تدقیق مدلسازی هیدرودینامیک جریان خلیج فارس با استفاده از واسنجی خودکار

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده عمران
  • نویسنده زهرا رنجی
  • استاد راهنما محسن سلطانپور
  • سال انتشار 1392
چکیده

تعریف مدلسازی از جهاتی مشابه با تعریف هنر از دیدگاه پابلو پیکاسو است. یک اثر هنری انعکاس دهنده ی «بخشی از حقیقت» است و نه تمام آن. یک مدل عددی هیچ وقت نمی تواند حقیقت محض باشد، اما می بایست به اندازه ی کافی دربرگیرنده ی حقیقت مفاهیم طبیعی باشد. پس انتظاری که از یک مدل عددی می رود، پیش بینی تمام عیار حرکت آب نیست، بلکه بهترین و نزدیکترین نتیجه به واقعیت است. در مدل شبیه ساز عوامل زیادی سبب ورود عدم قطعیت به مدل می شوند. بهینه نبودن مقادیر پارامترها، قطعی نبودن شرایط مرزی، فرضیات ساده کننده برای حل معادلات حاکم بر مدل، نحوه ی گسسته ساختن شبکه ی مدلسازی و ... عواملی هستند که نتایج مدل را از شرایط واقعی دور می سازد. رویکرد این رساله در کاهش این عدم قطعیت ها و نزدیک تر ساختن هرچه بیشتر نتایج مدل به داده های مشاهداتی است که سبب می شود توانایی مدل در نمایش فرایندهای طبیعی افزایش یابد. روش های مختلف بهینه سازی برای بهینه کردن عملکرد مدل و کاهش عدم قطعیت ها به کار گرفته می شوند. یکی از این روش ها واسنجی خودکار است. واسنجی خودکار از اوایل سال 1970 بر روی مدل های بارش-رواناب برای شبیه سازی حوضه ی رودخانه اعمال گردیده است. به دلیل زمان بر بودن فرایند واسنجی خودکار، غالبا کاربری این روش محدود به مدل هایی شده است که واسنجی دستی آن ها امکان پذیر نباشد؛ مدل هایی نظیر مدل های هیدرولوژیکی رودخانه ها و آب های زیرزمینی که پارامترهای زیادی در کارکرد صحیح مدل تاثیرگذار هستند. در مدل های هیدرودینامیکی که برای شبیه سازی محیط های دریایی به کار می روند، تاکنون واسنجی مدل از طریق سعی و خطا و به صورت دستی با مقایسه ی چشمی نتایج مدل و داده های مشاهداتی انجام گرفته است. یکی از دلایل استفاده از روش های دستی، محدود بودن پارامترهای موثر بر مدل نسبت به مدل های هیدرولوژیکی ارزیابی می شود. موثرترین پارامترها در مدل های هیدرودینامیکی که برای شبیه سازی جریان در محیط های دریایی به کار می روند، عبارتند از زبری بستر دریا و نیز لزجت آشفتگی . هم چنین در این بین عدم قطعیت هایی نظیر شرایط مرزی در مرز باز و عمق آب حضور دارند که نمی توان از تاثیر آن ها چشم پوشی کرد. عدم قطعیت مرز باز به دلیل قطعی نبودن داده هایی است که به عنوان ورودی در این مرز اعمال می گردند و عدم قطعیت هیدروگرافی بستر دریا ناشی از خطاهای اندازه گیری عمق آب می باشد. علاوه بر موارد گفته شده، مواردی نظیر ابعاد مش و بازه های زمانی که کنترل کننده ی پایداری مدل نیز هستند، بر دقت مدل تاثیر دارند که می بایست مدل نهایی به گونه ای تنطیم شود که نتیجه ی آن وابسته به این دو عامل نباشد. در پژوهش پیش رو از میان عوامل فوق تنها به نامشخص بودن میزان ضریب زبری پرداخته و با توجه به تنوع تغییرات عمق و نیز توزیع رسوبات در خلیج فارس، زبری متغیری در این محدوده لحاظ می گردد. سپس آنالیز حساسیتی برای تعیین حساس ترین پارامترها انجام شده و نهایتا برای تدقیق بیشتر مدل، مقادیر زبری این پارامترها، توسط واسنجی خودکار تعیین می شود؛ به این دلیل که واسنجی همزمان آن ها به صورت دستی امکان پذیر نخواهد بود. نهایتا مزایا و معایب استفاده از واسنجی با توجه به نتایج به دست آمده بررسی می گردد.

منابع مشابه

تاثیر جریان هیدرودینامیک در کج شدگی سطح تماس نفت - آب مخزن آهکی سروک در میدان سیوند، خلیج فارس

تعیین عمق سطح تماس سیالات و عوامل تأثیرگذار در کج شدگی آن در کاهش ریسک حفاری و طرح های توسعه ای در میدان ازاهمیت بسزایی برخوردار می باشد. در مطالعه حاضر سطح تماس نفت- آب در تمامی چاه های میدان سیوند با استفاده ازنمودارهای پتروفیزیکی تعیین شد و جهت تأیید عمق مذکور از نمودارهای فشار سنجی ) (RFTکمک گرفته شد. با ترسیمنقشه های هم ارزش سطح تماس و همچنین نقشه های تطابقی چاه ها در جهات مختلف میدان؛ تما...

متن کامل

تدقیق جداسازی جریان پایه با استفاده از آبدهی ماهانه طبیعی شده

در مطالعات هیدرولوژی رژیم رودخانۀ طبیعی در نظر گرفته می‌شود که به‌دلیل توسعۀ کشاورزی و صنعت و دیگر مصارف در بسیاری از حوضه‌های کشور به‌ویژه حوضه‌های میانی چنین فرضی صحیح نیست. لازمۀ جداسازی جریان پایۀ رودخانه، دسترسی به رژیم طبیعی رودخانه در مقیاس زمانی روزانه است که با توجه به محدودیت روش‌های طبیعی‏سازی، آبدهی طبیعی در مقیاس زمانی سالانه و درنهایت ماهانه قابل محاسبه است. این مسئله سبب شده تخمی...

متن کامل

مدلسازی سه بعدی تخلخل با استفاده از روش شبیه سازی گوسی متوالی در یکی از میادین نفتی خلیج فارس

پارامتر پتروفیزکی تخلخل برای انجام مدل‌سازی سه بعدی مخزن و پیش‌بینی سناریوهای تولید برای تصمیم‌گیری‌های اقتصادی درخصوص مدیریت یک میدان یا یک مخزن نقش به‌سزایی دارد. در مطالعه حاضر، با استفاده از داده‌های حفاری 3 چاه(لاگ‌ها) و همچنین برای تخمین پارامتر پتروفیزیکی تخلخل از روش زمین آماری شبیه‌سازی گوسی متوالی مورد استفاده قرار گرفته است. روش گوسی متوالی جهت ایجاد مدل تخلخل به‌کار می‌رود. تکنیک گو...

متن کامل

واسنجی خودکار دو مدل بارش‌- رواناب تانک و SIMHYD با استفاده از الگوریتم ژنتیک

شبیه‌‏سازی روابط بارش- رواناب کانون اصلی توجه تحقیقات هیدرولوژی در دهه‌‏های گذشته بوده و مدل‏‏های زیادی برای این منظور پیشنهاد شده است. انتخاب مدل به هدف از مدل‌سازی و اطلاعات در دسترس بستگی دارد. در این مطالعه، عملکرد نسبی دو مدل یکپارچه و مفهومی تانک[1] و SIMHYD  مقایسه شد. در هر دو مدل ذکرشده محدودة تغییرات پارامترها زیاد است؛ در نتیجه، استفاده از روش سعی و خطا برای بهینه‌سازی پارامترها مشکل...

متن کامل

واسنجی خودکار دو مدل بارش - رواناب تانک و simhyd با استفاده از الگوریتم ژنتیک

شبیه ‏سازی روابط بارش- رواناب کانون اصلی توجه تحقیقات هیدرولوژی در دهه ‏های گذشته بوده و مدل‏‏های زیادی برای این منظور پیشنهاد شده است. انتخاب مدل به هدف از مدل سازی و اطلاعات در دسترس بستگی دارد. در این مطالعه، عملکرد نسبی دو مدل یکپارچه و مفهومی تانک[1] و simhyd  مقایسه شد. در هر دو مدل ذکرشده محدودة تغییرات پارامترها زیاد است؛ در نتیجه، استفاده از روش سعی و خطا برای بهینه سازی پارامترها مشکل...

متن کامل

مطالعه جریان عبوری از سد لاستیکی با بکارگیری هیدرودینامیک محاسباتی

سدهای لاستیکی ازجمله سازه ­های هیدرولیکی هستند که بر روی رودخانه ­ها احداث شده و نسبت به سازه­ های مشابه کم‌هزینه‌تر هستند. در این تحقیق، مدل‌سازی سد لاستیکی با سه فشار مختلف درون تیوپ (5/1 تا 3 کیلو نیوتن بر مترمربع) و سه دبی (5/1 تا 5/5 لیتر بر ثانیه) با کمک نرم‌افزار Flow-3D انجام‌ شده است. یک سد لاستیکی واقع بر روی کانال روباز با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی صحت­سنجی گردید و ضریب همبستگی حا...

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 صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده عمران

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023