توسعه کشاورزی یکی از شروط اصلی تامین نیازهای غذایی جمعیت روز افزون جهان می باشد. از سویی جلوگیری از شور و ماندابی شدن اراضی کشاورزی می تواند جزو راهکارهای اساسی حفاظت منابع آب و خاک باشد. شبیه سازی جریان آب زیرزمینی توسط مدل های ریاضی، به عنوان یک روش غیر مستقیم می تواند باعث کاهش هزینه در بخش مدیریت آب زیرزمینی گردد. مدل ریاضی modflow، به عنوان رایج ترین برنامه کامپیوتری جهت شبیه سازی سیستم های آب زیرزمینی در جهان مطرح می باشد. مخازن چاه نیمه در شرق و در بالا دست دشت سیستان واقع گردیده اند از سویی دریاچه هامون هیرمند در پایین دست این دشت قرار گرفته است. در این تحقیق پس از کالیبراسیون و صحت سنجی مدل modflow، متوسط ضریب هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه m/day 2 محاسبه گردید که این مقدار از سمت شرق به غرب کاهش می یابد. مقدار آبدهی ویژه محاسبه شده بین 0/011 در مرکز دشت تا 0/17 در نزدیکی رودخانه سیستان متغیر می باشد. در این تحقیق با تعریف سناریوهای مختلف مدیریتی در مدل، تاثیر مخازن چاه نیمه و دریاچه هامون بر سطح ایستابی دشت سیستان شبیه سازی گردید. نتایج شبیه سازی در حداکثر تراز آب مخازن چاه نیمه و دریاچه هامون، افزایش ارتفاع آب زیرزمینی دشت را نشان می دهد. بر اساس نقشه های ترسیم شده با نرم افزار arc gis در چنین شرایطی سطح آب زیرزمینی در 33/5 درصد از اراضی منطقه در عمقی کمتر از 1 متر از سطح خاک قرار می گیرد. بنابراین بهره برداری از مخازن چاه نیمه با حداکثر تراز آب زیرزمینی در دراز مدت باعث افزایش اراضی ماندابی در دشت گردیده و توصیه نمی شود.

سرریز پلکانی یکی از انواع مهم سرریزها در سدها م یباشد. این سرریز به علت شکل خاص خود به طور خودکار، هوادهی جریان عبوری را تامین نموده و از شدت پدیده خلازایی (کاویتاسیون) می کاهد. از مزایای دیگر سرریز پلکانی آن است که بدنه سرریز به عنوان یک سازه مستهلک کننده انرژی عمل می نماید و اجرای آن نسبت به سایر سرریز ها ساد هتر م یباشد. در این تحقیق، شبی هسازی شده cche2d و flow-3d جریان روی سرریز پلکانی با استفاده از نرم افزار برای حل معادلات میانگین (finite volume) است. این نرم افزار ها از روش حجم محدود (vof) استفاده می کنند. سطح آزاد به روش حجم سیال (rans) رینولدزی ناویر- استوکس محاسبه می گردد. در این مطالعه به بررسی عددی جریان پرداخته شده است. برای این منظور نمودار افت نسبی انرژی نسبت به سرعت و نمودار افت نسبی انرژی نسبت به عمق بحرانی در جریان های لغزشی و ریزشی و همچنین نمودارهای تغییرات افت نسبی انرژی نسبت به عدد فرود برای سرریز با زاویه های مختلف در جریان ریزشی ترسیم شده است.و در نهایت نتایج حاصل از دو مدل مقایسه شدند. نتایج بدست آمده نشان دهنده این است که با افزایش سرعت و عمق بحرانی میزان افت نسبی انرژی کاهش می یابد. در نتیجه در سرعت های بسیار بالا کمترین افت نسبی انرژی را خواهیم داشت. همچنین با توجه به نمودارهای افت نسبی انرژی نسبت به عدد فرود برای جریان ریزشی به این نتیجه رسیدیم که با کاهش ارتفاع افزایش افت انرژی را خواهیم داشت.

در چند دهه ی اخیر توسعه و کاربرد روش های بهینه سازی و الگوریتم های تکامل گرا در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب گسترش یافته است. مسائل و مشکلات مدیریت منابع آب غالبا بزرگ مقیاس، غیرخطی و مقید هستند به طوری که حل آن با استفاده از روش های مرسوم بهینه سازی بسیار مشکل است. برای حل مشکلات فوق، متخصصان منابع آب در سراسر دنیا از الگوریتم های تکامل گرا و یا سیستم های هوشمند استفاده می کنند. یکی از روش های پرکاربرد این گروه، الگوریتم بهینه ساز گروهی ذرات (pso) و روشهای توسعه یافته تر آن می باشد. از مزایای این الگوریتم می توان به سرعت بالای همگرایی این الگوریتم در رسیدن به پاسخ های بهینه اشاره کرد. در این تحقیق به منظور بهره برداری از مخزن سد درودزن فارس، یک مدل کامپیوتری بر مبنای الگوریتم چند هدفهtv-mopso توسعه داده شده است. در این روش پارامترهای اصلی الگوریتم با افزایش تکرار قابلیت تغییر دارند. این خصوصیت باعث افزایش کارائی کاوش در جمعیت اولیه و بهره گیری مناسب تر از اطلاعات در جمعیت های نهائی خواهد شد. به منظور بررسی صحت و سقم مدل توسعه داده شده از چندین تابع استاندارد استفاده شده است. نتایج بدست آمده حاکی از توانایی مدل توسعه داده شده در پیدا کردن نقاط بهینه توابع چند متغیره با چندین نقطه بهینه موضعی می باشد. پس از اطمینان از صحت و سقم این مدل، این روش برای بهره برداری بهینه سد چندهدفه درودزن توسعه داده شد. نتایج عملکرد الگوریتم پیشنهادی در این تحقیق با دو الگوریتم nsga-ii و spea-ii که از الگوریتم های توانا در حل مسائل چندهدفه می-باشند مقایسه شده است. نتایج بدست آمده از این روش در سال های مرطوب مشابه با الگوریتم های چندهدفه nsga-ii و spea-ii می باشد و در سال های نرمال و خشک حاکی از برتری این روش است.

از جمله بلایای طبیعی که خسارات سالانه زیادی در ایران و جهان دارد، سیلاب و اثرات سوء ناشی از آن می باشد. مخازن نقش مهمی در کنترل سیلاب دارند. برنامه ریزی بهره‎برداری از مخزن از جمله روش‎های غیرسازه ای کنترل سیلاب می باشد که اهمیت زیادی در کاهش تلفات و خسارات ناشی از سیلاب دارد. از دیرباز استفاده از روش های برنامه‎ریزی خطی، غیرخطی و برنامه ریزی پویا در مسائل مربوط به مدیریت منابع آب رایج بوده، اما به خاطر بعضی از نقایص، امروزه توجه زیادی به روش های فراکاوشی می‎شود. از جمله الگوریتم های فراکاوشی می توان به الگوریتم جستجوی هارمونی اشاره کرد که این الگوریتم قابلیت برابری با سایر الگوریتم های فراکاوشی مثل الگوریتم ژنتیک را دارد و حتی از آن سریعتر و دقیقتر است. برای در نظر گرفتن خسارات ناشی از سیلاب در هر ماه، مقادیر مورد انتظار خسارت با توجه به روندیابی سیلاب های با دوره بازگشت های مختلف در پایین دست مخزن و با استفاده از نرم افزارهای gis و hec-ras تعیین می شود. مجموع خسارت مورد انتظار سیلاب و خسارت عدم تأمین نیاز در تابع هدف با استفاده از الگوریتم hs حداقل می گردد. نتایج مطالعه موردی انجام شده بر روی مخزن سد نرماب نشانگر کارائی مدل بهینه سازی ارائه شده در تأمین نیاز و کاهش خسارات سیلاب پایین دست بوده است.

احداث سد روی رودخانه ها منجر به رسوب گذاری در مخازن سدها شده که این امر مشکلات فراوانی را به بار می آورد. پیش بینی مقدار و نحوه توزیع رسوب در مخازن برای طراحان سد ، اهمیت فراوانی دارد. یکی از مدل های تجربی که محققین جهت تخمین رسوب گذاری در مخزن از آن استفاده می کنند، روش کاهش سطح می باشد. پارامترهای روش تجربی کاهش سطح توسط بورلند و میلر از 30 سد آمریکا به دست آمده اند. برای تخمین دقیق تر مقادیر رسوب ورودی به مخازن در دیگر مناطق می بایست مقادیر بهینه این پارامترها به دست آیند. در این تحقیق برای محاسبه مقادیر بهینه پارامترهای روش کاهش سطح و تخمین دقیق تر رسوبات ورودی به مخزن سد کرج و میناب، یک مدل بر اساس تلفیق روش بهینه سازی الگوریتم جستجوی هارمونی(hs) و انواع بهبود یافته آن مانند الگوریتم هایghs ،ihs و sahs با روش کاهش سطح در محیط نرم افزار متلب توسعه داده شده است. ابتدا صحت و سقم مدل های توسعه داده شده مورد بررسی قرار گرفته و سپس میزان رسوب ورودی به مخزن سد کرج و میناب با استفاده از مدل توسعه داده شده تخمین زده شده است. مقایسه آماری روش های مختلف توسعه داده شده و روش کاهش سطح با میزان رسوبات واقعی ته نشین شده در سد کرج و میناب حاکی از عملکرد بالای روش های توسعه داده شده می باشد. تلفیق روش کاهش سطح با روش sahs مناسب ترین روش برای تخمین و پیش بینی رسوبات ورودی به مخزن سدهای کرج و میناب بوده است. این روش خطا را در سد کرج حدود 91 درصد و در سد میناب حدود 73 درصد کاهش داده است.

سد خاکی سازه ای است که به صورت همگن یا غیرهمگن به منظور بالا آوردن سطح آب یا ذخیره آن ساخته می شود. سدهای خاکی از اجزای مختلفی تشکیل شده که یکی از مهمترین اجزای آن هسته سد می باشد. از این روطراحی بهینه هسته سد خاکی، نوع مصالح و ابعاد و شکل آن از اهمیت زیادی برخوردار است. بطوری که با کمترین حجم مصالح، بیشترین تاثیر را در کاهش میزان تراوش از بدنه سد و حفظ پایداری آن داشته باشد. هدف از انجام تحقیق توسعه مدل بهینه سازی هندسه هسته سدهای خاکی بر اساس تلفیق معادلات حاصل از شبیه سازی تراوش، ضریب پایداری و گرادیان هیدرولیکی با الگوریتم شبیه سازی تیبرید(sa)می باشد. مقادیر پارامترهای ضریب پایداری، تراوش و گرادیان هیدرولیکی بدست آمده از مدل بهینه هسته با نتایج حاصل از مدل های نرم افزاری geo - studio مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده از این مقایسه بسیار به هم نزدیک می باشند. نتایج بدست آمده از مدل توسعه داده شده برای تعین ابعاد بهینه هسته سد خاکی با اندازه های واقعی سد حصار سنگی بیرجند مورد مقایسه قرار گرفت که بیانگر کاهش حجم مصالح مورد نیاز جهت ساخت هسته سد در حدود 21 درصد و پوسته سد در حدود 8 درصد می باشد که پایداری لازم را نیزتامین می نماید. نتایج بیانگر عملکرد بسیار مناسب مدل توسعه داده شده در طرح بهینه ابعاد هسته رسی تحت شرایط پایدار سدهای خاکی می باشد.

امروزه جهان با بحران کمبود منابع آب باکیفیت مواجه است و هر روز بر این نگرانی افزوده می شود. بنابراین نیاز به برنامه ریزی در استفاده از این منابع بیش از پیش احساس می شود. برنامه ریزی ها در حوضه منابع آب نیازمند مطالعه متغیر های متعدد تأثیرگذار در تولید و مصرف آب است. یکی از متغیر های مهم در این زمینه، تبخیر-تعرق است که اندازه گیری دقیق آن بدلیل نیاز به تجهیزات در همه جا امکان پذیر نیست. از این رو توجهات بیشتر به سوی روش های ارزان قیمت برآورد تبخیر-تعرق شده است. در این پژوهش از 11 معادله تجربی و چهار روش داده محور شامل شبکه تطبیقی مبتنی بر سیستم استنتاج فازی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه های عصبی مصنوعی و مدل درختی m5 در تخمین تبخیر-تعرق بهره گرفته شد. ترکیب های مختلف متغیر های هواشناسی به عنوان ورودی استفاده شد. این متغیرها از 16 ایستگاه سینوپتیک مربوط به شرایط اقلیمی مختلف ایران از گستره اقلیم فراخشک تا اقلیم فرا مرطوب جمع آوری شد. دقت مقادیر برآورد شده مدل ها توسط معیارهای آماری میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، میانگین مطلق خطا و شاخص توافق ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که میانگین مربعات خطای مدل ها برتر داده محور در بین 16/0 تا 34/3 ، 24/0 تا 32/2، 38/0 تا 68/1، 2/0 تا 37/1، 27/0 تا 37/1 میلیمتر بر روز به ترتیب در اقلیم های خشک، نیمه خشک، مدیترانه ای، مرطوب و فرا مرطوب قرار دارد. همچنین میانگین مربعات خطای برآورد معادلات تجربی تبخیر-تعرق بین 66/0 تا 65/5 ، 16/0 تا 96/5، 76/0 تا 42/3، 4/0 تا 43/2 و 53/0 تا 18/4 میلیمتر بر روز به ترتیب در اقلیم های خشک، نیمه خشک، مدیترانه ای، مرطوب، فرا مرطوب متغیر است. مدل های anfis و ann در میان مدل های داده محور به مراتب نتایج بهتری را ارائه نمودند و پس از آن ها svm و m5 در رتبه های بعدی عملکرد خوب قرار دارند. در غالب اقلیم های مورد مطالعه، معادله بلانی-کریدل و مک گاینس- بردنه عملکرد بهتری را نسبت به سایر معادلات فراهم کردند. تحلیل های بیشتر نشان داد که متغیر های دما و سرعت باد در اکثر اقلیم های مورد بررسی، تاثیرگذارترین متغیرهای هواشناسی در افزایش دقت مدل های داده محور هستند.

بهره برداری مناسب از مخازن ذخیره ی آب یکی از اولویت های اساسی طرح های تامین آب بوده و سیاست بهره برداری از مخازن از نظر اجتماعی و اقتصادی اهمیت ویژه ای دارد. امروزه شمار زیادی از مدل های برنامه ریزی ریاضی برای تحلیل و ارزیابی جوانب مختلف برنامه ریزی و مدیریت سیستم مخازن گسترش پیدا کرده اند. برنامه ریزی خطی از آن دسته تکنیک هایی است که در دهه های اخیر به دلیل سرعت و سهولت در حل مسائل کاربرد های فراوانی در مهندسی آب داشته است. از طرفی عدم قطعیت های ذاتی موجود در مسائل آب سبب شده که متخصصان این رشته به دنبال استفاده از تکنیک های جدید برای برخورد با این عدم قطعیت ها باشند. در این تحقیق استفاده و توسعه برنامه ریزی خطی و سیسیتم استنتاج فازی برای مدیریت و بهره برداری مخزن سد کرج مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. ابتدا با معرفی یک تابع هدف خطی و با استفاده از نرم افزار gams نتایج مدل برنامه ریزی خطی بدست آمد. سپس مدل سیستم استنتاج فازی با نتایج بدست آمده از برنامه ریزی خطی آموزش داده شد. در نهایت نتایج حاصل از بخش اعتبارسنجی سیستم استنتاج فازی با برنامه ریزی خطی مقایسه شد. نتایج بدست آمده از مدل سیستم استنتاج فازی نسبت به برنامه ریزی خطی کمبودهای کمتری را نشان می دهند. همچنین مدل برنامه ریزی فازی آسیب پذیری کمتری را نسبت به برنامه ریزی خطی نشان می دهد. به عنوان نمونه درصد کمبود کشاورزی در ماه مهر با مدل خطی 40? بدست آمد اما در مدل فازی این رقم به 16? کاهش یافت و یا آسیب پذیری مدل خطی در ماه مهر برای نیاز شرب 30? می باشد که در مدل فازی به 17? رسیده است. بنابراین می توان گفت با این که روش برنامه ریزی فازی بسیار وقت گیر می باشد و به آزمون و خطای زیادی نیاز دارد، اما نتایج حاصله با آسیب پذیری کمتر و قابلیت اعتماد حجمی بالاتر نشان می دهد که برنامه-ریزی فازی می تواند روش مناسب تری باشد.

به ناهمواری های ایجاد شده در بستر رودخانه های آبرفتی در اثر حرکت جریان، فرم بستر گفته می شود. فرم بستر تاثیر مستقیم و مهمی روی زبری بستر، مقاومت در مقابل جریان و پروفیل سطح آب دارد. بنابراین شناخت هرچه بیشتر فرم بستر از اهمیت خاصی در مهندسی رودخانه برخوردار است. روش های تجربی متعددی توسط محققان برای برآورد ابعاد فرم بستر توسعه داده شده است. با پیشرفت علم بشر، به علت نیاز به افزایش سرعت و دقت محاسبات و ناکارآمدی روش های قدیمی در تحلیل سیستم های پیچیده، روش های هوشمند و فراذهنی جهت توسعه هرچه بیشتر شاخه های مختلف علم ارائه شده اند. ماشین بردار پشتیبان یکی از روش های داده محور است که از آن برای طبقه بندی و رگرسیون استفاده می شود. در پژوهش حاضر ابعاد فرم بستر رودخانه با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی(ann) و ماشین بردار پشتیبان (svm) پیش بینی شده و با نتایج فرمول تجربی فن راین مقایسه شده است. جهت اعتبار سنجی مدل های مورد استفاده از داده های هیدرولیکی و رسوبی رودخانه های rhine و meuse هلند استفاده شده است. در مرحله ارزیابی مدل از آزمون های آماری r^2، rmse، msre و rb استفاده شده است. بررسی نتایج حاصل از آموزش و آزمون مدل و مقادیر پارامترهای آماری در حالت اول که شامل چهار پارامتر ورودی (پارامتر شیلدز، اندازه حرکت، پارامتر ذره و پارامتر تعلیق) می باشد نشان می دهد که مدل svm با تابع کرنل rbf با مقادیر آماری ، rmse، msre ,r^2,rb 0.066، 0.057،0.79، -0.08 نسبت به ماشین بردار پشتیبان با تابع های کرنل چند جمله ای، شبکه های عصبی مصنوعی و فرمول تجربی فن راین از دقت بالایی در پیش بینی ارتفاع فرم بستر در رودخانه ها برخوردار است. مقادیر پارامترهای آماری در حالت دوم که شامل سه پارامتر ورودی (پارامتر شیلدز، اندازه حرکت و پارامتر ذره) می باشد نشان می دهد که دو مدل svm با تابع کرنل چند جمله ای درجه سه با مقادیر آماری rb ،r2، rmse، msre -0.12، 0.82، 0.057، 0.075 و مدل svm با تابع کرنل rbf با مقادیر آماریrb ،r2، rmse، msre 0.81، 0.059، 0.074، 0.12- نسبت به شبکه های عصبی مصنوعی و فرمول تجربی فن راین از دقت بالایی در پیش بینی ارتفاع فرم بستر در رودخانه ها برخوردار است. مقایسه حالت اول و دوم و بررسی نتایج مقادیر پارامترهای آماری این دو حالت نشان می دهد که حذف پارامتر تعلیق به بهبود نتایج کمک می کند.

استخراج قاعده بهره برداری مناسبی که ضمن برآورده نمودن اهداف بهره برداری از سد و کاهش کمبودها با آینده نگری مناسب بهره بردار را در مدیریت پایدار از مخزن یاری نماید از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. در تحقیق حاضر، ابتدا مدلی بر مبنای روش توسعه یافته تکامل رقابتی جوامع (sce) در محیط نرم افزاری matlab توسعه داده شد. با به کارگیری سازوکار مناسبی به نام تابع انتخاب چرخ گردان برای افزایش قابلیت الگوریتم و همچنین ایجاد تمهیداتی در ساختار برنامه نویسی الگوریتم، کارآیی و قابلیت الگوریتم افزایش پیدا کرد. صحت و سقم الگوریتم توسعه داده شده با استفاده از 7 تابع استاندارد بررسی گردید. سپس با استفاده از روش الگوریتم تکاملی توسعه داده شده sce و الگوریتم ژنتیک (ga) در بهره برداری بلند مدت به هدف تأمین نیاز کشاورزی و شرب به صورت همزمان با اولویت تخصیص نیاز شرب از سامانه تک مخزنه سد کرج پرداخته شد. نتایج حاکی از عمل کرد بالای الگوریتم sce در بهره برداری بهینه سامانه تک مخزنه دو منظوره سد کرج را نشان می دهد به طوریکه میزان درصد کمبود تأمین نیاز شرب برای روش sce و ga به ترتیب برابر 23/31 و 16/29 درصد و نیاز کشاورزی 25/27 و 87/36 درصد می باشد. همچنین قاعده بهره برداری خطی (ldr) در استخراج منحنی فرمان به کار گرفته شد و تابع هدف کمبود کل و معیارهای ارزیابی کارآیی برای ارزیابی نتایج هر یک از روش ها مورد استفاده قرار گرفتند. در ادامه عملکرد الگوریتم توسعه داده شده sce و روش ga در بهره برداری بهینه از سیستم پیچیده سه مخزنی حوضه کرخه مورد بررسی قرار گرفت. مسیر بهینه سازی سیستم مورد نظر شامل تخصیص بهینه بین 4 منطقه کشاورزی به منظور تأمین نیاز آبیاری با اولویت قرار دادن تأمین نیازهای زیست محیطی در هر بازه در دو رویکرد کوتاه مدت و بلند مدت بوده است. همچنین تابع هدف کمبود کل و معیارهای ارزیابی کارآیی نیز برای ارزیابی نتایج هر یک از روش ها به کار گرفته شد.برتری مقادیر شاخص کل کمبود نسبی به دست آمده در روش sce برابر 49/10398 نسبت به روش ga برابر 2/11751، عملکرد بالا و تناسب الگوریتم sce در بهره برداری بهینه از مخازن می باشد.

رودخانه ها بعنوان یکی از اصلی ترین منابع در دسترس برای تامین آب شیرین همواره در طول تاریخ مورد توجه بشر قرار گرفته اند .معمولا انتقال جریان در مسیر رودخانه ها همراه با فرسایش و رسوبگذاری است. برآورد دقیق میزان انتقال بار رسوب در رودخانه ها و مخازن اهمیت زیادی در برنامه ریزی، طراحی، اجرا و نگهداری سازه های آبی دارد. استخراج روابط ریاضی حاکم بر پدیده انتقال رسوبات بسیار پیچیده است. برای شبیه سازی این چنین پدیده هایی، می توان از روشهای داده محور استفاده نمود. یکی از انواع این روشها، روش گروهی کنترل داده ها(gmdh) می باشد که یک رویکرد خودسازماندهی داده بوده و به عنوان روشی برای شناسایی روابط غیرخطی بین متغیرهای ورودی و خروجی به کار می رود. ترکیب روش gmdh با سیستم فازی منجر به تولید رویکردی نو به نام سیستم کنترل گروهی نرو-فازی داده ها (nf-gmdh) گردیده است. شبکه ارائه شده به علت ترکیب شبکه های عصبی و سیستم های فازی باعث شده نقاط ضعف دو ساختار تشکیل دهنده اش را کمرنگ تر نماید. در مطالعه حاضر مدلهایی جهت برآورد نرخ انتقال رسوب در سیستم رودخانه ای برمبنای روش های هوشمند و داده محور gmdh با دو تابع هدف و شبکهnf-gmdh در محیط نرم افزار matlab توسعه داده شده اند. مدلهای توسعه داده شده با سری زمانی آشوبی مکی گلاس صحت سنجی شده اند و سپس جهت اعتبارسنجی و کاربرد مدلهای توسعه داده شده از داده های دبی جریان و رسوب ایستگاه سیرا در رودخانه کرج مربوط به سالهای 1346 تا 1386 استفاده شده است. بررسی کارایی مدلها با استفاده از معیارهای آماری مجموع مطلق میانگین خطای نسبی(mpre)، مجموع مربعات خطای نسبی (msre)، انحراف نسبی (rb) و ضریب راندمان (ce) انجام شده است. مقایسه نتایج معیارهای آماری بدست آمده از اجرای هر سه کد با مدلهای مختلف نشان دهنده عملکرد بهتر الگوریتم gmdh با تابع غیر خطی نسبت به سایر الگوریتمها است. مقادیر پارامترهای آماری ce و شاخص پراکندگی(si) برای بهترین مدل این الگوریتم با ورودیهای (t-3)q(t-2)to(t)q and s)(t-1)to sکه دارای کمترین میزان خطای نسبی و بهترین پیش بینی بوده است به ترتیب 0/893و 0/86 میباشد. دقت پیش بینی الگوریتم gmdh با تابع خطی کمتر از تابع غیر خطی بوده است. مقادیر پارامترهای مورد اشاره برای بهترین مدل این الگوریتم با ورودیهای (s(t-1)to s(t-3),(t)q)به ترتیب 0/860و 1/166میباشند. و بهترین نتایج الگوریتم nf-gmdh مربوط به مدلی با ورودیهای (t)q), (t-1)q) , (t-2)s,(t-1)s)و ce و شاخص پراکندگی به ترتیب برابر با 0/896و1/653است.

رابطه دبی- اشل در رودخانه یک پدیده بسیار پیچیده در علم هیدرولوژی می باشد که شناخت آن در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. مدل سازی این فرآیند می تواند ضریب اطمینان بالایی در طراحی سازه های هیدرولیکی، ساماندهی رودخانه ها و برنامه ریزی برای سیستم های هشدار سیل را ممکن نماید. جهت مدل سازی این فرآیند روش های مختلفی مانند روش های تجربی(منحنی دبی_ اشل)، روش های ریاضی و همچنین مدل های آماری وجود دارد. از لحاظ تئوری، برای مدل کردن یک سیستم لازم است که روابط ریاضی صریح بین ورودی ها و خروجی ها بطور دقیق معلوم باشد. استخراج چنین رابطه صریحی بسیار مشکل می باشد و حتی در بسیاری از مسائل این روابط نا معلوم هستند. در این حالت استفاده از روش های محاسبات نرم که محاسبات را در شرایط غیر دقیق انجام می دهند، اجتناب ناپذیر است. یکی از این روش ها، روش کنترل گروهی داده ها(gmdh) است. در این روش به تدریج یک مدل پیچیده در طول ارزیابی مجموعه اطلاعات ورودی و خروجی تولید می شود. اخیرا نیز سیستم های هوشمند ترکیبی(his) وارد مسائل بهینه سازی در دنیای واقعی گردیده اند. سیستم های هوشمند ترکیبی، از ترکیب روش های داده محور و دانش محور به وجود آمده اند. یکی از این سیستم های هموشند ترکیبی، رروش کنترل گروهی داده ها بر مبنای سیستم عصبی_ فازی(nf-gmdh) می باشد که از ترکیب دو رویکرد منطق فازی و روش کنترل گروهی داده ها به وجود آمده است. در این تحقیق برای مدل سازی رابطه دبی_ اشل در رودخانه کرج مدل هایی مبتنی بر روشهای gmdh و nf-gmdh توسعه داده شده است. صحت و سقم مدل های توسعه داده شده توسط سری زمانی mackey-glass که یک مسئله پایه برای مدل سازی سری های زمانی می باشد، بررسی گردید. برای ارزیابی دقت مدل سازی توسط این دو مدل از یک سری شاخص های آماری نظیر میانگین مربعات خطای نسبی(msre)، میانگین درصد خطای نسبی(mpre)، ضریب nash sutcliffe و انحراف نسبی(rb) استفاده شده است. نتایج حاصل از این دو روش حاکی از عملکرد بالای این روش ها به ویژه مدل توسعه داده شده gmdh در پیش بینی و شناسایی روابط پیچیده بین متغیر ها در مسائل مختلفی نظیر پیش بینی دبی جریان با استفاده از رابطه دبی_ اشل می باشد. کلمات کلیدی: مدل سازی، رابطه دبی _اشل، gmdh، رودخانه کرج، nf-gmdh

با توجه به ایجاد تغییرات اقلیمی و روند گرمایش جهانی پیش بینی می شود که در هر دو بخش عرضه و تقاضا در بحث تخصیص منابع آب تغییراتی ایجاد گردد. لذا شناخت و ارزیابی کمی و کیفی حساسیت منابع آب به این تغییرات اقلیمی از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از این تحقیق مدل-سازی و بررسی تاثیر نتایج مدل های تغییر اقلیم بر روی میزان تخصیص منابع آب سطحی در حوضه¬ی آبریز رودخانه¬ی هلیل¬رود است که یکی از مهم¬ترین حوضه های آبریز استان کرمان و منطقه جنوب شرق ایران به شمار می رود. در مرحله اول جهت مدل¬سازی تغییر اقلیم، داده¬های خروجی یکی از مدل های گردش عمومی جو (gcms) به نام hadcm3 تحت سناریوی انتشار a1b برای ایستگاه های هواشناسی منتخب حوضه با استفاده از مدل آماری lars-wg کوچک مقیاس گردید. دوره¬ی مشاهداتی جهت واسنجی مدل سال¬های 1989 – 2010 بوده و عملیات تولید سری زمانی بارش و دما برای دوره¬ی آینده شامل سال های 2011 تا 2030 انجام شد. در مرحله¬ی بعد میزان رواناب حاصل از بارش تولیدی مدل اقلیمی، در سرشاخه های حوضه، با استفاده از مدل بارش- رواناب ihacres پیش بینی شد. و در مرحله¬ی نهایی شبیه¬سازی سامانه منابع آب و محاسبات تخصیص نیز در محیط نرم افزار weap تحت دو سناریوی" پایه" و "توسعه در شرایط تغییر اقلیم" انجام گرفت. در مسئله تخصیص منابع آب سطحی، در سناریوی توسعه همراه با تغییر اقلیم نسبت به سناریوی پایه، متوسط درصد تامین نیاز در نقاط مصرف افزایش را نشان می¬دهد. اما حتی با فرض عدم افزایش نیازها در آینده، هم¬چنان حوضه قابلیت تامین 100درصد آن¬ها را نخواهد داشت و لازم است در جهت اقدامات اصلاحی از جمله بهبود بازده آبیاری که اصلی¬ترین نیاز حوضه است اقدام شود.

یکی از راهکارهای مقابله با مسائل و مشکلات مدیریت منابع آب و عدم توزیع زمانی و مکانی متناسب آن، بهره برداری بهینه از مخازن است. در این پژوهش به منظور بهره برداری بهینه از سیستم دو مخزنه سدهای گلستان و وشمگیر واقع در حوضه آبریز گرگان رود، در یک دوره پنج ساله (از سال آبی 87-86 تا 91-90)، یک مدل کامپیوتری بر مبنای الگوریتم چرخه آب (wca) در محیط نرم افزاری matlab توسعه داده شده است. ابتدا درستی عملکرد مدل توسعه داده شده توسط چندین تابع محک استاندارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته و سپس مدل توسعه داده شده برای بهینه سازی بهره برداری کوتاه مدت و بلند مدت سیستم مخازن حوضه آبریز گرگان رود استفاده شد. تابع هدف به صورت کمینه سازی کل کمبود در طول دوره آماری تعریف گردید. نتایج حاصل از مدل توسعه داده شده با نتایج الگوریم های فراابتکاری ژنتیک (ga)، جستجوی هارمونی (hs)، ازدحام ذرات (pso) و رقابت استعماری (ica) مورد مقایسه قرار گرفت. در بهره برداری بلند مدت، مدل های wca، ga، hs، pso و ica، به ترتیب قادر به تأمین 73/97، 07/87، 71/86، 3/94 و 75/90 درصد از نیازهای پایین دست سد گلستان و همچنین 06/97، 59/87، 29/89، 47/94 و 73/90 درصد از نیازهای سد وشمگیر بودند. همین¬طور قابلیت اعتماد زمانی (9/0= ?) برای مدل های wca، ga، hs، pso و ica، به ترتیب برابر 95، 67/26، 40، 33/58 و 67/51 برای سد گلستان و 67/91، 33/38، 33/53، 67/66 و 33/48 برای سد وشمگیر حاکی از عملکرد بالای مدل wca در مقایسه با دیگر الگوریتم های موردبررسی در بهره برداری بلند مدت از سیستم مخازن می باشد. الگوریتم wca در بهره برداری کوتاه مدت (یک ساله) نسبت به دیگر الگوریتم های مورد بررسی عملکرد راضی کننده ای داشته است. همچنین ضرایب منحنی فرمان بهره¬برداری، به وسیله الگوریتم wca بهینه شد و تابع هدف که کمینه کردن کمبود کل پنج ساله بود برابر 247/0 بدست آمد.

امواج ناشی از باد به دلیل انرژی و اثر بالایشان بر فعالیت¬های دریایی از اهمیت بالایی برخوردارند. همچنین این پدیده برای ساخت وساز بناهای ساحلی، کشتیرانی و فعالیت¬های تفریحی به صورت مستقیم و غیرمستقیم اثرگذار می¬باشد. از طرفی، منطقه چابهار به علت نزدیکی به دریای آزاد و دارا بودن پتانسیل¬های بازرگانی، توریستی و تجاری جزو مناطق پراهمیت ایران محسوب می¬شود. با توجه به مسائل بیان شده، بررسی و مطالعه پارامترهای دریایی این منطقه از اهمیت بسزایی برخوردار است. از همین رو، در این پژوهش تلاش شد تا به موج به عنوان یکی از مهم¬ترین پارامترهای دریایی و عوامل موثر بر آن، توجه شود. با توجه به مطالعات انجام شده در زمینه موج و عدم قطعیت بالای موجود در شبیه¬سازی این پدیده، از دو روش مونت کارلو برپایه استفاده از داده های تصادفی و با قابلیت کاهش عدم قطعیت و همچنین روش استنتاج فازی مبتنی بر الگوریتم ازدحام ذرات (pso) برای شبیه¬سازی ارتفاع موج در دوبازه زمانی ساعتی و روزانه، استفاده شده است. نیاز به توضیح است که در پژوهش انجام شده به بررسی و شبیه¬سازی در دو حالت روزانه و ساعتی پرداخته شده است. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد مناسب روش مونت¬کارلو در هر دو مقیاس زمانی ساعتی و روزانه می¬باشد، به طوری که در مونت¬کارلو، ضریب تبیین (r2)، جذر میانگبن مربعات خطا (rmse )، شاخص توافق ویلموت (d) و قدر مطلق خطا (mae) به ترتیب، 0/941، 0/08، 0/9822 و 0/0545 برای پیش¬بینی ساعتی، و برای پیش¬بینی روزانه این مقادیر به ترتیب برابر 0/8499، 0/1878، 0/9499 و 0/1199 را حاصل کرد. همچنین در مدل استنتاج فازی مبتنی بر الگوریتم pso، مقادیر فوق به ترتیب برابر با 0/911، 0/1065، 0/9647 و 0/0968 برای پیش¬بینی ساعتی و 0/8316، 0/2225، 0/9109 و 0/1665 برای شبیه¬سازی روزانه بدست آمد، که نشان دهنده قابلیت بالای روش مونت¬کارلو در شبیه¬سازی ارتفاع موج شاخص در منطقه مورد بررسی می باشد.

رشد سریع جمعیت، توسعه شهری و صنعتی شدن جوامع و همچنین عدم وجود سیستم زهکشی مناسب و نابسامانی کانال¬ها و مسیل¬ها تأثیرات نامطلوبی بر هیدرولوژی حوضه آبریز داشته و سبب آب¬گرفتگی معابر سطح شهر، انتشار آلودگی¬های زیست¬محیطی و افزایش ضریب رواناب می¬گردند. از طرف دیگر وضعیت ظاهری پیچیده مناطق شهری، فقدان داده¬های هیدرولوژیکی دقیق و نبود نقشه¬های شبکه زهکشی مناسب، شبیه¬سازی فرآیند آب¬گرفتگی شهری را مشکل نموده است. در این تحقیق سعی شده است دبی اوج رواناب سطحی منطقه کمربندی غربی شهرستان بابل در استان مازندران، به دو روش مدل¬سازی کامپیوتری و روش scs محاسبه و مقایسه شود. در نتیجه در راستای این هدف با تهیه اطلاعات لازم در مورد اقلیم و نقشه¬های توپوگرافی، کاربری اراضی و شیب منطقه، شبیه¬سازی هیدرولوژیکی و هیدرولیکی شبکه جمع¬آوری رواناب سطحی با استفاده از مدل کامپیوتری swmm و روش scs انجام شد. سرانجام دبی اوج رواناب حوضه در این منطقه محاسبه گردید و نتایج حاصل از شبیه¬سازی دبی در این دو روش با یکدیگر مقایسه شد. در مدل swmm ابتدا شبیه¬سازی هیدرولوژیکی با وارد نمودن خصوصیات فیزیوگرافی، الگو و توزیع رواناب ورودی به مجاری آبرو استخراج و سپس با وارد نمودن اطلاعات مربوط به مشخصات گره¬ها و مجاری آبرو، شبیه¬سازی هیدرولیکی انجام پذیرفت و مناطق بحرانی شبکه در هنگام وقوع باران طرح 6 ساعته با دوره بازگشت 2، 5 و 10 سال، مشخص شد. نتایج شبیه¬سازی برخی از قسمت¬های شبکه که شامل تعدادی از گره¬ها و مجاری منتهی به مسیرهای بحرانی (مسیرهای نزدیک به خروجی حوضه) می¬باشد، نشان داد که به دلیل حجم زیاد جریان ، توانایی عبور رواناب طراحی را در شرایط موجود ندارد و باعث آب¬گرفتگی در سطح شهر می¬گردد. با توجه به مقایسه مدل swmm و روش scs می توان به این نتیجه دست یافت که مدل swmm برآورد بهتری برای تعیین دبی حداکثر جریان در زیرحوضه¬ها داشته باشد. زیرا روش scs تنها یک دبی پیک ارائه می دهد که در یک نقطه از حوضه(نقطه تمرکز حوضه) می باشد ولی مدل swmm هیدروگراف هر زیرحوضه را تا محل اتصال آن زیرحوضه با زیرحوضه بعدی روندیابی می نماید. بنابراین استفاده از مدل swmm برای برآورد دبی اوج حوضه روش بهتری نسبت به روش scs برای شرایطی مانند شرایط این مطالعه می¬باشد.

معادله حاکم بر انتقال آلودگی در رودخانه ها معادله انتقال پخش است؛ که یک معادله دیفرانسیل با مشتقات جزئی می باشد. در جریانهای طبیعی مناطقی به دلیل هندسه ی پیچیده، پیچ و خمها، پوشش گیاهی و مواد رسوبی اطراف رودخانه، بوجود می آیند که ناحیه ماندابی نامیده می شوند. در صورت وجود این مناطق معادله انتقال پخش کلاسیک نمی تواند به درستی برای شبیه سازی انتقال آلاینده به کار گرفته شود. وجود این ناهمگونی ها انتشار آلاینده ها را تحت تاثیر قرار می دهد؛ زمانی که آلاینده ای به درون جریان راه می یابد برای مدت زمانی در این مناطق ماندابی به دام می افتد و طی تبادلی که با ناحیه اصلی جریان دارند دوباره به ناحیه اصلی جریان باز می گردند. برای شبیه سازی و مدلسازی انتقال پخش در رودخانه ها با ناحیه ماندابی سه مدل (made , fradm , tsm ) ارائه شده است. مدل ناحیه ماندابی (tsm) مدل موثر و قابل اعتمادی است که اثرات ناحیه ماندابی را لحاظ می نماید. برای به کار بردن صحیح مدل ناحیه ماندابی سه پارامتر کلیدی آن یعنی ضریب پخش طولی در ناحیه آزاد جریان(k_f)، زمان ماندگاری آلاینده در ناحیه ماندابی(t) و نسبت سطح ناحیه ماندابی به سطح مقطع کل جریان(ɛ)، باید مشخص باشند. این پارامترها را می توان از طریق آزمایشات مسیر یابی یا از معادلات تجربی و روشهای بهینه سازی، برآورد نمود. به دلیل هزینه بر بودن آزمایشات مسیر یابی، محققین معادلات تجربی و روشهای بهینه سازی را برای برآورد این پارامترها ارائه نمودند. در این تحقیق با به کار گیری روش بهینه سازی تکامل رقابتی جوامع (sce)، معادلاتی برای برآورد سه پارامتر کلیدی مدل ناحیه ماندابی استخراج شده است. این معادلات با استفاده از داده های هیدرولیکی و هندسی 58 شاخه از رودخانه های مختلف، در قالب حداقل سازی خطای مجموع مربعات باقی مانده (ssq) بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده محاسبه شده اند. در نهایت معادلات ارائه شده با معادلات تجربی موجود و داده های مشاهداتی مقایسه شد. نتایج نشان داد که معادلات ارائه شده، مقادیر اندازه گیری شده پارامترهای مدل ناحیه ماندابی را با کمترین خطای جذر میانگین مربعات(rmse) برآورد نموده اند و کارایی و دقت معادلات ارائه شده به اثبات رسید.

طراحی بهینه سیستم پمپاژ و ذخیره آب یک مسئله غیر خطی پیچیده است. در این تحقیق مدلی بر اساس تلفیق رویکرد بهینه سازی تکامل رقابتی جوامع sce با نرم افزار شبیه سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب epanet,برای طراحی بهینه سیستم پمپاژ و ذخیره استفاده شده است.با توجه به قابلیت روش sce در زمینه بهینه سازی سیستم پمپاژ و ذخیره آب,مدل ارائه شده برای طراحی یک سیستم پمپاژ و ذخیره فرضی استفاده شده است.نتایج بدست آمده حاکی از دقت و سرعت بالای مدل توسعه داده شده می باشد.

تغییرات اندازه و هندسه ناهمواری ها و مصالح بسترکانال ها تاثیر مستقیمی روی زبری و مقاومت در مقابل جریان دارند. این مساله از جمله پدیده هایی است که متخصصان علم هیدرولیک و دانشمندان محیط زیست در مطالعات مربوط به رودخانه ها با آن روبرو هستند. سرعت جریان و عمق جریان از جمله پارامترهایی هستند که توسط مقاومت جریان و ضریب مقاومت جریان تعیین می شوند. عوامل ایجاد کننده مقاومت جریان توسط محققین مختلف در چهار گروه ارائه شده است که عبارتند از:مقاومت اصطکاک بدنه، مقاومت در برابر فرم، مقاومت موج و بی ثباتی جریان. برای بیان این پارامترها روابط مشهور و شناخته شده ای وجود دارد. بنابراین بررسی چگونگی اثر شکل و مقیاس زبری و نحوه آرایش زبری در بستر کانال ها از اهمیت ویژه ای برخودار می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر شکل و ارتفاع و تراکم و تیزی زبری و اثر آن بر شرایط هیدرولیکی جریان در کانال های روباز، به بررسی آزمایشگاهی این پدیده پرداخته شده است. آزمایشات مورد نظر در آزمایشگاه هیدرولیک مرکز آموزش عالی امام خمینی(ره) کرج انجام شده است. در این مطالعات برای ایجاد زبری با شکل و اندازه های مختلف و همچنین تراکم و نحوه چیدمان زبری در بستر کانال از قالب های مصنوعی استفاده شد، پروفیل سطح آب از ابتدای فلوم در 14 نقطه با استفاده ازترازسنج با دقت 1/0 میلیمتر اندازه گیری شد. برای اندازه گیری سرعت جریان از دستگاه مولینه مدلbfm 1 s-n 2566 استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که شکل، اندازه، چیدمان و تراکم زبری بر پروفیل سطح آب و همچنین مقدار ضریب زبری مانینگ موثر است. این تاثیر به گونه ای بود که بیشترین اثر را شکل زبری بر پروفیل سرعت داشته است.

پارامترهای ورودی در طراحی و ارزیابی عملکرد هیدرولیکی شبکه های توزیع آب دقیق نیستند و در معرض عدم قطعیت فراوان قرار دارند. از این رو باید عدم قطعیت در زمان طراحی یک شبکه جدید، توسعه و بهبود آن در نظر گرفته شود. در این تحقیق، 4 مدل بر مبنای رویکرد شبیه سازی-بهینه سازی شبکه های توزیع آب از تلفیق الگوریتم ژنتیک با نرم افزار epanet، با استفاده از کدنویسی در محیط matlab توسعه داده شده است و بر این اساس به1- بهینه سازی شبکه های توزیع آب، 2- تحلیل عدم قطعیت شبکه های توزیع آب به کمک منطق فازی، 3- بهینه سازی شبکه های توزیع آب در یک سطح (لوله) حذف شده با تقاضای فازی و 4- بهینه سازی شبکه های توزیع آب با تقاضای فازی پرداخته شده است. در مدل اول با فرض قطعی بودن پارامترهای طراحی به بهینه سازی شبکه های توزیع آب دو حلقه ای، هانوی و نیویورک (برای صحت سنجی این مدل) و شبکه منوجان (به عنوان مطالعه موردی) پرداخته شده است. در مدل دوم تحلیل عدم قطعیت یک شبکه دوحلقه ای به واسطه فازی بودن ضرایب زبری لوله هایش (که قبلاً مورد مطالعه قرار گرفته است) برای صحت سنجی این مدل و به واسطه فازی در نظر گرفتن تقاضای گره هایش به عنوان مطالعه موردی، انجام شده است. با استفاده از مدل سوم به بهینه سازی شبکه تک مخزنی (برای بررسی صحت مدل) و بهینه سازی شبکه توزیع آب gravity (به عنوان مطالعه موردی) در یک سطح (لوله) حذف شده با تقاضای فازی پرداخته شده است و در مدل چهارم بهینه سازی شبکه توزیع آب شهر جنگل با تقاضای فازی انجام شده است که در این دو مدل (اخیر) با فازی نشان دادن هد قابل قبول گره ها، تقاضای گره ها (با تابع عضویت مثلثی) و هدهای در دسترس گره ها (با تابع عضویت تقریباً مثلثی) و با استفاده از ارتباط بین هدهای در دسترس و هد قابل قبول محدودیت های فازی به محدودیت های قطعی تبدیل شده اند. در مدل اول هزینه بهینه بدست آمده برای شبکه های توزیع آب دو حلقه ای، هانوی و نیویورک برابر با کمترین مقدار بدست آمده توسط محققان پیشین است، همچنین نتایج این مدل کاهش 31% هزینه شبکه منوجان را نسبت به طرح اولیه اجرا شده نشان می دهد. نتایج مدل دوم بیانگر موثر بودن روش مطرح شده در برخورد با عدم قطعیت پارامترهای ورودی شبکه توزیع آب است. نتایج حاصل از مدل سوم و چهارم نیز نشان دهنده کاهش هزینه بهینه با کاهش عدم قطعیت در میزان تقاضا و افزایش هزینه بهینه مدل سوم (به خاطر جبران شرایط حذف هر یک از لوله ها از شبکه) نسبت به مدل چهارم است.

رودخانه¬ها به مثابه شریان¬های اصلی حیات کلیه سازه¬های آب کشور محسوب می¬گردند و بدین علت حفاظت و بهره¬برداری بهینه از آنها از اهم مسوولیت¬های وزارت نیرو می¬باشد. رودخانه¬ها به عنوان یکی از اصلی¬ترین منابع در دسترس برای تامین آب شیرین همواره در طول تاریخ مورد توجه بشر قرار گرفته¬اند. معمولا انتقال جریان در مسیر رودخانه¬ها همراه با فرسایش و رسوب¬گذاری است. به طور کلی فرسایش و رسوب¬گذاری باعث تغییرات عمده¬ای در ظاهر و نحوه شکل¬گیری سرشاخه¬ها و مشخصات دیگر حوزه- ی آبریز می¬شوند. فرسایش به صورت طبیعی در بستر و کناره¬ی رودخانه¬ها وجود دارد. این فرآیند می¬تواند باعث تغییر در مقطع هندسی رودخانه و نیز تغییر در ریخت شناسی آن گردد. تغییرات ذکر شده خود عامل تغییر در ساختار جریان گردیده و افزایش فرسایش و تولید رسوب را به دنبال خواهد داشت. استخراج روابط ریاضی حاکم بر پدیده انتقال رسوبات بسیار پیچیده است. برای شبیه سازی این چنین پدیده¬هایی، می¬توان از روش¬های داده محور استفاده نمود. یکی از انواع این روش¬ها، روش کنترل گروهی داده-ها که یک رویکرد خود سازماندهی داده بوده و به عنوان روشی برای شناسایی روابط غیر خطی بین متغییرهای ورودی و خروجی به کار می¬رود. ترکیب روش gmdh با الگوریتم جستجوی هارمونی hs منجر به ایجاد شبکه هوشمند جدیدی به نام hs_gmdh می¬گردد. در مطالعه حاضر مدل¬هایی جهت برآورد نرخ انتقال رسوب در سیستم رودخانه¬ای بر مبنای روش¬های هوشمند و داده محور gmdh وشبکه hs_gmdh در محیط نرم افزارmatlab توسعه داده شده اند. مدل¬های توسعه داده شده با سری زمانی آشوبی مکی گلاس صحت سنجی شده اند و سپس جهت اعتبار سنجی و کاربرد مدل های توسعه داده شده از داده های دبی جریان و رسوب ایستگاه سیرا در رودخانه کرج مربوط به سال¬های 1346تا 1386 استفاده شده است بررسی کارایی مدل ها با استفاده از یک سری شاخص های آماری نظیر میانگین مربعات خطای نسبی(msre)، میانگین درصد خطای نسبی(mpre)، ضریب nash sutcliffe و انحراف نسبی(rb) استفاده شده است نتایج حاصل از این دو روش حاکی از عملکرد بالای این روش ها به ویژه مدل توسعه داده شده gmdh با تابع غیر خطی نسبت به سایر الگوریتم ها می باشد.

امروزه سدها نقش موثری در توسعه صنعت آب دارند. در کشور ما سدهای زیادی ساخته شده که عمده آنها سدهای خاکی و پاره سنگی می باشند. کنترل ایمنی و پایداری سدهای خاکی از نظر امنیت اجتماعی و اقتصادی، از اهمیت بسزائی در دوره بهره برداری برخوردار است. برای این منظور، پس از ساخت سدهای خاکی پارامترهای فیزیکی مهمی در آنها اندازه گیری می شوند که از مهم ترین آنها، جابجایی ها و تغییرشکل ها است. سد خاکی ?? خرداد برای نخستین بار با استفاده از خلاقیت های فنی و علمی کارشناسان و متخصصین ایرانی و نیز امکانات موجود اجرایی کشور احداث شده است. این سد از جمله اولین سدهای ایران است که در زمان خود، لوازم اندازه گیری پیشرفته در حجمی نسبتا زیاد در آن نصب شده است. آنچه در این نوشتار ارائه می شود، آنالیز استاتیکی سد 15 خرداد با استفاده از روش المان محدود و مقایسه نتایج آن با داده های واقعی است. در این تحقیق برای شبیه سازی رفتار سد از نرم افزار plaxis که یک نرم افزار قدرتمند بر پایه روش المان محدود می باشد، استفاده شده است. از انواع مدل های رفتاری خاک قابل استفاده در نرم افزار، مدل رفتاری خاک سخت شونده استفاده شده است که اثر اتساع را نیز در رفتار خاک اعمال می کند. تحلیل ها به صورت دو بعدی و در شرایط کرنش مسطح بوده و برای ارزیابی صحت نتایج، داده های بدست آمده از تحلیل عددی با داده های اندازه گیری شده مقایسه گردید.نتایج بدست آمده نشان داد که تطابق نسبتاً مناسبی بین داده های تحلیل عددی با داده های مشاهده ای(با ضریب همبستگی بیش از 96/0) وجود دارد. رفتارنگاری سد در دوره بهره برداری حاکی از روند منطقی رفتار سد از نظر جابجائی قائم می باشد ولی بعلت عدم تحکیم کامل، هنوزهم این جابجائی ها ادامه داشته و به حد پایداری کامل نرسیده است. همچنین بررسی نشست سد در راستای محورهای طولی، نشست تقریباً متقارن آن را نشان داد. با استفاده از روش عددی میزان جابجائی های افقی نیز محاسبه شده است اما بدلیل عدم قرائت داده های انحراف سنجی (بعلت فقدان سوند انحراف سنجی) امکان کنترل صحت نتایج جابجائی های افقی با داده های واقعی وجود نداشته است.

تحقیق حاضر تاثیرات تغییر اقلیم را بر خشکسالی کشاورزی بررسی نموده است. برای این کار داده های دما و بارندگی 76 ایستگاه سینوپتیک از سایت سازمان هواشناسی کشور اخذ و نقشه پهنه یندی آن بر اساس شاخص شناسایی خشکسالی بررسی شده است. همچنین داده هایشبیه سازی شده برای ایستگاه ها نیز به همین صورت پهنه بندی شده است. در نهایت پیش بینی و بررسی های لازم انجام شده است.

هدف اصلی در این تحقیق مدیریت و برنامه ریزی جامع در راستای استفاده بهینه از منابع آب موجود سد بافت، با استفاده از نرم افزارweap و تأمین تقاضا در بخش های مختلف کشاورزی، صنعتی و شرب، با توجه به رشد نیاز آنها در آینده می باشد. به همین منظور ابتدا سد بافت در محیط مدل weap شبیه سازی شد و مدل برای شرایط پایه و هشت سناریوی مختلف طرح های توسعه اجرا گردید. با توجه به نتایج بدست آمده برای سناریوی تقاضای شهری (در این تحقیق به عنوان سناریو پایه شناخته شد)، این سد به تنهایی پاسخگوی تمام نیازهای تعریف شده به طور کامل در افق طرح (1415-1389) نمی باشد، مگر با اعمال اقداماتی مدیریتی در قالب سناریوها،که باعث کاهش مصرف آب در بخش های مختلف تقاضا شود

در این مطالعه اثر تغییر اقلیم بر سیستم های برداشت آب از حوزه آبریز گرگانرود مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که بارش و دما از عوامل اصلی اقلیم می باشد در این تحقیق داده های بارش، دمای حداقل و حداکثر و ساعت آفتابی در دوره زمانی 2011-1981 میلادی و بازه زمانی روزانه، در 9 ایستگاه تبخیرسنجی منتخب در حوزه آبریز گرگانرود در استان گلستان مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا با انتخاب مدل مولد اقلیم lars-wg به بررسی کارایی آن پرداخته شد.سپس داده های روزانه متغیرها برای دوره زمانی2011-2030 میلادی تحت سه سناریوی اقلیمی پیش بینی گردید. نتایج، کاهش بارندگی در فصل خشک سال (مرداد تا آبان) در ایستگاه های واقع در شرق حوزه آبریز و در ماه های شهریورتا آبان در ایستگاه های واقع در غرب آن، را نشان داد. پس از واسنجی مدل hec-hms برای دوره زمانی 2007-2009، مدل پیوسته بارش رواناب با استفاده از روش محاسبه رطوبت خاک (sma)اجرا شد. پس از آن وضعیت تامین آب در نقاط تقاضای سطح حوزه در سه سناریوی مدیریتی با استفاده از مدل weap مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در این سناریو، 60 درصد تقاضای سالانه از رودخانه تأمین می شود. در سناریوی دوم با توجه به وقوع تغییرات اقلیمی و کاهش آبدهی رودخانه ها در بازه آماری 2011-2030، تأمین نیاز حوضه به 42 درصد کل تقاضای سال می-رسد. در سناریوی سوم پس از بهره برداری از سدهای در حال ساخت، با ذخیره سازی آب مازاد در ماه های پرآب، درصد تامین آب افزایش می یابد بطوریکه 47 درصد تخصیص مجاز سالانه کل حوضه تامین خواهد شد.

یکی از مهم ترین اهداف تحلیل شبکه توزیع آب محاسبه پارامتر های هیدرولیکی از جمله دبی، هد و سایر موارد مربوط به شبکه می باشد. هرچه محاسبه این پارامترها دقیق تر باشد تصویر واقعی تری از عملکرد شبکه بدست خواهد آمد. اما در بیشتر مواقع ممکن است شبکه مورد مطالعه با مشکل رو به رو شود، در این صورت آنالیزها ونتایج مربوط به سیستم با خطا مواجه خواهد شد. از جمله این موانع می توان به دو مورد اشاره کرد: 1- نقصان فشار در شبکه مورد مطالعه. 2- وجود عدم قطعیت در پارامتر های ورودی. این دو مسئله سبب تحلیل نامطلوبی از عملکرد شبکه خواهد شد. به همین جهت در این مطالعه این دو موضوع مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی تأثیر نقصان فشار موجود در یک شبکه، قید تقاضای تابع فشار معرفی شده است در واقع با اعمال تابعی بین فشار و میزان تقاضای هر گره، تحلیل شبکه مورد نظر صورت گرفته است. سپس با استفاده از یک مطالعه موردی نتایج حاصل مورد بحث وآنالیز قرار داده شد. همچنین جهت بررسی تأثیر عدم قطعیت موجود در پارامتر های ورودی (ضریب زبری و میزان تقاضا) بر پارامتر های خروجی (دبی و افت لوله) از روش dsw استفاده شده است.

با توجه به تأثیر چرخه آب بر تمام جنبه های زندگی بشر منابع آب زیرزمینی به عنوان مهمترین منبع تأمین آب شیرین دارای اهمیت زیادی هستند. لزوم توجه به این منابع و جلوگیری از تخریب آنها نیازمند به رویکرد جامع و برنامه ریزی بلند مدت دارد. تراز سطح آب زیرزمینی عامل مهمی است که امکان قضاوت صحیح در مورد روند تغییرات آبخوان و مدیریت لازم را ایجاد می کند. در این تحقیق از اطلاعات ماهانه مربوط به 33 چاه مشاهده ای در دشت شهرکرد طی سال های 1378 تا 1389 به منظور مدلسازی سطح آب زیرزمینی استفاده شده است. در ابتدا رابطه مختصات دشت شهرکرد و تغییرات سطح آب زیرزمینی با روش های ماشین بردار پشتیبان (svm)، تحلیل تفکیک خطی (lda) و تحلیل تفکیک درجه دوم (qda) مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج حاکی از برتری ماشین بردار پشتیبان بر سایر روش ها بوده است. در ادامه، تراز سطح آب زیرزمینی دشت شهرکرد با مدل های رگرسیون خطی چند متغیره (mlr)، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (mlp) و مدل رگرسیونی ماشین بردار پشتیبان (svr) با توابع کرنل پایه شعاعی (rbf) و خطی (linear) پیش بینی شده است. با توجه به کارایی مدل های غیرخطی پرسپترون چند لایه و ماشین بردار پشتیبان در پیش بینی تراز سطح آب زیرزمینی نسبت به مدل خطی mlr، غیرخطی بودن رفتار سری زمانی آب زیرزمینی مسجل می شود. مقایسه نتایج دو روش svr حاکی از برتری تابع کرنل rbf بر حالت خطی داشته است.

چکیده ندارد.