در ساخت سازه های آبی استفاده از مصالح درشت دانه به دلیل خصوصیات هیدرولیکی ویژه آن ها و هماهنگی با محیط زیست روز به روز در حال افزایش است. در این محیط ها بر خلاف محیطهای متخلخل ریزدانه که قانون دارسی در آن معتبر است، به دلیل بزرگی اندازه منافذ و بروز سرعت های بالا در جریان، نمی توان از قانون دارسی جهت برآورد پارامترهای مختلف جریان استفاده نمود. به همین منظور از روابط غیر دارسی که بیان کننده ارتباط غیر خطی بین سرعت و گرادیان هیدرولیکی هستند، استفاده می شود. روابط ساختاری موجود در زمینه تبیین جریان غیر خطی به صورت یک رابطه دو جمله¬ای و یا رابطه توانی می¬باشند که گرادیان هیدرولیکی را به سرعت جریان مرتبط می¬سازند. به صورت تاریخی، هم دیدگاه های تحلیلی وهم آماری در تبیین این روابط ساختاری استفاده شده اند. در دیدگاهای تحلیلی سعی بر این بوده است که با اعمال قوانین بقا رفتار جریان غیر خطی در محیط متخلخل و معادلات ساختاری تبیین شوند. در مطالعات آماری از اطلاعات آزمایشگاهی استفاده شده و سعی بر این بوده است که با برازش روابط ساختاری بر مجموعه اطلاعات گرادیان هیدرولیکی در برابر سرعت از جریان آب در مصالح مختلف، عملکرد روابط ساختاری بررسی و مقایسه شوند. هر دو این دیدگاه¬ها به صورت کلی موید برتری رابطه دو جمله ای تحت عنوان رابطه فورشهایمر می باشند. هدف از تحقیق حاضر استفاده از برنامه-نویسی ژنتیک در تولید روابط ساختاری فورشهایمر و توانی و مقایسه آنها می باشد. در این راستا از اطلاعات آزمایشگاهی مربوط به جریان در 23 مصالح درشت دانه مختلف استفاده می شود. نشان داده می شود که معیارهای مطرح در برنامه نویسی ژنتیک بیانگر برتری رابطه ساختاری فورشهایمر بر توانی می باشند. در فرآیند برنامه نویسی ژنتیک ارائه شده ضرایب رابطه فورشهایمر نیز با دقت بالا تعیین می شوند.

کلمات کلیدی