طراحي بهينه مقطع كانال باز ذوزنقه‌اي با در نظر گرفتن ارتفاع آزاد پوشش به عنوان يك متغير طراحي

در اين تحقيق براي اولين بار در نه بهينه‌سازي مقطع عرضي كانال‌هاي باز علاوه بر ارتفاع آزاد كل، ارتفاع آزاد پوشش نيز به عنوان يك متغير طراحي در نظر گرفته شده است. هدف نخست كمينه‌سازي هزينه خاكبرداري و هزينه پوشش كانال بوده است و هدف دوم كمينه‌سازي احتمال سرريز از مقطع عرضي آن مي‌باشد، معادله مانينگ جريان نيز به عنوان قيد در نظر گرفته شده است. به دليل احتمالي بودن هدف دوم، مدل‌ها در دسته بهينه‌سازي‌هاي احتمالي قرار گرفته‌اند، بنابراين با مشتق‌گيري از معادله مانينگ نسبت به متغيرهاي تصادفي به فرم قطعي و تك‌هدفه تبديل شده‌اند. نتايج حل مدل‌ها با نرم‌افزار Wolfram Mathematica براي يك مثال عددي نشان داد كه در هر دو مدل بهينه‌سازي براي احتمال سرريز كم، هزينه كل بيشتر بوده و با افزايش احتمال سرريز از 0/025 تا 0/3، متغيرهاي قيمت كل و همينطور عرض كف كانال، ارتفاع آزاد كل و ارتفاع آزاد پوشش كاهش پيدا كرده است و از سوي ديگر عمق جريان در كانال و شيب‌هاي جانبي افزايش يافته‌اند. به طور كلي در نظر گرفتن ارتفاع آزاد پوشش در كانال باز، مقطع بهينه با هزينه كل كمتري را ايجاد كرده است. اين نتايج در قالب جداول و نمودار احتمال سرريز – قيمت نشان داده شده است.

no abstract