مقایسه عملکرد الگوریتم‌های تکاملی WCA و IWO در بهینه‌سازی چندهدفه سرریزهای کنگره‌ای ذورنقه‌ای

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.

2 گروه مهندسی عمران، دانشکاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.

doi
چکیده

با توجه به اهمیت طراحی سرریز سدها جهت ارائه ابعاد بهینه با حفظ عملکرد مطلوب آنها، رویکردی بر مبنای بهینه‌یابی دو هدفه سرریزهای کنگره‌ای ذوزنقه‌ای با بهره‌گیری از الگوریتم‌های علف‌های هرز (IWO) و چرخه آب (WCA) پیشنهاد گردید. در طراحی سرریزهای کنگره‌ای حالت بهینه دست‌یابی به طرحی با بیشینه دبی عبوری از روی سرریز (راندمان) برای مواقع سیلابی و کم‌ترین حجم سرریز که بیانگر کمینه مقدار بتن ریزی و هزینه ساخت است، می‌باشد. در این راستا، کارآیی دو الگوریتم بر روی سرریز کنگره‌ای سد UTE مورد بررسی قرار گرفته و سه سناریو مختلف برای ارزیابی تاثیر پارامترهای مختلف بر نتایج بهینه‌سازی مورد توجه قرار گرفت. مقدار پارامتر GD برای الگوریتم IWO نسبت به الگوریتم WCA کمتر است، از سویی دیگر الگوریتم WCA دارای بیش‌ترین مقدار انحراف از معیار و میانگین تکرارها بر اساس معیار GD می‌باشد؛ که این امر نشان می‌دهد الگوریتم IWO از دقت بالایی برخوردار است. مطابق معیار S نیز، مقدار میانگین در IWO، 102/0 و در WCA برابر 367/0 می‌باشد، لذا در مجموع الگوریتم IWO دقت و سرعت همگرایی بهتری نسبت به الگوریتم WCA در حل مسئله بهینه‌‌سازی چندهدفه سرریزهای کنگره-ای دارد. استفاده از رویکرد بهینه‌سازی چند هدفه می‌تواند مجموعه‌ای از پاسخ‌ها را در اختیار طراحان قرار دهد که بتوانند در هر شرایطی بسته به میزان هزینه و راندمان مورد نظر طرح مناسبی برای اجرا انتخاب نمایند. در ارزیابی سناریوهای پیشنهادی، سناریو سه با بررسی مقدار بهینه برای پارامترهای بیشتری، جواب های بهینه بهتری نسبت به سناریو دو ارائه می‌دهد؛ در نتیجه پارامتر‌های ضریب گذردهی جریان و ضخامت دیوار تأثیر بسزایی در بهینه‌سازی سرریز کنگره‌ای دارند. در بررسی تمامی سناریوها نیز معلوم گردید با کاهش مقدار پارامترهای طول کفبند، طول هر سیکل از سرریز و طول کل تاج هزینه ساخت سرریز کاهش می‌یابد، این در حالی است که افزایش زاویه دیواره α نتایج مشابهی را حاصل می‌کن.