چکيده

 تحلیل جریان ماندگار درون مصالح سنگریزه‌ای با استفاده از دو روش تئوری جریان‌های متغیر تدریجی که جریان را به‌صورت یک بعدی تحلیل می‌کند و حل معادله پارکین که جریان را به‌صورت دو بعدی تحلیل می‌نماید، انجام می‌شود. محاسبه گرادیان هیدرولیکی (i) در هر دو روش اهمیت بالایی دارد. اغلب پژوهش‌های انجام شده در این زمینه در محیط‌های سنگریزه‌ای همگن انجام شده و بررسی‌های محدودی در زمینه جریان در محیط‌های سنگریزه‌ای غیر همگن صورت گرفته‌است. در این تحقیق، از نتایج آزمایش‌های موجود در محیط سنگریزه‌ای همگن و غیر همگن افقی که سه لایه مصالح با اندازه ذرات درشت، متوسط و ریزدانه بر روی هم قرار گرفته‌اند، استفاده شده‌است. در داده‌های آزمایشگاهی استفاده شده در پژوهش حاضر، تغییرات گرادیان هیدرولیکی نسبت به سرعت جریان در هر یک از سه لایه همگن، به‌صورت جداگانه و متفاوت در دسترس بوده و هم‌چنین تغییرات مذکور در محیط غیر همگن افقی متشکل از سه لایه نیز به‌صورت جداگانه در دسترس بوده‌است. با توجه به اینکه جهت تشکیل محیط غیر همگن افقی، لایه‌های همگن درشت، متوسط و ریز به ترتیب بر روی یکدیگر قرار گرفته‌اند، در راهکار ارائه شده در پژوهش حاضر نیز داده‌های جریان ماندگار محیط همگن با همان ترتیب در الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) جهت بهینه‌یابی ضرایب رابطه دوجمله‌ای (a, b) و به تبع آن محاسبه گرادیان هیدرولیکی قرار داده شده‌اند. به‌عبارت دیگر، در پژوهش حاضر مقادیر مربوط به ضرایب a, b معادل در محیط سنگریزه‌ای غیر همگن افقی با توجه به نحوه قرارگیری لایه‌های همگن بر روی یکدیگر و فقط با استفاده از داده‌های جریان ماندگار در محیط همگن (درشت دانه، متوسط و ریز دانه) بهینه‌یابی شده‌ و نتایج بیانگر آن است که، اختلاف میانگین خطای نسبی (MRE) راهکار ارائه شده در پژوهش حاضر نسبت به شرایطی که از داده‌های جریان در محیط غیر همگن افقی به‌طور مستقیم جهت محاسبه ضرایب a, b و به تبع آن گرادیان هیدرولیکی استفاده شود، برابر با 1.38 درصد می‌باشد.