نشریه مهندسی دریــا سال دهم/ شماره19 / بهار و تابستان 1393(66 -59)
-27432-452871

یادداشت فنی
تخمین آهنگ انتقال رسوب در امتداد ساحل با استفاده ازمدلهاي محاسباتی نرم

طیب صادقی فر1، سید علی آزرم سا*2

کارشناس ارشد فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس؛ [email protected]
مسئول مکاتبات و دانشیار گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس؛ [email protected]

اطلاعات مقاله

چکیده

چکیده

تاریخچه مقاله:
تاریخ دریافت مقاله: 28/11/1392 تاریخ پذیرش مقاله: 13/05/1393 تاریخ انتشار مقاله: 31/06/1393

1268732112263

Downloaded from marine-eng.ir at 17:11 +0330 on Monday October 30th 2017

Downloaded from marine-eng.ir at 17:11 +0330 on Monday October 30th 2017

کلمات کلیدي:

Estimated Alongshore Sediment Transport Rates Using Soft Computing (SF) Models

Tayeb Sadeghifar1, Seyed Ali Azarmsa2*

department of marine physics, factulty Department of Marine physics,Faculty of Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor 46417-76489, Iran; [email protected]
Corresponding Author, Department of Marine physics, Faculty of Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor 46417-76489, Iran; [email protected]

ARTICLE INFO

ABSTRACT

ARTICLE INFO

ABSTRACT

آهنگ انتقال رسوب در امتداد ساحل فرمول هاي نیمه تجربی ساحل نور شبکه عصبی مصنوعی سامانه استنتاج عصبی- فازي
طی دهههاي اخیر فرمولهاي تجربی مختلفی جهت برآورد آهنگ انتقال رسوب ساحلی توسط محققان زیادي ارائه شده است که هریک از روشها تحت شرایط محدود نیمرخ بستر و براي محدوده مشخصی از دانهبندي رسوب کالیبره و استفاده شدهاند. روابط تجربی موجود عمدتاعمدتاً براساس روشهاي برازشی بر روي دادههاي مشاهداتی و اندازهگیري شده ارائه شده، بنابراین میتوان با استفاده از ابزارهاي محاسباتی هوشمند و با کاربرد دادههاي موجود، مدل دقیقتري براي پیشبینی این پدیدهها ارائه نمود. روشهاي محاسباتی نرم، نظیر شبکه عصبی مصنوعی و سامانه استنتاج فازي- عصبی، روشهاي غیر خطی هستند که در مواردي که سایر روشها قادر نیستند روش محاسباتی دقیق از مسئله ارائه دهند مورد استفاده قرار میگیرند. عدم نیاز به جزئیات کامل و دقیق مسئله مهترین مزیت روشهاي محاسباتی نرم است. یک مقایسه جامع بین دو مدل شبکه عصبی مصنوعی، سامانه استنتاج فازي- عصبی و فرمولهاي نیمه تجربی حاضر نشان دهنده توانایی بالا شبکه عصبی در پیشبینی آهنگ انتقال رسوب در امتداد ساحل میباشد.

Many empirical methods for estimating LSTR have been introduced by scientists during the recent decades, but these methods have been calibrated and applied under limited conditions of bed profile and specific range of bed sediment size. The existing empirical relations are linear or exponential regressions based on the observation and measurements data and there’s a great potential to build more accurate models to predict sediment transport phenomena by means of Soft computation approach . Contemporarily soft computing (SF) models, Artificial Neural Networks (ANN), Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) have been accepted as potentially valuable tool for modeling and forecasting complex nonlinear systems. In other words, SF is very helpful when the mathematical and physical scheme couldn’t propose accurate solution to the encountered problem. The main advantage of SF model is that the accurate detail of the problems is not required. A comprehensive comparison between both ANN and ANFIS models and the existing empirical formulae will be presented to demonstrate capacity of ANNs.

Article History:
Received: 17 Feb. 2013
Accepted: 4 Aug. 2014
Available online: 22 Sep. 2014

Keywords:
Alongshore Sediment Transport
Rate
Semi-Empirical Formulas
Noor Coastal Zone
ANN
ANFIS

1268732112263

Downloaded from marine-eng.ir at 17:11 +0330 on Monday October 30th 2017

Downloaded from marine-eng.ir at 17:11 +0330 on Monday October 30th 2017

1 – مقدمه
انتقال رسوب هنوز یک علم در حال تکامل است، زیرا به فرآیندهايپیچیدهاي وابسته است. شایان ذکر است تعدادي از این فرآیندهااندازهگیري نشده و یا بهطور کامل درك نشدهاند، بنابراین توجه مهندسان به این مطلب ضروري است که حتی بهترین پیشبینی -هاي موجود در زمینه انتقال رسوب نیز نسبت به پیشبینیهاي مورد انتظار در دیگر رشتهها و زمینههاي علوم و مهندسی داراي حاشیه خطاي وسیعتري میباشند[1].
مدلهاي انتقال رسوب که مدلهاي عددي می باشند، بر پایه حل عددي معادلات انتقال رسوب بر روي شبکه محاسباتی با در نظر گرفتن معادله پیوستگی و مومنتوم عمل می کنند. در مدلهاي دو بعدي انتقال رسوب از سرعت میانگین گیري شده در عمق استفاده می شود و مفاهیم آشفتگی، تنش هاي برشی، انتقال رسوبات معلق و بار بستر، به همراه تاثیر موج بهکار می روند.
امواج یکی از مهمترین پدیدههاي موثر بر انتقال رسوب در مناطق دریایی و از جمله دریاي خزر می باشند. با توجه به موقعیت جغرافیایی و ابعاد این دریاچه، بر خلاف دریاهاي جنوب کشور ،نوسانات کشندي (جزر و مدي) قابل توجهي در آن مشاهده نمی -شود، ولی در عوض طول بادگیر کافی براي تشکیل امواج مرتفع وجود دارد. امواج تشکیل شده در نزدیکی ساحل می شکنند و در آب کم عمق باعث رخداد انتقال رسوب در امتداد ساحل و عمود بر ساحل می گردند.
باویري و مسدد( 2012) آهنگ انتقال رسوب را در دریاي خزر محاسبه کردند و بیشترین آهنگ انتقال را 45/3927 مترمکعب در روز، در فصل سرد در بندر انزلی و کمترین آهنگ انتقال را 53/122 مترمکعب در روز، در طی فصل گرم در بندر نوشهر گزارش نمودند[2]. نیک منش( 1380) روابط نیمه تجربی کومار و اینمان سال 1970، گالوین سال 1972، فرمول سرك سال 1977، رابطه دیگارد و همکارانش سال 1986 و کمفیوس سال 1991 را براي سواحل ایران مورد ارزیابی قرار داد[3]. طالب بیدختی و نیک منش(1380) یک مدل رایانهاي براي پیشبینی آهنگ انتقال رسوب ساحلی در بندر انزلی در دریاي خزر را با استفاده از برنامه رایانهايPLSTP و از طریق کنترل نیمرخهاي غلظت، سرعت جریان ساحلی و توزیع انتقال رسوب در ناحیه ساحلی ارائه نمودند[4]. کبیري سامانی و همکاران( 2010) با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و منطق فازي آهنگ انتقال رسوب در امتداد ساحل در ایران را مورد ارزیابی قرار داده و در بین مدلهاي شبکه عصبی مصنوعی، منطق فازي و الگوریتم شیب نزولی خطا1 این الگوریتم عملکرد بهتري داشته است[5]. هاشمی و همکاران (2008) با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدلسازي تغییرات فصلی در پروفیل ساحل در خلیج ترومادوك در ایرلند را مورد مطالعه قرار دادند[6]. بختیار و همکاران( 2008) تخمین آهنگ انتقال رسوب در امتداد ساحل در سواحل ارگی2 در کشور هندوستان را با استفاده از سامانه استنتاج فازي عصبی بهدست آوردند[ 7]. صادقیفر و همکاران(1392) با استفاده از فرمولهاي نیمهتجربی و شبکه عصبی مصنوعی آهنگ انتقال رسوب در امتداد ساحل در سواحل جنوبی دریاي خزر (شهرستان نور) را مورد مطالعه قراردادند[ 8]. کراوس و همکاران( 1989) در گزارش نهایی در مورد پژوهشهاي انتقال رسوب در منطقه خیزآب ساحلی در داك 85 3 در ویسبورگ میسیسیپی در



قیمت: تومان

دسته بندی : مهندسی دریا و بندر

دیدگاهتان را بنویسید