TRAPEZ GENİŞ BAŞLIKLI SAVAKLARA AİT DEBİ KATSAYISININ YAPAY ZEKA YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ

Abstract

Savaklar, yapay ya da doğal açık kanallarda, çoğunlukla akım debisini ölçmek ve akım seviyesini kontrol etmek için kullanılan en eski hidrolik yapılardır. Savaklar aracılıyla debinin hesaplanması için, gerçek debi ile teorik debinin oranı olan debi katsayısının (Cd) bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, farklı memba ve mansap eğimlerine sahip yedi farklı trapez geniş başlıklı savak üzerinde toplam 91 adet deneysel ölçüm gerçekleştirilmiştir. Deneysel olarak elde edilen akım özellikleri, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemlerine dayanan sayısal modellerin doğrulanmasında kullanılmıştır. Deneysel ölçümü yapılmış savak tiplerine yeni iki savak geometrisi ilave edilmiş ve sayısal modelleme kullanılarak toplamda dokuz savak tipi için 270 tane Cd hesap edilmiştir. Teorik olarak hesaplanan Cd değerleri, Yapay Sinir Ağları (YSA), Destek Vectör Makinaları (DVM) ve M5Tree yöntemleri kullanılarak tahmin edilmiştir. Froude sayısı ve akıma ait boyutsuz parametrelerinin girdi olarak kullanıldığı modellerde sekiz farklı Durum için tahmin yöntemlerinin Cd katsayısını tahmin etme performansları incelenmiştir. Yöntemlerin performanslarının değerlendirilmesinde belirlilik katsayısı (R2 ), karekök ortalama karesel hata (KOKH), ortalama mutlak yüzde hata (OMYH) ve Nash–Sutcliffe model verimlilik katsayısı (NSE) değerleri kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, Froude sayısının girdi olarak kullanılmadığı modellerin başarısının düşük olurken, Froude sayısının girdi olarak kullanılması ile modellerin performanslarının önemli bir şekilde arttığı görülmüştür. Tüm performans kriterlerine göre ANN yönteminin Cd’yi belirlemede diğer yöntemlere kıyasla daha başarılı olduğu belirlenmiştir.