تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,111,745 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,215,379 |
کاربرد الگوریتم فراکاوشی SCE و مدل LINGO11 در بهینه سازی ابعاد سدهای خاکی (مطالعه موردی سد برزک) | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 1، دوره 49، شماره 2، خرداد و تیر 1397، صفحه 233-242 اصل مقاله (709.67 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2017.216401.667541 | ||
نویسندگان | ||
حسام قدوسی* 1؛ فهیمه وکیلی تنها2؛ کاظم شاهوردی3 | ||
1عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه زنجان | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه زنجان | ||
3دانش آموخته دکتری سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس | ||
چکیده | ||
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 هزینه زیادی میباشد، طراحی سدهای خاکی میتواند به عنوان یک مسئله بهینهسازی فرمولبندی شود. در این تحقیق، بهمنظور طراحی بهینه سدهای خاکی با هدف حداقل نمودن سطح مقطع سد (حجم مصالح مصرفی در واحد طول سد)، مدل برنامهریزی غیرخطی ارائه شده است. بهینهسازی با اعمال محدودیتهایی که ایمنی شیروانیها را تضمین میکنند، انجام شد. بعلاوه اینکه روابط ریاضی برای تقریب مقادیر ضرایب اطمینان شیروانیها، بهصورت روابط رگرسیونی جدیدی تعریف شد. بهمنظور یافتن پاسخ بهینه، الگوریتم تکامل ترکیبی جوامع (SCE) با استفاده از برنامهنویسی توسعه یافت. علاوه بر بهینهسازی فوق، متغیرهای طراحی با استفاده از نرمافزار LINGO نیز بهینهسازی گردید. سپس طرح اولیه سد خاکی برزک ارائه و کارایی مدل پیشنهادی در طراحی بهینه ابعاد سدهای خاکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر دو روش بهینهسازی در برآورد مقادیر ابعاد بهینه و در نتیجه حجم مصالح بدنه، عملکرد یکسانی دارند. مساحت مقطع سد در طراحی بهینه برابر با 3/2725 مترمربع بدست آمد در صورتیکه در طرح اولیه، مساحت مقطع آن برابر 7/4400 مترمربع تعیین شده بود؛ بنابراین حجم سد به میزان 38 درصد که مقدار قابل توجهی میباشد نسبت به طرح اولیه کاهش یافته است. | ||
کلیدواژهها | ||
برنامهریزی غیر خطی؛ بهینهسازی؛ تکامل ترکیبی جوامع؛ سد خاکی؛ نرمافزار LINGO | ||
مراجع | ||
Abdul Hussain, I. A., Kashyap, D. and Hari Prasad, K. S. (2007). Seepag modeling assisted optimal design of a homogeneous earth dam: Procedure evolution. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. Dakhlaoui, H., Bargaoui, Z. and Bardossy,A. (2012). Toward a more efficient calibration schema for HBV rainfall-runoff model. Journal of Hydrology ,444-445,161-179. Duan, Q., Sorooshian, S. and Gupta, V. k. (1992). Effective and Efficient Global Optimization for Conceptual Rainfall- Runoff Models. Journal of Water resources research, 28. Duan, Q., Gupta, V.K. and Sorooshian, S.(1993). A shuffled complex evolution approach for effective and efficient global theory minimization. Journal of optimization and applications.76(3), 501-521. Duan, Q., Sorooshian, S. and Gupta, V. k. (1994). Optimal use of the SCE-UA global. Optimization method for calibrating watershed models. Journal of hydrology,(158), 265-284. Gan,T.Y., Diamini, E.M. and Biftu,G.F. (1997). Effects of model complexity and structure, data quality, and objective functions on hydrologic modeling. Journal of Hydrolgy, (192), 81-103. Geo-Slope International Ltd.(2008). Stability Modeling with SLOPE/W 2007, An Engineering Methodology, 4th edition. Geo-Slope International Ltd., Calgary: Alberta, Canada. Holland, J. H.(1975). Adaptation in Natural and Artificial Systems, University of Michigan Press, Ann Arbor. Long ,L., Henrik, M. and Dan, R. (2007). Simulation and optimization modelling approach for operation of the HoaBinh reservoir, Vietnam. Journal of Water Resour Manage,(21), 947–959. Montaseri,M., Deiminiat,A. and Ghezelsofloo, AA. (2010). Optimization of Clay Core Dimensions in Earth Dams Using Genetic Algorithm. Journal of water and soil science, water and soil science, Volume1(3), 73-86 (in Farsi). Murthy ,G.S.R., Murty, Katta, G. and Raghupathy, G. (2013). Designing earth dams optimally. 40th Anniversary Volume, IAPQR. Nelder, J. A., and Mead, R. (1965). A simplex method for function minimization, Cornput. J., 7(4), 308-313. Price, W. L. (1987). Global optimization algorithms for a CAD workstation, Journal of Optimization Theory and Applications., 55(1), 133-146. Rahimi, H. (2003).Earth dams. Tehran: University of Tehran (In Farsi). Ranjan, G., and Rao, A. S. R. (2000). Basic and applied soil mechanics, New Age International Publishers. Skahill, B.E., and Doherty, J. (2006). Efficient accommodation of local minima in watershed model calibration. Journal of Hydrology. (329), 122–139. US. Army corps of engineers. (2003). Engineering and design: Slope stability. Engineering Manual EM 1110-2-1901, Vicksburg, Miss. Wu, Y. and Chen, Ji. (2013). Estimating irrigation water demand using an improved method an optimizing reservoir operation for water supply and hydropower generation: A case study of Xinfengjiang reservoir in southern China. Journal of Agricultuarl Water Management, (116), 110-121. XU, Y.Q., Unami, K. and Kawachi, T. (2003). Optimal hydraulic design of earth dam cross section using saturated- unsaturated seepage flow model. Advances in Water Resources, (26),1-7. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 683 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,386 |