تخمین آبشستگی پایین دست سازه سیفون معکوس بالارود با استفاده از روش های فرا ابتکاری

فرسایش عمومی و پایین افتادن بستر رودخانه بالارود منجر به آشکار شدن سازه‌ی مدفون سیفون معکوس بالارود شده است. اختلاف به وجود آمده در بالادست و پایین دست آن باعث تشکیل یک حوضچه ی استغراق در پایاب آن شده است. جریان عبوری از روی لبه ی پهن تاج سیفون معکوس منجر شده تا این سازه مانند یک شیب شکن عمل نماید. در این تحقیق نتایج یک مطالعه مشابه درخصوص اثر دانه بندی مصالح بستر حوضچه استغراق، عمق پایاب، پتانسیل کل و همچنین اثر عرض جت جریان ریزشی از روی تاج بدنه یک سیفون معکوس بر الگوی آبشستگی پایین دست آن مورد بررسی قرار گرفته است.برای این منظور با استفاده از تحلیل ابعادی و رگرسیون غیرخطی روابطی بدون بعد برای تخمین حداکثر عمق و مکان حفره آبشستگی و همچنین حداکثر ارتفاع و موقعیت مکانی تپه رسوبی در پایین‌دست این نوع سازه‌ها ارائه شده است. در بخش دوم تحقیق با استفاده ازسیستم داده کاوی برنامه سازی ژنتیک و مدل شبکه عصبی مصنوعی نسبت به تدقیق روابط اقدام گردید و در بخش سوم با استفاده از تحلیل حساسیت، تاثیر پارامترهای موثر بر ابعاد آبشستگی مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل نتایج نشان داد رگرسیون غیر خطی به روش گام به گام پیشرو در مقایسه با مدل ارائه شده توسط برنامه سازی ژنتیک و مدل شبکه عصبی در تخمین پارامتر نسبی حداکثر عمق آبشستگی به ترتیب از ضریب همبستگی 0.962، 0.971 و 0.991برخوردار است. از طرفی شیب خط برازش شده از بین مقادیر  نتایج مشاهداتی و محاسباتی هر سه مدل برای پارامترهای بدون بعد s/z، xs/z، hd/z، xd/zحاکی از برتری پیش بینی انجام شده توسط شبکه عصبی مصنوعی می باشد.

Estimating Scour Below Inverted Siphon Structures using Stochastic and Soft Computing Approaches

Hydraulic structures that change the  flow pattern around themselves may cause local scouring, since changing the flow characteristics (velocities or turbulence) can lead to changes in sediment transport capacity. The difference in height between the upstream and downstream bed levels of the riverintersecting structures will form a vertical waterfall in the tailwater that plays an important role in gradecontrol structures. An example of these structures is the Balaroud inverted siphon structure in Dez irrigation and drainage network in the south of Andimeshk county, Khuzestan province, Iran. Various experimental studies on downstream scour of hydraulic structures are available in the literature. The main objectives of this study were to investigate the scour process, estimating the maximum depth and location of the scour hole, and evaluating the maximum height and location of the sedimentary mound at the downstream of the gradecontrol structure. In this study, the experimental data obtained by the previous researchers was used, and the equations were reviewed and rewritten using the D’Agostino and Ferro (2004) studies in order to improve the accuracy of the existing relationships. In the next step, the hydroinformatic science and the soft computing technique were used to achieve more accuracy for the relationships of the hole’s characteristic and the sedimentary mound in alluvial ducts containing noncohesive sediments.