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 "فرآیندهای هیدرولوژیکی" در نشریات گروه "آب و خاک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «فرآیندهای هیدرولوژیکی» در نشریات گروه «کشاورزی»
جستجوی فرآیندهای هیدرولوژیکی در مقالات مجلات علمی
  • فرشاد فتحیان، احمد فاخری فرد، یعقوب دین پژوه، سید سعید موسوی ندوشنی
    مدل های سری زمانی از ابزارهای مهم در مدل سازی و پیش بینی فرآیندهای هیدرولوژیکی است که به منظور طراحی و مدیریت علمی پروژه های منابع آب به کار می روند. در این تحقیق به منظور مدل سازی میانگین دبی روزانه 6 ایستگاه آب سنجی واقع در بالادست سد زرینه رود از مدل های خطی خودهمبسته میانگین متحرک (ARMA) و غیرخطی خودهمبسته آستانه (TAR) 2 و 3 رژیمی استفاده شده است. به دلیل اینکه داده ها دارای نوسانات فصلی می باشند، در ابتدا داده های دبی روزانه برای یک دوره 15 ساله (2011-1997)، با استفاده از سری فوریه و برآورد شاخص های آماری نظیر میانگین و انحراف استاندارد، استاندارد شدند. سپس، داده های استاندارد شده برای یک دوره 13 ساله (2009-1997) واسنجی و یک دوره 2 ساله (2011-2010) صحت سنجی شدند. در نهایت، مدل های خطی و غیرخطی مناسب با استفاده از معیارهای آکائیکه و آزمون استقلال باقیمانده های مدل (Ljung-Box) انتخاب شدند. نتایج این تحقیق نشان داده است که بر اساس معیارهای ارزیابی، عملکرد مدل های غیرخطی آستانه 2 و 3 رژیمی برای همه ایستگاه ها دارای برتری نسبت به مدل خطی در مدل سازی جریان روزانه رودخانه های بالادست سد زرینه رود می باشد. همچنین مدل سازی و مقایسه مدل های غیرخطی آستانه نشان داد که مدل غیرخطی 3 رژیمی دارای معیارهای ارزیابی مناسب تری نسبت به مدل 2 رژیمی می باشد.
    کلید واژگان: پیش بینی, دریاچه ارومیه, فرآیندهای هیدرولوژیکی, مدل های 2 و 3 رژیمی, معیارهای ارزیابی
    Farshad Fathian, Ahmad Fakheri Fard, Yagob Dinpashoh, Seyed Saeid Mousavi Nadoushani
    Introduction
    Time series models are generally categorized as a data-driven method or mathematically-based method. These models are known as one of the most important tools in modeling and forecasting of hydrological processes, which are used to design and scientific management of water resources projects. On the other hand, a better understanding of the river flow process is vital for appropriate streamflow modeling and forecasting. One of the main concerns of hydrological time series modeling is whether the hydrologic variable is governed by the linear or nonlinear models through time. Although the linear time series models have been widely applied in hydrology research, there has been some recent increasing interest in the application of nonlinear time series approaches. The threshold autoregressive (TAR) method is frequently applied in modeling the mean (first order moment) of financial and economic time series. Thise type of the model has not received considerable attention yet from the hydrological community. The main purposes of this paper are to analyze and to discuss stochastic modeling of daily river flow time series of the study area using linear (such as ARMA: autoregressive integrated moving average) and non-linear (such as two- and three- regime TAR) models.
    Material and
    Methods
    The study area has constituted itself of four sub-basins namely, Saghez Chai, Jighato Chai, Khorkhoreh Chai and Sarogh Chai from west to east, respectively, which discharge water into the Zarrineh Roud dam reservoir. River flow time series of 6 hydro-gauge stations located on upstream basin rivers of Zarrineh Roud dam (located in the southern part of Urmia Lake basin) were considered to model purposes. All the data series used here to start from January 1, 1997, and ends until December 31, 2011. In this study, the daily river flow data from January 01 1997 to December 31 2009 (13 years) were chosen for calibration and data for January 01 2010 to December 31 2011 (2 years) were chosen for validation, subjectively. As data have seasonal cycles, statistical indices (such as mean and standard deviation) of daily discharge were estimated using Fourier series. Then ARMA and two- and three-regime SETAR models applied to the standardized daily river flow time series. Some performance criteria were used to evaluate the models accuracy. In other words, in this paper, linear and non-linear models such as ARMA and two- and three-regime SETAR models were fitted to observed river flows. The parameters associated to the models, e.g. the threshold value for the SETAR model was estimated. Finally, the fitted linear and non-linear models were selected using the Akaike Information Criterion (AIC), Root Mean Square (RMSE) and Sum of Squared Residuals (SSR) criteria. In order to check the adequacy of the fitted models the Ljung-Box test was used.
    Results And Discussion
    To a certain degree the result of the river flow data of study area indicates that the threshold models may be appropriate for modeling and forecasting the streamflows of rivers located in the upstream part of Zarrineh Roud dam. According to the obtained evaluation criteria of fitted models, it can be concluded the performance of two- and three- regime SETAR models are slightly better than the ARMA model in all selected stations. As well as, modeling and comparison of SETAR models showed that the three-regime SETAR model have evaluation criteria better than two-regime SETAR model in all stations except Ghabghablou station.
    Conclusion
    In the present study, we attempted to model daily streamflows of Zarrineh Rood Basin Rivers located in the south of Urmia Lake by applying ARMA and two- and three-regime SETAR models. This is mainly because very few efforts and rather less attention have been paid to this non-linear approach in hydrology and water resources engineering generally.
    Therefore, two types of data-driven models were used for modeling and forecasting daily streamflow: (i) deseasonalized ARMA-type model, and (ii) Threshold Autoregressive model, including Self-Existing TAR (SETAR) model. Each ARMA and SETAR models were fitted to daily streamflow time series of the rivers located in the study area. In general, it can be concluded that the overall performance of SETAR model is slightly better than ARMA model. Furthermore, SETAR model is very similar AR model, therefor, it can be easily used in water resources engineering field. On the other hand, due to apply these non-linear models, the number of estimated parameters in comparison with linear models has decreased.
    Keywords: Forecasting, Urmia Lake, Hydrological processes, Two, three, regime models, Evaluation criteria
  • فرشاد فتحیان، احمد فاخری فرد، یعقوب دین پژوه، سید سعید موسوی ندوشنی
    یکی از ابزارهای مهم برای ارزیابی و مدل سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی، به منظور حل مسائل مرتبط به مدیریت منابع آب، مدل های سری زمانی می باشد. فرآیند جریان رودخانه معمولا به صورت مکانیسم غیرخطی در نظر گرفته می شوند، درحالی که در بسیاری از مطالعات به منظور مدل سازی سری های زمانی دبی رودخانه از مدل های خطی استفاده می شوند. در این مطالعه، سری زمانی دبی روزانه 6 ایستگاه آبسنجی واقع بر رودخانه های حوضه بالادست سد زرینه رود برای دوره آماری 2011-1997، به منظور بررسی ایستایی و غیرخطی بودن در نظر گرفته شده اند. این 15 سال داده دارای دوره زمانی مشترک (طول داده ها 5475 عدد) و دارای صحت و سقم کافی می باشند. در این مطالعه، برای بررسی ایستایی از آزمون های ADF و KPSS و برای بررسی غیرخطی بودن از آزمون های BDS، Keenan و TLRT استفاده شده است. در مورد تحلیل ایستایی، نتایج نشان داد که سری زمانی دبی روزانه همه ایستگاه ها به طور معنی داری ایستا هستند. بر اساس آزمون BDS، نتایج نشان داد که سری های روزانه ماهیت غیرخطی شدیدی دارند، اما بر اساس آزمون Keenan با لگاریتم گیری و غیرفصلی کردن می توان رفتار خطی را در آنها مشاهده کرد. نتایج آزمون TLRT نیز نشان داد که داده ها دارای رفتار غیرخطی بوده و می توان مدل های غیرخطی خودهمبسته آستانه مناسب را بر آنها برازش داد. بنابراین، به منظور مدل سازی سری های زمانی دبی روزانه می توان مدل های خطی و غیرخطی را استفاده کرد و نتایج آنها را مورد ارزیابی قرار داد.
    کلید واژگان: آزمون های ایستایی, آزمون های غیرخطی بودن, دریاچه ارومیه, فرآیندهای هیدرولوژیکی, مدل سازی سری های زمانی
    Farshad Fathian, Ahmad Fakheri Fard, Yagob Dinpashoh, Seyed Saeid Mousavi Nadoshani
    Introduction
    Time series models are one of the most important tools for investigating and modeling hydrological processes in order to solve problems related to water resources management. Many hydrological time series shows nonstationary and nonlinear behaviors. One of the important hydrological modeling tasks is determining the existence of nonstationarity and the way through which we can access the stationarity accordingly. On the other hand, streamflow processes are usually considered as nonlinear mechanisms while in many studies linear time series models are used to model streamflow time series. However, it is not clear what kind of nonlinearity is acting underlying the streamflowprocesses and how intensive it is.
    Materials And Methods
    Streamflow time series of 6 hydro-gauge stations located in the upstream basin rivers of ZarrinehRoud dam (located in the southern part of Urmia Lake basin) have been considered to investigate stationarity and nonlinearity. All data series used here to startfrom January 1, 1997, and end on December 31, 2011. In this study, stationarity is tested by ADF and KPSS tests and nonlinearity is tested by BDS, Keenan and TLRT tests. The stationarity test is carried out with two methods. Thefirst one method is the augmented Dickey-Fuller (ADF) unit root test first proposed by Dickey and Fuller (1979) and modified by Said and Dickey (1984), which examinsthe presence of unit roots in time series.The second onemethod is KPSS test, proposed by Kwiatkowski et al. (1992), which examinesthestationarity around a deterministic trend (trend stationarity) and the stationarity around a fixed level (level stationarity). The BDS test (Brock et al., 1996) is a nonparametric method for testing the serial independence and nonlinear structure in time series based on the correlation integral of the series. The null hypothesis is the time series sample comes from an independent identically distributed (i.i.d.) process. The alternative hypothesis arenot specified. Keenan test has also been proposed for assessing the linearity or nonlinearitybehavior of a time series in time series analysis. Keenan (1985) derived a test for nonlinearity analogous to Tukey’s degree of freedom for nonadditivity test. Keenan’s test is motivated by approximation a nonlinear stationary time series by a second-order Volterra expansion. While Keenan’s test for nonlinearity is designed for detecting quadratic nonlinearity, it may not be sensitive to threshold nonlinearity. Here, we applied the likelihood ratio test (TLRT) with the threshold model as the specific alternative.The null hypothesis of the TLRT approach for threshold nonlinearity is the fitted model to the series is an AR (p) model, and the alternative hypothesis is the fitted model to the series is a threshold autoregressive (TAR) model with autoregressive order p in each regime.
    Results And Discussion
    Because both the ADF and KPSS tests are based on linear regression, which has the normal distribution assumption, logarithmization can convert exponential trend possibly present in the data into a linear trend. In the case of stationary analysis, the results showed the standardized daily streamflow time series of all stations are significantly stationary. According to KPSS stationary test, the daily standardized streamflow time series are stationary around a fixed level, but they are not stationary around a trend stationaryin low lag values. Based on the BDS test, the results showed the daily streamflowseries have strong nonlinear structure, but based on the Keenan test, it can be seen the linear structure in thembyusing logarithmization and deseasonalization operators, and it means the coefficients of the double sum part are zero. It should be considered the Keenan test is used to detect quadratic nonlinearity, and it cannot be adequatelyfor threshold autoregressive models since they are linear in each regime.
    Conclusion
    Streamflow processes of main rivers at 6 stations located in the southern partof Urmia Lake basin were investigated for testingthenonstationarity and nonlinearity behaviors. In general, streamflowprocesses have been considered as nonlinear behaviors. But, the type and intensity of nonlinearity have not been detected at different time scale due to the existence of several evaluation tests. In this study, all daily streamflow series appear to be significantly stationary and have the nonlinearity behavior. Therefore, to model the daily streamflow time series, linear and nonlinear models can be used and their results can be evaluated.
    Keywords: Hydrological processes, Nonlinearity tests, Stationary tests, Time series modeling, Urmia Lake
  • سیدحمیدرضا صادقی، ملیحه سادات ظریف معظم، سیدخلاق میرنیا
    امروزه مطالعه فرآیندهای هیدرولوژیکی سامانه های مختلف از مهم ترین پیش نیازهای مدیریت منابع آب و خاک است. حال آن که مطالعه تغییرات زمانی فرآیندهای مختلف هیدرولوژیکی کم تر مورد توجه قرار گرفته است. بر این اساس، این پژوهش با هدف تحلیل تغییرات زمانی فرآیندهای هیدرولوژیکی کرت های آزمایشی در در پائین دست آبخیز حوزه آبخیز جنگلی آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس واقع در استان مازندران انجام شد. آزمایش ها با شدت بارش شبیه سازی شده حدود 6/1 میلی متر در دقیقه و کرت 30 × 30 سانتی متر صورت پذیرفت. تغییرات زمانی ارتفاع، زمان شروع رواناب و رسوب تولیدی طی 8 ماه از مهر 1387 تا اردیبهشت 1388 به صورت ماهانه بررسی شد. نتایج به دست آمده دلالت بر تغییرپذیری زمانی آماره های مورد بحث در طول دوره آزمایش داشت. ارتفاع رواناب در ماه های اسفند و آبان با رطوبت پیشین بالای خاک (25 و 23 درصد) و پوشش کم لاشبرگ سطحی، بالا و به ترتیب 5/12 و 2/10 میلی متر بوده است. هم چنین در ماه های فروردین و اردیبهشت به سبب کم بودن نسبی پوشش گیاهی، رسوب تولیدی به ترتیب به-حدود 1/21 و 9/18 میلی گرم افزایش یافته است. زمان شروع رواناب در ماه های با پوشش کم سطح زمین تحت تاثیر رطوبت خاک قرار گرفته بود. در ماه مهر با کم ترین رطوبت پیشین (نه درصد)، بیش ترین زمان تولید رواناب در حدود 67 ثانیه و در اسفند با بالاترین مقدار رطوبت خاک (25 درصد) پائین ترین زمان تولید رواناب در حدود 32 ثانیه را داشته است. زمان شروع رواناب در ماه-های دیگر با تغییر پوشش سطح زمین رفتار نامنظمی داشته که حاکی از حساسیت آن نسبت به شرایط محیطی بوده است.
    کلید واژگان: فرآیندهای هیدرولوژیکی, پوشش سطح خاک, حوزه آبخیز کجور, رطوبت پیشین خاک, کرت های آزمایشی
    Seyed Hamidreza Sadeghi, Maliheh Sadat Zarif Moazam, Seyed Khallagh Mirnia
    Studying hydrological processes is important for effective management of soil and water resources. However، it has received less attention. Therefore، the present study was conducted to analyze temporal variations of hydrological processes in each of experimental plots in a forest watershed. Experiments were carried out with simulated rainfall intensity of 1. 6 mm min-1 and experimental plots of 30×30 cm in downstream of Educational and Research Forest Watershed of Tarbiat Modares University. The temporal variations of runoff depth، runoff commencement time and sediment yield were investigated for eight months from September 2008 to April 2009. Results indicated that the aforementioned variables have been changing over the time. Runoff depth was measured in March and November with respective value of 12. 5 and 10. 2 mm with the highest antecedent soil moisture of 25 and 23%، and the lowest surface litter cover. Sediment yield was at the maximum rate in April and May with rate of 21. 1 and 18. 9 mg due to reduction in soil surface cover. In addition، runoff commencement time was highly dependent on antecedent soil moisture if the soil surface was not covered well. October with low antecedent soil moisture of 9% had the maximum time of runoff generation of about 67 seconds. Runoff generation had the minimum time of about 32 seconds with the maximum soil moisture in early March. In other months، it was hard to find a reasonable relation in this way، whereby، it could be deduced that runoff beginning time was sensitive to environmental conditions.
    Keywords: Antecedent Soil Moisture, Experimental Plots, Hydrological Processes, Kojour Watershed, Soil Surface Cover
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