پایان‌نامه شبیه سازی رواناب روزانه با استفاده از الگوریتم PSO در بهینه سازی مدل های حوضه آبریز


پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد

رشته عمران، مهندسی آب

(M.Sc.)

 

عنوان

شبیه سازی رواناب روزانه با استفاده از الگوریتم PSO در بهینه سازی مدل های حوضه آبریز

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                               صفحه

چکیده……………………………………………………………………………………………………………………………….1

فصل اول- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………..2

1-1 اهمیت و ضرورت انجام تحقیق……………………………………………………………………………………..3

1-3 اهداف و سئوالات تحقیق………………………………………………………………………………………………4

1-4 ساختار پایان نامه………………………………………………………………………………………………………….5

فصل دوم- مبانی و مروری بر منابع………………………………………………………………………………………..6

2-1 کلیات و تعاریف …………………………………………………………………………………………………………7

2-2 انواع مدل های هیدرولوژیکی شبیه سازی…………………………………………………………………………9

2-2-1 مدل های پایه فیزیکی (جعبه سفید)…………………………………………………………………………..10

2-2-2 مدل های مفهومی (جعبه خاکستری)………………………………………………………………………….10

2-2-3 مدل های تجربی (جعبه سیاه)……………………………………………………………………………………11

2-3 مروری بر روشهای بهینه سازی فراگیر (GO)………………………………………………………………….11

2-3-1 الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………………………….12

2-3-2 مقایسه الگوریتم PSO با سایر روش های محاسبات تکاملی…………………………………………..12

2-4 مروری بر منابع…………………………………………………………………………………………………………..15

2-4-1 مروری بر مدل های مفهومی بارش- رواناب……………………………………………………………….15

2-4-2 مروری بر مطالعات صورت گرفته جهت بهینه سازی مدل های هیدرولوژیکی ………………….16

2-5 خلاصه و جمع بندی فصل ………………………………………………………………………………………….18

فصل سوم- منطقه تحقیق، تئوری و روش تحقیق …………………………………………………………………..19

3-1 معرفی منطقه تحقیق……………………………………………………………………………………………………20

3-1-1 حوضه آبریز سد کرج……………………………………………………………………………………………..20

3-1-2 آب رودخانه کرج…………………………………………………………………………………………………..24

3-1-3 داده­های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………..26

3-2 معرفی مدل ARNO…………………………………………………………………………………………………..27

3-2-1 ارتباط مفاهیم اساسی مدل ARNO……………………………………………………………………………28

3-2-2 مدول توازن رطوبت خاک (soil moisture balance)…………………………………………………..30

3-2-3 مدول تبخیر و تعرق پتانسیل……………………………………………………………………………………..36

3-2-4 مدول آبهای زیرزمینی…………………………………………………………………………………………….39

3-2-5 مدول روندیابی سهموی…………………………………………………………………………………………..40

3-2-5-1 روندیابی جریان رودخانه از بالادست…………………………………………………………………….40

3-2-5-2 روندیابی جریان لایه ای………………………………………………………………………………………41

3-2-6 مدول ذوب برف (snowmelt module)…………………………………………………………………….43

3-2-7 ملزومات کالیبراسیون مدل ARNO…………………………………………………………………………..43

3-3 معرفی روش بهینه سازی PSO……………………………………………………………………………………..45

3-3-1 مفاهیم و منطق حاکم بر روش بهینه سازی PSO………………………………………………………….49

3-3-2 چارچوب تحلیلی الگوریتم بهینه سازی PSO………………………………………………………………52

3-3-3 شناخت پارامترهای کنترل کننده PSO………………………………………………………………………..56

3-3-4 ورودی های الگوریتمPSO………………………………………………………………………………………59

3-4 روش تحقیق………………………………………………………………………………………………………………61

3-4-1 توسعه برنامه کامپیوتری بر مبنای الگوریتم PSO………………………………………………………….62

3-5 خلاصه و جمع بندی فصل…………………………………………………………………………………………..65

 

فصل چهارم- اعمال روش تحقیق بر منطقه مورد مطالعه، بحث و بررسی نتایج…………………………….67

 

4-1 پردازش داده ها (Data processing)…………………………………………………………………………….68

4-1-1 منحنی هیپسومتری (Hypsometric curve)…………………………………..…….………………………68

4-1-2 پیشنهاد یک رابطه رگرسیونی بین دما و ارتفاع……………………………………………………………..70

4-1-3 محاسبه دمای میانگین حوضه بر اساس منحنی هیپسومتری.……………………………………………77

4-1-4 تولید سری زمانی تبخیر و تعرق پتانسیل حوضه…………………………………………………………..80

4-2 توسعه مدل برف…………………………………………………………………………………………………………96

4-2-1 نتایج حاصل از مدل برف……………………………………………………………………………………….108

4-3 کالیبراسیون مدل با استفاده از الگوریتم بهینه سازی PSO………………………………………………..110

4-3-1 انتخاب پارامترهای مناسب برای الگوریتم PSO…………………………………………………………110

4-3-2 انتخاب تعداد particle ها و تعداد مراحل تکرار.………………………………………………………111

4-3-3 تولید بهترین هیدروگراف خروجی شبیه سازی………………………………………………………….111

4-3-4 اعتبار سنجی مدل………………………………………………………………………………………………….114

4-4 بحث درباره پارامترهای مدل ARNO…………………………………………………………………………..115

4-4-1 پارامترهای مورد استفاده در کالیبراسیون……………………………………………………………………115

4-4-2 مقادیر برآورد شده پارامترها و بحث درباره آنها…………………………………………………………116

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

مطالب مشابه را هم ببینید
فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید !
سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید