بررسی مقایسه‌ای برآورد رسوبات معلق با استفاده از مدل درخت تصمیم و منحنی‌های سنجه رسوب (مطالعه موردی: استان لرستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

10.22092/wmej.2014.106904

چکیده

آگاهی از میزان رسوب معلق، از عوامل مهم در برآورد فرسایش حوضه و تصمیم‌گیری در مورد احداث سازه‌های آبی بر روی رودخانه‌هاست، همچنین برآورد بار رسوبی در رودخانه‌ها با توجه به خسارات ناشی از آن، یکی از مهم‌ترین و مشکل‌ترین مطالعات انتقال رسوب و مهندسی رودخانه است. بنابراین دست یافتن به شیوه‌های نوین که بتواند در این راستا مؤثر واقع گردد دارای اهمیت زیادی است. هدف از این مطالعه برآورد رسوبات معلق با استفاده از مدل درخت تصمیم با الگوریتم کارت و مقایسه نتایج با انواع منحنی سنجه رسوب می باشد. در این پژوهش از آمار دبی و رسوب متناظر ده ایستگاه آبسنجی رودخانه‌های استان لرستان استفاده گردید. نتایج نشان داد در بین انواع روش‌های منحنی سنجه و ضرایب اصلاحی به کار گرفته شده که جمعا شامل 20 روش بود، ترکیب منحنی سنجه ماهانه و ضریب اصلاحی MUVE  دارای میانگین مربعات خطای کمتر و دقت بیشتری میباشد. بعد از اعمال مناسب‌ترین ضریب اصلاحی به انواع منحنی‌های سنجه رسوب، نتایج حاصل از برآورد رسوب با منحنی سنجه، با نتایج حاصل از مدل درخت تصمیم با استفاده از شاخص ضریب همبستگی، میانگین قدر مطلق خطا، ضریب دقت و میانگین مربعات خطا، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج، نشان دهنده مناسب بودن هر دو مدل در تخمین رسوبات معلق است که در بعضی ایستگاه‌ها منحنی سنجه و در بعضی دیگر درخت تصمیم مناسبتر به نظر میرسد. اما  با توجه به مناسب‌تر بودن منحنی سنجه با اعمال ضرایب اصلاحی در بیشتر ایستگاه‌ها، می‌توان منحنی سنجه را مناسب‌تر از مدل درخت تصمیم دانست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of suspeded sediment using decision tree method and copmarision the results with rating curve method (Case study: Rivers in Lorestan Province)

چکیده [English]

Awareness of the amount of suspended sediment yield is an important factor to estimating erosion and also making decisions about the construction of hydraulic structures on rivers. Estimating suspended sediment load of the river with regard to the damage caused by it, is one of the most important and most difficult studies of sediment transport and river engineering. So finding new models that could be useful in this regard has extraordinary significance. The purpose of  this study was to estimating suspended sediment using Decision Tree with  CART algorithm, and compare the results with different sediment rating curves including: seasonal, monthly, Mean load within discharge classes and linear. To attain this, the sediment discharge and the corresponding water discharge data for ten hydrometric stations of Lorestan province of Iran were used. In next step, different methods of sediment rating curves along with different correction factors, a total of 20 methods were applied to data. Results showed among examined methods, monthly rating curve with MUVE correction factor has minimum mean square error and maximum accuracy index. After applying the appropriate correction factor of sediment rating curves, the results of estimating sediment load by using sediment rating curve, were compared with the results of the Decision Tree. Mean-square error, MAE, P and the correlation coefficient were applied to select more appropriate method. The results showed the suitability of the sediment rating curves in compare with Decision Tree.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CART algorithm
  • suspended sediment load
  • Decision Tree
  • sediment rating curves
  • corrective coefficient