طراحي بهينه‌ي آبشكن‌ها با لحاظ توأم معيارهاي هيدروليكي، فني و اقتصادي

آبشكن يكي از سازه ها ي حفاظتي براي ساماندهي رودخانه است كه اهميت بسياري داشته و به‌منظور جلوگيري از فرسايشدر رودخانه احداث مي شوند. به‌منظور ارائه طرحي كه از لحاظ فني و اقتصادي بهينه باشد، از مدل بهينه سازي چند هدفه استفاده شده‌است. در تحقيق حاضر طراحي هيدروليكي و همچنين طراحي سازه اي آبشكن در قالب يك مساله‌ي بهينه‌سازي فرمول‌بندي شده كه براي حل آن از الگوريتم NSGA-II استفاده شده‌است. توابع هدف مدل بهينه‌سازي شامل حداقل‌سازي هزينه‌ها و حداكثر‌سازي انتقال بار رسوب به صورت هم‌زمان در نظر گرفته شده‌است. هدف اول براي مقرون به‌صرفه كردن طرح و تابع هدف دوم بر اساس تعاريف پايداري رودخانه به‌منظور پايدار ماندن رودخانه لحاظ شده‌است. واسنجي مدل با استفاده از اطلاعات رودخانه زنجان رود معادله بار بستر و  آبشستگي انجام و مدل نسبت به تغيير پارامترهاي ورودي دبي جريان و شيب طولي حساسيت سنجي و تاثير آن روي پارامترهاي خروجي بررسي شده و صحت سنجي مدل با اطلاعات سازه اي مطالعه موردي انجام شد. جبهه جواب مساله بهينه‌سازي بر اساس توابع هزينه و بار بستر استخراج شد. با مقايسه پنج طرح بهينه (5 سناريوي مختلف طراحي) از جبهه جواب با طرح موجود و نقطه ايده آل نتايج نشان مي دهد طرحي كه به عنوان طرح منتخب از بين 5 سناريو برگزيده شده نزديكترين نتيجه را با نقطه ايده آل دارد. طرح منتخب پيشنهاد مي دهد كه طول آبشكن و فاصله بين آبشكن ها نسبت به طرح موجود بيشتر و شيب يال هاي جانبي آبشكن كم شود همچنين ريشه آبشكن مقدار كم تري از ريشه در طرح موجود دارد. طرح منتخب به اندازه‌ي% 64.95 هزينه‌ي كمتر و %39.96 بار رسوب انتقالي را نسبت به طرح موجود افزايش مي‌دهد.