پیش بینی تراوش در بدنه یک سد خاکی با استفاده از روش های داده کاوی و مقایسه آن با روش های عددی

کشور ایران جزء یکی از نقاط خشک و کم بارش جهان به¬ شمار می¬رود. میانگین بارندگی سالانه در ایران حدود یک سوم میانگین جهانی است. حدود هشتاد درصد این بارندگی نیز در مدت سه ماه از سال نازل می¬گردد. به همین دلیل آب به یکی از حیاتی¬ترین منابع طبیعی تبدیل شده است. همچنین با توجه به افزایش سریع جمعیت و نیاز به تأمین آب برای بخش¬های مختلف از جمله شرب، کشاورزی، صنعت و ...، کنترل آب¬های سطحی و استفاده بهینه از منابع آبی محدود موجود، امری ضروری به نظر می¬رسد. یکی از راه¬های کنترل و مهار آب¬های سطحی احداث سد می¬باشد. یکی از انواع سد جهت ذخیره¬سازی آب، سد خاکی هست. سدهای خاکی از مصالح خاکی ساخته می-شود، بنابراین تراوش از درون این مصالح خاکی اتفاق می¬افتد. به علت تأثیر مستقیم تراوش بر پایداری سدها، مطالعه تراوش در سدهای خاکی امری ضروری به نظر می¬آید. تراوش در سدها باید به طور کنترل شده¬ای صورت پذیرد، به همین دلیل از گذشته تا کنون تراوش در سدها همواره توسط ابزار دقیق مورد بررسی قرارگرفته است. با وجود آن¬که تاکنون اکثر مطالعات به بررسی تراوش از پی سدها پرداخته¬اند، در این تحقیق تراوش در بدنه سد خاکی شهرچای مورد مطالعه قرارگرفته است. ابتدا جریان تراوش در سد مورد مطالعه با استفاده از روش¬ عددی و بهره جستن از نرم¬افزار geo studio- seep/w مدل¬سازی شد. نتایج حاصل از این مدل¬سازی¬ با نتایج حاصل از ابزار دقیق سد مذکور، مورد مقایسه و صحت سنجی قرار گرفت، که بیان¬گر تطبیق قابل قبول و مناسب این شبیه¬سازی بود. سپس با استفاده از دو روش¬ داده¬کاوی شامل شبکه ی عصبی مصنوعی (ann) و عصبی- فازی تطبیقی (anfis)، به پیش¬بینی جریان تراوش در بدنه این سد خاکی پرداخته شد. عملکرد و توان هر یک از مدل های شبکه عصبی مصنوعی (ann) و عصبی-فازی تطبیقی (anfis) پیشنهادشده، با استفاده از بهترین و کاراترین پارامترهای آماری شامل ضریب تعیین (r2)، ریشه میانگین مربعات خطاها (rmse)، شاخص پراکندگی (si)، میانگین خطاها (bias)، احتمال تجمعی (cumulative probability) و توزیع نرمال (normal distribution) مورد ارزیابی و صحت سنجی قرار گرفت. در انتها، مقایسه نتایج حاصل از این روش¬های داده¬کاوی با نتایج حاصل از مدل¬سازی عددی صورت گرفته در این مطالعه، نشان داد که روش¬های داده¬کاوی عملکرد بهتری نسبت به نتایج حاصل از مدل¬سازی عددی دارند.