فهرست مطالب

آبخوان و قنات - سال دوم شماره 1 (پیاپی 2، بهار و تابستان 1397)

مجله آبخوان و قنات
سال دوم شماره 1 (پیاپی 2، بهار و تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • معصومه زینعلی، محمدرضا گلابی*، آرش آذری، سهیلا فرزی صفحات 1-15

    برای اعمال یک مدیریت صحیح نیاز به شناسایی و به مدل درآوردن سطح آب زیرزمینی در دشت ها جهت برنامه ریزی های بلندمدت و استفاده بیشتر و بهتر از پتانسیل های آبی موجود در دشتها، عمیقا احساس می شود. در این مطالعه از اطلاعات آماری ماهانه سطح پیزومتر ها برای 5 سال آبی (89-88 تا 93-92) مربوط به سطح آب 8 پیزومتر آبخوان دشت لور-اندیمشک، استفاده شد. در ابتدا با استفاده از روش تسین، میانگین وزنی هر پیزومتر بدست آمد و سری زمانی تراز آب زیرزمینی دشت که بیانگر هیدروگراف معرف آبخوان منطقه مورد مطالعه است، محاسبه گردید. سپس با استفاده از مدل مفهومی آب زیرزمینی مادفلو و فرا مدل شبیه ساز برنامه ریزی ژنتیک، هیدروگراف معرف آبخوان مدل سازی شد و نتایج با هم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدل مفهومی مادفلو با ضریب تبیین 7836/0 در مرحله تست نسبت به فرا مدل شبیه ساز برنامه ریزی ژنتیک با ضریب تبیین 6310/0 دارای عملکرد بهتری می باشد.

    کلیدواژگان: مدل سازی، هیدروگراف معرف آبخوان، مدل مادفلو، فرامدل شبیه ساز برنامه ریزی ژنتیک
  • سید مصطفی طباطبایی*، حسین خزیمه نژاد صفحات 17-28
    قنات دانش بومی ایرانی و فنی برای دستیابی به آب و انتقال آن به اراضی مستعد کشاورزی و ایجاد سکونتگاه می باشد و پایدارترین شیوه متناسب با شرایط جغرافیایی گستره وسیعی از مناطق خشک ایران محسوب می شود. بروز خشک سالی و افزایش تقاضای آب در دهه های گذشته باعث تغییر شیوه استحصال آب از طریق چاه به جای قنات شده است که با تجاوز به حریم قنات ها و برداشت های بی رویه باعث خشک شدن بسیاری از قنات ها و افت شدید آبخوان ها شده و بحرانی شدن وضعیت بسیاری از دشت ها و رو آوردن بخش مدیریت آب به روش های ناپایداری مانند انتقال بین حوضه ای را به دنبال داشته است. از اینرو تعداد زیاد رشته قنوات و پراکندگی مناسب آن در خشک ترین نواحی ایران لزوم توجه به این سرمایه ملی و نگهداری و احیای آن را جهت تامین بخشی از نیازهای آبی و کاهش تنش و مدیریت بحران کم آبی را ضروری می-سازد. در این پژوهش جهت ارج نهادن به ارزش قنات و ترویج احیای آن، ابتدا به بیان اهمیت قنات و ضرورت محافظت از آن پرداخته شده است. سپس بر اساس معیارهای مختلف قنات ها به دسته بندی های مختلف تقسیم بندی شده است. در ادامه محاسن و معایب قنات و روش های تغذیه سطحی و زیرزمینی آن مورد بررسی قرا گرفته است. در انتها روش های حفاظتی بخش خشکه کار و روش های افزایش آبدهی تره کار قنات به صورت طبقه بندی شده ارائه شده است.
    کلیدواژگان: دانش بومی، تغذیه آبخوان، لایروبی، کوره قنات، مدیریت منابع آب
  • حمید کاردان مقدم، عباس روزبهانی* صفحات 29-39
    یکی از مهمترین منابع تامین آب بخصوص در مناطق خشک منابع آب زیرزمینی است. بحران های مختلف اقلیمی و انسانی سبب پیچیدگی در سیستم های منابع آب بخصوص آب زیرزمینی شده است. ارزیابی کارایی فنی مناسب این سیستم ها با درنظرگرفتن مدیریت یکپارچه قابلیت بهره برداری دارد. رویکرد یکپارچه DPSIR در سیستم آبخوان با توجه به وضعیت بحرانی منابع آب زیرزمینی می تواند کارایی طرح تعادل بخشی را ارتقاء بخشد. این رویکرد با درنظرگیری چهار بخش نیروی محرک، فشار، حالت و اثرات می تواند جهت تدوین سیاست بهره برداری مناسب با در نظرگیری سازگاری با وضعیت آبخوان بکار گرفته شود. اثرات متعدد زیست محیطی بر آبخوان های کشور لزوم ایجاد یک چارچوب و برنامه مناسب را برای احیاء و تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی حائز اهمیت کرده است. در این پژوهش ضمن پیشنهاد رویکرد یکپارچه DPSIR برای مدیریت آبخوان ها، سیاست سازگاری مناسب جهت بهره برداری بهینه با درنظرگیری تصمیم گیری در 4 سطح عملیاتی تدوین و پیشنهاد شد. این رویکرد یکپارچه برای سیستم منابع آب زیرزمینی جهت تصمیم گیری می تواند ابزار مناسبی را با حداقل تنش برای بهره برداران و دولت در برداشته باشد.
    کلیدواژگان: مدیریت آب زیرزمینی، DPSIR، تعادل بخشی، تصمیم گیری چندمعیاره
  • سید حسین شمس زاده، رضا براتی*، امیر گرد نوشهری، مریم فخاری صفحات 41-52

    با توسعه شهرها و افزایش جمعیت مناطق و تامین آب مورد نیاز از خارج حوضه، افزایش سطح آب زیرزمینی رخ می دهد. در سال های اخیر با گسترش شهر مشهد و افزایش نیاز آبی این کلان شهر، حجم زیادی آب از محدوده های اطراف و حوضه های آبریز مجاور به این شهر انتقال داده شده است. با ورود این آب و به دنبال آن تغذیه از آب برگشتی در وسعت محدودی از آبخوان (سطح شهر مشهد)، افزایش تراز سطح آب زیرزمینی را در پی داشته است. در این مطالعه به منظور بررسی زمان تاخیر واکنش آب زیرزمینی که تعیین آن کمک شایانی به مدیریت انتقال آب از حوزه های مجاور و کنترل بالاآمدگی سطح آب ناشی از آن خواهد نمود، آمار حجم آب ورودی از سد دوستی و آمار سطح آب پیزومتر راه آهن به عنوان شاخص تغییرات سطح آب در شهر مشهد از فروردین 91 لغایت اسفند 94 جمع آوری شده است، سپس از تحلیل رگرسیونی استفاده شده است. نتایج حاکی از وجود تاخیر زمانی 4 ماهه در ظهور اثرات حجم آب ورودی به آبخوان از طریق بالاآمدگی سطح آب آن می باشد.

    کلیدواژگان: انتقال آب بین حوضه ای، بالا آمدگی سطح آب زیرزمینی، رگرسیون، تاخیر زمانی
  • سپیده زراعتی نیشابوری*، محسن پوررضا بیلندی، عباس خاشعی سیوکی، علی شهیدی صفحات 53-64

    منابع آب زیرزمینی پس از یخچال های قطبی، دومین منبع آب شیرین موجود در جهان به شمار می رود. بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار منابع آب از اهمیت فراوانی برخوردار است. کاهش پیوسته سطح آب زیرزمینی در بسیاری از مناطق دنیا مشاهده شده است. دشت نیشابور از لحاظ ذخیره منابع آب و حاصلخیزی اراضی، یکی از مهم ترین دشت-های خراسان و شرق کشور محسوب می شود. کاهش میزان تغذیه کننده ی بارش از یک سو و برداشت های مکرر از چاه های بهره-برداری از طرف دیگر سبب افت سطح آب شده، به طوری که آبخوان نیشابور با افت سالانه 74 سانتی متر مواجه است. لذا هدف از پژوهش حاضر بررسی و معرفی کارایی مدل رگرسیون فازی امکانی جهت پیش بینی تراز آب زیرزمینی در مقیاس ماهانه می باشد. در این پژوهش پارامترهای موثر بر تراز آبخوان شامل بارندگی و تخلیه به صورت ماهانه تعیین شد. با استفاده از روش های زمین آماری نقشه های پهنه بندی ماهانه بارندگی و تخلیه به دست آمد. درنهایت با طراحی مدل رگرسیون فازی امکانی با 6 پارامتر ورودی، سعی در برآورد تراز سطح آب زیرزمینی شد. نتایج پژوهش نشان داد بهترین دقت در ماه خرداد با ضریب تبیین 93 درصد، میانگین مجذور خطای 05/6 و میانگین مطلق خطای 01/6 حاصل شد. همچنین نتایج نشان داد که علی رغم کاهش شدید باران در فصل تابستان، اعمال ورودی های با تاخیر یک تا دو ماهه نتایج مناسبی در پیش بینی سطح آب داشت. درنهایت می توان بیان کرد مدل رگرسیون فازی تهیه شده در این مطالعه، امکان برآورد تراز سطح آبخوان را با اعتبار مناسب فراهم می-کند.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، تراز آبخوان، رگرسیون فازی، دشت نیشابور
  • آرش آذری*، معصومه زینعلی، محمد مهدی حیدری صفحات 65-76
    در حال حاضر مدل های باکس جنکینز یکی از ابزار های کاربردی برای پیش بینی سری های زمانی مختلف بخصوص نوسانات سطح ایستابی می باشند. در این مطالعه نوسانات هیدروگراف واحد آبخوان دشت صحنه با استفاده از مدل های باکس جنکینز پیش بینی شده است. محدوده مورد مطالعه آبخوان دشت صحنه واقع در استان کرمانشاه می باشد. با استفاده از داده های ماهانه 21 پیزومتر موجود در دشت، سری زمانی هیدروگراف واحد آبخوان دشت صحنه برای 19 سال آبی (89-88 تا 71-70) محاسبه و رسم شد. با بهره گیری از توابع خود همبستگی و خودهمبستگی جزئی سری زمانی ایستا مدل های مختلف فصلی- ضربی باکس جنکینز بر داده ها برازش داده شدند. پس از بررسی نتایج، شش مدل برتر معرفی شد. در نهایت پس از صحت سنجی مدل ها بر اساس تست نرمالیته باقی مانده ها، مدل SARIMA(1,1,4)(3,1,0)12 به عنوان برترین مدل برای پیش بینی نوسانات هیدروگراف واحد آبخوان دشت صحنه انتخاب شد. نتایج نشان داد مدل منتخب قادر به پیش بینی نوسانات فصلی است اما تناوب یا سیکل را به درستی نشان نمی دهد.
    کلیدواژگان: سری های زمانی، هیدروگراف واحد، مدل SARIMA، آبخوان صحنه
|
  • Massume Zeinali, Mohammad Reza Golabi *, Arash Azari, Sohila Ferzi Pages 1-15

    In order to apply the correct management, it is necessary to identify and model the level of groundwater in the plains for a long-term planning and use more and better than the potential of the water in the plains, is deeply felt. In this study, the monthly statistical information for the 5-year water (89-88 to 93-92) related to the 8-pisometer level of the Lour-Andimeshk plain aquifer. At first, using the Tesine method, weighted average of each piezometer was obtained and the time series of the mean plain, which represents the hydrograph of the representative aquifer of the study area, was calculated. Then, using the concept of groundwater of Modflow and the Simulator Meta model of the Genetic Programming, the hydrograph of the aquifer unit was modeled and the results were compared. The results showed that the concept model of Modflow with a coefficient of explanation of 0/7836 in the test phase compared to the transmutation of the Genetic Programming with a coefficient of explanation of 0/6310 has better performance.

    Keywords: Hydrograph representing aquifer, Modflow model, modeling, Simulator Meta model of Genetic Programming
  • Seyed Mostafa Tabatabaei *, Hossein Khozeymehnezhad Pages 17-28
    Qanat (aqueduct) is an Iranian native and technical knowledge for water acquisition and its transferring into agriculture prone lands and building settlements. Also, it is considered as the most sustainable way according to the geographical conditions of wide range of Iran’s drylands. Drought and increasing water demand in the past decades have led to a change in the way of water harvesting through well instead of Qanat where by exceeding Qanat scope and wasteful harvestings, it has caused many Qanat to be dried and intense drop in aquifers, which has resulted in the crisis situation of most plains and applying stainable methods such as inter-basin transfer by the water management sector. Therefore, the large number of Qanat and its proper dispersion in the driest lands of Iran necessitate paying attention to this national capital and its maintenance and restoration in order to meet some of the water requirements and alleviate tension and water scarcity crisis management. In this research, first the importance of Qanat and necessity of its protection are discussed in order to reward the value of Qanat and encourage its revival. Then, Qanat are classified into several classes according to different criteria. Later, the advantages and disadvantages of Qanat and its surface and underground recharge methods are studied. At last, the protective methods of drying sector and increasing the discharge of Qanat are presented in a categorized manner.
    Keywords: Native knowledge, Aquifer recharge, Dredging, Qanat furnace, Water resources management
  • Hamid Kardan Moghaddam, Abbas Roozbahani * Pages 29-39
    One of the most important sources of water supply, especially in arid areas, is groundwater resources. The various climate and human crises have caused complexity in water resources systems, particularly groundwater. The evaluation of the technical efficiency of these systems is based on the integrated management of operational capability. The integrated approach of the DPSIR in the aquifer system can improve the efficiency of the equilibrium plan due to the critical state of groundwater resources. This approach can be applied by considering the four parts of the actuator, pressure, mode and effects to formulate proper utilization policy with consideration of compatibility with aquifer status. In this research, while proposing a unified DPSIR approach for managing aquifers, an appropriate compatibility policy was developed for optimal utilization with consideration of decision making at four operational levels. This integrated approach to the groundwater resources system for decision making can provide the right tools with minimal stress for the users and the government.
    Keywords: Groundwater management, DPSIR, balancing groundwater, multi-criteria decision
  • Seyyed Hosein Shamszadeh, Reza Barati *, Amir Gord Noshahri, Maryam Fakhari Pages 41-52

    With the development of cities and the increasing population and also the supply of water from outside of basins, an increase in the groundwater level occurs. In recent years, with the expansion of the boundary of the Mashhad city and increasing water needs of this metropolis, a large amount of water has been transferred from the surrounding area and catchment areas adjacent to the city. The transportation of the water and subsequent feeding of the water back into a limited area of the aquifer (in the Mashhad city) led to an increase in the groundwater level. In the present study, to analysis the delay time of the groundwater reaction, the data of the volume of transported water from the Doosti dam and the railway piezometer well data of Mashhad city has been collected from April 2005 to March 2013, then regression analysis has been used. Such analysis will help to manage water transmissions from adjacent areas and control the water level rising in cites. The results indicated that a 4-month delay exists for the observing the effects of the water volume entering the aquifer.

    Keywords: Inter-basin water transfer, localized groundwater level increasing, Regression, lag time
  • Sepide Zeraati Neyshabouri *, Mohsen Pourreza Bilondi, Abbas Kashei Siuki, Ali Shahidi Pages 53-64

    Groundwater resources are the second largest freshwater source in the world after polar glaciers. Due to the importance of this resource in arid and semiarid regions, investigating changes in groundwater levels has an important role in planning and sustainable water resources management. The steady decline in groundwater levels has been observed in many parts of the world. For optimal use of available water resources comprehensive planning is necessary to make informed and accurate understanding of this important component of water resources. Neyshabour plain is one of the most plains of Khorasan Razavi province, which has an important role in agricultural production. Due to the reduction of the Groundwater recharge factors and Unallowable discharges of the resources, annually 74 cm decline in groundwater table in Neyshabour plain were observed. Hence the objective current study was forecasting the monthy groundwater changes in Neyshabour aquifer using fuzzy regression model. For this propose, the parameters affecting aquifer level including monthly precipitation and discharge detected and fuzzy linear regression approach is employed for to estimate groundwater level of Neyshabour Aquifer. The results represent that the most accuracy predicts was in august with R2, RMSE and MAE of applied model was 0.93, 6.05 and 6.01 respectively. In conclusion the results obtained from this study, based on R2, MAE and RMSE measures, showed the efficiency of newly developed formulas based on fuzzy regression method in estimate the groundwater table with proper accuracy.

    Keywords: Groundwater, Aquifer Table, Fuzzy Regression, Neyshabour Plain
  • Arash Azari *, Massoumeh Zeinalie, Mohammad Mehdi Heidari Pages 65-76
    Nowadays, Box-Jenkins models are considered one of the applicable tools to forecast different time series, especially water table fluctuations. This study addresses the prediction of unit hydrograph fluctuations of Sahneh plain aquifer using Box-Jenkins models. The study area is Sahneh Plain located in the province of Kermanshah. Using monthly data related to 21 piezometers available in the plain, unit hydrograph time-series of Sahneh plain aquifer were computed and plotted for 19 water years (1991-92 to 2009-10). With the use of autocorrelation and partial autocorrelation functions, static time series of multiple seasonal Box-Jenkins models were fitted to the data. After reviewing the results, six top models were introduced. After verifying, ultimately, SARIMA (1,1,4)(3,1,0)12 model was chosen as a best one to forecast unit hydrograph fluctuations in the Sahneh aquifer. The results show that the selected model is capable of predicting seasonal fluctuations, but does not correctly represent the period or cycle.
    Keywords: Time Series, Unit Hydrograph, SARIMA model, Sahneh aquifer