بهینه سازی مقطع کانال بتنی با استفاده از الگوریتم بهینه ساز گرگ خاکستری

Abstract

کانال های روباز، از جمله سازه هایی هستند که هزینه های باالیی از جمله هزینه مصالح، ساخت و نگهداری را در بردارند. لذا اولین قدم در طراحی یک کانال تعیین ابعاد هندسی بهینه کانال جهت عبور جریان موردنیاز با کمترین هزینه ساخت می باشد. این امر زمانی امکان پذیر است که مقطع کانال با در نظر گرفتن شرایط جریان یکنواخت طراحی گردد تا کمترین هزینه را شامل شود. تابع هدف، هزینه ساخت کانال )شامل هزینه خاکبرداری در واحد حجم، هزینه پوشش کانال در واحد طول( می باشد. در این تحقیق به طراحی شکل بهینه مقطع کانال با استفاده از الگوریتم فراابتکاری گرگ خاکستری (GWO ،(پرداخته شد و نتایج حاصل با نتایج مطالعه )جین و همکاران، 2004 )که با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA (به بهینه سازی طراحی کانال پرداخته شده، مقایسه گردید. متغیرهای طراحی شامل عمق جریان، شیب های کناری می باشد . قیود شامل قید معادله مانینگ برای برقراری جریان یکنواخت در کانال، قید عدد فرود برای کنترل جریان زیربحرانی در کانال، قید حداکثر سرعت برای جلوگیری از آبشستگی در کانال، قید حداقل سرعت برای کنترل رسوب گذاری در کانال و قید عرض سطح آب برای کاهش هزینه متراژ زمین می باشد. جوابهای حاصل از الگوریتم GWO بیانگر کاهش 8 درصدی هزینه ساخت کانال میباشد .