9 نتیجه برای ماجدی اصل
مهدی ماجدی اصل، مهدی فولادی پناه،
جلد 22، شماره 4 - ( علوم آب و خاک - علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی- زمستان 1397 )
چکیده
سرریزهای کنگرهای جزء سرریزهای غیرخطی هستند که می‌توانند دبی را برای یک عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی، افزایش دهند. امروزه سرریزهای کنگرهای به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور حداکثر سیل محتمل با مشکل روبه‌رو هستند، مطرح می‌شوند. الگوی سه‌بعدی جریان و نامحدود بودن تغییرات پارامترهای هندسی در سرریزهای کنگرهای، چالش بزرگی را برای طراحان این سرریز ایجاد کرده است. در این تحقیق عملکرد ماشین بردار پشتیبان (SVM) در برآورد ضریب دبی سرریزهای کنگرهای مثلثی لبه تیز بررسی و با دا‌ه‌های آزمایشگاهی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. بدین‌منظور تعداد 123 سری داده آزمایشگاهی که شامل پارامترهای هندسی و هیدرولیکی از جمله زاویه رأس (θ)، نسبت بزرگنمایی (L/B)، نسبت بار آبی (h/w) ، عدد فرود (Fr) ، عدد وبر (We) و عدد رینولدز (Re) هستند، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در ماشین بردار پشتیبان، ترکیب ورودی که فقط شامل پارامترهای هندسی (, h/w, L/Bθ) است، دارای بهترین نتایج با 974/0R2=، 0118/0RMSE=، 0112/0MAE= و 0170/0= MNE در مرحله آزمون داده‌ها است. همچنین برای این سرریزها معادلات رگرسیون غیرخطی و خطی چند جمله‌ای ارائه شده است. در پایان ضریب دبی سرریزهای کنگرهای لبه‌تیز براساس معادله ریبوک، با روش‌های SVM، رگرسیون غیرخطی و خطی، محاسبه و مقایسه شدند.
مهدی ماجدی اصل، سعیده ولیزاده،
جلد 23، شماره 4 - ( علوم آب و خاک - ويژه‌نامه سيل و فرسايش خاک - زمستان 1398 )
چکیده
آبشستگی موضعی حول فوندانسیون سازه‌های دریایی و هیدرولیکی یکی از مهم‌ترین عوامل در ناپایداری و خرابی این سازه‌ها است. همواره پیش‌بینی نادرست عمق آبشستگی حول پایه پل‌ها باعث تحمیل ضررهای مالی در پل‌سازی و به‌خطر افتادن جان انسان‌های بسیاری شده است از این‌رو براورد دقیق این پدیده پیچیده، اطراف پایه پل‌ها لازم و ضروری است. از آنجایی که فرمول‌های ارائه شده توسط محققین مختلف، مربوط به شرایط خاص آزمایشگاهی است، در شرایط دیگر کمتر صادق بوده و از دقت چندانی برخوردار نیستند. به‌تازگی محققان زیادی تلاش کردند تا روش‌ها و مدل‌های جدیدی را با عنوان محاسبات نرم، در پیش‌بینی این پدیده مهم مورد بررسی قرار دهند. در این پژوهش، برای پیش‌بینی عمق آبشستگی اطراف پایه پل 146 سری داده آزمایشگاهی مختلف (در سه نوع شرایط آزمایشگاهی متفاوت) با استفاده از ماشین بردار پشتیبان مورد تحلیل قرار گرفت. این داده‌ها در قالب ترکیبات مختلف متشکل از پارامترهای ورودی و D هستند که به‌ترتیب، ضخامت زیر لایه لزج، عدد رینولدز، سرعت بحرانی، پارامتر شیلدز، سرعت برشی، سرعت متوسط، قطر متوسط ذرات، عمق اولیه جریان و قطر پایه پل معرفی می‌شوند. پارامترهای گفته شده در دو سناریو متفاوت (حالت بابعد و حالت بی‌بعد) وارد شبکه SVM شدند. برای ارزیابی کارایی ترکیبات از معیارهای آماری RMSE (جذر میانگین مربعات خطاها)، (مجذور ضریب همبستگی بین مقادیر آزمایشگاهی و پیش‌بینی) و DC (ضریب تعیین خطی بین مقادیر پیش‌بینی شده و آزمایشگاهی) استفاده شده است. نتایج حاصل از این ماشین با نتایج به‌دست آمده از فرمول‌های تجربی و روابط ارائه شده در همین تحقیق مقایسه شد. نتایج حاصل از این پیش‌بینی است. نتایج نشان می‌دهد، در سناریو اول ترکیب شماره 5 با پارامترهای ورودی بی‌بعد و و در سناریو دوم نیز ترکیب شماره 5 با پارامترهای ورودی بابعد و برای مرحله آزمون، به‌عنوان برترین مدل انتخاب شده‌اند. در نتیجه از نتایج چنین استنباط شد که سناریو دو (حالت بابعد) در پیش‌بینی عمق آبشستگی حول تک پایه قائم براورد دقیق‌تری نسبت به سناریو اول (حالت بی‌بعد) ارائه داده است. در پایان آنالیز حساسیت روی پارامترها انجام شد و پارامترهای به‌ترتیب و به‌عنوان مؤثرترین پارامترها انتخاب شدند.
مهدی ماجدی اصل، رسول دانشفراز، سعیده ولیزاده،
جلد 24، شماره 2 - ( علوم آب و خاک- تابستان 1399 )
چکیده
برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه‌ها از بزرگ‌ترین نگرانی‌ها در علم امروز به‌حساب می‌آید. اصول و قوانین معینی برای انتخاب مکان مناسب برداشت مصالح و مقدار این برداشت در آیین‌نامه‌های طراحی دیده نمی‌شود. بنابراین گاهی برداشت مصالح رودخانه‌ای از مکان‌های با پتانسیل کمتر و نزدیک سازه‌ها انجام میگیرد. در تحقیق حاضر سعی شده است با مسلح کردن سازه، تأثیر برداشت مصالح که با تغییر الگوی جریان در اطراف سازه منجر به افزایش آبشستگی میشود را کنترل کرد. آزمایشات در بستر ماسه‌ای با دانه‌بندی 0/78 میلیمتر به‌طول 4/25 متر، درون کانالی به‌طول 13 متر و عرض 1/2 متر انجام گرفته است. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از گروه‌پایه محافظت شده با کابل، در بستر بالادست گودال باعث کاهش 29/6 درصدی عمق آبشستگی حداکثر در جلوی پایه و کاهش 34 درصدی در پشت پایه شده است. همچنین در بستر پایین‌دست گودال این محافظت موجب کاهش 15 درصدی عمق آبشستگی حداکثر در جلو پایه شد؛ بنابراین آرایش کابل مورد استفاده در سطح پایه، مطابق با روش تحقیق حاضر منجر به کاهش چشمگیر عمق و وسعت آبشستگی حداکثر در گروه‌پایه پل شده است.
رسول دانشفراز، مهدی ماجدی اصل، علی بازیار،
جلد 24، شماره 2 - ( علوم آب و خاک- تابستان 1399 )
چکیده
شیب‌شکن مایل از جمله سازه‌های مولد جریان فوق‌بحرانی هستند که در کانالهای روباز برای کاهش ارتفاع و ایجاد شیب ملایم مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به اینکه به‌کارگیری صفحات مشبک به‌صورت افقی و قائم به‌عنوان مستهلک کننده انرژی در پایین‌دست این سازه‌ها می‌تواند بر استهلاک انرژی جریان مؤثر باشد، لذا 180 آزمایش متفاوت در تحقیق حاضر با هدف بررسی استهلاک انرژی جریان انجام شد. نتایج نشان داد که زاویه شیب‌شکن مایل تأثیر چندانی بر استهلاک انرژی جریان و عمق نسبی پایین‌دست شیب‌شکن مایل مجهز به صفحه مشبک قائم ندارد ولی افزایش تخلخل سبب افزایش هر دو پارامتر میشود. برای شیب‌شکن مایل مجهز به صفحه مشبک افقی نیز با افزایش زاویه شیب‌شکن و کاهش درصد تخلخل صفحات مشبک عمق نسبی پایین‌دست و استهلاک انرژی نسبی کل افزایش می‌یابند. برای یک عمق بحرانی نسبی ثابت، استهلاک انرژی نسبی کل و عمق نسبی پایین‌دست شیب‌شکن مایل ساده مجهز به صفحه مشبک افقی را می‌توان تابعی از طول خیس شده صفحات مشبک و طول شیب‌شکن مایل درنظر گرفت. برای صفحات مشبک قائم نیز فقط تابعی از تخلخل صفحات مشبک است.
رسول دانشفراز، مریم ستاریان کرج‌آباد، بابک علی نژاد، مهدی ماجدی اصل،
جلد 24، شماره 4 - ( علوم آب و خاک - زمستان 1399 )
چکیده
آبشستگی اطراف پایه‌های پل از عوامل اصلی خرابی پل بوده و برداشت مصالح رودخانه‌ای، ممکن است سبب تشدید این پدیده شود. تحقیق حاضر به بررسی جامع آبشستگی اطراف گروه پایه‌های پل در حضور گودال برداشت مصالح در دبی‌های مختلف پرداخته است. زبر کردن سطح پایه پل توسط شن در مقایسه گروه پایه‌های ساده نشان داد که اعمال زبری سبب کاهش عمق آبشستگی، کاهش نرخ تغییرات عمق آبشستگی و افزایش زمان تعادل میشود. نتایج نشان داد که کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه‌های پایین‌دست بیشتر از بالادست بود. همچنین در دبی پایین، وجود گودال برداشت مصالح تأثیر بیشتری بر میزان تفاوت وسعت آبشستگی در اطراف گروه پایه‌های بالادست با پایین‌دست گذاشته و با افزایش دبی این تفاوت کمرنگ‌تر شد. نتایج آزمایش‌های مدل زبر نشان داد که با افزایش دبی، آبشستگی موضعی بیشتر شده و پروفیل بستر در تراز پایین‌تری قرار میگیرد. در حالت کلی آبشستگی گروه پایه‌های پایین‌دست گودال بیشتر از بالادست گودال بوده و نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر مناسب بودن اعمال زبری شن برای کاهش آبشستگی است.
مهدی فولادی پناه، مهدی ماجدی اصل،
جلد 24، شماره 4 - ( علوم آب و خاک - زمستان 1399 )
چکیده
پیش‌بینی عمق آبشستگی موضعی به‌عنوان پدیده‌ای پویا و غیرخطی با استفاده از روش‌هایی با توانایی پیش‌بینی مناسب همواره مورد توجه پژوهشگران بوده‌اند. از عوامل مؤثر در اندازۀ حفرۀ آبشستگی، شکل هندسی پایه‌های پل است. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم پشتیبان بردار ماشین و بر مبنای 395 دادۀ صحرایی سازمان زمین‌شناسی آمریکا و فروهلیچ (1988) در قالب دو سناریو، مقدار عمق آبشستگی سه پایۀ پل استوانه‌ای، نوک تیز و مستطیلی بر اساس ترکیب‌های مختلف پارامترهای بی‌بعد: زاویۀ حملۀ آب (α)، عدد فرود (Fr)، نسبت طول به عرض پایه (ِb / L) ( و نسبت قطر متوسط ذرات رسوبی به عرض پایه (ِb / 50 D) پیش‌بینی شدند. نتایج پژوهش ضمن تأیید عملکرد قابل قبول الگوریتم SVM برای همۀ پایه ها در هر دو سناریو نشان داد در سناریوی اول و دوم بهینه‌ترین عملکرد مربوط به پایۀ مستطیلی به‌ترتیب با ضریب همبستگی 0/8702 و 0/8838 و مقدار بیشینۀ Ds(DDR) با مقادیر 0/854 و 1/229 در فرایند تست الگوریتم بودند. همچنین تأثیر مثبت افزایش تعداد داده‌ها روی عملکرد الگوریتم SVM با افزایش شاخص‌های ارزیابی تأیید شد. مقایسۀ نتایج نشان داد الگوریتم SVM مقادیر آبشستگی را بیشتر از مقدار مشاهداتی با خطای مطلق بین 11 تا 35 درصد برآورد کرده است.
دکتر مهدی ماجدی اصل، رسول دانشفراز، جعفر چابکپور، برهان قربانی،
جلد 26، شماره 2 - ( علوم آب و خاک - تابستان 1401 )
چکیده
در دهۀ اخیر استفاده از سازه‌های گابیونی در مهندسی هیدرولیک برای پایداری سازه به جهت دارا بودن چگالی و وزن زیاد، زبری برای افت انرژی و تخلخل برای زهکشی رواج زیادی یافته است. این پژوهش به ارزیابی عملکرد سازه‌های تورسنگی در شرایط ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق در استهلاک انرژی نسبی پایین‌دست سرریز اوجی پرداخته است. پارامترهای مورد ارزیابی در این پژوهش عبارت از: عدد فرود، ارتفاع آب‌پایه، ضخامت آب‌پایه و قطر سنگدانه‌ها است. آزمایش‌ها با سه دانه‌بندی سنگدانه با قطر متوسط 1/5، 2/2 و 3 سانتی‌متر با سه ارتفاع آب‌پایه 10 و 20 سانتی‌متر و Max و ضخامت‌های 10، 20 و 30 سانتی‌متر و دبی‌های 20 تا 40 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی مدل‌های مورد آزمایش با کاهش قطر سنگدانه‌های آب‌پایه، میزان استهلاک انرژی نسبی افزایش می‌یابد، به نحوی که در آب‌پایه با سنگدانه به قطر 1/5 سانتی‌متر، مقدار استهلاک انرژی به‌میزان 3/6 درصد نسبت به سنگدانه به قطر متوسط 3 سانتی‌متر افزایش پیدا کرده است. افزایش ارتفاع آب‌پایه توری سنگی تا میزانی که جریان کاملاً درون‌گذر شود، می‌تواند تا مقدار 33 درصد نسبت به آب‌پایه با ارتفاع 10 سانتی‌متر، استهلاک انرژی نسبی بیشتری داشته باشد. همچنین با افزایش قطر آب‌پایه از 10 سانتی‌متر به 30 سانتی‌متر میزان استهلاک انرژی نسبی تا 15 درصد افزایش می‌یابد.
مهدی ماجدی اصل، توحید امیدپور علویان، مهدی کوهدرق، وحید شمسی،
جلد 27، شماره 3 - ( علوم آب و خاک-پاییز 1402 )
چکیده
سرریزهای غیرخطی ضمن دارا بودن مزیت‌های اقتصادی، قابلیت عبوردهی بیشتری را نسبت به سرریزهای خطی دارند. این سرریزها با افزایش طول تاج در یک عرض مشخص، در مقایسه با سرریزهای خطی راندمان دبی بیشتر با ارتفاع آزاد کمتر را در بالادست دارند. الگوریتم‌های هوشمند به‌دلیل توانایی زیاد در کشف رابطه‌های دقیق پیچیدۀ مخفی بین پارامترهای مستقل مؤثر و پارامتر وابسته و همچنین صرفه‌جویی مالی و زمانی، جایگاه بسیار ارزشمندی بین پژوهشگران پیدا کرده‌اند. در این پژوهش عملکرد الگوریتم‌های ماشین‌بردار پشتیبان (SVM) و برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) در پیش‌بینی ضریب دبی سرریزهای غیرخطی قوسی به کمک 243 سری دادۀ آزمایشگاهی برای سناریو اول و 247 سری داده آزمایشگاهی برای سناریو دوم بررسی شده است. پارامترهای هندسی و هیدرولیکی استفاده شده شامل بار آبی (HT/p)، ارتفاع سرریز (P)، نسبت بار آبی کل ، زاویه سیکل قوسی (Ɵ)، زاویه دیواره سیکل(α) و ضریب دبی (Cd) است. نتایج هوش مصنوعی نشان داد که ترکیب پارامترهای (H_T/p ،α ،Ɵ و Cd) به‌ترتیب در الگوریتم‌های GEP و SVM در مرحلۀ آموزش مربوط به سناریو اول (سرریز کنگره¬ای با زاویۀ دیوارۀ سیکل 6 درجه) به‌ترتیب برابر است با (0/9811=R2)، (RMSE=0/02120)، (DC=0/9807)، (R2=0/9896)، (RMSE=0/0189)، (DC=0/9871). (در سناریو دوم (سرریز کنگرهای با زاویۀ دیوارۀ سیکل 12 درجه) به‌ترتیب برابراست با (0/9770=R2)،(RMSE=0/0193)، (DC=0/9768) و (9908/0=R2)، (RMSE=0/0128)، (DC=0/9905) که در مقایسه با دیگر ترکیب‌ها منجر به بهینه‌ترین خروجی شده است که نشان‌دهنده دقت بسیار مطلوب هر دو الگوریتم در پیش‌بینی ضریب دبی سرریز غیرخطی قوسی است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامتر مؤثر در تعیین ضریب دبی سرریز غیرخطی قوسی در GEP و هم در SVM پارامتر نسبت بار آبی کل (HT/p) است. مقایسه نتایج این پژوهش با سایر پژوهشگران نشان می‌دهد که شاخصه‌های ارزیابی برای الگوریتم‌های GEP و SVM پژوهش حاضر نسبت به سایر پژوهشگران برآورد بهتری دارند.
مهدی ماجدی اصل، توحید امیدپور، مهدی کوهدرق،
جلد 27، شماره 4 - ( علوم آب و خاک-زمستان 1402 )
چکیده
از مزایای سرریزهای کنگرهای می‌توان به بالا بودن ضریب آبدهی سرریز و پایین بودن نوسانات آب هنگام عبور جریان از روی تاج سرریز اشاره کرد. در این پژوهش ضریب دبی عبوری با تغییر هندسه سرریز از لحاظ تغییر شیب دیواره، زاویه سیکل قوسی و تغییر طول دماغه در بالادست و پایین‌دست هر سیکل از سرریز کنگرهای قوسی ذوزنقه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در مجموع 240 آزمایش بر روی 16 مدل فیزیکی مختلف در کانالی با عرض 120 سانتی‌متر و با تنگ شوندگی20 سانتی‌متر از هر دیواره انجام شده است. تمامی مدل‌ها با مدل شاهد (سرریز کنگرهای نرمال) (80A) مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد، سرریز 80B با زاویه سیکل قوسی20 درجه و بدون شیب دیواره عملکرد بهتری نسبت به سایر سرریزها دارد. همچنین سرریز با زاویه سیکل قوسی و شیب دیواره 20 درجه به‌صورت واگرا (D20B) در ناحیه Ht/P<0.31، عملکرد بهتری نسبت به سایر سرریزهای با زاویه سیکل قوسی 20 درجه داشته و پس از این ناحیه، سرریز با شیب دیواره 10 درجه به‌صورت واگرا عملکرد بهتری داشته‌است (D10B). در سرریزهای دارای چند سیکل در زاویه سیکل قوسی 20 درجه، سرریز کنگرهای دارای 5 سیکل (N5) تا نقطه Ht/P<0.36 عملکرد بهتری داشته است. همچنین در نقطه اوج به‌ترتیب اختلاف 13 و 17 درصدی نسبت به سرریز 4 سیکل و 3 سیکل دارد.
