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 heydar zarei

  • حیدر زارعی*، سیده مائده شنانی هویزه، شریف جورابیان شوشتری
    پیش بینی تغییرات آینده کاربری اراضی گام مهمی در برنامه ریزی و مدیریت صحیح حوزه آبخیز می باشد. بنابراین در این مطالعه به مدل سازی کاربری اراضی حوزه آبخیز سد درودزن پرداخته شد. ابتدا نقشه های کاربری اراضی سال های 1375، 1384، 1395 و 1400 در نرم افزار ENVI با الگوریتم حداکثر احتمال تهیه شدند. با استفاده از پرسپترون چندلایه شبکه عصبی و 6 متغیر توصیفی، نقشه های پتانسیل انتقال برای هر یک از زیر مدل ها، مدل سازی و با استفاده از زنجیره مارکوف میزان تخصیص تغییر به هر کاربری محاسبه شد. سپس با استفاده از مدل تغییر سرزمین LCM و دوره واسنجی 1395-1384، نقشه کاربری اراضی سال 1400 پیش بینی شد. به منظور بررسی صحت مدل سازی مقادیر موفقیت 92/1%، خطا 8/8% و هشدار خطا 94/2% محاسبه شدند. همچنین نسبت موفقیت به کل پیکسل های تغییر کرده 14% به دست آمد که بیانگر قابل قبول بودن نتایج مدل می باشد. سپس، نقشه کاربری اراضی سال 1429 پیش بینی شد. نتایج نشان داد که در سال 1429 در مقایسه با سال 1400 زمین های بایر، اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و باغات به ترتیب 54290، 7621، 4494 و ha 2391 افزایش می یابند. درحالی که مراتع و جنگل ها به ترتیب 68441 و ha 689 کاهش خواهند یافت.
    کلید واژگان: زنجیره مارکوف, شبکه عصبی مصنوعی, کاربری اراضی, LCM}
    Heydar Zarei *, Seyedeh Maedeh Shanani Hoveyzeh, Sharif Joorabian Shooshtari
    Predicting future landuse changes is an important step in the proper planning and management of watersheds. Therefore, in this study, the land use modeling of the Doroodzan Dam watershed was discussed. First, the land use maps of 1996, 2005, 2016 and 2021 were extracted using Envi software, and the maximum likelihood method. The transition potential maps were modeled for each of the sub-models by using multi-layer perceptron artificial neural network and 6 variables and Markov chain was used to calculate the allocation change to each land use. Then, the land use map for 2021 was predicted using Land Change Modeler (LCM) and 2005-2016 calibration period. To verify modeling accuracy, Hits 1.92%, Misses 8.8%, False Alarms 2.94% were calculated. The ratio of Hits to the total pixels has changed 14% indicates that model results are acceptable. Then, the land use map for the year 2050 was predicted. The results showed that given the predicted LC for year 2050 in comparison with the year 2021, bare land, agricultural land, residential areas and orchards will increase by 54290, 7621, 4494, and 2391 ha, respectively. Whereas grassland and forest cover will decrease 68441, and 689 ha, respectively.
    Keywords: Artificial Neural Network, Landuse, LCM, Markov Chain}
  • جمیل جلالی، فریدون رادمنش*، عبدعلی ناصری، محمدعلی آخوندعلی، حیدر زارعی

    تبخیر یکی از پارامترهای مهم در مدیریت پیکره های آبی است، با توجه به محدودیت روش های فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر، استفاده از فناوری سنجش از دور به دلیل امکان برآورد مکانی اطلاعات و هم چنین حداقل نمودن استفاده از داده های هواشناسی می تواند کاربرد وسیعی در محاسبه تبخیر داشته باشد. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم سبال برای محاسبه آلبیدوی سطح، دمای سطحی و شاخص وضعیت پوشش گیاهی از داده های ماهواره ای لندست هشت و سنتینل دو چند طیفی و اطلاعات هواشناسی مانند درجه حرارات، ساعات آفتابی، باد و غیره استفاده شده و در نهایت تبخیرتعرق در کشت و صنعت نیشکر واحد امیرکبیر واقع در جنوب غربی خوزستان، محاسبه شد و نقشه های تبخیرتعرق برای سال های 1396 و 1397 تهیه گردید. هم چنین تبخیرتعرق واقعی با استفاده از روش پریسلی تیلور محاسبه شد و با روش سبال مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین تفاضل مطلق بین روش الگوریتم سبال و پریسلی تیلور  برای سال های 1396 و 1397 به ترتیب برابر 175/0 و 171/0 میلی متر بر روز به دست آمد و میانگین تفاضل مطلق بین روش الگوریتم سبال و لایسیمتر برای سال های 1396 و 1397 به ترتیب برابر 185/0 و 236/0 به دست آمد. نتایج نشان داد که تبخیرتعرق محاسبه شده با این دو روش قابل قبول است و الگوریتم سبال توانایی بالایی در تعیین تبخیرتعرق برخوردار است.

    کلید واژگان: سنجش از دور, آبیاری, لایسیمتر, لندست, سنتینل}
    Jamil Jalali, Freydon Radmanesh *, Abdali Naseri, Mohammad Ali Akhondali, Heydar Zarei

    Agricultural water management studies require accurate information on actual evapotranspiration. This information must have sufficient spatial detail to allow analysis on the farm or basin level (Sanchez et al., 2008). The methods used to estimate evapotranspiration are grouped into two main groups, which include direct methods and indirect or computational methods (Alizade and Kamali, 2007). Basics of the indirect methods are based on the relationship between meteorological parameters, which impedes the use of these data with a lack or impairment. On the other hand, this information is a point specific to meteorological stations, and their regional estimates are another problem of uncertainty of their own. To this end, the use of remote sensing technology can be a suitable approach to address these constraints. Real evapotranspiration can be estimated by satellite imagery that has short and long wavelengths and is estimated using surface energy equations (Chihda et al., 2010). Examples of such algorithms include SEBAL (Bastiaanssen et al., 1998 Bastiaanssen, 2000;), METRIC (Allen et al., 2007), SEBS (Su, 2002). Among the above mentioned algorithms, energy billing algorithms have been used (Bagheriharooni et al., 2013; Teixeira et al., 2009). Among the factors of superiority of the SEBAL algorithm, in comparison with other remote sensing algorithms, is a satellite imagery analysis algorithm based on physical principles and uses satellite simulation and requires minimum meteorological information from ground measurements or air models (Bastiaanssen et al., 2002).

    Keywords: Remote Sensing, Irrigation, Lysimeter, Landsat, Sentinel}
  • ابوالفضل لقب دوست آرانی، حیدر زارعی*، فریدون رادمنش، مهدی ضرغامی
    با توجه به اثرات احداث سدها در حوضه های پایین دست، لزوم بررسی وضعیت و اثرات آنها یکی از مسایل مهم می باشد. در این مطالعه با توجه به شرایط خشکسالی ها و برداشت های بیش از حد در حوضه بالادست سد درودزن (در شمال استان فارس و جنوب کشور ایران)، و لزوم بررسی اثرات سد ملاصدرا در بالادست منطقه، به بررسی وضعیت منابع و مصارف این منطقه پرداخته شد. اطلاعات ایستگاه های مختلف هواشناسی و هیدرومتری موجود در داخل و اطراف حوضه استفاده شد. با توجه به این اطلاعات دوره آماری 45 ساله (سال آبی 55-1354 تا 99-1398) مورد بررسی قرار گرفت. ایستگاه هیدرومتری چمریز (به عنوان ایستگاه مبنا) از سال 1388 به بعد متاثر از بهره برداری سد ملاصدرا است. لذا با استفاده از آمار ایستگاه چمریز و نسبت رواناب ناخالص، مقدار آبدهی متاثر از سد ملاصدرا در سال های 1388 تا 1399 در این ایستگاه محاسبه و جایگزین آمار آن گردید. سپس با استفاده از روش حذف روند، اقدام به برآورد آبدهی طبیعی ایستگاه چمریز و برداشت آب در بالادست آن ایستگاه گردید. آبدهی زیرحوضه های مختلف (11 زیرحوضه) با توجه به شرایط از روش رواناب ناخالص یا از روش های تجربی مثل جاستین و ایکار برآورد گردید. نتایج نشان داد که میزان آبدهی طبیعی متوسط سالانه ایستگاه چمریز برابر 62/33 مترمکعب در ثانیه برآورد گردید. میزان برداشت متوسط سالانه آب در بالادست ایستگاه 47/9 مترمکعب در ثانیه بدست آمد. میزان آبدهی طبیعی متوسط سالانه حوضه بالادست سد ملاصدرا و سد درودزن به ترتیب برابر 64/18 و 40/43 مترمکعب در ثانیه بدست آمد.
    کلید واژگان: آبدهی طبیعی, سد درودزن, روش حذف روند, روش جاستین, روش ایکار}
    Aboolfazl Laghabdoost Arani, Heydar Zarei *, Freidon Radmanesh, Mehdi Zarghami
    The construction of dams in downstream basins can have significant impacts on the environment and water resources. This study investigates the effects of the Mulla Sadra Dam in the upstream area of the Dorodzan Dam in southern Iran, where drought conditions and over-water withdrawal are prevalent. Data from various meteorological and hydrometry stations in and around the basin were analyzed for a 45-year period, and the discharge affected by Mulla Sadra Dam was calculated using the Chamriz hydrometry station as a reference. The natural discharge of Chamriz station was estimated using the Trend removal method, and water withdrawal upstream of the station was calculated. The discharge of 11 sub-basins was estimated using the gross runoff method or experimental methods such as Justin and Icar. Results show that the average annual natural discharge of Chamriz station was 33.62 m3/s, and the average annual water withdrawal upstream of the station was 9.47 m3/s. The average annual natural discharge of the upstream basin of Mulla Sadra Dam and Dorodzan Dam was 18.64 and 43.40 m3/s, respectively.
    Keywords: Natural discharge, Dorodzan Dam, Trend removal method, Justin method, Icar method}
  • کیوان بوالحسنی، حیدر زارعی*، ایوب تقی زاده

    استفاده از منابع آبی نیاز به تعیین اجزای چرخه هیدرولوژیکی دارد. به طوری که درک سیستم های طبیعی و قوانین فیزیکی که هر جزء چرخه هیدرولوژیکی را مدیریت می کنند، به منظور مدیریت منابع آب بسیار مهم و ضروری است. یکی از اجزای مهم چرخه هیدرولوژیکی، تبخیرو تعرق می باشد. اغلب روش هایی که تاکنون ارایه شده است از اندازه گیری های نقطه ای برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده می کنند، لذا فقط مناسب مناطق در مقیاس های بسیار کوچک بوده و به خاطر شرایط متغیر آب و هوایی، طبیعت پویا انتقال آب-گرما و تغییرات مکانی تبخیر و تعرق قابل تعمیم به حوضه های آبریز بزرگ نمی باشند. فناوری سنجش ازدور ماهواره ای و استفاده از روش های مبتنی بر سنجش ازدور از جمله روش های برآورد زمانی و مکانی تبخیر و تعرق واقعی در سطح حوضه های کوچک و وسیع می باشد. در این تحقیق مقدار تبخیروتعرق واقعی با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 سنجنده OLI/TIRS و مدل توازن انرژی سطح (SEBS) در حوضه آبریز بختگان - مهارلو در استان فارس مورد برآورد و ارزیابی قرار گرفته و با روش تجربی فایو پنمن مانتیث درسطح حوضه مورد مقایسه قرارگرفت. نتایج نشان داد که مقادیر تبخیر وتعرق به دست آمده از روش توازن انرژی در مقایسه با روش فایو پنمن مانتیث دارای مقدار میانگین تفاضل مطلق (MAD) برابر با 49/0و مقدار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر با 62/0 میلی متر در روز بوده و حاکی از عملکرد قابل قبول و منطقی مدل در برآورد تبخیرو تعرق دارد.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق واقعی, سنجش از دور, مدل توازن انرژی, لندست, بختگان-مهارلو}
    Keyvan Bolhasani, Heydar Zarei *, Ayoub Taghizadeh

    Using water resources require the determination of components of the hydrological cycle. Understanding of natural systems and physical laws that manage each component of the hydrological cycle is important for the water resources management. One of the crucial components of the hydrological cycle is evapotranspiration. Most methods that have been presented in this study use point measurements to estimate evapotranspiration. Due to dynamic and changing nature of regional evapotranspiration is not generalizable to the basin, the applied methods are only suitable for the local areas. Technology of satellite remote sensing and remote sensing-based methods can be used for the temporal and spatial estimation of actual evapotranspiration in the small and large basins. Remote sensing data derived from satellite imagery calculates the amount of actual evapotranspiration using surface energy balances model. In this study, actual evapotranspiration at the Bakhtegan-Maharloo basin were estimated and evaluated using Landsat 8 satellite images sensor OLI/TIRS and SEBS energy balance models. The values of evapotranspiration derived from energy balance model and FAO-Penman-Monteith method were compared.The results showed that the evapotranspiration values obtained from the energy balance model has a root mean square error (RMSE) and mean absolute difference (MAD) equal to 0.62 and 0.49 mm/d, respectively, indicating its acceptable performance to estimate the evapotranspiration

    Keywords: Actual Evapotranspiration, Remote Sensing, Energy balance model, Landsat, Bakhtegan-Maharloo Basin}
  • اباذر سلگی، حیدر زارعی*، صفر معروفی
    جداسازی جریان پایه یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی و مدیریت منابع آب می باشد. روش های مختلفی تاکنون برای جداسازی جریان پایه در رودخانه و چشمه های کارستی مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه از تبدیل موجک به عنوان یک ابزار جدید، برای جداسازی جریان پایه روزانه دو چشمه کارستی، گاماسیاب در شهرستان نهاوند و کهمان در شهرستان الشتر استفاده شده است. دوره آماری مورد استفاده برای چشمه گاماسیاب یک دوره 49 ساله (سال آبی 49-1348 تا 97-1396) و در چشمه کهمان یک دوره آماری 27 ساله (سال آبی 71-1370 تا 97-1396) بوده است. به منظور بررسی دقت ابزار از روش شیمی نگار با داده های کیفی نمونه برداری در سال آبی (97-1396) در دو چشمه صورت گرفته است. نتایج نشان داد که در چشمه گاماسیاب، تبدیل موجک با تابع موجک Db4 در سطح تجزیه 6، با ضریب تعیین تعدیل شده 96/0 و جذر میانگین مربعات خطای 651/0 (مترمکعب در ثانیه) نسبت به روش شیمی نگار دارای بهترین عملکرد می باشد. در چشمه کهمان، تبدیل موجک با تابع موجک Db2 در سطح تجزیه 5، با ضریب تعیین تعدیل شده 99/0 و جذر میانگین مربعات خطای 187/0 (مترمکعب در ثانیه)، دارای بهترین عملکرد بوده است. به طور کلی، نتایج نشان داد که تبدیل موجک دارای دقت بالایی در تفکیک جریان پایه در چشمه ها می باشد.
    کلید واژگان: آبدهی روزانه, تبدیل موجک, جداسازی جریان, جریان پایه, چشمه های کارستی}
    Abazar Solgi, Heydar Zarei *, Safar Marofi
    Baseflow separation is one of the important topics in hydrology and water resources management. Different methods have been used to baseflow separation in the river and karstic springs. In this study, the wavelet transform was used as a new tool to baseflow separation in Gamasiyab spring in Nahavand County and Kahman spring in Aleshter County. In this study the data of the 49 years period for the Gamasiyab spring and data of the 27 years period for the Kahman spring were used. For evaluation of this tool, the Hydrochemical method was used by sampling quality data in water year of 2017-2018 for the two springs. The results showed that, in Gamasiyab spring, wavelet function Db4 at level 6 has the best performance. This best performance has the adjusted R2 of 0.96, and RMSE of 0.651 (m3/s). The best performance in Kahman spring related to wavelet function Db2 at level 5, that has adjusted R2 of 0.99, and RMSE of 0.187 (m3/s). Generally, the Wavelet Transform has high accuracy in baseflow separation.
    Keywords: Daily discharge, wavelet transform, Flow Separation, Baseflow, Karstic springs}
  • محمدحسین زیبایی*، علی محمد آخوندعلی، فریدون رادمنش، حیدر زارعی
    ایران با کمبود شدید آب روبرو است. معمولا مدرن سازی سیستم های آبیاری و بهبود راندمان آبیاری به منزله ی فرصتی برای صرفه جویی قابل توجه آب در بخش کشاورزی در نظر گرفته می شود. به همین دلیل، دولت ایران قویا از مدرنیزه کردن سیستم های آبیاری پشتیبانی می کند و اقدامات آب- اندوز زیادی با هدف بهبود بهره وری آب و کاهش مصرف آب انجام داده است. در این راستا، پیشرفتهایی نیز صورت گرفته است. اما کل آب مصرفی کشاورزی آن گونه که انتظار می رفته، کاهش نیافته است. بنابراین، مصرف آب کشاورزی در ایران ممکن است که پدیده اثر بازگشتی را تجربه کرده باشد. فرضیه اثر بازگشتی به عنوان پیامدی از سرمایه گذاری آب - اندوز از معمای جونز در اقتصاد انرژی گرفته شده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی مقدار اثر بازگشتی آب (WRE) در سطح مزرعه در حوضه آبریز بختگان با استفاده از مدل تخصیص زمین اصلاح شده و رویکرد مقایسه مستقیم بود. نتایج نشان داد که مقدار WRE در حوضه آبریز بختگان می تواند بین 1/10% تا 3/109% نوسان داشته باشد.
    کلید واژگان: مدرنیزه کردن آبیاری, اثر بازگشتی آب, بهره وری آب, حفاظت از آب, ایران}
    Mohammadhossein Zibaei *, Ali Mohammad Akhund Ali, Feridon Radmanesh, Heydar Zarei
    Iran is facing severe water shortage.Modernization of irrigation systems and improving the efficiency of water use is typically presented as an opportunity for large water saving in the agricultural sector. For this reason, the Iranian government strongly supports the modernization of irrigation systems and has implemented many water-saving irrigation measures with the objective of improving water productivity and reducing agricultural water use. In this regard, some progress has been made. But total agricultural water use did not decline as expected. Thus, agricultural water use in Iran may experience a rebound effect. The hypothesis of a rebound effect as a consequence of water saving investments is taken from the Jevons paradox in energy economics. The objective of this study was to evaluate the magnitude of the water rebound effect (WRE) at farm level in Bakhtegan basin using corrected land allocation model and direct comparison approach. The results indicated that the magnitude of the agricultural WRE in Bakhtegan basin can fluctuate between 10.1% and 109.38%.
    Keywords: Irrigation modernization, Rebound effect, Water productivity, Water conservation, Iran}
  • مریم قربانی، ملیحه مزین*، حیدر زارعی
    سابقه و هدف

    پایش و ارزیابی خشکسالی هیدرولوژیک به دلیل وقوع مکرر آن در حوزه های مختلف آبریز در ایران و به منظور پیشگیری و مدیریت بحران ناشی از آن به یک ضرورت بدل شده است. در اغلب مطالعات انجام گرفته از شاخص های خشکسالی به منظور بررسی آن استفاده شده است. شاخص های خشکسالی مانند شاخص خشکسالی رودخانه ای (SDI)، با استفاده از محاسبات آماری بر داده های جریان رودخانه در نهایت منجر به یک عدد می گردد که توانایی بررسی و تحلیل کامل خشکسالی در منطقه مورد مطالعه را ندارد. جریان کم آبی یا جریان های حداقل رودخانه ای (Low Flow) از مهمترین شاخص های خشکسالی هستند که با استفاده از معیارهای مختلف آن می توان به شناخت جامعی از وضعیت خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه دست پیدا کرد. در اغلب مطالعات انجام شده از ویژگی های کمبود یا تحلیل فراوانی جریان کم آبی استفاده شده است. استفاده از شاخص های مختلف جریان کم آبی به منظور شناخت جنبه های مختلف خشکسالی و مدیریت آن در رودخانه ها ضروری به نظر می رسد. لذا هدف این تحقیق مطالعه و تحلیل جامع خشکسالی هیدرولوژیک رودخانه ارمند با استفاده از تمامی شاخص های جریان کم آبی شامل شاخص های منحنی تداوم جریان، ویژگی های کمبود، تحلیل فراوانی جریان کم آبی و شاخص جریان پایه می باشد که با استفاده از آنها می توان مشخصاتی همچون دوره های خشک و تر، مقدار جریان در زمان خشکسالی، آستانه خشکسالی، طول مدت خشکسالی، حجم و شدت کمبود جریان و فراوانی وقوع جریان های کم را تعیین نمود. همچنین در این مطالعه مقدار جریان زیست محیطی رودخانه محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفت.

    مواد و روش ‏ها

    حوزه آبریز رودخانه ارمند با مساحت 9961 کیلومتر مربع واقع در استان چهارمحال وبختیاری به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و از آمار روزانه جریان مربوط به ایستگاه آبسنجی ارمند از سال 1336 تا 1392 استفاده گردید. ابتدا با ترسیم منحنی تداوم جریان، سه شاخص کم آبی Q70،Q90 وQ95 همچنین، وضعیت رودخانه شامل دوره های ترسالی، نرمال و خشکسالی تعیین گردید. سپس، حداقل جریان زیست محیطی رودخانه بر اساس دو شاخص Q75 و Q90 همچنین خصوصیات کمبود با استفاده از حد آستانه Q70 محاسبه شد. به منظور برآورد دوره بازگشت سری کم آبی (AM7)، تابع توزیع گامای دو پارامتری مناسب تشخیص داده شد. در نهایت شاخص جریان پایه با روش فیلتر دیجیتال بازگشتی در مقیاس های زمانی مختلف محاسبه گردید.

    یافته ها

    بر اساس نتایج، رودخانه ارمند طی 28، 22 و 14 سال (از 57 سال دوره آماری) به ترتیب دارای جریان کمتر از Q70،Q90 وQ95 (m3/s45، 32 و 27) می باشد. با توجه به شیب ملایم منحنی تداوم جریان حوزه، همچنین مقدار بالای شاخص BFI (0/95) مشخص شد که آبهای زیرزمینی مشارکت بالایی در جریان رودخانه دارند. دوره خشک در این رودخانه از زمانی آغاز می شود که جریان به کمتر از 45 متر مکعب بر ثانیه (آستانه Q70) برسد. نتایج نشان داد که حجم و شدت کمبود طی 50 سال اخیر افزایش یافته است. بر اساس تحلیل فراوانی جریان کم، در دوره بازگشت های 2، 5، 10، 20، 50 و 100 سال، جریان کم آبی به ترتیب برابر با 34/26، 26/8، 23، 21، 1/19 و 17 متر مکعب بر ثانیه می باشد. مقایسه مقادیر مذکور با حداقل جریان زیست محیطی نشان داد که جریان رودخانه به طور متوسط هر دو سال یکبار از حداقل جریان زیست محیطی خود کمتر می شود.

    نتیجه گیری

    علیرغم وجود جریان پایدار در رودخانه ارمند (به دلیل رژیم برفی-بارانی منطقه، توانایی بالای حوضه در ذخیره آب و تخلیه آن در فصل خشک) دوره های خشک با شدت های متفاوت طی 57 سال گذشته بوقوع پیوسته است. همچنین شدت خشکسالی با توجه به افزایش حجم کمبود جریان طی سال های اخیر، افزایش یافته است و در صورت ادامه این روند، در آینده شدت و فراوانی وقوع خشکسالی بیشتر و جریان کلی رودخانه کاهش خواهد یافت.

    کلید واژگان: جریان کم آبی, منحنی تداوم جریان, حداقل جریان زیست محیطی, خصوصیات کمبود, رودخانه ارمند}
    Maryam Ghorbani, Maleeha Mozayyan *, Heydar Zarei
    Background and objectives

    Monitoring and evaluation of hydrological drought has become a necessity due to its frequent occurrence in various basins of Iran, and in order to prevent and manage the resulting crisis. In most studies, drought indices have been used to investigate it. Drought indices like Streamflow Drought Index, using statistical calculations on river flow data, ultimately leads to a number that does not have the ability to completely investigate and analyze drought in the studied area. Low flow or minimum river flow is one of the most important drought indices that using different criteria can get a comprehensive understanding of the hydrological drought situation in the region. In most studies, deficit characteristics or low flow frequency analysis have been used. Using different low flow indices is necessary to recognize different aspects of drought and its management. Therefore, the aim of this research was to study hydrological drought of Armand river using all of the low flow indices including flow duration curve, deficit characteristics, low flow frequency analysis and base flow index, which can be used to determine characteristics such as dry and wet periods, amount of flow during drought, drought threshold, duration of drought, volume and intensity deficit and frequency of low flows. Also, in this study, the environmental flow of river was calculated and analyzed.

    Materials and methods

    The Armand River basin with 9961 Km2 area located in Chaharmahal and Bakhtiari province was selected as the study area and the daily flow statistics of the Armand hydrometric station were used from 1957 to 2013. First, by plotting the flow duration curve, three low flow indices Q70, Q90 and Q95 also, the river status including wet, normal and drought periods was determined. Then, the minimum environmental flow was calculated based on the two indices Q75 and Q90, and the deficit characteristics using the threshold level Q70. In order to estimate the return period of low flow series (AM7), a suitable two-parameter gamma distribution function was considered appropriate. Finally, the base flow index was calculated using recursive digital filter method in different time scales.

    Results

    Based on the results, the Armand River in 28, 22 and 14 years (from 57 years of statistical period) has a flow of less than Q70, Q90 and Q95, respectively (45, 32 and 27 m3/s). Due to the gentle slope of the flow duration curve of basin, also the high value of the BFI index (0.95), it was concluded that groundwater had a high participation in the river flow. The dry period in this river begins when the flow reaches less than 45 m3/s (the threshold level Q70). The results showed that the deficit volume and intensity increased over the past 50 years. Based on the frequency analysis of low flow, in the return periods of 2, 5, 10, 20, 50 and 100 years, the low flow was 34.26, 26.8, 23.1, 21.1, 19.1 and 17 m3/s. Comparison of these values with the minimum environmental flow showed that the river flow becomes less than its minimum environmental flow on average every two years.

    Conclusion

    Despite the sustained flow in the Armand River (due to the snow-rainy regime of the region, the ability of the basin to save water and drain it during the dry season), the dry periods with different intensities occurred over the past 57 years. Also, the severity of drought has increased due to the increase in the volume deficit of the river in recent years, and if this continues in the future, the severity and frequency of the drought occurrence will increase and the overall flow of the river will decrease.

    Keywords: Low flow, Flow duration curve, Minimum environmental flow, Deficit characteristics, Armand River}
  • صابر علی دادی، اباذر سلگی، مهرنوش شهنی، حیدر زارعی*
    پیش بینی جریان رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی تامین کننده آب بشر، همواره یکی از موضوعات مهم مورد بحث در هیدرولوژی و منابع آب بوده است. بدین جهت، مدل های مختلفی برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه ها مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، به ارزیابی دو مدل ژنتیکی به نام های برنامه ریزی ژنتیک و برنامه ریزی بیان ژن پرداخته شده است. برای این منظور، با استفاده از داده های روزانه جریان، دما، بارش و تبخیر در ایستگاه تله زنگ اقدام به مدل سازی جریان رودخانه دز شده است. نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب تبیین 0/86 و جذر میانگین مربعات خطای 0/0030(مترمکعب در ثانیه) نسبت به مدل برنامه ریزی ژنتیک با ضریب تبیین 0/85 و جذر میانگین مربعات خطای 0/0037(مترمکعب در ثانیه) دارای عملکرد بهتری می باشد. علاوه بر این، سرعت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به مدل برنامه ریزی ژنتیک بیشتر بوده و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج می باشد. با افزایش تعداد داده های ورودی مدل برنامه ریزی ژنتیک کند شده و گاهی قادر به ارائه نتایج نمی باشد درحالی که مدل برنامه ریزی بیان ژن این قابلیت را دارد که با تعداد ورودی ها و داده های بیشتر، نیز عمل مدل سازی را انجام دهد. به طورکلی نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه قابلیت خوبی دارد.
    کلید واژگان: مدل GEP, مدل GP, مدل سازی جریان رودخانه, رودخانه دز}
    Abazar Solgi, Heydar Zarei *, Mehrnoush Shehni, Saber Alidadi
    Predicting rivers flow, as one of the main resources of water for human beings, has always been one of the important issues discussed in hydrology and water resources. So, different models have been used for modeling and predicting rivers flow.
     In this study, two genetic models, Gene Expression Programming (GEP) and genetic programming (GP) were evaluated. Flow, temperature, precipitation, and evaporation data were used to model the daily flow in Tale Zang station. The results showed that GEP model, with R2=0.86 and RMSE=0.0030 m3/s, had the better performance than GP model, with R2=0.85 and RMSE=0.0037 m3/s. Moreover, the speed of GEP was more than GP and had ability to present results in a short time. By increasing the number of data, the speed of GP decreased and sometimes it couldn’t present results, while GEP had the ability to work with more data and model the river flow.
    Keywords: Generally, the results showed that GEP model had good ability for modeling, predicting rivers flow}
  • امیر پورحقی، اباذر سلگی *، حیدر زارعی، مهرنوش شهنی دارابی
    بی شک اولین قدم برای مدیریت منابع آب پیش بینی و برآورد جریان رودخانه ها است. در این مطالعه به منظور پیش بینی سری زمانی جریان روزانه و ماهانه ایستگاه های کاکارضا و سراب صیدعلی، مدل های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی استفاده شده است. به منظور بهبود نتایج شبیه سازی از آنالیز موجک به عنوان مدل ترکیبی استفاده شد. برای این هدف، سری زمانی جریان و بارش به مدت 12 سال (1392-1380) به وسیله تبدیل موجک به زیر سری های فرکانسی تجزیه شد، سپس این زیرسری ها به عنوان داده های ورودی به مدل های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی وارد شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی با میزان خطای کمتر و ضریب همبستگی بیشتر نسبت به روش شبکه عصبی مصنوعی از دقت بالاتری برخوردار است و اعمال تبدیل موجک روی داده های اصلی جریان و بارش باعث بهبود چشمگیر نتایج پیش بینی شد.
    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی, تبدیل موجک, بارش-رواناب}
    Amir Pourhaghi, Abazar Solgi*, Heydar Zarei, Mehrnoush Shehni darabi
    Without a doubt, the first step to manage water resources is accurately predicting of river flow. In This study, to predict time series of daily and monthly of kakareza and sarab seyed ali stations, artificial neural network and Adaptive neuro-fuzzy inference system models is used. the daily and Monthly rainfall and runoff time series of Sarab seyedali and kakareza basins were decomposed into sub-signals in various resolution levels using wavelet analysis and then these sub-signals entered to the ANN and ANFIS models to reconstruct the main forecasted time series. The model results show the high merit of Db-4 wavelet in comparison with the Haar wavelet. Too, results showed that WANFIS model produced better forecasts than either the ANN, WANN, ANFIS models.
    Keywords: ANN, ANFIS, Wavelet Transform, Rainfall-Runoff}
  • سعید اکبری فرد، حیدر زارعی*، ابراهیم زلقی
    امواج ناشی از باد به دلیل انرژی و تاثیر زیاد بر فعالیت‏های دریایی، اهمیت زیادی دارند. با توجه به اثرگذاری امواج دریا بر فعالیت‏های دریایی، تاثیر عوامل مختلف بر این متغیر در منطقه‏ چابهار بررسی شد. در این پژوهش از روش الگوریتم جست وجوی گرگ (WSA) برای پیش‏بینی ارتفاع موج در دو بازه زمانی ساعتی و روزانه، استفاده ‏شده است. به این منظور از اطلاعات ارتفاع امواج طی سال‏های آماری 1386 تا 1390، برای پیش‏بینی روزانه و آمار ماه های بهمن و اسفند 1385 برای پیش‏بینی ساعتی استفاده شد. نتایج به دست آمده از الگوریتم WSA با نتایج الگوریتم‏های ژنتیک (GA) و جست وجوی هارمونی (HS) مقایسه شد. نتایج نشان داد الگوریتم جست وجوی گرگ در هر دو بازه ساعتی و روزانه عملکرد بهتری داشته است، به‏طوری ‏که ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، شاخص توافق ویلموت (d) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) به‏ترتیب برابر 9497/0، 0704/0، 987/0 و 0483/0 برای پیش‏بینی ساعتی و 8558/0، 1742/0، 9599/0 و 1138/0 برای بازه روزانه به دست آمد. مقایسه نتایج به‏دست‏آمده، بیان کننده عملکرد مناسب الگوریتم جست وجوی گرگ در پیش‏بینی ارتفاع موج برای این منطقه بوده است.
    کلید واژگان: ارتفاع موج دریا, الگوریتم جست وجوی گرگ, پیش بینی, چابهار}
    Saeid Akbarifard, Heydar Zarei *, Ebrahim Zalaghi
    The waves is important, because of it’s energy and high impact in maritime activities. Considering the effect of wave on marine activities in Chabahar, different factors influencing the wave height were considered in the present study. In this paper, the Wolf Search Algorithm (WSA) was used to predicting wave height in two categories, daily and hourly. For this purpose, the daily data of the year 2007-2011 and hourly data consisting of two month data of the year 2006 were employed. The results of the WSA were compared with Genetic Algorithm (GA) and Harmony Search Algorithm (HS). The WSA had a better performance for both hourly and daily data. So that R2, RMSE, d And MAE predict 0.9497, 0.0704, 0.987 and 0.0483 for hourly prediction and 0.8558, 0.1742, 0.9599 and 0.1138 for daily prediction respectively. The results show the high ability of evolutionary algorithms in wave height prediction in this Region.
    Keywords: Sea Wave height, prediction, Wolf Search Algorithm, Chabahar}
  • مهرناز آصفی، فریدون رادمنش، حیدر زارعی
    با توجه به نیاز روز افزون جوامع بشری به منابع آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک، حفاظت و جلوگیری از آلودگی این منابع امری ضروری می باشد. ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی نقش حیاتی در حفاظت و بهره برداری از این منابع دارد. یکی از متداول ترین مدل های ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی، مدل دراستیک است. سلیقه ای بودن نرخ بندی پارامترهای به کار رفته در این مدل، مشکل اصلی آن به شمار می رود. در مطالعه حاضر، وزن دهی پارامترهای مدل دراستیک با روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) اصلاح گردید. جهت تعیین مدل بهینه، ضریب همبستگی بین شاخص آسیب پذیری و غلظت نیترات آب زیرزمینی با استفاده از روش تحلیل رگرسیون خطی ساده محاسبه گردید. نتایج این تحلیل نشان داد که مدل دراستیک بهینه نسبت به مدل دراستیک نرمال از همبستگی بهتری با غلظت نیترات برخوردار می باشد. همچنین برای ارزیابی خطرپذیری آبخوان به آلودگی، پارامتر کاربری اراضی به پارامترهای قبلی افزوده و بدین ترتیب نقشه آسیب پذیری ویژه آبخوان تهیه گردید. نتایج حاصل نشان داد که حدود 65 درصد از آبخوان دشت اندیمشک از خطرپذیری آلودگی خیلی کم و 35 درصد مابقی، دارای خطرپذیری آلودگی کم می باشد.
    کلید واژگان: آسیب پذیری, دراستیک, دشت اندیمشک, تحلیل سلسله مراتبی}
    Mehrnaz Asefi, Fereydon Radmanesh, Heydar Zarei
    Due to the increasing needs of human societies to groundwater supplies, the resource conservation and pollution prevention is necessary, especially in arid regions. Vulnerability assessment of groundwater can play a vital role in the protection of these resources. The main problem of DRASTIC model as the most widely used models for groundwater vulnerability assessment is the weighting. In this study, the weighting was modified using Analytical Hierarchy Process (AHP). To determine the optimal model, the correlation between the vulnerability index and the groundwater nitrate concentrations were determined using Simple Linear Regression Analysis (SLRA). The results showed that the optimal DRASTIC model has a better correlation rather than normal DRASTIC model. Also, to assess the risk of aquifer pollution, land use parameter added to the parameters and specific vulnerability aquifer map were prepared. The results showed that about 65 and 35 percent of Andimeshk aquifer contamination risk are very low and low, respectively.
    Keywords: Vulnerability, DRASTIC, Andimeshk plain, Analytical Hierarchy Process}
  • حیدر زارعی، معصومه فراستی، هادی معاضد

    خشکسالی از پدیده های طبیعی است که رخداد آن در طبیعت از قانونمندی خاص خود پیروی می کند، ولی تشدید ، فراوانی، وقوع و تکرار آن به فعالیت انسان ها در طبیعت بستگی دارد. از مهمترین اثرات خشکسالی می توان به تخریب کیفیت آب، تخریب پوشش گیاهی، فرسایش خاک و بیابان زایی اشاره کرد. در این مقاله جهت بررسی تاثیر خشکسالی های اخیر بر کیفیت آب زیر زمینی، از نتایج آنالیز هیدروشیمیایی نمونه های آب برداشت شده از چاه های موجود در سه دشت  ایذه- پیون، دزفول- اندیمشک و گتوند- عقیلی واقع در استان خوزستان در دو سال آبی 86-85 (با بارندگی مناسب) و 87-86 (با کاهش چشمگیری در میزان بارش) استفاده شد. پارامترهای مورد بررسی شامل غلظت یون های کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، بی کربنات، سولفات، کلر، هدایت الکتریکی، مواد جامد محلول و pH می باشد. جهت بررسی اینکه خشکسالی مذکور سبب ایجاد تغییر در فرایندهای واقعی تاثیر گذار بر شیمی آب زیرزمینی در دشتهای مورد بحث شده است یا خیر از آزمون ناپارامتری من-ویتنی و تحلیل عاملی استفاده شد. نتایج نشان داد هرچند خشکسالی سال 87-86 تاثیر چشمگیری بر کیفیت آب زیرزمینی در دشت های مورد بحث نداشته است ولی در صورت ادامه خشکسالی، احتمال تاثیرپذیری کیفیت آب زیرزمینی زیاد می باشد.

    کلید واژگان: خشکسالی, کیفیت, آب زیرزمینی, تحلیل عاملی, آزمون من - ویتنی}
    Heydar Zarei, Masoumeh Ferasati, Hadi Moazed

    Drought is a natural phenomenon that occurrence of which has its own laws but the intensification, frequency, occurrence and its repetition depend on the human activities in nature. Destroying water quality, destroying plant cover and soil erosion are the main effects of Drought. In this research in order to investigate the effect of the recent draughts on the groundwater quality, water samples taken from the wells in 3 plains (Ize-peun, Dezful-Andimeshk and Gotvand-Aghili) in Khuzestan province, in two hydrologic years; 2006 (With adequate rainfall) and 2007 (With a significant reduction in rainfall).The parameters under investigation include Ca, Mg, Na, K, HCO3, SO4, EC, TDS and pH. To investigate that if the drought the change in the processes affecting groundwater quality in the plains or not, a non-parametric test Mann–Whitney and Factor Analysis were used. Results showed that although drought year of 2007 didn’t have a significant effect on the groundwater quality of plains, but if the drought continues, water quality may change.

    Keywords: drought, Ground water quality, factor analysis, Mann-Whitney test}
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