Nehirdeki katı madde miktarının bulanık mantık ve geleneksel yöntemler ile tahmini ve karşılaştırılması

Abstract

Nehirlerdeki katı madde miktarının doğru tahmin edilmesi; akarsuyun kirliliği, barajların ömürlerinin saptanması ve akarsu taşımacılığı gibi konularda önemli yer tutmaktadır. Yaptığımız bu çalışmada, Çoklu Doğrusal Regresyon (ÇDR), Uyarlanabilir Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS), Bulanık Mantık- Simple Membership Functions and Fuzzy Rules Generation Technique (SMRGT) ve Katı Madde Anahtar Eğrisi (KMAE) yöntemleri kullanılarak akarsudaki katı madde miktarı tahmini yapılmıştır. Çalışma alanı olarak ABD’nin Catonsville yakınındaki Patapsco Nehri kullanılmıştır. Bu çalışmada 01589025 nolu Patapsco Nehrindeki sediment gözlem istasyonundan 2015-2018 yılları arasında gerçek zamanlı olarak ölçülen debi-bulanıklık ve katı madde miktarı verileri kullanılmıştır. Girdi verileri olarak debi ve bulanıklık kullanılarak katı madde miktarı tahmin edilmeye çalışılmıştır. Ortaya çıkan model sonuçları, ÇDR, Uyarlanabilir Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS), SMRGT ve katı madde anahtar eğrisi ile karşılaştırılmıştır. Bulanık mantık modellerine ait olan sonuçların gözlem sonuçları ile uyumlu sonuçlar verdiği görülmüştür

Accurate estimation of the amount of sediment in rivers has an important place in issues such as pollution of the river, determination of the life-span of dams and river transportation. In this study, sediment amount in a stream was estimated using Multiple Linear Regression (MLR), Adaptive Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS), Fuzzy Logic-Simple Membership Functions and Fuzzy Rules Generation Technique (SMRGT) and Sediment Rating Curve (KMAE) methods. The Patapsco River near Catonsville, USA was used as the study area. In this study, real-time flow rate-turbidity and sediment matter data from the sediment observation station 01589025 in the Patapsco River between 2015 and 2018 were used. The amount of sediment was tried to be estimated by using flow rate and turbidity as input data. Obtained results were compared with MLR, ANFIS, SMRGT and sediment key curve. It has been seen that the values using with the fuzzy logic models give results consistent with the observation ones.