COMPUTATION OF DISCHARGE THROUGH SIDE SLUICE GATE USING GENE-EXPRESSION PROGRAMMING

• Published in: Irrigation and drainage 2013-02, Vol.62 (1), p.115-119
• Main Authors: Azamathulla, H. M., Ahmad, Z., Ab. Ghani, Aminuddin
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Channels; Coefficients; Computation; Discharge; débit; Exact solutions; free flow; GEP; loi d'orifice; Mathematical analysis; orifice flow; Programming; side sluice gate; Sluice gates; vanne latérale à guillotine; écoulement dénoyé
• ISSN: 1531-0353; 1531-0361
• DOI: 10.1002/ird.1698

ABSTRACT The existing equations for the computation of discharge through a sluice gate are derived based on the statistical approach and implicit in form. This paper presents an intelligent prediction of discharge through a side sluice gate under free flow conditions using gene‐expression programming (GEP), which is an extension of genetic programming (GP). Considering the flow through a side sluice gate as orifice flow, a closed form equation for the prediction of discharge is derived. The coefficient of discharge is related to the approximate Froude number in the main channel and the ratio of upstream depth and gate opening. The proposed equation for the coefficient of discharge using GEP and available existing data produces better results (R2 = 0.935 and RMSE = 0.0658) compared to the existing equations for the side sluice gate. The computed coefficient of discharge is within ±5% of those observed for the data used for the validation of the proposed equation. The average percentage error in the coefficient of discharge computed using proposed equation is of the order of 2.15. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. RÉSUMÉ Les équations existantes pour le calcul débit d'une vanne à guillotine sont dérivées d'approches statistique et implicite. Cet article présente une prévision intelligente du débit d'une telle vanne en condition dénoyée à l'aide de la programmation d'expression génique (GEP), qui est une extension de la programmation génétique (GP). Considérant que l'écoulement à travers la vanne est proche de l'écoulement à travers un orifice, une équation de forme fermée a été dérivée. Le coefficient de débit est en relation avec une valeur approchée du nombre de Froude dans le canal principal, le rapport du tirant d'eau en amont et en aval, de l'ouverture de la vanne. L'équation proposée pour le coefficient de débit avec l'utilisation de GEP est confrontée aux données existantes; elle produit de meilleurs résultats (R2 = 0,935 et RMSE = 0,0658) que les équations existantes pour des vannes de ce type. Le coefficient de débit calculé est inférieur à ± 5% aux valeurs observées. Le pourcentage d'erreur moyenne du coefficient de débit calculé en utilisant l'équation proposée est de l'ordre 2,15. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.