بررسی آزمایشگاهی موقعیت تشکیل حفره آبشستگی در پاییندست سدها و پیش بینی آن به کمک روش های داده کاوی

عوامل مختلفی بر محل تشکیل حفره آبشستگی ایجاد شده در اثر جریان های ریزشی تاثیر دارند. ازجمله این عوامل عمق پایاب، ارتفاع ریزش، سرعت جریان، سطح مقطع جریان ریزشی، زاویه برخورد جریان و میزان هوای ورودی به جریان می باشد. در تحقیق حاضر محل تشکیل حفره آبشستگی به صورت آزمایشگاهی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تبریز بررسی شد. همچنین توانایی شبکه های عصبی مصنوعی و مدل های درختی (مدل درختی M۵P) در تخمین محل ایجاد حفره آبشستگی در پایین دست سدها با استفاده از داده های آزمایشگاهی بررسی شده و نتایج این دو مدل با روش رگرسیونی غیر خطی چند متغیره مقایسه شد. نتایج نشان داد هر سه روش، شبکه عصبی مصنوعی، مدل درختی M۵ و روش رگرسیونی نتایج نسبتا دقیقی را در پیش بینی محل تشکیل حفره آبشستگی ارائه م یدهند؛ که برای مقدار RMSE،ا M۵ =۳.۷۵ ،ANN =۱.۷۵ و Regression=۳.۸۹ می باشند، ولی به دلیل ارائه روابط خطی ساده توسط مدل درختی M۵، این روش می تواند به عنوان روشی کاربردی برای تعیین محل تشکیل حفره آبشستگی مورد استفاده قرار گیرد. تحلیل مدل درختی M۵ نشان داد که ۴ رابطه با معادلات خطی متفاوت، الگوی تغییرات محل تشکیل حفره آبشستگی را مدل می کنند. علاوه براین، تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاهی نشان داد روابط رگرسیونی ارائه شده در تحقیق حاضر نسبت به روش رایج (استفاده از معادلات پرتابه)، خطای خیلی کمتری در هنگام پیش بینی محل تشکیل حفره آبشستگی دارند. همچنین نتایج آزمایشگاهی نشان داد ارتفاع آب گذرنده از روی سازه موثرترین پارامتر در محل تشکیل حفره آبشستگی می باشد.

Keywords:

حفره آبشستگی , مدل درختی M۵ , شبکههای عصبی مصنوعی , جریان ریزشی , معادلات پرتابه