فهرست و منابع پایان نامه محاسبه میزان تراوش از میان سدهای خاکی با استفاده از روش EPR و المان های محدود
فهرست:
عنوان مطا لب صفحه
چکیده.........................................................................................................................................................................................١
مقدمه ..........................................................................................................................................................................................٢ فصل اول : کلیات
١-١) هدف...........................................................................................................................................................................٤
١-٢) پیشینه تحقیق .........................................................................................................................................................٤
١-٣) روش کار و تحقیق .................................................................................................................................................٧ فصل دوم : سدهای خاکی
٢-١) مقدمه .......................................................................................................................................................... .................١٠
٢-٢) انواع سدها....................................................................................................................................................................١٠
٢-٣) سدهای خاکی .............................................................................................................................................................١١
٢-٤) شرایط لازم برای انتخاب سدهای خاکی ...............................................................................................................١٢
٢-٥) طبقه بندی سدهای نوع خاکی ...............................................................................................................................١٣
٢-٥-١) سدهای خاکی همگن ...................................................................................................................................١٤
٢-٥-٢) سدهای خاکی منطقه بندی شده(غیر همگن )........................................................................................ ١٤
٢-٥-٣) سدهای سنگریزه ای با غشای نفوذناپذیر یا سدهای خاکی غشایی ................................................... .١٤
٢-٦) علل تخریب سدهای خاکی .....................................................................................................................................١٥
٢-٦-١) تخریب هیدرولیکی .................................................................................................................. .....................١٥
٢-٦-٢) تخریب حاصل از نشت ..................................................................................................................................١٦
٢-٦-٣) تخریب ساختمانی ...........................................................................................................................................١٩
فصل سوم : تراوش و روشهای محاسبه آن
٣-١) مقدمه ..........................................................................................................................................................................٢١
٣-٢) تراوش.........................................................................................................................................................................٢١
٣-٣) برخی از روشهای محاسبه تراوش.............................................................................................................. .........٢١
٣-٣-١) روش شبکه جریان..................................................................................................................................... .........٢٢
٣-٣-١-١) مقدمه ..........................................................................................................................................................٢٢
٣-٣-١-٢) رسم اولین خط نشت در سد خاکی همگن با زهکش افقی در پایین دست سد.........................٢٣
٣-٣-٢) روش اجزا محدود..................................................................................................................................................٢٥
٣-٣-٢-١) معادلات حاکم .....................................................................................................................................................٢٦
٣-٣-٢-٢) سیستم های مختصات......................................................................................................................................٢٧
٣-٣-٢-٣) توابع میان یابی ...................................................................................................................................................٢٨
٣-٣-٢-٤) معادلات المان محدود.......................................................................................................................................٢٩
٣-٣-٢-٥) انتگرال گیری عددی.........................................................................................................................................٣٠
٣-٣-٢-٦) ماتریس هدایت هیدرولیکی .............................................................................................................................٣٠
٣-٣-٢-٧) سر هم بندی و حل معادلات یکپارچه ..........................................................................................................٣٠
٣-٣-٣) روش اجزا مرزی...................................................................................................................................................٣١
٣-٣-٤) استفاده از هوش های مصنوعی جهت محاسبه میزان تراوش......................................................................٣١ فصل چهارم : روش های داده کاوی (Data Mining) و EPR
٤-١) مقدمه ............................................................................................................................................................................ ٣٤
٤-٢) شبکه های عصبی مصنوعی ......................................................................................................................................٣٤
٤-٣) الگوریتم ژنتیک...........................................................................................................................................................٣٥
٤-٤) برنامه نویسی ژنتیک..................................................................................................................................................٣٦
٤-٥) روش رگرسیون چند جمله ای تکاملی ...............................................................................................................٣٩ فصل پنجم : مبانی طراحی و مدلسازی
٥-١) مقطع تیپ سدهای خاکی ........................................................................................................................................٤٤
٥-٢) مبانی طراحی ................................................................................................................................................ ..............٤٥
٥-٢-١) شیب بدنه .........................................................................................................................................................٤٥
٥-٢-٢) عمق آزاد..........................................................................................................................................................٤٧
٥-٢-٣) عرض تاج..........................................................................................................................................................٤٧
٥-٣) مدل سازی با روش المان محدود و استخراج داده های ورودی............................................................. .........٤٩
فصل ششم : استخراج معادله ای برای اولین خط نشت با استفاده از روش EPR
٦-١) مقدمه ................................................................................................................................................................................٥٣
٦-٢) استخراج داده ها جهت آموزش EPR............................................................................................................. ........٥٣
٦-٣) استخراج رابطه ها از EPR.........................................................................................................................................55
٦-٤) گزینش مناسب ترین معادله .......................................................................................................................................٥٦
٦-٤-١) مقدمه ...................................................................................................................................................................٥٦
٦-٤-٢) ترسیم اولین خط نشت با روش معادله کلی سهمی ....................................................................................٥٦
٦-٤-٣) مقایسه معادلات با نتایج حاصل از روش معادله سهمی و روش المان محدود.....................................٦٣
٦-٤-٣-١) معادله شماره ٢............................................................................................................................. ........٦٣
٦-٤-٣-٢) معادله شماره ٣......................................................................................................................... ............٦٤
٦-٤-٣-٣) معادله شماره ٤..................................................................................................................... ...............٦٥
٦-٤-٣-٤) معادله شماره ٥.................................................................................................................. ...................٦٦
٦-٤-٤) نتیجه گیری از مقایسه های انجام شده........................................................................................... ...........٦٧ فصل هفتم : استخراج معادله ای برای میزان دبی تراوش یافته از بدنه سد با استفاده از روش EPR
٧-١) استخراج داده ها جهت آموزش EPR...................................................................................................................71
٧-٢) استخراج رابطه ها از EPR......................................................................................................................................75
٧-٣) مقایسه معادلات با نتایج حاصل از روش المان محدود............................................................................. .........٧٦
٧-٣-١) معادله شماره ٣.............................................................................................................................................٧٦
٧-٣-٢) معادله شماره ٥.............................................................................................................................................٧٧
٧-٣-٣) نتیجه گیری از مقایسه های انجام شده..................................................................................................٧٨ فصل هشتم : بحث و نتیجه گیری
٨-١) مقدمه ............................................................................................................................................................. ...........٨١
٨-٢) حساسیت سنجی معادله ارائه شده برای ترسیم اولین خط نشت (معادله ٦-٩)........................................٨١
٨-٢-١) تغییرات تراز اولین خط نشت با تغییرات x.........................................................................................81
٨-٢-٢) تغییرات تراز اولین خط نشت با تغییرات تراز آب بالا دست ............................................................٨٢
٨-٣) حساسیت سنجی معادله ارائه شده برای میزان دبی تراوش(معادله ٧-٥)..................................................٨٣
٨-٣-١) تغییرات میزان دبی تراوش با تغییرات طول قاعده تحتانی سد (b).....................................................83
٨-٣-٢) تغییرات میزان دبی تراوش با تغییرات تراز آب بالادست (h)................................................................83
٨-٣-٣) تغییرات میزان دبی تراوش با تغییرات ضریب نفوذپذیری (k).................................................... .........٨٤
٨-٤) نتیجه گیری...................................................................................................................................................................٨٥
٨-٥) پیشنهادات......................................................................................................................................................... ...........٨٥ پیوست
روشهای کاهش و کنترل نشت از بدنه و پی سدهای خاکی ....................................................................... ..................٨٨
روشهای کاهش نشت ............................................................................................................................................٨٨
روشهای کنترل و جمع آوری آب نشتی ............................................................................................. ...........٨٨
منابع و ماخذ
فهرست منابع فارسی .............................................................................................................................................................٩١
فهرست منابع لاتین .................................................................................................................................. ..................... .......٩٦
چکیده انگلیسی .................................................................................................................... .................................................٩٨
منبع:
. نورانی و بابا خانی ، ١٣٨٨، استفاده از روش بدون شبکه RBF در بر آورد میزان تراوش سدهای خاکی مطالعه موردی: سد ستارخان، هشتمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، ٢١ تا ٢٣ اردیبهشت ، دانشگاه شیراز.
٢. نبویان پور و سامانی ، ١٣٨٧، تعیین محل دقیق سطح آزاد نشت با استفاده از روش های اجزای مرزی، چهارمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، اردیبهشت ماه، دانشگاه تهران .
٣. محجوبی و افشار، ١٣٨٥، بررسی تراوش در زیر یک سد خاکی با استفاده از روش اجزای محدود، سیزدهمین کنفرانس دانشجویی مهندسی عمران، ٢١ تا ٢٤ اسفند، دانشگاه شهید باهنر کرمان .
٤. رحیمی ، حسن .، (١٣٨١ ،" سدهای خاکی ،" انتشارات دانشگاه تهران .
٥. وفائیان، محمود.، (١٣٨٨ ،"سدهای خاکی ،" مرکز نشر جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان.
1. Aziz, A. R. A., and Wong, K. F. V. (1992). “Neural network approach to the
determination of aquifer parameters.” Ground Water, 30(2), 164–166.
2. Bear j. and G, Dagan. (1972). Dynamics of Fluids in porous media .American Elsevier.
3. Berardi L., Giustolisi O., Kapelan Z. and Savic D. A. (2008). Development of pipe
deterioration models for water distribution systems using EPR, Journal of
Hydroinformatics, 10(2), 113-126.
4. Eagleson, P.S. (1970). Dynamic Hydrology. McGraw Hill.
5. Fredlund, D.G. and N.R. Morgenstern (1977) “Stress state variables for unsaturated
soils,” J. of the Geotechnical Engineering Division, ASCE. 103: 447-466.
6. GeoStudio- SEEP.W Help (Student License) (2007), GEO-SLOPE International Ltd.
7. Giustolisi O. and Savic D. A. (2006). A symbolic data-driven technique based on
evolutionary polynomial regression. Journal of Hydroinformatics, 8(3), pp. 207-222.
8. Giustolisi O., Doglioni A., and. Savic D.A, and Webb B.W. (2007). A multi-model
approach to analysis of environmental phenomena, Environmental Modelling &
Software, 22, 674-682.
9. Honjo, Y., Giao, P. H., and Naushahi, P. A., (1995), “Seepage analysis of Tarbela dam
(Pakistan) using finite element method,” International Journal of Rock Mechanics and
Mining Sciences and Geomechanics Abstracts, 32(3), 131A.
10. Jain, S. K. (2001). “Development of integrated sediment rating curves using ANNs.” J.
Hydraul. Eng., 127(1), 30–37.
11. Javadi A.A., Faramarzi A., Ahangar-Asr A., and Mehravar M. (2010-a). Intelligent
Finite Element Method in Geotechnical Engineering, 18th UK Conference on
Computational Mechanical Mechanics (ACME), 29th-31st March, Southampton.
12. Javadi A.A., Faramarzi A., Ahangar-Asr A., and Mehravar M. (2010-b). Finite Element
Analysis of Three Dimensional Shallow Foundation Using Artificial Intelligence Based
Constitutive Model, The International Conference on Computing in Civil and Building
Engineering, 30 June - 2 July, Nottingham, UK.
13. Javadi A.A., Mehravar M., Faramarzi A., and Ahangar-Asr A. (2009). An Artificial
Intelligence Based Finite Element Method, Transactions on Computers and Intelligent
Systems, 1(2), 1-8.
14. Javadi A. A. and Rezania M. (2009-b). Intelligent finite element method: An
evolutionary approach to constitutive modeling. Advanced Engineering Informatics,
23(4), pp. 442-451.
15. Javadi A. A., and Rezania M, (2009-a), “Applications of artificial intelligence and data
mining techniques in soil modelling,” Geomechanics and Engineering; An
International Journal, 1(1), pp 53-74.
16. Khan S., Rana T. and Dassanayake D. (2007). Quantitative Assessment of Channel
Seepage Using the Artificial Neural Network (ANN) Approach. Proceeding from
International Congress on Modelling and Simulation. Modelling and Simulation
Society of Australia and New Zealand, December 2007, pp. 2299-2305. ISBN : 978-0-
9758400-4-7.
17. Koza, J.R. (1994). Genetic Programming II: Automatic Discovery of Reusable
Programs, MIT Press. ISBN 0-262-11189-6.
18. Koza, J.R.; Keane, M.A.; Streeter, M.J.; Mydlowec, W.; Yu, J.; & Lanza, G. (2003).
Genetic Programming IV: Routine Human-Competitive Machine Intelligence,
Springer. ISBN 1-4020-7446-8.
19. Lu, M., AbouRizk, S. M. and Hermann, U. H. (2001), “Sensitivity Analysis of Neural
Networks in Spool Fabrication Productivity Studies,” ASCE Journal of Computing in
Civil Engineering, 15(4), pp 299-308.
20. Lu, R.-S., Lai, J.-L., and Lo, S.-L. (1998). “Predicting solute transfer to surface runoff
using neural networks.” Water Sci. Technol., 38(10), 173–180.
21. Nagy, H. M., Watanabe, K., and Hirano, M. (2002). “Prediction of sediment load
concentration in rivers using artificial neural network model.” J. Hydraul. Eng., 128(6),
588–595.
22. Naouss, A. W., and Najjar, Y. M. (1996), “Seepage design charts for flat bottom dams
resting on heterogeous media” International Journal for Numerical and Analytical
Methods in Geomechanics 19(9), 637-651.
23. Panthulu, T. V., Krishnaiah, C., and Shirke, J. M. ~2001!. “Detection of seepage paths
in earth dams using self-potential and electrical resis resistivity methods.” Eng. Geol.
(Amsterdam), 59(3–4), 281–295.
24. Rajurkar, M. P., Kothyari, U. C., and Chaube, U. C. (2002). “Artifical neural networks
for daily rainfall-runoff modeling.” Hydrol. Sci. J., 47(6), 865–878.
25. Rezania M., Javadi A.A., and Giustolisi O. (2010). “Evaluation of liquefaction
potential based on CPT results using evolutionary polynomial regression”. Computers
and Geotechnics, 37, 82-92.
26. Rezania M., Faramarzi A., and Javadi A.A. (2009). “An evolutionary based approach
for assessment of earthquake-induced soil liquefaction and lateral displacement”,
Engineering Application of Artificial Intelligence”, Under Review.
27. Rezania, M., Javadi, A.A. and Giustolisi, O., (2008). An Evolutionary-Based Data
Mining Technique for Assessment of Civil Engineering Systems, Journal of
Engineering Computations 25 (6), 500-517.
28. Shahin M. A., Jaksa M. B. and Maier H. R. (2009). Recent Advances and Future
Challenges for Artificial Neural Systems in Geotechnical Engineering Applications.
Advances in Artificial Neural Systems, Volume 2009, pp. 1-9.
29. Shahin M. A., Jaksa M. B. and Maier H. R. (2001). Artificial neural network
applications in geotechnical engineering. Australian Geomechanics, 36(1), pp. 49-62.
30. Tayfur G., Swiatek D., Wita A., and Singh V. P., (2005), “Case Study: Finite Element
Method and Artificial Neural Network Models for Flow through Jeziorsko Earthfill
Dam in Poland,” Journal of Hydraulic Engineering, 131(6), pp 431-440.
31. Toll D. G. (1996). Artificial Intelligence Applications in Geotechnical Engineering.
Electronic Journal of Geotechnical Engineering,
32. 1.Sivapragasam C., Vasudevan G., Maran J., Bose C., Kaza S. and Ganesh N. (2009).
Modeling Evaporation-Seepage Losses for Reservoir Water Balance in Semi-arid
Regions. Water Resource Manage, 23, pp. 853–867.
33. Tien-Kuen, H. (1996), “Stability analysis of an earth dam under steady state seepage”
Computers and Structers, 58(6), pp 1075–1082.
34. Tayfur, G. (2002). “Artificial neural networks for sheet sediment transport.” Hydrol.
Sci. J., 47(6), 879–892.
35. Turkmen, S., Ozguler, E., Taga, H., and Karaogullarindan, T. (2002). “Seepage
problems in the karstic limestone foundation of the Kalecik Dam (south Turkey).”Eng.
Geol. (Amsterdam), 63(3-4), 247–257.
36. Tokar, A. S., and Johnson, P. A. (1999). “Rainfall-runoff modeling using artificial
neural networks.” J. Hydrologic Eng., 4(3), 232–239.
37. Xu, Y.-Q., Unami, K., and Kawachi, T. (2003), “Optimal hydraulic design of earth
dam cross section using saturated-unsaturated seepage flow model” Advances in Water
Resources, 26(1), pp 1–7.