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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « حوضه کسیلیان » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • وحید غلامی*، فرهاد برنا، محمدعلی هادیان امری
    مقدمه و هدف

      فرسایش خاک از مهمترین مشکلات مدیریت منابع طبیعی بخصوص در اراضی شیبدار مرتعی می باشد. از طرفی، برآورد فرسایش بوسیله تجهیزات انداز ه گیری، هزینه بر و زمان بر است. بنابراین، استفاده از مدلسازی به منظور ارایه یک برآورد دقیق با زمان و هزینه اندک، کارآمد خواهد بود. هدف از تحقیق حاضر ارایه یک روش کارآمد برای برآورد مقادیر فرسایش خاک در اراضی شیبدار دور از دسترس می باشد.

    مواد و روش ها

    در تحقیق حاضر مقادیر فرسایش سالانه خاک به وسیله استقرار پین های فرسایشی بر روی دامنه با کاربری مرتعی در حوضه آبخیز کسیلیان استان مازندران مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر فرسایش خاک در 109 پین فرسایشی یک سال پس از استفرار آنها براساس تغییرات سطح خاک و اعمال وزن مخصوص خاک برآورد گشت. در این راستا، شبکه عصبی مصنوعی در محیط نرم افزار NeuroSolutions  با بکارگیری مقادیر فرسایش به عنوان خروجی مدل و عوامل درصد پوشش مرتعی، شیب زمین، طول شیب، شکل شیب (انحناء زمین) و بافت خاک (درصد شن، رس، سیلت) به عنوان ورودی ها، جهت مدلسازی فرسایش بکار گرفته شدند. فرآیند مدلسازی با بکارگیری شبکهMLP  طی سه مرحله آموزش شبکه (65 درصد داده ها)، صحت صحنی (10 درصد) و تست (25 درصد داده ها) شبکه عصبی انجام پذیرفت. از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نیز جهت تهیه نقشه فرسایش خاک با بکارگیری ارقام مدلسازی شده فرسایش در اراضی شیبدار استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج تست یا اعتباریابی شبکه بهینه شده، دلالت برای کارایی شبکه عصبی در برآورد فرسایش خاک داشته است (Rsqr=0.9). همچنین، تجزیه و تحلیل های آماری با بکارگیری نرم افزار SPSS و ساختار شبکه عصبی بهینه و آنالیز حساسیت ورودی های شبکه نشان داد که مهمترین عوامل فرسایش خاک به ترتیب میزان پوشش گیاهی، شکل شیب، میزان شیب، طول شیب و خصوصیات خاک می باشند. در نهایت، ورودی های شبکه بهینه اعتباریابی شده، در محیط GIS با پیکسل سایز ده متر با هم تلفیق شدند و با ادغام قابلیت های  ANN و  GISنقشه مقادیر فرسایش سالانه خاک اراضی مرتعی مطالعاتی تهیه گردید.

    نتیجه گیری

    متدولوژی ارایه شده می تواند به عنوان روشی کارآمد و جایگزینی برای اندازه گیری ها صحرایی فرسایش خاک در مناطق دور از دسترس با کارایی بالا، مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: حوضه کسیلیان, مدل سازی, نقشه فرسایش خاک, MLP}
    Vahid Gholami*, Farhad Borna, Babak Hadian
    Introduction and Objective

    Soil erosion is one of the most important problems in natural resources management, especially on the e rangeland hillslopes. Further, soil erosion estimation using field measurement is expensive and time-consuming. Therefore, models can be efficient tool for performing an exact estimation in a short time and a low cost. The aim f this study is to present a methodology to estimate soil erosion on the rangeland hillslopes.

    Material and Methods

     In this study, the annual rates of soil erosion have been studied using erosion pins on the rangeland hillslope in the of Kasilian watershed in Mazandaran Province. Annual soil erosion rates were measured using 109 erosion pins (one year after the its establishment) due to changes in soil surface and soil specific gravity. An artificial neural network (ANN) was used in NeuroSolutions software. Soil erosion rates were as the model output and the affecting factors of soil erosion were the inputs. The model inputs rangeland cover percentage, land slope, slope length, slope shape (land curvature) and soil texture (sand, clay and silt percentage). The modeling process was performed using the MLP network. All of the data were separated into three classes included training (65% data), cross-validation (10%), and test stage (25% data). The model was performed and optimized. Further, geographic information system (GIS) was used for mapping soil erosion rates based on the simulated erosion values.

    Results

    The results of the test stage proved the high performance of the ANN in estimating soil erosion (Rsqr = 0.9). Further, statistical analysis using SPSS software  and the optimum structure of the network and sensitivity analysis showed that the most important factors of soil erosion are vegetation cover, slope shape, land slope, slope length and soil characteristics, respectively. Finally, the optimized network inputs were combined in a GIS environment with a pixel size of ten meters, and annual soil erosion map was generated by coupling the capabilities of ANN and GIS on the studied rangelands.

    Conclusion

    The proposed methodology can be used as an efficient and alternative method for field measurements of soil erosion in the highlands with a high performance.

    Keywords: Kasilian Watershed, MLP, Modeling, Soil erosion map}
  • نازگل حسینی پژوه، خالد احمدالی، علیرضا شکوهی
    سابقه و هدف
    سیلاب ها یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی در جهان هستند که سبب خسارات بزرگی در جوامع انسانی و تغییر محیط طبیعی می شوند. در سالهای اخیر، احتمال وقوع سیل در بسیاری از نقاط جهان موجب نگرانی دائمی برای مردم و دولت ها شده است. این مسئله سبب شده که نیاز به مهندسین و مدیران کارآزموده برای کاهش اثرات سیل بر جامعه و محیط زیست بیش از پیش احساس شود. پیش بینی سیل یکی از روش های غیرسازه ای مدیریت ریسک سیلاب است که اطلاعات ارزشمندی برای خدمات هشدار سیل مهیا می کند و مردم و ارگان های مختلف در وضعیت اضطراری زمان کافی برای آماده سازی اقدامات مقابله سیل را خواهند داشت.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه شاخص های بارش استادارد شده (SPI) و شاخص بارش - تبخیر و تعرق استادارد شده (SPEI)، جهت مشخص نمودن دوره های مرطوب، در دو ایستگاه هواشناسی درزیکلا و سنگده در حوضه آبریز کسیلیان واقع در استان مازندران با کدنویسی در نرم افزار R محاسبه گردید. سپس نتایج حاصل با سری زمانی دبی رودخانه (ایستگاه هیدرومتری ولیک بن)، از این نظر که آیا این شاخص ها توانایی تشخیص و پیش بینی سیل را دارد یا نه، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. پارامتر های احتمال تشخیص (POD)، نسبت هشداردهی اشتباه (FAR) و شاخص موقعیت بحرانی (CSI) برای ارزیابی میزان موفقیت شاخص های مذکور در تشخیص سیل، در ایستگاه های مورد مطالعه محاسبه شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار POD مربوط به شاخص های SPEI و SPI به ترتیب برابر 89/0 و 68/0 است. این مقادیر برای پارامتر CSI برای شاخص های ذکر شده به ترتیب برابر 71/0 و 62/0 به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار پارامتر FAR برای SPEI و SPI به ترتیب برابر 32/0 و 11/0 می باشد. بررسی تغییرات زمانی این شاخص ها نشان داد که شاخص SPEI به دلیل استفاده از داده ی دما و به تبع آن محاسبه تبخیر و تعرق - مخصوصا در انتهای بهار و تابستان - کارایی تا حدودی بهتر از شاخص SPI در حوضه کسیلیان با رژیم برفی بارانی دارد.
    نتیجه گیری
    در کل بر اساس نتایج سه پارامتر POD، FAR و CSI پیشنهاد می شود که در حوضه های با رژیم برفی بارانی استفاده از شاخص SPEI به دلیل استفاده از دما برای ذوب برف علی الخصوص در فصل بهار و تابستان برای پیش بینی سیل مناسب تر و کاراتر از شاخص SPI است. هرچند که شاخصSPI با به کارگیری تنها یک پارامتر، نتایج مطلوبی در پیش بینی سیلاب بدست می دهد و از آنجا که بارش تنها داده ای است که در همه حوضه های آبریز با دقت مناسب و از سالیان دور در دسترس بوده و حداقل دو ارگان در سطح کشور به جمع آوری اطلاعات مربوط به آن می پردازند، این شاخص نیز حائز اهمیت است.

    کلید واژگان: پیش بینی, سیلاب, SPI, SPEI, حوضه کسیلیان}
    Nazgol Hosseini Pazhouh, Khaled Ahmadaali, Ali Reza Shokoohi
    Background and Objectives
    Flood is one of the deadliest natural disasters in the world, which causes enormous sufferings to human societies and changes in environment. In recent years, flooding has become a growing concern for both communities and governments across several parts of the world. This problem, has made the needs for the experienced managers and flood engineers to reduce the flood impact on the society and environment. Flood forecasting is one of the non-structural flood risk management method which gives valuable information for flood alert services and people and various organizations will have enough time to prepare flood control measures in emergency situations.
    Materials and Methods
    In this study standardized precipitation index (SPI) and standardized precipitation-evapotranspiration index (SPEI) in Darzikala and Sangadeh weather stations located in Kasilian basin, Mazandaran province were calculated using R codes to determine the wet period. In order to explore the efficiency of SPI and SPEI in flood detection, the results were compared with river discharge time series in Valikbon gage station. To compare the results of SPI and SPEI indices, probability of detection (POD), false alarm ratio (FAR), and critical success index (CSI) were applied.
    Results
    The results showed that maximum and minimum POD for SPI and SPEI were 0.89 and 0.68 respectively. These values for CSI were 0.71 and 0.61 and for FAR parameter were 0.32 and 0.11 respectively. The trend analysis of mentioned indices showed that the SPEI index was relatively better than SPI due to the use of temperature data and hence the calculation of evapotranspiration, especially at the end of spring and summer in the Kasilian basin which has rainfall–snow regime
    Conclusion
    Based on the POD, FAR, and CSI statistics, it is suggested that the application of SPEI index is more suitable for flood forecasting in rainfall-snow regime due to the use of temperature data for snow melt, especially in spring and summer. The SPI index is also an important indicator because of its ability in providing desirable results in flood forecasting with only one parameter and also due to this fact that the rainfall is the only accurate data with appropriate historical period in all watersheds, and at least two organs in the country are collecting information about it.
    Conclusion
    Based on the POD, FAR, and CSI statistics, it is suggested that the application of SPEI index is more suitable for flood forecasting in rainfall-snow regime due to the use of temperature data for snow melt, especially in spring and summer. The SPI index is also an important indicator because of its ability in providing desirable results in flood forecasting with only one parameter and also due to this fact that the rainfall is the only accurate data with appropriate historical period in all watersheds, and at least two organs in the country are collecting information about it.
    Keywords: prediction, flood, SPI, SPEI, Kasilan catchment}
  • فهیمه سرتیپ، فریدون رادمنش، حیدر زارعی، میثم سالاری جزی
    در این تحقیق هدف ارائه یک مدل واسنجی خودکار براساس کلونی مورچه ها برای مدل احتساب رطوبت خاک HMS-SMA می باشد. برای این منظور حوضه معرف کسیلیان به عنوان مطالعه موردی در این تحقیق مد نظر قرار گرفت. در مدل های پیوسته بارش-رواناب، تعدد پارامتر های در نظر گرفته شده مدل، علاوه بر این که سبب دشواری واسنجی به روش سعی و خطا می شوند، امکان واسنجی خودکار بسته نرم افزاری مورد نظر را نیز از بین می برد. الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه ها با تکیه بر تابع شدت احتمالاتی پیوسته می تواند به منظور واسنجی مدل پیوسته بارش-رواناب به کار رود. برای این منظور در تحقیق حاضر با انتخاب مدل پیوسته بارش-رواناب HMS-SMA، برای غلبه بر ضعف موجود از یک برنامه بهینه ساز خارجی (الگوریتم کلونی مورچه ها یا ACOR) جهت برآورد رواناب در مقیاس زمانی شش ماهه در حوضه معرف کسیلیان استفاده شد. برای ارزیابی مدل ارائه شده، از چهار سال آبی برای واسنجی و از چهار سال آبی دیگر برای صحت سنجی مدل استفاده گردید. معیار نش-ساتکلیف به عنوان تابع هدف در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت که نتایج حاصل در مرحله واسنجی و صحت سنجی همگی در محدوده خوب و قابل قبول واقع شد.
    کلید واژگان: HMS-SMA, الگوریتم کلونی مورچه ها(ACOR), حوضه کسیلیان, واسنجی, نش-ساتکلیف}
    Fahimeh Sartip, Fereidoun Radmanesh, Heidar Zarei, Meysam Salari jazi
    Rainfall-runoff simulation models can be used in many water resources applications such as flood control, drought management. Although modeling is both continuous and single-event, continuous modeling has been less important in our country. In continuous models, more hydrological parameters are involved in comparison with single-event models, although this leads to more complicated modeling, but instead of a more realistic conditions of the hydrological system of the watershed will be illustrated and, in continuous systems, the surface water status can be monitored over a long period of time. Single-event models simulate only one incident, hence the moisture content between rainfall events is not considered, in contrast to continuous models of longer periods for estimating the response of the hydrologic information of the basin considered throughout the length of the rainfall events and between them (Lastoria, 2008). The American Hydrological Engineers Center (HEC), along with continuous hydrologic modeling, added the Soil Moisture Accounting (SMA) soil moisture content algorithm based on the PRMS model to the HMS software (Bennett, 1998). In this research, the aim is to provide an automatic calibration model based on the anion colony for the HMS-SMA soil moisture model. In this continuous model, the multiplicity of the considered parameters of the model, in addition to causing the difficulty of calibration by the method of trial and error, which also allows the automatic calibration of the software package to fail. For this purpose, in this research, by selecting a continuous HMS-SMA rainfall-runoff model, an external optimization program (Anion Cluster Algorithm (ACOR)) was used to overcome the weakness.
    Keywords: HMS-SMA, Ant colony optimization algorithm, Kasilian basin, calibration}
  • وحید غلامی، زهرا درواری *

    برای شبیه سازی فرآیند بارش - رواناب در سطح حوزه آبخیز کسیلیان با مساحت حدود 68 کیلومترمربع واقع در شمال ایران، مدل (HEC-HMS) و روش شبکه عصبی مصنوعی(ANN) بکار گرفته شد. شبکه عصبی دارای قابلیت بالایی برای برقراری ارتباط بین داده های ورودی و خروجی و مدل(HEC-HMS) دارای قابلیت بالایی در بهینه سازی آبنمود شبیه سازی شده می باشد. عامل هدر رفت اولیه خاک به عنوان یک معیار کمی در برگیرنده سه فاکتور اصلی توان تولید رواناب شامل: خاک، پوشش گیاهی و رطوبت پیشین خاک می باشد. در روش ارائه شده در پژوهش حاضر، پس از بهینه سازی هدر رفت اولیه در مدل (HEC-HMS)، این عامل در شبکه عصبی مصنوعی همراه با میزان بارش به صورت جزء به جزء (Incremental) به عنوان ورودی، برای شبیه سازی مقدار دبی یا رواناب وارد گشت. مقایسه نتایج حاصل از بکارگیری شبکه عصبی مصنوعی در دو حالت با بکارگیری هدر رفت اولیه بهینه سازی شده و بدون آن، حاکی از کارایی بالای این روش و تاثیر بسیار مطلوب این عامل در افزایش دقت شبیه سازی رواناب و آبنمود سیلاب تا حدود دو برابر برای برخی وقایع می باشد.

    کلید واژگان: حوضه کسیلیان, شبکه عصبی مصنوعی, شبیه سازی بارش, رواناب, هدر رفت اولیه, HEC, HMS}
    V. Gholami, Z. Darvari

    HEC-HMS and Artificial Neural Network (ANN) were applied to simulate the rainfall-runoff process in the Kasilian basin. The study site is located at north of Iran with an area of 68 km2. The ANN has high capability in establishing connection between input and output data and the HEC-HMS model has shown its capability in optimizing simulated hydrographs. Initial loss is a quantitative parameter which is dependent on three main factors including soil، vegetation and Antecedent Moisture Conditions (AMC). In this study after optimizing the initial loss parameter using the HEC-HMS model، this parameter along with incremental rainfall were applied qua inputs in the ANN to simulate runoff or discharge values. Comparison of the obtained results under two scenarios of optimized and non optimized initial loss showed that optimized initial loss highly enhance the accuracy of simulated runoff and flood hydrograph by 100% in some events.

    Keywords: ANN, HEC, HMS, initial loss, Kasilian basin, rainfall, runoff}
  • رسول میرعباسی نجف آبادی، یعقوب دین پژوه، احمد فاخری فرد
    برآورد دقیق رواناب یک حوضه در مدیریت منابع آب از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در این مطالعه رواناب ماهانه با استفاده از اطلاعات بارش و با مدل توزیع احتمالی شرطی بر اساس اصل حداکثر آنتروپی تخمین زده شد. برای توسعه این مدل از داده های بارش و رواناب حوضه رودخانه کسیلیان طی سال های 1349 تا 1385 استفاده گردید. پارامترهای مدل بر اساس اطلاعات پیشین حوضه از قبیل میانگین سری های زمانی بارش و رواناب و کوواریانس بین آنها تخمین زده شد. مقادیر رواناب ماهانه این حوضه، با استفاده از مدل توسعه داده شده، به ازای مقادیر ضریب رواناب و دوره های بازگشت مختلف در سطوح احتمال وقوع بارش مختلف محاسبه شد. نتایج نشان داد که مدل توسعه داده شده به ازای ضریب رواناب 6/0 به طور رضایت بخشی رواناب خروجی از حوضه را برای دوره های بازگشت مختلف تخمین می زند. هم چنین مقدار رواناب تخمینی، در یک سطح احتمال وقوع بارش ثابت و ضریب رواناب معین، با افزایش دوره بازگشت کاهش می یابد. با این حال، نرخ تغییر در میزان رواناب با افزایش دوره بازگشت به آرامی کم می شود.
    کلید واژگان: حداکثر آنتروپی, بارش, رواناب, مدل توزیع احتمالاتی شرطی, حوضه کسیلیان}
    R. Mirabbasi Najafabadi, Y. Dinpazhoh, A. Fakheri-Fard
    Accurate estimation of runoff for a watershed is a very important issue in water resources management. In this study, the monthly runoff was estimated using the rainfall information and conditional probability distribution model based on the principle of maximum entropy. The information of monthly rainfall and runoff data of Kasilian River basin from 1960 to 2006 were used for the development of model. The model parameters were estimated using the prior information of the watershed such as mean of rainfall, runoff and their covariance. Using the developed model, monthly runoff was estimated for different values of runoff coefficient,, return period,, at different probability levels of rainfall for the basin under study. Results showed that the developed model estimates runoff for all return periods satisfactorily if the runoff coefficient value is taken 0.6. Also, it is observed that at a particular probability level and runoff coefficient, the estimated runoff decreases as return period increases. However, the rate of change of runoff decreases slightly as return period increases.
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال