X
تبلیغات
رایتل

دانلود پایان نامه های رشته حسابداری همه گرایش ها

دانلود متن کامل پایان نامه های رشته حسابداری همه گرایش ها با فرمت ورد- کارشناسی ارشد اقتصاد حسابداری مدیریت مالی دولتی صنعتی بانکی بیمه مالیاتی پیمانکاری تعهدی تورمی بورس

فول تکست - دانلود پژوهش علمی فارسی

در این تحقیق تلاش شد با بهکارگیری شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یکی از قویترین و معروفترین روشهای دادهکاوی به پیشبینی تراوش از بدنه سد خاکی “ستارخان” پرداخته شود. جهت تحقق به این هدف، از مجموعه دادهای شامل 1684 داده پیزومتری استفاده شد. مجموعه داده به دو بخش آموزش و صحتسنجی با نسبت 80 به …   

- پژوهش

متن کامل پایان نامه را در سایت منبع fuka.ir می توانید ببینیدفهرست مطالب
چکیده
TOC \o “1-3” \h \z \u فصل اول: کلیات PAGEREF _Toc398937649 \h 11-1- مقدمه PAGEREF _Toc398937650 \h 21-2- بیان مسئله PAGEREF _Toc398937651 \h 31-3- اهیمت و ضرورت تحقیق PAGEREF _Toc398937652 \h 51-4- متغییرهای تحقیق PAGEREF _Toc398937653 \h 81-5- متغییرهای تحقیق PAGEREF _Toc398937654 \h 81-5-1- هدف اصلی(کلی) تحقیق PAGEREF _Toc398937655 \h 81-5-2- اهداف فرعی(اختصاصی) PAGEREF _Toc398937656 \h 81-6- سوالهای تحقیق PAGEREF _Toc398937657 \h 91-6-1- سوال اصلی تحقیق: PAGEREF _Toc398937658 \h 91-6-2- سوالهای فرعی(ویژه) PAGEREF _Toc398937659 \h 91-7- فرضیههای تحقیق PAGEREF _Toc398937660 \h 91-8- تعریف واژهها و اصطلاحات فنی و تخصصی ( به صورت مفهومی و عملیاتی) PAGEREF _Toc398937661 \h 101-8-1- تعاریف مفهومی PAGEREF _Toc398937662 \h 101-8-2- تعاریف عملیاتی PAGEREF _Toc398937663 \h 111-9- محدودیتهای تحقیق PAGEREF _Toc398937664 \h 11فصل دوم:مبانی نظری و پیشینه تحقیق PAGEREF _Toc398937665 \h 122-1- تئوری پدیده تراوش PAGEREF _Toc398937666 \h 132-1-1- مقدمه PAGEREF _Toc398937667 \h 132-1-2- جریان در محیط‌های متخلخل PAGEREF _Toc398937668 \h 132-1-3- تراوش حالت پایدار ایزوتروپیک ناهمگن PAGEREF _Toc398937669 \h 172-1-4- تراوش حالت پایدار، غیر ایزوتروپیک و ناهمگن PAGEREF _Toc398937670 \h 182-1-5- جریان یک بعدی PAGEREF _Toc398937671 \h 192-1-6- قانون دارسی در خاک‌های غیراشباع PAGEREF _Toc398937672 \h 212-1-7- ضریب نفوذپذیری خاک‌های غیراشباع PAGEREF _Toc398937673 \h 232-1-8- شرایط مرزی در مسائل آنالیز تراوش PAGEREF _Toc398937674 \h 26مرز نفوذپذیر PAGEREF _Toc398937675 \h 272-1-8-1- ورودی‌ها و خروجی‌ها PAGEREF _Toc398937676 \h 272-1-8-2- سطح تراوش PAGEREF _Toc398937677 \h 282-1-8-3- خط تراوش PAGEREF _Toc398937678 \h 282-2- آمار سدسازی در کشورهای مختلف PAGEREF _Toc398937679 \h 282-2-1- خرابی سدها PAGEREF _Toc398937680 \h 312-2-2- آمار خرابی سدها PAGEREF _Toc398937681 \h 352-2-3- آمار دلایل مختلف خرابی سدها PAGEREF _Toc398937682 \h 412-2-4- علل افزایش تراوش PAGEREF _Toc398937683 \h 462-2-5- حجم مجاز و قابل قبول تراوش PAGEREF _Toc398937684 \h 482-2-6- عواقب سوء تراوش PAGEREF _Toc398937685 \h 512-3- مظالعات اخیر در زمینه تراوش PAGEREF _Toc398937686 \h 542-3-1- مطالعه اِرسایین(2006( PAGEREF _Toc398937687 \h 542-3-2- مطالعه می آ او و همکاران(2012) PAGEREF _Toc398937688 \h 562-3-3- مطالعه نورانی و همکاران(2012) PAGEREF _Toc398937689 \h 562-3-4- مطالعه پورکریمی و همکاران(2013) PAGEREF _Toc398937690 \h 572-3-5- مطالعه کمانبهدست و دلواری(2013) PAGEREF _Toc398937691 \h 58فصل 3: روش تحقیق PAGEREF _Toc398937692 \h 603-1- شبکه‌های عصبی مصنوعی PAGEREF _Toc398937693 \h 613-1-1- مقدمه PAGEREF _Toc398937694 \h 613-1-2- مدل ریاضی شبکه‌های عصبی PAGEREF _Toc398937695 \h 643-1-2-1- نرون PAGEREF _Toc398937696 \h 643-1-2-2- لایه‌های چند نرونی PAGEREF _Toc398937697 \h 673-1-3- شبکه‌های چند لایه PAGEREF _Toc398937698 \h 673-1-3-1- توابع محرک (تابع تبدیل) PAGEREF _Toc398937699 \h 693-1-4- آموزش شبکه و تنظیم پارامترها PAGEREF _Toc398937700 \h 723-2- سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیق پذیر (ANFIS) PAGEREF _Toc398937701 \h 733-2-1- تاریخچه منطق فازی PAGEREF _Toc398937702 \h 743-2-2- انواع سامانه‌های فازی PAGEREF _Toc398937703 \h 763-2-3- ساختار سامانه‌های فازی PAGEREF _Toc398937704 \h 773-2-4- سامانه عصبی- فازی‌ PAGEREF _Toc398937705 \h 803-3- معرفی سد ستارخان و بررسی دادههای ابزار دقیق آن PAGEREF _Toc398937706 \h 823-3-1- مقدمه PAGEREF _Toc398937707 \h 823-3-2- موقعیت پروژه PAGEREF _Toc398937708 \h 833-3-3- مشخصات کلی پروژه PAGEREF _Toc398937709 \h 843-3-4- مصالح مورد استفاده در بدنه سد PAGEREF _Toc398937710 \h 853-3-4-1- مصالح مورد استفاده در هسته آببند PAGEREF _Toc398937711 \h 853-3-4-2- مصالح مورد استفاده در لایههای فیلتر PAGEREF _Toc398937712 \h 853-3-4-3- مصالح مورد استفاده در لایههای زهکش PAGEREF _Toc398937713 \h 853-3-4-4- مصالح مورد استفاده در پوسته سنگریزهای PAGEREF _Toc398937714 \h 863-3-4-5- مصالح مورد استفاده در لایه محافظ شیبهای سراب و پایاب سد PAGEREF _Toc398937715 \h 863-3-5- ویژگیهای زمینشناسی و ژئوتکنیکی ساختگاه سد ستارخان PAGEREF _Toc398937716 \h 873-3-5-1- زمین شناسی PAGEREF _Toc398937717 \h 873-3-5-2- ژئوتکنیک ساختگاه سد PAGEREF _Toc398937718 \h 883-3-5-3- سنگ تکیهگاهها و زیر آبرفت PAGEREF _Toc398937719 \h 893-3-5-4- آبرفت پی PAGEREF _Toc398937720 \h 893-4- مطالعات ژئوتکنیک مرحله دوم PAGEREF _Toc398937721 \h 903-5- آببندی سد توسط پردههای آببند بتن خمیری PAGEREF _Toc398937722 \h 923-6- ابزاربندی PAGEREF _Toc398937723 \h 933-6-1- پیزومترهای لولهباز PAGEREF _Toc398937724 \h 953-6-2- پیزومترهای تار (سیم) مرتعش PAGEREF _Toc398937725 \h 953-7- بررسی دادههای ابزاردقیق در بدنه سد ستارخان PAGEREF _Toc398937726 \h 98فصل 4:نتایج تحقیق PAGEREF _Toc398937727 \h 994-1- مقدمه PAGEREF _Toc398937728 \h 1004-2- مجموعه داده‌ها PAGEREF _Toc398937729 \h 1004-3- ساختار مدل شبکه عصبی پیشنهادی PAGEREF _Toc398937730 \h 1024-4- ارزیابی و مقایسه عملکرد مدل‌ پیشنهادی PAGEREF _Toc398937731 \h 1064-5- جمعبندی و نتیجهگیری PAGEREF _Toc398937732 \h 118فصل 5:بحث، نتیجهگیری و پیشنهادها PAGEREF _Toc398937733 \h 1195-1- مقدمه PAGEREF _Toc398937735 \h 1205-2- نتایج PAGEREF _Toc398937736 \h 1205-3- پیشنهادها PAGEREF _Toc398937737 \h 121
فهرست اشکال
TOC \h \z \t “زیرنویس شکل” \c شکل (2-1) عبور جریان در خاکهای غیر اشباع PAGEREF _Toc397371499 \h 15شکل (2-2) تغییرات ضریب نفوذپذیری در یک خاک غیر اشباع PAGEREF _Toc397371500 \h 18شکل (2-3) تعادل استاتیکی و شرایط جریان رژیم پایدار در ناحیه با فشارهای حفرهای منفی PAGEREF _Toc397371501 \h 21شکل (2-4) بررسی آزمایشگاهی قانون دارسی برای جریان آب در خاک‌های غیراشباع PAGEREF _Toc397371502 \h 23شکل (2-5) مراحل غیراشباع شدن خاک بر اثر خروج تدریجی آب و کاهش درجه اشباع به جهت افزایش مکش ماتریک PAGEREF _Toc397371503 \h 24شکل (2-6) اثر مکش ماتریک بر روی درجه اشباع PAGEREF _Toc397371504 \h 25شکل (2-7) تغییرات ضریب نفوذپذیری و درصد رطوبت نسبت به مکش ماتریک PAGEREF _Toc397371505 \h 25شکل (2-8) تغییرات ضریب نفوذپذیری بر حسب درصد رطوبت PAGEREF _Toc397371506 \h 26شکل (2-9) مثال‌هایی از شرایط مرزی PAGEREF _Toc397371507 \h 27شکل (2-10) مقایسه سدهای خاکی ساخته شده در هفت کشور دنیا(ICOLD, 2008) PAGEREF _Toc397371508 \h 29شکل (2-11) مقایسه سدهای سنگریزهای ساخته شده در هفت کشور دنیا(ICOLD, 2008) PAGEREF _Toc397371509 \h 30شکل (2-12) مقایسه سدهای وزنی ساخته شده در هفت کشور دنیا(ICOLD, 2008) PAGEREF _Toc397371510 \h 30شکل (2-13) آمار سدهای ساخته شده در ایران(ICOLD, 2008) PAGEREF _Toc397371511 \h 31شکل (2-14) تعداد موارد تخریب یا آسیب سدها در کشوهای مختلف (ICOLD, 2008) PAGEREF _Toc397371512 \h 36شکل (2-15) تعداد موارد تخریب یا آسیب در سدهای ثبت شده در ICOLD PAGEREF _Toc397371513 \h 37شکل (2-16) درصد موارد تخریب یا آسیب در سدهای ثبت شده در ICOLD PAGEREF _Toc397371514 \h 37شکل (2-17) توزیع تعداد موارد تخریب یا آسیب نسبت به نوع پی در سدهای ثبت شده در ICOLD PAGEREF _Toc397371515 \h 38شکل (2-18) توزیع درصد موارد تخریب یا آسیب نسبت به نوع پی در سدهای ثبت شده در ICOLD PAGEREF _Toc397371516 \h 39شکل (2-19) توزیع تعداد نوع تخریب یا آسیب وارده در سدهای ثبت شده در ICOLD PAGEREF _Toc397371517 \h 40شکل (2-20) توزیع درصد نوع تخریب یا آسیب وارده در سدهای ثبت شده در ICOLD PAGEREF _Toc397371518 \h 40شکل (2-21) آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط میدل بروک PAGEREF _Toc397371519 \h 43شکل (2-22) آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط گرونر PAGEREF _Toc397371520 \h 43شکل (2-23) آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط تاکاسی PAGEREF _Toc397371521 \h 44شکل (2-24) آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط باب PAGEREF _Toc397371522 \h 44شکل (2-25) آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف توسط USCOLD (2008) PAGEREF _Toc397371523 \h 45شکل (2-26) آمار خرابی در سدها ناشی از علل مختلف PAGEREF _Toc397371524 \h 45شکل (3-1) نواحی اصلی یک سلول عصبی بیولوژیک PAGEREF _Toc397371525 \h 63شکل (3-2) شمای یک نرون حسی PAGEREF _Toc397371526 \h 63شکل (3-3) مدل نرون تک ورودی PAGEREF _Toc397371527 \h 65شکل (3-4) مدل نرون با n ورودی را به همراه تابع تبدیل آن PAGEREF _Toc397371528 \h 66شکل (3-5) مدل شبکه‌ای با یک لایه‌ی پنهان با S نرون و R ورودی PAGEREF _Toc397371529 \h 68شکل (3-6) مدل شبکه‌ای با سه لایه‌ی پنهان به همراه R ورودی PAGEREF _Toc397371530 \h 68شکل (3-7) نمودار تابع محرک خطی PAGEREF _Toc397371531 \h 69شکل (3-8) نمودار تابع محرک آستانه‌ای دو مقداره حدی PAGEREF _Toc397371532 \h 70شکل (3-9) نمودار تابع محرک زیگموئید PAGEREF _Toc397371533 \h 71شکل (3-10) نمودار تابع محرک تانژانت هیپربولیکی PAGEREF _Toc397371534 \h 71شکل (3-11) ساختار کلی یک سامانه استنتاج فازی PAGEREF _Toc397371535 \h 78شکل (3-12) تعدادی از نمودارهای توابع عضویت مجموعههای فازی PAGEREF _Toc397371536 \h 79شکل (3-13) نمایی کلی از سد ستارخان PAGEREF _Toc397371537 \h 82شکل (3-14) نقشه موقعیت سد ستارخان PAGEREF _Toc397371538 \h 83شکل (3-15) نمایی از مرتفعترین مقطع سد ستارخان PAGEREF _Toc397371539 \h 84شکل (3-16) نمای شماتیک مقطع 170+0 PAGEREF _Toc397371540 \h 97شکل (3-17) نمای شماتیک مقطع 320+0 PAGEREF _Toc397371541 \h 97شکل (4-1) پراکندگی مقادیر فشار پیزومتریک دادههای آموزش PAGEREF _Toc397371542 \h 113شکل (4-2) پراکندگی مقادیر فشار پیزومتریک دادههای آزمون PAGEREF _Toc397371543 \h 114شکل (4-3) نمودار احتمال تجمعی مقادیر α PAGEREF _Toc397371544 \h 115شکل (4-4) نمودار توزیع نرمال مقادیر α (a) آموزش (b) آزمون PAGEREF _Toc397371545 \h 116شکل (4-5) هیستوگرام مقادیر α (a) آموزش (b) آزمون PAGEREF _Toc397371546 \h 117
فهرست جداول
TOC \h \z \t “بالانویس جدول” \c جدول (2-1) حجم تراوش، میزان خسارات و اقدامات اصلاحی در بعضی از سدها PAGEREF _Toc397372180 \h 49جدول (2-2) توابع فعالیت بکار رفته در مطالعه ارسایین PAGEREF _Toc397372181 \h 55جدول (4-1) پارامترهای آماری مربوط به داده‌های آموزش و آزمون PAGEREF _Toc397372182 \h 104جدول (4-2) وزن های ارتباطی مدل ANN PAGEREF _Toc397372183 \h 105جدول (4-3) ثابت‌های مدل ANN PAGEREF _Toc397372184 \h 105جدول (4-4) تعریف پارامترهای آماری PAGEREF _Toc397372185 \h 107جدول (4-5) ارزیابی عملکرد مدل‌های پیشنهاد شده توسط پارامترهای آماری برای دستههای مختلف داده‌های آموزش PAGEREF _Toc397372186 \h 107جدول (4-6) ارزیابی عملکرد مدل پیشنهادشده توسط پارامترهای آماری برای داده‌های آزمون PAGEREF _Toc397372187 \h 118
چکیده
سدها همواره از سازههای زیر بنایی شمرده می‌شوند و دارای ارزش حیاتی میباشند. در گذشته ایجاد سد عمدتاً با اهداف تأمین آب آشامیدنی و آبیاری مزارع کشاورزی بوده ولی امروز به دلیل نیاز به انرژی برق آبی و اهداف دیگر توسعه بیشتری یافته است. برآورد میزان ۲۰ میلیارد متر مکعب برداشت از آب‌های شیرین جهان خود دلیلی بر اهمیت سدسازی در دنیای امروز است. از این رو، بررسی و جلوگیری از خرابی سدها از اهمیت ویژهای برخوردار است. اگرچه در گذشته پدیده روگذری، اولین دلیل تخریب سدها بوده است اما امروزه با افزایش دوره طراحی سیلاب، عمدهترین مشکلی که توجه مهندسان را به خود جلب کرده است، مسئله تراوش است. وجود تراوش در سدهای خاکی غیر قابل اجتناب است، اما اگر شرایط مناسبی برای فرسایش خاک وجود داشته باشد، موجب شسته شدن نقاط مستعد گردیده و چنانچه در ابتدای بروز فرسایش اقدامات لازم صورت نگیرد، به تخریب سد منجر میشود. اصولاً بروز تراوش در سدهای خاکی امری اجتنابناپذیر است. اما میبایست تراوش طوری مهار شود تا در مدت 50 الی 100 سال بهرهبرداری سد، نتواند به پایداری و ایمنی سد لطمهای بزند. با وجود تمام پیشرفتهایی صورت گرفته در علم مهندسی ژئوتکنیک، معضل تراوش تا به امروز اصلیترین مشکلی است که در سدها بروز میکند.
در این تحقیق تلاش شد با بهکارگیری شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یکی از قویترین و معروفترین روشهای دادهکاوی به پیشبینی تراوش از بدنه سد خاکی “ستارخان” پرداخته شود. جهت تحقق به این هدف، از مجموعه دادهای شامل 1684 داده پیزومتری استفاده شد. مجموعه داده به دو بخش آموزش و صحتسنجی با نسبت 80 به 20 تفکیک شدند. بهکارگیری پارامترهای آماری مناسب و کاربردی نشان داد شبکه ارائه شده به خوبی آموزش دیده است و قابلیت بالایی در پیشبینی پدیده تراوش دارد.
بررسی جامع آمار خرابی در سدها، علل مختلف خرابی سدهای خاکی و شناخت پدیده تراوش به عنوان مهترین علل خرابی سدهای خاکی از دیگر بخشهای مهم این تحقیق میباشند.
کلمات کلیدی: آمار سدسازی، سدهای خاکی، تراوش، علل خرابی سدها، دادهکاوی، شبکه عصبی مصنوعی
کلیاتمقدمهکشور ایران بروی کمربند خشک کره زمین قرار دارد. متوسط بارندگی در ایران در حدود یک سوم بارندگی جهان و کمتر از یک دوم متوسط بارندگی آسیا می‌باشد؛ لذا اهمیت برنامهریزی و مدیریت استفاده از منابع موجود آب امری حیاتی محسوب می‌شود. از این رو، شرایط اقلیمی کشور و نیاز آن به احداث سازه های ذخیره آب، احداث سدها را در دستور کار برنامهریزان قرار داده است که به عنوان سازههای مهارکننده آب‌های سطحی و کنترل سیلاب امکان استفاده بیشتر از آب رودخانهها را فراهم مینمایند. مهار سیلابها و آب‌های جاری به کمک احداث سد از امور زیربنائی در رشد و توسعه هر کشور از جمله ایران به شمار میآید.
در گذشته ایجاد سد عمدتاً با اهداف تأمین آب آشامیدنی و آبیاری مزارع کشاورزی بوده ولی امروز به دلیل نیاز به انرژی برق آبی و اهداف دیگر توسعه بیشتری یافته است. برآورد میزان ۲۰ میلیارد متر مکعب برداشت از آب‌های شیرین جهان خود دلیلی بر اهمیت سدسازی در دنیای امروز است. یکی دیگر از اهداف مهم سدسازی بهبود و توسعه شبکه آبیاری و کشاورزی زمینهای پاییندست است. در کشورهایی مانند ایران که پراکندگی زمانی و مکانی بارندگیها نامناسب است و ریزشهای جوی در فصولی صورت میگیرد که شاید نیاز کمتری به آب باشد و یا قسمت اعظم نزولات در برخی مناطق متمرکز است، تنها راه چاره و مقابله با این مسئله احداث سد میباشد و این امر به خصوص در کشورهای که متکی به کشاورزی هستند اجتنابناپذیر است. احداث سد، کسب و کار و درآمد ملی به همراه دارد. در زمان حاضر شبکههای آبیاری وتامین آب کشاورزی در ایران باعث توسعه، بهبود و رونق اقتصادی مناطق شده است. یکی دیگر از اهداف عمده سدسازی استفاده از نیروی الکتریسیته است. استفاده از این منبع که ارزانترین نوع انرژی در اغلب کشورهای دنیاست، بسته به نیاز و ویژگیهای ساختمانی، اهداف متفاوتی دارد. امروزه احداث سد با هدف تولید برق آبی یک امر متداول بوده و کشورهای پیشرفته و حتی در حال رشد کمال استفاده را از این پتانسیل موجود میبرند.
در صورت عدم توجه به شرایط ساختگاهی و ناکافی بودن مطالعات، خطر وقوع خرابی، سد را تهدید میکند. مطالعه آماری خرابی در سدهای خراب شده با توجه به وجود شباهاتی در شرایط، امکان ارائه راهکارهای مناسب در طراحی سدها توسط مهندسین را فراهم میکند. خرابی در سدها به اشکال مختلفی دیده میشود، شایعترین علت شکت سدها خصوصاً در سالهای اخیر فرسایش در اثر تراوش و یا رگاب بوده است. اصولاً بروز تراوش در سدهای خاکی امری اجتنابناپذیر است. اما میبایست تراوش طوری مهار شود تا در مدت 50 الی 100 سال بهرهبرداری سد، نتواند به پایداری و ایمنی سد لطمهای بزند. با وجود تمام پیشرفتهایی صورت گرفته در علم مهندسی ژئوتکنیک، معضل تراوش تا به امروز اصلیترین مشکلی است که در سدها بروز میکند.
بیان مسئلهشرایط اقلیمی کشور و نیاز آن به احداث سازه های ذخیره آب، احداث سدهای خاکی را در دستور کار برنامه ریزان قرار داده است که به عنوان سازه های مهارکننده آبهای سطحی و کنترل سیلاب امکان استفاده بیشتر از آب رودخانه ها را فراهم می نمایند. با توجه به مطالعاتی که معمولا قبل از ساخت سد صورت می گیرد، همیشه نمی توان رفتار هیدرولیکی بدنه سد و یا تشکیلات زمین شناسی مجاور آن را به دقت پیش بینی کرد. بنابراین احتمال وقوع تراوش پس از ساخت سد تقریبا قطعی به نظر می رسد. شدت تراوش در بسیاری از موارد تا زمانی که ایمنی سد به خطر نیفتاده است قابل قبول می باشد. از نقطه نظر ایمنی، بررسی خطرات ناشی از تراوش و نفوذ به علت پیچیدگی ذاتی در خصوصیات آنها حائز اهمیت می باشد. بسیاری از مخازن سدهای ساخته شده در جهان دارای تراوش می باشند. این تراوش ممکن است از تشکیلات زمین شناسی ساختگاه یا پی سد و یا از بدنه سد اتفاق بیافتد. از عواقب سوء تراوش می توان به مسائل اقتصادی، گرادیان هیدرولیکی بالا که منجر به پدیده هایی نظیر رگاب یا جوشش و افزایش فشار منفذی که منجر به کاهش تنش موثر می شود اشاره کرد. از این رو، یکی از مهمترین نکات در مراحل مطالعاتی، در طول عملیات اجرایی و پس از ساخت سدهای خاکی، مسئله تراوش از پی و بدنه سد می باشد که به عنوان معضلی فرا روی طراحان سدها بوده است. لذا ضروری است که با محاسبه دقیق مقدار دبی تراوش از بدنه و پی سد و بررسی روشهای کنترل یا کاهش آن، به لحاظ فنی و اقتصادی در راستای جلوگیری از خطرات جانی و مالی پرداخته شود.
تخمین دقیق تراوش از بدنه سدهای خاکی چالشی مهم در موضوع طراحی این سازههای عظیم میباشد. استفاده از ابزارگذاری شاید تا حدودی تخمین دقیقی از این پدیده در اختیار قرار دهد ولی مشکلات پیش رو از جمله خرابی ابزارها در اثر زمان، صرف هزینه و نیروی انسانی متوالی جهت قرائت و…، این روش را با مشکل روبرو ساخته است. استفاده از روش های حل تحلیلی که توسط محققین مختلف پیشنهاد گردیدهاند، برای ارزیابی میزان تراوش از بدنه سدهای خاکی واقع بر بستر نفوذناپذیر به دلیل سهولت استفاده ار آنها، امری متداول است. ولی، این روشهای تحلیلی از فرضیاتی برای ساده سازی ساخت معادلات استفاده میکنند که ممکن است به خطاهای بزرگ منجر شود.
بنابراین با توجه به مطالب بیان شده در بخشهای قبل، هدف این مطالعه ارائه مدل شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی دقیق تر میزان تراوش از بدنه سدهای خاکی و از بین بردن مشکلات فوق میباشد. از این رو، سعی میشود براساس داده های ابزار دقیق یک سد خاص و بکارگیری روش های داده کاوی، به پیش بینی پدیده تراوش در سدهای خاکی پرداخته شود.
اهیمت و ضرورت تحقیقکشور ایران بروی کمربند خشک کره زمین قرار دارد. متوسط بارندگی در ایران در حدود یک سوم بارندگی جهان و کمتر از یک دوم متوسط بارندگی آسیا می‌باشد؛ لذا اهمیت برنامهریزی و مدیریت استفاده از منابع موجود آب امری حیاتی محسوب می‌شود. از این رو، شرایط اقلیمی کشور و نیاز آن به احداث سازه های ذخیره آب، احداث سدها را در دستور کار برنامهریزان قرار داده است که به عنوان سازههای مهارکننده آب‌های سطحی و کنترل سیلاب امکان استفاده بیشتر از آب رودخانهها را فراهم مینمایند. مهار سیلابها و آب‌های جاری به کمک احداث سد از امور زیربنائی در رشد و توسعه هر کشور از جمله ایران به شمار میآید.
در گذشته ایجاد سد عمدتاً با اهداف تأمین آب آشامیدنی و آبیاری مزارع کشاورزی بوده ولی امروز به دلیل نیاز به انرژی برق آبی و اهداف دیگر توسعه بیشتری یافته است. برآورد میزان ۲۰ میلیارد متر مکعب برداشت از آب‌های شیرین جهان خود دلیلی بر اهمیت سدسازی در دنیای امروز است. یکی دیگر از اهداف مهم سدسازی بهبود و توسعه شبکه آبیاری و کشاورزی زمینهای پاییندست است. در کشورهایی مانند ایران که پراکندگی زمانی و مکانی بارندگیها نامناسب است و ریزشهای جوی در فصولی صورت میگیرد که شاید نیاز کمتری به آب باشد و یا قسمت اعظم نزولات در برخی مناطق متمرکز است، تنها راه چاره و مقابله با این مسئله احداث سد میباشد و این امر به خصوص در کشورهای که متکی به کشاورزی هستند اجتنابناپذیر است. احداث سد، کسب و کار و درآمد ملی به همراه دارد. در زمان حاضر شبکههای آبیاری وتامین آب کشاورزی در ایران باعث توسعه، بهبود و رونق اقتصادی مناطق شده است. یکی دیگر از اهداف عمده سدسازی استفاده از نیروی الکتریسیته است. استفاده از این منبع که ارزانترین نوع انرژی در اغلب کشورهای دنیاست، بسته به نیاز و ویژگیهای ساختمانی، اهداف متفاوتی دارد. امروزه احداث سد با هدف تولید برق آبی یک امر متداول بوده و کشورهای پیشرفته و حتی در حال رشد کمال استفاده را از این پتانسیل موجود میبرند.
در صورت عدم توجه به شرایط ساختگاهی و ناکافی بودن مطالعات، خطر وقوع خرابی، سد را تهدید میکند. مطالعه آماری خرابی در سدهای خراب شده با توجه به وجود شباهاتی در شرایط، امکان ارائه راهکارهای مناسب در طراحی سدها توسط مهندسین را فراهم میکند. خرابی در سدها به اشکال مختلفی دیده میشود، شایعترین علت شکت سدها خصوصاً در سالهای اخیر فرسایش در اثر تراوش و یا رگاب بوده است. اصولاً بروز تراوش در سدهای خاکی امری اجتنابناپذیر است، اما میبایست طوری مهار شود تا در مدت 50 الی 100 سال بهرهبرداری سد، نتواند به پایداری و ایمنی سد لطمهای بزند. با وجود تمام پیشرفتهایی صورت گرفته در علم مهندسی ژئوتکنیک، معضل تراوش تا به امروز اصلیترین مشکلی است که در سدها بروز میکند.
داده کاوی عبارت است از اقتباس یا استخراج دانش از مجموعهای داده، به بیان دیگر فرآیندی است که با استفاده از تکنیکهای هوشمند، دانش را از مجموعهای داده استخراج میکند، به عبارت کشف الگوی پنهان از داخل مجموعه وسیع داده میباشد. دادهکاوی دارای مراحلی مانند پاکسازی داده‌ها، یکپارچه سازی داده‌ها، انتخاب داده‌ها، تبدیل داده‌ها، ارزیابی الگوهای پنهان و بازیابی دانش میباشد. دادهکاوی دارای روش‌های مختلفی را از جمله، شبکههای عصبی مصنوعی، فازی، شبکههای عصبی-فازی تلفیقی، درخت تصمیمگیری و … شامل میشود. در ادامه توضیحات مختصری از روش شبکه عصبی مصنوعی به عنوان روش استفاده در این تحقیق میآید.
شبکههای عصبی مصنوعی (ANN) یکی از قدیمیترین روشهای داده کاوی میباشند. در سال‌های اخیر کاربرد شبکه‌های عصبی مصنوعی در بسیاری از زمینه‌های مهندسی، گسترش یافته‌اند. به خصوص ANNs برای حل بسیاری از مسائل مهندسی ژئوتکنیک بکار گرفته شده‌اند و عملکرد قابل قبولی از خود نشان داده‌اند. مروری بر ادبیات فنی نشان می‌دهد ANNs به طور موفقیت آمیز در پیش بینی ظرفیت باربری شمع‌ها، مدل‌سازی رفتار خاک، مشخصات یابی سایت، سازه‌های نگه‌دارنده زمین، نشست سازه‌ها، پایداری شیب‌ها، طراحی تونل و مغارها، روانگرایی، نفوذپذیری خاک، تراکم خاک، تورم خاک و طبقه بندی خاک‌ها بکار رفته‌اند. تحقیقات و علاقه‌مندی به شبکه‌های عصبی از زمانی آغاز شد که مغز به عنوان یک سیستم دینامیکی با ساختار موازی و پردازشگری کاملاً مغایر با پردازشگرهای متداول شناخته شد. نگرش نوین در مورد کارکرد مغز نتیجه تفکراتی بود که در اوایل قرن بیستم توسط رامول سگال در مورد ساختار مغز به عنوان اجتماعی از اجزای محاسباتی کوچک به نام نرون شکل گرفت.
متغییرهای تحقیقردیف عنوان متغیر نقش نوع و مقیاس واحد/ حالت اندازه گیری
وابسته مستقل کمی کیفی پیوسته گسسته اسمی رتبهای 1 سطح آب بالادست سد متر
2 سطح آب پایین دست سد متر
3 مختصات محل قرارگیری پیزومتر متر
4 تاریخ قرائت پیزومترها روز
5 فشار پیزومتریک پاسگال
اهداف تحقیق هدف اصلی(کلی) تحقیق:
--------------------------------------------------- نکته مهم : هنگام انتقال متون از فایل ورد به داخل سایت بعضی از فرمول ها و اشکال (تصاویر) درج نمی شود یا به هم ریخته می شود یا به صورت کد نمایش داده می شود ولی در سایت می توانید فایل اصلی را با فرمت ورد به صورت کاملا خوانا خریداری کنید: سایت مرجع پایان نامه ها (خرید و دانلود با امکان دانلود رایگان نمونه ها) : elmyar.net --------------------------------------------------- هدف اصلی این مطالعه عبارت است از: پیشبینی تراوش از بدنه سد خاکی با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی.
اهداف فرعی(اختصاصی):
هدف فرعی این مطالعه عبارت است از: تعیین روش های دقیقتر تراوش از بدنه سد خاکی، افزایش دقت، در دسترس بودن، پیشبینی شرایط احتمالی آینده و صرفهجویی در هزینه های ناشی از ابزارگذاری.
سوالهای تحقیقسوال اصلی تحقیق:
اصلیترین علل خرابی سدهای خاکی چه بوده است؟
آیا استفاده از روش های داده کاوی میتواند پیشبینی دقیق تری از میزان تراوش در بدنه سدهای خاکی ارائه دهد؟
سوالهای فرعی(ویژه):
در بین روش های داده کاوی، کدام روش پیش بینی دقیقتری از تراوش ارائه می کنند؟
تفاوت روشهای دادهکاوی و عددی در پیشبینی تراوش چیست؟
فرضیههای تحقیق
تراوش بیش از اندازه و خارج از معمول در سدهای خاکی همواره می تواند باعث ناپایداری و خرابی آنها گردد.
فرضیات بکار رفته در روش های تحلیلی محاسبه تراوش به منظور ساخت معادلات، به خطاهای بزرگی منجر شده است.
پیش بینی تراوش با استفاده از روشهای داده کاوی میتواند به نتایج ابزاردقیق نزدیک باشد.
تعریف واژهها و اصطلاحات فنی و تخصصی ( به صورت مفهومی و عملیاتی)تعاریف مفهومی:تراوش: عبارت است از جریان یافتن آب در درون خاک. در سالهای اخیر این پدیده شایعترین علت شکت سدها بوده است. معمولا بروز تراوش در سدهای خاکی امری اجتنابناپذیر است.
فشار پیزومتریک: عبارت است از فشار آب حفره ای در نقطه مورد نظر. معمولا معیار فشار آب حفره ای را براساس ارتفاع آب درون پیزومتر اندازه میگیرند.
روش داده کاوی: داده کاوی عبارت است از اقتباس یا استخراج دانش از مجموعهای داده، به بیان دیگر فرآیندی است که با استفاده از تکنیکهای هوشمند، دانش را از مجموعهای داده استخراج میکند. دادهکاوی دارای مراحلی مانند پاکسازی داده‌ها، یکپارچه سازی داده‌ها، انتخاب داده‌ها، تبدیل داده‌ها، ارزیابی الگوهای پنهان و بازیابی دانش میباشد. دادهکاوی دارای روش‌های مختلفی را از جمله، شبکههای عصبی مصنوعی، فازی، شبکههای عصبی-فازی تلفیقی، درخت تصمیمگیری و … شامل میشود.
تعاریف عملیاتی:جهت مدلسازی جریان تراوش از بدنه سد خاکی با استفاده از روشهای داده کاوی، ابتدا داده های مورد نیاز جمع آوری خواهد شد. داده های مورد نیاز در این تحقیق شامل قرائت های بدست آمده از پیزومترهای کارگذاشته شده در بدنه سد، موقعیت پیزومترها و ارتفاع آب پشت سد خواهد بود. پس از بررسی داده ها و کنارگذاشتن داده های معیوب، مدل بر اساس حدود 80 درصد داده ها آموزش و سپس بر اساس مابقی داده ها، مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.
محدودیتهای تحقیقبا توجه به کمبود داده ها در این زمینه و از سوی دیگر عدم استقبال کارفرمایان و مشاوران در به اختیار قراردادن این داده ها جهت مطالعات آکادمیک، محدودیت ها و سختی های فراوانی جهت اخذ دادههای ابزاردقیق موجود وجود داشت.
مبانی نظری و پیشینه تحقیق
تئوری پدیده تراوشمقدمه
سدها همواره از سازههای زیر بنایی شمرده می‌شوند و دارای ارزش حیاتی هستند. بررسیهای صورت گرفته در فصل دوم نشان داد که اگرچه در گذشته پدیده روگذری، اولین دلیل تخریب سدها بوده است اما امروزه با افزایش دوره طراحی سیلاب، عمدهترین مشکلی که توجه مهندسان را به خود جلب کرده است، مسئله تراوش است، بطوری که وجود تراوش در سدهای خاکی غیر قابل اجتناب است. از این رو، با مشخص شدن اهمیت پدیده تراوش، در این فصل تئوری جریان آب در خاک ارائه خواهد شد.
جریان در محیط‌های متخلخلجریان حالت پایدار
دانستن مقدار و راستای جریان از سطوح متخلخل اغلب مورد توجه مهندسان می‌باشد. تغییرات فشار آب حفرهای در نتیجه فرآیند عبور جریان نیز مدنظر می‌باشد. این اطلاعات در پیش بینی تغییر حجمی و تغییر مقاومت برشی در اثر جریان آب یا هوا نیاز می‌باشند.
مسائل تراوش معمولاً در آنالیز پایدار و گذرا دستهبندی می‌شوند. در آنالیزهای رژیم پایدار، هد هیدرولیکی و ضریب نفوذپذیری در هر نقطه از توده خاک نسبت به زمان ثابت باقی می‌ماند. برای آنالیز حالت ناپایدار (گذرا) هد هیدرولیکی و حتی ممکن است ضریب نفوذپذیری نسبت به زمان تغییر کند. تغییرات در اثر تغییر در شرایط مرزی نسبت به زمان می‌باشد.
مقدار جریان سیال غیر قابل تراکم مانند آب با واژه q بیان می‌شود. شار یا دبی (نرخ جریان)، سرعت جریان (v) ضرب شده در سطح مقطع عرضی می‌باشد. از سوی دیگر مقدار جریان یک سیال قابل تراکم مثل هوا معمولاً با واژه نرخ توده بیان می‌شود. معادلات تراوش از تفاضلات نسبی حاکم مشتقگیری می‌شوند. اصل بقاء توده برای تراوش حالت پایدار یک سیال غیر قابل تراکم بیان می‌کند که شار ورودی به یک المان باید برابر شار خروجی از المان باشد. به عبارت دیگر شار خالص در هر نقطه از توده خاک باید برابر صفر باشد. برای سیال قابل تراکم نرخ خالص عبوری از یک المان باید برابر صفر باشد تا اصل بقاء توده برای شرایط حالت پایدار ارضا شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Fredlund</Author><Year>1993</Year><RecNum>6</RecNum><DisplayText>[5]</DisplayText><record><rec-number>6</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”v00xptzw9dxew7ep0agppsrzsa55525pd5vf”>6</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Fredlund, D. G., Rahardjo H.</author></authors></contributors><titles><title>Soil Mechanics for Unsaturated Soils</title><secondary-title>Newyork, john Wiley and Sons, Chap. 7, P.P. 150-177</secondary-title></titles><dates><year>1993</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]( Fredlund et al, 1993)
حرکت آرام آب از خاک معمولاً با عنوان تراوش یا نفوذ مطرح می‌شود. آنالیز تراوش به عنوان بخش مهم مطالعات پایداری شیب، کنترل آب زیر زمینی در طراحی سدهای خاکی مطرح است. آنالیز تراوش شامل محاسبه میزان و راستای جریان آب و توزیع فشار حفره‌ای آب با رژیم جریان می‌باشد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Fredlund</Author><Year>1993</Year><RecNum>6</RecNum><DisplayText>[5]</DisplayText><record><rec-number>6</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”v00xptzw9dxew7ep0agppsrzsa55525pd5vf”>6</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Fredlund, D. G., Rahardjo H.</author></authors></contributors><titles><title>Soil Mechanics for Unsaturated Soils</title><secondary-title>Newyork, john Wiley and Sons, Chap. 7, P.P. 150-177</secondary-title></titles><dates><year>1993</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1] (Fredlund et al, 1993)

 

لینک بالا اشتباه است

     

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

          : جمعه 17 شهریور 1396 ساعت 02:28 | نویسنده: میثم | چاپ مطلب
نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد