per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
1
11
10.22059/ije.2017.60911
60911
Research Article
مقایسه مدلهای هوشمند در تخمین بارش ماهانه حوضه کاکارضا
Compare intelligent models to Estimate monthly Precipitation Kakareza Basian
حمیدرضا باباعلی
hr.babaali91@gmail.com
1
رضا دهقانی
reza.dehghani67@yahoo.com
2
هیات علمی دانشگاه آزاد خرم آباد
دانشجو
برآورد بارش برای اجرای طرح های مطالعات منابع آب، خشکسالی، طرح های آمایش سرزمین، محیط زیست، آبخیزداری و طرح های جامع کشاورزی ضروری می باشد. در این پژوهش جهت تخمین بارش ماهانه دشت کاکارضا واقع در استان لرستان از مدل برنامه ریزی بیان ژن استفاده شد و نتایج آن با سایرروشهای هوشمند از جمله سیستم استنتاج فازی_عصبی و شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامترهای میانگین دما، رطوبت نسبی، تبخیر، سرعت باد در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره آماری (1394-1384) بعنوان ورودی و بارش بعنوان پارامتر خروجی مدلها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. از لحاظ دقت، مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب همبستگی 978/0 ، ریشه میانگین مربعات خطا (mm 026/0) و میانگین قدر مطلق خطا (mm 017/0) در مرحله صحت سنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که روش برنامه ریزی بیان ژن توانایی بالایی در تخمین مقادیر کمینه و میانی و بارش دارد.
Precipitation is considered as one of the most important factures in water cycle. Prediction of monthly Precipitation is important for many purposes such as estimating torrent, drought, run-off, sediment, irrigation programming and also management of drainage basins.In this study we studied and evaluated gene expression programming to predict the Precipitation of the Kakareza river (in lorestan), and the results were compared with results of anfis and artificial neural network model. For this purpose, mean temperature, relative humidity, evaporation, wind speed rate at monthly scale during the period (2005-2015) as input and output parameters were selected as Precipitation . The criteria of correlation coefficient, root mean square error and of mean absolute error were used to evaluate and performance compare of models. The results showed that gene expression programming model has the highest correlation coefficient (0.978), the lowest root mean square error (0.026 mm) and the lowest mean absolute error (0.017mm) became a priority in the validation phase. The results showed that the gene expression programming model to estimate high minimum and maximum values of Precipitation .
https://ije.ut.ac.ir/article_60911_d89b16fbc7d870def97bd329e3ca784d.pdf
بارش
برنامهریزی بیان ژن
سیستم استنتاج فازی_عصبی
شبکه عصبی مصنوعی
Precipitation
Gene Expression Programming
Estimating
Artificial Neural Network
ANFIS
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
13
27
10.22059/ije.2017.60879
60879
Research Article
تأثیر منابع آب در توسعۀ پایدار نواحی روستایی بخش ززوماهروی شهرستان الیگودرز
The Rule of water resource in sustnable development of rural areas of the district Zazomahro of the Aligodarz
محمد حسین بوچانی
boochani@yahoo.com
1
محمد صادق افراسیابی راد
msafrasiyabi@yahoo.com
2
حسین یوسفی
hyousefi2000@yahoo.com
3
ناصر عبادتی
drebadati@yahoo.com
4
دانشجوی دکتری جغرافیا و برنامهریزی شهری، دانشگاه شهید بهشتی
دانشجوی دکتری جغرافیا و برنامهریزی شهری، دانشگاه شهید بهشتی
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر
سکونتگاههای روستایی بیشتر در کنار منابع آبی اعم از آبهای سطحی یا منابع آبهای زیرزمینی شکل گرفتهاند. هدف از این مطالعه، شناخت منابع آب و تأثیر آن در توسعۀ نواحی روستایی بخش ززوماهرو است. در مقالۀ حاضر با کاربست شیوۀ تحلیلیـ توصیفی، ضمن بررسی مفاهیم توسعۀ پایدار روستایی؛ تأثیر منابع آب در توسعۀ روستایی بررسی میشود. بدینمنظور جمعآوری اطلاعات به دو صورت کتابخانهای و میدانی صورت گرفته و برای ارزیابی توان اکولوژیکی از مدل مخدوم و از روش کیفی قیاسی برای تعیین اولویت کاربریها و برای ترسیم نقشهها از نرمافزار GIS استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشتر آب سطحی موجود بدون استفادۀ مناسب برای فعالیتهای اقتصادی بهویژه کشاورزی از منطقه خارج میشود. با ارزیابی توان اکولوژیکی مشخص شد که 8/2 درصد از مساحت بخش در سه طبقۀ ابتدایی کشاورزی قرار دارند؛ بدینمعنا که زمینهای کشاورزی در سطح بسیار خرد و پراکندهای قرار دارند. توسعۀ آبزیپروری با توجه به وجود منابع آب غنی و سایر شرایط وضعیت مساعدی برای توسعۀ فعالیتهای اقتصادی دارد بهطوری که 5/1 درصد از مساحت بخش که برابر 3211 هکتار است، شرایط کاملاً مساعدی برای توسعۀ این نوع کاربری دارد و 59708 هکتار که معادل 5/26 درصد از اراضی بخش است، قابلیت مناسبی برای گسترش آبزیپروری در سطح بخش داشته است.
سکونتگاههای روستاییRural settlementsoftennext to theReferenceswaterincludingof waterSurfaceorReferencesWatersundergroundShapeHave taken.The purpose of this studyRecognitionwater resource and its role in the development of rural areasSection ZazvmahrvIs.ArticleThe presentof methodsAnalyticalDescriptiveonItIsuntil theMeanwhile,CheckmeaningsSustainableDevelopmentrural;to address the role of water resources in rural development.AtThisTherefore,CollectedInformationto Two Library andAthleticsthe facewasand to assess the ecological potential modelandMakhdoomfrom Way Qualitative Deductive forDeterminationpriorityLand useandForGISmapping softwareUseByS.d.The results showed thatsurfacewaterwithout the useofappropriateeconomic activities, particularly agriculture from outside the area.The ecological capability evaluation found thatonly 2/8 percent of theagriculturalsectorin the first three floors ismeans thatagriculturallandin the areaisvery small and scattered.Aquaculture developmentdue to the rich water resources and other conditionsaresuitable condition for the development ofeconomicactivityso that 1/5 percent of the area of 3211 hectares is equivalent toa favorable condition for development of the user 59708 hektar, equivalent to 26/5% of the land suitable for development of the aquaculture sector hasbeen at the sector level.
https://ije.ut.ac.ir/article_60879_7a70ea9857d54aba84302d56e3517b53.pdf
بخش ززوماهرو
توان اکولوژیکی
توسعۀ پایدار
سکونتگاههای روستایی
مدیریت منابع آب
water resources management
ecological potential
Sustainable Development
rural settlements
Zazomahro
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
29
37
10.22059/ije.2017.60880
60880
Research Article
تعیین اثر پیش پردازش داده بر عملکرد شبکۀ عصبی مصنوعی بهمنظور پیش بینی بارش ماهانه در شهرستان آباده
Data Pre-Processing Effects on the Artificial Neural Network Performance to Predict Monthly Rainfall (Case Study: Abadeh County)
مهدی بهرامی
mehdibahrami121@gmail.com
1
محمدجواد امیری
mjavad.amiri62@gmail.com
2
فاطمه رضایی مهارلویی
f.hemmati1990@yahoo.com
3
کرامت الله غفاری
ghaffary.keramat@ovi.com
4
استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه فسا
استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه فسا
دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه فسا
مربی گروه فناوری اطلاعات، دانشکدۀ مهندسی، دانشگاه فسا
توابع تبدیل صورت میگیرد. در پژوهش حاضر با استفاده از اطلاعات میانگین بارش ماهانه، کمترین و بیشترین دما و رطوبت ایستگاه سینوپتیک شهرستان آباده در بازۀ زمانی 1355 تا 1392 بهصورت نرمالشده و خام بهعنوان ورودیهای شبکۀ پرسپترون چندلایه، بارش ماه آیندۀ شهرستان پیشبینی شد. برای نرمالسازی دادههای هواشناسی، پس از بررسی وجود داشتن یا نداشتن دادههای گمشده و پرت از سه روش نرمالسازی مینیممـ ماکزیمم، رتبهای و آمارۀ نرمال استاندارد استفاده شد. پس از بهدستآوردن بهترین ساختار شبکه با استفاده از آزمون و خطا برای هر روش از مقایسۀ بهترین ساختارهای هر روش با یکدیگر، روش مینیممـ ماکزیمم با ساختار شبکۀ سهلایه و تعداد 13 نورون در لایۀ پنهان با مقدار 92/0=R و 12/0=MSE در مقایسه با دیگر روشها بهعنوان بهترین روش انتخاب شد. نتایج آنالیز حساسیت انجامشده نیز نشان داد مدل به حذف پارامتر بیشترین رطوبت بیشتر از سایر پارامترها حساسیت نشان داد. پس از آن نیز دمای حداکثر بیشترین تأثیر را بر پیشبینی بارش داشت. همچنین مقایسۀ عملکرد شبکه با تعداد ورودیهای مختلف نشان داد شبکه با داشتن دو ورودی شامل کمترین دما و رطوبت با مقدار 13/0= MSE در مواقعی که کمبود داده وجود دارد نسبت بهتعداد پنج ورودی به نتیجۀ خوبی رسید.
Since many time series are not normal, it is required to normalize data by transformation functions prior to any analysis and modeling. In this study, the next month rainfall of Abadeh County station was predicted using the average monthly rainfall, minimum and maximum temperatures and minimum and maximum humidity as inputs of MLP network, both normally and raw, at period 1976 to 2013. After scrutiny the existence or nonexistence of missing and outlier data, meteorological data were normalized using three normalization methods: minimum-maximum, rank normalization and z- score. After obtaining the best network structure using try and error for each method, the minimum-maximum method with a three-layer network structure and 13 number of hidden layers of neurons chose as the best method with R=0.92 and MSE=0.13 compared to other methods. Also comparing the performance of the network in using raw and Pre-Processed data showed that Pre-Processing the data improved greatly network performance. The results of the sensitivity analysis showed the maximum sensitivity of model to remove maximum humidity parameter, and the second the maximum temperature had the greatest impact on precipitation forecast. Also comparing the performance of the network with the different numbers of inputs indicated that network with two inputs including minimum temperature and minimum humidity had good results (MSE = 0.13) compare with five inputs.
https://ije.ut.ac.ir/article_60880_0bcea5ab151d5b1a2a3d0977940f4b05.pdf
آمارۀ نرمال استاندارد
بارندگی
مینیممـ ماکزیمم
نرمال سازی داده
نرمال سازی رتبه ای
Data Normalization
Minimum- Maximum
Rainfall
Rank normalization
Z- score
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
39
52
10.22059/ije.2017.60881
60881
Research Article
پراکنش و پایش کیفی آب قنوات شرق تهران بهمنظور مدیریت منابع آب
Distribution and monitoring of aqueducts water quality for water resources management
یاسمن جعفری اول
m.mirzaie19862000@gmail.com
1
ناصر عبادتی
drebadati@yahoo.com
2
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
3
بهرنگ کلانتری
kalantari.b@ut.ac.ir
4
محمد میرزایی
5
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه شاهد تهران
استادیار گروه زمینشناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
دانشجوی دکتری برنامهریزی شهری دانشگاه شهید بهشتی تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد جغرافیا و برنامهریزی شهری، دانشگاه علوم و تحقیقات تهران
امروزه، بسیاری از قنوات تهران در معرض و تهدید آلودگی زیستمحیطی قرار گرفتهاند. به همیندلیل بررسیهای زیستمحیطی و پایش کیفیت آب قنوات بهعنوان موضوعی مهم در برنامهریزی و مدیریت شهری مطرح است. هدف از این پژوهش، پایش کیفیت آب قنوات پهنۀ شرق تهران از نظر شاخصهای زیستمحیطی است. روش تحقیق این پژوهش، برای جمعآوری آمار و اطلاعات ابتدا برپایۀ مطالعات اسنادی و سپس بازدیدهای میدانی، نمونهبرداری و همچنین آزمایشهایی استوار است که مراکز پژوهشی دیگر انجام دادهاند. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که قنوات پهنۀ شرق تهران از نظر کیفیت آب تقریباً تفاوت کمی دارند، ولی در برخی متغیرهای کیفی از نظر نوع مصرف آب براساس نوع طبقهبندی قابل تفکیک هستند. متغیرهای مهمی از کیفیت شیمیایی آب از قبیل نیترات، سولفات، فلزات سنگین، NH3،EC،TDS، PH، DO نشان میدهند که کیفیت آب قنوات در بیشتر موارد نسبت به استانداردهای ملی و سازمان جهانی بهداشت برای شرب در حد مناسب و در برخی از جمله دهخیر شهر ری آلودگی بیولوژیکی بیش از حد مجاز دارند. همچنین از نظر شاخص لازم برای مصارف کشاورزی نیز نتایج آزمایشها حکایت از مطلوببودن قنوات پهنۀ شرقی تهران دارد. بهطور کلی، هرچه از مناطق شمال شرقی تهران به سمت جنوب شرق تهران پیش میرویم، بهدلیل کاهش عمق سطح آب زیرزمینی بار آلودگی و املاح آب افزایش مییابد.
Today, many of the Subterranean and the threat of environmental pollution have been exposed Tehran's why environmental studies and water quality monitoring Subterranean as urban planning and management is an important issue. The purpose is of this research, monitoring water quality across the East Tehran Subterranean of environmental indicators. The research method to collect data primarily based on documentary research and field visits, sampling and testing done by other research groups are based. The results of this study indicate that, Subterranean Tehran East area in terms of water quality were comparable but somewhat more detailed look at some of the variables are qualitative differences. Important variables such as chemical water quality) cations, nitrate, sulfate, heavy metals (NH3 EC, TDS, PH, DO, shows that water quality in the Subterranean, in most cases than the WHO standards are desirable. And in some of the Dehkheyr Shahr Ray has no biological contamination are higher than allowed. The indices for agricultural purposes as well as test results indicate the desirability of its aqueducts Tehran East zone. Generally, the higher the Northeast to the South East of Tehran move forward due to the reduction of pollution of underground water and dissolve of water depth increases.
https://ije.ut.ac.ir/article_60881_091eab4bcc2683945568da6ac4c06190.pdf
پهنۀ شرق تهران
سلامت
کیفیت آب
قنات
Subterranean
Water quality
Health
the area of East Tehran
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
53
64
10.22059/ije.2017.60883
60883
Research Article
ارزیابی آلودگی فلزات سنگین و عناصر کمیاب در فصل های تر و خشک آب زیرزمینی شمال بروجرد، لرستان - ایران
Assessment of heavy metals and trace elements pollution in groundwater during wet and dry seasons, North Boroujerd, Iran
منوچهر چیت سازان
chitsazan_m@scu.ac.ir
1
غلامرضا میرزاوند
mirzavand1088@gmail.com
2
عادل ساکی
adel_saki@scu.ac.ir
3
استاد گروه زمینشناسی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشجوی دکترای هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشیار گروه زمینشناسی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز
با توجه به آلودگی فزایندۀ منابع آب و اهمیت پایش مداوم آنها، در این تحقیق نسبت به بررسی جامع عناصر کمیاب و فلزات سنگین در آبهای زیرزمینی دشت اشترینان در محدودۀ شمال بروجرد، بهمنظور بررسی تأثیر هوازدگی کانیها، فعالیتهای کشاورزی و صنعتی اقدام شد. نمونههای آب زیرزمینی از 10 حلقه چاه، پنج دهانه قنات و یک چشمه در دو فصل تر و خشک جمعآوری شدند. سپس با استفاده از طیفسنج جرمی آنالیز و بیشترین سطح آلایندگی توسط سازمان بهداشت جهانی مقایسه شدند. نتایج اندازهگیریها نشان داد از تعداد 63 عنصر اندازهگیریشده، میزان بیشترین غلظت آهن، منیزیم، سرب، استرانسیم و وانادیم بهترتیب 4/0، 3/36، 9/62، 89/0، 5/195 و بیشتر از سطح مجاز است. بررسی میزان عنصر سرب، بر و آهن در آب زیرزمینی در محدودۀ مطالعهشده نشان میدهد غلظت این عناصر از شرق و غرب دشت به سمت مرکز در حال افزایش است. همچنین سطوح افزایشی غلظت Sr در آب زیرزمینی بیشتر ناشی از فرایندهایی همچون هوازدگی کانیهایی مانند فلدسپاتهای مربوط به گرانیتها و گرانودیریتهای شرق دشت تشخیص داده شد. از موارد محتمل آلایندگی میتوان به موتورهای دیزلی چاههای آب در منطقه، چاههای دهانهگشاد متروک، صنایع فولاد آلیاژی در ورودی شمالی دشت و فعالیتهای معدنکاری اشاره کرد که از پتانسیلهای آلایندگی فلزات سنگین در آب زیرزمینی و تهدیدی برای محیط زیست منطقه است. با استفاده از تحلیل مؤلفۀ اصلی، سه عامل اصلی در تعیین کیفیت هیدروشیمیایی عبارتاند از تأثیر یونهای اصلی، عناصر کمیاب و فلزات سنگین که درمجموع نزدیک به 68 درصد واریانس عوامل را به خود اختصاص دادهاند.
During recent years there has been increasing consciousness of, and concern about, groundwater water pollution and monitoring in Iran. In this context, a comprehensive review of the trace elements and heavy metals in groundwater of Oshtorinan Plain in northern part of Boroujerd has carried out to investigate the effects of weathering minerals, agricultural and industrial activities. Groundwater samples from ten wells, five qanats and a spring in both wet and dry seasons were collected and analyzed using a mass spectrometer (ICP_MS). Then, the results were compared with World Health Organization (WHO) standards. The measurement results show that from 63 elements measured, only the concentrations of Fe, Mg, Pb, Sr, V(0.4, 36.3, 62.9, 0.89 and 195.5 ppm, respectively) were above the permitted level. The amount of Pb, B and iron in groundwater samples in the study area indicates that concentrations of these elements from East and West are increasing toward the center. Also,increasing concentration of Sr. in the groundwater samples is mainly caused by processes such as the mineral weathering that occurs to igneous rocks, locating in the eastern parts of the plain. Engines wells in the area, abandoned wells, the steel alloy (in the northern entrance) pollution and mining activities are likely sources of potential pollution of heavy metals in groundwater and environmental threat to the region. Using principal component analysis, three main factors determine the quality of hydro chemical include the impact of major ions, trace elements and heavy metals, which collectively account for nearly 68% of the variance factors.
https://ije.ut.ac.ir/article_60883_1115b36be9b1e555d54eb9aa0a33b1ee.pdf
آب زیرزمینی
آلودگی
تحلیل مؤلفۀ اصلی
عناصر کمیاب
فلزات سنگین
Groundwater-Trace elements-heavy metal-pollution-Principal component analysis
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
65
73
10.22059/ije.2017.60885
60885
Research Article
پیش بینی و تحلیل روند پارامترهای کیفی آب رودخانه با استفاده از مدل سری زمانی AEIMA در حوضۀ آبخیز رودخانۀ کهمان
Forecasting and Trend Analytics of Water quality parameters using ARIMA series Models in Kahman river watershed
علی حقی زاده
haghizadeh.a@lu.ac.ir
1
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
یزدان یاراحمدی
yazdan.yarahmadi@ut.ac.ir
3
پروین نورمحمدی
alihagاi20@gmail.com
4
رضوان علیجانی
hyousefi2000@yahoo.com
5
استادیار، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
استادیار، دانشکدۀ علوم و فنون و نوین، دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
دانشجوی دکتری مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
رودخانۀ کهمان پرمنفعتترین رودخانۀ شهرستان الشتر از نظر کشاورزی و پرورش ماهی است. بهدلیل اینکه فرایندهای هیدرولوژی تصادفیاند، آمار و احتمال اساس تجزیه و تحلیل پدیدههای یادشده است، بنابراین از سریهای زمانی استفاده میشود. در تحلیل سری زمانی، مرحلۀ اول شامل نمایش نوسان پارامترها در طول زمان است، مرحلۀ دوم ایستاسازی دادهها، مرحلۀ سوم نرمالسازی و مرحلۀ چهارم شناسایی پارامترهای مدل است. درنهایت، برای سنجش دقت مدل در پیشبینی از شاخص مجذور میانگین مربعات خطا RMSE و معیار اطلاعاتی آکاییکه AIC استفاده شد. در این تحقیق روند تغییرات زمانی سه پارامتر ,pH HCO3 و Na که از پارامترهای مؤثر بر کیفیت آب شرب و کشاورزی هستند، در ایستگاه درهتنگ رودخانۀ کهمان طی سالهای آماری 1366 تا 1392 مطالعه شد. سپس براساس نمودارهای سری زمانی دادهها و همچنین نمودار خودهمبستگی جزئی، مدل ARIMA فصلی ضربی از بین مدلهای سری زمانی انتخاب و در نرمافزارهای XLSTAT و MINITAB استفاده شد. برای HCO3 مدل بهینه برای پیشبینی 4(1،1،1)*(1،1،1) ARIMA و برای pH، 4(1،1،1)*(1،1،1) ARIMA تشخیص داده شد؛ ولی برای Na هیچیک از مدلهای ARIM مناسب تشخیص داده نشد. HCO3 معمولاً روند افزایشی دارد. محدودۀ تغییرات pH طبق نمودار سریهای زمانی در محدودۀ بهینه 5/6 تا 5/8 قرار دارد. Na بهدلیل نبود سازندهای نمکی در حوضۀ آبخیز رودخانۀ کهمان معمولاً روند ثابتی دارد و افزایشی نیست.
Kahman is the most beneficial river in Alashtar city for agriculture and aquiculture. As hydrology processes have random nature, statistics and probability are base of analysis of these processes and time series are used for this purpose. The first step in time series analysis includes parameters variation through time. Second step is to stationary data, third is normalization and forth is model parameters recognizing. Finally, for model accuracy evaluation in prediction, the root-mean square standardized error and Akaike information criteria are used. In this research, time variations trend of three parameters, PH, HCO3- and Na+ that are effective parameters on drinking and agriculture water, were studied at Darreh-tang station of Kahman river from 1366 to 1392 and then Based on the time-series graphs, as well as autocorrelation and partial autocorrelation plot, Multiplicative seasonal ARIMA model select and in XLSTAT and MINITAB software’s was used. For HCO3 and PH, ARIMA4(1،1،1)*(1،1،1) was recognized for prediction optimum model but for NA any of ARIMA models weren’t recognized suitable. HCO3 always have an ascending trend. On the base of time series diagram, optimum variations limit of PH is from 6.5 to 8.5. Because the formation in Kahman river watershed is calcareous and because of nonexistence of salty formations in studied region, Na+ has a constant trend and isn’t ascending.
https://ije.ut.ac.ir/article_60885_7058e0f6534f54f58d3cc9bd2e84677c.pdf
پیش بینی
رودخانۀ کهمان
سری زمانی
مدل ARIMA
time series
forecast
model ARIMA
Kahman River
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
75
87
10.22059/ije.2017.60888
60888
Research Article
ارزیابی توانایی مدل ترکیبی SOM-FL برای پیش بینی هدایت هیدرولیکی در محدودۀ متروی شهر تبریز
Ability evaluation of hybrid SOM-FL model for hydraulic conductivity estimating in Tabriz city subway area
مرضیه داداش بابا
dadashbaba_m@yahoo.com
1
عطا الله ندیری
nadiri@tabrizu.ac.ir
2
اصغر اصغری مقدم
moghaddam@tabrizu.ac.ir
3
قدرت برزگری
gbarzegari@gmail.com
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
استادیار، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
استاد، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
استادیار، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
توسعۀ روزافزون، ساخت پروژههای مهندسی ازجمله قطار شهری در کلانشهرها به بررسی، مدیریت و کنترل مناسب آبهای زیرزمینی نیاز دارد. بنابراین، تخمین دقیق پارامترهای هیدروژئولوژیکی از جمله هدایت هیدرولیکی مهمترین عامل در مطالعات و مدلسازی آبهای زیرزمینی و همچنین مسائل ژئوتکنیک بهحساب میآید. در دهۀ اخیر روشهای مختلف آزمایشگاهی و صحرایی برای تخمین این پارامتر وجود داشته است، اما تخمین هدایت هیدرولیکی با استفاده از این روشها با توجه به ناهمگنی و ناهمسانی محیطهای هیدروژئولوژیکی، پرهزینه، وقتگیر و دارای عدم قطعیت ذاتی است. در این تحقیق از سه روش فازی مدل استنتاج فازی ساگنو (SFIS)، مدل استنتاج فازی ممدانی (MFIS) و سیستم استنتاج فازی لارسن (LFIS) که مناسب برای کار با دادههای دارای عدم قطعیت هستند، برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدودۀ متروی شهر تبریز استفاده شده است. سپس برای تدقیق مدلهای منفرد و حل مشکل ناهمگنی زیاد آبخوان شهر تبریز، مدل ترکیبی SOM-FL ارائه شد. براساس معیارهای ارزیابی RMSE و R2 نتایج مدلهای منفرد قابل قبول است، ولی مدل ترکیبی ارائهشده توانست راندمان مدل (R2) را نسبت به مدلهای منفرد در مرحلۀ آموزش 18 درصد و در مرحلۀ آزمایش 4/15 درصد افزایش دهد و هدایت هیدرولیکی را تدقیق کند.
Increasing development of engineering projects construction such as city subway needs appropriate investigation, management and control of groundwater. Therefore, precise estimation of hydrogeological parameters such as hydraulic conductivity is the most important factor in studies and modeling of groundwater and geotechnical issues. In recent decades, various laboratory and field methods exist for estimating this parameter, but estimation of hydraulic conductivity using these methods due to the heterogeneity and anisotropy hydrogeological environments is costly, time-consuming and inherent uncertain. In this study, three fuzzy inference methods, Sugeno (SFIS), Mamdani fuzzy inference model (MFIS) and Larsen Fuzzy Inference System (LFIS) that is suitable for handling the uncertain data, was adopted to estimate the hydraulic conductivity in Tabriz city subway area. After, the hybrid SOM-FL model was presented to improve efficiency of individual model and solve heterogeneity problem of the Tabriz city aquifer. Based the evaluation criterions R2 and RMSE the results of individual models are acceptable but the proposed hybrid model improved, R2 in train and test stage, 18% and 15.4 percent, respectively.
https://ije.ut.ac.ir/article_60888_36913c75c2c62eb1505c887f3032eca8.pdf
فازی
قطار شهری تبریز
هدایت هیدرولیکی
SOM
Hydraulic conductivity
Fuzzy
SOM
Tabriz subway
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
89
102
10.22059/ije.2017.60889
60889
Research Article
ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر رواناب با استفاده از مدل هیدرولوژیک (مطالعه موردی: حوزه آبخیز بازفت صمصامی)
Evaluating the impact of climate change on runoff using hydrological model (Case study: Bazoft-Samsami Watershed)
نوید دهقانی
navidehghani@gmail.com
1
هدی قاسمیه
h.ghasemieh@kashanu.ac.ir
2
سیدجواد ساداتی نژاد
sadatinejad@ut.ac.ir
3
خلیل قربانی
ghorbani.khalil@gau.ac.ir
4
دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری دانشگاه کاشان
استادیار، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان
دانشیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
دانشیار، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
افزایش گازهای گلخانهای در چند دهۀ اخیر و افزایش دمای ناشی از آن، سبب برهمخوردن تعادل سیستم اقلیمی کرۀ زمین شده و تغییرات اقلیمی گستردهای را در اغلب نواحی کرۀ زمین بهوجود آورده است. سیاستهای راهبردی توسعه در این منطقه، بهدلیل نیاز به آب در منطقۀ مرکزی از یکسو و محدودیتهای منابع آب از سوی دیگر، با چالشی بزرگ روبهرو شده است. در این پژوهش، ابتدا مدل بارشـ رواناب WetSpa برای حوضۀ آبخیز بازفت صمصامی بهعنوان یکی از زیرحوضههای مهم حوضۀ آبخیز کارون واسنجی شد. سپس مقادیر دما و بارش برای دورۀ آتی براساس سناریوهای تغییر اقلیم با خروجیهای مدل چرخش عمومی جوّ HadCM3 برای سه سناریوی A1B، A2 و B1، با استفاده از مدل WG–LARS ریزمقیاس شدند. آنگاه بهمنظور شبیهسازی رواناب حوضه، دادهها به مدل WetSpa معرفی شد. در نهایت نتایج، کارایی مدل WG– LARS در برآورد باران و دما را تأیید کرد. همچنین نتایج نشان داد رواناب در دورۀ آماری 2011ـ 2040 و دورۀ آماری 2071ـ 2100 نسبت به دورۀ مشاهداتی در هر سه سناریو بهترتیب بهمیزان متوسط 86/8 و 83/4 درصد افزایش پیدا کرده و در دورۀ آماری 2041ـ 2070 بهمیزان متوسط 25/7 درصد کاهش یافته است. این موضوع، نشاندهندۀ تأثیر تغییر اقلیم بر رواناب در دورۀ آیندۀ میانی در حوضۀ آبخیز مطالعاتی است. بنابراین، با توجه به نتایج بهدستآمده، اتخاذ سیاستهای برنامهریزی بهمنظور سازگاری با تغییر اقلیم برای حوضۀ آبخیز بازفت صمصامی ضرورت دارد.
Increasing greenhouse gases in recent decades and increasing its resulting temperature has causes the imbalance of the Earth’s climate system and widespread climate changes in most regions of Earth planet. Development strategic policy in this area has been forced with a big challenge because of the need for water in the central region on the one hand and water resource constraints on the other hand. In this study, first, WetSpa rainfall-runoff model was calibrated for Bazoft-Samsami watershed as one of the important sub-basins of Karun basin. Then, values of temperature and precipitation for future period were downscaled based on climate change scenarios with atmospheric general circulation model outputs (HadCM3) for three scenarios of A1B, A2 and B2 using LARS-WG model. Then, to simulate the basin runoff, data were introduced to WetSpa model. The results verified the performance of LARS-WG model in estimating rain and temperature. Also, the results showed that runoff in statistical periods of 2011-2040 and 2071-2100 compared with observation period in all three scenarios has increased %8.86 and %4.83, respectively, and has decreased in 2041-2070 to the amount of %7.25. This subject indicates the impact of climate change on runoff in mid-term future period in studied watershed. So, considering the obtained results, the policy of programming in order to adapt to climate change is necessary in Bazoft-samsami watershed.
https://ije.ut.ac.ir/article_60889_1ae48f1adb4540a4b752ba1270939b8d.pdf
تغییر اقلیم
حوضۀ آبخیز بازفت صمصامی
سناریو
مدلسازی هیدرولوژیک (WetSpa)
LARS-WG
Cimate Change
Hydrological Modeling (WetSpa)
LARS-WG
Scenario
Bazoft-Samsami Watershed
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
103
118
10.22059/ije.2017.60891
60891
Research Article
ارزیابی و تحلیل وضعیت منابع آب و خاک در مناطق 22گانه شهر تهران با استفاده از مدل نیروی محرکه، فشار، وضعیت و پاسخ
Evaluate and analysis the water and soil resources in 22 regions of Tehran by using driving force, pressure, state and response
ژیلا سجادی
j-sajadi@sbu.ac.ir
1
محمد صادق افراسیابی
msafrasiyabi@yahoo.com
2
جمیله توکلی نیا
j_tavakolinia@sbu.ac.ir
3
حسین یوسفی
hyousefi2000@yahoo.com
4
انشیار جغرافیا و برنامهریزی شهری، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
دانشجوی دکتری جغرافیا و برنامهریزی شهری، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
دانشیار جغرافیا و برنامهریزی شهری، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
منابع آب و خاک از مهمترین کالاهای ضروری در هر شهر یا کشور محسوب میشود که مصارف گوناگونی دارد. از مهمترین موارد مصرف این منابع استفادۀ آب شرب، مصارف خانگی، استفاده در فعالیتهای کشاورزی و دامداری، صنعتی و معدنی است. هدف از مقالۀ حاضر ارزیابی و تحلیل وضعیت منابع آب و خاک در مناطق شهری تهران است. پژوهش حاضر بهلحاظ روش تحقیق با تبعیت از ماهیت مسئله، روشی تحلیلیـ توصیفی است و دادههای مورد نیاز از طریق مصاحبه و پرسشنامه جمعآوری شده است. برای وزندهی به زیرشاخصها از مدل تحلیل سلسلهمراتبی و نرمافزار Expert choice، بهمنظور ترسیم نقشهها و همپوشانی و تلفیق زیرشاخصها از نرمافزار Arc GIS و برای تحلیل از مدل نیروی محرکه، فشار، وضعیت و پاسخ استفاده شده است. طبق یافتهها و براساس شاخص عملکرد محیطی (EPI)، مقدار شاخص منابع آب و خاک از 3/17 تا 9/41 متغیر بوده است و منطقۀ 20 بدترین شرایط و مناطق 1 و 22 شرایط مناسبی داشتهاند. در مجموع و با رویهمگذاری لایههای زیرشاخصها مشخص شد که منطقۀ 20 شرایط بسیارنامناسب و نیز عملکرد بدتری در بین مناطق داشته است و بیشتر مناطق (9 منطقه) در شرایط نامناسب قرار گرفتهاند و دو منطقۀ 1 و 4 شرایط بسیار مناسبی دارند. بهطور کلی، پنج منطقه در شرایط مناسب قرار داشتهاند و 17 منطقه شرایط نسبتاً مناسب تا بسیار نامناسب و عملکرد بدی داشتهاند.
منابع آب و خاک Water and Soil Resources از From مهمترین The most important کالاهای Goods ضروری necessary در At هر Each شهر City یا Or کشور Country محسوب Is میگردد Is که That دارای have مصارف Expenditure گوناگونی variety میباشد. Is. از مهم ترین The most important موارد Items مصرف Consumption این منابع These resources مصرف Consumption آب Water شرب، Drinking, مصارف Expenditure خانگی، Homemade, استفاده Use در At فعالیتهای Activity کشاورزی Agriculture و And دامداری، Livestock, صنعتی Industrial و And معدنی Mineral است. Is. هدف از مقاله حاضر ارزیابی و تحلیل وضعیت منابع آب و خاک در مناطق شهری تهران میباشد. The purpose of this paper is to evaluate and analyze the water and soil resources in urban areas in Tehran. پژوهش حاضر به لحاظ روش تحقیق با The present research method تبعیت Adherence از From ماهیت nature مسئله، Question, روشی Way تحلیلی- Analytical توصیفی Descriptive است و دادههای مورد نیاز از طریق مصاحبه و پرسسشنامه جمع آوری شده است. and required data were collected through interviews and questioners. جهت وزن دهی به زیرشاخصها از مدل تحلیل سلسله مراتبی و نرم افزار Expert choice، جهت ترسیم نقشهها و همپوشانی و تلفیق زیرشاخصها از نرم افزار Arc GIS و جهت تحلیل از مدل نیروی محرکه، فشار، وضعیت و پاسخ استفاده شده است. For weighting the sub-criteria model and software AHP Expert choice, to map and overlying sub Arc GIS software and to the analysis of the driving force, pressure, state and responses are used. بر طبق یافتهها و بر اساس شاخص عملکرد محیطی ( EPI )، مقدار شاخص منابع آب و خاک از 17.3 تا 41.9 متغیر بوده است و منطقه 20 دارای بدترین شرایط و مناطق 1 و 22 دارای شرایط مناسبی بوده اند. According to the findings, based on the environmental performance index (EPI), soil and water resources of 17.3 to 41.9 indexes varied and regions 1 and 22 regional and 20 the worst conditions were suitable. در مجموع و با رویهم گذاری لایههای زیرشاخصها مشخص گردید که منطقه 20 دارای شرایط بسیارنامناسب و نیز دارای عملکرد بدتری در بین مناطق بوده است و اکثر مناطق (9 منطقه) در شرایط نامناسب قرار گرفته اند و دو منطقه 1 و 4 از شرایط بسیار مناسبی برخوردار میباشند. A total of sub-layers was determined by overlaying the area 20 very appropriate conditions and also has been performed worse across regions and most of the regions (9 regions) are in poor condition and two regions 1 and 4 of the conditions rather good. به طور کلی 5 منطقه در شرایط مناسب قرار داشته اند و 17 منطقه دارای شرایط نسبتاًمناسب تا بسیار نامناسب و دارای عملکرد بدی بوده اند. In general, five regional and 17 areas under appropriate conditions have been very unfavorable conditions relatively appropriate to have a bad performance.
https://ije.ut.ac.ir/article_60891_a9f3e246b9d4eeb596b28fb90524a5a3.pdf
تهران
کیفیت آب و خاک
مدل DPSR
منابع آب و خاک
water and soil resources
water and soil quality
model of DPSR
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
119
132
10.22059/ije.2017.60893
60893
Research Article
ارزیابی روش های پهنه بندی فرسایش خندقی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز آبگندی)
Assessment of Gully Erosion Zonation Methods
(Case study: Abgendi Watershed)
عبدال شهریور
abdal_shahrivar@yahoo.com
1
صمد شادفر
samad.shadfar@gmail.com
2
مجید خزایی
khazayi64@gmail.com
3
بهزاد عادلی
adeli2info@gmail.com
4
استادیار، مرکز تحقیقات آبخیزداری استان کهگیلویه و بویراحمد
دانشیار، پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشگاه هرمزگان
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشگاه هرمزگان
فرسایش خندقی یکی از فرایندهای فرسایشی است که بهطور گستردهای بر شکل ظاهری زمین اثر میگذارد. توسعۀ خندق سبب هدررفت مقدار زیادی خاک میشود. از اینرو، میتوان از آن بهعنوان یکی از علل اصلی تخریب زمین و محیط زیست نام برد. در این تحقیق مدل ارائهشده برای پهنهبندی فرسایش خندقی در شرایط مناطق خشک و نیمهخشک، بهمنظور واسنجی و اعتباریابی آن در استان کهگیلویه و بویراحمد بررسی شد. بنابراین، با بررسی پراکنش فرسایش خندقی در سطح استان، حوضۀ آبگندی انتخاب و برای انجام تحقیق در نظر گرفته شد. در این حوضه با تهیۀ نقشههای مختلف کاربری اراضی، واحدهای اراضی، سنگشناسی، شیب، نقشۀ واحد کاری استخراج و براساس آن واحدهای کاری انتخاب شد. در هر واحد کاری از طریق نقشهبرداری خندقها خصوصیات ظاهری و مورفومتری خندقها استخراج شد. در هر واحد وضعیت نفوذپذیری و درصد حفاظت روی خاک نیز بررسی شد. همچنین ارزش کمی شش لایه نقشۀ ورودی به مدل (شامل سنگشناسی، درصد شیب زمین، نوع خاک، متوسط بارندگی سالانه، نوع استفاده از زمین و درصد حفاظ روی خاک) تعیین شد. درنهایت، براساس آن نقشۀ پهنهبندی فرسایش خندقی با استفاده از روش یا مدل شاخص همپوشانی و عملگرهای جمع جبری فازی، ضرب جبری فازی و گامای فازی در محیط GIS شد. با توجه به نتایج بهدستآمده و با درنظرگرفتن مساحت پهنههای مختلف و میزان خندقهای رخداده در هریک از آنها، مدل گامای فازی 8/0 مناسبترین روش پهنهبندی فرسایش خندقی در حوضۀ مطالعهشده است.
Surface. The development of gullies causes the loss of a great amount of soil and could be considered as one of the principal causes of geo-environmental degradation. In this research FAZI model introduced for gully erosion zonation in arid and semiarid area considered to calibration and validation in Kahkiloeh and Boyerahmad Province. Therefore, the ABGANDI watershed were selected by consideration of gully erosion distribution in Kahkiloeh and Boyerahmad Province. In this region the maps of lithology, slope, soil, rainfall, land cover and land use were extracted and thus selected the working units. In each of the units, gullies morphometric, soil penetration condition and soil conservation percent characteristics with survey investigated. Also, determinates the quantity value of six maps model input layer include (lithology, percent of slop, soil type, annual average precipitation, land use and percent of soil conservation) was determined. Finally, gully erosion mapping using overlay index, fuzzy algebraic sum, fuzzy algebra product and fuzzy gamma in GIS performed. Obtained result of different regions indicated that the fuzzy gamma model 0.8 is the proper method to gully erosion zoning in studied watershed.
https://ije.ut.ac.ir/article_60893_c09bd6054effc36ea69b030a71b8c8d0.pdf
پهنه بندی
حوضۀ آبگندی
فازی
فرسایش خندقی
مدلسازی
Abgendi Watershed
Fuzzy
Gully erosion
modeling
Zonation
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
133
147
10.22059/ije.2017.60895
60895
Research Article
ارزیابی و مقایسهی چند نمایه خشکسالی اقلیمی و تعیین بهترین نمایه در ایران مرکزی
Assessment and comparison of multiple index climatic droughts and determine the best Index in central Iran
عباس علیپور
aivan31@yahoo.com
1
مصطفی هاشمی
m.hashemi2006@gmail.com
2
سید اسعد حسینی
hosseini.asad8@uma.ac.ir
3
فرشاد پژوه
farshad.pazhooh@yahoo.com
4
استادیار جغرافیای سیاسی دانشگاه امام حسین(ع)، تهران
دانشجوی دکتری جغرافیای سیاسی دانشگاه آزاد علوم تحقیقات تهران
دکتری اقلیمشناسی دانشگاه محقق اردبیلی
دانشجوی دکتری اقلیمشناسی دانشگاه خوارزمی تهران
هدف از این پژوهش بررسی کارایی هشت نمایۀ خشکسالی در استانهای اصفهان، کرمان و یزد و انتخاب بهترین نمایه است. بدینمنظور، با استفاده از دادههای ماهانه و سالانۀ بارش طی دورۀ 30 ساله (1985ـ 2014) و با استفاده از هشت نمایۀ خشکسالی در 20 ایستگاه هواشناسی مرکز ایران دقت هر یک از نمایهها در تعیین خشکسالی بررسی شده است. پهنهبندی نیز در نرمافزار 3/9 ARC GIS برای خشکترین سال طی دورۀ آماری و براساس بهترین نمایۀ انتخابی صورت گرفته است. برای انتخاب بهترین نمایهها در مقیاس ماهانه و سالانه از سنجۀ کارآمد تقارن سال وقوع کمینۀ بارندگی با خشکسالی بسیار شدید در ایستگاههای منطقه استفاده شده است. نتایج نشان داد در مقیاس ماهانه فقط نمایۀ SPI 6 و 12 ماهه برای پایش خشکسالی حتی در ماههای کمباران که با دادههای صفر مواجه میشوند را داراست. در این مقیاس زمانی نمایههای استاتیک مثل RAI و DIقادر به تعیین شرایط واقعی خشکسالی نیستند؛ اما در مقیاس سالانه نمایههای RAI و DI در همۀ ایستگاهها سال کمینۀ بارندگی را مطابق با خشکسالی بسیار شدید نشان داده بودند و بهعنوان بهترین نمایه شناخته شدند. ضعیفترین نمایه نیز متعلق به نیچه بود که توانایی تعیین شدت خشکسالی را در کل منطقۀ مطالعهشده نداشت. در مقایسۀ کارایی نمایۀ RAI و SPI نیز مشخص شد که نمایۀ RAI رخداد خشکسالی بسیار شدید را در همۀ منطقه نشان داده است، اما نمایۀ SPI در چند ایستگاه قادر به نمایش ردۀ خشکسالی بسیار شدید طی دورۀ 30 ساله در منطقۀ ایران مرکزی نبوده است.
The aim of this research is to analyze the performance of 8 drought’s index in Isfahan, Kerman and Yazd province and choose the best index. For this purpose, used monthly and yearly rainfall data in the period of 30 years (1985-2014) and also used 8 drought indexes in 20 meteorological stations of central Iran which the accuracy of each index in determining drought is examined. Also zoning in ARC GIS 9.3 has done for driest year in the time period. And it has performed according to the best selected index. For choosing the best index in annual and monthly scale has used the efficient measure of minimum precipitation occurrence year with severe droughts in region’s stations. The results showed that in the monthly scale only 6 and 12 months of SPI index in order to analyze the drought even in low rainfall months which confront with zero data contains. In this temporal scale, static indexes such as RAI and DI in all the stations showed the minimum precipitation year according to severe droughts and named as the best index. Also the weakest index belonged to NICHE that had not the ability of determining the drought intensity in all the study’s region. In comparison the performance of RAI and SPI determined which RAI index showed the severe drought in all the study’s region but SPI index could not show the severe drought category in the period of 30 year in the region of central Iran in some stations.
https://ije.ut.ac.ir/article_60895_4de244082dd54be196d1d8b791d15608.pdf
ایران مرکزی
بارندگی
پهنهبندی
خشکسالی
نمایۀ RAI
Central Iran
Drought
Precipitation
RAI index
zoning
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
149
162
10.22059/ije.2017.60897
60897
Review Article
روش های مهندسی زیستی خاک استفاده شده در مدیریت آب و تثبیت شیب های تند
Soil bioengineering Methods used in water management and stabilization slopes steep
لیلا غلامی
gholami.leily@yahoo.com
1
نبیه کریمی
nabiyeh.karimi@yahoo.com
2
عطااله کاویان
a.kavian@sanru.ac.ir
3
استادیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
دانشیار، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
مهندسی زیستی خاک علمی کاربردی و ترکیبی از مفاهیم ساختاری، بیولوژیکی و زیستمحیطی بهمنظور کنترل فرسایش، رسوب و سیل است. تکنیکهای مهندسی زیستی در دانش بیولوژیکی تکیه برای ساخت سازههای ژئوتکنیکی و هیدرولیکی دارند و برای تضمین دامنه و دیوارههای ناپایدار بهکار برده میشوند. بزرگترین افزایش در توسعۀ روشهای جدید مهندسی زیستی خاک در اروپا در طول دهۀ 1900 بود. مطالعات ثبتشده نشان داد اولین آزمایشهای ثبتشده شامل گزارشها و انتشارات در مناطقی از آلپ، آسیا، آلمان و سوئیس تولید شده است. مهندسی زیستی خاک استفاده از مواد گیاهی زنده است که در سازههای مهندسی استفاده میشود و برای درمان سایتهایی با مشکلاتی مانند ثبات خاک سطحی و فرسایش خاک استفاده میشود. در این تحقیق برخی روشهای مهندسی زیستی در مدیریت آب از جمله زهکشهای دستهای زنده، نردههای لجنی زنده، لایهلایه قراردادن بوته، فنسهای زنده، میخ چوبی زنده و... و تثبیت شیبهای تند مانند حصارهای دیوارهای، لایههای بوتهای اصلاحشده، لایههای بوتهای زنده در یک شکاف و دیوار تخت زنده ارائه میشود. روشهایی مانند حصارهای دیوارهای و لایههای بوتهای اصلاحشده میتوانند برای دامنههای ناپایدار و یا کاهش زاویۀ شیب استفاده شوند و همچنین به استقرار پوشش گیاهی کمک میکنند.
The soil bioengineering is an applied science that it is the composition of structural, biological and environment concepts for soil erosion, Sediment and flood control. Biotechnical engineering techniques rely on biological knowledge to build geotechnical and hydraulic structures and to secure unstable slopes and banks. The largest enhancement in development of new soil bioengineering methods happened in European and 1900s. The recorded document showed that the first documented experiences, including reports and publications, were produced in the areas of the Alps, Austria, Germany, and Switzerland. Soil bioengineering is the living plant materials that this use in engineering structures and apply sites treatment with problems including surface soil stability and soil erosion. In this study, some methods of soil bioengineering presented in water management such as Live Pole Drains, Live Silt Fences, Brush Layering, Live Fascine, Live Stake and etc. and Steep slope stabilization such as Wattle Fences, Modified Brush Layers, Brush Layers in a Cut ,Live Cribwall. Techniques such as wattle fences and modified brush layers can use for unstable slope or reducing slope angle and also help in vegetation establishment.
https://ije.ut.ac.ir/article_60897_319dbf0202740ea204b0c20af3071341.pdf
اراضی حاشیۀ رودخانه
تثبیت کننده های خاک
حفاظت خاک
فرسایش خاک
Soil Conditioners
soil conservation
Soil loss
Riverside Lands
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
163
175
10.22059/ije.2017.60899
60899
Research Article
تحلیل تغییرات ناگهانی و ناهمگنی متغیرهای هیدرو- اقلیمی (مطالعه موردی : حوزه آبخیز آجی چای)
Shift changes and heterogeneity analysis of hydro-climatic variables (A case study: Aji Chai Watershed)
مجید کاظم زاده
mkazemzadeh@ut.ac.ir
1
آرش ملکیان
malekian@ut.ac.ir
2
علیرضا مقدم نیا
a.moghaddamnia@ut.ac.ir
3
شهرام خلیقی سیگارودی
khalighi@ut.ac.ir
4
دانشجوی دکتری مهندسی آبخیزداریـ آب، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران
دانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران
دانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران
دانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران
تحلیل روند و تغییرات ناگهانی و ناهمگنی متغیرهای هیدروـ اقلیمی اهمیت زیادی در مدیریت و برنامهریزی منابع آب دارد. بدینمنظور برای تحلیل روند و ناهمگنی بیشترین و کمترین دما از 2 ایستگاه بارانسنجی، برای بارش از 7 ایستگاه بارانسنجی و برای دبی از 7 ایستگاه آبسنجی با طول دورۀ آماری 40 سال (1351 تا 1390) استفاده شد. در تحلیل روند بیشترین و کمترین دمای سالانۀ نتایج نشان داد هر دو ایستگاه روند افزایشی معنادار در سطح 1 درصد داشته است. نتایج تحلیل روند تغییرات بارش نشان داد روند تغییرات بارش هم از لحاظ زمانی و هم از لحاظ مکانی تغییرات مشخصی طی چهار دهۀ گذشته نداشته است و تعیین الگوی دقیق تغییرات نسبت به متغیرهای دیگر در منطقه دشوار است. از 7 ایستگاه بررسیشدۀ آبسنجی، 5 ایستگاه روند کاهشی معنادار داشته است. بنابراین، دبی بیشترین روند تغییرات کاهشی را در بین متغیرهای بررسیشده در منطقه داشته است. تحلیل تغییرات ناگهانی پارامترهای هیدروـ اقلیمی توسط چهار آزمون ناهمگنی مشخص شد که بهطور متوسط 50/50 درصد از سریهای زمانی بیشترین دما، 50/62 درصد از سریهای زمانی کمترین دما، 25/26 درصد از سریهای زمانی بارش و 45 درصد از سریهای زمانی دبی ناهمگنی در سطح اطمینان 95 در ایستگاههای مطالعهشده داشتند. بررسی تغییرات ناگهانی در دادههای بیشترین و کمترین دما نشان داد همۀ تغییرات در جهت مثبت است یا بهبیانی تغییرات ناگهانی افزایشی بوده است. در مقایسه با دادههای دما، تغییرات ناگهانی دادههای بارش همانند روند تغییرات آنها از الگوی خاصی پیروی نمیکردند. در حالت کلی از لحاظ زمانی، تغییرات ناگهانی متغیرها در بیشتر موارد در دهۀ 1370 اتفاق افتاده است.
Shift changes and heterogeneity analyses of hydro-climatic variables is very important in water resources planning and management. In order to shift changes and heterogeneity analyses of Tmin and Tmax, precipitation and discharge, 2, 7 and 7 stations was used over the 40 years (1972-2011), respectively. The results of annual Tmin and Tmax series showed that both of two stations had the significant increasing trend in 1 significance level. The results of precipitation showed no specific spatio-temporal trend in four last decades and identifying the exact pattern of changes was difficult in compared with other variables. Among 7 hydrometric stations, 5 stations showed the significant increasing trend. However, discharge had the most decreasing trend among the studding variables. Shift changes analyses of hydro-climatic variables by four heterogeneity tests, generally indicated the 50.5 percent of Tmax series, 62.5 percent of Tmin series, 26.25 percent of precipitation series and 45 percent of discharge series had heterogeneity in 95% confidence level in the studding stations. Studding shift changes in Tmin and Tmax series showed that all of the changes were positive/ or increasing. In compare with temperature series, shift changes of precipitation as same as its trend have no specific trend. In general, temporally all of the changes occurred in 1990s.
https://ije.ut.ac.ir/article_60899_64dc767cc49483e1b2496029d62456d4.pdf
آجیچای
بارش
تغییرات ناگهانی
هیدروـ اقلیمی
Shift changes
Hydro-climatic
Aji Chai
Precipitation
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
177
189
10.22059/ije.2017.60900
60900
Research Article
برآورد جریان زیست محیطی رودخانه با استفاده از روشهای هیدرولوژیکی تنانت، تسمن، انتقال منحنی تداوم جریان و مدل ذخیرۀ رومیزی
River Environmental Flow Assessment Using Tennant, Tessman, FDC Shifting and DRM Hydrological Methods
سامان کریمی
saman_karimi2@yahoo.com
1
میثم سالاری جزی
meysam.salarijazi@gmail.com
2
خلیل قربانی
ghorbani.khalil@yahoo.com
3
دانشآموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب، مؤسسۀ غیرانتفاعی لامعیگرگانی
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
رویکردهای متفاوتی برای برآورد جریان زیستمحیطی رودخانه معرفی شده است که به رویکرد هیدرولوژیکی بهدلیل نیاز دسترسی به دادههای محدود و زمان نسبتاً سریع ارزیابی توجه زیادی شده است. این رویکرد شامل روشهای متنوعی است، بنابراین مقایسۀ بین نتایج روشهای مختلف این رویکرد، ضروری است. هدف از تحقیق حاضر بررسی و مقایسۀ نتایج روشهای تنانت، انتقال منحنیهای تداوم جریان، روش مدل ذخیرۀ رومیزی و تسمن در برآورد جریان زیستمحیطی رودخانۀ زهره در جنوب غربی ایران (ایستگاه آبسنجی دهملا) است. براساس بررسی دادههای بلندمدت جریان متوسط سالانه برابر 18/80 مترمکعب بر ثانیه و دورۀ زمانی مردادـ مهر و بهمنـ فروردین با جریان متوسط 5/22 و 6/156 مترمکعب بر ثانیه بهترتیب دورههای کمآب و پرآب سال هستند. بررسی نتایج روشهای مختلف نشان میدهد روش انتقال منحنی تداوم جریان بهدلایل ارائۀ مقادیر منطقی جریان زیستمحیطی در ماههای مختلف در مقایسه با دبی جریان متوسط ماهانه و سالانه، تطابق مناسب الگوهای تغییرات درونسالی جریان متوسط زیستمحیطی ماهانه و جریان متوسط ماهانۀ رودخانه و تخصیصنیافتن همۀ جریان متوسط ماهانه به جریان مورد نیاز زیستمحیطی در طول سال قابل پذیرشترین روش برآورد جریان زیستمحیطی در این مطالعه است. با درنظرگرفتن نتایج روش انتقال منحنی تداوم جریان مقدار جریان زیستمحیطی ماهانه بین 2/53-8/6 با متوسط 79/27 مترمکعب بر ثانیه در سال برآورد میشود. همچنین مقدار جریان متوسط زیستمحیطی متوسط در دورههای کمآبی و پرآبی بهترتیب 7/7 و 3/49 مترمکعب بر ثانیه است.
Different approaches have been presented for estimating river environmental flow which hydrological approach has a lot addressed because of its need to access to limited data and moderately rapid assessment. This approach incorporates various methods therefore comparison between results of different methods is essential. The objective of this study is to investigate and compare the consequences of Tennant, flow duration curve shifting (FDC shifting), desktop reserve model and Tessman methods for environmental flow assessment of Zohreh river (Dehmolla hydrometry station) located in southwestern Iran. According to the long-term flow data the annual mean flow is 80.18 cms and August-October and February-April with 22.5 and 156.2 cms are low and high flow periods of the year. Investigation of consequences of different methods demonstrate FDC shifting is most admissible method for environmental flow assessment in this study because of its reasonable exhibited environmental flows in different months in comparison with monthly and annual mean flow, good compatibility of within-year patterns of monthly environmental and river flow, and lack of allocation of all river flow to environmental flow in all months of the year. Considering the results of the FDC shifting method the monthly environmental flow are estimated between 6.8 to 53.2 cms and its mean annual is 27.79 cms. The mean environmental flow for low and high flow periods are 7.7 and 49.3 cms respectively too.
https://ije.ut.ac.ir/article_60900_4a15417f12719813a3ef9779347105e1.pdf
انتقال منحنی های تداوم جریان
تسمن
تنانت
جریان زیست محیطی
روش مدل ذخیرۀ رومیزی
Environmental flow
Tennant
Tessman
FDC Shifting
DRM
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
191
199
10.22059/ije.2017.60901
60901
Research Article
تغییرپذیری درون رگباری ضریب تغییرات حجم رواناب و هدررفت خاک طی تکرارهای شبیهسازی باران و فرسایش خاک
Inter-Storm Variability of Coefficient of Variation of Runoff Volume and Soil Loss during Rainfall and Erosion Simulation Replicates
محبوبه کیانی هرچگانی
ailin_mk2006@yahoo.com
1
سید حمیدرضا صادقی
sadeghi@modares.ac.ir
2
حسین اسدی
ho.asadi@ut.ac.ir
3
دانش آموختۀ دکتری گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرّس
استاد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرّس
دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه تهران
بررسی تغییرپذیری درونرگباری خصوصیات رواناب و هدررفت خاک بهعنوان دو مقولۀ مهم فرایندهای هیدرولوژیکی، میتواند برای تصمیمگیری و فهم بهتر پاسخهای هیدرولوژیکی به متخصصان کمک کند. حال آنکه این مقوله در جهان و بهویژه کشورهای در حال توسعه کمتر مورد توجه بوده است. بنابراین، مطالعۀ حاضر برای ارزیابی اثر شیبها و شدتهای مختلف بارندگی بر تغییرپذیری درونرگباری ضریب تغییرات حجم رواناب و هدررفت خاک در سه تکرار برنامهریزی شد. بدینمنظور آزمایشها در شبیهساز باران و در پلات فرسایش خاک 6 در 1 متر با عمق 5/0 متر و در شیبهای 5، 15 و 25 درصد و شدتهای باران 30، 60 و 90 میلیمتر بر ساعت روی یک نمونۀ خاک جمعآوریشده از مراتع حوضۀ آبخیز کجور در شمال ایران انجام پذیرفت. نتایج بیانکنندۀ روند افزایشی ضریب تغییرات درونرگباری حجم رواناب و هدررفت خاک با افزایش شدت بارندگی در شیب 5 و 15 درصد بود. در حالی که هیچ روندی با افزایش شیب در شدتهای مختلف بارندگی برای ضریب تغییرات درونرگباری حجم رواناب و هدررفت خاک غیر از ضریب تغییرات هدررفت خاک در شیبهای مختلف در شدت بارندگی 90 میلیمتر بر ساعت مشاهده نشد. همچنین کمترین و بیشترین مقدار میانگین ضریب تغییرات درونرگباری حجم رواناب بهترتیب 80/4 و 10/17 و برای هدررفت خاک 28/17 و 96/87 درصد مشاهده شد. یافتههای این پژوهش بر ضرورت لحاظ تغییرات درونرگباری متغیرهای رواناب و هدررفت خاک در تکرارهای مختلف و متناسب با شدت بارندگی و شیب در تحلیل فرایندهای حاکم بر سامانۀ آبخیز تأکید دارد.
Investigation of inter-storm variability of runoff and soil loss characteristics helps experts and decision makes better understanding of hydrological response. However, this important has been less considered in the world, especially developing countries. The present study was therefore planned to evaluate the effect of different rainfall intensities and slopes on inter-storm variability of Coefficient of Variation (CV) of runoff volume and soil loss in three replicates. To achieve the objectives, a set of laboratorial experiments were conducted using rainfall simulator and 6×1 m erosion plot with a depth of 0.5 m and a slopes of 5, 15 and 25 %. Rainfall intensities of 30, 60, and 90 mmh-1 were applied to a soil sampled from Kojour rangeland watershed, northern Iran. The results described an increasing trend in runoff volume and soil loss inter-storm CV with increase in rainfall intensity at slopes of 5 and 15%. While, no trend was distinguished for inter-storm CV for runoff volume and soil loss with increase in slopes and different rainfall intensities except soil loss inter-storm CV in rainfall intensity of 90 mmh-1 at different slopes. The lowest and the highest coefficient of variation were also respectively found in means for runoff volume (i.e., 4.80 and 17.10 %) and soil loss (i.e., 17.28 and 87.96 %). The results of the study emphasized the necessity of considering the inter-storm variability of runoff and soil loss components in different replicates with regard to appropriate rainfall intensity and slope for analyzing the watershed system processes.
https://ije.ut.ac.ir/article_60901_c6b40ec00edeae4512edc78736f90cbb.pdf
تغییرات زمانی
تولید رواناب
شبیه سازی هیدرولوژیک
رگبار
فرسایش بین شیاری
Event Storm
Hydrologic simulation
Interrill erosion
Runoff production
Temporal variation
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
201
214
10.22059/ije.2017.60903
60903
Research Article
پیشبینی بارش ماهانه بر اساس سیگنالهای بزرگمقیاس اقلیمی با بهکارگیری مدلهای هوشمند و رگرسیون خطی چندگانه (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک سمنان)
Prediction of Monthly Precipitation Based on Large-scale Climate Signals Using Intelligent Models and Multiple Linear Regression
(Case Study: Semnan Synoptic Station)
مجید محمدی
mohammadi.civilica@semnan.ac.ir
1
حجت کرمی
hkarami@semnan.ac.ir
2
سعید فرزین
saeed.farzin@semnan.ac.ir
3
علیرضا فرخی
farrokhi2000@gmail.com
4
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
استادیار، گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
استادیار، گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
سیگنالهای بزرگمقیاس اقلیمی شامل کنشهای جوّیـ اقیانوسی، از عوامل اصلی مؤثر بر نوسانات اقلیمی زمین هستند و شاخصهای بسیار مهمی در پیشبینی متغیرهای اقلیمی محسوب میشوند. در این پژوهش، با بهکارگیری مدلهای شبکۀ عصبی مصنوعی، شبکۀ فازیـ عصبی و رگرسیون خطی چندگانه، بارش ماه آتی در ایستگاه سینوپتیک سمنان پیشبینی شد. بدینمنظور، از سری زمانی ماهانۀ بارش ایستگاه سینوپتیک سمنان و سیگنالهای بزرگمقیاس اقلیمی طی یک دورۀ 45 ساله (1966ـ 2010 میلادی) استفاده شد. سیگنالهای مؤثر بر بارش ماه آتی با استفاده از تحلیل رگرسیون خطی گامبهگام تعیین شدند و بهعنوان متغیرهای ورودی در مدلهای استفادهشده، انتخاب شدند. از 540 سری دادۀ ماهانه، 80 درصد ابتدایی برای آموزش و 20 درصد باقی برای آزمون صحتسنجی مدلها استفاده شدند. عملکرد مدلها با معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی، میانگین قدر مطلق خطا و ریشۀ میانگین مربعات خطا مقایسه شد. نتایج صحتسنجی نشان داد ضرایب همبستگی بهدستآمده (829/0، 793/0 و 767/0) بهترتیب مربوط به مدلهای شبکۀ عصبی مصنوعی، شبکۀ فازیـ عصبی و رگرسیون خطی چندگانهاند. براساس نتایج این تحقیق، میتوان برای پیشبینی بارش ماه آتی ایستگاه سینوپتیک سمنان، بهترتیب از مدلهای شبکۀ عصبی مصنوعی، شبکۀ فازیـ عصبی و رگرسیون خطی چندگانه استفاده کرد.
Large-scale climatic signals including ocean-atmosphere interactions, are the main factors influencing the earth’s climatic oscillations and are the most important indices in predicting of climate variables. In this research, precipitation in the next month was predicted by applying artificial neural network (ANN), neuro-fuzzy network (NFN), and multiple linear regression (MLR) in Semnan synoptic station. For this purpose, monthly series of precipitation of Semnan synoptic station and signals of large-scale climate signals were used during a period of 45 years (1966–2010). From 540 monthly time series, the first 80% was used for training and the other 20% for testing. Performance of the models was compared by using correlation coefficient (R), mean absolute error (MAE), and root mean square error (RMSE) criteria. Results of the validation step showed that the obtained correlation coefficients (0.829, 0.793 and 0.767) are related to ANN, ANFIS and MLR models. Based on the results of this study, the next month’s precipitation of Semnan synoptic station could be predicted by ANN, NFN and MLR models, respectively.
https://ije.ut.ac.ir/article_60903_6c0e39b3351a7ef42a02147b14c31879.pdf
بارش ماهانه
سیگنالهای بزرگمقیاس اقلیمی
شبکۀ عصبی مصنوعی
شبکۀ فازیـ عصبی
رگرسیون خطی چندگانه
Monthly precipitation
artificial neural network (ANN)
Neuro-Fuzzy Network (NFN)
Multiple linear regression (MLR)
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
215
224
10.22059/ije.2017.60904
60904
Research Article
ارزیابی آلودگی نیترات در آبهای زیرزمینی آبخوان اردبیل با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی
Evaluation of Nitrate Pollution in Groundwater Resources of Ardabil Aquifer using Geographical Information System
شهاب مرادی دیرماندریک
shahabmoradigeo@gmail.com
1
حسین پیرخراطی
h.pirkharrati@urmia.ac.ir
2
فرخ اسدزاده
farrokhasadzadeh@gmail.com
3
علی آریانفر
ali.aryanfar@gmail.com
4
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زمین شناسی زیست محیطی، دانشگاه ارومیه
دانشیار گروه زمین شناسی دانشگاه ارومیه
استادیار گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه
شرکت مهندسین مشاور ژرف آذران صدر، ارومیه
آب زیرزمینی در بیشتر نقاط جهان مانند ایران از مهمترین منابع تأمین آب برای مصارف گوناگون از جمله شرب است. آلایندههای مختلف کیفیت این منابع را بهشدت تحت تأثیر قرار میدهند و استفاده از آن را برای مصارف مختلف ناممکن میسازند. نیترات از شناختهشدهترین آلایندههای منابع آب است که در سالهای اخیر بهدلیل افزایش جمعیت و توسعۀ کشاورزی در نتیجۀ نیاز بیشتر به مقدار آن در آبهای زیرزمینی در مناطق مختلف جهان بهشدت افزایش یافته است. این مطالعه با هدف بررسی مقدار نیترات در آب زیرزمینی آبخوان اردبیل با استفاده از سامانۀ اطلاعات جغرافیایی انجام شده است. بدینمنظور از 63 حلقه چاه واقع در آبخوان اردبیل در طول دوران خشک سال 1392، نمونهبرداری و مقدار نیترات آنها تعیین شد. نتایج نشان داد مقدار میانگین نیترات در نمونههای چاهها برابر 18/39 میلیگرم بر لیتر است. نتایج واریوگرافی نشان داد مقدار نیترات در آبهای زیرزمینی منطقه ساختار مکانی مستحکمی دارد و روش کریجینگ معمولی با دقت زیادی (508/=R2) قادر به تعیین توزیع مکانی الگوی نیترات در منطقه است. بیشترین آلودگی نیترات در بخش غربی و جنوب غربی منطقه که منطبق با مکان جغرافیایی شهر اردبیل و اراضی کشاورزی حومۀ آن است، مشاهده شد که نشاندهندۀ تأثیر فعالیتهای انسانی بر افزایش نیترات در منابع آب منطقه است.
Groundwater is one of the most important resources of water supply for various uses in many regions all over the globe including Iran. Different contaminants severely affect these resources and might render groundwater unsuitable for consumption. Groundwater contamination by nitrate is a well known globally growing problem due to the population growth and increase of demand for food supplies. This study was conducted to evaluate the nitrate concentration in water resources of Ardabil aquifer using Geographical Information System. Water samples were collected from 63 wells in Ardabil aquifer during the September 2014 and analyzed for nitrate concentration. The average nitrate concentration from the wells was 39.18 mgl-1. Based on the variography analysis, nitrate concentration showed a good spatial structure which may lead to the high performance of the ordinary kriging (R2=0.508) in predicting the groundwater nitrate spatial pattern. Nitrate concentration was very high at the western parts of the aquifer where the Ardabil city and its agricultural lands is located. These results clearly indicates that the anthropogenic sources from human activities and agricultural development are the main reasons of the nitrate pollution in this part of the aquifer.
https://ije.ut.ac.ir/article_60904_f4c3187cd46c346f22b4d0aaa1e74c18.pdf
آب آشامیدنی
کشاورزی
کریجینگ
منابع آب
water resources
drinking water
agriculture
Kriging
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
225
235
10.22059/ije.2017.60905
60905
Research Article
ارزیابی وضعیت کیفی رودخانه کارون بر اساس شاخص کیفیت آب و استفاده از GIS
Evaluation of Karun River water quality status based on Water Quality Index and involving GIS environment
مجتبی مروج
mojtaba.moravej@gmail.com
1
ایمان کریمی راد
ikarimirad@gmail.com
2
کیومرث ابراهیمی
ebrahimik@ut.ac.ir
3
دانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران
دانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران
دانشیار، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران
در سالهای اخیر کیفیت آب رودخانۀ کارون تحت تأثیر آلایندههای مختلفی از جمله زهآب کشاورزی و فاضلابهای شهری و صنعتی قرار داشته است. شاخص کیفیت آب و GIS، میتوانند بهمنظور پشتیبانی اقدامات مدیریتی در این رودخانه استفاده شوند و از قابلیت مدلهای سری زمانی نیز میتوان برای پیشبینی تغییرات کیفیت در آینده بهره برد. از اینرو، هدف پژوهش حاضر ارزیابی کیفیت رودخانۀ کارون براساس شاخص کیفیت آب با استفاده از GIS و مدلسازی سری زمانی کیفیت آب است. در این پژوهش دادههای ماهانه شامل pH، دما، DO، BOD، TDS، فسفات، نیترات، کدورت و کالیفرم مدفوعی، طی سالهای 1386 تا 1391 تجزیه و تحلیل شد. همۀ شاخصهای محاسبهشده در طبقۀ متوسط قرار گرفتند که بهمعنای استفاده از آب رودخانه فقط با اعمال تصفیۀ پیشرفته است. توزیع مکانیـ زمانی مقادیر شاخص کیفیت آب و معنادارنبودن روند تغییرات نشاندهندۀ بهتعادلرسیدن آلایندههای ورودی و توان خودپالایی رودخانه است. نتایج مدلسازی مقادیر ضریب تبیین مناسب مدلها بین 69/0 تا 85/0 را نشان داد. همچنین شرایط انسانساز عامل غالب بر تغییرات کیفیت آب رودخانه شناخته شد. براساس این نتایج، کیفیت رودخانۀ کارون نسبت به گذشته اندکی افزایش یافته و با اتصال رودخانۀ دز، شاخص کیفیت آب به میزان نسبتاً زیادی کاهش مییابد که میتواند بیانگر پایینتربودن کیفیت آب رودخانۀ دز بهدلیل ورود آلودگی به آن در پاییندست ایستگاه دزفول باشد و اقدامات کنترلی را در این رودخانه ایجاب میکند.
In recent years, the water quality of Karun River, IRAN, has been affected by different pollutant loads such as agricultural drainages, municipal and industrial wastewaters.Water Quality Index (WQI) and GIS as an efficient tool can be used to provide necessary support for decisions of the management actions in this river and also capability of time series models can be beneficial for forecasting future changes. Therefore this paper aims to evaluate the water quality of Karun River, according to WQI and using GIS and modelling water quality time series. In this research, monthly data including pH, temperature, DO, BOD, TDS, PO43-, NO3-, turbidity and fecal coliform were analyzed during years 2008 to 2013. All the calculated indices were classified in medium class that means the river water can be used only by applying advanced treatment. Spatio-temporal distribution of WQI values and non-significance of its fluctuations indicate balance between the pollutants input and self-purification capacity. Modeling revealed adequate coefficients of determination of selected autoregressive models that vary between 0.69 and 0.85. Also man-made conditions realized as the dominant factor affecting river water quality. According to the results, Karun river water quality has increased slightly comparing to the past and after Dez river junction, relatively high decrease in WQI occurred that can indicate Dez River’s lower quality because of entering pollutant loads in Dezful station downstream and calls for control measures on the river.
https://ije.ut.ac.ir/article_60905_ba43e84a2d76b56e85b97e0ba4887621.pdf
پهنه بندی
دارخوین
گتوند
ملاثانی
WQI
zoning
Darkhwein
Gotvand
Molasani
WQI
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
237
245
10.22059/ije.2017.60906
60906
Research Article
استفاده از مدل جاذبه در سنجش از دور به منظور بررسی شاخص توپوگرافی خیسی
Using the attraction model in remote sensing to evaluation of topographic wetness index (TWI)
مرضیه مکرم
m.mokarram@shirazu.ac.ir
1
مجید حجتی
majid.hojati@ut.ac.ir
2
عبدالرسول زارعی
ar_zareiee@fasau.ac.ir
3
عضو هیئت علمی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز
کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشگاه تهران
عضو هیئت علمی، گروه مهندسی منابع طبیعی (مرتع و آبخیزداری)، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه فسا
هدف از این مطالعه بررسی شاخص توپوگرافی خیسی (TWI) با استفاده از مدل جاذبه در شمال استان فارس است. مدل جاذبه برای اولینبار بهمنظور افزایش قدرت تفکیک مکانی مدل رقومی ارتفاع (DEM) استفاده شد. در این تحقیق از دو مدل همسایگی پیکسلهای مماس (Touching) و مدل همسایگی چهارگانه (Quadrant) بهمنظور تخمین مقادیر زیرپیکسلها استفاده شد. پس از ساخت تصاویر خروجی برای زیرپیکسلها در مقیاسهای 2، 3 و 4 با همسایگیهای متفاوت، بهترین مقیاس با مناسبترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تعیین و مقادیر RMSE برای آنها محاسبه شد. تعداد کل نقاط کنترل زمین بهدستآمده از عملیات نقشهبرداری، 2118 نقطه بود. نتایج نشان داد از بین مقیاسها با همسایگیهای مختلف، مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانه نسبت به بقیۀ روشها بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE برای DEM 90 متری را دارد. سپس با استفاده از DEM بهدستآمده از مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانۀ شاخص خیسی حوضۀ مطالعهشده تعیین شد. نتایج نشان داد شاخص توپوگرافی خیسی در منطقۀ مطالعهشده بین 45/4- تا 06/6+ متغیر است. بخشهای مرکزی منطقۀ مطالعهشده بیشترین مقادیر خیسی را دارند. مقایسۀ شاخص خیسی بهدستآمده از مدل جاذبه (با قدرت تفکیک مکانی بیشتر) با DEM 90 متری (با قدرت تفکیک مکانی کمتر)، نشان داد با استفاده از مدل جاذبه، جزئیات بیشتری از میزان رطوبت در منطقۀ مطالعهشده، قابل مشاهده است.
The objective of this study is evaluation of topographic wetness index (TWI) using attraction model in northern of Fars province. The first attraction model was used to enhance the spatial resolution of digital elevation model (DEM). In this research to estimate of value of sub-pixels neighboring pixels, touching and quadrant neighboring models were used. After manufacturing output images for sub pixels in the 2, 3 and 4 scales with different neighborhoods, the best scale with most appropriate type of neighborhood was determined using ground control points then the values of RMSE was calculated for them. The total number of ground control points extracted from the mapping maintenance was 2118 points. The results showed that between scales with different neighborhoods, 3 scale and quadrant neighboring model have the most accuracy by the lowest value of RMSE for DEM 90 meter. Then using produced DEM from 3 scale and quadrant neighboring model, topographic wetness index for the study area was determined. The results showed that topographic wetness index (TWI) in the study area is variable between -4.45 to 6.06. Central zones of the study area have the highest values of wetness. Compare of wetness index produced from attraction model (with more spatial resolution) with DEM 90 meter (with lower spatial resolution) showed that with using attraction model, more details of the amount of moisture in the study area, is visible.
https://ije.ut.ac.ir/article_60906_cb7004f040bc73e4f15a13340e751a03.pdf
شاخص توپوگرافی خیسی (TWI)
قدرت تفکیک مکانی
مدل جاذبه
مدل رقومی ارتفاع (DEM)
wetness index (TWI)
digital elevation model (DEM)
Spatial resolution
attraction model
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
247
257
10.22059/ije.2017.60907
60907
Research Article
تلفیق روش FSM و تحلیل مورفومتری در رتبه بندی زیرحوضه ها با استفاده از تکنیکهای RS و GIS مطالعه موردی حوضه اوزرود
Integration of the FSM method and morphometric analysis for ranking sub-basins using RS and GIS techniques, case study :Ozroud basin
سیدمحمد موسوی
mohamad.mousavi368@gmail.com
1
خلیل غلام نیا
khalil.gh3@gmail.com
2
محمدرضا ممشلی
mohamadreza8821@yahoo.com
3
شهرام روستایی
roostaei@tabrizu.ac.ir
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشگاه تبریز
دانشجوی کارشناسی ارشد، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشگاه تبریز
دانشجوی کارشناسی ارشد، سنجش از دور و سیستماطلاعات جغرافیایی دانشگاه تبریز
استاد گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشگاه تبریز
یکی از مسائل و مشکلات جدی حوضههای آبخیز ایران فرسایش خاک محسوب میشود و میتوان از آن بهعنوان یکی از موانع مهم برای دستیابی به توسعۀ پایدار کشاورزی و منابع طبیعی نام برد. در بیشتر کشورهای جهان بهدلیل نبود آمار دقیق از میزان فرسایش و رسوب، بهرهگیری از مدلهای برآورد فرسایش و رسوب گریزناپذیر است. بهمنظور اعمال مدیریت اثربخش بر عرصههای منابع طبیعی بهخصوص منابع خاک، نیاز است که با استفاده از رتبهبندی، زیرحوضهها برای انجام عملیات حفاظتی اولویتبندی شوند. در این پژوهش، زیرحوضههای حوضۀ آبخیز اوزرود شامل 17 زیرحوضه، با استفاده از تحلیل مورفومتری و روش FSM مطالعه شده است. در تحلیل مورفومتری از پارامترهای خطی شامل؛ پارامترهای تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، نسبت بافت، طول جریان و فراوانی جریان و همچنین پارامترهای شکلی شامل؛ ضریب کشیدگی، ضریب فشردگی، نسبت گردی، ضریب شکل حوضه و ضریب فرم حوضه استفاده شد. همچنین در روش FSM برای تعیین میزان رسوب سالانه از 7 پارامتر نمرهدهی (توپوگرافی، آبکندها، پوشش گیاهی، سنگشناسی، اقلیم و حفاظت خاک) که بدینمنظور از دادههای مدل رقومی ارتفاع، تصاویر سنجندۀ OLI ماهوارۀ لندست 8، نقشۀ زمینشناسی، دادههای هواشناسی و بازدیدهای میدانی استفاده شد. نتایج تحلیلهای صورتگرفته نشان داد در روش تحلیل مورفومتری، زیرحوضۀ B از نظر وضعیت شبکۀ زهکشی و همچنین در روش FSM از نظر تولید رسوب سالانه زیرحوضۀ N با تولید بیش از 6593 تن، بحرانیترین زیرحوضه بودند، اما با تلفیق نتایج دو روش در پنج طبقه مشخص شد که زیرحوضۀ H به اولویت اول در بین زیرحوضهها دست یافت. شایان ذکر است که نتایج این پژوهش میتواند راهگشای اهداف توسعهای مدیران بخشهای کشاورزی و منابع طبیعی باشد.
One of the serious problems of Iran’s watersheds is soil erosion and can be considered as one of the main obstacles to achieve Sustainable Agricultural Development and Natural Resources. In most countries of the world, because of absence of accurate data for the sediment erosion, deposition utilizing models to estimate erosion is inevitable. In order to apply effective management in natural resources region, especially soil resources, it’s required to ranking the sub-basin region to be prioritized for protective operations. In this study, Ozroud’s sub-basins, situation has been studied by FSM method and morphometric analysis. The morphometric analysis of linear parameters include; drainage density parameters, bifurcation ratio, texture ratio, length and frequency of current flow as well as the formal parameters including slenderness ratio, compression ratio, the roundness, forming factor and coefficient basin forms were used, also in the FSM to determine the amount of annual precipitation scoring, seven parameters (topography, gully, vegetation, geology, climate and soil conservation) were used. For this purpose, Digital elevation model, OLI sensor images of Landsat 8, geological map, meteorological data and field visits were used. Results of analysis showed that the morphometric analysis, sub-Basins area of the drainage network and also the FSM method in terms of annual sediment sub-N has produced 6593.5tons, the most critical sub-basin, but with integrating results of 2 methods in 5 levels, it was found that first priority among sub-basin was H. Remarkably, these results can be helpful with development goals of agriculture and natural resources managers.
https://ije.ut.ac.ir/article_60907_980321c460e376f2c1488451d65bced4.pdf
اوزرود
تحلیل مورفومتری
رتبه بندی
روش .FSM
Ranking
FSM method
morphometric analysis
Ozroud
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
259
274
10.22059/ije.2017.60908
60908
Research Article
شناسایی منابع آب های گرم زیرزمینی برای تامین گرمایش و آبیاری گلخانه های کشاورزی در استان آذربایجان شرقی
Geothermal Energy Resource Assessment for Greenhouse Heating and Irrigation (Case Study: Eastern Azerbaijan Province)
امیر حسین میر آبادی
amirh_mirabadi@yahoo.com
1
یونس نوراللهی
noorollahi@ut.ac.ir
2
مرتضی الماسی
y_noorollahi@yahoo.com
3
دانشجوی دکتری دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
دانشیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
استاد دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
در این مطالعه برای تهیۀ نقشۀ مناطق مستعد احداث گلخانه در استان آذربایجان شرقی بهمنظور بهرهگیری از انرژی زمینگرمایی، از سیستم اطلاعات جغرافیایی (ساج) بهعنوان نرمافزار پشتیبان تصمیمگیری استفاده شده است. هدف از این مطالعه، تعیین مناطق پتانسیلدار انرژی زمینگرمایی در استان بهعنوان پایۀ مطالعات تکمیلی برای بهرهبرداری از انرژی طبیعی، پاک و سازگار با محیط زیست برای نیل به اهداف توسعۀ پایدار در بخش کشاورزی است. پس از بررسی مطالعات انجامشده در کشورهای صاحب تکنولوژی اکتشاف و بهرهبرداری از انرژی زمینگرمایی، شواهد و مظاهر طبیعی سطحیای تعیین شدند که نشاندهندۀ وجود انرژی زمینگرمایی در اعماق هستند و میتوانند بهعنوان شاخص در مکانیابی مناطق دارای پتانسیل زمینگرمایی مناسب باشند. سپس اطلاعات و دادههای موجود در استان با دادههای مورد نیاز تطبیق داده و مدل مفهومی مکانیابی انرژی زمینگرمایی تهیه شد. برای تعیین مناطق پتانسیلدار زمینگرمایی لایههای اطلاعاتی در سه گروه بهصورت موضوعی شامل زمینشناسی، ژئوشیمی و ژئوفیزیک طبقهبندی شدند. سپس این لایهها با برنامهنویسی در محیط ساج با توجه بهمیزان اهمیت آنها در شناسایی منابع انرژی زمینگرمایی با هم تلفیق و مناطق دارای پتانسیل مشخص شدند. در نهایت، با اجرای مدل ساج، مساحت کل مناطق پتانسیلدار انرژی زمینگرمایی حدود 24 درصد از کل مساحت استان انتخاب شد. این مناطق میتوانند بهعنوان مناطق دارای پتانسیل زمینگرمایی در آینده برای استفاده در گرمایش گلخانهها و تأمین آب آبیاری استفاده شوند و با تلفیق لایههای اطلاعاتی عوامل مؤثر در مکان مناسب برای احداث گلخانه نقشۀ نهایی تهیه شد.
In this paper, Geographical Information System (GIS) is used as a support system for decision making in order to provide the map of high potential areas for the construction of greenhouses benefited from geothermal energy. The goal is to perform a geothermal energy resource assessment in Eastern Azerbaijan province as a base for further studies to achieve sustainable development objectives in the agricultural sector of the province.
A thorough study is conducted to determine the indices used for geothermal resource assessment. Then, using these indices and the data of the province, the conceptual model for geothermal resource assessment is provided. To do this, information layers are categorized in three geology, geochemistry and geophysics sections. Then, by means of programming in GIS, these layers are intersected to find the final map of areas with high potential of geothermal energy. The results showed that about 24% of the total area of the province are high potential areas. These areas can be used for the construction of greenhouses where geothermal energy can be utilized for irrigation and heating purposes.
https://ije.ut.ac.ir/article_60908_10cc5911e791ff4b0facbe4e68699aee.pdf
آذربایجان شرقی
انرژی زمین گرمایی
تأمین گرمایش
گلخانه
مکان یابی
Geothermal energy
Heating
Greenhouse
resource assessment
Eastern Azerbaijan
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
275
286
10.22059/ije.2017.60909
60909
Research Article
شناسایی حوضه های آبریز و پتانسیل سنجی تولید توان از نیروگاههای برقآبی کوچک در استان کردستان
Identification of the catchment areas and potential survey of power generation from small hydropower plants in Kurdistan province
یونس نوراللهی
noorollahi@ut.ac.ir
1
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
مهیار طاهری باویل علیایی
mahyartaheri24@gmail.com
3
محمد محمدی
m.mohammady@ut.ac.ir
4
دانشیار دانشکدۀ علوم فنون نوین دانشگاه تهران
استادیار دانشکدۀ علوم فنون نوین دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشکدۀ مهندسی صنایع دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سیستم های انرژی، دانشکدۀ علوم فنون نوین دانشگاه تهران
انرژی برقآبی یکی از منابع مهم انرژیهای تجدیدپذیر است. نیروگاههای برقآبی کوچک در حال تبدیلشدن به پرکاربردترین گزینه از نیروگاههای برقآبی هستند که میتوانند در مکانهای کوچک و دورافتاده بهکار گرفته شوند و قادر به تولید برق ارزان، پاک و قابلاطمینان هستند. در کشور ایران و اغلب کشورهای درحالتوسعه انتقال برق به مناطق دورافتاده بهدلایلی همچون هزینۀ انتقال زیاد و عدم تأمین مناسب میزان برق مورد نیاز با مشکلات فراوانی روبهروست. بنابراین، نیروگاههای برقآبی کوچک میتوانند بهعنوان گزینهای مناسب بهمنظور تأمین برق مورد نیاز مورد توجه قرار گیرند. هدف مطالعۀ حاضر امکانسنجی و پتانسیلسنجی تولید برق از نیروگاههای برقآبی کوچک در استان کردستان است. بنابراین، حوضههای آبریز استان بررسی شده و میزان دبی هریک از حوضهها براساس میزان متوسط بارش، متوسط دما و مساحت تخمین زده شد. سپس با توجه به محدودیتهای فنی، اقتصادی و زیستمحیطی در نظر گرفتهشده نقاط مناسب بهمنظور احداث نیروگاههای برقآبی تعیین شد. درنهایت، میزان توان تولیدی هریک از حوضهها محاسبه شد. نتایج بهدستآمده نشاندهندۀ امکان احداث 3455 نیروگاه برقآبی کوچک در استان کردستان است که درنهایت در صورت احداث نیروگاههای برقآبی کوچک در همۀ مناطق پیشنهادی امکان تولید 492 مگاوات برق فراهم است.
Hydropower power generation is one of the most important sources of renewable energies. Small hydropower plants are becoming the most popular option of hydropower plants, which can be applied in small and remote places, and are able to produce cheap, clean and reliable electricity. In Iran and most developing countries, electricity transmission to remote regions for reasons such as high transmission costs and lack of proper supply of electricity, is faced with serious problems. Therefore, small hydropower plants can be considered as a suitable option to supply the power needed especially in rural and remote areas. This study aimed to study the feasibility and potential for generating electricity from small hydropower plants in the province of Kurdistan. Therefore, the catchment areas have been investigated and based on the average of tempreture, rain fall, and the catchment areas the amount of discharge is estimed. Then an appropriate locations to install hydropower plants are determined with respect to the intended technical, economic and environmental restrictions. Finally, the capacity of hydropowers is calculated. The results indicate the possibility to construct 3455 small hydropower plants in the province of Kurdistan, and finally, in the case of construction of small hydropower plants, in all the proposed areas it will be possible to produce 492 MW of electricity from hydropower in Kurdistan.
https://ije.ut.ac.ir/article_60909_256213e1afadf671254378eed93c0fb1.pdf
ارزیابی منابع
پتانسیل سنجی
توان برق آبی
سیستم اطلاعات جغرافیایی
Geographical information systems
hydropower
potential survey
resource assessment
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2017-03-21
4
1
287
299
10.22059/ije.2017.60910
60910
Research Article
ارزیابی آلودگی به عناصر سنگین و رابطۀ آن با دانه بندی رسوبات مخزن دریاچۀ سد کارده
Evaluation of heavy elements contamination and its relationship with aggregation in the sediments of kardeh reservoir
مریم یزدان پرست
m.yazdan5@gmail.com
1
ابوالفضل مساعدی
mosaedi@yahoo.com
2
سعیدرضا خداشناس
saeedkhodashenas@yahoo.fr
3
علی گلکاریان
golkarian@yahoo.com
4
محمد حسین محمودی قرائی
mhmgharaie@um.ac.ir
5
دانشجوی کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
استاد، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
استاد، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
استادیار، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
دانشیار، دانشکدۀ علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
امروزه منابع آب ذخیرهشده در مخازن سدها یکی از منابع اساسی تأمین آب شرب محسوب میشوند. عناصر موجود در رسوبات مخازن سدها از مهمترین عوامل مؤثر بر کیفیت آب هستند. بهدلیل مشکلات ناشی از کمآبی، برخلاف برنامهریزیهای اولیه، امروزه تقریباً همۀ آب ذخیرهشده در مخزن سد کارده به شرب اختصاص داده شده است. از طرف دیگر، در سطح حوضۀ آبریز این سد تغییرات زیادی از نظر کاربری اراضی، توسعۀ اراضی کشاورزی و احداث باغـ ویلا صورت گرفته است. بنابراین، بررسی وضعیت آلودگی رسوبات مخزن این سد نسبت به عناصر سنگین ضروری است. در این پژوهش ابتدا با مغزهگیری از رسوبات مخزن سد کارده، مقادیر 9 عنصر سنگین در رسوبات با استفاده از دستگاه ICP-OES تعیین و با استفاده از معیارهای کیفی استاندارد رسوبات، وضعیت آلودگی رسوبات مخزن سد به عناصر سنگین بررسی شد. سپس با تعیین دانهبندی رسوبات توسط دستگاه Nano particle size analiyzer، رابطۀ اندازۀ ذرات با میزان و نوع عناصر سنگین موجود در رسوبات بررسی شد. براساس استانداردهای استفادهشده، تقریباً همۀ عناصر بررسیشده در حد مجاز قرار دارند. به نظر میرسد که منشأ این عناصر آلایندههای محلی باشد و ناشی از انتقال رسوبات از تشکیلات زمینشناسی نواحی بالادست نیست. از طرفی، روند تغییرات اندازۀ ذرات در مخزن سد نشاندهندۀ تأثیرپذیری این ذرات از عمل فلاشینگ است.
Today, water resources stored in reservoirs is one of the basic sources of drinking-water. The elements in the sediments of reservoirs are the most important factors affecting water quality. Unlike the primary plan, due to water shortage problems, nowadays, almost all the stored water in the Kardeh reservoir is allocated to drinking water. From the other side in the catchment area of this dam a lot of changes in terms of land use, the development of agricultural lands and the construction of the garden-Villa Has taken place. Therefore, Surveying the status of the reservoir sediment contamination by heavy metals is essential. In this research, first some cores of sediments from the reservoir was taken and the amounts of 9 heavy metals elements in the sediments were determined using ICP-OES. Reservoir sediment contaminations by heavy metals were studied, by using qualitative criteria of sediments. Then determine the aggregation of sediments by Nano particle size analiyzer machine, the relationship between the particle size with the amount and the type of heavy elements present in the sediments were studied. Based on the standards criteria, almost all the elements are at the acceptable ranges. It seems that the origin of these elements has been the local pollutants and not from sediments resulting from the transfer of the geological structure of the upstream areas. On the other hand trend of changes in particle size in the reservoir reflects the impact of flushing.
https://ije.ut.ac.ir/article_60910_88513b727bff1f7994f9a5ccd2be2fbc.pdf
کلیدواژگان: دانه بندی ذرات رسوبی
سد کارده
شاخص آلودگی
عناصر سنگین
نمونه برداری رسوب
Sediment sampling
heavy elements
Contamination index
Sedimentary particles aggregation
Karde dam