Akifer parametrelerinin ve parametre yapılarının simülasyon-optimizasyon modelleri ile belirlenmesi
Determination of aquifer parameters and parameter structures by using simulation-optimization models
- Tez No: 917018
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA TAMER AYVAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Bu çalışmada, akifer hidrojeolojik parametrelerinin ve parametre yapılarının eş zamanlı olarak belirlenebilmesi için bütünleşik bir simülasyon-optimizasyon yaklaşımı önerilmiştir. Önerilen yaklaşımın simülasyon kısmında, yeraltı suyu akış sürecinin sayısal benzeşimi MODFLOW modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu modelde, hidrojeolojik parametrelere ait zon yapıları, akım bölgesinin genel formdaki Voronoi Diyagramı (VD) kullanılarak sonlu sayıda alt bölgeye ayrılması yoluyla elde edilmiştir. Geliştirilen MODFLOW ve VD tabanlı simülasyon modeli, daha sonra Karınca Aslanı Optimizasyonu (ALO) yaklaşımını kullanan bir optimizasyon modeline entegre edilmiştir. ALO, doğada karınca aslanlarının avlanma stratejilerini sayısal olarak modelleyen, popülasyon tabanlı bir optimizasyon tekniğidir. Literatürde, ALO'nun farklı problemlerin çözümüne uyarlandığı pek çok uygulama bulunmaktadır. Bununla birlikte, bu çalışmalarda genellikle ALO'nun karmaşık veya büyük ölçekli problemler için yüksek sayıda yineleme gerektirdiği ve yerel optimum çözümlere takılma olasılığının yüksek olduğu belirtilmektedir. Bu sınırlamaları aşmak amacıyla, çalışma kapsamında ALO üzerinde iki önemli iyileştirme yapılarak Karıştırılmış Karınca Aslanı Optimizasyonu (SHALO) yaklaşımı geliştirilmiştir. Önerilen SHALO yaklaşımının uygulanabilirliği, literatürde yer alan bazı kısıtsız ve kısıtlı optimizasyon test fonksiyonları üzerinde test edilmiştir. Optimizasyon modelinin bu testlerden geçirilmesinin ardından, önerilen simülasyon-optimizasyon yaklaşımının performansı, literatürde verilen sentetik bir akifer modeli üzerinde değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme, ilgili problemin aynı koşullar altında orijinal ALO, öz-uyarlamalı ALO (saALO) ve SHALO yaklaşımları kullanılarak çözülmesi ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, önerilen yaklaşımın sonuçları, literatürde aynı problemin Armoni Araştırma (HS) ve hibrit Genetik Algoritma (GA) tabanlı çözüm yaklaşımlarıyla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen simülasyon-optimizasyon yaklaşımının, ALO, saALO, HS ve hibrit GA yaklaşımlarına göre farklı değerlendirme ölçütleri açısından daha iyi sonuçlar üretebildiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, an integrated simulation-optimization approach is proposed to simultaneously determine aquifer hydrogeological parameters and their parameter structures. In the simulation part of the proposed approach, the numerical simulation of groundwater flow processes is performed using the MODFLOW model. Within this model, the zone structures of hydrogeological parameters are defined by partitioning the flow domain into a finite number of zones using the general form of the Voronoi Diagram (VD). The developed MODFLOW and VD-based simulation model is subsequently integrated into an optimization model utilizing the Ant Lion Optimization (ALO) approach. ALO is a population-based optimization technique that numerically simulates the hunting strategies of antlions in nature. While ALO has been widely applied to solve various problems in the literature, it has been reported that the method often requires a high number of iterations for complex or large-scale problems and tends to converge to local optimum solutions. To overcome these limitations, two significant improvements were made to ALO in this study, resulting in the development of the Shuffled Ant Lion Optimization (SHALO) approach. The applicability of the proposed SHALO approach was tested on several unconstrained and constrained optimization test functions in the literature. After validating the optimization model, the performance of the proposed simulation-optimization approach was evaluated using a synthetic aquifer model given in the literature. This evaluation involved solving the problem under identical conditions using the original ALO, self-adaptive ALO (saALO), and SHALO approaches. Additionally, the results of the proposed approach were compared with those obtained using Harmony Search (HS) and hybrid Genetic Algorithm (GA)-based solution approaches. The results demonstrate that the proposed simulation-optimization approach outperforms ALO, saALO, HS, and hybrid GA approaches in terms of various evaluation metrics.
Benzer Tezler
- Modeling the behaviour of carbon dioxide content in geothermal reservoirs using multiple tank lumped parameter models
Jeotermal rezervuarlarda karbondioksit miktarının çoklu tank modeli ile modellenmesi
ALPER SÜLEYMAN CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN
- Basınçlı akifer parametrelerinin bulunması için alternatif yöntem uygulaması ve farklı modellerle karşılaştırılması
An alternative aplication for confined aquifer parameter identification and comparision with different models
EYÜP ŞİŞMAN
Doktora
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN BİRPINAR
PROF. DR. ZEKAİ ŞEN
- İçel-Gülnar Akkuyu ve Çamalanı nükleer santral yerlerinin hidrolojik ve hidrojeolojik incelemesi
Başlık çevirisi yok
TANJU BAŞARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ALPARSLAN ARIKAN
- Durağan yeraltı suyu akım şartlarında beslenme kuyularının hidrolik hesaplama yöntemleri
Hydraulic calculation methods of recharge wells at steady state groundwater flow conditions
MEHMET FATİH DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ ŞEN
- Akdeniz iklim koşullarında pasif ev standartlarının uygulanabilirliğinin sinirsel bulanık mantık ile tahmini ve tasarım sürecine dahil edilmesi: Yarı olimpik kapalı havuz örneği
Estimating the applicability of passive house standards in Mediterranean climate conditions with neuro fuzzy logic and its including into the design process: A case of a semi-olympic indoor pool
SETENAY UÇAR