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Slope-stability-constrained design of irrigation canals using particle swarm optimization

Authors

  • M. JANGA REDDY,

    Corresponding author
    1. Department of Civil Engineering Indian Institute of Technology Bombay Powai Mumbai India
    • Assistant Professor Department of Civil Engineering Indian Institute of Technology Bombay Powai Mumbai- 400076 India. Phone: + 91 -2225767320 (O); Fax: + 91 -2225767302.
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  • S. ADARSH

    1. Department of Civil Engineering Indian Institute of Technology Bombay Powai Mumbai India
    2. T K M College of Engineering Kollam India
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  • Conception des canaux d'irrigation sous contrainte de stabilité de pente en utilisant l'optimisation par essaims particulaires.

Abstract

This paper presents a practical methodology for optimal design of open channels considering the slope-stability aspects and other requirements and propounds the solution of particle swarm optimization (PSO) for solving nonlinear optimization problems. The proposed methodology handles site-specific conditions such as restrictions on allowable top width and water depths. To ensure the stability of canals under field conditions a slope-stability constraint is incorporated into the channel design. This constraint is handled through an optimization sub-routine for computing stability of the canals using PSO. The results of the model show that for all the cases considered in the study the PSO-based solutions are found to perform well and in some cases better than the traditional solutions. The PSO method provides lot of flexibility in its usage for solving complex channel design problems and it can be used to handle various system requirements in a better way. Copyright © 2011 John Wiley & Sons Ltd.

Abstract

Cet article présente une méthodologie pratique pour la conception optimale des canaux à ciel ouvert qui prend en compte la stabilité de pente ainsi que d'autres exigences; cette méthode met en avant la solution d'optimisation par essaims particulaires (OEP) pour résoudre les problèmes d'optimisation non linéaire. La méthodologie proposée gère les conditions spécifiques du site telles que les restrictions sur la largeur admissible en gueule et les tirants d'eau. Pour assurer la stabilité des canaux dans des conditions réelles une contrainte de stabilité des talus est incorporée dans la conception du canal par une subroutine recourant à l'OEP. Les résultats du modèle montrent que pour tous les cas considérés dans l'étude les solutions basées sur l'OEP sont bonnes et dans certains cas meilleures que celles obtenues par les solutions traditionnelles. La méthode OEP offre beaucoup de flexibilité dans son utilisation pour résoudre des problèmes complexes de conception de canal et elle peut être utilisée avec pertinence pour répondre aux exigences de différents systèmes. Copyright © 2011 John Wiley & Sons Ltd.

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