فهرست مطالب

مجله اکو هیدرولوژی
سال دهم شماره 4 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/25
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مهدیه ذاکری، سمیه حاجی نژاد* صفحات 479-492
    آب یک عنصر مهم برای حفاظت از اکوسیستم است. به تازگی آگاهی نسبت به ارزش این منبع از دست رفته است که نیاز به اقدام علمی و عملی برای ترغیب ظهور نگرش جدید در مورد آب دارد. گردشگری به منابع آبی پتانسیل زیادی می‏دهد، زیرا توسعه چنین منابع جذابی را تسهیل می‏کند. هدف پژوهش حاضر، بررسی تاثیر بهینه‏‏‏‏سازی مصرف آب بر توسعه گردشگری پایدار بود. روش تحقیق از نظر ماهیت کاربردی؛ و از نظر روش اجرا توصیفی همبستگی بود. جامعه آماری پژوهش حاضر شامل 80 نفر از مدیران هتل‏های پنج ستاره و چهار ستاره مناطق جنوب ایران (کیش، قشم و بندرعبارس) بود. با توجه به محدود بودن تعداد جامعه آماری با استفاده از سرشماری کل اعضای جامعه آماری انتخاب شدند. ابزار تحقیق پرسشنامه بهینه‏سازی مصرف آب جمالی و زمانی (1394)، پرسشنامه توسعه گردشگری پایدار کاترل و همکاران (2013) و پرسشنامه آگاهی زیست محیطی خان و همکاران (2022) بود. روایی صوری و محتوایی پرسشنامه به تایید خبرگان سازمانی رسیده و پایایی پرسشنامه با استفاده از آلفای کرونباخ بیشتر از 7/0 به دست آمد. برای تجزیه و تحلیل داده‏ها از مدل سازی معادلات ساختاری (SEM) با رویکرد حداقل مربعات جزئی (PLS) در نرم افزار Smart PLS استفاده شد. یافته‏ها نشان داد بهینه‏‏‏‏سازی مصرف آب بر توسعه گردشگری پایدار و مولفه‏های آن (بعد محیطی، بعد اقتصادی، بعد اجتماعی فرهنگی و بعد سازمانی) تاثیر معنادار دارد (P<0.05). همچنین، بهینه‏‏‏‏سازی مصرف آب بر آگاهی زیست محیطی تاثیر معنادار دارد (P<0.05).
    کلیدواژگان: آب، مصرف آب، بهینه سازی، گردشگری پایدار
  • درسا رهپرست، سید مهدی هاشمی شاهدانی* صفحات 493-510

    این پژوهش به ارائه نوعی روش جامع کاربردی در ارزیابی عملکرد فنی سامانه بهره‏برداری اپراتور محور در توزیع آب سطحی تحت شرایط مختلف کمبود تامین آب در یک شبکه آبیاری می‏پردازد. برای این منظور، از مدل شبیه‏ساز انتگرالی تاخیری برای شبیه‏سازی توزیع جریان در کانال‏های اصلی و فرعی شبکه آبیاری نکوآباد اصفهان بهره گرفته شد. شرایط مرزی مدل شبیه‏ساز بر اساس تحلیل آمار تاریخی از سامانه تامین آب سطحی در محل بند انحرافی و در قالب 7 سناریوی منتخب شامل شرایط نرمال تا شرایط کم‏آبی ملایم تا حاد انتخاب شد. ارزیابی فنی سامانه بهره‏ برداری شامل: 1) تحلیل زمانی دبی تحویلی به آبگیرها و محاسبه میانگین روزانه کفایت توزیع آب در محل 13 آبگیر درجه 2 و 149 آبگیر فرعی و 2) تحلیل مکانی پراکندگی شاخص یادشده در سطح شبکه در قالب نقشه‏ های پهنه ‏بندی کفایت توزیع آب تحت هر سناریوی بهره ‏برداری بود. نتایج از الگوی غالب و تکرار شونده کاهش کفایت توزیع آب از محل منبع به سمت پایین‏دست در کانال اصلی و در هر 13 کانال درجه 2 بود. دامنه تغییرات میانگین روزانه شاخص کفایت توزیع آب سطحی به ترتیب در سناریوی نرمال تا سناریوهای کم ‏آبی 10%>، 10-15%، 15-20%،20-30%، 30-40% و <40% برابر با 95-64%، 56-90%، 54-89%، 50-89%، 49-86%، 46-86% و 77-33% به دست آمد. همچنین نقشه‏ های پهنه‏ب ندی مکانی کفایت توزیع آب حاکی از الگوی واضحی از ناکارآمدی سامانه بهره ‏برداری در توزیع کافی آب سطحی تحت سناریوهای کم‏آبی ارائه کرده و مناطق آسیب‏پذیر شبکه را مشخص کرد.

    کلیدواژگان: سامانه توزیع آب، مدیریت کم آبی، پهنه بندی، ارزیابی فنی، سامانه بهره برداری
  • امیرهادی صفوی نیا، جابر سلطانی*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، مجید دلاور صفحات 511-528

    در این تحقیق ارزیابی عملکرد سامانه بهره ‏برداری توزیع آب سطحی در شبکه آبیاری آبشار اصفهان مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، دو کانال اصلی راست و چپ و ده کانال درجه 2 این شبکه در قالب یک شبکه کانال‏های آبیاری به هم‏پیوسته در مدل شبیه‏ ساز انتگرالی تاخیری در محیط MATLAB توسعه داده شد. شبیه‏ سازی فرایند توزیع آب سطحی بین آبگیرهای واقع در کانال‏های اصلی و فرعی برای یک فصل آبیاری؛ منطبق بر اطلاعات سال آبی 1400 1401 و به تفکیک پنج سناریوی غالب بهره ‏برداری، صورت گرفت. فرایند ارزیابی عملکرد توزیع آب سطحی شامل به کارگیری شاخص‏ ارزیابی عملکرد کفایت توزیع آب به تفکیک هر آبگیر، منطقه و کل کانال است. همچنین داده ‏های شبیه‏ سازی شده به منظور تحلیل مکانی توزیع آب سطحی در کل شبکه، وارد نرم افزار GIS شد و نقشه ‏های پراکندگی میانگین شاخص کفایت برای هر سناریوی بهره ‏برداری استخراج و تحلیل شد. نتایج شبیه‏ سازی بیانگر روند غالبا کاهشی کفایت تحویل آب از آبگیرهای بالادست تا پایین‏دست در کانال‏های اصلی و فرعی بود، به ‏نحوی که میانگین شاخص کفایت توزیع آب سطحی به ترتیب از سناریوی اول، پرآبی، تا سناریوی پنجم، کم آبی شدید، در دامنه تغییرات 98 100 ؛ 90 100؛ 84 97؛ 81 96؛ 69 93 درصد در آبگیرهای بالادست و 80 85؛ 65 70؛ 41 45؛ 30 34 و 20 28 درصد در آبگیرهای پایین دست قرار گرفته است. نتایج به دست آمده ضعف سامانه بهره‏ برداری موجود را در توزیع کافی آب آبیاری در طول کانال‏های اصلی و فرعی به خصوص در سناریوهای بهره ‏برداری کم‏آبی نشان داده است. همچنین نقشه‏ های پهنه‏ بندی مکانی به دست آمده الگوی مشخصی از ناکارآمدی توزیع کافی آب سطحی در سطح شبکه ارائه کرده و مناطق آسیب‏پذیر شبکه را مشخص کرده است.

    کلیدواژگان: مدیریت توزیع آب، شبیه سازی هیدرولیکی، آب سطحی، کفایت تحویل آب، ارزیابی عملکرد
  • حسین منتصری*، مهدی تابع بردبار، احمد ایاسه، رضا خلیلی صفحات 529-544

    در این پژوهش، به‏ منظور انتخاب مدل مناسب به منظور پیش‏بینی رواناب در حوضه رودخانه بشار، از مدل‏های داده محور شبکه عصبی مصنوعی از نوع پرسپترون چندلایه و شبکه عصبی فازی از سیستم استنتاج فازی سوگنو، به روش خوشه‏ بندی کاهشی استفاده شد و تحلیل عدم قطعیت این مدل‏ها مورد بررسی قرار گرفت. داده‏ های مورد استفاده در این پژوهش، شامل مقادیر ماهانه بارندگی و دمای متوسط در ایستگاه‏های باران‏سنجی و آبدهی متوسط ماهانه رودخانه بشار در ایستگاه هیدرومتری واقع در این حوضه از سال 1358 1359 تا 1397 1398 است. نتایج حساسیت سنجی روی تعداد نرون‏ های لایه میانی در شبکه عصبی نشان داد بهترین تعداد نرون لایه میانی برای ترکیب ورودی بهینه برابر 13 است. بر اساس شاخص جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، بهترین ترکیب متغیرهای ورودی برای شبیه‏سازی دبی رودخانه، در هر دو مدل شبکه عصبی و شبکه عصبی فازی، ترکیب ورودی شامل دبی‏های متوسط رودخانه با یک ماه و دو ماه تاخیر به همراه مقادیر بارش ماهانه و بارش ماهانه با یک ماه و دو ماه تاخیر تعیین شد. به‏ منظور بررسی عدم قطعیت مدل‏ها، مدل‏های شبکه عصبی مصنوعی و عصبی فازی در قالب یک نمونه‏گیری مونت‏کارلو به کار گرفته شدند. نتایج بررسی عدم قطعیت نشان داد به ازای متغیرهای ورودی تصادفی یکسان، میزان انحراف از معیار در خروجی مدل شبکه عصبی بیشتر از مدل شبکه عصبی فازی است. همچنین نتایج حاصل از محاسبه فاصله اطمینان نشان می‏دهد بازه اطمینان برای مقادیر اطمینان مختلف، در شبکه عصبی فازی کوچک‏تر است، به ‏طوری ‏که در مدل شبکه عصبی با اطمینان 98 درصد خروجی در بازه (64/0 و 036/0) قرار دارد، اما در مدل عصبی فازی با اطمینان 98 درصد، خروجی بین بازه (69/0 و 53/0) قرار دارد که نشان از عدم قطعیت بیشتر در نتایج مدل شبکه عصبی دارد.

    کلیدواژگان: عدم قطعیت، مونت کارلو، شبکه عصبی مصنوعی، شبکه فازی، حوضه رودخانه بشار
  • کتایون ستاریان اصیل، حسین یوسفی، فاطمه راضی آستارایی صفحات 545-553

    با توجه به گرمایش جهانی و افزایش جمعیت کره زمین، نگهداری و حفاظت از منابع آبی در دسترس امری بسیار مهم است. یکی از عواملی که امروزه باعث کاهش منابع آبی شده ، افزایش میزان نرخ تبخیر از سطح در منابع آبی است. در این بررسی با استفاده از نتایج آزمایشی حاصل از کار سینا بشیر و همکاران اقدام به میزان تبخیر دریاچه پشت سد کرخه شده است. این مدل‏سازی با بهره گیری از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی انجام شده است. رویکرد این سیستم در این مدل‏سازی رویکرد ممدانی در نظر گرفته شده است، زیرا این رویکرد عملکرد بسیار خوبی در مدل‏سازی فرایندهای پویا و طبیعی مانند تبخیر را دارد. طبق نتایج آزمایشگاهی در حضور ماده نانو ساختار سیلیکا در دمای 28، 32 و 40 درجه سانتی گراد و در شرایط باد 4 متر بر ثانیه (مشابه باد غالب در اطراف سد کرخه) میزان تبخیر به ترتیب 33، 32 و 30 درصد کاهش می‏یابد. در این مدل‏سازی میزان درصد کاهش تبخیر را طبق نتایج آزمایشگاهی به صورت ضریب به مدل‏سازی وارد می شود. در نتیجه، میزان نرخ تبخیر به دست آمده نهایی مقداری است که در نتیجه حضور ماده نانو تبخیر می‏شود. در این مدل‏سازی با در نظر گرفتن ایجاد پوشش عایق حرارتی نانوساختاری فقط برای 20 درصد از سطح دریاچه می توان میزان 2 میلیون متر مکعب آب را ذخیره و صرفه جویی کرد.

    کلیدواژگان: مدریت منابع آب، کاهش تبخیر، بهینه سازی، سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی (ANFIS)
  • هادی رمضانی اعتدالی*، زهرا پرتوی، سکینه کوهی صفحات 555-573
    هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر اساس گزارش ششم (CMIP) تحت دو سناریوی SSP3_7.0 و SSP5_8.5 بر پیش‏بینی دما، سرعت باد، تبخیر تعرق (ET) و مقدار آب قابل استحصال (Q) توسط دو مدل CNRM و ESM در 16 ایستگاه هواشناسی طی دوره آتی 2025 2044 و 2045 2064 است. نتایج بررسی آماری بیانگر معنا‏دار بودن تاثیر تغییر اقلیم تحت دو سناریو بر دما، ET و Q بود. مدل CNRM نسبت به ESM در برآورد دما عملکرد بهتری داشت (98/0- 96/0=CC). از بررسی نتایج مدل CNRM حداکثر و حداقل RMSE دما در ایستگاه‏ خرمدره و زنجان به ترتیب برابر با 30/8 و 5/0- درجه ‏سانتی‏گراد بود؛ همچنین مقدار RMSE سرعت باد بین 82/0 20/5 متر بر ثانیه نوسان داشت. بررسی مدل ESM بیانگر نوسان RMSE بین 55/2 45/8 درجه ‏سانتی‏گراد در پارامتر دما و 62/0 68/4 متر بر ثانیه در سرعت باد بود. حداکثر و حداقل مقدار Q و ET در بررسی فصلی به ترتیب در فصل تابستان و زمستان رخ داد. هر دو مدل در پیش‏بینی سرعت باد از عملکرد ضعیفی برخوردار بودند. حداکثر ET تحت سناریوی SSP5_8.5 توسط مدل CNRM (دوره اول) در ایستگاه خرمدره برابر با 29/104 میلی‏متر در ماه و حداقل مقدار توسط مدل ESM (دوره اول) تحت سناریوی SSP3_7.0 در ایستگاه فیروزکوه برابر با 60/25 میلی‏متر در ماه برآورد شد. حداکثر Q تحت سناریوی SSP3_7.0 توسط مدل ESM (دوره اول) در ایستگاه ملایر برابر با 70/20 لیتر در روز در مترمربع و حداقل مقدار توسط مدل CNRM (دوره دوم) تحت سناریوی SSP3_7.0 در ایستگاه آستارا برابر با 3/0 لیتر در روز در مترمربع برآورد شد.
    کلیدواژگان: تبخیر-تعرق، دما، CNRM، ESM
  • هما رزمخواه*، روح الله روستایی، علی محمد آخوندعلی صفحات 575-593
    خشکسالی بلایی طبیعی و قابل تکرار است که کلیه اقلیم ها را تحت تاثیر قرار می دهد. در ایران نیز خشکسالی بارها اتفاق افتاده و باعث کمبود آب در بخش های مختلف مصرف می شود. استان فارس در جنوب غربی ایران واقع است. با توجه به وجود مراکز جمعیت شهری و روستایی، صنعتی و اراضی کشاورزی بسیار در این استان، بررسی خشکسالی در این منطقه امری ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق شاخص های خشکسالی هواشناسی عدد Z یا Score-Z، درصد نرمال بارندگی PNPI، دهک های بارندگی DPI، ناهنجاری بارش RAI و SPI ارزیابی و مقایسه شد. تحلیل آماری بارش ایستگاه های مورد مطالعه بیانگر ثبات بارندگی در مناطقی همچون سد درودزن و بی ثباتی بارش در مناطقی همچون لار و لامرد و آباده است. وضعیت بارش در استان فارس، به جز ایستگاه های شیراز، زرقان و سد درودزن، بسیار نامنظم و با تغییر پذیری بسیار همراه بوده، که نشان دهنده نوسان مقدار بارش در اقلیم خشک غالب استان است. به منظور انتخاب مناسب ترین نمایه از کمینه بارندگی طی دوره آماری و همبستگی بین نمایه ها استفاده شد. در ایستگاه های مورد بررسی به طور متوسط زوج شاخص های PNPI-Z ,PNPI-SPI SPI-RAI, SPI-Z RAI-Z ,PNPI-RAI از همبستگی بالایی برخوردارند. دیگر زوج شاخص های DPI-SPI , DPI-RAI ,DPI-Z ,DPI-PNPI همبستگی ضعیفی دارند. دوره های 1 و 12 ماهه به طور متوسط بالاترین ضرایب همبستگی شاخص ها را نشان دادند. از میان نمایه های ارزیابی شده، نمایه هایی مانند  PNPI ,SPI ,Z به عنوان بهترین نمایه ها برای پیش بینی خشکسالی در شرایط اقلیمی در استان فارس معرفی می شوند، زیرا از لحاظ توصیف وضعیت خشکسالی به خلاف RAI و DPI بهتر از دیگر نمایه ها در شرایط وقوع کمینه بارش خشکسالی ها را پیش بینی کردند.
    کلیدواژگان: شاخص خشکسالی استاندارد بارش SPI، عدد Z یا Score-Z، درصد نرمال بارندگی، دهکهای بارندگی DPI، ناهنجاری بارش .RAI
  • محمد عزیزی پور* صفحات 595-606
    یکی از موارد مهم برای بهره برداری از منابع آب، پیش بینی جریان رودخانه در دوره های آینده است. تامین نیازهای مختلف پایین دست سدهای مخزنی، اهمیت پیش بینی جریان ورودی به سد را دوچندان می کند. هدف پژوهش حاضر، پیش بینی جریان ورودی ماهانه به سد مخزنی کرخه با استفاده از مدل های میانگین متحرک خودهمبسته یکپارچه (ARIMA) و نسخه فصلی این روش (SARIMA) است. برای توسعه این مدل ها، داده های جریان ماهانه ورودی به مخزن سد کرخه در یک دوره آماری 57 ساله در نظر گرفته شده، که 47 سال آن برای آموزش مدل ها و 10 سال باقی مانده برای تست مدل ها انتخاب شد. به منظور تعیین مقادیر بهینه پارامترهای مدل ARIMA، ترکیب های مختلف (p, d, q) در نظر گرفته شده و بر اساس معیار ارزیابی اطلاع آکایکه، بهترین ترکیب انتخاب شد. نتایج نشان داد کمترین مقدار معیار ارزیابی اطلاع آکایکه، با استفاده از مدل ARIMA (8,0,7) به دست می آید. همچنین، با توجه به فصلی بودن داده ها، مدل SARIMA نیز توسعه داده شده و برای پیش بینی جریان ماهانه ورودی به مخزن سد کرخه به کار گرفته شد. از مقایسه مقدار مجذور میانگین مربعات خطا برای دو روش ARIMA و SARIMA می توان نتیجه گرفت که مدل ARIMA دقت به مراتب بهتری در پیش بینی جریان ماهانه ورودی به مخزن سد کرخه دارد.
    کلیدواژگان: پیش بینی جریان، مدل ARIMA، مدل SARIMA، سد کرخه
|
  • Mahdiyeh Zakeri, Somayeh Hajinezhad * Pages 479-492
  • Dorsa Rahparast, Seied Mehdy Hashemy Shahdany * Pages 493-510

    The research conducted was aimed at developing a comprehensive method to evaluate the technical performance of an operator-centered Operation. The study was conducted under different water supply shortage conditions. The NekooAbad irrigation District was selected for simulation purposes using the Integral-Delay model to simulate flow distribution in the canals. The boundary conditions were based on historical statistics of surface water supply at the source. Seven scenarios were created, ranging from normal to severe water shortage. The technical assessment was based on two aspects: temporal analysis of the daily average water distribution adequacy in 13 main and 149 secondary off-takes. The second aspect included spatial analysis of the distribution of the mentioned index throughout the district. The study classified water distribution adequacy under each scenario. The results showed a pattern of reduced water distribution adequacy from the source to the downstream in all 13 secondary and the main canal. The daily average of the surface water distribution adequacy index ranged from over 10% in the normal scenario to less than 40% in the water scarcity scenarios. The percentage changes ranged from -95% to 64%, 90% to 56%, 89% to 54%, 89% to 50%, 86% to 49%, 86% to 46%, and 33% to 77%. The study also revealed a clear pattern of the operational system's inefficiency in the adequate distribution of surface water under water scarcity scenarios. Furthermore, it identified the vulnerable areas of the district through spatial regionalization maps of water distribution adequacy.

    Keywords: Water distribution System, Water Scarcity Management, Regionalization, Technical evaluation, Operational System
  • AmirHadi Safavi Nia, Jaber Soltani *, Seied Mehdy Hashemy Shahdany, Majid Delavar Pages 511-528

    In this study, an assessment of the performance of the surface water distribution system in the Abshar Isfahan irrigation network was conducted. For this purpose, the two main right and left channels and ten secondary channels of this network were integrated into an integral delay simulator model developed in MATLAB. The simulation of surface water distribution between the intakes located in the main and secondary channels for an irrigation season, corresponding to the water year 1400 1401 and divided into five dominant operational scenarios, was carried out. The evaluation of surface water distribution performance involves the use of performance assessment indices, specifically the adequacy of water distribution, for each intake, region, and the entire channel. Additionally, the simulated data was imported into GIS software to analyze the spatial distribution of surface water distribution across the entire network, and maps of the average adequacy index dispersion for each operational scenario were extracted and analyzed. The simulation results indicated a predominantly decreasing trend in water delivery adequacy indices from the upstream intakes to the downstream in both the main and secondary channels. The average surface water distribution adequacy index ranged from 98% to 100%, 90% to 100%, 97% to 84%, 96% to 81%, and 93% to 69% in the upstream intakes and from 80% to 85%, 65% to 70%, 41% to 45%, 30% to 34%, and 20% to 28% in the downstream intakes, in scenarios one through five, namely, from high water availability to severe water scarcity. The results obtained highlighted deficiencies in the existing irrigation system's water distribution adequacy, especially in scenarios of low water availability, along the main and secondary channels. Furthermore, the spatial classification maps revealed a distinct pattern of inefficiency in surface water distribution at the network level and identified vulnerable areas within the network.

    Keywords: Water Distribution Management, Hydraulic Simulation, Surface Water, Water Delivery Efficiency, Performance Assessment
  • Hossein Montaseri *, Mehdi Tabe-Bordbar, Ahmad Ayase, Reza Khalili Pages 529-544

    In this research, in order to select an appropriate model for predicting river flow in the Bashar River basin, data-driven models including multilayer perceptron artificial neural network and fuzzy neural network from the Sugeno fuzzy inference system were used using the clustering reduction method, and the analysis of uncertainty of these models was investigated.The data used in this research includes monthly values of rainfall and average temperature at rain gauge stations, as well as monthly average river discharge at the hydrological station located in the Bashar River basin from the years 1979-1980 to 2018-2019. The sensitivity analysis results on the number of neurons in the hidden layer of the neural network showed that the optimal number of neurons in the hidden layer for the input combination is 13.Based on the root mean square error (RMSE) index, the best combination of input variables for simulating river flow in both the neural network and neural-fuzzy network models was determined to be the input combination consisting of average river discharge with one-month and two-month lag along with monthly rainfall values and monthly rainfall values with one-month and two-month lag.In order to investigate the uncertainty of the models, the artificial neural network and neural-fuzzy network models were employed in the form of Monte Carlo sampling.The results of the uncertainty analysis showed that, for the same random input variables, the deviation from the mean in the output of the neural network model is higher than that of the neural-fuzzy network model. Additionally, the results obtained from calculating the confidence interval indicate that the confidence interval for different confidence levels is smaller in the neural-fuzzy network compared to the neural network. For example, in the neural network model with 98% confidence, the output is within the range of (0.64 and 0.36), whereas in the neural-fuzzy network model with 98% confidence, the output is between the range of (0.69 and 0.53). This indicates a higher level of uncertainty in the results of the neural network model.

    Keywords: Uncertainty, Monte Carlo method, Artificial Neural Network, Fuzzy Network, Bashar River Basin
  • Katayoon Sataryan Asil, Hossein Yousefi, Fatemeh Razi Astaraei Pages 545-553

    Due to global warming and the increase in the population of the planet, maintaining and protecting available water resources is very important. One of the factors that has caused the reduction of water resources today is the increase in the rate of evaporation from the level of water stored in water resources. In this study, using the experimental results obtained from the work of Sina Bashir et al., the evaporation rate of the lake behind the Karkheh Dam has been modeled. This modeling has been done using the neural-adaptive fuzzy inference system. The approach of this system is considered the Mamdani approach in this modeling because this approach has a very good performance in modeling dynamic and natural processes such as evaporation. According to the laboratory results, in the presence of silica nanostructured material at 28, 32 and 40 degrees Celsius and wind conditions of 4 meters per second (similar to the prevailing wind around the Karkheh dam), the evaporation rate decreases by 33, 32 and 30%, respectively. In this modeling, the rate of reduction of evaporation is entered into the modeling as a coefficient according to the laboratory results, and as a result, the rate of evaporation obtained is the result of the decrease in the presence of nanostructured material. In this modeling, considering the creation of a nanostructured thermal insulation cover for only 20% of the lake surface, 2 million cubic meters of water can be saved and saved.

    Keywords: Water Resource Management, Evaporation Reduction, Optimization, adaptive neural fuzzy inference system (ANFIS)
  • Hadi Ramezani Etedali *, Zahra Partovi, Sakine Koohi Pages 555-573
    This research aims to investigate the impact of climate change based on the sixth report (CMIP) under two scenarios SSP3_7.0 and SSP5_8.5 on forecasting temperature, wind speed, evaporation-transpiration (ET), and the amount of extractable water (Q) by two CNRM models and ESM was at 16 meteorological stations during the future period of 2025-2044 and 2045-2064. The statistical analysis results showed that the impact of climate change under two scenarios on temperature, ET and Q was significant. CNRM model performed better than ESM in temperature estimation (CC=0.96-0.98). From examining the results of the CNRM model, the maximum and minimum RMSE of temperature in Khormadreh and Zanjan stations were 8.30 and -0.5 , respectively; Also, the RMSE value of wind speed fluctuated between 0.82-0.5 m.s-1. The examination of ESM model showed the fluctuation of RMSE between 2.55-8.45  in temperature parameter and 0.62-0.68 meters per second in wind speed. The maximum and minimum values of Q and ET in the seasonal survey occurred in summer and winter, respectively. Both models had poor performance in predicting wind speed. The maximum ET under the SSP5_8.5 scenario by the CNRM model (first period) at Khorramdare station is equal to 104.29 mm.month-1 and the minimum value by the ESM model (first period) under the SSP3_7.0 scenario at Firuzkoh station is equal to 25.60 mm.month-1 was estimated. The maximum Q under the SSP3_7.0 scenario by the ESM model (first period) at Malair station is equal to 20.70 Lit.day.m-2 and the minimum value by the CNRM model (second period) under the SSP3_7.0 scenario at the Astara station is equal to 0.3 Lit.day.m-2 were estimated.
    Keywords: Evapotranspiration, temperature, CNRM, ESM
  • Homa Razmkhah *, Rouhollah Roustaie, Alimohammad Akhondali Pages 575-593
    Drought is a natural disaster which could be repeated, and cause damages in all climates. In Iran, drought has occurred frequently and caused water shortages in different sectors. Fars province geographical location is in the western sought of Iran. Due to the increases cities, villages, industrial and agricultural centers in this province, drought assessment is an urgent need. In this research Z score, Percentage of Normal Precipitation Index (PNPI), Decades of Precipitation Index (DPI), Rainfall Anomaly Index (RAI) and standard precipitation Index (SPI) were evaluated and and compared. Statistical analysis of precipitation showed a stable condition in Doroudzan Dam station and unstable conditions in Lar, Lamerd and Abadeh. Precipitation had a wide variation except in Shiraz, Zarghan and Doroudzan Dam stations, which verifies dominant drought climates in Fars. In order to determine the best index, minimum of rainfall and indicies correlation were used in this study. Results showed that PNPI-Z ,PNPI-SPI SPI-RAI, SPI-Z RAI-Z and PNPI-RAI indices are the most correlated ones, and DPI-SPI , DPI-RAI ,DPI-Z ,DPI-PNPI indices have week correlation. 1 and 12 months average indices showed the most correlation. The results showed that the PNPI, SPI and Z coincided with the date of minimal rainfall, and reported a severe drought in the study stations, therefore they are more efficient than the other indices to determine meteorological drought.
    Keywords: Z-Score Index (Z score), Percentage of Normal Precipitation Index (PNPI), Decades of Precipitation Index (DPI), Rainfall Anomaly Index (RAI), Standardized Precipitation Index (SPI)
  • Mohamad Azizipour * Pages 595-606
    Forecasting future river flow is a critical aspect in efficiently managing water resources, particularly in meeting the diverse downstream requirements of reservoir dams. The significance of predicting inflow to the dam is amplified due to its role in addressing its downstream needs. The present study focuses on predicting the monthly inflow to the Karkheh Reservoir Dam through the utilization of integrated autocorrelated moving average (ARIMA) models, including the seasonal variant (SARIMA). The development of these models involved analyzing 57 years of monthly flow data into the Karkheh dam reservoir. Of this dataset, 47 years were designated for model training, while the remaining 10 years were used for model testing. The determination of optimal ARIMA model parameters involved assessing various combinations of (p, d, q), with selection based on the Akaike information evaluation criterion. Results indicate that the ARIMA model with parameters (8,0,7) yields the lowest Akaike information evaluation criterion. Additionally, recognizing the seasonality in the data, a SARIMA model was constructed and employed for predicting monthly flow into the Karkheh dam reservoir. A comparison of the root mean squared error between the ARIMA and SARIMA methods reveals superior accuracy in predicting monthly flow to the Karkheh dam reservoir with the ARIMA model.
    Keywords: flow prediction, ARIMA Model, SARIMA Model, Karkhe Reservoir