مدل‌سازي طول پرش هيدروليكي روي بستر زبر شيب‌دار با استفاده از مدل تركيبي مبتني بر سيستم‌هاي فازي و الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات

براي طراحي مناسب حوضچه‌هاي آرامش، تعيين طول پرش هيدروليكي از اهميت بسياري برخوردار است. در اين مطالعه، با استفاده از سيستم استنباط فازي عصبي تطبيقي و بهينه‌سازي ازدحام ذرات يك الگوريتم تركيبي (ANFIS-PSO) براي پيش‌بيني طول پرش هيدروليكي روي سطوح شيب‌دار زبر توسعه داده مي‌شود. در اين جستار، براي ارزيابي عملكرد مدل‌هاي ANFIS-PSO از شبيه‌سازي مونت كارلو استفاده مي‌شود. همچنين از روش اعتبارسنجي چند لايه براي صحت‌سنجي نتايج مدل‌هاي مذكور بهره گرفته مي‌شود. ابتدا با استفاده از پارامترهاي مؤثر بر طول پرش هيدروليكي پنج مدل ANFIS-PSO مختلف معرفي و با تجزيه و تحليل نتايج مدل‌هاي ANFIS-PSO، مدل برتر معرفي شد. مدل برتر، طول پرش هيدروليكي را بر حسب عدد فرود جريان، زبري بستر، نسبت اعماق مزدوج و شيب بستر پيش‌بيني مي‌كند. مقادير درصد ميانگين مطلق خطا، خطاي جذر ميانگين مربعات و ضريب همبستگي حاصل از كاربرد مدل برتر به‌ترتيب برابر 3.750 و 0.688 و 0.984 كه نشان دهنده دقت مناسب مدل برتر مورد استفاده در پيش‌بيني نتايج آزمايشگاهي بود. براساس تجزيه و تحليل نتايج مدل‌سازي عددي، پارامتر عدد فرود به‌عنوان مؤثرترين پارامتر در شبيه‌سازي طول پرش هيدروليكي شناسايي شد. همچنين بعد از عدد فرود جريان، نسبت اعماق مزدوج، شيب كانال و پارامتر بدون‌بعد زبري بستر بيشترين تأثير را بر مدل‌سازي طول پرش هيدروليكي داشتند.