انجمن هیدرولیک ایران نشریه علمی هیدرولیک 2345-4237 11 1 2016 05 21 An Optimal Design for Dimensions of Water Diversion System in Dams using and Analyzing Hydraulic Uncertainties and Hydrologic Risk طراحی بهینه برای ابعاد سیستم انحراف آب در سدها با بررسی و آنالیز عدم قطعیت هیدرولیکی و ریسک هیدرولوژیکی 21 34 41484 10.30482/jhyd.2016.41484 FA محمد کاراموز استاد، دانشکده عمران، دانشگاه تهران،تهران، ایران سیامک درودی کارشناسی ارشد عمران آب،دانشکده مهندسی،دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات،تهران، ایران علی مریدی استادیار پردیس فنی شهیدعباسپور، دانشگاه شهید بهشتی Journal Article 2015 09 29 Designing water diversion system has been a challenge for dam designers due to its much work as well as heavy costs. The transit capacity of diversion systems and the method by which a dam should be designed would be studied by scholars. In this study, a model is introduced for optimizing the dam water diversion system through two approaches. The first approach is conducted by the same principles of consulting plan as well as the optimization methods for optimal diversion system. In the second approach, with an eye to the uncertainties of hydraulic parameters and hydrological risk analysis, a numerical model is presented based on the initial costs of the project, the failure costs and the general risk of the system. Next, in both approaches, employing an optimal genetic algorithm and a suitable cost function which includes the cost of building the diversion system, dam and the cost of system damage due to the flood, the most appropriate diameter, level, the cover material, the length of tunnels and the height of upstream cofferdam and the height of downstream cofferdam will be determined. It is also determined whether the upstream cofferdam should have overflow. In this study, the Karoun Dam 4 in southwest of Iran is selected as the case study. The characteristics of the consultant plan for the height of upstream cofferdam, height of downstream cofferdam, and the tunnel diameters are 40, 20, 9.5, and 9.5 meters respectively. The results indicated that height of upstream cofferdam, height of downstream cofferdam, the tunnel diameters are 38,16,9.5 and 9.5 meters respectively for the first approach. They are 33, 5, 9, and 9 meters for the second approach. Thereby, the second model has the lowest annual expected cost compared with that of the consultant plan.  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.   https://jhyd.iha.ir/article_41484_dc8a19a19e402c8e83c7684c54d32dc1.pdf