رویکرد شبیه سازی-بهینه‌سازی جهت تعیین مشخصات بهینه ی سدهای تأخیری پاره سنگی در شرایط سیلابی

Authors

  • نفیسه خرم شکوه دانش‌آموخته کارشناس ارشد سازه‌های آبی، بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز
Abstract:

سدهای تأخیری پاره­سنگی از جمله روش­های سازه­ای مهار کردن سیلاب هستند که هیچ هسته یا غشاء نفوذ­ناپذیری نداشته و به طور عمده جهت مهار سیلاب به کار می­روند. این سدها بده­ی اوج سیلاب عبوری را کاهش­ داده و در زمان وقوع آن تأخیر ایجاد می­نمایند؛ بدین­ترتیب خسارات جانی و مالی سیل را در پایین­دست، کمتر می­کنند. شاید بتوان گفت برای اولین­بار، روش­شناسی جدیدی برای تدوین یک نمونه­ی شبیه‌سازی-­بهینه‌سازی جهت تعیین مشخصات بهینه­ی سدهای تأخیری پاره‌سنگی در این پژوهش ارائه گردیده است. نمونه­ی مذکور، برمبنای فرانمونه­ی شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه، و نمونه­ی بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک استوار است. بدین‌منظور، در ابتدا، از داده­های منتج از آزمایش­های مربوط به نمونه­ی آزمایشگاهی محیط متخلخل پاره­سنگی، مربوط­ به خرم­شکوه (1391) جهت آموزش و اعتبارسنجی نمونه­ی شبکه­ی عصبی پرسپترون چند­لایه استفاده شده است. در ادامه، با اتصال نمونه­ی شبکه­ی عصبی مصنوعی صحت‌سنجی شده به عنوان یک فرانمونه­ی شبیه­ساز رفتار هیدرولیکی سد پاره­سنگی، به نمونه­ی بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، نمونه­ی شبیه‌سازی- بهینه‌سازی، به­منظور تعیین مشخصات بهینه­ی سد تأخیری پاره­سنگی با لحاظ تعامل بین متغیرهای طراحی و آب­­نگار سیل عبوری از سد تأخیری پاره­سنگی، تدوین گردید. نتایج حاصل از روش­شناسی پیشنهاد­شده، نشان می­دهند که ضخامت بهینه­ی محاسبه­شده مربوط به محیط متخلخل پاره­سنگی، بازاء جمیع بده­ی سیلاب‌های محتمل، 6/17 سانتیمتر بوده و همچنین قطر متوسط بهینه­ی سنگدانه­های تعبیه شده در بدنه، 2 سانتیمتر حاصل گردیده است. همچنین، بازاء مقادیر بهینه­ی طراحی، بده­ی اوج آب­نگار سیل عبوری از محیط متخلخل پاره­سنگی %18/47 کاهش یافته است و طول مدت سیلاب نیز در شرایط بهینه، %94/39 افزایش داشته است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بهینه سازی چند هدفه خصوصیات سدهای تأخیری پاره سنگی با لحاظ شرایط هیدرولیکی و کاربرد روش های گزینش اجتماعی بردا و چانه زنی نش- هرسنی

در ایران، به دلیل ویژگیهای زمینشناسی و تخریبهای زیست محیطی، همه ساله سیل باعث وارد آمدن خساراتفراوانی به جوامع و تأسیسات پایین دست میشود. سدهای تأخیری پاره سنگی ازجمله روشهای سازه ای برای تسکینسیلاب میباشند. بدین روی لازم است که خصوصیات بهینه سدهای تأخیری پاره سنگی با در نظر گرفتن رفتارهیدرولیکی این سدها مورد ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش، روش شناسی جدیدی بر مبنای مدل شبیه سازی داده مبنا،و تئ...

full text

بهینه سازی چند هدفه خصوصیات سدهای تأخیری پاره سنگی با لحاظ شرایط هیدرولیکی و کاربرد روش های گزینش اجتماعی بردا و چانه زنی نش- هرسنی

در ایران، به دلیل ویژگیهای زمینشناسی و تخریبهای زیست محیطی، همه ساله سیل باعث وارد آمدن خساراتفراوانی به جوامع و تأسیسات پایین دست میشود. سدهای تأخیری پاره سنگی ازجمله روشهای سازه ای برای تسکینسیلاب میباشند. بدین روی لازم است که خصوصیات بهینه سدهای تأخیری پاره سنگی با در نظر گرفتن رفتارهیدرولیکی این سدها مورد ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش، روش شناسی جدیدی بر مبنای مدل شبیه سازی داده مبنا،و تئ...

full text

تعیین ضریب آب گذری معادل در سدهای پاره سنگی دو لایه افقی و دو لایه عمودی

سدهای پاره­سنگی لایه­ای با لایه­های­افقی و  لایه­های عمودی دو نوع از سدهای ناهمگن هستند که در کنترل سیلاب مورد استفاده قرار می­گیرند. در این سدها اختلاف ضریب­آب­گذری لایه­ها که به سبب اختلاف خصوصیات مصالح در هر لایه ایجاد می­شود، سبب پیچیده­تر شدن محاسبات می­شود. بنابراین با یافتن یک ضریب ­آب­گذری معادل، می­­توان سد را به­صورت همگن در نظر گرفت که محاسبات آن نیز راحت­تر انجام­پذیر...

full text

ضخامت بهینه و ظرفیت انتقال مخلوط رسوبات چسبنده و غیرچسبنده در سدهای تأخیری پاره سنگی

از دیرباز، سیلاب و روش های مهار آن جهت حداقل سازی خطرات و کاهش خسارات مالی و جانی وارده به بشر و طبیعت مورد توجه بوده است. سدهای تأخیری پاره سنگی از جمله روش های مهندسی در راستای مهار سیلاب می باشد که با کاهش دبی پیک سیلاب و به تأخیر انداختن زمان وقوع آن، خسارات سیل را در پایین دست کمتر می کنند. جهت طراحی رضایت بخش این سدها، لازمست که وضعیت عبور رسوب از بدنه و ضخامت بهینه ی ابعاد آن مشخص باشد. ...

تعیین دبی جریان همزمان درون و روگذر غیرمستغرق در سدهای تاخیری پاره سنگی

  کنترل سیل با استفاده از سدهای تاخیری پاره‌سنگی نیازمند طراحی صحیح هیدرولیکی آنها با توجه به رفتار جریان در مواجه با سازه‌های مذکور است.  روابطی که در این مورد ارائه شده است فقط برای جریان درون‌گذر در سدهای تاخیری پاره‌سنگی قابل استفاده است چرا که هیچکدام اثر جریان روگذر را لحاظ نمی‌نماید.  از طرفی  در برخی از جریانهای سیلابی و در صورتی که جریان بیش از سیل طراحی باشد بخشی از جریان از رو و بخش...

full text

کنترل بهینه سیلاب با ترکیب سدهای تأخیری پاره‌سنگی و خاکریزساحلی

چنانچه میزان جریان آب رودخانه بیش از ظرفیت آبگذری مقطع اصلی رودخانه باشد، مناطق همجوار رودخانه در معرض سیلاب قرار می‌گیرند. روش‌های سازه‌ای کنترل سیلاب، معمولاً به‌منظور کاهش دبی اوج و یا جلوگیری از سیل‌بردگی به‌کار برده می‌شوند. سد پاره‌سنگی یک روش سازه‌ای کنترل سیل است که بخشی از جریان سیلابی در مخزن آن ذخیره شده و با گذشت زمان به تدریج و با دبی کمتری از میان بدنه سد تخلیه می‌شود. خاکریزساحلی ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 12  issue 42

pages  132- 140

publication date 2019-10-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023