دانلود پایان نامه درمورد مسائل زیستمحیطی و توسعه اقتصادی


Widget not in any sidebars

شکل ‏510: هیستوگرام خطای دادهها در مدل ثانویه LSSVM 82
شکل ‏511: هیستوگرام خطای دادهها در مدل نهایی LSSVM 82
شکل ‏512: هیستوگرام خطای دادهها در روش انجلاند و هانزن 83
شکل ‏513: هیستوگرام خطای دادهها براساس روش یانگ 83
شکل ‏514: نمودار پراکندگی دادههای آموزشی 88
شکل ‏515: نمودار پراکندگی دادههای آزمون 89
فهرست جداول
جدول ‏41: نمونهای از نگاشت الگوها به فضای ویژگی 38
جدول ‏42: : مثالی از دادهها برای رگرسیونگیری آنها به وسیله SVR 49
جدول ‏43: منابع مربوط به دادههای مورد استفاده و نحوه تقسیم آنها به سه بخش 61
جدول ‏44: میانگین و انحراف معیار پارامترهای ورودی 65
جدول ‏5-1: مقایسه رویکرد نخست (LSSVR) با رویکردهای متداول از طریق شاخصهای آماری 84
جدول ‏52: مقادیر واسنجی شده پارامترهای مربوط به الگوریتم بهینهیابی اجتماع ذرات 87
جدول ‏53: سایر معلومات الگوریتم پرندگان 87
جدول ‏54: مقادیر همگرا شده ضرایب مربوط به معادله پیشنهادی برآورد کل رسوبات کف 88
جدول ‏55: نتایج حاصل از الگوریتم اجتماع ذرات از نگاه آماری 89
جدول ‏56: نتایج حاصل از تحلیل حساسیت مدل LSSVM 92
جدول ‏57: همبستگی متغیرهای ورودی به یکدیگر و اثر حذف آنها بر روی مدل 94
مقـدمـه
طرح مسأله
توسعه اقتصادی و مدنی یک جامعه تا حد زیادی متناسب با توانایی بیشینه کردن منافع و کمینه کردن زیان ناشی از رودخانهها است. رودﺧﺎﻧـﻪﻫـﺎ ﻫﻤﻮاره ﺑﺎ ﭘﺪﻳﺪهﻫﺎی ﻓﺮﺳﺎﻳﺶ و اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب ﻣﻮاﺟـﻪ ﻣـﻲﺑﺎﺷـﻨﺪ و سطح مقطع، پروفیل طولی، جهت و الگوی جریان خود را از طریق فرایندهای انتقال رسوب، آبشستگی و رسوبگذاری تنظیم میکنند. برای توسعه پایدارِ اقتصادی و فرهنگی در طول رودخانه، لازم است که اصول پایهای انتقال رسوب و برآورد آن فهمیده شود. این اصول میتوانند برای حل مسائل زیستمحیطی و مهندسی در رابطه با حوادث طبیعی و فعالیتهای بشری به کار برده شوند. در فعالیتهای بشری من جمله؛ کشاورزی، دامداری، توسعه صنایع و توسعه شهری ونیز معادن، وضعیت طبیعی خاک و نباتات به طرز چشمگیری دستخوش تغییرات شده و بدون اعمال کنترل دقیق معمولاً منجر به فرسایش غیر طبیعی خاک میگردد. ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ، در ﻫﻴـﺪروﻟﻴﻚ رودﺧﺎﻧـﻪ و ژﺋﻮﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژی آن، ﺑﺮرﺳﻲ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺣﻤﻞ رﺳﻮب ﺟﺮﻳﺎن و ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﻧﺘﻘﺎل رﺳـﻮب از اﻫﻤﻴـﺖ وﻳـﮋهای ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ.
علم انتقال رسوب به رابطه متقابل بین جریان آب و ذرات رسوب میپردازد. اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب و رﺳﻮبﮔﺬاری، ﭘـﻲآﻣـﺪﻫﺎﻳﻲ ﭼـﻮن اﻳﺠـﺎد ﺟﺰاﻳـﺮ رﺳـﻮﺑﻲ در ﻣـﺴﻴﺮ رودﺧﺎﻧﻪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﻇﺮﻓﻴﺖ اﻧﺘﻘﺎل ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎی ﺳﻴلاﺑﻲ، ﻛﺎﻫﺶ ﻋﻤﺮ ﻣﻔﻴﺪ ﺳﺪﻫﺎ و ﻇﺮﻓﻴﺖ ذﺧﻴﺮه ﻣﺨﺎزن، ﺧﻮردﮔﻲ ﺗﺄﺳﻴﺴﺎت ﺳـﺎزهﻫـﺎی رودﺧﺎﻧـﻪای و وارد ﺷـﺪن ﺧـﺴﺎرات ﺑـﻪ اﺑﻨﻴـﻪ آﺑـﻲ و ﻣـﺰارع، رﺳﻮبﮔﺬاری در ﻛﻒ ﻛﺎﻧﺎل و ﺑﺴﻴﺎری ﻣﺴﺎئل و ﻣﺸﻜلات دﻳﮕﺮ را درﺑﺮ دارد. از طرفی رسوبات معلق کیفیت آب را برای مصارف بشری تحت تأثیر قرار میدهد. مواد معلق معدنی و آلی نه تنها فاکتور اصلی در آلودگی آب هستند بلکه به عنوان عامل منتقل کننده سایر آلودگیها از قبیل؛ سموم کشاورزی و یا میکروبهای مضر عمل میکنند. ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ ﺑـﺎ ﺗﻮﺟـﻪ ﺑـﻪ ﻟﺰوم اﻃلاع از ﻣﻴﺰان رﺳﻮﺑﺎت ﺣﻤﻞ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺟﺮﻳﺎن رودﺧﺎﻧـﻪ در ﻃﺮاﺣـﻲ ﺳـﺎزهﻫـﺎی رودﺧﺎﻧـﻪای، ﺿﺮورت ﺑﺮآورد ﺑﺎر رﺳﻮب رودﺧﺎﻧﻪﻫﺎ ﺑﻪروﺷﻨﻲ ﺗﺒﻴﻴﻦ ﻣﻲﺷﻮد. حرکت رسوب در رودخانهها به دلیل اهمیت آن برای فهم هیدرولیک رودخانه، مهندسی رودخانه، مورفولوژی رودخانه و مباحثی از این قبیل توسط مهندسین هیدرولیک و نیز زمینشناسان مطالعه شده است. انتقال رسوب مسألهای پیچیده بوده و اغلب دارای روابطی تجربی یا نیمهتجربی هستند. اکثر روابط تئوری بر پایه فرضیات ایدهآل و ساده شدهای هستند به طوری که بتوان نرخ انتقال رسوب را به وسیله یک یا دو فاکتور غالب از قبیل دبی آب، متوسط سرعت جریان، شیب انرژی و تنش برشی تعیین کرد. از رویکردهای مختلفی برای حل مسائل مهندسی استفاده شده است و روابط عددی متنوعی نیز منتشر شده است. نتایج بدست آمده از رویکردهای مختلف اغلب تفاوت شدیدی با یکدیگر و با مشاهدات میدانی دارند. بالنتیجه هیچ یک از روابط انتقال رسوب سنتی به دلیل عدم ارائه یک رویکرد فراگیر و مدنظر قرار ندادن کلیه متغیرهای مؤثر در محاسبات دبی رسوب، برآورد رسوب با دقت بسیار پایینی صورت میگیرد.
در تحقیق حاضر از روشهای هوش مصنوعی برای برآورد مقدار کل بار رسوبی کف بر اساس متغیرهای هندسی جریان و رسوب و نیز متغیرهای هیدرولیکی جریان استفاده میشود که در واقع میتوان گفت اکثر متغیرهای مؤثر در فرسایش و انتقال رسوب به عنوان ورودی به مدل داده شده و نتایج حاصله از این روش با نتایج بدست آمده از روشهای سنتی مقایسه میشود.
ضرورت انجام تحقیق
با توجه به مطالعات بسیاری که در زمینه مسائل انتقال رسوب انجام گرفته است، بعضی از آنها نیازمند تحلیلهای تئوری و تعدادی بر پایه روشهای تجربی بوده و در بسیاری از موارد ترکیبی از رویکردهای تئوری و تجربی مورد نیاز است. اکثر روشهای تئوری بر اساس بعضی از فرضیات ایدهآل و ساده شده هستند به طوری که نرخ انتقال رسوب براساس یک یا دو فاکتور غالب از جمله؛ دبی جریان، متوسط سرعت جریان، شیب انرژی و یا تنش برشی تعیین میشود. معادلات بسیاری منتشر شده است. هر کدام از این روابط توسط دادههای آزمایشگاهی محدود و در بعضی از موارد براساس دادههای میدانی به دست آمدهاند. نتایج به دست آمده از روابط مختلف اغلب با یکدیگر و با مقادیر مشاهداتی اختلاف فاحشی دارند. بالنتیجه هیچ کدام از روابط انتقال رسوب مقبولیت عام را، به خصوص در رودخانهها، در پیشبینی نرخ انتقال رسوب نداشته و تنها در شرایط خاص جواب قابل قبولی را ارائه میدهند. اگر بخواهیم به طور خلاصه روابط مهم انتقال رسوب را بیان کنیم، به غیر از رویکردهای احتمالاتی و رگرسیونی، میتوان آنها را، با فرض اینکه نرخ یا غلظت انتقال رسوب میتواند از طریق یک متغیر غالب تعیین شود، به صورت یکی از فرمهای زیر بیان نمود:
(‏11)