توسعه و بهینه سازی هندسه کانال رودخانه زاینده رود با استفاده از مدل سازی هیدرولیکی و الگوریتم بهینه سازی پرنده منشی

هندسه مقطع رودخانه و تغییر شکل آن یکی از مسائل مهم و تاثیرگذار در زمینه مهندسی آب و رودخانه بوده و تاثیر مستقیم بر مدیریت، سلامت و جریان رودخانه دارد. دستیابی به شکل بهینه مقطع رودخانه از جمله مهمترین اقدامات سازهای برای مدیریت رودخانه بوده که به کنترل سیل و کاهش تلفات جانی و مالی میانجامد. در این مطالعه، به منظور استخراج پارامترهای هندسی مقاطع عرضی و بررسی شرایط هیدرولیکی جریان، از نرم افزار HEC-RAS برای رودخانه زاینده رود در استان اصفهان استفاده شد. برای تعیین هندسه بهینه مقاطع عرضی رودخانه، الگوریتم بهینه سازی پرنده منشی (SBOA) به کار گرفته شد که هدف آن، حداکثرسازی حجم لایروبی در عین حفظ پایداری هیدرولیکی بوده است. برای ارزیابی میزان انحراف هر مقطع با حالت بهینه خود، شاخص مقطع بهینه (OCI)  مورد استفاده قرار گرفت تا مقدار عددی انحراف هر مقطع از وضعیت بهینه مشخص گردد. نتایج نشان داد که پس از بهینه سازی، مساحت مقاطع عرضی به طور کلی افزایش یافته و انحراف از هندسه بهینه در مقاطع پایین دست بیشتر بوده است. با تغییر مقدار شاخص OCI بین %۱ تا %۵۳، روند افزایشی آن از بالا دست به پایین دست مشهود بوده که بیانگر نیاز بیشتر به اصلاح مقطع در مقاطع پایین دست است. در نهایت، این رویکرد بهینه سازی عملکرد موثری از خود نشان داد و ظرفیت آبگذری رودخانه را پس از بهینه سازی تا %۸۹/۲۸ افزایش داد.

Keywords:

رودخانه زاینده رود , شاخص مقطع بهینه (OCI) , شبیه سازی هیدرولیکی , لایروبی , HEC-RAS