تخمین سرعت انتشار گودال آبشستگی اطراف لوله های مدفون در بستر دریا تحت اثر جریان آزاد و موج منظم با استفاده از روش برنامه نویسی بیان ژن

خطوط لوله انتقال سیال واقع در بستر دریا از شریانهای حیاتی کارآمد می باشند . هنگامی که یک خط لوله زیر دریایی بر روی بستر فرسایشی قرار می گیرد، لوله تحت تاثیر پدیده مخرب آبشستگی قرار می گیرد که می تواند سبب افزایش نیرو های هیدرود ینامیکی وارد بر لوله و در نهایت موجب شکست لوله و خلل در شریانهای گردد. از اینرو، تخمین دقیق سرعت انتشار گودال آبشستگی می تواند نقش مهمی را در طراحی شریانهای حیاتی واقع در محیط های دریایی ایفا کند. در این مطالعه، سرعت پیشرفت گودال آبشستگی در زیر لوله های مدفون کف دریا که تحت اثر همزمان جریان آزاد و موج منظم می باشند، با استفاد ه از روش هوشمند برنامه نویسی بیان ژن (GEP)، تخمین زده می شود. متغیرهای موثر بر پدیده آبشستگی زیر خطوط لوله در حالت ترکیبی جریان آزاد و موج منظم شامل نسبت عمق بستر به قطر لوله (e/D)، عدد بدون بعد کلوگن کارپنتر (KC)، پارامتر شیلدز ( (θ و نسبت سرعت جریان آزاد به سرعت موج منظم (m) می باشند که به عنوان متغیر های ورودی مدل GEP در نظر گرفته شده اند. همچنین سرعت های بدون بعد در امتداد لوله( (V *H ، در سمت چپ لوله ( (V L* و در سمت راست ( (V R* آن به عنوان متغیر های خروجی در نظر گرفته شده اند. نتایج حاصل ازاین تحقیق نشان داد که مدل برنامه نویسی بیان ژن (GEP)، در تخمین V *H، V L* و V R* عملکرد مطلوبی را دارا بود. عملکرد مدل GEP با استفاده از شاخص های آماری ضریب همبستگی (R) و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) ارزیابی گردید. نتایج روابط پیشنهادی حاصل از مدل GEP نشان دادند که تخمین V H* با داشتن R برابر با 0/92 و RMSE برابر با 0/23 ، V L* با R =0/72 وRMSE=0/26 و همچنین R=0/74 وRMSE=0/31 جهت برآورد V R* دارای دقت قابل قبولی می باشند.

کلیدواژه ها:

لوله های مدفون ، جریانهای آزاد ، موج های منظم ، برنامه نویسی بیان ژن ، انتشار گودال آبشستگی