سیویلیکا را در شبکه های اجتماعی دنبال نمایید.

Development of Bayesian Network Model for Simulation and Assessment of Water Distribution and Delivery within Main Irrigation Canals

نوع محتوی: طرح پژوهشی
Language: Persian
Document National Code: R-1283662
Publish: 7 October 2021
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
View: 772
Pages: 145
Publish Year: 1398

This Research With 145 Page And PDF Format Ready To Download

  • I'm the author of the paper

Export:

Link to this Research:

Development of Bayesian Network Model for Simulation and Assessment of Water Distribution and Delivery within Main Irrigation Canals abstract

Irrigation and drainage networks are one of the most basic infrastructures of irrigated agriculture which are facing managerial and operational problems and necessarily needs to be improved. The performance of different operating methods in irrigation networks is influenced by various factors which can be analyzed by operational simulation and evaluation of water distribution and delivery. Mentioned processes are time and cost consuming, therefore, the primary purpose of this study is the development of a Hybrid Bayesian Network model to unify two mentioned processes, considering the different operational scenarios which can lead to time and cost saving. To achieve this goal, the hydrodynamic model of Roodasht irrigation network’s main canal was developed as a case study. Calibration and validation of the model were carried out based on the measured data in the crop year 2015-2016. The results of the calibration and validation of the HEC-RAS hydrodynamic model showed that the two processes were satisfactory. Besides, MAE, CRM, and RMSE indicators were 0.0027 cubic per second, -0.043 and 0.0028 cubic per second respectively in calibration and 0.0038 cubic per second, -0.061 and 0.004 cubic per second in the validation process. To develop an intelligent Bayesian model that can be used for different operational conditions, a wide range of available scenarios including standard (with canal inflow range variation of 4 to 4.5), water shortages (with canal inflow range variation of 3.36 to 4.49) and fluctuations (with canal inflow range variation of 0.44 to 6.6) were considered for model training. Accordingly, the inputs of the intelligent model for operational simulation and evaluation are “Canal Inflow” and “Scenario” and outputs are “Delivery Discharges of Off-takes” , “ Adequacy Indicators of Off-takes” , “Efficiency Indicators of Off-takes” , “Adequacy Indicators of Upstream, Midstream and Downstream of Canal”, “Efficiency Indicators of Upstream, Midstream and Downstream of Canal”, “Equity Indicators of Upstream, Midstream and Downstream of Canal”, “Adequacy, Efficiency and Equity Indicators of Canal” and “Desirability of Delivery and Distribution Indicator”. Eight different structure states were defined and verified to achieve the most appropriate network structure. The results of validation showed that the second structure as the superior model has a desirable accuracy. The average of MAPE and R2 indicators for all output nodes in the excellent model was 17.31%, and 0.96, respectively. Finally, it can be concluded that the Bayesian model presented in this study is a suitable model for operational simulation and assessment of water delivery and distribution in irrigation canals.

فهرست مطالب Research

فصل اول: مقدمه وهدف ۱
۱ ۱ مقدمه - ۲
۱ ۲ انگیزه اصلی پژوه و ضرورت انجا آن - ۳
۱ ۲ ۱ سوالات تحقیق - ۶
۲ ۲ ۱ فرضیات پژوه - ۶
۱ ۳ اهداف تحقیق - ۶
۴ ۱ جنبه نوآوری تحقیق - ۷
۵ ۱ مراا تحقیق - ۷
۶ ۱ ساختار پایاننامه - ۷
فصل دوم: مرور منابع ۱۱
۱ ۲ مقدمه - ۱۲
۲ ۲ شبیهسازی جریان با استفاده از مدلهای هیدرودینامیکی و ارزیابی فرآیند تحوی و توزیع آب در -
کانالهای آبیاری ۱۲
۳ ۲ شبیهسازی جریان در کانالهای آبیاری با استفاده از مدل هیدرودینامیکی - HEC-RAS ۱۵
۴ ۲ جایگزینی مدلهای هوشمند با مدلهای پیچیده - ۱۷
۵ ۲ کاربردهای متتلف شبکههای بیزین در مهندسی آب - ۲۰
۶ ۲ استفاده از شبکههای بیزین به عنوان مدل جایگزین - ۲۱
۷ ۲ شبکه های بیزین هیبرید - ۲۳
فصل سوم: مواد و روشها ۲۷
۱ ۳ مقدمه - ۲۸
۲ ۳ تعاریف و مفاهیم بهرهبرداری از کانالهای آبیاری - ۲۹
۳ ۳ معرفی مورد مطایعه تحقیق: کانال اصلی شاخه چپ شبکه آبیاری رودشت - ۳۰
۱ ۳ ۳ مشکلات - موجود در شبکه رودشت ۳۲
۳ ۴ مدلسازی کانالهای آبیاری - ۳۲
۱ ۴ ۳ مدل هیدرودینامیکی - HEC-RAS ۳۳
۱ ۱ ۴ ۳ معادلات مربوط به محاسبات پروفی سطح آب - ۳۴
-۲-۴-۳ شبیهسازی کانال اصلی رودشت توسط مدل HEC-RAS ۳۵
-۳-۴-۳ واسنجی و صحتسنجی مدل ۳۶
۵--۳ سناریوهای بهرهبرداری کانال مورد مطایعه - ۳۷
۳--۶ شاخصهای ارزیابی عملکرد فرآیند تحوی و توزیع آب در کانال آبیاری - ۳۸
۱--۶--۳ کفایت: - تحوی میزان آب مورد نیاز ۳۸
۲--۶--۳ راندمان: - افاظت از منابع آب ۳۹
۳--۶--۳ عدایت: - تحوی آب به صورت عادلانه ۳۹
۴--۶--۳ شاخص مطلوبیت تحوی و توزیع آب - ۴۰
۱--۴--۶--۳ محاسبه اوزان شاخصهای کفایت، عدایت و راندمان - ۴۱
۱--۱--۴--۶--۳ انتتاب روش مقایسات زوجی به منظور تعیین وزن معیارها - ۴۱
۲--۱--۴--۶--۳ تهیه پرس نامه تت ی و استتراج اوزان معیارها - ۴۲
۷--۳ شبکههای بیزین - ۴۳
۱--۷--۳ معرفی شبکههای بیزین - ۴۳
۲--۷--۳ مدیهای گرافیکی - ۴۴
۱--۲--۷--۳ تئوری ااتمال - ۴۴
۱--۱--۲--۷--۳ ااتمالات شرطی - ۴۴
۲--۱--۲--۷--۳ قانون ضرب ااتمال - ۴۵
۳--۱--۲--۷--۳ قانون بیز - ۴۵
۴--۱--۲--۷--۳ توزیع ااتمالاتی توامان - ۴۶
۲--۲--۷--۳ تئوری گراف - ۴۷
۳--۷--۳ انواع شبکههای بیزین به تفکیک نوع متغیرهای ت ادفی - ۴۸
۴--۷--۳ آموزش شبکه بیزین - ۵۱
۱--۴--۷--۳ طراای اوییه ساختار شبکه بیزین - ۵۱
۳--۷--۴--۲ آمادهسازی و پردازش دادهها - ۵۱
۳--۴--۷--۳ آموزش ساختار شبکه بیزین - ۵۲
۳--۷--۴--۴ آموزش پارامترهای شبکه بیزین - ۵۲
۵--۴--۷--۳ ایگوریتم زنجیره مارکوف مونت کاریو - ۵۳
۶--۴--۸--۳ صحت سنجی شبکه بیزین - ۵۳
۷--۴--۷--۳ نر افزار - R ۵۴
۸--۴--۷--۳ بستههای نرمافزار - R برای ساخت شبکه بیزین ۵۵
۹-۴-۷-۳ بسته - - - - HydeNet
۵۶
فصل چهارم: نتایج و بحث ۵۷
۱--۴ مقدمه - ۵۸
۲--۴ نتای شبیهسازی بهرهبرداری با استفاده از مدل هیدرودینامیکی - ۵۸
۱--۲--۴ نتای کاییبراسیون و صحتسنجی مدل هیدرودینامیکی - ۵۸
۲--۲--۴ نتای ااص از اجرای مدل هیدرودینامیکی به ازای سناریوهای متتلف بهرهبرداری - ۵۹
۳--۴ نتای ارزیابی وضع موجود بهرهبرداری در سناریوهای متتلف - ۶۸
۱--۳--۴ نتای شاخصهای ارزیابی عملکرد کانال از نقطه نظر تحوی و توزیع آب به آبگیرها - ۶۹
۲--۳--۴ جمعبندی نتای محاسبه شاخصهای ارزیابی عملکرد کانال از نقطه نظر تحوی و توزیع آب -
برای بت های بالادست، میاندست و پاییندست کانال ۷۶
۳--۳--۴ نتای محاسبه شاخصهای ارزیابی عملکرد از نقطه نظر تحوی و توزیع آب برای ک کانال - ۸۱
۴--۳--۴ نتای محاسبه شاخص مطلوبیت تحوی و توزیع آب - ۸۴
۱--۴--۳--۴ نتای محاسبه وزن شاخصها - ۸۴
۲--۴--۳--۴ نتای محاسبه شاخص مطلوبیت تحوی و توزیع آب به ازای هر سناریو - ۸۵
۴--۴ جمعبندی نتای مدیسازی بهرهبرداری و ارزیابی تحوی و توزیع آب - ۸۷
۵--۴ نتایح تهیه مدل هوشمند بهرهبرداری ارزیابی با استفاده از شبکه بیزین - - ۸۷
۱--۵--۴ عوام مورد استفاده جهت آموزش مدل بیزین - ۸۷
۲--۵--۴ انتتاب دادههای آموزش و صحتسنجی مدل - ۸۸
۳--۵--۴ بررسی اایتهای متتلف پیشنهادی برای ساختار شبکه - ۹۰
۴--۵--۴ نتای صحتسنجی شبکه بیزین به ازای اایتهای متتلف ساختار شبکه - ۹۶
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات ۱۰۷
۱--۵ مقدمه - ۱۰۸
۲--۵ جمعبندی و نتیجهگیری - ۱۰۸
۲--۵ پیشنهادات برای تحقیقات آتی - ۱۱۱
فصل ششم: منابع ۱۱۳
پیوستها ۱۱۹

نمایش کامل متن

Development of Bayesian Network Model for Simulation and Assessment of Water Distribution and Delivery within Main Irrigation Canals Keywords:

operation of irrigation canals , operational simulation and evaluation intelligent , Bayesian Networks , Hybrid Bayesian Networks , intelligent models , surrogate models.

Development of Bayesian Network Model for Simulation and Assessment of Water Distribution and Delivery within Main Irrigation Canals authors