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
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند