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 سیدسجاد مهدی زاده

  • رضا آشوری، سید سجاد مهدی زاده*، هومن حاجی کندی، سعید جمالی، صمد امامقلی زاده
    مقدمه و هدف

    بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی در دشت دامغان موجب شده است که ضمن کاهش تراز سطح آب زیرزمینی و از بین رفتن بخشی از آبخوان و کاهش آبدهی ویژه سفره آب زیرزمینی مشکلات عدیده ای مانند فرونشست زمین در منطقه ایجاد گردد. لذا جهت کنترل برداشت از سفره آب زیرزمینی و در نتیجه کاهش افت سطح آب زیرزمینی مدل سازی ریاضی دشت دامغان جهت مدیریت بهینه بهره برداری و ارایه الگوی کشت بهینه به منظور صرفه جویی در مصرف آب با محوریت کنترل سطح آب زیرزمینی و محدود نمودن فرونشست زمین انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق ابتدا آبخوان دشت دامغان با استفاده از مدل ریاضیMODFLOW شبیه سازی گردید. سپس با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف بهره برداری از آبخوان، با استفاده از الگوریتم ژنتیک NSGAII به بهینه سازی بهره برداری چندهدفه از منابع آب و مدیریت بهینه عرضه و تقاضای آب در بخش کشاورزی پرداخته شد. نتایج مدل بر اساس پارامترهای آماری خطا جهت پیش بینی سطح تراز آب زمینی مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج این تحقیق نشان داد که مدل ریاضی MODFLOW توانسته است سطح آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه را در شرایط پایدار و غیر پایدار در مراحل واسنجی و صحت‎سنجی به خوبی شبیه سازی کند. همچنین نتایج حاصل از الگوریتم شبیه سازی - بهینه سازی نشان داد که می‎توان با تغییر الگوی کشت و همچنین با تغییر نوع سیستم آبیاری از سنتی به آبیاری نوین و درنتیجه افزایش راندمان آبیاری (90 درصد)، مقدار میانگین افت تراز سطح آب زیرزمینی دشت مورد مطالعه را از 0/49 متر در شرایط موجود به 0/07 متر در شرایط بهینه کاهش داد. این امر موجب جبران میزان کسری مخزن از 31/90 به 5/1 میلیون مترمکعب در سال خواهد گردید.

    نتیجه گیری

    استفاده از راهکارهای مدیریتی مانند تغییر الگوی کشت، افزایش راندمان آبیاری و همچنین با کنترل آب های سطحی و تزریق آن به آب زیرزمینی می توان روند کاهش سطح آب زیرزمینی را در دشت مورد مطالعه به طور کامل مهار کرد و تامین نیاز آبی دشت را به صورت 100 درصد تامین نمود.

    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, الگوی کشت بهینه, بهینه سازی چندهدفه, تراز سطح آب زیرزمینی, شبیه سازی}
    Reza Ashouri, Sajad Mahdizadeh*, Homan Hajikandi, Saeid Jamali, Samad Emamgholizadeh
    Introduction and Objective

    Excessive exploitation of groundwater in Damghan plain has caused many problems such as land subsidence in the study area, along with the reduction of the groundwater level and the loss of a part of the aquifer and the reduction of the specific yield of aquifer. Therefore, in order to control the withdrawal from the aquifer and as a result to reduce the drop in the groundwater level in that plain, it was investigated. For this purpose, in this research, the mathematical modeling of Damghan Plain was done for the optimal management of exploitation and providing the optimal cultivation pattern in order to save water consumption with the focus on controlling the groundwater level and limiting land subsidence.

    Material and Methods

    In this research, Damghan plain aquifer was first simulated using MODFLOW mathematical model. Then, taking into account different scenarios of aquifer exploitation, using the NSGAII genetic algorithm, optimization of multi-objective exploitation of water resources and optimal management of water supply and demand in the agricultural sector was done. The results of the model were evaluated based on statistical error parameters to predict the ground water level.

    Results

    The results of this research showed that the MODFLOW numerical model was able to simulate the groundwater level of the studied plain well in steady and unsteady conditions in the calibration and validation stages. Also, the results of the simulation-optimization algorithm showed that by changing the cultivation pattern and also by changing the type of irrigation system from traditional to modern irrigation and as a result of increasing the irrigation efficiency (90 percent), the average drop of the groundwater level of the plain can be reduced. It reduced the groundwater level of the study area from 0.49 m in existing conditions to 0.07 m in optimal conditions. This will compensate the deficit of the aquifer from 31.90 to 5.1 million cubic meters per year.

    Conclusion

    Using management strategies such as changing the cultivation pattern, increasing irrigation efficiency, and also by controlling surface water and injecting it into groundwater, the process of reducing the groundwater level in the studied plain can be completely controlled and provided 100% of the water needs of the plain.

    Keywords: Genetic algorithm, Groundwater level, Multi-objective optimization, Optimal cultivation pattern, Simulation}
  • سحر صفری، محمدصادق صادقیان*، هومن حاجی کندی، سید سجاد مهدی زاده

    شناسایی گروه های همگن هیدرولوژیک یکی از مباحث بنیادی هیدرولوژی در دو بعد کاربردی و تحقیقاتی است. یکی از روش های معمول به منظور دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیکی برای برآورد منطقه ای سیلاب، استفاده از روش های خوشه بندی است. در این پژوهش استفاده، ارزیابی و مقایسه روش های آماری و روش های مبتنی بر هوش مصنوعی به منظور خوشه بندی حوضه آبریز کرخه مورد بررسی قرار گرفته است. از خوشه بندی SOM، K-means و سلسله مراتبی برای منطقه موردمطالعه استفاده شد. در ادامه نیز بررسی همگنی هیدرولوژیکی مناطق به دست آمده با استفاده از روش گشتاورهای خطی و تعدیل ناهمگنی با استفاده از روش های پیشنهادی توسط هاسکینگ و والیس ارزیابی شد. نتایج نشان داده که منطقه موردمطالعه قابلیت تبدیل به دو خوشه را دارد. مقادیر آماره همگنی برای خوشه های اول و دوم به ترتیب معادل 0/33 و 0/17 محاسبه گردید که نشان دهنده همگنی هر یک از مناطق می باشد. با توجه به کوتاهی دوره آماری در برخی از ایستگاه ها، نواقص آماری و قابل اعتمادبودن نتایج تحلیل فراوانی منطقه ای، در برآورد سیلاب حوضه های آبریز دیگر از این روش استفاده شود.

    کلید واژگان: حوضه آبریز کرخه, خوشه بندی, خوشه بندی خودسازماندهی, سیلاب, مناطق همگن}
    SAHAR SAFARI, MohammadSadegh Sadeghian *, Hooman Hajikandi, S.Sajad Mehdizadeh

    Identification of homologous hydrological groups is one of the fundamental topics in hydrology in both applied and research dimensions. One of the common methods to achieve homogeneous hydrological zones for estimating flood zones is the use of clustering methods. In this study, the using, evaluation and comparison of statistical methods and methods based on artificial intelligence for clustering Karkheh catchment have been investigated. SOM, K-meansand hierarchical clustering were used for the study area. In the following, the study of hydrological homogeneity of the obtained areas was evaluated using the linear torque method and the heterogeneity adjustment was evaluated using the methods proposed by Husking and Wallis. The results show that the study area can be converted into two clusters. The values ​​of homogeneity statistics for the first and second clusters were calculated to be 0.33 and 0.17, respectively, which indicates the homogeneity of each region. Due to the short statistical period in some stations, statistical shortcomings and the reliability of the results of regional frequency analysis, this method should be used in estimating floods in other catchments.

    Keywords: Clustering, Flood, homogeneous areas, Karkheh basin, Self-organizing Map}
  • محمودرضا نورعلی نژاد اسلاملو، مجتبی شوریان*، سید سجاد مهدی زاده

    استراتژی های مدیریت حوضه آبریز می تواند در تعدیل مشکلات ناشی از آلودگی منابع آب، مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش جهت ارزیابی رواناب و نیترات با توجه به سناریوهای مدیریتی برای محدوده مطالعاتی هشتگرد، از مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی SWAT استفاده شده است. پس از شبیه سازی رواناب، از سه ایستگاه هیدرومتری برای واسنجی در دوره 1990 تا 2013 و اعتبار سنجی در دوره 2014 تا 2018 استفاده شد. نتایج شاخص های آماری R2 و NS نشان می دهد شبیه سازی در این حوضه با دقت خوبی انجام پذیرفته است، همچنین نتایج حاکی از آن است با اعمال سناریو اول (تغییر الگوی کشت) و سناریو دوم (افزایش راندمان آبیاری) مقدار مصرف آب در بخش کشاورزی از 3/85 میلیون متر مکعب در وضع موجود به 8/59 میلیون متر مکعب کاهش خواهد یافت که این امر باعث ارتقای راندمان کوددهی نیز خواهد شد و به عبارتی با تغییر الگو می توان به کاهش نفوذ عمقی کمک کرد، از طرفی با آبیاری قطره ای نیاز به شستشو خاک و هدر رفت آب کم می شود. با مقایسه مقادیر نیترات ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری ده صومعه کردان در دوره پایه با مقادیر شبیه سازی شده نیترات در سناریوی اول نیز نتایج به خوبی نشان می دهد که با اعمال سناریو اول میزان نیترات شبیه سازی شده در این ایستگاه هیدرومتری به نسبت دوره پایه به جز در فصل زمستان و اوایل فصل بهار روندی کاهشی داشته است. در سناریو دوم نیز نتایج نشان داد که با تغییر روش آبیاری، میزان آبشویی نیترات در تمامی طول سال نسبت به دوره پایه کاهش چشم گیری داشته است. به طور کلی سناریوی دوم در کاهش آبشویی نیترات اثرگذاری بیشتری داشته و توصیه می شود.

    کلید واژگان: مدیریت حوضه آبریز, مدلسازی, نیترات, SWAT}
    Mahmoodreza Nooralinejad Islamloo, Mojtaba Shourian *, S. Sadjad Mehdizadeh

    Watershed management strategies can be considered in mitigating water pollution issues. In this study, using SWAT as a semi-distributive hydrological model, runoff and nitrate amounts have been investigated according to management scenarios in Hashtgerd plain, Iran. After runoff simulation, three hydrometric stations were used for calibration in the period (1990-2013) and validation in the period (2014-2018). The results of R2 and NS statistical indices (greater than 0.6) show that the simulation results in this catchment have been done with good accuracy. The results also indicate that applying the first scenario (changing the crop pattern) and the second scenario (increasing irrigation efficiency) reduced the water usage in the agricultural sector from 85.3 MCM to 59.8 MCM in the present condition, which also will improve the fertilizing efficiency. It was demonstrated that changing the crop pattern can help reduce the deep percolation. On the other hand, using drip irrigation, the leaching requirement, and irrigation water loss will be reduced. Comparing the amounts of observed nitrate in the hydrometric station in the base period with the simulation results in the first scenario revealed that, by applying the first scenario, the amount of nitrate simulated has relatively a decreasing trend except in winter and early spring. The results of the second scenario show that by changing the irrigation method, the amount of nitrate leaching has decreased significantly compared to the base period. In general, the second scenario is more effective in reducing nitrate leaching and is recommended.

    Keywords: Watershed management, Modeling, Nitrate, SWAT}
  • مریم نوری، سید سجاد مهدی زاده *، صادق پرتانی
    زمینه و هدف

    در سال های اخیر از نانو ذرات آهن به صورت موفقیت آمیزی در جهت حذف آلاینده های آب استفاده شده است. کلیفرم مدفوعی یکی از پارامترهایی است که وجود آن در آب سبب کاهش کیفیت شده و حذف آن امری ضروری است. هدف از مطالعه حاضر، استفاده از نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی به منظور ارتقاء فیلترهای شنی معمول، در حذف کلیفرم از آب‫های زیرزمینی شهر ایلام است.

    روش کار

    در این مطالعه از چند حلقه چاه فعال آب در شهر ایلام نمونه آب برداشت شده و پارامترهای سختی، کلیفرم احتمالی و مدفوعی در آن ها اندازه گیری گردید. سپس نمونه های آب آلوده به کلیفرم مدفوعی از فیلترهایی با مقادیر مختلف نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی (gr 3-5/0) عبور داده شده و مجددا پارامترهای مورد بررسی اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد با افزایش میزان نانو ذرات آهن، راندمان حذف کلیفرم افزایش یافت به طوری که با افزایش نانو ذرات به 3 گرم در اکثر نمونه ها میزان کلیفرم به صفر رسید. میزان سختی در ابتدا با افزایش مقدار نانو ذرات آهن کاهش یافت اما با گذشت زمان روند کاهشی متوقف گردید.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج بیانگر آن است نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی نه تنها قدرت بالا و توانایی ویژه ای در حذف آلودگی میکروبی آب دارند بلکه می توانند برای تصفیه کامل آب های زیر زمینی و کاهش سایر آلاینده ها از جمله آلاینده های شیمیایی تا حد مجاز بخصوص در مناطق کوچک که فاقد تاسیسات پیچیده تصفیه آب هستند، مورد استفاده قرار گیرند.

    کلید واژگان: کلیفرم, سختی, نانو ذرات آهن, راندمان حذف}
    M Noori, S.S* Mehdizadeh*, S Partani
    Background & objectives

    In recent years, iron nanoparticles have been successfully used to remove water pollutants. Fecal coliform is one of the parameters that reduces water quality and its removal is essential. The aim of the present study is using nanoscale zerovalent iron particles to enhance the usual sand filters in removal of fecal coliform of groundwater in Ilam city.

    Methods

    Water samples were collected from several active wells in Ilam city. The parameters of hardness, probable and fecal coliforms were measured. Afterward, samples of fecal coliform contaminated-water were passed through filters with different values of zerovalent iron nanoparticles (0.5-3 gr) and parameters were remeasured.

    Results

    The results of this study showed that by increase of iron nanoparticles, the removal efficiency of coliform was increased, so that, in most samples, by increasing the iron nanoparticles to 3 gr, the coliform content reached to zero. The degree of hardness was initially reduced when the amount of iron nanoparticles increased, but over time, the reduction trend was halted.

    Conclusion

    In general, the results indicate that not only zero-valent iron nanoparticles are capable enough to remove microbial contamination from water, but also they can be used to completely purify the groundwater and also to reduce other contaminants including chemical pollutants to a permissible threshold, especially in small regions where complex water treatment plants may not be available.

    Keywords: Coliform, Hardness, Iron Nanoparticles, Removal Efficiency}
  • الهام پنج نوش، سیدسجاد مهدی زاده*
    بررسی وضعیت آب شیرین موجود در زیر دریا در آبخوان های فراساحلی (امتداد بخشی از آبخوان تا زیر دریا) می تواند برای تامین نیازهای اکولوژی سواحل در آینده مفید باشد. در این پژوهش به منظور آگاهی از میزان تاثیرپذیری آبخوان های فراساحلی از نشت آب شیرین از رودخانه، ابتدا سناریوهای مختلفی با تغییر در ابعاد هندسی آبخوان فراساحلی و مقادیر هدایت هیدرولیکی لایه نیمه تراوا و ضریب آبگذری رودخانه تعریف شد. در ادامه با مدل سازی پسروی شوری با استفاده از کد عددی SEAWAT، مشخصات گوه شوری شامل موقعیت پنجه شوری، ضخامت ناحیه انتقالی و حجم آب شور در زمان برآورد شد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب آبگذری بستر رودخانه در میزان حجم آب شیرین زیر دریا تاثیرگذار است. زمانی که ضریب آبگذری رودخانه کاهش محسوس می یابد (به طور مثال m2/d 0025/0 در این مطالعه)، تاثیر آن بر مشخصات شوری و کاهش میزان حجم آب شور بسیار اندک بوده اما افزایش این ضریب تا میزان مشخص می تواند بیشترین تاثیر (تا 60 درصد کاهش حجم آب شور) را بر مشخصات شوری بگذارد. با این وجود با افزایش قابل ملاحظه این ضریب (به طور مثال m2/d 375 در این مطالعه)، میزان تاثیر آن بر مشخصات شوری کمتر خواهد شد. علت این امر در سرعت بالای جریان ورودی و زمان اندرکنش محدود با گوه شوری دیده شده است. میزان نفوذپذیری لایه نیمه تراوا و طول گسترش آن نیز بر نتایج تاثیر خواهد گذاشت؛ به گونه ای که با امتداد لایه نیمه تراوا تا مرز خشکی، از میزان آب شیرین نشت کرده کم شده و در نتیجه از اثرات آن بر گوه شوری در نواحی نزدیک به بستر آبخوان کاسته خواهد شد.
    کلید واژگان: آبخوان دور از ساحل, پنجه شوری, ضریب آبگذری, لایه نیمه تراوا}
    Elham Panjnoosh, S. Sadjad Mehdizadeh *
    Investigation on available freshwater below the sea in offshore aquifers (i.e. part of the coastal aquifer is stretched beneath the sea) can provide a resource for ecological demand in the future. In this study, to understand the response of intruded seawater to freshwater recharge that is leaked from the riverbed, various scenarios with different aquitard length and permeability or river conductance have been introduced. SEAWAT dispersive code is used for seawater intrusion simulation and saltwater wedge toe position, mixing zone thickness and saltwater volume were estimated. The results showed that the river conductance influences the volume of freshwater in offshore aquifers significantly. Thereby, small conductance value (i.e. 0.0025 m2/d in this study) leads to a negligible impact on saltwater characteristics but as this coefficient grows up to a specific amount, more freshwater is released from the riverbed which could significantly affect saltwater characteristics (60% reduction in brackish water volume). Nonetheless, extra-large conductance (i.e. 375 m2/d in this study) cannot sharply affect seawater recession due to high-velocity magnitude of recharged freshwater and limited contact time with the saltwater wedge. Hydraulic conductivity and length of aquitard also affect the results; so that the extension of aquitard length to the dry land boundary will cause reduction in the recharged freshwater and consequently reduce the intruded saltwater especially in the vicinity of aquifer bed.
    Keywords: Offshore aquifer, Toe position, Conductance, Aquitard}
  • سید سجاد مهدی زاده *، امیر محسن دینی، میلاد غرقی
    افزایش تراز آب دریا و برداشت بیش از حد آب زیرزمینی به ترتیب سبب تغییر هد در مرز خروجی و ورودی آب شیرین شده و افزایش پیشروی شوری را در آبخوان به دنبال خواهد داشت. در این تحقیق واکنش یک آبخوان آزاد ساحلی به این تغییرات به صورت آزمایشگاهی و عددی بررسی شده است. سه آزمایش پیشروی شوری ترتیب داده شده و با افزایش یا کاهش هد در مرز دریا و مرز خشکی، از تغییرات گوه شوری با زمان تصویربرداری گردید. مشخصه های مورد بررسی موقعیت پنجه شوری، مساحت ناحیه انتقالی و حجم آب شور بوده است. نتایج حاصل از مدل های فیزیکی و ریاضی تطابق مناسبی با یکدیگر داشته و خروجی هر دو آنها حاکی از این است که افزایش ناگهانی هد در مرز دریا و یا کاهش قابل ملاحظه هد در مرز خشکی، شوری داخل آبخوان را از حالت گوه ای شکل خارج کرده به طوریکه سرعت پیشروی شوری از نوک گوه سریعتر از سایر مناطق می گردد. همچنین ایجاد گرادیان معکوس هیدرولیکی (گرادیان از دریا به سمت خشکی) گسیل حجم قابل توجهی از آب دریا به داخل آبخوان را سبب می شود، به گونه ای که پنجه شوری تا مرز خشکی نیز می تواند امتداد یابد. یافته های حاصل از شبیه سازی عددی نشان می دهد که با افزایش سرعت پیشروی آب شور در آبخوان، اثر مولفه انتقال بیشتر از مولفه پخش می شود. این افزایش سرعت، نقش ضریب پخش را نیز پر رنگ تر کرده و مساحت ناحیه انتقالی افزایش خواهد یافت، هرچند که نرخ افزایش حجم آب شور داخل آبخوان نسبت به نرخ رشد دو مشخصه دیگر بالاتر می باشد.
    کلید واژگان: پیشروی شوری, تغییر هد, آبخوان ساحلی, مدل آزمایشگاهی, مدل عددی, مرز دریا و خشکی}
    S. Sadjad Mehdizadeh *, Milad Ghoroqi, Amir Mohsen
    Sea level rise and groundwater extrapolation lead to freshwater head changes at boundaries of coastal aquifers and causes further intrusion of seawater into aquifers. In the present study, the behavior of unconfined coastal aquifer to instantaneous sea level rise and freshwater head decline is investigated by physical and mathematical dispersive modellings. Three laboratory models have been conducted in a sand tank and salt wedge shape has been photographed over time. Salt wedge toe position, area of transition zone and volume of intruded seawater are measured for this purpose. The numerical results are in good agreement with experimental observations. The outputs derived by both modellings indicate that the instantaneous rise of head in sea boundary or significant decline of freshwater head in landside deforms the wedge shape of saline water, so that the seawater encroachment velocity at its tip will be faster than other regions. Moreover, establishment of an inverse hydraulic gradient (hydraulic gradient from sea to land) causes significant seawater delivery from sea into the aquifer. As a result, the salt wedge can even be stretched up to land boundary. Results of dispersive simulations demonstrate that when the velocity of saline water rises inside the aquifer, the advection role will be highlighted rather than dispersion. However, the longitudinal and transverse dispersivity will also increase and that consequently will widen the transition zone. Nevertheless, the increase rate of saline water volume has been achieved much higher than the growth rate of toe position and transition zone area.
    Keywords: Seawater intrusion, Head change, Coastal Aquifer, Laboratory model, Numerical Model, Sea, land boundaries}
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