بهینه سازی ضریب زبری مانینگ و تعیین رابطه دبی-اشل در رودخانه‏های چندشاخه‏ای

پایان نامه
چکیده

برآورد دقیق ضریب‏ زبری رودخانه‏ها همواره یکی از مسایل مهم و اساسی در مطالعات هیدرولیک مجاری روباز بوده است که باعث شده مطالعات گسترده‏ای جهت تعیین آن صورت پذیرد. با این وجود، تا به امروز تعیین دقیق این ضریب میسر نبوده است. در این تحقیق سعی بر ارائه روشی جدید و دقیق برای این ضریب بر پایه روش‏های بهینه‏سازی شده است. در کنار این مسئله، به تعیین رابطه‏ای بین عمق آب و دبی رودخانه پرداخته شد. از این رابطه می‏توان در برنامه‏ریزی‏های منابع آب(بررسی کیفیت آب، تخصیص آب مخزن به بخش‏های مختلف)، تعیین حداکثر رقوم سطح آب، پهنه‏بندی و کنترل سیلاب استفاده نمود. در این تحقیق مقدار ضریب زبری مانینگ و رابطه دبی-اشل با ترکیب روش بهینه‏سازی و مدل سازی هیدرولیکی، با استفاده از اطلاعات تراز سطح آب تعیین شده است. جهت مدل‏سازی هیدرولیکی از نرم‏افزار hec-ras در حالت جریان ماندگار و برای بهینه‏سازی از الگوریتم ژنتیک نرم‏افزار matlab استفاده شد. تابع هدف تعریف شده برابر با مجموع مربعات اختلاف بین مقادیر مشاهده‏ای و محاسبه‏ای تراز سطح آب انتخاب شد. در حل مسأله بهینه‏سازی ابتدا ضرایب زبری و دبی‏های فرضی را به نرم‏افزار hec-ras وارد کرده و پس از اجرای مدل، مقادیر تراز سطح آب در هر مقطع مشخص شد. اگر مقادیر بدست آمده از hec-ras به مقادیر مشاهده‏ای نزدیک بودند(به بیان دیگر اگر تابع هدف را براساس معیاری که از پیش تعیین شده حداقل نمود) در این صورت مقادیر ضرایب مانینگ و دبی‏های تولید شده مقادیری بهینه می‏باشند. در غیر این صورت این فرآیند با تولید مقادیر دیگری از ضرایب زبری مانینگ و دبی‏ها ادامه پیدا می‏کند تا جایی که تابع هدف حداقل گردد. در این تحقیق روند حل مسأله برای رودخانه‏های تک شاخه‏ای و چندشاخه‏ای انجام گرفت که نتایج حاکی از دقت بالا در تخمین ضرایب زبری و دبی‏ها دارد.

منابع مشابه

مدل بهینه سازی غیرخطی جهت تخمین ضریب زبری مانینگ

به طور کلی، توانایی شبیه سازی مناسب یک رودخانه بر اساس دانش مقدماتی نسبت این ضریب می باشد. اما معمولاً اطلاعات ما از خصوصیات رودخانه ی مورد مطالعه به منظور تخمین این ضریب کافی نمی باشد و همچنین بدست آوردن اطلاعات مورد نیاز در این زمینه نیز پرهزینه و زمانبر می باشد در فرآیند معمول مدل سازی یک رودخانه، ابتدا ضریب زبری آن به عنوان یک ضریب ثابت و معلوم به برنامه داده می شود و سپس برنامه اقدام به حل...

15 صفحه اول

تعیین منحنی دبی- اشل در مقاطع مرکب نامتقارن

اغلب مجاری طبیعی دارای مقاطعی هستند که با افزایش سطح آب در آنها مساحت مقاطع به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. این مقاطع دارای سیلاب دشتهای کم و بیش عریضی هستند. مقاطع مرکب دارای سیلابدشت بخصوص زمانیکه از هندسه نامتقارنی برخوردار هستند، پیچیدگیهای هیدرولیکی زیادی را به جریان تحمیل می کنند. تخمین منحنی دبی- اشل در این نوع از مجاری هیدرولیکی یکی از مسائل مهندسی رودخانه است. در این مقاله با استفا...

متن کامل

اثر توزیع المانهای زبری بر ضریب زبری مانینگ n

یکی از مهم ترین منابع اصلی تامین آب در سطح زمین رودخانه ها هستند. تخمین پارامترهای هیدرولیکی رودخانه ها برای ساخت و سازهای هیدرولیکی، کنترل سیلاب، طراحی کانالها، محافظت کنارها و امثال آنها ضروری است. افزایش دقت در تخمین این پارامترها از یکسو وکاهش هزینه های ساخت از سوی دیگر در زمینه کنترل سیلاب، سبب تامین امنیت جانی بیشتر می گردد. از مهم ترین پارامترهایی که در مطالعات و طراحی کانالهای باز و ساز...

15 صفحه اول

تخمین ضریب زبری مانینگ با استفاده از روش بهینه سازی هوشمند

بخش کشاورزی سهم عمده ای در مصرف آب در جهان دارد و با توجه به محدودیت هایی که وجود دارد، استفاده بهینه از آن ضروری می باشد. اگر برخی پارامترهای طراحی به درستی در محاسبات قرار نگیرد باعث بروز خطاهای بسیاری در شبکه های انتقال آب می شود. ضریب زبری مانینگ یکی از پارامترهای مهم و حائز اهمیت در طراحی سازه های انتقال آب می باشد. با توجه به اینکه روش های تحلیلی برای تخمین این ضریب وجود دارد ولی چون این ...

15 صفحه اول

برآورد ضرایب نفوذ و ضریب زبری مانینگ در دو رژیم جریان پیوسته و کاهشی

با توجه به اینکه هنوز درصد بالایی از اراضی کشاورزی به صورت سطحی آبیاری می‌شود یافتن راه‌حلی به منظور اصلاح روش‌های مذکور با هزینه‌هایی به مراتب کمتر از آبیاری تحت فشار ضروری به نظر می‌رسد. ضریب زبری مانینگ و معادله نفوذ از مهمترین پارامترهای ارزیابی سامانه آبیاری سطحی است. ضرایب معادلات نفوذ نقش اساسی در ارزیابی و طراحی سامانه‌های آبیاری دارند؛ به همین دلیل برای افزایش بازده آبیاری ضروری است که...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده فنی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023