Process-based models have been widely used for storm surge predictions, but
their high computational demand is a major drawback in some applications such as rapid
forecasting. Few efforts have been made to employ previous databases of synthetic/real
storms and provide more efficient surge predictions (e.g. using storm similarity of an
individual storm to those in the database). Here, we develop an alternative efficient and
robust artificial intelligent model, which predicts the peak storm surge using the tropical
storm parameters: central pressure, radius to maximum winds, forward velocity, and storm
track. The US Army Corp of Engineers, North Atlantic Comprehensive Coastal Study, has
recently performed numerical simulations of 1050 synthetic tropical storms, which statistically
represent tropical storms, using a coupled high resolution wave–surge modeling
system for the east coast of the US, from Cape Hatteras to the Canadian border. This study
has provided an unprecedented dataset which can be used to train artificial intelligence
models for surge prediction in those areas. While numerical simulation of a storm surge at
this scale and resolution (over 6 million elements scaling from 20 m to more than 100 km)
is extremely expensive, the artificial intelligence takes the advantage of the previous
The objective of this study is to employ support
vector machine as a machine learning technique to improve
flow discharge predictions in compound open channels.
Accurate estimation of channel conveyance is a major step
in prediction of the flow discharge in open-channel flow
computations (e.g., river flood simulations, design of
canals, and water surface profile computation). Common
methods to estimate the conveyance are highly simplified
and are a main source of uncertainty in compound channels,
since popular river/canal models still incorporate 1-D
hydrodynamic formulations. Further, the reliability of
using a specific method (e.g., vertical divided channel
method, the coherence method) over other methods for
different applications involving various geometric and
hydraulic conditions is questionable. Using available
experimental and field data, a novel method was developed,
based on SVM, to compute channel conveyance. The
data included 394 flow rating curves from 30 different
laboratory and natural compound channel sections which
were used for the training, and verification of the SVM
method. The data were limited to straight compound
channels. The performance of SVM was compared with
those from other commonly used methods, such as the
vertical divided channel method, the coherence method and
the Shiono and Knight model. Additionally, SVM estimations
were compared with available data for River Main
and River Severn, UK. Results indicated that SVM outperforms
traditional methods for both laboratory and field
data. It is concluded that the proposed SVM approach
could be applied as a reliable technique for the prediction
of flow discharge in straight compound channels. The
proposed SVM can be potentially incorporated into 1-D
river hydrodynamic models in future studies
در این مقاله توانایی روش آموزش ماشین upport Vector Machine (svm) در پیش بینی ØØ¯Ø§Ú©Ø«Ø± دبی خروجی
سیلاب ناشی از شکست سدهای خاکی بررسی شده است. پارامترهای ورودی مدل مورد نظر، دو پارامتر مخزن در زمان
شکست یعنی Ø§Ø±ØªÙØ§Ø¹ آب Ùˆ ØØ¬Ù… آب پشت سد انتخاب شد Ú©Ù‡ برای آموزش این مدلها از داده های جمع آوری شده در
منابع Ù…Ø®ØªÙ„Ù Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ شده است. از مجموع 112 داده، 70 درصد آن جهت آموزش مدلها Ùˆ 30 درصد آن جهت
ØµØØª سنجی، به Ù†ØÙˆÛŒÚ©Ù‡ این دو زیرمجموعه از Ù„ØØ§Ø¸ آماری اختلا٠معنی داری ندا شته با شند، انتخاب شد. بعد از
بررسی چهار مدل SVM ØŒ مشخص شد Ú©Ù‡ Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ از کرنل تابع پایه شعاعی بهترین نتیجه را در تخمین این پدیده
ØØ§ØµÙ„ مید هد . نتایج Ø¢ ماری این روش در تخمین پدیده مورد نظر با 96 / 0 = 2R ØŒ 03 / 0 = RMSE Ùˆ 94 / 0 = 2R Ùˆ
05 / 0 = RMSE به ترتیب در ÙØ§Ø² آموزش Ùˆ آزمون مقایسه هایی نیز بین 6 رابطه تجربی کلاسی Ùˆ Ùˆ مدل توصیه شده
صورت Ú¯Ø±ÙØª Ú©Ù‡ نتایج نشانگر عملکرد ضعی٠روابط تجربی در مقایسه با مدل پیشنهادی ا ست. در نهایت با توجه به
اهمیت مدیریت هنگام شکست سد Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ از روش آموزش ما شین پیشنهادی برای تخمین مقدار ماکسیمم دبی
خروجی از سد پیشنهاد میشود.
ØØ±Ú©Øª رسوب با اهمیت ÙØ±Ø§ÙˆØ§Ù†ÛŒ Ú©Ù‡ در مهندسی Ùˆ علم هیدرولیک دارد Ùیزیک کاملاً شناخته شده ای ندارد. نادیده Ú¯Ø±ÙØªÙ† ØØ±Ú©Øª نوسانی Ùˆ طبیعت ناپیوسته
انتقال بار بستر، کاربرد روابطی Ú©Ù‡ بر این اساس برای تخمین بار انتقال رسوب ارائه شده اند را دچار چالش کرده است. این پژوهش سعی دارد ØØ±Ú©Øª غیر معلق)ØØ±Ú©Øª بار بستر( یک ذره با وزنهای Ù…ØªÙØ§ÙˆØª را در شرایط مختل٠جریان با Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ از تکنیکهای رهگیری ذره، مورد کاوش قرار دهد Ùˆ آن را در قالب توابع توزیع Ø§ØØªÙ…الاتی توصی٠کند. با مشخص شدن Ø±ÙØªØ§Ø± آماری در رابطه با عامل یا عوامل مؤثر انتقال در رژیمهای مختل٠انتقال رسوب، میتوان اظهار نظر دقیقتری داشت.
در این راستا با Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ از تکنیک رهگیری ذره ) PTV (ØŒ موقعیت ذره در هر سری آزمایش مشخص شد. در نهایت با Ù…ØØ§Ø³Ø¨Ù‡ سرعت Ù„ØØ¸Ù‡ ای ذره توابع توزیع
Ø§ØØªÙ…الاتی مختل٠بر داده ها برازش داده شد تا بهترین تابع با توجه به معیار سنجش آماری کولموگروÙ-اسمیرنو٠)در Ø³Ø·Ø Ø§Ø·Ù…ÛŒÙ†Ø§Ù† 5 درصد( انتخاب شود. نتایج نشان داد Ú©Ù‡ انتقال ذره در اعداد رینولدز پایین جریان از تابع توزیع لوگ-نرمال Ùˆ در اعداد رینولدز جریان بالا از تابع توزیع نرمال تبعیت میکند. همچنین به وسیله این مشاهدات در رابطه با عامل ØØ±Ú©Øª در شرایط مختل٠رژیم انتقال رسوب Ø¨ØØ« شد Ú©Ù‡ با توجه به ویژگیهای توابع توزیع Ø§ØØªÙ…الاتی بدست آمده، انتقال رسوب در شرایط آستانه با عاملیت ارتباط ذره-بستر Ùˆ در شرایط تعادلی ØªØØª نیروهای سیال انجام میشود. در انتها با توجه به ØªÙØ§ÙˆØª Ø±ÙØªØ§Ø± ØØ±Ú©Øª رسوب در رژیم انتقال ضعی٠و تعادلی میتوان دو پارامتر آستانه معرÙÛŒ کرد. با توجه به اهمیت کاربرد نتایج در مهندسی، به دلیل اینکه قالب پژوهش، قالب آماری Ùˆ توصی٠پدیده تصادÙÛŒ بوده است میتوان با در نظر Ú¯Ø±ÙØªÙ† شرایط مختل٠انتقال رسوب )با نمایندگی پارامتر عدد رینولدز ذره( Ø§ØØªÙ…ال وقوع سرعت ذرات را با Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ از توابع توزیع ارائه شده، تخمین زد. همچنین نتایج این پژوهش در شرایط هیدرولیکی مشابه از جمله پژوهشهای اکو-هیدرولیک Ùˆ تونل باد قابل Ø§Ø³ØªÙØ§Ø¯Ù‡ میباشد.
آب یکی از اساسیترین عناصر زیست است. برخورداری از آب سالم برای نیازهای انسانی از عوامل اساسی Ùˆ به منزلۀ عامل تمدن شناخته شده است، به طوری Ú©Ù‡ همواره مورد Ø§ØØªØ±Ø§Ù… جوامع بوده Ùˆ رودخانههای مختل٠در سراسر جهان، نزد جمعیتهای ساکن در آن نواØÛŒ اهمیت زیادی داشته Ùˆ مورد تقدّس بوده است. هیچ کشوری بدون اطمینان از داشتن آب نمیتواند ثبات اقتصادی Ùˆ اجتماعی Ùˆ سیاسی خود را ØÙظ کند Ùˆ بدون کاهش میزان آلودگی جو، امنیت نسلهای آتی از نظر آب Ùˆ غذا مبهم و، بدینطریق، توسعۀ پایدار Ùقط در ØØ¯ یک شعار Ø¯Ù„ÙØ±ÛŒØ¨ باقی خواهد ماند.
هنگامیکه Ø¨ØØ« خشکسالی Ùˆ کمبود آب Ù…Ø·Ø±Ø Ù…ÛŒ شود، بیشترین توجه به این امر جلب Ù…ÛŒ شود Ú©Ù‡ چگونه عمل کنیم Ùˆ Ú†Ù‡ تمهیداتی به عمل آوریم تا آب کمتری مصر٠کنیم Ùˆ از اسرا٠و ضایع شدن آب جلوگیری کنیم. غاÙÙ„ از اینکه برای تولید هر کالایی آب مورد نیاز است Ùˆ بیشترین آب شیرین در دسترس برای تولید غذا مصر٠می شود.
یکی از Ø¨ØØ±Ø§Ù†Ù‡Ø§ÛŒ مهمی Ú©Ù‡ بشر را تهدید Ù…ÛŒ کند مسئله بØÙ€Ø±Ø§Ù† کمبـود آب اسـت کـه سـهم بـالای مصـر٠آب در بخـش کشاورزی یکی از بزرگترین چالشهای Ø¨ØØ±Ø§Ù† Ú©Ù… آبی Ù…ÛŒ باشد . ایران در یکی از خشکترین مناطق جهان قرار Ú¯Ø±ÙØªÙ‡ اسـت Ùˆ کمبود آب در آن مهم ترین تنگنای توسعه کشاورزی به شمار Ù…ÛŒ آید، همچنین با توجه به اینکه دوران Ø§Ø³ØªØØµØ§Ù„ آبهای ارزان قیمت به پایان رسیده Ùˆ پتانسیل آبی کشور دیگر نمی تواند پاسخگوی نیازهای رو به رشد تقاضای آب بخصوص در بخـش کشاورزی باشد ناچار Ùˆ مکل٠به بهینه سازی مصر٠آب کشاورزی Ù…ÛŒ باشیم ØŒ همچنین Ù…ØØ¯ÙˆØ¯ÛŒØª منـابع آب ØŒ رشـد روز Ø§ÙØ²ÙˆÙ† جمعیت Ùˆ مصر٠بالای آب در بخش کشاورزی ØŒ توجه زیادی به بخش آب کشاورزی را Ù…ÛŒ طلبد.در ایـن مقالـه بـا مطالعات مروری به بررسی برخی راه ØÙ„ ها در راستای مدیریت صØÛŒØ آب Ù…ÛŒ پردازیم
آب، همچنین زیربنای سلامتی Ùˆ ØÛŒØ§Øª انسان شمرده میشود. با این ØØ§Ù„ØŒ هنگامی Ú©Ù‡ شیر آب را در خانه باز میکنیم Ùˆ Ø¨Ù„Ø§ÙØ§ØµÙ„Ù‡ آب سرد، زلال Ùˆ گوارائی جاری Ù…ÛŒ شود، کمتر به کمبود این ماده ØÛŒØ§ØªØ¨Ø®Ø´ میاندیشیم. این در ØØ§Ù„ÛŒ است Ú©Ù‡ در عصر ØØ§Ø¶Ø± درصد بالایی از مردم دنیا از داشتن آب سالم Ù…ØØ±ÙˆÙ…ند Ùˆ روزانه هزاران انسان، به دلیل کمبود آب سالم Ùˆ بهداشتی، در سراسر کره زمین جان Ù…ÛŒ بازند.