بهینه‌سازی مطالعه آزمایشگاهی هیدرولیک جریان درونگذری در سدهای پاره سنگی و روش ‌سنجی آن با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی

یکی از راه‌های کنترل سیلاب در مسیل‌ها، ساخت سدهای پاره سنگی بدون هسته رسی در مسیر جریان می‌باشد. این سدها، دبی اوج سیلاب عبوری را کاهش داده و زمان تخلیه سیلاب را افزایش می‌دهند. در تحقیق حاضر در فلوم آزمایشگاهی، مدل‌هایی از سد پاره سنگی با سنگدانه به قطر متوسط 2 سانتی‌متر با طول‌های 155، 165 و 175 سانتی متر در جهت جریان، با شیب‌های مختلف ساخته شد و برای هر مدل، 3 دبی مختلف جریان در نظر گرفته شد که در هر دبی، عمق پایاب با استفاده از دریچه کنترل، برای 5 حالت متفاوت، تغییر داده شد و در مجموع 405 آزمایش انجام شده است. پس از انجام آنالیز ابعادی، کمیت‌های بی‌بعد استخراج گردیده و سپس با اعمال رگرسون غیرخطی چند متغیره، که تابع هدف مرتبط با ضریب دبی و کمیت‌های بی‌بعد را نشان می‌دهد استخراج شده است. با انجام آنالیز حساسیت نسبت به حذف کمیت‌های بی‌بعد، مشخص شد با حذف کمیت (ارتفاع سد به عمق آب در بالادست) میانگین مطلق خطای نسبی، 2/5 درصد افزایش یافت در حالی که با حذف کمیت (شیب وجه پایاب سد) میانگین مطلق خطای نسبی، 8/6 درصد افزایش یافت و به منظور تعیین مشخصات بهینه سد تاخیری پاره سنگی با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی، برای حداکثر ضریب دبی در نظر گرفته شده، مقادیر بهینه استخراج گردید و پارامتر hmcr در همگرایی پاسخ، بسیار تاثیرگذاربوده است.

optimizing the experimental study of the hydraulic of the internal flow the rock-fill dams and its methodology using the harmony search algorithm

one of the ways to control floods in the rivers is to build rock fill dams without clay core in the flow path. these dams reduce the peak flow of the passing flood and increase the flood evacuation time. in the current research in the laboratory flume, models of rock fill dam with aggregates with an average diameter of 2 cm with lengths of 155, 165 and 175 cm in the flow direction were built with different slopes and 3 different flow rates were considered for each model. in each discharge, the depth of the footing of wall was changed using the control valve, for 5 different modes, and a total of 405 tests were performed. after performing the dimensional analysis, dimensionless quantities were extracted and then by applying multivariable nonlinear regression, which shows the objective function related to the discharge coefficient and dimensionless quantities. by performing a sensitivity analysis on the removal of dimensionless quantities, it was found that by removing the quantity the height of the dam to the depth of the water upstream, the absolute average of the relative error increased by 2.5%. while by removing the quantity (slope of the abutment of the dam), the absolute average of the relative error increased by 8.6%.the quantity the height of the dam to the depth of the water upstream, the absolute average of the relative error increased by 2.5%. while by removing the quantity (slope of the abutment of the dam), the absolute average of the relative error increased by 8.6%