش - ساتکلیف به ترتیب برابر ۹۲۳/۰R= و ۸۵۱/۰ NSE=برترین مدل حاصل از روش های ماشینی می باشد.

نویسندگان

کیومرث روشنگر

استاد گروه مهندسی آب، دانشکده عمران دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

سمیرا جولازاده

کارشناس ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی, دانشکده عمران دانشگاه تبریز, تبریز, ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Azamathulla, H.M., Chang, C.K., Ghani, A.A., Ariffin, J., Zakaria, N.A. ...
  • Azamathulla, H.M., Ghani. A.A., Chang, C.K., Hasan Z.A. & Zakaria, ...
  • Azamathulla, H. M., Haghiabi, A. H. & Parsaie, A. (۲۰۱۶). ...
  • Bagnold, R.A. (۱۹۸۰). An empirical correlation of bed load transport ...
  • Barry, J.J., Buffington, J.M. & King, J.G. (۲۰۰۴). A general ...
  • Batalla, R.J. (۱۹۹۷). Evaluating bed-material transport equations from field measurements ...
  • Bhattacharya, B., Price, R. K. & Solomatine, D. P. (۲۰۰۷). ...
  • Brown, C.B. (۱۹۵۰). Sediment transportation. Engineering hydraulic, edited by H. ...
  • Khorram, S. & Ergil, M. (۲۰۱۰b). Most influential parameters for ...
  • King, J.G., Emmett, W.W., Whiting, P.J., Kenworthy, R.P. & Barry, ...
  • Kitsikoudis, V., Sidiropoulos, E. & Hrissanthou, V. (۲۰۱۴). Machine learning ...
  • Kumar, M. & Kar, I.N. (۲۰۰۹). Non-linear HVAC computations using ...
  • Mahmoodzadeh, A., Mohammadi, M., Ibrahim, H. H., Rashid, T. H., ...
  • Meyer-Peter, E. & Müller, R. (۱۹۴۸). Formulas for bed-load transport. ...
  • Legates, D.R. & McCabe, G.J. (۱۹۹۹). Evaluating the Use of ...
  • López, R., Vericat, D. & Batalla, R.J. (۲۰۱۳). Evaluation of ...
  • Pal, M. & Deswal, S. (۲۰۱۰). Modelling pile capacity using ...
  • Pal, M., Singh, N. K. & Tiwari, N. K. (۲۰۱۴). ...
  • Parker, G., Klingeman, P.C. & McLean, D.G. (۱۹۸۲). Bedload and ...
  • Rasmussen, C. E. & Williams, C. K. (۲۰۰۶). Gaussian process for ...
  • Rezazadeh Joude, A. & Sattari, M. T. (۲۰۱۶). Performance assessment ...
  • Rottner, J. (۱۹۵۹). A formula for bed load transportation. La ...
  • Roushangar, K. & Koosheh, A. (۲۰۱۵). Evaluation of GA-SVR method ...
  • Roushangar, K. & Ghasempour, R. (۲۰۱۷). Prediction of Non-Cohesive Sediment ...
  • Roushangar, K. & Shahnazi, S. (۲۰۱۹). Prediction of sediment transport ...
  • Roushangar, K. & Shahnazi, S. (۲۰۲۰). Determination of influential parameters ...
  • Schoklitsch, A. (۱۹۵۰). Handbuch des wasserbaues [Handbook of hydraulic engineering]. ...
  • VanRijn, L.C. (۱۹۸۴a). Sediment transport, Part I: Bedload transport. Journal ...
  • Vapnik,V. (۱۹۹۵). The Nature of Statistical Learning Theory. Data Mining ...
  • Vázquez-Tarrío, D. & Menéndez-Duarte, R. (۲۰۱۵). Assessment of bedload equations ...
  • Wang, W., Xu, D., Chau, K. & Chen, S. (۲۰۱۳). ...
  • Wilcock, P.R. & Crowe, J.C. (۲۰۰۳). Surface-based transport model for ...
  • Wong, M. & Parker, G. (۲۰۰۶). Reanalysis and correction of ...
  • Zhang, K., Wang, Z.Y. & Liu, L. (۲۰۱۰). The effect ...
  • نمایش کامل مراجع