تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,485,428 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,017 |
مدلسازی پاسخ سیستم آبزیرزمینی به تغییرات مصرف و رواناب سطحی | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 14، دوره 28، شماره 4، دی 1397، صفحه 169-181 اصل مقاله (621.55 K) | ||
نویسندگان | ||
سامان معروف پور* 1؛ احمد فاخری فرد2؛ جلال شیری3 | ||
1دانشجوی دکتری مدیریت و برنامهریزی منابع آب دانشگاه تهران | ||
2استاد گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه تبریز | ||
3استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه تبریز | ||
چکیده | ||
بررسی تغییرات سطح آبزیرزمینی در برنامهریزی و مدیریت پایدار منابع آب هر منطقه از اهمیت فراوانی برخوردار است. در تحقیق حاضر از عکسالعمل سیستم آبزیرزمینی نسبت به مصارف و دبی جریان سطحی بهعنوان ورودیهای مدلهای رگرسیون غیرخطی و برنامهریزی بیان ژن جهت برآورد سطح آبزیرزمینی استفاده شد. بدینمنظور از دادههای ماهانه مصارف، دبی جریان سطحی و سطح آبزیرزمینی در طول دوره آماری 1381 تا 1390 در دشت بمنرماشیر (استان کرمان) استفاده گردید. با تحلیل همبستگی متقاطع مشخص شد که دبی جریان سطحی با تأخیر 4 ماهه و مصارف بهصورت همزمان بیشترین تأثیر را بر سطح آبزیرزمینی داشتند. سپس رابطه کلی بین این سه متغیر از طریق دو معادله مدل برنامهریزی بیان ژن (GEP) و رگرسیون غیرخطی بهدست آمد. برای برآورد مقادیر سطح آبزیرزمینی در آینده، نخست مصارف و دبی جریان سطحی بهترتیب با استفاده از روشهای شبکه عصبی مصنوعی و توماس – فیرینگ پیشبینی شدند، سپس با قرار دادن در معادلات پیشنهادی، مقادیر سطح آبزیرزمینی پیشبینی گردید. نتایج نشان داد در حالت استفاده از دادهای مشاهداتی با اختلاف اندک (RMSE و MAE به ترتیب 793/0 و 636/0 متر) ، مدل GEP بهتر از مدل رگرسیونی عمل کرده اما در حالت استفاده از دادههای پیشبینی شده توسط توماس فیرینگ و شبکه عصبی مدل رگرسیونی با داشتن RMSE و MAE به ترتیب 437/1 و 118/1 متر برآوردی دقیقتر از سطح آبزیرزمینی در دشت مورد مطالعه داشتهاست. | ||
کلیدواژهها | ||
برنامهریزی بیان ژن؛ رگرسیون غیرخطی؛ روش توماس فیرینگ؛ سطح آب زیرزمینی؛ شبکه عصبی مصنوعی | ||
مراجع | ||
Abdolahzadeh M, Fakherifard A, Asadi A and Nazemi A.H, 2017. Modeling the Effects of Consumption and Precipitation on the WaterTable Oscillations (Case Study: Ajabshir Aquifer). Water and Soil Science- University of Tabriz, 26(1): 97-83. (In Persian) Affandi A and Watanabe K, 2007. Daily groundwater level fluctuation forecasting using soft computing technique. Nature and Science 5(2): 1-10. Coulibaly P, Anctil F, Aravena R and Bobee B, 2001. Artificial neural network modeling of water table depth fluctuations. Water Resources Research 37: 885–896. Ebrahimi H, Rajaee T, 2016. Simulation of groundwater level variations using wavelet combined with neural network, linear regression and support vector machine. Global and Planetary Change 148: 181-191. Elizabeth MS, Keith JB and Nick A, 2010. Hydrology in Practice. 4th ed, 546 p. Amazon.Co.Uk. Ferreira C, 2001. Gene Expression Programming: a new adaptive algorithm for solving problems. Complex Systems 13(2): 87–129. Ferreira C, 2006. Gene Expression Programming: Mathematical Modeling by an Artificial Intelligence. Springer, Berlin: Heidelberg New York, 478. Frederick GE and Wild KJ, 2003. Nonlinear Regression. Wiley-IEEE. 768p. Ghorbani MA, Khatibi R, Aytek A, Makarynskyy O and Shiri J, 2010. Sea water level forecasting using genetic programming and comparing the performance with artificial neural networks. Computers & Geosciences 36: 620-627. Ghorbani MA, Makarynskyy O, Shiri J and Makarynska D, 2010. Genetic Programming for sea level prediction in an Island Environment. Journal of Ocean and Climate Systems 1: 27-35. Ioannis N, Daliakopoulos A, Coulibaly P, Ioannis K and Tsanis B, 2005. Groundwater level forecasting using artificial neural networks. Journal of Hydrology 309: 229–240. Karamouz M, Kerachian R and Zahraie B, 2004. Monthly water resources and irrigation planning: case study of conjunctive use of surface and groundwater resources. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 130(5): 391- 402. Kavehkar SH, Ghorbani M.A, Ashrafzadeh A and Darbandi S, 2014. Simulation of water level fluctuations using gene expression planning. Civil Engineering and Environment, 43(3): 78-72. (In Persian) Khasheiy Siyuki A, Ghahreman B and Koochakzade M, 2014. Comparison of Artificial Neural Network Models, ANFIS and Regression in Estimating the Staging Level of the Aquifer in Neishabour Plain. Irrigation and drainage of Iran, 7: 10-22. (In Persian) Kurtulus B and Razack M, 2010. Modeling daily discharge responses of a large karstic aquifer using soft computing methods: Artificial neural network and neuro-fuzzy. Journal of Hydrology 381: 101–111. Makarynskyy O, Makarynska D, Kuhn M and Featherstone WE, 2004. Predicting sea level variations with artificial neural networks at Hillary Harbour, Western Australia. Estuaries, Coastal and Shelf Science 61:351-360. Mohtasham M, Dehghani A, Akbarpour A, Meftah M and Etebari B, 2011. Groundwater Level Determination by Using Artificial Neural Network (Case study: Birjand Aquiefer). Irrigation and drainage of Iran, 4(1): 9-1. (In Persian) Nayak P, Satyaji R and Sudheer KP, 2006. Groundwater level forecasting in a shallow aquifer using artificial neural network approach. Water Resources Management 2(1): 77-99. Panda DK, Mishra A, Jena SK, James BK and Kumar A, 2007. The influence of drought and anthropogenic effects on groundwater levels in Orissa, India. Hydrology 343: 140– 153. Sahoo S, Jha MK, 2013. Groundwater-level prediction using multiple linear regression and artificial neural network techniques: a comparative assessment. Hydrology 21: 1865– 1887. Suryanarayana C, Sudheer C, Mahammood V, Panigrahi BK, 2014. An integrated wavelet-support vector machine for groundwater level prediction in Visakhapatnam, India. Neurocomputing 145: 324-335.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 615 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,052 |