view in publisher's site

Optimal Sediment Control in Alluvial Rivers

Excess deposition in open channels, e.g., due to dam removal upstream, may reduce flow capacity of channels downstream and increase the possibility of overflowing. On the other hand, excess erosion, e.g., due to lack of sediment supply from upstream, threatens the stability of in-stream hydraulic structures, and causes damage to floodplain property and embankment. Therefore, sediment control is generally required to alleviate excess morphological changes and to maintain the alluvial channel under an equilibrium state. This study aims at developing an integrated optimization model to simulate and control sediment transport in open channels in order to minimize bed changes. The methodology is based on a variational theory to establish the relationship between operations of sediment control in stream structures (dams or diverting gates) and morphological changes in open channels. An adjoint sensitivity model is coupled with a sediment transport simulation model (CCHE1D). To demonstrate the effectiveness and applicability of this integrated optimal control tool, the model has been applied to three hypothetical cases for controlling channel aggredation and erosion due to dam removal and lack of sediment supply. Preliminary results show that the model is capable of giving optimal control solution to achieve the best sediment transport control.

کنترل مطلوب کنترل در رودخانه ری ورز

رسوب اضافی در کانال‌های باز، به عنوان مثال، به دلیل حذف سد بالادست، ممکن است ظرفیت جریان کانال پایین‌دست را کاهش داده و امکان لبریز شدن را افزایش دهد. از سوی دیگر، فرسایش بیش از حد، به عنوان مثال، به دلیل فقدان تامین رسوب در بالادست، پایداری سازه‌های هیدرولیکی در جریان آب را تهدید می‌کند و باعث آسیب به دارایی سیلابی و خاکریزی می‌گردد. بنابراین، کنترل رسوب به طور کلی برای کاهش تغییرات مورفولوژیک اضافی و حفظ کانال alluvial تحت یک وضعیت تعادلی مورد نیاز است. هدف این مطالعه توسعه یک مدل بهینه‌سازی یکپارچه برای شبیه‌سازی و کنترل انتقال رسوب در کانال‌های باز به منظور به حداقل رساندن تغییرات بس‌تر است. روش مبتنی بر یک نظریه متغیر برای ایجاد رابطه بین عملیات کنترل رسوب در سازه‌های جریان (سدها و یا تغییر گیت)و تغییرات مورفولوژیک در کانال‌های باز است. یک مدل حساسیت adjoint همراه با مدل شبیه‌سازی حمل و نقل رسوب (CCHE۱D)همراه است. برای نشان دادن اثربخشی و کاربرد این ابزار کنترل بهینه یکپارچه، این مدل به سه مورد فرضی برای کنترل فرسایش و فرسایش کانال به دلیل حذف سد و فقدان منبع رسوب اعمال شده‌است. نتایج اولیه نشان می‌دهد که این مدل قادر به دادن راه‌حل کنترل بهینه برای دستیابی به بهترین کنترل انتقال رسوب است.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.