طراحی مرحله ای شبکه نمونه برداری، بر اساس پارامتر های ژئوتکنیکی و خصوصیات کیفی ساختگاه سد سمیلان، با استفاده از کریجینگ و شبکه عصبی

از مهم ترین مراحل طراحی شبکه اکتشافات ژئوتکنیکی، تعیین تعداد و موقعیت گمانه­های اکتشافی است، که به منظور کسب اطلاعات و نمونه برداری، حفر می­شوند. یکی از مسائل چالش برانگیز در نمونه برداری، تعیین تعداد و موقعیت نمونه­ها است. منطق طراحی نمونه برداری بهینه، منطق نمونه برداری مرحله­ای است. در این بررسی، به مقایسه نمونه برداری تک مرحله­ای و چند مرحله ای در ساختگاه سد سمیلان، پرداخته شده است. در مرحله اول، نمونه برداری تک مرحله ای، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی (لوژون و شاخص کیفی سنگ) 23 گمانه، و با به کارگیری تابع شاخص، مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس تابع شاخص، پارامتر لوژون به چهارشاخص و شاخص کیفی به سه شاخص طبقه بندی شد. از دیگر کاربرد تابع شاخص، تبدیل داده­های کیفی به کمی است که به منظور شاخص گذاری درجه اهمیت سازه های مختلف ساختگاه سد سمیلان و سنگ شناسی منطقه، مورد استفاده قرار گرفت. سپس، بر اساس توابع شاخص، واریوگرافی در جهات مختلف انجام شده و با استفاده از پارامتر­های واریوگرام، کریجینگ شاخص انجام شد. واریانس کریجینگ برای پارامتر­های لوژون، شاخص کیفی سنگ و شاخص سنگ شناسی منطقه محاسبه و میانگین گیری و سپس به چهار شاخص تقسیم شد. به این ترتیب، تابع تعیین محل حفاری­های اضافه، بر اساس رابطه هر یک از پارامتر­ها با ریسک و خطای طراحی، تعریف شد. این تابع عبارتست از: حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص لوژون در مقدار شاخص اهمیت سازه­های مختلف سد در شاخص خطای تخمین؛ تقسیم بر حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص خصوصیت کیفی سنگ در شاخص سنگ شناسی منطقه. در ادامه بررسی ها، از نمونه برداری دو مرحله­ای استفاده شد که در مرحله اول، تعداد 12 گمانه از 23 گمانه، بر اساس چگالی نمونه­ها، انتخاب شدند. در اینجا نیز تمام مراحل قبل تکرار شد و طبق تابع شاخص تعیین محل حفاری های اضافه، تعداد 8 گمانه برای مرحله دوم انتخاب شد. بر اساس تخمین گر­های کریجینگ و شبکه عصبی، با استفاده از مقادیر نرمال شده، پارامتر­های مورد نظر تخمین زده شد و تمام مراحل قبل تکرار گردید. در بررسی حاضر، واریانس کریجینگ و خطای تخمین در حالت دو مرحله­ای نسبت به تک مرحله­ای کاهش یافته؛ باوجود آنکه تعداد گمانه ها از 23 عدد به 20 عدد کاهش یافته است. عامل مهم در کاهش خطای تخمین، نحوة آرایش گمانه­های مرحله اول، در بین گمانه های مرحله دوم بوده است.