عنوان مقاله :
مدل بهينه‌سازي طراحي سازه‌هاي كنترل شيب جهت پايداري رودخانه‌ها
عنوان به زبان ديگر :
OPTIMIZATION MODELING OF GRADE CONTROL STRUCTURES DESIGN TO STABILIZE RIVERS
پديد آورندگان :
آدينه، سعيده دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي عمران آب و محيط زيست , مجدزاده طباطبائي، محمدرضا دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي عمران آب و محيط زيست , عليمحمدي، سعيد دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي عمران آب و محيط زيست , قريشي، حسين دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي عمران آب و محيط زيست
كليدواژه :
سازه‌هاي كنترل شيب , هزينه , بهينه‌سازي چندهدفه , پايداري كف بند , پايداري رودخانه
چكيده فارسي :
سازه‌هاي كنترل شيب با هدف كاهش شيب بستر و جلوگيري از فرسايش آن ساخته مي‌شوند و با عملكرد افزايش مقاومت بستر در مقابل تنش برشي جريان، باعث تثبيت بستر مي‌شوند. در پژوهش حاضر، مدل بهينه‌سازي يك نوع از سازه‌هاي كنترل به نام كف‌بند كه در عرض بستر رودخانه و هم‌سطح كف بستر ساخته مي‌شود و بستر آبراهه را از فرسايش حفاظت مي‌كند، ارائه شده است. در اين رابطه، مدل بهينه‌سازي به‌صورت تركيبي از دو زيرمدل هيدروليكي و سازه‌يي با اهداف كمينه‌سازي هزينه‌ي ساخت و بيشينه‌سازي پايداري كف‌بند مطرح شده است. مدل مذكور با توجه به مشخصات رودخانه‌ي دوغ، كاليبره و ابعاد و هزينه‌ي بهينه‌ي كف‌بند تعيين شد. در مرحله‌ي بعد، مدل نسبت به متغيرهاي ورودي شيب طولي و دبي جريان حساسيت‌سنجي شد تا نقش تغيير پارامترهاي مذكور در تأثير خروجي‌هاي مدل مطالعه شود. در اين راستا، منطقي بودن نتايج حاصل از حساسيت‌سنجي، نيز صحت‌سنجي شد.
چكيده لاتين :
Due to human activities or natural changes rivers are subject to erosion and sedimentation. One of the best ways to control erosion and sedimentation is through grade control structures. Grade control structures are, in fact, a kind of structures constructed along the river reach to decrease longitudinal bed slope and control erosion. They stabilize the riverbed by increasing resistance to flow shear stress. This research deals with developing an optimization model to design a special type of these structures with the above function, called bed sills. Bed sills are constructed transversely across a cross section with the same level as bed elevation to protect river bed from erosion. In this respect, optimization model is developed as composition of hydraulic and structure modules under objective functions of minimum construction cost and maximum structure stability. The result of model not only consists of optimized dimension of bed sill, which consists of width, height, distance and number, but also the costs of construction implementation and depth of scouring. The model is then calibrated for Dough river. Comparing the obtained results with Bed sills of Dough river shows that the optimization modeling of grade control structures is able to obtain variations of designs for the objectives of minimum construction cost and maximum structure stability. In the next step, sensitivity analysis is carried out on input variables of longitudinal slope and design discharge to understand the effect of variations of these on cost and dimensions of the structure. Further on, sensitivity analysis results are applied for validation of the model.Model's sensitivity in the longitudinal slope can be applied in the Mountain rivers. These rivers can choose equations such as Meyer-peter and Muller equation, because they reduce costs and increase stability of Bed sills. The results of this study can be used for the prediction of optimized dimensions of Bed sills.
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
عنوان نشريه :
مهندسي عمران شريف
