بررسی انتقال رسوب و تغییر فرم بستر ناشی از سیلاب در رودخانه ها
چکیده
پدیده فرسایش و رسوب گذاری تحت اثر سیلاب باعث تغییر فرم بستر و مقطع هندسی رودخانه و در نتیجه تهدید مناطق مجاور رودخانه در هنگام سیلاب، تبعات زیست محیطی و افزایش هزینه لایروبی می شود. از این رو مدل های ریاضی و روابط متعددی برای بررسی انتقال رسوب در رودخانه ها ارائه شده است که به علت تاثیر تغییرات مکانی و زمانی شرایط هیدرولوژیکی حوضه آبریز و هیدرولیک رودخانه از پیچیدگی خاصی برخوردار است و به پارامتر هایی مانند دانه بندی ذرات بستر، دمای آب و سرعت سقوط ذرات بستگی دارد. در قسمت اول این تحقیق نتایج حاصل از مدل سازی میزان انتقال رسوب و تغییر فرم بستر در رودخانه فاروب رومان نیشابور، با استفاده از ترکیب معادلات مختلف انتقال رسوب و روش های محاسبه سرعت سقوط ذرات بررسی می شود. بدین منظور از مدل hec ras 4.1 که قابلیت مدل سازی جریان آب و رسوب در بسترهای متحرک را داراست، استفاده شده است. همچنین در قسمت دوم این تحقیق تخمین مقادیر رسوب حمل شده در رودخانه هلیل رود کرمان بوسیله مدل سازی با شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاجی فازی انجام گرفت. به منظور دستیابی به تخمینی نزدیک به واقعیت از میزان رسوبات حمل شده توسط رودخانه از داده های همزمان اندازه گیری شده ماهانه دبی و دبی رسوب در ایستگاه های هیدرومتری رودخانه استفاده گردید. در این مدل سازی 3 حالت مختلف از داده های ورودی برای محاسبه دبی جاری رسوب در نظر گرفته شد. برای مدل سازی فازی، داده های ورودی در نرم افزار matlab به صورت توابع مثلثی و ذوزنقه ای وارد گردید و قوانین فازی در نظر گرفته شد. همچنین برای مدل سازی در شبکه عصبی از شبکه پرسپترون وزیر مجموعه آن، شبکه پس انتشار خطا استفاده گردید. برای مقایسه نتایج مدل سازی فازی و شبکه عصبی، ضرایب کارایی شامل ضرایب همبستگی، انحراف معیار و میانگین داده ها بین مقادیر رسوب مشاهداتی و رسوب خروجی محاسبه گردید. نتایج مدل سازی حاکی از دقت بالای روش های هوش مصنوعی نسبت به منحنی سنجه در برآورد دبی بار معلق رسوب بود.