فهرست مطالب

مهندسی منابع آب - پیاپی 56 (بهار 1402)

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 56 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • شیوا متقی*، علی رحیمی خوب صفحات 1-14
    مقدمه

    در سال های اخیر در منطقه پاکدشت باغات پسته گسترش یافته اند. تامین انرژی مورد نیاز سیستم های آبیاری این باغات مساله مهمی است. با اجرای طرح هدفمند سازی یارانه، قیمت حامل های انرژی افزایش چشمگیری داشته است. در این شرایط استفاده از انرژی خورشیدی بهترین راه حل برای تامین برق بخش کشاورزی بخصوص مناطق دوردست می باشد.  

    روش

    در این تحقیق برای چهار باغ پسته در منطقه پاکدشت با مساحت های مختلف و شیب های مختلف برای دو حالت آبیاری 24ساعته و 12ساعته، سیستم آبیاری قطره ای طراحی شد و هزینه های سرمایه گذاری سالانه سیستم خورشیدی و برق سراسری با یکدیگر مقایسه شدند.

    یافته ها

    نتایج مقایسه بین هزینه تجهیزات خورشیدی آبیاری 12 و 24 ساعته نشان داد در شیب چهار درصد که کمترین میزان اختلاف هزینه وجود داشت، هزینه تجهیزات خورشیدی آبیاری 24 ساعته برای باغ 12، 24، 48 و 96 هکتاری به ترتیب 6/0، 0، 54/68 و 36/97 میلیون ریال بیشتر از تجهیزات خورشیدی در آبیاری 12 ساعته است و هزینه تجهیزات مکانیکی و خرید لوله برای باغات 12، 24، 48 و 96 با شیب چهار درصد در آبیاری 12 ساعته به ترتیب 68/9، 46/70، 93/240 و 25/451 میلیون ریال بیشتر از از آبیاری 24 ساعته است، در مجموع هزینه کل سیستم خورشیدی 24 ساعته کمتر از هزینه این سیستم در آبیاری 12 ساعته ارزیابی شد. سیستم خورشیدی 24 ساعته انتخاب شده، با سیستم پمپاژ متصل به شبکه برق سراسری مقایسه شد و نتایج نشان داد که اقتصادی بودن سیستم خورشیدی بستگی دارد به توان مورد نیاز ایستگاه پمپاژ و فاصله زمین کشاورزی از شبکه سراسری.

    نتیجه گیری

    با افزایش مساحت باغات، هزینه سیستم خورشیدی بیشتر از سیستم متصل به برق گردید و با افزایش فاصله از شبکه سراسری مقدار هزینه سیستم برقی افزایش یافت. بطور کلی احداث سیستم پمپاژ خورشیدی با توان مورد نیاز بالا، در فاصله کم از شبکه سراسری از نظر اقتصادی به صرفه نیست.

    کلیدواژگان: آبیاری تحت فشار، انرژی خورشیدی، باغ پسته، برق سراسری، سرمایه گذاری
  • محمدرضا پاشایی فر، رضا دهقان زاده، محمدابراهیم رمضانی*، امید رفیعیان، آرزو نجایی صفحات 15-30
    مقدمه

    شناخت صحیح ژیوشیمی آب های زیرزمینی و شناسایی عوامل خطر سیستم آبخوان، برای کنترل و بهبود طرح مدیریت منابع آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مهم است. در تحقیق حاضر، وضعیت ژیوشیمیایی آب های زیرزمینی دشت شبستر در استان آذربایجان شرقی مورد بررسی قرار گرفت.

    روش شناسی:

     در این راستا از داده های نمونه برداری شده در 6 سال آب زیرزمینی از سال 1393 الی 1398 جهت بررسی تغییرات زمانی پارامترهای ژیوشیمیایی چاه های منطقه استفاده شد.  همچنین از داده سال 1398 و با استفاده از شاخص WQI، دیاگرام های پایپر، ویلکاکس و گیبس، وضعیت آب زیرزمینی منطقه بررسی شد.

    یافته ها و بحث :

     نتایج نشان داد که مقادیر سختی کل (TH) در طول 6 سال از مقدار استاندارد سازمان جهانی بهداشت بیشتر است. منطقه مورد مطالعه به جهت کیفیت آب آشامیدنی به لحاظ میانگین در محدوده متوسط قرار گرفت. اکثریت نوع و رخساره کاتیون ها و آنیون ها کلسیک- بی کربناته بوده و تیپ شیمیایی آب از نوع سختی موقت (Ca-Mg-HCO3) بدست آمد. به لحاظ مصارف کشاورزی وضعیت آب زیرزمینی در حالت شوری کم و یا شور می باشند. کیفیت آب زیرزمینی بر اساس دیاگرام گیبس تحت تاثیر واکنش آب و سنگ می باشد. نتایج آنالیز آماری چند متغیره نشان داد که مهمترین منشا ورود پارامترهای هیدروشیمیایی به آبخوان منطقه، فاضلاب ، کود ها ، پساب کشاورزی و ساختارهای زمین شناسی می باشند.

    نتیجه گیری

    وضعیت آب زیرزمینی دشت شبستر به جهت مصارف آشامیدنی در وضعیت مناسب و برای مصارف کشاورزی در وضعیت نامطلوب قرار دارد. تاثیر شوری دریاچه ارومیه در منطقه دیده می شود و افزایش پارامترهای ژیوشیمیایی تحت تاثیر فعالیت های انسانی و فعالیت های زمین زاد و دریاچه ارومیه قرار دارند.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آب آشامیدنی، کیفیت آب، تحلیل آماری
  • محمدرضا منسوجیان، مهدی قمشی*، هوشنگ حسونی زاده، سید عباس حسینی صفحات 31-52
    مقدمه

    استفاده از مانع در مخازن سدها بعنوان یک روش موثر در هدایت رسوب گذاری در میانه مخزن (بجای رسوبگذاری در کنار دیواره ی سد که تاسیسات در آن مکان قرار دارند) مطرح می باشد. در این تحقیق بمنظور کنترل جریان غلیظ نمکی، تاثیر موانع استوانه ای و مکعبی میله ای شکل بر مشخصات و حرکت بدنه جریان بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است.

    روش

    تعداد 323 مانع استوانه ای شکل به قطر یک سانتیمتر و ارتفاع سی سانتیمتر و در مرحله بعد همین تعداد مانع مکعبی شکل با ابعاد 1×1 سانتیمتر و ارتفاع سی سانتیمتر با آرایش زیگزاگی بر روی بستر پلکسی در کانالی به طول 5/12متر، عرض 30 سانتیمتر و ارتفاع 40 سانتیمتر قرار داده شد. آزمایشها با سه دبی (27/0، 55/0 و 83/0 لیتر در ثانیه) و سه شیب (2/0، 5/0 و 1 درصد) و غلظت ثابت (15گرم در لیتر)، انجام شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل نشان داد که به کار بردن موانع باعث کاهش ارتفاع بدنه جریان غلیظ در طول کانال می شود. ارتفاع بدنه در موانع مکعبی بیش از استوانه ای می باشد. بکارگیری موانع بر پروفیل های سرعت تاثیرگذار بوده و باعث کاهش سرعت بدنه جریان غلیظ شده اند. دبی عبوری بدنه جریان غلیظ در بستر بدون مانع دارای روند افزایشی و در بسترهای با مانع دارای روند کاهشی می باشد. به نحوی که درصد کاهش دبی در موانع مکعبی 5/1 تا 2 برابر نسبت به موانع استوانه ای است.

    نتیجه گیری

    با حرکت در طول کانال میزان کاهش غلظت بدنه جریان غلیظ برای موانع مکعبی و استوانه ای به ترتیب 49% و 41%نسبت به بستر بدون مانع حاصل شد. همچنین در موانع مکعبی میزان کنترل دبی بیشتر از موانع استوانه ای، بوده است.

    کلیدواژگان: جریان غلیظ، بدنه جریان غلیظ، موانع مکعبی شکل، موانع استوانه ای شکل، جریان غلیظ نمکی
  • رضا سراج ابراهیمی، سعید اسلامیان*، محمدجواد زارعیان صفحات 54-68
    مقدمه

    به دلیل گرمایش جهانی، آب و هوا از لحاظ متوسط دما و بارندگی تغییر خواهد نمود و از جمله پارامترهای متاثر از این پدیده آب زیر زمینی می باشد. لذا به بررسی روند پارامترهای اقلیمی دما و بارش و تاثیر آن بر خشکسالی آب زیرزمینی در دشت تالش پرداخته شد.

    روش

    ابتدا مقادیر تغییر اقلیم با استفاده از مدل Lars-WG بدست آمد. سپس مقادیر شاخص های خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی و بررسی روند این شاخص ها با استفاده از آزمون من-کندال و همبستگی پیرسون این دو شاخص محاسبه شد.

    یافته ها: 

    نتایج بررسی تغییرات سالانه بارندگی و دما طی دوره آتی (1419-1399) نشان داد که به ترتیب تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 بارش به میزان 9، 75/1 و 75/0 درصد و دما به میزان 05/1، 32/1 و 81/1 درجه سانتی گراد افزایش یافته است. همچنین در دوره پایه متوسط افت آبخوان در این دوره 15 ساله 86/0 متر بوده است. از طرفی نتایج اثرات تغییر اقلیم بر افت آب زیرزمینی طی دوره آتی نسبت به دوره پایه به ترتیب تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 نشان داد که آبخوان به میزان 07/2، 21/2 و 34/2 متر می باشد که نشان می دهد که هر چند بارندگی در سطح منطقه افزایش یافته است اما همچنان برداشت بی رویه از سطح آبخوان منجر به افت آب زیرزمینی گردیده است. همچنین یافته حاکی از آن است که خشکسالی هواشناسی در دوره پایه به میزان 66/49، 35/50 و 73/41 درصد به ترتیب در مقیاس های 12، 24 و 48 ماهه رخ داده است.

    نتبجه گیری: 

    بنابراین به منظور کاهش خسارات خشکسالی و به منظور جلوگیری از افت بیش از حد سفره های آب زیرزمینی در این دشت، تمهیدات لازم را به منظور کاهش مصرف آب از سوی مدیران منابع آب و دستگاه های اجرایی در شرایط پیشرو را در برمی گیرد.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، خشکسالی هواشناسی، خشکسالی آب زیرزمینی، سناریوهای RCP، دشت تالش
  • منصور خلج، ابراهیم نوحانی*، علی افروس صفحات 69-78
    مقدمه

    آبشستگی پایه های پل یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده پایداری پل های احداث شده برروی رودخانه ها می باشد. بنابراین ارایه روش های مناسب به منظور پیش بینی و کنترل عمق آبشستگی از مسایلی است که بسیار مورد توجه بوده است. روش های مختلفی برای کنترل آبشستگی اطراف پایه های پل پیشنهاد شده است. در مطالعه حاضر، اثر استفاده از آبپایه بر کاهش عمق آبشستگی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت در شرایط آب صاف، مورد بررسی قرار گرفته است.

    روش

    در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر آبپایه بر کاهش حفره ی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت پرداخته شد. شکل هندسی پایه های پل و همچنین حضور آبپایه، مانع از تماس مستقیم جریان پایین رونده، کاهش فعالیت گرداب های نعل اسبی و در نتیجه کاهش سرعت آبشستگی می شود و زمان شروع آبشستگی را به تاخیر می اندازد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد بیشترین کاهش عمق آبشستگی در اطراف پایه پل با شکل هندسی بیضوی و با حضور آبپایه رخ می دهد. همچنین نتایج نشان داد که در یک وضعیت یکسان، عمق نسبی آبشستگی در پایه با شکل هندسی بیضوی نسبت به سایر پایه ها کمتر بوده (5/55 درصد آبشستگی کمتر از شاهد) و در پایه شاهد به بیشترین میزان خود می رسد همچنین عمق نسبی آبشستگی با افزایش عدد فرود در وضعیت یکسان افزایش یافته است. آبپایه چسبیده به پایه پل باعث کاهش 6/29 درصدی عمق آبشستگی شده است.

    نتیجه گیری

    با توجه به مشاهدات و نتایج بدست آمده نحوه طراحی شکل هندسی پایه پل میتواند روش مناسبی جهت کاهش عمق آبشستگی باشد. بطوریکه هر چه لبه های پایه پل بیضوی شکل باشند (P1) با هدایت خطوط جریان به پایین دست پایه پل، باعث کاهش قدرت گرداب های رو به پایین و در نتیجه کاهش قدرت مخرب گرداب های نعل اسبی در جلوی پایه پل شده و عمق چاله آبشستگی به حداقل می رسد. ضمنا هرچه پایه پل دارای لبه های مستطیلی شکل و صاف باشد، به علت برخورد مستقیم خطوط جریان و هدایت آن ها به سمت پایین پایه پل باعث افزایش قدرت جریان های رو به پایین و گرداب های نعل اسبی و بلطبع آن، افزایش عمق آبشستگی در جلوی پایه می شود. همچنین آبپایه ابزار مناسبی جهت حفاظت از پایه های پل در مقابل گرداب های پایین رونده و نعل اسبی، در پایه ها می باشد.

    کلیدواژگان: کشاورزی، چاه آب، احساس تضاد، مدیریت تعارض
  • سید امین اصغری پری*، آذین رزمخواه، سید علی اصغری پری، مجتبی کردناییج صفحات 79-94
    مقدمه

    در تحقیق حاضر به بررسی اثر محل قرارگیری و ارتفاع مانع متخلخل سه بعدی (دارای تخلخل در هر سه بعد) که به صورت پیوسته در عرض فلوم بر روی کف پله قرار گرفته است و همچنین اثر تعداد پله های دارای این نوع مانع متخلخل بر روی سرریز پلکانی پرداخته شده است.

    روش

    شیب سرریز 1:2 و دارای 8 پله، ارتفاع کلی 87 سانتی متر و عرض فلوم 1.2 متر بوده است. ابزارهای اندازه گیری در تحقیق حاضر عمق سنج، تکنیک پردازش تصویر و مشاهدات زمان انجام آزمایش بوده است.

    یافته ها

    در مانع متخلخل سه بعدی پیوسته با توجه به ارتفاع نسبی، محل قرارگیری و تعداد پله های دارای مانع، مرزهای شروع جریان قرارگیری نسبت به حالت شاهد تغییر می کند به طوری که با افزایش فاصله نسبی مانع از لبه پلکان و کاهش تعداد پله های دارای مانع متخلخل پیوسته، تمایل جریان به گسترش در محدوده بالایی جریان انتقالی (همسایگی با جریان رویه ای) افزایش می یابد.

    نتیجه گیری

    در رژیم جریان ریزشی قرارگیری مانع متخلخل سه بعدی برای متغیرهای تحقیق حاضر سبب افزایش استهلاک انرژی تا 5 درصد بیش تر نسبت به حالت شاهد می گردد. برای رژیم های جریان انتقالی و رویه ای در اکثر موارد قرارگیری مانع متخلخل پیوسته اثر استهلاکی مثبت ندارد. همچنین با توجه به اندازه های ناحیه های شکل گرفته حاصل از BIV می توان بیان کرد که در شرایطی که ناحیه اختلاط اندازه گیری شده در دو پله متوالی نسبت به حالت شاهد دارای مقدار بیش تری بوده است، استهلاک انرژی نیز افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: سرریز پلکانی، مانع متخلخل سه بعدی، تکنیک BIV، استهلاک انرژی
  • جهانبخش محمدی، علیرضا وفائی نژاد*، سعید بهزادی، حسین آقامحمدی، امیرهومن حمصی صفحات 95-108
    مقدمه

    خشک سالی یکی از مخاطرات طبیعی است که به دلیل متاثر بودن از پارامترهای مختلف اقلیمی دارای رفتاری تصادفی و غیرخطی است. شاخص SPI به عنوان مرسوم ترین شاخص مستخرج شده از بارندگی می باشد که در مدل سازی خشک سالی مورداستفاده محققین مختلف قرارگرفته است. استفاده از روش های هوش محاسباتی جهت مدل سازی خشک سالی در سالهای اخیر بسیار مورد توجه محققین حوزه منابع آب بوده است.

    روش

    در این تحقیق از الگوریتم های SVR و GPR به صورت منفرد و همچنین تلفیق این الگوریتم ها با فن موجک به مدل سازی و پیش بینی شاخص SPI پرداخته شده است و هدف بررسی میزان بهبود نتایج الگوریتم های هوش محاسباتی در تلفیق با موجک بوده است. در این تحقیق از اطلاعات سری زمانی 10 ایستگاه سینوپتیک ایران در بازه زمانی 1961 تا 2017 به صورت ماهانه جهت مدل سازی خشک سالی به عنوان ورودی الگوریتم های مورد مطالعه استفاده شده است.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از روش موجک در تلفیق با الگوریتم های هوش محاسباتی SVR و GPR سبب بهبود نتایج در تمامی مقیاس های زمانی گردید. همچنین میزان بهبود مدل سازی ناشی از استفاده از موجک در تلفیق با مدل SVR با میانگین تفاضل RMSE برابر با 1540/0- و تفاضل R2 برابر 1491/0 و در مدل GPR با میانگین تفاضل RMSE برابر با 1554/0- و تفاضل R2 برابر 1530/0 نسبت به مدل های منفرد SVR و GPR نشان داد که مدل GPR در حالت کلی (همه مقیاس های زمانی و تمامی ایستگاه ها) بهبود بهتری در مدل هیبریدی نسبت به مدل منفرد داشته است.

    کلیدواژگان: خشک سالی، موجک، SPI، SVR، GPR
  • محمدرضا ارجمندمزیدی، علی رضا خدامی*، کرامت الله راسخ صفحات 109-132
    مقدمه

    ایران در آب و هوای خشک و نیمه خشک (میانگین بارندگی 248 میلی متر) واقع شده است. و میزان بارندگی در ایران کمتر از یک سوم میانگین جهان است. بخش کشاورزی عامل اصلی اتلاف آب است ، زیرا بیش از 90 درصد آب در این بخش مصرف می شود.

    روش

    مطالعه حاضر از نوع پیمایشی است. از روش اسنادی نیز برای تدوین سوابق نظری و سوابق تجربی استفاده شده است.

    یافته ها

    تاثیر احساس کم آبی بر متغیر احساس امنیت اجتماعی نشان می دهد که 2/32 درصد از تغییرات آن توسط مدل توضیح داده شده است.

    نتیجه گیری

    نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می دهد که کم آبی تاثیر مستقیم براحساس امنیت کشاورزان دارد بر مبنای یافته ها میانگین احساس امنیت اجتماعی و ابعاد آن در بین کشاورزان دشت فهلیان که دارای وضعیت منابع آبی بهتری است بیشتر از مقدار آن برای کشاورزان خرامه که از وضعیت منابع آبی ضعیفی برخوردار است می باشد، لذا کم آبی براحساس امنیت اجتماعی درابعاد مالی، جانی، فکری وجمعی موثراست.

    کلیدواژگان: احساس امنیت اجتماعی، کم آبی، خشکسالی، منابع آب
|
  • Shiva Mottaghi *, Ali Rahimi Khob Pages 1-14
    Introduction

    In recent years, the supply of energy for irrigation systems of pistachio gardens in Pakdasht is an important issue. With the implementation of targeted subsidies plan, the price of energy has increased significantly. In these conditions, the use of solar energy is the best solution, especially for areas away from the national electricity grid.

    Methods

    In this study, drip irrigation system was designed for 4 pistachio gardens in Pakdasht with areas of 12, 24, 48 and 96 ha and slopes of 0, 1, 2, 3 and 4%. Irrigation was done in two modes: 24-hour irrigation, 12-hour irrigation, then the annual investment costs of the solar system and the national electricity were calculated.

    Findings

    Comparison cost of solar equipment in 12 and 24 hour irrigation showed that in the slope of 4%, the cost of solar equipment in 24-hour irrigation for 12, 24, 48 and 96 ha were 0.6, 0, 68.45 and 97.36 million Rials more than cost of solar equipment in 12-hour irrigation and the investment cost of mechanical equipment and purchasing pipes in 12-hour irrigation were 9.68, 70.46, 240.93 and 451.25 million Rials more than cost of them in 24-hour irrigation, respectively. In general, total cost of the solar system in 24-hour irrigation is less than 12-hour irrigation. Selected solar system (24-hour irrigation) was compared with a pumping system connected to the national electricity grid. The comparison showed that economic feasibility of solar system is depend on the pumping station power and distance of gardens from the national grid.

    Keywords: Electricity grid, Investment, Pistachio gardens, Pressurized irrigation, Solar Energy
  • Mohammadreza Pashaeifar, Reza Dehghanzadeh, Mohammad Ebrahim Ramazani *, Omid Rafieyan, Arezoo Nejaei Pages 15-30
    Introduction

    Proper knowledge of groundwater geochemistry and identification of the risk factors for the aquifer system is very important to control and improve the management of groundwater resources in arid and semi-arid regions.

    Methods

    Sampled data during six years from 2014 to 2019 were used to assess the temporal variation of geochemical parameters of the wells in the study area. Water quality index (WQI), Piper diagram, Wilcox Diagram, and Gibbs Diagram were employed for evaluating the status of groundwater using sampled data in 2019.

    Results

    The results showed that the total hardness (TH) exceeded the standard value proposed by WHO for six years. The study area is categorized in a moderate range in terms of drinking water quality. Calcic-bicarbonate and temporary hardness (Ca-Mg-HCO3) were obtained as the hydrochemical factor and type of the groundwater in most of the samples, respectively. A little salty and salty water were identified as the status of groundwater quality for agricultural purposes. Rock dominance was also determined as the controlling factor in groundwater of the study area. The results of multivariate statistical analyses indicated that wastewater, fertilizers, agricultural effluents, and geological structures were the most important sources of entering the hydrochemical parameters.

    Conclusion

    The results of this study indicated that anthropogenic activities, geology structures, and the effects of Urmia lake are the most important factors to the concentration of physicochemical parameters in the groundwater.

    Keywords: Groundwater, drinking water, Water Quality, Statistical analysis
  • Mohammad Reza Mansoujian, Mehdi Ghomeshi *, Houshang Hasounizadeh, Seyed Abbas Hosseini Pages 31-52
    Introduction

    The use of obstacles in dam reservoirs is considered an effective method for directing sedimentation toward the middle of the reservoir (instead of sedimentation next to the dam wall where the facilities are located). In the present study, to control the saline density current, the effect of cylindrical, cubic, and pile-shaped obstacles on the characteristics and motion of the body of the density is experimentally investigated.

    Methods

    In this regard, 323 cylindrical obstacles with a diameter of 1 cm and a height of 30 cm, were placed on the bed of a Plexiglas in a channel with a length of 12.5 m, a width of 30 cm, and a height of 40 cm in a zigzag form along with the same number of cubic obstacles with dimensions of 1.1 cm and a height of 30 cm in the next step. The experiments were performed with three flow rates (0.27, 0.55, and 0.83 liters per second), three slopes (0.2, 0.5, and 1%), and constant concentration (15 g/l).

    Findings

    The results showed that the use of obstacles reduces the height of the body of density current along the channel. The height of the body in cubic obstacles is more than cylindrical obstacles. The use of obstacles affects the velocity profiles and reduces the velocity of the body of the density current. The flow rate of the body of density current in a bed without obstacles has an increasing trend while it has a decreasing trend in the bed with obstacles. Therefore, the reduction of flow rate in cubic obstacles was 1.5 to 2 times compared to the cylindrical obstacles. As a result, flow rate control in cubic obstacles was greater. Also, by moving along the channel, the reduction of the concentration of body of the density current in cubic and cylindrical obstacles was 49% and 41%, respectively, compared to the bed without obstacle

    Keywords: density current, Body of density current, Cubic obstacles, Cylindrical obstacles, Saline density current
  • Reza Seraj Ebrahimi, Saeid Eslamian *, Mohammad Javad Zareian Pages 54-68
    Introduction and objectives

    As a result of global warming, the climate will change in terms of average temperature and rainfall, with groundwater being one of the factors impacted. Consequently, the influence of climatic elements such as temperature and precipitation on groundwater drought values in the Talesh plain was investigated.

    Materials and Methods

    Initially, the LARS-WG model was used to calculate climate change values. Subsequently, using the Mann-Kendall test and the Pearson correlation of these two indices, the values of meteorological and groundwater drought indices were produced, as well as a study of the trend of these indices.

    Findings and discussion

    The findings of the annual changes in rainfall and temperature throughout the following period (2020–2040) reveal that precipitation of 9, 1.75, and 0.75% and the temperature of those have grown by 1.05, 1.32, and 1.81 °C under the scenarios of RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5, respectively. Also, in the basic period, the declined average level of the aquifer in this 15-year period was 0.86 m. On the other hand, the impacts of climate change on decreasing groundwater level over the future period compared to the base period under the above scenarios indicated that the aquifer by 2.07, 2.21, and 2.34 m, respectively. Although it indicates that the rainfall has risen in the area, unrestricted drain from the aquifer has resulted in a decline in groundwater. The study also reveals that meteorological drought occurred in the basic era at a rate of 49.66, 50.35, and 41.73% at the scales of 12, 24, and 48 months, respectively. Therefore, in order to mitigate the severity of the drought and avoid excessive groundwater aquifer fall in this plain, required actions are essential to decrease water consumption by water resources managers and executive bodies under the present circumstances.

    Keywords: Climate Change, Meteorological Drought, Groundwater drought.Scenarios of RCP
  • Mansour Khalaj, Ebrahim Nohani *, Ali Afrous Pages 69-78
    Introduction

    A physical model was prepared to investigate the effect of the geometric shape of the bridge pier with the abutment attached to it on the reduction of scour depth. This model was made of a laboratory flume with a length of 7.5 meters, a width of 30 cm, a depth of 45 cm with a variable slope and a glass body with bridge pier width of 4 cm were used. For bed sediments, a layer of natural river sand with an average diameter of 0.9 mm and a standard deviation coefficient of 1.1 and a uniformity coefficient of 1.25 were selected and used in a layer with a thickness of approximately 14 cm for experiments.

    Methods

    The geometric shape of the bridge piers, as well as the presence of the footing, prevents direct contact of the descending current, reduces the activity of horseshoe vortices and thus reduces the scouring speed, and delays the scouring start time.

    Findings

    According to the results of the experiments, the greatest decrease in scour depth was related to (0.26 descent and p1 base). The results showed that in the same condition, the relative scour depth at p1 base was less than other bases and reached its maximum in the control base. Also, the relative scour depth increased with increasing the number of landings in the same position. The abutment attached to the bridge base has reduced the scour depth by 29.6%.

    Keywords: Scour, Bridge, pier, Shapes, Aquifer, Experimental
  • Seyed Amin Asghari Pari *, Azin Razmkhah, Seyed Ali Asghari Pari, Mojtaba Kordnaeij Pages 79-94
    Introduction

    In the present study, we investigated the effect of the location and height of a three-dimensional porous obstacle (with porosity in all three dimensions) which is located on the bottom of the steps in the width of the flume and the number of steps with this type of obstacle has been investigated on a stepped spillway.

    Methods

    The slope of the spillway was 1: 2 and had 8 steps, the total height was 87 cm and the width of the flume was 1.2 m. The measuring instruments in the present study were point gage, image processing technique and observations of the experiment.

    Findings

    In a continuous three-dimensional porous obstacle, according to the relative height, location and number of steps with an obstacle, the starting flow boundaries of the placement change compared to the flat step, so that by increasing the relative distance of the obstacle from the edge of the steps and decreasing the number of steps with continuous porous obstacle. The tendency of the flow to expand in the upper range of the transition flow (neighborhood with the skimming flow regime) increases.

    Conclusion

    In the nappe flow regime, the placement of a three-dimensional porous obstacle for the variables of the present study increases the energy dissipation by up to 5% more than in the flat step (control). For transitional and skimming flow regimes, in most cases, continuous porous obstacle placement has no positive depreciation effect. In addition, according to the size of the areas formed by BIV, it can be said that in conditions where the mixing area measured in two consecutive steps was more than the flat step, energy dissipation has also increased.

    Keywords: stepped spillway, 3D porous Obstacle, energy dissipation, BIV technique
  • Jahanbakhsh Mohammadi, Alireza Vafaeinejad *, Saeed Behzadi, Hossein Aghamohammadi, Amirhooman Hemmasi Pages 95-108
    Introduction

    Drought is one of the natural hazards that have random and nonlinear behavior due to its various climatic parameters. SPI index is the most common index extracted from rainfall that has been used in modeling drought by various researchers.

    Methods

    The use of computational intelligence methods to model drought in recent years has been much considered by researchers in the field of water resources. In this research, SVR and GPR algorithms individually and also the combination of these algorithms with wavelet algorithms have been modeled and predicted by SPI index, and the purpose was to evaluate the improvement of computational intelligence algorithms in combination with wavelet. In this research, the time series data of 10 synoptic stations in Iran in the period 1961 to 2017 have been used on a monthly basis for modeling the drought as the input of the studied algorithms.

    Findings

    The results of this study showed that the use of the wavelet method in combination with SVR and GPR computational intelligence algorithms improved the results in all time scales. Also, the modeling improvement is due to the use of wavelet in combination with the SVR model with an average RMSE difference of -0.1540 and R2 difference of 0.1491 and the GPR model with an average RMSE difference of -0.1554 and R2 difference of 0.1530 Compared to the single SVR and GPR models showed that the GPR model in general (all time scales and all stations) had a better improvement in the hybrid model than the single model.

    Keywords: Drought, Wavelet, SPI, SVR, GPR
  • Mohammad Reza Arjmand, Ali Reza Khoddami *, Karamattilla Rasekh Pages 109-132
    Introduction

    Iran is located in arid and semi-arid climate and the rainfall in Iran is less than one-third of the world average. The agricultural sector is the main cause of water loss, as more than 90% of the water is consumed in this sector.

    Methods

    This study is a survey. Documentary method has also been used to develop theoretical records and empirical records.

    Findings

    The effects of water scarceness on social security feeling variable showed that 32.2% of its changes were explained by the model. There is a covariant relationship between external factors affecting the sense of collective security and the sense of intellectual security, as well as external factors affecting the feeling of surface water shortage and the sense of life security. On the other hand, the feeling of lack of surface water has a direct effect on the sense of intellectual security. The results of this study show that water scarcity has a direct impact on farmers' safety, based on the findings, the mean sense of social security and its dimensions among farmers in Fahlian plain which has better water resources status is more than the amount for Kharameh farmers who have poor water resources status, so water scarcity is effective in terms of financial, life, intellectual and collective.

    Keywords: Sense of Social Security, Fars province, Drought, Farmer, Water Scarce