مدل سازی فازی، فازی- عصبی هندسه سازه هواده و هیدرولیک شوت در میزان جریان هوای مورد نیاز

سرریزها از سازه های مهم حفاظتی یک سد محسوب می شوند. هنگام بروز سیلاب، جریان اضافی از روی این سازه عبور داده می شود تا به سد و تاسیسات وابسته ی آن خسارت وارد نشود. کاویتاسیون یک پدیده ی مخرب است که باعث آسیب رساندن به این سازه می شود. یکی از روش های کاهش خسارت ناشی از کاویتاسیون، هوادهی به جریان می باشد. نکته اصلی در طراحی هواده ها، تعیین میزان جریان هوای مورد نیاز آن ها می باشد. در این پژوهش جهت برآورد جریان هوای مورد نیاز هواده سرریز از روش های تجربی، رگرسیون خطی چند متغیره، شبکه عصبی، سیستم های فازی و عصبی- فازی تطبیقی استفاده شد. به منظور انجام مدل سازی با استفاده از روش های یاد شده از 914 داده مربوط به آزمایش های انجام شده روی مدل هیدرولیکی سرریز سد کلاید دم و 12 داده مربوط به آزمایش های صورت گرفته توسط مرکز تحقیقات آب تهران روی مدل هیدرولیکی سد مخزنی آزاد، استفاده شد. جهت بررسی عملکرد روش های مختلف از آزمون های آماری ریشه میانگین مربعات خطای استاندارد شده (nrmse)، میانگین خطای مطلق استاندارد شده (nmae) و ضریب همبستگی استفاده شد. نتایج نشان داد روش عصبی- فازی تطبیقی با داشتن کمترین ریشه میانگین مربعات خطای استاندارد (nrmse = 0.263) و میانگین خطای مطلق استاندارد (nmae = 0.143) و بیشترین ضریب همبستگی (r = 0.97 بهترین عملکرد را دارد. روش تجربی فیشر در میان روش های استفاده شده در این پژوهش ضعیف ترین عملکرد را دارد (nrmse = 26.786). نتایج تحلیل حساسیت نشان داد برای هر دو روش شبکه عصبی و عصبی- فازی تطبیقی پارامتر اختلاف فشار بین اتمسفر و فشار زیر جت جریان عبوری از سیستم هواده بیشترین تاثیر را در مدل سازی جریان هوای هواده دارد. با حذف شدن این پارامتر از مدل سازی ریشه میانگین مربعات خطای استاندارد برای روش های شبکه عصبی و عصبی- فازی به ترتیب 0.964 و 0.860 بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که پارامتر ارتفاع پله کم ترین تاثیر را در مدل سازی با استفاده از هر دو روش عصبی و عصبی- فازی تطبیقی دارد. ریشه میانگین مربعات خطای استاندارد با حذف این پارامتر از مدل سازی برای روش های عصبی و عصبی- فازی تطبیقی به ترتیب 0.668 و 0.305 محاسبه شد.