شبیه سازی و بهینه یابی آرایش سرریز پلکانی سد رامهرمز توسط مدل کامپیوتری Flow3D و هوش مصنوعی در قیاس با مدل آزمایشگاهی

سرریزها به عنوان اصلی ترین سازه ی کنترل سد، سهم بسیاری در تامین ایمنی سدها داشته و هزینه قابل توجهی از کل پروژه را به خود اختصاص می دهند. از این رو طرح آنها بایستی با مطالعه همه جوانب و پذیرش ریسک معقول، انجام پذیرد. به این منظور سرریزها باید قادر باشند تا حجم آب مورد نظر را در زمان نسبتا کوتاهی تخلیه کنند. در این میان سرریزهای پلکانی به دلیل استهلاک انرژی مطلوب از دیدگاه هیدرولیکی و اقتصادی، همواره مورد توجه مهندسین عمران و سد سازی بوده است. هدف از این تحقیق تعیین یک حالت بهینه از آرایش سرریز (تعداد، طول، ارنفاع و عرض پله ها) برای رسیدن به بهترین عملکرد هیدرولیکی سرریز و کاهش هزینه های ساخت سرریز سد رامهرمز می باشد. شایان ذکر است که در این تحقیق برای اولین بار یک مدل بهینه سازی چند هدفه برای تعیین مشخصات هیدرولیکی بهینه سرریزهای پلکانی برمبنای مدل شبیه سازی FLOW-3D و مدل الگوریتم شبکه عصبی(هوش مصنوعی) تدوین شده است. نتایج حاکی از آن است که روش های حل عددی (FLOW-3D) در شبیه سازی عددی سرریز پلکانی و محاسبه عمق آب و سرعت جریان تقریب مناسبی از نتایج آزمایشگاهی داشته است. لذا مدل سازی عددی می تواند علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه انجام مدل های آزمایشگاهی و همچنین مشاهده نتایج در ابعاد واقعی، جایگزین مناسبی برای این مدل های فیزیکی باشد. همچنین قابلیت شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی مقادیر میزان استهلاک انرژی این امکان را بوجود می آورد که بتوان از مدل های هوش مصنوعی جهت پیش بینی رفتار سازه های هیدرولیکی به عنوان مکمل مدل های عددی استفاده نمود. در این صورت می توان، به دور از مشکلات و پیچیدگی های محاسبات مربوط به روش های عددی و صرف زمان کمتر، رفتار هیدرولیکی سرریز را پیش بینی نمود.

کلیدواژه ها:

آرایش بهینه ، مدلسازی عددی ، هوش مصنوعی ، سرریز رامهرمز