فهرست مطالب
مجله اکو هیدرولوژی
سال یکم شماره 2 (پاییز 1393)
- تاریخ انتشار: 1393/09/20
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحه 69هدف از این پژوهش، مقایسه کیفیت آب رودخانه دز در ایستگاه آب سنجی دزفول برای شرب انسانی، صنعت و کشاورزی است. این تحقیق به روش توصیفی-مقطعی با استفاده از آمار بازه زمانی 39 ساله انجام گرفت. براساس نمونه برداری ها، غلظت شاخص های فیزیکی و شیمیایی تعیین شد. نتایج، با استاندارد سازمان جهانی بهداشت، نمودار شولر و استانداردهای کشاورزی برای تعیین کیفیت آب شرب دام ها بررسی و مقایسه شد. اکثر متغیرهای کیفی آب دارای مقادیری در محدوده مجاز استاندارد سازمان جهانی بهداشت بودند. از مجموع تمام متغیرهای کیفی بررسی شده، مقادیر EC، TDS، pH، Ca، Mg، Na، SO4 و Cl در محدوده استاندارد و TH و HCO3 بیشتر از حد مجاز قرار گرفتند و مقدار متوسط شاخص سختی کل 5/189 میلی گرم در لیتر و TDSو متوسط تغییرات ماهانه بی کربنات آب رودخانه دز در محدوده شهر دزفول برابر 023/158 میلی گرم در لیتر نشان داد. با مقایسه با استاندارد سازمان جهانی بهداشت می توان فهمید که کیفیت آب رودخانه دز در محدوده شهر دزفول 89/5 بیشتر از حد مجاز این استاندارد و آب رودخانه دز در ایستگاه آب سنجی دزفول، تقریبا جزء آب های سخت محسوب می شود کیفیت آب رودخانه برای کشاورزی نیز براساس نسبت SAR مناسب ارزیابی شد. براساس نمودار شولر تمامی متغیرهای مورد بررسی در وضعیت خوب ارزیابی شدند. با استفاده از نمودار ویلکوکس آب رودخانه دز در طبقه بندی C2-S1ارزیابی شد. کیفیت آب رودخانه برای شرب دام و طیور نیز مطلوب و فاقد مشکل است.کلیدواژگان: پتانسیل کیفی آب، رودخانه دز، هیدرولوژی
-
صفحه 83روندیابی جریان سطحی در حوضه های آبخیز به دو گروه اصلی شامل الگوریتم جهت جریان متعدد و الگوریتم جهت جریان منفرد تقسیم می شود. بسیاری از بسته های نرم افزاری و مطالعات از الگوریتم جهت جریان منفرد به دلیل سادگی و حجم کم محاسبات برای روندیابی جریان سطحی در حوضه های آبخیز استفاده می کنند. در این تحقیق تاثیر عملیات آبخیزداری بر روندیابی جریان سطحی با استفاده از معرفی الگوریتم توزیع جریان متعدد، در حوضه زوجی کاخک شهرستان گناباد بررسی شد. افزون بر این، نحوه پیاده سازی الگوریتم جریان متعدد و محاسبه مقدار تجمعی جریان با استفاده از این الگوریتم در محیط GIS بیان شد. برای این منظور جریان های سطحی ایجادشده طی سال های 2009 تا 2014 با استفاده از الگوریتم توزیع جریان متعدد برای دو سناریوی تحت عملیات آبخیزداری و فاقد عملیات آبخیزداری شبیه سازی شد. نتایج نشان داد روش روندیابی جریان متعدد با نسبت حداکثر 1/97 و حداقل 3/64 درصد، حجم کل جریان خروجی را برای وقایع بررسی شده شبیه سازی کرد و حجم کل جریان در خروجی حوضه برآورد شد. همچنین نتایج نشان داد که در رگبارهای با مقدار بارش کم که حجم جریان اندک است، اجرای عملیات آبخیزداری به طور 100 درصد بر کاهش جریان خروجی از حوضه تاثیر داشته است، اما در جریان های با حجم بیشتر بین 2/38 تا 2/74 درصد سبب کاهش حجم جریان خروجی شده است.کلیدواژگان: الگوریتم، جریان متعدد، جریان منفرد، روندیابی
-
صفحه 99در تحقیق حاضر، اثر پوشش گیاهی نگهدارنده طبیعی بر تغییرات ریخت سنجی و ریخت شناسی بخش شریانی رودخانه تالار بین سال های 1334 و 1392 بررسی شد. نقشه کاربری اراضی سال های 1334و 1392 با استفاده از عکس های هوایی و روش بصری تهیه شد. نتایج نشان داد در طی دوره تحقیق، پوشش نگهدارنده طبیعی رودخانه، تغییرات زیادی داشته و حدود 96 درصد آن از بین رفته است. همچنین نتایج نشان می دهد که تجاوز به حریم رودخانه بسیار وسیع بوده و این نواحی به مناطق مسکونی و کشاورزی تبدیل شده است. سطح اراضی پوشش طبیعی منطقه نیز کاهش یافته است. ویژگی های ریخت سنجی و ریخت شناسی برای دو دوره تحقیق اندازه گیری شد. نتایج آزمون t جفتی نشان داد که اختلاف معناداری در سطح اطمینان 99 درصد بین میزان شاخص تغییرات شبکه رودخانه، شاخص بریدگی، عرض رودخانه و طول جزایر رسوبی در دو دوره تحقیق وجود دارد. برای بررسی تاثیر پوشش گیاهی طبیعی رودخانه بر تغییرات شاخص های ریخت سنجی و ریخت شناسی از آزمون واریانس یکطرفه استفاده شد. نتایج نشان داد که اختلاف معناداری بین شاخص تغییرات شبکه رودخانه و شاخص بریدگی و همچنین عرض رودخانه در مناطق دارای پوشش گیاهی و مناطق بدون پوشش گیاهی در سطح اطمینان 99 درصد وجود دارد. شاخص تغییرات شبکه رودخانه در منطقه 1/4- متر بر سال است و همچنین در طول سال های تحقیق، شاخص بریدگی به مقدار 11/1 و عرض رودخانه به طور متوسط 250 متر کاهش یافته است. تغییرات شاخص ها در مناطقی که پوشش گیاهی طبیعی رودخانه حذف شده بیشتر بوده است. در این مناطق به دلیل حذف پوشش گیاهی نگهدارنده در اثر فرسایش کناره ای و نیروی آب، رودخانه به صورت مستقیم در آمده و عرض آن کم شده است.کلیدواژگان: ریخت سنجی، ریخت شناسی، فرسایش کناره ای و پوشش گیاهی
-
صفحه 111روندیابی سیل در رودخانه ها فرایندی ریاضی است که برای تعیین هیدروگراف جریان در هر نقطه از رودخانه صورت می گیرد. یکی از روش های روندیابی، حل معادلات کامل سنت ونانت در تحلیل جریان غیرماندگار است که به دلیل پیچیدگی زیاد، نیازمند استفاده از کامپیوتر و مدل های توسعه یافته است. در مقابل این روش پیچیده، روش های ساده تر و با دقت مناسب توسعه یافته اند که از دیدگاه هیدرولوژیست ها نتایج قابل قبولی دارند. مدل ماسکینگام یکی از این روش هاست که دقت در تخمین پارامترهای آن بر هیدروگراف روندیابی شده، به خصوص بر حداکثر مقدار سیلاب، تاثیرگذار است. ازآنجا که الگوریتم ژنتیک گزینه مناسبی برای تعیین پارامترهای بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام است، در این تحقیق ضرایب بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام از این روش در برنامه MATLAB و برای دامنه وسیعی از هیدروگراف های خروجی به دست آمده از نرم افزار HEC-RAS حاصل آمد. با به دست آوردن مقادیر بهینه این پارامترها و داشتن خصوصیات فیزیکی و هندسی رودخانه مورد مطالعه، تغییرات این خصوصیات و همچنین تغییرات پارامترهای روابط مدل ماسکینگام-کانژ بر مقادیر ضرایب غیرخطی ماسکینگام بررسی شد. از این طریق، روابطی برای ضرایب مدل ماسکینگام غیرخطی ، و به صورت تابعی از مشخصات رودخانه و سیلاب ورودی ارائه شد. سپس روندیابی سیل از روش حل معادلات دیفرانسیلی مرتبه اول به روش رانگ-کوتای مرتبه 4 انجام گرفت. برای بررسی دقت روابط مدل توسعه یافته، هیدروگراف های خروجی از پنج سیلاب بازه ای از یک رودخانه، با هیدروگراف های خروجی محاسبه شده با روش توسعه یافته و نرم افزار HEC-RAS مقایسه و نتایج دو روش با استفاده از فاکتور RMSE و ضریب همبستگی تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد دقت مدل توسعه یافته مشابه نرم افزار HEC-RAS است، بنابراین می توان از مدل توسعه یافته در مطالعات آینده در زمینه روندیابی سیل استفاده کرد.کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی، روندیابی سیل، مدل ماسکینگام غیرخطی HEC، RAS
-
صفحه 123در سیستم های سنتی آبیاری و بهره برداری از منابع آبی، به خصوص منابع آب ذخیره شده پشت سدها، مدیریت نامناسب توزیع آب، سبب ضعف عملکرد پروژه های آبیاری و افزایش تلفات بهره برداری می شود. در این راستا، استفاده از روش های بهینه سازی در کنار استفاده از سیستم اطلاعات مکانی (GIS) می تواند موجب تقویت عملکرد پروژه های آبیاری شود. بر این اساس، در تحقیق حاضر از برنامه ریزی خطی (به عنوان یکی از روش های بهینه سازی) و GIS برای تعیین مساحت های بهینه برای کشت هر محصول که سبب بهبود عملکرد پروژه آبیاری خواهد شد، در منطقه موردی اراضی پایین دست سد آغ چای، استفاده شده است. در این راستا و برای اجرای فرایند برنامه ریزی خطی، برنامه ای در محیط نرم افزاری اکسل با توجه به نوع محصولات، متغیرهای تصمیم، محدودیت ها و تابع هدف توسعه داده شد. سپس با توجه به خروجی آن، برنامه دیگری با استفاده از قابلیت های ArcObject در نرم افزار ArcGIS توسعه داده شد و بدین وسیله مساحت های بهینه برای کشت هر محصول در زمین های پایین دست سد مشخص شدند. نتیجه تحقیق در منطقه مطالعه موردی، حاکی از آن است که استفاده از روش بهینه سازی برنامه ریزی خطی و تلفیق آن با GIS، سبب بهبود 30 درصدی استفاده از سطح قابل کشت و نوع محصولات در مقایسه با حالتی که محصولات به صورت سنتی انتخاب و کشت می شوند، شده است.کلیدواژگان: برنامه ریزی خطی، سیستم اطلاعات مکانی، شبکه های آبیاری، مدیریت توزیع آب
-
صفحه 133جریان ساقه ای بخشی از بارش است که از شاخه ها و ساقه ها جریان می یابد و وارد خاک می شود. در این مطالعه، ویژگی های جریان ساقه ای دو گونه بوته ای الدروک و درختچه ای پرند در بوته زارهای شمال غرب اصفهان بررسی شد. در طی فصول بارش در سال های 1392 و 1393 تولید جریان ساقه ای و بعد از آن تاثیر سطح تاج پوشش در تولید این جریان بررسی شد. برای بررسی تاثیر سطح تاج پوشش در تولید جریان ساقه ای از یک شبیه ساز باران استفاده شد. بدین جهت از هر کدام از گونه ها سه پایه با سطح پوشش مختلف انتخاب شد و پایه ها تحت بارش های مختلف قرار داده شدند. نتایج نشان داد که مقدار جریان ساقه ای در الدروک به طور متوسط 4/13 درصد بارش ناخالص است، درحالی که در پرند جریان ساقه ای به طور متوسط 5/18 درصد از بارش ناخالص بود. متوسط مقادیر نسبت انتقال برای الدروک 29، و برای پرند 40 بود که نشان می دهد شاخه ها و ساقه ها به طور کامل به تولید جریان ساقه ای کمک می کنند. مقادیر جریان ساقه ای در هر دو گونه گیاهی بین کمترین و بیشترین سطح تاج اختلاف معنی داری داشت که نشان دهنده تاثیر سطح تاج پوشش در تولید جریان ساقه ای است. این مطالعه در مقیاس بوته و درختچه اثبات می کند که جریان ساقه ای بین و درون انواع فرم های رویشی با سطح تاج پوشش مختلف، متفاوت است.کلیدواژگان: الدروک، پرند، جریان ساقه ای، سطح تاج پوشش، شبیه ساز باران
-
صفحه 143مطالعه و پژوهش درباره فرایندهای طبیعی مرتبط با آب از نیازهای ضروری کشور ایران است و ازآنجا که در حوضه های آبخیز، اندازه گیری تمام مولفه های هواشناسی و هیدرولوژیکی موثر بر فرایند بارش و واکنش حوضه به آنها یعنی تولید رواناب میسر نیست، انتخاب مجموعه ای از روابط فیزیکی و تجربی حاکم بر فرایند بارش –رواناب در قالب یک مدل که بتواند با استفاده از حداقل داده های ورودی، شبیه سازی و پیش بینی با دقت مورد نظر را انجام دهد، لازم است. از طرفی، آگاهی از واکنش حوضه آبخیز به شدت و مقدار بارش می تواند به پژوهشگران و مدیران در اعمال اقدامات پیشگیرانه در راستای کاهش خسارات ناشی از خشکسالی یا سیل کمک کند. هدف اصلی این پژوهش، شبیه سازی فرایند بارش - رواناب و تحلیل تاثیر کاهش شدت و مقدار بارش (خشکسالی) و افزایش شدت و مقدار آن (ترسالی) بر میزان جریانروزانهرودخانه در حوضه آبخیز قره سو در استان کرمانشاه با مساحت 5287 کیلومترمربع با استفاده از مدل هیدرولوژیک توزیعی- مکانی WetSpa است. میزان شاخص کارایی ناش – ساتکلیف؛ معیار ارزیابی شبیه سازی و کارایی مدل در شبیه سازی جریان رودخانه، برای حدود 9 سال داده روزانه؛ 6 سال واسنجی و 3 اعتبارسنجی مدل، به ترتیب 83/0 و 84/0 (در برابر 1 که برابری کامل است) به دست آمد که بیانگر توانایی بسیار خوب مدل در شبیه سازی فرایندهای هیدرولوژیک است. سپس برای اولین بار تاثیر مقدار و شدت بارش و واکنش حوضه آبخیز بر رواناب خروجی حوضه، با تعیین دو سناریوی کاهش و افزایش مقدار بارش، و اجرای مدل با آنها، تجزیه وتحلیل شد.کلیدواژگان: بارش، رواناب، شبیه سازی هیدرولوژیک، قره سو، واکنش آبخیز، WetSpa
-
Page 69The purpose of this study was to compare the Dez River water quality in the Dezful hydrometric station for human drinking water, industry and agriculture. This study by cross-sectional method used data from the period of 39 years. Sampling was carried out on the basis of physical and chemical parameters were determined. The results with World Health Organization standards, charts Schuler and agricultural standards for drinking water quality animals were compared. Most water quality variables with values in the range are the World Health Organization standards. The values of all variables was evaluated qualitatively EC, TDS, PH, Ca, Mg, Na, So4 and Cl standards and TH and HCo3 were exceeded The average value of 5.189 milligrams per liter is difficult parameter. And average monthly change bicarbonate water equivalent dose of 158.023 mg per liter indicated in Dezful. Compared with World Health Organization standards can be found that the water quality of the river within the city of Dezful dose is 5.89% higher than the permissible limit. And Dez River Hydrometric station Dezful, but hard water is almost. water quality suitable for agriculture was evaluated on the basis of SAR. Schuler charts all variables are evaluated in good condition. Using the diagram wilkocs Dez River in category C2-S1 was evaluated as well as the quality of drinking water for livestock and poultry, and no problem is too good.Keywords: Dez River, water quality potential, Hydrology
-
Page 83One of the most important problems in schematization and watershed management is determining the watershed measures impacts on flow distribution. Flow distribution algorithms grouped into two main types include Single Flow Direction (SFD) algorithm and Multiple Flow Direction (MFD) algorithms. In many package of GIS use the Single Flow Direction to runoff routing. In this research studied watershed measures impacts on surface runoff routing by use of Multiple Flow Direction Algorithm in Kakhk Experimental Watershed of Gonabad County. Moreover explain the procedure of running and calculating this algorithm in the Geographical Information Systems (GIS). For this purpose, the runoff surface generated during the years 2009 to 2014 were simulate for the scenario under watershed measures and no measures. Result showed maximum 97.1 percent and minimum 64.3 percent the flow volume of rainfall events by use of the Multiple Flow Direction methods can be simulated and estimated the flow total volume in outlet. In addition, the results showed, in showers that rainfall and flow volume amounts are small, watershed measures reduced 100 percent of the flow total output. But in flow with large volume those reduced between 38.2 to 74.2 percent of the flow total output.Keywords: Multiple Flow Direction, Single Flow Direction, runoff
-
Page 99In present study effects of riparian vegetation on morphometric and morphological changes have been investigated in a part of Talar River during 58 years. So land use maps produced for 1955 and 2013 by aerial photos. Results show during study time riparian vegetation changed extremely and approximately 96% of riparian vegetation removed during 58 years. In additionally, results showed during study period riparian vegetation removed and converted to residential and agriculture lands. Morphometeric and morphological parameters have been calculated for both times. Paired t test showed, there is a significant differences between River Network Change Index, Braided Index, Sediment Bar Length and River Width in 99 percent confidence level. ANOVA analyses used to investigate effect of riparian vegetation on changes in river parameters. Results showed also, there is significant differences between indexes such as RNCI, BI and river Width in parts of river that have riparian vegetation and parts without riparian vegetation in 99% confidence level, since river have more variation at places that riparian vegetation have been removed and changed to other land use classes. Results showed, that riparian vegetation in river sides has significant roles on decreasing bank erosion in river Talar.Keywords: Morphology, morphometric, Bank Erosion, Vegetation Cover
-
Page 111Flood routing in rivers is a mathematical procedure to determine flow hydrograph at a point in a river. One of routing methods is based on solution of Saint-Venant equations for unsteady flows. Because this method is very complex and need to more information of river, other methods with simple calculations and reasonably accurate results have been extended and give generally satisfactory results for hydrologist researchers and need to lower information of river. Muskingum model is one of these methods that accuracy in evaluation of its parameters effects on predicting flood hydrograph, especially peak rate of flow. As far as genetic algorithm is an appropriate solution to determine optimized nonlinear Muskingum coefficients, in this study we used this method to determine optimized coefficients in MATLAB and for a wide range of hydrographs getting from HEC-RAS software. Then the nonlinear Muskingum coefficients were presented as functions of river characteristics and inflow hydrograph. The model has been developed using the functions and solving of differential continuty equation with Rung-Kutta order 4. To determine the accuracy of the model, measured hydrographs of 5 floods in a reach, were compared to hydrographs computed by the model and HEC-RAS software and the results were analyzed using RMSE factor and correlation coefficient. Results indicate that there was no significant diference between the model and HEC-RAS .Keywords: Flood Routing, Nonlinear Muskingum Model, optimization, genetic algorithm, HEC, RAS
-
Page 123In the traditional systems of irrigation and exploitation of water sources, especially the water sources behind dams, there isnt regular and consistent plan for their management and this can be caused the weakness of irrigation performance. In this connection, using both of optimization methods and Geospatioal Information System (GIS) together can improve the performance of irrigation projects. On this basis, this paper uses Linear Programming (as an optimization method) and GIS in downstream lands of Aq-chay dam to allocate optimal area for cultivation of any agricultural product that will be caused the improvement in the performance of irrigation projects. In this regard, a program in Microsoft Excel was developed based on Linear Programming with respect to type of products, decision variables, constraints and objective function. Then according to its output, another application was developed using Arcobjects capabilities in ArcGIS software and hereby the optimal areas for the cultivation of any agricultural product in downstream lands of Aq-chay dam was determined. The result indicates that the efficiency has been improved up to 30 percent in arable surface and type of products in the region of case study, using the Linear Programming and GIS in comparison with traditional systems.Keywords: Water Distribution Management, Irrigation Networks, linear programming, Geospatial Information System
-
Page 133Stemflow is a part of precipitation which enters in to the soil through stem and branches. In this paper, we studied the stem flow features of Anabasis aphylla as a bush and Pteropyrum aucheri as a shrub in Northwest of Isfahan. Stemflow production mechanism as well as the effects of canopy cover on this system was investigated during precipitation seasons in 2013 and 2014. A rain simulator was used to achieve this aim. Three individual for each species with different canopy coverage were selected. The results showed 13.4% of gross precipitation as stemflow for A. aphylla. However, it is 18.4 for P. aucheri. Furthermore the mean funneling ratio were calculated 29 and 40 for A. aphylla and P. aucheri, respectively. Totally, results clearly showed the positive role of stems and brunches in producing stemflow for both species. In addition, small and large plant showed significant different amounts of stemflow for both species indicating the effect of crown canopy on stem flow. Concerning bushes and shrubs, this study proves that stemflow changes in a large amount inter and intra various vegetative forms with different canopy cover.Keywords: Stemflow, Canopy crown, Rain simulator, Anabasis aphylla, Pteropyrum aucheri
-
Page 143Study and research on natural processes related to water including droughts and floods is necessitate for Iran. Due to difficulty to measure meteorological and hyrological elements effective on rainfall runoff processes in basins, selecting a suitable model, which is able to simulate these processes with the minimum input data, is necessary. In addition, understanding basin reaction to the precipitation amount and intensity can help water reasearchers and managers to implement approperiate measrures that reduce drought and flood damages. The main objective of this research is analysis of precipitation amount and intensity effects on rainfall runoff, and daily streamflow in Gharesou basin in Kermanshah Province (area: 5287 km2), Iran, using spatially hydrological WetSpa model. The model was applied to simulate daily runoff for about 9 years data. Results of the simulations showed a good agreement between calculated and measured hydrographs at the outlet of the basin. The model predicts the daily hydrographs with a good accuracy, 0.830 for about 6 years of calibration and 0.834 for 3 years of validation periods according to the Nash-Sutcliff efficiency criteria. Then, the model was applied to two scenarios of different amounts of precipitation in order to find the responses of the basin to them.Keywords: rainfall, runoff, hydrologic simulation, WetSpa, watershed reaction, Gharesou
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.