تخمین عمق آبشستگی در پای سازه‌های ساحلی با استفاده از برنامه‌ریزی ژنتیک

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران

3 مهندسی سواحل، مؤسسه ملّی اقیانوس‌شناسی

چکیده

     آبشستگی در پای سازه­های ساحلی یکی از عوامل اصلی آسیب یا خرابی این سازه­ها می­باشد. بنابر این، تخمین دقیق عمق بیشینه آبشستگی در پای سازه­های ساحلی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه، از روش روش برنامه­ریزی ژنتیک برای تخمین عمق بیشینه آبشستگی استفاده شده است. برای آموزش و آزمایش مدل­های ایجاد شده به وسیله شبکه عصبی و برنامه­ریزی ژنتیک از 45 مجموعه داده که از مقالات منتشر شده استخراج شده­اند استفاده شده است. برای مقایسه عملکرد مدل­های ایجاد شده و روابط موجود از شاخص­های آماری مانند ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا و ضریب پراکندگی استفاده شده است. نتایج نشان می­دهند که روش برنامه­ریزی ژنتیک مدل­های به مراتب دقیق­تری نسبت به روابط تجربی ارائه می­دهد. علاوه بر این، از آن­جائی که برنامه­ریزی ژنتیک رابطه­ای صریح بین متغیرها ارائه می­کند می­تواند به عنوان یک معیار برای تخمین عمق آبشستگی استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic Programming to Predict Scour Depth at Coastal Structures

نویسندگان [English]

  • Abbas Yeganeh-Bakhtiary 1
  • Ali Pourzangbar 2
  • Fatemeh Hajivalie 3
1 of Civil Engineering. Iran University of Science & Technology, Narmak, Tehran
2 Department of Civil Engineering. Iran University of Science & Technology, Narmak, Tehran
3 Iranian National Institute for Oceanography (INIO)

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coastal structures
  • genetic programming
  • Scour depth
  • Regression-based equations
[1]   Sumer, B. M., Fredsøe, J., "Experimental Study of 2D Scour and its Protection at a Rubble-mound Breakwater", Coastal Engineering, 2000, 40 (1), 59-78.
[2]   US Army Corps of Engineers, "Coastal Engineering Manual (CEM), Fundamentals of Design", Washington, DC US, 2006.
[3]   Xie, S. L., "Scouring Patterns in Front of Vertical Breakwaters and their Influence on the Stability of the Foundations of the Breakwaters", Report Prepared for Department of Civil Engineering, Delft University of Technology, the Netherlands, 1981.
[4]   Fowler, J. E., "Scour Problems and Methods for Prediction of Maximum Scour at Vertical Sea Walls", Technical Report CERC-92-16, US Army Corps of Engineers, Waterways Experiment Station, 1992.
[5]   Sutherland. J., Obhari, C., Whitehouse .R. J. S., "Laboratory Tests of Scour at a Seawall", Report Prepared for University of Southampton, UK, 2006.
[6]   Tsai, C-P., Chen H-B., You, S-S., "Toe Scour of Seawall on a Steep Seabed by Breaking Waves", Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 2009, 135 (2), 61-68.
[7]   Koza, J. R., "Genetic Programming", the MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1992.
[8]   Goldberg, D. E., "Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning", Addison-Wesley, Reading, Mass, 1989.
[9]           Ghorbani, M. A., Rahman, Khatibi, R., Aytek, A., Makarynskyy, O., Shiri, J. "Sea water level Forecasting Using Genetic Programming and Comparing the Performance with Artificial Neural Networks", Computers & Geosciences, 2010, 36, 620-627.