بررسي آزمايشگاهي و كاربرد محاسبات نرم در ارزيابي شكافت و آب‌نمود خروجي در شكست سد خاكي

تعيين فراسنج‌هاي شكافت و آب‌نمود حاصله به دليل خسارت‌هاي جبران‌ناپذير و آلودگي‌هاي محيط‌زيستي ناشي از شكست سد خاكي در اثر روگذري جريان و رگاب از اهميت فراواني برخوردار است. در اين تحقيق با مطالعه بر روي ساختار فرسايش، فرآيندهاي تاثيرگذار بر شكست سد خاكي بررسي شده و روابط تجربي براي تعيين ميزان دبي اوج، ويژگي‌هاي شكافت و زمان در حالت روگذري جريان و رگاب ارائه مي‌گردد. به‌منظور بررسي فرآيندهاي گسترش شكافت از مدل‌هاي فيزيكي با ارتفاع و مشخصه‌هاي فني مختلف تحت روگذري جريان در داخل مجراي آزمايشگاهي استفاده شده است. در بخش ديگر مطالعه حاضر، رابطه‌هاي تجربي جديدي براي پيش‌بيني حجم فرسايش‌يافته (Ver) براساس ويژگي‌هاي شكافت و مشاركت منابع مختلف شامل داده‌هاي تاريخي، آزمايشگاهي و سدهاي واقعي توسعه يافته است. در به‌دست‌آوردن داده‌هاي مربوط به شكافت فرضي سدهاي مذكور از مدل رياضي BREACH استفاده شده است. نتيجه‌هاي اين تحقيق نشان مي‌دهد زمان خرابي (tf) در سدهاي خاكي وابستگي زيادي به ويژگي‌هاي هيدروليكي و شكافت داشته و براين‌اساس، در روابط توسعه‌يافته جديد، tf به‌عنوان تابعي از ويژگي‌هاي مذكور در نظر گرفته مي‌شود. بر اساس شاخص‌هاي كارآيي، مقدارهاي ضريب تبيين (R^2) براي رابطه‌هاي پيشنهادي براي تعيين Qp در حالت‌هاي روگذري جريان و رگاب به‌ترتيب برابر با 0.94 و 0.91 مي‌باشند. ضريب يادشده جهت تعيين رابطه Ver برابر با 0.98 و در تعيين رابطه‌هاي tf به‌ترتيب معادل با 0.85 و 0.87 محاسبه شده است. از آنجايي‌كه آب‌نمود ناشي از شكست سد به هندسه و زمان تشكيل شكافت بستگي دارد، به كمك داده‌هاي آزمايشگاهي و تلفيقي از تحليل‌هاي رگرسيوني و الگوريتم‌هاي تكاملي، آب‌نمود سدهاي واقعي به عنوان مطالعه موردي شبيه‌سازي شده‌اند.