تخمین ضریب آب‌گذری دریچه‌های قطاعی با استفاده از روش جستجوی ژنتیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

دریچه‌های قطاعی یا شعاعی از جمله متداول‌ترین دریچه‌ها جهت کنترل دبی و تنظیم سطح آب می‌باشند. برای نیل به استفاده بهینه از این سازه و با توجه به پیشرفت‌های اخیر در طرح تنظیم خودکار جریان برای سرریز سدها و شبکه‌های انتقال، تعیین دقیق ضرایب آب‌گذری دریچه‌های قطاعی از اهمیت زیادی برخوردار است. روابط تجربی و نمودارهای متعددی برای تخمین ضریب آب‌گذری دریچه‌ها ارایه شده است. این روش‌ها از دقت کافی برخوردار نبوده و اغلب برای دامنه محدودی از متغیرها قابل استفاده می‌باشد. در این پژوهش، روابط مختلف برای تخمین ضریب آب‌گذری دریچه‌های قطاعی در شرایط جریان مستغرق مورد ارزیابی قرارگرفته و با استفاده از روش جستجوی ژنتیکی، ضرایب و توان روابط پیشنهادی به‌دست آمده است. سپس با استفاده از آزمون‌های آماری بین داده‌های تخمینی و داده‌های آزمایشگاهی، بهترین برازش غیرخطی برای تخمین ضریب آب‌گذری دریچه‌های قطاعی به‌دست آمد. سپس برای آزمون رابطه پیشنهادی از 50 سری داده آزمایشگاهی و میدانی که از محققان مختلف جمع‌آوری گردیده بود، استفاده و پارامترهای آماری مانند میانگین، انحراف معیار (نسبت مقادیر محاسبه شده به مقادیر اندازه‌گیری شده) و پارامتر خطا محاسبه گردید. این مقادیر به‌ترتیب برابر 05/1، 204/0 و 1/0 می‌باشند. همچنین نتایج حاصل از بهترین برازش با نتایج محققان دیگر مقایسه گردید. نتایج نشان‌دهنده دقت بالای رابطه پیشنهادی نسبت به روابط دیگر است.

عنوان مقاله [English]

Estimation of discharge coefficient of radial gates by using genetic algorithm

چکیده [English]

Radial gates are structures for discharge control and regulating the water level. For most efficient use of this instrument and by the recent progress on the automatic flow regulation schemes for the weir and water conveyance, accurate estimating of discharge coefficient of radial gates is very important. There are several experimental relations and charts for estimation of discharge coefficient of radial gates but due to some control conditions the accuracy is not acceptable for practical proposes and are often used for limited conditions. In this study a genetic algorithm program have been used for finding the optimum relation for assessing the discharge coefficient of radial gates in submerged conditions. Also several relations were examined for finding the best one, and then by using statistical assessments between the estimated and experimental data, the best non-linear relation was obtained. The relation was verified by using 50 data sets (experimental and field data) collected by different researchers and statisticd parameters such as mean, standard deviation (estimatul-measured ratio) and standard error were estimated. Theses values were 1.05, 0.204 and 0.1 respectively. The results showed the high accuracy of proposed relation in comparison with the previous studies.