آمار

تعداد نشریات8
تعداد شماره‌ها418
تعداد مقالات5,502
تعداد مشاهده مقاله6,192,432
تعداد دریافت فایل اصل مقاله5,398,030
زال نژاد, مصطفی, امامزاده, سید شهاب. (1402). بهینه‌سازی هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از روش رگرسیونی. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 55(2), 265-278. doi: 10.22060/ceej.2022.21205.7651
مصطفی زال نژاد; سید شهاب امامزاده. "بهینه‌سازی هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از روش رگرسیونی". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 55, 2, 1402, 265-278. doi: 10.22060/ceej.2022.21205.7651
زال نژاد, مصطفی, امامزاده, سید شهاب. (1402). 'بهینه‌سازی هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از روش رگرسیونی', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 55(2), pp. 265-278. doi: 10.22060/ceej.2022.21205.7651
زال نژاد, مصطفی, امامزاده, سید شهاب. بهینه‌سازی هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از روش رگرسیونی. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1402; 55(2): 265-278. doi: 10.22060/ceej.2022.21205.7651

بهینه‌سازی هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از روش رگرسیونی

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 2، دوره 55، شماره 2، اردیبهشت 1402، صفحه 265-278    اصل مقاله (1.67 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2022.21205.7651
نویسندگان
مصطفی زال نژاد؛ سید شهاب امامزاده*
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
چکیده
در طراحی بهینه هسته سدهای خاکی، نوع مصالح، ابعاد و شکل آن از اهمیت زیادی برخوردار است. به ‌طوری ‌که با کمترین حجم مصالح بیشترین تأثیر را در کاهش میزان تراوش از بدنه سد و حفظ پایداری آن داشته باشد. هدف از انجام تحقیق حاضر توسعه مدلی برای بهینه­ سازی هندسه هسته سد حاجیلرچای تبریز بر اساس تلفیق معادلات حاصل از شبیه ­سازی تراوش، گرادیان هیدرولیکی و ضریب اطمینان پایداری با الگوریتم Simplex است. در این مطالعه دو تابع هدف یکی حجم مصالح خاکی در واحد طول سد و دیگری میزان تراوش از بدنه سد در نظر گرفته شد. سپس با تعریف 50 مقطع مختلف از هسته سد خاکی و با استفاده از نتایج تحلیل عددی، روابط رگرسیونی تراوش، ضریب پایداری و گرادیان هیدرولیکی به دست آمد. جهت صحت­ سنجی روابط رگرسیونی، مقادیر ضریب پایداری، گرادیان هیدرولیکی و تراوش به ‌دست ‌آمده از مدل بهینه هسته با نتایج حاصل از مدل­ های نرم‌افزاری GeoStudio در سه مقطع مورد مقایسه قرار گرفت. این مقایسه نشان ‌دهنده همبستگی بالا در حدود 99% بود. نتایج مدل توسعه داده ‌شده برای تعیین ابعاد بهینه هسته سد خاکی با اندازه‌های واقعی سد حاجیلرچای تبریز مورد مقایسه قرار گرفت که بیانگر کاهش حجم مصالح مورد نیاز جهت ساخت هسته سد در حدود 12% بود که تأمین‌ کننده پایداری لازم نیز است.
کلیدواژه‌ها
سدهای خاکی؛ بهینه‌سازی؛ شکست هیدرولیکی؛ روش رگرسیونی؛ GeoStudio
موضوعات
سازه های هیدرولیکی
عنوان مقاله [English]
Optimization of the Clay Core of Earth Dams with Regression Method
نویسندگان [English]
Mostafa Zalnejad؛ seyed shahab emamzadeh
Civil Engineering Department Kharazmi University,Tehran,Iran
چکیده [English]
In the optimal design for the core cross-section of an earth dam, the type of material, its dimensions, and its shape are very important. So with the least volume of materials, it has the greatest effect in reducing the amount of seepage from the dam body and maintaining its stability. The purpose of this research is to develop a model for optimizing the core geometry of Hajilerchai dam near Tabriz City based on the integration of the equations obtained from the simulation of seepage, hydraulic gradient, and stability reliability factor with the Simplex algorithm. In this study, two objective functions were considered, one is the volume of soil material per unit length of the dam and the other is the seepage rate from the dam body. Then, by defining 50 different sections of the core of the earth dam and using the results of numerical analysis of seepage regression relationships, stability coefficient and hydraulic gradient were obtained. To validate the regression relationships, the values of stability coefficient, hydraulic gradient, and seepage obtained from the optimal core model were compared with the results obtained from GeoStudio software models in three sections. This comparison showed a high correlation of about 99%. The results of the model developed to determine the optimal dimensions of the earth dam core were compared with the actual dimensions of the Hajilerchai dam which indicated a reduction in the volume of materials required for the construction of the dam core by about 12%, which also provides the necessary stability.
کلیدواژه‌ها [English]
Earth dams, Optimization, Hydraulic fracturing, Regression method, GeoStudio
مراجع
  1. Komasi, B. Beiranvand, Study of hydraulic failure mechanism in the core of Eyvashan earth dam with the effect of pore water pressure and arching, Journal of Stress Analysis. 4(2), (2020) 55-67.
  2. Asadi, and H. Saba, Evaluation of the effect of modulus of elasticity in clay core on the arching in the crest of earth dams, Computational Engineering and Physical Modeling. 3(3), (2020) 12-20.
  3. Mohammadi, Gh. Barani, and K. Ghaderi, Optimization of the core of earth dams using simulated annealing (SA) algorithm, Amirkabir Journal of Science and Research. 47(1), (2015) 119-130.
  4. Poudel, S.J. Abby. and S. Ngambi, Mechanism of hydraulic fracturing in cohesive zone of embankment dam cores – A Review, International of Civil Engineering and Technology (IJCIET). 8(7), (2017).
  5. Sadettin, Estimation of Hydraulic Fracturing Potential for Clay – Core Rock Fill Dams, Dumlupinar University. S, T. (2017).
  6. Ferdowsi, S. Hoseini, , M. Farzin, S, Faramarzpour, F. Mousavi . Shape Optimization of gravity dam using a nature – inspired approach, Journal of Soft Computing in Civil Engineering. (2020).
  7. Rezaian, M, Davoodi, M.k, Jafari . Determination of optimum cross – section of earth dams using ant colony optimization algorithm, Sharif University of Technology. Scientia Iranica. (2018).
  8. L. Goldin, L.N. Rasskasove, Design of earth dams, A.A. Balkema, Netherlands. (1992).
  9. Wei, Seepage Parameters Back Analysis for Dam Foundation Based on Bionic Algorithms, Proceeding of the International Conference on Dam Engineering, (2004). 369-376.
  10. Akyuz, H. Merdun, Seepage through an earth dam on impervious based with Hele Shaw, viscous liquid Physical Madel. EJGE. (2003).
  11. Nazari Giglou, A. Zeraatparvar, Seepage Estimation through Earth Dams, Based on Applied Scientific Research. 2(8), (2012). 7861-7865.
  12. Montaseri, A. Deiminiat, AA. Ghezelsofloo, Optimization of Clay Core Dimension in Earth Dams using Genetic Algorithm, Journal of water and soil science. ) Optimization of Clay Core Dimension in Earth Dams using Genetic Algorithm. Journal of water and soil science. Volume  ای آذربا(3), (2010). 73-86.
  13. Shahkarami, Sh. Mokhtari, Investigation of a modeling – based framework for optimizing the cross- section of cored earth dam, Journal of Civil and Environmental Engineering. (2022).
  14. Jose, G. Ruben, A. Carlos, and K. Liliya, Optimized Design of Earth Dams: Analysis of Zoning and Heterogeneous Material in Its Core, Department of Geotechnical Engineering, Escuela , Universidad de Madrid, 28040 Madrid, Spain . (2020).
  15. Zelin, X. Jianghan, Z. Xuanyi, and W. Jing, Optimization of dam profile based on response surface methodology, International Case Studies in Construction Materials. (2022).
  16. Rezaeein, , M. Davoodi, and M. Jafari, Determination of optimum cross-section of earth dam using ant colony optimization algorithm. International Institute of Earthquacke Engineering and Seismology (IIEES), Tehran, Iran. (2018).
  17. Bandab Consulting Engineering, Development of Water Resource of Hajilar Dam River in 2th Phase Studies. Regional Water Company of East Azarbayjan. (2008).
  18. H Mohammad, and E.H. Mohammad, Simplex method to optimization mathematical manipulation. International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE), (2019).
  19. d Quria , M. Tofigh. Application of Nelder-Mead Simplex Method for Unconfined Seepage Problems, Delft University of Technology. Delft, the Netherland. (2009).
  20. M Jose, R. Galindo, Optimization Design of Earth Dams: Analysis of zoning and heterogeous material in its core, Department of Construction Mining Enterprises and Underground Structures, Saint – Petersburg Mining University, 199106 Saint – Petersburg, Russia. (2020).
  21. Queipo, J. Verd, J. Canelo, S. Pintos, Efficient global optimization for hydraulic fracturing treatment design, Journal of Petroleum Science and Engineering, 45, (2002) 1-2.
  22. S.Army Corps of Engineering, Engineering and Design Stability of Earth and Rock fill Dams”. Department the Army, Engineer Manual EM, (2003) 1110-190.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 544
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 749


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب