طراحی مرحله ای شبکه نمونه برداری، بر اساس پارامتر های ژئوتکنیکی و خصوصیات کیفی ساختگاه سد سمیلان، با استفاده از کریجینگ و شبکه عصبی

از مهم ترین مراحل طراحی شبکه اکتشافات ژئوتکنیکی، تعیین تعداد و موقعیت گمانه های اکتشافی است، که به منظور کسب اطلاعات و نمونه برداری، حفر می شوند. یکی از مسائل چالش برانگیز در نمونه برداری، تعیین تعداد و موقعیت نمونه ها است. منطق طراحی نمونه برداری بهینه، منطق نمونه برداری مرحله ای است. در این بررسی، به مقایسه نمونه برداری تک مرحله ای و چند مرحله ای در ساختگاه سد سمیلان، پرداخته شده است. در مرحله اول، نمونه برداری تک مرحله ای، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی (لوژون و شاخص کیفی سنگ) 23 گمانه، و با به کارگیری تابع شاخص، مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس تابع شاخص، پارامتر لوژون به چهارشاخص و شاخص کیفی به سه شاخص طبقه بندی شد. از دیگر کاربرد تابع شاخص، تبدیل داده های کیفی به کمی است که به منظور شاخص گذاری درجه اهمیت سازه های مختلف ساختگاه سد سمیلان و سنگ شناسی منطقه، مورد استفاده قرار گرفت. سپس، بر اساس توابع شاخص، واریوگرافی در جهات مختلف انجام شده و با استفاده از پارامتر های واریوگرام، کریجینگ شاخص انجام شد. واریانس کریجینگ برای پارامتر های لوژون، شاخص کیفی سنگ و شاخص سنگ شناسی منطقه محاسبه و میانگین گیری و سپس به چهار شاخص تقسیم شد. به این ترتیب، تابع تعیین محل حفاری های اضافه، بر اساس رابطه هر یک از پارامتر ها با ریسک و خطای طراحی، تعریف شد. این تابع عبارتست از: حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص لوژون در مقدار شاخص اهمیت سازه های مختلف سد در شاخص خطای تخمین؛ تقسیم بر حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص خصوصیت کیفی سنگ در شاخص سنگ شناسی منطقه.
در ادامه بررسی ها، از نمونه برداری دو مرحله ای استفاده شد که در مرحله اول، تعداد 12 گمانه از 23 گمانه، بر اساس چگالی نمونه ها، انتخاب شدند. در اینجا نیز تمام مراحل قبل تکرار شد و طبق تابع شاخص تعیین محل حفاری های اضافه، تعداد 8 گمانه برای مرحله دوم انتخاب شد. بر اساس تخمین گر های کریجینگ و شبکه عصبی، با استفاده از مقادیر نرمال شده، پارامتر های مورد نظر تخمین زده شد و تمام مراحل قبل تکرار گردید. در بررسی حاضر، واریانس کریجینگ و خطای تخمین در حالت دو مرحله ای نسبت به تک مرحله ای کاهش یافته؛ باوجود آنکه تعداد گمانه ها از 23 عدد به 20 عدد کاهش یافته است. عامل مهم در کاهش خطای تخمین، نحوه آرایش گمانه های مرحله اول، در بین گمانه های مرحله دوم بوده است.