کاربرد مدل های شبکه عصبی و عصبی ـ فازی تطبیقی در تعیین ضریب تخلیه جریان سرریزهای کناری

سر ریزهای کناری از انواع سازه های هیدرولیکی هستند که با اهداف مختلف در سیستمهای انتقال آب، شبکه های آبیاری و زهکشی و شبکه های فاضلاب شهری به کار گرفته می شوند. از کاربردهای سرریزهای کناری می توان به آب گیری کانال های فرعی از کانال اصلی و انتقال آب به اهداف مورد نظر، کنترل دبی و انحراف سیلاب و دبی مازاد در رودخانه ها و کانال ها، انتقال و انشعاب فاضلاب های شهری، جداسازی رسوب و کاهش بار بستر اشاره نمود. رفتار هیدرولیکی جریان در مقطع کانال با سرریز کناری از نوع جریان متغیر مکانی با کاهش دبی است. تحقیقات و مطالعات صورت گرفته در خصوص سرریزهای کناری، بیشتر به مشخصات هیدرولیکی سرریز معطوف بوده است. گرچه در حال حاضر مطالعات زیادی در ارتباط با هیدرولیک جریان عبوری از سرریزهای کناری انجام شده است، ولی مروری بر تاریخچه موضوع نشان می دهد، تحقیق و بررسی در این زمینه به خصوص در ارتباط با فرم های مختلف هندسی سرریز و نحوه استقرار آنها در کانال انحرافی نسبت به کانال اصلی، هم چنان از اهمیت خاصی برخوردار است. این مطالعات می توانند به دو روش نظری و تجربی صورت پذیرند. در روش اول می توان به تکمیل مدل ها ی ریاضی موجود و یا ارائه مدل ها ی جدید و کامل تر پرداخت. اما به دست آوردن یک مدل صرفاً ریاضی که بدون استفاده از ضرایب تجربی بتواند پارامترهای مختلف را با توجه به مقدار تأثیرشان در نظر گیرد و جواب ها ی دقیق ارائه کند، به نظر مشکل می رسد. در روش دوم می توان با انجام آزمایش روی مدل آزمایشگاهی، روابط تجربی برای تحلیل این جریان ها ارائه نمود. همچنین، با توجه به گسترش استفاده از مدل های داده محور در علوم مختلف و قابلیت این مدل ها در پیش بینی رفتار توابع غیرخطی پیچیده و وجود پیچیدگی ارتباط بین پارامتر های هیدرولیکی سرریز و جریان، از این مدل ها (مانند مدل شبکه عصبی و مدل عصبی ـ فازی تطبیقی)، می توان برای پیش بینی رفتار سرریز های کناری لبه تیز مستطیلی و منقاری در پلان استفاده نمود. در این راستا در این تحقیق به مطالعه جامع تر ویژگی های هیدرولیکی سرریزهای کناری لبه تیز مستطیلی و منقاری در پلان با استفاده از مدل های داده محور یاد شده برای پیش بینی ضریب تخلیه جریان و دبی عبوری جریان از روی سرریزهای کناری مذکور پرداخته شده است. بررسی نتایج به دست آمده از مدل های شبکه عصبی و عصبی ـ فازی تطبیقی در مقایسه با روابط پیشنهاد شده توسط محققین نشان می دهد، مدل های مذکور در پیش بینی ضریب تخلیه جریان و دبی عبوری جریان از روی سرریز از دقت بالاتری برخوردارند. در این تحقیق دو رویکرد برای تعیین ضریب تخلیه جریان در پیش گرفته شده است. یک بار ضریب تخلیه جریان و مرتبه دیگر دبی جریان به عنوان خروجی هدف استفاده شده است. نتایج نشان دادکه مدل شبکه عصبی در پیش بینی ضریب تخلیه جریان سرریز کناری لبه تیز مستطیلی و مدل عصبی ـ فازی تطبیقی در پیش بینی ضریب تخلیه جریان سرریز کناری منقاری در پلان، خروجی بهتری ارائه می دهند.