unavailable
unavailable
سیستمذخیرهسیکلی، سیستمی است ترکیبی، متشکل از دو زیرسیستم آب سطحی و آب زیرزمینی که تأمین نیازهای تعهد شده را با تشکیل یک حلقه تعاملی بینابینی به وجود میآورد. جهت مدل سازی این سیستمها لازم است ارتباط هیدرولیکی بین کلیه مؤلفههای آن مد نظر قرار گیرد. در این مقاله مبانی و فرمولبندی مدل بهینهسازی طراحی سیستم ارائه گردیده است. بهینهسازی پارامتر گسترده طراحی سیستم ذخیره سیکلی مورد توجه قرار گرفته و از فرم اصلاح شده و تعمیم یافته روش ماتریس پاسخ واحد جهت اتصال مدل شبیهسازی آب زیرزمینی، به مدل بهینهسازی طراحی سیستم استفاده شده است. در سیستم ذخیره سیکلی حاضر علاوه بر تعامل طبیعی و فیزیکی بین دو زیرسیستم آب سطحی و زیرزمینی، رابطه دیگری نیز از طریق یک فرمان بهرهبرداری بهینه بین این دو زیرسیستم برقرار میباشد. جهت آزمون مدل ارائه شده، از یک سیستم ذخیره سیکلی ساده فرضی استفاده شده است. در ادامه براساس اطلاعات رودخانه و آبخوان دشت ابهر، مطالعه موردی انجام گرفته است. جهت حل مدل از نرمافزار LINGO استفاده گردیده است. حل مدل ضمن تعیین سطح بهینه توسعه هر بخش از سیستم، اندرکنش و تعامل بخشهای مختلف را جهت تعیین نیازهای متفاوت نتیجه میدهد. نکته قابل توجه اینکه نتایج بهرهبرداری بهینه در برخی از بخشهای سیستم با رویکرد بهرهبرداری معمول متفاوت است.
طراحی اولیه شبکههای توزیع آب شهری برای دوره طرح مورد نظر و همچنین طراحی فاز ترمیم و نگهداری آنها عموماً به طور کاملاً جداگانه انجام میشوند. در حالیکه به نظر میرسد تاثیر طراحی اولیه بر شرایط موجود در دوران بهرهبرداری و تصمیمات اتخاذ شده در فاز ترمیم و نگهداری کاملاً غیر قابل انکار است. در این تحقیق با تلفیق دو فاز طراحی اولیه و فاز ترمیم و نگهداری شبکهها، روش جدیدی برای طراحی و ترمیم توام شبکههای آبرسانی ارائه شده است. این روش که طراحی پویای شبکههای توزیع آب شهری نامیده شده است، قادر به ارائه گزینههای کم هزینهتر و در عین حال مطمئنتر در مقایسه با طراحی و ترمیم جداگانه شبکههاست. برای این منظور ابتدا یک شاخص اطمینانپذیری جدید بر مبنای منطق فازی ارائه میشود. سپس با توسعه الگوریتم چند هدفه جفت گیری زنبور عسل و به کارگیری آن در طراحی پویای چند معیاره دو شبکه به کار رفته در تحقیقات دیگران، نتایج نهایی به دست میآید. این نتایج نشاندهنده تاثیر مثبت طراحی پویا بر کاهش هزینهها و همچنین افزایش اطمینانپذیری سیستم میباشد.
مطالعه مناطق کوهستانی برفگیر و تعیین ارتفاع و بودجه برفی آنها از جنبههای مختلف، مانند بررسی آورد رودخانه و کنترل بهمن حائز اهمیت است. اما کمبود داده و دقت کم مدلهای مرسوم در شبیهسازی توزیعی این حوضهها، همواره از موانع جدی در چنین تحلیلهایی است. مطالعه حاضر به توسعه و ارایه الگوریتم مناسب به منظور شبیهسازی بودجه برفی، در شرایط مواجهه با کمبود داده میپردازد و برای محاسبه مقادیر ارتفاع و ذوب برف و رواناب ناشی از آن مدل توزیعی ارائه میدهد. در این راستا با توجه به معادله بیلان برفی و الگوریتم ذوب برف SRM، بودجه برفی منطقه به صورت توزیعی محاسبه میشود. به منظور افزایش دقت نتایج نیز در محاسبه ذوب برف از تابش تصحیح شده بر مبنای شیب و جهت، توسط الگوریتم SWIFT استفاده گردید. این مدل سپس به مدل SWAT وصل شده تا ضمن بهرهگیری از الگوریتم تولید داده آن، رواناب حوضه نیز محاسبه گردد. مقایسه نتایج حاصل از مدل با دادههای مشاهداتی در حوضه امامزاده داوود حاکی از دقت قابل قبول و کارایی مناسب آن در حوضههای کوهستانی میباشد.
فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضههای آبخیز از جمله عوامل محدود کننده استفاده پایدار از اراضی و منابع آب میباشد. در این راستا تهیّه رسوبنگارها بهمنظور اندازهگیری دقیق مقدار تولید رسوبات معلّق در حوضههای آبخیز ضروری میباشد. لیکن تهیّه رسوبنگارها در سطح حوضههای آبخیز دشوار و هزینهبردار است. از اینرو مدلسازی تغییرات زمانی رسوب معلّق بر اساس خصوصیّات زودیافت و موجود فیزیوگرافی و بارش، روشی مناسب در تبیین اقدامات حفاظت آب و خاک محسوب میشود. در این راستا تهیّه رسوبنگارهای مصنوعی در قالب رسوبنگارهای واحد لحظهای شیوه کاربردی و قابل استفاده برای حوضههای آبخیز فاقد اطّلاعات تفصیلی دبی و رسوب تلقی میشود. حال آنکه ارزیابی عملکرد آنها در سطح حوضههای آبخیز با شرایط مختلف کمتر مورد توجّه قرار گرفته است. به همین منظور تحقیق حاضر بهمنظور مدلسازی رسوبنگار واحد لحظهای در حوضه آبخیز کجور در شرق شهرستان نوشهر با مساحت حدود 500 کیلومتر مربع صورت پذیرفت. در این روش با استفاده از آبنگار واحد لحظهای، توزیع غلظت رسوب و رسوب مازاد، رسوبنگار مصنوعی رگبارها تهیّه گردید. همچنین برای دستیابی به رسوبنگار مشاهدهای، نمونهبرداری از جریان رودخانه کجور در زمان وقوع هشت رگبار اتّفاق افتاده طی دوره تحقیق در سال 1387 مدّ نظر قرار گرفت. نتایج مقایسه رسوبنگار مصنوعی و مشاهدهای بیانگر آن بود که روش مذکور با توجّه به متوسط خطای تخمین 764، 111، 750 و 101 درصد بهترتیب در برآورد مقادیر اوج، زمان تا اوج، کل رسوب و زمان پایه رسوبنگار قادر به شبیهسازی هیچیک از مؤلفههای رسوبنگارهای مشاهدهای حوضه آبخیز مورد مطالعه نبوده است.
با اینکه امروزه مدلهای پیشبینی عددی وضع هوا پیشرفت قابل توجهی کردهاند اما هنوز پیشبینی دقیق بارش نقطهای، بسیار مشکل و چالشبرانگیز است. همواره تلاش بر این بوده است که پیشبینی بارش به صورت دقیقتری با بهبود شرایط اولیه و پیکربندی مدلهای پیشبینی عددی وضع هوا به دست آید. به این منظور تصحیح برونداد مدل یکی از راههایی است که میتوان انجام داد. در این پژوهش مدل میانمقیاس WRF با دو دامنه با گامهای شبکهای 45 و 15 کیلومتر برای یک دوره 6 ماهه از اول نوامبر 2008 تا 30 آوریل 2009 اجرا شده است. سپس برونداد مدل برای بارندگیهای 24 ساعته با دو روش بهترین برآوردگر ساده و روش میانگین متحرک برای 205 ایستگاه هواشناسی همدید کشور تصحیح و پسپردازش شده است. دادههای سه ماه اول برای آموزش و بقیه دادهها برای آزمون و مقایسه استفاده شده است. نمایههای آماری مانند درجه موازنه جرم، میانگین مطلق خطا و امتیاز مهارتی متناظر با آن برای پیشبینیهای خام و بهبود یافته برای نشان دادن بهبود نتایج، محاسبه و مقایسه شده است. نتایج نشان داد که هر دو روش پسپردازش، برونداد مستقیم مدل را بهبود میبخشند؛ به گونهای که میانگین مطلق خطا برای ایستگاههای مختلف در روش میانگین متحرک، بین 5 تا 50 درصد (با میانگین در حدود 25%) و در روش بهترین برآوردگر ساده به طور میانگین در حدود 13% بهبود یافته است.
از طریق نگاشت دادههای موجود بارندگی میتوان به درونیابی و نگاشت دادههای ناقص بارندگی که اطلاعات بارندگی بدلایلی در آنها ثبت نشده است پرداخت. در این مقاله برای تکمیل دادههای ناقص ازپنج روش درونیابی مبتنی بر توابع پایه شعاعی در یک محدوده سطح واحد استفاده شده است. برای یافتن روش مناسب درونیابی، مقدار ضریب ثابت کمینه کننده خطا (ضریب شکلC ) طی یک روش اعتبار سنجی بهینهیابی از سه نمونه از توابع آزمون که در آن محدوده مورد مطالعه بصورت شبکههای مربعی 1/0 متری تا 5/0 متری در مربع با ابعاد واحد انتخاب شدهاند و در اینجا حکم مشاهدات را دارند، استفاده شده است. با داشتن این ضریب شکل خاص میزان بدست آمده برای تداوم بارندگی محاسبه شده و با کارهای دیگر که در این زمینه انجام شده مقایسه به عمل آمده و به منظور بررسی دقت روش تخمین و انتخاب روش نهائی از روشهای کنترل آماری شامل خطای متوسط مربعی نرمال 1(NMSE)، درصد متوسط خطای تخمین 2(PAEE) و یا مربع ضریب همبستگی3(R2)، استفاده شده است. به صورت عددی نشان داده شده است که میزان بهینه ضریب شکل بستگی به توزیع تعداد ایستگاهها بر روی سطح واحد و نحوه شبکه بندی دارد. نتایج تحقیق نشان میدهد که با افزایش تعداد ایستگاه مشاهدهای در دامنه مورد نظر اختلاف محاسبات با مشاهدات ( توابع آزمون) بسیار کمتر میشود در ادامه مقدار بارندگی در یک ایستگاه خاص کاملا انتخابی در درون دامنه بغیر از ایستگاههای منظم موجود، یعنی ایستگاه واقع درنقطه (35/0,25/0) Z نیز از دو طریق توابع آزمون و محاسبات بدست آمد و نتایج بسیار رضایت بخشی حاصل گردید و پیشنهاداتی برای ادامه تحقیق داده شد.
در این مقاله الگوی جریان اطراف پایههایی با مقاطع دایره، دوکی، بیضی، مستطیلی، مربعی و مستطیلی گرد گوشه (مستطیل- دایره) به صورت سه بعدی، با استفاده از نرمافزار Fluent شبیهسازی شده است. این نرمافزار معادلات جریان را به روش حجم محدود و الگوی مرکزیت سلول حل مینماید، جهت شبکهبندی میدان محاسباتی از شبکههای منشوری استفاده شده است. این شبکهها با استفاده از پیش پردازندهGambit ، تولید شده و سپس میدان محاسباتی با نرمافزار Fluent تحلیل شده است. در مدلسازی سه بعدی، جهت لحاظ نمودن اثر سطح آزاد روش حجم سیال1 (VOF) استفاده شده است. آشفتگی جریان با استفاده از مدل در محاسبات وارد شده است. در مدلهای سه بعدی مطرح شده، تغییرات پروفیل سطح آب و اثر تغییر شکل پایهها در کاهش میزان تنش برشی و در نتیجه کاهش آبشستگی بررسی شده است. نتیجه محاسبات گویای آن است که مقطع دوکی و بیضی شکل بهترین نوع مقطع در کاهش تنش برشی و در نتیجه کاهش آبشستگی اطراف پایه میباشد. در این مقاطع جریان از اطراف پایه به آرامی میگذرد و آشفتگی زیادی در جریان به وجود نمیآید و جریان برگشتی که یکی از عوامل مهم آبشستگی میباشد در مقطع دوکی شکل دیده نمیشود.
استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور به منظور تخمین رواناب حوضه آبریز در سالهای اخیر افزایش یافته است. در این تحقیق، نقشه شماره منحنی رواناب حوضه آبریز منصورآباد بیرجند به کمک سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS)، تصاویر ماهواره لندست و سنجش از دور هندوستان (IRS) بر اساس فاکتورهایی مانند پوشش گیاهی، کاربری اراضی، گروه هیدرولوژی خاک و شرایط هیدرولوژیکی منطقه تهیه گردید. نقشه پوشش گیاهی به کمک شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، نقشه کاربری اراضی حوضه با استفاده از دادههای ماهوارهای و نقشه گروه هیدرولوژیکی خاک به کمک بازدیدهای صحرائی و نقشههای خاک، شیب، زمین شناسی و کاربری اراضی حوضه تهیه گردید. نتایج نشان داد که در طی سالهای 2002 تا 2006، تراکم پوشش گیاهی حوضه کاهش یافته و مقادیر شماره منحنی و پتانسیل تولید رواناب حوضه افزایش یافته است.