کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7484820 1485307 2012 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A comparison study of two different control criteria for the real-time management of urban groundwater works
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه ی مقایسه ای دو معیار کنترلی مختلف برای مدیریت زمان- واقعی آب بندهای زیرزمینی شهری
کلمات کلیدی
کنترل زمان واقعی - کنترل بهینه - زمینه های خوب - آب های زیرزمینی - مانع هیدرولیک - خطوط مسیر ذرات
فهرست مطالب مقاله
چکیده1. مقدمه 2. منطقه مطالعه3. روش ها3.1. مدل جریان آب زیرزمینی و رویکرد-EnKF
3.2. ردیابی ذرات و تجزیه و تحلیل خط مسیر 
3.3. تعریف معیار-s% بر اساس مفهوم آب شهر
3.4. کنترل منطق فازی با استفاده از معیار-s% به عنوان حالت کنترلی
جدول 1. پایگاه حاکم فازی اجرا شده برای کنترل حوضه II، بر اساس دانش تخصصی. 
3.5. روش کنترلی چند سطحی با معیار-s% 
3.6. آزمایش های شبیه سازی (سناریوی I، II، III) 
4. نتایج 
4.1. شبیه سازی های- آفلاین با استفاده از معیار-s% برای کنترل بهینه
4.2. شبیه سازی های- آفلاین با معیار-Δh (سناریوی III)
4.3. اپلیکیشن-آنلاین
 5. بحث و جمع بندی
 
ترجمه چکیده
ما مقایسه دو معیار کنترلی را برای مدیریت زمان-واقعی میدان چاه آب (حوزه تغذیه کننده چاه آب) ارائه می دهیم. این معیارها برای شبیه سازی بهره برداری از میدان چاه Hardhof در شهر زوریخ، سوئیس، استفاده شدند. این میدان چاه توسط آلودگی منتشر شونده در زیر سطح منطقه اطراف شهر تهدید می شود. اگر نرخ های پمپاژ در چهار چاه افقی افزایش یابند، ریسک جذب آلاینده ها بالاتر است، و می توانند با افزایش تغذیه مصنوعی در چندین حوضه تغذیه و چاه های نشتی و یا با اصلاح توزیع تغذیه مصنوعی کاهش یابند. مدل جریان المان های محدود سه بعدی برای جایگاه Hardhof ساخته شد. معیار کنترلی اول از تفاوت های سر هیدرولیک (معیار-Δh) برای کنترل مدیریت میدان چاه و معیار دوم از روش خط مسیر (معیار-s%) برای کنترل درصد جریان آب به داخل، از منطقه شهری، استفاده کرد. هر دو روش کنترلی، تخصیص تغذیه مصنوعی (AR) را برای نرخ های پمپاژ معلوم در زمان اقتباس کردند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که (1) مطابق با دو معیار مختلف، تصمیمات مدیریت پیشینه ای، در مقایسه با کنترل بهینه، کمتر کارآمد بودند و (2) توزیع تغذیه مصنوعی محاسبه شده با دو معیار کنترلی نیز از یکدیگر متفاوتند و معیار-%s نتایج بهتری را در مقایسه با معیار-Δh ارائه می دهد. مدیریت تغذیه با معیار-s% به مقدار کمتری تغذیه ی آب نیاز دارد. نسبت بین تغذیه مصنوعی متوسط و ربایش متوسط، برای معیار-Δh1.7 و برای معیار-s% 1.5 می باشد. هر دو معیار به صورت آنلاین آزمایش شدند. این متدولوژی ها با استفاده از روش فیلتر Kalmanدسته ای برای تلفیق 87 اندازه گیری سر آب زیرزمینی در دسترس، برای به روز رسانی مدل در زمان-واقعی، به روش کنترل زمان-واقعی گسترش داده شدند. نتایج اجرای عملیاتی نیز با توجه به کاهش ریسک آلودگی آب رضایت بخش هستند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
We present the comparison of two control criteria for the real-time management of a water well field. The criteria were used to simulate the operation of the Hardhof well field in the city of Zurich, Switzerland. This well field is threatened by diffuse pollution in the subsurface of the surrounding city area. The risk of attracting pollutants is higher if the pumping rates in four horizontal wells are increased, and can be reduced by increasing artificial recharge in several recharge basins and infiltration wells or by modifying the artificial recharge distribution. A three-dimensional finite elements flow model was built for the Hardhof site. The first control criterion used hydraulic head differences (Δh-criterion) to control the management of the well field and the second criterion used a path line method (%s-criterion) to control the percentage of inflowing water from the city area. Both control methods adapt the allocation of artificial recharge (AR) for given pumping rates in time. The simulation results show that (1) historical management decisions were less effective compared to the optimal control according to the two different criteria and (2) the distribution of artificial recharge calculated with the two control criteria also differ from each other with the %s-criterion giving better results compared to the Δh-criterion. The recharge management with the %s-criterion requires a smaller amount of water to be recharged. The ratio between average artificial recharge and average abstraction is 1.7 for the Δh-criterion and 1.5 for the %s-criterion. Both criteria were tested online. The methodologies were extended to a real-time control method using the Ensemble Kalman Filter method for assimilating 87 online available groundwater head measurements to update the model in real-time. The results of the operational implementation are also satisfying in regard of a reduced risk of well contamination.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Environmental Management - Volume 105, 30 August 2012, Pages 21–29
نویسندگان
, , , , , ,