فهرست مطالبفصل اول: مقدمه1-1- مقدمه........ 21-2-تاريخچه........... 31-3-اهداف پايان نامه........ 31-4-ساختار پايان نامه..... 4فصل دوم پايداري شيب و انواع روشهاي تحليل شیب2-1- مقدمه... .... 62-2- انواع ناپايداري در سطوح شيبدار...... 62-2-1- ناپايداري در خاكها......... 62-2-1-1- ريزش.................................... 62-2-1-2- لغزش.................................... 72-2-1-3- شكست دايرهاي............................ 82-2-2- ناپايداري در سنگها......................... 92-2-2-1- شكست صفحهاي............................. 92-2-2-2- شكست گوهاي.............................. 92-2-2-3- شكست واژگوني............................ 92-2-3- افتادن سنگها.............................. 102-3 روشهاي تحليل پايداري سطوح شيبدار............... 112-3-1- روشهاي تجربي.............................. 112-3-2- روش احتمالاتي.............................. 122-3-3- روش مونت كارلو............................ 132-3-4- روش تئوري بلوكي........................... 142-3-5- روشهاي عددي در تحليل پايداري شيب.......... 152-3-6- روشهاي تعادل حدي.......................... 162-4- كاربرد روشهاي تعادل حدي در تحليل پايداري سطوح شيبدار 162-4-1- شكست صفحهاي............................... 162-4-1-1- بررسي امكان رخ دادن شكست صفحهاي......... 162-4-1-2- تحليل شكست صفحهاي به روش تعادل حدي...... 172-4-2- شكست گوهاي................................ 192-4-2-1- شرايط وقوع شكست گوهاي................... 192-4-2-2- تحليل شكست گوهاي به روش تعادل حدي....... 202-4-3- شكست دايرهاي.............................. 202-4-3-1- شرايط وقوع شكست دايرهاي................. 202-4-3-2- تحليل شكست دايرهاي به روش تعادل حدي..... 212-4-3-3- محاسبه ضريب ايمني براي شكست دايرهاي..... 212-5- پايداري خاكريزها با روش باريكههاي قائم....... 222-5-1- روش فلنيوس................................ 242-5-2- روش بيشاپ................................. 272-5-3- روش جانبو................................. 302-5-4- روش تيلور................................. 322-5-5- روش اسپنسر................................ 342-5-6- روش سارما................................. 362-6نتيجه گيري...................................... 36 فصل سوم تشريح الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک3-1 مقدمه.......................................... 383-2 تاريخچهي ظهور الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک....... 383-3 ويژگيهاي الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک............ 393-4 تحقّق الگوريتم برنامهنويسي ژنتيکي............... 413-4-1 ايجاد يک جمعيت اوّليه....................... 413-4-2 تکرار مراحل زير تا برقراري شرط پايان GP.... 413-5 ايجاد جمعيت اوّليه.............................. 423-6 عملگرها در الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک......... 433-6-1 عملگرهاي اصلي در الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک433-6-1-1 عملگر تکثير.............................. 433-6-1-2 عملگر تزويج.............................. 433-6-2 عملگرهاي فرعي در الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک453-6-2-1 عملگر جهش................................ 453-6-2-2 عملگر جايگشت............................. 463-6-2-3 عملگر ويرايش............................. 463-6-2-4 عملگر کپسولهسازي......................... 463-6-2-5 عملگر ده يک کشي.......................... 463-6-3- انتخاب والدين............................. 473-6-3-1- روش چرخگردان............................ 473-6-4 محاسبهي شايستگي............................ 483-7 تعيين پاسخ نهايي............................... 493-8 شرايط خاتمه در الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک..... 493-9 استفاده از الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک در به دست آوردن ضريب اطمينان493-9-1 مدل کردن الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با استفاده از نرم افزار متلب........................................ 503-10 نتيجه گيري.................................... 52فصل چهارم: مدلسازي پايداري شيرواني سدهاي خاکي با استفاده از الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک4-1-مقدمه.......................................... 544-2- روند و نحوه ي ساخت بانک اطلاعاتي براي توليد مدل الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک................................ 544-3-مدل سازي نمونههاي سد در برنامه GEO-SLOPE...... 554-4-روش آناليز..................................... 594-4-1-روش Grid & Radius............................. 594-4-2-روش Entry & Exit.............................. 614-4-3-مقايسه دو روش.............................. 624-5-مدل بهينه الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک......... 1154-6-بررسي و بحث در ارتباط با مدل الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک1184-7-صحت فرمولها با نمونه ي واقعي.................. 1244-7-1-سد قره آقاچ............................... 1244-7-2-سد سورک................................... 1254-8-نتيجه گيري و جمع بندي......................... 125فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهاد5-1-نتيجه گيري.................................... 1285-2- پيشنهادات.................................... 129منابع و مراجع....................................... 130فهرست جداولجدول3-1- مجموعهي توابع و ترمينالها................. 50جدول 3-2- نمادي که ترمينالها (فرمولها) با آن نمايش داده شدهاند 51جدول 4-1- تغييرات وزن واحدحجم خاک هسته تغييري در ضريب اطمينان ايجاد نميکند...................................... 57جدول 4-2- تغييرات زاويه اصطکاک داخلي خاک هسته تغييري در ضريب اطمينان ايجاد نميکند.............................. 58جدول 4-3- تغييرات چسبندگي خاک هسته تغييري در ضريب اطمينان ايجاد نميکند58جدول 4-4-بانک اطلاعات براي سد 20 متري............... 67جدول4-5- مشخّصات الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک....... 115جدول4-6- فرمولهاو شايستگي براي سد 20 متري......... 116جدول 4-7- نمادي که فرمولها با آن نمايش داده شدهاند118جدول 4-8- عملگرهاي موجود در فرمولهاي به دست آمده توسط GP118جدول 4-9-ميانگين مجموع مربعات خطا در هر دسته سد.. 119جدول 4-10- مشخصات ژئوتکنيکي سد قره آقاچ در حالت جريان دائم 124جدول 4-11- مشخصات ژئوتکنيکي سد سورک در حالت جريان دائم 125 فهرست اشکالشكل 2-1-ژئومتري شكست صفحهاي در حالي كه ترك كششي وجود دارد. 16شكل 2-2- اعمال نيروي آب به بلوك و تجزية ساير بلوك در حالت وجود ترك كششي.......................................... 18شكل 2-3- اعمال نيروي آب به بلوك و تجزيه ساير نيروها در حالت بدون ترك 19شكل 2-4- نمايي از زاوية حاصل از خط تقاطع دو صفحة ناپيوستگي نسبت به افق20شكل 2-5 – روش باريكهها و نيروهاي موثر درهر باريكه.. 23شكل 2-6- وضعيت نيروها در يك باريكه در شرايط تعادل.. 29شكل 2-7-وضعيت نيروها در يك باريكه در روش بيشاپ..... 30شكل 2-8-نيروهاي وارد بر يك باريكه در روشجانبو..... 31شكل 2-9- بررسي پايداري با روش تيلور................ 34شکل 3-1 مثالي از يک درخت........................... 42شکل 3-2: مثالي از تزويج در برنامه نويسي ژنتيکي..... 44شکل 3-3: مثالي از جهش در برنامه نويسي ژنتيک........ 45شکل 3-4: فلوچارت الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک....... 51شکل 4-1: الگوي کلي سد خاکي ناهمگن.................. 54شکل4-2- سد 80 متري با مشخصات پوسته ي 25=ɣ و 10=C و 37=Ø و مشخصات هسته 20=ɣ و 40=C و 20=Ø.................... 56شکل4-3- سد 80 متري با مشخصات پوسته ي 25=ɣ و 10=C و 37=Ø و مشخصات هسته 25=ɣ و 35=C و 25=Ø.................... 57شکل4-4-مشخصات کامل سد خاکي ناهمگن به همراه اندازه گذاري 59شکل4-5- نمونه اي از يک سد و خطوط Radius و نقاط Grid. 60شکل4-6-نمونه اي از يک سد 100 متري با خاک پوسته ي چسبنده آناليز شده با روش Grid & Radius............................. 61شکل4-7- نمونه اي از يک سد 100 متري با خاک پوسته ي غير چسبنده آناليز شده با روش Grid & Radius...................... 61شکل4-8- نمونه اي از يک سد 100 متري آناليز شده با روش Grid & Radius 62شکل4-9- نمونه اي از يک سد 100 متري آناليز شده با روش Entry & Exit 63شکل4-10- نمونه اي از سد 20 متري.................... 63شکل4-11- نمونه اي از سد 30 متري.................... 64شکل4-12- نمونه اي از سد 40 متري.................... 64شکل4-13- نمونه اي از سد 50 متري.................... 64شکل4-14- نمونه اي از سد 60 متري.................... 65شکل4-15- نمونه اي از سد 70 متري.................... 65شکل4-16- نمونه اي از سد 80 متري.................... 65شکل4-17- نمونه اي از سد 90 متري.................... 66شکل4-18- نمونه اي از سد 100 متري................... 66شکل 4-19 – مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 20 متري.... 120شکل 4-20– مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 30 متري.... 120شکل 4-21–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 40 متري.... 121شکل 4-22–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 50 متري.... 121شکل 4-23–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 60 متري.... 122شکل 4-24–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 70 متري.... 122شکل 4-25– مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 80 متري.... 123شکل 4-26–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 90 متري.... 123شکل 4-27– مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 100 متري... 124 1-1- مقدمهاحداث سدها، يکي از مهمترين و حياتيترين پروژهها در هر کشور محسوب ميشود و طرح ايمن و اقتصادي آن نيازمند زمان و هزينه زيادي ميباشد.انواع سدها عبارتند از سد بتني وزني که پايداري آن بر اساس وزن آن است، سد بتني قوسي که ممکن است تک قوسي يا دو قوسي باشد، سد بتني پايه دار و پشت بنددار، سد پاره سنگي (که سنگي و سنگريزه اي هم گفته مي شود)و سد خاکي که عمده مصالح آن مواد خاکي و پاره سنگي است.به طور کلي سدي که بدنه آن از مصالح خاکي يا پاره سنگي يا از هر دو ساخته ميشود به نام سد خاکريز[1] ناميده ميشود و اگر عمده مصالح آن خاک باشد، سد خاکي[2] ناميده ميشود.از زمانهاي بسيار پيش احداث سدهاي خاکي به منظور تنظيم و ذخيرهي آب معمول بوده است،اما به علت امکانات محدود و عدم شناخت قوانين مکاميک خاک و هيدروليک، ارتفاع سدها و بدنه خاکي از مقدار محدودي فراتر نميرفت.امروزه با پيشرفت علم مکانيک خاک و توسعه امکانات تکنولوژي و مطالعات دقيقتر توانستهاند سدهاي خاکي با ارتفاعهاي قابل ملاحضهاي احداث نمايند.از ديدگاه تکنيک و روش ساخت سدهاي خاکي دو گروه هستند که تقريبا تمامي آنها در گروه غلتکي(کوبيدني)قرار دارند و تعدادي در گروه هيدروليکي و نيمه هيدروليکي طبقه بندي ميشوند. منظور از سدهاي غلتکي اين است که ساخت سد با روش کوبيدن خاک که به وسيله ي غلتک است صورت ميگيرد و روش هيدروليکي اين است که با انباشته شدن مصالح ساخت سد صورت ميگيرد. از ديدگاه همگني بدنه سد، سدهاي خاکي را مي توان به سه دسته تقسيم بندي کرد:سدهاي خاکي همگن، سدهاي خاکي مطبق يا مغزه دار و سدهاي خاکي ديافراگمي.سدهاي خاکي همگن به سدي گفته ميشود که تمام بدنه آن از يک نوع مصالح ساخته ميشود. سدهاي خاکي مطبق يا ناهمگن از معمولترين نوع سدهاي خاکي است. در اين نوع، نقش آببندي سد به عنوان مخزن به عهدهي مغزه است و نقش استحکام و پايداري را عمدتا پوسته ايفا ميکند.سدهاي خاکي ديافراگمي بدين صورت است که تمام بدنه از مواد درشت دانه يا مخلوط ساخته ميشود و فقط بخشي که نقش آب بند را دارد به صورت ديواره يا پرده غير قابل نفوذ در بدنه ي سد تعبيه ميگردد.انواع خرابيهايي که در سدهاي خاکي رخ مي دهد بر حسب اهميت عبارتند از:با توجه به پر اهميت بودن گسيخته شدن دامنهها سعي شده در اين پاياننامه اين مسئله بررسي شود و فرمولهايي براي به دست آوردن ضريب اطمينان شيب سدهاي خاکي ناهمگن ارائه گردد.بررس پايداري شيبها و بدست آوردن ضريب اطمينان براي پايداري شيبها مسئله اي ميباشد که از اهميت خاصي برخوردار بوده است .فلنيوس(1927)ابتداييترين روش را براي بدست آوردن ضريب اطمينان به روش باريکههاي قائم ارائه نمود ولي به دليل صرفه نظر کردن از نيروهاي بين باريکهاي ضريب اطمينان به دست آمده از دقت کافي برخوردار نبود[1].بيشاپ(1955) روش حل صحيحتري را نسبت به روش فلنيوس ارائه کرد در اين روش اثر نيروهايي که روي وجوه جانبي قطعات عمل ميکنند، نيز تاحدودي در نظر گرفته ميشود[2].جانبو (1973-1954) روشهاي ساده شده و عمومي چندي را به وجود آورد. روش عمومي جانبو، يک خط اثر فرض شده براي نيروهاي بين باريکه در نظر گرفت و معادلات تعادل را بر اساس آن حل نمود[3].تيلور (1948-1937) راه کاري ارائه داد که با روشهاي مرسوم متفاوت بود در فصل بعد اين روش به طور کامل تشريح شده است [4].اسپنسر(1973-1967) يک روش ساده با دقت کافي ارائه کرد که با استفاده از يک فرآيند پيچيده، تعادل
مطالعه عددي تاثير عوامل مختلف بر ناپايداري شيب سدهاي خاکي و ارائه ضريب اطمينان با استفاده از الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک
فهرست مطالبفصل اول: مقدمه1-1- مقدمه........ 21-2-تاريخچه........... 31-3-اهداف پايان نامه........ 31-4-ساختار پايان نامه..... 4فصل دوم پايداري شيب و انواع روشهاي تحليل شیب2-1- مقدمه... .... 62-2- انواع ناپايداري در سطوح شيبدار...... 62-2-1- ناپايداري در خاكها......... 62-2-1-1- ريزش.................................... 62-2-1-2- لغزش.................................... 72-2-1-3- شكست دايرهاي............................ 82-2-2- ناپايداري در سنگها......................... 92-2-2-1- شكست صفحهاي............................. 92-2-2-2- شكست گوهاي.............................. 92-2-2-3- شكست واژگوني............................ 92-2-3- افتادن سنگها.............................. 102-3 روشهاي تحليل پايداري سطوح شيبدار............... 112-3-1- روشهاي تجربي.............................. 112-3-2- روش احتمالاتي.............................. 122-3-3- روش مونت كارلو............................ 132-3-4- روش تئوري بلوكي........................... 142-3-5- روشهاي عددي در تحليل پايداري شيب.......... 152-3-6- روشهاي تعادل حدي.......................... 162-4- كاربرد روشهاي تعادل حدي در تحليل پايداري سطوح شيبدار 162-4-1- شكست صفحهاي............................... 162-4-1-1- بررسي امكان رخ دادن شكست صفحهاي......... 162-4-1-2- تحليل شكست صفحهاي به روش تعادل حدي...... 172-4-2- شكست گوهاي................................ 192-4-2-1- شرايط وقوع شكست گوهاي................... 192-4-2-2- تحليل شكست گوهاي به روش تعادل حدي....... 202-4-3- شكست دايرهاي.............................. 202-4-3-1- شرايط وقوع شكست دايرهاي................. 202-4-3-2- تحليل شكست دايرهاي به روش تعادل حدي..... 212-4-3-3- محاسبه ضريب ايمني براي شكست دايرهاي..... 212-5- پايداري خاكريزها با روش باريكههاي قائم....... 222-5-1- روش فلنيوس................................ 242-5-2- روش بيشاپ................................. 272-5-3- روش جانبو................................. 302-5-4- روش تيلور................................. 322-5-5- روش اسپنسر................................ 342-5-6- روش سارما................................. 362-6نتيجه گيري...................................... 36 فصل سوم تشريح الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک3-1 مقدمه.......................................... 383-2 تاريخچهي ظهور الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک....... 383-3 ويژگيهاي الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک............ 393-4 تحقّق الگوريتم برنامهنويسي ژنتيکي............... 413-4-1 ايجاد يک جمعيت اوّليه....................... 413-4-2 تکرار مراحل زير تا برقراري شرط پايان GP.... 413-5 ايجاد جمعيت اوّليه.............................. 423-6 عملگرها در الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک......... 433-6-1 عملگرهاي اصلي در الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک433-6-1-1 عملگر تکثير.............................. 433-6-1-2 عملگر تزويج.............................. 433-6-2 عملگرهاي فرعي در الگوريتم برنامهنويسي ژنتيک453-6-2-1 عملگر جهش................................ 453-6-2-2 عملگر جايگشت............................. 463-6-2-3 عملگر ويرايش............................. 463-6-2-4 عملگر کپسولهسازي......................... 463-6-2-5 عملگر ده يک کشي.......................... 463-6-3- انتخاب والدين............................. 473-6-3-1- روش چرخگردان............................ 473-6-4 محاسبهي شايستگي............................ 483-7 تعيين پاسخ نهايي............................... 493-8 شرايط خاتمه در الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک..... 493-9 استفاده از الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک در به دست آوردن ضريب اطمينان493-9-1 مدل کردن الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با استفاده از نرم افزار متلب........................................ 503-10 نتيجه گيري.................................... 52فصل چهارم: مدلسازي پايداري شيرواني سدهاي خاکي با استفاده از الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک4-1-مقدمه.......................................... 544-2- روند و نحوه ي ساخت بانک اطلاعاتي براي توليد مدل الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک................................ 544-3-مدل سازي نمونههاي سد در برنامه GEO-SLOPE...... 554-4-روش آناليز..................................... 594-4-1-روش Grid & Radius............................. 594-4-2-روش Entry & Exit.............................. 614-4-3-مقايسه دو روش.............................. 624-5-مدل بهينه الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک......... 1154-6-بررسي و بحث در ارتباط با مدل الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک1184-7-صحت فرمولها با نمونه ي واقعي.................. 1244-7-1-سد قره آقاچ............................... 1244-7-2-سد سورک................................... 1254-8-نتيجه گيري و جمع بندي......................... 125فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهاد5-1-نتيجه گيري.................................... 1285-2- پيشنهادات.................................... 129منابع و مراجع....................................... 130فهرست جداولجدول3-1- مجموعهي توابع و ترمينالها................. 50جدول 3-2- نمادي که ترمينالها (فرمولها) با آن نمايش داده شدهاند 51جدول 4-1- تغييرات وزن واحدحجم خاک هسته تغييري در ضريب اطمينان ايجاد نميکند...................................... 57جدول 4-2- تغييرات زاويه اصطکاک داخلي خاک هسته تغييري در ضريب اطمينان ايجاد نميکند.............................. 58جدول 4-3- تغييرات چسبندگي خاک هسته تغييري در ضريب اطمينان ايجاد نميکند58جدول 4-4-بانک اطلاعات براي سد 20 متري............... 67جدول4-5- مشخّصات الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک....... 115جدول4-6- فرمولهاو شايستگي براي سد 20 متري......... 116جدول 4-7- نمادي که فرمولها با آن نمايش داده شدهاند118جدول 4-8- عملگرهاي موجود در فرمولهاي به دست آمده توسط GP118جدول 4-9-ميانگين مجموع مربعات خطا در هر دسته سد.. 119جدول 4-10- مشخصات ژئوتکنيکي سد قره آقاچ در حالت جريان دائم 124جدول 4-11- مشخصات ژئوتکنيکي سد سورک در حالت جريان دائم 125 فهرست اشکالشكل 2-1-ژئومتري شكست صفحهاي در حالي كه ترك كششي وجود دارد. 16شكل 2-2- اعمال نيروي آب به بلوك و تجزية ساير بلوك در حالت وجود ترك كششي.......................................... 18شكل 2-3- اعمال نيروي آب به بلوك و تجزيه ساير نيروها در حالت بدون ترك 19شكل 2-4- نمايي از زاوية حاصل از خط تقاطع دو صفحة ناپيوستگي نسبت به افق20شكل 2-5 – روش باريكهها و نيروهاي موثر درهر باريكه.. 23شكل 2-6- وضعيت نيروها در يك باريكه در شرايط تعادل.. 29شكل 2-7-وضعيت نيروها در يك باريكه در روش بيشاپ..... 30شكل 2-8-نيروهاي وارد بر يك باريكه در روشجانبو..... 31شكل 2-9- بررسي پايداري با روش تيلور................ 34شکل 3-1 مثالي از يک درخت........................... 42شکل 3-2: مثالي از تزويج در برنامه نويسي ژنتيکي..... 44شکل 3-3: مثالي از جهش در برنامه نويسي ژنتيک........ 45شکل 3-4: فلوچارت الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک....... 51شکل 4-1: الگوي کلي سد خاکي ناهمگن.................. 54شکل4-2- سد 80 متري با مشخصات پوسته ي 25=ɣ و 10=C و 37=Ø و مشخصات هسته 20=ɣ و 40=C و 20=Ø.................... 56شکل4-3- سد 80 متري با مشخصات پوسته ي 25=ɣ و 10=C و 37=Ø و مشخصات هسته 25=ɣ و 35=C و 25=Ø.................... 57شکل4-4-مشخصات کامل سد خاکي ناهمگن به همراه اندازه گذاري 59شکل4-5- نمونه اي از يک سد و خطوط Radius و نقاط Grid. 60شکل4-6-نمونه اي از يک سد 100 متري با خاک پوسته ي چسبنده آناليز شده با روش Grid & Radius............................. 61شکل4-7- نمونه اي از يک سد 100 متري با خاک پوسته ي غير چسبنده آناليز شده با روش Grid & Radius...................... 61شکل4-8- نمونه اي از يک سد 100 متري آناليز شده با روش Grid & Radius 62شکل4-9- نمونه اي از يک سد 100 متري آناليز شده با روش Entry & Exit 63شکل4-10- نمونه اي از سد 20 متري.................... 63شکل4-11- نمونه اي از سد 30 متري.................... 64شکل4-12- نمونه اي از سد 40 متري.................... 64شکل4-13- نمونه اي از سد 50 متري.................... 64شکل4-14- نمونه اي از سد 60 متري.................... 65شکل4-15- نمونه اي از سد 70 متري.................... 65شکل4-16- نمونه اي از سد 80 متري.................... 65شکل4-17- نمونه اي از سد 90 متري.................... 66شکل4-18- نمونه اي از سد 100 متري................... 66شکل 4-19 – مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 20 متري.... 120شکل 4-20– مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 30 متري.... 120شکل 4-21–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 40 متري.... 121شکل 4-22–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 50 متري.... 121شکل 4-23–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 60 متري.... 122شکل 4-24–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 70 متري.... 122شکل 4-25– مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 80 متري.... 123شکل 4-26–مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 90 متري.... 123شکل 4-27– مقايسه ي ضريب اطمينانهاي تخمين زده الگوريتم برنامه نويسي ژنتيک با برنامه Geo-Slope براي سد 100 متري... 124 1-1- مقدمهاحداث سدها، يکي از مهمترين و حياتيترين پروژهها در هر کشور محسوب ميشود و طرح ايمن و اقتصادي آن نيازمند زمان و هزينه زيادي ميباشد.انواع سدها عبارتند از سد بتني وزني که پايداري آن بر اساس وزن آن است، سد بتني قوسي که ممکن است تک قوسي يا دو قوسي باشد، سد بتني پايه دار و پشت بنددار، سد پاره سنگي (که سنگي و سنگريزه اي هم گفته مي شود)و سد خاکي که عمده مصالح آن مواد خاکي و پاره سنگي است.به طور کلي سدي که بدنه آن از مصالح خاکي يا پاره سنگي يا از هر دو ساخته ميشود به نام سد خاکريز[1] ناميده ميشود و اگر عمده مصالح آن خاک باشد، سد خاکي[2] ناميده ميشود.از زمانهاي بسيار پيش احداث سدهاي خاکي به منظور تنظيم و ذخيرهي آب معمول بوده است،اما به علت امکانات محدود و عدم شناخت قوانين مکاميک خاک و هيدروليک، ارتفاع سدها و بدنه خاکي از مقدار محدودي فراتر نميرفت.امروزه با پيشرفت علم مکانيک خاک و توسعه امکانات تکنولوژي و مطالعات دقيقتر توانستهاند سدهاي خاکي با ارتفاعهاي قابل ملاحضهاي احداث نمايند.از ديدگاه تکنيک و روش ساخت سدهاي خاکي دو گروه هستند که تقريبا تمامي آنها در گروه غلتکي(کوبيدني)قرار دارند و تعدادي در گروه هيدروليکي و نيمه هيدروليکي طبقه بندي ميشوند. منظور از سدهاي غلتکي اين است که ساخت سد با روش کوبيدن خاک که به وسيله ي غلتک است صورت ميگيرد و روش هيدروليکي اين است که با انباشته شدن مصالح ساخت سد صورت ميگيرد. از ديدگاه همگني بدنه سد، سدهاي خاکي را مي توان به سه دسته تقسيم بندي کرد:سدهاي خاکي همگن، سدهاي خاکي مطبق يا مغزه دار و سدهاي خاکي ديافراگمي.سدهاي خاکي همگن به سدي گفته ميشود که تمام بدنه آن از يک نوع مصالح ساخته ميشود. سدهاي خاکي مطبق يا ناهمگن از معمولترين نوع سدهاي خاکي است. در اين نوع، نقش آببندي سد به عنوان مخزن به عهدهي مغزه است و نقش استحکام و پايداري را عمدتا پوسته ايفا ميکند.سدهاي خاکي ديافراگمي بدين صورت است که تمام بدنه از مواد درشت دانه يا مخلوط ساخته ميشود و فقط بخشي که نقش آب بند را دارد به صورت ديواره يا پرده غير قابل نفوذ در بدنه ي سد تعبيه ميگردد.انواع خرابيهايي که در سدهاي خاکي رخ مي دهد بر حسب اهميت عبارتند از:با توجه به پر اهميت بودن گسيخته شدن دامنهها سعي شده در اين پاياننامه اين مسئله بررسي شود و فرمولهايي براي به دست آوردن ضريب اطمينان شيب سدهاي خاکي ناهمگن ارائه گردد.بررس پايداري شيبها و بدست آوردن ضريب اطمينان براي پايداري شيبها مسئله اي ميباشد که از اهميت خاصي برخوردار بوده است .فلنيوس(1927)ابتداييترين روش را براي بدست آوردن ضريب اطمينان به روش باريکههاي قائم ارائه نمود ولي به دليل صرفه نظر کردن از نيروهاي بين باريکهاي ضريب اطمينان به دست آمده از دقت کافي برخوردار نبود[1].بيشاپ(1955) روش حل صحيحتري را نسبت به روش فلنيوس ارائه کرد در اين روش اثر نيروهايي که روي وجوه جانبي قطعات عمل ميکنند، نيز تاحدودي در نظر گرفته ميشود[2].جانبو (1973-1954) روشهاي ساده شده و عمومي چندي را به وجود آورد. روش عمومي جانبو، يک خط اثر فرض شده براي نيروهاي بين باريکه در نظر گرفت و معادلات تعادل را بر اساس آن حل نمود[3].تيلور (1948-1937) راه کاري ارائه داد که با روشهاي مرسوم متفاوت بود در فصل بعد اين روش به طور کامل تشريح شده است [4].اسپنسر(1973-1967) يک روش ساده با دقت کافي ارائه کرد که با استفاده از يک فرآيند پيچيده، تعادل