پیش بینی شاخص ریسک کاویتاسیون سرریز سدها با استفاده از مدل نزدیک ترین همسایگی

کاویتاسیون پدیده ای شایع و مخرب در سازه های هیدرولیکی از جمله سرریز سدها به شمار می آید که پایداری سازه سرریز را به مخاطره می اندازد و باعث ایجاد خسارت در سازه می گردد. در تحقیق حاضر سعی بر آن شده است که با استفاده از مدل نزدیک ترین همسایگی، روشی برای پیش بینی آسیب ناشی از پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها ارائه گردد. مدل مورد بررسی با توجه به اطلاعات سرریز سد شهید عباسپور مورد آزمایش قرار گرفت. در ابتدا با توجه به محدود بودن داده های آزمایشگاهی از خصوصیات جریان عبوری بر روی این سرریز، جریان به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار flow 3d شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از مدل عددی برای فشار پیزومتریک و سرعت جریان در طول سرریز، با نتایج حاصل از مدل هیدرولیکی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد، که نتایج حاصل از مدل عددی از مطابقت مناسبی با نتایج آزمایشگاهی برخوردار می باشند. سپس با استفاده از مدل نزدیک ترین همسایگی، محتمل ترین وضعیت خطر پدیده کاویتاسیون در سرریز سد شهید عباسپور به ازای هشت مقدار مختلف دبی جریان تخمین زده شد. در این مطالعه پنج سطح مختلف برای خسارت کاویتاسیون در نظر گرفته شد، که شامل "خطر کاویتاسیون وجود ندارد" تا "حداکثر آسیب" می باشد. مقایسه نتایج حاصل از مدل با مشاهدات آسیب بر سرریز این سد طی سیلاب های سال های گذشته، نشان داد که مدل نزدیک ترین همسایگی پیشبینی های قابل قبولی از سطح آسیب و نیز موقعیت آسیب ناشی از کاویتاسیون در سرریز این سد ارائه کرده است. در نهایت با استفاده از ضرایب آماری مختلف میزان دقت و کارایی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر مناسب و قابل قبول ضریب همبستگی پیرسون، میانگین خطای مطلق، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب جرم باقی مانده، نشان داد که این مدل قابل قبول و توانمند می باشد.