پديد آورنده :
سپه وند، رضا
عنوان :
مدلسازي چند هدفه بهره برداري تلفيقي از آب هاي سطحي و زيرزميني با استفاده از روش برنامه ريزي ژنتيكي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان دانشكده عمران
صفحه شمار :
دوازده،[138]ص.: مصور،جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حميدرضا صفوي
توصيفگر ها :
مديريت تلفيقي منابع آب , بهينه سازي چند هدفه , NSGA2 , الگوي كشت بهينه
استاد داور :
كيوان اصغري، معيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/15
چكيده فارسي :
30 چكيده امروزه با رشد روزافزون جمعيت شاهد افزايش نياز به آب در بخش هاي صنعت شرب كشاورزي و بهداشت مي باشيم هم زماني اين افزايش نيازها با رخداد پديده هايي چون تنش هاي زيست محيطي تغييرات آب و هوايي خشك سالي هاي پي در پي محدود شدن هرچه بيشتر منابع آب سطحي روي آوردن همه بخش هاي مصرف كننده به بهره برداري از آب هاي زيرزميني روند طوالني تجديد كمي و كيفي اين آب ها و افت روز افزون سطح آنها مسئله ي تامين آب با كيفيت را براي بسياري از سياست گزاران به يك چالش جدي و پيچيده تبديل كرده است يكي از راه كارهاي عملي و موثر موجود كه در چند دهه اخير مورد استفاده قرار گرفته شده و توانايي آن در زمينه جبران كمبودها نوسانات موقتي و توزيع مكاني و زماني نامناسب منابع آب اثبات شده است رويكرد مديريت بهره برداري تلفيقي از منابع آب سطحي و زيرزميني مي باشد در اين رويكرد با استفاده همزمان و بهينه از هر دو منبع موجود بطوريكه هيچ يك از اين منابع دچار آسيب نشوند و تمام قيود مديريتي و هيدرولوژيكي حاكم بر منطقه در نظر گرفته شوند و ارضا گردند مي توانيم يك مديريت پايدار بر تامين تقاضاهاي موجود در منطقه داشته باشيم و نوسانات عرضه آب را به حداقل و تطبيق منابع موجود با تقاضاها را به حداكثر خود برسانيم براي اين هدف مطالعه پارامترهاي موثر بر تغييرات سطح آب زيرزميني و ميزان آب سطحي امري ضروري مي باشد زيرحوضه مورد مطالعه در اين پژوهش زيرحوضه نجف آباد واقع در حوضه آبريز گاوخوني مي باشد اين زيرحوضه به علت دارا بودن بيشترين حجم توليدات باغي و زراعي در مقايسه باكل زيرحوضه هاي ديگر بي شك يكي از مهمترين زيرحوضه هاي اين حوضه آبريز مي باشد منفي بودن بيالن افت زياد سطح آب هاي زيرزميني وجود رودخانه دائمي زاينده رود و شبكه مدرن آبياري نكوآباد در عين باال بودن حجم نيازهاي كشاورزي اين منطقه بي شك آن را به زيرحوضه اي بسيار پيچيده از نظر مديريت منابع آب تبديل نموده اند در اين پژوهش با توجه به نياز به يك مدل مديريت تلفيقي بهينه براي تخصيص آب سطحي رودخانه و شبكه آبياري و آب زيرزميني از ساختارمدل شبيه ساز بهينه ساز به هم متصل استفاده شده است مدل شبيه ساز بكار گرفته شده مدل برنامه ريزي ژنتيكي GP مي باشد كه يك مدل جايگزين مدل هاي شبيه ساز عددي به حساب مي آيد و در روند آموزش و اعتبارسنجي آن از داده هاي هيدرولوژيكي يك دوره آماري بلند مدت 10 ساله استفاده شده است GP توانايي تعيين تراز سطح ايستابي آب زيرزميني در پاسخ به استراتژي هاي مديريتي پيشنهاد شده توسط مدل بهينه ساز را دارا مي باشد پس از شكل دهي مدل شبيه ساز با توجه به چندهدفه در نظرگرفتن مدل مديريتي الگوريتم ژنتيك دوهدفه با مرتب سازي نامغلوب را براي توسعه مدل بهينه ساز بكارگرفته ايم در اين بخش به منظور تاثيردهي هرچه بيشتر شرايط مختلف آب و هوايي بر نحوه بهره برداري از منابع آب براي هر دو منطقه چپ و راست شبكه نكوآباد 9 دوره برنامه ريزي تر خشك و نرمال را در نظر گرفته ايم اهداف در اين مدل مديريتي عبارتند از حداقل سازي عدم تامين نيازهاي كشاورزي و تعيين الگوي كشت بهينه در راستاي حداكثرسازي سود عايده در بخش نگاهي به نتايج شاهد عملكرد بسيار خوب روش برنامه ريزي ژنتيكي در هر دو بحث شبيه سازي و پيش بيني مي باشيم بطوريكه توانسته است خروجي هايي با مقدار 2 R باالي3392 و خطاي كمتر از 1292 ارائه نمايد مدل تلفيقي نيز ضمن داشتن عملكرد بسيارخوب توانسته است براي هر دوره برنامه ريزي در مناطق چپ و راست شبكه نكوآباد الگوي كشتي را ارائه دهد كه در عين ارضاي همه قيودات مقدار سود عايده از آن حداكثر شده باشد و همچنين قادر به تامين حداكثري نيازآبي آن نيز بوده باشد كلمات كليدي 5 مديريت تلفيقي منابع آب 0 برنامه ريزي ژنتيكي 9 بهينه سازي چندهدفه 1 2 1 NSGA شبيه سازي 1 آب زيرزميني 1 الگوي كشت بهينه
چكيده انگليسي :
037 Muti Objective Modelling for Conjunctive Use of Groundwater and Surface Water Using Genetic Programming Reza Sepahvand r sepahvand@cu iut ac ir July 7 2016 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Hamid Reza Safavi hsafavi@cc iut ac ir Abstract Nowadays with increasing the population growth we can see increasing needs for water inall sectors including industrial domestic and agricultural uses By increasing water demands andon the other hand decreasing surface water due to drought and climate changes the extraction ofgroundwater increased in the last decades Since groundwater recharge and remediation is verytime consuming overdraft of groundwater is a major challenge for decision makers One of thepractical and effective solutions which in recent decades have been considered is conjunctive useof surface water and groundwater resources Conjunctive use is generally defined as the allocationof surface and groundwater resources to one or several uses on a quantitative and or qualitativebasis while certain constraints are also taken into consideration The advantages of the conjunctiveuse of surface and ground water resources are not limited to lifting water shortages but it is alsocapable of enhancing water use efficiency and improving the environmental conditions ofirrigated areas In this study Najafabad sub basin located in Zayandeh Rud Basin has considered as casestudy This sub basin due to having the large gardens and agricultural production compared to theother sub basins undoubtedly is one of the most important sub basins in the Zayandeh Rud Basin Negative balance drawdown in groundwater levels existing Zayandehrud as a permanent riverand Nekooabad modern irrigation systems and finally high agricultural needs in this areaundoubtedly have become this sub basin to a very complex hydrosystem in terms of waterresource management In this study due to the need for an integrated management model for allocation of surfacewater and groundwater we used a linked simulation optimization model In thissimulation optimization model genetic programming method is intended as a simulation model This model considered as a surrogate for the numerical simulation model For training and testing we have used 24 years hydrological data In this model GP used for determine the averagegroundwater level in response to management strategies suggested by the optimization model For optimization we considered a multi objective management model Two objective geneticalgorithm with non dominated sorting method is used as optimization model For considering allhydrologic conditions we have used S O model for left and right Nekooabad regions for wet dryand normal years Two objectives of optimization model are minimizing lake of supply foragriculture needs and also determining optimal crop patterns in order to maximization the netbenefit In the part of simulation model we have observed very good performance of geneticprogramming for simulation and prediction stages with R2 value is about 0 99 and the error lessthan 0 05 Simulation optimization model as well as having very good performance has been ableto both left and right areas of Nekooabad networks in which planning period pprovide a modelship while satisfying all conditions and maximize the net benefit Keywords Simulation Optimization Water Resource Management GP NSGA2 optimumCropping Pattern Groundwater Surface Water
استاد راهنما :
حميدرضا صفوي
استاد داور :
كيوان اصغري، معيني
