واسنجي خودكار دريچه هاي آبگير قطاعي مستغرق با استفاده از روش تكامل تصادفي جوامع(SCE)؛ مطالعه موردي سد تنظيمي گتوند

Calibration of submerged radial gates using Shuffled Complex Evolution (SCE) method (Case Study: Gotvand Regulation Dam)

دريچه هاي قطاعي از متداول ترين سازه هاي هيدروليكي متحرك هستند كه براي كنترل و تنظيم دبي يا سطح آب در سرريز سدها و كانال هاي انحرافي استفاده مي شوند. با توجه به كاربرد زياد اين دريچه ها تاكنون روابط و نمودارهاي تجربي زيادي براي تخمين دبي عبوري از اين دريچه ها درشرايط جريان مستغرق و به ويژه در شرايط جريان آزاد ارايه شده است. با اين وجود تاكنون روش مناسبي براي تخمين دبي در اين سازه ها ارايه نشده است. در اين تحقيق مدلي بر اساس رويكرد بهينه سازي سراسري تكامل تصادفي جوامع (SCE)، براي كاليبراسيون ضريب فشردگي Toch در دريچه هاي آبگير قطاعي مستغرق توسعه داده شده است. در مدل توسعه داده شده دبي عبوري از دريچه هاي قطاعي با حل تلفيقي معادلات انرژي و مومنتم بدست آمده است. براي كاليبره نمودن مدل پيشنهادي از 12 مورد اندازه گيري دبي در سد انحرافي گتوند و براي اعتبارسنجي آن از چهار مورد اندازه گيري دبي در سد شهداي استان خوزستان استفاده شده است. نتايج بدست آمده با نتايج كاليبراسيون حاصل از بهينه سازي غيرخطي مقايسه شده است. مقايسه مقادير آماري R2 و MRE، حاكي از عملكرد بالاي مدل توسعه داده شده در كاليبراسيون ضريب فشردگي دريچه هاي آبگير قطاعي مي باشد.

Radial gates are a common hydraulic structure that is used for control and regulating the discharge or water level in weirs, spillways and diversion channels. A lot of relations have been developed for accurate determining of discharge in free-flowing and submergedflow radial gates by different researchers. In this paper, a model based on Shuffled Complex Evolution (SCE) method has been developed for accurate calibration of Toch contraction coefficient in submerged flow radial gates condition. The model uses the energy equation on the upstream side of structure and the momentum equation on the downstream side of radial gate to calculate the radial gates discharge. A set of 12 field data on Gotvand diversion dam and set of 4 observation data of Shohada Dam in Khouzestan province has been used for calibration andvalidation of developed model. The results of developed model were compared to nonlinear optimization model. The value of statistical criteria R2 and MRE indicate the high performance of developed model in Toch contraction coefficient in submergedradialgates condition.