بهینه سازی مقطع سدهای خاکی با استفاده ازالگوریتم فراکاوشی تکامل ترکیبی مجموعه¬ها (sce)

thesis
abstract

با توجه به شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک ایران و نیاز کشور به مهار و ذخیره آب¬های سطحی، احداث سدها جهت تأمین آب شرب، کشاورزی، صنعت، تولید برق، کنترل سیلاب و... ضروری می¬باشد. ساخت سدهای خاکی، به عنوان یکی از مهم¬ترین سازه¬های عمرانی، هزینه¬های زیادی را می¬طلبد. در احداث این¬گونه سدها، عموماً حجم قابل توجهی از مصالح که بعضاً به چندین میلیون متر مکعب می¬¬رسد، مورد استفاده قرار می¬گیرد. هزینه احداث سدهای خاکی تناسب مستقیمی با حجم عملیات خاکی مورد نیاز برای احداث آن¬ها دارد که خود به سطح مقطع سدهای خاکی وابسته است. اصل کلی در طرح سدهای خاکی این است که از یک سو حداقل هزینه در ایجاد آن به کار رفته باشد و از طرف دیگر، ضمن داشتن ایمنی لازم به بهترین وجه برای رسیدن به هدف¬های اولیه طرح، قابل استفاده باشد. بنابراین در این مطالعه، به منظور کاهش هزینه¬ها، طراحی سدهای خاکی به صورت یک مسأله بهینه¬سازی تعریف گردیده است. در این مسأله حداقل نمودن سطح مقطع عرضی سد (حجم مصالح مصرفی در واحد طول سد) به عنوان معیار بهینگی طرح منظور شده و ارتفاع و عرض سکوها در شیروانی بالادست و پایین¬دست سد و شیب نواحی مختلف بدنه به عنوان متغیرهای تصمیم در نظر گرفته شده است. همچنین ضرایب اطمینان پایداری شیب¬های بالادست و پایین¬دست به عنوان قیود در نظر گرفته شده است. در این پژوهش به منظور تعریف روابط ریاضی قیود مشخص شده، مدل¬های رگرسیونی جدیدی تهیه گردید. پس از تعیین بهترین عملکرد الگوریتم sce، برنامه¬ای برای تعیین ابعاد بهینه سدهای خاکی در محیط matlab توسعه یافت. سپس صحت سنجی مدل بهینه¬سازی به دست آمده با استفاده از مطالعه موردی سد خاکی برزک انجام گردید. نتایج نشان داد که برنامه تهیه شده قادر به بهینه نمودن ابعاد اولیه طراحی بدنه سد با توجه به خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و هندسی سد با در نظر گرفتن محدودیت¬های موجود می¬باشد که منجر به کاهش هزینه¬های احداث سد به میزان 38 درصد می¬شود.

similar resources

کاربرد الگوریتم فراکاوشی SCE و مدل LINGO11 در بهینه سازی ابعاد سدهای خاکی (مطالعه موردی سد برزک)

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...

full text

مقایسه کارایی الگوریتم های دسته ماهی های مصنوعی، تکامل ترکیبی مجموعه ها و نورد شبیه سازی شده در بهینه سازی مقطع سدهای خاکی (مطالعۀ موردی سد برزک)

در این مطالعه، عملکرد روش­های بهینه­سازی تکاملی برای طراحی مقطع سدهای خاکی ناهمگن بررسی شده است. این روش­ها عبارت­اند از: الگوریتم دسته ماهی­های مصنوعی (AFSA)، الگوریتم تکامل ترکیبی مجموعه (SCE) و الگوریتم نورد شبیه­سازی شده (SA). این مسأله به­صورت یک تابع بهینه­سازی غیرخطی با اعمال قیود متفاوتی نظیر محدودیت­های پایداری شیب و ابعاد هندسی فرمول­بندی شد. متغیرهای طراحی در فرآیند بهینه­سازی، پارام...

full text

بهینه سازی ابعاد هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

با توجه به مشکلاتی که در بهینهسازی هم زمان اجزای بدنه سدهای خاکی پیش میآید توصیه میگردد هر کدام ازاجزای سد به صورت مجزا و با توجه به تأثیر بقیه قسمتها بهینه شود. در این تحقیق یک طرح هندسی بهینه شده برایهسته رسی در سدهای خاکی ارائه گردیده است. این طرح علاوه بر دارا بودن شرایط خواسته شده می بایست دارای حداقلحجم ممکن برای مصالح هسته نیز باشد. برای دستیابی به این طرح از الگوریتم ژنتیک استفاده شده ا...

full text

بهینه سازی ابعاد هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

با توجه به مشکلاتی که در بهینهسازی هم زمان اجزای بدنه سدهای خاکی پیش میآید توصیه میگردد هر کدام ازاجزای سد به صورت مجزا و با توجه به تأثیر بقیه قسمتها بهینه شود. در این تحقیق یک طرح هندسی بهینه شده برایهسته رسی در سدهای خاکی ارائه گردیده است. این طرح علاوه بر دارا بودن شرایط خواسته شده می بایست دارای حداقلحجم ممکن برای مصالح هسته نیز باشد. برای دستیابی به این طرح از الگوریتم ژنتیک استفاده شده ا...

full text

بهینه سازی مقطع سدهای خاکی با الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچه ها

سدهای خاکی یکی از مهم ترین و در عین حال پرهزینه ترین سازه های عمرانی هستند که بخش قابل توجهی از بودجه کشور را به خود اختصاص می دهند. هزینه احداث سدهای خاکی تناسب مستقیمی با حجم عملیات خاکی مورد نیاز برای احداث آنها دارد؛ زیرا هر چه حجم سدهای خاکی کاهش یابد، به همان نسبت از هزینه احداث آنها کاسته می شود. از این رو جهت کمینه کردن هزینه احداث سدهای خاکی، باید در پی مقطعی برای آنها بود که علاوه بر ...

15 صفحه اول

بهینه سازی مقطع سدهای خاکی با استفاده از الگوریتم جست و جوی هماهنگی

سدهای خاکی یکی از مهمترین و گران ترین سازه ها در مهندسی عمران بشمار می آیند. هزینه ساخت این سازه ها و یافتن منابع قرضه مورد نیاز برای این منظور بصورت مستقیم به حجم بدنه سدهای خاکی وابسته است که این خود تابع سطح مقطع عرضی سد می باشد.کاهش سطح مقطع سد خاکی هم موجب کاهش هزینه احداث و هم کاهش مصالح مصرفی در این سدها می شود. بدست آوردن مقطع بهینه برای این سازه ها بوسیله روش های مرسوم، کاری زمان بر هم...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده کشاورزی زنجان

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023