پایان نامه ارشد عمران ارزیابی تأثیر پارامترهای هندسی هیدرولیکی سازه های آبی کانال آبرسان در شرایط غیرماندگار

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه ارشد عمران ارزیابی تأثیر پارامترهای هندسی هیدرولیکی سازه های آبی کانال آبرسان در شرایط غیرماندگار دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده :
یکی از مهمترین عوامل در شبکه های آبیاری که تأثیر تعیین کننده ای بر عملکرد هیدرولیکی کانال و سازه های وابسته دارد، وجود جریان های غیرماندگار است . وجود جریان های غیرماندگار باعث تغییرات دبی و عمق در زمان و مکان در سرتاسر شبکه و سازه های آبی موجود خواهد شد که تبعات گسترده هیدرولیکی در شبکه ایجاد می کند. همچنین از جمله عوامل تأثیرگذار بر بهبود عملکرد کا نال های آبیاری اجرای دقیق برنامه های تحویل و توزیع آب در کانال ها از طریق طراحی سازه های متعدد در طول شبکه می باشد . وظیفه تعین میزان تنظیمات سازه ها در شبکه کانال های آبیاری و عملکرد سازه بعهده سیستم کنترل است . جهت مطالعه و بررسی رفتار هیدرولیکی شبکه در مقابل با سیستم های کنترل و سازه ها و مطالعه و ارزیابی عملکرد جریانهای غیرماندگار، یکی از موثرترین روش ها، شبیه سازی ریاضی آنهاست . با توجه به طبیعت جریان غیرماندگار، و تعامل با این سیستم ها و استفاده از مدل های هیدرودینامیکی اجتناب ناپذیر است . برای تحقق این امر تهیه رابطه (دبی -اشل ) سیستم های کنترل و سازه های مربوطه به صورت تلفیقی با یک مدل هیدرودینامیکی ضروری است . اگر چه مدل های مذکور با امکان ارزیابی عملکرد کانالها اطلاعات مناسبی را برای مدیریت جریان غیر ماندگار فراهم می نمایند اما دستیابی به مناسبترین شیوه های مدیریتی نیازمند بهره گیری از روش های مؤثر و کارآمد بهینه سازی است .لذا در این تحقیق برای شبیه سازی کانال آبرسان و سازه های آن از مدل ۱۱ MIKE استفاده شد. برای آزمون و ارزیابی مدل، کانال خداآفرین از شبکه خداآفرین انتخاب شده است و با توجه به داده های محاسباتی پروفیل سطح آب مدل کالیبره شد و صحت آن مورد تأیید قرارگرفت. سپس با توجه به قابلیت مدل هیدرولیکی ۱۱ MIKE، ابتدا با حساسیت سنجی پارامترهای موثر در مدل درک صحیحی از رفتار جریان در شبکه بدست آمده و با شناسایی اجزای با حساسیت هیدرولیکی بیشتر پارامترهایی نظیر ضریب زبری مانینگ که معرف میزان افت انرژی و زبری کانال می باشد، بازه های مختلف شبکه کانال آبرسان به صورت مستقل یا وابسته با استفاده از روش های نوین بهینه سازی و الگوریتم بهینه سازی Shuffled تعیین شد. نتایج بدست آمده راهکارهای مدیریتی بهره برداری از جریانهای  غیرماندگار در کانال های آبیاری و سازه های آن مورد بحث و بررسی قرار گرفت که در این پایان نامه ارائه شده است.

چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 3
1)تعریف مسأله 4 -1
2)ضرورت انجام تحقیق 6 -1
3)اهداف تحقیق 8 -1
فصل دوم :مروری بر تحقیقات گذشته 9
-1 مقدمه 10 -2
-2 بررسی سوابق مطالعات جریانهای غیر ماندگار در شبکههای آبیاری از -2
دیدگاه بهرهبرداری و کنترل
11
-3 مشخصات سیستمهای کنترل 12 -2
-4 نوع کنترل 14 -2
-1 کنترل پس خورد 14 -4 -2
-2 کنترل پیش خورد 15 -4 -2
-3 کنترل ترکیبی 17 -4 -2
-5 جهت کنترل 17 -2
-6 تکنیک های طراحی 19 -2
19 p -1-6 تکنیک -2
23 MIKE -7 مدل های هیدرودینامیک و مدل 11 -2
-8 مدلهای بهینه سازی با شبیهسازی هیدرودینامیک 24 -2
و معرفی AutoCal و معرفی مدل MIKE فصل سوم : معرفی مدل 11
منطقه طرح
31
32 MIKE 1معرفی مدل 11 -3
ز
-1 حالات جریان 33 -1 -3
-2 تئوریهای بکارگرفته در مدل 34 -1 -3
-3 روش حل معادلات 36 -1 -3
-4 شرایط مرزی 40 -1 -3
-1-4 وضوح 40 -1 -3
-2-4 انتخاب شرط مرزی 40 -1 -3
-3-4 توصیف شرایط مرزی 40 -1 -3
-5 مقاومت بستر 43 -1 -3
-1-5 نسبت مقاومتی 44 -1 -3
-2-5 فاکتور مقاومت 44 -1 -3
-3-5 شعاع مقاومت 44 -1 -3
-6 شرایط پایداری 46 -1 -3
-1-6 ملا ک کورانت 47 -1 -3
-2-6 ملاک سرعت 47 -1 -3
-7 گام زمانی 48 -1 -3
-8 نحوه تعریف مقاطع عرضی 48 -1 -3
-9 شرایط اولیه 50 -1 -3
-10 افت انرژی 51 -1 -3
52 AutoCal 2)بخش دوم معرفی نرمافزار کالیبراسیون و بهینهسازی -3
53 AutoCal -1 راه اندازی برنامه -2 -3
53 Simulation Specification -2 منوی -2 -3
58 Model Parameters -3 منوی -2 -3
60 Objective Function -4 منوی -2 -3
-5 بهینه سازی 63 -2 -3
ح
63 Optimization Method -1-5 منوی -2 -3
68 Save Output File -6 منوی -2 -3
-7 خروجی های برنامه 69 -2 -3
-3 بخش سوم معرفی منطقه طرح 69 -3
فصل چهارم : اجرای مدل کانال آبرسان 72
-1 تهیه مدل 73 -4
-2 تعریف سازه ها 78 -4
-1 دریچه کنترل بالادست آمیل 80 -2 -4
-1-1 کاربردها و فواید 81 -2 -4
-2-1 حذف سرریز آّب 81 -2 -4
-3-1 مفاهیم عملکرد 82 -2 -4
-4-1 مشخصات هیدرولیکی 82 -2 -4
-5-1 کاهش 83 -2 -4
-6-1 کنترل کانال از بالادست 83 -2 -4
-2 مدلسازی آبگیرها 88 -2 -4
-3 مدلسازی سرریزها 90 -2 -4
فصل پنجم : ارائه نتایج 93
مقدمه 94
-1-5 تعریف سناریو 94
-2-5 آنالیز حساسیت 99
-1-2-5 کاربرد حساسیت هیدرولیکی در تعین دقت مورد نیاز برای کنترل سطح
آب
99
-2-2-5 کاربرد حساسیت هیدرولیکی در بررسی عملکرد هیدرولیکی سیستم
آبیاری
100
-3-2-5 معرفی شیوه آنالیز حساسیت و بررسی آن بر اساس تحقیقات قبلی 100
ط
-4-2-5 روند حل در این تحقیق 104
-3-5 بهینه سازی 108
-1-3-5 مقدمهای بر مدلهای بهینهسازی 108
-2-3-5 روش های بهینه سازی 109
111 SCE -3-3-5 الگوریتم
112 SCE -4-3-5 پارامترهای الگوریتم
-5-3-5 معیارهای توقف 112
112 SCE -6-3-5 مکانیزم الگوریتم
114 CCE -7-3-5 مکانیزم الگوریتم
116 AutoCal -8-3-5 بهینهسازی با مدل
-9-3-5 روش مونت کارلو 123
-10-3-5 تجزیه و تحلیل نتایج بهینهسازی 126
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات 128
نتیجه گیری 129
پیشنهادات 130
پیوست ها 131