| عنوان پروژه | عنوان مشکل کلیدی قابل حل توسط پروژه | تبیین ضرورت و اهمیت انجام تحقیق | تعریف دقیق مسئله | محصول نهایی |
| توسعه مدل برخط تعیین منحنی فرمان مخازن سدهای شرب مبتنی بر بیگ دیتا و یادگیری ماشین برای حداکثرسازی تأمین آب و افزایش تابآوری ذینفعان | سدها فاقد منحنی فرمان برخط و منعطف برای شرایط خاص و اضطراری هستند | منحنی فرمان برخط و منعطف برای شرایط خاص در طراحی برنامه مقابله با سیلاب و خشکسالی ضروری است. این پروژه با تعیین منحنی فرمان دینامیک، تابآوری بهرهبرداری از سدهای شرب را افزایش میدهد. | 1- بررسی توپوگرافی مخزن سد و تغییرات منحنی فرمان 2- بررسی اهداف متغیر بهره برداری از سد 3- ارائه مدل منعطف مبتنی بر هوش مصنوعی در راستای پیش بینی وضعیت یا ارئه راهکارانتخاب سدهای تأمین آب شرب استان، جمعآوری دادههای سری زمانی (۲۰ سال) دبی ورودی، دبی خروجی، تراز آب، بارش، دما، تبخیر، پیشبینی هواشناسی، تقاضای پایین دست (شرب، کشاورزی، صنعت، محیط زیست)، طراحی مدل LSTM یا GRU برای پیشبینی دبی ورودی (کوتاه مدت: ۱-۷ روز، میان مدت: ۱-۳ ماه، فصلی)، مدلسازی بهینهسازی رهاسازی با Q-learning یا برنامهریزی پویا با اهداف چندگانه (تأمین تقاضا، حداکثر ذخیره نهایی، حداقل سرریز، رعایت جریان زیستمحیطی)، تعیین منحنی فرمان پویا (Rule Curve) به صورت برخط، پیادهسازی سامانه نرمافزاری تحت وب و اتصال به دادههای برخط | دانش فنی |
| ارزیابی میدانی و آزمایشگاهی عملکرد سازههای صفحات مستغرق در مهندسی رودخانه کشکان برای تضمین پایداری ایستگاههای پمپاژ | در حالا حاضر عمده ایستگاه های پمپاژ از آبگیر جانبی با مشکلات فراوان در ورود رسوبات استفاده می نمایند. | کاهش ورود رسوب به آبگیر ایستگاههای پمپاژ باعث افزایش راندمان و کاهش هزینه تعمیرات میشود. این پروژه با بکارگیری صفحات مستغرق، تابآوری ایستگاههای پمپاژ رودخانه کشکان را افزایش میدهد. | انحراف آب با استفاده از آبگیر جانبی همواره مشکل ورود رسوبات به کانال ها و سیستمهای انتقال آب را به دنبال دارد. با نزدیک شدن جریان به آبگیر، به دلیل اعمال مکش از طرف کانال جانبی، جریان در جهت عرضی شتاب گرفته و به دو قسمت تقسیم میشود: قسمتی وارد آبگیر شده و مابقی در کانال اصلی پایین دست جریان می یابد. صفحات مستغرق سازه های کوچک اصلاح جریان هستند که به منظور بهبود الگوی جریان در نزدیکی بستر و تغییر توزیع جریان و رسوب عبوری از مقطع رودخانه طراحی می شوند. این سازه ها با زاویۀ 10 تا 20 درجه نسبت به خطوط جریان، با ارتفاع اولیه 2/0 تا 4/0 عمق جریان آب نصب می شوند. انتخاب ایستگاه پمپاژ روی رودخانه کشکان با مشکل رسوبگذاری در آبگیر به عنوان پایلوت، مطالعات میدانی (اندازهگیری رسوب بستر (دانهبندی)، سرعت جریان (ADCP)، تنش برشی، الگوی جریان، دبی رسوب معلق و بستر)، طراحی صفحات مستغرق (تعداد، ابعاد، زاویه ۱۵-۳۰ درجه، جانمایی در بالادست آبگیر) با روابط تجربی و شبیهسازی عددی (SSIIM، FLOW-3D، OpenFOAM)، ساخت مدل فیزیکی در مقیاس ۱:۵۰ یا ۱:۲۵ و تست سناریوهای مختلف، اجرای صفحات مستغرق در طبیعت و پایش میدانی (قبل و بعد از اجرا) تغییرات رسوبگذاری در آبگیر و تغییرات بستر اطراف، ارائه دستورالعمل طراحی، ساخت و نصب | دانش فنی |
| طراحی و اعتبارسنجی سامانه پشتیبان تصمیمگیری هوشمند (DSS) برای مدیریت بهینه منابع آب در بحرانهای زیستی در سدها و افزایش تابآوری تأمین آب شرب | منابع آب سدهای استان در برخی موارد برای تامین آب شرب استفاده می شوند و ممکن است تحت تاثیر بحران های زیستی قرار گیرند. | طراحی برنامه مقابله با بحرانهای زیستی در مخازن سدهای تامین آب شرب ضروری است. این پروژه با طراحی DSS، تابآوری سدهای شرب را در برابر بحرانهای زیستی افزایش میدهد. | شناخت مخازن سدها- محال های مصرف- برنامه تامین آب سدها . نحوه آزادسازی آب سدها بهمراه اثرات حملات احتمالی زسیتی بر هر کدام از موارد فوق نیازمند برنامه ریزی مناسب و اصولی است.شناسایی بحرانهای زیستی محتمل در مخازن سدها (شکوفایی سیانوباکتری، ورود فاضلاب خام، نشت مواد شیمیایی، مرگ و میر گسترده حیوانات در حوضه، رشد گیاهان آبزی)، مدلسازی کیفی مخزن و دینامیک آلودگی (CE-QUAL-W2، EFDC، AQUATOX) برای شبیهسازی سناریوهای بحران و سناریوهای مدیریتی (قطع ورودی آلودگی، رقیقسازی، هوادهی، تزریق مواد شیمیایی، بستن دریچه خروجی، اطلاعرسانی و جیرهبندی)، طراحی DSS مبتنی بر دانش (Rule-based) و شبیهسازی (Simulation-based)، تعیین شاخصهای هشدار (سطح سبز، زرد، نارنجی، قرمز) و اقدامات واکنشی، پیادهسازی DSS به صورت نرمافزار تحت وب یا دسکتاپ (ارتباط با دادههای برخط سنسورها)، آموزش اپراتورها | دانش فنی |
| توسعه مدل بهینهسازی الگوی مصرف آب زیرزمینی در کشتهای بهاره مبتنی بر روشهای نوین آبیاری و هوش مصنوعی (مطالعه موردی: مزارع نمونه) | مهم ترین پارامتر تاثیر گذار بر سطح آب زیرزمینی در استان لرستان برداشت های مربوط به کشت بهاره است. که در حال حاضر به روش بهینه انجام نمی گیرد | بهینهسازی روشهای آبیاری بویژه در کشت بهاره تأثیر عمیقی بر بیلان آب زیرزمینی دارد. این پروژه با طراحی الگوی بهینه، تابآوری آبخوان و بهرهوری آب کشاورزی را افزایش میدهد. | 1- محاسبات بیلان محدوده مطالعاتی منتخب 2- محاسبات میزان مصرف کشت بهاره 3- ارائه مدل مبتنی بر هوش مصنوعی برای ارائه راهکارهای بهینه در سناریوهای مختلف اقلیمی 2- مطالعه موردی دشتهای استان لرستان (دشت سیلاخور، دشت خرمآباد، دشت الشتر) با کشتهای بهاره (گندم، جو، ذرت، چغندر قند، حبوبات، سیبزمینی، صیفیجات) و روش آبیاری فعلی و منبع آب زیرزمینی (چاه) دارای کنتور هوشمند 3- جمعآوری دادههای دقیق 4- طراحی مدل هوش مصنوعی (شبکه عصبی، رگرسیون فرایند گاوسی، یا جنگل تصادفی) برای تخمین تبخیر و تعرق واقعی و تابع عملکرد گیاه (وابسته به میزان آب آبیاری شده، رطوبت خاک، تنش خشکی) و بهینهسازی میزان و زمان آبیاری (با الگوریتم ژنتیک یا بهینهسازی ازدحام ذرات) برای حداکثر بهرهوری آب با در نظر گرفتن قید: حداکثر حجم آب مجاز بر اساس پروانه چاه و وضعیت آبخوان (از مدل MODFLOW) 5- تدوین دستورالعمل آبیاری بهینه (تقویم آبیاری، میزان در هر نوبت، فشار، روش آبیاری، زمان) و ارائه به کشاورز از طریق اپلیکیشن موبایل (با اتصال به سنسورها و پیشبینی هواشناسی کوتاه مدت) و ...6- اجرای یک اجرا و مقایسه با روش سنتی آبیاری از نظر مصرف آب و عملکرد و بهرهوری، و تحلیل اقتصادی (صرفهجویی آب، انرژی، و افزایش سود) | دانش فنی |
