Nehirlerdeki askı maddesi miktarının bulanık mantık ile modellenmesi


Kişi Ö., Karahan M. E., Şen Z.

İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, cilt.2, sa.3, ss.43-54, 2003 (Hakemli Dergi) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 2 Sayı: 3
  • Basım Tarihi: 2003
  • Dergi Adı: İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.43-54
  • İstanbul Medipol Üniversitesi Adresli: Hayır

Özet

Nehirlerdeki askı malzemesi miktarının doğru tahmini; kirliliğin belirlenmesi, akarsu taşımacılığı, baraj ömrünün tespiti, hidroelektrik teçhizatlarının emniyeti, balıkların yaşamını sürdürmesi, nehrin estetiğinin korunması vb. konularda çok önemlidir. Bu amaçla kullanılan katı madde anahtar eğrileri, çoğu tahminlerde iyi sonuçlar vermemelerine rağmen yaygın bir kullanım alanına sahiptirler. Bu çalışmada nehir enkesitindeki askı maddesi miktarının belirlenmesi için katı madde anahtar eğrilerine göre çok daha iyi bir alternatif olarak bulanık mantığa dayalı modeller geliştirilmiştir. Geliştirilen bulanık modeller USGS (United States Geological Survey) tarafından işletilen iki istasyonun günlük gerçek zaman debi ve askı malzemesi konsantrasyonu verilerine uygulanmış ve katı madde anahtar eğrileri ile karşılaştırılmıştır.Sonuçta bulanık modellerin, askı malzemesini modellemede katı madde anahtar eğrilerine göre daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür,
Correct estimation of sediment volume carried by a river is important with respect to pollution, channel navigability, reservoir filling, hydroelectric-equipment longevity, fish habitat, river aesthetics and scientific interests. Conventional sediment rating curves, however, are not able to provide sufficiently accurate results. In this study, some models based on fuzzy logic is developed as a superior alternative to the sediment rating curve technique for determining suspended sediment concentration for a given river cross-section. This study provides forecasting benchmarks for sediment concentration prediction in the form of a numerical and graphical comparison between fuzzy and rating curve models. Benchmarking was based on five-year period of continuous stream/low and sediment concentration data of Quebrada Blance Station and four-year period of data of Rio Valenciano Station operated by the United States Geological Survey (USGS). Nine different fuzzy models were established for each station to estimate sediment concentration from stream/low. Each fuzzy model had different number of membership functions. Parameters of membership functions are found using differential evolution algorithm. The benchmark results show fuzzy models produce much better results than rating curve models.