طراحی بهینه برای ابعاد سیستم انحراف آب در سدها با بررسی و آنالیز عدم قطعیت هیدرولیکی و ریسک هیدرولوژیکی

احداث سیستم انحراف آب به دلیل قابل توجه بودن هزینه اجرای آن در سدها همواره طراحان را با مسائل و مشکلات فراوانی روبرو نموده است. مطالعه ظرفیت حمل سیستم های انحراف و نحوه انتخاب سیل طراحی و به طور کلی مشخصات سیستم انحراف، همواره مورد بحث و بررسی محققان بوده است. در این تحقیق الگو و مدلی ارائه شده که با دو رویکرد اقدام به بهینه سازی سیستم انحراف آب سد نموده است. در رویکرد اول با مبانی یکسان طرح مشاور و به کارگیری روش های بهینه سازی ابعاد سیستم انحراف بهینه می شود. در رویکرد دوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای هیدرولیکی و تحلیل ریسک هیدرولوژیکی یک مدل عددی بر اساس هزینه های اولیه پروژه، هزینه های ناشی از شکست و میزان کل ریسک سیستم انحراف و سد ارائه شده است . سپس در هر دو رویکرد با الگوریتم بهینه سازی ژنتیک و ساختن یک تابع هزینه مناسب که شامل هزینه ساخت سیستم انحراف وخسارات ناشی از شکست سیستم در اثر رخداد سیل که به صورت امید ریاضی می باشد، بهترین قطر، تراز، جنس پوشش، طول تونل ها و ارتفاع فرازبند و ارتفاع نشیب بند تعیین می شود و همچنین مشخص می شود که فرازبند دارای سرریز باشد یا بدون سرریز طراحی شود. سد کارون4 که در جنوب غربی ایران واقع است به عنوان مطالعه موردی مورد استفاده قرار گرفته شده است. مشخصات طرح مشاور برای ارتفاع فرازبند، ارتفاع نشیب بند، قطرتونل ها، به ترتیب 20، 40، 5/9، 5/9 متر می باشد. نتایج نشان می دهد ارتفاع فرازبند، ارتفاع نشیب بند، قطرتونل ها به ترتیب برابر با 38و16، 5/9و5/9 متر برای رویکرد اول و 33، 5، 9، 9 متر، برای رویکرد دوم می باشد. در نتیجه طرح دوم مدل کمترین هزینه سالیانه مورد انتظار ساخت را نسبت به طرح مشاور دارا می باشد.