هیدروژئولوژی
بابک شاهی نژاد؛ حجت الله یونسی؛ مریم میر بیک سبزواری
چکیده
یکی از روش‌های معمول کنترل فرسایش کناری و ساماندهی رودخانه‌ها استفاده از آبشکن است. در این خصوص در نظر گرفتن همزمان چندین هدف مختلف و گاها متضاد در کنار یکدیگر در مطالعات مهندسی رودخانه می‌تواند از اهمیت زیادی برخوردار باشد. به همین منظور در این پژوهش طراحی بهینه‌ی ابعاد با اهداف کمینه کردن هزینه و بیشینه کردن دبی بار بستر مدنظر ...
بیشتر
یکی از روش‌های معمول کنترل فرسایش کناری و ساماندهی رودخانه‌ها استفاده از آبشکن است. در این خصوص در نظر گرفتن همزمان چندین هدف مختلف و گاها متضاد در کنار یکدیگر در مطالعات مهندسی رودخانه می‌تواند از اهمیت زیادی برخوردار باشد. به همین منظور در این پژوهش طراحی بهینه‌ی ابعاد با اهداف کمینه کردن هزینه و بیشینه کردن دبی بار بستر مدنظر قرار گرفت. در مدل مورد مطالعه از تلفیق مدل مورفولوژیکی، طراحی و الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه جستجوی هارمونی استفاده گردید. همچنین برای بررسی پایداری مقطع از روش تئوری‌های حدی استفاده شد. پس از آنالیز حساسیت پارامترهای دبی، شیب و عرض اولیه رودخانه، صحت‌سنجی مدل با استفاده از داده‌های زنجان‌رود و با درنظر گرفتن معادله بار بستر فان-راین و معادله آبشستگی گیل انجام گرفت. سپس براساس جبهه پارتو سناریوهای مختلف استخراج گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که مدل ارائه شده در مقایسه با طراحی انجام شده توسط سایر محققین، جواب‌های بهینه‌تری را ارائه داده است. براساس کمترین فاصله اقلیدسی نسبت به نقطه ایده‌آل، به‌ترتیب 90/63 درصد هزینه کمتر و 48/25 درصد دبی انتقال بار بستر بیشتری را نسبت به طراحی انجام شده توسط حسینی و همکاران (1382) و به‌ترتیب 3/3 درصد هزینه کمتر و 62/16 درصد دبی انتقال بار بستر بیشتری را نسبت به مدل استادی و همکاران (1393) ارائه می‌دهد که نشان‌دهنده کارایی مطلوب و دقت بهتر مدل پیشنهادی است.
هیدروژئومورفولوژی
احمد گودرزی؛ حجت اله یونسی؛ بابک شاهی نژاد؛ حسن ترابی
چکیده
اندازه‌گیری بار رسوبی در رودخانه‌ها معمولاً به اندازه‌گیری بار معلق محدود می‌شود؛ در نتیجه بهینه کردن منابع و کمینه کردن خسارت‌های ناشی از جریان در رودخانه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق با هدف شبیه‌سازی سه بعدی جریان رودخانه کشکان در فصل بهار 1398 با استفاده از نرم‌افزار Mike3D.2018 انجام گرفت. برای این منظور با توجه به ...
بیشتر
اندازه‌گیری بار رسوبی در رودخانه‌ها معمولاً به اندازه‌گیری بار معلق محدود می‌شود؛ در نتیجه بهینه کردن منابع و کمینه کردن خسارت‌های ناشی از جریان در رودخانه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق با هدف شبیه‌سازی سه بعدی جریان رودخانه کشکان در فصل بهار 1398 با استفاده از نرم‌افزار Mike3D.2018 انجام گرفت. برای این منظور با توجه به تهیه رقوم ارتفاعی (حاصل از نقشه‌برداری) از بستر و سیلاب‌دشت رودخانه مورد مطالعه به طول 1200 متر با مقیاس 1:1000 جهت انجام مدل‌سازی عددی به نرم‌افزار HEC-RAS5.0.7 معرفی و وارد است. از داده‌های ایستگاه هیدرومتری کشکان-پلدختر برای برآورد سیلاب، رسوب معلق و رسوب انتقالی طی دوره‌های بازگشت 25، 200، 1000 و 1250 سال مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل نشان داد که سیلاب در مقاطع عرضی مختلف 1200 و 1100 به بیشترین میزان و در مقاطع عرضی 50 و 350 در کمترین میزان بوده است. رسوب کل با استفاده از رابطه یانگ 45/207 میلیون تن در روز و بار معلق را با خطای 87/11+ درصد شبیه‌سازی نموده و از مقایسه مقادیر با مقادیر مشاهداتی مشاهده شد که شبیه‌سازی در ایستگاه هیدرومتری کشکان پلدختر عملکرد بهتری نشان داد. همچنین نتایج نشان داد که حجم رسوبات معلق انتقالی در فروردین ماه (31/5132779) نسبت به سایر ماه‌های دی (55/9890)، بهمن (73/41083)، اسفند(75/149629) و اردیبهشت (15/112617) زیادتر بوده و همچنین میزان رسوب در این ماه نسبت به متوسط رسوبات انتقالی در رودخانه کشکان حجم بسیار بالایی را داشته است.
ژئومورفولوژی
سعید رستمی؛ بابک شاهی نژاد؛ حجت اله یونسی؛ حسن ترابی پوده؛ رضا دهقانی
چکیده
سیل از جمله پدیده‌های طبیعی است که هر ساله خسارات جانی و مالی زیادی را در دنیا به بار آورده و مشکلات عدیده‌ای را بر سر راه توسعه‌ی اقتصادی و اجتماعی کشورها ایجاد می‌نماید. از این رو جهت کاهش خسارات، کنترل و هدایت این پدیده، برآورد دبی سیلابی و شناسایی عوامل مؤثر بر آن بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در این پژوهش، به منظور برآورد دبی سیلابی ...
بیشتر
سیل از جمله پدیده‌های طبیعی است که هر ساله خسارات جانی و مالی زیادی را در دنیا به بار آورده و مشکلات عدیده‌ای را بر سر راه توسعه‌ی اقتصادی و اجتماعی کشورها ایجاد می‌نماید. از این رو جهت کاهش خسارات، کنترل و هدایت این پدیده، برآورد دبی سیلابی و شناسایی عوامل مؤثر بر آن بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در این پژوهش، به منظور برآورد دبی سیلابی حوضهی آبریز کشکان واقع در استان لرستان از مدلهای هوش مصنوعی هیبریدی نوین شامل شبکه عصبی مصنوعی- تفنگدار خلاق، شبکه عصبی مصنوعی-عنکبوت بیوه سیاه و شبکه عصبی مصنوعی- ازدحام مرغ در طی دورهی زمانی 1400-1390 استفاده شد. برای ارزیابی عملکرد شبیه‌سازی از شاخص‌های آماری ضریب تعیین (R2)، میانگین مطلق خطا (MAE)، ضریب کارایی نش- ساتکلیف (NSE) و درصد بایاس (PBIAS) استفاده گردید. نتایج نشان داد که بطور کلی مدلهای هوش مصنوعی هیبریدی عملکرد بهتری نسبت به مدل منفرد در برآورد دبی سیلابی دارند. نتایج نشان داد مدل شبکه عصبی مصنوعی- تفنگدار خلاق نسبت به سایر مدلها از دقت بیشتر و خطای کمتری برخوردار است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدلهای هوش مصنوعی هیبریدی در برآورد دبی سیلابی موثر بوده و می‌تواند به عنوان راهکاری مناسب و سریع در مدیریت منابع آب مطرح شود.
بابک شاهی نژاد؛ زهره ایزدی؛ بهزاد جوادی
چکیده
در این پژوهش به شبیه‌سازی کیفیت آب رودخانه خرم‌آباد به کمک مدل یک بعدی QUAL2Kw در طول یک بازه 35 کیلومتری از رودخانه پرداخته شد. به همین منظور از پارامترهای مهم کیفی آب از جمله اکسیژن محلول (DO)، اکسیژن‌خواهی زیست‌شیمیایی کربنی (CBODf)، اکسیژن‌خواهی شیمیایی (COD)، نیترات (NO3)، هدایت الکتریکی (EC) و اسیدیته (pH) و پارامتر دما در دو ماه تیر و شهریور ...
بیشتر
در این پژوهش به شبیه‌سازی کیفیت آب رودخانه خرم‌آباد به کمک مدل یک بعدی QUAL2Kw در طول یک بازه 35 کیلومتری از رودخانه پرداخته شد. به همین منظور از پارامترهای مهم کیفی آب از جمله اکسیژن محلول (DO)، اکسیژن‌خواهی زیست‌شیمیایی کربنی (CBODf)، اکسیژن‌خواهی شیمیایی (COD)، نیترات (NO3)، هدایت الکتریکی (EC) و اسیدیته (pH) و پارامتر دما در دو ماه تیر و شهریور سال 1397 به ترتیب برای واسنجی و صحت‌سنجی مدل استفاده گردید. نتایج نشان داد که با پیوستن رودخانه فرعی به رودخانه اصلی و تخلیه پساب منابع آلاینده صنعتی، شهری و کشاورزی به رودخانه، پارامترهای کیفی COD، NO3 و CBODf روند صعودی پیدا می‌کنند. نتایج حاصل از شاخص های ارزیابی نشان داد شاخص NRMSE در مرحله واسنجی و صحت‌سنجی مدل برای pH کمترین مقدار و برابر 83/8 و 22/9 درصد بدست آمد و برای EC به ترتیب 05/11 و 86/13 درصد محاسبه شد. شبیه‌سازی پارامتر DO نیز در طول رودخانه دارای نوساناتی بود این در حالی است که شاخص‌های آماری NRMSE، RMSE و MAE برای این پارامتر در هر دو مرحله واسنجی و صحت‌سنجی در حد قابل قبولی بدست آمدند، به طوری که شاخص‌های فوق در مرحله واسنجی مدل به ترتیب 49/12، 917/0 و 72/0 و در مرحله صحت‌سنجی مدل به ترتیب 65/24، 78/1، 55/1 محاسبه شد. همچنین مدل توانست با دقت خوبی پارامتر دما را در تیرماه (92/1 RMSE=و 57/1=MAE) و شهریورماه (77/2 RMSE=و 5709/2=MAE) شبیه‌سازی کند. در نهایت نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر دقت مناسب مدل QUAL2Kw در شبیه‌سازی پارامترهای فوق در رودخانه خرم‌آباد بود.
رضا دهقانی؛ حسن ترابی؛ حجت اله یونسی؛ بابک شاهی نژاد
چکیده
برآورد دقیق آبدهی رودخانه‌ها یکی از مهم‌ترین موارد کلیدی در مدیریت و برنامه‌ریزی منابع آب به‌ویژه اتخاذ تصمیمات صحیح در مواقع سیلاب و بروز خشک‌سالی‌ها است. برای برآورد میزان آبدهی رودخانه‌ها رویکردهای متنوعی در هیدرولوژی معرفی‌شده است که مدلهای هوشمند از مهم‌ترین آن‌ها می باشد. در این پژوهش کاربرد مدل های هیبریدی ماشین ...
بیشتر
برآورد دقیق آبدهی رودخانه‌ها یکی از مهم‌ترین موارد کلیدی در مدیریت و برنامه‌ریزی منابع آب به‌ویژه اتخاذ تصمیمات صحیح در مواقع سیلاب و بروز خشک‌سالی‌ها است. برای برآورد میزان آبدهی رودخانه‌ها رویکردهای متنوعی در هیدرولوژی معرفی‌شده است که مدلهای هوشمند از مهم‌ترین آن‌ها می باشد. در این پژوهش کاربرد مدل های هیبریدی ماشین بردار پشتیبان_ موجک و ماشین بردار پشتیبان-بیزین به منظور برآورد دبی رودخانه های حوضه آبریز کرخه براساس آمار آبدهی روزانه ایستگاههای هیدرومتری واقع در بالادست سد کرخه طی دوره آماری(1387-1397) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد ساختارهای ترکیبی نتایج قابل قبولی در مدل‌سازی دبی رودخانه ارائه می نمایند. همچنین مقایسه مدلها نشان داد مدل هیبریدی ماشین بردار پشتیبان-موجک دقت بهتری در پیش بینی جریان از خود نشان داده است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدل هیبریدی ماشین بردار پشتیبان می‌تواند در زمینه پیش بینی دبی روزانه مفید باشد .
حسن ترابی پوده؛ بابک شاهی نژاد؛ رضا دهقانی
دوره 5، شماره 14 ، خرداد 1397، ، صفحه 179-197
چکیده
چکیده
خشکسالی یکی از پدیده‌های آب و هوایی است که در همهی شرایط اقلیمی و در همهی مناطق کرهی زمین به وقوع می‌پیوندد. پیش‌بینی خشکسالی نقش مهمی در طراحی و مدیریت منابع طبیعی، سیستم‌های منابع آب، تعیین نیاز آبی گیاه ایفا می‌نماید. در این پژوهش جهت تخمین شاخص بارش استاندارد 12 ماههی چهار ایستگاه بارانسنجی دلفان، سلسله، ...
بیشتر
چکیده
خشکسالی یکی از پدیده‌های آب و هوایی است که در همهی شرایط اقلیمی و در همهی مناطق کرهی زمین به وقوع می‌پیوندد. پیش‌بینی خشکسالی نقش مهمی در طراحی و مدیریت منابع طبیعی، سیستم‌های منابع آب، تعیین نیاز آبی گیاه ایفا می‌نماید. در این پژوهش جهت تخمین شاخص بارش استاندارد 12 ماههی چهار ایستگاه بارانسنجی دلفان، سلسله، دورود و بروجرد واقع در استان لرستان از مدل شبکهی عصبی موجک استفاده شد و نتایج آن با سایر روش‌های هوشمند از جمله شبکهی عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامتر بارش در مقیاس زمانی ماهانه در طی دورهی آماری (1372-1392) به عنوان ورودی و شاخص بارش استاندارد به عنوان پارامتر خروجی مدلها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشهی میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد هر دو مدل قابلیت خوبی در تخمین شاخص بارش استاندارد دارند، لیکن از لحاظ دقت، مدل شبکهی عصبی موجک عملکرد بهتری نسبت به شبکهی عصبی مصنوعی از خود نشان داده است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدل شبکهی عصبی موجک می‌تواند در زمینه تخمین خشکسالی موثر باشد.
