بررسي آزمايشگاهي اثر شيب مثبت ديواره در نيم‌رخ طولي بر ضريب آبگذري سرريز مثلثي

سابقه و هدف: سرريز‌ها همواره يكي از اجزاي مهم شبكه‌هاي انتقال و توزيع آب محسوب مي‌شوند كه با وجود ساده بودن ساختار و عملكرد آن، نقش مهمي در اين شبكه‌ها ايفا مي‌كنند. سرريز‌ها از جمله سازه‌هاي هيدروليكي مهم جهت كنترل جريان و تنظيم سطح آب مي‌باشند كه باعث افزايش ارتفاع سطح آب و در نتيجه تامين ارتفاع آب مورد نياز براي منحرف كردن دبي مورد نظر به كانال‌هاي جانبي مي‌شوند. همچنين از اين سازهها به‌عنوان وسايل اندازه‌گيري دبي عبوري نيز استفاده مي‌شود از كاربردهاي مهم سرريز‌ها، عبور مطمئن سيلاب پشت سدها است. هدف از اين پژوهش بررسي اثر تغيير شيب جداره بر ضريب آبگذري جريان سرريز مثلثي و ارائه رابطه‌اي براي برآورد ضريب دبي بر اساس پارامتر‌هاي هيدروليكي هندسي مي‌باشد.مواد و روش‌ها: ضريب دبي تابع از پارامترهايي از قبيل عدد فرود جريان (Fr)، زاويه راس (𝜭)، نسبت هد آب روي سرريز به ارتفاع سرريز (H/P) و نسبت هد آب روي سرريز به طول موثر (H/Le ) در نظر گرفته شد. براي اين منظور از داده‌هايي كه از آزمايش‌هاي انجام شده روي مدل فيزيكي سرريز مثلثي با 4 زاويه راس متفاوت و در سه شيب مختلف، كه در آزمايشگاه تحقيقات آب و رسوب دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان برداشت شد، استفاده گرديد و سپس به كمك روش برنامه‌ريزي بيان ژن رابطه‌اي با دقت بالاتر براي ضريب آبگذري سرريز مثلثي بدست آمد .جهت اجراي مدل برنامه ريزي بيان ژن، 30 كروموزوم و 3 ژن انتخاب شد و توانايي اين روش به‌كمك دو پارامتر‌ آماري مانند ضريب هم‌بستگي (R^2) و جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE) مورد ارزيابي قرار گرفت.يافته‌ها: نتايج نشان داد كه در تمامي زواياي راس، با افزايش شيب جداره در يك عدد فرود ثابت، ضريب آبگذري كاهش مي‌يايد هم‌چنين با افزايش نسبت H/P در ابتدا يك روند كاهشي و سپس روند افزايشي در مقدار ضريب Cd مشاهده مي‌شود. روش برنامه‌ريزي بيان ژن ضرايب همبستگي 0.9676 و 0.8591 و جذر ميانگين مربعات خطا برابر با 0.0247 و 0.0706 به‌ترتيب در دو بخش آموزش و آزمون، ضريب آبگذري سرريز مثلثي را برآورد نمود. مدل مذكور در مقايسه با نتايج رگرسيوني با ضرايب همبستگي 0.9253 و 0.8029 و جذر ميانگين مربعات خطا برابر با 0.0467 و 0.084 به‌ترتيب در دو بخش آموزش و آزمون، نتايج دقيق‌تري را در مقايسه با مدل رگرسيوني ارائه مي‌نمايد. به‌عبارتي استفاده از روش برنامه‌ريزي بيان ژن موجب كاهش 47.10 درصدي خطاي پيش‌بيني ضريب آبگذري سرريز مثلثي شده‌است.نتيجه‌گيري: نتايج به‌دست آمده از اين پژوهش نشان داد مدل هوشمند برنامه‌ريزي بيان ژن، به‌خوبي توانسته‌است ضريب آبگذري سرريز مثلثي در پلان را پيش‌بيني كند و استفاده از آن موجب بهبود نتايج پيش‌بيني در مقايسه با روش‌هاي مرسوم حاصل از مدل رگرسيوني شود. به‌عبارتي، نتايج به‌دست‌آمده، بيان‌گر توانايي روش برنامه‌ريزي ژن در تعيين ضريب آبگذري سرريز مثلثي و در نتيجه برآورد صحيح‌تر آن مي‌باشد. بنابراين، استفاده از اين روش در مسائلي مشابه با موضوع اين پژوهش پيشنهاد مي‌شود