T. 16 S. 01 (2026): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Dự báo chiều dài nước nhảy, ứng suất đáy và tổn thất năng lượng bằng mô hình học máy cho nước nhảy ổn định, tự do trên nền nhám

Trịnh Công Tý

Từ khóa:

Mô hình học máy
Nước nhảy
Chiều dài nước nhảy
Ứng suất đáy nhám
Tổn thất năng lượng

Tóm tắt

Việc xác định hoặc dự đoán các đặc điểm của nước nhảy trên các nền nhám vẫn là một vấn đề phức tạp trong lĩnh vực kỹ thuật thủy lực. Mặc dù, các nghiên cứu mô phỏng số và thực nghiệm gần đây đã nâng cao hiểu biết về hiện tượng này, nhưng vẫn cần một phương pháp dự đoán hiệu quả và chính xác để thiết kế tối ưu các bể tiêu năng trong điều kiện dòng chảy lũ phức tạp. Nghiên cứu này đề xuất một phương pháp tiên tiến để dự đoán các thông số thủy lực chính của nước nhảy tự do và ổn định trên các nền nhám hình lăng trụ tam giác vuông, bao gồm chiều dài nước nhảy (Lj/y₁), ứng suất đáy (e) và tổn thất năng lượng (ΔEL/E₁). Các kỹ thuật học máy, cụ thể là Hồi quy cây quyết định (Fine Tree) và Hồi quy vectơ hỗ trợ (SVR), đã được áp dụng để mô hình hóa các mối quan hệ phi tuyến tính giữa hình dạng nền thô và hành vi dòng chảy xiết đầu kênh. Kết quả nghiên cứu cho thấy các mô hình đạt được độ chính xác dự đoán cao (R² = 0,91 ¸ 0,99) với giá trị lỗi RMSE thấp, khẳng định khả năng mạnh mẽ của mô hình trong việc dự đoán các hiện tượng thủy lực phức tạp. Những phát hiện này chứng minh rằng trí tuệ nhân tạo (AI) có thể đóng vai trò là giải pháp thay thế đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí cho các thí nghiệm mô hình vật lý và mô phỏng số, cung cấp cơ sở khoa học vững chắc để phân tích và tối ưu hóa hiệu suất thủy lực và hiệu quả tiêu tán năng lượng của nước nhảy trên nền nhám trong điều kiện thủy lực phức tạp.


 
 

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Trịnh Công Tý. (2025). Dự báo chiều dài nước nhảy, ứng suất đáy và tổn thất năng lượng bằng mô hình học máy cho nước nhảy ổn định, tự do trên nền nhám . Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 16(01). https://doi.org/10.54772/jomc.01.2026.1168

Tài liệu tham khảo

  1. W. H. Hager, Energy Dissipators and Hydraulic Jump. Kluwer Academic Publishers,Water Science and Technology Library, 1992, p. 288.
  2. A. J. Peterka, Hydraulic design of stilling basins and energy dissipators (no. 25). United States Department of the Interior, Bureau of Reclamation, 1964.
  3. S. Ead and N. Rajaratnam, "Hydraulic jumps on corrugated beds," Journal of Hydraulic Engineering, vol. 128, no. 7, pp. 656-663, 2002. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2002)128:7(656)
  4. N. D. Tokyay, "Effect of channel bed corrugations on hydraulic jumps," in Impacts of Global Climate Change, 2005, pp. 1-9.
  5. Farhad Izadjoo and Mahmood Shafai-Bejestan, "Corrugated bed hydraulic jump stilling basin," Journal of Apply Sciences, pp. 1164-1169, 2007, doi: 10.3923/jas.2007.1164.1169.
  6. P. Yadav, Z. Ahmad, and G. Asawa, "Parameters of hydraulic jump on corrugated beds," ISH Journal of Hydraulic Engineering, vol. 13, no. 1, pp. 93-105, 2007. https://doi.org/10.1080/09715010.2007.10514860
  7. A. Abbaspour, A. H. Dalir, D. Farsadizadeh, and A. Sadraddini, "Effect of sinusoidal corrugated bed on hydraulic jump characteristics," Journal of Hydro-environment Research, vol. 3, no. 2, pp. 109-117, 2009, doi: 10.1016/j.jher.2009.05.003.
  8. A. Abbaspour, D. Farsadizadeh, A. H. DALIR, and A. A. SADRADDINI, "Numerical study of hydraulic jumps on corrugated beds using turbulence models," Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, vol. 33, no. 1, pp. 61-72, 2009, doi: 10.3906/muh-0901-7.
  9. I. H. Elsebaie and S. Shabayek, "Formation of hydraulic jumps on corrugated beds," International Journal of Civil Ƭ Environment al Engineering IJCEE–IJENS, vol. 10, no. 1, pp. 37-47, 2010.
  10. H. Samadi-Boroujeni, M. Ghazali, B. Gorbani, and R. F. Nafchi, "Effect of triangular corrugated beds on the hydraulic jump characteristics," Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 40, no. 9, pp. 841-847, 2013. https://doi.org/10.1139/cjce-2012-0019
  11. S. A. JALIL, S. A. SARHAN, and S. M. ALI, "Characteristics of hydraulic jump on a striped channel Bed," Journal of Duhok University, pp. 654-661, 2017,DOI: https://doi.org/10.26682/sjuod.2017.20.1.57
  12. A. Ghaderi, M. Dasineh, F. Aristodemo, and A. Ghahramanzadeh, "Characteristics of free and submerged hydraulic jumps over different macroroughnesses," Journal of Hydroinformatics, vol. 22, no. 6, pp. 1554-1572, 2020, doi: 10.2166/hydro.2020.298.
  13. T. C. Ty, Z. J. Min, T. C. Trieu, "Influence of Right Triangular Prism Rough Beds on Hydraulic Jumps," Applied Sciences, 2024, doi: https://doi.org/10.3390/app14020594.
  14. T. C. Ty, T. C. Trieu, "Numerical and analysis effects of rectangular prism rough beds on hydraulic jumps in open channels," AIP Advances, vol. 15, no. 7, p. 10, July 2025, doi: https://doi.org/10.1063/5.0267793.
  15. S. Ebrahimi, F. Salmasi, and A. Abbaspour, "Numerical study of hydraulic jump on rough beds stilling basins," Journal of Civil Engineering and Urbanism, vol. 3, no. 1, pp. 19-24, 2013.
  16. S. Gu, F. Bo, M. Luo, E. Kazemi, Y. Zhang, and J. Wei, "SPH Simulation of Hydraulic Jump on Corrugated Riverbeds," Applied Sciences, vol. 9, no. 3, 2019, doi: 10.3390/app9030436.
  17. S. Nikmehr and Y. Aminpour, "Numerical Simulation of Hydraulic Jump over Rough Beds," Periodica Polytechnica Civil Engineering, vol. 64, no. 2, pp. 396-407, 2020, doi: 10.3311/ppci.15292
  18. M. Dasineh, A. Ghaderi, M. Bagherzadeh, M. Ahmadi, and A. Kuriqi, "Prediction of hydraulic jumps on a triangular bed roughness using numerical modeling and soft computing methods," Mathematics, vol. 9, no. 23, p. 3135, 2021, doi: https://doi.org/10.3390/math9233135.
  19. H. V. Hùng, "Thiết lập mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) tính toán độ sâu sau nước nhảy trong kênh lăng trụ mặt cắt chữ nhật," Khoa học công nghệ thủy lợi, vol. 75, 2022.
  20. T. C. Tý, P. Q. Anh, L. Đ. Hùng, N. K. Ly, "Ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo dự đoán đặc trưng nước nhảy trên đáy nhám lăng trụ tam giác vuông," Tạp chí Vật liệu và Xây dựng-Bộ Xây dựng, vol. 15, no. 02, pp. 155-Trang 160, 2025, doi: https://doi.org/10.54772/jomc.02.2025.888.
  21. L. Breiman, J. Friedman, R. Olshen, and C. Stone, "Classification and Regression Trees," 1984.
  22. C. Cortes and V. Vapnik, "Support-vector networks," Machine learning, vol. 20, no. 3, pp. 273-297, 1995.