بررسی تأثیر پارامترهای مختلف آبشکن محافظ بر کاهش عمق آبشستگی با استفاده از روش گروهی مدل‌سازی داده‌ها (GMDH) و برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP)

آبشکن‌ها یکی از روش‌های متداول حفاظت کناره رودخانه‌ها در برابر فرسایش می‌باشند. از مسائل مهمی که عملکرد آبشکن‌ها را مختل می‌کند آبشستگی اطراف آن‌هاست. یکی از روش‌های کاهش آبشستگی آبشکن‌ها، استفاده از آبشکن محافظ است. در این مطالعه جهت بررسی و تخمین اثر پارامترهای مختلف آبشکن محافظ بر آبشستگی آبشکن‌های اصلی و یافتن رواﺑﻂ ﺻﺮﯾﺢ ﺑﯿﻦ ﻣﺘﻐﯿﺮﻫﺎ از روشﻫﺎی دادهﻣﺤﻮر نظیر روش گروهی مدل‌سازی داده‌ها (GMDH) و برنامه‌ریزی بیان ژن ((GEP ﮐﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت را در ﺷﺮاﯾﻂ ﻏﯿﺮدﻗﯿﻖ اﻧﺠﺎم ﻣﯽدﻫﻨﺪ استفاده‌شده است. با بهره¬گیری از نتایج مدل¬های آزمایشگاهی، پارامترهای مؤثر شامل زاویه آبشکن محافظ (θ)، طول آبشکن محافظ (Lp)، طول آبشکن اصلی (Lf)، فاصله از آبشکن اصلی (X)، شدت‌جریان (U/Ucr) و عدد فرود ذره (Fd) مورد بررسی قرار گرفتند و از این پارامترها به‌عنوان متغیرهای ورودی در مدل‌های موردنظر استفاده گردیده است. نتایج بخش‌های آموزش و صحت‌سنجی حاکی از برتری مدل GMDH نسبت به مدل GEP می‌باشد. به‌طوری‌که مقادیرMAE  و RMSE در قسمت صحت سنجی در مدل GMDH نسبت به مدل GEP به ترتیب از مقادیر 063/0 و 086/0 به مقدار 045/0 و 061/0 کاهش و مقدار NS نیز از 51/0 در مدل GEP به مقدار 75/0 در مدل GMDH افزایش‌یافته است. در ادامه با استفاده از مدل‌های GMDH و GEP و با توجه به فیزیک حاکم بر مسئله روابطی به‌منظور تخمین میزان کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول پیشنهاد گردیده است. همچنین آنالیز حساسیت نشان داد که تأثیرگذارترین پارامتر در کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول توسط آبشکن‌ محافظ، نسبت (Lp/Lf) می‌باشد.