Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Safavi
حمیدرضا صفوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammadali Alijanian
محمدعلی علی جانیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Conjunctive Use Management of Surface Water and Groundwater with fuzzy logic
The approach of using water resources as a fundamental element of human life was investigated by sciences since past decades. The reorganization of parameters in the form of accordance with environment, policies, technical and economic estimation, and programming on water resources is called water resources management. The raising requirements of water by growth of population, improving of agricultural and industrial activities, limitation of renewable water resources, pollutions and the heavy costs of improving water resources are the results that the conjunctive use of groundwater and surface water as a main component for providing water needs A conjunctive use management of water resources problem has two parts, simulation and optimization, which must be solved. A point that could be considered in management problems is various uncertainties from different conditions of problem, error on metering or uncertainty on simulation. Decision makers use various method such as stochastic and statistic approach. The using of fuzzy logic for considering of vague and uncertainty conditions is improved lately. In this thesis, studying on conjunctive management of groundwater and surface water resources of Najafabad aquifer has been considered. Simulation and interaction between surface water and groundwater with appointing and precising of boundaries was simulated monthly by Groundwater Vistas 4.0 software for a six year period, 2000-2001 till 2005-2006. After simulation, the optimization on the case study was done.In order to optimization on the aquifer in order to minimize discrepancy between water requirements was performed by fuzzy dynamic programming. The notable point in optimization is consideration of various climate conditions and its influences on providing of water resources and water requirements. Thus with use of fuzzy infers systems based upon amount of release of Zayanderud dam, the amount of allocable water to irrigation networks, total implantable land in each part and the percent of various crops are investigated. This issue results that water requirement and allocable water resources are investigated with attention to water conditions. At the end tables of results for various usages of surface water and groundwater were prepared.
نحوه استفاده از منابع آب موجود در اکوسیستم به عنوان یکی از اساسی‌ترین عناصر چرخه حیات بشری از دیر باز موضوع بحث و بررسی علوم بوده است. شناخت پارامترهادر قالب تطابق با محیط اطراف، سیاست گذاریها، برآوردهای فنی و اقتصادی، تدبیر وبرنامه ریزی در محدوده منابع آب در یک کلام، مدیریت منابع آب گفته می شود. نیاز روز افزون به آب بر اثر افزایش جمعیت و توسعه فعالیتهای کشاورزی و صنعتی و محدودیت منابع آب تجدید شونده و قابل استحصال از یک طرف و مواجهه با مشکلات آلودگی و هزینه‌های سنگین پروژه‌های جدید و توسعه این منابع از طرف دیگر از جمله دلایلی هستند که بهره‌گیری ازمدیریت تلفیقی آبهای سطحی و زیرزمینی را به عنوان دو جزء اصلی تأمین کننده آب مطرح و ضروری نشان می دهند. در یک مسأله مدیریت تلفیقی منابع آب، دو جزء اصلی یعنی شبیه سازی حوضه مورد مطالعه و بهینه سازی آن بایستی در نظر گرفته و حل شود. نکته ای که در مسائل مدیریتی وارد می شود عدم قطعیت های متفاوت ناشی از شرایط متفاوت مسأله مثل؛ مبهم بودن شرایط مؤثر در حل مسأله، خطا در اندازه گیری و یا عدم قطعیت در مدل سازی باعث می شود که تصمیم سازان از روشهای مختلف آماری و استوکستیکی و یا اخیرا از ابزار فازی برای در نظر گرفتن شرایط مبهم و غیر قطعی در حل مسائل استفاده کنند. در این پایان نامه به طور خاص روی مدیریت تلفیقی منابع آب سطحی و زیرزمینی آبخوان دشت نجف آباد به عنوان مطالعه موردی تحقیق شده است. شبیه سازی و اندر کنش بین آب سطحی و زیرزمینی به همراه تعیین و تدقیق مرزهای آبخوان با استفاده از نرم افزار مدل سازی آب زیرزمینی Groundwater Vistas 4.0 برای داده های شش سال آبی متوالی 80-79 الی 85-84 به صورت ماهانه انجام گرفت. پس از شبیه سازی و تعیین ارتباط بین جریان های آب سطحی و زیر زمینی، بهینه سازی روی آبخوان مورد مطالعه انجام می گیرد. برای کنترل تراز سطح ایستابی در بهینه سازی نیاز به معادلات و نتایج مدل شبیه ساز در حالات مختلف است تا شرایط آبخوان در بهینه سازی در نظر گرفته شود. اما از آنجا که استفاده همزمان از مدل شبیه ساز در بهینه سازی باعث وقت گیر شدن و پیچیده شدن معادلات بهینه ساز می شود از یک روش برای تقریب مدل شبیه ساز و استفاده از آن در بهینه سازی استفاده می شود. به منظور در نظر گرفتن شرایط عدم قطعیت های موجود در اثر تقریب مدل شبیه ساز از رگرسیون خطی فازی استفاده شد.بهینه سازی به صورت برنامه ریزی پویای فازی روی آبخوان مورد نظر با هدف حداقل شدن اختلاف بین نیاز آبی ومنابع آب قابل تخصیص انجام گرفت که در آن قیود سیستم های تأمین آب و نیز کنترل سطح ایستابی که از رابطه تقریبی مدل شبیه ساز بدست می آید در نظر گرفته شد. نکته قابل توجه در بهینه سازی در نظر گرفتن شرایط متفاوت اقلیمی و تأثیر آن بر تغییرات منابع آب قابل تأمین ونیاز آبی است که با استفاده از قوانین اگر-آنگاه فازی انجام شد. لذا با استفاده از سیستم استنتاج فازی و بر اساس میزان خروجی سالانه از سد زاینده رود مقادیر آب سطحی قابل تخصیص به شبکه های آبیاری منطقه، کل سطح زیر کشت در هر ناحیه و همچنین میزان درصد تمایل به کشت محصولات مختلف تعیین گردید. این موضوع باعث می شود که نیاز آبی و منابع آب سطحی قابل تخصیص با توجه به شرایط آبی محاسبه شده و در روند بهینه سازی در نظر گرفته شود. در نهایت جداول نتایج برای حالت های مختلف بهره برداری از آب های سطحی و زیر زمینی ارائه گردیده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی