دانلود پایان نامه ارشد:پیش‌بینی آلودگی عناصر سنگین در پساب اسیدی رودخانه شور معدن مس پورفیری سرچشمه با استفاده از هوش مصنوعی

عنوان

فهرست مطالب
فصل اول.. 1
کلیات… 1
1-1-مقدمه. 2
1-2-تعریف مسأله. 3
1-2-1-پساب اسیدی معدنی… 4
1-2-2- منشاء پساب‌های اسیدی معدن.. 4
1-2-3- واکنش‌های اکسیداسیون و تولید اسید.. 6
1-2-4- عوامل موثر بر نرخ اکسید شدن پیریت… 8
1-2-5- اثرات زیست ‌محیطی پساب‌های اسیدی معدن.. 8
1-3-مروری بر پیشینه مطالعات انجام شده. 11
1-4- ضرورت انجام تحقیق… 18
1-5-اهداف تحقیق… 19
1-6-سازماندهی پایان نامه. 19
فصل دوم. 21
سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی… 21
2-1-مقدمه. 22
2-2-منطق فازی… 23
2-2-1-تئوری فازی از دیدگاه ریاضی… 23
2-2-2-سیستم استنتاجی فازی… 23
2-2-3-سیستم استنتاجی فازی خالص….. 25
2-2-4-سیستم استنتاج فازی ممدانی… 25
2-2-5-سیستم استنتاج فازی تاکاگی-سوگونو و کانگ…. 26
2-3-شبکه‌های عصبی مصنوعی… 28
2-3-1-آموزش شبکه عصبی مصنوعی… 30
2-4-سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی… 30
2-4-1 -ساختار ریاضی انفیس….. 31
2-5-سیستم استنتاجی عصبی-فازی تطبیقی چند خروجی… 35
2-5-1-عملیات آموزش سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی چند خروجی… 37
2-5-2-پارتیشن بندی شبکه. 39
2-5-3- خوشه بندی کاهشی… 39
2-5-3- فازی میانگین – c. 40
2-6-جمع ‌بندی… 41
فصل سوم. 42
معرفی و خصوصیات کلی معدن مس سرچشمه. 42
3-1- مشخصات عمومی معدن مس سرچشمه. 43
3-1-1- موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی كانسار پورفیری مس سرچشمه. 43
3-2- تاریخچه معدن مس سرچشمه. 44
3-4- كانی سازی در معدن مس سرچشمه. 45
3-5-مطالعات انجام شده بر روی سد باطله معدن مس سرچشمه. 45
3-5-1- احداث سد باطله. 46
3-5-2-هیدرولوژی منطقه. 47
3-6-باطله‌های معدن مس سرچشمه. 48
3-6-1-مقدمه. 48
3-6-2-سایت معدنی سرچشمه. 50
3-6-3- نمونه برداری و روش‌های صحرایی… 51
3-7-جمع‌بندی… 54
فصل چهارم. 55
مدلسازی و آنالیز نتایج.. 55
4-1-مقدمه. 56
4-2- پیش‌بینی فلزات سنگین در پساب اسیدی معدن با استفاده از مدل سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی چند متغیره. 64
4-2-1-معیارهای ارزیابی عملکرد مدل.. 66
4-3-نتایج حاصل از سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی چندخروجی… 66
4-4-رگرسیون خطی… 78
4-4-1-رگرسیون خطی چندگانه. 79
4-5-نتایج حاصل از رگرسیون خطی چندگانه. 80
فصل پنجم.. 87
5-1-نتیجه گیری کلی… 88
5-2-پیشنهادات… 91
منابع.. 92

صفحه

عنوان

فهرست اشکال

شکل ‏1‑1 -اکسید شدن پیریت و تولید اسید در یک معدن زغال‌سنگ………………………………………………………..6
شکل ‏1‑2-میکروگراف الکترونی از باکتری تیوباسیلوس فرواکسیدان…………………………………………………………….7
شکل ‏1‑3-آلودگی آب‌های سطحی درغرب ویرجینیا…………………………………………………………………………………….9
شکل ‏1‑4-مرگ ماهیان بر اثر تخلیۀ پساب اسیدی معدن حاصل از معادن رومانی در رودخانۀ دانوب……….9
شکل ‏1‑5-آلودگی آب‌های سطحی توسط پساب اسیدی حاصل از معادن زغال سنگ در غرب پنسیلوانیا.10
شکل ‏2‑1-ساختار یک سیستم فازی……………………………………………………………………………………………………………23
شکل ‏2‑2-ساختار سه سیستم استنتاجی فازی……………………………………………………………………………………………24
شکل ‏2‑3-سیستم فازی ممدانی…………………………………………………………………………………………………………………..25
شکل ‏2‑4-سیستم فازی TSK………………………………………………………………………………………………………………………26
شکل ‏2‑5-ساختار یك نرون مصنوعی…………………………………………………………………………………………………………..27
شکل ‏2‑6-ساختار نمونه انفیس در مدل فازی سوگنو………………………………………………………………………………….30
شکل ‏2‑7-ساختار دیگری از انفیس………………………………………………………………………………………………………………33
شکل ‏2‑8-سیستم استنتاجی عصبی-فازی تطبیقی چند خروجی مدل سوگنو مرتبه با یک ورودی و سه خروجی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………36
شکل ‏3‑1-موقعیت جغرافیایی کانسار مس سرچشمه…………………………………………………………………………………..43
شکل ‏3‑2-سد باطله در معدن مس پورفیری سرچشمه……………………………………………………………………………….45
شکل ‏3‑3-محل معدن مس سرچشمه و رودخانه شور…………………………………………………………………………………50
شکل ‏3‑4-محل نمونه‌برداری رودخانه شور…………………………………………………………………………………………………..51
شکل ‏3‑5-محل‌های نمونه برداری و موقعیت معدن مس سرچشمه……………………………………………………………53
شکل ‏4‑1-رسوب سولفات مس و آهن مس سرچشمه…………………………………………………………………………………57
شکل ‏4‑2-رسوب کانی‌های ثانویه سولفات مس و آهن………………………………………………………………………………..57
شکل ‏4‑3-کلوئیدی شدن پساب و انحلال سولفیدها……………………………………………………………………………………58
شکل ‏4‑4-کلوئیدی شدن پساب و انحلال سولفات در پساب فرعی…………………………………………………………….58
شکل ‏4‑5-پساب خروجی از معدن، کدر و حاوی ذرات معلق آهن………………………………………………………………60
شکل ‏4‑6-رسوبات بی‌شکل پوشاننده پساب و رسوبات آهن در حواشی آن…………………………………………………60
شکل ‏4‑7-روند تغییرات غلظت(ppm)آلاینده‌های فلزی از بالادست به پایین دست روخانه شور……………….62
شکل ‏4‑8 -توابع عضویت به دست آمده توسط مدل MANFIS-GP………………………………………………………..68
شکل ‏4‑9-توابع عضویت به دست آمده توسط مدل MANFIS-SCM………………………………………………………69
شکل ‏4‑10-توابع عضویت به دست آمده توسط مدل MANFIS-FCM……………………………………………………70
شکل ‏4‑11-همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش‌بینی شده مس توسط مدل MANFIS-SCM الف) مجموعه داده‌های آموزشی، ب) مجموعه داده آزمون……………………………………………………………………………72
شکل ‏4‑12-همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش‌بینی شده آهن توسط مدل MANFIS-SCM الف) مجموعه داده‌های آموزشی، ب) مجموعه داده آزمون……………………………………………………………………………73
شکل ‏4‑13-همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش‌بینی شده منگنز توسط مدل MANFIS-SCM الف) مجموعه داده‌های آموزشی، ب) مجموعه داده آزمون………………………………………………………………..75
شکل ‏4‑14-همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و پیش‌بینی شده روی توسط مدل MANFIS-SCM الف) مجموعه داده‌های آموزشی، ب) مجموعه داده آزمون……………………………………………………………………………75
شکل ‏4‑15-مقایسه بین اندازه گیری و پیش‌بینی شده Cu با استفاده از مدل MANFIS-SCM برای مجموعه داده‌های آزمون………………………………………………………………………………………………………………………………..76
شکل ‏4‑16-مقایسه بین اندازه گیری و پیش‌بینی شده Fe با استفاده از مدل MANFIS-SCM برای مجموعه داده‌های آزمون………………………………………………………………………………………………………………………………..76
شکل ‏4‑17-مقایسه بین اندازه گیری و پیش‌بینی شده Mn با استفاده از مدل MANFIS-SCM برای مجموعه داده‌های آزمون………………………………………………………………………………………………………………………………77
شکل ‏4‑18-مقایسه بین اندازه گیری و پیش‌بینی شده Zn با استفاده از مدل MANFIS-SCM برای مجموعه داده‌های آزمون……………………………………………………………………………………………………………………………..77
شکل 4‑19 -همبستگی بین غلظت فلزات سنگین اندازه‌گیری شده و پیشبینی شده با استفاده از MLR برای داده‌های آزمون و آموزش……………………………………………………………………………………………………………………85

صفحه

عنوان

فهرست جداول

جدول ‏3‑1-ماکزیمم و مینیمم پارامترهای فیزیکی و شیمیایی غلظت فلزات سنگین رودخانه شور 53
جدول ‏3‑2-محل و موقعیت جغرافیایی ایستگاه‌های نمونه‌برداری آب… 53
جدول ‏4‑1-ماکزیمم و مینیمم پارامترهای فیزیکی و شیمیایی غلظت فلزات سنگین رودخانه شور و استاندارد آب(همه نمونه‌ها بر حسبppm) 61
جدول ‏4‑2-ماتریس همبستگی بین غلظت فلزات سنگین و متغییرهای مستقل.. 65
جدول ‏4‑3-خصوصیات مدل‌های MANFIS. 67
جدول ‏4‑4-مقایسه بین نتایج حاصل از سه مدل برای مجموعه داده‌های آزمون.. 71
جدول ‏4‑5-مشخصات آماری از مدل رگرسیون چندگانه. 81

جدول4-6-مقایسه نتایج بدست آمده از روش MANFIS-SCMو MLR……………………………………………………86

فهرست علائم و نشانه‌ها

اختصار معادل فارسی معادل انگلیسی

ANN	شبکه عصبی مصنوعی	Artiﬁcial Neural Network
AMD	پساب اسیدی معدن	Acid Mine Drainage
MNN	شبکه عصبی مصنوعی مدولار	Modular Neural Network
BP	شبکه عصبی مصنوعی پس انتشار	Back-propagation
MLR	رگرسیون خطی چندگانه	Multiple linear regression
TDS	کل جامد محلول	Total dissolved solids
RMS	ریشه میانگین مربع خطا	Root Mean Square Error
DO	غلظت اکسیژن محلول	Dissolved oxygen
COD	باقی مانده اکسیژن شیمیایی	Chemical oxygen demand
BPNN	شبکه عصبی مصنوعی پس انتشار	Back Propagation Neural Network
GRNN	شبکه عصبی مصنوعی رگرسیون عمومی	General Regression Neural Network
ANFIS	سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی	Adaptive neuro-fuzzy inference system
FL	منطق فازی	Fuzzy logic
MF	تابع عضویت	Membersip Function
TSK	سیستم فازی تاکاگی-سوگنو-کانگ	Takagi Sugeno Kang FIS
FIS	سیستم استنتاج فازی	Fuzzy Inference System
LSM	روش حداقل مربعات	Least square method
MANFIS	سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی چندخروجی	Multi-outputs Adaptive Neuro-fuzzy System
VAF	محاسبه واریانس بین دو چیز	Variance Account For
GP	پارتیشن‌بندی شبکه	Grid Partitioning
SCM	روش خوشه‌بندی کاهشی	Subtractive clustering method
FCM	روش فازی میانگین-c	Fuzzy C-means method

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب