دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Modeling the Influence of Biophysical Properties and Surface Topography on the Spatial Distribution of Soil Moisture in the Summer: A Case Study of Balikhli-Chay Watershedمدل سازی تأثیر خصوصیات بیوفیزیکی و توپوگرافی سطح بر توزیع مکانی رطوبت خاک در تابستان (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز بالخلی چای)5635817756410.22059/ije.2020.299783.1307FAسولمازفتح العلومیدانشجوی دکتری علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان؛ کارشناس، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیلعلی رضاواعظیاستاد، گروه علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجانسید کاظمعلوی پناهاستاد، گروه سنجش از دور و GIS، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران، تهراناردوانقربانیاستاد، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیلJournal Article20190506The use of satellite data for rapid estimation of soil moisture (SM) and determination of environmental factors affecting it has been developed in recent years. The aim of this study was to investigate the effect of biophysical and topographic characteristics on spatial distribution of SM in the summer. For this purpose, SM was measured at 148 points in Balikhli-Chay watershed in Ardabil province and triangular method based on ASTER digital elevation model, land cover map and climatic data was applied for SM modeling. Surface biophysical properties including wetness, greenness, brightness, and land surface temperature and topographic variables (solar local incidence angle, elevation, slope, and aspect) were calculated. Model error in different months was determined using error statistics. According to the results, the average SM content in the region in July, August and September were 4.67, 6.22 and 4.66%, respectively. The lowest coefficient of determination (R<sup>2</sup>) and root mean square error (RMSE) of estimated and measured SM were related to September (0.78 and 1.44, respectively). The strongest linear relationship between SM and biophysical variables (topography) was related to July (with R<sup>2</sup> and RMSE equal to 0.53 and 0.29, respectively). SM decreased with increasing land surface temperature and brightness, however increasing greenness, wetness, elevation and solar local incidence angle increased SM content. This study showed that the triangular model can be used to investigate the spatial distribution of SM using biophysical and surface topographic properties. Using the results of the present study can be very useful in improving the accuracy of SM modeling for various applications such as irrigation management, run-off prediction and precision agriculture.استفاده از دادههای ماهوارهای برای برآورد سریع رطوبت خاک و تعیین عوامل محیطی مؤثر بر آن، در سالهای اخیر توسعه یافته است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تأثیر خصوصیات بیوفیزیکی و توپوگرافی سطح بر توزیع مکانی رطوبت خاک در تابستان بود. به این منظور، رطوبت خاک در 148 نقطه در حوضۀ آبخیز بالخلیچای در استان اردبیل اندازهگیری شد و از روش مثلثی مبتنی بر سنجش از دور بر مبنای مدل رقومی ارتفاع ASTER، نقشۀ پوشش زمین و دادههای اقلیمی برای مدلسازی رطوبت خاک استفاده شد. خصوصیات بیوفیزیکی سطح از جمله نمناکی، سبزینگی، روشنایی، و دمای سطح زمین و متغیرهای توپوگرافی (زاویۀ محلی فرود خورشید، ارتفاع، درجه و جهت شیب) محاسبه شدند. خطای مدل در ماههای مختلف با استفاده از آمارههای خطا تعیین شد. بر اساس نتایج، مقدار میانگین رطوبت خاک در منطقه در ماههای تیر، مرداد و شهریور بهترتیب 67/4، 22/6 و 66/4 درصد حجمی بود. ضریب تبیین (R<sup>2</sup>) و ریشۀ میانگین مربعات خطا (RMSE) بین رطوبت خاک برآوردی و اندازهگیریشده در شهریورماه کمترین مقدار (بهترتیب 78/0 و 44/1) را داشت. قویترین رابطۀ خطی بین رطوبت خاک و متغیرهای بیوفیزیکی (توپوگرافی) در تیرماه (بهترتیب با R<sup>2</sup>و RMSE برابر با 53/0 و 29/0) بود. با افزایش دمای سطح و روشنایی، رطوبت خاک کاهش یافت. با اینحال، افزایش مقدار سبزینگی، نمناکی، ارتفاع و زاویۀ محلی فرود خورشید سبب افزایش مقدار رطوبت خاک شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد از مدل مثلثی میتوان برای بررسی توزیع مکانی رطوبت خاک با استفاده از خصوصیات بیوفیزیکی و توپوگرافی سطح بهره گرفت. استفاده از نتایج پژوهش حاضر میتواند در بهبود دقت مدلسازی رطوبت برای استفاده در کاربردهای مختلف از جمله مدیریت آبیاری، پیشبینی رواناب و کشاورزی دقیق بسیار مفید باشد.https://ije.ut.ac.ir/article_77564_b305a5a6696d163cc28a75f88b8000f2.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Spatio-temporal of Walnut Water Footprint Components and Virtual Water Trading in Iranتوزیع زمانی و مکانی اجزای ردپای آب و تجارت آب مجازی محصول گردو در ایران5835937756510.22059/ije.2020.301439.1318FAزهرابذرافشاندانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوینهادیرمضانی اعتدالیدانشیار گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین0000-0002-4840-0201ام البنینبذرافشاندانشیار گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس0000-0003-2524-3992Journal Article20200329Many regions of Iran are increasingly faced with water crisis. Since agriculture is the main sector of water resources consumption with 85% of global surface and groundwater, it is necessary to reduce water consumption in this sector. Environmental protection, water resources and agricultural production are the main important goals of echo hydrology. Water footprint (WF) and virtual water trading (VW) concepts are recently used for fresh water resources management and echo hydrology engineering. WF and VW are used for sustainable management of water resources, especially in arid and semi-arid regions. These concepts have been used more in crop productions and less in fruit crops. The purpose of this study was to investigate the water footprint and water footprint in walnut production for duration of 2006-2016 in provincial and national scale of Iran. This study calculates water footprint components in walnut production for duration of 2006-2016 in provincial and nation scale of Iran. Result showed the average of water footprint is 6.42 m<sup>3</sup>/kg which the share of blue, green and grey water footprint are 90%, 3% and 7%, respectively. The highest and the lowest water footprint are in Yazd (14.11 m<sup>3</sup>/kg) and Mazandaran (1.94 m<sup>3</sup>/kg) provinces. Also, the total volume of water footprint is 1493 MCM per year that exported about 94% (1403 MMC per year) in the form of virtual water trade.بخشهای زیادی از ایران با بحران آب مواجه شدهاند. با توجه به اینکه حدود 85 درصد از منابع آب سطحی و زیرزمینی کشور در بخش کشاورزی مصرف میشود، مدیریت آب در این بخش برای کاهش مصرف آب ضروری است. حفظ محیط زیست، منابع آب و تولیدات کشاورزی از مهمترین اهداف اکوهیدرولوژی است. ردپای آب و تجارت آب مجازی مفاهیمی هستند که اخیراً برای مدیریت منابع آب و در اکوهیدرولوژی استفاده میشوند. بیشتر مطالعات صورتگرفته از این مفاهیم دربارۀ محصولات زراعی است و در مورد محصولات باغی مطالعات اندکی وجود دارد. مطالعۀ حاضر، به برآورد اجزای ردپای آب در گردوی فاریاب با کمک شاخص ردپای آب برای دورۀ آماری 1387 تا 1396 در 27 استان در سطح ایران پرداخته است. نتایج نشان داد به طور متوسط ردپای آب در محصول گردو 42/6 مترمکعب بر کیلوگرم است که سهم آب آبی، سبز و خاکستری بهترتیب 90، 3 و 7 درصد است. بیشترین و کمترین ردپای آب مربوط به استانهای یزد و مازندران با مقدار 11/14 و 94/1 مترمکعب بر کیلوگرم است. همچنین، متوسط حجم کل ردپای آب در محصول گردوی فاریاب 1493 میلیون مترمکعب در سال است، که حدود 94 درصد از کل حجم ردپای آب در تولید گردوی کشور یعنی معادل 1403 میلیون مترمکعب در سال به صورت تجارت آب مجازی از کشور صادر میشود.https://ije.ut.ac.ir/article_77565_1ac07eb7042174f9e237b2dcdfb791b8.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Impacts of the Golestan and Voshmgir Dams on Indicators of Hydrologic Alterations in the Gorganroud River Using Range of Variability Approachتأثیر سدهای گلستان و وشمگیر بر شاخص های تغییرات هیدرولوژیکی رودخانۀ گرگانرود با استفاده از رویکرد دامنۀ تغییرپذیری5956077756610.22059/ije.2020.301564.1320FAفاطمهدایی چینیدانشجوی کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نورمهدیوفاخواهاستاد، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور0000-0002-8113-9113وحیدموسویاستادیار، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نورJournal Article20200401Dam construction as one of the methods in water resources management, is among the most important man-made structures along rivers that can make major hydrological changes in the river regime and ultimately in the entire drainage basin and surface flow adjustment. Therefore, the quantitative evaluation of hydrological changes caused by human activities such as dam construction is very important. Therefore, the purpose of this study is the statistical analysis of the indicators of hydrologic alterations affected by the Golestan and Voshmgir dams in the periods before and after the construction of these dams using the IHA software version 1.7. To do this, Gonbad and Ghazaghli hydrometric stations in downstream of Golestan Dam were considered to analyze the effect of Golestan dam and Agh Ghala hydrometric station to analyze the effect of Voshmgir dam. Also, in order to investigate the climate change situation in the study area, the trend of climatic Variables <em>i.e.</em> precipitation, temperature and evapotranspiration were evaluated using Mann-Kendall test and Sen’s slope. Then, the changes of 33 hydrological indicators in five main groups (magnitude-duration-timing-frequency- rate of change) before and after the construction of Golestan and Voshmgir dams were calculated using Range of Variability Approach (RVA) approach. According to the results of trend analysis, precipitation and temperature had an increasing trend while evapotranspiration hand a decreasing trend. Based on the indicators of group one (Magnitude), it can be concluded that average monthly discharge in the period after the construction of Golestan Dam has decreased compared to the period before the construction of the dam in Gonbad and Ghazaghli hydrometric stations. While the average monthly discharge has increased after the construction of the Voshmgir Dam except from March to June. For the indicators of group two (minimum and maximum discharges), it can be stated that all flow indicators except 3-, 7-, and 30-day minimum flow indicators and 1-, 3-, 7-day maximum flow indicators in Gonbad hydrometric station and 1- and 3-day minimum flow indicators and 3-day maximum flow indicators in Ghazaghli hydrometric station have decreased after the Golestan dam construction. While all flow indicators except 1-, 3-, 7-day maximum flow indicators in Agh Ghala hydrometric station have increased after the Voshmgir dam construction. Finally, it can be concluded that flow regime changes can pose significant threats to plant and animal species (aquatic and wildlife) and lead to adverse environmental effects. It should be noted that the variation in the hydrologic indicators is mainly influenced by dam construction and the change of climate variables has also been influential in this regard, and the separation of affecting factors need to be considered in further studies.احداث سدها بهعنوان یکی از روشهای مدیریت منابع آب، از جمله مهمترین ساختارهای دستساز انسانی در طول رودخانه هستند که میتوانند تغییرات عمدۀ هیدرولوژیک در رژیم رودخانه و در نهایت، در کل حوضۀ زهکشی و در تنظیم جریانهای سطحی را پدید آورند. بنابراین، ارزیابی کمی تغییرات هیدرولوژیکی بر اثر فعالیتهای انسان از جمله ساخت سد مورد نیاز است. از اینرو، هدف پژوهش حاضر، بررسی آماری شاخصهای تغییرات هیدرولوژیکی (IHA) تحت تأثیر سدهای گلستان و وشمگیر در دورههای قبل و بعد از احداث این سدها با استفاده از نرمافزار IHA نسخۀ 1/7 است. به این منظور، ایستگاههای هیدرومتری گنبد و قزاقلی در پاییندست سد گلستان برای بررسی تأثیر احداث سد گلستان و ایستگاه هیدرومتری آققلا بهمنظور بررسی تأثیر احداث سد وشمگیر در نظر گرفته شد. همچنین، بهمنظور بررسی وضعیت تغییر اقلیم در منطقۀ مطالعهشده، وجود روند در مقادیر متغیرهای اقلیمی بارش، دما و تبخیر و تعرق با استفاده آزمون من-کندال و شیب سن در سطح اطمینان یک و پنج درصد ارزیابی شد. سپس، تغییرات 33 شاخص هیدرولوژیکی در پنج گروه اصلی (مقدار، تداوم، زمانبندی، فراوانی و میزان تغییرات) قبل و بعد از احداث سدهای گلستان و وشمگیر با رویکرد محدودۀ تغییرپذیری (RVA) محاسبه شد. با توجه به نتایج آزمون روند، تغییر در متغیرهای اقلیمی اغلب بهصورت افزایش بارش و دما و کاهش تبخیر و تعرق بوده است. براساس شاخصهای گروه نخست (مقدار) میتوان این گونه نتیجه گرفت که مقدار متوسط دبی ماهانۀ جریان رودخانه در دورۀ بعد از احداث سد گلستان نسبت به دورۀ قبل از احداث سد، در ایستگاههای هیدرومتری گنبد و قزاقلی کاهش داشته است، در حالی که مقدار متوسط دبی ماهانۀ جریان رودخانه بعد از احداث سد وشمگیر از ماه مارس تا ژوئن کاهشی بوده و در باقی ماهها افزایشی بوده است. در مورد شاخصهای گروه دوم (مقدار دبیهای حداقل و حداکثر)، میتوان بیان کرد که همۀ شاخصهای جریان بهجز شاخصهای حداقل جریان سه، هفت و 30 روزه و شاخصهای حداکثر جریان یک، سه و هفت روزه در ایستگاه هیدرومتری گنبد و بهجز شاخصهای حداقل جریان یک و سه روزه و شاخص حداکثر جریان سهروزه در ایستگاه هیدرومتری قزاقلی در دورۀ بعد از احداث سد گلستان کاهش یافته، در حالی که شاخصهای حداکثر جریان یک، سه و هفت روزه در ایستگاه هیدرومتری آققلا در دورۀ بعد از احداث سد وشمگیر افزایش یافته است. در نهایت، میتوان نتیجه گرفت که تغییر رژیم جریان میتواند تهدیدهای مهمی برای گونههای گیاهی و جانوری (آبزیان و حیات وحش) ایجاد کند و به آثار محیط زیستی نامطلوب منجر شود. درخور یادآوری است که تغییر در شاخصهای هیدرولوژیکی جریان بیشتر تحت تأثیر احداث سد بوده و نیز تغییر متغیرهای اقلیمی نیز در این خصوص تأثیرگذار بوده است و تفکیک آثار آن نیازمند مطالعات بیشتری است.https://ije.ut.ac.ir/article_77566_a822d19395137996d28d930eb52b3d5e.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Investigating the Effect of Basic Flood Characteristics on Flood Routing Accuracy in Karun River Using Hydrological Routing Methodsبررسی تأثیر خصوصیات سیل مبنا روی دقت روندیابی سیل در رودخانۀ کارون با استفاده از روش های روندیابی هیدرولوژیکی6096187756710.22059/ije.2020.301570.1321FAهادینوروزیدانشجوی دکترای مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه زنجانوحیدکریمیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه زنجانجلالبازرگاندانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه زنجانJournal Article20200401Unsteady flow analysis is performed using hydraulic and hydrological routing methods. Hydrological routing methods, while accurate, are much simpler and less expensive than hydraulic routing methods, and for flood routing calculations, only data related to hydrographs (flow changes over time) recorded at upstream and downstream hydrometric stations of the study area are needed. In the present study, the effect of the basic flood on the accuracy of flood routing in the Karun River was investigated using hydrological routing methods including linear Muskingum method, Working Values, Convex, and modified Att-Kin method. In other words, using the Particle Swarm Optimization (PSO) Algorithm and the 4 observational floods data recorded at the Mollasani (upstream) and Ahwaz (downstream) hydrometric stations of the Karun River, for each flood, separately, the linear Muskingum method parameters (X, K, ) Optimized and used to calculate the outflow hydrograph of all floods. The results show that due to the effect of rivers flooding extent on the mentioned parameters, if the range of inflow of basic flood changes is closer to the inflow of calculated flood, the accuracy of hydrological routing methods in outflow hydrograph estimation increases.تحلیل جریان غیر ماندگار با استفاده از روشهای روندیابی هیدرولیکی و هیدرولوژیکی صورت میگیرد. روشهای روندیابی هیدرولوژیکی در عین حال که دقت مناسبی دارند، نسبت به روشهای روندیابی هیدرولیکی بسیار سادهتر و کمهزینهترند و برای محاسبات روندیابی سیلاب، فقط به دادههای مربوط به هیدروگراف (تغییرات دبی نسبت به زمان) ثبتشده در ایستگاههای هیدرومتری بالادست و پاییندست محدودۀ مطالعهشده نیاز دارند. در پژوهش حاضر، به بررسی تأثیر سیل مبنا روی دقت روندیابی سیل در رودخانۀ کارون با استفاده از روشهای روندیابی هیدرولوژیکی شامل روش ماسکینگام خطی، مقادیر اجرایی، کانوکس و آت – کین اصلاحشده، پرداخته شده است. به بیانی، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO) و دادههای 4 سیل مشاهداتی که در ایستگاههای هیدرومتری ملاثانی (بالادست) و اهواز (پاییندست) رودخانۀ کارون ثبت شده است، برای هر سیل، بهصورت جداگانه پارامترهای روش ماسکینگام خطی (X, K, ) بهینهیابی شده و برای محاسبۀ هیدروگراف خروجی تمامی سیلها استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است که به دلیل تأثیر وسعت سیلگیری رودخانهها روی پارامترهای یادشده، چنانچه دامنۀ تغییرات دبی ورودی سیل مبنا به دامنۀ تغییرات دبی ورودی سیل محاسباتی نزدیکتر باشد، دقت روشهای روندیابی هیدرولوژیکی در برآورد هیدروگراف خروجی افزایش مییابد.https://ije.ut.ac.ir/article_77567_52bf76aadd1d5dfb0f1e647abe7db9f2.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Modeling the discharge of Karun River Using a New Method Based on the Joint LSTM and GRU Neural Networksپیشبینی میزان دبی متوسط ماهیانۀ رودخانۀ کارون با استفاده از روش ترکیبی GRU-LSTM6196337756910.22059/ije.2020.301608.1322FAپویااحمدیدانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهرانحسینعارفیدانشیار، گروه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران0000-0002-8014-624Xناریلاکارداناستادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانJournal Article20200302Modeling the river discharge is of great importance in water resources and risk management. This is especially important in mountainous areas since most of the low-income people in such areas are heavily dependent on agriculture and commercial activities such as electricity. In this regard, in recent years, machine learning models have received more attention due to their high accuracy in predicting through black box learning. Therefore, in this study, a combined approach has been proposed to predict the average monthly discharge of the Karun River. This method uses a combination of LSTM and GRU neural networks. The LSTM network is a deep learning neural network that has the ability to add the concept of time to modeling; therefore, this method has been considered in this study due to the nature of time series of the data. However, the utilized network in this method is considerably slow due to its large number of gates. Accordingly, to compensate the speed issue, the GRU layer method, as another example of deep learning networks, is used. To predict the average monthly flow of the Karun River in Dubai, the statistical data of Molasani station from April 1st, 1995 to March 20th, 2016, with five combination of river discharge inputs on monthly basis, has been used. The proposed approach is compared with other available methods such as support vector machine, adaptive fuzzy-neural inference system, and multiple linear regression model. The results show the high accuracy of the proposed approach compared to other methods.مدل سازی دبی رودخانه در مدیریت منابع آب و مدیریت ریسک از اهمیت بالایی برخوردار است. این امر در مناطق کوهستانی اهمیت بیشتری پیدا میکند زیرا بیشتر جمعیتهای پاییندست منطقه، وابستگی زیادی به کشاورزی و فعالیتهای تجاری مانند تولید برق دارند. در این زمینه، در سالهای اخیر، مدلهای یادگیری ماشینی به دلیل دقت بالا در پیشبینی از طریق یادگیری به-صورت جعبه سیاه مورد توجه زیادی قرار گرفتهاند. از این رو در مطالعه حاضر، یک رویکرد ترکیبی برای پیشبینی دبی متوسط ماهیانه رودخانه کارون پیشنهاد شده است. این روش از ترکیب شبکههای عصبیLSTM و GRU استفاده مینماید. شبکه LSTM یک شبکه عصبی یادگیری عمیق میباشد که توانایی اضافه کردن مفهموم زمان به مدلسازی را دارد؛ از این رو در پژوهش حاضر به دلیل ماهیت سری زمانی دادهها این روش مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه به دلیل داشتن دروازههای زیاد، بسیار کند عمل می کند که برای جبران سرعت این روش از لایههای GRU که نمونهای دیگر از شبکههای یادگیری عمیق میباشند استفاده می-شود. برای پیشبینی دبی متوسط ماهیانه رودخانه کارون از دادههای آماری ایستگاه ملاثانی برای دوره 21 ساله از 1 فروردین 1374 تا 29 اسفند 1394 استفاده شده و مدلسازی براساس پنج ترکیب ورودی با مقادیر دبی رودخانه با تأخیر یک ماهه انجام شده است. رویکرد پیشنهادی با سایر روشهای موجود نظیر ماشین بردار پشتیبان، سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی و مدل رگرسیون خطی چندگانه مورد مقایسه قرار گرفت که نتایج نشان دهندهی بالا بودن دقت رویکرد پیشنهادی نسبت به سایر روشهای مورد مقایسه میباشد.https://ije.ut.ac.ir/article_77569_c4210ed7e03abec9aa774e8b3bafbc32.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Development of ANN, FIS and ANFIS Models to Evaluate the Adequacy Index in Agricultural Water Distribution Systems (Case study: Rudasht Irrigation Network)توسعۀ مدلهای ANN, FIS و ANFIS برای ارزیابی شاخص کفایت در سامانههای توزیع آب کشاورزی (مطالعۀ موردی: شبکۀ آبیاری رودشت)6356467757010.22059/ije.2020.302414.1327FAحبیبهشریفیدانشجوی کارشناسی ارشد منابع آب، گروه مهندسی آبیاری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهرانعباسروزبهانیدانشیار، گروه مهندسی آبیاری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهرانسید مهدیهاشمی شاهدانیدانشیار، گروه مهندسی آبیاری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران0000-0001-9962-1437Journal Article20200401In order to properly manage water in the agricultural sector, it is necessary to improve the management of agricultural water distribution systems as well as their evaluation. In this research, to achieve this goal, the models of Fuzzy Inference System (FIS), Artificial Neural Network (ANN) and Adaptive Fuzzy Neural Inference System (ANFIS), to develop a smart model for analyzing the adequacy of water delivery in an irrigation canal, given uncertainty. In order to develop and evaluate the performance of the developed models, the main canal of Rudasht Irrigation Network in Isfahan province, which is facing the problem of severe fluctuations in the inflow, was selected as the case study. The HEC-RAS hydrodynamic simulator model was used to generate the information needed to train and validate these models. The results showed that according to the MAPE index, the selected structures in ANN and ANFIS models in estimating the adequacy index of agricultural water delivery compared to FIS model have improved by 57.07% and 56.68%, respectively. Evaluation of the results showed that the developed models compared to conventional evaluation methods (hydrodynamic models and evaluation indicators) not only did not take time but also provided more accurate results, considering the uncertainty and also, ANN and ANFIS models performed better than FIS, so they can be used for other agricultural water distribution systems.بهمنظور مدیریت صحیح آب در بخش کشاورزی، بهبود مدیریت بهرهبرداری سامانههای توزیع آب کشاورزی و ارزیابی آنها ضروری است. در تحقیق حاضر برای تحقق هدف یادشده، از مدلهای سیستم استنتاج فازی (FIS)، شبکۀ عصبی (ANN) و سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS)، برای توسعۀ مدل هوشمند ارزیابی کفایت تحویل آب در یک کانال آبیاری، با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای موجود در فرایند بهرهبرداری استفاده شد. بهمنظور توسعه و بررسی چگونگی عملکرد مدلهای توسعه دادهشده، کانال اصلی شبکۀ آبیاری رودشت در استان اصفهان که با مشکل نوسانهای شدید جریان ورودی روبهرو است، به عنوان مطالعۀ موردی انتخاب شد. از مدل شبیهساز هیدرودینامیکی HEC-RAS، برای تولید اطلاعات مورد نیاز آموزش و صحتسنجی مدلهای یادشده استفاده شد. نتایج نشان داد براساس شاخص آماری MAPE، ساختارهای منتخب در دو مدل ANN و ANFIS در تخمین شاخص کفایت تحویل آب کشاورزی نسبت به مدل FIS، بهترتیب به مقدار 07/57، 68/56 درصد بهبود یافته است. بررسی نتایج نشان داد مدلهای توسعه دادهشدۀ هوشمند نسبت به روشهای مرسوم ارزیابی (مدلهای هیدرودینامیکی و شاخصهای ارزیابی) نهتنها زمانبر نبوده بلکه با در نظر گرفتن عدم قطعیت، نتایج دقیقی را ارائه میدهند. همچنین، مدلهای ANN و ANFIS نسبت به FIS عملکرد بهتری داشتند، بنابراین قابلیت استفاده برای سایر سامانههای توزیع آب کشاورزی را نیز دارند.https://ije.ut.ac.ir/article_77570_87479c27d9d9cf3e102354895790f133.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Zoning and Monitoring of Spring 2019 Flood Hazard in Khuzestan Using Landsat-8 Dataپهنهبندی و پایش خطر سیل بهار 1398 خوزستان با استفاده از داده های لندست-86476627757110.22059/ije.2020.302703.1333FAکریمسلیمانیاستاد گروه مهندسی علوم آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری0000000253576797شادماندرویشیدانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، مؤسسۀ آموزش عالی آبان هراز آملJournal Article20200322Flood monitoring and zoning play an important role in reducing the damage caused by this natural crisis. The purpose of this paper is to investigate the risk of flooding of April 2019 in Khuzestan using Landsat-8 data. First, image processing was performed in ENVI 5.3 software and then MNDWI and NDWI indices were used to monitor the floods. Then, the flood hazard map was prepared in ArcGIS10.4 software. The results show that the southern and southwestern parts of the province are in a very severe situation and the central and southeastern parts are in a very hazardous condition, which is one of the most prone flood areas in the province. Also, monitoring of flood maps in Khuzestan province shows that there is a complete similarity between the recent flood and flood zoning map. Examination of the maps showing that the recent floods occurred mostly in the western, southern and southwestern parts. Spatial survey of floodplain areas shows that the cities of Hoveyzeh, Azadegan Plain, Ahvaz, Khorramshahr, Bandar Mahshahr, Abadan and especially Shadegan have been flooded more than other cities. Meanwhile, Shadegan city has been affected by floods based on MNDWI and NDWI indices of 191349 and 174813 hectares, respectively, which shows the highest rate compared to other cities in the province. In general, according to the results, the use of remote sensing data and MNDWI and NDWI indices for flood monitoring, as well as the use of geographic information system for flood risk zoning in related studies are recommended.پایش و پهنهبندی سیلاب کارکرد زیادی در کاهش خسارتهای ناشی از آن دارد. هدف از مقالۀ حاضر، بررسی خطر سیل فروردین 1398 خوزستان با استفاده از دادههای لندست-8 است. ابتدا پیشپردازش تصاویر در نرمافزار ENVI 5.3 انجام شد. سپس، برای پایش سیل فروردین 1398 از شاخصهای MNDWI و NDWI استفاده شد. پس از آن، نقشۀ پهنۀ خطر سیل در نرمافزار ArcGIS10.4 تهیه شد. نتایج نشان میدهد بخشهای جنوب و جنوب غربی از وضعیت خیلی شدید و بخشهای مرکزی و جنوب شرقی از وضعیت شدید خطر سیل برخوردارند که از مستعدترین نواحی سیلگیر در استان هستند. همچنین، پایش نقشههای سیل در استان خوزستان نشان میدهد که یک انطباق کامل بین نقشۀ پهنهبندی سیل و سیل اخیر وجود دارد. بهطوری که با بررسی نقشهها مشخص شد که سیل اخیر بیشتر در بخشهای غرب، جنوب و جنوب غربی اتفاق افتاده است. بررسی مکانی نواحی سیلابی نشان میدهد شهرهای هویزه، دشت آزادگان، اهواز، خرمشهر، بندر ماهشهر، آبادان و بهخصوص شادگان بیشتر از دیگر شهرها دچار سیل شدهاند. در این میان، شهر شادگان بر اساس شاخصهای MNDWI و NDWI بهترتیب 191349 و 174813 هکتار از اراضی آن تحت تأثیر سیل بوده است که بیشترین میزان نسبت به دیگر شهرهای استان را نشان میدهد. بهطور کلی، با توجه به نتایج، استفاده از دادههای سنجشازدور و شاخصهای MNDWI و NDWI برای پایش سیل و همچنین، استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی به منظور پهنهبندی نواحی خطر سیلاب در مطالعات مرتبط پیشنهاد میشود.https://ije.ut.ac.ir/article_77571_504179d0f2f05323ed7973bc0e36ff07.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Forecasting Hydrological Regime Based on Rainfall Regime Using
Two-dimensional Markov Chain in Anzali Watershedپیشبینی رژیم هیدرولوژیک مبتنی بر رژیم بارندگی با استفاده از زنجیرۀ مارکوف دوبعدی در حوضۀ انزلی6636747757210.22059/ije.2020.299814.1308FAفهیمهرضیدانشآموختۀ دکتری مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوینعلیرضاشکوهیاستاد گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین0000-0001-8310-8866علیرضااسلامیاستادیار پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، تهرانJournal Article20200302Despite the need to predict the flow regime in rivers, especially in hydrological drought conditions, little progress has been made in this area; so meteorological situation of basins in general, and meteorological drought in particular, have been used for these purposes. In this study, the prediction of hydrological conditions in rivers based on the basin condition in terms of rainfall is done using Markov chain concepts for the case study of Anzali Wetland catchment with 9 meteorological stations and 20 hydrometric stations over the years. The data from 1985 to 2015 have been used. Two-dimensional Markov probability matrix was used to predict the hydrological status of the rivers by observing the meteorological condition of the basin. The two-dimensional transition probability matrix is different from what has been customary so far, using two different phases of moisture flow in hydrometeorological processes in a matrix so that its columns represent the meteorological state and its rows represent the hydrological conditions. Evaluation of Anzali catchment conditions showed that meteorological and hydrological conditions are the same in each month by the probability of higher than 50%. Based on the results of the 2D matrix of the probability of transfer, the probability of being in normal, wet and dry hydrologic conditions, if these conditions occur in a step ahead in the meteorological phase, is 80, 50 and 40%, respectively. Based on the achieved results, with the expected value of the pertinent discharges in the forecasted hydrological condition concerning the former step climatological state, the probable discharge in the river is predicted.بهرغم ضرورت پیشبینی رژیم جریان در رودخانهها بهخصوص در شرایط خشکسالی هیدرولوژیک، پیشرفت چندانی در این زمینه به وجود نیامده است و همچنان برای پیشبینی جریان، از سری زمانی دبی و یا شاخصهای بدون بعد استفاده میشود. در مطالعۀ پیش رو، پیشبینی شرایط هیدرولوژیک جریان در رودخانه براساس وضعیت حوضه از نظر بارندگی با استفاده از مفاهیم زنجیرۀ مارکوف صورت گرفته است و برای مطالعۀ موردی از حوضۀ تالاب انزلی با 9 ایستگاه هواشناسی و 20 ایستگاه هیدرومتری طی سالهای آماری 1364 تا 1394 استفاده شده است. برای پیشبینی وضعیت هیدرولوژیک رودخانهها بعد از مشاهدۀ هر حالت هواشناسی از نظر بارش در حوضه، از ماتریس احتمال انتقال دوبعدی مارکوف استفاده شد. وجه مشخصۀ ماتریس احتمال انتقال دوبعدی نسبت به آنچه تا کنون مرسوم بوده است، استفاده از دو فاز مختلف جریان رطوبت در پروسۀ هیدرومتئورولوژیکی در کنار هم است، به گونهای که ستونهای ماتریس معرف حالت هواشناسی و سطرهای آن، معرف شرایط هیدرولوژیک هستند. ارزیابی شرایط حوضۀ انزلی نشان داد با احتمال بیش از 50 درصد وضعیت حوضه از نظر هواشناسی و هیدرولوژیک در هر ماه یکسان است. براساس نتایج بهدستآمده از ماتریس دوبعدی احتمال انتقال، پیشبینی میشود در صورتی که حوضه از نظر هواشناسی در شرایط نرمال، مرطوب و خشک باشد، وضعیت جریان در رودخانهها در ماه بعد با احتمال بهترتیب 80، 50 و 40 درصد در شرایط یادشده خواهد بود. براساس نتایج بهدستآمده با محاسبۀ امید ریاضی دبیهای متناظر با شرایط هیدرولوژیک پیشبینیشده براساس وضعیت هواشناسی گام قبل، میزان جریان محتمل در حوضه پیشبینی میشود.https://ije.ut.ac.ir/article_77572_7c191c49a6e4f6eabc9ed19b044cc7b3.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Using Satellite Images the Sentinel-2 for Improving the Classification of Agricultural Products via Artificial Intelligence Methods to Manage the Reservoir Dams Operationاستفاده از تصاویر سنجش از دور سنتینل 2 برای بهبود تفکیک پذیری محصولات زراعی با بهره گیری از روش های هوش مصنوعی به منظور مدیریت بهره برداری آب از مخازن سدها6756907757410.22059/ije.2020.302618.1329FAپویااحمدیدانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهرانحسینعارفیدانشیار، گروه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهراننازیلاکارداناستادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانJournal Article20200410Water is one of the most important factors in the growth and development of human societies, where water resource limitations have always been one of the main barriers to agricultural development as a major basis for achieving food self-sufficiency. One of the main applications of satellite imagery is its utilization in the field of water resources management and agricultural activities, in which managers can benefit from it for studying cultivation levels, crop classification, crop estimation, and agricultural crisis forecasting. Generally, overall consumption estimation, water/irrigation management, and utilization of dams’ storage capacity are among the most important research topics. This study benefits from the Sentinel-2 satellite for classifying the agricultural crops based on the multi-temporal methods. Besides, four classification methods are adopted for classifying, namely, minimum distance, maximum likelihood, fuzzy, and neural network. Due to the spectral changes of goods during the growing period, using the multi-temporal methods based on the crop calendar can play a decisive role in the classifying process, such that the classification accuracy increases to 86 percent via the maximum likelihood and neural network methods. Moreover, the normalized Kappa increased to 90.5 percent, when the neural network method parameters are optimized. The results obtained from the simulation indicate that genetic algorithm is the best method for obtaining the optimal results. After selecting the optimized neural network parameters, the classification has been taken into account and observed that Alfalfa has the largest crop surface, while it requires a considerable amount of water and its demand is in a lower value. Wheat, Barely, and Potato considered to be the most sufficient crops, after an analysis based on water demand of the crops and the needs for each product. These crops should be cultivated in the closest location to the divergent water path of Shahrchaei Dam, resulting in lower water waste in the agricultural fields. As result, all Alfalfa cultivated grounds should be replaced with the mentioned products.محدودیت منابع آبی همواره از موانع اصلی توسعۀ بخش کشاورزی بهعنوان بستر اصلی نیل به خودکفایی مواد غذایی مطرح بوده است<strong>. </strong>یکی از کاربردهای مهم تصاویر سنجش از دور، در حوزۀ فعالیتهای کشاورزی است. در تحقیق حاضر از تصاویر ماهوارۀ سنتینل 2 برای تفکیک محصولات کشاورزی در محدودۀ شهرستان ارومیه بهصورت روشهای مبتنی بر ورودیهای چندزمانی استفاده شده است. به دلیل تغییرات طیفی محصولات طی دورۀ رشد، بهکارگیری تصاویر چندزمانی مطابق با تقویم زراعی محصولات، نقش مهمی در تفکیک این محصولات ایفا میکند. در این طبقهبندی تمامی ورودیها دارای تأثیر یکسان در طبقهبندی در نظر گرفته میشوند که این امر خلاف واقعیت است. بنابراین، به منظور افزایش دقت طبقهبندی و بهبود نتایج، به هر یک از ورودیهای چندزمانی، وزن مناسبی باید اختصاص یابد که در پژوهش حاضر انتخاب وزنهای بهینه برای تمام ورودیها با بهرهگیری از الگوریتم ژنتیک مورد توجه قرار گرفته است. بهینه کردن طبقهبندی تصاویر ماهوارهای به روش کمترین فاصله توسط الگوریتم ژنتیک به دو حالت انجام یافته است؛ در حالت نخست تأثیر تعداد نرونهای لایۀ میانی و انتخاب پارامترهای بهینه برای شبکۀ عصبی و در حالت دوم، تأثیر ترتیب معرفی نمونههای آزمایشی بررسی شده است. در حالت نخست تعداد 4 تا 20 نرون برای لایۀ میانی و مقداری بین صفر و یک برای میزان آموزش و ضریب مومنتوم انتخاب و ارزیابی شده و در حالت دوم ترتیبهای مختلفی از معرفی نمونههای آموزشی ارزیابی شدهاند. نتایج نشان داد بهینه شدن ترتیب معرفی نمونههای آموزشی، موجب افزایش 5/4 درصدی در دقت محاسبات شده است. بنابراین، ترتیب معرفی نمونههای آزمایشی در مقایسه با سایر پارامترها، بیشترین تأثیر را در همگرایی شبکه و حصول به نتایج بهینه داشته است. همچنین، مقایسۀ دو طبقهبندی استاندارد و بهینهشده، نشان داد مقدار کاپا از 86 درصد در حالت استاندارد به مقدار 5/90 درصد در حالتی که ورودیها به صورت بهینه وزندهی شدهاند، افزایش یافته است.https://ije.ut.ac.ir/article_77574_0b3a02e08bffdeed2b9d2619a4efca4f.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Use of Gridded Weather Datasets in Simulation of Wheat Yield and Water Requirement (Case Study: Iran’s Qazvin Plain)کاربرد اطلاعات پایگاه های داده های هواشناسی مختلف در برآورد عملکرد و نیاز آبی گندم (مطالعۀ موردی: دشت قزوین)6917067757510.22059/ije.2020.303567.1339FAرضوانبحرالعلومدانشآموختۀ کارشناسی ارشد گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوینهادیرمضانی اعتدالیدانشیار گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین0000-0002-4840-0201اصغرعزیزیاناستادیار گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوینبهنامآبابائیپژوهشگر مرکز علوم گیاهی، دانشگاه کوئینزلند، استرالیاJournal Article20200410Temperature and rainfall affect the quantity and quality of agricultural products. Therefore, it is important to estimate its spatial-temporal changes. In many region of the country, due to the low density of meteorological stations or the small statistical period of new stations, limited time and space information is available. Therefore, this study aims to use the data of CRU, AgMERRA, AgCFSR and GPCC gridded weather datasets in estimation of yield and water requirement of wheat and compare them with the estimated values with the information of Qazvin Synoptic Station. For this purpose, monthly weather time series of Qazvin synoptic station were extracted from 1980 to 2010 along with the data from the selected gridded datasets extracted from the closest grid cell to the synoptic station (K1), the average of four closest grid cells to the synoptic station (K4), and the average of eight closest grid cells to the synoptic station (K8). The quality of the gridded datasets was assessed with four statistical indices (R<sup>2</sup>, RMSE, NRMSE, ME) in a direct and indirect way (the latter using the outputs of the AquaCrop model). In estimating wheat water requirement, GPCC database with four points (K4) and one point (K1) showed the best performance. Wheat yield simulated with AgMERRA data with one (K1) and four (K4) closest grid cells had the highest correlation with the simulated values with data from the synoptic station. Results showed that all selected gridded datasets can be used to simulate grain yield with satisfactory performance, but only data from GPCC-CUR dataset would result in reliable estimation of wheat water requirement.دمای هوا و بارندگی، کمیت و کیفیت تولیدات محصولات کشاورزی را تحت تأثیر قرار میدهد، بنابراین برآورد و بررسی تغییرات مکانی-زمانی آن اهمیت دارد. در بسیاری از مناطق کشور به دلیل تراکم کم ایستگاههای اندازهگیری و یا دورۀ آماری کوتاه ایستگاههای جدید، اطلاعات زمانی و مکانی محدودی در دسترس است. پژوهش حاضر با هدف امکانسنجی استفاده از دادههای پایگاهها هواشناسی شبکهبندیشدة CRU، AgMERRA، AgCFSR و GPCC-CRUدر برآورد عملکرد و نیاز آبی گیاه گندم و مقایسۀ آن با مقادیر برآوردشده با اطلاعات ایستگاه سینوپتیک قزوین است.به این منظور، اطلاعات اقلیمی ماهانۀ ایستگاه سینوپتیک قزوین از سال 1980 تا 2010 و اطلاعات اقلیمی پایگاههای یادشده به سه روش استفاده از نزدیکترین نقطه به ایستگاه سینوپتیک (K1)، استفاده از میانگین چهار نقطۀ نزدیک ایستگاه سینوپتیک (K4) و استفاده از میانگین هشت نقطۀ نزدیک ایستگاه سینوپتیک (K8) استخراج شد. کیفیت دادههای این پایگاهها با استفاده از چهار شاخص آماری ( RMSE،NRMSE، ME) به صورت غیر مستقیم (با استفاده از خروجیهای مدل گیاهی AquaCrop) ارزیابی شد. در برآورد نیاز آبی گیاه گندم، پایگاه اطلاعاتی GPCC-CR با چهار (K4) و یک (K1) نقطه همسایگی بهترین عملکرد را در قیاس با سایر گزینهها داشت. برآورد عملکرد گندم با استفاده از دادههای AgMERRA در دو حالت K1 و K4 بیشترین میزان همبستگی با دادههای ایستگاه سینوپتیک را نشان داد. نتایج نشان میدهدبرای برآورد عملکرد محصولات زراعی میتوان از اطلاعات پایگاههای اطلاعاتی هواشناسی شبکهبندیشده با دقت مناسب استفاده کرد. اما در خصوص برآورد نیاز آبی فقط پایگاه اطلاعاتی GPCC-CRUدقت قابل قبولی داشته است.https://ije.ut.ac.ir/article_77575_d90d74def7ca3d20b8005a427aa675ce.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Time series of discharge changes in Karkheh watershed using parametric and nonparametric methodsبررسی سری زمانی تغییرات دبی در حوضۀ آبخیز کرخه با استفاده از روشهای پارامتری و ناپارامتری7077187776410.22059/ije.2020.302750.1334FAفهیمهمختاریدانشجوی دکترای گروه آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکردافشینهنربخشدانشیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکردسعیدسلطانیاستاد گروه مرتع و آبخیزداری، ﺩﺍﻧﺸﮑﺪۀ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﻴﻌﻲ، ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ ﺻﻨﻌﺘﻲ ﺍﺻﻔﻬﺎﻥ، اصفهانخدایارعبدالهیاستادیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکردمهدیپژوهشاستادیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکردJournal Article20200410The study of river flow trends in water management and irrigation and water management is an important issue. In addition, monthly, seasonal and annual discharge trends of Karkheh watershed were evaluated using non-parametric Mann-Kendall tests, Sen's slope estimator and regression analysis. Inverse distance weighting method was also used to study the spatial variation of discharge trends in Karkheh watershed. Accordingly, discharge data from eleven wells of the above-mentioned basin for the period 1990 to 2018 were used. The results of this study showed that Dubai has had annual rainfall at all of these stations, except for Mir-Sayed Ali. The values of this major are Hamidieh, Pai Pol, Pol Zal, Poldokhtar, Afrin, Cham Fig, Noorabad, Doab Merak, Kakarza and Pulchehr, respectively, 48, 33, 16, 5, 15, 4, 0.4, 1.4. It decreased by 2.6 and 13 cubic meters, while it increased by 0.4 cubic meters at the Sarab Ali station. Based on the findings of the study, applying nonparametric Mann-Kendall method and age in trend analysis of monthly, seasonal and annual discharge series have shown that the performance of these two tests are similar at times and when the frequency of duplicate data is high, the age method can be answered. More realistic than Mann-Kendall's approach, this approach can be applied to future water, water planning and management.ﺑﺮرﺳﻲ ﺗﻐﻴﻴﺮات دﺑﻲ رودﺧﺎﻧﻪ در ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آب و ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺒﻜههای آﺑﻴﺎری و زﻫﻜﺸﻲ امری ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻬﻢ اﺳﺖ. در ﺗﺤﻘﻴﻖ حاضر، روﻧﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮات دبی ماهانه، فصلی و سالانۀ حوضۀ آبخیز کرخه ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از آزﻣﻮنهای ناپارامتری من کندال، سن و تحلیل رگرسیونی ارزیابی شد. به اﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر، از دادههای دﺑﻲ در یازده اﻳﺴﺘﮕﺎه آبﺳﻨﺠﻲ حوضۀ یادشده ﻃﻲ دورۀ 1990 تا 2018 استفاده شد. نتایج تحقیق پیش رو نشان داد دبی ﺳﺎﻻﻧﻪ در همۀ این ایستگاهها بهجز سراب سید علی، روﻧﺪ ﻧﺰوﻟﻲ داشته اﺳﺖ. ﻣﻘﺎدﻳﺮ این دﺑﻲ در اﻳﺴﺘﮕﺎههای حمیدیه، پای پل، پل زال، پلدختر، آفرینه، چمانجیر، نورآباد، دوآب مرک، کاکارضا و پلچهر بهترتیب 48، 33، 16، 5، 15، 4، 4/0، 4/1، 6/2 و 13 مترمکعب کاهش یافته، در حالی که در ایستگاه سراب سید علی به میزان 4/0 مترمکعب افزایش یافته است. بر اساس یافتههای تحقیق، بهکارگیری دو روش ناپارامتری من کندال و سن در تحلیل روند سریهای دبی ماهانه، فصلی و سالانه نشان داده است که کارایی این دو آزمون در بیشتر اوقات شبیه به هم بوده و در مواقعی که فراوانی دادههای تکراری زیاد باشد، روش سن میتواند جواب واقعگرایانهتری نسبت به روش من کندال به دست دهد. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﭘﮋوﻫﺶ حاضر ﻣﻲتواند در ﭘﻴﺶﺑﻴﻨﻲ ﺧﺸﻜﺴﺎﻟﻲﻫﺎی آﺗﻲ، ﺑﺮﻧﺎﻣهرﻳﺰی و ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آب ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺑه کار رود.https://ije.ut.ac.ir/article_77764_e3d72521bc2f6fc214fc891ea5537fd3.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Evaluation of TRMM satellite accuracy and efficiency in estimating monthly rainfall in Gorganroud watershedبررسی دقت و کارایی ماهوارۀ TRMM در برآورد بارش ماهانه در حوضۀ آبخیز گرگانرود7197297776510.22059/ije.2020.261641.917FAحسینامامیدانشآموختۀ کارشناسی ارشد علوم و مهندسی آبخیز، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهرانعلیسلاجقهاستاد دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهرانعلیرضامقدم نیادانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهرانشهرامخلیقی سیگارودیدانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهرانJournal Article20190612Satellite remote sensing methods especially the TRMM satellite are used to estimate the precipitation of watersheds with a dispersed rainfall station. It is necessary to compare the rainfall data of the TRMM satellite with the observation precipitation data. We first used four statistical methods: Standard Normal Homogeneity Test, Buishand, Pettit, and Von Neuman, the accuracy and quality of precipitation data of rainfall stations in the Gorganroud watershed was investigated in order to predict the accuracy and performance of the TRMM satellite rainfall data. After extracting the results of homogeneous tests, by comparing with the data of adjacent stations, a suspicious station was removed from the study due to the lack of conformity with the data of adjacent stations. Then, in order to evaluate the TRMM satellite performance in estimating monthly precipitation, it was compared with the observational precipitation data using Bias, RMSE, R<sup>2</sup> and NSE. The results showed that the R<sup>2</sup> value for all rain gauge stations in the Gorganroud watershed is between 0.31 and 0.75. RMSE was obtained between 15.85 and 56.82. The rain gauge stations located in the Gorganroud watershed have a NSE value of -0.82 to 0.66. The Bias index is between -55.74 and 69.01. Also, the R2, RMSE, NSE and Bias values for the whole Gorganroud basin were obtained 0.79, 20.94, 0.57 and -28.13 respectively. The results of the TRMM efficiency evaluation in the monthly rainfall estimation showed that it has a good performance in estimating the precipitation and is very valuable for areas without a station.از روشهای سنجش از دور ماهوارهای بهویژه ماهوارۀ TRMM برای برآورد بارش حوضههای آبخیز با ایستگاه بارانسنجی اندک و پراکنده استفاده میشود. به منظور اعتبارسنجی باید دادههای بارش ماهوارۀ TRMM با دادههای بارش مشاهداتی مقایسه شوند. به همین منظور، در تحقیق حاضر ابتدا با استفاده از چهار روش آماری آزمونهای همگنی نرمال استاندارد، دامنۀ بیوشند، پتیت و نسبت ون نیومن، کیفیت دادههای بارش ایستگاههای بارانسنجی حوضۀ آبخیز گرگانرود بررسی شد تا برآورد صحیحی از دقت و کارایی ماهوارۀ TRMM داشته باشیم. پس از استخراج نتایج آزمونهای همگنی و بررسی دقیقتر از طریق مقایسه با دادههای ایستگاههای مجاور، یک ایستگاه مشکوک به دلیل مطابقت نداشتن با دادههای ایستگاههای مجاور از روند تحقیق حذف شد. سپس، به منظور بررسی کارایی ماهوارۀ TRMM در برآورد بارش ماهانه از طریق مقایسۀ آن با دادههای بارش مشاهداتی از معیارهای آماری Bias، RMSE، R<sup>2</sup> و NSE استفاده شد. نتایج نشان داد مقدار R<sup>2</sup> برای تمامی ایستگاههای بارانسنجی واقع در حوضۀ آبخیز گرگانرود بین 31/0 تا 75/0 است. RMSE بین 85/15 تا 82/56 به دست آمد. ایستگاههای بارانسنجی که در حوضۀ آبخیز گرگانرود واقع شدهاند، مقدار NSE بین 82/0- تا 66/0 دارند. شاخص آماری Bias بین 74/55- تا 01/69 است. همچنین، مقدار R<sup>2</sup>، RMSE، NSE و Bias برای کل حوضۀ آبخیز گرگانرود بهترتیب 79/0، 94/20، 57/0 و 13/28- به دست آمد. نتایج ارزیابی دقت و کارایی ماهوارۀ TRMM در برآورد بارش ماهانه نشان داد کارایی خوبی در برآورد بارش منطقۀ مطالعهشده دارد و برای مناطق بدون ایستگاه بسیار ارزشمند است.https://ije.ut.ac.ir/article_77765_c01c90a27aac26e28d12087b84c89008.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Flood Hazard Assessment Using Geospatial Information System in Tajan Basinارزیابی خطرپذیری رخداد سیل در حوضۀ تجن با استفاده از سیستم اطلاعات مکانی7317417776610.22059/ije.2020.300640.1314FAامیرحسینمحمدپورکارشناس ارشد آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران0000-0003-1773-1398علیرضاوفائی نژاددانشیار دانشکدۀ مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران0000-0002-4359-7519Journal Article20200320In this study, it is attempted to provide a proper assessment of flood status and flood risk for Tajan watershed. In this regard, by preparing flood hazard zoning maps and flood sensitivity analysis for the basin, susceptible areas have been identified and the extent of the hazard has been assessed for the basin. To this end, a fuzzy hierarchical fuzzy analysis (F-AHP) integrated model is used to prioritize, identify the factors influencing flood events (including geological, climate, human factors, etc.) and determine the extent of impact of each. Flood assessment indices (including flow velocity, flow depth, mean precipitation, evaporation, slope aspect, drift pattern, flood plain, road network and land cover) were used. This information was transferred to the GIS environment after fuzzy evaluation in MATLAB and fuzzified/defuzzified index maps of the area were prepared. The goal of this work is to increase accuracy as well as integrate fuzzy models. These maps are used to identify flood sensitive areas (hazard maps) and hazard zoning (in 5 high-risk to low-risk groups). Based on the results of the hazard assessment, it has been identified that the most important concentration of flood sensitive areas in the main river is in relation to other parts and in the delta. Also, according to the drainage pattern of the region, especially in the eastern part of the basin, it has been determined that these areas also have a high sensitivity to flooding.در پژوهش حاضر سعی شده است تا ارزیابی مناسبی از وضعیت سیلخیزی و خطرپذیری سیل برای حوضۀ تجن ارائه شود. به این منظور، با تهیۀ نقشههای پهنهبندی خطر سیل و تحلیل حساسیت سیلخیزی برای حوضه، مناطق مستعد شناسایی و میزان خطرپذیری برای حوضه سنجش شده است. به این منظور، از مدل تلفیقی مبتنی بر تحلیل سلسلهمراتبی و منطق فازی (F-AHP) به منظور اولویتبندی، شناسایی عوامل مؤثر بر رخداد سیل (شامل عوامل زمینشناسی، اقلیمی و انسانی و...) و همچنین، تعیین میزان تأثیر هر یک از شاخصهای ارزیابی سیل (شامل سرعت جریان، عمق جریان، متوسط بارش، تبخیر، شیب، الگوی زهکشی، دشت سیلابی، شبکۀ راهها و پوشش زمین) بهره گرفته شده است. این اطلاعات بعد از ارزیابی محاسباتی فازی در MATLAB به محیط GIS انتقال یافته و نقشههای شاخص فازیسازیشده/ غیرفازیسازیشده منطقه تهیه شده است. هدف از این کار، افزایش دقت و همچنین بهکارگیری تلفیقی مدل فازی است. این نقشهها برای شناسایی مناطق حساس سیل (نقشۀ خطرپذیری) و پهنهبندی مخاطره (در 5 گروه پرخطر تا کمخطر) به کار برده شده است. با توجه به نتایج حاصل از سنجش خطرپذیری در حوضۀ تجن مشخص شده است که مهمترین تمرکز مناطق حساس سیل در محدودۀ رودخانۀ اصلی نسبت به سایر بخشها و در محدودۀ دلتای رودخانه در مصب است. همچنین، با توجه به الگوی زهکشی منطقه بهخصوص در بخش شرقی حوضه، مشخص شده است که این مناطق نیز از حساسیت زیاد سیلخیزی برخوردار بوده که با توجه به ساختار زهکشیها میتوان بیان کرد که تأثیر رخداد به صورت فعالیتهای زمینشناسی است.https://ije.ut.ac.ir/article_77766_86a2bcc943a268d019012cd92798793a.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Concentration of Heavy and Toxic Metals in Downstream of Sungun Mine Dumping Site and the Role of Lime-Bed of the River in the Attenuation of the Pollutantsغلظت عناصر سنگین و سمی در پایین دست باطله های معدنی مس سونگون و نقش بستر آهکی رودخانه در کاهش غلظت آلایندهها7437567776710.22059/ije.2020.301163.1336FAرضامحجوبیکارشناس ارشد محیط زیست، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزمحمدحسنپور صدقیاستادیار گروه علوم زمین، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزعبدالرضاواعظی هیردانشیار گروه علوم زمین، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزنادرمظاهریکارشناس ارشد محیط زیست، مجتمع مس آذربایجان، شرکت ملی صنایع مس ایرانJournal Article20200417Pollution of rivers can be decreased by means of self-purification character of rivers. Activity of the Sungun copper mine at north west of Iran, causes pollution of the downstream. Also, the study of river’s water quality and self- purification potential changing procedure are very important. For this purpose, the samples were selected from 9 stations in Sungun mining area in Sungunchai, Pakhirchai, Arghanehchai, Miankafe and Ilgineh rivers, and chemical parameters such as pH, EC, TDS, TSS and heavy metals were studied. HPI (Heavy Metal pollution index) and MI (metal index) are used for investigation of heavy metal pollution. The evidence shows that contamination was decreased at the river route and correlation of this phenomenon with pH value was investigated. The correlation between heavy metal in water and sediment was compared, and it was found that, concentration of heavy metal in water and sediment have a correlation and it influenced from changing of pH value. Interaction between water and limestone in the river-bed caused an increase in self-purification of the river.هر رودخانه ظرفیت پذیرش آلایندههای ورودی و خودپالایی آن را تا حدود معینی دارد، بنابراین بررسی کیفیت آب رودخانه<sub></sub>ها و آگاهی از روند تغییرات توان خودپالایی، از اهمیت زیادی برخوردار است. آبهای خروجی فعالیتهای معدنکاری مس سونگون واقع در شمال غرب ایران که در آبراههها و رودخانهها جریان مییابد، منجر به افزایش بار فلزات سنگین در رودخانهها میشود. به این منظور، در محدودۀ معدن مس سونگون در 9 ایستگاه از رودخانههای سونگونچای، پخیرچای، ارغنهچای، میانکافه و ایلگینه نمونهبرداری انجام گرفت و پارامترهای pH، EC، TDS، TSS و غلظت فلزات سنگین آنالیز شد. شاخص فلزی و شاخص آلودگی فلز سنگین HPI برای بررسی آلودگی فلزات سنگین استفاده شد. میزان کاهش آلایندهها طی مسیر رودخانه و همبستگی این تغییرات با pH که از مهمترین عوامل مؤثر در خودپالایی رودخانه است، بررسی شد. همچنین، رابطۀ بین غلظت آلایندهها در رودخانه با غلظت عناصر سنگین در خاک و رسوب منطقه مقایسه شد و مشخص شد که پراکندگی غلظت عناصر سنگین در آب با رسوب مرتبط است و تحت تأثیر تغییرات pH قرار دارد و افزایش pH در نتیجۀ واکنش آب با سنگهای آهکی در بستر رودخانه موجب افزایش توان خودپالایی رودخانه میشود و با دور شدن از معدن، غلظت آلایندهها روند کاهشی دارد.https://ije.ut.ac.ir/article_77767_4685a0374b055f672680bca8c6e68502.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Application of Nexus Approach in Hydropolitics of Transboundary Riversتبیین کارکرد رویکرد همبست در هیدروپلیتیک آبهای فرامرزی7577737776810.22059/ije.2020.301473.1319FAحمیدرضابرجستهدانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانسیده زهراقریشیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایرانحجتمیان آبادیاستادیار گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانJournal Article20200410Most of the water problems are complex, with unpredictable and dynamic interactions as well as multiple feedbacks with different sectors, like energy, food, and climate. A holistic approach is required for recognizing the interactions among different parts of water resources with other sources. "Nexus" as a novel and holistic approach can be applied to deal with the complexities of water-food-energy interactions. This approach is also so fruitful in transboundary water relations among riparian countries. Considering the interactions among water, food, energy sectors, and the direct effect of the allocation of water resources across borders can be a great potential for dealing with transboundary basin conflicts. It is necessary to apply nexus approach as an appropriate and comprehensive approach for the right policy-making and good governance in transboundary river basins. This paper, with its fundamental-theoretical and descriptive and analytical method, tries to examine the function of the WFE nexus approach in water governance in general and governance of transboundary water relations in particular. As case studies approach, the Brahmaputra and Aral basins are analyzed. Finally, it will be shown how the use of water, energy and the environment nexus approach has created sustainable interactions between India and Bhutan in the Brahmaputra basin and how non-compliance with the WFE nexus approach for Central Asian countries in the Aral basin has created economic costs and environmental damage.سیستمهای آبی، سیستم جفتشدۀ طبیعی- انسانی است که تعاملاتِ غیرقابل پیشبینی، پویا و بازخوردهای متعدد با بخشهای مختلف از جمله غذا، انرژی و اقلیم دارد. شناخت تعاملاتِ بین بخشهای مختلف با منابع آب و همچنین، درک فرابخشی بودن حکمرانی آن، نیازمند اتخاذ رویکردی کلگرایانه است. رویکرد «همبست»، رویکردی نوین و کلگرایانه برای مواجهه با درهمتنیدگیهای آب-غذا-انرژی است. این رویکرد در مناسبات و تعاملات هیدروپلیتیکی آبهای فرامرزی کارکرد بسیاری دارد، زیرا منابع مشترک مورد مناقشه را از کانون توجهات خارج میکند و میتواند دامنۀ وسیعتری برای همکاری به وجود آورد. همبست، نوعی رویکرد مناسب برای مواجهه با رقابتها و مناقشات آبهای فرامرزی است، زیرا اتخاذ رویکرد همبست به منافعسازی بین کشورهای ساحلی میانجامد و بهکارگیری آن فرصتی برای تولید کالا یا خدمات تخصصی در هر کشور و چانهزنی بیشتر خواهد بود. از اینرو، تبیین کارکرد رویکرد همبست در حکمرانی و مناسبات آبهای فرامرزی و سیاستگذاریهای مرتبط با حوزۀ نوین دیپلماسی آب ضروری است. بر این اساس، مقالۀ حاضر با ماهیت بنیادی- نظری و روش توصیفی-تحلیلی میکوشد کارکرد رویکرد همبست را در حکمرانی سیستمهای آبی به طور عام و حکمرانی مناسبات آبهای فرامرزی به طور خاص بررسی کند. همچنین، تفاوتهای کلیدی این رویکرد با رویکرد مدیریت یکپارچۀ منابع آب، با هدف برجستهسازی کاربرد متفاوت آن دو با یکدیگر مقایسه و ارائه میشوند. برای تبیین بهتر کارایی این رویکرد، کارکرد آن در دو حوضۀ آبریز براهماپوترا در جنوب آسیا و دریاچۀ آرال در آسیای مرکزی تحلیل میشود. در نهایت، نشان داده خواهد شد که چگونه استفاده از رویکرد همبست «آب-انرژی-محیط زیست» تعاملات پایداری برای دو کشور هند و بوتان در حوضۀ آبریز براهماپوترا ایجاد کرده است و چگونه عدم تبعیت از رویکرد همبست «آب-غذا-انرژی» برای کشورهای حوضۀ دریاچۀ آرال هزینههای اقتصادی و آسیبهای زیستمحیطی در پی داشته است.https://ije.ut.ac.ir/article_77768_914dd81e82f892792625e73e307cadf4.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Developing and Comparing Compensatory Multi-Criteria Decision Making Models for the Reservoir-dam Site Selection Based on Sustainable Development Criteriaتوسعه و مقایسۀ مدلهای تصمیمگیری چندمعیارۀ جبرانی برای مکانیابی سدهای مخزنی براساس معیارهای توسعۀ پایدار7757907776910.22059/ije.2020.303488.1337FAمحمد ابراهیمبنی حبیباستاد گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکدۀ پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایران0000-0003-4249-8305بهمنوزیریدکترای گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکدۀ پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایرانرضاهاشمیاستادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه بیرجند، ایرانمیتراتنهاپوردانشجوی دکترای، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکدۀ پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، ایرانJournal Article20200410Unsustainable dam construction causes an imbalance between water resources and environmental sustainability. Thus, it is crucial to observe the principles and criteria of sustainable development in dam construction. In this study, the priority of the construction site of Kandoleh Dam in Kermanshah province was investigated using different techniques of the MCDM including simple additive weighting, compromise programming and Analytical Hierarchy Process (AHP). For this purpose, after determining the appropriate criteria with the help of studies and experts’ opinions, group decision-making was employed to determine the weight of the criteria by measuring the decision-makers’ agreement. Then, the four proposed sites for the Kondoleh dam were ranked based on technical, economic, social, environmental criteria and relevant sub-criteria. Finally, the results were compared. In addition to determining the best site, 17 sub-criteria were also ranked for electing this site, and the sensitivity analysis of the models to evaluate the final ranking the alternatives was carried out. Based on experts’ opinions, the economic criterion was the most important in selecting a suitable site. In all models, the fourth alternative was proposed as the best alternative, and the third, first and second alternatives respectively were placed in the next ranks. The results of the sensitivity analysis of the models illustrated that final ranking of the alternatives does not change due to the variations of the criterion weights. The present study provides a valid and inexpensive approach for decision-makers to identify the best dam construction site to achieve sustainable development goals.ساخت غیراصولی سدها سبب عدم تعادل بین منابع آب و پایداری محیط میشود. بنابراین، در ساخت سدها به عنوان یکی از روشهای تأمین آب، رعایت اصول و معیارهای توسعۀ پایدار اهمیت زیادی دارد. در تحقیق حاضر اولویت محل ساخت سد کندوله در استان کرمانشاه با استفاده از تکنیکهای مختلف مدل تصمیمگیری چندمعیارۀ جبرانی شامل وزندهی ساده، برنامهریزی توافقی و تحلیل سلسلهمراتبی بررسی شد. به اینمنظور، پس از تعیین معیارهای مناسب به کمک مطالعات و دیدگاههای کارشناسان، برای تعیین وزن معیارها از تصمیمگیری گروهی با اندازهگیری میزان توافق تصمیمگیران استفاده شد. سپس، چهار گزینۀ پیشنهادی برای سد کندوله بر اساس معیارهای فنی، اقتصادی، اجتماعی، زیستمحیطی و زیرمعیارهای مربوطه رتبهبندی شده و نتایج با هم مقایسه شد. علاوه بر تعیین ساختگاه برتر، 17 زیرمعیار برای انتخاب این ساختگاه نیز رتبهبندی شد. در انتها، با آنالیز حساسیت مدلها رتبهبندی نهایی گزینهها ارزیابی شد. بر اساس دیدگاههای کارشناسان معیار اقتصادی بیشترین اهمیت را در انتخاب ساختگاه دارد. همچنین، نتایج نشان داد رتبهبندی گزینهها در مدل تحلیل سلسلهمراتبی مشابه دو روش دیگر است. به این صورت که در کلیۀ مدلها گزینۀ چهارم به عنوان بهترین گزینه معرفی شد و گزینههای سوم، اول و دوم بهترتیب در رتبههای بعدی قرار گرفتند. همچنین، نتایج تحلیل حساسیت مدلها نشان داد رتبهبندی نهایی گزینهها بر اثر تغییر وزن بیشتر معیارها تغییر نمیکند. تحقیق حاضر یک رویکرد معتبر و بهصرفه برای تصمیمگیران به منظور شناسایی گزینۀ برتر ساختگاه سد برای رسیدن به اهداف توسعۀ پایدار را فراهم میسازد.https://ije.ut.ac.ir/article_77769_cb66cf33829a974c540e8f6f863b380a.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Assessing the Status of Iran's Policies in the Field of Marine Environment Based on Three Criteria of Efficiency, Coherence and Comprehensivenessبررسی وضعیت سیاستهای ایران در حوزۀ محیط زیست دریایی مبنی بر سه معیار کارآمدی، انسجام و جامعیت7917997777010.22059/ije.2020.307498.1366FAفرشیداکبر زادهدانشجوی دکترای حقوق کیفری و جرمشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قممحمد علیحاجی ده آبادیدانشیار، گروه حقوق جزا و جرمشناسی، دانشگاه قممحمد ابراهیمشمس ناتریدانشیار دانشکدۀ حقوق پردیس فارابی دانشگاه تهرانسید محمودمیر خلیلیدانشیار دانشکدۀ حقوق پردیس فارابی دانشگاه تهرانJournal Article20200403From long time ago, human beings have used the seas to continue or optimize their lives and have benefited from the gifts of the seas. The marine environment has a unique position due to its eco-hydrological function, providing a large portion of the world's population food and facilitating trade relations. In this research, 3 criteria are investigated for measuring criminal policy. These criteria include efficiency, coherence and comprehensiveness. The results of the criteria show that, due to the dispersion of laws and lack of integrity of the law, despite the use of human resources and spending money against marine environment crimes, there is no expected efficiency. Iran's criminal policy does not have the necessary coherence and alignment in legislative, judicial, executive and participatory dimensions. Iran's criminal policy on crime detection is relatively good, but it does not work well in terms of accountability. Almost from the beginning to the end of the laws, traditional punishments are monopolized, specifically imprisonment and fines. Criminal policy has stopped in traditional criminal responses and has not approved a new plan to use other criminal, non-criminal and legal responses in the field of ecology and hydrology, so Iran's criminal policy in this regard is lacking in comprehensiveness.دیر زمانی است که انسان برای تداوم یا بهینهسازی زندگانی خویش، به بهرهگیری از دریاها روی آورده و از روزگاران کهن تا کنون از مواهب دریاها برخوردار شده است. محیط زیست دریایی به دلیل کارکرد اکوهیدرولوژیکی و همچنین، از نظر تأمین بخش فراوانی از غذای جمعیت جهان و نیز تسهیل و تعمیق روابط بازرگانی جایگاه منحصربهفردی دارد. در تحقیق حاضر، معیارهای سنجش سیاست جنایی بررسی شدهاند. این معیارها عبارتاند از: کارآمدی، انسجام و جامعیت. نتایج بررسی معیارها نشان میدهد به دلیل پراکندگی قوانین و یکپارچه نبودن قانون خاص لازمالاجرا، برای برخورد با جرایم در این حوزه، سیاست کیفری ایران بهرغم صرف هزینه و بهکارگیری نیروی انسانی فراوان در مسیر مقابله با جرایم علیه محیط زیست دریایی، کارآمدی مورد انتظار را نداشته باشد. سیاست جنایی ایران در ابعاد تقنینی، قضایی، اجرایی و مشارکتی نیز انسجام و همراستایی لازم را ندارد. سیاست جنایی ایران در خصوص جرمانگاری، وضعیت تقریباً مطلوبی دارد، اما در حوزۀ پاسخدهی، قابل دفاع عمل نمیکند. تقریباً از ابتدا تا انتهای قوانین در انحصار مجازاتهای سنتی و به طور مشخص، حبس و جزای نقدی است. سیاست جنایی در ایستگاه پاسخهای کیفری سنتی متوقف شده است و طرحی نو برای بهکارگیری سایر پاسخهای کیفری یا حقوقی غیرکیفری یا غیرحقوقی در حیطۀ اکولوژی و هیدرولوژی مصوب نکرده است، در نتیجه سیاست جنایی ایران در این خصوص جامعیت ندارد.https://ije.ut.ac.ir/article_77770_6e0f12707a77a3232efa9d6624ee8556.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Assessing Climate Change Impacts on Groundwater Fluctuations Using RCP Scenariosارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر نوسانات آب زیرزمینی دشت هشتگرد براساس سناریوهای RCP8018147777110.22059/ije.2020.302639.1330FAمسعودگودرزیاستادیار، گروه خشکسالی و تغییر اقلیم، پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران0000-0003-3577-739Xفاطمه ساداتمرتضوی زادهدانشآموختۀ کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، شیرازJournal Article20200410Nowadays the negative effects of climate change along with the water crisis are the most important global challenges. This is an advanced method to study the impact of climate change on groundwater level fluctuations. In this study the conceptual Modflow model was used to simulate groundwater levels and to analysis groundwater balance of Hashtgerd plain. Hydraulic conductivity in steady state and specific yield in unsteady state were calibrated. In order to estimate rainfall and temperature in the area, the CMIP5 integrated climate model under RCP2.5 and RCP 8.5 scenarios were used. The data for the period of 2015-2040 by LARS-WG model was downscaled. The output data in IHACRES rainfall-runoff model was entered, then the run-off under climate change was determined. The penetration rate of run-off with parameters affected by climate change entered and modeling was performed. Quantitative model showed a decrease of 73 cm in water table in the current status of the Hashtgerd aquifer. According to the witnesses, the present status would be worsened in future and will change the situation of aquifer from crisis mode to supercritical state. The predicted results show that the RCP8.5 scenarios has more critical situation than RCP2.5 scenarios and would be even worse in the region. It is predicted that the decline in groundwater level in 2040 (even if assuming a constant harvest rate) would be lowered up to of 18 meters from the comparing to the present status.هماکنون آثار منفی تغییر اقلیم به همراه بحران آب از مهمترین دغدغههای جهانی است. پژوهش حاضر، نوعی روش کار پیشرفته برای بررسی تأثیر پدیدۀ تغییر اقلیم روی نوسانات سطح آب زیرزمینی است. در تحقیق حاضر برای شبیهسازی سطح آب زیرزمینی و بررسی بیلان آب دشت هشتگرد از مدل مفهومی مادفلو استفاده شده است. به این منظور، هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آبدهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. به منظور برآورد بارندگی و دما در منطقه از مدل ترکیبی CMIP5 تحت سناریوهای RCP2.5 و RCP 8.5 استفاده شد. این دادهها توسط مدل LARS-WG طی دورۀ 2015-2040 برای منطقه ریزمقیاسنمایی شد. خروجی دادهها در مدل بارش رواناب IHACRES وارد و میزان رواناب منطقه تحت شرایط تغییر اقلیم محاسبه شد. میزان نفوذ ناشی از رواناب دوباره به همراه پارامترهای تحت تأثیر تغییر اقلیم وارد مدل مادفلو شد و مدلسازی انجام گرفت. مدل کمّی نشان داد که با وضعیت موجود آبخوان هشتگرد با توجه به افت سالانۀ 73 سانتیمتری در زمان حال، این میزان افت در آینده بیشتر خواهد شد و آبخوان را از حالت بحرانی به حالت فوق بحرانی تبدیل میکند. نتایج نشان میدهد در سناریوی RCP8.5 ، آبخوان هشتگرد وضعیت بحرانیتری نسبت به سناریوی RCP2.5 خواهد داشت و افت سطح آب زیرزمینی برای بدترین حالت در منطقه در سال 2040 با فرض ثابت بودن برداشت، بهمیزان افت 18 متر نسبت به زمان حال خواهد رسید.https://ije.ut.ac.ir/article_77771_f9a039661e64e1db86179ac93e6be843.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Analysis of Groundwater Uncertainty in Climate Change (Case study: Hashtgerd Plain)تحلیل عدم قطعیت تراز آب زیرزمینی در شرایط تغییر اقلیم (مطالعۀ موردی: محدودۀ مطالعاتی هشتگرد)8158277777210.22059/ije.2020.302691.1332FAامیرحسینرسائیدانش آموختۀ کارشناسی ارشد، گروه مدیریت ساخت و آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، ایراناحمدشرافتیاستادیار، گروه مدیریت ساخت و آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، ایران0000-0003-0448-2871حمیدکاردان مقدماستادیار پژوهشی مؤسسۀ تحقیقات آب، وزارت نیرو0000-0003-4018-4388Journal Article20200410The study of the effect of climate change on groundwater resources using climate change scenarios fifth report under 5 models HadGem2Es, Micro5, MPI-Esm-MR, EC-ERATH and GFDL-CM3 simulated temperature and precipitation was carried out. Results derived from the results of climate scenarios in the groundwater flow model MODFLOW actions and for the near future time period (2020-2040), the intermediate future (2060 -2040) far future (2080-2060) was predicted groundwater level. Simulation of groundwater flow in the aquifer indicates that the annual loss of 73 cm water level underground aquifer from the situation becomes critical to critical conditions for operation. As this trend continues in the years to come, the phenomenon of land subsidence should not be out of the question. The results of the current situation shows that the aquifer at the end of the year compared to October 1389 Blue 04-1403 is the beginning of the simulation period, more than 22 meters will drop and more than half of this drop will end in 8 years. Accordingly, based on the results of 5 climatic models and three propagation scenarios, the aquifer status was predicted and according to the obtained hydrograph, the uncertainty of the results of climate models in the aquifer hydrograph was evaluated. The results showed that the release of RCP 8.5 scenario has the highest difference between the minimum and maximum groundwater level.پژوهش حاضر به دلیل تأثیر پدیدۀ تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی، با استفاده از سناریوهای انتشار گزارش پنجم تغییر اقلیم تحت پنج مدل HadGem2Es، Micro5، MPI-Esm-MR، EC-ERATH و GFDL-CM3 شبیهسازی بارش و دما انجام گرفت. نتایج بهدستآمده از سناریوهای اقلیمی در مدل جریان آب زیرزمینی MODFLOW اعمال شد و برای سه دورۀ زمانی آیندۀ نزدیک (2020-2040)، آیندۀ میانی (2040 -2060) و آیندۀ دور (2060-2080) پیشبینی سطح آب زیرزمینی انجام گرفت. شبیهسازی جریان آب زیرزمینی در آبخوان، بیانگر افت سالانۀ 73 سانتیمتری سطح آب زیرزمینی است که با ادامۀ این وضعیت، آبخوان از حالت بحرانی به حالت فوق بحرانی برای بهرهبرداری تبدیل میشود. با ادامۀ این روند در سالیان بعد پدیدۀ نشست زمین دور از ذهن نباید باشد. نتایج ادامۀ شرایط موجود نشان میدهد این آبخوان در پایان سال آبی 1403ـ 1404 نسبت به مهر 1389 که ابتدای دورۀ شبیهسازی است، بیش از 22 متر افت خواهد داشت که بیش از نصف این افت مربوط به 8 سال انتهایی خواهد بود. بر این اساس، نتایج 5 مدل اقلیمی و سه سناریوی انتشار، پیشبینی وضعیت آبخوان انجام و با توجه به هیدروگراف بهدستآمده، میزان عدم قطعیت نتایج مدلهای اقلیمی در هیدروگراف آبخوان ارزیابی شد. نتایج نشان داد سناریوی انتشار RCP 8.5 دارای بیشترین میزان اختلاف بین حداقل و حداکثر تراز آب زیرزمینی است.https://ije.ut.ac.ir/article_77772_7afa68ab1637476212fbd6741984b34c.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60987320200922Investigating and Analyzing the Drought Trend in the Givi Dam Catchment with a Multiple Index Approachبررسی و تحلیل روند خشکسالی در حوضۀ آبخیز سد گیوی با رویکرد چندشاخصی8295427794110.22059/ije.2020.305529.1348FAاتابکفیضیاستادیار گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانوحیدملکیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانJournal Article20200511Assessing the drought situation and formation trend has always been one of the most important factors to deal with the devastating effects of this phenomenon. Different indices are used to determine the drought, depending on location in specific periods. The main purpose of this study is to assess the drought situation of Givi Dam Catchment with the multiple index approach. Accordingly, this phenomenon was analyzed using the precipitation data of the two selected stations in the Givi Dam Catchment during a 31-year statistical period, using SPI, RDI, CZI, SZI, PNI, and DI. The results showed that severe drought occurred in 2005, 2008, and 2013 in Khalkhal station and 2013 and 2017 in Firoozabad station. Moreover, using the Effective Drought Index (EDI), the number of dry days was obtained in the fall and winter seasons of the years with severe drought. By examining the indicators monthly, it became clear that despite the relatively high similarity of SPI, CZI, SZI, and RDI in showing the main drought and wet periods, SPI is more effective in detecting the onset of drought periods than the other indices.ارزیابی وضعیت و روند شکلگیری خشکسالی همواره یکی از عوامل مهم برای مقابله با آثار مخرب این پدیده است. برای بررسی خشکسالی، با توجه به موقعیت مکانی، در بازههای زمانی مشخص، از شاخصهای مختلفی استفاده میشود. هدف اصلی تحقیق حاضر، ارزیابی وضعیت خشکسالی حوضۀ آبخیز سد گیوی با استفاده از معیارهای چندشاخصی است. به این منظور، به کمک دادههای بارندگی دو ایستگاه منتخب در حوضۀ آبخیز سد گیوی، طی یک دورۀ آماری 31 ساله، با بهکارگیری شاخصهای SPI، RDI، CZI، SZI، PNI، DI این پدیده تجزیهوتحلیل شد. نتایج نشان داد در سالهای 1384، 1387 و 1392 در ایستگاه خلخال و در سالهای 1392 و 1396 در ایستگاه فیروزآباد خشکسالی شدید رخ داده است. همچنین، با استفاده از شاخص خشکسالی مؤثر (EDI)، تعداد روزهای خشک در فصلهای پاییز و زمستان در سالهایی که خشکسالی شدید بود، به دست آمد. با بررسی شاخصها بهصورت ماهانه معین شد ضمن شباهت نسبتاً زیاد شاخصهای SPI، CZI، SZI و RDI در نشان دادن اصلیترین دورههای خشکسالی و ترسالی، شاخص SPI در تشخیص آغاز دورههای خشکسالی نسبت به دیگر شاخصها کارایی بهتری دارد.https://ije.ut.ac.ir/article_77941_b5643929d5b6bbb3c8936d8ea20adf78.pdf