Bu-Ali Sina University

Faculty of Engineering

Department of Civil Engineering

 

A notification  for Thesis for Master of Sience of Civil Engineering-Hydraulic

 

Title

Calculation of optimal coefficients of SKM equation with genetic algorithm

 

Supervisor:

Dr. yousef Rezaei

 

By:

Mehdi Ghanbari

Time: 19 julay at 10 Am

 

Location: amphithetear in Engineering Faculty

 

 

چكيده:

رودخانه‌ها و کانال‌ها به‌عنوان مجاری انتقال آب محسوب می‌شوند که امروزه به‌واسطه اهمیت منابع آب و افزایش بهره‌برداری از این منابع، شناخت و بررسی جریان در آن‌ها امری مهم تلقی می‌شود. توزیع تنش‌برشی مرزی و سرعت متوسط عمقی از مشخصه‌های مهم هیدرولیکی در کانال‌های روباز به‌شمار می‌روند که شناخت چگونگی توزیع آن‌ها در مجاری انتقال می‌تواند در مطالعه آشفتگی جریان و انتقال رسوب مفید باشد. برای اندازه‌گیری پارامترهای مهم هیدرولیکی از جمله سرعت متوسط عمقی و تنش‌برشی مرزی روش‌های مختلفی پیشنهاد شده است. روش SKM یکی از این روش‌ها است که برای اولین بار توسط شیونو و نایت 1988 معرفی شد. روش SKM در واقع یک مدل شبه دوبعدی است که براساس انتگرال‌گیری در عمق معادلات ناویه-استوکس و حل تحلیلی آن بنا شده است.

در این تحقیق با استفاده از الگوریتم ژنتیک پارامترهای SKM به‌ صورت خودکار بهینه شدند. در این روش ابتدا معادله SKM با پارامترهای اولیه که توسط الگوریتم ژنتیک فرض می‌شود برای کانال ذوزنقه‌ای ساده اعمال شد. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهترین مقدار برای این پارامترها محاسبه شد. در انتها برای اطمینان از مقادیر به‌دست آمده از این روش نتایج سرعت متوسط عمقی و تنش برشی به‌دست آمده از این روش با مقادیر به‌دست آمده در آزمایشگاه مقایسه شد. مقایسه نتایج نشان داد که پارامترهای محاسبه شده در این تحقیق با دقت خوبی محاسبه شده است و در نتیجه سرعت متوسط عمقی و تنش برشی با دقت زیادی تخمین زده شدند.

واژه¬های کلیدی: مدل¬سازی، بهینه¬سازیی، الگوریتم¬ژنتیک، روش SKM

 

 

Abstract:

        Rivers and channels are considered as water conduits, which today are important in understanding the flow of water due to the importance of water resources and increased utilization of these resources. tension distribution and deep-velocity velocity are important hydraulic characteristics in open channels. Understanding how they can be distributed in transmission channels can be useful in studying turbulence and sediment transport. Various methods have been proposed to measure important hydraulic parameters such as mean velocity and boundary stress. The SKM method is one of these methods, which was first introduced by Shiono and Knight 1988. The SKM method is in fact a quasi-two-dimensional model based on the integration of the depth of the Navier-Stokes equations and its analytic solution.  In this research, using the genetic algorithm, the SKM parameters were automatically optimized. In this method, first, the SKM equation with initial parameters assumed by the genetic algorithm is applied to the simple trapezoidal channel. Then the best value for these parameters was calculated using the genetic algorithm. In the end, to obtain the values obtained from this method, the results of the mean depth and shear stress obtained from this method were compared with the values obtained in the laboratory. The comparison of the results showed that the calculated parameters in this study were well calculated, and therefore, the average depth and shear stress were estimated with great accuracy.

Key Words: Modeling, optimization, simulation, genetic algorithm, SKM Method

 

رزومه:

مهدی قنبری                    تلفن تماس: 09186741200           ایمیل : mehdi.ghanbari69@yahoo.com

متولد : 1369                   ساکن : همدان- همدان                   

سوابق تحصیلی

1.       مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد                           رشته تحصیلی: مهندسی آب و سازه¬های هیدرولیکی

دانشگاه محل تحصیل:  دانشگاه بو علی سینا همدان (ملی) مدت زمان تحصیل: 1/7/94 الی 97

 

2.       مقطع تحصیلی: کارشناسی                                  رشته تحصیلی: مهندسی عمران-عمران

دانشگاه محل تحصیل: موسسه آموزش عالی عمران توسعه ( غیر انتفاعی)

مدت زمان تحصیل: 1/7/91 الی 31/6/93

 

3.        مقطع تحصیلی: کاردانی                                     رشته تحصیلی: مهندسی عمران- کارهای عمومی ساختمان

دانشگاه محل تحصیل: دانشگاه ملایر                            مدت زمان تحصیل: 1/7/88 الی 31/6/90