طراحي سيستم زهكش زيرزميني با هدف دستيابي به كمترين هزينه اجرايي در شرايط ماندگار

Subsurface Drainage System Design to Minimize Construction Costs under Steady-State Conditions

در طراحي سيستمهاي زهكش زيرزميني، عمق، قطر و فاصله زهكش ها متغير هاي مهم تصميم گيري مي باشند كه بسته به نوع هدف مي توان تركيبات مختلفي از آنها را به كار برد. هدف از اين تحقيق، طراحي سيستم زهكش زيرزميني، به منظور دستيابي به كمترين هزينه هاي اجرايي و تحليل عوامل تاثير گذار بر روي هزينه هاي اجرايي سيستم زهكشي مي باشد. به اين منظور از تلفيق معادلات هيدروليكي حاكم بر جريانهاي ماندگار زهكش هاي زير زميني و شيوه بهينه سازي الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. در اين تحقيق از اطلاعات50 هكتار، شامل دو واحد زراعي 25 هكتاري از اراضي كشت و صنعت واحد سلمان فارسي به عنوان مطالعه موردي استفاده شد. نتايج حاصل از خروجي مدل بهينه سازي نشان داد با كاهش ضريب زهكشي، هزينه اجراي سيستم هاي زهكشي به مقدار قابل توجهي كاهش مي يابد. همچنين بررسي تاثير عمق لايه غير قابل نفوذ بر هزينه هاي اجرايي سيستم هاي زهكشي نشان داد كه با افزايش عمق لايه غير قابل نفوذ، فاصله زهكش ها افزايش و هزينه اجراي سيستم هاي زهكشي كاهش مي يابد. مطالعات نشان داد كه با افزايش عمق سطح ايستابي، هزينه هاي اجراي طرح افزايش مي يابد، به طوريكه حداقل هزينه در فضاي جستجو مربوط به سطح ايستابي 8/0 متري، در عمق 47/2 متر با فاصله 4/71 متر حاصل گرديد.

Drainage pipe installation depth, diameter, and spacing are the important variables in subsurface drainage system design. Different combinations of these variables can be applied depending on the objectives of the design. The objective of this research was to investigate the parameters affecting the cost of subsurface drainage construction. To this end, steady state flow through the soil to the pipes was studied from midpoint of drainpipes using the governing equation of Hooghout and an optimization algorithm. Information of 50 ha of Salman Farsi Agro-industrial Corporation, Khuzestan, Iran, from two 25 ha units was used. The results of the optimization model showed that reduction in drainage coefficient reduced drainage construction costs, considerably. Also, reduction in drainpipe installation depth increased drain spacing and decreased costs. And, with increasing water table depth, costs increased.