per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1063
1078
10.22059/ije.2017.244397.764
68194
Research Article
کاربرد الگوریتم فراابتکاری بهینهسازی کلونی مورچه در تخصیص بهینۀ منابع آب چاه نیمۀ سیستان تحت سناریوهای مدیریتی
Application of Met heuristic Algorithm of Ant Colony Optimization in Optimal Allocation of Water Resources of Chah-Nime of Sistan under Managerial Scenarios
جواد شهرکی
j.shahraki42@eco.usb.ac.ir
1
علی سردارشهرکی
a.shahraki65@gmail.com
2
صفیه نوری
safiye.nuri1367@gmail.com
3
دانشیار علوم اقتصادی، دانشگاه سیستان و بلوچستان
استادیار اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستان
کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستان
هدف از پژوهش حاضر، تخصیص بهینۀ منابع آب مخازن چاه نیمۀ سیستان تحت سه سناریوی مدیریتی با استفاده از تکنیک فراابتکاری جامعۀ مورچگان است. نتایج تحقیق نشان میدهد بهترین مقدار تابع هدف (حداکثرسازی میزان تأمین آب) با استفاده از الگوریتم یادشده 5/82 میلیون مترمکعب بوده است. همچنین، در سالهای اولیه مقدار رهاسازی بهینۀ الگوریتم مورچگان 21 و میزان تقاضا 3/98 میلیون مترمکعب به دست آمده که به مقدار 3/77 میلیون مترمکعب عدم تأمین نیاز وجود داشته است. عملکرد الگوریتم مورچه در سناریوی خط لولۀ دوم آب شرب به زاهدان به تابع هدف بهینه نزدیکتر شده است. بر اساس نتایج بهدستآمده، میانگین مقادیر تابع هدف در سناریوی تثبیت ریزگردها 0593/100 بود، از این رو پس از مدتی رهاسازی برای بخش کشاورزی دیگر امکانپذیر نخواهد بود. نتایج سناریوی توسعۀ سطح زیر کشت بر اساس افق 1404 نشان داد تقاضا در ابتدای دوره کم است و بهتدریج با توسعۀ کشاورزی در منطقه، میزان تقاضا افزایش مییابد. از این رو، پیشنهاد میشود با گسترش حقابۀ ایران از افغانستان، بتوان مشکلات و خشکسالیهای چند دهۀ اخیر را برطرف کرد.
The aim of this study is to optimize the allocation of water resources in Chah-nimeh Sistan reservoirs under three management scenarios using the metamorphic techniques of the Ant Community. The results of the research show that the best value of the objective function (maximizing water supply) was 5.82 million cubic meters using the algorithm. Also, in the early years, the optimum release rate of ant anchor algorithm 21 and the demand was 3.98 million cubic meters that there were 3.77 million cubic meters of lack of supply. The function of Ant's algorithm is closer to the optimal objective function in the second pipeline scenario for drinking water in Zahedan. According to the final results, the average values of the objective function were 100.0593 in the scenario of fixing the microspheres, hence, the release from agricultural sector, after a while, would not be possible. The results of development scenario of area under cultivation based on Horizon 1404 indicate that demand was low at the beginning of the period and it gradually increased with agricultural development in the region. Therefore, it has been suggested that it will be possible to overcome the recent difficulties and droughts with the extension of Iran's right of Afghanistan
https://ije.ut.ac.ir/article_68194_8d54302399bfb76a6076beafa65549f6.pdf
الگوریتمهای فراابتکاری مورچگان
بهینهسازی
سناریوهای مدیریتی
سیستان
مخازن چاه نیمه
Optimization
Ant-Meta-Heuristic Algorithms
Management Scenarios
Chah-Nime Reservoirs
Sistan
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1079
1089
10.22059/ije.2018.250364.812
68195
Research Article
تخمین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان محبوس با استفاده از مدل فازی سوگنو
Determination the Hydrodynamic Parameters of Confined Aquifer Using Sugeno Fuzzy Logic
حامد محمودی حاجیلاری
hamed.mahmoudi.hmh@gmail.com
1
عطا الله ندیری
nadiri@tabrizu.ac.ir
2
طاهره آذری
azari.azadeh@yahoo.com
3
سینا صادقفام
s.sadeghfam@gmail.com
4
هادی محمودی حاجیلاری
hadi.mahmudi74@gmail.com
5
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
دانشیار گروه علوم زمین، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز
دکتری هیدروژئولوژی، بخش علوم زمین شیراز، دانشگاه شیراز
استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه مراغه
دانشجوی کارشناسی، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی تبریز
شناخت دقیق پارامترهای هیدروژئولوژیکی مانند قابلیت انتقال، هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره یا آبدهی ویژه از جمله پارامترهای مهم برای پیشبینی شرایط آبخوان هستند که عموماً تعیین آنها برای نقاط مختلف آبخوان با هزینههای فراوانی انجام میشود. در سالهای اخیر، از مدلهای هوش مصنوعی به عنوان جایگزین روشهای انطباق منحنی تیپ برای تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوانها استفاده شده است. بنابراین، در مطالعۀ حاضر نیز برای تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان محبوس از منطق فازی سوگنو استفاده شد. ابتدا دقت، قابلیت اطمینان و توانایی تعمیم این مدل فازی از طریق آزمایش آن با دادههای افت- زمان واقعی تأیید شد. سپس، نتایج بهدستآمده از این مدل با نتایج بهدستآمده از روش گرافیکی تایس و شبکۀ عصبی مصنوعی مقایسه شد. مقایسۀ RRMSE مدل شبکۀ عصبی مصنوعی و مدل فازی به منظور تخمین قابلیت انتقال آبخوان و ضریب ذخیره در مرحلۀ آزمایش نشان داد مدل فازی، خطا را بهترتیب 21/9 و 66/11 درصد نسبت به شبکۀ عصبی کاهش میدهد. بنابراین، نتایج بهدستآمده از روش گرافیکی تایس، شبکۀ عصبی مصنوعی و مدل منطق فازی در مرحلۀ صحتسنجی نشان میدهند مدل فازی سوگنو در کنار دو روش یادشده توانایی تعیین پارامترهای آبخوان تحت فشار را دارد. این کارایی نسبی بیشتر منطق فازی سوگنو را میتوان در توانایی ذاتی آن در کار با دادهها و پارامترهای دارای عدم قطعیت نسبت به روش گرافیکی تایس و شبکۀ عصبی مصنوعی دانست.
The accurate recognition of hydrogeological parameters such as transmissivity, hydraulic conductivity and storage coefficient or specific yield are the most important parameters for predicting the aquifer conditions that are determined at different points of aquifer with great cost. In recent years, artificial intelligence models have been used as alternatives method to adaptive graphical methods to determine the hydrodynamic parameters of aquifers. Therefore, in this study the Sugeno fuzzy logic was used to determine the hydrodynamic parameters of the confined aquifer. First, the accuracy, reliability and generalization ability of the fuzzy model is verified by time-drawdown field data. Then, the results of this model were compared with the results of obtained from the Theis graphical method and artificial neural network. Comparison of the RRMSE of the Sugeno fuzzy model and the artificial neural network for determining the transmissivity and storage coefficient in testing step show that the fuzzy model reduces the error relative to the neural network 9.21% and 11.66%, respectively. Therefore, the results of the Theis graphical method, artificial neural network and fuzzy logic model in the verification step indicates that the Sugeno fuzzy model is able to determine the parameters of confined aquifer. The sugene fuzzy logic model is due to its high ability to contrast with uncertainty data that has more accurate results to the Theis graphical method and artificial neural network.
https://ije.ut.ac.ir/article_68195_2798de92f066c519adb6f549ece05969.pdf
آبخوان محبوس
آنالیز مؤلفۀ اصلی (PCA)
شبکۀ عصبی مصنوعی
منحنی تیپ تایس
منطق فازی سوگنو
Artificial Neural Network
Theis type curve
Principal Component Analysis (PCA)
Sugeno fuzzy logic
Confined aquifer
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1091
1102
10.22059/ije.2018.253648.841
68434
Research Article
بررسی عددی هجوم و برگشت آب دریا در آبخوانهای ساحلی
Numerical Investigation of Seawater Intrusion and Retreat in Coastal Aquifers
عباسعلی رضاپور
abbas.rezapoor@shahroodut.ac.ir
1
سید فضل الله ساغروانی
saghravani@shahroodut.ac.ir
2
دانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود
دانشیار، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود
هجوم آب دریا فرایندی گذراست، اما محدودیتهای انسانی در برداشت نتایج آزمایشگاهی و عددی موجب شده که به رفتار گذرای این پدیده کمتر توجه شود. در مطالعۀ حاضر، حرکت گوۀ آب شور و ناحیۀ اختلاط در آبخوانی محصور، بر اثر کاهش و افزایش ارتفاع آب شیرین از مرز زمین توسط مدل عددی SUTRA شبیهسازی شد. بهمنظور برداشت و آنالیز نتایج شبیهسازیشده طی زمان، الگوریتم خودکاری در محیط MATLAB پیادهسازی شد. برای بررسی بیشتر حرکت گوۀ آب شور، تغییرات سه شاخص طول پنجه، مساحت و ارتفاع گوه نسبت به زمان اندازهگیری شدند. نتایج نشان داد رفتار شاخص مساحت گوه با رفتار شاخص طول پنجۀ گوه در شرایط گذرا مشابه است. در وضعیت هجوم آب دریا، شاخص ارتفاع گوه بهمراتب زودتر از دو شاخص دیگر به شرایط دائمی میرسد، در صورتی که در وضعیت برگشت، هر سه شاخص تقریباً به طور همزمان پایدار میشوند. همچنین، نتایج نشان داد در اوایل مرحلۀ برگشت آب دریا، ناحیۀ اختلاط گسترش مییابد، ولی در ادامه دوباره منقبض میشود تا اینکه سرانجام به مقدار اولیۀ خود در ابتدای وضعیت هجوم میرسد. آنالیزهای حساسیت نشان دادند سرعت هجوم یا برگشت آب دریا تأثیری بر ضخامت ناحیۀ اختلاط در شرایط دائمی ندارد.
Seawater intrusion is a transient process, but the transient behavior of this phenomenon has received less attention due to human limitations to acquire numerical and experimental results. The influence of decreasing and increasing of the freshwater head on the saltwater wedge and the mixing zone movement was simulated using SUTRA code. To acquire and analysis simulated resulting, automated algorithm was planned in MATLAB. In order to more study the saltwater movement, changes in the three indicators of wedge toe length, wedge area and wedge height were measured over the time. The results demonstrated that the wedge area behavior is similar to the wedge toe length under transient condition. In the case of seawater intrusion, the wedge height reaches the steady state conditions sooner than the two other indicators, while in the retreating case, all the three indicators are stopped almost together. Also, the results showed that the mixing zone expanded at the primary stages of the retreating, but whit passage of time condensed again until it finally reaches its original state at the beginning of the intruding case. Sensitivity analyzes demonstrated that the rate of seawater intrusion and retreat does not affect the mixing zone thickness in the steady condition.
https://ije.ut.ac.ir/article_68434_4f3d80487945f48907c8ee77bb25331b.pdf
آبخوان ساحلی
برگشت آب دریا
شرایط گذرا
مدلسازی عددی
هجوم آب دریا
Seawater intrusion
seawater retreat
coastal aquifers
transient condition
Numerical Modeling
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1103
1117
10.22059/ije.2018.254793.855
68435
Research Article
برآورد تبخیر-تعرق واقعی گیاهان زراعی به کمک الگوریتمهای بیلان انرژی در دشت قزوین
Estimating of Actual Crops Evapotranspiration Using Energy Balance Algorithms in Qazvin Plain
بهاره بهمنآبادی
b.bahmanabadi@gmail.com
1
عباس کاویانی
abbasskaviani@gmail.com
2
پیمان دانشکار آراسته
arasteh1348@yahoo.com
3
رستا نظری
nazarirasta@yahoo.com
4
دانش آموختۀ کارشناسی ارشد و دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین
استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین
دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین
تخمین دقیق تبخیرـ تعرق در برنامهریزیهای توسعۀ آبیاری اهمیت ویژهای دارد. تخمین این پارامتر به صورت پیوسته در مکان و با فواصل زمانی کوتاه، فرصت بسیار باارزشی را برای مدیریت بخشهای مختلف شبکههای آبیاری فراهم میآورد. بنابراین، در تحقیق حاضر از دادههای لایسیمتر زهکشدار برای صحتسنجی نتایج بهدستآمده از تخمین تبخیر-تعرق با استفاده از سه الگوریتم تکمنبعی SEBAL، METRIC و SSEB و یک الگوریتم دومنبعی TSEB کمک گرفته شد. به منظور برآورد تبخیرـ تعرق از تصاویر ماهوارهای سنجندههای MODIS، ETM+ طی سالهای 1379ـ 1382 و تصاویر سنجندۀ OLI & TIRS طی سالهای 1392- 1395 استفاده شد. به دلیل عدم تطابق زمانی تصویربرداری سنجندۀ OLI & TIRS با زمان دادهبرداری لایسیمتر، نتایج بهدستآمده از تصاویر این سنجنده با نتایج روش هارگریوزـ سامانی (به عنوان روش برتر) ارزیابی شد. نتایج شاخصهای آماری از برآوردهای بهدستآمده بین الگوریتمهای تکمنبعی نشان داد الگوریتم SSEB با کمترین میزان جذر میانگین خطا در هر سه سنجندۀ MODIS، ETM+ و OLI& TIRS (میلیمتر بر روز 87/0، 41/0 و 92/0RMSE=) و همبستگی زیادی که با دادههای لایسیمتری داشت (96/0، 99/0 و 97/0 R=) بهعنوان الگوریتم برتر برای تخمین تبخیرـ تعرق در منطقۀ مطالعهشده است. با توجه به وضوح تصاویر در سنجندههای ETM+ و OLI & TIRS دقت نتایج تخمین تبخیرـ تعرق در این دو سنجنده پذیرفته است و در نهایت سنجندۀ ETM+ بهترین نتایج را ارائه داد.
The estimation of evapotranspiration is one of the most important parameters in irrigation planning. In this research, drainage lysimeter data and three single-source energy balance, SEBAL, METRIC and SSEB and a two source energy balance algorithm, TSEB have been evaluated. Satellite imageries of MODIS, ETM + sensors were used in the years 1379-1382 according to the lysimeter data loading and OLI & TIRS sensor images in 1392-1395. It should be noted that, the mismatching of the OLI & TIRS images timing with the lysimeter data timing, cause to try to evaluate the results of OLI images with Hargreaves Sarmari equation as a superior experimental method. According to the statistical indices, the results obtained from single-source algorithms showed that the SSEB algorithm with the lowest root mean square error in MODIS, ETM + and OLI & TIRS (RMSE = 0.87, 0.41 and 0.92 mm per day), and a large correlation It was introduced with lysimeter data as the best method in this area (R = 0.97, 0.99, 0.96). Among the sensors examined, ETM +, OLI & TIRS sensitivity is high on the two sensors, but the ETM + sensor also has better results.
https://ije.ut.ac.ir/article_68435_ff19f17ef509ef4ef5c4cff7675f6fd9.pdf
الگوریتمهای تکمنبعی و دومنبعی
تبخیرـ تعرق
تصاویر ماهوارهای
Evapotranspiration
Satellite Imageries
Single source and Two source Algorithms
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1119
1133
10.22059/ije.2018.256758.870
68436
Research Article
ارزیابی آلودگی نیترات آب زیرزمینی بر اساس روش مؤلفه های اصلی و تحلیل عاملی (مطالعۀ موردی: آبخوان دشت کرج)
Evaluation of Groundwater Nitrate Pollution Based on Main Components and Factor Analysis (Case Study: Karaj Plain Aquifer)
منوچهر چیت سازان
chitsazan.mc@gmail.com
1
مهدی ایلبیگی
mehdi.eilbeigy@gmail.com
2
محمود محمدرضا پورطبری
mrtabar57@gmail.com
3
استاد، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشجوی دکتری، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز
دانشیار، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد
نیترات از مهمترین آلایندههایی است که بیشتر آبخوانها، ازجمله آبخوان کرج، از آن آسیب میبینند. از آنجا که روش معمول برای بررسی فرایندهای هیدروژئوشیمیایی در آبخوان، بهصورت گرافیکی است، بهمنظور ارزیابی آلودگی نیترات در دادههای کیفی 86 چاه در آبخوان کرج طی سال 2013، از روشهای چندمتغیرۀ آماری بهعنوان یک روش تکمیلی برای درک عوامل مؤثر بر کیفیت آبهای زیرزمینی، شناسایی آلودگی و طبقهبندی نمونههای مشابه استفاده شد. به این منظور، از نرمافزار XLSTAT برای مطالعۀ آلودگی نیترات و ارتباط آن با سایر پارامترهای شیمیایی آب و عوامل مؤثر بر آن بهره گرفته شد. تجزیه و تحلیل آماری نشان میدهد خوشهبندی سلسلهمراتبی به استخراج سه خوشه منجر شده است. نمونههای دوم و سوم خوشه غلظت بیشتری از نیترات نسبت به گروه نخست دارد. نتایج بهدستآمده از تحلیل عوامل اصلی (PCA) همچنین نشان میدهد پارامتر نیترات بیشترین همبستگی با کلر و کمترین همبستگی با سدیم و سولفات را دارد. از سوی دیگر، بر اساس چرخش واریماکس، عوامل اصلی کیفیت آبخوان به دو عامل خلاصه شدند. عامل ژئوژنیک (زمینزاد)، نخستین عاملی است که به علت اثر مواد تشکیلدهندۀ آبخوان به وجود میآید و دومین عامل، یک عامل انسانزاد است که به علت فعالیتهای انسانی، بهخصوص فاضلاب تشکیل میشود.
Nitrate is one of the most significant pollutants that most aquifers, including the Karaj aquifer, have suffered from it. Because the conventional method to investigate the hydrogeochemical processes in the aquifer is graphical ones, in order to evaluate the pollution of nitrate in the qualitative data of 86 wells in Karaj aquifer in 2013, the multivariate statistical methods has been carried out as a complementary method for understanding the factors affecting groundwater quality, pollution identification and classification of similar samples. In this regard, XLSTAT software is used to study the pollution of nitrate and its relationship to other chemical parameters of water, and the factors influencing it. The statistical analysis indicates that hierarchal clustering has led to the extraction of three clusters. The second and the third cluster samples have a higher concentration of nitrate than the first one. The results, based on the principal components analysis (PCA), also show that the nitrate parameter has the highest correlation with chlorine and the least adaptation with sodium and sulfate. On the other hand, based on the varimax rotation, the main components were summed up to two components. The first one is a geogenic factor, which is due to the effect of the material that forms aquifer and second is an anthropogenic factor that is due to human actions, especially sewage.
https://ije.ut.ac.ir/article_68436_ca543837bc4c9650ee8d027a93dad231.pdf
آب زیرزمینی
تحلیل عاملی
خوشهبندی
نیترات
Groundwater
Nitrate
factor analysis
Clustering
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1135
1146
10.22059/ije.2018.257339.873
68437
Research Article
ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی شهرستان شوش برای شرب
Groundwater Quality Assessment of Shush Country for Drinking
عادل سلطانی
m.soltani102@gmail.com
1
میلاد سلطانی
m.soltani@stu.sanru.ac.ir
2
کریم سلیمانی
solaimani2001@yahoo.co.uk
3
مربی، عضو هیئت علمی گروه مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه پیامنور
دانشجوی دکتری علوم مهندسی آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
استاد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
کیفیت آب یکی از عوامل مهمی است که باید هنگام ارزیابی توسعۀ مناسب یک منطقه، بررسی شود. آبهای زیرزمینی در جایگاه کنونی شهرستان شوش و نیز در تداوم بقای این شهرستان در آینده کارکرد مهمی دارند. با توجه به اینکه تا کنون به پهنهبندی کیفیت منابع زیرزمینی آب شهرستان شوش پرداخته نشده است، در مطالعۀ حاضر به ارزیابی کیفی منابع آب زیرزمینی این شهرستان پرداخته شد. در مطالعۀ حاضر پارامترهای سدیم، کلراید، سولفات، کل جامدات محلول، اسیدیته، منیزیم و کلسیم به عنوان پارامترهای شاخص کیفیت منابع مندرج در کتاب رهنمودهای سازمان بهداشت جهانی بررسی شدند. به این منظور، پس از نرمالکردن دادههای استفادهشده و رسم واریوگرام مربوط به دادهها، با استفاده از دو روش کریجینگ و معکوس فاصلۀ وزنی (IDW) نقشۀ تغییرات مکانی این پارامترها تهیه شد و نتایج دو روش با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد در همۀ پارامترها صحت روش کریجینگ در برآورد مقادیر بیشتر است. پس از تهیۀ نقشۀ تغییرات مکانی این پارامترها، نقشهها با هم تلفیق شدند و نقشۀ کیفیت آب زیرزمینی براساس استاندارهای کیفیت آب آشامیدنی تهیه شد. نتایج نشان داد 67/23 درصد از آبهای زیرزمینی منطقۀ مطالعهشده در حد مطلوب و 29/15 درصد دارای کیفیت حد مجاز برای آشامیدن است.
Water quality is one of the most important factors that should be considered when evaluating the development of a region. Underground waters play an important role in the present and future functions and position of Shush country. The quality of the groundwater resources of the study area has not been evaluated so far, thus this study evaluated the groundwater resources quality of Shush country-Khuzestan province. In this study sodium, chloride, sulfate, total soluble solids, acidity, magnesium and calcium as parameters of the resources quality index contained in the World Health Organization's (WHO) guidebook were evaluated. For this purpose, after normalizing the data and plotting of variograms, spatial distribution map of these parameters were provided using Kriging and Inverse Distance Weighted (IDW) methods and the results of these methods were compared. The results showed that in all parameters the accuracy of the Kriging method was highest. In the next step, the prepared maps were combined and the groundwater quality map of the study area was prepared based on water quality standards for drinking (WHO). The results showed that 23.67% of the groundwater in the study area was at the optimum level and 15.29% had a quality level for drinking.
https://ije.ut.ac.ir/article_68437_de4dec372a8ac163c4d750c70c2b5c2f.pdf
آب زیرزمینی
زمینآمار
سامانۀ اطلاعات جغرافیایی
شوش
معکوس فاصلۀ وزنی
Groundwater
Geostatistics
Inverse Distance Weighted
GIS
Shush
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1147
1160
10.22059/ije.2018.257602.878
68439
Research Article
بهرهگیری از پتانسیلهای صنعت آب و فاضلاب برای تولید پراکندۀ انرژی پاک
Utilize the Potential of the Water and Wastewater Industry for Distributed Generation of Clean Energy
مریم حملهدار
maryam.hamlehdar@ut.ac.ir
1
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
یونس نوراللهی
noorollahi@ut.ac.ir
3
روشنک فهیمی هنزایی
rfahimi91@yahoo.com
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی سیستمهای انرژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران
دانشیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران
دانشیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران
دانشجوی دکتری، مهندسی سیستمهای انرژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران
محدودیت استفاده از منابع انرژی فسیلی، افزایش نگرانیهای زیستمحیطی به واسطۀ مصرف بیرویۀ منابع انرژی فسیلی، افزایش جمعیت و مصرف انرژی، تلفات شبکههای برق، راندمان پایین نیروگاههای حرارتی، همگی مباحثیاند که اهمیت بهبود بازدهی انرژی و استفاده از منابع تجدیدپذیر را نشان میدهند. صنعت آب و فاضلاب بهواسطۀ در اختیار داشتن امکانات و تسهیلاتی مانند خطوط انتقال آب و مخازن زیرزمینی، پتانسیل بالقوۀ انرژی تجدیدپذیر را دارد. این آمار نهتنها امکان احداث نیروگاههای تجدیدپذیر و بازیابی این انرژیها را بهخوبی فراهم آورده بلکه سبب شده به دلایلی نظیر فناپذیرنبودن انرژیهای تجدیدپذیر، کمبودن قیمت تمامشده، بهرهبرداری از حداقل پتانسیل آبی، مشکلات اجتماعی و زیستمحیطی کمتر به منظور کاهش تولید گازهای گلخانهای، افزایش تعداد مولدهای تولید پراکندۀ مقیاس کوچک، جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی برای تولید برق باشد. از طرفی، اتلاف در شبکههای توزیع برق بهعنوان یکی از پارامترهای کلیدی در بهرهوری انرژی، اهمیت صنعت آب و فاضلاب را بهعنوان یک پتانسیل بزرگ برای تولید انواع منابع انرژی تجدیدپذیر پراکنده نشان میدهد. در مقالۀ حاضر پتانسیلهای موجود در صنعت آب و فاضلاب برای تولید پراکندۀ انرژی پاک با تأکید بر مزایای سیستمهای میکروهیدروپاور در این صنعت برای شهر تهران بررسی شده است.
The limitation of the use of fossil fuels, increasing environmental concerns caused by the excessive consumption of fossil fuels, growth in population and energy consumption, power losses, low efficiency of thermal power plants as the issues that improve energy efficiency and the use of renewable resources. Thus, the water and wastewater industry has the potential of renewable energy due to the availability of facilities such as water pipelines and underground reservoirs, which this issue not only provides the possibility of the construction of renewable power plants, but also it is a good alternative to fossil fuels for reasons such as the lack of renewable energy, low cost of production, exploitation of minimum water potential, less social and environmental problems in order to reduce greenhouse gas emissions, increase the number of distributed generation of small scale.The losses in power distribution networks as one of the key parameters in energy efficiency, the importance of water and wastewater industry as a great potential for the distributed generation shows. In this paper, the potential of the water and wastewater industry for the distributed generation of clean energy with an emphasis on the benefits of micro-hydropower systems in this industry has been investigated for Tehran.
https://ije.ut.ac.ir/article_68439_4f8b468ef0f91cb760efd10355edae97.pdf
بهبود بازدهی انرژی
تولید پراکنده
سیستمهای میکروهیدروپاور
صنعت آب و فاضلاب
water and wastewater industry
distributed generation
Energy Efficiency
micro-hydropower systems
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1161
1174
10.22059/ije.2018.258209.885
68440
Research Article
تحلیل مکانی و زمانی تغییر اقلیم در سالهای آینده و مقایسۀ روشهای ریزمقیاسنمایی SDSM، LARS-WG و شبکۀ عصبی مصنوعی (مطالعۀ موردی: استان خوزستان)
Spatial and Temporal Analysis of Climate Change in the Future and Comparison of SDSM, LARS-WG and Artificial Neural Network Downscaling Methods (Case Study: Khuzestan Province)
راضیه رحیمی
azadrahimi58@gmail.com
1
مهدی رحیمی
mahdi.rahimi@ut.ac.ir
2
استادیار دانشکدۀ محیط زیست و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران
کارشناس ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
خشکسالی خطر پیچیدهای است که سبب برهمخوردن تعادل آبی میشود؛ بنابراین بررسی تغییرات اقلیمی و پیشبینی آنها میتواند در امر مدیریت و برنامهریزی مربوط به آن تأثیر زیادی داشته باشد. در تحقیق حاضر برای پایش و پیشبینی خشکسالی منطقۀ خوزستان و نیز بررسی عملکرد مدلهای ریزمقیاس در این منطقه، ابتدا دادههای بارش و دما بهصورت روزانه طی دورۀ 1985-2010 از هشت ایستگاه منتخب در منطقه دریافت شد. سپس، نمایۀ خشکسالی دورۀ مشاهداتی بهوسیلۀ دو شاخص SPI و SPEI محاسبه و نقشۀ پهنهبندی آنها ترسیم شد. در پژوهش حاضر برای پیشبینی خشکسالی از دادههای GCM و مدل HADCM3 تحت دو سناریوی A2 و B1 استفاده شد؛ سپس دادههای بزرگمقیاس GCM با سه مدل SDSM، LARS-WG و شبکۀ عصبی مصنوعی ریزمقیاس شدند. نتایج نشان داد توانایی مدل ریزمقیاس شبکۀ عصبی مصنوعی در شبیهسازی بارش نسبتاً قابل قبولتر از سایر مدلهاست. نتایج آمارۀ من-کندال نشان داد همواره مقادیر پیشبینیشده توسط مدل LARS-WG برای نمایههای SPI و SPEI شیب بیشتری در جهت منفی شدن دارد. با مشاهدۀ نقشۀ پهنهبندی نمایههای خشکسالی استان خوزستان میتوان چنین استنباط کرد که طی دورههای آتی همواره میانگین مقادیر دو شاخص کاهش یافته است، ولی از نظر مکانی تغییر درخور توجهی نداشته است.
Drought is a complex danger. Therefore, the study and prediction of climate change could have a significant role in the management and planning. In this study, at first rainfall and temperature data were obtained daily from the period of 1985-2010 from eight selected stations in the region. The indices during the observation period with SPEI and SPI indexes was calculated using statistical methods and their zoning map was drawn. In this study, GCM data and HADCM3 model under two scenarios A2 and B1 were used for prediction of drought. Then, the GCM large-scale data were downscaled using three methods including SDSM, LARS-WG and artificial neural networks. The results of statistical measures of performance evaluation showed that the ability the ANN model to simulate rainfall is relatively more acceptable than other models. The results of the Man-Kendall statistics for drought indexes show that the predicted values by the LARS-WG model for the SPI and SPEI indexes are consistently more negatively correlated. This can be deduced by observing the zoning map of drought indicators in Khuzestan province that in the coming periods, the mean values of the two indices have always dropped but did not change significantly in terms of spatial.
https://ije.ut.ac.ir/article_68440_3680ceb1b3dce2b6f1a602b62f6149ec.pdf
تغییر اقلیم
شبکۀ عصبی مصنوعی
SPEI
LARS-WG
SDSM
climate change
SPEI
LARS-WG
SDSM
Artificial Neural Network
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1175
1189
10.22059/ije.2018.258644.889
68662
Research Article
مدلسازی تراز آب زیرزمینی دشت میاندوآب با استفاده از الگوریتمهای انتخابات، ژنتیک و روش شبکۀ عصبی مصنوعی
Modeling the Groundwater Level of the Miandoab Plain Using Artificial Neural Network Method and Election and Genetic Algorithms
سمیه امامی
somayehemami70@gmail.com
1
یحیی چوپان
yahyachoopan68@gmail.com
2
جواد پارسا
jparsa@tabrizu.ac.ir
3
دانشجوی دکتری سازه های آبی دانشگاه تبریز
دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز
پیشبینی تغییرات تراز آب زیرزمینی در دورههای آتی و امکان برنامهریزی و مدیریت منابع آب برای بهبود شرایط آبخوان در آینده، بسیار مهم است. در پژوهش حاضر، برای اولین بار با استفاده از الگوریتم انتخابات که یک الگوریتم تکرارشونده است و از انتخابات ریاست جمهوری الهام گرفته و با مجموعهای از راه حلهای شناختهشده به عنوان جمعیت کار میکند، به پیشبینی تراز آب زیرزمینی دشت میاندوآب در استان آذربایجان غربی پرداخته شد و نتایج بهدستآمده از این روش با نتایج روشهای شبکۀ عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک مقایسه شد. دادههای تراز سطح آب دشت میاندوآب، دادههای هواشناسی مانند دما، بارش، رطوبت، تبخیر و دادههای آبهای سطحی در دورۀ آماری 1385ـ 1395 در مقیاس ماهانه برای آموزش و آزمون مدلها استفاده شد. براساس محاسبههای انجامشده و نتایج بهدستآمده از پارامترهای آماری، الگوریتم انتخابات بهترتیب با مقادیر ریشۀ میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب همبستگی (R2) و معیار نش- ساتکلیف (NSE)، 027/0، 93/0 و 74/0 نسبت به دو روش شبکۀ عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک، توانایی درخور توجهی در پیشبینی تراز سطح آب زیرزمینی دارد و نتایج قابل اطمینانی را ارائه میدهد.
It is very important to predicte and modifed the groundwater levels in the future period and the possibility of water resources planning and management to improve aquifer conditions. In this study, for the first time, used election algorithm to predicted groundwater level in the Miandoab plain. EA algorithm is a repeat algorithm inspired by presidential election and working with a set of khown solutions as a population. Also the results were compared of ANN and Genetic algorithm. Water table level data such as temperature, precipitation, humidity, evaporation and water surface data for the 2005 -2015 period was used as our data in this study. Based on the calculations performed and the results predicted from the statistical parameters, the election algorithm has a significant ability in the groundwater level with RMSE, R2 and NSE, 0.027, 0.93 and 0.74, respectively, in comparison to ANN method and GA algorithm and provides reliable results.
https://ije.ut.ac.ir/article_68662_804e3baf45e6358e0833faa27be63998.pdf
آب زیرزمینی
الگوریتم انتخابات
مدلسازی
منابع آب
Groundwater
water resources
Election Algorithm
modeling
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1191
1202
10.22059/ije.2018.258954.897
68663
Research Article
اصلاح روش DRASTIC در ارزیابی آسیبپذیری آبهای زیرزمینی با استفاده از دو روش تحلیل حساسیت تکپارامتری SPSA و روش فرایند تحلیل سلسلهمراتبی AHP
Modification of DRASTIC Model to Assess Groundwater Vulnerability by Applying two Approaches: Single Parameter Sensitivity Analysis (SPSA) and Analytical Hierarchy Process (AHP)
سیده حمیده ابراهیمی
ebrazadeh@yahoo.com
1
امینرضا نشاط
neshat.aminreza@srbiau.ac.ir
2
سامان جوادی
javadis@ut.ac.ir
3
حسین آقامحمدی
hossein.aghamohammadi@gmail.com
4
دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد رشتۀ سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ محیط زیست و انرژی، دانشگاه علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی تهران
استادیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران
استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
استادیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران
ارزیابی آسیبپذیری آبهای زیرزمینی تأثیری کلیدی در حفاظت و بهرهبرداری صحیح از این منابع استراتژیک دارد. روشهای گوناگونی برای ارزیابی آسیبپذیری پیشنهاد شده است که متداولترین آن مدل DRASTIC است. عبارت DRASTIC مخفف هفت پارامتر کنترلکنندۀ آلودگی در سیستم هیدروژئولوژیکی است. مشکل اصلی این روش ثابتبودن میزان رتبه و وزن پارامترهای بهکاررفته در این مدل است. هدف اصلی پژوهش حاضر اصلاح وزنهای اولیۀ مدل با دو روش تحلیل حساسیت تکپارامتری SPSA و روش تحلیل سلسلهمراتبی AHP و در نهایت تولید نقشه با استفاده از قابلیتهای محیط نرمافزار ArcGIS طبق شرایط منطقۀ مطالعاتی است. دشت یاسوج واقع در جنوب غربی ایران به عنوان منطقۀ مطالعاتی انتخاب شد. با استفاده از شاخص غلظت نیترات 24 حلقه چاه واقع در محدودۀ مطالعاتی و محاسبۀ ضریب همبستگی پیرسون، درجه و میزان ارتباط خطی بین نتایج روشها با واقعیت موجود در منطقه، محاسبه شد. روش SPSA با تخصیص وزن مؤثر هر پارامتر ورودی در هر پلیگون و مقایسۀ آن با وزن تئوریک اختصاصیافته توسط مدل، بیشترین همبستگی را با نمونههای نیترات منطقه نشان داد. همچنین، در روش AHP بر پایۀ قضاوت کارشناسی، برای هفت پارامتر موجود در مدل براساس اهمیت و کارکردی که در تعیین آسیبپذیری آبخوان داشتند، نسبتهای جدیدی به کار گرفته شد و نتایج نسبت به مدل DRASTIC پایه بهبود یافت. نقشههای بهدستآمده از تعیین آسیبپذیری پس از اجرا در نهایت میتواند با بررسی منابع آلاینده در سطح زمین برای تعیین حریم کیفی و ارزیابی خطر آلودگی منابع آب زیرزمینی استفاده شود.
Groundwater vulnerability assessment plays a key role in the conservation and proper usage of these strategic resources. Various methods have been proposed to assess the vulnerability and the most common is the DRASTIC model. The DRASTIC model consists of seven hydrogeologic factors to compute for the vulnerability index. The main problem with this method is fixed rates and weights related to each parameters in this model. So the main purpose of this research is to modify primary DRASTIC model by Single Parameter Sensitivity Analysis (SPSA) and Analytical Hierarchy Process (AHP) and finally to produce vulnerability map in GIS environmental software. Yasuj plain located in southwest of Iran is chosen as a study area. Nitrate concentration related to 24 wells are used to compare which method make better prediction based on real pollution in study area. Finally SPSA method has shown the best correlation with sample Nitrate, by specifying more suitable weight for DRASTIC parameters in each polygon. Also AHP method has assigned new weights to each parameters based on the importance and better result was achieved compare with basic DRASTIC. These results can be used to map groundwater susceptibility to pollution.
https://ije.ut.ac.ir/article_68663_6925d99ce9ff555d0ad178d2da1cfa18.pdf
آسیبپذیری آب زیرزمینی
تحلیل سلسلهمراتبی AHP
تحلیل حساسیت تکپارامتری SPSA
دشت یاسوج
arcgis
Groundwater vulnerability
Analytical Hierarchy Process (AHP)
Single Parameter Sensitivity Analysis (SPSA)
GIS
Yasuj plain
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1203
1217
10.22059/ije.2018.259906.920
68664
Research Article
ارزیابی سناریوهای مدیریت آب و تأثیر تغییر اقلیم بر پایداری زیستمحیطی و کشاورزی (مطالعۀ موردی: حوضههای آبریز زرینهرود و سیمینهرود)
Assessment of Water Management Scenarios and the Impact of Climate Change on Environmental and Agricultural Sustainability (Case Study: Zarrinehrud and Siminehrud River Basins)
جمال احمدآلی
j.ahmadaali@areeo.ac.ir
1
غلامعباس بارانی
gab@uk.ac.ir
2
کورش قادری
kouroshqaderi@uk.ac.ir
3
بهزاد حصاری
b.hessari@urmia.ac.ir
4
استادیار، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه آموزش
استاد، بخش مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
دانشیار، بخش مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه
دریاچۀ ارومیه واقع در شمال غربی ایران طی دو دهۀ گذشته هر سال حدود 40 سانتیمتر افت سطح آب داشته و در حال خشکشدن است که این مسئله به عواقب اجتماعی و زیستمحیطی منجر شده است. در تحقیق حاضر شاخصهای پایداری زیستمحیطی و پایداری کشاورزی با استفاده از معیارهای عملکرد تحت تأثیر تغییر اقلیم و راهبردهای مدیریت آب برای حوضههای آبریز زرینهرود و سیمینهرود، به عنوان بزرگترین زیرحوضۀ دریاچۀ ارومیه ارزیابی شد. مدلسازی رفتار هیدرولوژیک این حوضهها با استفاده از نرمافزار 21WEAP انجام گرفت. برای شبیهسازی تغییرات اقلیمی از مدل ریزمقیاسنمایی LARS-WG استفاده شد. مدل برای سه سناریوی انتشار آینده (2A، B1A و 1B)، طی دورۀ 2015-2040، و پنج سناریوی مدیریت آب: 1. ادامۀ وضع موجود (0S)، 2. تغییر الگوی کشت (1S)، 3. بهبود راندمان انتقال و توزیع (2S)، 4. ترکیب بهبود راندمان انتقال و توزیع با بهبود راندمان کاربرد با استفاده از تکنولوژیهای نوین (3S)، و 5. ترکیب تغییر الگوی کشت با بهبود راندمان کل آبیاری (4S) تحلیل شد. نتایج نشان داد بیشترین مقادیر شاخصهای پایداری زیستمحیطی و پایداری کشاورزی مربوط به سناریوی ترکیب تغییر الگوی کشت با بهبود راندمان کل آبیاری تحت سناریوی انتشار 1B (4S1B) است. تحت این سناریو، مقدار جریان متوسط سالیانۀ ورودی به دریاچۀ ارومیه از حوضههای آبریز زرینهرود و سیمینهرود بهترتیب برابر 1292 و 351 میلیون مترمکعب در سال شده و در نتیجه نیاز زیستمحیطی دریاچه از این حوضهها تأمین خواهد شد.
Urmia Lake, as a hyper saline and very shallow lake, located in the northwest of Iran, has had reduced water level of about 40 centimeters each year over the past two decades and is drying, which this problem has led to social and environmental consequences. In this research, the indexes of environmental and agricultural sustainability were evaluated using performance criteria influenced by climate change and water management strategies for the Zerrinehrud and Siminehrud river basins as the largest sub-basin of Urmia Lake Basin. Modeling of hydrologic behavior of these basins was performed by WEAP21 model. The LARS-WG downscaling model was used to simulate climate change.Then the model was analyzed for three future emission scenarios (A2, A1B and B1), for the period 2015-2040, and five water management scenarios: (1) keeping the existing situation (S0), (2) crop pattern change (S1), (3) improving the conveyance and distribution efficiency (S2), (4) combining the improvement of conveyance and distribution efficiency with improving the application efficiency using modern technology (S3), and (5) the combination of crop pattern change with the improvement of total irrigation efficiency (S4). The results showed that the highest values of indices of environmental sustainability and agricultural sustainability were related to the scenario of combining the crop pattern change with improving the total irrigation efficiency under the B1 emission scenario (B1S4). In this scenario, the average annual flow of water entering the Urmia Lake from Zarrinehrud and Siminehrud river basins will be equal to 1292 and 351 MCM per year, and as a result, the environmental flow requirements of the lake will be supplied from these basins.
https://ije.ut.ac.ir/article_68664_f592c59d10ba395b327487378ed28afe.pdf
دریاچۀ ارومیه
شبکۀ آبیاری زرینهرود
مدل LARS-WG
مدل 21WEAP
Urmia Lake
Zarrinehrud Irrigation Network
LARS-WG Model
WEAP21 Model
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1219
1231
10.22059/ije.2018.260860.922
68665
Research Article
اولویتبندی زیرحوضههای آبخیز سزار بر اساس خطر بروز سیل با استفاده از تئوری بازی
Prioritization of Sezar Subbasins in Terms of Flooding Potentian Using Game Theory
آزاده ارشیا
azadeharshia69@gmail.com
1
علی حقیزاده
alihaghi20@gmail.com
2
ناصر طهماسبیپور
ntahmasebipour@yahoo.com
3
حسین زینیوند
hzeinivand@gmail.com
4
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
دانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
دانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
دانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان
بهکارگیری تصمیم بهینه برای اولویتبندی عملیات اجرایی در پروژههای آبخیزداری برای کاهش خطرات بروز سیل به علت تأثیرپذیری از پارامترهای مختلف، پیچیده و البته مهم و ضروری است. تئوری بازی در بهکارگیری تصمیم بهینه برای حل مسائل چندهدفه،کارایی بسیار زیادی دارد. در مطالعۀ حاضر، این روش برای اولویتبندی بر اساس خطر بروز سیل در حوضۀ آبخیز سزار مد نظر قرار گرفت و با استفاده از دو الگوریتم بوردا و چانهزنی در تئوری بازی، مؤثرترین پارامترها در تمامی زیرحوضهها و نیز بحرانیترین زیرحوضهها مشخص شدند. با اجرای روش امتیازدهی بوردا، پارامترهای کاربری مسکونی با امتیاز 5/93، تراکم زهکشی با امتیاز 91 و شیب متوسط و شکل زیرحوضه با امتیاز 5/90 و درنتیجۀ اجرای الگوریتم چانهزنی، مؤثرترین پارامترها در رقابت بین 12 پارامتر در تمامی زیرحوضهها، پارامترهای شیب متوسط، طول آبراهۀ اصلی و کاربری مراتع بودند که با توجه به اصول حاکم بر این روش، انتخاب پارامترهای یادشده برحسب دویدن تمامی بازیکنها در همۀ میدانهاست. درواقع، سه پارامتر نامبرده در تمامی زیرحوضهها سریعتر خودنمایی کردند و به عدد 16 که تعداد زیرحوضههاست، رسیدند. درنهایت، نقشههای اولویتبندی زیرحوضههای سزار با هر دو روش ارائه شدند که در روش بوردا، زیرحوضههای I، N، G، P و O در اولویت نخست قرار داشته و در روش چانهزنی، G، H، N، I و F در اولویت نخست قرار دارند.
Making the optimal decision to prioritize the operation in watershed management projects is to reduce the risk of flooding due to the impact of various parameters, complex and, of course, important. The game theory has a high performance in making the optimal decision to solve multi-objective problems. In this study, this method was used to prioritize on the watershed of the flood risk in the Sezar watershed. By using two Borda algorithms and bargaining in game theory, the most effective parameters in all sub-watersheds and the most critical sub-watersheds were identified. By implementing the Borda scoring method, residential parameters with 93.5, drainage density of 91 and average slope, and the shape of the sub area with a score of 90.5, and hence the implementation of the bargaining algorithm, the most effective parameters in the competition between the 12 parameters in all sub-watersheds, Moderate slope parameters, length of the main waterways and rangelands were used. According to the principles governing this method, the selection of these parameters is based on the running of all players in all fields. In fact, the three parameters mentioned above are faster in all sub-watersheds, and the number 16 is the number Subways have arrived. Finally, the Sezar watershed Prioritization Plans are presented with both methods, which are in the first place under the Borda method, under the domains I, N, G, P and O, and in the bargaining chamber, G, H, N, I and F are in the first place.
https://ije.ut.ac.ir/article_68665_738bb20e5fc8c4e881ebc2253591105d.pdf
الگوریتم بوردا
الگوریتم چانهزنی
اولویتبندی حوضه
تئوری بازی
خطر سیل
Bargaining algorithm
Basin priority
Borda algorithm
Game theory
Flood risk
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1233
1240
10.22059/ije.2018.261555.918
68666
Research Article
برآورد نوسانات ماهانۀ تبادل جریان آب زیرزمینی در منطقۀ ساحلی
Estimation of Monthly Oscillations of the Groundwater Exchange in Coastal Area
محمد مهدی انصاریفر
mehdi_ima@yahoo.com
1
میثم سالاری جزی
meysam.salarijazi@gmail.com
2
خلیل قربانی
ghorbani.khalil@yahoo.com
3
عبدالرضا کابلی
kaboli1355@gmail.com
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
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
کارشناس ارشد هیدروژئولوژی شرکت آب منطقهای گلستان
در طبیعت بین آبخوانهای ساحلی و بدنههای آبی مانند دریا، دریاچه یا خلیج تبادل جریان آب زیرزمینی وجود دارد و با توجه به ویژگیهای پیکرۀ آبی بررسیشده، این تبادل میتواند اهمیت زیادی داشته باشد. آبخوان ساحلی بندرگز در محدودۀ خلیج گرگان در شمال ایران واقع شده است و محدودۀ خلیج گرگان به علت شرایط خاص خود اهمیت بسیار زیاد اکولوژیکی و محیط زیستی دارد. در مطالعۀ حاضر تبادل جریان آب زیرزمینی بین آبخوان ساحلی بندرگز و خلیج گرگان با استفاده از مدل ریاضی GMS طی دورۀ ۲۴ ماهه شبیهسازی شده است. نتایج نشان میدهد در دورههای کمآبی تراز سطح آب دریا به بیشترین مقدار خود (37/26- متر) و جریان خروجی آب زیرزمینی آبخوان ساحلی بندرگز به خلیج گرگان به کمترین مقدار خود (939/331/1 مترمکعب در ماه) میرسد، در حالی که در دورۀ پُرآبی الگویی معکوس برقرار است. به علاوه، مطالعات زمانی مشاهداتی و برآوردشدۀ متغیرهای بررسیشده نشان میدهد دامنۀ تغییرات جریان خروجی آب زیرزمینی از آبخوان ساحلی نسبت به تغییرات تراز سطح آب دریا به مراتب بیشتر است. بر اساس نتایج شبیهسازی میتوان نتیجه گرفت که ایجاد یک گرادیان هیدرولیکی تحت تأثیر تغییرات نسبتاً محدود تراز سطح آب دریا، میتواند تأثیر کاملاً معناداری بر تغییرات جریان خروجی آب زیرزمینی از آبخوان ساحلی بندرگز به خلیج گرگان داشته باشد.
There is groundwater flow exchange between coastal aquifers and water bodies such as the sea, lake or gulf, in nature and this exchange can be of great importance with respect to the characteristics of the water body. The Bandar-e-Gaz coastal aquifer is located in the Gorgan Gulf region in northern Iran, and the Gorgan Gulf area has a very high ecological and environmental importance due to its specific conditions. In this study, the exchange of groundwater flow between the coastal aquifer of Bandar-e-Gaz and Gorgan gulf was simulated using the GMS mathematical model during the 24-month period. The results show that during the low flow periods, the sea water level and groundwater outflow from Bandar-e-Gaz aqufer to Gorgan gulf reach to its maximum (-26.37 m) and minimum (1331939 cubic meter per month) respectively, while in high flow periods there are reverse pattern. Moreover, consideration of time series of studied observed and estimated variables shows that the range of changes of groundwater outflow from the coastal aquifer is much higher than changes of sea water level. Based on the simulation results, it can be concluded that a hydraulic gradient under the influence of relatively limited changes of sea water level can have a completely significant effect on the change in groundwater outflow from Bandar-e-Gaz aqufer to Gorgan gulf.
https://ije.ut.ac.ir/article_68666_dd8587ebb45ca2738a38e4d4cdaec354.pdf
آبخوان ساحلی
بندرگز
تبادل جریان زیرزمینی
خلیج گرگان
Coastal aquifer
Groundwater Exchange
Gorgan Gulf
Bandar-e-Gaz
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1241
1253
10.22059/ije.2018.261984.921
68667
Research Article
بررسی هیدروژئوشیمیایی آب زیرزمینی آبخوان دشت سیدان-فاروق، استان فارس
Hydrogeochemical Assessment of Groundwater Quality: Seyedan-Farooq Aquifer, Fars Province
مجتبی قره محمودلو
mmahmoodlu@yahoo.com
1
علی حشمتپور
heshmatpoor@gonbad.ac.ir
2
نادر جندقی
nader.jandaghi@gmail.com
3
علی زارع
alizare@gmail.com
4
حسین مهرابی
hosseinmehrabi@gmail.com
5
استادیار دانشگاه گنبد کاووس، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، گروه آبخیزداری
استادیار دانشگاه گنبد کاووس، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، گروه آبخیزداری
استادیار دانشگاه گنبد کاووس، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، گروه آبخیزداری
کارشناس امور آب سیدان-فاروق
دانشجوی مهندسی آب، دانشگاه گنبد کاووس
در پژوهش حاضر، به منظور بررسی خصوصیات هیدروژئوشیمیایی آب زیرزمینی دشت سیدانـ فاروق از نتایج بهدستآمده از یک دوره آنالیز شیمیایی 12 حلقه چاه طی سال 1395 استفاده شده است. براساس نقشههای پهنهبندی پارامترهای شیمیایی، کیفیت آب در جهت جریان آب زیرزمینی، از سمت شمال غرب به سمت جنوب شرق دشت کاهش مییابد. بررسی سازندهای زمینشناسی منطقه نشان داد کیفیت آب زیرزمینی در مجاورت سازندهای تغذیهکنندۀ دشت که بیشتر کربناتهاند، مناسب است و به طرف خروجی دشت و در نزدیکی سازند کژدمی و نیز رسوبات رسی-مارنی از کیفیت آن کاسته میشود. بر اساس نمودار استیف تیپ غالب دشت بیکربنات کلسیک است، اگرچه در برخی چاهها (مانند چاههای 4 و 6) آنیون کلرید غالب میشود. نمودار پایپر آب زیرزمینی دشت فاروق-سیدان نشاندهندۀ پنج رخسارۀ هیدروژئوشیمیایی با ترکیب یونهای غالب بیکربنات و کلسیم است. بر اساس نمودار گیبس، واکنش آبـ سنگ منشأ اصلی یونها و نیز تغییر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی در دشت مطالعهشده است. همچنین، به منظور تعیین منشأ املاح و یونها در آبخوان مطالعهشده از نسبتهای یونی ژئوشیمیایی استفاده شد. نمودارهای ژئوشیمیایی ضمن تأیید فعالبودن واکنشهای آبـ سنگ در آبخوان مطالعهشده، نشاندهندة تأثیر انحلال رسوبات رسیـ مارنی، فرایند تبادل یونی معکوس و در برخی مناطق تأثیر فعالیتهای انسانی بر کیفیت آب زیرزمینی است. از آنجا که در هیچیک از نمودارهای ترکیبی الگوی خطی دیده نمیشود و پراکندگی نمونهها بیشتر در دو منطقه است، میتوان نتیجه گرفت که حداقل دو منبع تغذیهکنندۀ سفرۀ آب زیرزمینی وجود دارد.
In this study, to investigate the hydrogeochemical characteristics of groundwater of Seydan-Farooq plain, chemical analysis results of twelve wells in 2016 were used. According to the spatial distribution maps of chemical parameters, groundwater quality diminishes from North-West to South-East. The study of geological formations shows that groundwater quality is suitable in the vicinity of recharging formations of aquifer which are mainly carbonate rocks and it decreases towards the outlet of the plain and next to Kajdomi Formations as well as clay-marl sediments. Stiff diagram shows that the predominant water type in aquifer is calcic-bicarbonate. However, in some wells such as wells no. 4 and 6, chlorine anion is predominant. Piper diagram of Seydan-Farooq plain indicates that five hydrogeochemical facies with predominant bicarbonate and calcium constituents. Gibbs diagram reveals that rock-water interaction process is the main source of ions and change in chemical quality of groundwater in the studied plain. Also, geochemical ion ratios were used to determine the source of salts and ions in the aquifer. Geochemical diagrams confirm that the rock-water interaction is an active process in the studied aquifer also shows that the dissolution of clay-marl sediments, ion exchange process and in some area human activities affect the groundwater quality in Seydan-Farooq plain. Since there is no linear pattern in any of the scatter plots and the samples are distributed in two areas, it can be concluded that there are at least two aquifer recharge sources.
https://ije.ut.ac.ir/article_68667_7220dbe281c12fd67fcac76d9841c706.pdf
نسبتهای یونی
نمودارهای ترکیبی
هیدروژئوشیمی
Hydrogeochemistry
Ion ratios
Scatter plots
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1255
1266
10.22059/ije.2018.264557.942
68668
Research Article
بازطراحی شبکۀ پایش آب زیرزمینی آبخوان کوهدشت
Redesign of Groundwater Monitoring Network Kuhdasht Aquifer
سیدجواد ساداتی نژاد
jsadatinejad@yahoo.com
1
لیلا قاسمی
ghasemi.leila@ut.ac.ir
2
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
3
دانشیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
دانشیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
شبکههای نظارت طولانیمدت آبهای زیرزمینی میتوانند اطلاعات لازم برای برنامهریزی و مدیریت منابع آب را فراهم کنند. محدودیتهای بودجه در سازمانهای مدیریت منابع آب اغلب به معنای کاهش تعداد چاههای مشاهدهای موجود در یک شبکۀ پایش آب زیرزمینی است. به دلیل ملاحظات اقتصادی و کاهش هزینههای پایش، هدف بهینهسازی در پژوهش حاضر، کاهش ایستگاههای پایش است. در پژوهش حاضر از الگوریتم فوق ابتکاری ژنتیک در طراحی شبکۀ بهینۀ پایش سطح آب استفاده شد. هدف از انجام بهینهسازی، تعیین یک ترکیب بهینه از میان شبکۀ اصلی چاههای مشاهدهای بود، بهطوری که امکان کمترین خطای اندازهگیری و کمترین فقدان داده و بهترین پراکنش چاهها فراهم شود. با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک شبکۀ پایش آب زیرزمینی منطقه بهینهسازی شد. از بین 15 حلقه چاه پیزومتری موجود در دشت کوهدشت، 13 حلقه چاه دارای داده بودند. برای انجام تحقیق حاضر از دادههای 36 ماه متوالی، یعنی دادههای 1392ـ 1394 استفاده شد. با استفاده از الگوریتم ژنتیک شبکۀ پایش آب زیرزمینی از نو طراحی شده و چاههای مد نظر از بین نقاط پتانسیل انتخاب شدند. درنهایت، نتیجۀ مطلوب و بهینۀ مد نظر از بین نتایج بهدستآمده از تکرارهای مختلف در الگوریتم ژنتیک انتخاب شد و از بین تعداد کل نقاط پتانسیل، 28 چاه کمترین RMSE یعنی 11/0 و بهترین پراکنش را داشتند. موقعیت چاههای بهدستآمده با تعدادی از چاههای موجود نزدیکی داشت. همچنین، نتیجۀ بهدستآمده با ضوابط طراحی شبکۀ پایش کمی آب زیرزمینی مطابقت دارد که کارآمدی این روش را نشان میدهد.
Long-term groundwater monitoring networks can provide essential information for planning and management water resources. Budget constraints in water resource management agencies often mean a reduction in the number of observation wells included in a monitoring network. Due to economic considerations and reducing monitoring costs, the optimization approach in this study is to reduce the monitoring stations. In the present study, genetic algorithm was used to designing optimal water level monitoring network. The aim of optimization to determine an optimal combination (reduced) from the main network was well observed, so that the possibility of measurement error smallest and least loss of data and provide the best distribution of wells. Using the genetic algorithm, the groundwater monitoring network of the region was optimized. Using the genetic algorithm, the groundwater monitoring network of the region was optimized. In Koohdasht Plain, among of 15 observation wells, 13 wells observations had data. in order to do this research, the data for 36 consecutive months, namely, data from 1392 to 1394 were used. Using the genetic algorithm, the groundwater monitoring network was redesigned and selected wells were selected from potential points. finally, 28 wells had the lowest RMSE of 0.113 and had the best distribution. Location of wells obtained by a number of existing wells was near. The results obtained with the criteria of the quantity of groundwater monitoring network design, which corresponded to show the effectiveness of this approach.
https://ije.ut.ac.ir/article_68668_bf650c187b74f434b0e6a2a2d44570d0.pdf
الگوریتم رتبه بندی نامغلوب
بهینه سازی
چاه مشاهده ای
روشهای فراابتکاری
شبکۀ پایش
Monitoring network
Optimization
Meta-heuristic algorithms
NSGA-II
observation wells
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1267
1283
10.22059/ije.2018.264578.943
68669
Research Article
طبقهبندی محصولات کشاورزی به منظور مدیریت بهینۀ منابع آبی با استفاده از سری زمانی دادههای لندست 8
Agricultural Product Classification for Optimal Water Resource Management Using the Data Time Series of Landsat8
فاطمه کردی
kordi_f72@yahoo.com
1
سعید حمزه
saeid.hamzeh@ut.ac.ir
2
سارا عطارچی
satarchi@ut.ac.ir
3
سید کاظم علویپناه
salavipa@ut.ac.ir
4
دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
دانشیار، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
استادیار، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
استاد، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران
شناسایی نوع محصولات کشاورزی بهمنظور مدیریت بهینۀ منابع آبی با استفاده از سنجشازدور، با وجود دسترسی کم و مستقیم به زمینهای کشاورزی، سبب کاهش چشمگیر هزینهها در بخش مدیریت کشاورزی و منابع آبی میشود، اما طبقهبندی اراضی کشاورزی به علت شباهت زیاد طیفی محصولات مختلف با استفاده از تصاویر تکزمانۀ چندطیفی دقت چندانی ندارد. یکی از راههای غلبه بر این مشکل، استفاده از سری زمانی دادههای ماهوارهای است. هدف از مطالعۀ حاضر، افزایش دقت تفکیک محصولات کشاورزی برای مدیریت بهینۀ منابع آبی با استفاده از سری زمانی داده سنجشازدور است. در مطالعۀ حاضر پس از انجام پردازشهای مربوط به دادههای اپتیک، شاخصهای مختلف گیاهی و همچنین آلبدو و دمای سطح زمین از دادههای سری زمانی اپتیکی محاسبه و با استفاده از مدل TIMESAT پارامترهای کلیدی فنولوژیکی گیاه در قسمتی از دشت میاندوآب استخراج شده است. با توجه به در دسترس بودن اطلاعات و دادههای زمینی، وضعیت پوشش گیاهی از قبیل پراکنش و خصوصیات گیاهی بررسی شد. سپس، با استفاده از همۀ این ویژگیها به کمک الگوریتم طبقهبندی ماشینهای بردار پشتیبان، نقشۀ محصولات کشاورزی تولید شد. الگوریتم طبقهبندی ماشین بردار پشتیبان به دلیل انعطافپذیری زیاد این الگوریتم برای شرایط و هدفهای مختلف با دقت کلی 92 درصد و کاپای 91/0 در صورتی که در فرایند طبقهبندی از ترکیب باندها، شاخصهای گیاهی GNDVI و شاخص ALBEDO, LST و استفاده شود، بیشترین دقت را در تفکیک کردن محصولات کشاورزی به همراه داشت.
Distinguishing the type of agricultural production usingfor optimal water resource management the Remote Sensing, despite the low availability of direct access to agricultural land, would significantly reduce costs in the agricultural area. However, agricultural classification is not very accurate due to the high similarity of different products using one image of multi-spectral. One of the ways to dominate this problem is to use the data time series of the satellite. The purpose of this study is to increase the precision of agricultural product separation by using time series data. In this study after the process of optical data, various vegetation indices, as well as albedo and surface temperature of the optical time series data were calculated and using the TIMESAT model, the key phonological parameters of the plant were extracted in part of the Miandoab plain. Given the availability of ground truth data and, vegetation status such as distribution and vegetation characteristics were examined. Then, using all of these features, a map of agricultural products was created using the support vector machine classification algorithm. The support vector machine classification algorithm is due to the high flexibility of this algorithm for different situations and purposes with a total accuracy of 92% and a kappa of 0.91 if the classification process involves the combination of bands, vegetation indices GNDVI and the ALBEDO, LST index, made the most careful distinction between crops.
https://ije.ut.ac.ir/article_68669_928920ffb4c5ca054757127f002e495c.pdf
سنجشازدور
فنولوژی
لندست 8
منابع آب
TIMESAT
Phenology
Remote Sensing
water resources
Landsat 8
TIMESAT
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1285
1296
10.22059/ije.2018.258554.888
69048
Research Article
برآورد تبخیر و تعرق واقعی حوضۀ دریاچۀ ارومیه به کمک الگوریتم سنجش از دور SEBS و تصاویر ماهوارۀ NOAA
Estimation of Actual Evapotranspiration in the Urmia Lake Watershed Using SEBS Remote Sensing Algorithm and NOAA Satellite Images
حبیب باباجعفری
babajafari69@gmail.com
1
شهلا پایمزد
paimozd.ar@hotmail.com
2
مهنوش مقدسی
mah_moghaddasi@hotmail.com
3
کارشناس ارشد گروه مهندسی آب دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه اراک
استادیار گروه مهندسی آب دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه اراک
استادیار گروه مهندسی آب دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه اراک
تبخیر و تعرق از مؤلفههای اصلی بیلان آب هر منطقه و از عوامل کلیدی برای برنامهریزی صحیح و مناسب به منظور بهبود بازده آب مصرفی در اراضی فاریاب است. تصاویر ماهوارهای به دلیل پوشش مناطق وسیع، به منظور غلبه بر محدودیتهای مکانی روشهای نقطهای، کاربرد بهتری برای مطالعات ناحیهای نسبت به دادههای ایستگاههای هواشناسی دارند. بنابراین، هدف از تحقیق حاضر برآورد تبخیر و تعرق واقعی حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه به کمک الگوریتم سنجش از دور SEBS و تصاویر سنجندۀ AVHR است. ابتدا 248 تصویر از سنجندۀ AVHRR ماهوارۀ نوا (NOAA) دریافت و پس از بررسی و ابرینبودن طی دورۀ آماری 1998ـ 2009 استفاده شد. به منظور دقت در برآورد تبخیر و تعرق، محدودۀ مطالعهشده به سه بخش سقز، ارومیه و تبریز تقسیم شد. تبخیر و تعرق واقعی به کمک نقشۀ کاربری برای اراضی کشاورزی مشخص شده و با نیاز خالص آبیاری منطقه مقایسه شد. با محاسبۀ شاخصهای ارزیابی مدل برای دشت تبریز، مجذور میانگین مربعات خطا RMSE=10.89 و ضریب تعیین =0.79 به دست آمد. نتایج نشان داد روند تغییرات تبخیر و تعرق برآوردشده با مقادیر نیاز خالص آبیاری همخوانی داشته است. همچنین، نتایج دقت خوب مدل SEBS را در برآورد تبخیر و تعرق واقعی برای اراضی کشاورزی در کاربریهای مختلف در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه نشان داد.
Evapotranspiration is one of the main components of the water balance in each region and also one of the key factors for proper planning and improving water efficiency in Faryab lands. Due to covering large areas, satellite images have better application for regional studies than weather station data to overcome the spatial constraints of Point method. Therefore, the purpose of this study is to estimate the actual evapotranspiration of Urmia lake watershed using the SEBS remote sensing and AVHR sensor images. First, 248 images were obtained from AVHR sensor and NOVAA satellite and after the investigating of non-cloudiness are used in the period of 1998-2009. In order to making the estimation of evaporation more accurate, the case study divided into three parts: Saqes,Urmia ,and Tabriz. Actual evaporation has been calculated accompanied with the agricultural land use maps and compared with the pure irrigation requirement of the area. By calculating the evaluation indices of the model for Tabriz plain, RMSE and coefficient of determination were 10.89 and 0.79 respectively. The results showed that the trend of evapotranspiration changes has consistency with the pure irrigation requirement and the SEBS model has a good accuracy in the estimating of actual evapotranspiration for agricultural lands in different parts of the Urmia lake watershed
https://ije.ut.ac.ir/article_69048_7bee837772e3d88ddd5ebf578675da47.pdf
تبریز
سنجش از دور
سنجندۀ AVHRR
نیاز خالص آبیاری
Remote Sensing
irrigation requirement
AVHR sensor
NOVAA. Tabriz
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1297
1307
10.22059/ije.2018.262425.929
69049
Research Article
استفاده از صفحات خورشیدی شناور به عنوان بادشکن به منظور کاهش تبخیر و تولید انرژی با استفاده از مدلسازی ANSYS FLUENT (مطالعۀ موردی: چاه نیمۀ شمارۀ 4 سیستان)
Determination of the Optimum Angle of the Floating Solar Panels to Reduce Evaporation and Energy Production by the Ansys Fluent Model (Case Study: Chahnimeh No. 4 Sistan)
سید آرمان هاشمی منفرد
hashemi@eng.usb.ac.ir
1
مهدی رضاپور
rezapour@cmu.ac.ir
2
حجت رضاپور
hojjatrp1991@gmail.com
3
مهدی اژدری مقدم
mazhdary@eng.usb.ac.ir
4
دانشیار دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
استادیار دانشکدۀ مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی، چابهار
دانشجوی مهندسی مدیریت منابع آب، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
دانشیار دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
تبخیر فرایندی است که به تغییر سیال از حالت مایع به گاز میانجامد. میزان تبخیر از سطوح آزاد به عواملی همچون دما، سرعت باد، عمق آب و فشار بخار بستگی دارد. بررسی دقیق اطلاعات دریافتی از ادارۀ هواشناسی زهک (واقع در جنوب شرقی شهرستان زابل) نشان داد که دما و سرعت باد در این منطقه تأثیرگذارترین عوامل پدیدۀ تبخیر هستند و جالب اینکه اصلیترین عامل آن، سرعت زیاد باد تشخیص داده شد. روشهای متعددی برای مقابله با پدیدۀ تبخیر وجود دارد که استفاده از پوششهای فیزیکی و بادشکن از آن جمله است. بر اساس تحقیقات پیشین، بهترین جذب نور خورشید برای تولید بیشترین توان در نیمکرۀ شمالی به سمت جنوب است. استفاده از صفحات خورشیدی، همزمان به عنوان پوشش فیزیکی برای کاهش تبخیر و تولید انرژی بسیار بررسی شده است. به منظور مدلسازی میزان جریان عبوری از روی صفحات خورشیدی و زاویۀ قرارگیری افقی و عمودی برای بهدستآوردن بهترین کاهش تبخیر، از نرمافزار مدلسازی ANSYS FLUENT16 و از طریق تعیین بهترین زاویۀ افقی و عمودی برای بهدستآوردن بهترین بازده خروجی استفاده شد. نتایج نشان میدهد در صورت طراحی صفحات خورشیدی با ابعاد 5/2×5/2 متر تحت زاویه، زاویۀ افقی صفر درجه (جهت شمال غرب، روبهروی مسیر وزش باد) و زاویۀ شیب 60 درجه به میزان کاهش تبخیری معادل 25/90 درصد به دست خواهد آمد. همچنین، بیشترین راندمان تولید انرژی تحت زاویۀ افقی 30 درجه (جهت شمال غرب، روبهروی مسیر وزش باد) و زاویۀ شیب 30 درجه به میزان 45/99 درصد است. با توجه به دادههای موجود، بهینهترین حالت ممکن، زاویۀ افقی 30 درجه (جهت شمال غرب، روبهروی مسیر وزش باد) و زاویۀ شیب 30 درجه به میزان کاهش تبخیری معادل 36/71 درصد و بازده تولید انرژی به میزان 45/99 درصد نسبت به حالت ایدهآل است.
Evaporation is a process that changes fluid from liquid to gas. Evaporation rates from free surfaces depend on factors such as temperature, wind speed, water depth and vapor pressure. A detailed study of the information received from the Meteorological Office of Zahak concluded that the factors of temperature and wind speed in this region were the most influential factors, and interestingly, the main factor was the high wind speed. There are several methods to deal with the phenomenon of evaporation, which include the use of physical covering and wind speed. According to previous research, the best attraction of sunlight is to produce the highest Efficiency power in the northern hemisphere to the south. The use of solar panels is considered simultaneously as a physical covering to reducing evaporation and high-energy production. In this paper, priority is given to reducing evaporation and energy production equally. The use of modeling the flow rate effected by horizontal and vertical positioning angles of solar panels was used to obtain the best evaporation reduction using the ANSYS FLUENT 16 model and determining the best horizontal and vertical angle for obtaining the best output efficiency power. The results shows that in this case of designing solar panels measuring 2.5 × 2.5 meters by the angles of, the horizontal angle of 0° (Northwest towards the wind direction) and the angle of inclination of 60° with the evaporative reduction of 90.25 Percentage will be achieved. Also, the highest energy efficiency is achieved under the horizontal angle of 30 degrees (northwest towards the wind direction) and the angle of inclination is 30 degrees to 99.45 percent. Therefore, according to the available data, the optimal possible condition is the horizontal angle of 30 degrees (northwest direction, wind direction) and the angle of inclination of 30 degrees, with a reduction of evaporation of 71.36 percent and energy efficiency of 99.45 percent, Relative to the ideal state.
https://ije.ut.ac.ir/article_69049_b4da66ac77ccfd398c19c782f1c4d5f6.pdf
تولید انرژی
زاویۀ شیب و افقی
صفحات خورشیدی
کاهش تبخیر
مدل FLUENTANSYS
Evaporation Reduction
Energy Production
solar panel
Tilt and Horizontal Angle
ANSYS FLUENT Model
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1309
1319
10.22059/ije.2018.260608.908
69050
Research Article
کاربرد الگوریتم نوین شبیهساز بهینهساز LSSVM-PSO در طراحی شبکۀ بهینۀ پایش تراز سطح آب زیرزمینی
Application of New LSSVM-PSO Optimization-Simulation Model in Designing Optimal Groundwater Level Network Monitoring
محدثه کاووسی
mohadesekavusi@gmail.com
1
عباس خاشعی سیوکی
abbaskhashei@yahoo.com
2
محسن پوررضا بیلندی
mohsen.pourreza@gmail.com
3
محمدحسین نجفی
mhnajafi2020@yahoo.com
4
کارشناس ارشد منابع آب، دانشگاه بیرجند
دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
بهینهسازی شبکۀ پایش در منابع آب، یک فرایند تصمیمگیری به منظور داشتن بهترین ترکیب برای ایستگاههای موجود است. در تحقیق حاضر از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات PSO به منظور تعیین تعداد و موقعیت بهینۀ چاههای مشاهداتی استفاده شده است. ابتدا، با استفاده از مدل حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان و با پارامترهای ورودی مختصات جغرافیایی، تبخیر، بارندگی دو ماه قبل، تراز سطح زمین و سطح ایستابی یک ماه قبل با تابع کرنل RBF سطح آب زیرزمینی شبیهسازی شد و تعداد 42 چاه مشاهدهای بهینه به دست آمد. سپس، با ارتباط مدل LSSVM و مدل PSO موقعیت مناسب چاههای مشاهدهای تحت دو سناریو تعیین شد. در سناریوی نخست موقعیت تعداد چاههای مشاهدهای ثابت 42 حلقه تعیین شده و در سناریوی دوم تعداد و موقعیت پیزومترها متغیر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با توجه به اینکه تابع هدف کمینهسازی اختلاف حد مشاهداتی و حد شبیهسازی است، در سناریوی نخست کمترین میزان اختلاف در تکرار 180 با مقدار تابع هدف 9865/0 ارزیابی شد. نتایج بهدستآمده از سناریوی دوم نشان میدهد تعداد چاههای مشاهدهای برابر 28 حلقه به دست آمد که بیانکنندۀ کاهش 55 درصدی تعداد پیزومترها نسبت به حالت اولیه است. در هر دو سناریو پراکندگی نقاط در قسمتهای جنوبی به علت زیادشدن شیب هیدرولیکی آبخوان بیشتر شده و در قسمتهای شمالی کمتر است. در این سناریو کمترین میزان خطا در تکرار 338 با تابع هدف 9145/0 به دست آمد. این بهینهسازی درجۀ اهمیت و برتری سناریوی دوم را نسبت به سناریوی نخست نشان میدهد.
Monitoring network optimization in water resources, a decision-making process is available for having the best combination in between stations. The study of particle swarm algorithm or PSO algorithm were used for determination of the location and number of network observation wells. The first using the least squares support vector machine model and input parameters coordinates, evaporation, precipitation last two months, one month before groundwater table with RBF kernel function was simulated groundwater table. Then the link LSSVM models and PSO model proper location well under two scenarios were determined. In the first scenario was to determine the location of fixed piezometers 42. In the second scenario was considered as a variable number of piezometers. The results of this study showed, Given that our objective function is to minimize the difference between the observed and the simulated, in the first scenario is the least amount of difference in repeat 280 with the objective function 0.9865. The results of the second scenario shows that the number was 28 piezometers Which represents a decrease of 55 percent compared to the initial state is the number of piezometers. In both scenarios, the distribution of points in the southern parts has increased due to the increase in the hydraulic slope and has decreased in the northern parts. In this scenario, the lowest error was repeated 338 with the aim of 0.9145. This optimization at various stages with several stages of trial and error, show the degree of importance and superiority of the latter scenario than the first scenario.
https://ije.ut.ac.ir/article_69050_baedd6e2c3d730c9b0c5af149dbed9c0.pdf
الگوریتم ازدحام ذرات
بهینهسازی
پایش منابع آب
سطح آب زیرزمینی
Groundwater Table
monitoring
Particle Swarm Algorithm
Optimization
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1321
1334
10.22059/ije.2018.259636.902
69051
Research Article
توسعۀ شاخص ریسک منابع آب با روش تحلیل درخت خطا (مطالعۀ موردی: حوضۀ دریاچۀ ارومیه)
Development of Water Resources Risk Index Using the Fault Tree Analysis (Case Study: Urmia Lake Basin)
مهدی گچلو
m.gachlo@ut.ac.ir
1
عباس روزبهانی
roozbahany@ut.ac.ir
2
محمد ابراهیم بنی حبیب
banihabib@ut.ac.ir
3
کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه آبیاری زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
دانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
پیامدهای منفی از بین رفتن منابع آب برای حیات انسان و دیگر گونههای زیستی موجب شده تا بررسی اطمینانپذیری حوضههای آبریز برای تأمین این نیاز اساسی ضرورت یابد. از این رو، در پژوهش حاضر برای نخستینبار روش تحلیل ریسک برای شناسایی نقاط آسیبپذیر و ارائۀ یک شاخص جامع در مقیاس حوضۀ آبریز به کار گرفته شد. به این ترتیب، با استفاده از روش تحلیل ریسک درخت خطا رویداد نامطلوب حوضه تعیین شد. سپس، عوامل منجر بـه وقـوع آن شـامل مخـاطرات طبیعـی و تهدیدهای انسانی شناسایی و با کمک دروازههای منطقی، راههای منجر به وقوع شکست در حوضه به کمک روابط علی- معلولی مشخص شدند. این مدل در قالب یک مطالعۀ موردی برای حوضۀ دریاچۀ ارومیه ارائه شد. «ریسک شکست حوضۀ دریاچۀ ارومیه» به عنوان رویداد رأس در ساختار درخت خطا، از وقوع عواملی همچون شکستهای کمیت آب، کیفیت آب، اکولوژیکی، اجتماعی و اقتصادی در نظر گرفته شد. احتمال شکست رویداد رأس، بر اساس نتایج بهدستآمده از احتمال تجمیعشده توسط دیدگاههای کارشناسان، 57 درصد برآورد شد. به دلیل احتمال زیاد شکست، برای افزایش اطمینانپذیری حوضه، از شاخص بیرنبام برای «اندازهگیری اهمیت» رویدادهای پایه استفاده شد. بر اساس نتایج، بهترتیب سه رویداد «حکمرانی نامناسب»، «پایینبودن سطح آگاهی حوضهنشینان»، و «عدم رهاسازی حقابۀ زیستمحیطی» بیشترین سهم را در وقوع رویداد رأس داشتند. درنتیجه، شاخص جامع بهدستآمده میتواند به عنوان یک معیار کلی برای بررسی ریسک منابع آب در سایر حوضههای ایران توصیه شود.
The negative consequences of losing water resources on human life and other biological diversity has led to requirement of the study on the reliability of basins in supplying water. Therefore, in the present research, for the first time, a risk analysis method was used to identify the vulnerability points of water resources, and provide a comprehensive index in the basin scale. Thus, the undesirable event of the basin was determined using risk analysis method called Fault Tree (FTA). Then, the factors that led to fault occurrence including natural hazards and human threats were identified through causal relationships and with the help of logical gates. The proposed model was applied to a case study in the Urmia Basin which is facing water crisis in recent years. The main risk of Lake Urmia Basin was considered as a top event in the structure of the fault tree due to the occurrence of the factors such as water quantity, water quality, ecological, social and economic failure events. Failure likelihood of the top event was calculated about 58% based on the aggregating the probabilities obtained from experts. Due to this high failure likelihood, in order to increase the confidence of the basin, the Birnbaum Index was used to determine the importance measure of the basic events. According to the results, three events of "Improper governance", "the low level of awareness of people", and ''non-release of environmental rights" had the highest contribution in the occurrence of the top event. According to result of this study, comprehensive index can be proposed as a general benchmark for the study water resources risk in other basins of Iran.
https://ije.ut.ac.ir/article_69051_43b6dcb195927c43ada7356ac5ea14a0.pdf
تحلیل درخت خطا (FTA)
تحلیل ریسک
حوضۀ دریاچۀ ارومیه
شاخص بیرنبام
Fault Tree Analysis (FTA)
risk assessment
Urmia Lake Basin
Birnbaum Index
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1335
1344
10.22059/ije.2018.264854.945
69052
Research Article
امکانسنجی وجود اراضی کشاورزی مناسب در بالادست سد ژاوه - کردستان
Feasibility of the Existence of Suitable Agricultural Land in the Upstream of the Javeh Dam- Kordestan
حسین جوادزاده
hoseinjavadzadeh@yahoo.com
1
زهرا جوادزاده
zahra.javadzade@ut.ac.ir
2
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
3
دانشجوی دکتری مهندسی عمران- آب، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف
کارشناس ارشد مهندسی طبیعت، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
دانشیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
رشد فزایندۀ جمعیت طی دهههای اخیر و در پی آن نیاز به مواد غذایی، بشر را بر آن داشته است تا زمینهای بیشتری را به منظور کشت و زرع به کار گیرد. این زمینها به آب نیاز دارند که این امر بیشتر بهوسیلۀ کنترل آبهای جاری رودخانهها با احداث سدها میسر میشود. یافتن زمینهای مناسب برای اهداف کشاورزی به گونهای که هم دارای شرایط مناسب برای کشت و زرع بوده و هم آب مورد نیاز آن از روشهای مختلف نظیر کنترل آبهای سطحی (سدسازی) و زیرزمینی (حفر چاه و...) قابل تأمین باشد، همواره مورد توجه کارشناسان بوده است. در پژوهش حاضر امکانسنجی وجود اراضی کشـاورزی مناسب در بالادسـت سد ژاوۀ کردستان بررسی شده است. بر این اساس، با فرض پمپاژ آب با هدهای مختلف از ایستگاه پمپاژ موجود در مخزن سد و با درنظرگرفتن فاکتورهای مختلف (شیب زمین، ارتفاع پمپاژ، فاصله و کاربری اراضی)، مکانیـابی انجام شده است. با رویهمگذاری نقشههای فاکتور و وزندهی مناسب به هر یک از آنها در محیط GIS، محدودههای مناسب بر اساس فاکتورهای تعریفشده، به دسـت آمده است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد با افزایش دو برابری ارتفاع پمپاژ، سطح محدودۀ منتخب نیز تقریباً دو برابر میشود، در حالی که با افزایش چهاربرابری ارتفاع پمپاژ، سطح محدودۀ منتخب حدود شش برابر افزایش مییابد. شایان یادآوری است که در مطالعۀ حاضر صحتسنجی محدودههای انتخابشده با استفاده از تصاویر ماهوارهای انجام شده است.
Population growth over the last decades and consequently the need for food, have led humans to dominate more cultivated land. Inevitably, these lands require water, which can be possible by controlling the rivers water by constructing dams. Finding suitable land for agricultural purposes in a way that suitable conditions for cultivation and also water required for it can be provided by various methods such as controlling surface water (dam) and underground water (well drilling, etc.) It has always been the attention of experts. In this study, the feasibility of suitable agricultural lands in the upstream of the Javeh dam has been investigated. Accordingly, by assuming pumping water with different heads from the pumping station in the dam reservoir, taking into account different factors (slope, head, distance and land use), the site selection has been carried out. Spatial analysis was performed using ArcGIS software. By overlapping the factor maps and weighting each one of them, the appropriate ranges are derived based on the defined factors. The results show that by increasing the head twofold, the area of the selected range is almost doubled, while by increasing the head fourfold , the area of the selected range increases about six times. It should be noted that in this study, verification of the selected areas has done by using satellite images.
https://ije.ut.ac.ir/article_69052_dd8e7bb0435b61c2ec8c1308548580b5.pdf
اراضی کشاورزی
سد ژاوه
سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
مکانیابی
Javeh Dam
Site selection
Agricultural Land
Geographic Information System (GIS)
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1345
1353
10.22059/ije.2018.269238.979
69053
Research Article
بررسی روند تغییرات پارامترهای اقلیمی شهرستان بروجرد در 20 سال آتی با استفاده از مدل HADCM3
Investigation of Climate Parameters’ Changes in Borujerd City in Next 20 Years through the Using HADCM3 Model
محمدحسین جهانگیر
mh.jahangir@ut.ac.ir
1
اقبال نوروزی
eghbalnorozi@ut.ac.ir
2
یزدان یاراحمدی
yazdan.yarahmadi@ut.ac.ir
3
استادیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
در چند دهۀ اخیر افزایش دما سبب برهمخوردن تعادل اقلیمی کرۀ زمین شده و تغییرات گستردهای را در اغلب نواحی آن به وجود آورده است که از آن بهعنوان تغییر اقلیم یاد میشود. استفاده از مدلهای ریزمقیاسنمایی آماری در برآورد نوسانات اقلیمی این امکان را فراهم کرده است تا بتوان دادههای آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. در پژوهش حاضر کارایی مدل LARS – WG برای تولید و شبیهسازی دادههای روزانۀ دما، کمینه و بیشینۀ بارش و ساعت آفتابی در شهرستان بروجرد با استفاده از پارامترهای آماری RMSE، R2، MAE و MBE بررسی و ارزیابی شده و تغییرات ناشی از آن در دهههای آینده آشکار شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد مدل HadCM3 توانایی لازم را در تولید دادههای روزانه دارد. پس از اطمینان از کارایی مدل، از خروجی مدل استفاده شده و دادههای روزانۀ دما، کمینه و بیشینۀ بارش و ساعت آفتابی برای دورۀ پایه (1996ـ 2015) تحت سه سناریوی A1B, A2, B1شبیهسازی شد. نتایج بهدستآمده از برآورد مدل HadCM3 برای سناریوهای بررسیشده در دورههای آتی، بیان میکند که میانگین مجموع پارامترهای هواشناسی روند افزایشی داشته است و هر سه سناریو این میزان افزایش را نشان میدهند.
Increasing the Earth’s temperature causes disrupting climate balance of the Earth and causes wide climate changes in most areas of the Earth which is defined as “climate change”. Using statistical microscale models in estimation of climate fluctuations makes it possible to produce weather data in proper spatial-temporal scale. Efficiency of LARS - WG Model was studied and evaluated through using statistical parameters RMSE, R2, MAE and MBE for producing and simulating of daily data of minimum and maximum temperature, precipitation and radiation in Borujerd and its resulted changes in the future decades became clear. The results represented that the model is capable enough to produce daily data and used the model’s output after being sure regarding model efficiency and daily data of minimum and maximum temperature, precipitation and radiation for base period (1996 – 2015) was simulated under three scenarios A1B, A2, B1. Results which are obtained from estimation of HadCM3 Model for case studies in the future periods, the average of total meteorology parameters have had increasing trend and each of these three scenarios represent this amount of increase.
https://ije.ut.ac.ir/article_69053_0f03e731c65f31fcf3d94bbe9f7f610e.pdf
بروجرد
تغییر اقلیم
شبیهسازی
مدل LARS – WG
Hadcm3
climate change
simulation
Borujerd
LARS – WG Model
Hadcm3
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1355
1369
10.22059/ije.2018.269611.986
69054
Research Article
رشد بلورهای BiVO4 با روش هیدروترمال و بدون استفاده از جوانه به منظور کاربرد در صنایع تصفیۀ آب و تولید هیدروژن
Hydrothermally in-situ Deposited BiVO4 Crystals Via a Seed-free Approach and its Application in Water Treatment and Hydrogen Generation
محمدرضا ناظمزادگان
mr.nazemzadegan@gmail.com
1
رقیه قاسمپور
ghasempour.r@ut.ac.ir
2
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
3
دانشجوی دکتری دانشکدۀ علوم و فنون دانشگاه تهران
استادیار دانشکدۀ علوم و فنون، دانشگاه تهران
دانشیار دانشکدۀ علوم و فنون دانشگاه تهران
لایههای نازک بلورهای بیسموت وانادیت (BiVO4) با استفاده از روش هیدروترمال روی زیرلایۀ بدون پوشش FTO به منظور کاربرد در صنایع تصفیۀ آب و تولید هیدروژن نشانده شدهاند. نمونهها پس از لایهنشانی در بازۀ دمایی 450 تا 550 درجۀ سانتیگراد پخت شدهاند. الگوی بلورشناسی اشعۀ ایکس (XRD) که برای لایههای بیسموت وانادیت آماده شده، تأییدکنندۀ ساختار مونوکلینیک این بلور است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بلور، شکل دوهرمهای برش دادهشده را نشان میدهد که از نظر فوتوالکتروشیمیایی فعالاند. با کنترل و بهینهسازی پارامترهایی همچون دما، مدت لایهنشانی، غلظت محلول پیشماده و دمای پخت نمونهها، لایهای یکنواخت و با چسبندگی زیاد از BiVO4 ایجاد شد. لایۀ بهینۀ BIVO4/FTO در دمای 120 درجۀ سانتیگراد در حداقل زمان (چهار ساعت) با بهکارگیری محلولی به غلظت 27 میلیمولار از پیشمادههای بیسموت وانادیت که در pH معادل 2/1 بود، به دست آمد. به عنوان معیاری از عملکرد کریستالهای رشد دادهشده در واکنشهای تولید هیدروژن و واکنشهای تجزیۀ آلایندههای آلی آب، اندازهگیری ولتامتری روبش خطی نمونهها انجام شده و با یکدیگر مقایسه شدهاند. نتیجۀ تستهای ولتامتری روبش خطی پاسخ نوری نمونه را به میزان 70 میکروآمپر بر سانتیمتر مربع در ولتاژ 1 ولت (در مقایسه با الکترود مرجع Ag/AgCl) برای نمونههای پختشده در دماهای بیشتر از 500 درجه نشان میدهد. همچنین، یک مدل ساده برای درک بهتر رفتار رشد بلورهای BiVO4 تحت شرایط رشد مختلف پیشنهاد شد.
Thin films of Bismuth Vanadate (BiVO4)crystals are deposited on bare FTO substrates using hydrothermal method. The samples are annealed in a temperature range from 450 oC to 550 oC. X-Ray Diffraction (XRD) pattern of the prepared BiVO4 thin films confirms its monoclinic structure. Scanning Electron Microscopy (SEM) images determine the truncated bipyramid shape of the crystals while a significant number of crystals expose their high photoelectrochemically active facet. By controlling and optimizing parameters such as temperature, deposition time, precursor concentration, and annealing temperature, a uniform and robust BiVO4 layer is synthesized. Finally, the optimum BiVO4/FTO layer is prepared at 120 oC for at least 4 hours by using a 0.027M BiVO4 precursor solution with a pH of 1.2. In order to have a measurement for the application of the fabricated crystals in water treatment and Hydrogen generation, the linear sweep voltammetry (LSV) measurements of samples are measured and compared. The LSV tests show a photo-response up to 70 µA/cm2 at V=1 V (vs Ag/AgCl) for BiVO4/FTO samples annealed at temperatures higher than 500 oC. In addition, a simple model are proposed to understand the growth behavior of BiVO4 crystals under different growth conditions.
https://ije.ut.ac.ir/article_69054_e1e7af639ee676a198a39836eac614f3.pdf
بیسموت وانادیت
رشد هیدروترمال بدون جوانه
فوتوالکتروشیمی
Monoclinic BiVO4
Seed-free hydrothermal growth
PEC
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1371
1384
10.22059/ije.2018.271197.1001
69055
Research Article
مکانیابی احداث سازههای پخش سیلاب برای تغذیۀ منابع آبهای زیرزمینی با استفاده از روش ارزیابی چندمعیاره (مطالعۀ موردی:حوضۀ شهرک صنعتی اشتهارد)
Site Selection for Waterflood Spreading Structures for Feeding Groundwater Resources Using Multi Criteria Decision Making (Case Study: Eshtehard Watershade)
داود نورالهی
davood.noorollahi@gmail.com
1
محمود ذاکر نیری
zakeri@iiau.ac.ir
2
دانشجوی کارشناسی ارشد رشتۀ مهندسی عمران آب و مدیریت منابع آب دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر
استادیار دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر
جلوگیری از تخریب و نابودی منابع طبیعی و زیستبوم در صورتی امکانپذیر خواهد بود که برنامهریزی اصولی و صحیحی در بهرهبرداری و نگهداری آن تدوین شود. به این منظور، ذخیره و بهرهبرداری از روانابها توسط عملیات پخش سیلاب در مواقع نزول بارانهای شدید در سطح وسیع میتواند به افزایش ذخایر آب زیرزمینی و تأمین آب مورد نیاز برای بخشهای کشاورزی، شرب و صنعت کمک کند. همچنین، با مهار سیل به عنوان راهکار مدیریتی سیل و منابع آب، بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک، بسیاری از پیامدهای منفی زیستمحیطی را میتوان کاهش داد. مهمترین و نخستین گام در انجام طرح پخش سیلاب، مکانیابی مناطق مستعد برای پخش سیلاب و نفوذ آب به داخل سفرههای زیرزمینی است. تحقیق حاضر با کاربرد یکی از روشهای ارزیابی چندمعیاره (MCDM) به نام ترکیب خطی وزندار (WLC)، با بهکارگیری فناوری GIS و مدل Fuzzy به تعیین مناطق مناسب پخش سیلاب به عنوان هدف اصلی در حوضۀ آبخیز اشتهارد پرداخته است. با بررسیهای صورتگرفته سه معیار در سطح اول تصمیمگیری انتخاب شدند که عبارتاند از: منابع آبی و هیدرولوژی، منابع جغرافیایی و منابع اقتصادی و اجتماعی. با توجه به این سه معیار اصلی، 14 لایۀ اطلاعاتی شامل نفوذپذیری، آبدهی، سطح آب زیرزمینی، کیفیت آب، شیب، طبقات ارتفاعی، زمینشناسی، تراکم زهکشی، فاصله از نقاط روستایی، فاصله از نقاط شهری، فاصله از اماکن فرهنگی و مذهبی و فاصله از زیرساختها با توجه به اطلاعات قابل دسترس جمعآوری شدند. در نهایت، با تلفیق لایههای اطلاعاتی با روش WLC مناطق مناسب برای پخش سیلاب با درجات متفاوت توان مطلوبیت تعیین شد. نتایج بیانکنندۀ آن است که 40/10 درصد مناطق دارای توان زیاد و 06/8 درصد با توان مناسب هستند و در مجموع میتوان برای 46/18 درصد از حوضه در اولویت اول برنامهریزی کرد و در مرحلۀ دوم مناطق با توان متوسط برابر با 04/20 درصد از حوضه قابل برنامهریزی است.
In this paper whit thw purpose and process AHP-Fuzzy model, introduced a propr approaches to achive a location decision- making for selecting the palce of spreading operation. With consideration in this field selected three type of water sources and hydrology, geographical and socio-economic factors in level one. Based on these criteria, there are 16geograohical informational layers including: infiltration,ground water level, discharge, water quality, slope , elevation, geology, drainage density, land use, proximity to urban and rural areas, proximity to the infrastructure and roads, proximity to cultural and historical sites, due to the information industrial town is known Eshtehard collection and classification. These matters weghting by Analytical Hierarchy Process (AHP). in order to standardization of layers of fuzzy method used in Arc GIS software enviroment. Integrated maps with WLC method usually in order to map standardizedcontained with fuzzy theory and the obtained results indicated proper areas even for flood distribution as geologically in Quaternary units (Qt3, Qal) The slope prone areas placed in 0-3 % and also the most important restiction in proper areas and extremely areasrelated to Industrial land and water for agriculture but this matter removed of the Map features. With regarding the communication of final results with land usage reveled that for 18.46% of lands in these area they are in the first priority and 20.04% are in the second priority to flood distribution operation which they will be the meadow Lands low density.
https://ije.ut.ac.ir/article_69055_af5ddb18b3027809aa7a7b61c090188b.pdf
پخش سیلاب
حوضۀ آبخیز اشتهارد
روش WLC
مکانیابی
Location – flood distribution
fuzzy method- Industrial town in Eshtehard
per
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
اکوهیدرولوژی
2423-6098
2423-6101
2018-12-22
5
4
1385
1399
10.22059/ije.2018.271739.1006
69066
Research Article
تحلیل مکانی متغیرهای کیفیت آب زیرزمینی مبتنی بر زمینآمار، آنالیز آماری و معادلات ساختاری
Spatial Analysis of Important Variables of Groundwater Quality Based on Geostatistical, Statistical Analysis and Structural Equation Modeling
مسلم برجی حسن گاویار
mborji68@ut.ac.ir
1
مهناز ابوالقاسمی
mabolghasemi@ut.ac.ir
2
سیده مهسا موسوی رینه
mahsa.moosavi.rei@ut.ac.ir
3
فاطمه روزبهانی
rouzbahani.fatemeh@yahoo.com
4
حسین یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
5
دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
دانشجوی کارشناسی ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
کارشناس مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم پزشکی تهران
دانشیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
امروزه، پایش کمی و کیفی منابع آب شیرین در مناطق خشک و نیمهخشک از ضروریات هر سیستم مدیریتی، پایش و نظارتی است. وجود متغیرهای کیفی فراوان در استانداردهای بینالمللی سبب شده است که مدیران برحسب شرایط اقتصادی و زمانی فقط به اندازهگیری چند متغیر کیفی بپردازند، پس انتخاب این تعداد متغیر برای بررسی استاندارد کیفیت آب اهمیت زیادی دارد. هدف از تحقیق حاضر، تعیین متغیرهای منحصربهفرد و تأثیرگذار بر آلودگی دشت قلعهقاضی استان هرمزگان با استفاده از روشهای آماری و زمینآمار است. نتایج تحلیل خوشه نشان داد چاههای بررسیشده در دو خوشه قرار میگیرند که از نظر موقعیت مکانی قابل تفکیکاند. نتایج PCA/FA نشان داد 77/72 درصد از واریانس دادهها در دو فاکتور توجیه میشوند. همچنین، تحلیل مکانی با استفاده از زمینآمار نشان داد میزان تعامل آب و سنگ در عامل نخست بیانکنندۀ کارکرد مؤثر سازندهای تبخیری بر آلودگی دشت است. نتایج ANOVA نیز وجود اختلاف معنادار در غلظت عناصر فاکتور اول و دوم تحلیل عاملی را تأیید کرد. بر این اساس، متغیرهای EC، Cl، SO42، Mg و Na برای بررسی توسط SEM انتخاب شد. نتایج این روش یافتههای روشهای آماری را تأیید کرد.
Today, the quantitative and qualitative monitoring of fresh water resources in arid and semi-arid areas is one of the requirements of every management, monitoring, and monitoring system. However, the existence of many qualitative variables in international standards has led managers to consider only quantitative variables in terms of economic and temporal conditions. So, selecting this variable is important for assessment the water quality standard. Therefore, the purpose of this study was to determine the variables that are unique and affect the pollution of Qaleh Ghazi Plain of Hormozgan by statistical methods (Principle Components Analysis, Cluster Analysis, Piper diagrams, one way ANOVA, Structural Equation Modeling (SEM)) and Geostatistical. The results of cluster analysis showed that the wells are located in two clusters that can be distinguished by location. The results of PCA / FA showed that 72.77% of the data variance was justified in two factors, and the spatial analysis using Geostatistical showed that the interaction of water-rock in factor score 1 is an evidence of the effective role of evaporative formations on plain contamination. ANOVA results also showed a significant difference between the concentrations of factor score 1 and factor score 2 in factor analysis. Accordingly, the variables EC, Cl, SO42, Mg and Na were selected for review by SEM. The results of this method confirmed the findings of statistical methods.
https://ije.ut.ac.ir/article_69066_dce27dbda18fb3092853fc946a5aa272.pdf
تحلیل عاملی
خوشهبندی
زمینآمار
کیفیت آب زیرزمینی
معادلات ساختاری
ANOVA یکطرفه
Groundwater quality
Cluster Analysis
factor analyses
One-way ANOVA
Geostatistical
Structural Equation Modeling