کاربرد الگوریتم فراکاوشی SCE و مدل LINGO۱۱ در بهینه سازی ابعاد سدهای خاکی (مطالعه موردی سد برزک)

  • سال انتشار: 1397
  • محل انتشار: مجله تحقیقات آب و خاک ایران، دوره: 49، شماره: 2
  • کد COI اختصاصی: JR_IJSWR-49-2_001
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 198
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

حسام قدوسی

عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه زنجان

فهیمه وکیلی تنها

دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه زنجان

کاظم شاهوردی

دانش آموخته دکتری سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

سدهای خاکی به­عنوان سازه­های مهارکننده آبهای سطحی و کنترل سیلاب، می­بایست قادر به ذخیره آب و جلوگیری از نفوذ آب از بدنه و پایداری در مقابل نیروهای وارده باشند. مسئله مهم در طراحی سدهای خاکی که با مصالح در دسترس ساخته می­شود، تعیین طرحی است که عملکرد مورد انتظار را با ایمنی کافی و کمترین هزینه داشته باشد. با توجه به اینکه بررسی و تحلیل همه گزینه­های ممکن برای انتخاب بهترین طرح، نیازمند صرف وقت و هزینه زیادی می­باشد، طراحی سدهای خاکی می­تواند به عنوان یک مسئله بهینه­سازی فرمول­بندی شود. در این تحقیق، به­منظور طراحی بهینه سدهای خاکی با هدف حداقل نمودن سطح مقطع سد (حجم مصالح مصرفی در واحد طول سد)، مدل برنامه­ریزی غیرخطی ارائه شده است. بهینه­سازی با اعمال محدودیت­هایی که ایمنی شیروانی­ها را تضمین می­کنند، انجام شد. بعلاوه اینکه روابط ریاضی برای تقریب مقادیر ضرایب اطمینان شیروانی­ها، به­صورت روابط رگرسیونی جدیدی تعریف شد. به­منظور یافتن پاسخ بهینه، الگوریتم تکامل ترکیبی جوامع (SCE) با استفاده از برنامه­نویسی توسعه یافت. علاوه بر بهینه­سازی فوق، متغیرهای طراحی با استفاده از نرم افزار LINGO نیز بهینه­سازی گردید. سپس طرح اولیه سد خاکی برزک ارائه و کارایی مدل پیشنهادی در طراحی بهینه ابعاد سدهای خاکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر دو روش بهینه­سازی در برآورد مقادیر ابعاد بهینه و در نتیجه حجم مصالح بدنه، عملکرد یکسانی دارند. مساحت مقطع سد در طراحی بهینه برابر با ۳/۲۷۲۵ مترمربع بدست آمد در صورتیکه در طرح اولیه، مساحت مقطع آن برابر ۷/۴۴۰۰ مترمربع تعیین شده بود؛ بنابراین حجم سد به میزان ۳۸ درصد که مقدار قابل توجهی می­باشد نسبت به طرح اولیه کاهش یافته است.

کلیدواژه ها

برنامه ریزی غیر خطی, بهینه سازی, تکامل ترکیبی جوامع, سد خاکی, نرم افزار LINGO

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.