رامتین طاوسی راد؛ محمد انصاری قوجقار؛ آرش ملکیان
چکیده
پیشبینی دقیق رواناب نقش اساسی در مدیریت منابع آب، کنترل سیلاب و برنامهریزی سازگاری با تغییر اقلیم دارد. با توجه به ماهیت غیرخطی، پیچیده و چندعاملی فرآیندهای هیدرولوژیک، استفاده از روشهای دادهمحور و الگوریتمهای یادگیری ماشین در سالهای اخیر به رویکردی کارآمد برای تحلیل و مدلسازی رواناب تبدیل شده است. دو مدل انفرادی XGBoost، ...
بیشتر
پیشبینی دقیق رواناب نقش اساسی در مدیریت منابع آب، کنترل سیلاب و برنامهریزی سازگاری با تغییر اقلیم دارد. با توجه به ماهیت غیرخطی، پیچیده و چندعاملی فرآیندهای هیدرولوژیک، استفاده از روشهای دادهمحور و الگوریتمهای یادگیری ماشین در سالهای اخیر به رویکردی کارآمد برای تحلیل و مدلسازی رواناب تبدیل شده است. دو مدل انفرادی XGBoost، CatBoost و مدل هیبریدی Boost(Cat-XG) بهمنظور پیشبینیِ روانابِ حوزه آبخیز کرج مورد ارزیابی قرار گرفتند. مدلها با 4 معیار ارزیابی NS، R، RMSE و MAE سنجیده شدند. پیشبینیهای مدلهای مورد پژوهش در 4 حالت به ثبت رسید. حالت نخست، دبی متوسط 3 ماه گذشته بهعنوان ورودی مدل در نظر گرفته شد. در سناریوی دوم، دبی متوسط 6 ماه قبل وارد مدل شد. سناریوی سوم با استفاده از سه فصل تاخیر متوالی(9 ماه) دبی متوسط ماهانه طراحی شد. سناریوی چهارم شامل یک سال وقفه زمانی متوالی بوده است. نتایج پیشبینیها نشان داد که مدل هیبریدی (Cat-XG)Boost با اختلاف قابل توجهی بهترین عملکرد را در پیشبینی رواناب ماهانه حوزه آبخیز کرج نسبت به دو مدل انفرادی مورد ارزیابی ارائه میدهد. این مدل در تمامی ایستگاههای مورد بررسی NS بالای 957/0، همبستگی بالای 939/0 به ثبت رساند. ضمن اینکه با اختلاف قابل توجهی خطاهای کمتری نسبت به دو مدل دیگر ثبت کرد. درحالیکه مدلهای انفرادی XGBoost و CatBoost بهویژه در ایستگاههای با دادههای گستردهتر با افزایش خطا مواجه شدند. دو مدل انفرادی مورد پژوهش عملکرد متوسط در پیشبینی مقادیر مرتبط با وقایع حدی اقلیمی ارائه کردند اما با ترکیب دو مدل انفرادی و معرفی مدل هیبریدی Boost(Cat-XG)، عیوب موجود در مدلهای انفرادی پوشیده شده و همچنین با رفع خطاهای موجود، پیشبینیهای بسیار دقیقتری به ثبت رسید.
جمال مصفایی؛ امین صالح پور جم
چکیده
برای برنامهریزیهای آتی طرحهای اجرایی آبخیزداری، ارزیابی عملکرد اقدامات گذشته امری ضروری است. در این پژوهش، تاثیر اقدامات مختلف آبخیزداری بر وضعیت هیدرولوژیکی و منابع آب در حوزه آکوجان قزوین مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، تغییرات آبدهی منابع آبی حوضه، افزایش میزان نفوذ و ذخیره آب و نیز میزان سیلاب حوضه، برای ...
بیشتر
برای برنامهریزیهای آتی طرحهای اجرایی آبخیزداری، ارزیابی عملکرد اقدامات گذشته امری ضروری است. در این پژوهش، تاثیر اقدامات مختلف آبخیزداری بر وضعیت هیدرولوژیکی و منابع آب در حوزه آکوجان قزوین مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، تغییرات آبدهی منابع آبی حوضه، افزایش میزان نفوذ و ذخیره آب و نیز میزان سیلاب حوضه، برای بازه زمانی قبل و بعد از اجرای عملیات آبخیزداری مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد، سالانه حدود 114 هزار متر مکعب ذخیره رواناب در اثر عملیات آبخیزداری در حوضه انجام شده است که 20.1 درصد این حجم مربوط به عملیات سازهای و 79.9 درصد متعلق به اقدامات بیولوژیکی و بیومکانیکی آبخیزداری است. نتایج مربوط به تحلیل سیلاب نشان داد که نقش اقدامات سازهای در تغییر زمان تمرکز حوضه اندک و حتی منفی بوده، لذا، کاهش دبی اوج و حجم سیلاب خروجی حوضه، حاصل اجرای اقدامات بیولوژیکی و بیومکانیکی است که باعث شده دبی اوج برای دوره بازگشتهای دو تا 100 سال بهترتیب 42.7، 25.4، 20.8، 17.1، 15.3 و 13.8 درصد و حجم سیلاب بهترتیب 41.8، 24.8، 20.2، 16.5، 14.8 و 13.3 درصد کاهش یابد. همچنین، مشخص شد که با افزایش دوره بازگشت سیلاب، درصد کاهش حجم و دبی اوج سیلاب ناشی از عملیات آبخیزداری کاهش یافته است.
رضا چمنپیرا؛ محمد روغنی
چکیده
مقوله ارزیابی، یکی از ارکان اساسی اجرای پروژها بوده، که بهعنوان ابزاری برای بررسی میزان اثربخشی آنها بهشمار میرود. انجام این مهم بهخصوص در رابطه با اقدامات آبخیزداری، مستلزم ارزیابی پروژه در قبل و بعد از اجرای عملیات آبخیزداری است. در حوضههایی که ارزیابی قبل از اجرا انجام نشده است، کار ارزیابی با مشکل مواجه میشود. ...
بیشتر
مقوله ارزیابی، یکی از ارکان اساسی اجرای پروژها بوده، که بهعنوان ابزاری برای بررسی میزان اثربخشی آنها بهشمار میرود. انجام این مهم بهخصوص در رابطه با اقدامات آبخیزداری، مستلزم ارزیابی پروژه در قبل و بعد از اجرای عملیات آبخیزداری است. در حوضههایی که ارزیابی قبل از اجرا انجام نشده است، کار ارزیابی با مشکل مواجه میشود. روش عملی در برطرف نمودن این مسئله شبیهسازی حوضه با استفاده از مدلهای ریاضی است. این پژوهش با هدف ارزیابی تأثیر حوضچههای ذخیره آب بر روی تغییر رفتار حوضه در کاهش سیلاب و سیلخیزی حوضه دادآباد صورت گرفت. روش کار در گام نخست بر اساس نقشهبرداری و بررسی حجم عملیات سازههای اجرا شده، و آگاهی از تعداد، وضعیت و مشخصات آنها میباشد. در مرحله بعد با استفاده از مدل ریاضی HEC-HMS نسبت به برآورد سیلاب اقدام شد. نتایج حاصل از شبیهسازی و مقایسه هیدروگرافهای مشاهداتی و شبیهسازی شده نشان داد، مدل از کارایی لازم برای شبیهسازی حوضه دادآباد برخوردار بوده و به پارامترهای شماره منحنی و تلفات اولیه حساسیت زیادی دارد. با محاسبه حجم مخازن، قابلیت آنها در ذخیرهسازی رواناب و سیلاب و کاهش خطر سیلاب برای اراضی پاییندست مورد بررسی قرار گرفت. بهمنظور تعیین پاسخ حوضه در مقابل رگبارهای طرح، با اعمال تغییرات ایجاد شده در ورودیهای مدل، اقدام به شبیهسازی رفتار سیلاب برای دوره بازگشتهای دو، پنج، 10، 25، 50 و 100 ساله در قبل و بعد از اقدامات آبخیزداری شد. نتایج نشان داد که در دوره بازگشتهای پایین، حوضچههای ذخیره آب، از توانایی لازم برای ذخیرهسازی رواناب و کاهش دبی اوج سیلاب برخوردارند، اما با افزایش دوره بازگشت، نقش این اقدامات در مهار سیلاب و کاهش دبی اوج کاهش مییابد. حوضچههای احداث شده در مجموع قادرند روانابی با ارتفاع 13.12 میلیمتر معادل 236645 مترمکعب را ذخیره و کنترل نمایند.
حامد نوذری؛ سحرالسادات رضویان؛ سید معزالدین نبوی همدانی
چکیده
بهمنظور کاهش خسارات ناشی از سیل و اقتصادی نمودن پروژههای کنترل سیلاب در یک منطقه، احداث سازههای مناسب و انجام عملیات آبخیزداریدر مکانهایی با پتانسیل سیلخیزیبالا امری ضروری است. یکی از راههای شناسایی این مناطق، شبیهسازی حوضه و ارزیابی نحوه مشارکت زیرحوضههای آن در سیلاب خروجی میباشد. در این پژوهش، واحدهای هیدرولوژیکی ...
بیشتر
بهمنظور کاهش خسارات ناشی از سیل و اقتصادی نمودن پروژههای کنترل سیلاب در یک منطقه، احداث سازههای مناسب و انجام عملیات آبخیزداریدر مکانهایی با پتانسیل سیلخیزیبالا امری ضروری است. یکی از راههای شناسایی این مناطق، شبیهسازی حوضه و ارزیابی نحوه مشارکت زیرحوضههای آن در سیلاب خروجی میباشد. در این پژوهش، واحدهای هیدرولوژیکی حوضه همدان-بهار با استفاده از نرمافزار سامانه اطلاعات جغرافیایی ArcGIS و مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS شبیهسازی شد. سپس شاخصهایسیلخیزی محاسبه و نقشه تغییرات این شاخصها در زیرحوضهها استخراج شدند. با مقایسه وبررسیآنها، واحدهای هیدرولوژیکی مؤثر بر دبی اوج سیلاب شناسایی و بهمنظور اجرای عملیات آبخیزداری اولویتبندی شدند. مکانیابی حاصل از شاخصهای سیلخیزی نشان دادند که زیرحوضه بهادربیگ بیشترین و زیرحوضه قرهآغاج کمترین سهم را در دبی اوج سیلاب حوضه دارند. تحلیل نتایج نشان داد کهزیرحوضههایی که مساحت یا رواناب بیشتری دارند، لزوماً تأثیر بیشتری بر اوج سیل خروجی حوضه ندارند. اجرای برنامههای مدیریتی و احداث سازههای هیدرولیکی مناسب در واحدهای هیدرولوژیکی شناسایی شده در این پژوهش، میتواند خسارات سیلاب در حوضه همدان-بهار را بهطور محسوسی کاهش دهد.
