پیش بینی میدان سرعت در تلاقی کانال های روباز با استفاده از مدل های داده محور

اندازه گیری سرعت در محدوده تلاقی کانال های روباز از جنبه های هیدرولیکی و زیست محیطی حایز اهمیت است. در این پژوهش با به کارگیری داده های آزمایشگاهی، به تخمین دقیق مولفه افقی سرعت در محدوده تلاقی کانال های روباز با استفاده از مدل های داده محور شامل ANN، ANFIS و GEP پرداخته شد. در مطالعه آزمایشگاهی مذکور، تاثیر شیب جانبی 45 درجه کانال اصلی بر میدان سرعت جریان در مقایسه با دیوار قایم بررسی شد. تعداد نقاط اندازه گیری شده به ازای شیب های جانبی 45 و 90 درجه به ترتیب برابر 720 و 660 بود. برای تخمین مولفه افقی بی بعد سرعت جریان در محدوده تلاقی از متغیرهای نسبت دبی و مختصات بی بعد نقاط اندازه گیری سرعت استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدل ها از شاخص های آماری، نمودارهای پراکندگی، جعبه ای و تیلور استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل GEP به ازای شیب های جانبی 45 و 90 درجه از بالاترین قدرت تخمین مولفه افقی سرعت برخوردار بود. مقادیر ضریب تعیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) توسط مدل GEP در مرحله صحت سنجی به ازای شیب جانبی 45 درجه به ترتیب برابر با 967/0، 142/0 و 094/0 و به ازای شیب جانبی 90 درجه مقادیر مذکور به ترتیب برابر با 956/0، 184/0 و 128/0 به دست آمد. معادلات ریاضی ارایه شده توسط مدل GEP برای پیش بینی میدان سرعت طولی در محدوده تلاقی کانال ها به ازای شیب های جانبی 45 و 90 درجه می تواند به عنوان جایگزین مناسب برای روش های مستقیم اندازه گیری مورد استفاده قرار گیرد.