بهينه‌سازي چندهدفه سرريزهاي پلكاني در جهت كاهش هزينه‌هاي طراحي و بيشينه كردن استهلاك انرژي (مطالعه موردي: سرريز سد مخزني ساروق)

در دهه‌هاي اخير، با پيشرفت علوم كامپيوتري و تكنولوژي‌هاي نوين، طراحي و بهره‌برداري بهينه سرريزهاي پلكاني مورد توجه فراوان مهندسين و طراحان هيدروليك قرار گرفته است. بسياري از مطالعات با هدف افزايش ميزان استهلاك انرژي بر روي اين سرريزها صورت گرفته است. در اين سرريزها، پله‌ها نقش مؤثري در كاهش انرژي جريان دارند. در مقاله حاضر، به منظور دستيابي به يك مدل استوار در طراحي چند منظوره سرريزهاي پلكاني با در نظر گرفتن هزينه‌هاي ساخت و ساز و استهلاك انرژي، يكي از الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي فراكاوشي تحت عنوان، الگوريتم سنجاقك بهبود داده شده است. سپس از مدل توسعه داده شده براي طراحي سرريز سد ساروق استفاده شد. بررسي نتايج به‌دست آمده از طرح بهينه سرريز در فاز اول تحقيق، حاكي از افزايش ميزان استهلاك انرژي به ازاي دبي‌هاي 422، 560.2 و 776.9 مترمكعب بر ثانيه، به‌ترتيب برابر 81، 59 و 73 درصد در مقايسه با طرح موجود بود. همچنين ميزان افزايش حجم طرح سرريز نيز به ازاي افزايش استهلاك انرژي براي دبي‌هاي مذكور به‌ترتيب در حدود 24، 35 و 38 درصد بوده است. در فاز دوم مطالعه نيز استفاده از رويكرد بهينه‌سازي چند‌هدفه، منجر به ارائه مجموعه‌اي از طرح‌هاي بهينه سرريز به‌صورت نمودار پارتو نمودار پارتو گرديد. مقايسه عملكرد الگوريتم سنجاقك بهبود داده شده با نسخه اصلي آن و الگوريتم‌هاي ژنتيك چندهدفه و اجتماع ذرات چند هدفه، حاكي از دقت و سرعت بالاي الگوريتم پيشنهادي در طراحي سريزهاي پلكاني بود.