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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ارومیه

2 سازه های آبی دانشگاه ارومیه

3 دانشگاه آزاد اسلامی مشهد

چکیده

با توجه به مشکلاتی که در بهینهسازی هم زمان اجزای بدنه سدهای خاکی پیش میآید توصیه میگردد هر کدام از
اجزای سد به صورت مجزا و با توجه به تأثیر بقیه قسمتها بهینه شود. در این تحقیق یک طرح هندسی بهینه شده برای
هسته رسی در سدهای خاکی ارائه گردیده است. این طرح علاوه بر دارا بودن شرایط خواسته شده می بایست دارای حداقل
حجم ممکن برای مصالح هسته نیز باشد. برای دستیابی به این طرح از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این الگوریتم به
صورت هوشمند در فضای مسئله به جستجوی طرح بهینه میپردازد. در هنگام جستجو، تعدادی قید مانند تراوش، گرادیان
هیدرولیکی و ضریب اطمینان پایداری کنترل میشوند. برای تعیین مقدار این قیدها در طرحهای مختلف از مدلهای ساده و
جدید استفاده شده است. این مدلها با استفاده از روش رگرسیون خطی تهیه شدهاند. نتایج نشان میدهد که مدلهای
رگرسیونی عملکرد بسیار موفقی داشتهاند و از طریق آنها میتوان یک طرح بهینه کلی را برای هسته سدهای خاکی به دست
آورد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Optimization of Clay Core Dimensions in Earth Dams Using Genetic Algorithm

نویسندگان [English]

  • M Montaseri 1
  • A Deiminiat 2
  • AA Ghezelsofloo 3
چکیده [English]

Regarding to problems that may arise during optimization of all parts of an earth dam simultaneously,
it is more convenient to optimize each part separately by considering the effects of other parts on it. In
this research, a new program for optimal geometry design of the clay core in embankment dams was
proposed. This program leads to desired design with minimum volume of core materials. A genetic
algorithm was employed to fulfill the design. The algorithm, judiciously searches for optimal design
within the problem space. While the algorithm searches for optimization, some constraints such as
seepage, hydraulic gradient and safety factor of stability are considered. In order to determine the
values of these constraints through different kinds of designs, the new simple models were used. These
models were obtained by linear regression approach. The results shows that regression models have
successful operations and a general optimal plan design of core can be achieved for embankment dams.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clay core
  • Embankment dam
  • genetic algorithm
  • optimization
  • Regression Model

مراجع

شمسایی ا، 1383 . طراحی و ساخت سد های مخزنی (سدهای خاکی- سنگریزه ای). انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.
1387 . بهینه سازی ابعاد هسته رسی تحت شرایط پایدار سدهای خاکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک، (a) ، دیمی نیت ا
پایاننامه کارشناسی ارشد سازه های آبی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه.
1387 . تهیه مدلی برای محاسبه ضریب اطمینان پایداری سدهای خاکی غیرهمگن. صفحه 286 . سومین (b) ، دیمی نیت ا
کنفرانس مدیریت منابع آب ایران. دانشگاه تبریز، تبریز.
Abdul Hossain IA, Kashyap D and Hariprasad KS, 2007. Seepage modeling assisted optimal design of
a homogenous earth dam Journal of Irrigation and Drainage Engineering 133: 116-130.
Anonymous, 1987. Design of small dams. A Water Resources Technical Publication, US Bureau of
Reclamation.
Coley DA, 1999. An introduction to genetic algorithms for scientists and engineers. World Scientific
Press: 58-61.
Deiminiat A, Ghezelsofloo AA and Shojaee, H, 2010. A new method for initial estimation of seepage
rate in embankment dams. Pp. 85-62 6th International Symposiums on Environmental Hydraulic.
Athens, Greece.
Goldberg DE, 1989. Genetic algorithms in search, Optimization and Machine Learning. Addison-
Wesley, Reading. MA.
Goldin AL and Rasskazov LN, 1992. Design of earth dams. AA Balkema Publisher, Rotterdam,
Netherlands.
Hancock PJB 1997. A Comparison of selection mechanisms, Pp.212-227 Handbook of Evolutionary
Computation, New York, Ofxord University Press.
Konak A Coit DW and Smith, AE, 2006. Multi-objective optimization using genetic algorithm,
Reliability Engineering and System Safety 91: 992-1007.
Kalkani EC 1989. Analyzing seepage in an earth dam, International Water Power and Dam
Construction 41: 23-33.
Kutzner C 1997. Earth and Rock Fill Dams. AA Balkema Publisher, Rotterdam. Netherlands.
Labadie, J.W., 2004. Optimal operation of multi reservoir systems: state-of the-art review. J Water
Resour Plann Manag 130 (2): 93-111.
20 شماره 3 / سال 1389 / 86 منتصری، دیمی نیت و ... مجله دانش آب و خاک/ جلد 1
Singh B and Varshney RS, 1995. Engineering for Embankment Dams. AA Balkema Publisher,
Rotterdam. Netherlands.
Rao SS 1996. Engineering Optimization: Theory and Practice. New Age Publisher, New Delhi. India.
Wardlaw R and Sharif M, 1999. Evaluation of genetic algorithm for optimal reservoir system
operation. Journal ofWater Resources Planning and Management 125: 25-33.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار