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، پارامترهای هندسی مقطع سد خاکی هستند و قیود ضرایب اطمینان پایداری از نتایج تحلیل‏هایی مانند تحلیل تراوش و پایداری شیروانی­ها برای مجموعه­ای از طرح­های نمونه و به­کمک مدل‏های رگرسیونی خطی به­صورت توابعی صریح بر حسب متغیرهای طراحی تعیین گردید. کارایی روش­های بهینه­سازی در تعیین نقطۀ بهینه سراسری، بر حسب میانگین عملکرد و متوسط زمان لازم برای محاسبات با یکدیگر مقایسه ­شد. پس از بهینه­سازی ابعاد سد برزک با استفاده از روش­های SCE،AFSA وSA، حجم سد به­میزان 38، 37 و 30 درصد نسبت به طرح اولیه کاهش یافته است. بر اساس نتایج به­­دست آمده، در دستیابی به ابعاد بهینه مقطع سد خاکی روش SCEنسبت به روش­های SAو AFSAکارایی بهتری دارد.