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 « Sensitivity Analysis » در نشریات گروه « آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Sensitivity Analysis» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • مهدی حیات زاده*، وحید موسوی، اسماعیل سهیلی
    مقدمه

    مطالعه فرسایش و رسوب یکی از پارامترهای اصلی و جزء تفکیک ناپذیر مطالعات آبخیزداری یک حوزه آبخیز به شمار می رود. روش های جلوگیری از پدیده فرسایش و رسوب، پیکره برنامه ریزی مدیریت حوزه آبخیز را تشکیل می دهد. از طرفی عدم وجود آمار دقیق از مقدار فرسایش و رسوب، استفاده از مدل های برآورد فرسایش و رسوب را اجتناب ناپذیر می کند. چنین مدل هایی اغلب منطقه ای بوده و در سایر مناطق می تواند بازه عدم قطعیت زیادی داشته باشد. یکی از دستاوردهای مهم مدل سازی فارغ از نوع آن، کمک به تحلیل فرایندهای طبیعی در حوزه آبخیز است. از طرفی آگاهی از فرایندهای فرسایش و رسوب در یک منطقه می تواند گام موثری در مدیریت، برنامه ریزی و اولویت بندی منابع موجود باشد. به طورکلی در این تحقیق سعی شده تا با آنالیز حساسیت مدل تجربی پسیاک اصلاح شده (مدل برآورد فرسایش و رسوب) نسبت به پارامترهای به کاررفته در آن، حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامترهای آن ها شناسایی و تاثیر آن ها بر رسوب دهی مشخص شود. از طرفی با مشخص شدن پارامترهای زمینی و جوی تاثیرگذار می توان به اولویت بندی میزان اثر گذاری آن ها بر میزان رسوب دهی آبی منطقه اقدام نمود.

    مواد و روش ها

    آنالیز حساسیت روشی است که به وسیله آن، اثر تغییر ضرایب پارامترهای موجود در مدل ها را بر خروجی مدل می توان بررسی نمود و نیز روابط بین متغیرهای مدل با یکدیگر را تعیین و پارامترهای موثر بر خروجی مدل را اولویت بندی کرد. آنالیز حساسیت را می توان در مرحله واسنجی مورد استفاده قرار داد، به گونه ای که موجب دقت نتایج و صرفه جویی در وقت و هزینه گردد. بدین منظور با استفاده از استاندارد نمودن پارامترهای 9 گانه مدل، میزان رسوب دهی از طریق تغییر مقادیر هر یک از پارامترها بین حد پایین و بالای آن برآورد گردید و پارامتر دیگر (یا پارامترهای دیگر) در میانگین خود ثابت و با هر تغییر، دبی رسوب محاسبه گردید.

    نتایج و بحث: 

    در تحلیل نتایج، میزان شیب منحنی های استانداردشده پارامترهای مختلف نسبت به متغیر وابسته (رسوب ویژه) در نظر گرفته می شود؛ به طوری که هر قسمت از منحنی که تغییرات شیب بیشتری داشته باشد، حاکی از آن است که مدل نسبت به تغییرات جزئی آن پارامتر در آن بازه حساس تر است. نتایج حاصل از این آنالیز حساسیت حاکی از تاثیرگذاری بالای فاکتور شیب و حجم رواناب در رسوب دهی است؛ به طوری که تاثیر مقادیر پارامتر شیب تا حدود شیب 15 درصد در خروجی مدل از دیگر پارامترها کمتر ماست، از طرفی با بالا رفتن مقدار شیب وضعیت تغییر کرده به طوری که می توان گفت شیب های بالا (بیش از 15 درصد)، بیشترین تاثیر را در میزان رسوب تولیدی حوزه آبخیز دارند. تاثیر عامل رواناب نیز به یک باره در مقادیر دبی های بالا شیب تندی به خود گرفته است.

    نتیجه گیری

    پس از تفسیر و مطالعه گراف های حاصل از تغییرات رسوب ویژه و پارامترهای استانداردشده موثر بر مقدار خروجی، پارامترهایی که گراف هایی با بیشترین مقدار شیب را نشان دادند؛ به عنوان موثرترین پارامترهای تاثیرگذار بر رسوب دهی حوزه آبخیز انتخاب شدند. به عبارت دیگر، مدل نسبت به تغییرات جزئی در میزان دبی اوج ویژه در مقادیر بالاتر از 20 مترمکعب بر ثانیه در کیلومترمربع حساسیت بالایی را از خود نشان می دهد. لذا توجه به اقدامات مدیریتی در دامنه ها به صورت تلفیقی (بیومکانیکی) در جهت تعدیل شیب دامنه و کاهش حجم رواناب می تواند گامی موثر در جهت کاهش رسوب دهی حوزه آبخیز به شمار آید. این اقدام با توجه به ماهیت فیزیکی هر حوزه آبخیز می تواند در دامنه های منتهی به سرشاخه ها صورت پذیرد. لذا در تفسیر نتایج تحقیق حاضر می توان نقش فاکتورهای زمینی مثل شیب و به دنبال آن رواناب را در فرسایش پذیری و تولید رسوب در حوزه های آبخیز را بسیار بااهمیت دانست. البته لازم به ذکر است که پارامترهای اقلیمی به طور مستقیم و غیرمستقیم در میزان دبی اوج سیل تاثیرگذار بوده و نباید از اهمیت و تاثیرگذاری آن ها در سیل خیزی و به دنبال آن فرسایش پذیری حوزه آبخیز غافل شد.

    کلید واژگان: آنالیز حساسیت, مدل پسیاک اصلاح شده, رسوب دهی, فرسایش آبی}
    Mehdi Hayatzadeh *, Vahid Moosavi, Esmaeil Soheili
    Introduction

    The study of erosion and sedimentation is a crucial aspect and an integral part of watershed studies in a basin. The methods employed to prevent erosion and sedimentation play a significant role in basin management planning. However, due to the lack of accurate statistics on erosion and sediment amounts, it becomes necessary to utilize estimation models for assessing erosion and sedimentation. These models are often region-specific and may have a wide range of uncertainty in different areas. One notable benefit of modeling, regardless of its type, is its ability to analyze natural processes within the basin. On the other hand, understanding erosion and sedimentation processes in a region can be an effective step in managing, planning, and prioritizing available resources. In this research, the aim was to determine the sensitivity of the MPSIAC model to the relationships among its parameters. Additionally, the goal was to assess the model's sensitivity to changes in these parameters and their impact on sedimentation. By identifying the influential ground and atmospheric parameters, it becomes possible to prioritize their effect on water sedimentation in the region.

    Materials and methods

    Through the sensitivity analysis of the model, it is possible to identify the flexibility of the model to the changes of its various parameters. It is also possible to determine the relationships between model variables and prioritize the parameters affecting the model output. Sensitivity analysis can be used in the calibration stage, in such a way that results are accurate, and time and cost are saved. In this study, to analyze the sensitivity of the MPSIAC model, first, the nine parameters of the model were examined. Then, according to the arrangement of different parameters in the structure of this model, the parameters were numbered from X1 to X9. Then, the score range of each parameter was entered in its calculation table according to the modified model of PSIAC. In this step, the average of each parameter was calculated according to its upper and lower limits. To achieve this, the nine parameters of the model were standardized, and the sedimentation rate was estimated by varying each parameter within its lower and upper limits while keeping the other parameter(s) fixed at their averages. With each change, the sediment discharge was calculated.

    Results and Discussion

    In the analysis of the results, the slope of the curves of the standardized parameters relative to the dependent variable (specific sediment) is considered. So that, any part of the curve that has more slope changes means that the model is more sensitive to minor changes in that parameter in that interval. In this study, the results of this sensitivity analysis reveal that the slope factor and runoff volume have a considerable influence on sediment yield. For slopes up to approximately 15%, the slope parameter has a relatively smaller impact compared to other parameters. However, as the slope value increases, its effect becomes more pronounced, indicating that high slopes (greater than 15%) have the greatest impact on sedimentation. The runoff factor exhibits a sudden increase in sensitivity at higher flow rates.

    Conclusion

    In examining the effect of different parameters on the model performance, the parameters that had the largest slope of changes can be considered as the most effective parameters in sedimentation of the basin. In other words, the model demonstrates high sensitivity to slight changes in specific peak discharge values above 20 m³/s/km2. Therefore, implementing integrated (biomechanical) management measures to control slope steepness and reduce runoff volume can be an effective strategy for mitigating sedimentation. Therefore, based on the results, the role of land factors is very important, such as slope and then runoff, in the erodibility and sediment production in basins. Of course, it should be noted that climatic parameters directly and indirectly affect the amount of peak flood discharge and should not be neglected for their importance and influence in flooding and subsequently the erodibility of the watershed.

    Keywords: Sensitivity analysis, MPSIAC model, Sediment yield, water erosion}
  • غلامرضا راهی *، فاطمه بحرینی، محمد خسروشاهی، لیلا بیابانی

    تپه های ماسه ای از مهم ترین و حساس ترین لندفرم های حساس به فرسایش بادی اند که میزان فعالیت آن ها بسته به شدت تاثیر عوامل متعدد اقلیمی و زمینی، متفاوت است. محدوده مطالعاتی، یکی از شهرستانهای استان بوشهر در جنوب ایران قرار دارد که همواره فعالیت تپه های ماسه ای مشکلات فراوانی را برای مردم محلی ایجاد کرده است. به منظور کاهش خسارات ناشی از آن، شناسایی تپه های ماسه ای فعال و عوامل تاثیرگذار بر آن ها، امری ضروری است. لذا در این تحقیق، ابتدا روند پارامترهای اقلیمی بارندگی، دما، تبخیر و تعرق، سرعت باد و پدیده ریزگرد با منشا محلی و غیرمحلی در مقیاس های سالانه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، از داده های ساعتی سرعت باد، کد پدیده های گردوغبار، داده های بارندگی، دمای هوا و تبخیر و تعرق ایستگاه دیر در دوره آماری 1989 تا 2018 استفاده شد. سپس با محاسبه درصد فراوانی بادهای فرساینده و شاخص خشکی، با بهره گیری از شاخص لنکستر وضعیت تحرک پذیری ماسه های روان در منطقه، طی دوره آماری 30 ساله مورد واکاوی قرار گرفت. به منظور پیش بینی اثر تغییر احتمالی عوامل اقلیمی بر تحرک پذیری ماسه های روان از آزمون تحلیل حساسیت استفاده شد. نتایج نشان داد میزان فعالیت تپه های ماسه ای طبق شاخص لنکستر طی دوره آماری 30 ساله کاملا فعال است و بر اساس شاخص خشکی منطقه در سه کلاس فراخشک، خشک و نیمه خشک و در معرض خطر بیابان زایی واقعی، بسیار شدید و شدید قرار دارند. بر اساس آزمون تحلیل حساسیت مشخص شد چنانچه در آینده درصد فراوانی بادهای بیشتر از آستانه فرسایش در منطقه دیر 30% افزایش یابد، فعالیت و حرکت تپه های ماسه ای 30% افزایش نشان می دهد، درحالی که با افزایش 30 % بارندگی 23% کاهش در فعالیت تپه های ماسه ای مشاهده می شود. 

    کلید واژگان: تپه های ماسه ای, تحلیل حساسیت, دیر, شاخص لنکستر}
    Gholamreza Rahi *, Fatemeh Bahreini, Mohammad Khosroshahi
    Introduction

    As one of the most significant and sensitive landforms to wind erosion, sand dunes vary in their extent of activities based on the influence exerted on them by various climatic and terrestrial factors.The study area comprises a Busher province’s county located in southern Iran, where sand dunes activity causes great problems for the local community. Therefore, the identification of active sand dunes by using wind regime of the region and the factors involved in their activity based on the Lancaster index, the aim of this research is.

    Methodology

    First, the trends of climate factors, including precipitation, temperature, potential evapotranspiration, wind velocity, and local and non-local-originated dust were investigated at an annual scale using the data concerning the hourly-based wind velocity, weather codes, monthly precipitation, temperature, and potential evapotranspiration data collected from Dayer meteorological station over a 30-year period (1989–2018). Then, the sand dunes’ mobility status was examined by calculating the frequency of erosive wind and the aridity index over the whole study period using the Lancaster Index. Moreover, Sensitivity analysis was performed to predict the effect of meteorological parameters’ potential changes on sand dunes' mobility.

    Results

    The study’s results indicated that according to the Lancaster index, sand dunes were fully active during the 30-year period. Furthermore, the aridity index was found to be subjected to real, extremely serious, and serious risks of desertification in three classes hyper-arid, arid, and semi-arid, respectively. On the other hand, the results of sensitivity analysis suggested that if the frequency of upper-erosive-threshold winds would increase by 30% in the future, the sand dunes' activity and mobility would increase by 30 %. However, if the precipitation rate increases by 30 %, sand dunes' mobility, and activity will decrease by 23%. Moreover, no significant trend was observed in meteorological parameters, including precipitation, temperature, and potential evapotranspiration throughout the whole study period.

    Conclusion

    In general, an increasing trend was found in sand dunes activity during the 30-year study period, suggesting a direct correlation between such an increase and precipitation. Moreover, the study’s results indicated that the management measures carried out over the past 30 years (for instance, planting seedlings, hand-planting afforestation, and grazing management) have proved insufficient, necessitating the application of new management policies in this regard.

    Keywords: Sand dunes, Sensitivity analysis, Dayer, Lancaster index}
  • مریم نعیمی*، محمد خسروشاهی، حمیدرضا عباسی، سمیرا زندی فر

    پایش بلندمدت تحرک پ ذیری تپه های ماسه یی و بررسی تغییر اقلیمی موثر بر آن ممکن است اثر مهمی در کاهش اثرهای نادرست آن ها از جمله ایجاد روزهای غبارآلود، خطر محتمل کاهش کیفیت هوا، و دیگر خطرهای زیست محیطی و سلامت داشته باشد. هدف های اصلی این پژوهش بررسی پدیده ی گردوغبار و منشایابی آن، تحلیل وضعیت تحرک پذیری تپه های ماسه یی با دو شاخص، شناخت تاثیر شرایط اقلیمی بر تحرک پذیری، و پیش بینی اثرهای تغییر احتمالی عامل های اقلیمی بر تحرک پذیری در منطقه ی راه بردی سرخس در مرز شمال شرقی کشور در بازه ی زمانی 27 ساله است. نتیجه ی بررسی تعداد روزهای غبارآلود نشان داد که روند روی دادهای گردو‏غبار محلی در ایستگاه سرخس افزایشی معنی دار است. نتیجه ی تحرک پذیری تپه های ماسه یی با دو شاخص لنکستر و لنکستر اصلاح شده نشان داد که ارتباط معنی داری در تراز 99% با روزهای گردوغبار بود، و بر این پایه توانایی کاربرد شاخص لنکستر اصلاح شده در این منطقه برداشت می شود. با نتیجه ی این پژوهش می توان پذیرفت که با افزایش خشکی محیط در منطقه بر اندازه ی تحرک پذیری ماسه ی لنکستر افزوده، و خطر بیابان زایی تشدید می شود. تحلیل حساسیت تحرک ماسه نشان داد که بیش ترین تاثیر بر کاهش و افزایش فعالیت ماسه در آینده با تاثیر همراه باهم فراوانی بادهای فرساینده یا توان برد ماسه، و تبخیرتعرق است.

    کلید واژگان: گردوغبار, شاخص تحرک پذیری تپه های ماسه یی, لنکستر اصلاح شده, تحلیل حساسیت, سرخس}
    Maryam Naeimi *, Mohammad Khosroshahi, HamiReza Abbasi, Samira Zandifar

    Long-term monitoring as well as the impacts of climate change on sand dune mobility play a crucial role in reducing their adverse effects, including creating dusty days, potential risks of reduced air quality, and other environmental and health risks. The main objectives of this study were to investigate the dust phenomenon and its origin, to analyze the mobility status of sand dunes using two indicators, to determine the effect of climatic conditions on mobility, and also to predict the effects of changes in climate parameters on sand dunes mobility in the strategic area of ​​Sarakhs, located on the northeastern border of the country, for a period of 27 years. The results on the number of dusty days showed that the local dust events at Sarakhs station had a significant increasing trend. The results of sand dune mobility using Lancaster and modified Lancaster indices showed that there was a significant relationship at 99% level with dusty days, based on which the ability to use the modified Lancaster index in this area is raised. It can also be acknowledged that in the study region, increasing environmental drought coming with the mobility of sand dunes increases the risk of desertification. Also, the results of sand mobility sensitivity analysis showed that the combined effect of the frequency of erosive winds or the potential of sand transport and evapotranspiration has the greatest effect on reducing and increasing sand activity in the future.

    Keywords: Dust, Modified Lancaster, Sand dune mobility index, Sarakhs, Sensitivity analysis}
  • لیندا باقریان، محمدرضا همامی*، حسین بشری، آزیتا رضوانی

    گربه شنی (Felis margarita) گربه سان کوچکی از خانواده  Felidaeاست که در شن زارهای بیابانی آفریقای شمالی، عربستان، آسیای مرکزی، پاکستان و نیز نواحی استپی و بیابانی مرکز ایران پراکنش دارد. این گونه در طبقه حداقل نگرانی اتحادیه جهانی حفاظت از طبیعت (IUCN) و در ضمیمه  IIکنوانسیون منع تجارت گونه های در خطر انقراض (CITES) طبقه بندی می شود. حفاظت موفق از این گونه نیازمند درک جامع از نیازهای زیستگاهی آن است. در این مطالعه مدل مطلوبیت زیستگاه گونه با استفاده از شبکه باور بیزین و از طریق گردهم آوری دانش و اطلاعات موجود، واسنجی، تحلیل حساسیت و تایید ساخته شد. امکان لانه سازی، تراکم طعمه، فاصله از تاغ زار و استحکام خاک به عنوان مهمترین متغیرهای تعیین کننده مطلوبیت زیستگاه گربه شنی تشخیص داده شد. صحت کلی مدل (96/7%) با استفاده از 120 نقطه حضور و عدم حضور گونه در شرق استان اصفهان ارزیابی شد. نتایج ارزیابی مدل با استفاده از تجزیه و تحلیل حساسیت و بکارگیری داده های حاصل از کار میدانی نشان داد که مدل تهیه شده به خوبی در جهت تعیین مطلوبیت زیستگاه عمل می کند. نتایج این مدل نه تنها توانست مجموع نظر کارشناسی و داده های حاصل از نقشه های کاربری اراضی را در کنار هم بگذارد، بلکه پایه مناسبی جهت استفاده در مدیریت تطبیقی برای حفاظت از زیستگاه های گربه شنی ایجاد کرده است.

    کلید واژگان: گربه شنی, ابزار پشتیبان تصمیم گیری, حساسیت سنجی, شبکه باور بیزین, مدل سازی مطلوبیت زیستگاه}
    Linda Bagherian, MahmoudReza Hemami *, Hossein Bashari, Azita Rezvani

    Sand cat Felis Margarita (Felidae) is a small cat distributed in deserts of North Africa, Arabia, Central Asia, Pakistan and central Iran. This species is listed as Least Concern (LC) by IUCN and categorized on appendix II of the CITES. Successful conservation of this species demands for a comprehensive understanding of its habitat requirements. In this study, a Bayesian Belief Network (BBN) habitat suitability model was developed for sand cat through a practice of knowledge elicitation, calibration, sensitivity analysis and verification. Denning possibility, prey density, distance to Haloxylon woods, and soil stability were recognized as the most important variables determining habitat suitability of sand cat. Overall accuracy of the model was calculated at 96.7% using 120 presence/absence points collected across the species habitat in eastern Isfahan province. The results of model evaluation by sensitivity analysis and using data from fieldwork showed that the prepared model works well to determine habitat suitability. The results of this model not only combined the expert opinion and quantitative data obtained from land use maps, but also provided a good basis for use in adaptive management for the management of sand cat habitats.

    Keywords: Sand cat, Decision support tool, Sensitivity analysis, Bayesian belief network, Habitat suitability modeling}
  • فهیمه میرچولی، سید حمیدرضا صادقی*، عبدالواحد خالدی درویشان

    فرسایش خاک به عنوان یک موضوع مهم در پژوهش های حفاظت آب و خاک است که تحت تاثیر عوامل انسانی و طبیعی است. بنابراین، آگاهی از میزان فرسایش خاک، امکان شناسایی نواحی بحرانی و اولویت بندی اقدامات اجرایی را فراهم می کند. یکی از عوامل موثر در ارزیابی فرسایش خاک، طول و درجه شیب است که محاسبه آن با استفاده از روش های محاسباتی مختلف امکان پذیر بوده و در عین حال انتخاب مناسب ترین رابطه برای تخمین آن از اهمیت زیادی برخوردار است. حال آن که تا کنون مقایسه کارایی روش های مختلف در تخمین آن ها مورد توجه کافی قرار نگرفته است. بنابراین، در پژوهش حاضر با هدف محاسبه عامل توپوگرافی و بررسی تاثیر آن بر میزان هدررفت خاک در حوزه آبخیز شازند از چهار روش محاسباتی متداول مورد استفاده در سامانه اطلاعات جغرافیایی شامل Renard و همکاران (1997)، Desmet و Govers (1996)، Moore و همکاران (1991) و Böhner و Selige (2006) انجام شده است. برای ارزیابی نتایج حاصل از محاسبه فرسایش خاک با استفاده از روش های محاسباتی مذکور، از نتایج حاصل از اندازه گیری مستقیم طول شیب روی نقشه توپوگرافی استفاده شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش، ضمن تایید اختلاف حدود 15 برابری نشان داد که متوسط میزان هدررفت خاک در حوزه آبخیز شازند، با استفاده از روش های محاسباتی Renard و همکاران (1997)، Desmet و Govers (1996)، Moore و همکاران (1991) و Böhner  و Selige  (2006) در صورت ثبات سایر عوامل در رابطه جهانی فرسایش خاک تجدیدنظر شده، به ترتیب 4.95، 19.47، 1.73 و 1.34 تن بر هکتار بر سال بوده است. با توجه به محاسبه طول شیب به عنوان کوتاه ترین پاره خط بین خط الراس تا خط القعر از روی نقشه توپوگرافی و نیز عامل شیب، عملکرد روش Desmet و Govers (1996)، در محاسبه عامل توپوگرافی بهتر از سایر مدل ها ارزیابی شد. یافته های پژوهش حاضر مشخصا بر ضرورت انتخاب شیوه مناسب برآورد عوامل ورودی در تخمین فرسایش خاک تاکید دارد.

    کلید واژگان: استان مرکزی, برآورد فرسایش خاک, تحلیل حساسیت, حفاظت آب و خاک, مدل سازی فرسایش خاک}
    Fahimeh Mirchooli, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Abdulvahed Khaledi Darvishan

    Soil erosion is an important subject in water and soil conservation researches which is influenced by natural and anthropogenic factors. Hence, knowledge on soil erosion amount enables the identification of critical areas and prioritization of measures. One of the effective factors in the evaluation of soil erosion is slope and length (LS) which could be calculated using different methods and algorithms, so the selection of the best method to provide proper estimation is important. However, the comparison of the performance of the different estimation methods has not been sufficiently considered. Therefore, the present study was conducted to calculate the LS factor and evaluate its effect on estimations of soil erosion in the Shazand Watershed using four common algorithms viz. Renard et al. (1997); Desmet and Govers (1996); Moore et al., 1991, and Böhner and Selige (2006) in geographical information system. The results of this study while confirming the difference of about 15 times among performances of various algorithms, indicated that the mean soil erosion using the algorithm of Renard et al. (1997); Desmet and Govers (1996); Moore et al. (1991), and Böhner and Selige (2006) were 4.95, 19.47, 1.73, 1.34 t ha-1 yr-1 in case of the stability of other factors of RUSLE model. Considering the calculated amounts of slope length on the topographic map, the Desmet and Govers (1996) algorithm performed better than other algorithms in LS calculation for the study watershed. It clearly verified the necessity of selecting pertinent procedures for the calculation of input factors for the precise estimation of soil erosion.

    Keywords: Makazi Province, Water, soil conservation, Sensitivity analysis, Soil Erosion Estimation, Soil Erosion Modeling}
  • الهام محمودزاده، صدیقه انوری*
    مقدمه و هدف

     تخمین دقیق تبخیر و تعرق واقعی (ETA) یا به عبارتی نیاز آبی یک محصول طی دوره رشد، از جمله موضوعات مهم در مدیریت تخصیص آب در مزرعه و بهبود راندمان آب مصرفی در هر منطقه می باشد. در تحقیق حاضر ETA برای محصول سورگوم با استفاده از الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین (SEBAL) و به کارگیری تصاویر ماهواره ای Landsat8، آمار هواشناسی و نقشه DEM منطقه محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده از لایسیمتر مقایسه گردیده است.

    مواد و روش ها

     به منظور آنالیز حساسیت، پارامترهای ورودی کلیدی الگوریتم SEBAL در دامنه ±10  ، ±20 ، ±30، ±40 و ±50 تغییر یافته و میزان تغییرات ETA با توجه به کاهش و افزایش هر کدام از این پارامترها بررسی گردید. این تغییرات برای روزهای 206، 238 و 254 جولایی در هشت نقطه با تراکم های مختلف پوشش گیاهی مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

     نتایج نشان داد که مقادیر ETA محاسبه شده با الگوریتم SEBAL در قیاس با اندازه گیری های لایسیمتری، در سطح اطمینان 95% قابل قبول می باشند. همچنین نتایج آنالیز حساسیت حاکمی از آن بود که در الگوریتم SEBAL پارامترهای دمای سطحی و تابش طول موج کوتاه ورودی دارای حساسیت بالا به خصوص در مناطق با ET پایین می باشد. همچنین پارامترهای آلبیدو و سرعت باد دارای حساسیت متوسط تا زیاد بوده به نحوی که پارامتر آلبیدو در ET>10 حساسیت متوسط و در ET<10 حساسیت زیادی از خود نشان می دهد.

    نتیجه گیری

     در مجموع آلگوریتم SEBAL علاوه بر صرفه اقتصادی بالا نسبت به سایر روش های متداول، کارآیی خوبی در برآورد ET داشته است. همچنین انجام آنالیز حساسیت و تعیین پارامترهای کلیدی، ضمن افزایش دقت در اندازه گیری آن پارامترها، می تواند نتایج مدل سازی را تا حد زیادی بهبود دهد.

    کلید واژگان: آنالیزحساسیت, تابش طول موج کوتاه, تبخیر و تعرق, دمای سطحی, سبال, لایسیمتر, لندست8}
    Elham Mahmudzadeh, Sedigheh Anvari*
    Introduction and Objective

     The accurate estimation of actual evapotranspiration (ETA), i.e. crop water requirements, is an important issue for irrigation water allocation at fields and improving water efficiency. In the present study, ETA for Sorghum crop was estimated using surface energy balance algorithm for land (SEBAL) and by employing Landsat8 satellite images; meteorological data and DEM map and then compared with the measured values of lysimeter.

    Material and Methods

     For carrying out the sensitivity analysis, the key parameters of SEBAL algorithm was altered at the range of ±10 , ±20 , ±30 , ±40  , ±50  and resultantly the variation of ETA corresponding to decrease and increase of these parameters was investigated. The changes of key parameters on the days of 206, 238 and 254, based on Julian days calendar, were evaluated at eight points with different vegetation densities. Albedo parameters have moderate to high sensitivity, so that the albedo parameter has medium and high sensitivity in the areas with ET> 10 and ET <10, respectively.

    Results

     The results of SEBAL showed the value of accuracy indices were acceptable at a significant level of 95%, while compared with those of lysimeter measurements. The results of the sensitivity analysis also showed the surface temperature and input shortwave radiation are more sensitive especially at the areas having low ETA values. The wind speed and

    Conclusion

    In general, in addition to high economic efficiency compared to other conventional methods, the SEBAL algorithm has a good efficiency in estimating ET. Also, performing sensitivity analysis and determining the key input parameters, while increasing the accuracy of measuring those parameters, can greatly improve the modeling results.

    Keywords: Evapotranspiration, Input Shortwave Radiation, Landsat 8, Lysimeter, SEBAL, Sensitivity Analysis, Surface temperature}
  • Sona Pouralimoghaddam, MohammadReza Zare Mehrjerdi, Somayeh Amirtaimoori *, Somayeh Naghavi

    Water is one of the critical natural resources in the world and one of the scarce inputs of the agriculture sector in arid and semi-arid areas, including Iran. Consecutive droughts, lower groundwater levels, and lower water quality are among the concerns of farmers and policymakers in Iran. Therefore, the impacts of various factors, including the knowledge-based economy index, on the water crisis in Iran were investigated. In the present study, the Bayesian Network has been applied for modeling water crisis management in Iran. Therefore, key factors related to water crisis management were identified. The U.N. indicator was used to assess the water crisis. The composite index of the knowledge-based economy was calculated using the Knowledge Assessment Methodology. The results of the U.N. indicator indicated that Iran is in a state of a severe water crisis. The modeling results showed that advances in the knowledge-based economy index could alleviate the water crisis. Also, increased economic growth can exacerbate the water crisis. Sensitivity analysis showed that drought has the most significant impact on the water crisis in Iran. Therefore, planning and policymaking to advance the various components of the knowledge-based economy and moving towards sustainable development can help manage the water crisis in Iran.

    Keywords: Bayesian network, Drought, Economic growth, Water productivity, Sensitivity analysis}
  • مریم نعیمی*، زندی فر سمیرا، محمد خسروشاهی، پروانه عشوری، حمیدرضا عباسی

    تپه های ماسه ای از پویاترین عارضه های ژیومورفیک سطح زمین به شمار می روند. براین اساس، شناسایی عوامل موثر بر تحرک پذیری و پیش بینی وضعیت آن ها در آینده، به منظور کنترل فرسایش بادی ضروری است. با توجه به قرارگیری شهرستان سبزوار در مسیر پرترددترین خط آهن کشور و وجود تپه های ماسه ای در اطراف این شهرستان، این محدوده برای پژوهش حاضر انتخاب شد. بدین منظور، پس از محاسبه درصد فراوانی بادهای فرسایش زا و شاخص خشکی، با بهره گیری از شاخص لنکستر برپایه نسبت میانگین بارندگی سالانه‎‎ ‎‎و تبخیر و تعرق پتانسیل‎ ‎‎سالانه، وضعیت تحرک پذیری تپه های ماسه ای در دوره آماری 1990 تا 2016‏  تحلیل شد. در ادامه، به منظور پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر تحرک پذیری تپه های ماسه ای از آزمون تحلیل حساسیت استفاده شد. مقادیر شاخص لنکستر در این ایستگاه وضعیت غیرفعال را در دوره آماری مورد بررسی نشان نداده است. بررسی ارتباط میان شاخص خشکی و تحرک پذیری تپه های ماسه ای نشان گر تاثیر معنی دار خشکی بر میزان تحرک و فعالیت تپه های ماسه ای است. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که در صورت افزایش فراوانی بادهای فرساینده و تبخیر تعرق پتانسیل به مقدار ‏%30، فعالیت تپه های ماسه ای در ایستگاه سبزوار ‏%38 ‏افزایش خواهد یافت. همچنین، با توجه به ظرفیت ذرات جامد در ایجاد گردوغبار، مکان قرارگیری تپه های ماسه ای و بررسی گل غبارهای محلی در ایستگاه سبزوار، اولویت تثبیت با تپه های واقع در شرق منطقه مطالعاتی است.

    کلید واژگان: شاخص لنکستر, عوامل اقلیمی, تحلیل حساسیت, فرسایش بادی}
    Maryam Naemi *, Samira Zandifar, Mohammad Khosroshahi, Parvaneh Ashoori, Hamidreza Abbasi

    Sand dunes are one of the most dynamic geomorphic features of the earth's surface. Accordingly, identifying the factors affecting the mobility of sands and predicting their future status is essential to control dust. The study area was selected due to the location of Sabzevar city in the busiest railway line of the country, and the condition of sand dunes around this city. For this purpose, after calculating the percentage of erosive winds and drought index, the Lancaster index based on the average annual rainfall ratio and annual potential evapotranspiration for the period of 1990-2016 was calculated for analysis of sand dunes' mobility status. To predict the effect of climate change on the mobility of sand dunes, a sensitivity analysis test was carried out. The results show that the values ​​of the Lancaster index in this station did not show the inactive status in this span time period. The results of the analysis of the relationship between drought index and mobility of sand dunes show a significant effect of drought on the mobility and activity of sand dunes. Finally, the results of sensitivity analysis showed that if the frequency of erosive winds and evapotranspiration potential increases by 30%, the activity of sand dunes in the Sabzevar station will increase by 38%. Also, due to the potential of solid particles in creating dust, the location of sand dunes, and the study of local dust at Sabzevar station, the priority is to stabilize the hills located in the east of the study area.

    Keywords: Lancaster index, Climatic Factors, Sensitivity analysis, Wind erosion}
  • زهرا شیرمحمدی علی اکبر خانی*، سید فرهاد صابرعلی
    تخمین دقیق تبخیر و تعرق از اهمیت ویژه ای در مطالعات هیدرولوژی و مدیریت منابع آب برخوردار است که می تواند جهت گیری برنامه ریزی ها و سیاست گذاری های کلان تخصیص بهینه منابع آب کشاورزی را تحت تاثیر قرار دهد. به این منظور در این مطالعه، آنالیز حساسیت تبخیر و تعرق به تغییرات پارامترهای هواشناسی کمبود فشار بخار، متوسط درجه حرارت، تابش خالص خورشیدی، سرعت باد و فشار بخار واقعی در دامنه 20%± در مقیاس روزانه و در طول فصل رشد گیاهان انجام گرفت. تبخیر و تعرق گیاه مرجع به روش فایو پنمن مانتیث با استفاده از داده های طولانی مدت 13 ایستگاه استان خراسان رضوی واقع در شمال شرق ایران محاسبه شد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که تغییرات تبخیر و تعرق گیاه مرجع با تغییرات پارامترهای کمبود فشار بخار، درجه حرارت، تابش خالص خورشیدی و سرعت باد همبستگی مثبت و با تغییرات فشار بخار واقعی همبستگی منفی دارد. نتایج نشان داد که در منطقه موردمطالعه در کل سال، تبخیر و تعرق فایو پنمن مانتیث بیشترین حساسیت را به ترتیب به کمبود فشار بخار، درجه حرارت متوسط، تابش خورشیدی، فشار بخار واقعی و سرعت باد نشان داد. در دوره رشد گیاهان فصل گرم بالاترین حساسیت به ترتیب به کمبود فشار بخار، درجه حرارت متوسط، تابش خورشیدی، سرعت باد و فشار بخار واقعی دیده شد درحالی که در دوره رشد گیاهان فصل سرد بیشترین حساسیت تبخیر و تعرق گیاه مرجع به ترتیب به کمبود فشار بخار، فشار بخار واقعی، درجه حرارت متوسط، تابش خورشیدی و سرعت باد وجود داشت. یافته های این تحقیق نشان داد که اهمیت پارامترهای موثر بر میزان تبخیر و تعرق گیاه مرجع در بین فصول گرم و سرد منطقه متفاوت است که این مهم بایستی در برنامه ریزی پایدار منابع آب و مدیریت آب کشاورزی خراسان رضوی در توسعه استراتژی های مناسب موردتوجه قرار گیرد.
    کلید واژگان: آنالیز حساسیت, پارامترهای هواشناسی, روش فائو پنمن مانتیث, کمبود فشار بخار}
    Zahra Shirmohammad-Aliakbarkhani*, Seyed Farhad Saberali
    Accurate estimation of reference crop evapotranspiration (ETo) is important in hydrological studies and water resource management that can influence the planning and policies for optimal allocation of agricultural water resources. For this purpose, in the present study, sensitivity analysis was employed to evaluate the effects of the changes in meteorological parameters (vapor pressure deficit (VPD), Mean Temperature (Tmean), net solar radiation (Rn), wind speed (u) and actual vapor pressure (ea)) on reference crop evapotranspiration (ETo) within the possible range of ±20% on a daily and growing season scale. ET0 was calculated by The Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) 56 Penman-Monteith approach using long-term climate data from 13 meteorological stations of Khorasan Razavi province in northeast Iran. The sensitivity analysis indicated that ETo changes positively with vapor pressure deficit, mean temperature, net solar radiation and wind speed, while it changes negatively with actual vapor pressure. Also, over the whole period, ETo was most sensitive to vapor pressure deficit (VPD), followed by mean temperature (Tmean), net solar radiation (RN), actual vapor pressure (ea) and wind speed (WS). In the the warm growing season, ETo was most sensitive to vapor pressure deficit (VPD), followed by mean temperature (Tmean), net solar radiation (RN), wind speed (WS) and actual vapor pressure (ea) while, in the cool growing season, ETo was most sensitive to vapor pressure deficit (VPD), followed by actual vapor pressure (ea), Mean Temperature (Tmean), net solar radiation (RN) and wind speed (WS). The results showed that the sensitivity of ETo in different stations and different growth periods is different. The findings of this study showed that the importance of effective parameters on the reference crop evapotranspiration (ETo) was different between the hot and cool growing season of the region, which should be considered in sustainable planning of water resources and management of agriculture in Khorasan Razavi regions for development of adaptation strategies in arid climatic conditions.
    Keywords: Evapotranspiration, FAO Penman-Monteith method, Meteorological parameters, Sensitivity analysis}
  • رضا ایزدپناه*، سید علی اصغر هاشمی، علیرضا فرخی

    برآورد صحیح میزان رسوب دهی یک حوزه آبخیز از مهمترین مسایل مطرح شده در مهندسی آب، مهندسی رودخانه، منابع آب، تاسیسات و سازه های آبی و محیط زیست برای اجرای طرح ها و برنامه های توسعه ای است. تنوع زیاد معادلات برای محاسبه مقدار بار رسوب در رودخانه و نبود اطلاعات در مورد نحوه استخراج معادلات، استفاده از آن را مشکل کرده است. هدف این پژوهش، استفاده از مدل های مختلف برای برآورد بار کف با مطالعه موردی رودخانه حبله رود به منظور شناسایی بهترین مدل برای تخمین بار کف رودخانه است. مشخصات هندسی رودخانه حبله رود و مقطع جریان از بانک اطلاعات شرکت آب منطقه ای سمنان جمع آوری و دانه بندی رسوبات نمونه برداری شده به روش الک انجام شد. مقدار بار بستر رودخانه در ایستگاه هیدرومتری بنکوه، با استفاده از رگرسیون های مختلف و از طریق روابط مایر-پیتر-مولر، انشتین-براون، بگنولد و توفالتی محاسبه شد. نتایج حاصل از این روابط با نتایج ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری بنکوه در بازه زمانی 1396-1390 مورد مقایسه قرار گرفت که نشان داد، روش توفالتی با مقدار RMSE ،MAE و R2 برابر 20.07، 10.86 و 83 درصد بهترین پیش بینی را از مقدار بار کف در مقایسه با سایر روش ها ارایه می دهد. مسیر عبوری و حوزه آبخیز رودخانه حبله رود از مناطق کوهستانی تشکیل شده است و عمده مسیر از سنگ های مختلفی تشکیل شده است که دارای فرسایش پذیری بالایی است، بنابراین رابطه توفالتی، تخمین مناسبی از رودخانه های واقع شده بر اقلیم کوهستانی ارایه می دهد.

    کلید واژگان: رسوب دهی, تحلیل حساسیت, رابطه توفالتی, روابط تجربی, معادله مناسب}
    Reza Izadpanah *, Seyed AliAsghar Hashemi, Alireza Farrokhi

    Estimation of sediment bed load is one of the most important issues in river engineering. Accordingly, several methods and relations have been proposed to estimate the bed load in streams for the past decades. The present research aimed to select the most accurate method to estimate bed load through the testing of various relations to estimate the bed load of the Hablehroud River. The hydraulic and geometric specifications of the Hablehroud River at Bankouh hydrometry station were measured on specific dates by the expert team. The bed load rate was calculated by four different relations in Bankouh hydrometry station from 2011 to 2017. Resultant data showed that the Toffaletti method with RMSE, MAE, and R2 of 20.07, 10.86, and 83 estimates more accurate in comparison with other methods. The sensitivity analysis of the Toffaletti equation revealed that the bed load depends greatly on the velocity of the river flow. Such a method is firmly recommended to use in the mountainous region.

    Keywords: Bed load, Empirical Equation, Hablehroud River, Sensitivity analysis, Toffaletti equation}
  • محمود فغفور مغربی*، زهرا شریفی نیک

    نقشه های سیلاب براساس رویکرد قطعی اگرچه به عنوان ابزاری مهم در به حداقل رساندن تلفات ناشی از سیلاب نقش دارند، اما عدم قطعیت قابل توجهی در محاسبه سطح آب گرفتگی وجود دارد. زبری به عنوان یک پارامتر کلیدی بر ارتفاع سطح آب محسوب می شود و ازآنجایی که به سادگی قابل اندازه گیری نیست و برمبنای روش های تجربی و آزمایشگاهی تخمین زده می شود، لزوما درجه قابل توجهی از عدم قطعیت را به مدل وارد می کند. به همین منظور در این مقاله چارچوب احتمالی برمبنای رویکرد شبیه سازی مونت کارلو برای تحلیل عدم قطعیت ضریب زبری به کمک مدل HEC-RAS استفاده شده است. در این چارچوب، ماژول محاسباتی در زبان ویژوال بیسک جهت ارتباط با HECRASController به منظور اجرای خودکار 84000 شبیه سازی مونت کارلو در بازه 5/7 کیلومتر از رودخانه کارده فراهم شد. در هر اجرا بر روی 84 مقطع عرضی به صورت مجزا تعداد 1000 شبیه سازی مونت کارلو براساس توزیع احتمال زبری مانینگ انجام شد و نتایج عدم قطعیت زبری بر ارتفاع سطح آب در سطح اطمینان %99، %95، %50، %5 و %1 ارایه شد. نتایج حاکی از تاثیر قابل توجه زبری بر باند عدم قطعیت ارتفاع سطح آب در سطح اطمینان %90 بوده به طوری که تغییرات ارتفاعی سطح آب در بسیاری مقاطع به بیشتر از 1 متر می رسد. با مقایسه مقاطع با باند عدم قطعیت حداقل و حداکثر مشاهده می شود مقاطعی که در آن ها شیب عرضی بیشتر بوده عدم قطعیت بیشتر و مقاطع V شکل با شیب عرضی کمتر از باند عدم قطعیت کمتری برخوردارند. علاوه براین، نتایج تحلیل حساسیت جهت انتخاب تعداد شبیه سازی بهینه نشان می دهد پهنای باند عدم قطعیت برای تعداد شبیه سازی های بیشتر از 1000 اجرا تحت تاثیر قرار نمی گیرد. نتایج ارایه شده براساس رویکرد احتمالی و با افزایش قابلیت اعتماد و بهبود عملکرد مدل مبتنی بر عدم قطعیت زبری در رودخانه کارده می تواند در طراحی سطوح آبگیر مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, شبیه سازی مونت کارلو, ضریب زبری مانینگ, عدم قطعیت, مدل HEC-RAS}
    Mahmood Faghfor Maghrebi*, Zahra Sharifinik

    Although flood maps based on the deterministic approach play an important role in minimizing flood losses, there is considerable uncertainty in calculating the level of water inundation. Roughness is a key parameter in water surface elevation. Since roughness is not easily measurable and is estimated based on experimental and laboratory methods, it introduces a significant degree of uncertainty into the model. Therefore, in this paper, a probabilistic framework based on the Monte Carlo simulation approach is used to analyze the uncertainty of the roughness coefficient using the HEC-RAS model. In this framework, a computational module in Visual Basic language was introduced to communicate with the HECRASController to automatically run 84,000 Monte Carlo simulations within 7.5 km of the Karde River. In each performance, 1000 Monte Carlo simulations were performed in 84 separate cross-sections based on the Manning roughness probability distribution and the results of roughness uncertainty at water elevation were presented at 99%, 95%, 50%, 5%, and 1% confidence levels. The results indicate a significant effect of roughness on the water surface elevation uncertainty at 90% confidence level so that changes in water surface elevation in many cross-sections reach more than 1 meter. Comparing the cross-sections with the minimum and maximum uncertainty bands, show that the cross-sections with higher lateral gradients have more uncertainty and the V-shaped cross-sections with the lower lateral gradients have fewer uncertainty bands. Also, the results of sensitivity analysis to select the optimal number of simulations indicate that the bandwidth of uncertainty is not affected by the number of simulations of more than 1000 runs. The presented results based on the deterministic approach and increasing the reliability and improving the performance of the model based on the uncertainty of roughness in the Karde River can be used in the design of rainwater catchment.

    Keywords: Sensitivity analysis, Monte-Carlo simulation, Manning roughness coefficient, Uncertainty, HEC-RAS}
  • الهام محمودزاده، صدیقه انوری*
    تخمین درست توزیع مکانی تبخیر تعرق واقعی (ET) روزانه، موجب ارتقاء کارایی مدیریت منابع آب بخصوص در مناطقی که با محدودیت این منابع مواجهند، می شود. در پژوهش حاضر، ET با استفاده از الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین (SEBAL) و مدل تجربی فایو-پنمن- مانتیث(FPM) برآورد و سپس با مقادیر بدست آمده از روش تشت تبخیر، مقایسه و صحت سنجی شد. از آن جا که عوامل مختلفی بر مقادیر ET تاثیرگذارند، در نهایت با انجام آنالیز حساسیت، میزان حساسیت مقادیر ET الگوریتم SEBAL نسبت به تغییر پارامترهای ورودی، بررسی شد. در این راستا، الگوریتم SEBAL با استفاده از داده های ماهواره Landsat8 (سنجنده OLI و TIRS) در مقیاس روزانه برای دوره زمانی 25/7/2018 تا 11/9/2018 اجرا شد. نتایج SEBAL نشان داد که مقادیر شاخص های SEE،RMSE ،R2 ، نسبت به اندازه گیری های تشت تبخیر به ترتیب برابر 27/1، 76/0 و 77/0 میلی متر بر روز و برای روش تجربی FPMبه ترتیب برابر با 91/0، 6/0 و 92/0 میلی متر بر روز است.
    کلید واژگان: آنالیز حساسیت, سنجش از دور, لندست 8, تشت تبخیر, فائو-پنمن-مانتیث}
    Elham Mahmodzadeh, Sedigheh Anvari *
    The accurate estimation of daily Evapotranspiration (ET) improves the efficiency of water resources management especially in areas where suffers from water scarcity. In the present study, ET was estimated using surface energy balance algorithm for land (SEBAL) and the experimental model of FAO-Penman-Monteith (FPM) and finally compared and verified with those calculated from pan evaporation method. Since many climatic factors affect the ET values, the sensitivity analysis of SEBAL inputs variables was finally cerried out to determine the key affecting parameters. In this regard, by SEBAL model and emplying the satellite data of Landsat 8 (OLI and TIRS sensors), the ET values were estimated on a daily scale for the time period 2018/07/25 to 2018/09/11. Results of SEBAL model showed that the values of SEE, RMSE and R2 indices were equal to 1.27, 0.76 and 0.77 mm /day and 0.91, 0.6 and 0.92 mm /day, while compared with those of FPM and pan evaporation methods, respectively.
    Keywords: Sensitivity analysis, Remote Sensing, Landsat 8, Pan evaporation, FAO-Penman-Monteith}
  • فریبا زکی زاده، علیرضا مقدم نیا*، علی سلاجقه، عبدالله اردشیر

    در طی چند دهه گذشته با توجه به رشد جمعیت و توسعه شهری، رواناب شهری افزایش یافته و منجر به مشکلات مختلفی از جمله آبگرفتگی معابر سطح شهر، انتشار آلودگی های زیست محیطی و خطرات ناشی از گسترش سیلاب شده است. به منظور مدیریت رواناب شهری لازم است میزان رواناب به درستی برآورد گردد. از جمله مدل های پرکاربرد برای برآورد رواناب شهری مدل  SWMMاست. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی کارایی مدل SWMM در شبیه سازی دبی جریان در حوزه آبخیز شهری در منطقه 22 تهران است. در ابتدا پارامترهای مورد نیاز مدل محاسبه شد. برای واسنجی و ارزیابی مدل، رواناب متناظر با سه واقعه بارندگی در خروجی حوزه اندازه گیری شد و با رواناب شبیه سازی شده توسط مدل مقایسه شد. نتایج به دست آمده از واسنجی مدل نشان داد که شبیه سازی دبی در هر دو واقعه مورد بررسی، انطباق خوبی با داده های مشاهده ای دارد. از فرآیند واسنجی برای برآورد مقدار بهینه پارامترهای ورودی مدل استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل SWMM کارایی و دقت مدل را با مقدار نش ساتکلیف 72/ 0 تایید می کند. همچنین مقدارRSR  برای ارزیابی مدل 53/. به دست آمد که نشان دهنده قابل قبول بودن مدل است و نشان می دهد که مدل مذکور قابلیت شبیه سازی رواناب شهری را دارد و می توان از این مدل برای طرح های مدیریت رواناب شهری و طراحی شبکه زهکشی رواناب شهری منطقه مورد مطالعه استفاده نمود.

    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, رواناب شهری, صحت سنجی, مدل SWMM, واسنجی}
    Fariba Zakizadeh, Alireza Moghaddam Nia *, Ali Salajegheh, Abdollah Ardeshir

    Over the past few decades due to population growth and urban development, urban runoff has increased and led to different problems such as inundation of urban pathways, dissemination of environmental pollutions and flood hazards. In order to urban runoff management, it is necessary to estimate runoff rate correctly. SWMM is one of the most widely used models in estimating urban runoff. The goal of this research is to evaluate the performance of SWMM model in simulating flow rate in an urban watershed in District 22 of Tehran. At first, model required parameters were calculated. For model evaluation and validation, in three events, runoff was measured in the watershed outlet and was compared with simulated runoff. The model validation results showed that the simulated flow rates had good adaptation with the observed ones. The validation results were used for estimating optimum values of model input parameters. The results of SWMM model evaluation confirm model accuracy with NS= 0.72 and RSR= 0.53 and indicate the model ability in simulating urban runoff. So, SWMM model can be used for urban runoff management plans and designing urban runoff drainage networks in this area.

    Keywords: Sensitivity analysis, Urban Runoff, Verification, SWMM model, calibration}
  • عبدالحسین بوعلی، علی محمدیان بهبهانی*

    فرسایش بادی یکی از پدیده هایی است که باعث چالشی جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی از طریق هدررفت خاک و مواد غذایی آن می شود. این پژوهش با هدف پتانسیل سنجی شبکه های باور بیزین برای ارزیابی شدت فرسایش بادی در استان اصفهان به عنوان یکی از کانون های بحران ایران مرکزی است. در این پژوهش، ابتدا متغیرهای تاثیر گذار در شدت فرسایش بادی در منطقه مورد مطالعه بر اساس مرور منابع و نظر کارشناسان شناسایی و سپس با استفاده از Bayesian Belief Networks (BBN)،  متغیرهای انتخاب شده به یک مدل پیش بینی کننده و علت و معلولی تبدیل شدند. اطلاعات مربوط به متغیرهای ورودی مدل بیزین انتخاب شده شامل زمین شناسی، بافت خاک، توپوگرافی، مقدار بارش، درصد بادهای فرسایش زا و مدیریت اراضی به صورت نقشه در محیط GIS  تهیه و وارد مدل شد. شدت فرسایش بادی بر اساس مدل طراحی شده به صورت تصادفی در 200 نقطه در سطح محدوده مطالعاتی اجرا شد. نتایج نشان داد مقدار فرسایش بادی در منطقه، بیشتر تحت تاثیر سرعت و وضعیت باد و متعاقب آن، فراوانی بادهای فرساینده و پوشش حفاظتی سطح زمین است. بر اساس نتایج به دست آمده، قسمت های مرکزی استان (شامل دشت سگزی) و نواحی شمال شرقی (شامل محور نایین انارک و ریگ بلند کاشان) آسیب پذیرترین نقاط از نظر خطر فرسایش بادی محسوب می شوند. منحنی ROC مشخصه عملکرد نسبی هر مدل است. مساحت زیر این منحنی AUC نام داشته و مدلی که بیشترین مقدار AUC را داشته باشد، عملکرد نسبی بالاتری دارد. مقدار ROC برای مدل شبکه باور بیزین برابر 79/0 بوده که نشان از دقت قابل قبول مدل در پیش بینی سطوح تحت تاثیر فرسایش بادی است. این مطالعه نشان داد که ارایه مدل شبکه های باور بیزین می تواند بررسی نتایج سناریوهای مختلف را تسهیل کرده و عدم قطعیت حاصل از تاثیر متغیرها بر یکدیگر را نمایش دهد.

    کلید واژگان: شبکه های باور بیزین, فرسایش بادی, مدل سازی, آنالیز حساسیت, منحنی ROC}
    Abdolhossein Boali, Ali Mohamadian Behbahani*
    Introduction

    Wind erosion is one of the important aspects of land degradation in arid and semi-arid areas. Countries located in arid and semiarid belt of the world including Iran have always been faced with this phenomenon. Wind erosion assessment models use different scores to determine the erosion rate in a given class. However, due to the spatial and temporal complexities and the multiplicity of factors affecting the ecological conditions of the region, it is impossible to fully rely on such results and use them for targeting and prioritizing the areas and providing suitable solutions for their management. Nevertheless, Bayesian Belief Networks (BBN) are based on probabilistic approaches which display the uncertainty in the evaluation of phenomena in terms of probability. These Networks are essentially developed as tools for analyzing decision-making strategies under uncertainty. Accordingly, this study set out to estimate the potential of the BBN as a relatively new and probable means for estimating the wind erosion and, finally, to evaluate the management scenarios for controlling wind erosion in Isfahan province.

    Materials and methods

    To start the process of modeling the Bayesian Beliefs networks with regard to the purpose of the study, suitable variables were selected for modeling the BBN by reviewing the related literature and asking the experts opinions. In the next step, the relationships between the variables were determined, using the impact graph. The impact diagram shows the relationships and effects of the variables on each other and on the output node of the model (the amount of wind erosion). Finally, in order to create a model and formulate the conditional probability tables of model variables, the impact diagram was transformed into a BBN model, using the Netica software. The Bayesian Belief Network Model was validated by sensitivity analysis, the results of the analyses carried out by experts, and the comparison of the obtained map of Bayesian model with the wind erosion map in Isfahan province. The ROC curve characterizes the relative performance of each model. The area under this curve is called the AUC and the model with the highest AUC has the highest relative Function. The AUC equals 0.5 equivalent to the neutral model and the closer this value is to 1, the higher the Function of the model would be.

    Result

    Having applied the final model of Bayesian’s belief network, the causal relationships between the variables affecting the rate of wind erosion were shown. The target variable in this model was wind erosion. As the findings of the study indicated, geological variables, land management, topography of the area, soil texture, rainfall and frequency of erosive winds were considered as key variables of the model. In order to run the model, information about each of the key variables was taken from the area at the province and fed into the model. Finally, the model was designed to estimate the amount of wind erosion in each sampling point. Based on the output of the model, the probability of wind erosion in each unit was used to zone the probability of wind erosion in the study area. The overall sensitivity analysis of the model also indicated that the wind erosion rate of the area had the most sensitivity to the wind velocity and speed, the frequency of erosive winds, and the protection of the earth's surface. On the other hand, the least sensitivity was reported for such variables as soil texture, geology and topography. Moreover, a high correlation between the results of the two models was found. According to the results of the ROC curve, the area under the AUC curve for Bayesian network model is 0.79, suggesting acceptable model accuracy.

    Discussion and Conclusion

    It was shown that the BBN presented the probability of different wind erosion rates for each sampling point in the study area. In BBN, the results are expressed in the probability language and managers are to choose and implement timely and appropriate management decisions to reduce the risk of wind erosion in the region. The designed model in this study could be implemented in all regions. However, depending on the conditions of each region, the number of variables in the model may be increased or reduced. The study used Bayesian belief networks in the critical areas of wind erosion in Isfahan province. This model well demonstrates the importance of implementing wind erosion control projects to assist in sustainable land development to prevent migration, foster agricultural conservation, increase industry development and bio-resources in desert areas with desertification control.

    Keywords: Sensitivity analysis, wind erosion, ROC, Bayesian belief networks}
  • بهنام فرید گیگلو، ابراهیم امیدوار*

    فرسایش خندقی موقت، یکی از انواع فرسایش آبی بوده که سهم زیادی در تخریب اراضی دارد. به منظور، ارزیابی میزان هدررفت خاک ناشی از آن و اجرای اقدامات حفاظتی مناسب، پیش بینی این پدیده امری ضروری است. این پژوهش، با هدف بررسی کارایی مدل EGEM در پیش بینی فرسایش خندقی موقت در حوزه آبخیز قوری چای استان اردبیل انجام پذیرفته است. بدین منظور، تعداد 17 خندق موقتی در حوضه شناسایی شد و از اردیبهشت ماه 1393 تا اردیبهشت ماه 1395 به پایش و ثبت خصوصیات مورفولوژیکی و حجم فرسایش آن ها پس از هفت واقعه بارشی موثر پرداخته شد. برای تخمین فرسایش خندقی موقت ناشی از تک واقعه بارش، مدل EGEM به چهار گروه ورودی شامل اطلاعات شناسایی، داده های حوضه، خاک و بارش در هر خندق نیاز دارد. این مدل شامل دو مولفه هیدرولوژی و فرسایش بوده که رواناب ناشی از بارش های رخ داده در هر یک از زیرحوضه های مشرف به خندق ها بر اساس روش شماره منحنی NRCS برآورد می کند. نتایج ارزیابی کارایی مدل EGEM نشان داد که مدل حجم خاک و سطع مقطع فرسایش یافته را به ترتیب با ضریب تبیین 0.96 و 0.89 پیش بینی کرده است. همچنین، نتایج تحلیل حساسیت مدل نیز نشان داد که مدل نسبت به پارامتر CN بیشترین حساسیت را داشته است، به طوری که با افزایش و کاهش 10 درصدی CN، میزان تغییرات حجم خاک فرسایش یافته به ترتیب 22.98 و 18.92- درصد تغییر پیدا کرد. لذا، می توان گفت که مدل EGEM برای برآورد میزان فرسایش خندقی موقت ناشی از وقایع منفرد بارندگی در حوزه آبخیز قوری چای مناسب بوده، می توان آن را برای مطالعه و برنامه ریزی روی خندق های موقتی در حوضه های مشابه توصیه کرد.

    کلید واژگان: آبکند موقتی, تحلیل حساسیت, دشت مغان, شبیه سازی, شماره منحنی, هدررفت خاک}
    Behnam Farid Gigloo, Ebrahim Omidvar *

    Ephemeral Gully (EG) erosion is one of the most destructive types of water erosion, which contributes significantly to land degradation. EG erosion prediction is necessary to assess the magnitude of soil loss and to implement the appropriate conservation measures. The aim of current study  was to evaluate the efficiency of EGEM model for EG erosion prediction in Ghoorichay Watershed, Ardabil Province, Iran. For this purpose, a number of 17 EG erosion was identified and monitored between the years 2014 to 2016. The morphological characteristics and erosion rate of EGs were measured and recorded after seven effective rainfall events. In order to calculate the EG erosion, EGEM model requires four major categories of input data, including identification information, watershed data, soil data, and rainfall data. The model has two major components: hydrology and erosion. The runoff induced by a rainfall event in each gully catchment was determined by the Natural Recourses Conservation service (NRCS) Curve Number (CN). The result of EGEM model performance evaluation showed that the eroded soil volume and cross-section were predicted with a determination coefficient of 0.96 and 0.89, respectively. Sensitivity analysis revealed that the curve number was the most sensitive parameter, so that, with a 10% increasing and decreasing in CN, the volume of soil loss varied 22.98 and -18.92%, respectively. It can be concluded that EGEM model was suitable for event-based EG erosion prediction in Ghoorichay Watershed and it can be recommended for studying and planning on EGs in similar watersheds.

    Keywords: Curve number, phemeral gully, Moghan Plain, Sensitivity analysis, Simulation Soil loss}
  • جابر صالح پور، افشین اشرف زاده*، سیدعلی موسوی
    در تحقیق حاضر، با استفاده از خروجی مدل گردش عمومی جو HadCM3، مدل ریزمقیاس ساز LARS-WG و مدل هیدرولوژیک SWAT، به بررسی اثر تغییر اقلیم بر آبدهی حوزه آبخیز حبله رود پرداخته شده است. ابتدا به کمک مدل LARS-WG، خروجی مدل گردش عمومی جو HadCM3 در دوره 2040-2011 ریزمقیاس شد و داده های هواشناسی لازم برای مدل SWAT تهیه شد. نتایج ریزمقیاس سازی نشان داد که بارش در دوره آتی، اختلاف معنی داری با بارش در دوره پایه (2010-1995) ندارد. همچنین، مشاهده شد که در سناریوهای انتشار A2، B1 و A1B، میانگین دمای کمینه، به ترتیب 0.59، 0.47 و 0.43 و میانگین دمای بیشینه، به ترتیب 0.51، 0.39 و 0.35 درجه سلسیوس افزایش خواهند یافت. در مرحله بعد، مدل SWAT با استفاده از داده های آبدهی ماهانه ایستگاه هیدرومتری بنکوه واقع در خروجی حوضه مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. مقادیر ضریب تبیین و نش-ساتکلیف در دوره اعتبارسنجی، به ترتیب برابر با 0.80 و 0.71 به دست آمدند. با معرفی بارش و دمای ریزمقیاس شده به مدل SWAT، تغییرات رواناب خروجی از حوضه طی دوره 2040-2011 شبیه سازی شد. نتایج نشان از افزایش 10.66، 17.72 و 17.52 درصدی آبدهی سالانه در سه سناریوی مورد بررسی، نسبت به دوره پایه داشت.
    کلید واژگان: ایستگاه هیدرومتری بنکوه, تحلیل حساسیت, ریزمقیاس سازی, مدل گردش عمومی جو, مدل SWAT-CUP}
    Jaber Salehpoor, Afshin Ashrafzadeh *, Seyed Ali Moussavi
    In the present study, the effect of climate change on the flow of the Hablehroud River was assessed, using the HadCM3 general circulation model, the LRAS-WG downscaling model, and the SWAT hydrologic model. First, using the LARS-WG model, the output of HadCM3 model in the period of 2011-2040 was downscaled and the necessary data for the SWAT model were obtained. The downscaling results showed that there is no meaningful difference between the future precipitation and the precipitation observed in the base period of 1995-2010. It was also observed that in the A2, B1, and A1B emission scenarios, the mean of minimum temperature will increase by 0.59, 0.47, and 0.43 0C, respectively, and the mean of maximum temperature will increase by 0.51, 0.39, and 0.35 0C. In the next stage, the SWAT model was calibrated and validated using the monthly flow data recorded at Bonkouh gaging station located at the outlet of the basin. The values of the coefficient of determination and Nash-Sutcliffe in validation phase were 0.8 and 0.72, respectively. Introducing the downscaled rainfall and temperature data to the SWAT model, the variation of the basin outflow was simulated in the period of 2011-2040. Results showed that in the three scenarios under study, the annual flow will increase 10.66, 17.72, and 17.52% in comparison to the base period.
    Keywords: Bonkouh gaging station, downscaling, General Circulation Model, SWAT-CUP Model, Sensitivity analysis}
  • دلارام ضیایی، رفعت زارع بیدکی*، علی اصغر بسالت پور

    آگاهی از میزان رواناب و رسوب تولید شده از اراضی گوناگون گام مهمی در مدیریت کاربری اراضی است. از آنجایی که اندازه گیری این مقادیر همیشه امکان پذیر نیست، شبیه سازی رواناب و رسوب، راهی جهت نیل به مدیریت جامع حوزه آبخیز خواهد بود. در این مطالعه، برای شبیه سازی رواناب و رسوب کاربری های مختلف زمین شامل مرتع، زارعت، باغ و اراضی شهری در حوزه آبخیز بهشت آباد که بخش مهمی از حوزه آبخیز کارون شمالی می باشد، مدل SWAT مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور، از داده های دبی و رسوب روزانه ایستگاه های آب سنجی واقع در حوزه مطالعاتی استفاده شد و پس از تحلیل حساسیت و واسنجی مدل، تحلیل عدم قطعیت مدل با استفاده از الگوریتم SUFI-2 صورت گرفت. بر اساس نتایج حاصله از ارزیابی کارایی مدل SWAT، مقادیر معیارهای آماری NS و R² برای رواناب در مرحله واسنجی به ترتیب 69/0 و71/0 و در مرحله اعتبارسنجی 64/0 و 66/0 و برای رسوب در مرحله واسنجی به ترتیب 72/0 و 73/0 و در مرحله اعتبار سنجی 66/0و 71/0 به دست آمد که توانایی مدل در برآورد صحیح دبی جریان، رواناب و رسوب در حوزه آبخیز بهشت آباد را تایید می نماید. همچنین نتایج نشان داد که اراضی کشت دیم با رواناب سطحی متوسط 190 میلیمتر و رسوب متوسط 5/24 تن بر هکتار در سال و باغات با میانگین 80 میلیمتر رواناب سطحی و متوسط تولید رسوب 63/1 تن بر هکتار در سال به ترتیب بیشترین و کمترین مقادیر متوسط سالیانه تولید رواناب و رسوب را دارند.

    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, مدیریت کاربری اراضی, فرسایش, استان چهارمحال و بختیاری}
    Delaram Ziaei, Rafat Zare Bidaki *, Aliasghar Besalatpour

    Knowing the amount of runoff and sediment generated from different lands is an important step in land use management. Since it is not always possible to measure these values, modeling parameters, will be a way to achieve watershed comprehensive management. Beheshtabad watershed in Chaharmahal & Bakhtiari province with different land uses such as range land, agriculture, gardens and urban area is an important part of Northern Karun Basin. In order to simulate the amount of runoff and sediment generated in different land uses, SWAT model was used. Discharge and sediment data of weather and hydrometric stations located in the area was used for sensitivity analyses and then to calibrate and validate model by SUFI-2 algorithm. NS and R² coefficients obtained for runoff calibration are respectively 0.69, 0.71 and for runoff validation are 0.65, 0.67 and for sediment are 0.72, 0.73 in calibration, and 0.66, 0.71 in validation, that confirmed model ability to accurately estimate of flow, runoff and sediment in the study area. The results showed that dry farming lands with average runoff and sediment of 190 mm, 24.5 tons per hectare per year respectively, has the highest and gardens with an average of 80 mm runoff has the lowest sediment yield of 1.63 tons per hectare in the year.

    Keywords: erosion, Sensitivity analysis, Land use Management, Chaharmahal, Bakhtyari Province}
  • ریحانه خالق پناه، علی جهانی*، نعمت الله خراسانی، حمید گشتاسب
    یکی از مهم ترین عناصر شهرها، بوستان ها و فضاهای سبز شهری هستند. نوع طراحی و عملکرد بوستان های شهری باید در راستای ضروریات زندگی شهری و در پاسخگویی به نیاز شهروندان باشد چرا که این امر می تواند در جهت ایجاد محیط زیست سالم و با ارزش شهری نیز به کار گرفته شود. هدف از انجام این پژوهش مدل سازی ارزیابی رضایتمندی بازدیدکنندگان از بوستان های شهری با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی است. در انجام این پژوهش به منظور پردازش داده ها با ابزار هوشمند شبکه عصبی، از شبکه پرسپترون چند لایه استفاده شد. ابتدا 103 بوستان شهری در کرج و تهران انتخاب گردید و اطلاعات مربوط به متغیرهای منطقه ای، خدماتی و زیبایی شناختی در کلیه بوستان ها جمع آوری گردید. سپس اطلاعات جمع آوری شده به عنوان ورودی شبکه و نتایج حاصل از ارزیابی سطح رضایتمندی به عنوان خروجی شبکه در نظر گرفته شد. مقدار ضریب تعیین (R2) در این پژوهش 72/0 بدست آمد که نشان دهنده قابلیت مناسب شبکه عصبی مصنوعی در مدل سازی رضایتمندی از بوستان های شهری است. نتایج حاصل از آنالیز حساسیت نشان داد متغیرهای کیفیت منظر، تعداد زمین های ورزشی، مراکز فروش مواد غذایی، باربیکیو دارای بیشترین اثرگذاری بر روی رضایتمندی از بوستان های شهری بوده اند. لذا در برنامه ریزی و مدیریت اماکن عمومی همچون فضاهای سبز شهری، توجه به درک کاربران از محیط باید در الویت قرار گیرد.
    کلید واژگان: رضایتمندی, بوستان های شهری, شبکه عصبی مصنوعی, آنالیز حساسیت}
    Reyhaneh Khaleghpanah, Ali Jahani *, Nematolah Khorasani, Hamid Goshtasb
    Parks and green spaces are one of the most important elements of cities. The design and function of urban parks should be in line with the requirements of urban life and in response to the needs of citizens, as this can be used to create a healthy urban environment. The purpose of this research is to model the satisfaction of urban parks visitors using the artificial neural network. In this study, a multi-layer perceptron network was used to process the data with the intelligent neural network tool. First, 103 urban parks were selected in Karaj and Tehran, and information about regional, service and aesthetic variables was collected in all parks. Then, the collected data was considered as network input and the results of satisfaction level assessment as network output. The value of determination coefficient (R2) in this study was 0.72 which indicates the suitability of artificial neural network for satisfaction modeling in urban parks. The results of sensitivity analysis showed that variables of landscape quality, number of sports fields, food centers, and barbeque have had the most impact on satisfaction of urban parks. Therefore, in planning and managing public places such as urban green spaces, consideration of users' perceptions of the environment should be highlighted.
    Keywords: satisfaction, urban parks, Artificial neural network, Sensitivity analysis}
  • M. Shahini Shamsabadi, I. Esfandiarpour, Borujeni *, H. Shirani, M. Bagheri Bodaghabadi, M.H. Salehi
    Soil classification systems are very useful for a simple and fast summarization of soil properties. These systems indicate the method for data summarization and facilitate connections among researchers, engineers, and other users. One of the practical systems for soil classification is Soil Taxonomy (ST). As determining  soil classes for an  entire area is expensive, time-consuming, and almost impossible, this research has tried to predict the soil classes in each level of the ST system (up to family level) by using the data of 120 excavated pedons and some auxiliary parameters (such as derivatives of digital elevation model, i.e., DEM) in Shahrekord plain, central Iran. For this reason, the decision tree model was encoded and implemented in the MATLAB software for three conditions: use of soil properties, auxiliary parameters, and its combination. According to the results, soil class prediction error by using soil properties, auxiliary parameters, and its combination was estimated to be 0, 3.33 and 0% for order and suborder levels; 0.83, 15 and 0.83% for great group level; 3.33, 22.5 and 3.33% for subgroup level and 30, 52.5 and 30% for family level, respectively. In addition, the use of kriging maps of soil properties (instead of 120 observational points) decreased the prediction error of the modeling in all levels of the ST system. It seems that the effect of auxiliary parameters (in comparison to soil properties) is not very significant for predicting soil classes in low-relief areas.
    Keywords: Soil classification, Kriging maps, Digital soil mapping, Sensitivity analysis}
  • سعید فرزین*، حجت کرمی، رضا حاجی ابادی، شهاب نیر، سیدمحمود حمزه
    آبشکن ها یکی از روش های متداول حفاظت کناره رودخانه ها در برابر فرسایش می باشند. از مسائل مهمی که عملکرد آبشکن ها را مختل می کند آبشستگی اطراف آن هاست. یکی از روش های کاهش آبشستگی آبشکن ها، استفاده از آبشکن محافظ است. در این مطالعه جهت بررسی و تخمین اثر پارامترهای مختلف آبشکن محافظ بر آبشستگی آبشکن های اصلی و یافتن روابط صریح بین متغیرها از روش های دادهمحور نظیر روش گروهی مدل سازی داده ها (GMDH) و برنامه ریزی بیان ژن ((GEP که محاسبات را در شرایط غیردقیق انجام میدهند استفاده شده است. با بهره گیری از نتایج مدل های آزمایشگاهی، پارامترهای موثر شامل زاویه آبشکن محافظ (θ)، طول آبشکن محافظ (Lp)، طول آبشکن اصلی (Lf)، فاصله از آبشکن اصلی (X)، شدت جریان (U/Ucr) و عدد فرود ذره (Fd) مورد بررسی قرار گرفتند و از این پارامترها به عنوان متغیرهای ورودی در مدل های موردنظر استفاده گردیده است. نتایج بخش های آموزش و صحت سنجی حاکی از برتری مدل GMDH نسبت به مدل GEP می باشد. به طوری که مقادیرMAE  و RMSE در قسمت صحت سنجی در مدل GMDH نسبت به مدل GEP به ترتیب از مقادیر 0/063 و 0/086 به مقدار 0/045 و 0/061 کاهش و مقدار NS نیز از 0/51 در مدل GEP به مقدار 0/75 در مدل GMDH افزایش یافته است. در ادامه با استفاده از مدل های GMDH و GEP و با توجه به فیزیک حاکم بر مسئله روابطی به منظور تخمین میزان کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول پیشنهاد گردیده است. همچنین آنالیز حساسیت نشان داد که تاثیرگذارترین پارامتر در کاهش عمق آبشستگی آبشکن اول توسط آبشکن محافظ، نسبت (Lp/Lf) می باشد.
    کلید واژگان: آبشستگی, آبشکن محافظ, آنالیز حساسیت, برنامه ریزی بیان ژن, روش دسته بندی گروهی داده ها}
    Saeed Farzin*, Hojat Karami, Reza Hajiabadi, Shahab Nayyer, Seyed Mahmoud Hamzeh
    Spur dikes are one of the common methods to protect rivers against erosion. Scouring around the spur dike is an important factor that can disorder the structural performance. Using protective spur dike is proper technique reduce the scour amount. In this research, the GMDH and GEP model used in order to evaluate and estimate the effect of various parameters of protective spur dike on scour depth around the main spur dike. Important parameters consist of protective spur dike angle (Ө), protective spur dike length ( ), main spur dike length ( ), distance from main spur dike (X), flow intensity ( ) and Froude number ( ) are considered as the model inputs. Results of training set and testing set indicate that GMDH model is better than GEP model as the MAE and RMSE error in the testing set data are reduced from 0.063 and 0.086 (in GEP model) to 0.045 and 0.061 (in GMDH model) respectively. Also, the Nash-Sutcliffe criteria increased from 0.51 (in GEP model) to 0.75 (in GMDH model). In the following, using the GMDH and GEP models and according to the nature of the problems, the equations are suggested to predict the scour depth reduction in the first main spur dike. The results of sensitivity analysis indicate that the most effective parameter in decreasing the scour depth around the first main spur dike is ( ).
    Keywords: Scouring, Protective spur dike, Sensitivity analysis, Gene expression programming, Group method of data handling}
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