per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
1
10
10.22059/ije.2017.224297.409
64816
Research Article
تعیین و اولویتبندی پهنه های مناسب تغذیۀ مصنوعی به روش تاپسیس فازی سلسله مراتبی (مطالعۀ موردی: دشت فتویه استان هرمزگان)
Identifying and prioritizing of appropriate sites for artificial recharge using Hierarchical Fuzzy TOPSIS (Case study: Fatoieh Plain)
آرش ملکیان
malekian@ut.ac.ir
1
محمد پوررضا
arshmalek@yahoo.com
2
دانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان
امروزه تخلیۀ آبهای زیرزمینی و جایگزیننشدن آنها، یکی از مشکلات بزرگ محسوب میشود. تغذیۀ مصنوعی آبخوان، یکی از راهحلهای اصلی این بحران است. دشت فتویه در بخش مرکزی شهرستان بستک و در استان هرمزگان قرار گرفته است. هدایت الکتریکی آبهای سطحی در ایستگاه کهورستان واقع در منطقه، در کلیۀ ماههای بررسیشده بسیار نامناسب است، به طوری که این آبها نهتنها برای شرب بلکه برای کشاورزی نیز مناسب نیستند. بنابراین، آبهای زیرزمینی منبع تأمین آب منطقه به شمار میروند. با وجود افت آبهای زیرزمینی نیاز به تغذیۀ مصنوعی آبخوان دشت فتویه احساس میشود. بنابراین، در تحقیق حاضر مناطق مناسب تغذیۀ مصنوعی شناسایی شد. شاخصهای مطرح در این تحقیق شامل نُه پارامتر هیدروژئولوژی و ارتفاعی میشود که هر یک از آنها در قالب نقشه در محیط GIS ارائه شد. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از سامانۀ اطلاعات جغرافیایی و روش تاپسیس فازی سلسله مراتبی و تاپسیس فازی تحلیل شبکهای، لایه های اطلاعاتی مختلف ایجاد و تلفیق شوند تا مکانهای مناسب برای اجرای تغذیۀ مصنوعی در دشت فتویه شناسایی و اولویتبندی شوند. نتایج نشان داد مناطق جنوبی دشت پتانسیل زیادی برای تغذیۀ مصنوعی دارند. در عین حال روش تاپسیس فازی تحلیل شبکهای نتایج بهتری را ارائه داد.
Nowadays, groundwater depletion and the lack of replace water sources, one of the biggest problems is Nowadays, groundwater depletion and lack of enough water to replace it is one of the biggest problems considered all over the world. To solve this crisis as one of the major solutions, we can consider the artificial recharge of aquifers. Fatoieh plain of Hormozgan province is located in the central city district Bastak. Therefore groundwater is the major and only reliable source of water and due to severe drawdown; it is needed for artificial recharge of ground water aquifer of the region. Therefore, in order to identify areas suitable for artificial recharge some of the indicators consisting of nine hydrogeology and geographic parameters were chosen and presented in the form of maps in GIS environment. Meanwhile, we used fuzzy TOPSIS method and hierarchical fuzzy TOPSIS network analysis combined with GIS to integrate of different information layers and to obtain the most suitable sites for the implementation of artificial recharge of the Fatoieh plain. The results showed good potential for artificial recharge in southern parts of the plain. Meanwhile, the fuzzy TOPSIS network analysis presented better and acceptable results.
https://ije.ut.ac.ir/article_64816_c4cd8aa60951c7e29bab3ba56ba1a1c0.pdf
تاپسیس فازی تحلیل شبکهای
تاپسیس فازی سلسلهمراتبی
تغذیۀ مصنوعی
دشت فتویه هرمزگان
Artificial recharge
Analytical Network Fuzzy TOPSIS
Hierarchical
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
11
22
10.22059/ije.2017.225328.434
64817
Research Article
بررسی تغییرات زمانی و اثر خشکسالی هواشناسی بر منابع آب زیرزمینی دشت کرمان با استفاده از شاخصهای بارش استاندارد (SPI) و منابع آب زیرزمینی (GRI)
Investigating the temporal variation and meteorological drought effect on groundwater resources in Kerman plain using SPI and GRI indices
صدیقه محمدی
mohamadisedigeh@gmail.com
1
فرزین ناصری
fnnaseri@yahoo.com
2
حمید نظری پور
h.nazaripour@kgut.ac.ir
3
استادیار گروه اکولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
استادیار، گروه اکولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران.
استادیار گروه محیط زیست، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
با توجه به اهمیت فراسنجهای اقلیمی، بهویژه بارندگی و تأثیر آن بر منابع آب، این تحقیق با هدف بررسی خشکسالی هواشناسی و تأثیر آن بر منابع آب زیرزمینی دشت کرمان طی دورۀ زمانی 18 ساله (1375ـ 1392) انجام شد و مقادیر شاخص بارش استاندارد در ایستگاه بارانسنجی کرمان و شاخص منبع آب زیرزمینی دشت، در مقیاسهای زمانی چندگانه (1، 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه) بهدست آمد. نتایج آزمون همبستگی بین شاخص منبع آب زیرزمینی و شاخص بارش استاندارد طی دورۀ زمانی مطالعهشده بدون تأخیر زمانی و نیز با تأخیر زمانی یک تا 12 ماهه نشان داد شاخص منبع آب زیرزمینی، شش و 18 ماهه با بارش استاندارد، 48 ماهه با ضریب همبستگی 628/0 و 631/0 بدون تأخیر زمانی و شاخص منبع آب زیرزمینی، 48 ماهه با شاخص بارش استاندارد همین دوره با تأخیر زمانی شش ماهه ضریب همبستگی 686/0 دارد. بررسی مدل رگرسیونی نشان داد حداکثر 57 درصد تغییرات شاخص منبع آب زیرزمینی (48 ماهه) توسط شاخص بارش استاندارد (48 ماهه با تأخیر زمانی ششماهه) قابل تبیین و توجیه است. این مهم به تأثیر سایر عوامل از جمله برداشت بیرویه از منابع آب زیرزمینی بر افت سفرۀ آب زیرزمینی و میزان شاخص منبع آب زیرزمینی مرتبط است. نقشۀ همافت سطح آب زیرزمینی نشاندهندۀ افت سطح آب زیرزمینی در سطح دشت بهطور متوسط 20 متر و بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی در محدودۀ شهر کرمان به میزان 14 متر در دورۀ آماری مطالعهشده است.
Whereas climatic parameters find importance due to their impacts on water resources, therefore this research was done carried out for investigating of meteorological drought and its impacts on Kerman groundwater resources in the eighteen- year’s period (1997-2014). In this regard Standardized Precipitation Index (SPI) values in Kerman meteorological station and Groundwater Resource Index (GRI) of plain in different time scales (1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 months) was calculated. The results of correlation test between GRI index in different time scales and SPI index in the time period under research without any delay and with a time lag of one to twelve months showed that 6 and 18 months GRI index have significantly related to 48 month SPI index with 0.628 and 0.631 Pearson coefficients, respectively and also 48 months GRI index was correlated to 48 months SPI index with 6 month lag time and its Pearson coefficient was 0.686. The results of regression model showed that up to 57 percent of variations in GRI index explained and justified by SPI index. This is due to other factors such as uncontrolled exploitation of groundwater resources on the loss of groundwater and groundwater index linked. Iso-decline maps showed that the decline in groundwater levels across the plain, an average of 20 meters and rising in ground water levels in the range of Kerman city by 14 meters.
https://ije.ut.ac.ir/article_64817_4c99b310829a4bf77c70be6f946e8636.pdf
آنالیز همبستگی و رگرسیون
دشت کرمان
شاخص بارش استانداردشده
شاخص منبع آب زیرزمینی
Correlation and Regression analysis
Kerman Plain
Standardized Precipitation Index
Groundwater Resource Index
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
23
36
10.22059/ije.2017.228466.490
64818
Research Article
بررسی کیفیت شیمیایی آب و روند تغییرات پارامترهای کیفی در حوضۀ کشکان
Evaluate the Water Quality and Trend of changes in quality parameters of Kashkan basin
حسن ترابی پوده
torabi.ha@lu.ac.ir
1
پرستو همهزاده
swallow_kaspian@yahoo.com
2
دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه لرستان
دانشجوی دکتری سازههای آبی، دانشگاه لرستان
هدف از این پژوهش، بررسی روند تغییرات کیفی در رودخانههای حوضۀ کشکان است. فرض بر این است که در درازمدت رودخانهها با عبور از شهرها و منابع آلودگی، بهتدریج کیفیت خود را از بالادست به سمت پاییندست حوضه از دست میدهند. به این منظور روند تغییرات کیفی طولانیمدت در دو سرشاخۀ کشکان (خرمآباد و هرود) ارزیابی شد؛ برای تعیین روندیابی دادهها از آزمون منـ کندال استفاده شد. برای بررسی کیفیت آب با استفاده از نرمافزار AqQA، دیاگرام شولر برای هر ایستگاه استخراج و تحلیل شد. برای بررسی کیفیت آب از نظر کشاورزی اطلاعات مورد نیاز به دیاگرام ویلکاکس منتقل و دستهبندی آب مشخص شد. در همۀ ایستگاهها روند دبی منفی و برای بیشتر شاخصهای کیفی آب روند مثبتی مشاهده شد. نتایج نشان داد در هر دو سرشاخه پارامترهای کیفی آب کاهش یافته است. تغییرات کیفی آب پس از پیوستن دو سرشاخۀ خرمآباد و هرود به یکدیگر، در ایستگاه پلدختر بررسی شد. در ایستگاه پلدختر بسیاری از پارامترها در محدودهای بین مقدار آنها در دو سرشاخه قبل از پیوستن قرار گرفتند، اما در برخی از آنها نیز این قانون نقض شد و در ایستگاه پلدختر افزایش یافتند. با توجه به کاهش دبی و افزایش بسیاری از پارامترهای کیفی، فرض اولیه اثبات شد.
In this paper Kashkan basin from upstream to downstream water quality changes were evaluated. First, the process of long-term qualitative changes in two branches Kashkan (Khorramabad and Horod) was evaluated. Mann-Kendall test was used to determine Routing data. For examination of water quality AqQA software Schoeller diagram extracted and analyzed for each station. Information needed to assess water quality in terms of agriculture was transferred to the diagram Will Cox and Classification of water was determined. At all stations trend of discharge, negative and to further Water Quality Indicators the trend was positive. The results showed that in both branch water quality parameters Decreased. Water quality changes after joining the two branch Khorramabad and Herod At the station Poldokhtar was investigated. At the station Poldokhtar Many parameters were In a range between the value of them In two branches before joining But in some of them also was violated this law and increased At the station Poldokhtar. Due to the reduction in flow rate and increase of quality parameters, the basic premise was proven.
https://ije.ut.ac.ir/article_64818_d463a937e984df9cefb5661be579e0e7.pdf
روندیابی
کشکان
کیفیت
منـ کندال
Routing
Kashkan
quality
Mann-Kendall.
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
37
48
10.22059/ije.2017.228922.497
64822
Research Article
مدلسازی رابطۀ دبی-اشل در مقاطع مرکب با استفاده از روش برنامهریزی بیان ژن چندمرحله-ای
Modeling of stage-discharge relationship in compound channels using multi-stage gene expression programming
عبدالرضا ظهیری
zahiri.areza@gmail.com
1
محمد علی شعبانی
ma_shabani30@yahoo.com
2
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
دانش آموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی سازه های آبی
در شرایط وقوع سیل در رودخانه های آبرفتی با مقطع مرکب، بهدلیل تبادل جریان بین مقطع اصلی و دشتهای سیلابی، محاسبۀ دبی سیلاب به کمک روشهای معمول با خطای زیادی همراه است. در این مقاله از روش جدیدی به نام برنامهریزی بیان ژن چندمرحله ای برای محاسبۀ دبی کل جریان در مقاطع مرکب مستقیم استفاده شده است. برای مدلسازی از سه متغیر بدون بعد شامل عمق نسبی جریان، پارامتر کوهیرنس مقطع مرکب و دبی جریان نسبی محاسباتی به عنوان پارامترهای ورودی و از دبی جریان نسبی مشاهداتی به عنوان پارامتر خروجی استفاده شد. با استفاده از 402 دادۀ هیدرولیکی و هندسی از 31 مقطع مرکب آزمایشگاهی و صحرایی، روابط صریحی برای محاسبۀ دبی کل جریان در مقاطع مرکب استخراج شد. میانگین خطای نسبی این روش در مراحل واسنجی و صحتسنجی بهترتیب حدود 2/10 و 6/11 درصد بهدست آمد. این میزان خطا نسبت به خطای معادلۀ مانینگ (3/19 درصد)، دقت بسیار بهتر روش برنامهریزی بیان ژن چندمرحلهای را نشان میدهد. بنابراین، کاربرد این روش در محاسبۀ دبی سیلاب رودخانههای با مقطع مرکب توصیه میشود. همچنین، میتوان با استفاده از تلفیق این ایده با محاسبات پروفیل سطح آب رودخانهها و نیز روندیابی سیل، دقت محاسبات طراحی خاکریزهای کنترل سیل را افزایش داد.
In flood conditions at the alluvial rivers with compound sections, due to momentum exchange between main channel and floodplains, flow discharge prediction by traditional methods is very erroneous. In this paper, a new method known as multi-stage gene expression programming has been used for computation of flow discharge in straight compound channels. For modeling, three dimensionless parameters of relative depth, coherence and relative calculated flow discharge, and one parameter of relative measured flow discharge were selected as inputs and output, respectively. Using 402 stage-discharge dataset from 31 laboratory and field compound channels, explicit relationships were developed for flow discharge prediction. The mean absolute errors of this method were obtained as 10.2% and 11.6%, respectively for training and testing phases. Hence compared with the Manning's formula (with mean absolute error of 19.3%), the proposed method is quit outperform. Hence, application of this method is recommended for flood flow discharge in rivers having compound channel forms. Also, by incorporating this new idea with the computation procedures of the river water surface profiles and flood routing, the design of flood alleviation schemes will be improved.
https://ije.ut.ac.ir/article_64822_2101ad319789bff2d1adeb63e985fa23.pdf
الگوریتم برنامهریزی بیان ژن
بهینهسازی
دبی جریان
رودخانههای سیلابی
مقطع لبریز
Bankfull channel
Flow discharge
Flooded rivers
Gene expression programming algorithm
Optimization
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
49
58
10.22059/ije.2017.229927.520
64823
Research Article
مطالعۀ وضعیت کیفی آب رودخانۀ سردآبرود مازندران با استفاده از شاخص کیفیت آب
Study the qualitative Canada of the Sardabrood River in Mazandaran with the use the qualitative indicator of Canada׳s water
فهیمه خادم پور
fahimkhadempour@yahoo.com
1
نسرین سیاری
nasrin_sayari@yahoo.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
رودخانهها جزء کوچکی از آبهای جاری جهان هستند و بهعنوان یکی از منابع اساسی تأمین آب برای مصرف در کشاورزی، شرب و صنعت مطرحاند. هدف از این پژوهش بررسی کیفیت آب سه ایستگاه (زوات، والت و رودبارک) واقع در حوضۀ رودخانۀ سردآبرود استان مازندران طی سالهای آبی 1358 تا 1394، با استفاده از شاخص کیفیت آب (CWQI) و همچنین نرمافزار Aquachem است. در این پژوهش برای محاسبۀ شاخص از پارامترهایی نظیر کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم، کلراید، سولفات، هدایت الکتریکی و اسیدیته استفاده شد. با توجه به نتایج پژوهش، ایستگاه زوات برای مصرف شرب در رتبۀ نسبتاً خوب و برای مصرف آبیاری و احشام در رتبۀ عالی و در همۀ مصارف دو ایستگاه والت و رودبارک در رتبۀ بد قرار داشتند. همۀ ایستگاههای رودخانۀ سردآبرود برای مصرف آب در آبزیپروری و تفریح و سرگرمی در شرایط بد قرار داشته و تقریباً در همۀ موارد به تصفیه نیاز داشتند. با توجه به تجزیه و تحلیلهای صورتگرفته، بهترین و بدترین کیفیت آب بهترتیب مربوط به ایستگاه زوات، والت و رودبارک بود. همچنین، تیپ و رخسارۀ آب در این رودخانه با استفاده از نرمافزار Aquachem تیپ بیکربنات- سدیمی تشخیص داده شد.
The rivers are considered as a small part of flowing water and one of the basic sources of the world׳s irrigation, drinking water industry and other uses. The aims of this study are division of water quality in three stations (Zawat, Walt and Roodbarak) which are situated in Sardabrood river by using qualitative water index (CWQI) and the Aquachem software. For this aim to calculate the indicator, calcium, magnesium, potassium, sodium, Chloride, Sulfate, The electrical conductivity (EC) and acidity (PH) based on the results, Zawat station is in a rather good rating for potation and in an excellent rating for irrigation and Walt and Roodbarak had bad ratings. All the Roodbarak stations are in bad conditions for raising aquatic amusement and are needed to be filtered and refined. Concerning to the analysis, the best and worst qualitative water is related to the Zawat and Walt and Roodbarak stations. The type of water by the Aquachem was Bicarbonate- Sodium (NaHCO3).
https://ije.ut.ac.ir/article_64823_bd1015f0947b85768f1e66d80381968d.pdf
پارامترهای کیفی آب
رودخانۀ سردآبرود
CWQI
quality of water resources
Canadian Water
river
Aquachem
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
59
68
10.22059/ije.2017.230717.538
64824
Research Article
انتخاب مناسبترین ورودیها برای مدل شبکۀ عصبی مصنوعی با استفاده از الگوریتم جامعۀ مورچگان
Select the Most Suitable Inputs to the Artificial Neural Network Model by Using the ACO Algorithm
محمد جواد زینلی
mj.zeynali@yahoo.com
1
علی شهیدی
shahidi@birjand.ac.ir
2
دانشجوی دکتری منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
یافتن مناسبترین ورودیها برای شبکۀ عصبی و همچنین تعداد مناسب ورودی برای آن یکی از چالشهایی است که همواره محققان با آن روبهرو هستند. اغلب، بهترین ساختار برای شبکۀ عصبی نیز بهصورت آزمون و خطا مشخص میشود و درنهایت با تعریف چند ورودی خاص مدلهای مختلفی تولید و بررسی میشوند. در این تحقیق به مدلسازی کیفی جریان رودخانۀ گادارچای با استفاده از شبکۀ عصبی مصنوعی پرداخته شده و دو مدل و برای هر مدل چهار سناریو تعریف شد. در هر دو مدل پارامتر هدف مقدار هدایت الکتریکی بوده است. ورودیهای مدل اول (ANNa) را پارامترهایی تشکیل میدهند که بیشترین همبستگی را با پارامتر هدف (EC) داشتهاند. در مدل دوم (ANNb) مناسبترین پارامترهای ورودی با استفاده از الگوریتم جامعۀ مورچگان (ACO) مشخص شد. معیارهای بهکاررفته در این تحقیق شامل معیارهای میانگین مربعات خطا (MSE)، مجموع مربعات خطا (SSE)، نشـ ساتکلیف و ضریب همبستگی بوده است. نتایج نشان داد بهترین مدل ANNa، مدل ANNa2 با مقدار MSE برابر 0017/0 است. ورودیهای این مدل مجموع کاتیونها، سختی کل و کلسیم است. بهترین مدل ANNb، مدل ANNb3 با مقدار MSE برابر 0012/0 است. ورودیهای این مدل درصد سدیم، pH و سختی کل است. همچنین، نتایج نشان داد استفاده از الگوریتم جامعۀ مورچگان برای یافتن بهترین پارامترهای ورودی سبب افزایش کارایی شبکۀ عصبی در قسمت صحتسنجی و تست در مدل ANNb نسبت به مدل ANNa میشود. طبق نتایج بهدستآمده بهجای آزمون و خطا در یافتن بهترین ورودیها برای شبکۀ عصبی میتوان بهعنوان گام نخست از پارامترهایی استفاده کرد که بیشترین همبستگی را با پارامتر هدف دارند؛ اما پارامترهایی که با پارامتر هدف همبستگی زیادی دارند، لزوماً بهترین ورودیها برای شبکه نیستند. همچنین، نتایج نشان داد از الگوریتم ACO میتوان بهعنوان روشی برای انتخاب متغیرهای ورودی استفاده کرد و عملکرد شبکۀ عصبی را بهبود بخشید.
the performance criteria have used in this study is including mean square error (MSE), sum square error (SSE), Nash_Sutcliffe and correlation coefficient. The result indicated the best ANNa model is ANNa2 with MSE equal 0.0017. Inputs in this model are Total Cation, Total Hardness and Calcium. The best ANNb model is ANNb3 with MSE equal 0.0012. Inputs in this model are Sodium adsorption ratio, pH, Total Hardness and Calcium. Also, the results indicated that using ACO algorithm for finding the best input parameters had increased neural network performance, in ANNb models than ANNa for validation network and for test network we see with increases inputs the performance of network increases. According to results we can say that against try and error for finding the best inputs, we can use the parameter that those had a high correlation between target parameter as first step. But parameters that have high correlation between target parameter, necessarily don't the best inputs. But the parameter that those had a high correlation between target parameter as inputs of neural network. Also, we find that the ACO algorithm can be used as a method of input variable selection and that improved the performance of neural network.
https://ije.ut.ac.ir/article_64824_69b3a7a4a209f29819d858eede62dcc5.pdf
الگوریتم جامعۀ مورچگان
انتخاب متغیر ورودی
رودخانۀ گادارچای
شبکۀ عصبی مصنوعی
Artificial Neural Network
Ant colony Algorithm
Gadarchay River
Input Variable Selection
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
69
83
10.22059/ije.2017.231263.550
64825
Research Article
طبقه بندی زیرحوضه های آبخیز نکارود با استفاده از مدلهای تصمیمگیری چندمعیارۀ TOPSIS, SAW و VIKOR
Morphometric parameter extraction and analysis for watershed periodization over the Naka Roud Catchment
محمد شریفیکیا
sharifikia@modares.ac.ir
1
سیاوش شایان
shayan@modars.ac.ir
2
مجتبی یمانی
myamani@ut.ac.ir
3
علیرضا عربعامری
alireza.ameri91@yahoo.com
4
دانشیار، گروه سنجش از دور، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
دانشیار، گروه جغرافیای طبیعی (ژئومورفولوژی)، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
استاد، گروه جغرافیای طبیعی (ژئومورفولوژی)، دانشگاه تهران
دانشجوی دکتری، گروه جغرافیای طبیعی (ژئومورفولوژی)، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
تجزیه و تحلیل کمی پارامترهای مورفومتریک ابزار بسیار مفیدی در ارزیابی فرایندهای تشکیلدهندۀ فرم زمین، اولویتبندی حوضههای آبخیز از نظر حساسیت به فرسایش بهمنظور حفاظت از منابع آب و خاک و مدیریت منابع طبیعی در سطح حوضۀ آبخیز است. هدف از این پژوهش، اولویتبندی و طبقهبندی زیرحوضهها از نظر حساسیت به فرسایش با استفاده از پارامترهای مورفومتریک و روشهای تصمیمگیری چندمعیاره به کمک ابزار GIS و RS است. به اینمنظور ابتدا مدل رقومی ارتفاعی با استفاده از دادههای فرکانس پایین راداری PALSAR از منطقه تهیه شد، سپس ۱۷ زیرحوضه در محیط ArcGIS10.2 استخراج شد. پس از پیشپردازش و آمادهسازی مدل رقومی ارتفاعی ۱۴ پارامتر مورفومتریک شامل چهار پارامتر مورفومتریک شکلی (ضریب شکل، ضریب کشیدگی، ضریب گردی، ضریب فشردگی)، دو پارامتر خطی (نسبت انشعاب، طول جریان)، پنج پارامتر فضایی (تراکم زهکشی، میزان بافت زهکشی، ثابت نگهداشت آبراهه، فراوانی آبراهه، ضریب نفوذ) و سه پارامتر توپوگرافیک (نسبت ناهمواری، مقدار عددی ناهمواری، شیب) استخراج شد. بهمنظور آنالیز کمی پارامترهای مورفومتریک از مدلهای تصمیمگیری چندمعیارۀ TOPSIS, SAW و VIKOR استفاده شد و در نهایت با استفاده از شاخصهای درصد تغییرات و شدت تغییرات، مدلها ارزیابی شد. نتایج بهدستآمده از ارزیابی پارامترهای مورفومتریک با استفاده از روش AHP نشان داد پارامترهای نسبت انشعاب، شیب و تراکم زهکشی بهترتیب با کسب (۲۲۷/۰، ۱۷۴/۰، ۱۳۵/۰) امتیاز بیشترین تأثیر را در فرسایشپذیری و هدررفت منابع طبیعی داشتهاند. ارزیابی مدلها نشان داد مدل VIKOR با دقت بیشتری نسبت به مدلهای دیگر به اولویتبندی و طبقهبندی زیرحوضهها پرداخته است. بر اساس نتایج بهدستآمده از مدل برتر، زیرحوضههای دو، 15 و 17 بهترتیب با کسب (۹۹۴/۰، ۶۴۵/۰، ۶۲۶/۰) امتیاز در وضعیت بحرانی بسیارزیاد قرار گرفتهاند و بقیۀ زیرحوضهها نیز در وضعیت بحرانی زیاد قرار گرفتهاند و به انجام عملیات آبخیزداری بهمنظور حفاظت از منابع آب و خاک نیاز دارند.
The aim of this research is watershed prioritization using morphometric parameters and Multiple Criteria- Decision- Making (MCDM) by Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing (RS) techniques. For this purpose, First digital elevation model (DEM) was developed of study area using low frequency radar data, then, 17 watershed extraction for prioritization in ArcGIS10.2. After preprocessing and preparation of digital elevation model 14 morphometric parameters extracted including 5 Shape morphometric Parameters (Form factor, Elongation Ratio, Circularity Ratio, Compression ratio), 2 linear parameters (bifurcation ratio, Stream length), 5 areal parameters (Drainage Density, Drainage texture rate, Constant of channel maintenance, Stream frequency, Penetration ratio) and 3 topographic parameters (Relief ratio, Ruggedness number, Slope). The results of the evaluation of morphometric parameters by using AHP model showed that bifurcation ratio, Slope and Drainage Density With the most points (0.227, 0.174, 0.135)points Were in very much Acute condition and other watershed also were in very Acute condition And requires watershed management practices to protect water and soil resources
https://ije.ut.ac.ir/article_64825_7c7a12d1a600be94ae16bec251856979.pdf
اولویتبندی
پارامترهای مورفومتریک
حساسیت به فرسایش
زیرحوضه
حوضۀ نکارود
"morphometric parameters"
" Multiple Criteria- Decision- Making"
" prioritization"
"Naka Roud Catchment"
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
85
97
10.22059/ije.2017.233252.601
64826
Research Article
روشی جدید برای شناسایی و تعیین مناطق در معرض خطر فرونشست (مطالعۀ موردی: آبخوان دشت سلماس)
A new approach to determine probable land subsidence areas
(Case study: The Salmas plain aquifer)
کیوان نادری
keiwan.naderi@yahoo.com
1
عطا الله ندیری
nadiri@tabrizu.ac.ir
2
اصغر اصغری مقدم
asgharimoghaddam@tabrizu.ac.ir
3
مهدی کرد
m.kord@uok.ac.ir
4
دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
دانشیار، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
استاد، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
استادیار، دانشکدۀ علوم، دانشگاه کردستان
فرونشست زمین پدیدهای بهوجودآمده از عوامل هیدرولوژیکی، هیدروژئولوژیکی و ژئوتکنیکی است که در بیشتر دشتهای ایران مشهود است. در این پژوهش، چارچوبی جامع (GARDLIF) برای شناسایی مناطق فرونشست احتمالی در یک آبخوان معرفی شده است. برای ارزیابی روش ارائهشده، آبخوان دشت سلماس انتخاب شد که با بحران فرونشست زمین مواجه است. پس از تهیۀ لایههای رستری پارامترهای GARDLIF و رتبهبندی آنها، مدلسازی آسیبپذیری فرونشست در آبخوان دشت سلماس انجام شد و نقشۀ آسیبپذیری فرونشست بهدست آمد. نتایج بهدستآمده از مدلسازی کارایی زیاد روش جدید پیشنهادی را در پتانسیلیابی مناطق مختلف از نظر وقوع فرونشست زمین نشان میدهد. براساس نتایج بهدستآمده بیشترین امکان وقوع فرونشست مربوط به مناطق اطراف قرهقشلاق (شمال شرق دشت سلماس) است که با نتایج مطالعات قبلی انجامشده مطابقت دارد. برای بررسی میزان تأثیرپذیری هریک از پارامترهای مدل GARDLIF، تحلیل حساسیت حذف نقشه اجرا شد. بیشترین تغییر در شاخص آسیبپذیری با حذف پارامترهای پمپاژ (D) و کاربری اراضی (L) با میانگین تغییرات بهترتیب 62/1 و 5/1 درصد اتفاق میافتد. پارامترهای محیط آبخوان (G) و ضخامت آبخوان (I) نیز بهعلت رتبههای زیاد آنها در قسمت بزرگ آبخوان حساسیت و تغییرپذیری زیادی دارند. کماثرترین پارامتر، فاصله از گسل (F) با میانگین شاخص تغییرپذیری 4/0 درصد است. با بهکارگیری روش پیشنهادی در این تحقیق، میتوان مناطق مستعدتر از نظر فرونشست زمین را شناسایی کرد تا با مدیریت صحیح از وقوع فرونشست زمین و تأثیرات مخرب آن جلوگیری شود.
This research introduces a general framework (GARDLIF) for evaluate land subsidence potential of any area in the aquifers. This methodology evaluated in the Salmas aquifer. In the first, raster layers of the GARDLIF factors were prepared. Then, the layers were reclassified based on the GARDLIF framework criteria and modeling was carried out. The land Subsidence vulnerability map of the Salmas aquifer shows that the most land subsidence potential is related to the north-east of aquifer (Gharagheshlagh) which was consistent with the results of prior studies. In order to assessment the effectiveness of each factors in output layer, map removal sensitivity analysis was performed. The most changes in vulnerability index are associated with remove of the discharge (D) and land use (L) maps that average changes are 1.62 and 1.5, respectively. Due to high rating of aquifer media (A) and impact of aquifer thickness (I) in most parts of the aquifer, vulnerability index extensively changes by remove A and I factors. Based on sensitivity analysis, the least important factor is the Distance of fault (F) that its average variability index is 0.4%.
https://ije.ut.ac.ir/article_64826_c022cf11467f784c179588d86cb1d85b.pdf
آبخوان
دشت سلماس
فرونشست زمین
GARDLIF
Aquifer
Land Subsidence
Salmas plain
GARDLIF
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
99
110
10.22059/ije.2017.235625.643
64827
Research Article
ارزیابی داده های بارش پایگاه ملی اسفزاری در برآورد رواناب و پایش خشکسالی منطقه ای
Assessment of precipitation data from Asfazari national database in runoff evaluating and regional drought monitoring
محمدرضا عینی
mohammad.eini@ut.ac.ir
1
سامان جوادی
javadis@ut.ac.ir
2
مجید دلاور
m.delavar@modares.ac.ir
3
محمد دارند
m.darand@uok.ac.ir
4
کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
استادیار گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
استادیار گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس
دانشیار گروه آب و هواشناسی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه کردستان
دادههای بارش پایگاههای واکاویشدۀ اقلیمی بهدلیل شبکهبندی منظم و پوشش مکانی و زمانی زیاد در همۀ نقاط، برای انجام پژوهشهایی مانند پیشبینی اقلیمی، مدلسازی تغییر اقلیم، مدیریت منابع آب و مدلسازی هیدرولوژیکی، بهخصوص در مناطق بدون دادههای مشاهداتی، کاربردهای زیادی دارند. از اینرو، در این پژوهش، شبیهسازی هیدرولوژیکی با بهرهگیری از مدل SWAT و پایش مکانی خشکسالی با استفاده از شاخص SPI و SDI در منطقۀ دریاچۀ مهارلو و ارزیابی دقت زمانیـ مکانی پایگاه دادۀ ملی اسفزاری در مقایسه با ایستگاههای مشاهداتی بهعنوان مرجع روی این گسترۀ مکانی ارزیابی شد. یافتههای بهدستآمده از شبیهسازی رواناب روی گسترۀ واکاویشده بیانکنندۀ دقت بسیار زیاد این پایگاه در مقایسه با مقادیر رواناب شبیهسازیشده توسط ایستگاههای مشاهداتی است. ضریب تبیین و کارایی نش بهطور متوسط دقت 6/0 را در شبیهسازی از خود نشان دادهاند. دقت پایگاه دادۀ یادشده در فصول سرد و بارانی بسیار بیشتر از فصل گرم سال است. در ماههای پربارش ضریب همبستگی حدود 85/0 و شاخص POD بیش از 9/0 را نشان میدهد. همچنین، از آنجا که دقت برآورد پایش خشکسالی در این پایگاه طی بازۀ زمانی واکاویشده بسیار زیاد است، میتوان گفت که از این پایگاه داده میتوان به عنوان یک پایگاه قابل اعتماد و جایگزین در شبیهسازی رواناب و خشکسالی برای مناطقی بهره گرفت که سریهای زمانی بارش همراه با کمبودهای آماری هستند.
Due to high spatiotemporal resolution of gridded data, reanalysis precipitation databases, have many applications in climate prediction, climate change modeling, water resources management and hydrological modeling, especially in areas without observational data. Therefore, in the present study, hydrological simulation was evaluated by SWAT model and spatial data mining for drought monitoring with SPI and SDI indexes over Maharlu Lake and assessing the temporal sense of Asfazari national database by observational stations as a reference on the spatial extent. The results showed high accuracy of Asfazari database in simulating of runoff in comparison with simulated runoff with observation database. The coefficient of determination and Nash efficiency presented the average accuracy of 0.6 in the simulation. During the cold and rainy seasons, the performance of this database is higher than is the warm season. During rainy months of year, the correlation coefficient between observation and Asfazari is about 0.85, and the POD index is more than 0.9. Furthermore, subsequently the accuracy of monitoring drought by Asfazari is too high, so it can be said that the Asfazari database can be used as a reliable database in runoff simulating and drought monitoring, especially in areas with poor or no sufficient precipitation data.
https://ije.ut.ac.ir/article_64827_fe69e2b34586fbb6c98befc04ae6510f.pdf
پایگاه واکاویشده
دریاچۀ مهارلو
شاخصهای SPI و SDI
مدل SWAT
reanalysis database
Maharlu Lake
SPI and SDI Indexes
SWAT Model
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
111
122
10.22059/ije.2017.235715.645
64828
Research Article
ارزیابی ریسک تأثیرات تغییر اقلیم بر تراز آب زیرزمینی (مطالعۀ موردی: آبخوان گتوندـ عقیلی)
Risk assessment of climate change impacts on groundwater level (Case study: Gotvand Aghili aquifer)
سعید حمزه
saeid.hamzeh@ut.ac.ir
1
زهرا باقرپور طوله لات
zahra.bagherpour9092@gmail.com
2
مهدی دلقندی
delghandi@gmail.com
3
حمید کاردان مقدم
hkardan@ut.ac.ir
4
استادیار گروه سنجش از دور و GIS، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
دانشآموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه ملایر
استادیار گروه آب و خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود
دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، دانشکدۀ کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران
در این پژوهش تأثیرات تغییر اقلیم بر تراز آب زیرزمینی در آبخوان گتوندـ عقیلی بررسی شد. به اینمنظور شبیهسازی آب زیرزمینی با استفاده از مدل MODFLOW در محیط GMS برای یک دورۀ 10 ساله (1381ـ 1391) انجام شد. مقادیر خطای RMSE بهدستآمده از واسنجی مدل برای یک دورۀ ششساله در دو حالت ماندگار و غیرماندگار بهترتیب برابر با 751/0 و 852/0 متر و میزان میانگین ضریب همبستگی 82/0 برای دورۀ چهارسالۀ صحتسنجی بهدست آمد. سپس، برای مطالعۀ تأثیر تغییر اقلیم روی سطح آب زیرزمینی از خروجی 10 مدل AOGCM تحت سناریوی انتشار RCP8.5 مربوط به آخرین گزارش ارزیابی IPCC، برای شبیهسازی پارامترهای اقلیمی استفاده شد. به اینمنظور دورۀ 1971ـ 2000 بهعنوان دورۀ پایه و 2015ـ 2024 به عنوان دورۀ پیشبینی انتخاب شد. در نهایت، پنج سناریوی اقلیمی (در سطوح ریسک 1/0، 25/0، 50/0، 75/0 و 90/0) برای دورۀ آتی تولید شد. سپس، نوسانات سطح آب زیرزمینی تحت این سناریوهای مختلف تغییر اقلیم تعیین شد. بر اساس نتایج در سطح ریسک 1/0 بیشترین میزان افت آبخوان (8/1 متر) و در سناریویی سطح ریسک 90/0 افزایش سطح آب زیرزمینی به میزان 43/0 متر طی 10 سال 2015ـ 2024 پیشبینی شد.
In the present study the impacts of climate change on groundwater levels in the Gotvand Aghili aquifer was investigated. For this purpose, groundwater was simulated using the MODFLOW model in the GMS framework for a period of 2002-2012. After calibration of model the values of RMSE for steady and unsteady conditions were 0.751 and 0.852m respectively, and average correlation coefficient of 0.82 was obtained for the verification of model. Then outputs of 10 AOGCM models under the RCP8.5 emission scenarios, the latest assessment report of IPCC, were used to simulate the climate parameters and study their impact of groundwater levels in future. For this purpose, the periods of 2000-1971 and 2024-2015 were selected as the base forecast periods respectively. The 5 climate scenarios (at the risk of 0.1, 0.25, 0.5, 0.75 and 0.9) were used for simulation of climate parameters for the future period. Then groundwater levels were predicted for the future period under these scenarios. Based on the results under the risk level of 0.1 the aquifer will experienced the biggest drop of 1.8m and under scenario with risk level of 0.9, the groundwater level will increased 0.48 meters during the future 10 years of 2024 to 2015.
https://ije.ut.ac.ir/article_64828_795b4667abba8d3c00dc59d2156d8c4e.pdf
آبخوان گتوندـ عقیلی
ارزیابی ریسک
تراز آب زیرزمینی
تغییر اقلیم
climate change
Groundwater level
risk assessment
Gotvand Aghili aquifer
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
123
134
10.22059/ije.2017.231963.568
64829
Research Article
تحلیل و پهنه بندی شدت تخریب بیابانزایی با استفاده از مدل بیابانزایی IMDPA و خوشهبندی (مطالعۀ موردی: دشت بمنرماشیر و رحمت آباد)
Evaluation and zoning the desertification destructive effects using IMPDA model and clustering (case study: Normashir and Rahmatabad plain)
سامان معروف پور
saman.maroofpoor@gmail.com
1
احمد فاخری فرد
affard312@yahoo.com
2
جلال شیری
j_shiri2005@yahoo.com
3
دانشجوی دکترای مدیریت و برنامهریزی منابع آب، گروه آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
استاد گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه تبریز
استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه تبریز
اقدامات اجرایی در زمینۀ کنترل بیابانزایی باید بر شناخت وضعیت فعلی بیابانیشدن و شدت آن متکی باشد. با توجه به این موضوع، در تحقیق حاضر بررسی تخریب بیابانزایی آبخوان واقع در دشتهای بمنرماشیر و رحمتآباد (استان کرمان) با استفاده از مدل IMDPA و سامانۀ اطلاعات جغرافیایی انجام شد. در این پژوهش با استفاده از شاخصهای کمی (افت سطح آب زیرزمینی)، کیفی )هدایت الکتریکی (EC)، کلر (Cl) و نسبت جذب سدیم ((SAR) و میزان فرسایش خاک محدودۀ آبخوان، به بررسی کلاس خطر بیابانزایی پرداخته شد. هر شاخص کلاسبندی شده و نقشۀ تخریب آن ترسیم شد. در نهایت، نقشۀ تخریب کلی منطقه با درنظرگرفتن بیشترین محدودیت در شاخصهای کیفی بهدست آمد. برای صحتسنجی مدل از روشهای خوشهبندی وارد و K-means استفاده شد. در نهایت، نتایج بهدستآمده از این تحقیق نشان داد از نظر تخریب بیابانزایی حدود 81/90 درصد و 61/8 درصد آبخوان بهترتیب در وضعیت خطر شدید و بسیارشدید قرار دارد که 5/62 درصد از نتایج مدل IMDPA توسط روشهای خوشهبندی معنادار گزارش شد.
Practical activities in controlling desertification must be based on current desertification situation and its severity. Based on this theory, in this study, the destructive ability of desertification was analyzed for the Bam Normashir and Rahmatabad (Kerman Province) plain aquifer using the IMDPA model and geographical information system (GIS). In this study, using the quantitative (water table depth) and qualitative (Electrical conductivity (EC), Cl and SAR) indicators as well as the soil erosion magnitudes in the studied locations, severity classes of degradation were evaluated. Then, the destruction map of the studied region was prepared by taking into consideration the maximum limitation in qualitative indices. Cluster analysis Ward and K-means method were utilized for testing the models. The results indicated that the desertification destructive in 90.81% and 8.61% of the aquifer is at severe hazard and very severe hazard class, respectively. Overall, 62% of the model results (IMDPA) was reported significant with clustering.
https://ije.ut.ac.ir/article_64829_95b3b7d7f2588deb2dd8cac563ec1c9d.pdf
آبهای زیرزمینی
بمنرماشیر و رحمتآباد
خطر تخریب کمی
خطر تخریب کیفی
خوشهبندی
IMPDA
Bam Normashir and Rahmatabad
Clustering
Ground waters
IMDPA
quantitative degradation hazard
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
135
148
10.22059/ije.2017.234088.611
64830
Research Article
ارزیابی کارکرد شبکه های آبیاری در بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی (مطالعۀ موردی: دشت بهبهان)
Evaluation of irrigation networks in rising of groundwater levels, Behbahan plain case study
حسن دانشیان
daneshianhassan@yahoo.com
1
نصراله کلانتری
nkalantari34@gmail.com
2
دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، گروه زمین شناسی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران، اهواز
استاد، گروه زمین شناسی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران، اهواز
در دشت بهبهان طی چند سال اخیر، بهدلیل مدیریت نامناسب برداشت از منابع آب سطحی و زیرزمینی، سطح ایستابی بالا آمده است و سبب بروز مشکلاتی همچون پدیدۀ آبگرفتگی در منطقۀ شهری شده است. از جمله عوامل تأثیرگذار در وقوع این پدیده، توسعۀ شبکههای آبیاری و زهکشی در سطح گستردهای از منطقۀ مطالعهشده است. برای ارزیابی این موضوع، از آمار درازمدت (سالهای آبی 1382ـ 1383 تا 1394ـ 1395) سطح آب زیرزمینی چاههای مشاهدهای و میزان آب ورودی به شبکههای آبیاری موجود در منطقه استفاده شد. با استفاده از این دادهها، هیدروگراف معرف، نقشههای همعمق، همتراز و نقشههای افت و خیز دشت بهبهان در قسمتهای مختلف آن بررسی شدند. نتایج نشان داد نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت بهبهان و ذخیرۀ آن به آب ورودی از شبکههای آبیاری بستگی دارد و از میان شبکههای آبیاری منطقۀ مطالعهشده، شبکۀ بنهباشت در مقایسه با شبکههای آبیاری مارون جنوبی و شمالی کارکرد مؤثرتری را در تغذیۀ آبخوان دشت بهبهان و بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی آن دارد.
In the past few years, due to inappropriate management of surface and groundwater resource exploitation in the Behbahan plain, the water table has risen and caused to some problems such as the phenomenon of flooding in the urban area. Development of irrigation and drainage networks in a wide zone of the study area is one of the most effective factors causing this phenomenon is. In order to evaluate this, the water level of the observation wells as well as the amount of input water to irrigation networks were investigated in a long-term hydrological period (since 2003-2004 to 2015-2016) in the region. Using these data, the representative hydrograph, the iso-depth contour, iso-piez contour, and fluctuation maps of Behbahan plain were investigated in different parts of it. The results showed that the fluctuations in groundwater level of Behbahan aquifer and its storage depend on the input water from the irrigation networks in the study area. Among the irrigation networks, Boneh-basht irrigation network has more effective role in feeding of Behbahan aquifer and rising groundwater level in comparison with the northern and southern Maroon irrigation networks.
https://ije.ut.ac.ir/article_64830_0868e420dbe9add67156a82e358de003.pdf
آبگرفتگی
بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی
دشت بهبهان
شبکۀ آبیاری
Behbahan plain
Irrigation networks
Rising of groundwater level
Flooding
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
149
160
10.22059/ije.2017.237443.665
64831
Research Article
برآورد و تعیین الگوی فضایی نیاز آبی درخت سیب در ایران
Estimation and determination of spatial pattern of Apple tree water requirement in Iran
حمزه احمدی
hamzehahmadi2009@gmail.com
1
غلامعباس فلاح قالهری
g.fallah@hsu.ac.ir
2
مسعود گودرزی
mgoodarzi@scwmri.ac.ir
3
دانشجوی دکتری، دانشکدۀ جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار
استادیار، دانشکدۀ جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار
استادیار، پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری ایران، تهران
بررسی نیاز آبی در طراحی سیستمهای آبیاری و تأمین مصرف آب در کشاورزی اهمیت دارد. مطالعۀ حاضر با هدف برآورد و تعیین الگوی فضایی نیاز آبی درخت سیب با استفاده از آمار ایستگاههای هواشناسی طی سالهای 1364 تا 1392 در مناطق کشت درخت سیب در ایران انجام شد. ابتدا تبخیر– تعرق مرجع سالانه براساس مدل فائو، پنمن– مانتیث برآورد شد، در ادامه نیاز آبی مراحل رشد درخت سیب تابستانۀ گلاب کهنز و سیب پاییزۀ رد دلیشز مشخص شد. نتایج بهدستآمده از محاسبۀ ETo سالانه و نیاز آبی مراحل رشد با استفاده از نرمافزار ArcGIS10.2 بهصورت الگوی فضایی برای هر واریته مشخص شد. نتایج نشان داد میزان ETo سالانه در مناطق شمال شرق و نیمۀ جنوبی محدودۀ کشت سیب به بیش از 2 هزار میلیمتر میرسد. درختان سیب تابستانۀ گلاب کهنز نسبت به واریتههای پاییزۀ رد دلیشز نیاز آبی کمتری دارند و مرحلۀ میانی رشد در درختان سیب بیشترین نیاز آبی را دارد. تغییرات مکانی تبخیر– تعرق و نیاز آبی درخت سیب بیشتر ناشی از عامل ارتفاع از سطح دریاست. از شمال به جنوب و از غرب به شرق مناطق کشت درخت سیب در ایران، میزان نیاز آبی افزایش مییابد. مناطق شمال شرق و دامنههای مجاور نواحی داخلی ایران و همچنین نواحی جنوبی در مناطق کرمان و یزد در مناطق کشت درختان سیب، تبخیر – تعرق سالانه و نیاز آبی دارند، بنابراین انتخاب واریتههای با نیاز آبی کمتر در این مناطق مهم است.
Evaluation of water requirement in designing irrigation systems and water supply in agriculture is important. The aim of this study was to estimate and determine the spatial pattern of water requirement of apple tree using weather stations statistics from 1985 to 2013 in apple tree cultivation areas in Iran. Initially, annual reference evapotranspiration was estimated based on the FAO, Penman-Monteith model, In the following, the stages of growth the summer apple Kohanz crab and autumn apple Red-Delicious were identified. Eto calculation annual results and water requirement of growth stages were identified using ArcGIS10.2 as a spatial pattern for each variety. The results showed that the annual ETo in the North-Eastern and Southern regions of the apple cultivation area cultivar reaches more than 2000 mm. The summer apple Kohanz crab has less water requirement than autumn apple Red-Delicious varieties and the middle stage of growth in apple trees have the highest water requirement. The spatial changes in evapotranspiration and water requirement apple trees are due to altitude factor. From the north to the south and from the West to the East, the apple cultivation areas in Iran increases the amount of water requirement.
https://ije.ut.ac.ir/article_64831_372b51898d990ac43049e0be0eca3dcc.pdf
تبخیر – تعرق مرجع
توزیع مکانی
درخت سیب
نیاز آبی
apple tree
Reference Evapotranspiration
Spatial pattern
Water requirement
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
161
172
10.22059/ije.2017.240880.717
64832
Research Article
ارزیابی کمی اثر فعالیت های آبخیزداری بر ترسیب و ذخیرۀ کربن به منظور کاهش تغییرات اقلیمی (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز پررود- سرشاخۀ حوضۀ آبخیز شاهرود)
Quantitative evaluation of the effects of watershed management operations on carbon sequestration and storage in order to reduce climate change (Case study: Parood Watershed- One of the sub basins of Shahrood Basin)
محمد طهمورث
tahmoures@ut.ac.ir
1
محمد جعفری
jafary@ut.ac.ir
2
حسن احمدی
ahmadi@ut.ac.ir
3
حسین آذرنیوند
4
علیاکبر نظری سامانی
5
دانشآموختۀ دکتری آبخیزداری، گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران
استاد گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران
استاد دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
استاد گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران
دانشیار گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران
بهمنظور ارزیابی کمی اثر فعالیتهای مختلف آبخیزداری بر ترسیب و ذخیرۀ کربن، نمونهبرداری از پوشش گیاهی، لاشبرگ و خاک برای هر یک از تیمارها در 10 منطقه از حوضۀ مطالعهشده، که معرف تغییرات و نوسانات خاک و پوشش گیاهی بود، به روش سیستماتیک- تصادفی با استفاده از 10 ترانسکت و 100 پلات صورت گرفت. نتایج نشان داد در همۀ تیمارها خاک بیشترین تأثیر را در ترسیب کربن اکوسیستم دارد. لاشبرگ کمترین مشارکت را در بین اجزای سهیم در ترسیب کربن کل در همۀ تیمارها داشته است. علوفهکاری و کپهکاری بهترتیب با 152 و 148 کیلوگرم در هکتار بیشترین و تیمار بذرپاشی با 74 کیلوگرم در هکتار کمترین ترسیب کربن توسط لاشبرگ را داشتهاند. در نهایت، نتایج این تحقیق نشان داد مراتع طبیعی، که وضعیت خوبی از نظر پوشش گیاهی و خاک دارند، در هر دو عمق خاک و همچنین بهطور کلی (خاک+ بیوماس گیاهی+ لاشبرگ) با 84/647 تن در هکتار تا عمق 50 سانتیمتری خاک بیشترین و سدهای سنگی ملاتی با 35/169 تن در هکتار تا عمق 50 سانتیمتری خاک کمترین مقدار ترسیب کربن کل را دارند.
In order to evaluate the effects of watershed management practices on carbon sequestration and storage, Vegetation, litter and soil samples in each treatment were taken by systematic-randomly method from 10 areas of the basin that represents the variation of soil and vegetation along 10 transects and 100 plots (Except for small earth dams and biomechanical treatments which there were 2 small earth dams and 3 biomechanical treatments in this basin so samples were taken from all of them respectively along three and one transects). Also soil samples were taken at each transects randomly in two depths (0-10 cm and 10-50 cm), soil samples were tested in soil laboratory. Results indicate that in all treatments most amount of sequestered carbon was occurred in the soil (about 99% of whole carbon stocks in the ecosystem). Finally the results showed natural rangeland that have good conditions in terms of vegetation and soil have the most carbon stock in two soil depths and overall (soil + biomass + litter) with 647.84 ton/ha up to a depth of 50 cm from the soil surface and mortar stone dams with 169.35 ton/ha have the lowest carbon stock in this basin.
https://ije.ut.ac.ir/article_64832_a1cab1a141abdcb94afda8536d17f1b9.pdf
پررود
ذخیرۀ کربن
لاشبرگ
Watershed management
carbon stock
Parood
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
173
187
10.22059/ije.2017.241377.720
64833
Research Article
پیش بینی وضعیت منابع آب تحت اثر تغییرات اقلیم به کمک مدل ANFIS و سناریوهای گردش عمومی جوّ (مطالعۀ موردی:حوضۀ زیارت شهر گرگان)
Prediction of water resource status affected by climate change by ANFIS model and General Circulation Model (case study: Ziarat basin of Gorgan)
سید حامد شکیب
hshakib@buqaen.ac.ir
1
سعید فرزین
saeed.farzin@semnan.ac.ir
2
مربی، گروه مهندسی عمران دانشگاه بزرگمهر قائنات
استادیار، گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
وضعیت آتی منابع آب متأثر از تغییرات اقلیم در هر منطقه است و شبیهسازی بارش-رواناب برای دورههای آینده سهم مهمی در مدیریت منابع آب خواهد داشت. تغییر اقلیم میتواند توسط مدل گردش عمومی جوّ و سناریوهای مختلف اقلیمی شبیهسازی شود. در این تحقیق، اثر تغییرات اقلیم بر رواناب، بارش، دما و منابع آب منطقۀ زیارت استان گلستان بررسی شد. از مدل گردش عمومی جوّ HadCM3 تحت سناریوهای اقلیمی A1B، A2 و B1 برای سه دورۀ آتی 2011 تا 2030، 2046 تا 2065 و 2080 تا 2099 استفاده شد. برای ریزمقیاسنمایی خروجیهای مدل HadCM3، مدل ANFIS بهکار برده شد. نتایج آزمون t در سطح اعتماد 95 درصد نشان داد هیچ اختلاف معناداری بین نتایج مشاهدهای و شبیهسازیشده وجود ندارد. مقادیر پیشبینیشده بیانکنندۀ افزایش دما به مقدار 32/0 تا 77/1 درجۀ سانتیگراد است و کاهش میزان بارندگی نیز برای دورههای آتی به میزان 60/1 تا 46/31 میلیمتر خواهد بود. در ادامه، دادههای بهدستآمده به همراه نقشۀ شمارۀ منحنی (CN) و خصوصیات فیزیوگرافی زیرحوضه، بهدستآمده از نرمافزار ArcGIS، به عنوان ورودی به مدل HEC-HMS وارد شد تا دبی در دورههای اقلیمی آینده شبیهسازی شود. نتایج نشان میدهد در هر سه سناریوی افقهای 2020، 2055 و 2090، دبی پیک و حجم سیلاب کاهش یافته است و در هر سه افق یادشده، بیشترین کاهش مربوط به سناریوی A2 است. درصد کاهش دبی پیک و حجم تخلیه برای هر سناریو بهترتیب 72/1 و 83/1، 06/3 و 07/3، 43/4 و 48/4 برای دورههای آتی بهدست آمد. نتایج اجرای مدل، بیان میکند که آبگیری مناسبی در پشت مخازن صورت نمیگیرد. در نهایت، برای حل این مسئله راهکارهایی ارائه شد.
In this research, the effect of climate change on rainfall, runoff, temperature and water resource for Ziarat basin of Golestan province, was assessed. General ccirculation model, HadCM3, was used under three scenarios as A1B, A2 and B1 for 3 future time duration as 2011-2030, 2046-2065 and 2080-2099, respectively. In order to down scaling of HadCM3 output, ANFIS model was used. The predicted results showed increasing temperature as 0.32-1.77oC and decreasing precipitation as 1.6-31.46 mm for future durations. Then, the mentioned results, curve number map and physiographic parameters, basin and waterway slope, gained from Arc-GIS, as importing data to calibrated HEC-HMS model was made in order to simulate the discharge of climate future durations. Results presented the runoff volume and peak of discharge have decreased in all three scenarios for horizon 2020, 2055 and 2090 and for all mentioned horizons, the most of decreasing was related to A2 scenario. Percentage decrease in peak and discharge volume was obtained 1.72 and 1.83, 3.06 and 3.07, 4.43 and 4.48 for mentioned periods, respectively. Consequently, based on extracting information from models, no enough storage would happen in dams. Finally, some solution for this problem was presented.
https://ije.ut.ac.ir/article_64833_e3c1e07e56d8f535cf489a2e2ec44a1c.pdf
بارش-رواناب
تغییر اقلیم
حوضۀ زیارت
Hadcm3
ANFIS
HEC-HMS
climate change
Rainfall-runoff
Hadcm3
ANFIS
HEC-HMS
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
189
202
10.22059/ije.2018.245903.781
64834
Research Article
بررسی ترسالی و خشکسالی هواشناسی در حوضههای جنوبی دریاچۀ ارومیه (مطالعۀ موردی: حوضههای آبریز زرینهرود و سیمینهرود)
Investigation of Heteorological Drought in Southern basins of Urmia lake (Case study: Zarrineh rud and Simeneh rud)
مجید منتصری
barg.thesis1@gmail.com
1
امیر نورجو
shiraz.barg@gmail.com
2
جواد بهمنش
javad.golkar.136810@gmail.com
3
مهدی اکبری
javad.golkar.136811@gmail.com
4
استاد، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه
دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه و عضو هیات علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی، ارومیه، ایران
دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه
دانشیار پژوهشی، مؤسسۀ تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج
دریاچۀ ارومیه در سالهای اخیر بهدلیل کاهش جریانات ورودی آب از زیرحوضههای خود با کاهش شدید حجم آب مواجه شده است. یکی از دلایل خشکی مستمر این دریاچه تغییرات اقلیمی و پدیدۀ خشکسالی است. دو رودخانۀ زرینهرود و سیمینهرود از مهمترین زیرحوضههای دریاچۀ ارومیه هستند و بیش از نیمی از ورودی آب دریاچه را تأمین میکنند. در این میان، شناخت ابعاد مختلف پدیدۀ خشکسالی و خصوصیات آماری آن مهم است و نخستین قدم در بررسی و مدیریت منابع آب حوضه و درک بهتر دلایل خشکی دریاچۀ ارومیه بهشمار میآید. هدف از این پژوهش، بررسی رفتار اقلیمی حوضههای بررسیشده از دیدگاه خشکسالی هواشناسی طی چهار دهۀ گذشته است. در این تحقیق وضعیت خشکسالی در دو حوضۀ زرینهرود و سیمینهرود توسط شاخص بارش استانداردشده، SPI با استفاده از دادههای بارش ماهانۀ 31 ایستگاه در دورۀ آماری 1350ـ 1393 در مقیاس زمانی سالانه و ماهانه (یک تا 48 ماهه) بررسی شد. دورههای ترسالی و خشکسالی و همچنین مقادیر شاخص SPI در مقیاسهای مختلف زمانی و بهصورت منطقهای استخراج شد. در نهایت، نقشۀ پهنهبندی شاخص بارش استانداردشده برای سالهای واقعشده در دورههای مهم ترسالی و خشکسالی با استفاده از روشهای زمینآماری (کریجینگ، کوکریجینگ و فاصلۀ معکوس) تهیه و ارزیابی شد. بررسی شاخص SPI طی چهار دهۀ گذشته، نشان میدهد بهطور کلی زیرحوضههای جنوبی دریاچۀ ارومیه پس از تجربۀ دو دورۀ ترسالی و یک دورۀ خشکسالی، در 70 درصد سالها در شرایط نرمال بهسر بردهاند. پس از وقوع خشکسالی متوالی طی دورۀ 1377ـ 1380 بهرغم حاکمیت شرایط نرمال تا سال 1393، روند کاهشی تراز دریاچۀ ارومیه ادامه یافته است که نشان میدهد علاوه بر تأثیر شرایط اقلیمی و کاهش بارشها، عوامل دیگری نظیر بهرهبرداری نامناسب و برداشت بیش از حد از منابع آبی در سالهای اخیر عامل اصلی تشدید بحران در حوضۀ دریاچۀ ارومیه بوده است. مقایسه و ارزیابی روشهای مختلف زمینآماری بهمنظور توزیع مکانی شاخص خشکسالی با استفاده از معیار RMSE نشان داد روش کریجینگ دقت زیادی برای پهنهبندی خشکسالی دارد.
In recent years, Urmia Lake faced with declining water level and shrinkig area of Lake due to reduced water inflow from sub basins. The Simeneh Rud and Zarrineh Rud Rivers comprise 51.6 % of the long term total surface water inflow into the Lake. The main aim of this research is investigation climate behavior of basins in view of metrological drought during recent four decates. In this case drought condition was monitored by using Standardized Precipitation Index (SPI) in deferent time scaled in 31 meteorological stations in Southern basins of Urmia Lake. Spatial distribution of drought indices using by geostatics methods including ordinary kriging, Co-Kriging and inverse distance method (IDW) were calculated, and regional drought map zoning were provided for wet and drough years.The results show that studid area experienced two wet period and one drouth period during recent four decates. After domination of 3 years drough and again govering normal condition over basins, drying Urmia Lake was continued because more factors, mainly human activities, beside of climate effects. In many years, the ordinary kriging model was more appropriate than the Co-Kriging and IDW for mapping regional drought.
https://ije.ut.ac.ir/article_64834_d242ffcc347bcd7745ba77b10c7a3c46.pdf
دریاچۀ ارومیه
روشهای زمین آمار
زرینهرود
سیمینهرود
شاخص SPI
SPI
Urmia Lake
Zarrineh Rud
Simeneh Rud
Geostatics metod
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
203
213
10.22059/ije.2018.223015.386
64835
Research Article
پیشبینی جریان روزانه در حوضۀ آبریز رودخانۀ تلوار با مدلهای هوشمند
The Application of Intelligent Techniques for Predicting Daily Flow at Telvar Basin River
مطلّب بایزیدی
m.byzdi@gmail.com
1
فرخ اسدزاده
f.asadzadeh@urmia.ac.ir
2
مهری کاکی
mehrikaki67@gmail.com
3
استادیارگروه مهندسی آب دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج
استادیار گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه
کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تبریز
دبی رودخانهها بهدلیل تغییرات درخور توجه زمانی و مکانی در مطالعات هیدرولوژی و برنامهریزی مدیریت منابع آب اهمیت فراوانی دارد. در علوم مهندسی آب، سعی بر این است که با استفاده از سری زمانی دادههای ثبتشده، اقدام به برآورد جریان رودخانه شود. افزایش دقت پیشبینیهای یادشده میتواند در برنامهریزی دقیق تخصیص منابع آب مؤثر باشد. در این پژوهش از سه روش برنامهریزی بیان ژن، روش حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان و شبکۀ عصبی موجکی برای برآورد جریان رودخانۀ تلوار در حوضۀ آبخیز قروهـ دهگلان استفاده شده و کارایی آنها مقایسه شد. به اینمنظور دادههای 10 سالۀ دبی رودخانه (1381-1391) به منظور مدلسازی استفاده شد. برای مدلسازی با روشهای یادشده، 75 درصد از دادهها به عنوان دادههای آموزش و 25 درصد نیز بهمنزلۀ دادههای اعتبارسنجی مدل استفاده شدند. نتایج بهدستآمده نشان داد پیشبینی مدل جریان با تأخیر دو روز قبل جریان در رودخانه در هر سه روش دقت قابل قبولی دارد، بهطوری که معیار ضریب تبیین در مرحلۀ اعتبارسنجی در بهترین مدل بهترتیب برای برنامهریزی بیان ژن، ماشین بردار پشتیبان و شبکۀ عصبی موجک برابر با 94/0، 92/0 و 90/0 بودند. همچنین، مقایسۀ سه مدل نشان داد روش ماشین بردار پشتیبان نسبت به دو روش دیگر عملکرد بهتری دارد و نیز دقت پیشبینی در این مدل با افزایش تعداد تأخیرها به چهار و پنج روز قبل افزایش مییابد.
River flow, which temporarily and spatially changes, is a major hydrological variable in water resource planning. In research, on water resources, the perdition of the river flow based on historical data is a main step for watershed management. In this study three intelligent techniques including wavelet artificial neural networks, gene expression programming, and support vector machine (SVM- LS) were compared in river daily flow perdition at the Telvar basin. Daily recorded data from 2002-2012 were used in the modeling procedure. Data were divided to train (75%) and test (25%) groups. Results indicated that all three modeling methods have high performance in predicting daily flow using the two-day lag data. The correlation coefficients for wavelet artificial neural networks, gene expression programming, and support vector machine (SVM- LS) were 0.9, 0.94, and 0.92 respectively. Therefore, it can be concluded that the gene expression programming has slightly better results in comparison with the other two modeling methods. The accuracy of the gene expression programming model increased due to the increasing of the lag data from 2 to 4 and five days.
https://ije.ut.ac.ir/article_64835_997b89899b7a1ac368730b95d91cd2c9.pdf
تخمین جریان
رودخانۀ تلوار
شبکۀ عصبی موجک
مدل برنامهریزی بیان ژن
مدل LS-SVM
Flow estimation
Gene Expression Planning
SVM model
Telvar River
Wavelet Neural Network
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
215
228
10.22059/ije.2018.239226.689
64836
Research Article
ارزیابی وضعیت خشکسالی در حوضۀ آبخیز تمر (بالادست سد گلستان) با استفاده از شاخصهای SPI و SPEI تحت شرایط اقلیمی حال و آینده
Investigating the drought characteristics of Tamar basin (upstream of Golestan Dam) using SPI and SPEI indices under current and future climate conditions
عبدالله پیرنیا
abd.god62@gmail.com
1
محمد گلشن
golshan.mohammad@yahoo.com
2
سمیرا بیگنه
bigonah.2008@gmail.com
3
کریم سلیمانی
solaimani2001@yahoo.co.uk
4
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری
دانشآموختۀ کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد
استاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، دانشکدۀ منابع طبیعی ساری، ساری
خشکسالی از گستردهترین و مخربترین بلایای طبیعی است که با رخداد تغییر اقلیم پیچیدهتر میشود. برای فراهمکردن یک دید کلی از شرایط خشکسالی، شاخصهایی برای پایش آن بهطور گسترده استفاده میشوند. در این مطالعه، برای ارزیابی وضعیت خشکسالی آیندۀ حوضۀ آبخیز تمر (بالادست سد گلستان)، ابتدا دادههای روزانۀ خروجی مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCP 2.6 و RCP 8.5 با استفاده از مدل SDSM برای دورۀ 2020-2049، ریزمقیاس و پیشبینی شدند. در ادامه، با استفاده از دادههای پیشبینیشده و شاخصهای خشکسالی SPI و SPEI، وضعیت خشکسالی در آینده بررسی شد. همچنین، آنالیز روند دادههای دما و بارندگی، با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال انجام گرفت. نتایج آنالیز روند بیانکنندۀ تغییرات ناچیز بارندگی و افزایش معنادار دما در بیشتر سریهای زمانی است. همچنین، عملکرد مدل SDSM برای پیشبینی دادههای دما و بارندگی بسیار خوب ارزیابی شد و خروجیهای آن نشان داد دما و بارندگی نسبت به زمان حال افزایش مییابند. نتایج شاخص SPI نشان داد در هر دو دورۀ پایه (1985ـ 2014) و آتی (2020-2049)، بیشترین خشکسالیها و ترسالیها بهترتیب در اواخر و نیمۀ ابتدایی دو دوره رخ دادهاند. از آنجا که در شاخص SPEI در مقایسه با شاخص SPI پارامترهای اقلیمی بیشتری علاوه بر بارندگی برای ارزیابی خشکسالی لحاظ میشود و با توجه به افزایش روند دما در دورۀ حال و آینده، میتوان گفت که نتایج شاخص SPEI، واقعیتر و منطقیتر از نتایج شاخص SPI است بهطوری که ارزیابی خشکسالی بر اساس شاخص SPEI، شرایط خشکسالی شدیدتری را نسبت به شاخص SPI نشان داد.
To predict climate change and its effect on drought future situation in Tamar Basin, first daily output data of CanESM2 model downscaled and predicted by SDSM model and also RCP 2.6 and RCP 8.5 scenarios in the 2020-2049 period. Then, drought conditions evaluated by predicted data and SPI and SPEI indices in the future. Trend analysis of temperature and precipitation variables also carried out by Mann-Kendall non-parametric test. The results of trend analysis showed that precipitation changes is negligible and increase of temperature in most time series is significant. The performance of SDSM model to predict temperature and precipitation data is also very suitable and its outputs showed that temperature and precipitation have increased rather than that in the baseline period. The results of SPI index indicated that in both the periods the most droughts and wets have occurred at the late and first half of the two periods respectively. Evaluation of drought by SPEI index showed more severe drought rather than SPI index and according to increase of temperature trend in the baseline period and also temperature increase in the future can say the results of SPEI index are more actual and logical than the results of SPI index.
https://ije.ut.ac.ir/article_64836_a71bb0977326a89a1cac79548c072a89.pdf
حوضۀ آبخیز تمر
خشکسالی
شاخصهای SPI و SPEI
گزارش پنجم IPCC
مدل SDSM
Drought
SPI and SPEI indices
SDSM model
Fifth Assessment Report of IPCC
Tamar Basin
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
229
239
10.22059/ije.2018.239387.695
64837
Research Article
طراحی و ساخت شبیه ساز باران قابل حمل
Designing and construction of a portable rainfall simulator
سهیلا آقابیگی امین
saghabeigi@yahoo.com
1
محمود عربخدری
mahmood.arabkhedri@gmail.com
2
استادیار، گروه منابع طبیعی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه
دانشیار، پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران
شبیهسازی باران یکی از روشهای مهم برای اندازهگیری فرایندهای هیدرولوژیکی و فرسایش خاک است. ارزیابی سریع و قابلیت تکرار زیاد از مزایای استفاده از شبیهساز باران است. شبیهساز ساختهشده به وزن تقریبی 20 کیلوگرم قابلیت شبیهسازی باران با شدتهای 8/2 تا 5/9 سانتیمتر بر ساعت در سطح کرت آزمایشی با مساحت یک تا سه مترمربع را دارد. اندازهگیری قطر قطرات از روشهای گلولۀ آردی و لکۀ رنگی بهدست آمد. روش گلولۀ آردی بهدلیل بیشتربودن ضریب تبیین انتخاب و نتایج آن بررسی شد. بیشترین ضریب یکنواختی (6/96 درصد) مربوط به شدت 3/8 سانتیمتر بر ساعت و کمترین ضریب (6/90 درصد) مربوط به شدت 5/9 سانتیمتر بر ساعت بهدست آمد که بیشتر از حد قابل قبول است. دامنۀ قطر متوسط قطرات از 97/0 میلیمتر در شدت 8/2 سانتیمتر بر ساعت تا 22/1 میلیمتر در 1/7 سانتیمتر بر ساعت تغییر میکند که در محدودۀ بارانهای طبیعی قرار دارد. همچنین، دامنۀ تغییرات سرعت از 58/3 تا 21/4 متر بر ثانیه است. با توجه به مجموعه ویژگیهای یادشده یک شبیهساز باران قابل حمل بسیار مناسب با دقت قابل قبول برای مطالعات رواناب، نفوذپذیری، فرسایش و رسوب در صحرا ساخته شد.
Rain simulation is one of the important methods for measuring hydrological and soil erosion processes. Rapid evaluation and high repeatability capabilities are the advantages of using the rainfall simulator. The weight of constructed simulator is approximately 20 kg, can simulate rainfall at 28 to 95 mm / h intensity on the plot area of one up to three square meters. The droplet diameter was measured using flour pellet method and stain method. Flour pellet method was selected due to higher determination factor, and then its results were applied to continue the study. The highest uniformity coefficient (96.6%) was obtained at the intensity of 8.3 cm/h and the lowest coefficient (90.6%) was obtained at 9.5 cm/h intensity, which is higher than the acceptable level. The average diameter of the droplets is from 0.97 mm at intensity of 2.8 cm/h to 1.22 mm at 7.1 cm/ h, which lies within the range of natural precipitation. Also, the range of velocity variations is from 3.58 to 4.21 m/s. According to the mentioned specifications, a suitable portable rainfall simulator was designed with acceptable accuracy for runoff, permeability, erosion and sedimentation studies in field.
https://ije.ut.ac.ir/article_64837_7e087f0dfc8edbf193f926552c6817fd.pdf
روش گلولۀ آردی
سرعت و انرژی جنبشی باران
ضریب یکنواختی کریستیانسن
نازل
Velocity and kinetic energy of rainfall
Christiansen uniformity coefficient
Flour pellet method
Nozzle
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
241
249
10.22059/ije.2018.240963.718
64838
Research Article
بررسی ردّ پای کربن در تأمین آب شرب شهر سپیدان
Investigating carbon footprint of drinking water supply system in sepidan
احمد حاجی نژاد
hajinezhad@ut.ac.ir
1
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
امید بهمه
omid.bahmeh@ut.ac.ir
3
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
آثار زیستمحیطی انسان بر کرۀ زمین در زمینههای مختلفی قابل بررسی است. یکی از زمینههایی که اهمیت زیادی در کرۀ زمین دارد، انتشار گاز دیاکسید کربن توسط انسان است. یکی از هزاران فعالیت بشر که به انتشار گاز دیاکسید کربن به محیط منجر میشود، فعالیت مربوط به تأمین آب مصرفی است. در این مقاله به بررسی حجم گاز دیاکسید کربن انتشاریافته ناشی از سیستم تأمین آب شرب شهر سپیدان پرداخته شده است. محدودۀ زمانی این پروژه یکسال بوده است. نتایج بررسیهای این مطالعه نشان میدهد در شهر سپیدان از تعداد یک حلقه چاه با انرژی مصرفی 81318 کیلووات ساعت، یک چشمه با انرژی مصرفی 102234 کیلووات ساعت و ساختمان ادارۀ آب و فاضلاب با انرژی مصرفی 5491 کیلووات ساعت، بهترتیب مقدار 48769- 1067 و 3293 کیلوگرم دیاکسید کربن در سال تولید میشود. همچنین، نتایج این تحقیق نشان داد به ازای تأمین یک مترمکعب آب شرب در شهر سپیدان حدود 38 گرم دیاکسید کربن تولید میشود. نتایج این تحقیق نشان داد تأمین آب از چشمه در نقطهای با ارتفاع بیشتر نسبت به همۀ مناطق شهر به دلیل توپوگرافی خاص شهر سپیدان، که به صورت پستی و بلندیهای پرشیب است، نیاز به انرژی بسیار کمتری دارد و به دنبال آن آلودگی یا دیاکسید کربن کمتری منتشر میکند.
Human environmental impacts on the earth can be examined in various fields. One of the areas of great importance is carbon dioxide emissions by human. One of the thousands of human activities that lead to carbon dioxide emissions into the environment is the supply of water. This paper examines the amount of carbon dioxide released by the drinking water supply system in Sepidan. This project took place within a year's time. The results of the surveyes show that in Sepidan, from one well with an energy consumption of 81318 kwh, one spring with an energy consumption of 102234 kwh, and the building of water and sewage organization with an energy consumption of 5491 kwh, amounting to 1067, 48,769 and 3293 kilograms of carbon dioxide release per year. Also, the results showed that 38 grams of carbon dioxide is produced for the supply of one liter of drinking water in the Sepidan. The results of study showed that the supply of water from the spring at a higher altitude point than areas of the city due to the specific topography of the Sepidan, Which is in the form of sloping, requires much less energy, and releases less contamination or carbon Dioxide.
https://ije.ut.ac.ir/article_64838_1b938b402f2684b6befae4de1763c028.pdf
آب شرب
انرژی مصرفی
دیاکسید کربن
carbon dioxide
drinking water
energy consumption
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
251
263
10.22059/ije.2018.244595.767
64839
Research Article
پایش وضعیت دریاچۀ بختگان و اراضی اطراف آن با استفاده از تصاویر ماهوارهای و هوش محاسباتی
Monitoring the status of Bakhtegan Lake and surrounding areas using satellite imagery and computational intelligence
غزال ترابی
ghazaltorabi70@gmail.com
1
حسین آقامحمدی زنجیرآباد
aghamohammadi@srbiau.ac.ir
2
سعید بهزادی
behzadi.iau@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران
استادیار گروه سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران
استادیار گروه مهندسی نقشهبرداری، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
در حال حاضر، یک ابزار مهم برای شناسایی تغییرات زمین و پایش آنها علم سنجش از دور است. طبقهبندی تصاویر چندباندی یکی از تکنیکهای مهم برای تفکیک واحدهای زمین است. هدف کلی تحقیق حاضر، طبقهبندی تصاویر ماهوارهای با بهرهگیری از روشهای هوش محاسباتی است. پدیدۀ گرمایش جهانی، گسترش سدسازی، ذخیرۀ آب در پشت سدها و بهرهبرداری بیش از حد از آب موجود برای کاربریهای انسانی سبب خشکشدن دریاچهها از جمله دریاچۀ بختگان شده است. به اینمنظور، در تحقیق حاضر تصاویر لندست سالهای 1991، 2000، 2010 و 2017 دریاچۀ بختگان و محدودۀ اطراف آن گرفته شد. این تصاویر پس از انجام پیشپردازشها و تصحیحات مورد نیاز، با روش نظارتشدۀ بیشترین شباهت، براساس نمونههای آموزشی در چهار کلاس پهنهآبی، پوشش گیاهی، کوه و مناطق شهری طبقهبندی شد. سپس، همان تصویر با روش شبکۀ عصبی پرسپترون چندلایه در کلاسهای یادشده طبقهبندی شد. در نهایت، برای هر دو روش ماتریس خطا استخراج شد و صحت کلی و ضریب کاپا محاسبه شد. صحت کلی برای سال 1991 بهترتیب برای روش بیشترین احتمال و شبکۀ عصبی 87 و 93 درصد و ضریب کاپا بهترتیب 86/0 و 90/0 محاسبه شد. بنابراین، با توجه به دقت بیشتر شبکۀ عصبی، تصاویر سالهای 2000، 2010 و 2017 با این روش طبقهبندی شد. بعد از طبقهبندی بهمنظور ارزیابی آن، از Google Earth برای هر کلاس اطلاعاتی نمونه تست در نظر گرفته شد و صحت کلی و ضریب کاپا بهترتیب 89 درصد و 85/0 محاسبه شد. در نهایت، مساحت پهنهآبی به صورت چشمگیری کاهش یافته و به سایر کلاسها افزوده شده است.
Multilispectral picture classification is one of the most important techniques for separating earth units.The phenomenon of global warming,expansion damming,water storage behind dams and excessive utilization of existing water for human uses has caused the drying of lakes, including Lake Bakhtegan. For this purpose, Landsat images of 1991, 2000, 2010, and 2017 were collected in Bakhtegan Lake and surrounding areas. These images were categorized based on educational samples in four classes of water, septicity, mountain and urban areas after pre-processing and corrections required by the supervised maximum likeness.The same image was then sorted by multi-layer perceptron neural network method in the above classes. Finally, for both methods, the error matrix was extracted and the overall accuracy and kappa coefficient were calculated.For the year 1991, the maximum probability and neural network method was 87% and 93%, and the kappa coefficient was calculated to be 0.86 and 0.90, respectively. . Therefore, due to the higher accuracy of Negative Network, images of the years 2000, 2010 and 2017 were categorized by this method.After classification, in order to evaluate it, Google Earth was considered as the test sample for each information class and the overall accuracy and kappa coefficient were 89% and 0.85, respectively.
https://ije.ut.ac.ir/article_64839_8ea1dfb6ae014f6e666236435596fa70.pdf
بیشترین شباهت
پرسپترون چندلایه
شبکۀ عصبی
طبقهبندی
نمونههای آموزشی
Classification
Maximum Likelyhood
Training Samples
neural network
Multilayer Perceptron
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
265
278
10.22059/ije.2017.236320.652
64930
Research Article
بررسی اثر استفاده از دیوارهای بادشکن در کاهش تبخیر از سطح دریاچهها و مخازن با استفاد از مدل عددی FLUENT (مطالعۀ موردی: چاه نیمۀ شمارۀ 4 سیستان و بلوچستان)
Investigation of the Effect of Wind Breaks in Decreasing Reservoir Evaporation Using Fluent (Case Study: Chahnimeh of Sistan)
سید آرمان هاشمی منفرد
hashemi@eng.usb.ac.ir
1
مهدی رضاپور
mehdi_civil666@yahoo.com
2
تهمینه ژیان
tahmineh.zhian@yahoo.com
3
استادیار، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان
استادیار، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار
دانشجوی مهندسی مدیریت منابع آب، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان
پدیدۀ تبخیر به عوامل مختلفی ازجمله دما، سرعت باد، رطوبت، شوری آب، عمق آب و... بستگی دارد. بررسی آمار و اطلاعات مربوط به تبخیر، دما، سرعت باد و رطوبت در منطقۀ مطالعهشده نشان میدهد مهمترین عامل تبخیر، سرعت باد است. استفاده از دیوارهای بادشکن یکی از روشهای کنترل سرعت باد است که به کاهش تبخیر منجر میشود. دادههای استفادهشده در این تحقیق از ایستگاه هواشناسی زهک برداشت شده است. هدف از این مطالعه، شبیهسازی میدان جریان باد عبوری از روی بادشکن با استفاده از مدل عددی FLUENT و تعیین اثر هندسۀ بادشکن و فاصلۀ بین بادشکنها روی سرعت باد ورودی است. از اینرو، در قدم نخست در نرمافزار GAMBIT هندسۀ مسئله برای حل میدان جریان تعیین شد و مشبندی میدان محاسباتی و نوع مرزهای حاکم بر میدان جریان مشخص شد. پس از تهیۀ شبکۀ مورد نیاز و تعیین مرزهای میدان جریان، فایل مد نظر توسط FLUENT خوانده شده و شرایط تحلیلی سیال، مشخصات آن، مشخصات شرایط مرزی و... بر هندسه اعمال شده و مسئله حل شد. نتایج نشان میدهد در صورت طراحی بادشکنهایی به ارتفاع دو متر که فاصلۀ بین آنها 48 متر است و با زاویۀ 90 درجه در جهت شمال غربی قرار گرفتهاند، میتوان بهطور مؤثر میزان تبخیر در منطقه را کاهش داد. اگر بخواهیم فقط از سیستم بادشکن برای کاهش تبخیر در سطح چاه نیمه استفاده کنیم، باید از 160 ردیف بادشکن استفاده شود که طولی برابر عرض دریاچه دارند.
Evaporation depends on various factors including temperature, wind speed, humidity, water salinity, water depth, etc. Early studies have shown that wind was found to be the most important factor in evaporation in Chahnimeh region, Sistan and Baluchistan, Iran. Using windbreaks is a method to control the wind speed, which contributes to reduced evaporation. The data were collected from the Zahak Meteorological Station of Zabol, Iran. This article aimed to simulate the wind flow passing over the windbreak using the FLUENT numerical model and determine the effect of windbreak geometry and distance between windbreaks on input wind speed. Therefore, the geometry of the problem was determined in GAMBIT to solve the flow field. Meanwhile, computational field meshing and type of ruling boundary were determined. After preparing the network and determining the boundaries of the flow field, the file was analyzed in FLUENT and the analytical conditions of the fluid, its characteristics, and the specification of boundary conditions were applied on the geometry. Accordingly, the problem was solved. The results showed that if 2m height windbreaks are vertically installed at north-west direction, the evaporation is effectively reduced
https://ije.ut.ac.ir/article_64930_281030ee962202b0ce9b8f8bf6348161.pdf
بادشکن
کنترل تبخیر
مدل عددی FLUENT
Evaporation Control
Windbreak
modeling
FLUENT
Chahnimeh
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
279
292
10.22059/ije.2018.228766.494
64952
Research Article
ارزیابی کارایی استفاده از پساب شهری در مدیریت مخاطرۀ بیابانزایی (مطالعۀ موردی: منطقۀ بیابانی برآباد شهرستان سبزوار)
Evaluation the effectiveness of the use of urban wastewater on management of desertification hazard
(a case study: Barabad desert area of Sabzevar)
عباسعلی ولی
vali@kashanu.ac.ir
1
حسن برآبادی
hassan.barabadi@yahoo.com
2
ابوالقاسم امیراحمدی
amirahmadi1388@gmail.com
3
دانشیار گروه بیابانزدایی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه کاشان
دانشجوی دکتری بیابان زدایی، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه کاشان
دانشیار، دانشکدۀ جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری
مقولۀ توسعۀ پایدار به کاهش آثار نامطلوب توسعه در اکوسیستمها و پایداری مستمر آنها تأکید میکند. یکی از مسائل مطرح در اکوهیدرولوژی مناطق خشک، مدیریت پسابهای شهری است. یکی از ایدههایی که میتواند شرایط کاهش آثار منفی پدیدۀ بیابانزایی را فراهم آورد، استفادۀ پساب فاضلاب شهری در احیای مناطق بیابانی است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی امکان استفاده از پساب شهر سبزوار در احیای مناطق بیابانی دروکـ برآباد سبزوار است. دربارۀ کارایی کیفیت پساب و تأثیرات آن بر اکوسیستم منطقه، کیفیت پساب با مقادیر استاندارد در بخشهای کشاورزی، تخلیه به آبهای سطحی، تغذیۀ مصنوعی، الگوی کشت، چگونگی آبیاری، دام و طیور و حیات وحش مطالعه شد. برای امکانسنجی براساس روش دلفی عوامل مؤثر امتیازدهی شدند. بهمنظور یکپارچهسازی، تحلیل اطلاعات، تصمیمگیری و پیشنهاد راهبرد متناسب با طرح، از مدل SWOT استفاده شد. نتایج نشان داد مجموع امتیاز نهایی کسبشده از عوامل بیرونی 992/2 و درونی 917/2 است که در نتیجه طرح مد نظر الگوی تهاجمی را به خود اختصاص میدهد. وجود نیزارها با قابلیت پالایش طبیعی، ذخیرهگاه آب در رودخانۀ کالشور و قدرت سازگاری فراوان گونههای بیابانی کشتشده در منطقه از عوامل امکان استفادۀ پساب و احیای اکوسیستم بیابانی منطقهاند.
The issue of sustainable development emphasizes the undesirable effects of development in ecosystems . One of the issues raised in the ecohydrology of arid areas is the management of urban wastewater. The purpose of this research is to investigate the possibility of using Sabzevar wastewater in the restoration of Drake-Brabid desert region. In assessing the efficacy of wastewater quality and its effects on the ecosystem , the quality of wastewater was compared with standard values in the uses of agricultural sectors, artificial discharge, crop pattern, irrigation, livestock and wildlife. For determination the possibility of wastewater re-use Delphi technique was evaluated by effective factors. The SWOT model was used to integrate, analyze information, decide and propose a strategy tailored to the design. The results showed that the total score of the obtained external factors was 2.992 and 2.917for internal factors. respectively, which resulted in the invasive pattern as a result of the proposed design. The presence of natural reeds with the potential for refining, water storage in the Kalchoor River and the high adaptability of desert species are factors that allow us to use wastewater and revive its ecosystem.
https://ije.ut.ac.ir/article_64952_9e1973224b4871b4f870596b0d679240.pdf
اکوهیدرولوژی بیابان
بیابانزایی
پساب شهری
تصفیهخانۀ فاضلاب سبزوار
مخاطرات طبیعی
natural hazard
Desertification
desert eco-hydrolory wastewater
sewage treatment plants of Sabzevar
SWOT Model
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
293
305
10.22059/ije.2017.230936.541
64953
Research Article
تحلیل چندپارامترۀ آلودگی آبخوان قزوین بر مبنای نقشۀ کاربری اراضی و با استفاده از تکنیک خوشه بندی K-means
Analysis of multiple parameters pollution map based on land use map and using K-mean clustering technique in Qazvin aquifer
سامان جوادی
javadis@ut.ac.ir
1
مهدی هاشمی
mehdi.hashemy@ut.ac.ir
2
مهدی سوختهزاری
sokhtezari@yahoo.com
3
استادیار گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
استادیار گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
کارشناسی ارشد عمران آب، گرایش منابع آب
از راهکارهای اساسی برای پیشگیری افزایش آلودگی آب زیرزمینی، شناسایی مناطق بحرانی آلودهشده با توجه به نوع کاربری در آن آبخوان است. در بیشتر پژوهشهای پیشین منابع آلاینده و آلودگی آبخوان بهصورت تکپارامتری یا منحصر به یک نوع کاربری در نظر گرفته شده و تحلیل کیفی آبخوان فقط مربوط به یک آلاینده است. از اینرو، در تحقیق حاضر با بهکارگیری تکنیک خوشهبندی و با توجه به کاربری اراضی وضع موجود، نقشۀ پهنهبندی کیفی بر اساس ترکیب چند پارامتر استخراج شد. به بیان دیگر، با درنظرگرفتن سه پارامتر کیفی نیترات (NO3)، آرسنیک (As) و کل مواد جامد محلول (TDS)، بهترتیب برای سه نوع کاربری کشاورزی، صنعتی و شرب با بهکارگیری تکنیک خوشهبندی کلاسیک، پهنهبندی آلودگی آبخوان قزوین تهیه شد. تعداد خوشههای بهینه بر اساس شاخص دیویس- بولدین پنج خوشه تعیین شد. نتایج نشان میدهد با توجه به استاندارد جهانی آب شرب و درنظرگرفتن سه پارامتر منتخب، مناسبترین خوشه (C1) با مساحت 22 درصد در نواحی شمالی آبخوان بوده و به سمت نواحی مرکزی، که تمرکز فعالیتهای کشاورزی و صنایع است، آلودگی در آبخوان (خوشههای C4 و C5) با مساحت 35 درصد به عنوان نامناسبترین منطقه شناخته شده است.
One of the main approaches to control and prevent the aquifers from contamination is to identify the critical contaminated areas in relation to the water application. Most of the researchers considered only one type of contamination or one type of water application. In this research, using cluster analysis and water application, a multi-parameter groundwater quality classification map is developed. Three water quality parameters including arsenic, total suspended solids, and nitrate for three different applications including agricultural, industrial and drinking purposes are used to develop a classified contamination map for an aquifer in central Iran, Qazvin aquifer. The optimal number of clusters is five and it is determined using Davies-Bouldin Index. Based on the standard of World Health Organization for drinking water and considering the three selected quality parameters, the results show that the most suitable class of the aquifer, Class C1, with 22 percent of total area is mostly in northern areas of the aquifer with minimum human activity. In central areas with increase in industrial and agricultural activities, the lower classes, C4 and C5, with 35 percent of total area are appeared.
https://ije.ut.ac.ir/article_64953_28d4dda16945789ae416306a5dd921d2.pdf
آبخوان قزوین
آلودگی آب زیرزمینی
پهنهبندی آلودگی
تحلیل کیفی چندپارامتره
خوشهبندی
Groundwater pollution
Multi-variable Qualitative Analysis
Clustering
Pollution distribution
Qazvin Aquifer
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
307
318
10.22059/ije.2017.233029.596
64954
Research Article
تغییرپذیری معادلات سنجۀ رسوب در طول برخی رودخانه های استان های کرمانشاه، کردستان، زنجان و گیلان
Variability of Sediment Rating Equations in the Length of some Rivers of Kermanshah, Kurdistan, Zanjan and Gilan Provinces
جبار هادی قورقی
j.hadi88@gmail.com
1
لیلا غلامی
gholami.leily@yahoo.com
2
ادریس کرمی
adris.karamy@gmail.com
3
کارشناس ادارۀ منابع طبیعی و آبخیزداری شهرستان دهگلان، بخش یگان حفاظت، استان کردستان
استادیار، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
دانش آموختۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه پیام نور تهران، مرکز شرق
بررسی ظرفیت حمل رسوب و فرایند انتقال رسوب در هیدرولیک رودخانهها و ریختشناسی آن، اهمیت ویژهای دارد. با توجه به اینکه مطالعۀ تغییرات ضرایب اصلاحی در روشهای مختلف برآورد رسوب میتواند مفید باشد، بنابراین پژوهش حاضر بهمنظور مقایسۀ تغییرات مقادیر ضرایب اصلاحی از بالادست به پاییندست رودخانههای قرهسو (کرمانشاه)، نگل و سروآباد (کردستان) و قزلاوزن (کردستان، زنجان و گیلان) با استفاده از روشهای هیدرولوژیکی LQMLE، Smearing، 1CF، 2CF، معمولی و FAO انجام شده است. نتایج نشان داد از بالادست به پاییندست رودخانه، با کاهش ضریب معادله، فرسایشپذیری در حوضۀ بالادست ایستگاهها کاهش و با افزایش توان معادله، انتقال رسوب افزایش یافت. کاهش و افزایش ضریب و توان معادلات در جهت پاییندست مقاطع مختلف رودخانه میتواند بهدلیل اضافهشدن مناطق با شیب کمتر به حوضۀ بالادست است. در ایستگاههای مطالعهشده، روشهای هیدرولوژیکی استفادهشده (بهجز روش FAO) مقدار رسوب را کمتر از مقدار رسوب مشاهدهای تخمین زدند. همچنین، مقایسۀ مقادیر رسوب مشاهدهای و برآوردی نشان داد ایستگاههای پاییندست حوضه اختلاف رسوب برآورد کمتری نسبت به ایستگاههای بالادست داشت. مقایسۀ روشهای استفادهشده نشان داد در ایستگاه یساول روش FAO با خطای نسبی، کارایی مدل و شاخص توافق بهترتیب 31/4، 454/0 و 750/0، ایستگاه قرهگونی روش LQMLE با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق بهترتیب 17/68-، 285/0 و 526/0، در ایستگاه پلدختر نیز روش LQMLE با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق بهترتیب 41/53-، 377/0 و 647/0 و نیز روش LQMLE برای ایستگاه هیدرومتری استور بهترتیب با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق، 53/25-، 680/0 و 874/0 مناسبترین روش تخمین رسوب ارزیابی شدند. در ایستگاههای هیدرومتری دوآب مرگ، پل کهنه و قورباغستان بهترتیب روشهای LQMLE، 2CF و LQMLE مناسبترین روش ارزیابی تخمین رسوب بودند. در ایستگاههای هیدرومتری شویشه و کوماسی نیز روش FAO بهترین روش ارزیابی تخمین رسوب بود.
The study of sediment transport capacity and sediment transport process has especially important in rivers hydraulic and its morphology. Given that, the changes studies of corrective coefficient in various methods of sediment estimation can be useful, therefore, the present study for the changes comparison of corrective coefficients from up-stream to down-stream Gharasu river (Kermanshah), Negel and Sarvabad rivers (Kurdistan) and Ghezelozan river (Kurdistan, Zanjan and Gilan) was conducted using LQMLE, Smearing, CF1, CF2, normal and FAO hydrology methods. The results showed that from up-stream to down-stream river, the erodibility in up-stream watershed of stations decreased with rerducing equation coefficient and the sediment transport increased with the enhancement equation power. The reducing and decresing equation power and coefficient in down-stream direct of various cross sections of rivers can be added the areas with less slope to up-stream watershed. In studied stations, the applied hydrologic methods (expect FAO method) estimated the sediment rate less than observed sediment rate. Also, the comparison of observed and estimated sediment rates showed that the down-watershed stations had the estimated sediment difference less than toward up-watershed stations.
https://ije.ut.ac.ir/article_64954_de2a2f0dcf7d617d81680eadb3a3c624.pdf
بار بستر
رسوب معلق
فرسایشپذیری
منحنی سنجۀ رسوب
واسنجی
Bed Load
Calibration
Erodibility
Sediment Rating Curve
Suspended Sediment
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
319
330
10.22059/ije.2018.240802.715
64955
Research Article
ارزیابی مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS در تخمین هیدروگراف سیل مناطق خشک و مرطوب
Performance of HEC-HMS Hydrological Model in Simulation of Flood Hydrograph in arid and humid watersheds
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
1
محمد گلشن
golshan.mohammad@yahoo.com
2
عبدالله پیرنیا
abd.god62@gmail.com
3
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
برای مدیریت مناسب رویدادهای طبیعی مانند سیل، استفاده از مدلهای کامپیوتری بهطور سریع در حال توسعه است و این مدلها ابزارهای ضروری برای فهم انسان از فرایندهای هیدرولوژیکی حوضۀ آبخیز و مدیریت آن هستند. در این تحقیق با هدف مدیریت مناسب سیل مناطق خشک و مرطوب کارایی مدل HEC-HMS برای شبیهسازی وقایع مختلف سیل بررسی شد. به اینمنظور سه واقعۀ سیل در حوضۀ آبخیز کسیلیان با مساحت 8/67 کیلومترمربع با اقلیم مرطوب و سه واقعۀ سیل در حوضۀ آبخیز کارده با مساحت 2/93 کیلومترمربع با اقلیم کاملاً خشک در نظر گرفته شد. دادههای هیتوگراف بارش بر پایۀ گام زمانی دقیقهای و دادههای هیدروگراف سیل مربوط به هر واقعه به مدل وارد شدند. سپس، تخمین هیدروگراف سیل بر پایۀ گام زمانی 30 دقیقهای انجام شد. آنالیز حساسیت پارامترها با استفاده از روش آزمون و خطا نشان داد پارامتر CN نسبت به سایر پارامترها حساسیت زیادی دارد و این حساسیت در منطقۀ خشک نسبت به منطقۀ مرطوب بیشتر است. نمایههای آماری ضریب همبستگی (R2)، ضریب نش- ساتکلیف (NS) و مجموع مربعات خطا (CP) بر حسب مترمکعب بر ثانیه برای ارزیابی کارایی مدل استفاده شد. مقادیر این نمایهها در حوضۀ آبخیز کسیلیان برای سیلابهای شبیهسازیشده بهترتیب بین 84/0 تا 93/0، 78/0 تا 81/0 و 13/96 تا 188 و در حوضۀ آبخیز کارده مقادیر این نمایهها بهترتیب بین 76/0 تا 89/0، 71/0 تا 75/0و 4/113 تا 7/216 بهدست آمد. نتایج نشان میدهد مدل HEC-HMS در هر دو حوضۀ آبخیز دقت مناسبی دارند و در حوضۀ آبخیز منطقۀ مرطوب نسبت به منطقۀ خشک کارایی این مدل برای مدیریت وقایع سیل نسبتاً بیشتر است.
In these studies the ability of hydrological model HEC-HMS was used for simulation the six flood hydrograph in Kasilian watershed with 67.8 km2 area with semi-humid to the humid climate and in Kardeh watershed with 93.2 km2 area with completely dry climate. Rainfall hyetographs data with minute time step and related flood hydrographs were entered to model; so floods hydrographs were simulated with 30 minute time step. Parameters sensitivity analysis by trial and error methods showed that the CN parameter have high sensitivity than the others. The CN parameter sensitivity in the arid area is higher than humid area. The R2, NS and CP coefficients with cubic meters per second unit were used for model performance. The values of these coefficients in Kasilian watershed for simulated floods were between 0.84 to 0.93, 0.78 to 0.81, and 96.13 to 188, respectively. In Kardeh watershed these coefficients calculated between 0.76 to 0.89, 0.71 to 0.75 and 113.4 to 216.7, respectively. The results showed that the model performances are acceptable in both watersheds. But in the humid watershed the model had high performance for watershed management implement works than the dry watershed
https://ije.ut.ac.ir/article_64955_361acd6ff381ce05b1e281ef1ac87cfe.pdf
سیلاب
شبیهسازی
هیدروگراف
کارده
کسیلیان
Flood
simulation
Hydrograph
Kasilian
Kardeh
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-03-21
5
1
331
341
10.22059/ije.2018.245768.778
64956
Research Article
قاعده لاضرر و حق بر محیط زیست با تأکید بر دریاچۀ ارومیه
The Lazarar Principle and the Right to the Environment; Case Study: Lake Urmia
رضا نیکخواه سرنقی
rnsj_nikkhah@yahoo.com
1
سید مهدی صالحی
drmahdisalehi@yahoo.com
2
حسین جوادی
javad.golkar.1368@gmail.com
3
استادیار گروه فقه و حقوق دانشگاه ارومیه
استادیار گروه فقه و حقوق دانشگاه ارومیه
دانشجوی دکتری فقه و حقوق دانشگاه ارومیه
دریاچۀ ارومیهبا وجود داشتن ویژگیهای زیستمحیطی منحصربهفرد، در نتیجۀ دخالت عوامل طبیعی و انسانی، در معرض خشکشدن قرار گرفته و بهخلاف کارکردی که میتوانست در تعدیل شرایط زیستمحیطی منطقه داشته باشد، به تهدیدی برای امنیت انسانی و نقض حقوق اساسی آنها، از جمله حق حیات، حق سلامتی، حق برخورداری از محیط زیست پاک و... تبدیل شده است. با وجود مشکلات یادشده، آنچه بررسی آن ضروری است، پرداختن به این سؤال اساسی است که چگونه میتوان از مبانی فقهی برای توجیه حق بر محیط زیست در خصوص دریاچۀ ارومیه استفاده کرد؟ کارکرد قاعدۀ لاضرر ـ به عنوان یکی از قواعد مسلّم فقهی ـ در اثبات این حق چیست؟ آیا از این قاعده میتوان برای پیشگیری و جبران ضرر نسبت به رفتار و اقدامات تهدیدکنندۀ محیط زیست استفاده کرد؟ پژوهش حاضر با درک این ضرورت، به بررسی مفهوم حق بر محیط زیست و مفهوم قاعدۀ لاضرر پرداخته و کوشیده است با بررسی ارتباط این دو مفهوم، جایگاه استدلالی قاعدۀ لاضرر در اثبات حقوق زیستمحیطی دریاچۀ ارومیه را روشن کند و از این رهگذر، به ارائۀ راهکارهایی بهمنظور حفاظت از دریاچه و تأمین حقوق زیستمحیطی پیرامون آن دست یابد.
Lake Urmia, despite its unique environmental characteristics, has been exposed to drying as a result of the interference of natural and human factors, and contrary to the role it could play in reducing the environmental conditions of the region, the Lake Urmia threatens the health of the people and the loss of their basic rights to life,including the right to clean air,the optional choice of residence, etc. In spite of these problems, what is necessary is the consideration of the fundamental question of how can we use the jurisprudential foundations to justify the right to the environment of Lake Urmia? Where is the rule of “Lazarar” as one of the indisputable rules of jurisprudence in proving this right,and can this rule be used in cases where the absence of an affair or quitting can cause harm? The current paper, understanding this necessity,explores the concept of the right to the environment and the concept of the Lazarar principle,and has tried to clarify the relation between these two concepts, to clarify the position of the argumentative principle in proving the environmental rights of Lake Urmia,and in this way, to provide strategies for protecting the lake and providing environmental protection around it.
https://ije.ut.ac.ir/article_64956_2af585e4a1f2713f485d1b00c41ab3b2.pdf
دریاچۀ ارومیه
حق
حق بر محیط زیست
قاعدۀ لاضرر
right
Right to the environment
The Lazarar principle
Lake Urmia