شیخی, یاسر, لشکرآرا, بابک, فتحی مقدم, منوچهر, والی پور, مهسا. (1397). تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری. علوم و مهندسی آبیاری, 41(3), 171-184. doi: 10.22055/jise.2017.21526.1547
یاسر شیخی; بابک لشکرآرا; منوچهر فتحی مقدم; مهسا والی پور. "تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری". علوم و مهندسی آبیاری, 41, 3, 1397, 171-184. doi: 10.22055/jise.2017.21526.1547
شیخی, یاسر, لشکرآرا, بابک, فتحی مقدم, منوچهر, والی پور, مهسا. (1397). 'تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری', علوم و مهندسی آبیاری, 41(3), pp. 171-184. doi: 10.22055/jise.2017.21526.1547
شیخی, یاسر, لشکرآرا, بابک, فتحی مقدم, منوچهر, والی پور, مهسا. تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری. علوم و مهندسی آبیاری, 1397; 41(3): 171-184. doi: 10.22055/jise.2017.21526.1547
تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری
1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول
2استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول.
3استاد گروه سازههای آبی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز
چکیده
آبگیرهای افقی از جمله سازههای هیدرولیکی هستند که برای آبگیری از رودخانهها و مخازن سدها به منظور تأمین آب شرب و یا اهداف صنعتی نصب می‌گردند.عمق استغراق جریان در دهانه های ورودی این آبگیرها می‌تواند منجر به تشکیل جریان گرداب شود. وقوع جریان گردابی در نتیجه اندرکنش بین عوامل مختلف باعث ایجاد مشکلاتی از جمله لرزش و ورود هوا به تأسیسات وابسته شده و کاهش ضریب تخلیه جریان را بههمراه دارد.بررسیها نشان میدهد که عمق استغراق بحرانی در دهانه‌های آبگیر علاوه بر مشخصات هندسی دهانه آبگیر، به شدت آشفتگی و میزان تغییرات لحظه‌ای خصوصیات جریان نیز وابستگی شدید نشان میدهد. در این مقاله تلاش شده است تا با تلفیق نتایج آزمایشگاهی مختلف، دامنه تأثیر پارامترهای مؤثر بر تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخازن گسترش یافته و در نهایت با اعمال اثر وزن کلیه عوامل هیدرولیکی و هندسی، رابطه‌ای غیر خطی برای تخمین عمق استغراق بحرانی معرفی گردد. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی با مدلYildirim و معادله پیشنهادی Gurbuzdal، شبکه عصبی مصنوعی و برنامهسازی ژنتیک مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که هرچند نتایج حاصل از شبکه عصبی مصنوعی و برنامهسازی ژنتیک از دقت بالاتری نسبت به معادلههای پیشنهادی توسط محققین قبلی و تحقیق جاری برخوردارند ولی در بین معادله های ارائه شده، سازگاری بهتری بین رابطه پیشنهادی و نتایج آزمایشگاهی ذکر شده وجود دارد.
1Msc student, Civil Engineering Department, Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
2Assistant Professor, Civil Engineering Department, Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran.
3Professor, Department of Water and Science Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran.
چکیده [English]
Horizontal intakes are one of the most important parts of hydraulic sets such as rivers for irrigation or reservoirs for power generation and industrial purposes. Air entrainment, by means of a free air-core vortex occurring at intake pipes, is an important problem encountered in hydraulic engineering.
To develop and build the predictive models to estimate the critical submergence for a horizontal intake and evaluate the performance of these models, laboratory or field data are required. Gurbuzdal (2009) and Yildirim et al (2000) carried out an experimental study on critial submergence for horizontal intakes at a hydraulic laboratory. Yildirim et al ( 2000) experiments were performed at rectangular flume with 10m length and 0.5m width. Gurbuzdal (2009) was performed his experiments in a rectangular flume with 2.2m length and 0.63m width.
In this study, equations for estimating critical submergence are developed using experimental data. At first, the equation of present study was determined using dimensional analysis, nonlinear regression and SPSS software. In the next step, the artificial neural network and the genetic programming models were used to investigate the accuracy of the results. At first, a functional predictors for critical submergence using nonlinear regression was proposed. The proposed model includes the effect of relative width, horizontal distance of center point of intake to impervious dead, vertical distance of intake to bottom of canal, velocity and Froude number. Then the results of the proposed model were evaluated and compared with the previous studies. As well, with development of the hydroinformatics the Artificial Neural Network model and the genetic programming model are used. The results of these models are statically compared according to the root mean square error (RMSE), mean percentage error (MPE), standard error of the estimate (SEE), modeling efficiency (EF), correlation coefficient (R2) and The gradient of regression line between results and observations, m, is calculated for evaluating the performance of the model in a way that the intercept of the equation is zero. The results of previous research are used on this equation validation. The predicted results are close to the observations.
ابتدای صفحه
