بررسی تاثیرشرایط هیدرولیکی در بهینه سازی کانال های انتقال آب با مقاطع متفاوت

طراحی کانال با هدف به حداقل رساندن هزینه ساخت کانال، یکی از مسائل مهم بهینه سازی است. در این تعریف مقادیر متغیرهای مقاطع یعنی شیب کناری، عرض کف، عمق جریان و شعاع کانال دایروی با مینیمم کردن هزینه کانال­ها با در نظر گرفتن قید جریان هیدرولیکی محاسبه می شود. در تحقیق کنونی طراحی بهینه در یک چارچوب بهینه سازی غیر خطی با تابع هدف که تابع هزینه در واحد طول کانال بر اساس هزینه­ پوشش، هزینه خاکریزی و خاکبرداری واحد حجم و هزینه­ هدر رفت آب فرموله شده است، می باشد. با استفاده از الگوریتم ژنتیک پارامترهای چهار مقطع بهینه شده کانال از جمله مقاطع کانال های ذوزنقه ای، مستطیلی، مثلثی و دایروی محاسبه گردیدند. از نتایج حاصله برای محدودیت معادله جریان در مقایسه هزینه کل ساخت مقاطع، مقطع دایروی از هزینه ساخت کمتری برخوردار است. با استفاده از روش پیشنهادی که از دقت خوبی برخوردار بوده چندین حالت با محدودیت اضافی سرعت جریان، عدد فرود و عرض سطح آزاد جریان جهت طراحی مطلوب کانال در شرایط ویژه مورد بررسی قرار گرفتند که به ترتیب سبب افزایش ۴۰%، ۳۰% و کاهش هزینه ساخت در حدود ۴۸%  برای مقاطع کانال های ذوزنقه ای، مستطیلی و مثلثی شدند. برای مقطع دایروی محدودیت عدد فرود، عرض سطح آزاد و سرعت سبب افزایش هزینه ساخت شدند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، طراحی ، مقاطع کانال های روباز ، محدودیت ، هزینه