مدل طراحي بهينه مبتني بر قابليت اعتماد سدهاي تأخيري پاره‌ سنگي با استفاده از الگوريتم بهينه ‌سازي چند هدفه‌ خودتطبيق

در اين مقاله با استفاده از مدل شبيه‌ساز-بهينه‌ساز به طراحي بهينه‌ مبتني بر قابليت اعتماد سدهاي تأخيري پاره‌سنگي پرداخته شد. مطالعه‌ موردي در تحقيق حاضر، حوضه‌ آبخيز رودخانه‌ كرگانرود در غرب استان گيلان است كه براساس آمار هيدرومتري سال‌هاي 1336-1396 طراحي بهينه‌ سد تأخيري پاره‌سنگي درجهت كاهش پيك سيلاب ورودي به شهر تالش با رويكرد طراحي اوليه‌ مبتني بر بهينه‌‌سازي تك‌هدفه و تدقيق طراحي براساس بهينهسازي چندهدفه انجام شده است. ابتدا با استفاده از معادلات حاكم، مدل شبيه‌سازي سدتأخيري پاره‌سنگي تهيه شده و سپس طرح اوليه‌ سد براي انواع مختلف شيب ديواره‌ سد (70، 75 ،80 و 90 درجه) به‌دست آمد. در ادامه هريك از طرح‌هاي اوليه‌ به‌دست‌آمده با استفاده از بهينه‌سازي به‌گونه‌اي بازطراحي شدند كه قيود اطمينان تأمين شوند. درنهايت نيز براساس طراحي اوليه‌ به‌دست‌آمده، طراحي بهينه‌ مبتني بر قابليت اعتماد با استفاده از شبيه‌سازي مونت كارلو و الگوريتم ژنتيك چندهدفه‌ خود تطبيق انجام شد. نتايج حاصل از طراحي اوليه نشان‌ داد كه در اين حالت ضرايب اطمينان براي طرح ارائه‌شده تأمين نمي‌شوند و نياز به استفاده از ابزار بهينه‌ساز براي تأمين قيود اطمينان است. درنتيجه از ابعاد به‌دست‌آمده از طراحي اوليه به‌عنوان كران پايين براي مسائل بهينه‌سازي استفاده شد. همچنين نتايج حاصل از بهينه‌سازي چندهدفه براي حالات مختلف سد تأخيري نشان داد كه بهينه‌ترين حالت سد تأخيري براي حالتي است كه زاويه‌ ديواره‌ سد برابر با 80 درجه باشد كه در اين حالت كمترين هزينه اتفاق مي‌افتد و هزينه در اين حالت حدود 20 درصد كمتر از ساير حالات است. همچنين نتايج داد كه با كاهش مقدار زاويه در سد تأخيري پاره‌سنگي هزينه‌ ساخت سدتأخيري پاره‌سنگي حدود 40 درصد كاهش مي‌يابد. مدل توسعه‌يافته در اين تحقيق امكان بازطراحي و تدقيق طرح اوليه براساس مفاهيم عدم‌قطعيت، بهينه‌‌سازي و اعتمادپذيري را فراهم مي‌‌كند و مي‌‌تواند در مطالعات كاربردي مورد استفاده قرار گيرد.