دوره 10، شماره 19 - ( بهار و تابستان 1398 )
جلد 10 شماره 19 صفحات 203-194 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
farzin S, karami H, hajiabadi R, nayyer S, Hamzeh Ziabari S M. (2019). Evaluating the Effect of Various Parameters of Protective Spur Dike on Scour Depth Reduction using Group Method of Data Handling (GMDH) and Gene Expression Programming (GEP). J Watershed Manage Res. 10(19), 194-203. doi:10.29252/jwmr.10.19.194
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-879-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-879-fa.html
فرزین سعید، کرمی حجت، حاجی ابادی رضا، نیر شهاب، حمزه ضیابری سید محمود. بررسی تأثیر پارامترهای مختلف آبشکن محافظ بر کاهش عمق آبشستگی با استفاده از روش گروهی مدل‌سازی داده‌ها (GMDH) و برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1398; 10 (19) :203-194 10.29252/jwmr.10.19.194
1- گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
2- مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران
3- مهندسی آب و سازه هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
4- سازه های دریایی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران
2- مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران
3- مهندسی آب و سازه هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
4- سازه های دریایی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران
چکیده: (4270 مشاهده)
آبشکن‌ها یکی از روش‌های متداول حفاظت کناره رودخانه‌ها در برابر فرسایش می‌باشند. از مسائل مهمی که عملکرد آبشکن‌ها را مختل می‌کند آبشستگی اطراف آن‌هاست. یکی از روش‌های کاهش آبشستگی آبشکن‌ها، استفاده از آبشکن محافظ است. در این مطالعه جهت بررسی و تخمین اثر پارامترهای مختلف آبشکن محافظ بر آبشستگی آبشکن‌های اصلی و یافتن رواﺑﻂ ﺻﺮیﺢ ﺑﯿﻦ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ از روشﻫﺎی دادهﻣﺤﻮر نظیر روش گروهی مدل‌سازی داده‌ها (GMDH) و برنامه‌ریزی بیان ژن ((GEP ﮐﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت را در ﺷﺮایﻂ ﻏﯿﺮدﻗﯿﻖ اﻧﺠﺎم ﻣﯽدﻫﻨﺪ استفاده‌شده است. با بهرهگیری از نتایج مدلهای آزمایشگاهی، پارامترهای مؤثر شامل زاویه آبشکن محافظ (θ)، طول آبشکن محافظ (Lp)، طول آبشکن اصلی (Lf)، فاصله از آبشکن اصلی (X)، شدت‌جریان (U/Ucr) و عدد فرود ذره (Fd) مورد بررسی قرار گرفتند و از این پارامترها به‌عنوان متغیرهای ورودی در مدلهای موردنظر استفاده گردیده است. نتایج بخش‌های آموزش و صحت‌سنجی حاکی از برتری مدل GMDH نسبت به مدل GEP می‌باشد. به‌طوری‌که مقادیرMAE و RMSE در قسمت صحت سنجی در مدل GMDH نسبت به مدل GEP به ترتیب از مقادیر 063/0 و 086/0 به مقدار 045/0 و 061/0 کاهش و مقدار NS نیز از 51/0 در مدل GEP به مقدار 75/0 در مدل GMDH افزایش‌یافته است. در ادامه با استفاده از مدلهای GMDH و GEP و با توجه به فیزیک حاکم بر مسئله روابطی به‌منظور تخمین میزان کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول پیشنهاد گردیده است. همچنین آنالیز حساسیت نشان داد که تأثیرگذارترین پارامتر در کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول توسط آبشکن محافظ، نسبت (Lp/Lf) می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: آبشستگی، آبشکن محافظ، آنالیز حساسیت، برنامه‌ریزی بیان ژن، روش دسته‌بندی گروهی داده‌ها
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
ساير موضوعات وابسته به مديريت حوزه آبخيز
دریافت: 1396/9/6 | پذیرش: 1397/8/6
دریافت: 1396/9/6 | پذیرش: 1397/8/6
فهرست منابع
1. Abbasi, A.A. and M. Malek Nejad. 2012. Experimental study of the impact of direct permeable spur dike parameters and the T-shaped on the scouring around them. The Iranian Society of Irrigation and Water Engineering, 8: 95-107 (In Persian).
2. Bakhtiari, M., S.M. Kashefi Pour and M. Ghomshi. 2014. Provide criteria for riprap designed for use in protection of arc-shaped coastal design. Journal of Marine Science and Technology, 13(2): 81-90 (In Persian).
3. Bakhtiari, M., S.M. Kashefi pour and M. Ghomshi. 2016. Experimental investigation effect of riprap depth on its stability for protect spur dike in 90-degree bend for use in navigable rivers and gulf. Journal of Marine Science and Technology, 15(2): 1-19 (In Persian).
4. Brevis, W. 2009. Experimental investigation of the flow hydrodynamics in open channel dead zones. PhD thesis Universidad de chile.
5. Basic Design for Erosion Control in Streams and Channels Structures, No. 417.
6. Basser, H., S. Shamshirband, H. Karami, D. Petković, S. Akib and A. Jahangirzadeh. 2014. Adaptive neuro-fuzzy selection of the optimal parameters of protective spur dike. Natural hazards, 73(3): 1393-1404. [DOI:10.1007/s11069-014-1140-5]
7. Dey, S. and A.K. Barbhuiya. 2005. ''Time variation of scour at Abutments'', J.Hydraulic Engineering, ASCE, 131(1): 11-23. [DOI:10.1061/(ASCE)0733-9429(2005)131:1(11)]
8. Eghbali P., R. Danshfraz and S.M. Saqbyan. 2013. Simulation of temporal development of scour around the abutment using gene expression programming. Water and Soil Science Journal, 23(1): 177-188 (In Persian).
9. Eivani, Z., M.M. Ahmadi and K. Ghaderi. 2016. Estimation of Suspended Sediment Load Concentration in River System using Group Method of Data Handling (gmdh). Journal of watershed management research, 7(13): 229-218. [DOI:10.18869/acadpub.jwmr.7.13.229]
10. Ferreira C. 2001. Gene expression programming a new adaptive algorithm for solving problems. Complex Systems, 13(2): 87-129.
11. Hossein Zadeh, M., A. Qaderi and K. Ahmadi. 2016. Modeling the relationship in the river using artificial neural networks (ANN) and Group method of data handling (GMDH), (Case study: Escoilkil River). Journal of Water and Soil Conservation, 23(2): 279-289 (In Persian).
12. Karam Zadeh, N., S.H. Mosavi, M. Shoshtari and M. Bajestan. 2015. Experimental investigation the effect of T shape spur dike nose angle on stability of riprap for apur dike protection on navigable river in 90 degree bend. Journal of Marine Science and Technology, 14(3): 72-85 (In Persian).
13. Karami, H. 2011. Effect of protective spur dike on reduction of local scour around spur dikes (experimental investigation). Doctoral Dissertation, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran.
14. Karami, H., A. Ardeshir, M. Saneie and S.A. Salamatian. 2012. Prediction of time variation of scour depth around spur dikes using neural networks. Journal of Hydroinformatics, 14(1): 180-191. [DOI:10.2166/hydro.2011.106]
15. Karami, H., A. Ardeshir, M. Saneie, K. Behzadian and F. Jalilsani. 2008. Reduction of local scouring with protective spur dike. World Environmental and Water Resources Congress, Ahupua'a. 1-9. [DOI:10.1061/40976(316)255]
16. Li, Y. and M. Altinakar. 2016. Effects of a Permeable Hydraulic Flashboard Spur Dike on Scour and Deposition. In World Environmental and Water Resources Congress, pp: 399-409. [DOI:10.1061/9780784479872.041]
17. Lodhi, A.S., R.K. Jain and P.K. Sharma. 2016. Influence of cohesion on scour around submerged dike founded in clay-sand-gravel mixtures. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 22(1): 70-87. [DOI:10.1080/09715010.2015.1075916]
18. McCoy, A., G. Constantinescu and L.J. Weber. 2008. Numerical investigation of flow hydrodynamics in a channel with a series of groynes. Journal of Hydraulic Engineering, 134(2): 157-172. [DOI:10.1061/(ASCE)0733-9429(2008)134:2(157)]
19. Najafzadeh, M., G.A. Barani and H.M. Azamathulla. 2013. GMDH to predict scour depth around a pier in cohesive soils. Applied Ocean Research, 40: 35-41. [DOI:10.1016/j.apor.2012.12.004]
20. Nayyer, Sh., S. Farzin, H. Karami and M. Rostami. 2017. Experimental study of the effect of spur dike's different shapes on time variation of scour depth around them. Irrigation and Drainage Structures Engineering Research. (DOI): 10.22092/IDSER.2017.114741.1238.
21. Pandey, M., Z. Ahmad and P.K. Sharma. 2015. Estimation of maximum scour depth near a spur dike. Canadian Journal of Civil Engineering, 43(3): 270-278. [DOI:10.1139/cjce-2015-0280]
22. Pournemat Roudsari, A., Qaderi, A., Karimi-Googhari, Sh. 2014. Rainfall Runoff Modeling using Group Method of Data Handling (GMDH) and Artificial Neural Network (ANN) IN In Polrood Basin. Journal of Watershed Management Research, 5(10): 68-74.
23. Rafat, A., GA. Barani and A. Rafat. 2014. Application and accuracy of Group method of data handling (GMDH) in the estimation of pier scouring and pipelines. The second International Congress of constructions, architecture and urban development, Tabriz, Permanent Secretariat of the International Congress of constructions, architecture and urban development (In Persian).
24. Sadat, S.H. and A. Tominaga. 2015. Optimal Distance between Pile-Group and Spur-Dike to Reduce Local Scour". Journal of Japan Society of Civil Engineers, 71(4): 187-192. [DOI:10.2208/jscejhe.71.I_187]
25. Saneie, M. 2010. Scour reduction by minor spur dike. Watershed Management Researches Journal (Pajouhesh and Sazandegi), 88:11-16
26. Saneie, M. 2010. Effect of minor spur dike on erosion reduction at first spur dike in fine material. Journal of Watershed Engineering and Management, 2(3): 179-185.
27. Sharzeie, G., M. Ahrari and H. Fakhraee. 2008. Water demand forecasting in Tehran using structural patterns, time series and neural network GMDH. Economic Research Journal, 43: 225-200 (In Persian).
28. Zhang, H., H. Nakagawa, K. Kawaike and B.A.B.A. Yasuyuki. 2009. Experiment and simulation of turbulent flow in local scour around a spur dyke. International Journal of Sediment Research, 24(1): 33-45. [DOI:10.1016/S1001-6279(09)60014-7]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
