مدل بهینه سازی کانال آبیاری با لحاظ شرایط سیلابی و عدم قطعیت
عنوان مقاله: مدل بهینه سازی کانال آبیاری با لحاظ شرایط سیلابی و عدم قطعیت
شناسه ملی مقاله: JR_WATER-9-1_004
منتشر شده در شماره 1 دوره 9 فصل در سال 1397
شناسه ملی مقاله: JR_WATER-9-1_004
منتشر شده در شماره 1 دوره 9 فصل در سال 1397
مشخصات نویسندگان مقاله:
سعید فرزین - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
حجت کرمی - استادیار گروه مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
مهدی ولیخان انارکی - کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده سمنان، دانشگاه سمنان، سمنان
محمد احترام - دانشجوی دکترای مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان،
خلاصه مقاله:
سعید فرزین - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
حجت کرمی - استادیار گروه مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
مهدی ولیخان انارکی - کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده سمنان، دانشگاه سمنان، سمنان
محمد احترام - دانشجوی دکترای مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان،
در پژوهش حاضر برای نخستین بار، الگوریتم فراابتکاری خفاش به منظور طراحی مقطع کانال آبیاری با حداقل هزینه ساخت و لحاظ احتمال سیلاب به عنوان محدودیت و عدم قطعیت، معرفی شده است. بدین منظور، با در نظر گرفتن مقطع کانال با زبریهای یکنواخت و مرکب و همچنین ارتفاع آزاد جریان در حالات ثابت و متغیر، سه مدل به صورت اول) زبری یکنواخت-ارتفاع ثابت، دوم) زیری مرکب- ارتفاع ثابت و سوم) زبری مرکب-ارتفاع متغیر تعریف شده است. الگوریتم پیشنهادی بر اساس نتایج آنالیز حساسیت برای مدل های اول تا سوم اجرا گردیده است. در ادامه، مقدار ضریب تغییرات و سرعت همگرایی حاصل از پانزده اجرای تصادفی الگوریتم مذکور، برای مدلهای معرفی شده در مقدار احتمال سیلاب 36/0 مقایسه شده است. در نهایت، نتایج حاصل از الگوریتم مذکور برای مقادیر مختلف احتمال سیلاب، با نتایج نرم افزار لینگو، روشهای ضرایب لاگرانژ و برنامهریزی متوالی و الگوریتم ازدحام ذرات مقایسه شده است. نتایج حاصل از اجراهای تصادفی نشان داد که مقدار ضریب تغییرات برای مدلهای اول تا سوم به ترتیب برابر با 00049/0، 00019/0 و 00023/0 میباشد که قابل قبول است. همچنین هر سه مدل، در 500 تکرار، همگرا شدهاند. دیگر نتایج، حاکی از آن است که استفاده از الگوریتم خفاش در مقایسه با روشهای دیگر، موجب بهبود نتایج بهینهسازی تا 97/13 درصد شده است. از سوی دیگر، این الگوریتم مقدار بهینه مطلق را نسبت به نرمافزار لینگو تا 51/0 درصد کمتر تخمین میزند. در میان سه مدل معرفی شده، استفاده از مدل سوم در مقایسه با مدلهای اول و دوم، موجب صرفهجویی هزینه ساخت تا 60/59 و 87/53 درصد میشود.
کلمات کلیدی: کانال آبیاری, بهینه سازی, الگوریتم خفاش, عدم قطعیت, احتمال سیلاب, نرم افزار لینگو
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/888516/