علی بختیاری زاده؛ محمد نجف زاده؛ صدیقه محمدی
چکیده
مقدمه
سفره آب زیرزمینی، از مهمترین منابع آبی هر کشور، به‌خصوص کشوری مانند ایران است که در مناطق گرم و خشک قرار دارد. یکی از راههای پیشگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی، ارزیابی آسیب‌پذیری این منابع است. به‌طوری که ارزیابی قابل اعتماد آسیب‌پذیری آب زیرزمینی می‌تواند، در تعیین دقیق‌تر نقاط آسیب‌پذیر آبخوان برای ...
بیشتر
مقدمه
سفره آب زیرزمینی، از مهمترین منابع آبی هر کشور، به‌خصوص کشوری مانند ایران است که در مناطق گرم و خشک قرار دارد. یکی از راههای پیشگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی، ارزیابی آسیب‌پذیری این منابع است. به‌طوری که ارزیابی قابل اعتماد آسیب‌پذیری آب زیرزمینی می‌تواند، در تعیین دقیق‌تر نقاط آسیب‌پذیر آبخوان برای حفاظت و مدیریت موثر منابع آب زیرزمینی مفید واقع شود.
مواد و روش‌ها
در پژوهش حاضر، از شاخص DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی، با در نظر گرفتن اثرات کاربری اراضی و آلودگی نیترات در دشت کرمان-باغین واقع در استان کرمان، استفاده شد. به این ترتیب، از هفت پارامتر عمق ایستابی، تغذیه خالص، بافت آبخوان، بافت خاک سطحی، توپوگرافی، تاثیر منطقه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی برای محاسبه این شاخص استفاده شد. این شاخص، به‌صورت یک برآورد اولیه ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان در برابر آلودگی آب زیرزمینی در مناطق مختلف مورد پذیرش است. اما با وجود پیچیدگی‌هایی در سامانه آب زیرزمینی و نظرات کارشناسی در تخصیص رتبه و وزن پارامترهای موجود در این شاخص و تفاوت در شرایط حاکم بر مناطق مورد مطالعه، همواره پژوهشگران را بر آن داشته است که در بهبود این شاخص گام‌های عملی بردارند. این بهبود در تعدادی از پژوهش‌ها با اضافه کردن پارامترهای دیگر مانند کاربری اراضی و تاثیر نیترات، به پارامترهای این شاخص انجام شده است. لذا، در پژوهش حاضر نیز از پارامترهای کاربری اراضی و خطر بالقوه مرتبط با کاربری اراضی بهترتیب برای محاسبه شاخص DRASTIC مرکب یا Composite DRASTIC (CD) و شاخص آسیب‌پذیری نیترات (Nitrate Vulnerability Index) استفاده شد. شاخص CD با اضافه کردن پارامتر کاربری اراضی به شاخص DRASTIC و شاخص NVI، با ضرب نقشه رستر رتبه‌بندی خطر بالقوه مرتبط با کاربری اراضی در شاخص DRASTIC، بهدست آمد. لازم به ذکر است که بر اساس نقشه کاربری اراضی، این دشت شامل 54 درصد مراتع کم تراکم، 24 درصد زراعت‌های آبی، 10 درصد جنگل‌های دست کاشت، شش درصد اراضی بدون پوشش و کویری، پنج درصد مناطق مسکونی و یک درصد دقهای رسی است. ارزیابی سه معیار آسیب‌پذیری که با محاسبه سه شاخص DRASTIC، CD و NVI بهدست آمد با همبستگی آنها با خطر آلودگی آب زیرزمینی، مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که همبستگی شاخص DRASTIC با خطر آلودگی آب زیرزمینی هشت درصد، شاخص CD، 30 درصد و شاخص NVI 54 درصد، با احتمال 99 درصد، همبستگی معنی‌داری را نشان میدهند. نتایج حاکی از آن است که اضافه شدن پارامتر کاربری اراضی، باعث افزایش همبستگی آسیب‌پذیری با خطر آلودگی آب زیرزمینی می‌شود و ضرب خطر بالقوه مرتبط با کاربری اراضی به افزایش بیشتر این همبستگی کمک می‌کند. در نتیجه، شاخص NVI شاخص برتر نسبت به دو شاخص دیگر انتخاب شد.
نتیجه‌گیری
نتایج حاصل از شاخص NVI، دشت کرمان-باغین را به دو طبقه آسیب‌پذیری خیلی کم با مساحت 1528.07 کیلومتر مربع (75.52 درصد) با مقدار NVI کمتر از 70 و آسیب‌پذیری کم با مساحت 495.33 کیلومتر مربع (24.48 درصد) با مقدار NVI 70 تا 110، تقسیم می‌کند. در مجموع، پیشنهاد می‌شود در محدوده‌هایی که آسیب‌پذیری کم است، برای مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی و جلوگیری از آلودگی این منابع، از احداث صنایع و کشت محصولات کشاورزی که باعث ایجاد آلودگی می‌شود، جلوگیری شود.
رحیم کاظمی
چکیده
در دو دهه گذشته تحقیقات متعددی در رابطه با موضوع جریان پایه رودخانه‌ها در کشور صورت گرفته است، اما تا کنون پژوهشی که به‌طور جامع و ویژه به مرور تحقیقات جریان پایه رودخانه‌ها بپردازد، صورت نگرفته تا حوزه‌های مختلف این موضوع شناسایی و حوزه‌های مغفول مانده، معرفی و مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش، ابتدا با مرور منابع ...
بیشتر
در دو دهه گذشته تحقیقات متعددی در رابطه با موضوع جریان پایه رودخانه‌ها در کشور صورت گرفته است، اما تا کنون پژوهشی که به‌طور جامع و ویژه به مرور تحقیقات جریان پایه رودخانه‌ها بپردازد، صورت نگرفته تا حوزه‌های مختلف این موضوع شناسایی و حوزه‌های مغفول مانده، معرفی و مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش، ابتدا با مرور منابع در سطح جهانی و کشوری، روند پیشرفت مطالعات در گرایش‌های مختلف این حوزه، بررسی و سپس، بر اساس روش آرشیوی به بررسی و طبقه‌بندی پایان‌نامه‌ها، مقالات و گزارشات چاپ شده در نشریات معتبر داخلی و کنفرانس‌های مربوطه داخل کشور در دو دهه گذشته پرداخته شد. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی حوزه‌های تحقیق در جریان پایه رودخانه‌ها و تعیین حوزه‌های کمتر توجه شده و مغفول مانده در تحقیقات داخل کشور است. مقالات بررسی شده در این پژوهش بر اساس قلمرو مکانی، روش تحقیق، تئوری، فنون تحلیل داده و موضوع، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که گرایش‌های پژوهشی تحقیقات جریان پایه در ایران، در چهار دسته عمومی قابل تقسیم‌بندی است که 28.21 درصد از پژوهش‌ها مرتبط با گرایش کاربردی، 37.18 درصد به مقایسه و معرفی روش مناسب تفکیک جریان پایه، 19.23 درصد به بررسی عوامل موثر بر جریان پایه و 15.38 درصد نیز به استفاده عمومی و توصیف شرایط هیدرولوژیک منطقه پژوهش تعلق دارد. نتیجه کلی، بیانگر مطالعات محدود، فقدان روشهای نوآورانه و جدید و تمرکز بر استفاده از روشهای معمول و تکراری و عدم توجه کافی از سوی مراکز علمی و پژوهشی کشور به این حوزه است.
علی سیف؛ هدی قاسمیه؛ حسین زینی وند؛ مهران زند
چکیده
امروزه با افزایش جمعیت، کاربری اراضی بهمنظور برآورد نیازها تغییر کرده است که همین موضوع، اطلاع از وضعیت آینده کاربری اراضی را با اهمیت‌تر کرده است. بررسی تغییرات کاربری اراضی، نقش اساسی در مطالعات زیست‌محیطی، مدلسازی و شبیه‌سازی تغییرات کاربری اراضی و مدیریت منابع آب داشته، مدیران را در برنامهریزی بهتر کاربری ...
بیشتر
امروزه با افزایش جمعیت، کاربری اراضی بهمنظور برآورد نیازها تغییر کرده است که همین موضوع، اطلاع از وضعیت آینده کاربری اراضی را با اهمیت‌تر کرده است. بررسی تغییرات کاربری اراضی، نقش اساسی در مطالعات زیست‌محیطی، مدلسازی و شبیه‌سازی تغییرات کاربری اراضی و مدیریت منابع آب داشته، مدیران را در برنامهریزی بهتر کاربری اراضی یاری می‌دهد. لذا در این پژوهش، ابتدا نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز رحیم‌آباد برای سال‌های 1999 و 2016 بهترتیب با استفاده از سنجنده‌های ETM+ و Landsat 8 در محیط نرم‌افزار ENVI5.3 استخراج شد که ضریب کاپا برابر 95 درصد و صحت کلی برابر 97 درصد، حاکی از دقت بالای نقشه کاربری 2016 بود. سپس، نقشه‌های عوامل مؤثر بر تغییر کاربری اراضی شامل نقشه‌های فاصله از جاده، فاصله از رودخانه، فاصله از شهر، فاصله از روستا، فاصله از گسل، زمین‌شناسی، بافت خاک، بارش، تبخیر، مدل رقومی ارتفاع، شیب، سطح آب زیرزمینی و مقدار تابش خورشیدی در محیط ArcGIS 10.6 تهیه شدند. آنگاه، با استفاده از رگرسیون لجیستیک، نقش عوامل مؤثر بر کاربری اراضی تعیین شد و برای ارزیابی رگرسیون لجیستیک، از منحنی ROC استفاده شد. در نهایت، نقشه کاربری اراضی حوضه مطالعاتی برای سال 2026 با استفاده از مدل CLUE-s شبیه‌سازی شد. نتایج حاصل از پژوهش حاضر، نشان داد که میزان سطح زیر منحنی ROC برای کاربری‌های مرتع، اراضی دیم، اراضی آبی، پهنه آبی و مسکونی بهترتیب برابر 0.9، 0.88، 0.9، 0.92 و 0.91 است که بیانگر دقت قابل‌قبول روش رگرسیون در بررسی عوامل مؤثر بر کاربری اراضی است. همچنین، بیشترین تغییرات کاربری اراضی در سال 2026، مربوط به تبدیل کاربری مرتع به کاربری دیم خواهد بود و 6.47 درصد کاربری مرتع، کاهش و 18 درصد کاربری دیم افزایش خواهد یافت.
سعیده انصاریان؛ مه نوش مقدسی؛ مجتبی مرادی
چکیده
موفقیت طرحهای تغذیه مصنوعی برای آبخوانها مستلزم شناسائی مکان مناسب برای احداث طرح تغذیه است. لذا، هدف از این پژوهش، تعیین مکان مناسب برای تغذیه مصنوعی با روش پخش سیلاب در حوزه آبخیز کویر میقان واقع در استان مرکزی است. بدینمنظور، از روش مکانیابی AHP با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شده است. ابتدا، با استفاده ...
بیشتر
موفقیت طرحهای تغذیه مصنوعی برای آبخوانها مستلزم شناسائی مکان مناسب برای احداث طرح تغذیه است. لذا، هدف از این پژوهش، تعیین مکان مناسب برای تغذیه مصنوعی با روش پخش سیلاب در حوزه آبخیز کویر میقان واقع در استان مرکزی است. بدینمنظور، از روش مکانیابی AHP با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شده است. ابتدا، با استفاده از نظرات کارشناسان، معیارهای لازم در انتخاب مکان مناسب تغذیه شامل کیفیت آب، عمق آب چاه‌های نمونهبرداری، شیب، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، بافت خاک، موقعیت چاه و چشمه و قنات تعیین شد. سپس، با استفاده از روش AHP اقدام به تهیه لایه رستری هر یک از این معیارها و تعیین وزن آنها به روش مقایسه زوجی با استفاده از نرم‌افزار Choice Expert شده است. نقشهها با استفاده از روش همپوشانی، تلفیق و در مرحله نهائی صحت و واسنجی، مناطق نامناسب از نظر نزدیکی به چاهها، چشمهها و قنوات تعیین و حذف شدند. در نهایت، نقاط مناسب برای تغذیه در زیرحوزه آبخیز امانآباد، کرهرود و ساروق قرار گرفته است که از نظر کارشناسان منطقه با توجه به عمق مخروطافکنهها در این نواحی کاملا منطقی و درست است. مساحت این نقاط در کل محدوده مطالعاتی که شامل 29 زون میباشد، حدود 1477 هکتار است.
رضا چمنی؛ محمود آذری؛ سون کرایلیش
چکیده
اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم چالش بزرگی برای برنامهریزی و مدیریت منابع آب است. تعیین اثرات تغییر اقلیم بر فرایندهای هیدرولوژیکی، پیشنیاز تدوین استراتژی‌های سازگاری با اثرات تغییر اقلیم میباشد که لازمه مواجه با بحران کم‌آبی در آینده است. هدف این پژوهش، بررسی اثر تغییر اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی حوضه رودخانه چهل‌چای ...
بیشتر
اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم چالش بزرگی برای برنامهریزی و مدیریت منابع آب است. تعیین اثرات تغییر اقلیم بر فرایندهای هیدرولوژیکی، پیشنیاز تدوین استراتژی‌های سازگاری با اثرات تغییر اقلیم میباشد که لازمه مواجه با بحران کم‌آبی در آینده است. هدف این پژوهش، بررسی اثر تغییر اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی حوضه رودخانه چهل‌چای در استان گلستان میباشد. برای شبیه‌سازی فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه از مدل توزیعی و فرایندی J2000 استفاده شد. در این راستا، مدل با استفاده از دادههای دبی روزانه ایستگاه خروجی حوضه برای دوره زمانی 2014-2002 واسنجی و اعتبارسنجی شد. بهمنظور تعیین اثر تغییر اقلیم، از آخرین خروجی‌های هفت مدل اقلیمی CanESM2 ،CCSM4 ،BBC-CSM1.1 ،CESM1-BGC CESM1-CAM5 ،ICHEC- EC-EART و MPI-M-MPI-ESM-LR برای دو سناریوی انتشار RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2100-2071، استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که میانگین افزایش دمای بیشینه حوضه برای مدل‌های مختلف در سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 در دوره 2100-2071 به میزان 2.6 و 4.7 درجه و دمای کمینه به میزان 2.4 و 4.5 درجه سانتی‌گراد میباشد. همچنین، میانگین تغییرات مقدار بارندگی برای این سناریوها به میزان 1.35 درصد افزایش و 0.6 درصد کاهش میباشد. این تغییرات باعث افزایش تبخیر و تعرق به میزان 9.6 و 16.7 درصد و کاهش دبی حوضه به میزان 4.2 و 3.2 درصد می‌شود. نتیجه این تغییرات هیدرولوژیکی به‌صورت کاهش جریان حوضه در آوریل تا ژوئن نمایان می‌شود که برای سناریوی RCP 8.5 تا اکتبر ادامه دارد.
حسن ترابی پوده؛ احمد گودرزی؛ رضا دهقانی
چکیده
شبیه‌سازی و ارزیابی آورد رسوب رودخانه از جمله مسائل مهم در مدیریت منابع آب میباشد. اندازه‌گیری مقدار رسوب به روشهای متداول عموماً مستلزم صرف وقت و هزینه زیادی بوده، گاهی از دقت کافی نیز برخوردار نیست. در این پژوهش برای تخمین رسوبات رودخانه کشکان واقع در استان لرستان، از شبکه عصبی موجک استفاده شد و نتایج آن با روشهای مرسوم هوشمند ...
بیشتر
شبیه‌سازی و ارزیابی آورد رسوب رودخانه از جمله مسائل مهم در مدیریت منابع آب میباشد. اندازه‌گیری مقدار رسوب به روشهای متداول عموماً مستلزم صرف وقت و هزینه زیادی بوده، گاهی از دقت کافی نیز برخوردار نیست. در این پژوهش برای تخمین رسوبات رودخانه کشکان واقع در استان لرستان، از شبکه عصبی موجک استفاده شد و نتایج آن با روشهای مرسوم هوشمند همچون شبکه عصبی مصنوعی مقایسه شد. پارامتر دبی، دما، میزان مواد جامد محلول در آب و بارش بهعنوان ورودی و دبی رسوب بهعنوان خروجی مدل در مقیاس زمانی ماهانه طی دوره آماری (1393-1364) انتخاب شد. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب نش ساتکلیف برای ارزیابی و نیز مقایسه عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد، ساختار ترکیبی توانسته با استفاده از دو روش هوشمند مورد بررسی، در تخمین میزان رسوب نتایج قابل قبولی ارائه کند. لیکن از لحاظ دقت، مدل شبکه عصبی موجک با بیشترین ضریب همبستگی (0.850)، کمترین ریشه میانگین مربعات خطا (t day-1 0.051) و نیز معیار نش ساتکلیف (0.758) در مرحله صحتسنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی موجک توانایی بالایی در تخمین مقادیر کمینه و بیشینه برخوردار است.
رحیم کاظمی؛ جهانگیر پر همت؛ فرود شریفی
چکیده
منحنی تداوم جریان نشان دهنده رابطه فراوانی وقوع دبی است و بهعنوان پیشنیاز، برای طرحهای مدیریت منابع آب مورد نیاز است. در این پژوهش، با بررسی دادههای دبی روزانه ایستگاههای آب‌سنجی، تعداد 47 ایستگاه با آمار مناسب و دوره مشترک آماری سال‌های 1355-1390 در منطقه نیمه‌خشک کشور انتخاب شد. با استفاده از نقشه توپوگرافی با مقیاس ...
بیشتر
منحنی تداوم جریان نشان دهنده رابطه فراوانی وقوع دبی است و بهعنوان پیشنیاز، برای طرحهای مدیریت منابع آب مورد نیاز است. در این پژوهش، با بررسی دادههای دبی روزانه ایستگاههای آب‌سنجی، تعداد 47 ایستگاه با آمار مناسب و دوره مشترک آماری سال‌های 1355-1390 در منطقه نیمه‌خشک کشور انتخاب شد. با استفاده از نقشه توپوگرافی با مقیاس 1:50000 و تعیین موقعیت ایستگاه‌ها، محدوده مورد پژوهش مشخص و 11 پارامتر فیزیوگرافی موثر بر منحنی تداوم جریان شامل ارتفاع متوسط، مساحت حوضه، ضریب گراویلیوس، شیب حوضه و طول رودخانه اصلی و پارامترهای هیدرولوژیکی شامل بارش سالانه، شاخص جریان پایه، ضریب افت هیدروگراف جریان، شماره منحنی، نفوذپذیری و تعداد روزهای بارانی، برای هر حوضه استخراج شد. سپس منحنی تداوم جریان با استفاده از دادههای روزانه جریان، ترسیم و شاخصهای آن استخراج شدند. سپس تجزیه عاملی انجام و عوامل مستقل تاثیرگذار بر منحنی تداوم جریان مشخص شد. سرانجام همگنبندی بر اساس عوامل مستقل موثر انجام و روابط رگرسیونی شاخصهای منحنی در هر منطقه همگن استخراج شد. بهمنظور بررسی صحت و دقت مدلها در مناطق همگن از روشهای آزمون استقلال خطاها، بررسی توزیع نرمال خطاها و ایستگاههای شاهد استفاده شد.نتایج نشان داد که عوامل انتخاب شده برای تحلیل عاملی در منطقه اقلیمی نیمه‌خشک 75.875 درصد، واریانس دادهها را توضیح میدهند. شش پارامتر بارش، شماره منحنی، شیب، تعداد روزهای بارانی، نفوذپذیری و مساحت موثرترین پارامترها شناخته شدند. نتایج بررسی دقت مدلها با استفاده از ایستگاههای شاهد نشان داد که خطای نسبی روابط ارائه شده در منطقه همگن یک 0.17، منطقه دو 2.17، منطقه سه 1.53 و منطقه چهار 1.94 درصد میباشد. توزیع نرمال خطاها، ضریب تعیین بیشتر از 0.90 و ضریب دوربین واتسن بین 1.5 تا 2.5 و معیار کارایی نش-ساتکلیف نزدیک "یک" بیانگر قابلیت اعتماد به روابط رگرسیونی ارائه شده برای برآورد شاخصهای منحنی تداوم جریان در حوضه‌های فاقد آمار در مناطق نیمه‌خشک کشور است.
ام‌البنین بذرافشان؛ عظیمه چشم‌براه؛ ارشک حلی‌‍ساز
چکیده
تبخیر یکی از مؤلفه‌های مهم و تاثیرگذار در برنامهریزی و مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک میباشد و برآورد آن در اقلیم‌های مختلف، بهعنوان یکی از مهمترین عوامل اثرگذار جوی، از اهمیت ویژه‌ای در برنامهریزی و مدیریت منابع آب در بخش کشاورزی، تعیین الگوی کشت و مدیریت صحیح مخازن آبی برخوردار است. یکی از روشهای بررسی تغییرات ...
بیشتر
تبخیر یکی از مؤلفه‌های مهم و تاثیرگذار در برنامهریزی و مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک میباشد و برآورد آن در اقلیم‌های مختلف، بهعنوان یکی از مهمترین عوامل اثرگذار جوی، از اهمیت ویژه‌ای در برنامهریزی و مدیریت منابع آب در بخش کشاورزی، تعیین الگوی کشت و مدیریت صحیح مخازن آبی برخوردار است. یکی از روشهای بررسی تغییرات تبخیر و پیشبینی آن، مدل‌های سری زمانی با نام عمومی مدل‌های ARIMA میباشد. بدین منظور، جهت تعیین بهترین مدل پیشبینی تبخیر از تشت در استان هرمزگان، پس از تعیین اقلیم با روش دومارتن اصلاح شده، در هر نمونه اقلیمی یک ایستگاه تبخیرسنجی انتخاب و مقادیر نرمال استاندارد شده تبخیر از تشت (SPEI) محاسبه و عملکرد هریک از مدل‌های استوکاستیک در برآورد و تخمین مقادیر آتی سری زمانی ماهانه SPEI در دوره آماری 1354-1353 تا 1389-1388 طی 12 ماه آتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در نمونه‌های اقلیمی استان هرمزگان مدل اتورگرسیو میانگین متحرک (ARMA) و اتورگرسیو (AR) بهترین عملکرد را داشته‌اند، به‌طوری که بهترتیب در اقلیم گرم و خشک، فراگرم خشک و فراگرم فراخشک بهترتیب در یک‌ماه آینده دارای معیار ضریب تبیین (R) 0.83 ،0.71 و 0.70 و میزان ضرایب خطا (RMSE) بهترتیب 0.59، 0.8 و 0.88 است، به‌طوری که مدل AR در اقلیم گرم و خشک قادر است تا 11 ماه بعد را به‌خوبی پیشبینی نماید. نتایج نشان‌دهنده کارایی مناسب‌تر مدل اتورگرسیو نسبت به مدل اتورگرسیو میانگین متحرک در برآورد ماهانه‌ی تبخیر از تشت در اقالیم مختلف در مناطق بیابانی ساحلی گرم و خشک است.
فاطمه زندی دره‌غریبی؛ زهره خورسندی کوهانستانی؛ ملیحه مزین؛ نسیم آرمان
چکیده
شبیه‌سازی جریان از مباحث اصلی هیدرولوژی است و برای مطالعه آن به‌طور معمول از مدل‌های بارش-رواناب استفاده می‌شود. مدل‌های هیدرولوژی نمایش ساده شده‌ای از سامانه هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه کارکرد حوضه در واکنش به ورودی‌های گوناگون و فهم بهتر از فرایندهای هیدرولوژی کمک می‌کنند. با توجه به تنوع مدل‌های ...
بیشتر
شبیه‌سازی جریان از مباحث اصلی هیدرولوژی است و برای مطالعه آن به‌طور معمول از مدل‌های بارش-رواناب استفاده می‌شود. مدل‌های هیدرولوژی نمایش ساده شده‌ای از سامانه هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه کارکرد حوضه در واکنش به ورودی‌های گوناگون و فهم بهتر از فرایندهای هیدرولوژی کمک می‌کنند. با توجه به تنوع مدل‌های بارش-رواناب در دسترس، انتخاب یک مدل مناسب برای حوضه بهمنظور بهرهوری و مدیریت منابع آب ضروری میباشد. بنابراین انتخاب مدل نیاز به تشخیص قابلیت و محدودیت مدل‌های هیدرولوژی حوضه دارد. در این مقاله کارایی دو مدل بارش–رواناب GR4J و GR2M در شبیه‌سازی جریان حوضه دره‌تخت در استان لرستان در بازه زمانی 1392-1379 مورد ارزیابی قرارگرفته است. برای ارزیابی کارایی این دو مدل از ضریب نش ساتکلیف استفاده شد که مقدار آن بهترتیب 0.427 و 0.665 بهدست آمد. نتایج نشان داد دو مدل جریان را با دقت متوسط تا خوب شبیه‌سازی می‌کنند، ولی با توجه به معیار نش، کارایی مدل GR2M در شبیه‌سازی جریان از مدل GR4J بیشتر است.
حمیدرضا قره‌چایی؛ علیرضا مقدم‌نیا؛ آرش ملکیان؛ آزاده احمدی
چکیده
تغییرپذیری اقلیمی و فعالیت‌های انسانی بهعنوان دو علت اصلی تغییرات رواناب شناخته شده‌اند. در این مطالعه ابتدا روند و نوسانات در سری دادههای هیدروکلیماتیک حوضه رودخانه کشکان در طی سال‌های 1391-1351 مورد بررسی قرار گرفت. سپس از روش الاستیسیته اقلیمی بهمنظور ارزیابی کمی پاسخ رواناب این حوضه به تغییرپذیری اقلیمی و فعالیت‌های ...
بیشتر
تغییرپذیری اقلیمی و فعالیت‌های انسانی بهعنوان دو علت اصلی تغییرات رواناب شناخته شده‌اند. در این مطالعه ابتدا روند و نوسانات در سری دادههای هیدروکلیماتیک حوضه رودخانه کشکان در طی سال‌های 1391-1351 مورد بررسی قرار گرفت. سپس از روش الاستیسیته اقلیمی بهمنظور ارزیابی کمی پاسخ رواناب این حوضه به تغییرپذیری اقلیمی و فعالیت‌های انسانی استفاده شد. نتایج نشان داد، کاهش 10 درصدی در بارش، کاهش 25.7∼25.1 درصدی در رواناب و افزایش 10 درصدی در تبخیر تعرق پتانسیل، کاهش 15.7∼15.1 درصدی در رواناب را بهدنبال خواهد داشت. سهم فعالیت‌های انسانی در کاهش رواناب حوضه رودخانه کشکان 73.97∼74.22 درصد و سهم تغییرپذیری اقلیمی 25.77∼26.02 درصد برآورد شد. بنابراین، فعالیت‌های انسانی در مقایسه با تغییرپذیری اقلیمی سهم بیشتری در کاهش رواناب حوضه رودخانه کشکان داشته است. نتایج حاصل از این مطالعه می‌تواند به تهیه مرجعی بهمنظور توسعه، بهره‌برداری و مدیریت منابع آب منطقه‌ای و حفاظت از محیط زیست کمک کند.
غلامرضا چمن‌پیرا؛ غلامرضا زهتابیان؛ حسن احمدی؛ آرش ملکیان
چکیده
شیوه بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی دشت الشتر، موجب افت سطح آب و کاهش آبدهی چاه‌های منطقه شده است. طی دوره آماری 1371 تا 1389 تراز سطح ایستایی دشت، سالانه به‌طور متوسط 24 سانتی‌متر افت نموده است. استفاده ترکیبی از تکنیک‌های شبیه‌سازی و بهینه‌سازی، روشی مفید و قدرتمند در تعیین استراتژی‌های تصمیم‌گیری و مدیریتی، برای بهره‌برداری ...
بیشتر
شیوه بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی دشت الشتر، موجب افت سطح آب و کاهش آبدهی چاه‌های منطقه شده است. طی دوره آماری 1371 تا 1389 تراز سطح ایستایی دشت، سالانه به‌طور متوسط 24 سانتی‌متر افت نموده است. استفاده ترکیبی از تکنیک‌های شبیه‌سازی و بهینه‌سازی، روشی مفید و قدرتمند در تعیین استراتژی‌های تصمیم‌گیری و مدیریتی، برای بهره‌برداری اصولی از منابع آب می‌باشند. در این راستا از مدل ریاضی MODFLOW و نرم‌افزار Lingo بهعنوان ابزارهایی کارآمد و با صرفه، برای بررسی گزینه‌های مختلف مدیریتی استفاده شد. در فرایند شبیه‌سازی با هدف مدیریت منابع آب، از نتایج حاصل از مدلسازی و کالیبراسیون مدل، برای بهینه‌سازی سفره آب زیرزمینی استفاده شد. از آن‌جا که توابع هدف در این مطالعه از نوع خطی بوده، برنامهریزی خطی چند هدفی بهمنظور حل مساله بهینه‌سازی انتخاب شد. مساله عمومی بهینه‌سازی چند هدفه با n متغیر تصمیم، m محدودیت و p هدف در روابط بهینه‌سازی ارائه شد. هدف از حل مسئله بهینه‌سازی، بیشینه کردن سود حاصل از محصولات کشاورزی و کمینه کردن مصرف آب برای استفاده بیشتر از آبخوان است. میزان سوددهی کل محصولات زراعی قبل از بهینه‌سازی برابر 47798 میلیون ریال بود که پس از بهینه‌سازی با 33.25 درصد افزایش به 63689 میلیون ریال رسید. میزان مصرف آب قبل از بهینه‌سازی، 92220 هزار متر مکعب در سال بود، که پس از حل مسئله بهینه‌سازی 18.1 درصد کاهش یافت و به 75510 هزار متر مکعب در سال رسید. سوددهی کل محصولات بر اساس سناریو سند ملی (نیاز خالص آبی) 15 درصد افزایش یافت. در این سناریو میزان مصرف آب کشاورزی 65.5 درصد کاهش می‌یابد.
مجید خزایی؛ محمد رضا میرزایی
چکیده
پیشبینی در هیدرولوژی به معنی تخمین شرایط هیدرولوژیکی و هواشناسی در یک بازه زمانی خاص میباشد. در همین راستا، فهم رابطه بین بارش و رواناب یکی از ضروری‌ترین مسائل برای مدیریت منابع آب میباشد. پژوهش حاضر با هدف مقایسه بین مدل‌های مختلف شبکه عصبی مصنوعی (MLP وRBF) و سریهای زمانی آرما (ARMA) در برآورد دبی ماهانه در حوزه آبخیز طالقان برای ...
بیشتر
پیشبینی در هیدرولوژی به معنی تخمین شرایط هیدرولوژیکی و هواشناسی در یک بازه زمانی خاص میباشد. در همین راستا، فهم رابطه بین بارش و رواناب یکی از ضروری‌ترین مسائل برای مدیریت منابع آب میباشد. پژوهش حاضر با هدف مقایسه بین مدل‌های مختلف شبکه عصبی مصنوعی (MLP وRBF) و سریهای زمانی آرما (ARMA) در برآورد دبی ماهانه در حوزه آبخیز طالقان برای یک دوره 30ساله بین سال‌های 1356 تا 1386 پیریزی شد. در روش شبکه عصبی مصنوعی از توابع محرک سیگموئیدی و پارامترهای تعداد تکرار، ضریب یادگیری، تعداد نرون مخفی و خطای هدف که با استفاده از آزمون و خطا بهدست آمده، استفاده شد. همچنین، در روش آرما از بین مدل‌های مختلف روشی که دارای کمترین میزان خطا و معیار سنجش آکائیک (AIC) بود بهعنوان مدل بهینه انتخاب شد. نتایج مدلسازی سریهای زمانی با استفاده از مدل‌های آنالیز روند، هالت وینترز و باکس-جنکینز (آرما) حاکی از دقت بیشتر مدل‌های آرما (2 و 2) (R=0.77) و هالت وینترز (R=0.72) بوده است. در مقایسه بین مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی، مدل MLP با میانگین ضریب همبستگی 0.83 نسبت به مدل RBF با میانگین ضریب همبستگی 0.81 دقت بیشتری در پیشبینی دبی نشان داده است. در مجموع دقت‌سنجی مدلها براساس آماره‌های ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی حاکی از دقت بیشتر شبکه عصبی مصنوعی (ANN) نسبت به مدل‌های سری زمانی (ARMA) میباشد. همچنین، ارزیابی دقت در مدل‌های مختلف حاکی از دقت بیشتر مدل یک (R=0.86 و RMSE=6.45) با ورودی‌های دبی یک ماه تا چهار ماه قبل بوده است. بهترین معماری در روش شبکه عصبی مصنوعی نوع MLP، مدل شماره 1 با آرایش 1-20-4 بهترتیب با چهار نرون در لایه ورودی، 20 نرون در لایه مخفی و یک نرون در لایه خروجی شناخته شد.
