مقایسه کارایی الگوریتم های دسته ماهی های مصنوعی، تکامل ترکیبی مجموعه ها و نورد شبیه سازی شده در بهینه سازی مقطع سدهای خاکی (مطالعه موردی سد برزک)

در این مطالعه، عملکرد روش های بهینه سازی تکاملی برای طراحی مقطع سدهای خاکی ناهمگن بررسی شده است. این روش ها عبارت اند از: الگوریتم دسته ماهی های مصنوعی (AFSA)، الگوریتم تکامل ترکیبی مجموعه (SCE) و الگوریتم نورد شبیه سازی شده (SA). این مساله به صورت یک تابع بهینه سازی غیرخطی با اعمال قیود متفاوتی نظیر محدودیت های پایداری شیب و ابعاد هندسی فرمول بندی شد. متغیرهای طراحی در فرآیند بهینه سازی، پارامترهای هندسی مقطع سد خاکی هستند و قیود ضرایب اطمینان پایداری از نتایج تحلیل‏هایی مانند تحلیل تراوش و پایداری شیروانی ها برای مجموعه ای از طرح های نمونه و به کمک مدل‏های رگرسیونی خطی به صورت توابعی صریح بر حسب متغیرهای طراحی تعیین گردید. کارایی روش های بهینه سازی در تعیین نقطه بهینه سراسری، بر حسب میانگین عملکرد و متوسط زمان لازم برای محاسبات با یکدیگر مقایسه شد. پس از بهینه سازی ابعاد سد برزک با استفاده از روش های SCE،AFSA وSA، حجم سد به میزان 38، 37 و 30 درصد نسبت به طرح اولیه کاهش یافته است. بر اساس نتایج به دست آمده، در دستیابی به ابعاد بهینه مقطع سد خاکی روش SCEنسبت به روش های SAو AFSAکارایی بهتری دارد.