جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "بیلان آب" در نشریات گروه "مهندسی آب"
تکرار جستجوی کلیدواژه «بیلان آب» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
تبخیر-تعرق واقعی (AET) نقش مهمی در مدیریت آب کشاورزی، پیش بینی خشکسالی و پیش نگری تغییر اقلیم ایفا می کند. در سال های اخیر، استفاده از روش های غیرمستقیم برای برآورد AET، منجر به توسعه پایگاه های داده مختلفی شده است. وجود عدم قطعیت های مختلف در این داده ها، ارزیابی آنها را ضروری می سازد. در این مطالعه، با تمرکز بر دوره تاریخی مطالعات اقلیمی (2005-1976)، از مقادیر برآورد شده AET به وسیله مدل بیلان آب تورنت وایت، به عنوان مبنایی برای ارزیابی دو پایگاه داده GLEAM و GLDAS، در چهار زیرحوضه نازلوچای، روضه چای، شهرچای و باراندوزچای در غرب دریاچه ارومیه استفاده شد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه، عملکرد دو پایگاه داده GLEAM و GLDAS در برآورد تبخیر-تعرق واقعی تفاوتی نداشتند (RMSEGLEAM=0.13-0.46 mm/day, RMSEGLDAS=0.13-0.48 mm/day). اما در مقیاس فصلی، عملکرد داده های GLEAM و GLDAS در فصول مختلف، متفاوت بود. بر اساس معیارهای ارزیابی، پایگاه داده GLEAM عملکرد بهتری نسبت به GLDAS داشت (GLEAM: RMSEWinetr=0.11-0.33, RMSESpring=0.25-1.15, RMSESummer=0.58-0.77, RMSEAutumn=0.15-0.33; GLDAS: RMSEWinetr=0.15-0.27, RMSESpring=0.32-1.14, RMSESummer=0.64-0.95, RMSEAutumn=0.15-0.40). همچنین در هر دو مقیاس سالانه و فصلی، داده های GLEAM و GLDAS در زیرحوضه شهرچای از اعتبار بیشتری برخوردار بودند (RMSEShahrchay=0.12-0.58, RMSENazlouchay=0.15-0.85, RMSERozehchay=0.19-1.15, RMSEBarandouzchay=0.11-0.77). با توجه به نتایج مطالعه حاضر، استفاده از داده های GLEAM و GLDAS در مطالعات هیدرومتئورولوژیکی زیرحوضه های نازلوچای و روضه چای توصیه نمی شود. نتایج مطالعه حاضر می تواند در مطالعات پیش نگری تغییرات آینده AET، به عنوان مبنایی برای ارزیابی بروندادهای مدل های اقلیمی و همچنین تصحیح اریبی آنها قرار گیرد.کلید واژگان: اعتبارسنجی, بیلان آب, پایگاه داده جهانی, مدل تورنت وایتActual evapotranspiration (AET) plays an important role in agricultural water management, drought forecasting, and climate change projection. In recent years, the use of indirect methods to estimate AET has led to the development of various databases. The existence of various uncertainties in these data makes their evaluation necessary. In this study, focusing on the historical period of climate studies (1976-2005), the estimated values of AET by means of the Thornthwaite water balance model were used as a basis for evaluating GLEAM and GLDAS databases, in Nazlou Chay, Rozeh Chay, Shahr Chay, and Barandouz Chay sub-basins in the west of Lake Urmia. The results showed that on an annual scale, the difference between GLEAM and GLDAS databases was not noticeable (RMSEGLEAM=0.13-0.46 mm/day, RMSEGLDAS=0.13-0.48 mm/day). But on a seasonal scale, the performance of GLEAM and GLDAS data differed in different seasons. Based on the evaluation criteria, the GLEAM database performed better than the GLDAS (GLEAM: RMSEWinetr=0.11-0.33, RMSESpring=0.25-1.15, RMSESummer=0.58-0.77, RMSEAutumn=0.15-0.33; GLDAS: RMSEWinetr=0.15-0.27, RMSESpring=0.32-1.14, RMSESummer=0.64-0.95, RMSEAutumn=0.15-0.40). Also, in annual and seasonal scales, GLEAM and GLDAS data were more reliable in Shahr Chay sub-basin (RMSEShahrchay=0.12-0.58, RMSENazlouchay=0.15-0.85, RMSERozehchay=0.19-1.15, RMSEBarandouzchay=0.11-0.77). According to the results of the present study, it is not recommended to use GLEAM and GLDAS data in hydrometeorological studies in Nazlou Chay and Rozeh Chay sub-basins. The results of the present study can be used in the studies of projecting AET future changes, as a basis for evaluating the outputs of climate models as well as correcting their bias.Keywords: Global Database, Thornthwaite Model, Validation, Water Balance
-
برآورد مصرف آب بخش کشاورزی براساس مبانی غیردقیق، موجب سیاست گذاری های غیرواقع بینانه، بارگزاری های بیشتر و تشدید بحران آب موجود کشور می شود. دراین راستا، استفاده از داده و اطلاعات وسیع تر- بخصوص بیلان منابع آب که کمتر مورد توجه بوده است- می تواند در تدقیق این برآورد موثر باشد. در این تحقیق، با توسعه چارچوبی که براساس گروه بندی محصولات کشاورزی و مفهوم «ردپای آب» است، این مهم دنبال شد. در چارچوب پیشنهادی، یک مدل بهینه سازی نیز درنظر گرفته شد که تبعات سیاست های بالادستی در خصوص افزایش ضریب خودکفایی محصولات کشاورزی را بر بیلان آب کشور در بهینه ترین شکل مدیریتی مورد بررسی قرار دهد. بر این اساس در دوره آماری مورد بررسی، مصرف بخش کشاورزی برای سال 1397 حدود 64 میلیارد مترمکعب برآورد شد که همراه با تراز 5/5- میلیارد مترمکعب است. همچنین، اهداف برنامه ششم توسعه درخصوص افزایش تولید سه گروه محصول دانه های روغنی، گیاهان قندی و ذرت دانه ای که به ترتیب 3/2، 1/4 و 3/2 برابر تولید آن در سال 1397 بوده، در 3 سناریوی مدیریتی ارزیابی شد. نتایج نشان داد، با گسترش سطح کشت فعلی برای حصول این اهداف، تراز آب کشور تا 12/5- میلیارد مترمکعب افزایش خواهد یافت. با این پیش فرض و 30 درصد کاهش سبزیجات و میوه های جالیزی، تراز به 10/5- و در بهینه ترین الگوی تولید محصولات در استان ها به 8/5- میلیارد مترمکعب خواهد رسید. آنچه آمد، زیرساختی برای برآورد مصرف آب بخش کشاورزی، کاهش عدم قطعیت ها و تبیین تبعات افزایش ضریب خودکفایی بر بیلان منابع آب بود، با این حال همچنان ارتقاء آن لازم به پیگیری است.کلید واژگان: ردپای آب, مصرف بخش کشاورزی, سیاست های خودکفایی محصولات زراعی, بیلان آبEstimation of agricultural water consumption with unrealistic bases causes more aggravation of the current Iran water crisis. Accordingly using broader information, especially water budget components which received less attention, can be effective in enhancing such estimates. To this aim, this study developed a framework based on grouping of agricultural crops and the concept of "water footprint". The framework also includes an optimization module to examine consequences of the policies such as increasing self-sufficiency rates of agricultural crops under best optimum management on water budget. Accordingly, the consumption of agricultural sector for 2017 was estimated to be 64 BCM, which was associated with a negative balance of 5.5 BCM. Furthermore, the targets of the 6th national development plan (2016-2021) regarding three crop groups including oil seeds, sugar crops and maize were examined (target values were respectively about 3.2, 1.4 and 3.2 times of their productions in 2017). The results showed that by expansion of the cultivation area to achieve these targets, country’s negative water budget will increase to -12.5 BCM/yr. With the same assumption and a 30% reduction in vegetables and fruits, the negative budget would reduce to -10.5 and with the most optimum provincial crop patterns, it reaches -8.5 BCM/yr. What investigated here was an attempt for improving the estimation of agriculture water consumption, reducing related uncertainties and elucidating the alerting consequences of increasing self-sufficiency rates on the water balance. Nonetheless follow ups are needed to improve such methodologies.Keywords: water footprint, Agricultural sector consumption, Crop Products Self-Sufficiency Policies, Water balance
-
در نگاه ترمودینامیکی به چرخه هیدرولوژی، این چرخه از طریق فرایندهای ترمودینامیک به سوی وضعیت غیرتعادلی ترمودینامیکی و تولید حداکثر انتروپی پیش می رود. لذا امکان شناخت و توصیف آن از طریق محاسبه نرخ تولید انتروپی و اصل تولید حداکثر انتروپی (MEP) وجود دارد. بر طبق اصل MEP اگر در یک سیستم به اندازه کافی درجه آزادی وجود داشته باشد، آن سیستم وضعیت پایدار را اتخاذ خواهد کرد، بهطوری که تولید انتروپی در آن تحت محدودیت های موجود حداکثر میشود. اصل MEP میتواند به برآورد مولفهها و پارامترهای هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز بدون نیاز به شناخت تفصیلی مشخصات سیستم کمک نماید. با توجه به اهمیت این موضوع در علم مدلسازی هیدرولوژیکی و کمبود منابع فارسی در این زمینه، مطالعه حاضر با استفاده از منابع علمی معتبر چرخه هیدرولوژی را با نگاه ترمودینامیکی مورد بررسی قرار می دهد. در این مطالعه چرخه هیدرولوژی به عنوان یک سیستم ترمودینامیکی مورد توجه قرار میگیرد و نحوه محاسبه نرخ تولید انتروپی توسط هر یک از مولفه های بیلان آب ذکر میشود. همچنین، نحوه برآورد مولفه های هیدرولوژیکی با استفاده از اصل MEP در خلال یک مثال ساده بیان میشود. بهطور کلی، اصل MEP نویدی بزرگ است برای شناخت بهتر فرآیندهای هیدرولوژیکی درون سیستم زمین و توسعه مدل ها بر اساس ترمودینامیک غیرتعادلی.
کلید واژگان: ترمودینامیک, اصل تولید حداکثر انتروپی, بهینگی, بیلان آب, وضعیت غیرتعادلیHydrological cycle is directed into thermodynamic non-equilibrium state and maximum entropy production through thermodynamic processes. Therefore, it is possible to understand and describe hydrological cycle through computation of entropy production rate and the maximum entropy production principle (MEP). Based on MEP, if there are sufficient degrees of freedom within a system, it will adopt a steady state at which entropy production is maximized under existing restrictions. This principle can help to estimate the hydrological components and parameters without need for detailed understanding of watershed characteristics. Due to the importance of this issue in the science of hydrological modeling and the lack of Persian resources in this field, the present study examines the hydrological cycle from a thermodynamic point of view using valid scientific sources. In this study, the hydrological cycle is considered as a thermodynamic system and the method of calculating entropy production rate by components of water balance is presented. Also, how to estimate hydrological components using the MEP principle is explained in a simple example. Overall, the MEP principle holds great promise for equipping us with a better understanding of the organization of hydrological processes within the Earth system and development of the models based on non-equilibrium thermodynamic.
Keywords: Maximum Entropy production principle, Non-equilibrium state, Optimality, Thermodynamic, Water balance -
به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، استفاده از مدل های هیدرولوژیکی به عنوان ابزاری مناسب در شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی مانند بیلان آب، می تواند بسیار موثر باشد. مدل های هیدرولوژیکی توزیعی با گسسته سازی و حل معادلات در هر سلول، شبیه سازی هر یک از اجزای بیلان آب را انجام می دهند. در مطالعه حاضر به منظور برآورد و بررسی اجزای بیلان از مدل توزیعی WetSpass-M در محدوده مطالعاتی هشتگرد واقع در استان البرز استفاده شد و مدل برای 20 سال به صورت ماهانه اجرا گردید. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل ابتدا از داده های دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری به عنوان داده های مشاهداتی استفاده شد. رویکرد سنجش از دور و الگوریتم SEBAL نیز به منظور برآورد مجدد تبخیر و تعرق استفاده شد و نتایج حاصل از دو رویکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل در محدوده مطالعاتی هشتگرد، میزان متوسط تبخیر و تعرق حقیقی و تغذیه آب زیرزمینی به ترتیب معادل 347/3 و 272/6 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد. همچنین، مقادیر متوسط تبخیر و تعرق در دشت و ارتفاعات به ترتیب 241 و 106/3 میلیون مترمکعب محاسبه شد. حجم متوسط تغذیه سالانه در دشت معادل 197 میلیون مترمکعب شبیه سازی شد که این میزان برای ارتفاعات معادل 75/6 میلیون مترمکعب برآورد شده است. تحلیل تغییرات خروجی های مدل بر اساس انحراف معیار برای اجزای بیلان به تفکیک دشت و ارتفاعات نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان می دهد که پس از مولفه آبیاری، تبخیر و تعرق، تغذیه و بارندگی بیشترین تغییرات در طول دوره شبیه سازی را دارند.
کلید واژگان: بیلان آب, تحلیل تغییرات, تغذیه آب زیرزمینی, مدل WetSpass-M, الگوریتم SEBALIn management and planning of water resources, hydrological models are suitable tool that can be very effective in simulating hydrological processes such as water balance. Distributed hydrological models simulate each of the water balance parameters by discretization and solving equations in each cell. In the present study, the WetSpass-M distributed model is used to estimate and evaluate the components of the water balance in Hashtgerd study area in Alborz province. The model was implemented in monthly basis and for a 20 year period. In order to calibrate and validate the model, first the monthly flow data of the hydrometric station were used as observational data. The remote sensing approach (SEBAL algorithm) was applied to re-estimate evapotranspiration. Then, the results of the two approaches were evaluated and compared. According to the model results in the Hashtgerd study area, the mean annual values of evapotranspiration and groundwater recharge were estimated to be 347.3 and 272.6 MCM, respectively. Furthermore, the mean annual values of evapotranspiration for plains and mountains were respectively 241 and 106.3 MCM. The mean annual recharge rate in the plains was equal to 197 MCM, while it was estimated to be 75.6 MCM for mountains. The variations analysis of model outputs was performed based on the standard deviation for the water balance parameters in plains and mountains. The results showed that the most variations during the simulation period were observed respectively in the irrigation component, evapotranspiration, recharge, and rainfall.
Keywords: Water balance, Variations analysis, Groundwater recharge, WetSpass-M model, SEBAL Algorithm -
به منظور مدیریت پایدار آب در حوضه آبریز درک کامل از شرایط هیدرولوژیکی و تبادلات آب های سطحی و زیرزمینی، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله از مدل اصلاح شده SWAT-MODFLOW که یک مدل هیدرولوژیکی چندمنظوره و یکپارچه است، جهت شبیه سازی کمی فرآیندهای آب سطحی و زیرزمینی و تبادلات هم زمان بین آنها در سطح حوضه آبریز شازند، استفاده شده است. پس از واسنجی مدل ترکیبی، نتایج واسنجی مدل آب سطحی SWAT برای ایستگاه هیدرومتری پل دوآب واقع در رودخانه شراء و خروجی حوضه، مقدار ضریب R2 و نش ساتکلیفت به ترتیب 0/64 و 0/63 را نشان می دهد. در بخش آب زیرزمینی میزان RMSE برای 19 چاه مشاهده ای در آبخوان 1/72 متر به دست آمد که در سطح قابل قبولی قرار دارد. با توجه نتایج حاصل شده در دو بخش آب سطحی و زیرزمینی عملکرد مدل با توجه به یکپارچگی و در نظر گرفتن تمامی تبادلات دو مدل به صورت هم زمان و در یک منطقه وسیع قابل قبول بوده است. به جهت ارزیابی کاربرد مدل یکپارچه SWAT-MODFLOW در سطح حوضه نیز از مدل مذکور جهت برآورد تاثیر سناریوی کاهش برداشت به میزان 10 درصد از منابع آبی با استفاده از یک شاخص بر روی سامانه منابع آبی موجود، استفاده گردید که نتایج به دست آمده از شاخص آب در دسترس WAI، استفاده شده در این مطالعه، بیان گر بهبود در مقدار شاخص مذکور و درنتیجه بهبود وضعیت سامانه منابع آبی در مقایسه با وضع موجود بود.
کلید واژگان: مدل SWAT, MODFLOW, مدل یکپارچه SWAT-MODFLOW, بیلان آب, تبادلات آب سطحی و زیرزمینیIn order to ensure sustainable water management, a thorough understanding of the hydrological conditions and the interactions between surface and ground water. In this paper used from corrected multifunctional and integrated hydrologic model SWAT-MODFLOW to simulation quantitative processes of surface and ground water and simultaneous exchanges between them at the Shazand catchment. After the calibration, results of calibration SWAT surface water model to Duab bridge hydrometrical station that located at the Shara river and the basin's output, shown coefficient value of R2 and Nash-Sutcliff 0.64 and 0.63, respectively. At the groundwater part, the amount of RMSE for 19 observational wells calculated 1.72 m that is an acceptable level. With regard to the results obtained in the two surface and ground water sections, the performance of the model with regard to the integrity and consideration of all exchanges of the two models is concurrently and in a wide area acceptable and can recommended use from integrated SWAT-MODFLOW model In integrated simulation of the hydrological conditions of the catchment in a comprehensive manner. To evaluate the application of SWAT-MODFLOW integrated model at the basin level, the model was used to estimate the impact of a 10% reduction in water resources scenario using an index on the existing water resources system, the results obtained from the water index. The availability of WAI used in this study indicates an improvement in the value of the indicator and thus an improvement in the status of the water resources system compared to the status quo.
Keywords: Integrated Modeling, SWATMODFLOW Model, SWAT, MODFLOW, Water budget -
در این پژوهش، مولفه های بیلان آبی حوزه آبخیز مهرگرد با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT شبیه سازی شد. هدف اصلی این پژوهش، آزمون کارایی مدل و قابلیت استفاده از آن به عنوان شبیه ساز بیلان آب در حوزه آبخیز مهرگرد می باشد. به همین منظور اطلاعات لازم شامل بارش، حداقل و حداکثر دما، ساعات آفتابی، رطوبت نسبی، سرعت باد روزانه و دبی ماهانه و هم چنین نقشه های مورد نیاز شامل مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، کاربری اراضی و خاکشناسی تهیه شد. آنالیز حساسیت با استفاده از روش هر بار یک پارامتر (OAT) به منظور مشخص کردن پارامترهای حساس مدل انجام پذیرفت. در ادامه به منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل از الگوریتمSUFI2 استفاده شد. فرآیند واسنجی برای بازه زمانی 2004 تا 2012 و فرآیند اعتبار سنجی برای بازه زمانی 2013 تا 2016 انجام شد. دقت شبیه سازی رواناب ماهانه با استفاده از شاخص های ضریب تعیین (R²) و نش ساتکلیف (NSE) برای فرآیند واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب 73/0، 69/0 و 71/0، 58/0 مشاهده شد. نتایج نشان داد که به طور متوسط حدود 64 درصد بارش از طریق تبخیر و تعرق وارد اتمسفر می شود. حدود 31 درصد آن به صورت رواناب سطحی و جریان جانبی و بازگشتی مستقیما به آبراهه ها وارد می شود. در نهایت از شش درصد آب وارد شده به لایه های خاک، نزدیک یک درصد آن به سفره های عمیق آب زیرزمینی می پیوندد. نتایج حاصل از پژوهش، نشان دهنده کارایی قابل قبول مدل SWAT در شبیه سازی بیلان آب حوزه آبخیز مهرگرد است. بنابراین این مدل می تواند برای برنامه ریزی دقیق تر منابع آب این منطقه راهگشای مناسبی باشد.
کلید واژگان: بیلان آب, رواناب سطحی, شبیه سازی هیدرولوژیکی, واحد پاسخ هیدرولوژیکیIn this research, water balance components in Mehrgerd watershed was simulated using the SWAT hydrological model. The main purpose of this research is the model efficiency test and its ability to use as a water balance simulator in the Mehrgerd watershed. For this purpose, the necessary data such as precipitation, minimum and maximum temperature, relative humidity, sunshine hours, daily wind speed, monthly discharge and as well as required maps including digital elevation model (DEM), land use and soil were provided. and entered to the SWAT model. A sensitivity analysis was done using the )OAT( method to determine the sensitive parameters. The calibration and validation of the model were done by Sufi-2 algorithm. The calibration process was conducted for the period 2004 to 2012 while the validation process was from 2013 to 2016. Monthly runoff simulation accuracy was calculated using the determination coefficient (R²) and Nash Sutcliffe (NSE) index for calibration and validation 0.73, 0.69 and 0.71, 0.58, respectively. The results showed that 64 % of precipitation enters the atmosphere through evapotranspiration. Approximately, 31% of it goes to the waterway as the surface runoff and lateral flow. Finally, from 6 % of water entered into the soil layers, close to 1 % of it joins to the underground water. The results of this research show the acceptable performance of the SWAT model to simulate the water balance in Mehrgerd watershed. Therefore, this model can be used for water resources planning in this study area.
Keywords: Hydrological simulation, Hydrological response unit, Surface runoff, Water balance -
هدف اصلی از پژوهش حاضر اصلاح، توسعه و ارزیابی مدل دینامیکی بیلان آب «DWB »، با رویکرد کاربرد ضرایب تناسبی «به نوعی قیود مبتنی بر واقعیت های هیدرولوژیکی» و اعمال میزان برداشت از منابع آب سطحی و زیرزمینی به همراه واسنجی و تحلیل عدم قطعیت پارامترها آن، است. نتایج نشان داد که به طورکلی نمی توان یک مجموعه پارامتر بهینه برای واسنجی مدل DWB و SDDWB (شکل توسعه یافته) بدست آورد و اغلب پارامترهای این مدل ها برای هر دو محدوده مطالعاتی (رخ و نیشابور) در واسنجی مدل از قابلیت تشخیص پذیری پایینی برخوردار هستند. مقدار متوسط خطای کلی بیلان سطحی مدل DWB، بیانگر عملکرد ضعیف مدل بوده و بین مقادیر تغییرات حجم آبخوان محاسباتی و مشاهداتی اختلاف معنادار وجود دارد که دلیل اصلی آن عدم اعمال اثرات برداشت از منابع آب زیرزمینی در مدل DWB است. بررسی نتایج عملکرد مدل SDDWB نشان داد که مقدار نسبی شاخص های PRMSE برای هر دو محدوده مطالعاتی، کمتر از 10 درصد برآورد شده که نشان دهنده دقت قابل قبول مدل SDDWB می باشد. بطور کلی نتایج بیانگر آن است که میزان خطای کلی تخمین مولفه های معادله ی بیلان آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از مدل SDDWB در مقایسه با مدل DWB بسیار کمتر بوده و این امر بیانگر تاثیر مثبت اصلاحات و توسعه صورت گرفته بر روی مدل DWB می باشد.کلید واژگان: بیلان آب, ضرایب تناسبی, SDDWB, عدم قطعیتThe main purpose of this study is reform, development and evaluation of dynamic water balance model DWB with the approach of the proportional coefficients To the kind of hydrological reality-based constraints and acts the withdrawal of groundwater and surface water resources along with calibration and uncertainty analysis its parameter. The results showed that generally cannot obtain a set of optimal parameters for calibration SDDWB and DWB model and often the parameters of the models are low detection capability for model calibration in both study area (Neyshabur and Rokh watershed). The average total amount of surface water balance error DWB model for Neyshabur and Rokh watershed is Respectively -9.74 and -69.63 Cubic meters that is Represented poor performance model. there is a significant difference between Aquifer volume changes observed and simulated by DWB That the main reason is the lack beneficial effects of groundwater withdrawals in this model. Reviews performance results showed that the relative PRMSE index of the SDDWB model for both the study areas less than 10 percent, indicating acceptable accuracy SDDWB model. In general, the results indicate that the overall error rate of surface and groundwater discharge equation components using SDDWB model is much lower than the DWB model, which indicates the positive impact reform and development on the DWB model.Keywords: Water balance, Proportionality coefficient, SDDWB, Uncertainty
-
To optimal and sustainable management of water resources in watershed scale, estimation of water balance and important to know of the different parameters of the water balance is inevitable. Goal of this study, is estimating the volume of actual evapotranspiration, infiltration, surface and subsurface flow based on hydrologic balance in Marghab and Abgelal watersheds. Hydrological balance in the hydrological stations these watersheds was calculated using the Salas approach. Results indicated that in Abgelal watershed, from 597 mm average of rainfall, about 438 mm is evaporated and about 95 mm as runoff out of the watershed. Thus, 64 mm of the total rainfall infiltrated. In the Marghab watershed, maximum of rainfall as runoff out of the watershed, so from amount of annually rainfall that is equal with 641 mm, amount of 192 mm as evapotranspiration and amount of 72 mm as infiltration and 377 mm as runoff out of the watershed. Model evaluation for the two stations was conducted using the error parameters such as Nash Sutcliffe Error (NSE), Root-Mean-Square Error (RMSE) and Mean Absolute Error (MAE), results indicate that performance of model is better in Marghab station than Baghmalek station.Keywords: Water Balance, Abgelal Watershed, Marghab Watershed, Subsurface Flow, Salas Model
-
برآورد مولفه های مختلف بیلان آب در مقیاس های مکانی بزرگ به دلیل عدم در اختیار بودن داده های مناسب، همواره با مشکلات فراوانی روبرو بوده است. در سال های اخیر با رشد فزاینده پایگاه های داده جهانی مبتنی بر برآوردهای ماهواره ای و همچنین افزایش توانایی های سخت افزاری و نرم افزاری در مدل سازی فرآیندهای پیچیده حاکم بر بیلان آب در سطح زمین، کوشش های زیادی به منظور استفاده مناسب از این ابزارهای نوین جهت کاهش مشکلات موجود در این زمینه به عمل آمده است. پروژه های بازیابی گرانش و آزمایش اقلیمی (GRACE) و سیستم جهانی تلفیق اطلاعات زمینی (GLDAS)، دو نمونه از پروژه های شاخصی هستند که مطالعه در خصوص امکان استفاده از نتایج آن ها جهت برآورد بیلان آب در مناطق مختلف کره زمین طی چند سال گذشته به صورت گسترده ای مورد توجه محققین قرار داشته است. با توجه به عدم توجه کافی به اینگونه منابع اطلاعاتی رایگان و سهل الوصول در مطالعات جاری کشور، تحقیق حاضر با هدف بررسی امکان استفاده از نتایج این پروژه ها در برآورد بیلان آب در حوضه های آبریز ایران انجام شد. بدین منظور حوضه آبریز دریاچه ارومیه به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد و مولفه های بیلان آب در این حوضه با استفاده از اطلاعات GRACE و GLDAS استخراج گردید. مقایسه مقادیر برآورد شده تغییرات بیلان کل آب در حوضه توسط GRACE و تغییرات مشاهداتی حجم آب دریاچه نشان دهنده وجود روند یکسان می باشد. همچنین برآورد تغییرات سالانه آب زیرزمینی نیز با استفاده از اطلاعات GRACE و GLDAS انجام شد که نشان دهنده قابلیت مناسب اطلاعات GRACE برای برآورد روند تغییرات آب زیرزمینی می باشد. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد اطلاعات حاصل از GRACE می تواند به عنوان ابزار مناسبی برای انجام برآوردهای اولیه، سریع و کم هزینه در خصوص بیلان آب در حوضه های آبریز کشور مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: بیلان آب, GRACE, GLDAS, حوضه آبریز دریاچه ارومیهDue to lack of appropriate data, estimation of water balance components for large areas is usually problematic. Recent development of global databases based on satellite estimates as well as rapid progress in hardware and software for modeling of complex processes governing the water balance at the land surface, caused that many efforts employ these new tools to reduce the limitations in this field. Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and Global Land Data Assimilation System (GLDAS) are two particular projects, which has recently been used by many scientists to estimate water balance in different regions of the world. Regarding the lack of attention to this free information in Iranian studies, this research aims at investigating the possibility of using these resources in estimating the water balance of Iran basins. Urmia lake watershed was selected as a study area and the water balance components were extracted from GRACE GLDAS data. Comparison of the estimated changes in total water balance of the basin by GRACE data and changes in the lake water volume based on observations showed a similar trend. Besides, estimation of annual variations in groundwater using GRACE and GLDAS showed suitability of GRACE data for study of the groundwater changes. Overall, the results of present study indicated that GRACE data can be used as an appropriate tool to perform a preliminary, rapid, and inexpensive assessment of water balance in watersheds of the country.Keywords: Water Balance, GRACE, GLDAS, Urmia Lake Watershed -
ارزیابی و برآورد اجزای بیلان آبی در حوزه های مناطق خشک با به کارگیری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی / مطاله موردی: حوزه آبخیز منشاد یزدامروزه کمبود آب در جهان یکی از اساسی ترین مشکلاتی است که زندگی بشر را تحت الشعاع قرار داده است. این مشکل بیشتر از همه مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار می دهد. ایران با قرار گرفتن در کمربند خشک جهانی بیش از بسیاری از کشورها با مسئله بحران آب رو برو است. تعیین اجزای بیلان آبی در حوزه های خشک یکی از راهکارهای مؤثر در مدیریت منابع آب با توجه به شرایط کمبود آب است. لذا در تحقیق حاضر به برآورد بیلان آبی در حوزه خشک و کوهستانی منشاد واقع در استان یزد در سال آبی 86-85 پرداخته شد. به منظور برآورد تبخیر و تعرق در سطح حوزه منشاد که یکی از مهم ترین اجزای بیلان آبی است، از تصاویر ماهواره ای مودیس و از روش الگوریتم سبال استفاده شد و در نتیجه تبخیر و تعرق واقعی حوزه نیز به صورت روزانه و پیکسل به پیکسل در سال آبی 86-85 برآورد گردید. برای برآورد میزان بارش و رواناب حوزه با توجه به مجهز بودن منطقه به ایستگاه های هواشناسی و هیدرومتری از داده های ثبت شده در این ایستگاه ها استفاده شد. در نهایت جزء مربوط به تغییرات ذخیره حوزه نیز به کمک اندازه گیری نفوذ سطحی با استفاده از استوانه های نفوذ برآورد شد. با برآورد اجزای بیلان آبی (به استثنای تبخیر و تعرق) و قرار دادن آنها در معادله، میزان تبخیر و تعرق واقعی حوزه محاسبه و با مقدار برآورد شده با الگوریتم سبال مقایسه گردید که نشانگر منطقی بودن نتایج الگوریتم سبال در برآورد مقدار تبخیر و تعرق در حوزه مذکور بود. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که بیشتر هدر رفت آب در این حوزه توسط تبخیر و تعرق صورت می گیرد (540 میلی متر در سال). هدر رفت به وسیله رواناب و نفوذ، نزدیک به هم و به ترتیب 117 و 125 میلی متر در سال آبی 86-85 بود.
کلید واژگان: بیلان آب, حوزه کوهستانی و خشک, سیال, مودیس, منشادToday, water scarcity is one of the main problems around the world, especially in arid and semi arid regions. Iran is a country that is now faced with water scarcity. One of the effective solutions for water management in arid catchments is determination and analysis of water balance components. So this study has focused on determination of water balance components in arid-mountainous catchment of Manshad in Yazd province, during 2006-2007 cropping season. To estimate actual daily evapotranspiration (ETa) of the region, time series of MODIS images were acquired and used via the surface energy balance algorithm for land (SEBAL)methodology. Annual ETa then was calculated in the form of a pixel by pixel basis map. Also annual precipitation (P) and runoff (R) were calculated using rain gauge and hydrometric station records, respectively. Inaddition soil water storage of the catchment was estimated using double ring installation and infiltration rate measures. After determination of annual P and R, the ET component was calculated as the residual of water balance equation. Then the calculated ET was compared with the estimated ET of SEBAL methodology. Comparisons show the adequacy of SEBAL in estimation of actual ET at the studied condition. Finally, the results of the study show that a large portion of catchment available water wastes through evapotranspiration, nearly 540 mm. The runoff and soil storage amounts of the studied year are about 117 and 125 mm, respectively. -
حوزه آبریز زاینده رود در منطقه مرکزی ایران یکی از حوزه های آبریز تحت تنش آب می باشد. توسعه منابع آب حوزه به طور عمده از طریق احداث سد مخزنی چادگان و سه تونل انحراف آب بین حوزه ای در فازهای مختلف و در 50 سال اخیر صورت پذیرفته است. این سه تونل در مجموع 867 میلیون متر مکعب)بیش از آورد طبیعی رودخانه زاینده رود یعنی 800 میلیون مترمکعب(آورد آبی دارد. به محض توسعه منابع آب جدید و به دلیل عدم مدیریت جامع و مناسب آب در حوزه، مصارف آب از طریق احداث شبکه های آبیاری جدید، افزایش ناگهانی یافته)بیش از 1500 میلیون متر مکعب در سال(به نحوی که از میزان تامین آن تجاوز نمود. این افزایش در مصرف آب سبب گردیده تا حوزه تحت تنش آبی مداوم قرار گرفته، آب کمی وارد خروجی حوزه یعنی باتلاق گاوخونی شود تا حدی که در سال های اخیر این منطقه زیست محیطی کاملا خشک شده و خسارات زیست محیطی زیادی به منطقه و کشور وارد گردیده است. بررسی سناریوهای مختلف بیلان آب نشان دهنده آن است که مادام که مصرف آب در بخش های کشاورزی، شرب، و صنعت با روند فعلی رشد نماید تا سال 1400 منابع آب حوزه قادر به تامین تقاضا برای آب نمی باشد. نتیجه آن است که هر گاه که تقاضا از تامین آب تجاوز نموده و حتی 10 درصد کاهش در منابع آب حوزه داشته باشیم حوزه دچار تنش آبی خواهد گردید. مصارف آب در حوزه گاها از تامین آن فراتر می رود که نشان دهنده استفاده بی رویه از منابع آب زیرزمینی است. تمامی موارد ذکر شده نشان دهنده آن است که نیاز به یک مدیریت جامع و مبتنی بر حوزه آبریز و همچنین برنامه ریزی های درازمدت تخصیص منابع آب به منظور مقابله با بحران آب می باشد.
کلید واژگان: تامین آب, تقاضای آب, بیلان آب, کمبود آب, تنش آبThe Zayandeh-Rud Basin (ZRB) is expriencing water stress. It has been the situation for the past 50 years. Basin development is considered normally a three-stage process with a relatively smooth transition between overdraft, water supply management, and optimal allocation. In the ZRB however, five phases of water resources developments (WRD) may be identified, including the trans-basin projects. The Situation in the ZRB does not show an encouraging picture. Increased water supply on each phase of development still fall behind the demand growth. That is the reason why for the past 50 years, the basin remained more or less under water stress. There is no inter-basin integrated water management that shares out the shortages uniformly between different uses, or even within a particular water use. Without trans-basin water transfers, the ZRB basin is unable to meet existing water demands. However, several scenarios also show that even then, the basin will be unable to meet water demands before 2020 as long as the urban, industrial and agriculture sectors continue to grow with the current rate.Keywords: Water Supply, Water Demand, Water Balance, Water Shortage, Water Stress
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.