بهینه‌سازی چندهدفه سرریزهای پلکانی در جهت کاهش هزینه‌های طراحی و بیشینه کردن استهلاک انرژی (مطالعه موردی: سرریز سد مخزنی ساروق)

انوری, احمد نوید; اژدری مقدم, مهدی; جعفری اصل, جعفر

doi:10.30482/jhyd.2023.412185.1669

بهینه‌سازی چندهدفه سرریزهای پلکانی در جهت کاهش هزینه‌های طراحی و بیشینه کردن استهلاک انرژی (مطالعه موردی: سرریز سد مخزنی ساروق)

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

¹ کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

² دانشگاه سیستان و بلوچستان

³ گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

10.30482/jhyd.2023.412185.1669

چکیده

در دهه‌های اخیر، با پیشرفت علوم کامپیوتری و تکنولوژی‌های نوین، طراحی و بهره‌برداری بهینه سرریزهای پلکانی مورد توجه فراوان مهندسین و طراحان هیدرولیک قرار گرفته است. بسیاری از مطالعات با هدف افزایش میزان استهلاک انرژی بر روی این سرریزها صورت گرفته است. در این سرریزها، پله‌ها نقش مؤثری در کاهش انرژی جریان دارند. در مقاله حاضر، به منظور دستیابی به یک مدل استوار در طراحی چند منظوره سرریزهای پلکانی با در نظر گرفتن هزینه‌های ساخت و ساز و استهلاک انرژی، یکی از الگوریتم‌های بهینه‌سازی فراکاوشی تحت عنوان، الگوریتم سنجاقک بهبود داده شده است. سپس از مدل توسعه داده شده برای طراحی سرریز سد ساروق استفاده شد. بررسی نتایج به‌دست آمده از طرح بهینه سرریز در فاز اول تحقیق، حاکی از افزایش میزان استهلاک انرژی به ازای دبی‌های 422، 560.2 و 776.9 مترمکعب بر ثانیه، به‌ترتیب برابر 81، 59 و 73 درصد در مقایسه با طرح موجود بود. همچنین میزان افزایش حجم طرح سرریز نیز به ازای افزایش استهلاک انرژی برای دبی‌های مذکور به‌ترتیب در حدود 24، 35 و 38 درصد بوده است. در فاز دوم مطالعه نیز استفاده از رویکرد بهینه‌سازی چند‌هدفه، منجر به ارائه مجموعه‌ای از طرح‌های بهینه سرریز به‌صورت نمودار پارتو نمودار پارتو گردید. مقایسه عملکرد الگوریتم سنجاقک بهبود داده شده با نسخه اصلی آن و الگوریتم‌های ژنتیک چندهدفه و اجتماع ذرات چند هدفه، حاکی از دقت و سرعت بالای الگوریتم پیشنهادی در طراحی سریزهای پلکانی بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات