تعیین ابعاد بهینه سد بتنی وزنی با استفاده از الگوریتم‌های فراکاوشی (مقایسه‌ی الگوریتم‌ها)

سدهای بتنی وزنی پایداری خود را تنها با استفاده از وزن بتنی که در آن‌ها ریخته شده است تامین می‌کنند، بنابراین حداقلسازی وزن آن‌ها و یا حداقل سازی حجم بتن مصرفی در آن‌ها هزینه‌های ناشی از ساخت سد را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. هدف از این مطالعه، ارزیابی عملکرد سه الگوریتم فراکاوشی جست و جوی هارمونی، الگوریتم اجتماع ذرات و جامعه زنبور‌های عسل مصنوعی در یافتن مقطع بهینه سدهای بتنی وزنی می‌باشد. بدین منظور سد کوینا واقع در کشور هند به‌عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شد. برنامه‌نویسی در محیط متلب صورت گرفت و هر الگوریتم تحت قیود مقاومت در برابر لغزش، واژگونی و محدوده تنش‌های مجاز، شش بار برای این مسئله اجرا گردید که در نهایت، یک مقدار به‌عنوان جواب بهینه انتخاب شد. نتایج نشان دادند که گرچه هر سه الگوریتم‌ نسبت به حالت واقعی جواب بهینه‌تری می‌دهند، اما الگوریتم جست و جوی هارمونی نسبت به دو الگوریتم دیگر مطلوب‌ترین جواب را یافته است. در ادامه به منظور بررسی نقش عدم قطعیت های موجود در طراحی مقطع سد، به طراحی مبتنی بر قابلیت اعتماد بر اساس روش شبیه سازی مونت کارلو پرداخته شد. نتایج حاصل، ایمنی بالاتر در طراحی سد را نسبت به طراحی بهینه بدون اعمال قابلیت اعتماد نشان داد.