پيش بيني ميدان سرعت در تلاقي كانال هاي روباز با استفاده از مدل هاي داده محور

اندازه گيري سرعت در محدوده تلاقي كانال هاي روباز از جنبه هاي هيدروليكي و زيست محيطي حائز اهميت است. در اين پژوهش با به كارگيري داده هاي آزمايشگاهي، به تخمين دقيق مؤلفه افقي سرعت در محدوده تلاقي كانال هاي روباز با استفاده از مدل هاي داده محور شامل ANN، ANFIS و GEP پرداخته شد. در مطالعه آزمايشگاهي مذكور، تأثير شيب جانبي 45 درجه كانال اصلي بر ميدان سرعت جريان در مقايسه با ديوار قائم بررسي شد. تعداد نقاط اندازه گيري شده به ازاي شيب هاي جانبي 45 و 90 درجه به ترتيب برابر 720 و 660 بود. براي تخمين مؤلفه افقي بي بعد سرعت جريان در محدوده تلاقي از متغيرهاي نسبت دبي و مختصات بي بعد نقاط اندازه گيري سرعت استفاده شد. براي ارزيابي كارايي مدل ها از شاخص هاي آماري، نمودارهاي پراكندگي، جعبه اي و تيلور استفاده شد. نتايج نشان داد كه مدل GEP به ازاي شيب هاي جانبي 45 و 90 درجه از بالاترين قدرت تخمين مولفه افقي سرعت برخوردار بود. مقادير ضريب تعيين (R2)، ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE) و ميانگين قدر مطلق خطا (MAE) توسط مدل GEP در مرحله صحت سنجي به ازاي شيب جانبي 45 درجه به ترتيب برابر با 0.967، 0.142 و 0.094 و به ازاي شيب جانبي 90 درجه مقادير مذكور به ترتيب برابر با 0.956، 0.184 و 0.128 به دست آمد. معادلات رياضي ارائه شده توسط مدل GEP براي پيش بيني ميدان سرعت طولي در محدوده تلاقي كانال ها به ازاي شيب هاي جانبي 45 و 90 درجه مي تواند به عنوان جايگزين مناسب براي روش هاي مستقيم اندازه گيري مورد استفاده قرار گيرد.