فهرست مطالب

مجله اکو هیدرولوژی
سال یازدهم شماره 1 (بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/01/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمد میرزاوند*، هدی قاسمیه، سید جواد ساداتی نژاد، رحیم باقری صفحات 1-14
    بهره برداری زیاد از آب های زیرزمینی و همچنین رخداد تبخیر در شمال شرق دشت کاشان به دلیل عمق کم آب زیرزمینی و همچنین از سطح دریاچه پلایایی و کفه نمکی سراجه، باعث کاهش ذخیره و کیفیت آب باقی مانده در این دشت شده است. برآورد میزان تبخیر از منابع آبی، یکی از فاکتورهای مهم و کلیدی در محاسبه بیلان آبی و مدیریت منابع آب در هر منطقه به شمار می رود. به منظور محاسبه میانگین تبخیر از منابع آب در دشت کاشان و بررسی مقدار غنی شدگی، از اطلاعات ایزوتوپ های سنگین مولکول آب (و) استفاده گردید. در این مطالعه، 42 نمونه از منابع آب زیرزمینی، دریاچه پلایایی و کفه نمکی سراجه برداشت و مورد آنالیز هیدروژئوشیمیایی و ایزوتوپی قرار گرفت. مقدار فاکتور غنی شدگی جنبشی در نتیجه تبخیر با توجه به و و درجه حرارت متوسط سالانه 30 درجه سانتی گراد، برابر ‰4/16- و ‰25/82- به ترتیب برای اکسیژن-18 و دوتریوم به دست آمد. مقدار تلفات آب در نتیجه تبخیر براساس مقادیر اکسیژن-18، براساس اختلاف بین نمونه اولیه و مقدار اکسیژن-18دریاچه پلایایی با استفاده از معادله پدیده ریلی محاسبه گردید. از آن جایی که کسر آب باقی مانده برابر 40/0 به دست آمده است، بنابراین میزان تلفات منابع آب در شمال شرق آبخوان 60 درصد برآورد شده است.
    کلیدواژگان: تبخیر، آب زیرزمینی، ایزوتوب، معادله ریلی، گونفیانتینی
  • عباس راهدان، صمد محسنی هفت چشمه*، حسین یوسفی سهزابی صفحات 15-25

    یکی از اثراتی که خشکسالی بر حوضه آبخیز می گذارد، تاثیر بر میزان تولید رسوب است. هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر خشکسالی بر میزان تولید رسوب برآوردی به روش منحنی سنجه رسوب واقع در ایستگاه هیدرومتری چمریز صورت گرفت. در این مطالعه با استفاده از داده های طولانی مدت ایستگاه هیدرومتری چمریز واقع در بالادست سد درودزن، میزان تغییرات دبی رسوب تولیدی در هر سال به روش های مختلف منحنی سنجه رسوب محاسبه گردید. سپس با ارزیابی روش های به کار گرفته شده، بهترین روش جهت انجام آنالیزهای بعدی انتخاب شد (روش غیرپارامتری (CF2)). سپس با استفاده از داده های هواشناسی ایستگاه مورد نظر، دو شاخص خشکسالی SPI و RDI محاسبه و در نهایت با میانگین دبی رسوب تولیدی در هر سال مقایسه و آنالیز شدند. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار شاخص خشکسالی SPI و RDI (به سمت ترسالی)، میزان دبی رسوب افزایش یافته که نشان دهنده تاثیر مثبت شرایط آب و هوایی بر تولید رسوب یک حوضه می باشد. در نهایت با بررسی وضعیت تولید رسوب در سال های متمادی با وضعیت خشکسالی و ترسالی، می توان نتیجه گرفت که در سالی که خشکسالی اتفاق افتاده، به دلیل تاثیر خشکسالی بر وضعیت پوشش گیاهی، رطوبت خاک و عوامل دیگر، در سال های پس از وقوع خشکسالی، نسبت به سال هایی که خشکسالی در طبقه نرمال بوده و پس از آن ترسالی اتفاق افتاده است، میزان دبی رسوب افزایش قابل توجهی داشته است.

    کلیدواژگان: خشکسالی، تولید رسوب، شاخص خشکسالی، منحنی سنجه رسوب، ارزیابی مدل
  • پوریا ظهیرپور، سامان جوادی*، فریماه سادات جمالی، علی محمدی صفحات 26-45

    سد دز نقش اساسی در کنترل سیلاب های رودخانه دز ایفا کرده و از طرفی تامین کننده آب مورد نیاز کشاورزی دشت های خوزستان می باشد. بنابراین پیش بینی دقیق و قابل اعتماد ورودی جریان به مخزن، یک مرجع حیاتی برای تصمیم گیری در مورد بهره برداری و مدیریت این مخزن است. در این تحقیق مدل WAVELET-ARIMA-NARX برای پیش بینی جریان ماهانه ورودی مخزن سد دز توسعه یافت. از روش WAVELET جهت تجزیه سری زمانی به زیر سری ها و تحلیل بهتر سری زمانی، از مدل ARIMA به منظور مدل سازی مولفه خطی سری های تجزیه شده و از مدل NARX جهت مدل سازی خطای حاصل از مدل WAVELET-ARIMA استفاده گردید. از شاخص NDVI حوضه نیز جهت سنجش تغییر دقت مدل هیبریدی WAVELET-ARIMA-NARX بهره برده شد. نتایج نشان داد عملکرد پیش بینی مدل هیبریدی WAVELET-ARIMA-NARX نسبت به مدل ARIMA بهبود قابل توجهی یافته است. به نحوی که با توجه به معیار RMSE، دقت پیش بینی در مراحل صحت سنجی و آموزش، نسبت به مدل ARIMA و WAVELET-ARIMA به ترتیب 74 و 82 درصد کاهش یافته است. همچنین پارامتر NDVI به همراه دما و بارش متوسط حوضه به عنوان ورودی مدل NARX دقت مدل را افزایش داده بدین صورت که در این مدل با 10 نرون در لایه پنهان، در مقایسه با مدل دو پارامتری بارش و NDVI با تعداد 15 نورون، در بخش ارزیابی مدل مقادیر MAE از 2/27 به 6/18 و RMSE از 45/0 به 26/0 رسیده است که این مقادیر نشانگر اهمیت و تاثیر در نظرگرفتن همزمان سه پارامتر بر دقت پیش بینی می باشد.

    کلیدواژگان: تئوری موجک، شاخص فصلی، شبکه عصبی مصنوعی، مدل هیبریدی، سد دز
  • سید محمد احمدی، سید مهدی هاشمی شاهدانی*، جابر سلطانی، مریم وراوی پور صفحات 46-66

    این پژوهش در راستای ارتقا بهره وری در بخش انتقال، توزیع و تحویل آب سطحی، اقدام به ارزیابی عملکرد سامانه کنترل خودکار (PI) در توزیع کافی و پایدار آب سطحی تحت سناریوهای بهره برداری متاثر از کم آبی نمود. در این ارتباط، کانال اصلی شبکه آبیاری آبشار اصفهان به عنوان نمونه مطالعاتی انتخاب شد. در این راستا هدف اصلی رصد تغییرات کفایت و پایداری توزیع آب سطحی قبل و بعد از خودکارسازی در شرایط بهره برداری متاثر از کم آبی می باشد. با بررسی داده های تاریخی تامین آب سطحی این شبکه هفت سناریوی بهره برداری به عنوان محتمل ترین سناریوها انتخاب شد. در ادامه فرآیند توزیع آب سطحی در کانال اصلی تحت هر سناریو در بهره برداری موجود و بکارگیری سامانه بهره برداری PI توسط شاخص های ارزیابی عملکرد کفایت و پایداری توزیع بررسی و مقایسه گردید. نتایج تحقیق حاکی از آن بود که در آبگیرهای بالادستی میزان بهبود هر دو شاخص کفایت و پایداری توزیع آب سطحی پس از خودکارسازی مشهود است. در آبگیرهای میان دستی و پایین دستی میزان بهبود کفایت پس از خودکارسازی برای شاخص کفایت اندک و برای شاخص پایداری قابل توجه بود. ولی با شدت گرفتن کم آبی در دو سناریوی آخر عملا تاثیر خودکارسازی از نقطه نظر کفایت توزیع منفی ولی از نقطه نظر پایداری توزیع آب سطحی قابل دفاع بود.

    کلیدواژگان: بهره وری، خودکارسازی، سامانه بهره برداری غیرمتمرکز، خشکسالی، مدیریت آب کشاورزی
  • علیرضا جلالی فرد، ام البنین بذر افشان*، نوازاله مرادی، زهره پاکدامن، مرضیه شکاری صفحات 67-84
    براساس مطالعات، تغییر کاربری اراضی موجب افزایش رواناب و تولید رسوب می شود. تغییرات کاربری اراضی و متغیرهای اقلیمی سبب تغییر در تولید رسوب، پرشدن مخازن سدها و چالش در تقاضای ساکنین منطقه برای دسترسی به آب شیرین شود. لذا پی بردن به روند شاخص های هیدرواقلیمی برای ارزیابی تاثیر تغییرات اقلیمی و هیدرولوژیکی برتولید رسوب درمقیاس آبخیز بسیار ضروری به نظر می رسد. مطالعه ی حاضر با هدف بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی و شاخص های هیدرواقلیمی بر تولید رسوب در حوزه آبخیز سد استقلال میناب با استفاده از آزمون های آمار تحلیل روند من کندال و پتیت می-پردازد. نتایج نشان داد، روند بارش در سطح حوضه فاقد روند معنی دار، اما دبی حداکثر سیل، حجم و غلظت رسوب دارای روند افزایشی معنی دار است که در دهه ی 80 شمسی رخ داده است. از طرفی، بررسی تغییرات کاربری اراضی در حوضه ی میناب طی سه دهه ی گذشته، سال های 1369، 1384 و 1400، نشان داد، 11درصد از سطح اراضی مرتعی کاسته شده و اراضی کشاورزی و مسکونی به ترتیب 220 و 280 درصد افزایش داشته اند. لذا علیرغم معنی دار نبودن روند بارش، بدلیل تغییرات کاربری اراضی مشهود که نقش کنترل کنند گی بر دبی پیک سیلاب و تولید رسوب دارد، افزایش دبی پیک و تولید رسوب، در حوضه مشهود است.
    کلیدواژگان: تغییرات کاربری اراضی، رسوب، حوضه ی میناب، تحلیل روند، آزمون پتیت
  • محمود بهروزی، احمد نوحه گر*، پانیسا حسن زاده صفحات 85-104
    در این مطالعه کیفیت پساب تصفیه شده جزیره کیش که منبع اصلی آبیاری فضای شهری کیش است، ارزیابی شد. ابتدا از 12 نقطه ذخیره آب نمونه برداری و به آزمایشگاه آب و فاضلاب دانشگاه تهران منتقل شد و پارامترهای فیزیکوشیمیایی آب شامل قلیائیت (pH)، هدایت الکتریکی (EC)، نیاز بیوشیمیایی اکسیژن (BOD)، نیاز شیمیایی اکسیژن (COD)، کل جامدات معلق (TSS)، مواد جامد محلول (TDS)، نسبت جذب سدیم (SAR)، فسفات و نیترات، منیزیوم، کلسیم و سدیم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در مخازن، آب حالت قلیائی دارد و EC آن بین 2/0 تا 9/1 است که کمتر از حد استاندارد می باشد؛ از 12 مخزن آب، 7 مخزن شامل پارک مرجان، هنگام، استخر کاکتوس، استخر مرکز همایش ها، استخر ایران، باغ راه و استخر پارک گلستان غلظت BOD بیشتر از حد استاندارد است که یک خطر زیستی برای محیط زیست محسوب می شود. در 7 نقطه غلظت TSS بیشتر از حد استاندارد است که شامل پارک مرجان، پارک هنگام، استخر کاکتوس، مرکز همایش ها، استخر ایران، باغ راه و پارک گلستان است. بر اساس استانداردهای جهانی، میزان فسفات در مخازن آب مصرفی کیش زیاد بوده و مستلزم مدیریت آن به ویژه در تصفیه خانه های فاضلاب است. بیشترین SAR در مرکز همایش ها، تصفیه خانه شمال و پارک گلستان بود، اما میزان آن در پاویون، پارک مرجان، سیمرغ و کاکتوس کمتر از 4 بوده و بیان گر مطلوبیت آن برای آبیاری است؛ اما مخازن مرکز همایش ها و تصفیه خانه شمال مستلزم مدیریت بیشتری است، چون که استفاده دراز مدت از این پساب، می تواند منجر به شور شدن خاک جزیره کیش شود.
    کلیدواژگان: آبیاری، فضای سبز، نسبت جذب سدیم، کیش
  • مینا اقتدارنژاد، حسین ملکی نژاد*، الهام رفیعی ساردوئی صفحات 105-124

    خشکسالی، یکی از بلایای طبیعی است که ممکن است در هر اقلیمی رخ دهد. در دهه های اخیر، کشور ایران به طور پیاپی تحت تاثیر خشکسالی های شدید و گسترده قرار داشته و آثار زیان باری بر بخش های مختلف اقتصادی از جمله منابع آب کشور تحمیل کرده است. یکی از نیاز های رشد و توسعه هر کشور آب است. از طرفی با عنایت به نبود جریانات آب سطحی دائمی و یا حتی فصلی مهم در بسیاری از دشت های کشور، یکی از مهم ترین منابع برداشت آب، استفاده از ذخایر آب زیر زمینی است. بنابراین بررسی وضعیت این منابع و تعیین عوامل اثر گذار بر روی آن ها از اهمیت شایانی برخوردار است. در این پژوهش سعی شده است مناطقی که در معرض خشکسالی شدید آب زیر زمینی قرار دارند شناسایی شوند و میزان تاثیر عوامل موثر بر خشکسالی آب های زیر زمینی با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی و با بهره گیری از نرم افزار MaxEnt در حوضه آبخیز دشت جیرفت مشخص شود. برای اجرای مدل حداکثر آنتروپی از 70 درصد داده ها برای آموزش مدل و 30 درصد برای آزمون مدل استفاده شد. نتایج این مطالعه براساس آزمون جکنایف نشان داد که مهم ترین فاکتور های تاثیر گذار بر خشکسالی آب های زیر زمینی، ارتفاع، فاصله از رودخانه و رطوبت سطح خاک می باشند و مدل بیشترین حساسیت را نسبت به این پارامتر ها نشان داد. هم چنین نتایج نشان داد که مدل دقت قابل قبولی در شناسایی خشکسالی آب زیر زمینی دارد به طوری که دقت مدل 76/0 برآورد گردید.

    کلیدواژگان: آب زیر زمینی، خشکسالی، دشت جیرفت، مدل حداکثر آنتروپی
  • نجمه حاج سیدعلی خانی*، حمزه سعیدیان، مریم رضایی صفحات 125-147
    استفاده از سدهای زیرزمینی از دیرباز مورد توجه بشر بوده است و این سدها در هر زمانی با توجه به فنون رایج علمی آن دوران ساخته می شدند. در این پژوهش برای برقراری ارتباط میان معیارهای تاثیرگذار و اخذ یک تصمیم صحیح تر و دقیق تر و صرفه جویی در وقت و هزینه از روش سیستم تصمیم گیری AHP استفاده شد. در این روش با توجه به موقعیت حوضه آبریز شهداد، چهار حوزه آبریز انتخاب شد و آمار و اطلاعات موجود از چهار معیار اصلی و سه زیر معیار و 17 شاخص در فرآیند تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. سپس با توجه به اهمیت نسبی معیارهای ذکر شده و تحلیل آنها در نرم افزار Expert Choice نتیجه نهایی به دست آمد. به طور کلی در حوزه آبریز شهداد، معیار آب دارای بیشترین وزن دهی و اهمیت در احداث سدهای زیر زمینی حوزه آبریز شهداد می باشد و معیار محور دارای کمترین وزن دهی و اهمیت می باشد. به طور کلی نتایج نشان داد که حوزه آبریز کشیت با وزن 573/0، بیشترین اولویت را از بین حوضه آبریز مورد مطالعه برای احداث سد زیر زمینی به خود اختصاص داد. سپس حوزه آبریز پشوئیه با وزن 202/0، دومین اولویت برای احداث سد زیر زمینی، بعد از آن حوزه آبریز سامون جهر با وزن 183/0 سومین اولویت را به خود اختصاص داد و در نهایت حوزه آبریز کهنوج شاه با 042/0 کمترین اولویت را برای احداث سد زیر زمینی داشته است.
    کلیدواژگان: واژه های کلیدی: سد زیر زمینی، حوزه شهداد، کویر، مکان یابی
  • ستوده دادخواه بخشایش، امین رضا نشاط*، امید طیاری صفحات 148-174

    منابع آب زیرزمینی محدود و استفاده زیاد از آن ها به چالش های اساسی برای توسعه پایدار در سراسر جهان تبدیل شده اند. در این مطالعه ترکیبی از روش تجزیه و تحلیل نسبت ارزیابی گام به گام اوزان (SWARA)، روش یادگیری عمیق شبکه عصبی کانولوشن (CNN)، بهینه سازی نهنگ (WOA) و الگوریتم های کلونی زنبور عسل (ABC)، استفاده شد که رویکرد نوآورانه ای ارائه می دهد تا نقشه پتانسیل چشمه های آب زیرزمینی استان کرمانشاه، تولید شود. در مرحله اول، یک نقشه شامل 301 مکان چشمه با دبی بالای 30 متر مکعب بر ثانیه و 304 نقطه فاقد چشمه تهیه شد. سیزده پارامتر به عنوان متغیرهای مستقل ایجاد شدند. برای تعیین وزن معیارها، شاخص های تصمیم گیری و تعیین ارتباط بین پتانسیل ایجاد چشمه و عوامل انتخاب شده از روش SWARA مورد استفاده قرار گرفت. سپس برای تهیه نقشه پتانسیل چشمه های آب زیرزمینی از مدل ترکیبی CNN-WOA، استفاده شد و از منحنی مشخصه عملکرد (ROC) برای ارزیابی استفاده شده است. اعتبارسنجی مجموعه داده آموزش نشان داد که نرخ موفقیت برای مدل های SWARA-CNN-WOA، SWARA-CNN-ABC به ترتیب 86٪، 91٪، می باشد. نتایج نشان داد با اختلاف کم، مدل SWARA-CNN-ABC بهتر ازسایر مدل های دیگر عمل کرده است. بعلاوه، ارزیابی نرخ پیش بینی مشخص نمود که مقادیر زیر منحنی ROC برای مدل های SWARA-CNN-ABC، SWARA-CNN-WOA به ترتیب 87٪، 88٪، است. بر اساس نتایج، با وجود عملکرد عالی تمام مدل ها، مدل SWARA-CNN-ABC پیش بینی دقیق تری انجام داده است. مدل های ترکیبی ارائه شده در این مطالعه می توانند به عنوان یک متودولوژی کارآمد و موثر برای بهبود پتانسیل یابی آب زیرزمینی استفاده شود.

    کلیدواژگان: پتانسیل آب زیرزمینی، شبکه عصبی کانولوشن، الگوریتم بهینه سازی نهنگ، الگوریتم بهینه سازی زنبورعسل
  • شهرام بانج شفیعی، حسین بتولی، یاسر قاسمی آریان*، علی اشرف جعفری صفحات 175-191
    ذخیره سازی آب در خاک به هنگام نهال کاری از چالش های اصلی تثبیت بیولوژیکی به ویژه در مناطق خشک و بیابانی است. در این مطالعه استفاده از صفحات آبدوست کاملا بیولوژیک با نام تجاری پلانت بک به مدت سه سال (1397-1399) بر روی گونه تاغ (Haloxylon persicum) در ایستگاه تحقیقات مناطق خشک و بیابانی کاشان و مقایسه آن با شاهد مورد آزمون قرار گرفت. به این منظور کاشت نهال ها بر روی صفحات پلانت بک که داخل چاله هایی به عمق 30-40 سانتی متر کارگذاری شده بود، انجام شد. آبیاری نهال ها چهار هفته و دو هفته یک بار طی شش ماه در دو سال (بهار و تابستان) در مقادیر 10 و 20 لیتر برای هر پایه انجام شد. داده ها بر اساس طرح کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با استفاده از برنامه نرم افزار SAS تجزیه آماری شدند و مقایسه میانگین ها به روش دانکن انجام شد. نتایج نشان داد، اثر تیمار مصرف آب بر قطر تاج، حجم تاج پوشش و میزان بیوماس معنی دار است. از برهمکنش میانگین تولید بیوماس در تیمارهایی که معنی دار بودند نتیجه گردید که پلانت بک بطور متوسط نسبت به میانگین همان تیمارهای شاهد بیش از 20درصد برتری دارد. بنابراین می توان گفت که استفاده از صفحات آبدوست پلانت بک در خاک در مجموع نسبت به شاهد لااقل به همین مقدار در کاهش مصرف آب موثرتر بودند.
    کلیدواژگان: تثبیت بیولوژیکی، صفحات آبدوست پلانت بک، تاغ، کاشان
|
  • Mohammad Mirzavand *, Hoda Ghasemieh, Seid Javad Sadatineghad, Rahim Bagheri Pages 1-14
    Estimating the amount of evaporation from water resources is one of the important and key factors in calculating the water balance and managing water resources in each region. In order to calculate the average evaporation from water resources in Kashan plain and to check the amount of enrichment, the information of stable isotopes of water molecules was used. In this study, 42 water samples were collected from groundwater, Playa Lake and Serajeh salt pan in order to analyze the hydrogeochemical and isotopic characteristics. The amount of 18O isotopic enrichment factor was determined based on and the amount of deuterium based on . According to the results, the overall enrichment value due to evaporation, under the specified conditions and an average annual temperature of 30°C, was determined to be -16.4‰ and -82.25‰ for oxygen-18 and deuterium, respectively. Additionally, based on the Rayleigh distillation, the amount of water losses due to evaporation was calculated based on the differences between the initial sample and the 18O value of the Playa using the simplified Rayleigh equation. Since the remaining water fraction was found to be 0.40, hence the water loss rate in the northeastern part of the aquifer was estimated to be 60 percent.
    Keywords: Evaporation, Groundwater, Isotope, Rayleigh Equation, Gonfiantini
  • Abbas Rahdan, Samad Mohsenihaftcheshmeh *, Hossein Yosefi Pages 15-25

    One of the effects of droughts on the catchment area is the impact on sediment production. The purpose of this study was to investigate the effect of drought on the amount of sediment production estimated by the sediment gauge curve located at the Chamriz hydrometric station. In this study, using the long-term data of the Chamriz hydrometric station located upstream of the Darudzen dam, the rate of changes in the produced sediment discharge in each year was calculated using different methods of the sediment curve. Then, by evaluating the applied methods, the best method for performing the subsequent analyses was selected (the non-parametric method (CF2)). Then, using the station's meteorological data, two SPI and RDI drought indicators were calculated, and finally, they were compared with the average annual sediment discharge rate. The results showed that by increasing the amount of drought index (SPI) and RDI (toward tiredness), the amount of sediment discharge increased, indicating the positive effect of climate conditions on the sediment yield of a basin. Finally, by examining the state of sediment production in many years of drought, it can be concluded that during the year of the drought, due to the effect of drought on vegetation status, soil moisture, and other factors, in the years after the occurrence Drought has caused a significant increase in sediment deposition compared to years when the drought was normal on the floor, and since then it has been terrible.

    Keywords: Drought, Sediment Production, Drought Index, Sediment Rating Curve, Model Evaluation
  • Pouria Zahirpour, Saman Javadi *, Farimah Sadat Jamali, Ali Mohammadi Pages 26-45

    Dez dam has an essential role in controlling the floods and water supply in Khouzestan. Accurate and reliable prediction of the flow input to the reservoir is crucial to make decisions about the exploitation and management of this reservoir. In this research, a novel WAVELET-ARIMA-NARX model was developed to predict the monthly inflow to Dez dam reservoir. The WAVELET method was used to break down the time series into sub-series and better analyzing, the ARIMA model was used to model the linear component of the analyzed series, and the NARX model used to model the error resulting from WAVELET-ARIMA model. The NDVI index was also used to measure the accuracy change of the WAVELET-ARIMA-NARX hybrid model. The results showed that the prediction performance of the WAVELET-ARIMA-NARX hybrid model has improved significantly compared to the ARIMA model. In such a way according to the RMSE criterion, the prediction accuracy in the verification and training stages has decreased by 74% and 82%, compared to the ARIMA and WAVELET-ARIMA model, respectively. The NDVI parameter with average temperature and rainfall of the basin as an input of the NARX model has increased the accuracy of the model. In the model with 10 neurons in the hidden layer, compared to the two-parameter model of rainfall and NDVI with 15 neurons, in evaluation section, the MAE values have decreased from 27.2 to 18.5 and the RMSE from 0.45 to 0.26. These values indicate the importance and impact of simultaneous consideration of three parameters on forecasting accuracy.

    Keywords: Wavelet Theory, Seasonal Index, Artificial Neural Network, Hybrid Model, Dez Dam
  • S. Mohammad Ahmadi, Seied Mehdy Hashemy Shahdany *, Jaber Soltani, Maryam Varavipour Pages 46-66

    This research assesses and investigates the impact of automating the Abshar irrigation network's main canal using a decentralized control system on the adequacy and stability of surface water distribution. To achieve this, the study analyzes 30 years of historical discharge data at the Abshar diversion dam and selects seven representative operational scenarios. It then employs the Integral-Delay (ID) hydraulic simulation model to simulate surface water distribution in the main canal under each scenario (a total of 540 simulations). These simulations are compared with results obtained using a simplified Integral-Delay (ID) mathematical model. Additionally, the research develops a decentralized PI automatic control system model for the network. This control system model is then integrated with the Integral-Delay (ID) hydraulic simulation model within the MATLAB environment. By utilizing system identification techniques, the study determines the proportional and integral gains for each controller in the control system. Finally, the performance of the automated control system is evaluated by analyzing the simulated surface water distribution results for the chosen scenarios using performance indices related to water distribution adequacy and stability. This allows for a comparison of the automated control system's effectiveness with the pre-automation scenario.

    Keywords: Efficiency, Automation, Decentralized Operating Systems, Drought, Agricultural Water Management
  • Alireza Jalaifard, Ommolbanin Bazrafshan *, Navazollah Moradi, Zohreh Pakdaman, Shekari Marzeyeh Pages 67-84
    Changes in land use and climatic variables cause changes in sediment yield, filling of reservoirs in dams, and challenges in the demand of residents of the region for access to fresh water. Therefore, understanding the trend of hydroclimatic indicators to evaluate the impact of climatic and hydrological changes on sediment yield seems very necessary. The purpose of this study is to investigate the effect of land use changes and hydroclimatic indicators on sediment production in the Minab Basin using Mann-Kendall and Pettit trend analysis. The results showed that there is no significant trend in rainfall, but the maximum flood discharge, volume and concentration of sediment have a significant increasing trend that occurred in the 1980s. On the other hand, the investigation of land use changes in the Minab basin during the last three decades, 1990, 2005 and 2021, showed that 11% of the area of pasture lands decreased and agricultural and residential lands increased by 220 and 280%, respectively. Therefore, despite the non-significance of the precipitation trend, due to obvious land use changes that have a controlling role on the flood peak flow and sediment production, an increase in the peak flow and sediment production is evident in the basin.
    Keywords: Landuse Change, Sediment, Minab Watershed, Trend Analysis, Petit Test
  • Mahmoud Behrouzi, Ahmad Nohegar *, Panisa Hassanzadeh Pages 85-104
    In this study, the quality of the treated wastewater of Kish Island, which is the main source of irrigation for the urban area of Kish, was evaluated. First, samples were taken from 12 water storage points and transferred to the water and wastewater laboratory of Tehran University. The samples were transferred to the Laboratory of Tehran University and the physicochemical parameters include pH, EC, BOD5, COD, TSS, TDS, SAR, phosphate and nitrate, Mg, Ca and Na were measured. The results showed that in green space irrigation tanks, the water is pH and EC are between 0.2 and 1.9, which is lower than the standard; 7 reservoirs including Marjan Park, Hangman, Cactus Pool, Convention Center Pool, Iran Pool, Bagh Rah and Golestan Park Pool have BOD higher than the standard, which is considered a biological hazard for the environment. TSS is higher than the standard in 7 reservoirs, which include Marjan Park, Hangman Park, Cactus Pool, Iran Pool, Bagh Rah and Golestan. According to international standards, the amount of phosphate in water reservoirs is high and requires its management, especially in sewage treatment plants. The highest SAR was in the convention center, North Water Treatment Plant and Golestan Park, but its level in Pavion, Marjan Park, Simorgh and Cactus was less than 4, indicating its desirability for irrigation. But the reservoirs of the convention center and the northern treatment plant require more management, because the long-term use of this wastewater can lead to salting of the soil of Kish Island.
    Keywords: Irrigation, Green Space Area, SAR, Kish
  • Mina Eghtedarnezhad, Hossein Malekinezhad *, Elham Rafiei Pages 105-124

    Drought is one of the natural disasters that can occur in any climate. In recent decades, Iran has been continuously affected by severe and widespread droughts and has imposed harmful effects on various economic sectors, including the country's water resources. One of the needs for the growth and development of every country is water. On the other hand, due to the lack of permanent or even seasonal surface water flows in many plains of the country, one of the most important sources of water harvesting is the use of underground water reserves. Therefore, it is very important to investigate the status of these resources and determine the influencing factors on them. In this research, it has been tried to identify the areas that are exposed to severe groundwater drought and the impact of the factors affecting groundwater drought using the maximum entropy model and using MaxEnt software in the basin. The Jiroft plain watershed should be identified. To implement the maximum entropy model, 70% of the data were used for model training and 30% for model testing. The results of this study, based on the jackknife test, showed that the most important factors affecting groundwater drought are altitude, distance from the river, and soil moisture, and the model shows the most sensitivity to these parameters. gave Also, the results showed that the model has an acceptable accuracy in identifying groundwater drought, so that the accuracy of the model was estimated at 0.76.

    Keywords: Underground Water, Drought, Jiraft Plain, Maximum Entropy Model
  • Najmeh Haj Seyed Ali Khani *, Hamzeh Saeediyan, Maryam Rezaei Pages 125-147
    The use of underground dams has been human interest since ancient times and was built at any time according to the common scientific techniques of different eras. In this study, AHP decision making system method was used to establish the relationship between effective criteria and make a more accurate decision and save time and money. In this method, four watersheds were selected according to the location of Shahdad catchment area, and the statistics and available information were used from four main criteria and 3 sub-criteria and 17 indices in the process of analytic hierarchy process. Then, according to the relative importance of the mentioned criteria and their analysis in Expert Choice software, the final result was obtained. Generally, in Shahdad catchment, the water criterion has the highest weight and importance in the construction of underground dams in Shahdad catchment area and the axis criterion has the least weight and importance. In general, the results showed that Keshit watershed with a weight of 0.573 had the highest priority among the studied watersheds for underground dam construction. Then, the Pashueeyeh watershed with the weight of 0.202 was the second priority for underground dam construction, then Samoon Jahar watershed with a weight of 0.183 had the third priority and finally the Kahnooj Shah watershed with 0.042 had the lowest priority for underground dam construction.
    Keywords: Underground Dam, Shahdad Catchment, Desert, Location
  • Stoude Dadkhah Bakhshayesh, Aminreza Neshat *, Omid Tayari Pages 148-174

    Limited groundwater resources and their overuse have become fundamental challenges for sustainable development worldwide. In this study, a combination of step-by-step weighted evaluation ratio analysis (SWARA), deep learning method of convolutional neural network (CNN), whale optimization (WOA) and bee colony algorithms (ABC) be applied, which approach provides an innovative method to produce the groundwater spring potential in Kermanshah province. In the first stage, a map containing 301 spring locations with a flow rate of more than 30 cubic meters per second and 304 points without springs was prepared. Thirteen parameters were created as independent variables. The SWARA method was used to determine the weight of the criteria, decision-making indicators and determine the relationship between the spring creation potential and the selected factors. Then, CNN-WOA hybrid model be applied to prepare the groundwater spring potential, and then it will be evaluated from the performance characteristic curve (ROC) and some other statistical evaluations. The validation of the training dataset illustrated that the success rate for SWARA-CNN-WOA, SWARA-CNN-ABC models is 86%, 91%, respectively. The results showed that the SWARA-CNN-ABC model performed better than other models with a small difference. In addition, the prediction rate evaluation revealed that the values under the ROC curve for SWARA-CNN-ABC, SWARA-CNN-WOA models are 87%, 88%, respectively. Based on the results, despite the excellent performance of all models, the SWARA-CNN-ABC model has made more accurate predictions. The hybrid models presented in this study can be used as an efficient and effective methodology to improve groundwater potential.

    Keywords: Groundwater Potential, CNN, WOA, Abc
  • Shahram Banedjschafie, Hossein Batooli, Yaser Ghasemi Aryan *, Ali Ashraf Jafari Pages 175-191
    Water saving in the soil during planting is one of the main challenges of biological stabilization, especially in dry and desert areas. The effect of hydrophilic materials in maintaining soil moisture caused that in this study, completely biological hydrophilic panels with the brand name Plantback were used for three years (1397-1399) on Tag Haloxylon persicum in the research station of dry and desert areas of Kashan and compare it with the witness to be tested. For this purpose, seedlings were planted on plantback plates that were placed inside holes 30-40 cm deep. Seedlings were irrigated once every four weeks and once every two weeks for six months in two years (spring and summer) in amounts of 10 and 20 litres for each base. The data were statistically analysed based on the design of two split plots in the form of randomized complete block design using SAS software program and the comparison of means was done by Duncan's method. The results showed that the effect of water consumption treatment on crown diameter, crown volume and biomass amount is significant. From the interaction of the average biomass production in the treatments that were significant, it was concluded that Plantback is more than 20% superior to the average of the control treatments. Therefore, it can be said that the use of Plantback hydrophilic plates in the soil were more effective in reducing water consumption by at least the same amount compared to the control.
    Keywords: Biological Stabilization, Plantback Hydrophilic Plates, Haloxylon Aphylum, Kashan