شبیه سازی دبی جریان در مقاطع مرکب به کمک مدل درخت تصمیم M5

محاسبه دقیق دبی جریان سیلاب برای بسیاری از طرح های مهندسی رودخانه و کنترل سیل از اولویت خاصی برخوردار است. در شرایط سیلاب به دلیل ورود جریان در دشت های سیلابی، هیدرولیک جریان نسبت به جریان عادی پیچیده تر می شود. مطالعات اخیر نشان داده است که روش های معمول محاسبه دبی جریان رودخانه ها در مواقع سیلاب، بدون دقت لازم می باشند. به این منظور روش های اصلاحی زیادی توسط پژوهش گران ارایه شده است. این روش ها دارای محاسبه های طولانی بوده و گاهی نیاز به حل عددی معادلات دیفرانسیل دارند. در این مقاله به عنوان یک راه حل جدید، روش درخت تصمیم M5 برای محاسبه دقیق دبی جریان در مقاطع مرکب پیشنهاد شده است. متغیرهای بدون بعد عمق نسبی جریان، پارامتر کوهیرنس و نسبت دبی محاسباتی کل به دبی مقطع لبریز رودخانه به عنوان متغیرهای ورودی و نسبت دبی واقعی جریان به دبی مقطع لبریز به عنوان متغیر خروجی انتخاب شد. برای انجام این کار، 400 داده دبی- اشل از 30 مقطع مرکب آزمایشگاهی و رودخانه ای جمع آوری شده و به دو گروه داده های واسنجی و صحت سنجی تقسیم شده اند. با استفاده از مدل درخت تصمیم M5 و براساس تقسیم بندی عمق نسبی جریان، 4 معادله خطی برای محاسبه دبی پیشنهاد شده است. با مقایسه آماری نتایج محاسباتی، ضریب تبیین (2R) و مجذور میانگین مجموع مربعات خطا (RMSE) برای داده های واسنجی حدود 939/0 و 382/0 و برای داده های صحت سنجی 938/0 و 446/0 به دست آمده است. این روش نسبت به روش تجزیه قائم مقطع مرکب، روش اروین و همکاران و نیز روش هایدرا و والنتاین از دقت بیش تری برخوردار است.