بهینه یابی هندسه سرریز کنگره ای مثلثی با استفاده از مدل فازی عصبی و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی سد Hyrum در ایالت یوتای آمریکا)

سررزهای کنگره ای به عنوان گزینه ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور دبی حداکثر محتمل با مشکل روبرو هستند مطرح می شوند. این سرریزها دارای تاج غیرخطی بوده و در یک عرض معین نسبت به سرریزهای با تاج مستقیم در یک ارتفاع مشابه، دبی عبوری از این سرریزها بیشتر از سرریز مستقیم خواهد بود. سرریزهای کنگره ای به دلیل زیاد بودن دبی عبوری از روی آن ها تحت بارهای هیدرولیکی کم و نیاز به جا و مکان کمتر در پلان نسبت به انواع دیگر سرریزها، سازه هایی اقتصادی محسوب می شوند. بنابراین استفاده از بهینه ترین شکل هندسی که بیشترین گذردهی جریان را تحت شرایط خاص هیدرولیکی به همراه کاهش هزینه ساخت را داشته باشد امری ضروری است. به این منظور در این تحقیق از قابلیت سیستم استنتاج فازی و الگوریتم ژنتیک جهت بهینه کردن هندسه سرریز و ارضای شرایط هیدرولیکی مناسب استفاده گردید. برای ساخت سیستم استنتاج فازی و سپس محاسبه ضریب گذردهی جریان بر پایه الگوهای ورودی-خروجی در دسترس، از مدل سیستم استنتاج فازی-عصبی ANFIS استفاده گردید . در این بخش در مدل ANFIS به آموزش داده های ورودی زاویه دیواره سرریز نسبت به امتداد جریان (α) و نسبت ارتفاع کل آب روی سرریز به ارتفاع سرریز (Ht/P) و خروجی ضریب گذردهی جریان Cd با استفاده از داده های آزمایشگاهی پرداخته شد. در نهایت با بکارگیری الگوریتم ژنتیک و با استفاده از خروجی مدل ANFIS به بهینه یابی هندسه سرریز با تعریف تابع هدف کمینه سازی هزینه های (حجم بتن ریزی) سرریز با ارضای شرایط هیدرولیکی مناسب پرداخته شد.

کلیدواژه ها:

سرریز کنگره ای مثلثی ، بهینه یابی هندسه سرریز ، مدل فازی-عصبی ، الگوریتم ژنتیک