بررسی آزمایشگاهی و کاربرد محاسبات نرم در ارزیابی شکافت و آب نمود خروجی در شکست سد خاکی

تعیین فراسنج های شکافت و آب نمود حاصله به دلیل خسارت های جبران ناپذیر و آلودگی های محیط زیستی ناشی از شکست سد خاکی در اثر روگذری جریان و رگاب از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این تحقیق با مطالعه بر روی ساختار فرسایش، فرآیندهای تاثیرگذار بر شکست سد خاکی بررسی شده و روابط تجربی برای تعیین میزان دبی اوج، ویژگی های شکافت و زمان در حالت روگذری جریان و رگاب ارایه می گردد. به منظور بررسی فرآیندهای گسترش شکافت از مدل های فیزیکی با ارتفاع و مشخصه های فنی مختلف تحت روگذری جریان در داخل مجرای آزمایشگاهی استفاده شده است. در بخش دیگر مطالعه حاضر، رابطه های تجربی جدیدی برای پیش بینی حجم فرسایش یافته (Ver) براساس ویژگی های شکافت و مشارکت منابع مختلف شامل داده های تاریخی، آزمایشگاهی و سدهای واقعی توسعه یافته است. در به دست آوردن داده های مربوط به شکافت فرضی سدهای مذکور از مدل ریاضی BREACH استفاده شده است. نتیجه های این تحقیق نشان می دهد زمان خرابی (tf) در سدهای خاکی وابستگی زیادی به ویژگی های هیدرولیکی و شکافت داشته و براین اساس، در روابط توسعه یافته جدید، tf به عنوان تابعی از ویژگی های مذکور در نظر گرفته می شود. بر اساس شاخص های کارآیی، مقدارهای ضریب تبیین (R^2) برای رابطه های پیشنهادی برای تعیین Qp در حالت های روگذری جریان و رگاب به ترتیب برابر با 0.94 و 0.91 می باشند. ضریب یادشده جهت تعیین رابطه Ver برابر با 0.98 و در تعیین رابطه های tf به ترتیب معادل با 0.85 و 0.87 محاسبه شده است. از آنجایی که آب نمود ناشی از شکست سد به هندسه و زمان تشکیل شکافت بستگی دارد، به کمک داده های آزمایشگاهی و تلفیقی از تحلیل های رگرسیونی و الگوریتم های تکاملی، آب نمود سدهای واقعی به عنوان مطالعه موردی شبیه سازی شده اند.