شبیه‌سازی و تحلیل دبی‌های حداکثر لحظه‌ای با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: ایستگاه‌های هیدرومتری هفت‌حوض، سولقان، قلاک و مقصودبیک در کلان‌شهر تهران)

Abstract

از مهمترین عوامل تصمیم‌گیری و مورد بحث در احداث سازه‌های رودخانه‌ای، مکان‌یابی و احداث پل‌ها، آگاهی از میزان دبی‌های حداکثر لحظه‌ای، شبیه‌سازی و تحلیل آن‌ها با استفاده از داده‌های ثبت شده در ایستگاه‌‌های هیدرومتری است. این تحقیق با رویکردی توصیفی--تحلیلی، با هدف شبیه‌سازی و تحلیل دبی‌های حداکثر لحظه‌ای و به‌کارگیری تکنیک شبکه‌ عصبی ‌مصنوعی در راستای پل‌سازی و نگهداری بهینه ‌آن‌ها، با استفاده از داده‌های دبی ایستگاه‌های هیدرومتری هفت‌حوض، سولقان، قلاک و مقصودبیک در کلان‌شهر تهران انجام گرفته است. در ابتدا با استفاده از نرم‌افزار Excel نمودار دبی‌های حداکثر لحظه‌ای هرکدام از ایستگاه‌های هیدرومتری ترسیم گردید. سپس برای ساختن شبکه عصبی در نرم‌افزارNeroSlution5، از پیش‌فرض پرسپترون چند لایه(MLPS) جهت شبیه‌سازی و تحلیل داده‌های دبی حداکثر لحظه‌ای ایستگاه‌های مورد مطالعه، استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که در همه ایستگاه‌های مورد بررسی، استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در شبیه‌‍‍‌‍‌سازی دبی‌های حداکثر لحظه‌ای با استفاده از داده‌های دبی حداکثر روزانه و ماهانه از کارایی بالایی برخوردار است. مقادیرشبیه‌سازی شده نسبت به مقادیر واقعی(اندازه‌گیری شده) تقریباً مطلوب بوده و ضریب همبستگی آنها دارای مقدار مناسب(R=0.66) می‌باشد. همچنین باتوجه نوسان زیاد دبی حداکثر لحظه‌ای در‌ ایستگاه‌های هفت حوض(درکه) و قلاک(دارآباد) می‌توان استنباط کرد که پل‌های ساخته شده بر روی این رودخانه‌ها و مسیل‌ها دارای ریسک سیلاب و احتمالاً ناپایدارند. بنابراین در مکان‌یابی، احداث و نگهداری چنین سازه‌هایی، تمهیدات لازم باید اندیشده شود و ضمن توجه به ویژگی‌های هیدروژئومورفولوژیک حوضه‌های بالادست، دوره‌های بازگشت سیلاب، مورد توجه قرار گیرد.