به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب سامان جوادی

  • سروناز رضامحمدی، کامران رضایی توابع*، آرش جوانشیر، علی مریدی، سامان جوادی، راحله باقری
    این تحقیق، با هدف بررسی وضعیت آب رودخانه سردآبرود با استفاده از شاخص کیفیت آب های سطحی ایران IRWQIsc و شاخص ارزش زیستی انجام شد. برای انجام این مطالعه، براساس اصول لیمنولوژیک و استقرار منابع آلاینده، پنج ایستگاه نمونه برداری در طول رودخانه سردآبرود انتخاب شد و در دو فصل سرد و گرم (بهمن 1400 و تیر 1401) با سه تکرار نمونه برداری آب و کفزیان انجام شد. 11 پارامتر کیفی آب شامل: ، COD، آمونیوم، نیترات، فسفات، کدورت، pH، کلیفرم مدفوعی، هدایت الکتریکی با روش های استاندارد اندازه گیری و آنالیز شدند. براساس نتایج، شاخص ارزش زیستی در فصل سرد نسبت به فصل گرم مقدار کمتری داشت. این شاخص در ایستگاه بالادست سردآبرود در فصل سرد 1 و در فصل گرم 2/43 بود. براساس جدول ساپروبی در فصل سرد تمامی ایستگاه ها در شرایط الیگوساپروب و میان دست در شرایط بتامزوساپروب قرار داشت. در فصل گرم نیز، ایستگاه پایین دست در شرایط الیگوساپروب و بقیه ایستگاه ها در شرایط بتامزوساپروب قرار داشتند. مقدار شاخص IRWQIsc در دو فصل سرد و گرم سیر کاهشی داشت و مقدار آن در فصل سرد بیشتر از فصل گرم بود. مقدار این شاخص در فصل سرد بین 90/7-58/5 بود. ایستگاه پایین دست در هر دو فصل، در شرایط کیفی نسبتا خوب، و دو ایستگاه بالادست سردآبرود و کلاردشت در فصل سرد در شرایط کیفی بسیار خوب قرار داشتند. در فصل گرم نیز، مقدار شاخص IRWQIsc بین 90/38-55/26 در فصل گرم بود. ایستگاه های بالادست سردآبرود و کلاردشت به ترتیب در شرایط کیفی بسیار خوب و خوب و ایستگاه های میان دست و نجارکلا در شرایط نسبتا خوب قرار داشتند. افزایش آلودگی و کاهش وضعیت کیفی آب از بالادست به پایین دست را می توان به ورود فاضلاب های شهری، کشاورزی و خانگی نسبت داد. به منظور مدیریت شرایط کیفی رودخانه، تدوین برنامه کامل حفاظتی از رودخانه سردآبرود با رویکرد حفظ شرایط موجود پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: رودخانه سردآبرود, شاخص IRWQI, Sc, شاخص ارزش زیستی, جدول ساپروبی}
    Sarvenaz Rezamohammadi, Kamran Rezaei Tavabe *, Arash Javanshir, Ali Moridi, Saman Javadi, Rahehleh Bagheri
    The purpose of this study was to investigate the water quality condition of Sarabrud River using Iran surface water quality index and biological value index. To achieve this purpose, five sampling stations were selected along the Sardabrud River based on limnological principles and establishment of contaminant sources and sampling of water and benthos was done by three replications in both cold and warm seasons. 11 water quality parameters including: BOD5, COD, Ammonium, nitrate, phosphate, turbidity, pH, faecal coliform and electrical conductivity were measured and analyzed using standard methods. Based on the results, in cold season, biological value index was lower than warm season. This index, at upstream station was 1 and 2/43 in cold and warm seasons, respectively. On the basis of saproby table, in cold season, all the stations were in oligosaprobe condition and middle was in betamesosaprobe condition. Also in warm season, downstream was in oligosaprobe and the others were in betamesosaprobe condition. IRWQIsc index was decreased in both seasons and its amount in cold season was higher than warm season. This value, in cold season ranged from 58/5 to 90/7. Downstream station was in relatively good quality condition in both seasons and two upstream stations had a very good condition in cold season. Also, in warm season, IRWQIsc index ranged from 55/26 to 90/38. The upstream stations of Sardabrud and Kelardasht were in very good and good condition, respectively, middle station and Najjarkola were in relatively good condition. Municipal, agricultural and domestic sewages, could lead to increase contamination and reduce the quality of water from upstream to downstream. In order to manage the quality condition of the river, compilation of a complete protection plan for Sardabrud River with the approach of maintaining the existing conditions is recommended.
    Keywords: Sardabroud River, IRWQISC Index, Biological Value Index, Saproby Table}
  • پوریا ظهیرپور، سامان جوادی*، فریماه سادات جمالی، علی محمدی

    سد دز نقش اساسی در کنترل سیلاب های رودخانه دز ایفا کرده و از طرفی تامین کننده آب مورد نیاز کشاورزی دشت های خوزستان می باشد. بنابراین پیش بینی دقیق و قابل اعتماد ورودی جریان به مخزن، یک مرجع حیاتی برای تصمیم گیری در مورد بهره برداری و مدیریت این مخزن است. در این تحقیق مدل WAVELET-ARIMA-NARX برای پیش بینی جریان ماهانه ورودی مخزن سد دز توسعه یافت. از روش WAVELET جهت تجزیه سری زمانی به زیر سری ها و تحلیل بهتر سری زمانی، از مدل ARIMA به منظور مدل سازی مولفه خطی سری های تجزیه شده و از مدل NARX جهت مدل سازی خطای حاصل از مدل WAVELET-ARIMA استفاده گردید. از شاخص NDVI حوضه نیز جهت سنجش تغییر دقت مدل هیبریدی WAVELET-ARIMA-NARX بهره برده شد. نتایج نشان داد عملکرد پیش بینی مدل هیبریدی WAVELET-ARIMA-NARX نسبت به مدل ARIMA بهبود قابل توجهی یافته است. به نحوی که با توجه به معیار RMSE، دقت پیش بینی در مراحل صحت سنجی و آموزش، نسبت به مدل ARIMA و WAVELET-ARIMA به ترتیب 74 و 82 درصد کاهش یافته است. همچنین پارامتر NDVI به همراه دما و بارش متوسط حوضه به عنوان ورودی مدل NARX دقت مدل را افزایش داده بدین صورت که در این مدل با 10 نرون در لایه پنهان، در مقایسه با مدل دو پارامتری بارش و NDVI با تعداد 15 نورون، در بخش ارزیابی مدل مقادیر MAE از 2/27 به 6/18 و RMSE از 45/0 به 26/0 رسیده است که این مقادیر نشانگر اهمیت و تاثیر در نظرگرفتن همزمان سه پارامتر بر دقت پیش بینی می باشد.

    کلید واژگان: تئوری موجک, شاخص فصلی, شبکه عصبی مصنوعی, مدل هیبریدی, سد دز}
    Pouria Zahirpour, Saman Javadi *, Farimah Sadat Jamali, Ali Mohammadi

    Dez dam has an essential role in controlling the floods and water supply in Khouzestan. Accurate and reliable prediction of the flow input to the reservoir is crucial to make decisions about the exploitation and management of this reservoir. In this research, a novel WAVELET-ARIMA-NARX model was developed to predict the monthly inflow to Dez dam reservoir. The WAVELET method was used to break down the time series into sub-series and better analyzing, the ARIMA model was used to model the linear component of the analyzed series, and the NARX model used to model the error resulting from WAVELET-ARIMA model. The NDVI index was also used to measure the accuracy change of the WAVELET-ARIMA-NARX hybrid model. The results showed that the prediction performance of the WAVELET-ARIMA-NARX hybrid model has improved significantly compared to the ARIMA model. In such a way according to the RMSE criterion, the prediction accuracy in the verification and training stages has decreased by 74% and 82%, compared to the ARIMA and WAVELET-ARIMA model, respectively. The NDVI parameter with average temperature and rainfall of the basin as an input of the NARX model has increased the accuracy of the model. In the model with 10 neurons in the hidden layer, compared to the two-parameter model of rainfall and NDVI with 15 neurons, in evaluation section, the MAE values have decreased from 27.2 to 18.5 and the RMSE from 0.45 to 0.26. These values indicate the importance and impact of simultaneous consideration of three parameters on forecasting accuracy.

    Keywords: Wavelet Theory, Seasonal Index, Artificial Neural Network, Hybrid Model, Dez Dam}
  • سیاوش انصاری، سامان جوادی*، سید مهدی هاشمی، بهزاد آزادگان

    کشاورزی و به ویژه زراعت دیم به عنوان یکی از شاخه هایی است که تا حد زیادی تحت تاثیر اثرات تغییرات اقلیمی قرار دارد. مطالعات انجام گرفته قبلی در خصوص برآورد طول دوره رشد گندم دیم در کشور، به طور عمده مربوط به بررسی طول دوره رشد سال های گذشته و یا براساس روش درجه روز رشد هستند که چندان واقع گرایانه نمی باشد. هدف این پژوهش برآورد طول دوره رشد متوسط گندم دیم دشت تبریز برای 20 ساله گذشته (1372 الی 1393) و 50 سال آینده می باشد. در گام نخست، وضعیت شرایط آینده تحت شبیه سازی مدل های GCM گزارش ششم هیئت بین الدول تغییر اقلیم (IPCC)2 و تحت سناریوهای SSP1-2.63 و SSP5-8.6 ارزیابی شده و سپس با روش پیشنهادی دستورالعمل ناحیه بندی اکولوژیکی سازمان خواروبار و کشاورزی ملل متحد (FAO)4، طول دوره رشد هر دوره برآورد و با یکدیگر مقایسه شده است. مطابق روش فائو، طول دوره رشد معادل بازه زمانی است که بارندگی بیش از 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل باشد که این بازه زمانی با پیداکردن نقاطع تقاطع نمودار ماهانه بارندگی و 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل و مشخص شدن تاریخ شروع و پایان دوره رشد انجام گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه طول دوره رشد دوره پایه و وضعیت شرایط آینده تحت شبیه سازی مدل های GCM نشان داد که در دشت تبریز برای 50 سال آینده طول دوره رشد گندم، به طور متوسط به میزان 16 روز افزایش یافته و پایان دوره رشد به طور متوسط به میزان 12 روز دیرتر اتفاق خواهد افتاد.

    کلید واژگان: بارندگی, تبخیر و تعرق, فائو, نگاشت چندکی}
    Siavash Ansari, Saman Javadi *, S. Mehdy Hashemy Shahdany, Behzad Azadegan

    Agriculture, especially rainfed agriculture, is one of the branches that is largely affected by the effects of climate change. The previous studies regarding the estimation of the length of the dry season wheat growth period in the country are mainly related to the length of the growth period of the past years or based on the growing degree day method, which is not very realistic. The purpose of this research is to estimate the length of the average growth period of rainfed wheat for the Tabriz Plain for the past 20 years (1993-2017) and the future conditions under the simulation of GCM models, for the next 50 years (1394-1444), using the meteorological parameters of temperature and rainfall. is. In the first step, the state of future conditions was evaluated under the GCM models of the sixth report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) and under the SSP1-2.6 and SSP5-8.6 scenarios, and then with the proposed method of the ecological zoning guidelines of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), the length of the growth period of each period has been estimated and compared with each other. According to the FAO method, the length of the growth period is equivalent to the period of time when the rainfall is more than 50 percent of the potential evaporation and transpiration. It has been done. The results of comparing the length of the growth period of the base period and the state of future conditions under the simulation of GCM models showed that in the Tabriz Plain, the length of the wheat growth period has increased by an average of 16 days for the next 50 years, and the end of the growth period by an average of It will happen 12 days later.

    Keywords: climate change, Precipitation, Rainfed wheat, Tabriz basin}
  • امیررضا نعمتی منصور، حمید کاردان مقدم*، سامان جوادی

    یکی از روش های پایش آب زیرزمینی، محاسبه بیلان می باشد که اطلاعاتی مهم درباره وضعیت و تغییرات آبخوان ها ارائه می دهد. با وجود این، برآورد مولفه های بیلان آب زیرزمینی با چالش هایی همراه است که به کاهش دقت نتایج می انجامد. هدف این مطالعه، ارتقای دقت محاسبه تبخیر و تعرق در بیلان آب زیرزمینی با به کارگیری سنجش از دور است که به بهبود تخمین آب برگشتی و نفوذ ناشی از بارش منجر می شود. در نتیجه بیلان آب زیرزمینی با دقت بیشتری محاسبه می گردد. برای این منظور، داده های چاه های مشاهداتی، بارش، برداشت ها، رودخانه ها و آبخوان ها در محدوده مطالعاتی قمشه بین سال های 1381 و 1395 جهت ارزیابی بیلان آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت و از یک مدل مفهومی بیلان و محصولات سنجنده WaPOR برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده شد. درنهایت بیلان مشاهداتی با بیلان محاسبه شده مقایسه شد. نتایج نشان داد که در دوره مورد نظر، 54/40 میلیون مترمکعب آب از طریق بارش، آبیاری و جریان سطحی به سفره زیرزمینی نفوذ کرده است. در مقابل، 262 میلیون مترمکعب آب از آبخوان برداشت شده که 53/105 میلیون مترمکعب آن به سفره بازگشته است. همچنین 21/10 میلیون مترمکعب آب به صورت جریان جانبی وارد و 73/0 میلیون مترمکعب آب از آبخوان خارج شده است. بیلان آب زیرزمینی با استفاده از دو روش محاسباتی و مشاهداتی به ترتیب 02/120 و 09/119 میلیون مترمکعب برآورد شد. مقایسه این دو بیلان نشان می دهد که استفاده از محصولات سنجنده WaPOR در برآورد مولفه های بیلان آب، عدم قطعیت را کاهش و دقت محاسبات را در محدوده مطالعاتی قمشه افزایش می دهد.

    کلید واژگان: سنجنده Wapor, تبخیر و تعرق, نفوذ از بارش, آب برگشتی, بیلان آب}
    Amirreza Nemati Mansour, Hamid Kardan Moghaddam *, Saman Javadi

    One of the methods for groundwater monitoring is the calculation of the water balance, which provides important information about the status and changes of aquifers. However, estimating the components of the groundwater balance is challenging, which can reduce the accuracy of the results. This study aims to improve the accuracy of evapotranspiration estimation in the groundwater balance using remote sensing, which leads to better estimation of return flow and infiltration from rainfall. Consequently, the groundwater balance is calculated with higher accuracy. For this purpose, data from observation wells, precipitation, withdrawals, rivers, and aquifers in the Qomsheh study area between 1992 and 2016 were used to evaluate the groundwater balance. A conceptual water balance model and the WaPOR remote sensing product were used to estimate ET. Finally, the observed water balance was compared with the calculated water balance. The results showed that during the study period, 40.54 million cubic meters (MCM) of water infiltrated into the aquifer through precipitation, irrigation, and surface flow. In contrast, 262 MCM of water was withdrawn from the aquifer, of which 105.53 MCM returned to the aquifer. Also, 10.21 MCM of water entered as lateral flow and 0.73 MCM of water exited the aquifer. The groundwater balance was estimated to be 120.02 and 119.09 MCM using the computational and observational methods, respectively. Comparison of these two water balances shows that using WaPOR remote sensing products in estimating the components of the water balance reduces uncertainty and increases the accuracy of calculations in the Qomsheh study area.

    Keywords: Wapor Sensor, Evapotranspiration, Infiltration From Rainfall, Return Flow, Water Balance}
  • ایمان مهدی دوست رودبنه، سمیه جنت رستمی*، افشین اشرف زاده، سامان جوادی

    در این مطالعه، دقت برآورد مقادیر تغذیه آبخوان کم عمق آستانه-کوچصفهان، با استفاده از دو کد مدل سازی SWAT (به عنوان مدل هیدرولوژیکی آب سطحی) و MODFLOW (به عنوان مدل آب زیرزمینی) مقایسه شد. علاوه بر این، ضرورت استفاده از SWAT در مدل سازی-های جریان آب زیرزمینی که توسط  MODFLOWانجام می گیرد، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور شبیه سازی آبخوان آستانه-کوچصفهان در MODFLOW انجام شد. سپس SWAT برای حوضه ی آبریز آستانه-کوچصفهان تهیه و اجرا شد و توسط الگوریتم SUFI2 در نرم افزار SWAT-CUP مورد واسنجی قرار گرفت. در ادامه بعد از تعیین محدوده ی مکانی و زمانی مشترک دو مدل، اقدام به استخراج مقادیر تغذیه به آبخوان از خروجی های دو مدل گردید. نتایج نشان داد که کل تغذیه به آبخوان و تغذیه از رودخانه به آبخوان در سال آبی 92-1391 در MODFLOW به ترتیب برابر با 71/102 میلیون متر مکعب و 71/23 میلیون متر مکعب بدست آمد. بیشترین مقادیر تغذیه در اواخر فصل پاییز و ماه آذر 1391 رخ داده است و کمترین مقادیر تغذیه در اوایل فصل بهار و ماه فروردین 1392 اتفاق افتاده است. در SWAT نیز مقادیر تغذیه به آبخوان و تغذیه از رودخانه به آبخوان به ترتیب برابر با 34/138 میلیون متر مکعب و 09/35 میلیون متر مکعب برآورد شده است. بیشترین مقادیر تغذیه در اواخر فصل پاییز و ماه آذر 1391 رخ داده است و کمترین مقادیر تغذیه در اواخر فصل تابستان و ماه شهریور 1392 اتفاق افتاده است. SWAT با استفاده از به کارگیری پارامترهای آب سطحی و موثر بر تغذیه مانند تاثیر سد و کانال های انتفال آب، خصوصیات خاک و کاربری اراضی، اطلاعات اقلیمی و هواشناسی، اطلاعات مربوط به مدیریت کشاورزی و آبیاری و غیره مقادیر قابل اطمینان تری از پارامتر تغذیه به آب زیرزمینی را با توجه به واقعیت های موجود در منطقه، به دست می آورد، لذا استفاده از خروجی قابل اطمینان تغذیه از SWAT در مدل های آب زیرزمینی مانند MODFLOW نتایج بهتر و قابل اطمینان تری از وضعیت آبخوان می دهد.

    کلید واژگان: آبخوان کم عمق, بیلان آب, تغذیه سطحی, SWAT, MODFLOW}
    Iman Mehdidoost Roudbaneh, Somaye Janatrostami*, Afshin Ashrafzadeh, Saman Javadi

    In this study, the accuracy of estimating shallow aquifer recharge values in Astane-Kouchsefahan using two models: SWAT (a surface water hydrological model) and MODFLOW (a groundwater flow model) was evaluated. Then the need for using SWAT in the modeling of groundwater flow, which is typically done by MODFLOW, was evaluated. For this purpose, the simulation of the Astane-Kouchsefahan aquifer was done by MODFLOW using GMS graphical user interface. Then the SWAT model was built for the Astane-Kochsefahan watershed and calibrated by the SUFI2 algorithm in SWAT-CUP software. In the following, after determining the two models' common spatial and temporal range, the aquifer recharge amounts were compared according to the outputs of the two models. MODFLOW results showed that the total aquifer recharges including recharge from the river in 1391-1392 were equal to 102.71 and 23.71 million m3, respectively. The highest and the lowest amounts of aquifer recharge occurred in December and April, respectively. The results of SWAT showed that the amounts of aquifer recharges including recharge from the river are estimated to be 138.34 and 35.09 million m3, respectively. So, the highest and the lowest recharge amount occurred in December and September, respectively. Based on the regional circumstances, SWAT offers more dependable estimates of the groundwater recharge parameters by considering surface water parameters and factors like the influence of dams and water transfer channels, soil characteristics, land use, climatic and meteorological data, and information regarding agriculture and irrigation management. Consequently, integrating the precise recharge results from SWAT into groundwater models such as MODFLOW leads to enhance and more reliable evaluations of the aquifer's state.

    Keywords: Shallow aquifer, Water balance, surface recharge, SWAT, MODFLOW}
  • میلاد مهری، سید مهدی هاشمی شاهدانی*، سامان جوادی، مریم موحدی نیا

    شهرسازی سریع مسیول افزایش سطوح نفوذناپذیر و تولید رواناب بیشتر در حوضه های شهری است. حجم رواناب بیشتر در حوضه های شهری منجر به افزایش خطر سیل می شود. توسعه کم اثر (LID) از جمله روش های مدیریت رواناب است. واحد زیست ماند (BRC) یکی از روش های LID مبتنی بر نفوذ است که امکان بازیابی چرخه هیدرولوژیک قبل از توسعه را فراهم می کند. با این حال، عملکرد جامع هیدرولوژیک BRC می تواند بسته به محیط های مختلف شهری متفاوت باشد. در پژوهش حاضر، عملکرد هیدرولوژیک BRC از نظر کاهش رواناب و سیلاب در یک منطقه شهری متراکم در شرق تهران، ایران، مورد بررسی قرار گرفته است. مدل SWMM در ارزیابی عملکرد BRC استفاده شد. نتایج نشان داد که برای بارندگی با دوره های بازگشت 2 تا 50 ساله، BRC به ترتیب موجب نفوذ 2/15 تا 5/27 درصدی بارندگی در منطقه مورد مطالعه شد. همچنین برای بارندگی با دوره های بازگشت 2 تا 50 ساله، BRC موجب کاهش حجم کل رواناب به ترتیب به مقدار 76/2 تا 70/2 درصد و دبی اوج به مقدار 65/9 تا 36/4 درصد شد. پژوهش حاضر نشان می دهد که BRC می تواند با کاهش رواناب و افزایش نفوذ به بازیابی چرخه هیدرولوژیک طبیعی حوضه های شهری کمک کند.

    کلید واژگان: سیلاب شهری, توسعه کم اثر, واحد زیست ماند, SWMM}
    M. Mehri, M. Hashemy*, S. Javadi, M. Movahedinia

    Rapid urbanization is responsible for impervious area increases and more runoff generation in urbanized catchments. Higher runoff volume in urbanized catchments leads to higher flood risk. One of the methods of runoff management is low impact development (LID). Bio-retention cell (BRC) is one of the infiltration-based LID practices that allows restoring the pre-development hydrologic cycle. However, the overall hydrologic performance of BRCs can vary depending on different urban environments. In this study, the hydrologic performance of BRC in terms of runoff and flood reduction was investigated in a highly urbanized area in the east of Tehran, Iran. The SWMM model was used to evaluate the performance of BRC. The results showed that BRC for rainfall with a return period of 2 to 50 years reduced the total runoff volume by 76.2% to 70.2% and the peak discharge by 65.9% to 36.4%, respectively. Also, for rainfall with a return period of 2 to 50 years, BRC resulted in 15.2% to 27.5% infiltration of rainfall in the study area, respectively. This study demonstrates that BRC can help restore the natural hydrologic cycle of urbanized catchments by reducing runoff and increasing infiltration.

    Keywords: Urban flood, Low impact development, Bio-retention cell, SWMM}
  • مریم سادات کاهه، حمید کاردان مقدم*، محمدرضا رمضانی، سامان جوادی

    یکی از عوامل مهم در پایداری توسعه یک منطقه، فراهم بودن منابع آب کافی و مناسب برای مصارف مختلف می باشد که علاوه بر کمیت، می بایست از نقطه نظر کیفی نیز جهت بهره برداری مناسب باشد. منابع آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع مطمین جهت تامین آب بوده که با توجه به افزایش برداشت در سالهای اخیر دچار بحران های کیفی شده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی محدوده مطالعاتی ساری-نکا و پهنه بندی این منطقه جهت بهره برداری از نظر کشاورزی می باشد. در این تحقیق 65 نمونه آب چاه کشاورزی در این محدوده در سال آبی 93-1392 مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفت. نمونه ها از نظر پارامترهای موثر در کشاورزی شامل کلر (Cl)، هدایت الکتریکی (EC)، خاصیت اسیدی و قلیایی (PH)، مانده کربنات سدیم (RSC) بررسی شدند. در نهایت وضعیت کیفیت آب با استفاده از شاخص ویلکوکس ارزیابی و نقشه پهنه بندی کیفی محدوه مورد نظر ارایه شد. نتایج نشان داد بیش از 90% نمونه های آزمایش کیفیت آب چاه های مورد استفاده از نظر مصرف برای کشاورزی در کلاس C3-S2 و C3-S1قرار دارند.

    کلید واژگان: آبخوان ساری- نکا, پهنه بندی آب زیرزمینی, کیفیت آب, نمودار ویلکوکس}
    Maryam Kaheh, Hamid Kardan Moghaddam *, Mohammadreza Ramezani, Saman Javadi

    One of the important factors in the sustainability of a region's development is the availability of adequate and suitable water resources for various uses, which, in addition to quantity, should be suitable from a qualitative point of view. Groundwater resources are one of the most reliable sources of water supply, which has suffered in recent years due to increased harvesting. The aim of this study is to evaluate the quality of groundwater in Sari-Neka study area and zoning of this area for agricultural use. In this study, 65 water wells in this area were chemically analyzed in year 1392-93. The samples were examined for the effective parameters in agriculture including chlorine (Cl), electrical conductivity (EC), acidity and alkaline (PH), sodium carbonate (RSC) residue. Finally, the water quality status was evaluated using the Wilcox index and the qualitative zoning map was considered. The results showed that more than 90% of the quality water test samples of wells used for agriculture in the C3-S2 and C3-S1 classes are located.

    Keywords: Sari aquifer, water quality, Wilcox, Zoning groundwater}
  • امیر حاجی زاده، سید عباس حسینی*، سامان جوادی، وهاب امیری
    هدف اصلی این مطالعه، بررسی موضوع سلامت انسان به دلیل مصرف مداوم آب های زیرزمینی آلوده به نیترات در بین گروه های سنی مختلف مردم در مجاورت محل دفن زباله شهر لاهیجان است. از اینرو در این مطالعه، 34 نمونه آب زیرزمینی در طول فصل تر (آبان ماه) و خشک (شهریورماه) جمع آوری شد و در آزمایشگاه آنالیز شدند. غلظت نیترات در فصل تر 18 تا 30 میلی گرم در لیتر با میانگین 24/2 میلی گرم در لیتر و در فصل خشک هشت تا 24 میلی گرم در لیتر با میانگین 14/5 میلی گرم در لیتر متغیر بود. مقدار شاخص آلودگی نیتروژن NPI نشان داد در فصل تر 23 درصد نمونه ها سالم و 77 درصد مکان نمونه، آلودگی کم و در فصل خشک 82 درصد نمونه ها سالم و 18 درصد از نمونه ها دارای آلودگی کم است. مدل ارزیابی ریسک غیرسرطان زایی نشان داد که مسایل بهداشتی در میان گروه های سنی مختلف از جمله نوزادان، کودکان، جوانان، بزرگسالان و سالمندان قرار دارند. نتایج ریسک سرطان زایی نشان داد که در فصل تر 65 درصد نمونه های آب زیرزمینی و در فصل خشک 18 درصد نمونه ها برای آشامیدن گروه سنی شش تا 12 ماه نامناسب است. منابع شناسایی شده نیترات عبارتند از منابع نیترات یافت شده در منطقه مورد مطالعه، فعالیت های انسان زایی مانند محل دفن زباله لاهیجان و زباله های ساکنین روستا می باشد. بنابراین، بازرسی دوره ای آب، چک آپ بهداشتی و تصفیه خانه مشترک در مناطق روستایی، اقدامات اصلاحی است که باید برای کاهش اثرات شدید آب آشامیدنی آلوده به نیترات در منطقه مورد مطالعه انجام شود.
    کلید واژگان: آبخوان لاهیجان, آب زیرزمینی, آلودگی, دفن زباله, ریسک سلامتی انسان}
    Amir Hajizadeh, SEYED ABBAS Hosseini *, Saman Javadi, Vahab Amiri
    The main purpose of this article is to investigate the issue of human health due to the continuous consumption of nitrate-contaminated underground water among people of different age groups in the vicinity of Lahijan depot. Therefore, in this study, 34 groundwater samples were collected during the wet (November) and dry (September) seasons, and the main ions were analyzed in the laboratory. Nitrate concentration in the wet season varied from 18 to 30 mg/L with an average of 24.2 mg/L and in the dry season from 8 to 24 mg/L with an average of 14.5 mg/L. The amount of NPI nitrogen pollution index showed that in the wet season, 23% of the samples are healthy and 77% of the sample locations have low pollution, and in the dry season, 82% of the samples are healthy and 18% of the samples have low pollution. The noncarcinogenic risk assessment model showed that health issues are among different age groups, including infants, children, youth, adults, and the elderly. The results of the carcinogenic risk showed that in the wet season, 65% of the underground water samples and in the dry season, 18% of the samples are unsuitable for drinking by the age group of 6 to 12 months. Identified sources of nitrates include nitrate sources found in the study area, anthropogenic activities such as Lahijan landfill and village residents' waste. Therefore, periodic water inspection, health check-up and common treatment plant in rural areas are corrective measures that should be taken to reduce the severe effects of nitrate-contaminated drinking water in the study area.
    Keywords: Lahijan Aquifer, Groundwater, Pollution, Waste disposal, Human health risk}
  • سید علی معاشری، سامان جوادی*، محمود مشعل، حمید کاردان مقدم، بهزاد آزادگان
    این مطالعه با هدف افزایش بهره وری آب، غذا و انرژی اقدام به توسعه و اعتبارسنجی ابزاری برای ارزیابی استراتژی های مدیریتی کشاورزی در رابطه با پیوند امنیت آب، غذا و انرژی در دو مرحله انجام شد. در بخش اول با استفاده از چارچوب حسابداری آب WA+، با هدف آنالیز پارامترهای هیدروکلیماتولوژی اقدام به محاسبه کاربرگ های چهارگانه منابع پایه، تبخیر و تعرق، برداشت منابع آب و بهره وری حوضه آبریز پلاسجان و تعیین سناریوهای مدیریتی جهت افزایش بهره وری شد و در بخش دوم سناریوهای مدیریتی با رویکرد پیوندی موردارزیابی و اولویت بندی قرار گرفت. نتایج WA+ نشان داد که در حوضه پلاسجان حجم بالای تبخیروتعرق غیرمفید بود. در بخش دوم این پژوهش، بین چهار سناریوی اصلی (48 زیرسناریو) معرفی شده جهت بهبود بهره وری، سناریوهای تغییر رقم و تیمار آبیاری، تغییر سطح زیرکشت و کشت دیم با آبیاری تکمیلی دارای تاثیر مثبت در شاخص بهره وری آب، غذا و انرژی بودند. پس از اولویت بندی زیرسناریوهای تاثیرگذار با مدل تصمیم گیری چندمعیارهTOPSIS ، زیرسناریو رقم شش گندم با تیمار آبیاری کامل بیش ترین تاثیر مثبت در بهره وری آب، غذا و انرژی را داشته و به عنوان سناریو شاخص برای ارزیابی بهره وری در مدیریت کشاورزی شناسایی شد.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, حسابداری آب, دشت پلاسجان, نکسوس}
    Seyed Ali Moasheri, Saman Javadi *, Mahmoud Mashal, Hamid Kardan Moghaddam, Behzad Azadegan
    With the aim of increasing water, food and energy productivity, this study was carried out in two stages to develop and validate a tool for evaluating agricultural management strategies in relation to the link between water, food and energy security (NEXUS). In the first part, using the WA+ water accounting framework, with the aim of analyzing the parameters of hydro climatology, the four worksheets of basic resources, evaporation and transpiration, harvesting of water resources and productivity of the Plasjan watershed were calculated and management scenarios were determined to increase productivity, and in the second part, management scenarios with The NEXUS approach were evaluated and prioritized. The results of WA+ showed that in the Plasjan basin, the high volume of evaporation and transpiration was useless. In the second part of this research, among the 4 main scenarios (48 sub-scenarios) introduced to improve productivity, the scenarios of cultivar change and irrigation treatment, change of cultivated area and rainfed cultivation with supplementary irrigation had a positive effect on water, food and energy productivity index. After prioritizing the influential sub-scenarios with the TOPSIS multi-criteria decision-making model, the sub-scenario of wheat variety 6 with full irrigation treatment had the most positive effect on water, food and energy productivity and was identified as an indicator scenario for evaluating productivity in agricultural management.
    Keywords: Groundwater, Nexus, Plasjan plain, Water Accounting}
  • مونا نعمتی، محمود محمد رضاپور طبری، سید عباس حسینی*، سامان جوادی
    نیترات یکی از آلاینده هایی است که در بیش تر آبخوان های کشور، آب زیرزمینی را تحت تاثیر قرار داده است. به منظور بررسی رفتار پارامترهای هیدروژیوشیمیایی آب زیرزمینی آبخوان دشت اردبیل از نتایج داده های کیفی 139 چاه که دارای اندازه گیری در دو فصل تر و خشک بودند طی سال آبی 1391-1390 استفاده شد. با استفاده از نرم افزار XLSTAT به شناسایی آلودگی و طبقه بندی نمونه ها به کمک روش تحلیل عاملی (PCA) و خوشه بندی سلسله مراتبی (HCA) پرداخته شد. روش تحلیل عاملی منجر به استخراج پنج عامل موثر بر کیفیت آب زیرزمینی با مجموع واریانس 09/68 درصد شد. هم چنین نتایج تحلیل عاملی نشان داد که عامل های اول، چهارم و پنجم ناشی از فرایندهای زمین زاد و عامل های دوم و سوم ناشی از فرایندهای انسان زاد است. نتایج روش خوشه بندی سلسله مراتبی نمونه ها را در سه گروه که هر گروه دارای دو زیرمجموعه می باشد قرار داد. نمونه های مربوط به خوشه یک در بخش های شمال، شرق، جنوب و قسمت هایی از مرکز، غرب با کاربری اراضی- باغی، مرتع متوسط و مناطق دارای کشت دیم و هم چنین مناطق شهری گسترده شده است. نمونه های خوشه دوم اغلب در محدوده مرکزی، غرب و مناطق شهری آبخوان گسترده شده است که از لحاظ کاربری اراضی در مناطق با کاربری زراعی- باغی و مسکونی گسترده شده است. نمونه های خوشه سوم در نواحی جنوب غربی و مناطق شهری گسترش یافته است. به طور کلی وجود فرایندهای انحلال و تبادل یونی از یک طرف و هم چنین آبشویی کودهای کشاورزی و توسعه ناقص سیستم فاضلاب در آبخوان از طرف دیگر زمینه را برای آلودگی آبخوان فراهم کرده است.
    کلید واژگان: انسان زاد, تحلیل عاملی, خوشه بندی, زمین زاد, نیترات}
    Mona Nemati, Mahmood Tabari, SEYED ABBAS Hosseini *, Saman Javadi
    Nitrate is one of the pollutants that affects groundwater in most aquifers of the country. In order to investigate the behavior of hydrogeochemical parameters of groundwater in the Ardabil plain aquifer, the results of qualitative data of 139 wells that were measured in both wet and dry seasons during the water year 2012-2011 were used. Using XLSTAT software, contamination was identified and samples were classified using principal factor analysis (PCA) and hierarchical clustering (HCA). Factor analysis method led to the extraction of five factors affecting groundwater quality with a total variance of 68.09 percent. Also, the results of factor analysis showed that the first, fourth and fifth factors are due to geogenic processes and the second and third factors are due to anthropogenic processes. The results of the hierarchical clustering method divided the samples into three groups, each group having two subsets. The set related to cluster one is spread in the northern, eastern, southern and parts of the center, west by mix(agriculture-garden), medium pasture and dry farming as well as urban areas. The set of the second cluster is often spread in the central, western and urban areas of the aquifer, with mix(agriculture-garden) and residential areas. The set of third cluster has been expanded to southwestern and urban areas. Generally, the existence of dissolution and ion exchange processes on the one hand, as well as leaching of fertilizers and incomplete development of the sewage system in the aquifer on the other hand has provided the groundwater pollution.
    Keywords: Anthropogenic, Principal factor analysis, Clustering, Geogenic, Nitrate}
  • سیاوش انصاری، سامان جوادی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، بهزاد آزادگان
    برای انجام برنامه ریزی مناسب جهت انجام عملیات زراعی و آگاهی از زمان مناسب کاشت گندم دیم، برآورد طول دوره رشد (LGP) و آغاز و پایان آن، اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش طول دوره رشد گندم دیم به منظور طول آماری 30 ساله (1371 تا 1400) برای 38 ایستگاه سینوپتک کشور با بهره گیری از پارامترهای دما و بارش برآورد شده است. روش مورد استفاده برای برآورد طول رشد، روش پیشنهادی دستورالعمل ناحیه بندی اکولوژیکی سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) است. در این روش با پیدا کردن نقاط تقاطع گراف های بارش و 50 درصد تبخیر و تعرق پتانسیل، آغاز و پایان رشد، طول دوره رشد استخراج شده و سپس، با نتایج ارایه شده برای طول دوره رشد در نشریه طبقه بندی اکولوژیکی سازمان فایو (GAEZ) و پژوهش های قبلی تخمین فصل رشد با روش درجه روز رشد، مورد مقایسه قرار گرفته است. برپایه نتایج به دست آمده، ایستگاه آستارا با داشتن 301 روز طول دوره رشد و ایستگاه های اصفهان، سراوان، طبس، سمنان، زاهدان و کرمان با داشتن صفر روز طول دوره رشد، به ترتیب بیشترین و کمترین طول دوره رشد را به خود اختصاص داده اند. همچنین نتایج نشان داد استفاده از روش FAO برای برآورد طول دوره رشد در مناطق خشک، تخمین های واقع بینانه تری را نسبت به روش درجه روز رشد به دست می آورد.
    کلید واژگان: بارش, تبخیر و تعرق پتانسیل, فائو, گندم}
    Siavash Ansari, Saman Javadi *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Behzad Azadegan
    In order to carry out the appropriate program for agricultural operations and to know the appropriate planting time of dry wheat crops, the length of the growth period and its beginning and end are special. The studies carried out during the growing period of dry wheat in the country are based on the growth degree day method, which does not exist for dry or semi-arid regions. In this study, the length of the dry season wheat growth period for a statistical length of 30 years (1371 to 1400) for 38 sinopic stations of the country by taking meteorological temperatures and precipitation, with the help of the proposed method of the ecological zoning guidelines of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) and By finding the intersection points of the graphs of precipitation and 50% potential evaporation and transpiration, the beginning and the end, the length of the growth period has been estimated, which corresponds to the results presented for the length of the growth period in the ecological classification publication of the FAO organization. Results of the obtained results, Astara station with 301 days of growth period and Isfahan, Saravan, Tabas, Semnan, Zahedan and Kerman stations with 0 days of growth period are respectively the most and the least. to give have given. Also, the results showed that the use of the FAO method to estimate the length of the growth period in arid regions obtains more realistic estimates than the growth degree day method.
    Keywords: temperature, Precipitation, Evapotranspiration potential, FAO, Wheat}
  • سامان جوادی*، حسین یوسفی، علی مریدی، حسین خواجه پور، تورج فتحی
    در این پژوهش اثر تغییر اقلیم بر بارش آینده (2040-2021) در ایران بررسی شده است. به این منظور نتایج سه مدل گردش عمومی (GCM) به نام های GFDL-ESM2M، HadGEM2-ES و IPSL-CM5A-LR و برای دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای RCP2.6 و RCP8.5 تحلیل شد. برای ریزمقیاس نمایی و تصحیح سوگیری بارش روزانه از مدل CCT و داده های بارش روزانه دوره پایه (2019-1986) استفاده شد. طبق نتایج سالانه میانگین وزن دار بارش سالانه ایستگاه های باران سنجی در همه سناریوها به جز سناریو RCP8.5 در مدل IPSL-CM5A-LR، افزایشی است. میانگین وزن دار بارش فصل زمستان ایستگاه های باران سنجی در هیچ یک از شرایط تغییر اقلیم کاهشی نبود اما در باقی فصل ها مقدار بارش کاهش یا افزایش داشت. بیش ترین افزایش میانگین وزن دار بارش فصلی، در فصل زمستان و در سناریو RCP2.6 در مدل GFDL-ESM2M و به مقدار 23 میلی متر و بیش ترین کاهش میانگین وزن دار بارش فصلی، در فصل پاییز سناریوی RCP8.5 در مدل IPSL-CM5A-LR و برابر 5/10 میلی متر محاسبه شد. از سویی تغییرات اندک میانگین بارش و از سوی دیگر کاهش شدید کمینه بارش (446 میلی متر در اثر G3S4) و افزایش شدید بیشینه بارش (233 میلی متر در اثر G2S1)، نشان دهنده وقوع پدیده های حدی شدید (خشکسالی و سیل) در آینده می باشد.
    کلید واژگان: ایران, GCM, RCP2.6, RCP8.5}
    Saman Javadi *, Hossein Yousefi, Ali Moridi, Hossein Khajehpour, Touraj Fathi
    The climate change effect on future precipitation (2040-2021) of Iran is investigated in this study. For this purpose, the results of three general circulation models (GCM) named GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES and IPSL-CM5A-LR were analyzed for two scenarios of greenhouse gas emissions RCP2.6 and RCP8.5. CCT model and daily precipitation data of the base period (1986-2019) were used to downscale and bias correction of future daily precipitation data. According to the annual results, the weighted average of annual precipitation of rain gauges due to all scenarios except RCP8.5 in the IPSL-CM5A-LR model was increasing. The weighted average of seasonal precipitation in winter increased in all of the studied climate change conditions, but in other seasons the amount of precipitation decreased or increased. The highest increase in the weighted average of seasonal precipitation was in winter due to the RCP2.6 scenario and GFDL-ESM2M model (23 mm). The highest decrease in the weighted average of seasonal precipitation was in autumn due to the RSP8.5 scenario and IPSL-CM5A-LR (10.5 mm). Slight changes in mean precipitation, on the other hand, a sharp decrease in minimum precipitation (446 mm due to G3S4) and a sharp increase in maximum precipitation (233 mm due to G2S1), indicate the occurrence of severe extreme events (drought and flood) in the future.
    Keywords: Iran, GCM, RCP2.6, RCP8.5}
  • مصطفی رضایی زمان، علیرضا مساح بوانی*، سامان جوادی
    زمینه و هدف

    با توجه به وضعیت نه چندان مناسب شرایط منابع آب کشور و نیز پدیده تغییراقلیم و تاثیرات آن، شبیه سازی وضعیت تغییر اقلیم در آینده و ارزیابی اثرات آن به منظور کاهش آسیب پذیری و مقابله با آن می تواند اهمیت بسزایی در تصمیم گیری های آینده داشته باشد. در این راستا به منظور کاهش اثرات منفی تغییر اقلیم و سود جستن از اثرات احتمالی مثبت آن در حوضه های آبریز، راهبرهای مختلف سازگاری ارایه می شود.در این تحقیق تطبیق با تغییر اقلیم در بخش کشاورزی تحت جدیدترین سناریوهای تغییر اقلیم CMIP6-SSP مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفته و با توجه به ویژگی های منطقه هشتگرد و مخاطراتی که کشاورزی منطقه را تهدید می کند، تلاش دارد تا نگاه جامعی به این سیستم داشته باشد. بدین منظور راهبردهای سازگاری برای کاهش اثرات منفی تغییر اقلیم در بخش کشاورزی مورد ارزیابی قرار گرفت.

    روش بررسی

    بدین منظور از مدل SWAT برای شبیه سازی و ارزیابی راهبرد تطبیقی در منطقه هشتگرد در سال 1398 استفاده شد. برای مدل سازی شرایط تغییر اقلیم در منطقه از مدل اقلیمی NorESM2-MM مربوط به گزارش ششم IPCC و سناریوهای مختلف SSP (SSP1.26, SSP2.54, SSP3.70. SSP 5.85) بهره گرفته شد و با ریزمقیاس، داده های دمای حداقل، حداکثر و بارش برای سال های 2020 تا 2049 تولید گردید. پس از محاسبه تغییرات دما و بارندگی نسبت به شرایط حاضر، مقادیر این تغییرات به منظور بررسی تاثیر آن بر منابع آب منطقه هشتگرد، به مدل SWAT اعمال گردید و مقادیر تنش آبی، عملکرد محصولات در شرایط اعمال تغییر اقلیم برآورد گردید.

    یافته ها:

     نتایج حاکی از افزایش متوسط تنش آبی و همچنین کاهش عملکرد محصولات به غیراز محصول ذرت در همه سناریوهایSSP  بود. پس از ارزیابی اثرات تغییر اقلیم در منطقه، به منظور تطبیق با این تغییرات در  بخش کشاورزی، راهبرد تغییر الگوی کشت از محصولات گوجه فرنگی و یونجه با نیاز آبی بالا با محصولات گندم و جو که قابلیت سازگاری بالاتر و نیاز آبی کمتر دارند و همچنین در تغییر الگوی کشت دوم، به ذرت خوشه ای به عنوان محصول مقاوم به گرمایش زمین، پیشنهاد و با معیارهای چون تغییرات تنش آبی و عملکرد محصولات نسبت به شرایط ادامه وضع موجود (BAU[1]) ارزیابی شد.

    بحث و نتیجه گیری:

     نتایج نشان داد، تغییر الگوی کشت به گندم و جو موجب کاهش تنش آبی محصولات منطقه شده است. به طورکلی در راهبرد تغییر الگوی کشت، افزایش عملکرد هر سه محصول گندم ، جو و ذرت نسبت به راهبرد BAU را در پی داشت. در راهبرد تغییر الگوی کشت به ذرت خوشه ای کاهش قابل توجه تنش آبی و به تبع آن عملکرد قابل قبول این محصول برآورد شد. که این افزایش عملکرد به دلیل کاهش تنش های آبی ناشی از افزایش آب قابل دسترس می باشد.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, مدل SWAT, تنش آبی, راهبرد تطبیقی, سناریوهای SSP, هشتگرد}
    Mostafa Rezayi Zaman, AliReza Massah Bavani *, Saman Javadi
    Background and Objective

    Considering the not very suitable state of the country's water resources as well as the phenomenon of climate change and its effects, simulating the state of climate change in the future and evaluating its effects in order to reduce vulnerability and deal with it can be very important in future decisions. In this regard, in order to reduce the negative effects of climate change and benefit from its possible positive effects in watersheds, various adaptation strategies are presented.In this research, adaptation to climate change in the agricultural sector under the CMIP6-SSP climate change scenarios has been investigated and evaluated. Considering the characteristics of the Hashtgerd region and the risks that threaten agriculture in the region, this research tries to have a comprehensive view of this system. For this purpose, adaptation strategies to reduce the negative effects of climate change in the agricultural sector were evaluated.

    Material and Methodology

     In this research, the SWAT model was used to simulate and evaluate the adaptive strategy in Hashtgerd region in 2018. To model climate change conditions in the region, the NorESM2-MM climate model related to the 6th IPCC report and different SSP scenarios (SSP1.26, SSP2.54, SSP3.70, SSP 5.85) were used and minimum and maximum temperature data and the precipitation were downscaled for the years 2020 to 2049. After calculating the changes in temperature and rainfall compared to the current conditions, the values ​​of these changes were applied to the SWAT model in order to investigate its effect on the water resources of Hashtgerd region. Finally, the values ​​of water stress and crop performance were estimated under the conditions of climate change.

    Findings

    The results indicated an average increase in water stress and also a decrease in yield of crops other than corn in all SSP scenarios. After evaluating the effects of climate change in the region, in order to adapt to these changes in the agricultural sector, two adaptation strategies were used 1) The strategy of changing the cultivation pattern from tomato and alfalfa crops to wheat and barley and 2) Changing the cultivation pattern from tomato and alfalfa to corn. These strategies were evaluated with criteria such as changes in water stress and yield of crops compared to BAU conditions.

    Discussion and Conclusion

    The results showed that changing the cultivation pattern to wheat and barley has reduced the water stress of regional crops. In general, in the strategy of changing the cultivation pattern, the yield of all three crops, wheat, barley and corn, was increased compared to the BAU strategy. In the strategy of changing the cultivation pattern to corn, a significant reduction in water stress was estimated and, accordingly, the yield of this product was acceptable. This increase in performance is due to the reduction of water stress caused by the increase in available water.

    Keywords: Climate Change, SWAT model, Water Stress, Adaptive strategy, SSP scenarios, Hashtgerd}
  • ابوالفضل حنیفه لو، سید عباس حسینی، سامان جوادی*، احمد شرافتی

    هدف اصلی این پژوهش، برآورد تغذیه آب زیرزمینی در  کنار دیگر مولفه های  بیلان (رواناب، تبخیر و تعرق و برگاب) در دشت هشتگرد، با استفاده از مدل توزیعی WetSpass-M در شرایط تغییرات اقلیم و کاربری زمین در دوره 30 سال آتی است. نقشه کاربری زمین با استفاده از تصاویر ماهواره لندست سال های 1990، 2005 و 2020 در نرم افزار ENVI (نسخه 5.3) تهیه و برای مدل سازی تغییرات کاربری زمین در سال 2050، از روش زنجیره مارکف پیاده سازی شده در نرم افزار TerrSet استفاده شد. در پایان، تاثیر تغییر اقلیم و کاربری زمین بر تغذیه آب زیرزمینی و دیگر مولفه های بیلان آبی با استفاده از مدل توزیعی WetSpass-M برای دوره 2050-2020 شبیه سازی شده و اثر سناریوهای اقلیمی و کاربری زمین بر روی آن اعمال شد. نتایج تغییرات اقلیمی نشان داد دمای سالانه تا سال 2050 برای سناریوهای RCP2.6 وRCP8.5 به ترتیب 2/1 و 2/3 درجه سانتی گراد افزایش و بارش سالانه برای هر دو سناریو 95/1 درصد و 47/4 درصد کاهش خواهد یافت. نتایج تغییر کاربری، نشان دهنده افزایش 105، 41 و هشت درصدی به ترتیب برای زمین مسکونی، بایر و کشاورزی و کاهش 94 درصدی در مراتع است. با افزایش کاربری های مسکونی و بایر و کاهش مرتع میزان تغذیه به 6/220 و بیلان آبخوان به 9/115- میلیون مترمکعب در سال خواهد رسید. در اثر تغییرات اقلیم و کاربری زمین سهم تبخیروتعرق افزایش و سهم تغذیه و برگاب از بارش کاهش یافته است. به طورکلی، در ارتفاعات به دلیل بارش بیش تر و در مناطق کشاورزی به دلیل آب برگشتی آبیاری، سهم تغذیه آب زیرزمینی افزایش یافته است.

    کلید واژگان: بیلان آب, تغییر اقلیم, تغییر کاربری زمین, زنجیره مارکف, ENVI, .TerrSet}
    Abolfazl Hanifehlou, Seyed Abbas Hoseini, Saman Javadi *, Ahmad Sharafati

    This study aimed to estimate groundwater recharge along with other balance components (runoff, evapotranspiration, and transpiration) in Hashtgerd plain, using the WetSpass-M distribution model in the conditions of climate change and land use in the next 30 years. To study the effects of climate change, the output of five models under four emission scenarios, i.e., RCP2.6, RCP4.5, RCP6, and RCP8.5 of the Fifth Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) was utilized. The LARS-WG model was also used for the downscaleing of the climatic data. Land-use mapping was performed using Landsat images in 1990, 2005, and 2020 processed in ENVI 5.3. The Markov chain method in TerrSet software was used to predict land-use changes for 2050. In the end, the effect of climate change and land use on underground water supply and other water balance components was simulated using the WetSpass-M distribution model for the period 2050-2020 and the effect of climate and land use scenarios was applied on it. The climate change results showed that the annual temperature will increase by 1.2 and 3.2 degrees Celsius until 2050 for the RCP2.6 and RCP8.5 scenarios, respectively, and the annual precipitation will decrease by 1.95 and 4.47 Percent for both scenarios. The results of land use change show an increase of 105, 41, and 8 percent for residential, barren, and agricultural land, respectively, and a 94 percent decrease in pastures. With the increase of residential and barren uses and the decrease of pastureland, the permeability of the land will decrease, and as a result, the amount of surface discharge of the aquifer will decrease. Estimates, in general, showed that climate change has caused a decrease, land use change has increased the feeding of the aquifer in such a way that in the most critical scenario the amount of feeding will reach 220.6, and the balance of the aquifer will reach 115.9 million cubic meters per year. Because of climate and land use changes, the share of evaporation and transpiration has increased and the share of rescharge and runoff from precipitation has decreased. In general, in the highlands due to more rainfall and in agricultural areas due to irrigation return water, the contribution of underground water supply has increased.

    Keywords: climate change, ENVI, Land Use Change, Markov Chain, TerrSet, Water balance}
  • امیررضا سپهرآرا، سامان جوادی*، سید عباس حسینی
    امروزه اثر تغییرات کاربری اراضی بر میزان آسیب پذیری آبخوان سنجیده شود. از آن جایی که پتانسیل آلودگی نقاط مختلف یک آبخوان از نظر رسیدن آلاینده به آب زیرزمینی متفاوت می باشند، ضروری است با پیش بینی کاربری های اراضی در آینده، میزان تغییرات آسیب پذیری آبخوان ها بررسی شود. اهمیت این تحقیق درنظر گرفتن توامان آسیب پذیری ذاتی آبخوان به روش DRASTIC و تغییرات کاربری اراضی در آینده می باشد. برای نخستین بار اثر تغییرات کاربری اراضی در آینده بر آسیب پذیری آبخوان هشتگرد برای دوره های 2025، 2035 و 2045 بررسی شده و با وضعیت موجود سال 2018 مقایسه گردیده است. ابتدا با استفاده از روش زنجیره مارکف در نرم افزار TerrSet، تغییرات کاربری اراضی برای سه مقطع زمانی 2025، 2035 و 2045 استخراج شد. نقشه کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره لندست برای سال های 1998، 2008 و 2018 در نرم افزار 5.3 ENVI انجام شد. نقشه های تولیدشده به عنوان یک پارامتر به روش آسیب پذیری DRASTIC اضافه شده و در نهایت DRASTIC-Lu برای سه دوره پیش بینی گردید. نتایج نشان می دهد میزان آسیب پذیری در کلاس زیاد و خیلی زیاد در سال 2045، به ترتیب به میزان 34 درصد و 83 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین روند افزایشی میزان آسیب پذیری در کلاس خیلی زیاد برای سه دوره افزایشی بوده و از 14 درصد در سال 2025 به 20 و 83 درصد در سال های 2035 و 2045 خواهد رسید. نتایج این تحقیق نشان می دهد برای سال های آینده در جهت حفظ منابع آب زیرزمینی لازم است اقدامات پایشی ویژه ای در مناطق شمالی و شمال شرقی آبخوان درنظر گرفته شود.
    کلید واژگان: آبخوان هشتگرد, آسیب پذیری, تغییرات کاربری اراضی, نرم افزارTerrSet, DRASTIC}
    Amir Reza Sepehrara, Saman Javadi *, Abbas Hosseini
    Today, due to widespread land use changes, including increasing urban population and drinking needs, industrial and agricultural growth of communities on the one hand and further reduction of surface water resources on the other hand has increased the use of groundwater resources. Therefore, it is necessary to evaluate the effect of land use change on aquifer vulnerability. Since the potential for pollution in different parts of an aquifer is different in terms of contaminants reaching the groundwater, predicting the extent of vulnerability changes in aquifers by predicting future land uses. In this study, for the first time, the effect of the future land use changes on the vulnerability of Hashtgerd aquifer for the periods of 2025, 2035 and 2045 has been investigated and compared with the current situation in 2018. In this regard, first, using the Markov chain method in TerrSet software, land use changes for the three periods of 2025, 2035 and 2045 were extracted. Land use mapping was performed using Landsat satellite images for 1998, 2008 and 2018 in ENVI 5.3 software. The generated maps were added as a parameter to the DRASTIC vulnerability method and finally DRASTIC-Lu was predicted for three periods. This study shows that the vulnerability in high and very high class in 2045 will increase by 34% and 83%, respectively. Furthermore, the increasing trend of vulnerability in the classroom is very high for three incremental periods and will increase from 14% in 2025 to 20% and 83% in 2035 and 2045. This study shows that in the coming years, in order to preserve groundwater resources, it is necessary to consider special monitoring measures in the northern and northeastern regions of the aquifer.
    Keywords: DRASTIC, Hashtgerd Aquifer, Land use change, TerrSet Software, Vulnerability}
  • فرهاد بهزادی، سامان جوادی*، حسین یوسفی، علی مریدی، سید مهدی هاشمی شاهدانی

    آب زیرزمینی همواره از باارزش‏ترین منابع آبی در هر منطقه به شمار می‏رود و در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان نظیر کشور ایران، اصلی‏ترین منبع برای تامین نیازهای شرب و کشاورزی محسوب می‏شود. در سالیان اخیر، با افزایش جمعیت، افزایش برداشت از آبخوان‏ها و تغییرات ‏اقلیمی، بسیاری از آبخوان‏های کشور در شرایط وخیم قرار دارند و این شرایط در بسیاری از آبخوان‏های کشور ادامه‏دار بوده یا شرایط در حال بدتر شدن است. در این پژوهش به منظور تعیین تاثیر تغییر اقلیم بر خشکسالی آب زیرزمینی آبخوان دشت شهرکرد، از برون داد مدل‏های CMIP6 و شاخص‏های خشکسالی SPI و GRI استفاده شده است. شبیه‏سازی‏های مدل GFDL-ESM4 نشان می‏دهد متوسط بارندگی تا سال 2050 در دشت شهرکرد، تحت سناریوی SSP1-2.6 85/4 میلی متر افزایش و تحت سناریوی SSP5-8.5 34/21 میلی متر کاهش می‏یابد. در ادامه، به منظور تعیین تاثیر تغییر اقلیم بر آبخوان دشت شهرکرد از رابطه رگرسیونی میان دو شاخص SPI و GRI در شش پیزومتر منتخب استفاده شده است. نتایج نشان می‏دهد خشکسالی‏هایی با شدت و مدت بیشتر در منطقه به وقوع خواهد پیوست و بیش از 60 درصد از دوره آینده آبخوان دشت شهرکرد در شرایط خشکسالی قرار خواهد داشت و شدیدترین خشکسالی تحت سناریوی SSP1-2.6 52 ماه دوام داشته و شدت آن 32/59 خواهد بود و تحت سناریو SSP5-8.5 70 ماه دوام داشته و شدت آن 59/86 خواهد بود.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, تغییر اقلیم, خشکسالی, SPI, GRI}
    Farhad Behzadi, Saman Javadi *, Hossein Yousefi, Ali Moridi, Seied Mehdy Hashemy Shahdany

    Groundwater is the most valuable water resources in any region and in many arid and semi-arid regions of the world, such as Iran, is the main source for drinking and agricultural needs. In recent years, with the increase in population and as a result of increasing withdrawals from aquifers and climate change, many of aquifers are in poor condition, and these conditions continue or are deteriorating. In this study, in order to determine the effect of climate change on groundwater drought on the aquifer of Shahrekord plain, the output of CMIP6 models and SPI and GRI drought indices have been used. Simulations of GFDL-ESM4 model show that the average rainfall by 2050 in Shahrekord plain, under scenario SSP1-2.6 will increase by 4.85 mm and under scenario SSP5-8.5 will decrease by 21.34 mm. In order to determine the effect of climate change on the aquifer of Shahrekord plain, a regression relationship between the two indices of SPI and GRI in six selected piezometers has been used. The results show that droughts with higher intensity and duration will occur in the region and more than 60 percent of the future period of Shahrekord plain aquifer will be in drought conditions and the most severe drought under SSP1-2.6 scenario will last 52 months and its severity will be 59.32 and under the SSP5-8.5 scenario the most severe drought will last 70 months and its severity will be 86.59.

    Keywords: climate change, Drought, GRI, Ground water, SPI}
  • مهدی کیایی، سامان جوادی*
    با توجه به تنش های عرضه و تقاضا و مشکلات کم آبی، بهره برداری از منابع آب کارستی بسیار حایز اهمیت شده است. بهره برداری از این منابع بدون مدیریت و برنامه ریزی با توجه به محیط درز و شکافی آن باعث ایجاد بستر آلودگی می شود. یکی از ابزارهای مهم جهت این موضوع استفاده از شاخص های آسیب پذیری و تعیین میزان خطرپذیری بهره برداری از آن است. در این مطالعه به بررسی وابستگی مظهر چشمه به عنوان خروجی حوضه آبریز کارستی و حوضه آبگیر آن با تلفیق شاخص های آسیب پذیری می پردازد. یکی از روش های ارایه شده جهت تعیین آسیب پذیری چشمه روش VESPA بوده که با استفاده از پارامترهای مهم شوری، دبی و دمای آب چشمه آسیب پذیری تعیین می شود. همچنین روش های متعددی برای آسیب پذیر حوضه های کارستی ارایه شده است که در این تحقیق از روش EPIK استفاده می شود. در ادامه با استفاده از رتبه بندی پارامترهای موثر و تلفیق با شاخص آسیب پذیری، میزان خطرپذیری حوضه را تعیین می کند. براین اساس دو چشمه پریکدان و سرابتاوه ازنظر آسیب پذیری با شاخص VESPA در کلاس خیلی زیاد و زیاد قرار داشته و با ارزیابی آسیب پذیری حوضه آبگیر دو چشمه با شاخص EPIK همبستگی بالایی دارند. پس از تعیین آسیب پذیری، با رتبه بندی پارامترهای شیب، سازندهای زمین شناسی، عوارض طبیعی و کاربری اراضی، میزان ریسک بهره برداری تعیین شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان ریسک به میزان 74% در بخش های جنوبی منطقه قرار دارد. این منطقه دارای تعداد زیادی آب فروچاله و سازندهای کارستی نفوذپذیر است. با تلفیق نقشه ریسک و شاخص آسیب پذیری، خطرپذیری حوضه مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان داد که حدود 90 درصد حوضه در خطرپذیری متوسط و کم قرار دارند.
    کلید واژگان: آب فروچاله, آسیب پذیری, خطرپذیری, ریسک, VESPA, EPIK}
    Mehdi Kiaei, Saman Javadi *
    Exploitation of karst water resources has become very important due to supply and demand tensions and water shortage problems. Utilization of these resources without management and planning causes severe pollution. One of the important tools for this issue is the use of vulnerability indicators and determining the degree of risk of exploiting it. In this study, the dependence of spring appearance as the output of karst catchment and its catchment is investigated by combining vulnerability indicators. VESPA is one of the most important methods to calculate spring’s vulnerability using effective parameters such as salinity, discharge and water temperature. Moreover, in this study we applied EPIK method to assess vulnerability of karst watershed. Then, by ranking the effective parameters and combining it with the vulnerability index, it determines the level of risk in the basin. Accordingly, Perikdan and Sarabtaveh springs are in a very high class in terms of vulnerability with VESPA index and have a high correlation with EPIK index in assessing the vulnerability of the catchment basin. After determining the vulnerability, the risk of exploitation was determined by ranking the slope parameters, geological formations, natural features and land use. The results showed that the highest risk rate of 74% is located in the southern parts of the region. This area has a large number of sinkholes and permeable karst formations. By combining the risk map and vulnerability index, the risk of the basin was assessed, which showed that about 90% of the basin is in medium and low risk.
    Keywords: EPIK, Risk, Sinkholes, VESPA, Vulnerability}
  • فرهاد بهزادی، سامان جوادی*، حسین یوسفی، علی مریدی

    آب زیرزمینی همواره یکی از باارزش ترین منابع آبی در هر منطقه به شمار می رود و در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان نظیر کشور ایران، اصلی ترین منبع جهت تامین نیازهای شرب و کشاورزی محسوب می شود. در سالیان اخیر، با افزایش جمعیت و در نتیجه افزایش برداشت از آبخوان ها و تغییرات اقلیمی، تراز آب زیرزمینی در بسیاری از آبخوان های ایران همواره نزولی بوده و بسیاری از آبخوان های کشور در شرایط وخیم قرار دارند و این شرایط در بسیاری از آبخوان های کشور ادامه دار بوده یا شرایط در حال بدترشدن است. در همین راستا همواره پایش منظم وضعیت آبخوان ها از اهمیت بالایی برخوردار است و با اتخاذ تصمیم های مدیریتی مناسب می توان از آسیب دیدن هرچه بیش تر آبخوان ها جلوگیری کرد و همواره خسارت را کاهش داد. هدف این پژوهش تعیین خشک سالی های دوره آتی و تعیین تاثیر آن بر آبخوان دشت شهرکرد می باشد. در این پژوهش با استفاده از برونداد مدل های CMIP6 در ابتدا متغیرهای اقلیمی نظیر بارندگی و دما برای دوره آتی شبیه سازی شده و وضعیت بارندگی در منطقه تا سال 2100 تعیین شده است. در ادامه با استفاده از مدل ANFIS، عمق آب زیرزمینی در پنج پیزومتر منتخب در سطح دشت تا سال 2050 پیش بینی شده است. با توجه به نتایج این پژوهش، وضعیت آبخوان دشت شهرکرد تا سال 2050 تعیین شده و مشخص شده است در برخی از نقاط دشت شهرکرد، عمق آب زیرزمینی تا 26 متر افزایش پیدا خواهد کرد. از این رو، با توجه به تغییرات محتمل در آینده ای نه چندان دور و به منظور جلوگیری از وخیم ترشدن شرایط و افزایش خسارت ها، باید تصمیم های مدیریتی مناسبی در این منطقه اتخاذ شود.

    کلید واژگان: بارندگی, دما, ANFIS, GRI, SPI}
    Farhad Behzadi, Saman Javadi *, Hossein Yousefi, Ali Moridi

    Groundwater is the most valuable water resources in any region and in many arid and semi-arid regions of the world, such as Iran, is the main source for drinking and agricultural needs. In recent years, with the increase in population and as a result of increasing withdrawals from aquifers and climate change, many of aquifers are in poor condition, and these conditions continue or are deteriorating. In this regard, regular monitoring of aquifers is always very important and by making appropriate management decisions, it is possible to prevent more damage to aquifers and reduce the damage. The purpose of this study is to determine the droughts of the future and to determine its impact on the aquifer of Shahrekord plain. In this study, using the output of CMIP6 models, climatic variables such as rainfall and temperature for the next period are simulated and the rainfall situation in the region until 2100 has been determined. Then, using the ANFIS model, groundwater depth in five selected piezometers in the plain is predicted by 2050. According to the results of this study, the aquifer condiotion of Shahrekord plain has been determined by 2050 and it has been determined that in some parts of Shahrekord plain, the groundwater depth will increase to 26 meters. Due to possible changes in the future in order to prevent the situation from deteriorating and increasing the damage, appropriate management decisions must be made in this regard.

    Keywords: ANFIS, GRI, Precipitation, SPI, temperature}
  • فرزانه سلطانی، سامان جوادی*، عباس روزبهانی، علیرضا مساح بوانی، سعید لطفی

    افزایش بی‏رویه جمعیت در کشور، محدودیت منابع آب‏های سطحی و بهره ‏برداری بیش از اندازه از آبخوان‏ها باعث وارد آمدن خسار ت های جبران ‏ناپذیری به منابع طبیعی کشور در سال‏های گذشته شده که توجه به مدیریت یکپارچه منابع آب را ضروری کرده است. امروزه، مدل‏های هیدرولوژیکی یکپارچه با امکان تجزیه وتحلیل آب‏های زیرزمینی و سطحی با وضوح زمانی و مکانی بالا اجرای بهتر و دقیق‏تر این مدیریت را امکان پذیر ساخته ‏اند. این مطالعه با هدف درک تعاملات آب‏های زیرزمینی با آب‏های سطحی در آبخوان دشت شازند در استان مرکزی با استفاده از مدل MODFLOW-OWHM تحت رابط کاربری گرافیکی ModelMuse شبیه‏ سازی شده است. در این مطالعه از بسته SFR برای شبیه سازی جریان رودخانه و تبادلات آن با آبخوان استفاده شد. واسنجی مدل به صورت دستی برای مهرماه 1389 تا شهریور 1390 انجام گرفت. نتایج شبیه سازی مدل نشان داد رودخانه‏ های دشت شازند سهم بسیار اندکی در تغذیه و تخلیه آبخوان دارند و بیشترین نفوذ از رودخانه به آبخوان در ماه فروردین با 1982 مترمکعب بر روز و کمترین میزان در شهریورماه با 373 مترمکعب بر روز اتفاق می‏افتد. بیشترین سهم در تغذیه آبخوان در بیشتر ماه‏های سال نفوذ ناشی از بارش است و بیشترین سهم تخلیه نیز در ماه‏های خشک سال مربوط به تخلیه از چاه‏ ها و در باقی ماه‏ها شار وابسته به هد است. از این رو، این مطالعه می‏تواند یک پایه قوی برای مطالعات بیشتر برای ارزیابی تغییرات اقلیم بر منابع آب سطحی و زیرزمینی و استراتژی های مدیریت منابع آب در کشور باشد.

    کلید واژگان: مدل یکپارچه هیدرولوژیکی, تبادل آب‏های سطحی و زیرزمینی, مدل عددی, MODFLOW-OWHM}
    Farzaneh Soltani, Saman Javadi *, Abbas Roozbahani, AliReza Massah Bavani, Saeed Lotfi

    The uncontrolled increase of population in the country, the limitation of surface water resources and the overexploitation of aquifers have caused irreparable damage to the country's natural resources in recent years. Integrated hydrological models have made it possible to analyze groundwater and surface water with high temporal and spatial resolution. The aim of this study is to understand the interactions of groundwater with surface water in the Shazand plain aquifer in Markazi province using the MODFLOW-OWHM model under the ModelMuse graphical user interface. In this study, SFR package is used to simulate river flow and its exchanges with the aquifer. The model is calibrated manually for September 2010 to September 2011. The simulation results of the model showed that Shazand plain rivers have a very small portion in feeding the aquifer and its discharge and the highest portion in feeding the aquifer in most months of the year is due to infiltration from rainfall. The highest discharge in the dry months of the year is due to wells exploitation and in the other months is due to the head dependent flux. Therefore, this study can be a strong basis for further studies to assess climate change on surface water and groundwater resources and water resources management strategies in the country.

    Keywords: Integrated hydrological model, Surface water, groundwater interaction, Shazand basin, MODFLOW-OWHM}
  • سید جاوید بهشتی، سامان جوادی*، سید عباس حسینی، حمید کاردان مقدم

    یکی از چالش های جدید در بهره برداری از منابع آب زیرزمینی، تهاجم آب شور آبخوان های ساحلی است. افزایش بهره برداری بدون برنامه ریزی سبب کاهش تراز آب زیرزمینی شده و این موضوع سبب شده است تا گرادیان هیدرولیکی نوار ساحلی کاهش یابد و در برخی مناطق جریان آب زیرزمینی معکوس شده و سبب شور شدن آبخوان شود. این مطالعه ارزیابی راهکارهای علاج بخشی تهاجم آب شور در آبخوان ساحلی آستانه-کوچصفهان را با استفاده از شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار داده است. بررسی وضعیت فعلی این آبخوان با استفاده از پکیج SEAWAT بیانگر تهاجم 740 متر آب شور به آبخوان طی 5 سال را نشان داد که به منظور مدیریت این موضوع، 19 راهکار مدیریتی (کاهش برداشت آب زیرزمینی)، سازه ای (تغذیه مصنوعی و سد زیرزمینی) و تلفیقی (مدیریتی و سازه ای) برای کاهش نفوذ آب شور ارایه شد. نتایج شبیه سازی راهکارهای مختلف علاج بخشی با استفاده از شاخص پایداری کیفی آبخوان که مبتنی بر میزان پس روی آب شور است، مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان داد این شاخص برای راهکارهای تعریف شده بین 14 تا 65 درصد محاسبه شد. بیشترین بهبود نسبی آبخوان مربوط به راهکار S18 با کاهش 20 درصد برداشت آب، تغذیه مصنوعی و سد زیرزمینی و کمترین بهبود نسبی آبخوان مربوط به راهکار S1 با کاهش 5 درصد بهره برداری است. نتایج نشان داد راهکار S1 با پس روی 100 متر آب و راهکار S18 با پس روی 480 متر آب شور همراه بوده است. نتایج به دست آمده از این مطالعه می تواند برای مدیریت بهره برداری در این آبخوان مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: پکیج SEAWAT, راهکار مدیریتی, تهاجم آب شور, کاهش برداشت, شبیه سازی}
    Javid Beheshti, Saman Javadi *, Seyed Abbas Hosseini, Hamid Kardan Moghaddam

    One of the new challenges in exploiting groundwater resources is seawater intrusion. Unplanned increase in exploitation reduced the groundwater level, which reduced the hydraulic gradient of the shoreline and in some areas reverses the groundwater flow and leads to groundwater salinization. This study examine the seawater intrusion strategies in the Astana-Kuchesfahan coastal aquifer using numerical simulation. Examination of the current status of this aquifer using SEAWAT package was indicated the intrusion of 740 meters of seawater to the aquifer over a 5 years period showed that in order to manage this pressing matter, 19 management strategies (reduction of groundwater exploitation), structural and subsurface dam) and integrated (managerial and structural) to reduce the seawater intrusion was presented. The simulation results of different treatment strategies were evaluated using the aquifer qualitative stability index, which is based on the amount of saline water regression. The results showed that this index was calculated between 14% and 65% for the defined solutions. The highest relative aquifer improvement is related to S18 solution with 20% reduction in groundwater exploitation, artificial recharge and subsurface dam and the lowest relative aquifer improvement is related to S1 solution with 5% reduction in operation. The results showed that S1 solution was associated with 100 m water retreat and S18 solution was associated with 480 m saline water retreat. The results can be used for groundwater exploitation management in this coastal aquifer.

    Keywords: SEAWAT package, management strategy, saline water intrusion, harvest reduction, simulation}
  • مهسا جباری ملایری، سامان جوادی*، سعیده سامانی، عباس روزبهانی

    مدل‏سازی آب زیرزمینی مبنایی برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی است که ارزیابی موفقیت ‏آمیز این منابع به شبیه‏سازی پایدار و قابل اعتماد آن بستگی دارد. چون مدل‏های آب زیرزمینی تقریبی از واقعیت هستند. بنابراین، نمی‏توان از طریق مدل‏سازی خصوصیات یک سیستم را به طور کامل تعیین کرد. از این رو، ذاتا همه مدل‏ها درجه‏ای از عدم قطعیت دارند و در نتیجه، وجود عدم‏ قطعیت در مدل آب زیرزمینی، تصمیم‏گیری‏های مدیریتی در رابطه با آن را با خطر شکست مواجه می‏کند. هدف از این تحقیق، توضیح شیوه‏ای برای شناخت کمی عدم قطعیت در مدل‏سازی آب زیرزمینی است و اینکه چگونه عدم قطعیت مدل می‏تواند به عنوان یک ابزاری برای فهم بهتر سیستم مدل شده به کار رفته و اطلاعات لازم را برای کمک به تصمیم‏ گیری آگاهانه‏ تر در اختیار گذارد. بررسی کمی عدم‏ قطعیت در مدل‏سازی آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی نجف ‏آباد واقع در استان اصفهان انجام شد سه مدل مفهومی، به وسیله موقعیت ‏های مختلف زمین‏ شناسی، تغذیه و مرزهای مدل برای آبخوان نجف ‏آباد تهیه شد. مدل‏های مفهومی در حالت پایدار و برای سال آبی 1397 1398 توسعه داده و با استفاده از داده‏های مشاهداتی سطح آب واسنجی شدند. همه مدل‏ها، با استفاده از داده‏های سطح آب موجود سال 1397 1398، صحت سنجی شدند. مدل‏ها به طور قابل قبولی سطح آب در آبخوان را شبیه سازی کردند. برای انتخاب بهترین مدل از روش معیار انتخاب مدل (AIC، ‏AICC‏، BIC و KIC) استفاده شد. نتایج نشان داد مدل 1 با بیشترین وزن و کمترین عدم ‏قطعیت به عنوان بهترین مدل معرفی شد.

    کلید واژگان: مدل‏سازی آب زیرزمینی, عدم ‏قطعیت مدل مفهومی, روش معیار انتخاب مدل, نجف‏آباد}
    Mahsa Jabbari Malayeri, Saman Javadi *, Saeideh Samani, Abbas Roozbahani

    Groundwater modeling is the foundation for quantitative analysis of groundwater resources, the successful assessment of which depends on its stable and reliable simulation. Because groundwater models are an approximation of reality, it is impossible to quite determine a system's properties through modeling or to mathematically describe the complex properties of a hydrogeological system. Therefore, inherently, all models have a degree of uncertainty, and as a result, the existence of uncertainty in the groundwater model sets managerial decisions in relation to it at risk of failure. The purpose of this study is to explain a method for quantitative recognition of groundwater uncertainty and how model uncertainty can be used as a tool to better realize the modeled system and provide the information needed to help make more informed decisions. A quantitative investigation of groundwater modeling was performed in Najafabad located in Isfahan province. Three conceptual models were created for Najafabad aquifer by different geological settings, recharging, and model boundaries. Conceptual models were developed in steady-state for 2018-2019 and calibrated using observational data. All models were validated using available water level data of 2018-2019. The models reliably simulated the water level in the aquifer. To select the best model, the model selection criteria (AIC, AICC, BIC, and KIC) was used. The results showed that model number 1 with the highest weight and the least uncertainty was introduced as the best model.

    Keywords: Groundwater Modeling, Conceptual Model Uncertainty, Model selection criteria, Najafabad}
  • مهسا جباری ملایری، سامان جوادی*، سعیده سامانی، عباس روزبهانی
    از جمله عواملی که منجر به ایجاد عدم قطعیت در مدل ریاضی جریان آب زیرزمینی  می شود، عدم قطعیت ناشی از پیچیدگی مدل مفهومی است که از افزایش پارامترهای مدل ناشی می شود.در نظر گرفتن پیچیدگی در مدل سازی آب های زیرزمینی می تواند به انتخاب یک مدل بهینه کمک کرده و از ایجاد این نوع عدم قطعیت  و نتیجه گیری های گمراه کننده جلوگیری کند. هدف این پژوهش، بررسی عدم قطعیت پیچیدگی مدل ریاضی آبخوان نجف آباد است . در این راستا شش مدل مفهومی با پنج درجه متفاوت از پیچیدگی با تعداد پارامترهای مدل واسنجی شده (4 ، 16 ، 20 ، 22 ، 26 و 26 پارامتر) با داده های مشاهداتی یکسان در آبخوان نجف آباد واقع در استان اصفهان در حالت پایدار و برای سال 98-97 توسعه یافتند و برای ارزیابی احتمال مدل ها از روش معیارهای انتخاب مدل (AIC ، AICC ، BIC و KIC) استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل شماره یک با چهار پارامتر که ساده ترین مدل است به عنوان بهترین مدل انتخاب شد و کمترین عدم قطعیت را دارد. اما مدل های 5 و 6 که پیچیده ترین مدل ها هستند، بیشترین عدم قطعیت و کمترین میزان اعتماد را دارند. بنابراین می توان بیان نمود که در تعریف مدل مفهومی یک آبخوان، تعیین تعداد بهینه پارامتر منجر به کاهش عدم قطعیت مدل ریاضی خواهد شد.
    کلید واژگان: آبخوان نجف آباد, احتمال مدل, عدم قطعیت پیچیدگی, معیارهای انتخاب مدل}
    Mahsa Jabbari Malayeri, Saman Javadi *, Saeideh Samani, Abbas Roozbahani
    One of the factors that lead to uncertainty in the mathematical model of groundwater flow is the uncertainty due to the complexity of the conceptual model that results from the increase of model parameters. Considering complexity in groundwater modeling can aid in selecting an optimal model, and can avoidmodel uncertainty and misleading conclusions. The purpose of this study is to investigate the uncertainty of the complexity of the mathematical model of the Najafabad aquifer. In this regard, six conceptual models with five different degrees of complexity with the number of calibrated model parameters (4, 16, 20, 22, 26, and 26 parameters) with the same observational data in Najafabad aquifer located in Isfahan province in a steady-state and for the year 2018-2019 were developed and model selection criteria (AIC, AICC, BIC, and KIC) were used to evaluate the probability of models. The results showed that model#1 with four parameters, which is the simplest model, was selected as the best model and has the least uncertainty. But models 5 and 6, which are the most complex models, have the most uncertainty and the least level of confidence. Therefore, it can be said that in defining the conceptual model of an aquifer, determining the optimal number of parameters will decrease the uncertainty of the mathematical model.
    Keywords: model selection criteria, Najafabad aquifer, probability of Model, Uncertainty of complexity}
  • زهرا رحیم زاده، سامان جوادی*، نعمت الله کریمی، سید مهدی هاشمی، حمید کاردان مقدم

    حسابداری آب به عنوان یکی از رویکردهای مهم جهت تدوین چرخه آب و تغییرات کمی در ابعاد مختلف است. بنابراین چارچوبی که بتواند چرخه هیدرولوژیکی را به صورت استاندارد کمی کند و هم چنین چارچوبی که فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه را به نحوی برآورد کند که جریان های مدیریت شده و قابل مدیریت، تعامل با کاربری اراضی را در برگیرد ضروری است. چارچوب WA+ به عنوان یکی از روش های حسابداری آب با استفاده از سنجش از دور، ارزیابی پارامترهای مختلف را در سطح یک حوضه مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. این مطالعه با هدف آنالیز پارامترهای بیلان هیدروکلیماتولوژی با استفاده از چارچوب WA+ محاسبه کاربرگ های سه گانه منابع پایه، تبخیرو تعرق و برداشت منابع آب را موردبررسی قرار داد. با توجه به حجم جریان ورودی MCM 604 مشخص شد که MCM 465/5 صرف تبخیروتعرق شده و با توجه به جریانات برگشتی منطقه، میزان MCM 38/8 صرف نفوذ و MCM 59/7 صرف رواناب منطقه می شود. نتایج به دستبه دست آمده از بیلان هیدروکلیماتولوژی با استفاده از چارچوب WA+ نشان داد که با توجه به یکسان درنظرگرفتن میزان بارش، میزان تبخیروتعرق در این چارچوب نسبت به روش محاسباتی افزایش داشته و حدود 74 درصد حجم خروجی از بیلان را تشکیل می دهد. میزان نفوذ و رواناب به دستبه دست آمده در این شرایط نسبت به روش محاسباتی کاهش دارد. نتایج به دستبه دست آمده از چارچوب حسابداری آب نشان داد که می توان با این رویکرد میزان عدم قطعیت پارامترهای ورودی به بیلان هیدروکلیماتولوژی را کاهش داد.

    کلید واژگان: بیلان هیدروکلیماتولوژی, حسابداری آب, عدم قطعیت, کاربرگ}
    Zahra Rahimzadeh, Saman Javadi *, Nemat Karimi, S. Mehdy Hashemy Shahdany, Hamid Kardan Moghaddam

    Water accounting is one of the important approaches to formulate the water cycle and quantitative changes in various dimensions. Therefore, a framework that can quantify the hydrological cycle as standard, as well as a framework that estimates the hydrological processes of the basin in such a way that managed and manageable flows include land use interaction are essential. WA + framework as one of the water accounting methods using remote sensing analyzes the various parameters at the level of a basin. The aim of this study was to analyze the parameters of the hydro-climatological balance using the WA + framework to calculate the three sheets of resource base, evapotranspiration and withdrawal of water resources. According to the volume of 604 MCM inflow, it was determined that 465.5 MCM is used for evapotranspiration and according to the return flow of the basin, 38.8 MCM is used for infiltration and 59.7 MCM is used for runoff in the region. The results obtained from the hydro-climatological balance using the WA + framework showed that due to the same consideration of precipitation, the rate of evapotranspiration in this framework increases compared to the computational method and constitutes about 74 percent of the output volume of the balance. The amount of infiltration and runoff obtained in these conditions is less than the computational method. The results obtained from the water accounting framework showed that this approach can reduce the uncertainty of the input parameters to the hydro-climatology balance.

    Keywords: Hydro-climatological balance, Sheets, Uncertainty, WA+}
  • حسین یوسفی، سامان جوادی*، علی مریدی، حسین خواجه پور، هانیه سادات کرباسی، تورج فتحی
    در این پژوهش اثر تغییر اقلیم بر دمای آینده (2040-2021) در ایران بررسی شده است. به این منظور نتایج سه مدل گردش عمومی (GCM) به نام های GFDL-ESM2M، HadGEM2-ES و IPSL-CM5A-LR و برای دو سناریو انتشار گازهای گلخانه ای RCP2.6 و RCP8.5 تحلیل شد. برای ریزمقیاس نمایی و تصحیح سوگیری از مدل CCT و داده های دمای کمینه روزانه و دمای بیشینه روزانه (2019-1986) استفاده شد. کاهش دما در میانگین وزن دار سالانه هیچ کدام از سناریوهای بررسی شده، رخ نداده است. بیش ترین افزایش میانگین وزن دار سالانه دما برابر 1/3 درجه سانتی گراد  و بیش ترین افزایش دمای فصلی مربوط به تابستان (5/8 درجه سانتی گراد) مربوط به سناریو RCP8.5 در مدل HadGEM2-ES است. همین طور، بیشینه کاهش دما در فصل زمستان (2/1 درجه سانتی گراد) تحت شرایط سناریو RCP2.6 و مدل GFDL-ESM2M رخ داده است. با توجه به اقلیم ایران که اغلب مناطق آن خشک است، در پی این افزایش دما حتی در شرایط خوش بینانه (RCP2.6)، کشور نیازمند برنامه مدیریت جامع منابع آب و دید بلندمدت مدیران و مسیولان ذیربط می باشد. افزایش دما موجب چالش هایی از جمله مسایل کشاورزی، امنیت غذایی، اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی، سیاسی، بین الملل و... می شود.
    کلید واژگان: ایران, RCP8.5, RCP2.6, GCM}
    Hossein Yousefi, Saman Javadi *, Ali Moridi, Hossein Khajehpour, Hanie Sadat Karbasi, Touraj Fathi
    In this study, the effect of climate change on future temperature (2021-2040) in Iran has been investigated. For this purpose, the results of three general circulation models (GCM) named GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES and IPSL-CM5A-LR were analyzed for two scenarios of greenhouse gas emissions of RCP2.6 and RCP8.5. CCT model and minimum and maximum daily temperature (1986-1986) were used for downscaling and bias correction. The weighted average annual temperature did not decrease in the studied scenarios. The highest increase in weighted average annual is equal to 3.1 °C, and the highest increment in seasonal temperature is related to summer (8.5°C) due to the RCP8.5 scenario in the HadGEM2-ES model. Also, the maximum temperature decrease occurred in winter (1.2°C) under the conditions of the RCP2.6 scenario and GFDL-ESM2M model. Due to the climate of Iran, most of which is arid, following this increase in temperature, even in optimistic conditions (RCP2.6), the country needs an integrated water resources management program and long-term vision of relevant managers and officials. Rising temperatures pose challenges in various fields such as agriculture, food security, social, economic, cultural, political, international, and so on.
    Keywords: GCM, Iran, RCP2.6, RCP8.5}
  • علی محمدی، محمدابراهیم بنی حبیب، سامان جوادی، حسین یوسفی*، حامد پورآرام

    تولید و مصرف غذا، یکی از ابعاد مهم تاثیر کشاورزی بر منابع آب محسوب می شود. از این رو تغییر سبدغذایی خانوار به طور مستقیم می تواند بر وضعیت منابع آب تاثیر گذارد. در این پژوهش از شاخص های ردپای آب و کربن برای تعیین مطلوبیت دو سبدغذایی گیاهی و رایج جامعه استفاده شد. نتایج نشان داد که اگرچه شاخص بحران آب سازمان ملل (UN/WCI) با تغییر سبدغذایی رایج جامعه به سبدغذایی گیاهی همچنان بحران شدید آبی را نشان می دهد اما ترویج و انتخاب سبدغذایی گیاهی، می تواند منجربه کاهش فشار بر منابع آب و محیط زیست ایران شود. سبدغذایی رایج و سبدغذایی گیاهی به ترتیب ردپای آبی معادل 7/62 و 3/56 میلیارد مترمکعب/سال برای کشور به همراه دارد. سبدغذایی گیاهی با تولید 5/205 میلیون تن CO2 در سال، نزدیک به 9/3 میلیون تن CO2 کم تری نسبت به سبدغذایی رایج تولید می کند. درحالت کلی سبدغذایی گیاهی سبب کاهش 10 درصدی ردپای آب مصرفی و کاهش تقریبا 2 درصدی ردپای کربن تولیدی نسبت به سبدغذایی رایج جامعه می شود. در بررسی سهم گروه های غذایی سبد گیاهی از منظر ردپای آب مصرفی، گروه حبوبات و مغزها (38%) و از منظر ردپای کربن تولیدی، گروه سبزیجات (27%) بیشترین تاثیر را بر منابع آب دارند. نتایج این تحقیق توصیه می کند که با تغییر سبدغذایی رایج جامعه ایرانی به سبدغذایی گیاهی، گروه های غذایی میوه ها و سبزیجات سهم بیش تری را در وعده های غذایی مصرفی داشته باشند و بجای آن از مصرف انواع گوشت ها و نان و غلات (به ویژه برنج) کاسته شود.

    کلید واژگان: ایران, ردپای آب, ردپای کربن, UN, WCI}
    Ali Mohammadi, Mohammad Ebrahim Banihabib, Saman Javadi, Hossein Yousefi *, Hamed Pouraram, .Timothy O Randhir

    Food production and consumption is one of the important dimensions of agriculture's impact on water resources. Therefore, changing the household food basket can directly affect the status of water resources. In this study, water and carbon footprint indices were used to determine the desirability of two Vegan and common food baskets in the community. The results showed that although the United Nations Water Crisis Index (UN/WCI) still shows a severe water crisis by changing the common food basket to a vegan food basket, the promotion and selection of vegan food baskets can reduce the pressure on Iran's water resources and environment. Vegan and common food baskets result in a water footprint of 56.3 and 62.7 BCM, respectively. With a production of 205.5 million tons of CO2 per year, the vegan food basket produces about 3.9 million tons less CO2 than the common food basket. In general, vegan food basket causes a 10% reduction in water consumption and about 2% reduction in carbon footprint compared to the common food basket. In the study of the share of the vegan food groups in water footprint, the group of legumes and nuts (38%) and in terms of produced carbon footprint, the group of vegetables (27%) have the greatest impact on water resources. The results of this study suggest that by changing the common food basket to a vegan food basket, fruit and vegetable food groups should have a greater share in meals. Instead, the consumption of meats, breads and cereals (especially rice) should be reduced.

    Keywords: Carbon footprint, Iran, UN, WCI, water footprint}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال