سعید فرزین؛ حجت کرمی؛ جعفر دستورانی؛ مهدی ولیخان انارکی؛ محمد احترام
چکیده
شکل مقطع کانالهای مصنوعی و طراحی بهینۀ آن با روشهای هوشمند، میتواند تاثیری چشمگیر در کاهش هزینۀ ساخت این کانالها داشته باشد. در پژوهش حاضر، برای نخستین بار به معرفی کانال مصنوعی با مقطع چرخزاد وارونه و طراحی بهینۀ آن با الگوریتم خفاش پرداخته شده است. مقطع پیشنهادی، در دو طرح شامل چرخزاد وارونه بدون بستر افقی و چرخزاد وارونه ...
بیشتر
شکل مقطع کانالهای مصنوعی و طراحی بهینۀ آن با روشهای هوشمند، میتواند تاثیری چشمگیر در کاهش هزینۀ ساخت این کانالها داشته باشد. در پژوهش حاضر، برای نخستین بار به معرفی کانال مصنوعی با مقطع چرخزاد وارونه و طراحی بهینۀ آن با الگوریتم خفاش پرداخته شده است. مقطع پیشنهادی، در دو طرح شامل چرخزاد وارونه بدون بستر افقی و چرخزاد وارونه با بستر افقی در نظر گرفته شده است. بهمنظور طراحی بهینۀ مقاطع معرفی شده، دو سناریو شامل کانال با ارتفاع آزاد ثابت و کانال با ارتفاع آزاد متغیر، تعریف شده است. در هر دو سناریو از معادلۀ مانینگ بهعنوان محدودیت و از معادلۀ هورتون برای در نظر گرفتن ضریب زبری معادل استفاده شد. بر اساس روش آنالیز حساسیت، مقادیر بهینۀ پارامترهای الگوریتم پیشنهادی تعیین و پس از آن، الگوریتم خفاش برای هر مقطع و سناریو بهصورت تصادفی پانزده بار اجرا و مقدار ضریب تغییرات و سرعت همگرایی محاسبه شده است. بهمنظور بررسی دقت الگوریتم خفاش در تعیین مقدار بهینۀ مطلق، بین جوابهای این الگوریتم و نرمافزار لینگو مقایسه صورت گرفته است. نتایج طراحی بهینه مقاطع پیشنهادی، با کانالهای ذوزنقهای، سهمی با بستر افقی، بیضوی و بیضوی عمومی نیز مقایسه شد. نتایج اجراهای تصادفی الگوریتم خفاشنشان میدهد ضریب تغییرات برای مقاطع و سناریوهای معرفی شده حدود 0002/0 تا 0013/0 است. با توجه به نمودارهای همگرایی، الگوریتم مذکور برای همۀ مقاطع و سناریوها در 1000 تکرار همگرا شده است. مقایسۀ نتایج الگوریتم خفاش و نرمافزار لینگو نیز بیان کنندۀ دقت بالای الگوریتم مذکور در تعیین بهینۀ مطلق مسئله است. استفاده از مقاطع پیشنهادی در مقایسه با دیگر مقاطع متداول، موجب میشود هزینۀ ساخت کانال مصنوعی تا 7/34 درصد کاهش یابد. در میان مقاطع و سناریوهای بررسی شده، استفاده از مقطع چرخزاد وارونه تحت سناریوی دوم تا 15/17 درصد اقتصادیتر است.
شهاب نیر؛ سعید فرزین؛ حجت کرمی؛ محمد رستمی
چکیده
رودخانهپدیده‌ای است طبیعی و فعالکه کناره‌ها و بستر آن همواره در حال تغییر و فرسایش است. همین امر سبب شده تا مسیر رودخانه طی زمان دستخوش تغییرات و تحولات اساسی شود. روش‌هایی گوناگون برای کاهش فرسایش کناری وجود دارد که یکی از آنها استفاده از آبشکن است. در این پژوهش آزمایشگاهی، تأثیر آبشکن‌‌های سری ساده، T شکل و L شکل در کانال مستقیم ...
بیشتر
رودخانهپدیده‌ای است طبیعی و فعالکه کناره‌ها و بستر آن همواره در حال تغییر و فرسایش است. همین امر سبب شده تا مسیر رودخانه طی زمان دستخوش تغییرات و تحولات اساسی شود. روش‌هایی گوناگون برای کاهش فرسایش کناری وجود دارد که یکی از آنها استفاده از آبشکن است. در این پژوهش آزمایشگاهی، تأثیر آبشکن‌‌های سری ساده، T شکل و L شکل در کانال مستقیم بر تغییرات زمانی آبشستگی اطراف آنهابررسی، مقایسه و تحلیل شد. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که آبشکن T شکل در 10 درصد اول مدت زمان آبشستگی به بیش از 90 درصد آبشستگی تعادلی می‌رسد. برای آبشکن ساده و L شکل در 15 درصد اول مدت زمان آبشستگی، این مقدار بیش از 80 درصد است. همچنین، بیشترین عمق آبشستگی در آبشکن ساده و L شکل دیده شده است، این مقدار در حدود سه برابر عمق جریان است. آبشکن T شکل در حدود y3/0 (y عمق جریان است) کمتر از سایر هندسه‌ها درجایگاه اول آبشستگیدارد. عمق حداکثر آبشستگی در همۀ هندسه‌ها کمی عقب‌تر از نوک دماغه ایجاد میشود. نتایج مقایسۀ عمق آبشستگی اطراف سه نوع آبشکن در مقاطع مختلف نشان میدهد که آبشستگی متوسط آبشکن T شکل نسبت به آبشستگی متوسط آبشکن ساده y4/0 و نسبت به آبشستگی متوسط آبشکن L شکل y25/0 کمتر است. سرانجام اینکه برای محاسبۀ تغییرات زمانی آبشستگی، با توجه به شکل هندسی آبشکن، رابطه‌ای پیشنهاد گردید.عمق آبشستگی حاصل از این آزمایش‌ها و رابطۀ پیشنهادی با رابطههای تخمینی دیگر محققان مقایسه شد. همچنین دیده شد که بیشترین فرسایش در ساحل مقابل آبشکن‌‌ها مربوط به آبشکن L شکل است.
