CIVILICA We Respect the Science
(ناشر تخصصی کنفرانسهای کشور / شماره مجوز انتشارات از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی: ۸۹۷۱)

تخمین منحنی دبی- اشل در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی با استفاده از روش مبتنی بر کنتورهای هم سرعت

عنوان مقاله: تخمین منحنی دبی- اشل در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی با استفاده از روش مبتنی بر کنتورهای هم سرعت
شناسه ملی مقاله: JR_JHYDAN-18-2_001
منتشر شده در در سال 1402
مشخصات نویسندگان مقاله:

محمد محمدی - گروه مهندسی عمران-دانشکده مهندسی- دانشگاه فردوسی مشهد
محمود فغفور مغربی - استاد گروه عمران دانشگاه فردوسی مشهد

خلاصه مقاله:
برآورد دبی بر اساس منحنی سنجه جریان دائمی است که بر اساس اندازه گیری همزمان تراز سطح آب و دبی می باشد. چنین رویکردی تنها در شرایط جریان پایدار و یا جریان ناپایداری که امواج سیل رفتار سینماتیک از خود نشان می دهند مناسب است، اما در اغلب موارد شیب انرژی متغیر، همراه با نیروهای فشار و اینرسی دینامیک مربوط به دبی جریان ناپایدار، منجر به تشکیل منحنی سنجه حلقوی می شود و استفاده از نتایج حاصل از منحنی سنجه جریان دائمی می تواند خطای زیادی را به همراه داشته باشد. هدف این پژوهش، پیشنهاد و صحت سنجی روشی جدید و مبتنی بر کنتورهای هم سرعت، در تخمین منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی است. در این پژوهش به کمک الگوریتم ژنتیک و با بهره گیری از پارامتر روش SPM و سایر پارامترهای موثر بر مقدار دبی، رابطه ای برای تخمین دبی ارائه می گردد که با استفاده از این رابطه و حل معادلات سنت-ونان می توان منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی را محاسبه نمود. نتایج نشان داد که مقادیر مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) و درصد میانگین خطای مطلق (MAPE) برای هیدرگراف خروجی عمق به ترتیب ۰۳۷/۰ و %۱۰/۴ و برای هیدروگراف خروجی دبی به ترتیب ۰۲۹/۰ و %۹۷/۱۱ و همچنین خطای روش پیشنهادی در تخمین مقادیر دبی و تراز اوج کمتر از %۴ و در مورد زمان وقوع آن ها در حدود %۲ می باشد. از این روش با دقت بسیار مناسبی می­توان منحنی دبی-اشل جریان ناپایدار و همچنین هیدروگراف های عمق و دبی را برای رودخانه های طبیعی روندیابی نمود.برآورد دبی بر اساس منحنی سنجه جریان دائمی است که بر اساس اندازه گیری همزمان تراز سطح آب و دبی می باشد. چنین رویکردی تنها در شرایط جریان پایدار و یا جریان ناپایداری که امواج سیل رفتار سینماتیک از خود نشان می دهند مناسب است، اما در اغلب موارد شیب انرژی متغیر، همراه با نیروهای فشار و اینرسی دینامیک مربوط به دبی جریان ناپایدار، منجر به تشکیل منحنی سنجه حلقوی می شود و استفاده از نتایج حاصل از منحنی سنجه جریان دائمی می تواند خطای زیادی را به همراه داشته باشد. هدف این پژوهش، پیشنهاد و صحت سنجی روشی جدید و مبتنی بر کنتورهای هم سرعت، در تخمین منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی در رودخانه های طبیعی با جریان غیردائمی است. در این پژوهش به کمک الگوریتم ژنتیک و با بهره گیری از پارامتر روش SPM و سایر پارامترهای موثر بر مقدار دبی، رابطه ای برای تخمین دبی ارائه می گردد که با استفاده از این رابطه و حل معادلات سنت-ونان می توان منحنی دبی-اشل و هیدروگراف های عمق و دبی را محاسبه نمود. نتایج نشان داد که مقادیر مجذور میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) و درصد میانگین خطای مطلق (MAPE) برای هیدرگراف خروجی عمق به ترتیب ۰۳۷/۰ و %۱۰/۴ و برای هیدروگراف خروجی دبی به ترتیب ۰۲۹/۰ و %۹۷/۱۱ و همچنین خطای روش پیشنهادی در تخمین مقادیر دبی و تراز اوج کمتر از %۴ و در مورد زمان وقوع آن ها در حدود %۲ می باشد. از این روش با دقت بسیار مناسبی می­توان منحنی دبی-اشل جریان ناپایدار و همچنین هیدروگراف های عمق و دبی را برای رودخانه های طبیعی روندیابی نمود.

کلمات کلیدی:
جریان غیردائمی, کنتورهای هم سرعت, هیدروگراف, دبی-اشل, رودخانه های طبیعی

صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1732629/