برآورد بار رسوب بستر با استفاده از روش درخت تصمیم گیری و مقایسه با روش های تجربی

برآورد مقدار مواد رسوبی که یک جریان مشخص قادر به حمل آن است یکی از موضوعات اصلی تحقیقات رسوب می باشد که در بسیاری از پروژه های مهندسی هم چون برنامه ریزی و طراحی منابع ذخیره آب، مورفولوژی و تغییرات بستر رودخانه برآورد رسوب سالیانه برای آبگیرهای رودخانه، طراحی و نگهداری کانال های آبیاری پایدار، حفاظت سواحل، لایروبی کانال ها و غیره حائز اهمیت می باشد. بررسی پدیده رسوب دهی و برآورد رسوب حمل شده توسط رودخانه اهمیت خاصی دارد و گسترش شیوه های نوین تخمین رسوب که دارای سهولت کاربرد باشند در این میان نقش مهمی خواهد داشت. در این تحقیق سعی بر آن است با استفاده از شیوه ی درختان تصمیم گیری رگرسیونی، بار رسوب بستر برآورد شود و سپس بار رسوب بستر برآورد شده با چند روش تجربی رایج (مانند روابط مییر پیتر مولر، شیلدز، اینشتین براون، شوکلیچ و...) مقایسه گردد تا میزان کارایی این روش در مقایسه با شیوه های رایج برآورد رسوب مشخص گردد. داده های ایستگاه پل یزدکان واقع بر رودخانه قطورچای در استان آذربایجان غربی که رودخانه ای کوهستانی با بستر شنی است و حجم رسوبات بالایی دارد، استفاده شد. بعد از بررسی صحت و پالایش داده ها، طول دوره آماری برابر با ۸ سال (۱۳۸۸- ۱۳۸۰) و ۷۶ داده در نظر گرفته شد. از این میزان داده ها ۸۰ درصد آن برای آموزش و ۲۰ درصد آن برای آزمون مورد استفاده قرار گرفته است. بهترین ترکیب ورودی که بهترین انطباق نتایج را نشان داد، شامل دبی آب متناظر (هم زمان با برداشت رسوب)، دبی رسوبات معلق متناظر، عمق آب و سرعت جریان است. دبی رسوب بستر تنها متغیر خروجی بوده است. نتایج کمی بهترین درخت تصمیم نشان داد که مقدار MAE=۲۱۳۴، RMSE=۲۶۶۸، R=۸۹% می باشد که مقایسه نتایج درختان رگرسیونی با فرمول های تجربی (اینشتین-برآون، مییر پیتر مولر، راتنر، کالینسکی، شوکلیج و ...)، حاکی از دقت بیش تر درخت تصمیم در برآورد رسوبات بستر است.

کلیدواژه ها:

بار بستر ، برآورد رسوب ، درختان رگرسیونی ، روش های تجربی