مقایسه دو رویکرد معکوس شبیهسازی-بهینهسازی و مدل جایگزین انتقال در شناسایی مشخصات منبع آلاینده سیستمهای یکپارچه آبخوان-رودخانه | ||
| مدیریت آب و آبیاری | ||
| مقاله 18، دوره 11، شماره 2، تابستان 1400، صفحه 325-343 اصل مقاله (1.82 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2021.324853.877 | ||
| نویسندگان | ||
| آزاده جمشیدی1؛ جمال محمدولی سامانی* 2؛ حسین محمدولی سامانی3؛ مهدی مظاهری4 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 2استاد، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 3استاد، گروه عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران (استاد مدعو دانشگاه تربیت مدرس). | ||
| 4دانشیار، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| یکی از مهمترین اقدامات در مدیریت کیفی منابع آب زیرزمینی و سطحی، شناسایی منابع آلودهکننده احتمالی و پایش مستمر آن-هاست. ازآنجاییکه نحوه ارتباط کمی و کیفی یک سیستم یکپارچه آبخوان-رودخانه و الگوی زمانی آلودگی رهاشده در منشأ بهسادگی قابل تشخیص نیست، نیاز به استفاده از روشهای مؤثر شناسایی به صورت معکوس وجود دارد. در پژوهش حاضر، از رویکرد شبیهسازی-بهینهسازی برای حل معکوس معادله انتقال آلودگی در یک سیستم یکپارچه بهمنظور شناسایی مشخصات منبع آلاینده رهاشده در آبخوان تا رسیدن به رودخانه مجاور و حرکت در طول مسیر جریان، تنها از روی اطلاعات غلظت-زمان اندازه-گیری شده در ایستگاه کنترل رودخانه برای اولین بار استفاده شده است. به دلیل تکرارهای زیاد الگوریتم بهینهسازی در این رویکرد که منجر به هزینه محاسباتی بسیار بالایی خواهد شد، یک مدل جایگزین شبیهسازی بر اساس تئوری تابع انتقال بکار برده شد. مقایسه مدلها و ارزیابی مزایا و معایب هرکدام برای دو مثال صورت پذیرفت. در مثال اول یک سیستم آبخوان-رودخانه فرضی و در مثال دوم بهمنظور لحاظ پیچیدگی بیشتر از ابعاد هندسی رودخانه کارون استفاده شد. نتایج حاکی از سرعت بیشتر مدل جایگزین پیشنهادی در بازیابی مشخصات منبع آلاینده حتی با استفاده از دادههای مشاهداتی دارای خطا بوده است. یکبار اجرای مدلهای شبیهسازی آلودگی در شرایط استفاده از مدل جایگزین انتقال تنها به 0/56 درصد زمان اجرای حاصل از یکپارچهسازی این مدلها نیاز داشت که با توجه به تأثیر مستقیم آن در افزایش قابلتوجه سرعت حل معکوس، استفاده از آن در سناریوهای واقعی مدیریتی و محیط زیستی که عموماً با محدودیت زمان مواجه است پیشنهاد میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بازیابی تابع شدت منبع آلاینده؛ مدیریت کیفی منابع آب؛ مسأله معکوس؛ معادله جابه جایی- پراکندگی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,088 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 561 |
||