شماره ركورد
31601
پديد آورنده
فائزه درخشان
عنوان
بررس نحوه و ميزان نفوذ شوري به اروندرود با استفاده از محاسبات نرم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران؛ گرايش سواحل، بنادر و سازههاي دريايي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/08/09
استاد راهنما
عباس يگانه بختياري - سيدمصطفي سيادت موسوي
استاد مشاور
محمدحسين كاظمينژاد
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
رودخانهي اروندرود يك رودخانهي جزر و مدي در مرز ايران و عراق است كه در پاييندست به خليج فارس تخليه ميشود. منابع اصلي تامين آب اين رودخانه، رودهاي دجله، فرات، كرخه و كارون است. در سالهاي اخير، شوري آب رودخانه به دليل كاهش دبي ورودي به رودخانه از بالادست و در نتيجه افزايش ميزان نفوذ آب شور دريا از خليج فارس افزايش يافته است. كاهش كميت و كيفيت آب تهديدي براي منابع آب منطقه بوده و فعاليتهاي اقتصادي، تجاري و ... منطقه را با چالش مواجه كرده است.
هدف از پاياننامهي حاضر بررسي ميزان اثرگذاري برخي از عوامل موثر بر ميزان شوري و پيشبيني شوري آب است. در اين راستا دادههاي چهار ايستگاه كارون، شمال اروندرود، محل تقاطع رودخانهها و جنوب اروند با استفاده از مدل شبكه عصبي MLP، سيستم نورو-فازي و يا ANFIS و مدلهاي درختي M5P و M5Rules تحت پنج سناريوي مختلف مدلسازي شده و نتايج به دست آمده از هر سناريو به صورت مجزا و به تفكيك ايستگاهها و مدلها مورد ارزيابي قرار گرفتهاند.
در سناريوي اول كه حالت پايهي تحقيق است، پارامترهاي سرعت جريان، عمق آب و دما پارامترهاي ورودي مدل و پارامتر شوري خروجي مدل است. در سناريوهاي دوم و سوم و چهارم به ترتيب پارامترهاي انحراف معيار دما، شوري يك گام قبل و هر دوي اين پارامترها به پارامترهاي ورودي مدل اضافه شدهاند. در سناريوي پنجم با ادغام دادههاي هر چهار ايستگاه در قالب يك فايل داده، سناريوهاي اصلي اول تا چهارم تحت عنوانهاي سناريوهاي فرعي اول تا چهارم پيادهسازي شدهاند. در سناريوي اول تا پنجم مقادير ميانگين RMSE تا دو رقم اعشار در مدل MLP به ترتيب برابر با 07/0، 06/0، 04/0، 03/0 و 09/0 psu و مقادير ميانگين RMSE مدل M5P به ترتيب برابر با 05/0، 06/0، 04/0، 03/0 و 08/0 psu و مقادير ميانگين RMSE مدل M5Rules به ترتيب برابر با 05/0، 05/0، 04/0، 03/0 و 07/0 psu است.
در يك جمعبندي كلي نتايج نشان دهندهي پاسخگويي بهتر مدلها به ترتيب در سناريوهاي اصلي و فرعي چهارم تا اول است. همچنين نتايج نشان داد كه مدل درختي M5Rules بهترين عملكرد را داشته و در جايگاههاي بعدي به ترتيب مدلهاي M5P و MLP قرار دارند. مدل ANFIS در مقايسه با نتايج ساير مدلها، بدترين عملكرد را داشته و براي مطالعهي حاضر نامناسب است. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه در بالادست رودخانه سرعت جريان بيشترين اثرگذاري را بر ميزان شوري داشته و با حركت به سمت پاييندست اثرات عمق آب بر شوري غالب است.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/09/06
عنوان به انگليسي
Investigation of saline water intrusion into Arvandrood using soft computing
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فائزه درخشان
چكيده به لاتين
The Arvand River is a tidal river located on the border between Iran and Iraq, discharging into the Persian Gulf downstream. Its main water sources are the Tigris, Euphrates, Karun, and Karkheh rivers. In recent years, the salinity of the river has increased due to the reduction in upstream inflow, leading to a higher intrusion of salty seawater from the Persian Gulf. The decrease in the quantity and quality of water poses a threat to the region's water resources and challenges economic, commercial, and other activities in the area.
The aim of this thesis is to examine the effects of various factors on salinity levels and to predict water salinity. For this purpose, data from four stations—Karun, North Arvand, Intersection of the rivers, and South Arvand—were modeled using the MLP neural network, neuro-fuzzy system (ANFIS), and M5P and M5Rules tree models under five different scenarios. The results obtained from each scenario were evaluated separately by station and model.
In the first scenario, which serves as the baseline for the research, the input parameters for the model are flow velocity, water depth, and temperature, while the output parameter is salinity. In the second, third, and fourth scenarios, the standard deviation of temperature, salinity from the previous step, and both of these parameters were added as input parameters to the model, respectively. In the fifth scenario, by merging data from all four stations into a single data file, the primary scenarios one to four were implemented as secondary scenarios one to four.
In a summary of the results, the average RMSE values up to two decimal places for the MLP model in scenarios one to five were 0.07, 0.06, 0.04, 0.03, and 0.09, respectively. The average RMSE values for the M5P model were 0.05, 0.06, 0.04, 0.03, and 0.08, while for the M5Rules model, they were 0.05, 0.05, 0.04, 0.03, and 0.07. Overall, the results indicate that the models responded better in the fourth to first primary and secondary scenarios, respectively. Additionally, the M5Rules tree model performed the best, followed by the M5P and MLP models. The ANFIS model, in contrast to the other models, had the poorest performance and was deemed unsuitable for this study. The results indicated that at upstream, velocity has the greatest impact on salinity levels, while at downstream, the effects of water depth on salinity become predominant.
كليدواژه هاي فارسي
نفوذ شوري , اروندرود , شبكه عصبي پرسپترون چندلايه , درخت تصميم , سيستم عصبي-فازي تطبيقي
كليدواژه هاي لاتين
Salt intrusion , Arvand river , MLP , DT , ANFIS
Author
Faezeh Derakhshan
SuperVisor
Abbas Yeganeh-Bakhtiari And Seyed-Mostafa Siadatmousavi