سارا نظیف
-
بهدلیل تغییرات پیوسته مشخصات کمی و کیفی فاضلاب ورودی به تصفیه خانه فاضلاب، ارزیابی عملکرد تصفیه خانه و اتخاذ استراتژی های مناسب و بههنگام ضروری است. اولین گام برای ارزیابی و بهبود عملکرد تصفیه خانه ها، مدل سازی تصفیه خانه است. در سال های اخیر استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی و مدل های ریاضی برای مدل سازی تصفیه خانه فاضلاب توسعه یافته است. کالیبراسیون مهمترین قدم در مدل سازی بهشمار می رود، زیرا که کالیبراسیون نامناسب نتایج را غیرواقعی و یا همراه با خطای زیاد نشان می دهد. هدف از این مطالعه کاربردی، بازتوسعه مدلBSM1 1 و ارایه سناریوهای مختلف کالیبراسیون بهمنظور مدل سازی سیستم نهراکسیداسیون کاروسل در مقیاس واقعی است تا بتوان از مدلی با دقت بالا برای اهداف بعدی همچون اعمال استراتژی های کنترل و بهبود عملکرد تصفیه خانه تحت شرایط بهره برداری مختلف استفاده کرد. مدل توسعه داده شده بر روی مدول 5 و 6 تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران پیاده سازی شد. پس از تعیین مدل های فرایندی مناسب برای واحدهای مختلف تصفیه خانه فاضلاب، کالیبراسیون مدل براساس پروتکلGMP 2 و تحت دو سناریوی 1) کالیبره کردن پارامترها بهصورت یکباره و 2) کالیبره کردن پارامترها بهصورت گام به گام انجام شد. در هریک از سناریوهای ذکر شده، دو تابع هدف درنظر گرفته شده است تا اثر متغیرهای اصلی شامل COD ، TSS و TN و متغیرهای فرعی شامل X (MLSS3 تانک هوادهی) و Xr (MLSS لجن برگشتی) درنظر گرفته شود. در فرایند کالیبراسیون از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی توابع هدف استفاده شده است. نتایج نشانداد که در کالیبراسیون استاتیک، میزان خطای متوسط همه متغیرها و نیز متغیرهای درنظر گرفته شده در تابع هدف در سناریو 2 نسبت به سناریوی 1 بهمیزان قابلتوجهی کاهش می یابد که مقدار آن ها در سناریوی 2 برای تابع هدف 1 و 2 بهترتیب 8/7%، 8/7%، 2/8% و 3/4% است. همچنین با درنظر گرفتن تعداد متغیر بیشتر در تابع هدف، خطای تجمعی همه متغیرها کاهش می یابد. در کالیبراسیون دینامیک میزان خطای متوسط مدل در تخمین میزان TSS، COD و TN بهترتیب 8/29%، 8/19% و 3/10% بهدست آمد.
کلید واژگان: مدل سازی تصفیه خانه فاضلاب, BSM1, کالیبراسیون, نهراکسیداسیون کاروسل, تابع هدف کالیبراسیونDue to continuous changes in the quantitative and qualitative characteristics of wastewater influent in wastewater treatment plants (WWTPs), it is necessary to evaluate the performance of WWTPs under different conditions and adopt appropriate control strategies. The first step in evaluating and improving the performance of a WWTP is to model it. In recent years, there has been an increase in the application of simulation software and mathematical models for this purpose. Calibration is considered the most important step in modeling because improper calibration can lead to unrealistic results with a large error. The main objective of this research is to redevelop the BSM11 model and provide different calibration scenarios to model the carousel oxidation system on a real scale. The high-accuracy model can then be used for various purposes, such as implementing different control strategies and improving the performance of the WWTP under different operating conditions. The developed model was implemented on modules 5 and 6 of the WWTP located in the south of Tehran. After determining the suitable process models for different units of the wastewater treatment plant, model calibration based on the GMP2 protocol was performed under two scenarios: 1) simultaneous calibration of parameters, and 2) step-by-step calibration of parameters. In each scenario, two objective functions were considered to evaluate the effect of main variables, including COD, TSS, and TN, and secondary variables, including X (MLSS3 of the aeration tank) and Xr (MLSS of the return sludge). The genetic algorithm was used to optimize the objective functions during the calibration process. The results showed that in the static calibration, the average error of all variables, as well as the variables considered in the objective function in scenario 2, were significantly reduced compared to scenario 1. The values in scenario 2 for objective function 1 were 2.7%, 7.8%, 8.2%, and 4.3% for the variables mentioned. Additionally, by considering more variables in the objective function, the cumulative error of all variables was reduced. In dynamic calibration, the average error rates of the model for TSS, COD, and TN were 29.8%, 19.8%, and 10.3%, respectively.
Keywords: Modeling of wastewater treatment plant, BSM1, Calibration, Calibration objective function, Carousel oxidation ditch system -
بررسی و مدیریت حوضه های آبخیز بدون استفاده از مدل های هیدرولوژیکی بسیار زمان بر و هزینه بر است. هدف از انجام این مطالعه بررسی مولفه های مختلف هیدرولوژیکی مانند رواناب، رسوب، تبخیر و تعرق و غیره در حوضه پسیخان واقع در استان گیلان و اثرات این مولفه ها بر تالاب انزلی است. برای انجام این پژوهش از مدل SWAT استفاده شد. اطلاعات دبی جریان، بارش و رسوب حوضه پسیخان در سه ایستگاه هیدرومتری برای دامنه زمانی از سال 1990 تا 2022 از شرکت آب منطقه ای استان گیلان دریافت شد. نقشه های مورد نیاز برای اجرای مدل از روش های متداول به دست آمدند. مولفه های مختلف از جمله دبی جریان، رسوب، رواناب سطحی، تبخیر و تعرق، تغذیه آبخوان عمیق، نفوذ عمقی و رواناب خروجی از حوضه برای سال های 2040 و 2071 مورد پیش بینی قرار گرفت. برای واسنجی از اطلاعات دبی-رسوب مربوط به سال های 2011-1999 و برای اعتبارسنجی از سال های 2022-2012 استفاده شد. تغییرات مولفه های مختلف ناشی از تغییر اقلیم در سناریو RCP8.5 و تغییر کاربری اراضی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که بین تغییرات مولفه های مختلف هیدرولوژیکی و بارش در حوضه تطابق وجود دارد. معیار نش ساتکلیف برای بخش واسنجی و اعتبارسنجی مدل برای دبی جریان و رسوب بین 0/60 تا 0/80 به دست آمد که نشان دهنده دقت مناسب اجرای مدل SWAT است. نتایج نشان داد که در سال 2025 بیشترین رواناب سطحی حوضه برابر با 485 میلی متر با بارندگی 1431 میلی متر رخ خواهد داد. همچنین، مشاهده شد که بیشترین مقدار تبخیر و تعرق نیز در سناریو RCP8.5 در سال 1999 برابر 1707 میلی متر بوده است. به طور کلی، در صورت عدم کنترل رسوب در حوضه پسیخان، تالاب انزلی با سرعت بسیار زیادی روبه نابودی خواهد رفت.کلید واژگان: تبخیر, رسوب, رواناب, شماره منحنی, مدل سازیWithout hydrological models the investigation and management of watersheds can be time-consuming and costly. This study aims to explore various hydrological factors including runoff, sedimentation, evaporation, and transpiration in Pasikhan watershed located in Guilan province. The study also examines the impact of these factors on the Anzali Wetland. To achieve this, the research utilizes the SWAT model. Data on flow discharge, precipitation, and sedimentation for three hydrometric station in the Pasikhan watershed from 1999 to 2020 were obtained from the regional water company of Guilan province. The necessary maps for model execution were obtained using established methods. Predictions for various factors, such as flow rate, sedimentation, surface runoff, evaporation and transpiration, deep aquifer recharge, curve number, deep infiltration, and watershed runoff, were made for the years 2040 and 2071. Discharge-sediment from 1999 to 2011 is used for calibration and for validation used the data from 2012 to 2022 is used. The study also assessed changes in hydrological components caused by climate change using the RCP8.5 scenario and land use changes. The findings demonstrate variations in multiple hydrological elements and precipitation patterns within the catchment basin. The Nash Sutcliffe criterion yielded values between 0.60 and 0.80 for both the calibration and validation phases of the model in terms of flow rate and sedimentation. This indicated that the implementation of the SWAT model is satisfactorily accurate. Results showed that the maximum surface runoff within the basin will reach 485 mm in 2055, coinciding with a rainfall of 1431 mm. Additionally, the study identified the highest levels of evaporation and transpiration as 1707 mm within the RCP8.5 scenarios in 1996. Overall, the research emphasizes the negative impact of sediment generated within the Pasikhan watershed on the Anzali Wetland, highlighting the need for effective control measures to mitigate wetland degradationKeywords: Evaporation, Sedimentation, runoff, curve number, Modeling
-
زمینه و هدف
در چند دهه اخیر به دلیل رشد صنایع تغییرات شدیدی در اقلیم کره زمین رخ داده است و دمای متوسط آن افزایش قابل توجهی داشته است. تغییرات کاربری اراضی و اقلیم تاثیر بسیار زیادی بر روی دبی و تولید رسوب در حوضه ها داشته است. افزایش تولید رسوبات اثرات زیان بار زیست محیطی و عمرانی زیادی به همراه دارد، از جمله این اثرات می توان به کاهش عمق مفید سد و به تبع آن کاهش عمر سد اشاره کرد. هدف از انجام این مطالعه بررسی روند رسوب گذاری در طول مسیر رودخانه مبارک آباد (حوضه امام زاده ابراهیم) و اثر زمان بر افزایش عمق رسوب مخزن سد لاسک واقع در استان گیلان با استفاده از مدل HEC-RAS در حالت های مختلف برای دامنه زمانی سال های 1376 الی 1450 است.
روش پژوهش:
رودخانه مبارک آباد یکی از شاخه های اصلی رودخانه پسیخان است که مهمترین رودخانه تامین کننده آب تالاب انزلی است. این حوضه دارای کاربری های متنوع از جمله جنگل، مرتع تخریب شده، مرتع متوسط و مرتع با کیفیت خوب، مسکونی، شالیزار و... می باشد. برای انجام این مطالعه از تغییرات کاربری اراضی در سال های، 1376، 1386، 1399، 1419 و 1450 استفاده شد. برای سنجش رواناب، رسوب و دبی در سال های آینده (سال های 1419 و 1450) با کمک مدل آماری LARS-WG در دو سناریو (RCP 4.5 و RCP 8.5) و ابزار SWAT مورد بررسی قرار گرفت. برای اجرای مدل HEC-RAS از سه الگوی کاهش سطح به روش بورلند و میلر، روش کاهش سطح مودی و روش افزایش سطح استفاده شد. متغیرهای ورودی مدل در سه بخش نقشه توپوگرافی، اطلاعات دبی، دبی- رسوب و همچنین دانه بندی رسوبات بارگذاری می شود. واسنجی مدل با استفاده از اطلاعات دبی و رسوب در طول دوره مورد مطالعه انجام شد. در این مطالعه تغییرات رسوب گذاری در طول رودخانه مبارک آباد از سرچشمه تا محل احداث سد لاسک بررسی شد. همچنین عمق رسوب مخزن سد در سال های مختلف با استفاده مدل HEC-RAS مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هانتایج شبیه سازی این مطالعه نشان داد که با گذر زمان درصد مناطق مسکونی افزایش چشمگیری خواهد یافت و از مساحت مراتع که در بخش جنوبی حوضه قرار دارند کاسته می شود. در حال حاضر در این حوضه 87/1 کیلومتر مربع مساحت کل به بخش مسکونی که شامل چند روستا است اختصاص یافته است. در حالی که در سال 1450 این مقدار به 45/21 کیلومتر مربع خواهد رسید. همچنین مراتع با پوشش متراکم در این حوضه در سال 1376 معادل 65/99 کیلومتر مربع بوده است که در سال 1450 این مقدار به 82/4 کیلومتر مربع کاهش خواهد یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که از سرچشمه تا محل احداث سد رسوب گذاری به دلیل کاهش شیب افزایش یافته است و بیشترین مقدار رسوبات در مخزن سد تجمع یافته اند. همچنین مشاهده شد که با گذر زمان عمق رسوبات پشت مخزن سد افزایش چشمگیری یافته است که باعث کاهش کارایی سد می شود. نتایج این مطالعه نشان داد که روند افزایشی در عمق رسوب مخزن وجود دارد، به نحوی که بیشترین مقدار آن در سال 1450 معادل 1/39 متر از ارتفاع آبگیری سد به دست آمده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در سال های 1450 و 1419 به ترتیب 02/2 و 92/1 میلیون تن رسوب در مخزن سد لاسک ته نشست خواهد کرد.
نتایجبا توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازی مدل HEC-RASدر حوضه امام زاده ابراهیم مشاهده می شود در صورتی که برنامه-ریزی دقیق و اجرایی در این منطقه صورت نگیرد، تغییر کاربری اراضی به شدت رخ خواهد داد. این تغییر کاربری ها سبب افزایش فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه می شود. به عبارتی می توان از این تغییر کاربری ها به عنوان زنگ خطری برای نابودی تالاب انزلی یاد کرد. به طور کلی با توجه به شرایط حوضه و فرسایش زیاد آن در بالادست عمر سد لاسک زیاد نخواهد بود و احداث آن سبب کاهش حق آبه تالاب انزلی می شود و این تالاب بین المللی را با سرعت بیشتری به سمت نابودی کامل می کشاند.
کلید واژگان: مدل HEC-RAS, منحنی سنجه رسوب, رسوب, سد لاسک, افزایش سطحIntroductionIn the last few decades, due to the growth of industries, drastic changes have occurred in the climate of the planet, and its average temperature has increased significantly. Land use changes and climate have had a great impact on discharge and sediment production in watershed. The increase in the production of sediments has many harmful environmental and constructional effects; among these effects we can mention the reduction of the useful depth of the dam and consequently the reduction of the life of the dam. The purpose of this study is to investigate the process of sedimentation along the Mubarakabad River (Emamzadeh Ebrahim watershed) and the effect of time on the increase in the sedimentation depth of the Lasak dam reservoir located in Guilan province using the HEC-RAS model in different states for the time range of 1997 to 2071.
MethodsMubarakabad River is one of the main branches of Pasikhan River, which is the most important river supplying water to Anzali wetland. This watershed has various uses, including forest, degraded pasture, medium pasture and good quality pasture, residential, paddy field, etc. To carry out this study, land use changes in the years 1997, 2007, 2020, 2040 and 2071 were used. In order to measure the runoff, sediment and flow rate in the coming years (2022 and 2071) with the help of the LARS-WG statistical model in two scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5) and SWAT tool was investigated. To implement the HEC-RAS model, three models of surface reduction were used: Borland and Miller's method, Moody's surface reduction method and surface increase method. The input variables of the model are loaded in three sections: topographic map, discharge information, discharge-sediment, and sediment grading. The model was calibrated using discharge and sediment data during the study period. In this study, changes in sedimentation along the Mubarakabad River from upstream to the construction site of Lasak Dam were investigated. Also, the sedimentation depth of the dam reservoir was investigated in different years using the HEC-RAS model.
ResultsThe simulation results of this study showed that with passing of time, the percentage of residential areas will increase significantly and the area of pastures located in the southern part of the basin will decrease. Currently, in this basin, the total area of 1.87 km2 has been allocated to the residential sector, which includes several villages. While in 2071, this amount will reach 21.45 km2. Also, pastures with dense coverage in this basin in 1997 were equal to 99.65 km2, and in 2071 this amount will decrease to 4.82 km2. The results of this study showed that from the source to the construction site of the dam, sediment deposition has increased due to the reduction of the slope, and the largest amount of sediments have accumulated in the reservoir of the dam. It was also observed that with passing time, the depth of sediments behind the dam reservoir has increased significantly, which reduces the efficiency of the dam. The results of this study showed that there is an increasing trend in the sedimentation depth of the reservoir, so that its maximum value was obtained in 2071, equivalent to 39.1 meters from the height of the dam intake. The results of this study show that in the years 2071 and 2040, 2.02 and 1.92 million tons of sediment will settle in the Lasak dam reservoir, respectively.
ConclusionAccording to the results obtained from the HEC-RAS model simulation in the Emamzadeh Ebrahim watershed, it can be seen that if detailed and executive planning is not done in this area, land use change will occur severely. This change of uses causes the increase of soil erosion and production of sediment in the watershed, in other words, this change of uses can be considered as an alarm for the destruction of Anzali Wetland. In general, due to the conditions of the watershed and its high erosion upstream, the life of the Lasak dam will not be long, and its construction will reduce the water rights of the Anzali wetland and lead this international wetland to complete destruction at a faster rate.
Keywords: HEC-RAS model, Sediment, sediment rating curves, Level rise, Lasak dam -
هدف پژوهش حاضر بررسی روند کیفیت حکمرانی در ایران بین سال های 1374 الی 1400 است و جهت ساماندهی پژوهش چهار پرسش مطرح می شود: عملکرد کیفیت حکمرانی در ایران در بازه مورد بررسی چگونه بوده است؟ مدل کیفیت حکمرانی در ایران چگونه بوده است؟ چه پیش بینی در خصوص آینده حکمرانی ایران وجود دارد؟ و در نهایت اینکه مهم ترین عوامل در تعیین کیفیت حکمرانی کدم اند؟ جهت پاسخ به سوالات پژوهش از تکنیک های سری زمانی و معادلات ساختاری استفاده می شود. بنابر ماهیت اکتشافی پژوهش، از ارایه فرضیه خودداری گردید. نتایج پژوهش حاکی از آن است که کیفیت حکمرانی که به معنی چگونگی کاربرد قدرت، تعامل و پاسخگویی است و کارآمدی نظام های سیاسی را مورد بررسی قرار می دهد، در بازه زمانی مورد بررسی در ایران دارای عملکردی دوره ای با روند نزولی بوده است بطوریکه بهترین عملکرد آن مربوط به سال آغازین بوده و طی سال های پس ازآن هیچ گاه سطح کیفیت حکمرانی هم طراز آن نگشته است؛ علاوه بر این، بدترین عملکرد کیفیت حکمرانی در ایران نیز مربوط به سال پایانی دوره زمانی است که تاییدی بر نزولی بودن کیفیت حکمرانی در ایران می باشد. در میان ابعاد شش گانه کیفیت حکمرانی نیز، ثبات سیاسی و کنترل فساد مهم ترین عوامل تاثیرگذار شناسایی شده اند. پیش بینی سری زمانی نیز حاکی از آن است که استمرار فرایندهای موجود به ادامه نزولی بودن کیفیت حکمرانی در ایران منجر خواهد شد که این امر توانایی بالقوه ای جهت ایجاد نارضایتی در میان ایرانیان داراست.کلید واژگان: ایران, کیفیت حکمرانی, سری زمانی, معادلات ساختاری, بی ثبات سیاسیThe purpose of the current research is to investigate the quality of governance in Iran between 1996 and 2021, and to organize the research, four questions are raised: How has the quality of governance in Iran performed in the period under review? How has the governance quality model been in Iran? What is the prediction about the future of Iran's governance? And finally, what are the most important factors in determining the quality of governance? In order to answer the research questions, time series techniques and structural equations are used. The results of the research indicate that the quality of governance, which means the use of power, interaction and accountability, and examines the efficiency of political systems, has had periodic performance with a downward trend in the period under review in Iran, so that its best performance is related to It was the initial year, and during the following years, the level of governance quality has never been equal to it; In addition, the worst performance of the quality of governance in Iran is related to the last year of the period, which is a confirmation of the declining quality of governance in Iran. Among the six dimensions of governance quality, political stability and corruption control have been identified as the most important influencing factors. The time series forecast also indicates that the continuation of the existing processes will lead to the continued decline in the quality of governance in Iran, which has the potential to create dissatisfaction among Iranians.Keywords: Iran, quality of governance, time series, structural equations, Political Instability
-
وقوع پدیده تغییر اقلیم و اثر آن بر چرخه هیدرولوژیک در سال های اخیر به تایید رسیده است و به نظر می رسد این اثرات رو به تشدید است. نظر به اهمیت پوشش برفی در تغذیه منابع آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر این متغیر موردتوجه قرارگرفته است. در این مطالعه، رویکردی برای بررسی اثرپذیری پوشش برف از تغییر اقلیم ارایه شده است. اطلاعات سطح پوشش برف از محصولات برف سنجنده MODIS تامین شده است. به منظور تعیین اثرگذاری تغییر اقلیم بر پوشش برف، نقاط شکست سری زمانی با آزمون همگنی نرمال استاندارد محاسبه شده است و به منظور تعیین روند، از آزمون های من-کندال و شیب سن استفاده شد. همچنین، به منظور شبیه سازی سطح پوشش برف در دوره آتی (2099-2021) تحت اثر تغییر اقلیم از شبکه عصبی مصنوعی با ورودی بارش و دما استفاده شد. رویکرد پیشنهادی در زیرحوضه های آبخیز ایران مورد ارزیابی قرارگرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، نقطه شکست سطح پوشش برف ایران در دوره زمانی 2020-2000 تنها در دو زیرحوضه مرکزی طشک-بختگان-مهارلو و گاوخونی در سال های 2007 و 2008 رخ داده است هرچند که سطح پوشش برف در فصل زمستان در اکثر زیرحوضه ها روند منفی معناداری را تجربه می کند. همچنین، تحت تمام سناریوهای تغییر اقلیم و در اکثر زیرحوضه های آبخیز موردبررسی سطح پوشش برف روند کاهشی را تجربه خواهد کرد به طوری که متوسط حداکثر سطح پوشش برف آینده تحت سناریوهای RCP 4.5 و RCP 8.5 به ترتیب %100 افزایش و %20 کاهش می یابد.
کلید واژگان: سطح پوشش برف, تغییر اقلیم, شبکه عصبی مصنوعی, سنجش ازدور, تحلیل روندClimate change and its intensifying impact on the hydrological cycle have been acknowledged in recent years. Considering the importance of available snow to the water resources recharge, especially in semiarid regions, evaluating climate change impacts on snow cover area (SCA) has gained significant attention. In this study, a methodology is presented which is capable of evaluating the impact of climate change on SCA. To collect historical data, MODIS snow products are used. To evaluate the impact of climate change on SCA, the turning points of SCA time series are detected using the Standard Normal Homogeneity Test; and the trend of historical data is analyzed using Mann-Kendall and Sen’s slope tests. To project the future SCA (2021-2099) under climate change considering precipitation and temperature as inputs an Artificial Neural Network-based model is developed. The proposed methodology is tested in sub-basins in Iran. Analyzing the present SCA (2000-2020) the results showed that the SCA’s turning points are only detected in two sub-basins of Tashk-Bakhtegan-Maharloo in 2007 and Gavkhooni in 2008, respectively. Moreover, a significant decreasing trend of SCA is detected during winter in the majority of sub-basins. According to the results, most sub-basins will experience a significant reduction in their future SCA under all climate change scenarios. In other words, compared to the historical SCA, the average future SCA will increase by 100 percent in RCP 4.5 scenario while decreasing by 20 percent in RCP 8.5 scenario.
Keywords: Snow cover area, climate change, Artificial Neural Network, Remote Sensing, Trend Analysis -
از روش های متداول روندیابی هیدرولوژیکی جریان در رودخانه، روش ماسکینگام است که با هزینه محاسباتی و زمان اندک، می تواند هیدروگراف سیل را در نقطه مدنظر از رودخانه مشخص نماید. در طول سال های اخیر تحقیقات بسیاری بر روی بهبود عملکرد این مدل صورت گرفته که منجر به توسعه انواع غیرخطی آن شده است. انتخاب مدل مناسب ماسکینگام و تخمین بهینه پارامترهای آن نقش تعیین کننده ای در عملکرد نهایی مدل دارد. در این پژوهش برای برآورد مقدار بهینه پارامترهای مدل تیپ پنج ماسکینگام (NL5) از روش برنامه ریزی غیرخطی (NLP) استفاده شد، و نتایج با الگوریتم های فرا ابتکاری گرگ خاکستری (GWO)، ژنتیک (GA) و ازدحام ذرات (PSO) مقایسه گردید. هدف از بهینه سازی حداقل نمودن مجموع مربعات خطا(SSR) در نظر گرفته شد. به منظور ازریابی بهتر عملکرد الگوریتم های بهینه سازی، از اطلاعات سه مطالعه موردی مطرح در تحقیقات قبلی شامل سیل ویلسون، سیل رودخانه وای و تحقیق Vatankhah, 2014 استفاده شده است. پس از تعیین پارامترهای بهینه مدل NL5 با استفاده از روش NLP، مقدار SSR برای سه مطالعه موردی مذکور به ترتیب 5.44، 30837.6 و 7356.7 m6/s2 تعیین شد .برای مقایسه الگوریتم های مختلف بهینه سازی از شاخص های مختلفی به منظور ارزیابی عملکرد استفاده شد که همگی عملکرد بسیار مطلوبی را در هر سه مطالعه موردی نشان دادند. به عنوان نمونه شاخص NSE در تمام حالات بیشتر از 0.99 بدست آمد، که نشان می دهد نتایج بهینه سازی بسیارمناسب است. در نهایت با توجه به نتایج شاخص های عملکردی، به ترتیب تکنیک های بهینه سازی NLP، GWO، PSO و GA بهترین تا ضعیف ترین عملکرد را داشتند.
کلید واژگان: روندیابی سیل, ماسکینگام غیرخطی, مدل NL5, الگوریتم گرگ خاکستری, برنامه ریزی غیرخطیBackground and objectivesFlood routing is an important issue in river engineering. The flood routing methods are categorized into two groups of hydraulic and hydrologic methods. Hydraulic routing methods require considerable input data and time-consuming calculations. But hydrological methods need less input data and are less complicated in comparison with hydraulic routing methods. The hydrological routing methods are based on the continuity equation and a relationship between inflow/outflow values and flood storage. Linear Muskingum is a hydrological routing method commonly used in rivers routing. However, as the relation between channel storage and the inflow/outflow is nonlinear, the nonlinear form of this model is developed which has received special attention in recent years and several types of it have been proposed. Using the Muskingum method, while saving time, valuable information about the flood depth and hydrograph is obtained. However, the performance of these models is highly dependent on the optimal estimation of their parameters considering the study area characteristics.
Materials and methodsAlthough the nonlinear Muskingum models have special advantages over the linear Muskingum model. The hydrologists avoid from the nonlinear Muskingum models, because of the difficulties in estimation of their parameters. Therefore, researchers have attempted to estimate these parameters using the optimization algorithms. In this research, the nonlinear Muskingum model type 5 (NL5) is considered for flood routing and Nonlinear programing (NLP) is used for estimation of the optimal values of model parameters. The results are compared with the metaheuristic optimization algorithms of genetic algorithm (GA), particle swarm optimization algorithm (PSO) and Gray wolf optimizer (GWO). The objective function of the optimization algorithms was set to minimize the sum of squares of the difference between the measured and simulated values of flows (SSR). Wilson flood hydrograph (first case study), Wy River flood hydrograph in England (second case study) and the hydrograph presented by Vatankhah (2014) (third case study) were used as the case studies of this research.
ResultsThe performance of NL5 model was very good in the all considered cases. In the first case study, the maximum absolute error is less than seven percent. Also, in the second and third case studies, the maximum absolute errors are less than 20 percent and 10 percent, respectively. MARE, NSE, CC, DPO and DPOT measures were used to further evaluate the model performance. The closer values of MARE, DPO and DPOT to zero and the closer the values of the NSE and CC measures to one, show the better the performance of the model (Kult et al., 2014). In the first case study, the MARE values for NLP, GWO, PSO and GA algorithms are 0.011, 0.011, 0.012 and 0.012 m3/s, respectively. For the second case study, the MARE values are 0.104, 0.105, 0.103 and 0.104 m3/s, respectively; The values of this measure in the third case study for the mentioned optimization methods are 0.0301, 0.0301, 0.0301 and 0.0303 m3/s, respectively. The values of this measure show the perfect performance of NLP, GWO, PSO and GA techniques in estimation of NL5 parameters. DPO, DPOT, NSE and CC indices also show the same finding. SSR values in the first case study for NLP, GWO, PSO and GA optimization methods are 5.44, 5.44, 5.47 and 5.88, respectively. Also, SSR values for the second case study are 30837.6, 30848.2, 30880.1 and 30929.1, respectively. For the third case study, these values are 7356.7, 7432.1, 7391 and 7412.3. The simulation times for NLP, GWO, PSO and GA methods show that the processing time in the NLP method is much less than the other methods. The optimization methods are ranked based on their results accuracy and simulation time. NLP method is ranked first in the regard while is followed by GWO, PSO and GA in the next ranks, respectively. The comparison of the obtained SSR values in the current study and the previous studies which used the cases one and two, show that the NLP optimization method has better performance in estimation of NL5 model parameters. In this study, for the third case study (Vatankhah, 2014 data), which has not been routed by the Muskingum method previously, the results of routing with NL5 are compared with the results obtained with the Rang Kota method (Vatankhah, 2014). The SSR value when using NLP as the optimization tool for estimation of NL5 model parameters is 7356.8 m6/s2, while in the Rang Kota method it is 14441.3 m6/s2. Therefore, in this case study, the NL5 model has performed better than the Rang Kota method.
ConclusionIn the present study, NLP technique and powerful GWO algorithm were used to estimate the optimal values of NL5 model parameters and the results were compared with GA and PSO algorithms. The performance evaluation results indicate that the NLP method, in addition to being more accurate, also requires less time to estimate the optimal value of the parameters. The values of the objective function for the first case study for NLP, GWO, GA and PSO methods are 5.44, 5.44, 5.88 and 5.47 m6/s2, respectively, while these values for the second case study are 30837.6, 30848, 30929.1 and 3088.1 m6/s2 and for the third case study are 7356.7, 7432.1 7412.3 and 7391 m6/s2. NLP processing time is at least 10% less than the other considered optimization methods. Therefore, the NLP method is the best choice for estimating the optimal parameters of Muskingum type five by considering two factors of accuracy and speed of simulation even though all of the methods showed a very good performance. Also, in the third case study, which was not routed previously, by the Muskingum method, the results were compared with the Rang-Kota method, and the results showed that the NL5 model, which was solved by the NLP method, performed better. After NLP, GWO, PSO and GA methods had the better performance in estimating the NL5 parameters, respectively.
Keywords: Flood Routing, Nonlinear Muskingum, NL5 model, Gray Wolf Optimizer, Nonlinear programing -
بررسی اثرات محیط زیستی بتن و روش های کنترل آنها / با تاکید بر استفاده از منابع آب خاکستری به عنوان آب نامتعارف در صنعت بتن
-
این مقاله در پی کشف مفهوم کودکی به کمک یکی از ابزارهای نمادین فرهنگی (برنامه های کودک تلویزیون) در دوره ای از تاریخ سیاسی اجتماعی ایران است که بیش از هر چیز در کنترل دال های متعارضی همچون منازعه در عرصه سیاسی و هویت های جدید سبک زندگی در عرصه اجتماعی قرار دارد. از رهگذر قرار گرفتن در شبکه ای از روابط بینامتنی معنادار با کمک چارچوب نظری «امر سیاسی» نزد شانتال موفه در تلاش است تا حوزه های آگونیسمیک موجود در تمایزات آشتی ناپذیر میان هویت های جمعی ما / آن ها را کشف کند. روش نشانه شناسی پرس و تحلیل واسازی متن دریدا در کشف اشکال هژمونیک (هرچند ناقص و آسیب پذیر) از هویت یابی در کودکان و نوجوانان به کار گرفته شده است. چگونگی بازنمایی کودکان در برنامه های تولیدی تلویزیون ایران و اینکه این بازنمایی آنان را در ارتباط با قدرت حاکم در چه جایگاهی قرار می دهد، سوال پژوهش پیش رو است. بررسی منازعه معنایی حاکم بر دهه هشتاد به بازنمایی دو «دیگری» متفاوت منجر گردید که یکی در نشانه های غایب سبک جدید زندگی و دیگری در بازنمایی هویت «ما» به صورت انتقادی نمایان گشت. گفتمان هژمونیک دهه هشتاد نقطه تصمیم ناپذیر تحلیل متن تلقی گردید. یافته ها بیانگر بازنمایی کودکان و نوجوانان به منظور سوژه سیاسی و قرار گرفتن در جایگاه بالقوه مقاومت یا سازش با قدرت برتر است که رابطه کودک و نوجوان با قدرت سیاسی را درون گفتمان خودانتقادی توضیح می دهد.
کلید واژگان: کودک, تلویزیون, نظام نشانه ای, گفتمان, منازعهThis article has been carried out to explore the concept of childhood through one of the most symbolic cultural tools i.e. children television programs in a period of Iranian political and social history that is more than anything in the control of conflicting signifiers such as conflict in politics and identities which occur in the new lifestyle of the social arena. Shantal Mouffe attempts to discover the agonistic domains of irreconcilable distinctions between our and/or their collective identities with the help of the empirical theoretical framework using a network of meaningful intertextual relationships. Press semiotics has been used to discover hegemonic (though incomplete and vulnerable) forms of identity in children. The question of how children are represented in Iranian television production programs and how they represent them in relation to the ruling power is the question of the present article. Investigating the semantic conflict of the 1980s led to the representation of two different ‘others ‘, one critical in the absent signs of the new style of life and the other in the representation of our identities. The hegemonic discourse of the 1980s was considered as the decisive point of textual analysis. The findings indicate the representation of children as a political subject and the potential position of resistance to compromise with superior power that explains the child’s relationship with political power within self-critical discourse.
Keywords: Child, Television, Sign System, Discourse, conflict -
افزایش فراوانی و شدت سیلاب ها در حوضه های شهری باعث ایجاد خسارات جدی به شهرها می شود. یکی از چالش های مهم در تحلیل سیلاب های شهری، شبیه سازی دو بعدی جریان های سطحی ناشی از پس زدگی رواناب از سیستم زهکشی است. بنابراین توسعه یک مدل شبیه سازی سیلاب که بتواند سیلاب را با دقت و سرعت قابل قبول در حوضه های شهری با توپوگرافی پیچیده شبیه سازی و بخش های متاثر از سیلاب را در این حوضه ها مشخص کند از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق یک مدل عددی شبیه سازی سیلاب بر پایه روش اتوماتای سلولی با هدف کاهش زمان و حجم محاسبات نسبت به روش های معمول تحلیل دو بعدی سیلاب، توسعه داده شدهاست. عملکرد مدل اتوماتای سلولی توسعه داده شده در مطالعه حاضر با مدل های هک راس ، مدلی بر پایه معادلات آب کم عمق و مدل تیوفلو که با روش های معمول شبیه سازی هیدرولیکی جریان آب را روندیابی می کنند، در حالات شبیه سازی یک و دو بعدی مورد آزمون قرار گرفته است. همچنین شرایط پایداری با توجه به ابعاد شبکه و اندازه گام زمانی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مدل نشان می دهد که روش پیشنهادی با استفاده از داده های توپوگرافی و زبری سطح به عنوان ورودی، با دقت قابل قبول جریان روان آب های سطحی را در حالات یک بعدی و دو بعدی روندیابی می کند. همچنین زمان شبیه سازی جریان در این مدل حدود 60 برابر کمتر از روش معادلات آب کم عمق است.کلید واژگان: سیلاب شهری, اتوماتای سلولی, مدل سازی هیدرولیکی, رواناب سطحیIncreasing frequency and intensity of flooding in urban areas have led to serious damage in urban areas. One of the major challenges in urban flood analysis is the two dimensional simulation of surface runoff caused by surcharged flows from urban drainage systems. Thus, development of an urban flood simulation model, which can rout the water flow on complex topography of urban catchments and determine flooded areas with acceptable computational time and accuracy is very important. In this study, a flood simulation model based on cellular automata approach is developed to reduce time and computational effort in compare with other 2D conventional hydraulic models. The developed model performance is compared with HEC-RAS, shallow water equation and TUFLOW models which simulate the water movement using conventional numerical schemes. Also the model’s stability is assessed by considering different time step and mesh size. The obtained results show that the proposed model, using topographic and surface roughness data as inputs, can simulate water movement with acceptable accuracy one- and two-dimensionally. In addition, the computational time is reduced up to roughly 60 times compared to the model which is based on shallow water equations. Increasing frequency and intensity of flooding in urban areas have led to serious damage in urban areas. One of the major challenges in urban flood analysis is the two dimensional simulation of surface runoff caused by surcharged flows from urban drainage systems. Thus, development of an urban flood simulation model, which can rout the water flow on complex topography of urban catchments and determine flooded areas with acceptable computational time and accuracy is very important. In this study, a flood simulation model based on cellular automata approach is developed to reduce time and computational effort in compare with other 2D conventional hydraulic models. The developed model performance is compared with HEC-RAS, shallow water equation and TUFLOW models which simulate the water movement using conventional numerical schemes. Also the model’s stability is assessed by considering different time step and mesh size. The obtained results show that the proposed model, using topographic and surface roughness data as inputs, can simulate water movement with acceptable accuracy one- and two-dimensionally. In addition, the computational time is reduced up to roughly 60 times compared to the model which is based on shallow water equations. Increasing frequency and intensity of flooding in urban areas have led to serious damage in urban areas. One of the major challenges in urban flood analysis is the two dimensional simulation of surface runoff caused by surcharged flows from urban drainage systems. Thus, development of an urban flood simulation model, which can rout the water flow on complex topography of urban catchments and determine flooded areas with acceptable computational time and accuracy is very important. In this study, a flood simulation model based on cellular automata approach is developed to reduce time and computational effort in compare with other 2D conventional hydraulic models. The developed model performance is compared with HEC-RAS, shallow water equation and TUFLOW models which simulate the water movement using conventional numerical schemes. Also the model’s stability is assessed by considering different time step and mesh size. The obtained results show that the proposed model, using topographic and surface roughness data as inputs, can simulate water movement with acceptable accuracy one- and two-dimensionally. In addition, the computational time is reduced up to roughly 60 times compared to the model which is based on shallow water equations. Increasing frequency and intensity of flooding in urban areas have led to serious damage in urban areas. One of the major challenges in urban flood analysis is the two dimensional simulation of surface runoff caused by surcharged flows from urban drainage systems. Thus, development of an urban flood simulation model, which can rout the water flow on complex topography of urban catchments and determine flooded areas with acceptable computational time and accuracy is very important. In this study, a flood simulation model based on cellular automata approach is developed to reduce time and computational effort in compare with other 2D conventional hydraulic models. The developed model performance is compared with HEC-RAS, shallow water equation and TUFLOW models which simulate the water movement using conventional numerical schemes. Also the model’s stability is assessed by considering different time step and mesh size. The obtained results show that the proposed model, using topographic and surface roughness data as inputs, can simulate water movement with acceptable accuracy one- and two-dimensionally. In addition, the computational time is reduced up to roughly 60 times compared to the model which is based on shallow water equations.Keywords: Urban Flood, Cellular Automata, Hydraulic Modeling, Surface runoff
-
تغییرات اقلیم در بالا آمدن سطح آب های آزاد موثر بوده است. با توجه به اثرات آن در مدیریت سواحل و بنادر، افزایش سطح آب ها را بایست با استفاده از روش های مناسب بررسی نمود. در تحقیق حاضر تاثیر تغییرات اقلیم در افزایش سطح آب دریا در ساحل جنوب ایران بررسی می گردد. پیش بینی کننده های بالا آمدن سطح آب دریا از متغیرهای آب و هوایی تعیین و برای انتخاب در میان متغیرهای مختلف شبیه سازی در این تحقیق از روش رگرسیون گام به گام استفاده شد. برای ارزیابی اثرات تغییر اقلیم از نتایج شبیه سازی متغیرهای آب و هوایی تحت سناریوی تغییر اقلیم A1b توسط یک مدل GCM به نامCGCH3 استفاده شده است. دو مدل شبکه عصبی-موجک و نروفازی-موجک برای بررسی ارتباط بین متغیرهای اقلیمی و تغییرات سطح دریا توسعه داده شد. در این مدل ها از تئوری موجک برای تفکیک سری های زمانی داده های ورودی و خروجی استفاده شد و سپس از تئوری های سیستم استنتاج عصبی-فازی و شبکه عصبی برای ایجاد ارتباط بین اجزای پیش بینی کننده ها و پیش بینی شونده ها استفاده شد. نتایج مدل های مختلف به کار رفته در سناریو تغییر اقلیم، طیف وسیعی از تغییرات سطح دریا در ایستگاه های مختلف را نشان داد. مدل منتخب (Anfis-Haar) که دارای شاخص عملکرد بهتری نسبت به سایر مدل ها بود، نشان داد که سطح آب دریا از 48 سانتیمتر در منهی الیه غربی خلیج فارس تا 16 سانتیمتر در شرق دریای عمان تغییر می نماید. بنظر می رسد میزان تغییرات در آبهای کم عمق و محصور بیشتر از مناطقی باشد که در مجاورت آب های آزاد قرار دارند.
کلید واژگان: سناریوی تغییر اقلیم, افزایش سطح دریا, شبکه عصبی-موجک DWNN و نروفازی-موجک DWANFFSThe investigations in recent two decades have demonstrated the global sea level rise which is much more related to climate change phenomena and its impacts. In this study the impact of climate change on sea level rise at the southern coastal line of Iran is evaluated. The climatic output data of a GCM (General Circulation Model) named CGCM3 under climate change scenario of A1b was used. Among different variables simulated by this model, those of maximum correlation with sea level changes in the study region and least redundancy among themselves are selected for sea level rise prediction using stepwise regression. Two models of Discrete Wavelet Artificial Neural Network (DWNN) and Discrete Wavelet Adaptive Neuro-Fuzzy Inference system (DWANFIS) are developed to explore the relationship between climatic variables and sea level changes. In these models wavelet is used to disaggregate the time series of climatic variables as well as sea level data into different components and then ANFIS/ANN are used to relate the disaggregated components of predictors and predictands to each other. The results of this study show a significant increase of sea level in future under climate change impacts which should be incorporated in coastal areas management. The selected model (Anfis-Haar), which had a high performance index, showed that the sea level changes from 48 centimeters in the west of the Persian Gulf to 16 centimeters in the east of the Oman Sea. The changes in shallow and enclosed waters appear to be greater than other parts of studied area.
Keywords: Climate change scenarios, Sea-level rise, DWNN, DWANFIS -
مناسبات قدرت در دهه های 60 و 70 در ایران، متاثر از وقوع انقلاب اسلامی دچار تغییراتی شده است. نظام های نشانه ای متعارضی را می توان شناسایی کرد که حول روابط و مناسبات قدرت در ایران انقلابی ایجاد شدند و زندگی اجتماعی کودکان را تحت تاثیر قرار دادند. در مطالعه حاضر با به کارگیری چارچوب امر سیاسی و نظریه فرهنگی کودک در روش نشانه شناسی پرس، به واسازی نظام های نشانه ای و منازعه معنایی حاصل از آنها در برنامه های کودک و نوجوان تولید تلویزیون ایران در گذر از دو دهه پس از پیروزی انقلاب پرداخته شده است؛ تا از این طریق، گفتمان هویتی هژمونیک در هر دهه به دست آید. یافته ها نشان می دهد؛ در متن دهه 60 غلبه با نمادهای اسلامی انقلابی بود که حول ضدیت با مصرف گرایی، ساده زیستی و همبستگی اجتماعی در دل روابط خانوادگی و آموزشی نظم می یافت. نظام نشانه ای در حاشیه و پنهان اجتماعی، با القای هویت انقلابی در تضاد با دیگری (غرب)، کودکان را آماده پذیرش روابط اقتدارآمیز مبتنی بر سلطه ساخت و در دهه70 غلبه نظام نشانه ای مدرن در برابر سنتی، اقتدار پدرسالارانه را درهم شکست و روابطی با منطق گفتگو را بر نظام روابط خانوادگی حاکم ساخت. هویت مخاطبان شناور در برداشتی متناقض و متضاد از محور ابژگی و سوژگی قرار گرفت و دستیابی به مفهوم کودکی را غیرممکن ساخت.کلید واژگان: برنامه های کودک و نوجوان, نظام نشانه ای, گفتمان هویتی, دهه60و70Power relations were changed in Iran during the 1980s and 1990s due to the occurrence of the Islamic Revolution. Controversial sign systems created around power relations in revolutionized Iran and affected the social life of children can be identified. The paper deconstructed sign systems and the semantic contention of them in the child and adolescent TV programs of IRIB in two decades after Iranian revolution using the political framework and cultural theory of the child in the Pearce semiotic method, so that the hegemonic identity discourse of each decade would be extracted. The findings showed that during the 1980s, Islamic revolutionary symbols dominated the anti-consumerism, simplicity, and social solidarity within family and educational relationships. The sign systems social implicit area, by instilling a revolutionary identity in conflict with “Other” (the West), prepared children to accept authoritarian relations based on domination. And in the 1990s, overcoming the modern sign system vs traditional sign system, eliminate the patriarchal authority and dominated a relationship with the logic of dialogue on the system of family relations. The audiences’ identity was floated on the pivot of objectivity and subjectivity due to contradictory conception and made it impossible to achieve the concept of childhood.Keywords: Child, Adolescent Programs, Sign System, Identity Discourse, Decades of 1980s, 1990s
-
به طور معمول مدیریت و بهره برداری از تصفیه خانه های فاضلاب بر مبنای کنترل کیفیت آب خروجی و مقایسه آن با استانداردها صورت می پذیرد. در نتیجه، شبیه سازی فرآیند تصفیه در واحدهای مختلف تصفیه خانه و ارزیابی عملکرد آن ها ضروری است. در تحقیق پیش رو سعی بر آن است تا با در نظر گرفتن متغیرهای تاثیرگذار جریان ورودی بر عملکرد این واحد ها، کارایی تصفیه خانه را مورد ارزیابی قرار داد. برای ارزیابی نحوه اثرگذاری عوامل مختلف بر فرآیند تصفیه، در کنار داده های اندازه گیری شده سیستم، مدل شبیه سازی فرآیند تصفیه نیز توسعه داده شده و کالیبره می شوند. سپس اهمیت نسبی هریک از متغیر های فوق در عملکرد سیستم مورد ارزیابی قرار می گیرد و متغیرهای دارای اولویت بالا تعیین می گردند. در گام بعد بر مبنای میزان اهمیت متغیرها، شاخص های عملکردی (Performance functions) تعریف می شوند. بر اساس این شاخص های عملکردی می توان موفقیت سیستم در تامین اهداف از پیش تعیین شده را ارزیابی نمود. در تحقیق حاضر از شاخص های عملکردی میزان حذف COD و جامدات معلق (SS) برای این منظور استفاده شده است. این فرایند سبب کاهش هزینه ها و ریسک ناشی از شکست سیستم می شود. الگوی پیشنهادی بر روی تصفیه خانه ای در کشور آلمان پیاده سازی گردید. شاخص های انتخاب شده دارای تغییر پذیری مناسبی در برابر متغیرهای جریان ورودی (مانند دبی و ذرات متعلق) بوده و به خوبی می توان تغییرات این متغیرها را رصد نمود. در نتیجه، می توان عملکرد کل و واحد های تصفیه خانه را با دقت قابل قبولی تخمین زد و بررسی کرد. در نهایت، امکان اتخاذ سیاست های پیشگیرانه به منظور بهبود عملکرد تصفیه خانه های فاضلاب و مدیریت ریسک آن ها برای بهره بردار ایجاد می شود.کلید واژگان: شاخص ارزیابی عملکرد, تصفیه خانه فاضلاب, شبیه سازی فرآیند تصفیه, مدل سازی تصفیه خانه فاضلاب, لجن فعالTypically, management and operation of wastewater treatment plants are based on comparison of the effluent quality with the defined standard values. Under this approach, only after the occurrence of a failure, the problem in system performance is recognized. In the present study, a new methodology is proposed to predict the wastewater treatment plant performance as well as its units, based on the inflow characteristics. For this purpose, first, the wastewater treatment plant simulation model is developed. After that, the relative importance of each inflow characteristic on the performance of the system is evaluated. Then, performance indicators are defined. In the present study, the chemical oxygen demand (COD) and suspended solids (SS) removal efficiency have been used for this purpose. This process reduces the costs and risks of the system failure. The proposed methodology in this study was implemented on a real case study. The selected indices well response to the inflow variables (such as flow and SS). As a result, it is possible to estimate and check the total and unit performance of wastewater treatment plant with acceptable accuracy. Finally, it can be used effectively to adopt preventive policies for improving the performance of wastewater treatment plants and risk management.Keywords: Performance evaluation indicator, Wastewater treatment plant, Treatment process simulation, Wastewater Treatment Modeling, Activated sludge
-
دریاچه ارومیه یکی از مهم ترین و ارزشمندترین زیست بوم های آبی ایران است که در حال حاضر در شرایط بحرانی قرار گرفته و تغییرات زیادی در ویژگی ها و عملکردهای آن به وجود آمده است که افت تراز آب، کاهش بسیار شدید مساحت دریاچه و افزایش شوری آب، ازجمله این موارد است. هدف این مقاله، شناخت بهتر فرایندهای موثر بر نوسانات تراز آب دریاچه و ارزیابی سهم هریک از مولفه های تاثیرگذار است؛ ازاین رو، سیستم منابع و مصارف آب در محدوده حوضه آبریز دریاچه در قالب الگوی ون سیم طراحی شد. در طراحی الگو، اندرکنش و روابط متقابل مولفه های اثرگذار، شامل سدهای حوضه، برداشت از آبخوان ها، و متغیرهای اقلیمی، بر سطح دریاچه در مقیاس ماهانه در بازه زمانی 1393-1378 درنظر گرفته شد.
پس از واسنجی الگو، روند تاثیرگذاری هریک از متغیرها بر تراز آب دریاچه با طراحی سناریوهای مختلف ارزیابی شد. یافته ها حاکی از این است که بهره برداری از سدهای حوضه (26 درصد) به همراه افزایش نیاز آبی (16 درصد) به ویژه در بخش کشاورزی، درمجموع سبب کاهش 42 درصدی جریان سطحی ورودی به دریاچه شده اند. متغیرهای اقلیمی نیز سهمی معادل 16 درصد داشته اند. در مورد نقش آبخوان های ساحلی دریاچه نیز، هرچند آب نگاری معرف آبخوان ها، روند افت تراز آبخوان ها و پیشروی جبهه آب شور را در برخی از آن ها نشان می دهد ، بااین حال تراز آب زیرزمینی ورودی به دریاچه، مقدار ناچیزی به دست آمد. لازم به ذکر است که میزان آب زهکشی شده از دریاچه به آبخوان های مجاور هم زمان با افت شدید سطح آبخوان ها، به دلیل دردسترس نبودن داده های موردنیاز، محاسبه نشد.کلید واژگان: تغییر اقلیم, پویایی سیستم, دریاچه ارومیه, مدیریت منابع آب, مدل VensimThe subject of this study concerns Urmia Lake which is one of the most valuable water habitats in Iran and investigation of crisis in the drop n of water level, significant decrease in the lakes surface area and increase in its salinity.. In order to have better understanding of the processes that affect the lake's water level fluctuations and assess the contributions of every responsible parameter, System water consumption was designed. System water consumption was designed in The Lake Basin in the Vensim and the effects of each variable on the water level of the lake were evaluated using a set of different scenarios The findings suggest that in comparison to other variables, the operation of dams (26%) as well as an increase of water requirement (16%) by variables have played a role in reducing the input to the lake. Climate variables had an effect of 16% within the time span of 1999-2014. Although Hydrograph indicates the aquifer deterioration in some of them, the entrance to the lake water budget is negligibleKeywords: climate change, system dynamism, Urmia lake, water resource management, Vensim Model -
وقوع تغییر اقلیم با توجه به تحقیقات سال های اخیر به تایید رسیده است. فرایند تغییر اقلیم به جهت اثر آن بر دما و بارش و نوسانهای آنها، تاثیر بسزایی بر منابعآب، کشاورزی، محیطزیست و صنعت دارد. در این تحقیق، جهت بررسی اثرات تغییر اقلیم بین سال های 2099-2016 بر رواناب حوضهی آبخیز گاوهرود، و با در نظر گرفتن عدم قطعیت، فراسنجهای نرمافزار آبشناسی از شبیه ساز گردش عمومی جو HadCM3 تحت الگوی تغییر اقلیم A2 استفاده شدهاست. نرمافزار SDSM جهت ریزمقیاس کردن آماری فراسنجهای اقلیمی دما و بارش در مقیاس محلی بکار گرفتهشدهاست. برای شبیه سازی بارش-رواناب در آینده تحت تاثیر تغییر اقلیم، براساس داده های ریزمقیاس شده، از نرمافزار HYMOD، که در محیط نرمافزار متلب با الگوریتم DREAM مرتبط و واسنجی گردیده است، بهره گرفته شد. نتایج نرمافزار SDSM نشان از تغییرات دما و بارندگی نسبت به دورهی مشاهداتی (سال های 2000-1989) دارند. افزایش میانگین دما در دوره های پیشبینیشده نسبت به دورهی مشاهداتی %5 تا %5/8، و کاهش میانگین بارندگی در دوره های پیشبینیشده نسبت به دورهی مشاهداتی به میزان %3 تا %5 میباشد. نتایج حاصله از این تحقیق نشان دهندهی کاهش میانگین رواناب دوره های پیشبینیشده نسبت به دورهی مشاهداتی به میزان%5 تا %23 میباشند.کلید واژگان: تغییراقلیم, SDSM, HYMOD, تحلیل عدم قطعیت, حوضه ی گاوه رودThe latest investigations have demonstrated the climate change is definitely happening. As the climate change strongly impacts the global temperature and rainfall, and their variabilities, it highly affects water resources, thus the environment, as well as agricultural and industrial activities. In this study, the climate change impacts on the Gavehrud basin runoff during the 2016-2099 periods was investigated using the outputs of the HadCM3 GCM model under the A2 scenario. The SDSM (statistical downscaling model) was used for the statistical downscaling of temperature and rainfall. For simulation of the future runoff using the downscaled data, HYMOD model was used. The HYMOD was calibrated using the DREAM model for considering its parameters uncertainty. The SDSM results indicated a considerable change in temperature and rainfall, in the future as compared with the historical time horizon of 1989-2000. The mean temperature increase in the future would be about 5% to 8.5%, while the mean rainfall decrease would be about 3% to 5%. The results of this study indicated that a 5% to 23% decrease in the future average runoff in comparison to the historical values.Keywords: Climate change, Temperature, Rainfall, Runoff, HadCM3 GCM, Gavehrud
-
اهمیت شبکه های توزیع آب در حفظ بهداشت و سلامت جامعه و همچنین نقش آن ها در ارائه خدمات عمومی به ساکنین شهرها و روستاها، باعث شده است تا مطالعات زیادی به بررسی عملکرد این شبکه ها بپردازند. بیشتر مطالعات صورت گرفته به جنبه های هیدرولیکی و کیفی شبکه ها پرداخته و این در حالی است که جنبه های زیست محیطی شبکه های توزیع آب کمتر موردتوجه قرارگرفته است. این مطالعه به بررسی اثرات زیست محیطی ناشی از تولید، حمل و نصب لوله های پی وی سی، پلی اتیلن با وزن مخصوص بالا، سیمانی الیاف دار و چدن نشکن پرداخته است. همچنین در فرآیند نصب، با در نظر گرفتن ترانشه مختص هر لوله، مقایسه ای بین اثرات زیست محیطی انواع ترانشه ها نیز صورت گرفته است. در این مطالعه به منظور ارزیابی چرخه حیات گزینه های موجود، از نرم افزار SimaPro 8 استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که درمجموع سه فاز تولید، حمل و نصب، لوله های چدن نشکن بیشترین و لوله های پی وی سی کمترین اثرات زیست محیطی را به خود اختصاص می دهند. نتایج این تحقیق می تواند به عنوان راهنمایی جهت طراحی و اجرای شبکه های توزیع آب با کمترین اثرات زیست محیطی موردتوجه قرار گیرد. در این مطالعه بخشی از شبکه توزیع آب شهر تهران به عنوان مطالعه موردی بررسی و پتانسیل کاهش اثرات زیست محیطی این شبکه تعیین شده است.کلید واژگان: شبکه توزیع آب, ارزیابی چرخه عمر, لوله ها, ترانشه ها, اثرات زیست محیطیThe importance of water distribution networks in social health and their role in urban and rural public service has resulted in many studies on these networks performance. Most of the studies focused on hydraulic and qualitative aspects, while the environmental aspects are less considered. In this study, the environmental impacts of production, transportation and installation of Polyvinyl Chloride (PVC), High-Density Polyethylene (HDPE), Ductile Iron (DI) and Fiber cement pipes were investigated. Furthermore, considering specific trench for each pipe, environmental impacts of different trenches were compared in installation phase. In this paper, SimaPro 8 was used to evaluate the life cycle of scenarios. The results indicated that DI and PVC pipes have respectively the highest and lowest environmental impacts in the whole process of production, transportation and installation. The results of this study could be considered as a guideline in designing and implementing water distribution networks with the lowest environmental effects. In this paper, a part of water distribution network of Tehran is chosen as the case study to estimate the reduction potential of environmental impacts.Keywords: water distribution network, life cycle assessment, pipes, trenches, environmental impacts
-
امروزه ارتقای کیفیت و اطمینان پذیری شبکه های توزیع آب با در نظر گرفتن محدودیت های اقتصادی در راستای تضمین بهره برداری بهینه از آنها، امری مهم تلقی می شود. به این منظور در این تحقیق برای تامین اهداف حداقل نمودن هزینه کلرزنی و حداکثر نمودن قابلیت اطمینان کیفیت آب در شبکه های توزیع، بهینه سازی دوهدفه عملکرد این شبکه ها با استفاده از الگوریتم جامعه مورچگان بررسی شد. با منظور نمودن حالات مختلف، تاثیر ثابت یا متغیر بودن نحوه تزریق کلر و وضعیت دور پمپ با در نظر گرفتن انواع روش های تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا (DDSM) و مبتنی بر فشار (HDSM)، مورد بحث واقع شد. نتایج بررسی نشان داد که استفاده از پمپ دور متغیر و نرخ متغیر تزریق کلر در مقایسه با حالت ثابت آنها منجر به کاهش هزینه کلرزنی و تامین قابلیت اطمینان کیفی در حد قابل قبول بدون نیاز به بوستر پمپ می شود. همچنین نتایج مقایسه کاربرد انواع روش تحلیل هیدرولیکی نشان می دهد که استفاده از روش تحلیل مبتنی بر فشار، کاهش هزینه کلرزنی و افزایش قابلیت اطمینان کیفی را به دنبال خواهد داشت.کلید واژگان: شبکه های توزیع آب, بهره برداری بهینه, الگوریتم جامعه مورچگان, هزینه کلرزنی, قابلیت اطمینان کیفیRecent years have witnessed a growing interest in the optimal operation of water distribution networks (WDNs) as a result of their enhanced quality and reliability with due regard for the economic limitations faced. For this purpose, the present study was designed and implemeted to realize the two objectives of minimizing disinfection costs and maximizing reliability of water quality in water distribution networks using the multi-objective form of ACO algorithm as the optimization method. Different system analysis methods based on DDSM (demand driven simulation method) and HDSM (head driven simulation method) were also employed to investigate and compare the effects of constant versus time-dependent chlorine injection and pump speed. Results indicated that, compared to the condition with constant parameters of chlorine injectuion and pump speed, great improvements could be achieved in enhancing the reliability of water quality and reducing disinfection costs by using variable speed pumps (vsp) and time-dependent chlorine injection regimes without the need for buster pumps. Comparison of the analytical methods employed also indicated that application of HDSM led to reduced chlorine injection costs and improved reliability of water quality.Keywords: Water Distribution Networks, Optimal Operation, ACO Algorithm, Disinfection Costs, Quality Reliability
-
در مدیریت جامع منابع آب در سطح حوضه، یکپارچه دیدن سیستم و در نظر گرفتن اندرکنش میان اجزای مختلف آن ضروری است. روش پویایی سیستم، یک ابزار مدیریتی براساس این نگرش است که علاوه بر تشریح سیستم های پیچیده ی منابع آب براساس واقعیت، امکان دخالت کاربر در توسعه مدل را نیز فراهم می آورد. تحقیق حاضر در حوضه آبریز دریاچه ارومیه و با تاکید بر روند افت تراز آب دریاچه ارومیه انجام گرفته است. در پژوهش حاضر، تلاش شد تا رفتار تراز آب دریاچه تحت تاثیر طرح های سازه ای در حوضه بررسی شود. بدین منظور مدل مفهومی سیستم منابع آب حوضه با در نظر گرفتن متغیرهای موثر بر معادله بیلان آبی سدها جهت برآورد مقادیر سرریز از سدها و جریان زیست محیطی ورودی به دریاچه در محیط مدل Vensim شبیه سازی شد. پس از اعتبارسنجی مدل، با طراحی دو سناریو، اثر هر یک از طرح های سازه ای و هم چنین الگوی نیاز آبی تامین شده از هفت زیرحوضه ی اصلی بررسی شد. نتایج نشان داد که طرح های سازه ای در سطح حوضه 42 درصد از جریان ورودی به دریاچه را کاهش داده اند که از این میزان حدود 26 % مربوط به بهره برداری از هفت سد اصلی است و 16 % در ارتباط با توسعه کشاورزی و افزایش بهره برداری از نیاز آبی در حوضه بوده است.کلید واژگان: پویایی سیستم, دریاچه ارومیه, طرح های سازه ای, مدل Vensim, نیاز آبیIn integrated water resources management at the basin level, integrated view of the system and taking into account the interactions between the various components is essential. System dynamic model is a management tools according this approach that in addition to describing complex systems of water resources provide the possibility of user involvement in the development model. This study have been done in Urmia Lake's basin with emphasis on the drop in the water level of Lake. In the present study, we tried to study water level behavior under the influence structure designs. For this purpose, a conceptual model was designed in Vensim model for Water Resources with considering variables that affect water balance equation in dams for estimation of the overflow of dams and environmental flows to the Lake. After calibration model, two scenario was designed to investigate the effect of any of the structural project, as well as water demand pattern in seven main basins. The results showed that structural projects in the basin have reduced 42% of the inflow to the lake of which approximately 26% related to the operation of the seven main dam and 16% in relation to agricultural development and enhance the operation of the basin's water requirements.Keywords: System dynamic, Urmia Lake, Structure projects, Vensim model, Water requirements
-
برای طراحی و ارتقای موثر سیستم های تصفیه فاضلاب و لجن، انتخاب سیستم مناسب از میان گزینه های موجود اهمیت زیادی دارد. این مسئله با توجه به توسعه تکنولوژی و افزایش تنوع گزینه ها با قابلیت های مختلف، در حال حاضر اهمیت ویژه ای یافته است. روش های تصمیم گیری چندمعیاره، یکی از روش های رو به توسعه ای است که با در نظر گرفتن کلیه معیارهای موثر در تصمیم گیری، اقدام به تعیین گزینه برتر می نماید. قرار گیری تصفیه خانه فاضلاب شهرک قدس در غرب تهران در مجاورت نواحی مسکونی و نارضایتی شهروندان به دلیل بوی منتشره از بسترهای ماسه ای آبگیری لجن، جایگزینی سیستم آبگیری لجن این تصفیه خانه را اجتناب ناپذیر نموده است. به منظور تعیین روش مناسب برای سیستم آبگیری لجن این تصفیه خانه از تصمیم گیری چندمعیاره به روش ارزیابی همگذاشت فازی استفاده شد. روش تحلیل سلسله مراتبی برای وزن دهی به معیارهای ذهنی شامل معیارهای اجتماعی، محیط زیستی و مدیریتی و مفهوم آنتروپی برای وزن دهی به معیارهای عینی شامل معیارهای اقتصادی مورد استفاده قرار گرفت. در این روش با در نظر گرفتن توابع عضویت فازی مثلثی برای مقادیر شاخص ها، عدم قطعیت پارامترهای تصمیم گیری لحاظ شد. نتایج تحقیق نشان داد برای تصفیه خانه شهرک قدس، سیستم آبگیری فیلتر فشاری نواری و فیلتر فشاری نسبت به سایر گزینه ها ارجحیت دارند.
کلید واژگان: آبگیری لجن, تصمیم گیری چند معیاره, ارزیابی همگذاشت فازی, آنتروپیThe design and upgrade of sludge treatment systems generally depend on the decision made regarding the appropriate system from among the options available. The selection process has become increasingly important and complex due to recent technological developments that have led to increased diversity in the available options which offer a wide variety of capabilities. The multi-criteria decision making method is one of the techniques recently developed which takes into account all the criteria involved in the decision making process. The Ghods Town WWTP in the west of Tehran located in the vicinity of residential areas has given rise to claims by citizens due to the odors emitted by the sludge sand drying bed، which justifies the replacement of the present sludge dewatering system. For this purpose، the multi-criteria decision making method based on the fuzzy synthetic evaluation method was used to identify the optimal sludge dewatering system appropriate for the WWTP under consideration. Furthermore، weighting of the subjective (social، environmental، and administrative) criteria was accomplished using the analytical hierarchy process and the objective (i. e.، economic) criteria were weighted using the entropy concept. In this method، the triangular fuzzy membership function was also used to take into account the uncertainty associated with each of the decision making parameters. Based on the results obtained، the belt filter press dewatering system and the filter press were identified as the preferred solutions.Keywords: Sludge Dewatering, Multi Criteria Decision Making, Fuzzy Synthetic Evaluation, Entropy -
با توجه به محدودیت امکان توسعه ایستگاه های باران سنجی، تعیین بارش در تمام نقاط و به تبع آن تخمین دقیق بارش منطقه ای امکان پذیر نیست. لذا، باید در انتخاب محل و تعداد ایستگاه ها در تخمین بارش منطقه ای دقت کافی به عمل آید. در این تحقیق از آنتروپی انتقال اطلاعات و واریانس تخمین بارش منطقه ای برای تعیین نقاط بهینه توسعه ساختار موجود شبکه باران سنجی استفاد شده است. در ساختار پیشنهادی، نقاط دارای حداکثر واریانس تخمین و حداقل آنتروپی انتقال اطلاعات در سطح حوضه کاندید ایستگاه های جدید در نظر گرفته می شود. مدل بهینه سازی برای ترکیب نتایج این دو روش توسعه داده شده و در نهایت موقعیت پیشنهادی تاسیس ایستگاه های جدید تعیین می شود. در ساختار پیشنهادی، از محیط GIS برای ارائه بهتر نتایج تحلیل های مکانی استفاده شده است. حوضه آبریز کرخه با توجه به اهمیت بالایی که از بعد منابع آبی کشور دارد، مطالعه موردی این تحقیق در نظر گرفته شده است. نتایج بررسی ها و تحلیل های صورت گرفته در این تحقیق نشان دهنده این است که با استفاده از ایستگاه های پیشنهادی در حوضه کرخه که هفده موردند می توان دقت نتایج تحلیل مکانی بارش را به میزان زیادی افزایش داد.
کلید واژگان: آنتروپی, بهینه سازی شبکه باران سنجی, حوضه کرخه, سیستم اطلاعات جغرافیایی, واریانس تخمینIn the water resources planning and management، rainfall is considered as the main representative factor of region''s hydroclimate system. There is a high level of spatial and temporal variability in rainfall events. Rain gauges are used for precipitation measurement in different points of the region. Due to limitations of rain gauges development، it is impossible to measure the exact distribution of rainfall over an area، so it is needed to select the optimal number and locations of the rain gauges in a region. There are several factors that affect the optimal number and location of stations، thus، development of an optimization model for development of rain gauges network is necessary. In this study an optimization model is proposed for determining location of the rain gauges considering the transformation entropy and the regional rainfall estimation error. In this model، the points with the minimum transformation entropy and the maximum rainfall estimation error are considered as candidates for development of new stations. The results of two considered criteria are combined to determine the location of the new stations. Geogrpahic information system (GIS) is used to better represent the results of rainfall spatial analysis and explain results of the proposed optimization model. A sub basin of Karkhe basin in South West of Iran has been considered as the case study of this study. Results show that using new rain gauges which are determined to be 17 using the proposed approach could improve accuracy of spatial analysis of rainfall siginficiantly.Keywords: Variance estimation, entropy, rainguage network optimization, GIS, Karkheh Basin -
تربیت مهندسان آگاه به چالش های امروز، فرصتهای آینده و دانش روز نقش بسیار مهمی در توسعه اقتصادی و اجتماعی جوامع مختلف ایفا می کند. ساختار فعلی آموزش مهندسی سعی دارد تا هر چه بیشتر اطلاعات مهندسان در زمینه های تخصصی مربوط افزایش یابد و متاسفانه، جوانب فعالیتهای آنها که عمدتا محیط زیست را تحت تاثیر قرار می دهد، مورد غفلت قرار گرفته است. این ساختار فکری که معمولا از آن با عنوان رویکرد نیوتنی (مکانیسمی) یاد می شود، تفکری عمودی مبتنی بر فرایندهای پشت سرهم و خطی است که در آن برنامه های آموزشی مهندسان به منظور استفاده هر چه بیشتر از امکانات طبیعی موجود در محیط اطراف خود و نیز کنترل طبیعت تدوین شده اند. با گذشت زمان و آشکار شدن اثرهای نامطلوب این نگرش مهندسی بر وضعیت محیط زیست و همچنین، مشاهده علایم عدم تعادل در نظامهای مهندسی که عملا کاربری آنها را در طول زمان با مشکل مواجه می ساخت، لزوم تغییر نگرش در توسعه دانش مهندسی و توجه بیشتر به محیط زیست آشکار شد. بر این مبنا رویکرد فکری هالیستیک (اکولوژیکی) که تفکری افقی مبتنی بر فرایندهای موازی و غیرخطی است، در آموزش مهندسی مطرح شده است. در این رویکرد در کنار توسعه دانش مهندسان در زمینه های تخصصی سعی می شود تا مهندسان با اندرکنشهای فرایندها و طرحهای مهندسی و محیط زیست آشنا شوند. بدین ترتیب، می توان از امکانات موجود بیشترین استفاده را کرد و در کنار آن آثار نامطلوب فعالیتهای مهندسی را به حداقل مقدار ممکن کاهش داد. در این مقاله روند تغییر رویکرد فکری در آموزش مهندسی و آثار آن بر توسعه نظامهای مهندسی و محیط زیست و چشم انداز تکاملی آن بررسی شده است.
کلید واژگان: آموزش مهندسی, محیط زیست, رویکرد هالیستیک (اکولوژیکی), رویکرد نیوتنیThe education of engineers, who are aware of today’s challenges and future opportunities, plays an important role in economical and social development of different societies. The current engineering education system tries to increase professional engineering knowledge in related fields and does not consider the side effects of engineering activities which commonly impact the environment. This thinking structure, called the Newtonian paradigm is vertical thinking based on linear and sequential phenomena. In the Newtonian paradigm, the engineering education program is developed on the basis of maximum usage of available environmental opportunities and control of natural events. In time, the undesirable effects of this engineering paradigm on the environment become visible and also some signs of un-sustainability in engineering systems appear to make some problems in the long time performance of these systems. These impacts force the engineering education system to develop engineering knowledge and pay more attention to the environment. The holistic paradigm has been developed in response to these requirements. The holistic paradigm is based on parallel and non-linear phenomena. In this paradigm in addition to increasing professional knowledge, engineers are made familiar with the interactions between engineering activities and the environment. This way the maximum profit will be obtained from available opportunities and also the engineering activity impacts are minimized. In this paper the paradigm shift trend and its future vision in engineering education and its effects on the development of engineering systems as well as environment are discussed.Keywords: engineering education, Environment, Holistic (Ecological) paradigm, Newtonian paradigm -
فشار نقاط مصرف در شبکه های آب رسانی یکی از مهم ترین پارامترهای هیدرولیکی است که می تواند در مدیریت بهینه شبکه های توزیع آب مورد استفاده قرار گیرد. از آن جایی که فشار، اثرات متفاوتی بر پارامترهای مختلف مدیریت شبکه همچون عملکرد هیدرولیکی، قابلیت اطمینان، پایداری شبکه و نشت دارد، لذا شناسایی روند تغییرات و تعیین میزان آن از اهمیت بسیاری در سطوح مختلف مدیریتی برخوردار است. بخش قابل توجهی از آب ورودی به شبکه های توزیع آب شهری به صورت نشت به هدر می رود. وجود نشت در شبکه های آب رسانی موجب اتلاف منابع و سرمایه صرف شده در تولید، انتقال، تصفیه و توزیع آب، ایجاد مشکلات کیفی در آب شرب به علت ورود آلودگی به شبکه توزیع آب از محل نشت و غیره می شود. با توجه به نقش حیاتی آب در زندگی و کمبود منابع آب قابل شرب و هم چنین هزینه های گزاف فراهم نمودن آب شرب سالم، باید سعی شود تا تلفات آب به حداقل رسانده شود. برای این منظور و با توجه به تاثیر متقابل نشت و فشار بر یکدیگر، ابتدا لازم است تا در هر نقطه بتوان میزان نشت را با توجه به فشار موجود تعیین کرد. با توجه به قابلیت ها و مزایای شبکه عصبی و سهولت استفاده از آن به عنوان یک ابزار کار، در این مقاله سعی شده تا مدل شبکه عصبی برای تعیین فشار در هر نقطه با توجه به ارتفاع مخزن، ارتفاع نقطه، و میزان مصرف با لحاظ کردن موجود در آن نقطه تدوین شود. در این مقاله تغییرات فشار در قسمتی از شبکه توزیع آب شهر تهران با استفاده از مدل EPANET2.0 شبیه سازی شده است. برای این منظور از دو مدل شبکه عصبی و همچنین ترکیب شبکه عصبی با منطق فازی استفاده شده و نتایج حاصل از آن ها با نتایج مدل تحلیل هیدرولیکی و نیز با یکدیگر مقایسه شده و توانایی مدل های شبکه عصبی در پیش بینی فشار نشان داده شده است.
کلید واژگان: شبکه توزیع آب, نشت, شبکه عصبی, منطق فازی, پیش بینی فشارHydraulic pressure is one of the most significant parameters in optimizing water distribution networks. Its simulation and estimation are essential tools in water distribution network management due to the significant effects it has on certain parameters of these networks. As a result of water losses to leakage, not all the inflow to urban water networks is consumed. Water leakage results in losses of supply, pressure, and capital investment. It also has adverse effects on water transfer capability, water treatment, and other elements in the distribution process. Furthermore, water quality problems could result from pollution at leak points. It is, therefore, necessary to estimate the amount of leakage at each point as a function of pressure.In this paper, artificial neural network as a powerful and flexible mathematical tool is used to model pressure estimation based on reservoir head, node elevation, water consumption, and the amount of leakage at a given point. Part of Tehran metropolitan water distribution system is modeled and the EPANET2.0 software is used to estimate the pressure variations in the network. Two different artificial neural network models, namely, a multi-layered ANN and a fuzzy logic neural network (ANFIS) are used for this purpose. The results are analyzed and compared with those from EPANET.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.