برآورد بار رسوب بستر با استفاده از روش درخت تصمیم گیری و مقایسه با روش های تجربی

برآورد مقدار مواد رسوبی که یک جریان مشخص قادر به حمل آن است یکی از موضوعات اصلی تحقیقات رسوب می‌باشد که در بسیاری از پروژه‌های مهندسی هم‌چون برنامه‌ریزی و طراحی منابع ذخیره آب، مورفولوژی و تغییرات بستر رودخانه برآورد رسوب سالیانه برای آبگیرهای رودخانه، طراحی و نگهداری کانال‌های آبیاری پایدار، حفاظت سواحل، لایروبی کانال‌ها و غیره حایز اهمیت می‌باشد. بررسی پدیده رسوب‌دهی و برآورد رسوب حمل شده توسط رودخانه اهمیت خاصی دارد و گسترش شیوه‌های نوین تخمین رسوب که دارای سهولت کاربرد باشند در این میان نقش مهمی خواهد داشت. در این تحقیق سعی بر آن است با استفاده از شیوه‌ی درختان تصمیم‌گیری رگرسیونی، بار رسوب بستر برآورد شود و سپس بار رسوب بستر برآورد شده با چند روش تجربی رایج (مانند روابط مییر پیتر مولر، شیلدز، اینشتین براون، شوکلیچ و...) مقایسه گردد تا میزان کارایی این روش در مقایسه با شیوه‌های رایج برآورد رسوب مشخص گردد. داده‌های ایستگاه پل یزدکان واقع بر رودخانه قطورچای در استان آذربایجان غربی که رودخانه‌ای کوهستانی با بستر شنی است و حجم رسوبات بالایی دارد، استفاده شد. بعد از بررسی صحت و پالایش داده‌ها، طول دوره آماری برابر با 8 سال (1388- 1380) و 76 داده در نظر گرفته شد. از این میزان داده‌ها 80 درصد آن برای آموزش و 20 درصد آن برای آزمون مورد استفاده قرار گرفته‌است. بهترین ترکیب ورودی که بهترین انطباق نتایج را نشان داد، شامل دبی آب متناظر (هم‌زمان با برداشت رسوب)، دبی رسوبات معلق متناظر، عمق آب و سرعت جریان است. دبی رسوب بستر تنها متغیر خروجی بوده ‌است. نتایج کمی بهترین درخت تصمیم نشان داد که مقدار MAE=2134، RMSE=2668، R=89% می‌باشد که مقایسه نتایج درختان رگرسیونی با فرمول‌های تجربی (اینشتین-برآون، مییر پیتر مولر، راتنر، کالینسکی، شوکلیج و...)، حاکی از دقت بیش‌تر درخت تصمیم در برآورد رسوبات بستر است.