کاربرد الگوریتم تلفیقی فازی– ازدحام ذرات برای تعیین حوضه‌های آبخیز همگن بر اساس وقوع سیلاب

author

  • چاوشی, ستار 1. بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان
Abstract:

Regional flood frequency studies are initialized by the delineation of the homogeneous catchments. This study was based on "Region of Influence" concept, aiming to find the similar catchments in the south of Caspian Sea. The methodology utilized the Particle Swarm Optimization Algorithm, PSO, to optimize the fuzzy system over a dataset of catchment properties. The main catchment variables in relation to flood were determined by the principle component analysis method and employed as the inputs in the fuzzy system. Catchments grouping was performed over these fuzzy input variables by the iterative process. The optimum similar groups were obtained by PSO, and the heterogeneous L-moment index was used as the termination criterion for the optimization process. A total of 61 hydrometric stations located in the study area were selected and their relevant catchments' physical, climatic and hydrologic properties in relation to flood were studied. Principle Component Analysis by Variomax Rotation Factor over the catchments datasets tended to four out of 16 physical variables, including area, mean elevation, Gravelious Factor and Form Factor, as the main parameters in terms of homogeneity with 84 percent of accumulative variance. These variables, as well as mean annual rainfall, were used as the input data to define the fuzzy system. PSO algorithm was then employed to optimize the developed fuzzy system. The developed algorithm tended to yield the best result in the 9th iteration with 26 and 22 for the minimum average and the optimum values of cost function, respectively. The topology of the resulting algorithm included inertia weight, local and acceleration rates, the number of generations and population size, with the values of 0.7298, 1.4962, 1.4962, 10 and 5, respectively. This study tended to a total of 61 regions of influence, proportional to the relevant 61 sites. According to the geographical location of the catchments in the region, it could be concluded that the geographical proximity doesn't necessarily involve homogeneity. The obtained results indicated the efficient potential of PSO-FES in the delineation of the homogenous catchments in the study area.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

استفاده از روش ماسکینگام خطی و الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) در محاسبه عمق سیلاب رودخانه‌ها‌

محاسبه عمق آب هنگام وقوع سیل جهت برآورد خسارات ناشی از آن، امری ضروری است. استفاده از روش‌های هیدرولیکی (حل معادلات سنت – ونانت) جهت روندیابی سیل و محاسبه عمق آب، به‌دلیل نیاز داشتن مشخصات مقاطع رودخانه در فواصل مناسب، امری زمان‌بر، مشکل و پر هزینه‌ است. استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی مانند روش ماسکینگام خطی جهت روندیابی سیل، علاوه بر سادگی و کم هزینه‌بودن، از دقت مناسبی نیز برخوردار است. تاکنو...

full text

ارائه یک الگوریتم چندجمعیتی مبتنی بر ازدحام ذرات برای حل مسائل بهینه‌سازی پویا

بسیاری از مسائل بهینه‌سازی در دنیای واقعی پویا می‌باشند. در این مسائل بهینه سراسری و بهینه‌های محلی در طول زمان تغییر می‌کنند. نشان داده‌شده که استفاده از الگوریتم‌های یادگیر تقلید از طبیعت برای مواجهه با این مسائل مناسب هستند. در میان الگوریتم‌های مختلف بهینه‌سازی برای محیط‌های پویا در سال‌های اخیر الگوریتم بهینه‌سازی گروه ذرات توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این مقاله یک الگوریتم مبتنی ...

full text

تعیین عوامل مؤثر در پتانسیل سیل‌خیزی حوزه آبخیز دره‌شهر بر اساس مناطق همگن هیدرولوژیک

برآورد معتبر پتانسیل سیل‌خیزیدر مناطق خشک و نیمه‌خشک با فقدان یا کمبود داده‌ها برای مدیریت سیل بسیار مهم است.یکیازروش‌‌ها در برآورد پتانسیل سیل‌خیزی،روش شماره منحنی (CN)مربوط به سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS)است که در مقیاس زیرحوضه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهشپتانسیل سیل‌خیزی و شناخت عوامل مؤثر دررخداد آن در زیرحوضه‌ها و مناطق همگن هیدرولوژیک حوضه دره‌شهر مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت...

full text

تعیین حوزه‌‏های آبخیز همگن با استفاده از الگوریتم جستجوی موجودات هم‌‏زیست

استفاده از الگوریتم‏‌های فرا‌ ابتکاری در علوم مختلف به‌طور روز افزون در حال گسترش است. کاربرد آن‏‌ها در شناخت و مدل‏‌سازی پدیده‏‌های طبیعی نظیر سیل و خشکسالی به لحاظ طبیعت و مکانیسم پیچیده و تعامل غیر‏خطی عوامل موثر بر آن نمونه‏‌ای از توانایی و پتانسیل این الگوریتم‌‏ها در هیدرولوژی می‌‏باشد. در این مقاله، نخست به معرفی الگوریتم جستجوی موجودات هم‏‌زیست پرداخته می‌‏شود و در ادامه کاربرد آن در بهی...

full text

کاربرد روش تصمیم‌گیری چند معیاره مکانی فازی در تعیین مناطق آسیب‌پذیر از سیلاب (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شهری تهران)

اولویت­بندی زیرحوضه­های واقع در یک حوضه آبخیز به منظور انجام مطالعات کنترل سیلاب می­تواند در قالب یک مسئله چند معیاره مطرح شود. در این تحقیق از یک سیستم پشتیبان برنامه­ریزی فازی با تکیه بر تحلیل­های مکانی با به کارگیری دو روش تصمیم­گیری چند معیاره شامل فرایند تحلیل سلسله مراتبی و روش تاپسیس در محیط فازی به منظور در نظر گرفتن ابهام در فرایند تصمیم­گیری استفاده شده است. از روش تحلیل سلسله مراتبی ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 22  issue 4

pages  371- 383

publication date 2019-03

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023