بهینه سازی مقطع کانال سهموی مرکب بر اساس تغییرات دبی جریان و ارتفاع آزاد

در نوشتار حاضر، شکل بهینهی مقطع کانال سهموی مرکب براساس چهار مدل ارایه شده است. ارتفاع آزاد در مدل اول الی چهارم، به ترتیب: صفر، 5/0 متر، تابعی از دبی، و عمق جریان است. تابع هدف، کمینه سازی تابع هزینه ی پوشش و خاک برداری؛ متغیرهای طراحی، شامل: عمق جریان و شیبهای کناری؛ و قیود، شامل: معادله ی مانینگ، عدد فرود، عرض کانال، و سرعت جریان هستند. مسیله ی اخیر با الگوریتم تقریب سازی تصادفی مبتنی بر آشفته سازی هم زمان (SPSA) حل شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش دبی سبب افزایش عمق جریان، سرعت، عدد فرود، هزینه، شیبهای کناری، عرض کلی کانال، عرض سطح آب، مساحت مقطع، مساحت جریان، محیط کلی کانال، و محیط خیس شده ی کانال می شود. از طرفی، افزایش شیبهای کناری، عرض کلی کانال، عرض سطح آب، مساحت مقطع، مساحت جریان، محیط کلی کانال، محیط خیس شده، و عدد فرود، سبب افزایش هزینه و عمق، و سرعت جریان سبب کاهش هزینه می شود. مقادیر هزینه در مدل اول کمتر و در مدل سوم بیشتر بوده است.