پیش بینی ضریب مقاومت جریان در آبروهای جمع آوری آب های سطحی با شرایط مرزی متفاوت با استفاده از روش فرامدل

تخمین دقیق مقاومت جریان در لوله های انتقال آب یکی از مهمترین موضوعات در زمینه مهندسی آب و هیدرولیک می باشد. به دلیل پیچیدگی پدیده های هیدرولیکی مقاومت جریان تخمین وتعیین معادلات حاکم بر آن مشکل است. مدل های کلاسیک ریاضی در این راستا از دقت کافی برخوردار نیستند. در این مقاله با استفاده از 300 داده آزمایشگاهی ضریب زبری در لوله های جمع آوری آب باران با شرایط مرزی متفاوت (بستر صلب و بستر رسوبگذاری شده) تخمین زده شده است. سه سناریو بر اساس پارامترهای هیدرولیکی، و مشخصات ذرات رسوبی بدون و با در نظر گرفتن دبی رسوبی به عنوان پارامتر ورودی) با استفاده از روش برنامه ریز بیان ژن تخمین زده شده و نرخ تاثیر پارامترهای ورودی در هر حالت مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت. مشاهده گردید که در حالت بستر صلب مدل با پارامترهای ورودی شامل عمق نسبی جریان، اندازه بدون بعد ذرات، عدد فرود معین و دبی رسوبی و در حالت بستر رسوبگذاری شده مدل با پارامترهای ورودی عمق و عرض نسبی بستر رسوبی، عدد فرود معین دبی رسوبی نتایج مطلوب تری را ارائه می دهند. بهترین نتایج برای سری داده های آزمون برای حالت بستر رسوبگذاری شده با مقادیر R=0.9، DC=0.73 و RMSPE=10.9 بدست آمد. یکی از قابلیت های برنامه ریزی بیان ژن ارائه فرمول صریح برای ضریب زبری می باشد. لذا، برای مدل برتر سناریوهای در نظر گرفته شده روابط صریحی ارائه گردید. همچنین مطابق نتایج حاصله، آنالیز سری داده ها به صورت جداگانه منجر به جواب های دقیق تری نسبت به ترکیب داده ها گرددید.