فهرست مطالب

تحقیقات منابع آب ایران - سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 44، تابستان 1397)

مجله تحقیقات منابع آب ایران
سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 44، تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/12
  • تعداد عناوین: 25
|
  • مریم بیات*، پریسا قیصری صفحات 1-15
    در این مطالعه به بررسی اثر پدیده انسو بر تغییرات تراز آب زیرزمینی ماهانه 22 چاه پیزومتری واقع در دو استان اصفهان و هرمزگان پرداخته شد. نتایج نشان داد که از بین 10 شاخص مختلف انسو، بیشترین همبستگی تراز آب زیرزمینی استان هرمزگان و اصفهان به ترتیب به شاخص نوسان شمالی (NOI) و شاخص چند متغیره انسو (MEI) تعلق داشت. به طوری که درصد چاه های دارای همبستگی معنی دار تراز آب زیرزمینی با شاخص MEI در استان اصفهان برابر 26 درصد و در استان هرمزگان با لحاظ شاخص NOI برابر 55 درصد بود. مقایسه مقدار همبستگی تراز آب زیرزمینی چاه های پیزومتری هر استان با فازهای ال نینو و لانینا نشان داد که اثر فاز ال نینو بر تغییرات تراز آب زیرزمینی هر دو استان بیش از فاز لانینا بود. به گونه ای که در هر دو استان تعداد ایستگاه های دارای همبستگی معنی دار تراز آب زیرزمینی با فاز ال نینو به مراتب بیش از فاز لانینا بود. در استان اصفهان، اثر فاز ال نینو بر تغییرات تراز آب زیرزمینی بیش از استان هرمزگان مشاهده گردید (64 درصد در مقابل 36 درصد). نتایج بررسی درصد تغییرات تراز آب زیرزمینی چاه های پیزومتری هر استان در فاز لانینا نسبت به فاز ال نینو نیز بیان گر عدم وجود رفتار هماهنگ و مشابه در ایستگاه های مورد مطالعه بود.
    کلیدواژگان: ال نینو، تراز آب زیرزمینی، شاخص نوسان شمالی، شاخص چندمتغیره انسو
  • محمد ابراهیم بنی حبیب *، سجاد نجفی مرغملکی صفحات 16-34
    در دهه اخیر، رخداد ریزگردها با منشا خارجی در غرب و جنوب غرب ایران که بخشی از آن ها مربوط به خشک شدن تالاب های بین النهرین به ویژه هورالهویزه می باشد، افزایش چشم گیری داشته است و باعث بروز مشکلات فراوانی در مناطق تحت تاثیر شده است. با توجه به فرامرزی بودن پدیده ریزگردها به راه حلی بین المللی برای مدیریت این مسئله ضروری است. هدف از تحقیق حاضر بررسی و ارزیابی روش های همکارانه (نظریه ورشکستگی نسبی) و غیر همکارانه نظریه بازی ها (روش حل اختلاف غیرمتقارن نش) برای بررسی شرایط تامین حقابه زیست محیطی تالاب هورالهویزه در سناریوهای مختلف تخصیص بین سه کشور ایران، ترکیه و عراق می باشد. نتایج نشان داد گزینه برتر از بین راهکار موجود برای ترغیب ترکیه در جهت رهاسازی حجم بیشتری از آب دجله برای عراق و در راستای آن تامین حقابه زیست محیطی هورالهویزه، تشکیل ائتلاف ایران با عراق برای یک توافق جامع سیاسی – اقتصادی با کشور ترکیه جهت رعایت حقابه زیست محیطی هورالهویزه است. با مقایسه دو روش همکارانه و غیر همکارانه مشخص گردید که روش غیر همکارانه برای ایران سهم آب بیشتری را نسبت به روش همکارانه در پی خواهد داشت. روش پیشنهادی این تحقیق می تواند در بررسی تامین حقابه های زیست محیطی آب های مشترک بکار رود.
    کلیدواژگان: تالاب، ریزگرد، نظریه بازی، نظریه ورشکستگی، هورالهویزه
  • مریم سادات کاهه، سامان جوادی*، عباس روزبهانی صفحات 35-53
    در مدلسازی آب های زیرزمینی، عوامل بسیاری موجب انحراف در نتایج پیش بینی شده از مقادیر مشاهده‏شده می شوند که بیان کننده عدم قطعیت در سیستم منابع آب های زیرزمینی می باشد. در این مطالعه جهت بررسی عدم قطعیت مدل جریان آب زیرزمینی دشت علی‏آباد قم با مساحت 1712 کیلومتر مربع، پارامتر هدایت هیدرولیکی به عنوان یکی از مهم ترین منابع اصلی عدم قطعیت جهت تحلیل عدم قطعیت پارامتری لحاظ گردید. در این راستا، باندهای مختلف عدم قطعیت در خصوص پارامتر هدایت هیدرولیکی جهت شبیه سازی سطح آب زیرزمینی در محدوده اطمینان 90% با استفاده از روش مونت کارلو بررسی و به منظور کمی سازی، معیارهای ارزیابی عدم-قطعیت محاسبه گردید. در نهایت مناسب ترین باند غیرقطعی برای پارامتر مذکور ارائه شد. به منظور کاهش حجم محاسبات و صرفه-جویی در زمان از روش Rosenblueth’s Point Estimation Method (RPEM) استفاده و عملکرد آن در تحلیل عدم قطعیت هدایت هیدرولیکی با روش مونت کارلو توسط شاخص های ارزیابی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مناسب ترین باند غیرقطعی در تحلیل عدم‏قطعیت نوسانات سطح آب زیرزمینی با لحاظ پارامتر غیرقطعی هدایت هیدرولیکی با استفاده از هر دو روش مونت کارلو و RPEM، افزایش 40 و کاهش 30 درصدی در مقدار حاصل از واسنجی آن می باشد. روش RPEM در این پژوهش توانست عملکرد بهتری را نسبت به روش مونت کارلو به میزان 43% از خود نشان دهد.
    کلیدواژگان: ضریب هیدرودینامیکی، باند عدم قطعیت، مونت کارلو، روش RPEM، دشت علی آباد قم
  • آرش نجاتی، مجید حیدری*، جلال صادقیان، رسول دانشفراز صفحات 53-69
    احداث سدهای پاره سنگی فاقد هسته یکی از روش های سازه ای کنترل سیلاب است. جریان ورودی به مخازن این سدها در مواقع سیلابی حاوی مقدار قابل توجهی از رسوبات است. این موضوع اهمیت بررسی رفتار جریان و غلظت رسوبات را به منظور تعیین میزان رسوب عبوری، رسوبات ته نشین شده و مدیریت آن دوچندان می نماید که در این تحقیق مورد توجه واقع شده است. دراین راستا ابتدا براساس حل عددی معادلات سنت و نانت به روش حجم محدود و با رویکرد کاملا ضمنی مشخصات جریان (سرعت و عمق) محاسبه و سپس با استفاده از گسسته سازی معادله انتقال – پخش، میزان غلظت رسوبات در نقاط مختلف مخزن تعیین گردید. به منظور بررسی عملکرد و صحت سنجی مدل ریاضی شبیه ساز جریان و غلظت رسوبات که در محیط متلب تهیه گردید، از نتایج آزمایش های انجام گرفته در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان استفاده شد. بر مبنای مقایسه انجام شده بین داده های غلظت رسوب اندازه گیری شده و محاسباتی در هشت مقطع و در سه لایه عمقی 5، 10 و 15 سانتیمتر در داخل مخزن سد پاره سنگی، مقدار میانگین خطای نسبی غلظت رسوب 9.17 درصد می باشد که حاکی از تطابق مناسب خروجی مدل شبیه ساز ریاضی با مقادیر اندازه گیری در مدل آزمایشگاهی است.
    کلیدواژگان: مخزن سد پاره سنگی، جریان غیر دائمی، معادله انتقال - پخش، روش حجم محدود
  • رسول قبادیان*، سید احسان فاطمی، آتنا حاضری صفحات 69-81
    بهینه سازی شبکه های آبیاری تحت فشار به منظور کاهش دادن هزینه ها تاکنون تحقیقات بسیاری را به خود اختصاص داده است. در این تحقیقات غالبا بهینه سازی با استفاده از کد های آماده و یا جعبه ابزار های متداول انجام شده است. کد توسعه داده شده در این تحقیق که مبتنی بر بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک می باشد به هر یک از قطر های موجود در بازار یک عدد صحیح اختصاص می دهد. سپس با انجام عملیات تقاطع، جهش و جایگزینی با رویکرد نخبه گرایی بر روی مجموعه کروموزوم ها قطر های بهینه انتخاب و به زیر برنامه محاسبه ضربه قوچ فرستاده می شود. پس از محاسبه فشار های مازاد مجددا به مدل بهینه سازی برمی گردیم. در این مرحله قیود حداکثر فشار کاری با قیود فشار ترکیدگی لوله جایگرین می شوند و مجددا قطرهای بهینه محاسبه و به مدل ضربه قوچ فرستاده می شوند. نتایج این تحقیق نشان داد در مقایسه با شرایط موجود طراحی بهینه هزینه اجرای خطوط لوله شبکه آبیاری تحت فشار اسماعیل آباد لرستان را از 28/825935 به 37/730958 دلار کاهش می دهدکه معادل 5/11 درصد هزینه اجرای خطوط لوله شبکه می باشد. از طرفی محاسبات نشان داد تنها با تغییر قطر 3 خط لوله از 16 خط لوله موجود در سیستم می توان اضافه فشار ناشی از ضربه قوچ به علت بستن سریع همه شیرهای انتهایی خطوط لوله اصلی در مدت زمان کمتر از یک ثانیه را کنترل نمود. در این حالت هزینه اجرای خطوط لوله از37/730958 دلار به 28/775511 دلار یعنی حدود 1/6 درصد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، ضربه قوچ، آبیاری بارانی، شبکه اسماعیل آباد
  • بهاره مربوطه، افشین اشرف زاده*، مجید وظیفه دوست، محمدرضا خالدیان صفحات 81-93
    تبخیر- تعرق واقعی از اجزای مهم محاسبات بیلان آب است که امروزه امکان برآورد آن با استفاده از فناوری سنجش از دور فراهم شده است. داده های تبخیر- تعرق واقعی MOD16 با استفاده از تصاویر حاصل از سنجنده MODIS تولید می شوند و قدرت تفکیک مکانی آنها یک کیلومتر است. در این مطالعه، تبخیر- تعرق واقعی MOD16 با تبخیر- تعرق واقعی برآورد شده توسط مدل SWAP مقایسه شده است. با استفاده از داده های اندازه گیری شده از رطوبت خاک در دو مزرعه تحت کشت ذرت با مساحت های 9/38 و 6/45 هکتار در استان قزوین در طول فصل رشد، مدل SWAP مورد واسنجی قرار گرفت. مقدار متوسط RMSE برای دو مزرعه مورد مطالعه، برابر با 026/0 و 025/0 به دست آمد. با درنظرگرفتن تبخیر- تعرق واقعی برآوردشده توسط مدل SWAP به عنوان مبنا، تبخیر- تعرق واقعی MOD16 مورد ارزیابی قرار گرفت. در این ارزیابی، مقدار RMSE در دو مزرعه مورد مطالعه به ترتیب برابر با 46/1 و 94/1 میلی متر در روز به دست آمد. همچنین مقدار r2 نیز به ترتیب برابر با 86/0 و 87/0 محاسبه شد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد در صورت عدم دسترسی به داده های اندازه گیری شده از تبخیر- تعرق واقعی، محصول MOD16 را می توان به عنوان جایگزین به کار برد.
    کلیدواژگان: تبخیر، تعرق واقعی، MOD16، مدل SWAP، سنجش از دور
  • سعید امامی فر، کامران داوری*، حسین انصاری، بیژن قهرمان، سیدمحمود حسینی، محسن ناصری صفحات 94-104
    هدف اصلی از پژوهش حاضر اصلاح، توسعه و ارزیابی مدل دینامیکی بیلان آب «DWB »، با رویکرد کاربرد ضرایب تناسبی «به نوعی قیود مبتنی بر واقعیت های هیدرولوژیکی» و اعمال میزان برداشت از منابع آب سطحی و زیرزمینی به همراه واسنجی و تحلیل عدم قطعیت پارامترها آن، است. نتایج نشان داد که به طورکلی نمی توان یک مجموعه پارامتر بهینه برای واسنجی مدل DWB و SDDWB (شکل توسعه یافته) بدست آورد و اغلب پارامترهای این مدل ها برای هر دو محدوده مطالعاتی (رخ و نیشابور) در واسنجی مدل از قابلیت تشخیص پذیری پایینی برخوردار هستند. مقدار متوسط خطای کلی بیلان سطحی مدل DWB، بیانگر عملکرد ضعیف مدل بوده و بین مقادیر تغییرات حجم آبخوان محاسباتی و مشاهداتی اختلاف معنادار وجود دارد که دلیل اصلی آن عدم اعمال اثرات برداشت از منابع آب زیرزمینی در مدل DWB است. بررسی نتایج عملکرد مدل SDDWB نشان داد که مقدار نسبی شاخص های PRMSE برای هر دو محدوده مطالعاتی، کمتر از 10 درصد برآورد شده که نشان دهنده دقت قابل قبول مدل SDDWB می باشد. بطور کلی نتایج بیانگر آن است که میزان خطای کلی تخمین مولفه های معادله ی بیلان آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل SDDWB در مقایسه با مدل DWB بسیار کمتر بوده و این امر بیانگر تاثیر مثبت اصلاحات و توسعه صورت گرفته بر روی مدل DWB می باشد.
    کلیدواژگان: بیلان آب، ضرایب تناسبی، SDDWB، عدم قطعیت
  • نیما توان پور، علی اصغر قائمی*، تورج هنر، امین شیروانی صفحات 105-115
    در پژوهش حاضر، با استفاده از آمار موجود بارش روزانه مربوط به 22 سال (1995-2016) ایستگاه هواشناسی شهر لامرد (واقع در استان فارس)، تواتر و تداوم روزهای بارانی در این شهر با استفاده از مدل زنجیره مارکوف مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه، به دلیل ناچیز بودن تعداد بارش روزانه در ماه های مه تا اکتبر، از این ماه ها صرفنظر شد. داده های بارش روزانه براساس ماتریس فراوانی تغییر حالات رخداد روزهای خشک و بارانی مرتب شده و ماتریس انتقال بر اساس روش حداکثر درستنمایی محاسبه گردید. در تحقیقاتی که در ایران جهت پیش بینی بارش با استفاده از زنجیره مارکوف صورت گرفته، تنها از زنجیره مارکوف مرتبه اول استفاده شده که چه بسا همخوانی مناسبی با داده ها نداشته و نتایج نادرستی را ارائه داده است. اما در تحقیق حاضر، با روش های آماری دقیق، مرتبه مناسب زنجیره مارکوف، تشخیص داده شده و به کار گرفته شد. ماتریس های احتمال ایستا و دوره بازگشت تداوم روزهای بارانی 2 تا 5 روزه برای ماه های مذکور محاسبه گردید. نتایج نشان داد که احتمال وقوع بارش در هر روز 126/0 و احتمال عدم وقوع بارش 874/0 است. جهت اعتبارسنجی نتایج، پیش بینی های کوتاه مدت و بلندمدت بدست آمده را با نتایج واقعی ماه های ژانویه، فوریه و مارس سال 2017 میلادی با استفاده از آزمون های متداول برابری درصدها مورد مقایسه قرار گرفت که این نتایج آزمون ها نشان می دهد که پیش بینی ها قویا مورد تایید قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: زنجیره ی مارکوف، روز بارانی، روز خشک، تداوم، دوره ی بازگشت
  • سامان مقیمی بنهنگی، علی باقری*، لیلی ابوالحسنی صفحات 115-127
    هدف مقاله حاضر ارزیابی ساختار نهاد آب در حوضه آبریز طشک-بختگان (در دو بخش نهاد رسمی و غیر رسمی) از منظر چارچوب یادگیری اجتماعی است. برای ارزیابی نهاد غیررسمی، خشک سالی 1386-1387 به عنوان تغییر فیزیکی وارده به سیستم در نظر گرفته شد و واکنش نهاد آب در بخش غیررسمی نسبت به این تغییر مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش نهاد رسمی بررسی شد که چطور مجموعه قوانین مربوط به آب در مقیاس محلی، سیستم منابع آب را تحت تاثیر قرار داده است و این ساختار متکی به نهاد رسمی در سطح ملی بوده و ظرفیت یادگیری پایینی دارد. در بخش نهاد غیررسمی، به طورکلی در بالادست این حوضه به دلیل اینکه هنوز منابع آب به نسبت کافی وجود دارد لذا مولفه های فرآیند یادگیری اجتماعی در سطوح پایینی ارزیابی شدند. اما در پایین دست به علت شدت تغییر وارده به سیستم منابع آب، این مولفه ها در سطح مطلوب تری ارزیابی شدند. همچنین ارزیابی مولفه های خروجی یادگیری اجتماعی نشان داد محدوده های پایین دست از ظرفیت یادگیری اجتماعی بالاتر (حلقه ی دوگانه و سه گانه یادگیری) نسبت به محدوده های بالادست برخوردارند و گرایش این اقدامات در پایین دست به سمت حفاظت بهتر منابع آب سوق پیدا کرده اند و از وسعت فردی فراتر رفته و به طور مشارکتی و جمعی عمل نموده اند. برای نهاد آب حوضه آبریز طشک – بختگان پیشنهاد می گردد مکانیسم های تاثیرگذار و مستتر در قوانین بخش آب اصلاح شوند، حکمرانی ملی و متمرکز به حکمرانی محلی و ساختارهای مشارکتی و تعاملی انتقال یابد، نهادهای خصوصی و مردمی فعال شوند و درنهایت مولفه های فرآیند یادگیری که در سطح پایینی ارزیابی شدند بهبود یابند.
    کلیدواژگان: مدیریت منابع آب، یادگیری اجتماعی، حلقه های سه گانه یادگیری، نهاد آب، حوضه آبریز طشک - بختگان
  • حامد کتابچی *، روح انگیز نیک خواه، سعید مرید صفحات 128-141
    افزایش در رشد جمعیت و برنامه های توسعه اقتصادی موجب تشدید فشارها بر منابع آب شده و تعادل سیستم های آب سطحی و بخصوص زیرزمینی را با چالش های جدی مواجه نموده است. این امر در سال های اخیر موجب توجه به آب سبز بعنوان یکی از منابع آب شیرین شده و بهجهت مدیریت علمی و عملی آن،اقدامات مختلف صورت گرفته است. اقدامات مدیریت آب سبز بر هر دو منابع آب سطحی و زیرزمینی اثر می گذارند و می تواند در جهت احیاء آبخوان ها موثر باشند. در این تحقیق با استفاده مدل مادفلو در محدوده مطالعاتی نمدان در حوضه طشک بختگان استان فارس واقع در کشور ایران، اثرات این اقدامات مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل مادفلو پس از توسعه، در دو حالت دائمی و غیردائمی برای دوره هفت ساله (1391-1385)، واسنجی و برای دوره سه ساله (1394-1391) صحت سنجی شد. سپس اثرات اقدامات مالچ، خطوط سنگی، تراس و کانتور بر روی بیلان و تراز سطح آبخوان بررسی گردید. نتایج نشان داد اقدام مالچ به طور متوسط با افزایش ذخیره سالانه 2/4 درصد و تراس با افزایش 4 درصد آب در آبخوان، بیشترین تاثیر را بر آبخوان داشته اند که می تواننداقدامات مناسبی برای احیاء آبخوان در طرح هایی از جمله طرح احیاء و تعادل بخشی آبخوان ها در ایران،تلقی شوند ولی برای تحقق اهداف احیاء،کافی نیستند.
    کلیدواژگان: آب سبز، آب زیرزمینی، طرح احیاء و تعادل بخشی، مدل مادفلو، مدیریت منابع آب
  • سیدعلی اوهب یزدی، آزاده احمدی * صفحات 142-154
    هدف اصلی تحقیق، شناسایی و ارزیابی پارامترهای موثر بر رفتار عامل ها (ذیمدخلان و ذینفعان) در نظارت منابع آب و شبیه سازی آنها تحت قوانین و سیاست های آب می باشد. جهت دنبال کردن این هدف، ابتدا چارچوب قواعد رفتاری عاملها در محدوده لنجانات تشکیل و سپس با مدل عامل بنیان رفتارها شبیه سازی شد. مدل های عامل بنیان ابزاری هستند که در مدل سازی گروه های مختلف، تعریف ویژگی های رفتاری آنها و نمایش ارتباط ها و اثرات تعامل با دیگر گروه ها استفاده می شوند. در این مطالعه از نرم افزار AnyLogic استفاده شده است. جهت ارزیابی اثر پارامترهایی مثل «تشکیل جلسات با دیگر ارگان ها توسط شرکت آب منطقه ای» در کنترل تخلفات دو سناریوی کارآمد و ناکارآمد تعریف گردید. نتایج نشان داد که تغییر رفتار و نحوه تعامل شرکت آب منطقه ای با دیگر ارگان ها تاثیر زیادی بر کنترل تخلفات دارد. به عنوان مثال اضافه کردن پارامتر «تشکیل جلسات با دادستان و دیگر ارگان ها» در سناریو اول (سیستم ناکارآمد) کنترل تخلفها را تا 36% افزایش می دهد. همچنین حذف آن پارامتر از سناریو دوم (سیستم کارآمد) تا 72% کاهش می دهد. همچنین نتایج سناریوها نشان داد که تعامل مناسب توسط شرکت آب منطقه ای، کنترل برداشت های غیر مجاز را می تواند از 8/12 به 3/70 میلیون متر مکعب تغییر تغییر دهد.
    کلیدواژگان: مدل سازی عامل بنیان، AnyLogic، تعامل، قواعد رفتاری، شبیه سازی
  • فرهاد میثاقی *، مریم نوری صفحات 155-168
    در این مطالعه میزان نیترات ورودی از زمین های کشاورزی به رودخانه زنجان رود با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی شده است. برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرم افزار SWAT-CUP و مقادیر اندازه گیری شده شدت جریان متوسط ماهانه در ایستگاه آب سنجی سرچم بین سال های (2010-1996)، استفاده شده و برای تحلیل حساسیت 26 پارامتر حساس انتخاب شده است. سه گزینه برای شیوه آبیاری، سه گزینه برای میزان کود مصرفی و دو گزینه تلفیقی تعریف شده است. به منظور تحلیل عدم قطعیت از شاخص های p-factor و r-factor و تحلیل کیفیت نتایج مدل از دو شاخص ضریب تعیین(R2) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) استفاده شده است. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، در خروجی حوضه ضرایب r-factor ،p-factor ،R2 ،NS ، به ترتیب 27/0، 11/0، 83/0 و 53/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 60/0، 18/0، 73/0 و 53/0 بدست آمده است. نتایج نشان داد که با افزایش سطح آبیاری تحت فشار میزان نیترات ورودی به زنجان رود تغییر چشم گیری ندارد. در رابطه با میزان کود، کاهش 50 درصدی مصرف کودهای اوره، مقدار نیترات ورودی به رودخانه زنجان رود را به میزان 7/16 درصد کاهش داده است. از طرفی افزایش 50 درصدی مصرف کودها، نیترات ورودی را به میزان 2/17 درصد افزایش داده است. با تغییر شیوه آبیاری سطحی به تحت فشار و افزایش راندمان آبیاری، تغییر چشمگیری در میانگین میزان نیترات ورودی به منابع آب سطحی ایجاد نمی شود. همچنین با کاهش مقادیر کود دهی و جلوگیری از کود دهی بی رویه به وسیله کشاورزان، به میزان زیادی می توان مانع آلودگی منابع آب های سطحی گردید.
    کلیدواژگان: نیترات، کود، سیستم آبیاری، مدلSWAT
  • فرشاد علیجانی، حمیدرضا ناصری، میلاد امیرافضلی*، عبدالوهاب شماسی صفحات 167-181
    گسل امتداد لغز و فعال دورود به عنوان قطعه ای از راندگی زاگرس به موازات آن از دورود تا بروجرد امتداد دارد. تاثیرگسل دورود بر هیدروژئولوژی آبخوان آبرفتی منطقه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تعیین این تاثیر، نقشه های هم تراز آب زیرزمینی، هیدروگراف چاه های مشاهده ای، هدایت الکتریکی، مقایسه تغییرات سطح آب چاه های مشاهده ای روی خط گسل دورود با مناطق مجاور در طی زلزله فروردین ماه 1385 در منطقه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که گسل دورود با جابجایی لایه های آبرفتی باعث تغییرات ناگهانی جنس و ضخامت آبخوان و همچنین تغییر در کیفیت آب-زبرزمینی بر خلاف روند مورد انتظار شده است. وجود رسوبات ریزدانه دریاچه ای با هدایت هیدرولیکی کم و کیفیت آب زیرزمینی نامطلوب در شرق گسل، کانالیزه شدن آب زیرزمینی در امتداد گسل، و آبخوان با آبدهی و کیفیت آب مناسب در غرب گسل دورود از اثرات هیدروژئولوژیک این گسل می باشند. بررسی ها نشان داد که سطح ایستابی در چاه های مشاهده ای در امتداد گسل دورود در طی زلزله شش ریشتری فروردین سال 1385 چالان چولان، تا بیش از دو متر بالا آمدگی در یک ماه (قابل قیاس با بالا آمدگی سطح آب کمتر از 5/0 متر در چاه های مشاهده ای با فاصله از گسل) داشته است. بر خلاف انتظار هدایت الکتریکی آب زیرزمینی در دشت دورود - بروجرد در جهت جریان آب زیرزمینی کاهش می یابد و سپس در امتداد گسل دورود به طور ناهنجار در برخی مناطق افزایش نشان می دهد.
    کلیدواژگان: گسل دورود، ناهنجاری هیدروژئولوژی، دشت دورود - بروجرد، آبخوان آبرفتی
  • عطاالله ندیری*، زینب طاهری، قدرت برزگری، خلیل دیده بان صفحات 182-194
    برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی به منظور تامین نیازهای کشاورزی، صنعتی، مصارف خانگی و... از عمده دلایل وقوع پدیده فرونشست می باشد، که بیشتر آبخوانها را درگیر کرده است. در این تحقیق یک چهارچوب کلی برای بررسی پتانسیل فرونشست در آبخوانها ارائه شده است که ارزیابی این روش در دشت شبستر انجام شدکه فرونشست هایی تا بیش از 30 سانتی متر در آن گزارش شده است. در این پژوهش، هفت عامل هیدروژئولوژیکی و ژئولوژیکی موثر بر فرونشست، شامل افت سطح آب زیرزمینی، محیط آبخوان، تغذیه، پمپاژ، کاربری اراضی، ضخامت آبخوان و فاصله از گسل مورد ارزیابی قرار گرفته و تلفیق شدند و نقشه آسیب پذیری دشت در برابر فرونشست حاصل شد. سپس نتایج حاصل با فرونشست بدست آمده از بررسی تصاویر ماهواره ای صحت سنجی شدند. با وجود قابل قبول بودن نتایج، برای بهبود نتایج حاصله و بهینه سازی وزن هایی که با نظر کارشناسی به هریک از عوامل موثر بر فرونشست داده شده بود، از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شد. نتایج نشان داد که این روش با افزایش ضریب همبستگی بین شاخص فرونشست و فرونشست های بدست آمده در دشت، توانایی بیشتری در ارزیابی پتانسیل فرونشست دارد. همچنین مشخص شد که قسمت های جنوبی و مرکزی دشت شبستر بیشترین پتانسیل فرونشست را دارا هستند، بنابراین برنامه های مدیریتی و حفاظتی لازم برای جلوگیری از ایجاد و افزایش فرونشست باید اعمال گردد.
    کلیدواژگان: پتانسیل فرونشست، آبخوان، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی وزن، دشت شبستر
  • محمدرضا نیکو *، رضا کراچیان، نفیسه خرمشکوه صفحات 195-206
    پدافند غیرعامل به مجموعه اقداماتی اطلاق می گردد که با اجرای آن ها می توان از وارد شدن خسارات مالی به تجهیزات و تاسیسات حیاتی و حساس یک کشور و تلفات انسانی جلوگیری نموده و میزان این خسارات را به کمینه مقدار ممکن کاهش داد. در این مقاله، یک مدل تحلیل ریسک برای انتخاب و رتبه بندی ملاحظات مدیریت ایمنی و پدافند غیرعامل در تصفیه خانه های آب و در قالب مطالعه موردی تصفیه خانه آب سلمان فارسی تدوین گردیده است. به بیان دیگر، ریسک هر یک از عوامل تهدید کننده سیستم تصفیه خانه آب به طور مجزا و توسط روش فازی AHP مشخص شده است. سپس، میزان مشارکت هر یک از واحدهای سیستم تصفیه خانه سلمان فارسی در ریسک کل سیستم تعیین گردیده است. نتایج حاصله از مدل پیشنهادی، بیان کننده این مطلب می باشد که زلزله با 7/13%، بیشترین درصد ریسک را به عنوان یک عامل تهدید کننده سیستم تصفیه خانه سلمان فارسی در پی دارد. هم چنین، مخازن نگه داری گاز کلر، بیشترین میزان مشارکت را در میزان ریسک کل سیستم تصفیه خانه آب سلمان فارسی داشته اند.
    کلیدواژگان: پدافند غیرعامل، تحلیل ریسک، تئوری مجموعه های فازی، AHP، تصفیه خانه آب سلمان فارسی
  • بنفشه زهرایی*، فرناز صادقی، حامد پورسپاهی سامیان، سعید جمالی صفحات 207-218
    در دهه های گذشته، روش های متعددی جهت حل مساله بهینه سازی غیرقطعی بهره برداری از مخزن پیشنهاد شده است که یکی از آنها روش برنامه ریزی پویای دوگان غیرقطعی (SDDP) است. بررسی پیشینه تحقیقات نشان می دهد که در اغلب تحقیقات پیشین، عدم قطعیت جریان ورودی به مخازن در روش SDDP براساس یک مدل‏ آماری خودهمبسته (AR(1 یا خودهمبسته فصلی (PAR(2 مدلسازی شده است. رویکرد دیگر برای مدلسازی عدم قطعیت در SDDP که کمتر به آن پرداخته شده است، مدلسازی عدم قطعیت جریان به صورت یک زنجیره مارکوف است که در این تحقیق تحت عنوان مدل MSDDP پیاده سازی شده است. همچنین علیرغم اینکه محققان متعددی از روش SDDPدر زمینه بهینه سازی بهره برداری میان مدت از سیستم‏های چندمخزنه استفاده کرده ‏اند، قابلیت‏ این روش در زمینه تدوین سیاست های پایدار بلندمدت در مخازن سدها بررسی نشده است. در این تحقیق پس از ارائه الگوریتمی برای کاربرد مدل‏های SDDP و MSDDP به منظور تدوین سیاست‏های پایدار بهره‏ برداری بلندمدت از سیستم ‏های چندمخزنه، عملکرد این دو مدل مقایسه شده است. به منظور ارزیابی عملکرد مدل های مورد بررسی، نتایج حاصل از اجرای مدل ها در بهینه‏ سازی بهره‏ برداری از سیستم چندمخزنه‏ برق آبی در حوضه رودخانه ی کارون بررسی شده است. براساس نتایج به دست آمده، مدل MSDDP عملکرد به مراتب بهتری در ارائه سیاست بهره برداری بهینه از سیستم داشته است. همچنین مقایسه نتایج مدل ها با بهترین جواب های ممکن (در شرایط قطعیت کامل) نشان داد جواب های حاصل از سیاست بهره برداری مستخرج از مدل MSDDP نزدیک به بهترین جواب های ممکن بوده است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی بهره برداری از مخزن، سیستم های چند مخزنه، برق آبی، SDDP، زنجیره ی مارکوف
  • اصغر عزیزیان * صفحات 219-231
    عدم دسترسی به نقشه های زمینی با دقت بالا بویژه در حوضه های فاقد آمار، بسیاری از پروژه های مرتبط با مبحث سیلاب و هیدرولیک جریان را با چالشی اساسی روبرو می نماید. نقطه مقابل نقشه های زمینی، DEMهای مبتنی بر سنجش از دور قرار دارند که به علت یکنواختی داده ها و دسترسی رایگان به آنها در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از محققین در مطالعات مختلف به ویژه مدلسازی هیدرولیکی سیلاب قرار گرفته اند. پژوهش حاضر با هدف بررسی کفایت این منابع ارتفاعی جهت کاربرد در مدلسازی هیدرولیکی سیلاب به انجام رسیده است. نتایج حاصل از کاربرد منابع ارتفاعی مختلف در دو رودخانه سرباز و سجاس رود حاکی از آن است که DEMهای 30 متری ALOS نسبت به منابع دیگر، از قابلیت به مراتب بالاتری جهت ساخت مدل هندسی و متعاقب آن مدلسازی هیدرولیکی سیلاب برخوردار می باشند. به عنوان مثال، متوسط خطای نسبی ناشی از کاربرد این منبع در تخمین پهنه سیلاب دو رودخانه سرباز و سجاس رود به ترتیب کمتر از 13 و 9 درصد می باشد. بر خلاف این منبع، نتایج حاصل از کاربرد DEMهای ASTER در هیچکدام از رودخانه های مزبور چندان رضایت بخش نبوده به طوریکه متوسط خطا در برآورد پهنه سیلاب با استفاده از این منبع بیش از 38% می باشد. در یک جمع بندی کلی می توان چنین عنوان نمود که DEMهای ALOS و ASTER به ترتیب بهترین و بدترین منبع ارتفاعی برای ساخت مدل هندسی و متعاقب آن مدلسازی هیدرولیکی سیلاب می باشند و لذا در حوضه های فاقد آمار استفاده از DEMهای 30 متری ALOS به ویژه در مطالعات فاز یک می تواند بسیار گره گشا باشد.
    کلیدواژگان: مدلهای رقومی ارتفاعی (DEMs)، سنجش از دور، پهنه سیلاب و مدلسازی هیدرولیکی
  • سمیه خان محمدی فلاح، علیرضا شکوهی * صفحات 231-241
    در بسیاری از کشورها منجمله کشورهای در حال توسعه،به علت کمبود داده و همچنین هزینه زیاد مطالعات زیست محیطی،روش های هیدرولوژیکی ساده ای نظیر تنانت و Q95برای تعیین حق آبه رودخانه ها از اولویت برخوردار هستند در این تحقیق روش RVA، با این فرض که از سادگی روش های هیدرولوژیکی برخوردار است و در عین حال می تواند نتیجه ای نزدیک به روش های شبیه ساز زیستگاه بدست دهد، مورد آزمون قرار گرفت. در این مطالعه دقت و توانایی روش های هیدرولوژیکی مزبور برای سازگاری با محیط زیست رودخانه مورد بررسی قرار گرفت. به منظور نمایش مشکلات تامین داده و اجرای مدلهای شبیه ساز زیستگاه از مدلRiver2D استفاده به عمل آمد و تفاوت نتایج حاصل از رژیم اکولوژیکی پیشنهادی این مدل برای رودخانه مورد مطالعه ا با نتایج دو روش هیدرولوژیکی یاد شده ارزیابی گردید. در مطالعه موردی انجام شده علاوه بر نمایش وضعیت رودخانه در صورت اعمال روش های تنانت و Q95، جریان اکولوژیکی حاصل از مدل River2Dدر مقیاس ماهانه دربین دو محدوده بالا و پایین روش RVAبدست آمد. در بررسی آماری دبی های ماهانه رودخانه مورد مطالعه این نتیجه نیز بدست آمد کهبرای داده های دارای چولگی بهتر است از میانه جریان ماهانه تاریخی به جای میانگین استفاده به عمل آورد. در نهایت این نتیجه گیریبه عمل آمد که دبیحاصل از River2D در رودخانه در همه ماه ها قابل تامین نمی باشد، در حالی که روش RVAجریان زیست محیطی حداقلیبدست می دهد که می تواند تمام معیارهای مورد انتظار را برای حفظ محیط زیست در رودخانه را ارضا نماید.
    کلیدواژگان: روش های هیدرولوژیکی، مدل های شبیه ساز زیستگاه، رژیم اکولوژیکی، RVA
  • نصرالله کلانتری*، ابوالحسن عنبری، هادی محمدی صفحات 242-253
    به منظور شناسایی عوامل اصلی تغییرات هیدروشیمیایی و بررسی فرآیندهای ژئوشیمی کنترل کننده منابع آب سطحی و زیرزمینی دشت بستان از نتایج آنالیز شیمیایی 35 نمونه آب در دو فصل خشک (تیر ماه 1395) و تر (فروردین ماه 1396) استفاده شده است. در این تحقیق، دو روش آماری چند متغیره تجزیه و تحلیل خوشه ایسلسله مراتبی (HCA) و تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، برای طبقهبندی کیفی نمونه ها ی آب منطقه بکار گرفته شد. بر اساس مطالعات انجام شده از HCA، سه رخساره ی اصلی هیدروشیمی در دشت بستان شامل رخساره ی با شوری زیاد (گروه1: Na-Cl)، با شوری کمتر (گروه2: Ca-Na-SO4-Cl)، و رخساره حدواسط (گروه3: Na-Mg-Cl) مشاهده گردید. در روش PCA، اولین عامل 2/68 درصد و عامل های دوم و سوم به ترتیب 45/14 و 25/9 درصد از تغییرات را نشان می-دهند. نتایج این مطالعه به وضوح فوائد تکنیک های آماری چند متغیره را در ارزیابی هیدروشیمیایی منابع آب سطحی و زیرزمینی دشت مورد مطالعه نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، هیدروشیمی، تکنیک های آماری چند متغیره، رخساره، دشت بستان
  • رضا صمدزاده فهیم*، مهدی ضرغامی، وحید نورانی صفحات 245-248
    در مقاله حاضر، مخزن دریاچه ارومیه به کمک نرم افزار SURFER به صورت سه بعدی مدل شده و نمودار حجم-سطح دریاچه در ترازهای مختلف محاسبه شده است. سپس با محاسبه تبخیر، دبی جریان های سطحی و زیرزمینی وارده به دریاچه، میزان بارش و سایر عوامل تاثیرگذار، بیلان هیدرولوژیکی دریاچه به روش پویایی سیستم ها مدل شده است. حسن استفاده از روش پویایی سیستم ها، توانایی لحاظ بازخوردها و اثرات برگشتی به صورت پویا است. برای انجام محاسبات مربوط به بیلان از نرم افزار VENSIM استفاده گردیده است. پس از بررسی نتایج بیلان دریاچه، مشاهده می شود که به سبب موقعیت خاص حوضه، مهمترین عامل خروج آب از دریاچه، تبخیر سطحی می باشد؛ بنابراین احداث دایک می تواند تاثیر بسزایی را در کاهش سطح تبخیر دریاچه ایفا نماید. در این راستا سه سناریو مکانی برای محل احداث دایک ها پیشنهاد شده است و تاثیر هر دایک در جهت کاهش سطح تبخیر و بیلان هیدرولوژیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با احداث دایک در سناریوی اول، پس از 65 ماه، تراز دریاچه به 1274متر (تراز اکولوژیک) می رسد که برای رسیدن به این تراز در سناریوی دوم، 120 ماه نیاز است. در سناریوی سوم در مدت 10 سال، تراز دریاچه از 1272 متر فراتر نمی رود.
    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، مدل سه بعدی، احداث دایک، بیلان آبی
  • مرتضی رحیم پور *، نعمت الله کریمی، رضا روزبهانی، مرتضی افتخاری صفحات 254-263
    برآورد تبخیر-تعرق واقعی (ETa) در مقیاس حوضه و مزرعه، یکی از اطلاعات ضروری جهت برنامه ریزی تخصیص منابع آب می باشد. اگرچه برآورد ETa با محدودیت های مکانی، زمانی و هزینه ای روبرو است، اما با استفاده از تصاویر ماهواره ای می توان تا حدی بر محدودیت های موجود فائق گردید. در این راستا، هدف از در تحقیق حاضر نیز الف) ابتدا ارزیابی و اعتبارسنجی یکی از جدیدترین محصولات تبخیر- تعرق واقعی، محصول WaPOR با مقادیر اندازه گیری شده توسط دستگاه Scintillometer و سپس ب) برآورد و تحلیل تغییرات مقدار ETa در کاربری های مختلف حوضه آبریز زاینده رود می باشد. بر اساس نتایج، مقدار آماره های MAE، RMSE، MAPE و R به -ترتیب برابر با 14/2 (میلی متر در مدت 10 روز)، 55/2 (میلی-متر در مدت 10 روز)، 50/5 و 97/0 می باشد که نتایج حاکی از صحت و دقت مناسب تبخیر-تعرق واقعی، محصول WaPOR فائو در مقایسه با داده های دستگاه Scintillometer، است. همچنین نتایج بررسی مقدار این متغیر در کاربری های مختلف نشان داد که بیشترین میزان ETa در سال 2016 به ترتیب مربوط به کشت های دوگانه، اراضی باغی، کشت های بهاره، کشت های پاییزه، دیم و مراتع می باشد که به ترتیب دارای مقادیری در حدود 513، 387،272، 271، 112 و 83 میلی متر هستند. همچنین ارزیابی مصرف آب در شالیزارها نیز نشان داد، 992 میلی متر آب به صورت ETa از دسترس خارج می-گردد که با توجه به شرایط منابع آبی حاکم در این حوضه آبریز، مقدار بالای است و نیاز به برنامه ریزی دقیق تری جهت حذف یا کاهش سطح زیر کشت این محصول می باشد.
    کلیدواژگان: تبخیر، تعرق واقعی، محصول WaPOR فائو، دستگاه Scintillometer، حوضه آبریز زاینده رود
  • سعید اکبری فرد، محمدرضا شریفی*، فریدون رادمنش صفحات 269-273
    در چند دهه اخیر الگوریتم های فراکاوشی نقش موثری در مسائل مختلف مهندسی از جمله بهره برداری بهینه از مخازن داشته اند. به دلیل پیچیدگی مسائل مدیریت منابع آب و در نتیجه نیاز روزافزون به توسعه و رواج روش های مزبور، در پژوهش حاضر اقدام به مدل سازی بهره برداری بهینه از سیستم های پیچیده چند مخزنی با استفاده از روشی مبتنی بر الگوریتم جستجوی موجودات همزیست (Symbiotic Organisms Search) گردید. در گام اول، عملکرد موفقیت آمیز روش با استفاده از تعدادی توابع محک استاندارد ارزیابی شد. سپس الگوریتم جستجوی موجودات همزیست در حل سیستم چهار و ده مخزنه محک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از الگوریتم جستجوی موجودات همزیست، با الگوریتم های تکاملی توسعه یافته دیگر ازجمله الگوریتم های ژنتیک و ازدحام ذرات مقایسه شد. نتایج نشان داد که در سیستم های چهار و ده مخزنه، بهترین نتایج بدست آمده توسط الگوریتم جستجوی موجودات همزیست به ترتیب برابر 8114/308 و 0227/1190 بوده است. نتایج نشان داد که الگوریتم جستجوی موجودات همزیست در بهره برداری بهینه از سیستم های چند مخزنه از عملکرد مناسب تری برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم جستجوی موجودات همزیست، بهره برداری بهینه، الگوریتم های فراکاوشی، سیستم های چند مخزنه
  • وحید حسن زاده وایقان، میرعلی محمدی * صفحات 274-278
    سرریز «نعل اسبی مدرن» ترکیبی از دو سرریز بیرونی و داخلی است. در این تحقیق با ساخت مدل فیزیکی سرریز نعل اسبی مدرن، سه مقیاس متفاوت سرریز داخلی ایجاد گردید ومشخصات هیدرولیکی سرریز از جمله ضریب دبی سرریز داخلی(C_O)، پروفیل جریان و میزان دبی عبوری از سرریز ها مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر تغییر مقیاس سرریز داخلی در C_O بررسی شده است. نتایج تحقیق گویای آن است که با افزایش مقیاس سرریز داخلی از 1/10به 1/5و 1/2.5، هد روی سرریز نعل اسبی مدرن در یک دبی ثابت نسبت به یک سرریز مستطیلی هم عرض به ترتیب 44 و 48 و 56 درصد کاهش می یابد. همچنین با افزایش مقیاس سرریز داخلی، نسبت دبی گذرنده از سرریز بیرونی به سرریز داخلی ( ) کاهش می یابد و با افزایش نسبت ضریب دبی سرریز داخلی (C_O) کاهش می یابد. برای بررسی تاثیر تغییر مساحت پلان سرریز داخلی در ضریب دبی، از نسبت مساحت به ضرب طول سرریز ها( )استفاده گردید و مشخص شد که در سرریز نعل اسبی با مقیاس ،〖 C〗_Oبا افزایش نسبت افزایش می یابد. همچنین مشخص گردید که سرریز نعل اسبی مدرن با سرریز داخلی به مقیاس ، از نظر هیدرولیکی بهترین عملکرد را دارا می-باشد.
    کلیدواژگان: سرریز نعل اسبی مدرن و کلاسیک، مقیاس سرریز داخلی، ضریب دبی، سرریز داخلی
  • مجید منتظری * صفحات 279-283
    به منظور بررسی فراوانی وقوع برف در ایران طی چند دهه گذشته و ارتباط آن با شراط دمایی، از داده های ساعتی هوای حاضر، دمای خشک و دمای نقطه شبنم در 304 ایستگاه همدید طی بازه زمانی 1951 تا 2010 استفاده گردید. ابتدا از بین100 شناسه هوای حاضر، 6 شناسه مربوط به بارش برف استخراج و سری زمانی دما، دمای نقطه شبنم و درصد بسامد شناسه های برف محاسبه و شرایط دمای خشک و دمای نقطه شبنم، هنگام ریزش برف برای هر شناسه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بارش برف در ایران پدیده ای بسیار کم بسامد است و کمتر از 2 درصد هوای حاضر را شامل می شود. از طرف دیگر ریزش برف رگباری و شدید نیز چندان معمول نیست و بخش اعظم بارش برف، بصورت ملایم تا متوسط می بارد. به لحاظ زمانی امکان ریزش برف در ایران از آبان تا ابتدای فرودین فراهم است اما بیشتر رویدادهای برفی در ماه های دی و بهمن حادث شده است. در تمامی ساعات شبانه روز امکان ریزش برف وجود دارد اما بیشترین بسامد برف در ساعات اولیه روز، بویژه بین ساعت 6 تا 10 صبح روی می دهد. در مجموع توزیع بسامد شرایط دمایی بارش برف در کشور دارای چولگی منفی بوده و محور تقارن آن حول دمای صفر درجه سلسیوس است. بطوریکه می توان گفت بهترین شرایط دمایی سطح زمین برای وقوع برف دمای حول و حوش صفر درجه، بویژه در بازه دمایی 1 تا 5- درجه سلسیوس است.
    کلیدواژگان: هوای حاضر، شناسه های برف، بسامد برف، شرایط دمایی، ایران
  • مرضیه صادقیان*، حسین رضایی، جواد بهمنش، ندا خان محمدی صفحات 284-289
    در این تحقیق، هدف ارزیابی دقت روش های درون یابی جهت پیش بینی پراکنش مکانی تعدادی از شاخص های کیفی آب زیرزمینی دشت ارومیه می باشد. در ابتدا داده های کیفی 20 حلقه چاه در سال آبی 1393-1380 آنالیز شیمیایی گردید. آزمون کلوموگروف- اسمیرنوف نشان داد که داده ها نرمال نبوده و درنتیجه جهت نرمال سازی از تبدیل باکس کاکس استفاده شد سپس با استفاده از نرم افزار GIS بهترین مدل واریوگرام به ساختار فضائی داده ها برازش داده شد. نتایج نشان داد که برای پارامترهای کیفی، مدل های دایره ای، کروی و نمایی بهترین مدل نیم تغییر نماها می باشند. سپس تغییرپذیری آن ها با روش های مختلف درون یابی همچون کریجینگ و عکس مجذور فاصله با توان های یک، دو و سه موردبررسی قرار گرفت. نقشه های پهنه بندی پارامترهای کیفی با روش کریجینگ ساده در محیط نرم افزار ArcGIS ترسیم گردید. همچنین آبخوان دشت ازلحاظ مصارف کشاورزی و شرب با استانداردهای ویل کاکس و شولر موردبررسی قرار گرفت. نتایج استاندارد ویل کاکس نشان داد که آب 40 درصد از چاه های واقع در این دشت دارای آب شور و قابل استفاده برای کشاورزی بوده و نتایج دیاگرام شولر حاکی از کیفیت خوب و قابل قبول آب زیرزمینی دشت برای شرب را تایید کرد.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، زمین آمار، شولر، کریجینگ، ویل کاکس
|
  • Parisa Gheysari, Maryam Bayat * Pages 1-15
    In this study, the effect of ENSO on groundwater table changes of 22 piezometers wells located in Esfahan and Hormozgan provinces was evaluated. The results showed that from between 10 ENSO indexes, the maximum correlation of groundwater table of Esfahan and Hormozgan belonged to Pacific North American Index (NOI) andMultivariable Enso Index (MEI). So that, the percentage of wells that had significant correlation between groundwater table with MEI in Esfahan was 26% and in Hormozgan with NOI was 55 %. The comparison of correlation values of groundwater table in each province with El Nino aand La Nina phases indicated that the effect of El Nino phase on groundwater table in each two provinces was more than La Nina phase. As, in each two provinces, the number of stations with significant correlation in El Nino phase was more than La Nina phase. In Esfahan province, the effect of El Nino phase on groundwater table changes was more than Hormozgan province (64 % in contrast 36 %). The results of groundwater table changes percentage of each province in La Nina to El Nino phase illustrated that there was not similar and match behavior in study stations.
    Keywords: El Nino, Groundwater Table, NOI, MEI
  • M.E. Bani Habib *, Sajad Najafi Morghmaleki Pages 16-34
    In the recent decade, the occurrence of regional dust storm which is partly originated from drying Mesopotamia Wetlands (especially Hawizeh Wetland) had significantly increased in west of Iran and caused a lot of problems in impacted areas. Dust storm is a cross-border phenomenon so an international solution is required to assess and control it. The aim of this study is to evaluate the use of cooperative (partial bankruptcy) and non-cooperative (Nash method) game theory in allocating Hawizeh Wetland environmental water right in different water allocation scenarios for Iran, Iraq and Turkey. The results indicated that the best option to encourage Turkey to release more water from the Tigris to provide environmental water rights of Hawizeh Wetland is Iran-Iraq coalition to reach an integrated political and economic agreement with Turkey. By comparing cooperative and non-cooperative methods, it was revealed that the non-cooperative method allocates larger shares of water to Iran compared to cooperative method. The proposed method of this paper can be used to evaluate supply of environmental water rights for trans-boundary waters.
    Keywords: Bankruptcy Models, Dust Storm, Game Theory, Hoor-Hawizeh Wetland
  • Maryam Sadat Kahe, Saman Javadi *, Abbas Roozbahani Pages 35-53
    In groundwater modeling, an array of factors are the cause of deviation between estimated results and observed data which demonstrate uncertainty in groundwater resources system. In this study, with the aim of investigating the uncertainty of groundwater flow model in Ali Abad plain of Qom with the area of 1712 km2, the parameter of hydraulic conductivity as the most important source of uncertainty was used to analyze the parametric uncertainty. For this purpose, in order to simulate ground water level, different uncertainty ranges in 90% of confidence interval of hydraulic conductivity was investigated by Monte Carlo method and the uncertainty assessment criteria were used to quantify the uncertainty. Eventually, the most appropriate uncertainty range was defined. The Rosenblueth’s Point Estimation Method (RPEM) was used to reduce the calculation process and time and then its performance for analyzing the parametric uncertainty was compared to Monte Carlo method using assessment criteria. Results showed that the most appropriate uncertainty range with RPEM and Monte Carlo method for hydraulic conductivity was obtained by increasing of 40% and reduction of 30% of this parameter. RPEM method showed a better performance account for 43% compared to Monte Carlo method.
    Keywords: Hydrodynamic coefficient, Uncertainty range, Monte Carlo, RPEM method, Ali Abad plain of Qom
  • Arash Nejati, Majid Heydari *, Jalal Sadeghiyan, R. Daneshfaraz Pages 53-69
    Building non-core rock-fill dams is certainly one of the most effective methods of controlling floods. In flood situations, the input-flow of these dams typically contains a considerable amount of sediments. This underscores the need to study the flow behavior and sediment concentrations so that one could identify the amount of passing and depositing sediments, and decide on their management, all of which have been taken into account in the present research. Thus, first, on the basis of numerical solution of saint-venant equations, the flow characteristics (e.g. depth and velocity) were calculated, using finite volume method with a completely implicit method, and then the concentration of the sediments at different points of the reservoir were determined, using discretization of the convection diffusion equation. The results of the experiments conducted on the reservoirs of rock-fill dams in the hydraulic laboratory of Bu Ali Sina Un., Hamedan were then employed to assess the functioning and validation of the mathematical model of flow simulator and sediment concentration. On the basis of the comparison drawn between the data yielded by measurement of sediment concentration and the calculations conducted in eight sections and three height layers of 5, 10 and 15cm in the reservoir of rock-fill dams, the mean value of the relative error of sediment concentration was found to be 9.17 percent, indication a good enough correspondence between the output of the mathematical simulator and the value measured in the experimental model.
    Keywords: Reservoir of rock-fill dams, Unsteady flow, Convection diffusion equation, finite volume method
  • Seyed Ehsan Fatemi, Atena Hazeri, Rasuol Ghobadiyan * Pages 69-81
    Optimization and modeling of the pressurized irrigation system in other to reduce their construction cost has attracted many scientists up to the present time. Optimization of these irrigation systems has often been conducted by using available commercial codes or toolbox's of conventional evolutionary algorithms combined with hydraulic models. Developed code that is based on genetic algorithm assigns an integer numeric to each available diameter. Then, by applying the cross-over, mutation and reinsertion with elitism approach on set of chromosomes optimum diameter of pipes are selected. Optimum diameters are sent to another subroutine that has been developed to simulating water hammer pressure in which maximum pressures due to water hammer phenomenon in all pipe are calculated. Then, calculated maximum pressures are sent to optimization subroutine again where constrains of working pressure are substituted by the bursting pressure constrains. Exchange of information between optimization and hammer models continues so that the calculated optimal diameters have not change. The results showed that optimized design by the present model reduces cost of implementation of pipelines of Ismailabad irrigation network from 825935.28$ to 730958.37$ which is equivalent to 11.5% of the cost of implementing of the pipelines.Also the results showed that by changing diameter of 3 pipes of 16 existing pipes we can control excess pressure of water hammer due to rapid closing of all valve at the end of pipelines during less than 1 second. In this case the cost of implementing of the pipelines increases 6.1% e.g. from 730958.37$ to 775511.5$.
    Keywords: Optimization, Genetic Algorithm, water hammer, Sprinkler irrigation, Ismailabad irrigation network
  • Bahare Marbut, Afshin Ashrafzadeh *, Majid Vazifedoust, Mohammadreza Khaledian Pages 81-93
    Nowadays, evapotranspiration, which is an important component of water balance calculations, can be estimated using the technology of remote sensing. MOD16 actual evapotranspiration data are produced using the MODIS sensor imageries and have a spatial resolution of 1 Km. In the present study, MOD16 actual evapotranspiration data are compared with the actual evapotranspiration estimated using SWAP model. Using the measured soil moisture content data during the growing season in two 38.9 and 45.6 ha corn fields located in Qazvin Province, SWAP model was calibrated. The average RMSE values in the two fields under study were, respectively, 0.026 and 0.025. Considering the actual evapotranspiration estimated by the SWAP model as the evaluation basis, the MOD16 data were assessed. In this assessment, the RMSE values in the two fields under study were obtained, respectively, 1.46 and 1.94 mm/day. Also, the r2 values were calculated 0.86 and 0.87. The results of the present study suggest that MOD16 product can be effectively used when the measured data of evapotranspiration are not available.
    Keywords: Actual Evapotranspiration, MOD16, SWAP mode, Remote sensing
  • Saeed Emamifar, Kamran Davari *, Hossein Ansari, Bijan Ghahraman, Seyed Mahmoud Hosseini, Mohsen Naseri Pages 94-104
    The main purpose of this study is reform, development and evaluation of dynamic water balance model “DWB” with the approach of the proportional coefficients “To the kind of hydrological reality-based constraints” and acts the withdrawal of groundwater and surface water resources along with calibration and uncertainty analysis its parameter. The results showed that generally cannot obtain a set of optimal parameters for calibration SDDWB and DWB model and often the parameters of the models are low detection capability for model calibration in both study area (Neyshabur and Rokh watershed). The average total amount of surface water balance error DWB model for Neyshabur and Rokh watershed is Respectively -9.74 and -69.63 Cubic meters that is Represented poor performance model. there is a significant difference between Aquifer volume changes observed and simulated by DWB That the main reason is the lack beneficial effects of groundwater withdrawals in this model. Reviews performance results showed that the relative PRMSE index of the SDDWB model for both the study areas less than 10 percent, indicating acceptable accuracy SDDWB model. In general, the results indicate that the overall error rate of surface and groundwater discharge equation components using SDDWB model is much lower than the DWB model, which indicates the positive impact reform and development on the DWB model.
    Keywords: Water balance, Proportionality coefficient, SDDWB, Uncertainty
  • Nima Tavanpour, Ali Asghar Ghaemi *, Tooraj Honar, Amin Shirvani Pages 105-115
    In the present study, using available records of daily rainfall of 22 years (1995-2016) of the Lamerd (Fars Province) weather station, frequencies and durations of rainy days were studied by using the Markov chain model. In this study, the months of May to October were disregarded due to the insignificant number of daily precipitations. The daily rainfall data were arranged based on the transition matrix of occurrence of dry and wet days, while the transition matrix was calculated based on the maximum likelihood method. In all studies done in Iran, in order to forecast precipitation by using the Markov chain, only the first order of the Markov chain was used which may not be in good agreement with data and resulted to incorrect results. But in this study, by using an accurate statistical method, the appropriate order of the Markov chain was diagnosed to be used. Matrices of stationary probability and the return periods of rainy days for 2 to 5-day precipitations were determined for the studied months in this research. The results showed that the probability of precipitation per day is 0.126, and the probability of absence of precipitation is 0.874.
    Keywords: Markov chain, Rainy day, Dry day, Persistence, Return period
  • Saman Moghimi Benhangi, Ali Bagheri *, Leili Abolhasani Pages 115-127
    Adopting a social learning framework, this study aims to assess the water institution (both formal and informal) in the Tashk-Bakhtegan basin. The social learning loops, orientation and direction features were adopted to assess the formal institution. To assess the informal institution, the drought of 2008 was considered as the change affected the system. The responses of informal water institution to that change were then assessed. For formal institutions, the results showed that the water laws in the local level have put pressure on the local water resources. This structure relies on the national authorities and has low level of learning capacity. In the informal sector, the components of social learning process were generally found low in the upstream, but at much better levels in the downstream. The assessment of social learning outputs components showed that the downstream sub-regions were at a higher level of social learning capacity comparing with the upstream (double and triple loops of learning are active), and the responses were oriented towards better conservation of water resources. Furthermore, the width of those responses went beyond individual levels to collective and participating levels. For the water institution of the Tashk-Bakhtegan basin, this paper suggests that implied mechanisms of water laws needs to be modified, national and centralized governance requires to be transformed to participatory and cooperative structures, private and public institutions need to be initiated, and finally the components of social learning process, that were found at a low level, require to be improved.
    Keywords: Water Resources Management, Social Learning, Triple Loops of learning, Water Institution, Tashk-Bakhtegan Basin
  • Hamed Ketabchi *, Roohangiz Nik-Khah, Saeid Morid Pages 128-141
    Population growth and economic developing programs have increased the pressures on water resources and faced the serious challenges in the balance of surface water and especially groundwater systems. In recent years, this has led to the consideration of green water as one of fresh water sources while various acts have taken for its scientific and practical management. Green water management acts affect both surface water and groundwater resources and can be effective in aquifer restoration plans. In this research, the effects of these acts in the study area of Namdan located in the Tashk- Bakhtegan basin in Fars province of Iran have been evaluated using MODFLOW model. After MODFLOW model development, it was calibrated for seven years (2006-2013) and validated for three years (2013-2016) periods in both steady and unsteady conditions. Then, the effects of mulch, stone lines, terraces and contour acts on the balance and the water level of the aquifer were investigated. The results showed that the mulch with the average of an annual increase of 4.2% in storage and terrace with an increase of 4% of stored water in the aquifer have had the greatest impact on the aquifer, which can be suitable acts for the aquifer restoration under plans such as aquifer restoration plan of Iran but they are not enough to cover the restoration objectives.
    Keywords: Green Water, Groundwater, Aquifer restoration plan, MODFLOW Model, Water Resources Management
  • Sayed Ali Ohab-Yazdi, Azadeh Ahmadi * Pages 142-154
    The main goal of this paper is the exploration of the effective parameters on agents’ behavior (decision makers, stakeholders), water supervision, and the simulation of them under rules and policies of water. To follow this goal, the framework of agents’ behavioral rules on Lenjanat sub-basin was formed and then addressed to simulation of them using agent-based model. Agent-based model is an instrument that can be used for modeling of different agents, defining behavioral characteristics, showing links and interactions between one agent with the others. In this paper AnyLogic software has been applied. For evaluating the effects of parameters like “Meeting with other organs by regional water company” two scenarios (efficient and inefficient) were developed. The results showed that changing the behavior and the interaction of regional water company with other organs are extremely effective. For example, Existence of “Meeting with other organs by regional water company” parameter increases violations’ control 36% in the first scenario (inefficient) and the absence of it decreases violations’ control 72% in the second scenario (efficient). Also, the results of scenarios showed that linking and suitable interaction by the regional water company can change the control of illegal withdrawals from 12.8 to 70.3 million cubic meters.
    Keywords: Agent-based model, AnyLogic, Interaction, Rule behavior, Simulation
  • Farhad Misaghi *, Maryam Nouri Pages 155-168
    In this study, the amount of nitrate input from agricultural land to Zanjanrood River has been simulated using the SWAT model. In order to calibrate and validate the results, SWAT-CUP software and measured mean monthly average flow rate at Sarcham hydrometeric station (1996-2013) were used, and 26 sensitive parameters were selected for sensitivity analysis. Three scenarios for irrigation practices, three scenarios for fertilizer rates and two integrated scenarios were defined. The p-factor and r-factor indices were used for uncertainty analysis and two statistical indices of determination coefficient (R2) and Nash-Sutcliff (NS) coefficient were used for quality analysis of the results,. In the monthly runoff calibration, at the basin outlet, the coefficients r-factor, p-factor, R2, NS were 0.27, 0.11, 0.83, and 0.53 respectively, and at the validation stage, they were 0.6, 0.18, 0.73 and 0.53. The results showed that with increasing pressurized irrigation areas, nitrate pollution in the basin was not significantly affected. With regard to fertilizer levels, by reducing consumption of urea fertilizers up to 50%, the amount of nitrate input into the Zanjanrood River reduced up to about 16.7%. On the other hand, an increase of 50% in fertilizer use has increased nitrate input into the river by 17.2%. Therefore, changing the surface irrigation method does not lead to a significant change in the average nitrate output from the basin. Also, reducing the amount of fertilization and preventing unnecessary fertilization by farmers, pollution of water resources can be greatly prevented.
    Keywords: Nitrate, Fertilizer, Irrigation system, SWAT model
  • Farshad Alijani, Hamidreza Nasery, Milad Amirafzali *, Abdolvahab Shamasi Pages 167-181
    Faults may are such a very important factor that makes the groundwater flow systems complicated. Doroud Fault, an active and strike-slip fault, is elongated in Doroud-Borujerd plain, NW-SE, as a segment of the main Zagros thrust. The aim of this study is evaluation of the Doroud Fault impact on alluvium aquifer regarding to the earthquake event at March 2006 using the groundwater iso-potential map, hydrographs of observation wells, electrical conductivitiy of groundwater, and the water table fluctuations in relation to the earthquake. Results show that the abrupt changes in the lithology and thickness of the aquifer as well as the groundwater salinity are probably associated with Doroud Fault’s movement. In addition, lagoonal fine grained sediments and low quality of groundwater observed in the eastern fault block. Moreover, the groundwater is channelized in the western block of the fault. This study suggests that the earthquake caused to approximately two meters rise in water table in the areas adjacent to the fault in one month comparing to 0.5 meter water table rise in other areas. Unexpectedly, the electrical conductivitiy of groundwater has a decreasing trend in the flow line direction, but with some local increasing anomalies along the fault zone.
    Keywords: Doroud fault, hydrogeology anomaly, Doroud-Boroujerd plain, alluvial aquifer
  • Zeynab Taheri, Ghodrat Barzghari, Khalil Dideban, Ataallah Nadiri * Pages 182-194
    Land subsidence is often triggered by over abstraction of groundwater due to increased demands from agriculture, industry and domestic uses. This problem is investigated for Shabestar plain formulating a framework to estimate subsidence potentials and the outcome is compared with measured values of them with the lowest threshold value of 30 cm. The research puts together seven hydrogeological and geological factors affecting land subsidence, which comprise groundwater level decline, aquifer media, recharge, groundwater withdrawal, land use, aquifer thickness and fault distance. Although the framework results are acceptable, Genetic Algorithm (GA) was used to optimize weights and to improve the correlation between calculated indices and their corresponding measured subsidence values. Results confirm the improvement and show further that the southern and southeastern areas in Shabestar plain have most subsidence potentials. As such management plans are essential to meet the local demands and yet to protect land against subsidence and other adverse impacts.
    Keywords: Subsidence Potential, Aquifer, Genetic Algorithm, Weight Optimization, Shabestar Plain
  • Mohammad Reza Nikoo *, Reza Kerachian, Nafiseh Khoramshekooh Pages 195-206
    Passive defense measures are used to preserve equipment and vital installations of a country from the financial damages and prevent or minimize human loss. In this paper, a risk analysis model is prepared in order to select and rank the considerations of passive defense in water treatment plants, case study of Salman Farsi. In other words, risks of all threatening factors of water treatment plant are determined separately, based on Fuzzy AHP method. Then, participation amount of every unit of Salman Farsi water treatment plant in total risk is determined. Obtained results of the proposed model, indicate that the factor of earthquake has threatening risk of 13.7% in Salman Farsi water treatment system which is the most risk among all factors. Also, the chlorine gas storage tanks, have the most effective role in total risk of Salman Farsi water treatment plant system.
    Keywords: Passive Defense, Risk Analysis, Fuzzy Set Theory, AHP, Salman Farsi Water Treatment Plant
  • Banafsheh Zahraie *, Farnaz Sadeghi, Hamed Porsepahy Samian, Saeed Jamali Pages 207-218
    In the last decades, various methods have been proposed for stochastic operation optimization of reservoirs out pf which one is Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP). Reviewing the literature shows in most previous studies, inflow uncertainties have been mostly modeled by auto-regressive AR(1) or seasonal aut-regressive PAR(2) models when using SDDP. Another approach toward inflow uncertainty modeling by SDDP uses Markov Chain which has received less attention. In this study, MSDDP model has been developed which uses Markov chain concept. Furthermore, applicability of SDDP in developing long-term operation policies has not been tested before. In this study, after presenting an algorithm for using SDDP and MSDDP for formulating long-term operation policies, their performances have been compared in weekly operation optimizaition of Karoun multi-reservoir hydropower system. The benefits estimated for operation of the system based on MSDDP policies has shown 35 percent improvement compared with SDDP results. The results have shown absolute superiority of MSDDP in formulating long-term operation policies. Furthermore, operation policies obtained from SDDP have shown highest compatibility with the best possible operation policy when there is no uncertainty (deterministic conditions).
    Keywords: reservoir operation optimization, multi-reservoir systems, hydropower, SDDP, Morkov chain
  • Asghar Azizian * Pages 219-231
    Digital elevation models (DEMs) are one the most important inputs of hydraulic and hydrological models. Due to lack of ground high resolution maps, especially in data sparse regions, hydraulic modeling is a daunting and more challenging task. In recent years, remote-sensing based DEMs due to ease of access and being free of charge are extensively used in several studies particularly hydraulic modeling. One of the most important questions on application of hydraulic models is the efficiency of these DEMs in flood simulation. On this basis, this research focused on application of remote-sensing based DEMs on the performance of HEC-RAS-1D model in two different rivers. The results show that the accuracy of ALOS-30m DEMs in deriving geometric model and subsequently flood simulation is higher and considerable than other DEM sources. For example, the average relative error (RE) of using this dataset in simulating inundated extents in Sarbaz and SojasRood rivers is lower than 13 and 9 %, respectively. In contrast, the results of ASTER-30m DEMs in both rivers is not satisfactory and the average RE of inundated extents is more than 38%. As an overall conclusion, one can deduce that ALOS and ASTER DEMs are the best and the worst datasets for creating geometric model and flood simulation. Hence, in data sparse areas or underfunding projects, using ALOS-30m DEMs especially in early Designs can be useful and beneficial.
    Keywords: Digital Elevation Models (DEMs), Remote sensing, Inundated Extent, Hydraulic Modeling
  • Somaye Khanmohammady Fallah, Alireza Shokoohi * Pages 231-241
    In many countries, especially developing countries, because of data shortage and costly environmental studies, simple hydrologic methods such as the Tenant and Q95 methods, are main methods for determining environmental flow requirements. In this study, the compatibility of these methods with ecological conditions of rivers was investigated. For illustrating difficulties in providing required data for running physical habitat simulation models the River2D as a 2D hydraulic model was used. The ecological regime of the studied river derived by the River2D was compared with the outcomes of the two aforementioned hydrologic methods. The RVA method, based on the assumption that this method is as simple as the other hydrologic methods while it is capable of giving results as precise as habitat simulation models, was investigated. In the case study, the situation of the river based on the suggested EF by the Tenant and Q95 methods was shown and it was illustrated that the monthly ecological flow determined via River2D was captured by the upper and lower limits of the RVA method. Moreover, It was concluded that using monthly median flow instead of mean monthly flow s is preferable in the presence of skewness. Finally, it was determined that the discharges prescribed by River2D could not be supplied in all months, while RVA yielded minimum monthly environmental flows that could satisfy all the necessary conditions for conserving biotic and abiotic habitat in the study river.
    Keywords: Hydrologic methods, Habitat simulation model, Ecological regime, RVA
  • Abul Hasan Anbari, Hadi Mohammadi, Nasrollah Kalantari * Pages 242-253
    Hydrochemical analyzes of 35 water samples during two dry seasons (July 2016) and more (April 2017) have been used to identify, extract the main factors of the hydrochemical changes, and investigate the geochemical processes controlling the surface water and groundwater resources of Bostan plain. In this research, two multivariate statistical methods of hierarchical cluster analysis (HCA) and principal components analysis (PCA) were used to classify water quality samples of the region. According to studies conducted by HCA, there are three main hydrochemical facies in Bostan plains. Facies with higher salinity (group 1: Na-Cl), lower salinity facies (group 2: Ca-Na-SO4-Cl), intermediate facies (group 3: Na-Mg-Cl). In the analysis of the PCA, the plain resources. First factor of the three factors is 68.2% of the changes and the second and third factors are 14.45% and 9.25% of the changes, respectively. The results of this study clearly demonstrate the usefulness or benefits of multivariate statistical techniques in assessing the hydrochemical characteristics of surface and groundwater.
    Keywords: Groundwater, Hydrochemistry, multivariate statistical methods, Facies, Bostan plain
  • R. Samadzadeh Fahim *, M. Zarghami, V. Nourani Pages 245-248
    In this paper, firstly, the 3D model of the Urmia Lake is simulated with SURFER software. Then volume-area diagrams are drawn in different elevations. Afterwards, hydrological balance of Urmia Lake is simulated along with considering the evaporation volume, inflow surface volume, recharging groundwater volume, precipitation and other influencing parameters by using the System Dynamics. The main advantage of using System Dynamics is its ability to consider the feedbacks of elements within a system. The simulation is performed using the VENSIM and after reviewing the results of the lake balance it can be seen due to the particular situation of the basin, Evaporation from the lake, is the most important factor. So the construction of dikes can have a significant impact in reducing the evaporation rate from the lake. In this context, various locations for the proposed construction of dikes are recommended. Therefore the effects of each dike on evaporation level and hydrological balance are examined in three location scenarios. The results indicate, that the construction of dikes in the first scenario, after 54 months, the lake level achieves 1,274 meters (Ecological Level). That to achieve this level in the second scenario, 103 months is required. In the third scenario after 10 years, the lake level does not exceed 1272 meters.
    Keywords: Urmia lake, 3D Model of the Lake, Dikes, Water Balance
  • Morteza Rahimpour *, Nematolla Karimi, Reza Rouzbahani, Morteza Eftekhari Pages 254-263
    Estimation of actual evapotranspiration (ETa) in the scales of basin and field is one of the essential information for water resources allocation. Although estimating actual evapotranspiration has encounter with several restrictions (e.g., spatially, temporally and costly), but satellite images data can overcome these limitations usually. In this regard, the objectives of present paper are: a) evaluation and validation of WaPOR ETa product using Scintillometer instrument and, b) estimation of ETa over several land use regions over the Zayanderoud basin. Based on obtained results, MAE, RMSE, MAPE and R are equal to 2.14 (mm for 10 days), 2.55 (mm for 10 days), and 5.50 and 0.97 respectively which represent the appropriateness of WaPOR ETa data in comparison with Scintillometer. Also, the analysis of WaPOR product in different land-used showed that, the maximum amount of actual ETa has occurred in dual crops (513 mm), orchards (387 mm), spring crops (272 mm), autumnal crops (271 mm), dry farming (112 mm) and rangelands (83 mm) respectively. Also the results show that in rice fields, 992 mm fresh water lost in the form of ETa which is considered dramatically due to the climate and water resources of selected basin and its relevance challenges.
    Keywords: Actual Evapotranspiration, WaPOR Product FAO, Scintillometer, Zayandehrood Basin
  • Saeid Akbarifard, Mohammadreza Sharifi *, Fereydun Radmanesh Pages 269-273
    In recent decades, Metaheuristic algorithms have been applied successfully in various water resource engineering and management issue especially in optimal operation of reservoirs. In this paper, a model based on Symbiotic Organisms Search (SOS) algorithm has been developed for modeling optimal operation of complex multi-reservoirs systems. In the first step, the performance of the method was successfully assessed through several benchmark functions. Then SOS algorithm was then used to derive the optimal operation of four- and ten- reservoir systems. The results of SOS were compared with other developed evolutionary algorithms including Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO). The results showed that, for cases of four- and ten- reservoir systems, the best solutions achieved by the SOS were 308.8114 and 1190.0227, respectively. The results revealed that the SOS algorithm was the superior algorithm in optimal operation of multi-reservoirs systems.
    Keywords: SOS Algorithm, Optimal Operation, metaheuristic algorithms, Multi-Reservoirs System
  • Vahid Hasanzadeh, Mirali Mohammadi * Pages 274-278
    Modern horseshoe spillways are combination of external and internal weirs. Determining the internal weir’s hydraulic parameters is essential for design of this type of spillways. In this study, by constructing physical model of modern horseshoe spillway including three different internal weir scales, some hydraulic parameters of modern horseshoe spillways like discharge coefficientof internal weir (CO), water surface profiles and discharge rate through the external and internal weirs were investigated, and the effect of changing internal weir’s scale on the CO mas examined. Comparison of the percentage of discharge flowing through the internal weir with scales of 1/(2.5)and 1/5 , indicated that by increasing the Lw , the discharge flowing through the internal weir decreases. By increasing the internal weir’s scale from 1⁄10to1⁄5and1⁄2.5 , the head above the modern horseshoe spillway at the same total discharge, declines to 44, 48 and 56% (on average) respectively in comparison to rectangular weir head with the same width. The results showed that by increasing the scale of internal weir, the ratio of internal weir discharge to external weir discharge Q1/Q2 decreases while the CO increases. For investigation of the effect of varying internal weir’s area on the CO, ratio of the area to multiplying of internal and external weirs length was used and it was found that in the spillway with scale of1⁄2.5 , by increasing the ratio of , the CO increases. Based on the results it can be claimed that modern horseshoe spillways with scales of 1/(2.5) has hydraulically the best performance.
    Keywords: Modern, Classic horseshoe spillway, Scale of internal weir, Discharge coefficient, internal weir
  • Majid Montazeri * Pages 279-283
    In order to investigate the frequency of snowfall in Iran over the past decades and its relation with temperature, the data of hourly air, dry temperature and dew point temperature were used at 304 synoptic stations during the period of 1951-2010. First, from of 100 current weather codes, 6 snowfall codes were extracted and the time series, temperature, dew point and percentage of snow codes were calculated, and the temperature conditions of the dew point and the temperature of the dew point were considered for snowfall for each code.
    The results showed that snowfall in Iran is a very low frequency and includes less than 2% of the present air. On the other hand, shower snowfall and extreme snow are not common, and most of the snowfall is mild to moderate. In terms of time, snowing is possible in Iran from November to the beginning of the April, but most snow events occurred in the months of January and February. There is a possibility of snow falling throughout the day and night, but the highest frequency of snow occurs in the early hours of the day, especially between 6:00 to 10:00. In general, the frequency distribution of snowfall in Iran has a negative skewness and its axis of symmetry is around zero degrees Celsius. So that the best ground temperature conditions for snowfall are around zero degrees, especially in the temperature range of 1 to 5 degrees Celsius.
    Keywords: present weather, snow codes, frequency of snowfall, Temperature conditions, Iran
  • Marzie Sadeghian *, Hosein Rezaei, Javad Behmanesh, Neda Khanmohammadi Pages 284-289
    In this research, the goal of evaluating the accuracy of interpolation methods is for prediction of spatial distribution of some of the quality indices of groundwater in Urmia plain. In the beginning, the qualitative data of 20 wells in the year 2001-2014 were analyzed. The Kolmogorov-Smirnov test showed that the data were not normal and therefore the conversion of the box-cox was used to normalize, Then, using the GIS software, the best semivariogram model was fitted to the spatial structure of the data. The results showed that for qualitative parameters, circular, spherical, and exponential models are the best model for semivariogram. Then, their variation was study with different interpolation methods such as Kriging and Inverse Distance Weight with power of one to three. Then, the zoning maps of qualitative parameters were drawing with the most appropriate method in the ArcGIS software. Plain aquifer was also examined for Wilcox and Schoeller standards for agricultural and drinking purposes. The results of the Wilecox standard showed that 40% of the wells in the plain had brine and available for use in agriculture, and the results of the Schoeller diagram showed the good and acceptable quality of the groundwater for drinking water.
    Keywords: Geostatistical, Kriging, Schoeller, WilCox, Zoning