طراحی بهینه برای ابعاد سیستم انحراف آب در سدها با بررسی و آنالیز عدم قطعیت هیدرولیکی و ریسک هیدرولوژیکی

احداث سیستم انحراف آب به دلیل قابل توجه بودن هزینه اجرای آن در سدها همواره طراحان را با مسائل و مشکلات فراوانی روبرو نموده است. مطالعه ظرفیت حمل سیستم‌های انحراف و نحوه انتخاب سیل طراحی و به طور کلی مشخصات سیستم انحراف، همواره مورد بحث و بررسی محققان بوده است. در این تحقیق الگو و مدلی ارائه شده که با دو رویکرد اقدام به بهینه‌سازی سیستم انحراف آّب سد نموده است. در رویکرد اول با مبانی یکسان طرح مشاور و به کارگیری روش‌های بهینه‌سازی ابعاد سیستم انحراف بهینه می‌شود. در رویکرد دوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای هیدرولیکی و تحلیل ریسک هیدرولوژیکی یک مدل عددی بر اساس هزینه‌های اولیه پروژه، هزینه‌های ناشی از شکست و میزان کل ریسک سیستم انحراف و سد ارائه شده است . سپس در هر دو رویکرد  با الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک و ساختن یک تابع هزینه مناسب که شامل هزینه ساخت سیستم انحراف وخسارات ناشی از شکست سیستم در اثر رخداد سیل که به صورت امید ریاضی می‌باشد، بهترین قطر، تراز، جنس پوشش، طول تونل‎ها و ارتفاع فرازبند و ارتفاع نشیب‌بند تعیین می‎شود و همچنین مشخص می‎شود که فرازبند دارای سرریز باشد یا بدون سرریز طراحی شود. سد کارون4 که در جنوب غربی ایران واقع است به عنوان مطالعه موردی مورد استفاده قرار گرفته شده است. مشخصات طرح مشاور برای ارتفاع فرازبند، ارتفاع نشیب بند، قطرتونل‌ها، به ترتیب 20، 40، 5/9، 5/9 متر می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد ارتفاع فرازبند، ارتفاع نشیب بند، قطرتونل‌ها به ترتیب برابر با 38و16، 5/9و5/9 متر برای رویکرد اول و 33، 5، 9، 9 متر، برای رویکرد دوم می‌باشد. در نتیجه طرح دوم مدل کمترین هزینه سالیانه مورد انتظار ساخت را نسبت به طرح مشاور دارا می‌باشد.