پایان نامه های کارشناسی ارشد > عمران - مهندسي آب
Abstract
Direct losses of the episodic flood events, whether of life or property in north of Tehran (capital city of I.R.Iran) confirm that watershed management has to review on flood control projects, and they should consider of the episodic hyperconcentrated flows in the mountainous north
of Tehran. Identification of unconsolidated material sources was done through application of remote sensed data, aerial photos, and field observation. Available geologic, soil, topographic maps, and hydrometric, and climatic records were the other required data that by application of GIS
approach contribute for preparing risk-zoning map for mud and debris flows.
Occurrences of mudflows are reported in Kan watershed but no large mudflow deposits are found. Mass movement deposits are limited to a few rockflow deposits, and shallow soil flows. In adjacent catchments with the same lithology and relief, one large rockflow and mudflow deposits were found.
Scree slopes are the dominant factors for originating mudflows because they contain large quantities of debris. Most scree slopes occur within 1400 meters distance far from the incising river network. The slope steepness of the screes varies much, up to 70 degrees. The composition of the screes is highly variable, as expected with the large range of slope steepness. The NDVI values give an indication of the percentage of fine-grained materials of the screes. uspended loads of high discharges can be more than 10 mg/L, indicate episodic large supply of sand, silt, and clay.
By stereo-aerial photo interpretation, a risk-zoning map was made. The high-risk zone consists of screes, active soil flows, slope with thin screes, and debris (old mass wasting deposits). The moderate zone consists predominantly of dip slopes, and the low risk zone includes scarp slopes, slopes with steep dips, thin local screes, and valley fill. The
“Infinite Slope Analysis” method was used to make a prediction of future risks with various recurrence intervals of 24 hours rainfalls. Analysis indicates the potential amount of unconsolidated materials that can be entrained to form
mudflow.
ملاحظات: این پایان نامه کارشناسی ارشد، در موسسه بین المللی رصد زمین و اطلاعات زمین در هلند انجام شده است و به بحث سیلاب در شهر تهران می پردازد.
چكيده
برخي از روشهاي حل مسائل بهينه سازي، جوابهاي بهينه مطلق توليد نموده و برخي ديگر تنها به جوابهاي خوب بسنده مي كنند. فلسفه پيدايش روشهايي كه قادر به رسيدن به جوابهاي در حد بهينه (و نه قطعا بهينه) مي باشند را مي توان در اين حقيقت دانست كه برخي از مسائل بهينه سازي NP-hard هستند. الگوريتمهاي فراكاوشي يك نام معمول براي روشهايي است كه عموما برگرفته از طبيعت هستند. در چند دهه اخير، اين روشها به عنوان يك ابزار جستجو و بهينه سازي در بسياري از حوزه ها، بطور عام و حوزه مهندسي به طور خاص توسعه يافته و مورد استفاده قرار گرفته اند. الگوريتم بهينه سازي جامعه مورچه ها (ACO) با الهام از رفتار جستجوي غذا در مورچه هاي طبيعي توسعه يافته و در دهه اخير در بسياري از مسايل مورد استفاده قرار گرفته است. در رساله حاضر چهار هدف عمده مد نظر بوده است. ابتدا معرفي مفاهيم اوليه الگوريتمهاي ACO صورت گرفته و نحوه مدلسازي مسايل با اين الگوريتمها با ذكر چند نمونه تشريح گرديده است. اين الگوريتمها نيز همچون ساير روشهاي جستجو و فراكاوشي، از مشكل همگرايي سريع و زودرس رنج مي برد. سعي گرديده است با معرفي سه فرايند ارتقاء فرامان، جايگزيني جزء مسير و دوباره سازي فرامان، پيشرفتي در زمينه همگرايي و افزايش مرغوبيت جوابها ايجاد گردد.
كارايي اين فرايندها در تركيب با يكديگر با مدلسازي چند تابع رياضي و نيز مساله بهره برداري مخزن تشريح گرديده است. هدف بعد در اين رساله، مدلسازي و حل مسايل بهره برداري سيستمهاي چند مخزنه در زمينه
مهندسي آب بود. عموما در اين مسايل كه با افزايش ابعاد و پيچيدگي آن، روشهاي بر پايه برنامه ريزي پويا به دليل نفرين ابعادي دچار مشكل مي گردند، روشهاي فراكاوشي همچون الگوريتمهاي ACO، جدا از پيچيدگيهاي حاصل از مدل غير خطي، كارايي مناسبي از خود به نمايش گذاشته اند. هدف نهايي اين رساله انطباق هرچه بيشتر الگوريتمهاي پيشنهادي ACO با مسايل پيوسته بوده است. در اين زمينه ابتدا فرايند دسته بندي مجدد معرفي گرديده است. اين فرايند در مسايل ساده بسيار كارا بوده اما هميشه اين احتمال را ايجاد مي نمايد كه در گامهاي اعمال آن محدوده بهينه مطلق از دست برود. جهت حل اين مشكل با استفاده از مفاهيم اوليه موازي سازي، الگوريتم چند جامعه اي در ظاهري جديد توسعه داده شد. با استفاده از اين الگوريتم چند جامعه اي پيشنهادي، فضاي جستجو به صورت ناهمگن و پويا گسسته سازي شده و احتمال از دست دادن محدوده بهينه مطلق بسيار كاهش يافت. كارايي اين الگوريتم در چندين مساله طراحي هيدروسيستمها كه مسايلي غير خطي، غير محدب و چند مرحله اي مي باشند بررسي گرديده است. عدم توفيق روشهاي بهينه سازي بر پايه گراديان و موفقيت الگوريتم پيشنهادي در حل چنين مسايل پيچيده، غير خطي و غير محدب، نشان از توانايي بالقوه الگوريتم دارد.
فهرست
فصل اول : كليات مقدمه
هدف تحقيق
دامنه و وسعت كار
فصل دوم : بررسي پيش زمينه و كارهاي انجام شده
مقدمه
الگوريتمهاي فراكاوشي
تقسيم بندي الگوريتمهاي فراكاوشي
روشهاي خط سير
جستجوي موضعي پايه
نورد شبيه سازي شده
جستجوي ممنوعه
روشهاي جستجوي موضعي اكتشافي
روشهاي بر پايه جمعيت
محاسبات تكاملي
الگوريتم بهينه سازي جامعه مورچه ها
كاربردهاي موجود ACO در مهندسي آب
فصل سوم : تشريح الگوريتم مورچه ها
پايه و اساس بيولوژيكي
روش تصميم گيري مورچه ها
بهنگام سازي فرامان
شباهتها و تفاوتهاي بين مورچه هاي واقعي و مصنوعي
گامهاي حل يك مساله با ACO
فصل چهارم : مدلسازي نمونه هايي از مسايل متفاوت با الگوريتم ACO
مقدمه
حداقل سازي تابع Ackley
حداقل سازي تابع Fletcher-Powell
تشريح مساله بهره برداري بهينه مخزن
گامهاي مدلسازي ACO در مساله بهره برداري مخزن
حل يك مساله واقعي بهره برداري مخزن به روش ACO
نحوه برخورد با جوابهاي غير ممكن
مساله بهره برداري مخزن برقابي
فصل پنجم : توسعه همگرايي، افزايش مرغوبيت جواب مقدمه
فرايند ارتقاء فرامان
جستجوي موضعي
دوباره سازي فرامان
كاربرد الگوريتم پيشنهادي
فرايند دسته بندي مجدد
فصل ششم : بهره برداري سيستم چند مخزنه با استفاده از الگوريتم جامعه مورچه ها
مقدمه
مدلسازي بهره برداري چند مخزنه با الگوريتمهاي ACO
بهره برداري سيستم چهار مخزنه با الگوريتمهاي ACO
بهره برداري سيستم ده مخزنه با الگوريتمهاي ACO
فصل هفتم : الگوريتم چند جامعه اي براي تصميم گيري در محيطهاي پيوسته
مقدمه
الگوريتمهاي چند جامعه اي
كاربرد الگوريتم چند جامعه اي پيشنهادي
كاربرد الگوريتم چند جامعه اي پيشنهادي در حوزه طراحي
طراحي سيستم خط لوله انتقال آب
طراحي تك مخزن برقابي
طراحي سيستم چهار مخزنه برقابي
فصل هشتم : خلاصه، نتيجه گيري و پيشنهاد كارهاي آتي
مقدمه
نتيجه گيري
پيشنهاد كارهاي آتي
زمينه توسعه الگوريتم
زمينه كاربرد الگوريتم در مهندسي آب
مراجع
ملاحظات: این گزارش رساله دوره دکترا است
