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 نویسنده:

seyed arman hashemi monfared

  • رضوان سلاجقه، سعید رضا خداشناس، سید آرمان هاشمی منفرد، کاظم اسماعیلی*، فرشته مدرسی
    از مهمترین منابع حیات انسانی که در معرض خطر آلودگی‏های انسان ساز است منابع آبی همچون آب های زیرزمینی و به‏خصوص رودخانه ها هستند. رودخانه بزرگ کشف رود در شمال شرق ایران، رودخانه ای فصلی است که امروزه با چالش های زیادی مواجه می باشد. در حال حاضر در محدوده ای از این رودخانه تاریخی (پرکندآباد تا خروجی حوضه) فاضلاب شامل انواع فاضلاب های صنعتی، شهری، کشاورزی و حتی دامی جاری است و آن را به آبراهه ای برای انتقال فاضلاب تبدیل کرده است. در این پژوهش، با رویکرد بررسی پژوهش‏ها و مطالعات انجام شده در زمینه مسائل و مشکلات این رودخانه همچون آلودگی، تغییر اقلیم و اثرات آن و نیز کاهش رواناب و خشکسالی به بیان بحران گریبان‏گیر کشف رود و سپس به بررسی راه کارهای برون رفت از شرایط موجود پرداخته شده است. در فرآیند این تحقیق برای بررسی مشکلات کشف رود از پژوهش های پیشین، بازدید منطقه و گفتگو با اهالی محل و نیز در جهت راستی آزمایی موارد فوق از نظر کارشناسان آب منطقه ای به‏عنوان متولی این آبراهه استفاده شده است. بررسی ها نشان داد راجع به مسئله آلودگی کشف رود پژوهش های محدودی صورت گرفته است و ضرورت مطالعه ای جامع که به صورت علمی در آن به ارائه راهکارهای مناسب حل مشکل آلودگی رودخانه بپردازد آشکار است. در نهایت با تحلیل راه حل های ارائه شده در مطالعات پیشین و جمع‏بندی نکات مثبت و منفی در پیشنهادهای ارائه شده، با ارائه 13 راهکار کاربردی سعی شد بهترین راه حل ها برای رفع مشکل این رودخانه مهم ارائه شود.
    کلید واژگان: کشف رود, فاضلاب, آلودگی رودخانه, تغییر اقلیم, خشکسالی
    Rezvan Salajegheh, Saeed Reza Khodshenas, Seyed Arman Hashemi Monfared, Kazem Esmaili *, Fereshteh Modaresi
    Critical to human survival, water resources, including groundwater and particularly rivers, are under threat from anthropogenic pollution. The major Kashafrud River, located in northeastern Iran, is a seasonal watercourse currently encountering numerous challenges. At present, a stretch of this historic river (Parkandabad to the basin's exit) carries wastewater, comprising industrial, urban, agricultural, and even livestock effluents, transforming it into a conduit for sewage. This study reviews existing research on the challenges faced by the Kashafrud River, including pollution, climate change, and its impacts, as well as reduced runoff and drought. It outlines the crisis afflicting the river and then explores solutions to mitigate the current conditions. This research process involved reviewing previous studies on the challenges of Kashafrud, conducting field visits, engaging in discussions with local residents, and validating these findings through consultation with regional water experts responsible for overseeing this water course. Research indicates that there has been a limited focus on the pollution issue in Kashafrud, underscoring the evident necessity for comprehensive scientific inquiry aimed at presenting suitable solutions to tackle river contamination. In conclusion, through analyzing solutions proposed in previous studies and summarizing their strengths and weaknesses, 13 practical solutions were presented to provide the most effective strategies for addressing the challenges of this significant river.
    Keywords: Kashafrud, Sewage, River Pollution, Climate Change, Drought
  • سیاوش سپاهیان*، سید آرمان هاشمی منفرد، عباسعلی قادری
    آب های زیرزمینی یکی از کلیدی ترین منابع آب در سطح کره خاکی هستند که در بخش کشاورزی، صنعت و شرب دارای اهمیت بوده و ضامن حیات برای نسل آینده به شمار می آیند. در این تحقیق از 227 سری داده مربوط پارامترهای هواشناسی و آب زیرزمینی دشت سراوان در استان سیستان و بلوچستان جهت پیش بینی و برآورد سطح ایستابی آب زیرزمینی با استفاده مدل های هوشمند یادگیری ماشین استفاده شد. از این تعداد سری داده، 159 سری برای استفاده در بخش آموزش مدل ها و 68 سری برای آزمون مدل ها در سناریوهای طراحی شده تخصیص یافت. عملکرد مدل های جنگل تصادفی و M5P در برآورد متوسط سطح ایستابی دشت سراوان مورد ارزیابی قرار گرفت. عملکرد مدل ها با استفاده از شاخص های آماری ضریب همبستگی (R)، خطای مجذور میانگین مربعات (RMSE) و خطای بایاس میانگین (MBE) مقایسه شد. نتایج به دست آمده نشان داد هر دو مدل بکاررفته از توانایی خوبی در مدل سازی سطح ایستابی برخوردارند، اما مدل M5P با ضریب همبستگی بالاتر خطاهای کمتری نسبت به مدل جنگل تصادفی دارد. سناریوی چهارم مدل M5P با مقادیر ضریب همبستگی، MBE و RMSE به ترتیب 961/0، 0001/0- و 727/0 در بخش آموزش و 871/0، صفر و 265/0 در بخش آزمون به عنوان بهترین مدل در بین سناریوهای دو مدل انتخاب شد. پیشنهاد می شود سطح ایستابی دشت سراوان با سایر روش های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین نیز ارزیابی و با مطالعه حاضر مقایسه شود.
    کلید واژگان: آبخوان, تراز آب زیرزمینی, درخت تصمیم, جنگل تصادفی, مدیریت منابع آب
    Siavash Sepahian *, Seyed Arman Hashemi Monfared, Abas Ali Qaderi
    Groundwater is one of the key sources of water on the surface of the earth, which is important in agriculture, industry and drinking, and is considered as the guarantor of life for the future generation. In this research, 227 data series related to meteorological and groundwater parameters of Saravan plain in Sistan and Baluchistan province were used to predict and estimate the groundwater level using intelligent machine learning models. Out of this number of data series, 159 series were allocated for use in model training and 68 series for model testing in designed scenarios. The performance of random forest and M5P models was evaluated in estimating the monthly mean groundwater level of Saravan Plain. The performance of the models was compared using statistical indices of correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE) and mean bias error (MBE). The obtained results showed that both used models have a good ability to groundwater level modeling, but the M5P model with a higher correlation coefficient has fewer errors than the random forest model. The fourth scenario of the M5P model is selected as the best model among the scenarios of two models with correlation coefficient, MBE and RMSE values of 0.961, -0.0001 and 0.727 in the training section and 0.871, zero and 0.265 in the test section, respectively. It is suggested that the groundwater level of Saravan Plain be evaluated with other methods of artificial intelligence and machine learning, and compared with the present study.
    Keywords: aquifer, groundwater level, decision tree, Random forest, Water Resources Management
  • تهمینه ژیان، سید آرمان هاشمی منفرد*، محسن راشکی، غلامرضا عزیزیان
    نظریه تصمیم در محیط خاکستری کاربردهای گسترده ای در همه زمینه های دانش پیدا کرده است. هدف از تصمیم گیری خاکستری، ایجاد یک مدل پیش بینی پیشرفته از یک سیستم بر اساس داده های به دست آمده از حسگرهای متعدد یا کارشناسان مستقل است. روش های بهینه سازی چند معیاره و حل سازشی، تاپسیس خاکستری، تصمیم گیری چند شاخه خاکستری، روش ارزیابی براساس فاصله از میانگین و روش ارزیابی تناسب جامع از جمله مهمترین روش ها در نظریه تصمیم در محیط خاکستری هستند. یکی از مهمترین موضوعات، قبل از طراحی و اجرای هر تصفیه خانه فاضلاب، انتخاب بهترین فرآیند تصفیه است. در این مقاله ابتدا از طریق تهیه پرسشنامه و با نظر سنجی از کارشناسان متخصص، داده ها جمع آوری شد و سپس به منظور انتخاب بهترین سیستم تصفیه فاضلاب از روش ارزیابی براساس فاصله از میانگین داده (G-EDAS) و روش ارزیابی تناسب جامع (G-COPRAS) استفاده شده است. باتوجه به سه معیار فنی، اقتصادی و زیست محیطی - اجتماعی و زیرمعیارهای آن، نتایج نشان می دهد که در هر دو روش سیستم لجن فعال متعارف طبق نظر کارشناسان به عنوان بهترین سیستم تصفیه فاضلاب انتخاب شد. همچنین برای تعیین مهمترین زیرمعیار از تکنیک سلسله مراتبی خاکستری (G-AHP) استفاده شد که براساس آن مقاومت در برابر شوک های هیدرولیکی دارای بیشترین اهمیت بوده است.
    کلید واژگان: تصمیم گیری, روش های سازشی خاکستری, روش سلسله مراتبی خاکستری, محیط خاکستری
    Tahmineh Zhian, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Mohsen Rashki, Gholamreza Azizyan
    Decision theory in the gray environment has found wide application in all areas of knowledge. The goal of gray decision-making is to build an advanced predictive model of a system based on data obtained from multiple sensors or independent experts. Multi-criteria optimization methods, trade-off solutions, gray TOPSIS, multi-branch gray decision-making, distance-from-mean evaluation methods, and comprehensive fitness evaluation methods are among the most important techniques in decision theory in a gray environment. One of the most important considerations when planning and implementing a wastewater treatment plant is selecting the best treatment process. This article first collected data by preparing a questionnaire and interviewing subject-matter experts, and then used the evaluation method based on distance from average (G-EDAS) and comprehensive suitability evaluation method (G-COPRAS) to select the best wastewater treatment system. Based on the three criteria “technical”, "economic,” and “environmental-social” and their sub-criteria, the results indicate that, according to experts, the conventional activated sludge system was selected as the best wastewater treatment system in both processes. In addition, the gray hierarchy technique (G-AHP) was used to determine the most important sub-criteria. Based on this technology, resistance to hydraulic shocks has emerged as the most important sub-criterion.
    Keywords: Decision making, Gray Methods, Gray Hierarchy Technique, Gray Environment
  • علیرضا قائمی، سید آرمان هاشمی منفرد*، عبدالحمید بحرپیما، پیمان محمودی، محمد ذونعمت کرمانی
    هدف این مطالعه، ارزیابی تغییرات ویژگی های خشکسالی شامل شدت، مدت و طول دوره خشک 39 ایستگاه ایران با رژیم بارشی متفاوت در سه دوره افق نزدیک، میانه و دور تحت اثر تغییر اقلیم میباشد. براین اساس، از میانگین شش مدل آب و هوای منطقه ای جنوب آسیا (CORDEX-SA) برای دوره پایه و دوره های آینده با در نظر گرفتن دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 استفاده شد. در ابتدا، بدلیل عملکرد ضعیف میانگین RCM ها در شبیه سازی بارش در دوره پایه، از یک روش تصحیح اریبی (BC) بنام تصحیح اریبی مبتنی بر رتبه بندی چندکی (QRBC) استفاده گردید. سپس با استفاده از تیوری گردش ها و شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، ویژگی های خشکسالی ایران در مقیاس سالانه استخراج شدند. ارزیابی سناریوهای خشکسالی آینده در مقیاس سالانه شرایط متفاوتی برای نواحی مختلف ایران در سه افق مذکور را نشان داد و میتوان گفت که بطور میانگین ایران با افزایش تغییرات در شدت خکشسالی ها مواجه خواهد شد و بیشترین تغییرات در شدت خشکسالی (83/3 درصد در مقایسه با دوره تاریخی) مطابق سناریوی RCP8.5 در افق دور اتفاق خواهد افتاد. درحالیکه کمترین میزان تغییرات در افزایش شدت خشکسالی مطابق سناریوی RCP4.5 در افق میانه (67/0 درصد در مقایسه با دوره تاریخی) رخ خواهد داد که با کاهش تغییرات در طول دوره خشکسالی (04/2 درصد در مقایسه با دوره تاریخی) همراه خواهد بود.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم, مدل های ریزمقیاس نمایی, خشکسالی, شاخص بارش استاندارد شده, تئوری گردش ها
    علیرضا Ghaemi, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Abdolhamid Bahrpeyma, Peyman Mahmoudi, Mohammad Zounemat-Kermani
    This study aims to assess the change of drought characteristics (severity, duration, and frequency) under the effect of climate change. To attain this objective, two groups of observational and simulated data were applied. The observational data was related to the monthly precipitation data of 39 synoptic stations in Iran for 30 years (1975-2005) and the simulated monthly precipitation data are also related to the coordinated regional climate downscaling experiments-South Asia (CORDEX-WS) was under two scenarios RCP4.5 and RCP8.5. Due to the poor performance of average RCMs in simulating precipitation in the historical period, one of the bias correction (BC) methods called bias correction based on quantile ranking (QRBC) was used. Then, using the standardized precipitation index (SPI) and Theory of Runs (TOR), the severity, duration, and frequency of droughts in Iran were extracted on annual time scale. The evaluation of the annual drought projection indicated various conditions for different regions of Iran during near-future, middle-future and far-future. Moreover, it can be said that Iran will face increased changes in the severity of droughts as according to the RCP8.5 scenario, the most changes in the severity of droughts (3.83% compared to the historical period) will occur during the far-future. While the minimum changes in the increase of drought severity according to the RCP4.5 scenario will occur in the middle climate (0.67% compared to the historical period), which is accompanied by a decrease in duration changes (2.04% compared to the historical period).
    Keywords: CORDEX South Asia, climate change, Drought, Standardized precipitation index, Run theory
  • امیرسجاد ملکی، غلامرضا عزیزیان*، سید آرمان هاشمی منفرد
    سابقه و هدف
    سیلاب‏ یکی از حوادث طبیعی است که باعث تغییرات چشم گیر ریخت شناسی در بستر رودخانه ها و اراضی مجاور آن ها می شود. این جابجایی ها و تغییرات ممکن است خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. از اینرو نقش مطالعات ریخت شناسی در رودخانه ها، تعیین کمی وکیفی عکس العمل رودخانه و پیش بینی روند تغییرات کوتاه مدت و دراز مدت آن تحت جریان های سیلابی از موضوعات مهم در مهندسی رودخانه می باشد. در جریان های سیلابی، تداخل جریان در مقطع اصلی کانال و سیلاب دشت، باعث انتقال مومنتم و پیچیدگی در الگوی جریان از کانال اصلی به سیلاب دشت می گردد. به دلیل دینامیکی بودن این وقایع از معیارهای آماری، تجربی و نیمه تجربی به منظور تعیین ابعاد کانال های پایدار رژیمی استفاده می گردد. امروزه استفاده از مدل های دو بعدی برای بررسی رفتار رژیم کانال ها نسبت به روش های تجربی که جریان یک بعدی فرض می شود، برتری دارد. در رابطه با بررسی الگوی جریان و انتقال رسوب در کانال های آبرفتی مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بسیاری انجام شده است اما به صورت عددی مطالعه ی چندانی صورت نگرفته است. در این تحقیق، رفتار وهندسه کانال ذوزنقه ای مرکب با استفاده از مدل MIKE21 برای دونوع جریان دایمی و غیردایمی سیلابی بررسی شده است. ابعاد نهایی مقطع رژیم کانال بدست آمده از مدل سازی تحت جریان دایمی، اختلاف کمتری بامقادیر مشاهداتی در مقایسه با نتایج بدست آمده از مدل سازی تحت جریان غیردایمی را نشان داد.
    مواد و روش ها
    جهت مطالعه رفتار کانال اصلی در جریان سیلابی، جریان به صورتی انتخاب گردیده است که پهنه های سیلابی در حالت قبل از آستانه حرکت قرار داشته باشد. ابتدا مقطع کانال ذوزنقه ای مرکب با مرزهای فرسایش پذیر تحت جریان دایمی مقطع پر توسعه داده شد و سپس رفتار و هندسه کانال ذوزنقه ای توسعه یافته تحت جریان سیلابی دایمی و غیردایمی مورد مطالعه قرار گرفت. در گام اول مدل سازی جریان دایمی، شرایط جریان در کانال در یک نقطه معین نسبت به زمان ثابت می باشد که به معنی یکسان بودن سرعت در طول جریان و عمق متوسط جریان است. در گام دوم مدل سازی، بررسی جریان غیردایمی در طول کانال با شرایط مشابه گام اول بررسی شد با این تفاوت که دبی ورودی به صورت متغیر در زمان می باشد.
    یافته ها
    نتایج نشان دادهنگامی که مقطع اصلی کانال پر است، تغییر قابل توجهی در عرض کانال اصلی ایجاد نمی شود، اما عرض کانال اصلی برای جریان های سیلابی نسبت به مقطع پر به سرعت افزایش می یابد. متوسط اختلاف نسبی بدست آمده نسبت به داده های آزمایشگاهی درپارامترهای عرض بالا وپایین مقطع ذوزنقه ای و همچنین عمق جریان در شرایط جریان دایمی به ترتیب 96/0، 88/0و 98/0و در شرایط جریان غیردایمی نیز متوسط اختلاف نسبی بدست آمده پارامترهای عرض بالا و پایین مقطع ذوزنقه ای و عمق جریان به ترتیب 12/1، 15/1و 05/1می باشد. با توجه به معادلات انتقال رسوب موجود در نرم افزار، رابطه انتقال رسوب انگلند هانسن به عنوان رابطه انتقال رسوب مناسب برای پارامترهای ابعادکانال انتخاب گردید که توانست پیش بینی نزدیک تری به مقادیر آزمایشگاهی داشته باشد.
    نتیجه گیری
    یک کانال آبرفتی مقطع پرپایدار، هنگامی که درمعرض سیلاب قرارمی گیرد، به سمت یک کانال پایدارجدید متمایل می گردد. درشرایط جریان دایمی، برآورد نتایج عمق وعرض کانال پایدار درمدل MIKE21 درمقایسه بانتایج حاصل ازجریان غیردایمی دقت بیشتری دارد. همچنین مقادیر عرض، عمق وغلظت رسوب پیش بینی شده کانال توسط نرم افزارفوق نسبت به روش های طراحی کانال پایدارنظیر برونلی، ون راین و WBP بهتر تخمین زده شده است. در تمامی مدل ها، عرض کانال تقریبا طی 3ساعت ابتدایی به سرعت افزایش می یابد وپس از آن به مرحله ی تعادل نزدیک می شودو از سرعت فرسایش کانال کاسته می شود. با افزایش دبی تاحدود 15لیتربرثانیه عمق وعرض کانال باشدت بیشتری تغییر یافته وسپس این تغییرات تقریباثابت می گردد.
    کلید واژگان: مقطع رژیم, سیلاب, Mike21, جریان دائمی, جریان غیردائمی
    Amirsajad Maleki, Gholamreza Azizyan *, Seyed Arman Hashemi Monfared
    Background and objectives
    Floods are one of the natural events that cause significant morphological changes in riverbeds and adjacent lands, which result in financial, human, and other losses. When a flood occurs, the interference of the flow in the main channel and the flood plain causes the transfer of movement and complexity in the flow pattern from the main channel to the flood plain. Due to the dynamic nature of these events, statistical, experimental, and semi-experimental criteria are used to determine the dimensions of stable regime channels. Nowadays, the use of two-dimensional models to study the behavior of the regime channels has a superior advantage over the empirical and theoretical approaches, which are based on one-dimensional. There haven't been many numerical studies done on the flow pattern and sediment transport in alluvial channels, but there have been a lot of experimental studies. In this study, the behavior and hydraulic geometry of the trapezoidal compound channel have been investigated using MIKE21software for type of steady and unsteady overbank flow and Finally, the results of modeling in steady flow conditions showed less difference with real values than in unsteady flow conditions.
    Materials and methods
    In order to study the behavior of the main channel in the flood flow, the flow has been selected in such a way that the flood plain are in the state before the movement threshold. First, the compound trapezoidal channel section with fully losses boundaries/ with fully mobile boundaries was developed under bankfull flow, and then the behavior and geometry of the developed trapezoidal channel (regime channel) were evaluated under type of steady and unsteady flows. In the first step of permanent steady flow modeling, the flow conditions in the channel at a certain point are constant with respect to time, which means that the speed along the flow and the average depth of the flow are the same. In the second step of the modeling, the unsteady flow along the channel was checked with the same conditions as the first step, with the difference that the input discharge is variable in time.
    Results
    The results showed that when the cross-section of the main channel is full of water, there was no significant change in the width of the main channel, but the width of the main channel in overbank flows is higher than the full section and increases rapidly. The mean relative differences obtained at upstream and downstream width trapezoidal section, and flow depth in steady flow conditions are0.96, 0.88, and0.98,respectively, and in unsteady flow conditions, the average relative difference obtained at parameters upstream and downstream width trapezoidal section, and flow depth in steady flow conditions are1.12, 1.15and1.05,respectively. According to the sediment transport equations available in the software, the England-Hansen sediment transport relationship chosen as the appropriate relationship for the parameters of the channel dimensions, which can be more predictable to laboratory values.
    Conclusion
    An stable alluvial channel with a bankfull, when subjected to flooding, tilts towards a new stable channel.Under steady flow conditions, estimating the results of the depth and width of a stable alluvial channel in the MIKE21model is more accurate than the results obtained from unsteady flow. Also, the values of width, depth and sediment concentration predicted by the above software are better estimated than the sustainable channel design methods such as brownlie, vanrajin and WBP. In all models, the width of the channel increases rapidly over the first 3hours, and then approaches the balance stage and the channel erosion rate decreases. As the discharge increases up to 15liters per second, the depth and width of the channel is more severe and then these changes are almost constant.
    Keywords: regime section, overbank, Mike21, steady flow, Unsteady flow
  • مریم چراغیان، سید عباس حق شناس، مهدی اژدری مقدم، سید آرمان هاشمی منفرد*
    پدیده انتقال رسوب یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در عملکرد مناطق ساحلی تلقی می شود. پیش بینی و تعیین نرخ این پارامتر در امتداد ساحل و در مجاورت سازه های ساحلی از پیش نیازهای مهم کلیه طرح های عمرانی ساحلی و فراساحلی است. تجمع رسوب در بالادست بنادر و رسوب گذاری در ورودی های بنادر از مشکلات رایج در نگهداری این مناطق در سراسر جهان می باشد، بنابراین به حداقل رساندن رسوب گذاری یکی از مهم ترین اهداف در مهندسی است. تمرکز این مقاله بر روی مدل سازی دقیق موج و انتقال رسوب که با داده های میدانی موجود و شواهد مورفولوژیکی موجود صحت سنجی شده باشد، است. شبکه عصبی برای اصلاح داده های موج و مدل عددی Mike21 برای شبیه سازی فرآیند انتقال رسوب در طول خط ساحلی مکران استفاده شده است. بندر زرآباد در سواحل مکران به عنوان مطالعه موردی این تحقیق اتخاذ شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که داده های اولیه مشاهداتی با داده های خروجی مدل (به جز ارتفاع موج) تطابق خوبی نداشته و نیاز به اصلاح با شبکه عصبی دارند و در نظر گرفتن شاخص های تاثیرگذار ازجمله شرایط متفاوت امواج در فصل های مونسون و غیرمونسون در شبکه عصبی می تواند در بهبود و اصلاح داده ها کمک فراوانی کند. نتایج همچنین نشان داد که فرایند انتقال رسوب در جهات مختلف و بسته به ارتفاع موج در اعماق بیش از 4 متر رخ می دهد و در اعماق بیش تر انتقال رسوب ناچیز است، همچنین نیروی موج در منطقه به طور متوسط قادر به انتقال تقریبا 235000 مترمکعب در سال رسوب است.
    کلید واژگان: انتقال رسوب, سواحل مکران, تثبیت ساحل, شبکه عصبی, مدل سازی عددی
    Maryam Cheraghian, Seyed Abbas Haghshenas, Mehdi Azhdary Moghaddam, Seyed Arman Hashemi Monfared *
    Longshore sediment transport is considered as one of the most important and influential factors in the functioning of coastal areas. Forecasting and determining the rate of this parameter along the coast and in the vicinity of coastal structures is one the most important for shoreline management during any construction and coastal management mission. This study aims to put different pieces of knowledge together, including field measurements, neural networks, and numerical modelling to obtain a more realistic estimation of the LST rate along the undeveloped Makran Coastline. The focus of this paper is mostly on accurate wave and sediment transport modelling, verified against available field data and morphological evidence. A neural network for the correction of wave data and a numerical model of Mike21 is applied for simulating the transportation process of sediments along the Makran Coastline. Zarabad port on the coast of Makran has selected the case study of this research. The results of this study showed that the observed data are not in good agreement with the output data of the model (except wave height) and need to be modified with the neural network and considering the effective parameters such as the different conditions of the waves in the monsoon and non-monsoon seasons in the Neural network. Neural network can help a lot in improving and correcting data. The results also showed that the sediment transport process occurs in different directions and depending on the wave height at depths more than 4m and at greater depths the sediment transport is insignificant, also, wave force in the region is able to transfer approximately 235000 m3 / year sediment.
    Keywords: Sediment transport, Makran Coastline, Beach stabilization, Neural Network, Numerical modelling
  • علیرضا خسروی، مهدی اژدری مقدم*، سید آرمان هاشمی منفرد، حمید نظری پور

    نقشه های خطر سیلاب یکی از ابزارهای سودمند در جهت مدیریت این مخاطره در حوضه آبریز و کاهش اثرات آن است. در حوضه بلوچستان جنوبی و حوضه آبریز رودخانه کهیر، باتوجه به وجود دو رژیم بارشی زمستانه و تابستانه، وقوع سیلاب های ناگهانی امری اجتناب ناپذیر است که باتوجه به استقرار جوامع روستایی و سکونتگاه ها در نواحی مستعد وقوع سیلاب، هرساله موجب واردآمدن خسارات فراوان به جمعیت آسیب پذیر منطقه می گردد. در راستای پهنه بندی خطر سیلاب، داده های اقلیمی، هیدرولوژیک، پوشش زمین و توپوگرافی حوضه از منابع معتبر تهیه و باتوجه به مطالعات علمی، دوازده متغیر تاثیرگذار بر بروز خطر سیلاب در قالب پنج مولفه اصلی (هیدرولوژیک، پوشش گیاهی، پوشش زمین، اقلیمی و توپوگرافی)، جمع آوری گردید. با استفاده از دو روش همپوشانی فازی و وزنی و امکانات سامانه اطلاعات جغرافیایی نقشه متغیرها و مولفه ها پس از طبقه بندی مجدد و فازی سازی با عملگرهای مناسب تهیه شد. نتایج نشان داد که روش همپوشانی فازی باتوجه به منطق حاکم بر آن، قدرت تمایز بهتری از مناطق مستعد وقوع سیلاب دارد و می تواند به ریز پهنه بندی خطر وقوع سیلاب، کمک نماید. با مقایسه نتایج حاصل از داده های واقعی وقوع سیلاب دی ماه 1398 حاصل از تصاویر ماهواره سنتینل 2، صحت نتایج روش فازی به طور نسبی مورد تایید قرار گرفت. با ملاحظه تمرکز سکونت گاه ها در پیرامون آبراهه اصلی و ضعف زیرساخت ها، مناطق جمعیتی قابل توجهی در معرض بالقوه خطر سیل قرار دارند.

    کلید واژگان: سیلاب, منطق فازی, همپوشانی وزنی, بلوچستان جنوبی, سامانه اطلاعات جغرافیایی
    Alireza Khosravi, Mehdi Azhdary Moghaddam*, Seyed Arman Hashemi Monfared, Hamid Nazaripour

    Flood risk maps and Flood zoning techniques are useful tools to manage this hazard in the catchment and mitigation of flood impacts. In South Baluchestan and Kahir Basin, due to the existence of winter and summer precipitation regimes, the occurrence of flash floods is inevitable due to the establishment of rural communities and settlements in flood-prone areas, the flooding has caused many damages to the region's vulnerable population. In order to zone flood risk and prepare flood risk maps, climatic data, hydrological, land cover, and topography of the basin were prepared from reliable sources and according to scientific studies, 12 variables affecting flood risk in the form of five main components (Hydrology, vegetation, land cover, climate, and topography) were prepared. According to the regional conditions of the basin, using the opinions of experts based on scientific methods, the weight of each variable and component was determined by Analytical Hierarchy Process(AHP). Using two methods of fuzzy overlay, Weighted Overlay, and the Geographical Information System facilities, a map of variables and components was prepared after reclassification and fuzzy membership function with appropriate operators. The results showed that the fuzzy overlay method concerning its dominant logic has a better distinction of flood-prone areas and can help determine flood hazard micro-zonation in the drainage basins like the Kahir basin. By comparing the results from the real data of the January 2020 flood obtained from satellite images. Due to poor infrastructure and high economic, the risk of flooding may be more harmful and widespread in the future.

    Keywords: Flood, Fuzzy logic, Weighted overlay, Southern Baluchestan, GIS
  • امیرسجاد ملکی*، غلامرضا عزیزیان، سید آرمان هاشمی منفرد

    سیلاب‏ یکی از حوادث طبیعی است که باعث تغییرات چشم گیر ریخت شناسی در بستر رودخانه ها و اراضی مجاور آن ها می شود. ازاین رو پیش بینی روند تغییرات رودخانه ها تحت جریان های سیلابی از موضوعات مهم در مهندسی رودخانه است. انجام مطالعات آزمایشگاهی علاوه بر زمان به هزینه و دقت بالایی نیاز دارد، بنابراین استفاده از یک مدل عددی و تحلیلی به دلیل ارایه نتایج دقیق، از اعتبار بیشتری برخوردار است و هزینه کم تری می طلبد. در این تحقیق، رفتار و هندسه کانال ذوزنقه ای مرکب با استفاده ازمدل عددی MIKE21، در شرایط مقطع پر و بالاتر از تراز لبریز بررسی شده است. ابتدا مقطع کانال ذوزنقه ای مرکب با مرزهای فرسایش پذیر تحت جریان مقطع پر بر اساس روش WBP توسعه داده شد. سپس، رفتار و هندسه کانال ذوزنقه ای توسعه یافته تحت جریان سیلابی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد هنگامی که مقطع کانال پر است، تغییر قابل توجهی در عرض کانال اصلی ایجاد نمی شود، اما عرض کانال اصلی برای جریان های سیلابی نسبت به مقطع پر به سرعت افزایش می یابد. متوسط اختلاف نسبی به دست آمده عرض بالا و پایین مقطع ذوزنقه ای و عمق جریان به ترتیب 96/0، 88/0 و 98/0 می باشد. همچنین، مقادیر عرض، عمق و غلظت رسوب پیش بینی شده کانال توسط MIKE21 نسبت به روش های طراحی کانال پایدار نظیر برونلی، ون راین و WBP بهتر تخمین زده شده است.

    کلید واژگان: مقطع رژیم کانال ها, سیلاب دشت, کانال مرکب, Mike21
    Amirsajad Maleki *, Golamreza Azizyan, Seyed Arman Hashemi Monfared

    Floods are natural events that cause significant morphological changes in riverbeds and adjacent lands. Therefore, predicting the process of river changes under overbank flows is one of the important issues in river engineering. Conducting laboratory studies, in addition to time, requires high cost and accuracy, so using a numerical and analytical model is more reliable and requires less cost due to providing accurate results. In this study, the behavior and hydraulic geometry of the trapezoidal compound channel have been investigated using MIKE 21 software for the type of bankfull and overbank flow. First, the compound trapezoidal channel section with erodible boundaries was developed under bankfull flow, and then the behavior and geometry of the developed trapezoidal channel were evaluated under overbank flows. The results showed that when the cross-section of the channel is full of water, there was no significant change in the width of the main channel, but the width of the main channel in overbank flows is higher than the full section and increases rapidly. The mean relative differences obtained at the upstream and downstream width of the trapezoidal section and flow depth are 0.96, 0.88, and 0.98, respectively. The width, depth, and sediment concentration values predicted by the above software are better estimated than those of stabable channel design methods such as Brownlie, Van Rijn, and WBP.

    Keywords: Regime cross section, Flood plain, Compound channel, Mike21
  • محمدرضا اتحادی، سید آرمان هاشمی منفرد*، عباس رضاپور، علی محتشمی

    اغلب مناطق ایران دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک است. از این رو در بیشتر نواحی آن کویرها یا پلایاهای متعددی شکل گرفته اند. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی سوترا (SUTRA) نحوه بازگشت آب شور در اثر افزایش سطح ایستابی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی رفتار گوه آب شور در شرایط گذرا، علاوه بر آنالیز شاخص طول پنجه گوه که در اغلب تحقیقات آزمایشگاهی و عددی قبلی مورد استفاده قرار گرفته است، تغییرات شاخص ارتفاع گوه نسبت به زمان اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که الف) در هنگام پیشروی گوه، شاخص ارتفاع گوه به مراتب زودتر از شاخص طول پنجه گوه به شرایط دایمی میرسد، این در حالی است که در هنگام بازگشت گوه، هر دو شاخص بطور هم زمان به وضعیت پایدار میرسند. ب) بر خلاف طول پنجه گوه که در وضعیت برگشت زودتر از وضعیت پیشروی به شرایط دایمی می رسد، شاخص ارتفاع گوه در هر دو وضعیت پیشروی و بازگشت تقریبا مدت زمان یکسانی را برای رسیدن به شرایط دایمی طی میکند. همچنین نتایج برای ناحیه اختلاط نشان داد که در اثر فرایندهای شستشو و اختلاط، ناحیه اختلاط در اوایل مرحله بازگشت گوه گسترش مییابد و با نزدیک شدن گوه به شرایط دایمی، فرایند شستشو متوقف شده و ناحیه اختلاط کمکم منقبض می گردد.

    کلید واژگان: آبخوان های مجاور کویر, بازگشت آب شور, سطح مشترک آب شور و شیرین, ناحیه اختلاط, مدل عددیSUTRA
    MohamadReza Ettehadi, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Abbas Rezapour, Ali Mohtashami

    Most parts of Iran have arid and semi-arid climates. Therefore, many deserts and playas have been formed in these areas. In the present study, the return of saline water due to the groundwater head increase in the aquifers with the usage of SUTRA numerical model, was investigated. In order to assess the wedge behavior of saline water in transient state, the toe length of the wedge is analiezed. The changes in the hight of wedge shape due to the time is measured.  The results showed that: a) with the progression of the wedge behavior, its height is getting earlier to the steady state in comparison to its length, however in the return time, they both reached the steady condition at the same time. b) Unlike the wedge's length, which reachec the steady state earlier than the progession time, its height has an equal time to reach the steady condition in both states (progression and return). The achieved results also showed that due to the mixing processe, the mixing zone expanded earlier in return phase. Also, as the wedge approached the steady condition, the area of mixing zone decreased gradually.

    Keywords: Aquifers adjacent deserts, Saline Water Return, interface, Mixing zone, SUTRA numerical model
  • یاسین زمانی، سید آرمان هاشمی منفرد*، مهدی اژدری مقدم، محسن حمیدیان پور
    این مطالعه اثرات تغییر اقلیم بر نیاز آبی گیاه زعفران را در 13 منطقه ی خراسان جنوبی و خراسان رضوی برای سه دوره ی زمانی 2030-2050، 2055-2075 و 2080-2100 با استفاده از الگوریتم های ترکیبی ANN-NSGA-II و ANN-ICA بررسی می کند. این تحقیق برای اولین بار به محاسبه نیاز آبی زعفران براساس تغییر اقلیم با استفاده از مدل های CMIP6 و سناریوهای SSP245 و SSP585 پرداخته است. علاوه بر آن برای اولین بار به محاسبه پارامترهای اصلی مدل های CMIP6 برای پیشنمایی متغیرهای اقلیمی پرداخته است. برای ریزگردانی و درون یابی فضایی داده های CMIP6 به ترتیب از روش ریزگردانی آماری و تکنیک وزن دهی فاصله معکوس استفاده شد. از مدل ANN-NSGA-II برای انتخاب پارامترهای مناسب و از مدل ANN-ICA برای پیشنمایی آینده متغیرهای اقلیمی و درنهایت از مدل کراپ وات برای محاسبه نیاز آبی زعفران استفاده شد. نتایج انتخاب پارامترها نشان داد، پارامترهای Hfls و Hfss در 90 درصد موارد برای پیشنمایی آینده انتخاب شدند.  میانگین درصد کاهش بارش و افزایش دمای بیشینه و کمینه مدل های GFDL-CM4، MIROC6 و NorESM2-LM در سناریو SSP245 به ترتیب برابر با (6/8، 1-، 10)، (10، 7/5، 7/8) و (6/6، 6/0، 1/9) و در سناریو SSP585 به ترتیب برابر با (7/5، 6/5، 13)، (12، 4/2، 6/11) و (2/8، 7/4، 3/17) محاسبه شد. نیاز آبی در 90 درصد ایستگاه ها، GCMs و سناریوها نسبت به دوره ی پایه افزایش یافت. بیشترین افزایش نیاز آبی در گلمکان به میزان 1/87 میلیمتر برای مدل MIROC6 و دوره ی زمانی 2055-2075 بدست آمد.
    کلید واژگان: نیاز آبی زعفران, سناریو, ریزگردانی, .CMIP6
    Yasin Zamani, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Mehdi Azhdary Moghaddam, Mohsen Hamidianpour
    This study investigates the effects of climate change on the water requirement of saffron in 13 regions of South Khorasan and Khorasan Razavi for three periods of 2030-2050, 2055-2075 and 2080-2100 using the Hybrid algorithms ANN-NSGA-II and ANN-ICA. For the first time, this research has obtained the water requirement of saffron based on climate change using the CMIP6 models and the scenarios of SSP245 and SSP585. In addition, for the first time, the main parameters of CMIP6 models have been calculated for the prediction of climatic variables. Statistical downscaling method and inverse distance weighting technique were used for downscaling and spatial interpolation of CMIP6 data, respectively. The ANN-NSGA-II model was used to select suitable parameters and the ANN-ICA model was used to predict the future of climatic variables and finally the Cropwat model was used to calculate the water requirement of saffron. The results of parameter selection showed that Hfls and Hfss parameters were selected for future prediction in 90% of cases. The mean percentage of precipitation decrease and increase of temperature of maximum and minimum were calculated for GFDL-CM4, MIROC6, and NorESM2-LM models (8.6, -1, 10), (10, 5.7, 8.7), and (6.6, 0.6, 9.1) in SSP245 scenario and (5.7, 5.6, 13), (12, 2.4, 11.6), and (8.2, 4.7, 3/17) in SSP585 scenario, respectively. The Water demand increased in 90% of stations, GCMs, and scenarios compared to the base period. The highest increase in water requirement was obtained in Golmakan for the MIROC6 model and the period of 2055-2075 with the amount of 87.1.
    Keywords: Water Requirement of Saffron, Scenario, downscaling, CMIP6
  • مهدی خراشادی زاده، غلامرضا عزیزیان، سید آرمان هاشمی منفرد*، ابوالفضل اکبرپور، امیر شبانی

    آلوده شدن آب های سطحی به ویژه رودخانه ها، مشکلات جدی را در رابطه با سلامت انسان و محیط زیست به وجود آورده است. یافتن راه حل هایی کارآمد جهت کنترل آلودگی رودخانه ها به منظور کاهش آسیب بر مصرف کننده و محافظت از محیط زیست، بسیار ضروری می باشد. در این تحقیق، برنامه مدیریت کیفی رودخانه، راهکاری را به منظور کاهش آسیب آلودگی به مصرف کننده با استفاده از الگوریتم PSO می دهد. منطقه مورد مطالعه، رودخانه قشلاق در کردستان ایران می باشد. برنامه تخصیص ورود بار آلودگی در ساعت های مختلف شبانه روز بوده و 8 منبع نقطه ای، آلودگی را وارد رودخانه قشلاق می کنند. همچنین در تمام ساعت های شبانه روز، برداشت آب از رودخانه قشلاق توسط مصرف کننده پایین دست انجام می شود. 192 متغیر از متغیرهای تصمیم این تحقیق، متناظر با مقدار جرم آلودگی ورودی از این منابع در ساعت های مختلف شبانه روز می باشند و 8 متغیر تصمیم دیگر مربوط به موقعیت مکانی بهینه ورود آلودگی به رودخانه است. نتایج نشان داد که در حالت مدیریت شده غلظت آلودگی از حد مجاز بالاتر نرفت، در حالی که در حالت مدیریت نشده غلظت آلودگی در بسیاری از دقایق در طول رودخانه قشلاق، از حد مجاز بالاتر می رود. برنامه مدیریت کیفی رودخانه که موقعیت مکانی بهینه و برنامه زمانی را برای ورود آلودگی به رودخانه تعیین می کند، به میزان قابل توجهی آسیب به مصرف کننده را کاهش داد، به گونه ای که تابع هدف مسیله به میزان 7/97% کاهش یافت.

    کلید واژگان: کنترل آلودگی, موقعیت مکانی بهینه منبع آلودگی, برنامه زمانی, برداشت آب, آسیب مصرف کننده
    Mahdi Khorashadizadeh, Gholamreza Azizyan, Seyed Arman Hashemi Monfared *, ABOLFAZL AKBARPOUR, Amir Shabani

    Pollution of surface water especially rivers has created serious problems for both human health and environment. Finding efficient solutions for controlling river pollution is essential in order to reduce damage for the consumer to protect the environment. In this research, river quality management planning is determined in a way that minimized the rate of pollution damage with using particle swarm optimization. The case study is Gheshlagh River in Iran, Kurdistan province. The timetable for entering contamination is at different hours of the day, and eight source points enter contamination to the Gheshlagh River. Also in all hours of the day, water harvesting from the Gheshlagh River is carried out by the downstream consumers. The 192 of decision variables of this research are corresponding to the amount of contamination entering from these sources at different times. Also, 8 decision variables are corresponding to the optimal location of contamination entering to the river.  The results indicate that in the optimal condition the value of contamination does not exceed from the allowable limited.  However in the unmanaged condition, the contamination value exceeds the allowable limit. The river quality management planning which determines the optimal location and the timetable of pollution discharge, reduced significantly consumer's damages. So that the objective function of this study was reduced by 97.7%.

    Keywords: Pollution control, Optimal Location of Pollution Source, timetable, water harvesting, Damage for the Consumer
  • علی محتشمی، سید آرمان هاشمی منفرد*، غلامرضا عزیزیان، ابوالفضل اکبرپور

    در این مطالعه به کمک روش فیلترذره ای و مدل عددی بدون شبکه جریان آب زیرزمینی، مقادیر دقیق سطح آب در مرزهای هد ثابت آبخوان بیرجند تعیین شدند. فیلتر ذره ای یکی از روش های همگون سازی داده ها بوده که در جهت کالیبراسیون آنلاین و بهبود عملکرد مدل های عددی دینامیکی کمک شایانی می کند. همچنین مدل عددی بدون شبکه، از جمله مدل هایی است دامنه محاسباتی را شبکه بندی نمی کند و معادلات را تنها بر روی گره ها اعمال می کند. در این آبخوان نه جبهه ورودی و یک جبهه خروجی هد ثابت وجود دارد که این جبهه ها در مدل بدون شبکه، تعداد 105 گره مرزی را شامل می شوند. پس از تعیین حدود بالا و پایین سطح آب برای هر یک از این گره ها در الگوریتم فیلتر ذره ای مقادیر دقیق هد در نقاط مرزی تعیین شد و سپس به کمک مدل شبیه ساز، سطح آب زیرزمینی بدست آمده با مقادیر مشاهداتی مقایسه شدند. نزدیکی نتایج به مقادیر مشاهداتی، قدرت این روش در جهت تخمین مقادیر دقیق مرزی را نشان داد، به طوریکه، با اتصال این روش کالیبراسیون به مدل بدون شبکه، خطای جذر میانگین مربعات از 757/0 به 386/0 متر رسید. این مقدار کاهش در مقدار خطا، ضرورت اضافه شدن این روش، به تمامی مدل های آب زیرزمینی را نشان می دهد. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش تعداد ذرات، در روش فیلتر ذره ای، دقت نتایج بالاتر می رود، به طوریکه خطای جذر میانگین مربعات با در نظرگرفتن 500، 700 و 1000 ذره به ترتیب 484/0، 401/0 و 386/0 متر می باشند.

    کلید واژگان: آبخوان بیرجند, خطای جذر میانگین مربعات, شرایط مرزی هد ثابت, فیلتر ذره ای, مدل بدون شبکه جریان آب زیرزمینی
    Ali Mohtashami, Seyed Arman Hashemi Monfared *, G. Azizyan, Abolfazl Akbarpour

    Having the exact values of boundary conditions is one of the effective way to accurate groundwater models. In the present study, the exact value of constant head boundaries in Birjand aquifer is specified with the usage of particle filter linked to meshless groundwater model. Particle filter known as one of the data assimilation methods applies to dynamic systems in order to improve their performance. Meshless model, one of the numerical models that do not mesh the problem domain, enforces the governed equation to nodes. Birjand aquifer with almost 269 km2 area, has 190 extraction and 10 observation wells. There are also nine inflow and one outflow regions with constant head boundary conditions, which include 105 boundary nodes. After determination of the lower and upper bounds of groundwater head for each node, the exact values of this parameter is computed. Finally, the simulated groundwater head compared with observation data. The closeness of the achieved results to the observation data showed the performance of the engaged method, as the results indicated a significant decrease in RMSE occurs just with the usage of particle filter linked to meshless model. RMSE value reduced to 0.386 m as its previous value was 0.757 m. The results also showed that the model was more accurate when the number of particles in particle filter increased. The RMSE value for 500, 700 and 1000 particles were 0.484, 0.401 and 0.386m respectively.

    Keywords: Birjand aquifer, RMSE, Constant Head Boundary Condition, Particle Filter, Meshless Groundwater Flow Model
  • سیما اوحدی، سید آرمان هاشمی منفرد*، محمد گیوه چی
    در سراسر جهان، رودخانه ها از اصلی ترین شریان های تامین نیازهای شرب، صنعت و کشاورزی به شمار می آیند. از این رو، در سال های اخیر شناخت و مطالعه ی فرایندهای انتقال آلودگی در رودخانه ها اهمیت خاصی پیدا کرده است. ضریب پخش طولی مهم ترین پارامتر تاثیرگذار در معادله انتقال است که تاکنون روش های مختلفی جهت تخمین و محاسبه آن ارایه شده است. از جمله رویکردهای مطرح جهت تخمین ضریب پخش طولی رودخانه ها استفاده از روش های بهینه سازی فراکاوشی می باشد. در این تحقیق توانایی 5 الگوریتم فراکاوشی شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، کلونی زنبورهای عسل مصنوعی (ABC)، ازدحام ذرات (PSO)، گرگ خاکستری (GWO) و رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامتر مذکور مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. رابطه محاسبه ضریب پخش طولی با استفاده از هر یک از الگوریتم ها ارایه و نتایج با داده های مشاهداتی مقایسه شده است. طبق نتایج، الگوریتم بهینه سازی ژنتیک در شرایط تکرار یکسان، از دقت و سرعت بالاتری نسبت به سایر الگوریتم های مورد بررسی برخوردار است. سپس از پارامترهای آماری شامل خطای مجذور میانگین مربعات، میانگین خطای مطلق و ضریب همبستگی جهت بررسی دقت الگوریتم ها استفاده شده است. که این مقادیر برای الگوریتم ژنتیک به ترتیب برابر با 1052/0 ، 4354/0 و 8288/0 بدست آمد. در نتیجه می توان با دقت مناسبی، معادله حاصل از این الگوریتم را در محاسبه ضریب پخش طولی کارآمد معرفی نمود.
    کلید واژگان: انتقال آلودگی, بهینه سازی, روش های فراکاوشی, ضریب پخش طولی
    Sima Ohadi, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Mohammad Givehchi
    Across the world, rivers are the main supply arches for drinking, industry and agriculture. Hence, in recent years, the identification and study of the processes of transport of pollution in rivers has become very important. Longitudinal dispersion coefficient is the most important parameter in the transport equation, and various methods for its estimating and calculating have been presented so far. Considering the nature of the problem, Meta-Heuristic Optimization methods are the important approaches for estimating the longitudinal dispersion coefficient. In this research, the ability of five Meta-Heuristic Algorithms to estimate the parameter was evaluated and compared. The equation of calculating the longitudinal dispersion coefficient using each of the algorithms was presented and the results were compared with the observational data. According to the results, the genetic optimization algorithm has the best accuracy and speed compared to the other algorithms under the same iteration conditions. Then statistical parameters including the mean of the absolute error, root mean squared error and correlation coefficient were used to check the accuracy of the algorithms. These values for the genetic algorithm were 0.4354, 0.1052 and 0.8288, respectively. As a result, it can be safely introduced the equation derived from this algorithm effective in calculating the longitudinal dispersion coefficient.
    Keywords: Contaminant transport, Longitudinal Dispersion Coefficient, timization, Meta-Heuristic methods
  • سید آرمان هاشمی منفرد*، ابراهیم زراعتی، سمیرا زین الدینی، بهاره پیرزاده
    مقدمه و هدف

    از روش های متداول استفاده از آب های زیرزمینی بهره برداری از قنات و حفر چاه ها است. همه ساله سطح آب زیرزمینی به علت برداشت بی رویه چاه ها بیش ازحد مجاز پایین می رود دبی آن ها به میزان زیادی کاهش می یابد. محدوده مطالعاتی خاش  ازجمله مناطقی است که بیلان آب زیرزمینی در آن منفی می باشد و به عنوان منبع اصلی تامین نیاز آبی در منطقه محسوب می شود. با توجه به این موضوع یکی از راه حل های تامین نیاز آبی و دستیابی به دبی اولیه، کف شکنی چاه ها است. در این تحقیق عمق بهینه چاه ها از سال 2014 تا 2044 طوری تعیین گردید که تا سال هدف نیازی به کف شکنی مجدد چاه ها وجود نداشته باشد.

    مواد و روش ها

    در بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر این کاهش دبی، داده های بارندگی منطقه با استفاده از مدل LARS-WG و تحت مدل MPEH5 و سناریوی A1B تولید شد و با R2، 94/0 توانایی آن مورد تایید قرار گرفت. درنهایت 8 سناریو در مدل WEAP تعریف و شرایط منطقه تحت آن ها شبیه سازی و عمق بهینه کف شکنی برای سه چاه، محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با ادامه شرایط موجود تا سال 2044، 88/54 درصد از آب ذخیره شده در آبخوان خالی می شود و متوسط سطح آب زیرزمینی 67/13 متر افت می کند.

    یافته ها

    سناریوی S8 با بیشترین تاثیرپذیری صرفه جویی در بخش کشاورزی و کاهش سطح زیر کشت موثرثرین سناریو درکاهش آب ذخیره شده آبخوان در سال 2036 به میزان 65/10 درصد حجم اولیه است و در آن متوسط سطح آب زیرزمینی در افق زمانی موردمطالعه 67/1 متر افت می یابد و نسبت به سایر سناریوهای مدیریتی در بخش مصارف شرب وضعیت مطلوبتری را به منطقه خواهد داد. این امر، نشانه تاثیر زیاد آب کشاورزی در برنامه ریزی برای منابع آب خواهد بود. همچنین، میانگین دبی ها ثابت است ولی هزینه ها افزایش می یابد درنتیجه دبی تاثیری بر کاهش یا افزایش هزینه ها ندارد. بنابراین عمق کف شکنی و هد پمپ ها تنها عواملی هستند که تاثیر بیشتری بر تغییرات هزینه ها خواهند داشت

    کلید واژگان: مدیریت منابع آب, تغییر اقلیم, آب زیرزمینی, عمق بهینه چاه, مدل WEAP
    Seyed Arman Hashemi Monfared *, Ebrahim Zeraati, Samira Zeinodini, Bahareh Pirzadeh
    Introduction

    Utilization of aqueducts and excavations is one of the most common methods of using groundwater.Every year, level of groundwater is lowered too much and its flow rate decreases. In the study area (Khash), the water deficit is negative and the annual water level decreases and it is considered as the main source of water supply in the region. By continuing the existing conditions, one of the solutions is well extension for water supply. In this research, the optimal depth of wells was determined from 2014 to 2044, so that there was no need for rehabilitation of wells until the target year.

    Materials and Methods

    To study the effect of climate change, rainfall data was generated by using the LARS-WG model under the MPEH5  model and A1B scenario. its ability Confirmed with to R2, 94/94 capability .Finally, eight scenarios were defined in the WEAP model and the conditions of region were simulated and the depth of optimum floor was calculated for three wells. The results showed that if the existing conditions continue until 2044, 54.88 percent of the water stored in the aquifer will be empty and the average level of groundwater Decreases 13.67 m

    Findings

    The best scenario is the S8 scenario, which in this scenario the largest reduction of water stored in the aquifer occurs in 2036  and it is 10.55% of the initial volume, and the average water level is 1.67 m horizontally.

    Conclusion

    S8 scenario has the least reduction in water stored in the aquifer. In this scenario, the water stored at the end of 2044 is 93.29%, during which time, 6.71% of the stored water will be reduced. The average discharge is constant but costs increase, so discharge has no effect on reducing or increasing costs. Therefore, only the depth of floor and head pumps are the only factors that will have a greater impact on cost changes.

    Keywords: Water resources management, Climate Change, Groundwater, optimum depth of wells, WEAP Model
  • محمد تیموری، علیرضا قائمی، غلامرضا عزیزیان، سید آرمان هاشمی منفرد*

    دمایی که در آن مقدار فشار بخار اشباع با فشار واقعی برابر است و رطوبت موجود در هوا بر اثر کاهش دما تبدیل به مایع می شود و بروی اجسام تشکیل می شود را دمای نقطه شبنم می گویند. همچنین، با توجه به معظل کم آبی در دنیا، تامین آب جهت رفع نیاز های اولیه بشر تبدیل به یک چالش جهانی شده است. از طرفی، با توجه به تعداد محدود ایستگاه های اندازه گیری نقطه شبنم، استفاده از روش های مختلف با دقت قابل قبول مورد نیاز است. امروزه بکارگیری روش های هوشمند با توجه به توانایی آن ها در برقراری ارتباط بین ورودی و خروجی ها، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته اند. در این تحقیق، عملکرد دو روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) و برنامه ریزی بیان ژن (GEP) برای پیش بینی دمای نقطه شبنم بررسی شد. همچنین از تبدیل موجک (WT) به عنوان یک روش پیش پردازش کننده داده ها به منظور بهبود نتایج استفاده شد. ارزیابی عملکرد مدل ها با شاخص های آماری خطا نشان داد که مدل های ترکیبی عملکرد بهتری نسبت به مدل های منفرد داشتند. همچنین، مدل ترکیبی حاصل از موجک با روش برنامه نویسی بیان ژن (GEPW) در مقایسه با ماشین بردار پشتیبان (SVMW) از دقت کمتری برخوردار بود و در نهایت در میان مدل های در نظر گرفته شده، مدل SVM_RBF^(W-Haar) با بالاترین دقت (98/0=NSE و 85/0=RMSE) توانست مقادیر دمای نقطه شبنم را تخمین بزند و به عنوان مدل برتر انتخاب گردید.

    کلید واژگان: دمای نقطه شبنم, ماشین بردار پشتیبان, برنامه نویسی بیان ژن, تبدیل موجک
    Mohammad Teimuri, Alireza Ghaemi, Gholamreza Azizyan, Seyed Arman Hashemi Monfared *

    The temperature which the amount of saturated vapor pressure is equal to the actual pressure and due to decreasing it, the existence moisture of air also turns into a liquid is called dew point temperature. Additionally, owing to the shortage of water in whole world, water supplying to solve the initial requirements of human has become a global challenge. Due to the limited number of dew point measuring stations, employing the various approaches with acceptable accuracy is required. Recently, due to the significant ability of different soft computing (SC) methods in communizing between inputs and outputs, they have been considered by researchers to solve a wide range of problems. Therefore, in the present research, the performance of two SC methods namely support vector machine (SVM) and gene expression programming (GEP) for prediction of dew point temperature was investigated. Additionally, wavelet transform (WT) as a data preprocessing method was employed to improve the accuracy of models. Evaluation of models performance based on the statistical error benchmarks indicated that hybrid models outperformed the standalone SVM and GEP approaches. Moreover, the results illustrated that the accuracy of the hybrid model obtained by integration of WT and GEP (GEPW) was less than its integration with support vector machine (SVMW). Finally, among the proposed methods, SVM_RBF^(W-Haar) model was able to estimate the dew point temperature values with the highest accuracy with respect to NSE (0.98) and RMSE (0.85) and determined as the best model so as to estimate the dew point temperature.

    Keywords: Dew point temperature, Support Vector Machine, Gene expression programming, wavelet transform
  • سمانه پورمحمدی*، مهران فاطمی، فائزه رسایی، سید آرمان هاشمی منفرد، محمود خسروی

    بحران کمبود آب، یکی از مهم ترین مشکلات پیش روی بشر در عصر حاضر است. از این رو بشر از آخرین فن آوری های موجود علمی و عملی برای حل مشکل کم آبی در مناطق خشک و نیمه خشک کمک گرفته و با گسترش روش های بهینه سازی مصرف، سعی در کاهش بحران دارد. به همین دلیل، استفاده بهینه از منابع آب و نیز استفاده از روش های جدید استحصال آب، نقش قابل توجهی در تعدیل اثرات کم آبی ایفا می کند. یکی از روش های افزایش بارش و تولید آب، فن آوری بارورسازی ابرهاست. از این رو، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر فن آوری باروری ابرها بر افزایش آب حوضه آبریز خاش که یکی از مستعدترین مناطق برای اجرای پروژه های تعدیل وضع هوا در استان سیستان است، می باشد. نتایج ارزیابی پروژه های متفاوت بارورسازی ابرها حدود 15 تا 20 درصد افزایش بارش را نشان می دهد. به همین دلیل با استناد بر مقالات ملی و بین المللی و با در نظر گرفتن سناریوی افزایش بارش حدود 15 تا 20 درصد، به بررسی مدیریت منابع آب حوضه مشخص شده در بخش های شرب، کشاورزی و صنعت پرداخته شده است. سپس، با استفاده از مدل برنامه ریزی و ارزیابی منابع آب (WEAP) وضعیت حوضه آبریز خاش در ماه های آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین (ماه های مستعد بارورسازی ابرها) و در شرایط 20 درصد افزایش بارش ناشی از اجرای پروژه های بارورسازی ابرها تحلیل شد و مقدار درصد تامین نیازهای آب شرب، کشاورزی و صنعت استخراج شده و مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج ارزیابی و بررسی داده های بارش، اثر مثبت اجرای پروژه های تعدیل وضع هوا را بر منابع آب حوضه آبریز خاش نشان می دهد.

    کلید واژگان: تعدیل وضع هوا, حوضه آبریز خاش, مدل سازی WEAP, منابع آب
    Samaneh Pourmohammadi *, Mehran Fatemi, Faeze Rasaie, Seyed Arman Hashemi Monfared, Mahmoud Khosravi
    Introduction

    One of the ways to increase rainfall and water production is cloud seeding technology. In this regard, the purpose of this study is to investigate the effect of cloud seeding technology on increasing the water of Khash Basin, as the most prone area for climate change projects in Sistan Province as documented in several national and international studies; Considering the scenario of increasing rainfall by about 15 to 25%, the management of water resources was studied on the drinking, agriculture and industry sectors in this basin. Therefore, the current percentage of meeting the needs of drinking, agriculture and industry was compared using Water Evaluation And Planning (WEAP) with the future condition considering a 20% increase in rainfall due to the implementation of cloud seeding project.

    Materials and Methods

    WEAP is a comprehensive, user-friendly, and flexible model developed for water resources planning. The main advantage of WEAP is the integrated approach in simulating irrigation systems and evaluating the impact of different policies. In the field of hydrological modeling, the WEAP software models all the processes necessary for the quantitative balance of surface water and the interaction of the groundwater aquifer with the river flow. The methods for modeling surface water in the software are: 1) soil moisture method, 2) water requirement method (FAO), and 3) standard method (rainfall-runoff). We will use the standard method according to the available data/information.

    Results and Discussion

    In the current situation, urban and rural drinking needs are fully met according to the higher priority. Also, the needs of agriculture and industry are met 100% in December, January and February and less than 25% in April to September, which is a significant shortage and management measures must be compensated for this shortage. The reliability of urban and rural drinking needs is 100%, which means that these needs are fully met in all months of the period. This percentage is about 33% for industry needs and about 25% for agriculture needs, which means a lack of proper reliability to meet these needs. The percentage of needs supply in the industry and agriculture sectors has increased with increasing rainfall in March and April. The results show the positive effect of implementing climate change projects on water resources in Khash Basin.

    Conclusion 

    The results showed a 20% increase in precipitation in the Khash area, which was identified as a cloud-prone area; it has a positive effect on the percentage of supply of different needs. Cloud fertility as one of the most cost-effective methods of water supply can be effective as a suitable solution in the management of water resources of basins in various drinking, industry and agriculture sectors and according to various scientific sources Long-term implementation of climate change projects can be a valuable and cost-effective solution to the effects of drought and climate change in the country's basins.

    Keywords: Khash Basin, water resources, Weather Modification, WEAP modeling
  • جعفر جعفری اصل، غلامرضا عزیزیان*، سید آرمان هاشمی منفرد، محسن راشکی

    امروزه با افزایش هزینه های انرژی، بررسی فرآیندهای پر مصرف انرژی در جهت بهینه سازی آنها بیش از هر زمان دیگر مورد توجه قرار گرفته است. بهره برداری از ایستگاه های پمپاژ متوالی در سامانه های انتقال آب، که از جمله زیر ساخت های اصلی شهری محسوب می شوند، هزینه ی زیادی جهت تامین انرژی و نیز تعمیر و نگهداری به بهره برداران تحمیل می نماید. لذا توسعه روش های بهره برداری بهینه از این ایستگاه ها در راستای کاهش هزینه های مصرف انرژی و جلوگیری از استهلاک پمپ ها امری ضروری است. در این مطالعه، مسئله بهره برداری از ایستگاه های پمپاژ با توابع هدف کمینه کردن هزینه های انرژی و تعمیر و نگهداری به صورت یک مسئله بهینه سازی چندهدفه مورد توجه قرار گرفت. بدین منظور، یک مدل شبیه سازی- بهینه سازی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی نامغلوب (NSGA-II) در ارتباط با مدل هیدرولیکی EPANET توسعه داده شد و سپس برای تعیین برنامه بهره برداری روزانه از ایستگاه های پمپاژ متوالی سامانه ی انتقال آب از سد درودزن به شهر شیراز استفاده گردید. نتایج نشان داد ضمن رعایت قیود مسیله، هزینه ی انرژی مصرفی در حالت بهره برداری بهینه چندهدفه علاوه بر کاهش اثرات استهلاک پمپ ها ناشی از سوییچ های تک ساعته، حدود 30 درصد نسبت به بهره برداری عادی و 5 درصد نسبت به بهره برداری تک هدفه با الگوریتم های ژنتیک (GA) و جامعه زنبورهای عسل مصنوعی (ABC) داشته است.

    کلید واژگان: برنامه زمان بندی پمپ, سامانه های انتقال آب, بهینه سازی چندهدفه, هزینه های انرژی, سد درودزن
    Jafar Jafari Asl, Gholamreza Azizyan *, Seyed Arman Hashemi Monfared, Mohsen Rashki

    Nowadays, with increasing energy consumption costs, the optimization of energy efficient processes is being more considered than before. The essential part of the operational cost of water conveyance systems is energy consumption and maintenance costs of pumping stations. Therefore, it is necessary to develop an efficient method for optimal operation of these stations in order to reduce energy consumption and pumps maintenance costs. In this study, the optimal operation of pumping stations is considered as a multi-purpose optimization problem with the objective functions: 1- energy costs 2- maintenance costs. In order to resolve this problem, an optimization— simulation model based on Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) is coupled to the EPANET hydraulic simulation model. The proposed model is applied to find the optimal pump scheduling program of Shiraz water conveyance system from Doroudzan Dam. Results revealed that by considering all different limitations of the problem, the energy costs were 30% and 5% less than the current state of operation and previous studies respectively. Also, the proposed model can decrease the cost of pumps maintenance by controlling the number of pump switches.

    Keywords: Pump scheduling program, water conveyance systems, Multi-Objective Optimization, Energy costs, Droudzan dam
  • شاهین سلیم پور ناغانی، سید آرمان هاشمی منفرد*، مهدی اژدری مقدم

    انتقال بین حوضه ای آب، انتقال آب از حوضه ای به حوضه ای دیگر است. حوضه ای که به آن آب منتقل می شود حوضه مقصد و حوضه ای که آب از آن منتقل می شود، حوضه مبدا نامیده می شود. انتقال بین حوضه ای آب با وجود تامین آب در حوضه مقصد، احتمالا می تواند عامل تغییراتی در حوضه های مبدا و مقصد باشد که باید مورد ارزیابی قرار گیرد. هدف از انجام این تحقیق پیش بینی اثرات احتمالی انتقال آب رودخانه بهشت آباد به فلات مرکزی ایران بر سطح و حجم یکی از آبخوان های منطقه مبدا انتقال به نام شلمزار و نیز ارایه راهبردهای مختلف در طول مدت 30 سال پس از اجرای طرح می باشد. برای این منظور از نرم افزار WEAP استفاده شد. براساس نتایج حاصل از این تحقیق انتقال آب بین حوضه ای می تواند بر سطح و حجم آبخوان در منطقه مبدا انتقال تاثیر منفی داشته و موجب افت سطح آب زیر زمینی گردد. در اثر انتقال آب و با در نظر گرفتن طرح های توسعه منابع آب در حوضه مبدا، پس از گذشت 30 سال حجم آبخوان از 7/160 میلیون مترمکعب به حدود 30 میلیون مترمکعب کاهش می یابد. جهت جلوگیری از کاهش حجم آبخوان، حداکثر آب قابل انتقال از رودخانه به حوضه مقصد در شرایط آبی نرمال و خشکسالی به ترتیب 450 و 160 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد. همچنین میزان حداکثر آب قابل انتقال با توجه به نیاز زیست محیطی رودخانه و در شرایط آبی نرمال، حدود 350 میلیون مترمکعب در سال برآورد گردید. نتایج مدل حاکی از آن است که میزان کاهش حجم آبخوان مطالعاتی در شرایط انتقال آب از حوضه و درصورت اجرای طرح های توسعه منابع آب در طول مدت 30 سال حدود 5 برابر خواهد بود.

    کلید واژگان: انتقال بین حوضه ای آب, آب زیرزمینی, حوضه بهشت آباد, آبخوان شلمزار, WEAP
    Shahin Salimpour, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Mehdi Azhdary Moghaddam

    inter-basin water transfer is the transfer of water from one basin to another. The basin which water is transferred to that is called the destination basin and the basin which water is transferred from that is called the origin basin. Inter-basin water transfer despite the supply of water in the destination basin, could possibly be the cause of changes in the origin and destination basins that need to be evaluated. The purpose of this study is to predict the possible effects of Beheshtabad River water transfer to the central plateau of Iran on the surface and volume of one of the aquifers in the origin basin called Shalamzar and also to provide different strategies during 30 years. For this purpose, WEAP software was used. According to the results, inter-basin water transfer can have a negative impact on the surface and volume of aquifers in the origin basin and cause a decrease in groundwater level. in order to prevent the reduction of the volume of aquifer, the maximum water transfer in normal water conditions and drought was estimated at 450 and 160 MCM per year, respectively. Also, the maximum amount of transferable water according to the environmental needs in normal water conditions, was estimated about 350 MCM per year. The results of the model indicate that the rate of decrease in the volume of study aquifer in the conditions of water transfer and in case of implementation of water resources development projects during 30 years will be about 5 times.

    Keywords: Inter-basin water transfer, Groundwater, Behesht Abad Basin, Shalamzar Aquifer, WEAP
  • علی محتشمی، سید آرمان هاشمی منفرد*، غلامرضا عزیزیان، ابوالفضل اکبرپور

    اطلاع از بیلان آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک می تواند کارشناسان و مدیران را در جهت مدیریت بهینه منابع آب زیر زمینی کمک شایانی نماید. در این پژوهش با استفاده از روش عددی بدون شبکه محلی پتروو-گالرکین (MLPG) که از جمله روش های بدون شبکه در بحث مکانیک سیالاتی است برای محاسبه بیلان آبی یک آبخوان واقعی استفاده شده است. عدم وابستگی این روش نسبت به شبکه بندی میدان حل، خطاهای به وجود آمده ناشی از مش بندی ها را حذف می کند و دقت نتایج را بالا می برد. منطقه مورد مطالعه، آبخوان آزاد دشت بیرجند بوده که در استان خراسان جنوبی و شرق ایران قرار گرفته است. پس از مدل سازی جریان آب زیرزمینی و واسنجی مدل، در یک دوره یک ساله (91-90) با گام زمانی ماهانه، سطح آب زیرزمینی در انتهای هر ماه محاسبه شد و با نتایج روش عددی تفاضل محدود مقایسه گشت. معیار خطای جذر میانگین مربعات، مطلق میانگین و میانگین محاسبه شدند که این مقادیر برای روش بدون شبکه به ترتیب 757/0، 573/0، 08/0- متر و برای روش تفاضل محدود 197/1، 434/1، 159/0 متر می باشند. دقت بالاتر روش بدون شبکه، مطابقت بیشتر نتایج به دست آمده از آن را با شرایط واقعی نشان می دهد. در نهایت، با محاسبه عوامل ورودی و خروجی آب به آبخوان، بیلان آب زیرزمینی محاسبه شد به طوریکه حجم آب خروجی و ورودی به ترتیب 91 و 88 میلیون مترمکعب بودند که با محاسبه اختلاف این دو، تغییرات ذخیره در آبخوان 3 میلیون متر مکعب با علامت منفی بدست آمد. علامت منفی، نشان دهنده بزرگتر بودن مقادیر خروجی نسبت به ورودی است که باید مورد توجه کارشناسان آب قرار بگیرد.

    کلید واژگان: آبخوان بیرجند, روش عددی MLPG, محاسبه بیلان, مدلسازی جریان آب زیرزمینی
    Ali Mohtashami, Seyed Arman Hashemi Monfared *, Gholamreza Azizyan, Abolfazl Akbarpour

    Having a pervasive knowledge about the groundwater balance conducts the engineers and managers to have an optimal management about these resources. In the present study, with using meshless local Petrov-Galerkin, one of the meshless methods in the field of fluid dynamic, groundwater balance is computed for a real field aquifer. The independency of this method from meshing the domain, removes the drawbacks and errors come from meshing state and improves the accuracy of results. The case study is Birjand unconfined aquifer located in South Khorasan province, east of Iran. After groundwater flow simulation and model calibration in one year 2011-2012 with monthly time step, the groundwater head is computed for each month and compared with the results of finite difference method (FDM). RMSE, MAE and ME criterion are calculated for both methods. They are 0.757m, 0.573m, -0.08m for MLPG method and 1.197m, 1.434m, 0.159m for FDM, respectively. The higher results of MLPG shows more correspondence of this method to real condition of aquifer. Finally, the input and output volume of water are computed for the aquifer. They are almost 91 and 88 MCM respectively. Therefore, the value of groundwater balance is computed. It was 3 MCM with minus sign which indicated the higher amount of output regarding to inputs.

    Keywords: Balance Computation, Groundwater flow Simulation, MLPG numerical method, unconfined aquifer
  • محسن دهقانی درمیان، غلامرضا عزیزیان*، سید آرمان هاشمی منفرد

    بروز عواملی مانند کاهش نزولات جوی، رشد جمعیت و پیشرفت صنعت اهمیت توجه به مدیریت صحیح کیفی منابع آب را دوچندان کرده است. منابع ورود آلاینده به رودخانه ها از منظرهای مختلفی تقسیم بندی می شوند. در این تحقیق مدیریت آلاینده های کنترل پذیر و غیرقابل کنترل مدنظر قرار گرفته شد. برای مدیریت وکنترل خسارات ناشی از هریک از انواع این آلاینده ها از ابزار کیفی مشخصی استفاده گردید. ظرفیت جذب در هنگام ورود آلودگی قابل کنترل و جریان رقیق ساز ابزار پیشنهادی این تحقیق برای مدیریت آلودگی غیرقابل کنترل می باشد. برای تحلیل و محاسبه ابزارهای کیفی مذکور از فرایند شبیه سازی بوسیله حل تحلیلی معادله انتقال-پخش آلودگی استفاده شد. منطقه مطالعاتی درنظر گرفته شده در این تحقیق یک منطقه با مشخصات مشخص می باشد که توسط پژوهش های پیشین بسیاری مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای متوسط مساحت غلظت غیرمجاز (¯(c_a))، مسافت آسیب دیده (X) و زمان تماس غلظت غیرمجاز آلودگی با رودخانه (T) بعنوان شاخص های تاثیرگذار در محاسبه ابزارهای کیفی، در هر حلقه فرایند شبیه سازی محاسبه شدند. نتایج نشان داد که تغییرات 1/94 درصدی در دبی سیستم رودخانه-مخزن باعث 3/99 درصد تغییر در مقدار ظرفیت جذب محاسبه شده، می گردد. همچنین نتایج نشان می دهد با بکارگیری جریان رقیق ساز مناسب، مقادیر 10 و 20 تن آلاینده ناگهانی ورودی به مقادیر غلظت مجاز 5/0 و 1 میلی گرم بر لیتر در طول رودخانه رسیدند. در این فرایند مقادیر پارامترهای حیاتی کیفی رودخانه شامل (c_a) ، X و T، به ترتیب تغییرات 6/96، 2/92 و 7/53 درصدی را نشان دادند.

    کلید واژگان: مدیریت کیفی آب, کنترل آلودگی ناگهانی, ظرفیت جذب, جریان رقیق ساز, مدل شبیه سازی کیفی
    Mohsen Dehghani Darmian, Gholamreza Azizyan *, Seyed Arman Hashemi Monfared

    Occurrence of factors such as decreasing atmospheric precipitation, population growth and industry progress has increased the importance of paying attention to the proper quality management of water resources. Pollution sources are categorized in different aspects. In this research, controllable and uncontrollable pollutant management is considered. To manage and control the damages caused by each of these types of pollutants, a certain qualitative tool is employed. Assimilation capacity is suggested when the pollution source is controllable and dilution flow is the proposed tool of this investigation to uncontrollable pollution management. To analyze and calculate the above mentioned qualitative tools, the simulation process is used by analytical solution of the advection-diffusion equation. The case study considered in this research is an area with specific characteristics, which has been investigated by many previous researches. Efficient indices in determination of qualitative tools including mean area of unallowable concentration (¯(c_a)), affected distance (X) and duration of unallowable pollution concentration contact with river (T) were calculated in each simulation process loop. The results demonstrated that 94.1% variation of river-reservoir flow discharge can change the assimilation capacity up to 99.3%. Moreover, by applying a suitable dilution flow, 10 and 20 tons of sudden contaminants arrived at the permitted concentrations of 0.5 and 1 mg / l over the river. In this process, values of the crucial quality parameters of the river ((c_a) ، X و T) change up to 96.6%, 92.2% and 53.7%, respectively.

    Keywords: Water quality management, Abrupt pollution control, Assimilation capacity, Dilution flow, Quality simulation model
  • علی سردار شهرکی*، جواد شهرکی، سید آرمان هاشمی منفرد
    حوضه هیرمند به دلیل وجود خشکسالی، هم چنین رشد روز افزون مصارف آب و رقابت بخش های مختلف، وارد مرحله بحرانی آب شده است، این خطر در سال های آتی تشدیدتر خواهد شد. بنابراین برای مقابله با آن می بایست نسبت به انواع مصرف آب با حساسیت بیشتری برخورد کرد. از جمله این مصارف، آب مجازی می باشد. در پژوهش حاضر، تقاضای آب مجازی محصولات کشاورزی منطقه سیستان در سال زراعی 93-1392 محاسبه و با استفاده از مدل WEAP اثرات اجرای این سناریو از سال 2015 تا 2030 بر منابع و مصارف آب پیش بینی گردید. طبق نتایج محصولات گوجه فرنگی و یونجه با این که نیازآبی بالایی داشتند، اما به سبب عملکرد بالای تولید، تقاضای آب مجازی کمتری داشته اند، هم چنین بیشترین نیاز آب مجازی برای دو محصول گندم و جو بدست آمد. نتایج مدل WEAP نشان داد که در سناریوی آب مجازی، سالیانه به طور میانگین مقدار تقاضای آب 61 درصد برای کارایی خالص و 17 درصد برای کارایی به حالت فعلی کمتر شده است. تقاضای تامین نشده حدود 383 میلیون متر مکعب کاهش خواهد یافت. بنابراین با توجه به شرایط خشکسالی حاکم بر منطقه، اجرای این سناریو در جهت حفظ منابع آب بسیار مناسب خواهد بود، از این رو پیشنهاد می شود که طرح های توسعه کشاورزی در منطقه سیستان با توجه به این مفهوم آب مجازی، برنامه ریزی و سرمایه گذاری شوند.
    کلید واژگان: آب مجازی, بخش کشاورزی, مدیریت منابع آب, شبیه سازی, حوضه هیرمند
    Ali Sardar Shahraki *, Javad Shahraki, Seyed Arman Hashemi Monfared
    Due to the frequent drought periods, water consumption increase, and competition of different water-using sectors, the Hirmand catchment is in a critical water status in the Sistan region. This threat has been intensified in recent years. To cope with this problem, we must pay more attention to different types of water use such as virtual water as a water saving method. The present study calculates virtual water demand of agricultural products in the Sistan region in the cropping year of 2013-2014 using water evaluation and planning (WEAP) system. Furthermore, impacts of the implementation of the virtual water scenarios are predicted on water resources and consumption over the 2015-2030 period. Results show that tomato and alfalfa have less virtual water demand despite their high water requirements due to their high production yield. Furthermore, wheat and barley have the highest virtual water demand. Also, the results of the WEAP model reveal that in the virtual water scenario, the mean annual water demand is lower than the current account (61% for net efficiency, 17% for current efficiency). Consequently, unmet demand will be reduced about 383 million m3. Therefore, given the prevalence of drought in the region, it is appropriate to implement this scenario to protect water resources. Hence, it is highly recommended to orient planning and investment in agricultural development projects of the Sistan region with the concept of virtual water.
    Keywords: Virtual water, Agricultural sector, Water resource management, simulation, Hirmand catchment
  • مهدی خراشادی زاده، سید آرمان هاشمی منفرد، ابوالفضل اکبرپور، غلامرضا عزیزیان
    فهم نحوه توزیع آلودگی در مکان و زمان، یک موضوع ضروری برای پیش بینی آسیب های ناشی از آلودگی روی اکولوژی رودخانه ها و نواحی ساحلی و ایجاد راه حل های کارآمد جهت کنترل آلودگی و محافظت از محیط زیست است. در این تحقیق از معادلات آب های کم عمق جهت شبیه سازی انتقال آلودگی به روش حجم محدود دوبعدی استفاده شده است. در واسنجی مدل های هیدرولیکی و هیدرولوژیکی، اصلاح و تغییر مکرر مقدار پارامترها یک مسئله شناخته شده است. بنابراین استفاده از روش هایی برای تحلیل حساسیت و کاهش تعداد پارامترها برای واسنجی مدل ضرورت دارد. در این تحقیق از روش تحلیل حساسیت RSA که در آن برای هر پارامتر نسبت حساسیت و تابع توزیع تجمعی برای مجموعه پارامترهای خوب و بد مدل محاسبه می شود استفاده شد. برای این کار، 5000 تکرار از دامنه عدم قطعیت پارامترهای واسنجی مدل انتقال آلودگی در مسئله ای استاندارد از آب های کم عمق با استفاده از الگوریتم عدم قطعیت GLUE صورت پذیرفت. با اعمال آستانه قابل پذیرش شاخص مجموع مربعات خطا بر روی کل شبیه سازی های حاصل، تعداد 1000 شبیه سازی برتر به عنوان شبیه سازی های کارآمد منظور شده و مجموعه پارامترهای مربوط به آن به عنوان مجموعه پارامترهای خوب و باقی مجموعه پارامترها به عنوان مجموعه پارامترهای بد قلمداد گردید. به این ترتیب شاخص حساسیت برای پارامترهای ضریب مانینگ، شیب کف در جهت x و y محاسبه شد. مقایسه تحلیل حساسیت پارامترها بر اساس روش RSA و بر اساس ضریب تغییرات پارامترها نشان دهنده کارآمدی مناسب روش RSA برای تحلیل حساسیت پارامترهای مدل می باشد.
    کلید واژگان: شاخص حساسیت, مجموع مربعات خطا, ضریب تغییرات, پارامتر خوب
    Mahdi Khorashadizadeh, Seyed Arman Hashemi Monfared, Abolfazl Akbarpour, gholamreza Azizian
    Understanding of the fate of temporal and spatial distribution of pollutionis an essential subject for prediction of damages, caused by pollution, on the ecology of rivers and coastal areas. It is also necessary to provide efficient solutions for both pollution control and environmental protection. In this study, shallow water equations have been used to simulate pollution transport by 2-dimensional finite volume method. Calibration-modification and frequent changing of the amount of parameters is a known issue in hydraulic and hydrologic models. Therefore, it is necessary to utilize methods for sensitivity analysis and reduction of the parameters number to calibrate models. In this study, the RSA sensitivity analysis method was used for each parameter in which the ratio of sensitivity and cumulative distribution function for the sets of good and bad parameters are computed.. For this purpose, 5000 iterations from uncertainty domain of calibration parameters of pollution transport model in a Standard issue of shallow water were performed by using uncertainty algorithm GLUE. With enforcing the acceptable threshold values for the sumof square error index on the total simulation results, 1000 premier simulations were introduced as an efficient simulation. The corresponded set of parameters was considered as good set parameters and the others as bad set parameters. Thus, the sensitivity index was calculated for the Manning coefficient and the floor slope in the x and y directions. The comparison of sensitivity analysis of parameters based on the RSA methods and variation coefficient of parameters indicated that RSA is an efficient method for sensitivity analysis of model parameters.
    Keywords: Sensitive index, sum of squared errors (SSE), variation coefficient, good parameter
  • غلامرضا عزیزیان *، سید آرمان هاشمی منفرد، امیرحسین جوان محصل، محسن دهقانی درمیان
    حفر بی‏رویه چاه‏های عمیق، سبب افت سطح آب زیرزمینی و مسائل ناشی از آن شده است که مهم‏ترین آن نابودی پوشش گیاهی دشت‏ها است که آب مورد نیاز خود را از رطوبت موجود در زمین می‏گیرند. هدف از تحقیق حاضر، تجزیه و تحلیل کاهش رطوبت خاک سطحی و منبع تولید گردوغبار در حوضه هامون- هیرمند از استان سیستان و بلوچستان است. به منظور رسیدن به این اهداف، از نرم‏افزار WEAP برای شبیه‏سازی افت جریان زیرسطحی استفاده شده و سپس با اعمال سناریوهای مدیریتی منابع آب، مقدار افت جریان زیرسطحی تا سال 2031 شبیه‏سازی شد. با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی بهترین گزینه از بین سناریوها انتخاب شد. منطقه مطالعه شده تحت این سناریو در پایان سال هدف، 29 سانتی‏متر افت جریان زیرسطحی دارد و مقدار کل نیاز تامین نشده برای معیارهای مختلف همچون شرب، کشاورزی و زیست محیطی برابر 83/1804 میلیون مترمکعب است. سرعت باد در منطقه مطالعه شده بیش از سرعت آستانه حرکت ذرات است (بیش از 400 سانتی متر بر ثانیه)، بنابراین منطقه توان تولید گردوغبار دارد. برای تجزیه و تحلیل کاهش رطوبت خاک سطحی از مدل HYDRUS-1D در مقاله حاضر استفاده شده است و نتایج به دست آمده نشان از کاهش مقدار رطوبت خاک در هر سال دارد. درضمن، ارتباط بین افت جریان زیرسطحی و کاهش مقدار رطوبت خاک در تولید گردوغبار بررسی شد و این نتیجه به دست آمد که کاهش رطوبت خاک سطحی ارتباط نزدیکی با افت جریان زیرسطحی به اندازه حداکثر 83/93 سانتی متر و همچنین توان تولید گردوغبار متناسب با آن را دارد.
    کلید واژگان: افت سطح آب زیرزمینی, حوضه هامون ‏هیرمند, رطوبت خاک, گردوغبار
    Seyed Arman Hashemi Monfared, Amirhosein Javan Mohasel, Mohsen Dehghani Darmian, gholamreza azizyan *
    The purpose of this research is to analyze the decrease of surface moisture and source of dusts in Hamoon-Hirmand Basin of Sistan and Baluchestan province. In order to achieve the objectives of this paper, WEAP software was used to simulate subsurface flow drops and then, by applying water resource management scenarios, the subsurface flow loss rate was simulated by 2031. Using the hierarchical analysis method, the best option among the scenarios was selected and the area under study under this scenario at the end of the year is 29 cm below the subsurface flow rate and the total unsecured amount for various criteria such as drinking, agriculture And the environment is equal to 804.183 million cubic meters. The wind speed in the study area is greater than the velocity threshold of the particles (more than 400 cm / s), so the area is capable of producing dust. The HYDRYS-1D model has been used to analyze the soil moisture content reduction in this paper. The obtained results indicate a decrease in soil moisture content in each year. It was concluded that the reduction of soil moisture content is closely related to the subsurface flow rate and the potential for dust
    Keywords: Groundwater Head Loss, Soil moisture, dust, Hamoon Hirmand Basin
  • سید آرمان هاشمی منفرد، غلامرضا عزیزیان، پژمان درخشان، جلیل رئیس پور
    امروزه با گسترش روز افزون شهرنشینی و تبدیل زمین های حاشیه شهرها از قبیل باغ ها، زمین های کشاورزی، زمین های بایر به مناطق مسکونی باعث بر هم زدن مورفولوژی و خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی حوضه شده اند، که این امر باعث تغییر مسیر جریان طبیعی حرکت آب حاصل از بارندگی و کاهش نفوذپذیری حوضه در نتیجه بروز مشکلاتی از قبیل سیل گردیده است. منطقه مورد مطالعه شهرستان داراب در محدوده استان فارس و در اقلیمی خشک قرار گرفت است و آمارها نشان می دهد که باران های شدیدی هر از چندگاهی به وقوع می پیوندد که میزان رواناب تشکیلی از این بارش ها قابل توجه می باشد. در تحقیق پیش رو از تکنیک های «بهترین راهکار مدیریتی[1]» و « توسعه کم اثر[2]» و راهکارهای همچون بشکه های باران، ترانشه های نفوذ، چاه های جذبی، کفپوش های نفوذ پذیر، باغچه های زیستی و همچنین استفاده از مخازن نگهداشت استفاده شده است و عملکرد خوبی نشان داده اند. با استفاده از اطلاعات موجود از قبیل نقشه های کاربری اراضی، توپوگرافی منطقه، و آمار بارندگی و مدلسازی به کمک مدل SWMM5 و پس از اصلاح و به کارگیری روش های مطرح شده و مقایسه آن با وضعیت موجود جهت باران با دوره بازگشت ده ساله میزان اوج رواناب در زیر حوضه ها 31 درصد و حداکثر ارتفاع آب در کانال محل خروجی به نصف تقلیل و میزان نفوذپذیری حوضه 5/17 درصد نسبت به وضع موجود افزایش داشته است و با احداث 6 مخزن ذخیره سازی میزان 61 هزار متر مکعب آب باران ذخیره سازی می گردد.
    کلید واژگان: تکنیک های بهترین راهکار مدیریتی و توسعه کم اثر, رواناب, سیستم زهکشی, مدل swmm5
    Seyed Arman Hashemi Monfared, Gholamreza Aziziyan, Pezhman Derakhshan Alamdarloo, Jalil Raeespoor
    Today, with increasing urbanization and changing land border cities such as gardens, agricultural land, Barren land into residential areas, causing damage morphology and physical properties and hydrological basins are, This will redirect the natural flow of the water from rainfall and reduced infiltration basin is a result of problems such as flooding. Darab in Fars province and city in the study area were dry climate is Intense rains occur from time to time that the formation of rainfall runoff is significant BMP and LID are ahead in research techniques and strategies such as rain barrels, infiltration trenches, wells, Absorption, permeable flooring, bio-gardens and the use of storage tanks have been used and have shown good performance. Using information such as maps, land use, topography of the region, and rainfall statistics and modeling to model swmm5 After the reform and the implementation of the proposed method in comparison with the situation in the rain with a return period of ten years the peak runoff in the basin, 31% and maximum water level in the channel output to half the rate of 17.5% compared to current situation has increased infiltration basin In this study, we were able to construct 6 of 61 thousand cubic meters of rainwater storage tank to store it.
    Keywords: Techniques BMP, LID, Runoff, Drainage system, Model swmm5
  • Ali Sardar Shahraki, Javad Shahraki, Seyed Arman Hashemi Monfared
    Water is a basic demand of sustainable development in most regions of the world. The non-uniform temporal and spatial distribution of water resources will lead to water shortage in arid and semi-arid areas. Pishin catchment is one of the most important catchments in South-East Iran. The basin had been faced with consecutive droughts in recent years. On the other hand, water resources development projects anticipated and necessary in this catchment. Hence, the need for a study to prioritize different scenarios and their effects on the catchment should be considered to overcome these dry periods. The main objective of the present study is to predict water development projects in the study area. Due to the multiplicity of projects and high cost of them, the concurrent execution priority implementation of these projects is considered as an important factor. Fuzzy multiple attribute decision making is a suitable method for comparison, selection and prioritization of the different options taking into account different criteria. Hence, in this study, the effects of the water development projects are predicted using Water Evaluation and Planning System (WEAP) model. The projects according to the economic criteria are evaluated and prioritized with Fuzzy TOPSIS. Six water development projects and criteria including five economic indexes are considered. Based on the results, according to the investigated indicators, increasing irrigation efficiency in agricultural sector and reducing evaporation from the reservoir scenarios have top priority.
    Keywords: Fuzzy Multiple Attribute Decision Making, WEAP Model, Prioritize, Agriculture Development Project, Pishin Catchment
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