دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Nature-Like Fishway Design and Evaluation its Performance with Habitat Simulation Model of PHABSIMطرح راه ماهی شبهطبیعی و ارزیابی کارایی آن با مدل شبیهسازی زیستگاه PHABSIM1136984010.22059/ije.2018.254529.850FAسارا ساداتبدریدانشجوی کارشناسی ارشد، رشتۀ سازه های آبی، دانشگاه تربیت مدرس، تهرانسیدعلیایوبزادهاستاد گروه مهندسی سازه های آبی، دانشگاه تربیت مدرس، تهرانمهدییاسیدانشیار مهندسی رودخانه، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهرانJournal Article20180403The construction of multiple structures disconnects the migration course of fish in the river. Fishways are the most effective solution to re-establish the longitudinal connectivity of the river. Nature-Like fishways are among of the structures constructed in the last two decades and now that the point of views of river engineers in the world have changed and they seek to rehabilitate the rivers, it is necessary that our country's engineers also seek to design Eco-friendly structures, such as nature-like fishways. The purpose of this research is to present the basics of nature-like fishways and to design it for one of Iranian river and to evaluate it with the mathematical model of PHABSIM. The bypass is planned using stone weirs with hydraulic loss of 0.25 meters with pools of width 4 and 5 meters in length, and a volumetric dissipated energy of 98.1 watts per cubic meter, and riffles with a width of 2 meters wide in design were considered. By using the PHABSIM mathematical model, the habitat suitability of the designed bypass channel was investigated and it was observed the fish in the riffles, unlike the pools, the channel sides were chose as a suitable habitat for more suitable speeds.ساخت سازههای متعدد سبب قطع مسیر مهاجرت ماهیان رودخانه میشود. مؤثرترین روش برای برقراری مجدد جریان، ساختن راه ماهی است. راه ماهی شبهطبیعی از جمله سازههای احداثشده برای این منظور طی دو دهۀ اخیر در جهان است. بهمنظور احیای رودخانهها و تأمین توسعۀ پایدار سامانۀ رودخانه، ضروری است تا مهندسان رودخانه در کشور به دنبال طراحی سازههایی سازگار با محیط زیست، همچون راه ماهی شبهطبیعی باشند. هدف از پژوهش حاضر، ارائۀ مبانی بومیسازی طراحی راه ماهی شبهطبیعی و طراحی آن برای یکی از رودخانههای ایران و ارزیابی آن به عنوان زیستگاه آبزیان است. برای پیادهسازی یک نمونۀ طراحی، رودخانۀ جاجرود بهدلیل احداث چهار بند روی آن و قطعشدن مسیر مهاجرت گونهها، انتخاب شد. مسیر کانال کنارگذر با استفاده از سرریزهایی با افت هیدرولیکی 25/0 متر طراحی شد و استخرهایی به عرض چهار و طول پنج متر و میزان تلفات انرژی 1/98 وات بر مترمکعب و خیزآبهایی به عرض دو متر در طراحی مورد توجه قرار گرفت. همچنین، با استفاده از مدل ریاضی PHABSIM ارزیابی مطلوبیت زیستگاه راه ماهی طراحیشده صورت گرفت و مشاهده شد که درصد عرض مطلوب رودخانه در دبی طراحی در استخرها برای هر یک از گروههای سنی بهترتیب96/1، 97/43 و 93/41 درصد و در خیزآبها 82/5، 5/38 و 2/18 است. مطلوبیت زیستگاه استخرهای استراحت در مقایسه با زیستگاههای خیزآب مناسبتر بود و نتایج بررسیها نشان داد ماهیان در زیستگاه خیزآب به خلاف زیستگاه استخرها، کنارههای راه ماهی را بهدلیل سرعتهای مطلوبتر بهعنوان زیستگاه انتخاب میکنند.https://ije.ut.ac.ir/article_69840_e3ce8ae1ecf52e6ffc5d1f9ac35a7ec4.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Effect of Denoise Reduction of Time Series on Its Analysis using Chaos Theory (Case Study: Zayandehrud River)تأثیر نویززدایی سری زمانی بر تحلیل آن با استفاده از نظریۀ نظم در بینظمی (مطالعۀ موردی: رودخانۀ زایندهرود)15276984110.22059/ije.2018.260455.906FAمهسابوستانیدانشجوی دکترای گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنانسعیدفرزیناستادیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنانسید فرهادموسویاستاد گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان0000-0001-7706-9151حجتکرمیاستادیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنانJournal Article20180522In the present study, nonlinear characteristics of the monthly flow of Zayandehrud River in both pre and post noise reduction were evaluated using chaos theory during 43 years (1971- 2013) in four hydrometric stations. To determine the chaotic or randomness of the Zayandehrud River flow, the phase space was first reconstructed. Therefore, the optimal delay time and embedding dimension are calculated using the average mutual information and the nearest false neighbors. The possibility of chaos in the monthly flow, in the original and denoised time series, has been investigated using the correlation dimension. Based on the results, the correlation dimension for the denoised time series at Eskandari, Ghale Shahrokh, Pole Zaman Khan and Pole Koleh stations is estimated to be 5.94, 4.63, 2.89 and 3.30, respectively. The non-integer value of this dimension shows the chaotic behavior of monthly flow of the Zayandehrud River at these stations. The absence of correlation dimension in the original time series indicates the randomness of the system. Sensitivity to the initial conditions of the system, as a characteristic of chaotic systems, was investigated using the Liapunov exponent. Thereafter, the horizons of forecasting the current flow at the denoised stations were determined to be 36, 41, 45 and 44 months, respectively. One of the strategies for managing water scarcity and water crisis is to predict surface water discharge. By using the simulated monthly data of Zayandehrud River, it is possible to predict the flow by applying different methods, which was not possible for the original time series.در پژوهش حاضر، ویژگیهای غیرخطی جریان ماهانۀ رودخانۀ زایندهرود، در دو حالت قبل و بعد از نویززدایی، با استفاده از نظریۀ آشوب، طی 43 سال (1350 تا 1392) در چهار ایستگاه هیدرومتری ارزیابی شده است. برای تعیین روند آشوبی یا تصادفیبودن جریان رودخانۀ زایندهرود، اﺑﺘﺪا به بازسازی فضای حالت پرداخته شده است. به این دلیل، زمان تأخیر بهینه و بُعد محاط با استفاده از روشهای میانگین اطلاعات متقابل و اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ نزدیکترین همسایگی ﮐﺎذب محاسبه شده است. اﻣﮑﺎن وﺟﻮد آﺷﻮب در دﺑﯽ جریان ماهانه، در سری زمانی اصلی و نویزگیریشده، با استفاده از شاخص ﺑُﻌﺪ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ ﺑﺮرﺳـﯽ شده است. بر اساس نتایج، ﺑُﻌﺪ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ برای سری زمانی نویزگیریشده در ایستگاههای اسکندری، قلعه شاهرخ، پل زمانخان و پل کله بهترتیب برابر 94/5، 63/4، 89/2 و 30/3 برآورد شده است. ﻣﻘﺪار غیرصحیح این ﺑُﻌﺪ، بیانکنندۀ رﻓﺘـﺎر آﺷﻮﺑﻨﺎک دبی جریان ماهانۀ نویززداییشدۀ رودخانۀ زایندهرود در ایستگاههای یادشده است. نبود بُعد همبستگی در سری زمانی اصلی، نشاندهندۀ تصادفیبودن سیستم است. در ادامه، ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ ﺑﻪ ﺷﺮاﯾﻂ اولیۀ ﺳﯿﺴﺘﻢ، به عنوان یک مشخصۀ سیستمهای آشوبناک، با استفاده از آزمون نمای لیاپانوف بررسی شده است. سپس، افق پیشبینی جریان در ایستگاههای نویزگیریشدۀ آشوبناک تعیین شده است که بهترتیب برابر 36، 41، 45 و 44 ماه است. یکی از راهکارهای مدیریت شرایط کمآبی و بحران منابع آب، پیشبینی جریان آبهای سطحی است. با استفاده از دادههای ماهانۀ نویزگیریشدۀ رودخانۀ زایندهرود، امکان پیشبینی جریان با استفاده از روشهای مختلف فراهم است که برای سری زمانی اصلی، این امر مقدور نیست.https://ije.ut.ac.ir/article_69841_60bcfdb87411edf96686fbef890a26a1.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Assessment of land-use Change Impacts on Water Quality Parameters in Sub-basins of Hableh Rood Watershed using Multivariate Statistics and Time Series Models (ARIMA)بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر پارامترهای کیفی آب در زیرحوضههای حوضۀ آبخیز حبلهرود با استفاده از آنالیزهای چندمتغیرۀ آماری و مدلهای سری زمانی (ARIMA)29396984210.22059/ije.2018.261393.915FAزهراپسندیدهفرددانشجوی دکتری محیط زیست، ارزیابی و آمایش، دانشکدۀ شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانعلیرضامیکائیلی تبریزیدانشیار، دانشکدۀ شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0003-1219-0051ابوالفضلمساعدیاستاد، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0002-9698-5005حسنرضائیاستادیار، دانشکدۀ شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20180521The purpose of this study is to assess land use change impacts on quality of surface water resources in sub-basins of Hableh rood watershed. In order to fulfill this task, and by using Principal Component Analysis (PCA) and Factor Analysis (FA), TDS was selected as an indicator of water quality parameter. In the next step, by time series models (ARIMA), TDS was modeled for 30 years and among different ARIMA models, a model with a lowest error and akaike (AIC) criterion was selected as an optimal model for TDS. Desirable models for Benkuh, Delichay, Gursefid, Keylan, Namrud, Marzdaran and Tangeh Rameh were (0,1,2), (0,0,1), (1,1,2), (4,1,0), (0,1,1), (1,1,1) and (1,1,1), respectively. The results of time series models (ARIMA) showed that Namrud, Keylan and Gursefid have maximum amount of TDS. Then, land use was studied that showed maximum area of agricultural lands, residential and roads in these sub-basins. On the other hand, Industrial areas are located in Keylan and Namrud. The results of this study showed efficiency of time series modeling andmultivariate statistics in the analysis of land use change impacts on water quality parameters.پژوهش حاضر، با هدف بررسی تأثیرات تغییر کاربری بر کیفیت منابع آب سطحی در زیرحوضههای حوضۀ آبخیز حبلهرود پیریزی شد. به این منظور، با استفاده از آنالیز تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) و آنالیز فاکتور (FA)، متغیر TDS به عنوان فاکتور شاخص کیفی آب انتخاب شد. در ادامه، با استفاده از مدلهای سری زمانی (ARIMA) پارامتر شاخص کیفی آب (TDS) برای سی سال مدلسازی شد و در بین مدلهای ARIMA، مدلی با کمترین میزان معیار سنجش آکائیک به عنوان مدل بهینه برای پارامتر شاخص انتخاب شد. مدلهای مطلوب برای زیرحوضههای بنکوه، دلیچای، گورسفید، کیلان، نمرود، مرزداران و تنگهرامه بهترتیب (2،1،0)، (1،0،0)، (2،1،1)، (0،1،4)، (1،1،0)، (1،1،1) و (1،1،1) تعیین شد. نتایج مدلهای سری زمانی نشان داد سه زیرحوضۀ نمرود، کیلان و گورسفید بیشترین میزان افزایش TDS را به خود اختصاص دادهاند. سپس، کاربری اراضی در زیرحوضههای یادشده بررسی شد که نشاندهندۀ بیشترین مساحت اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و جادهها در این زیرحوضهها بود. از سوی دیگر، مناطق صنعتی نیز متعلق به زیرحوضههای کیلان و نمرود بود. نتایج تحقیق حاضر بیانکنندۀ سودمندی مدلهای سری زمانی و آنالیزهای چندمتغیرۀ آماری در بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر پارامترهای کیفی منابع آب است.https://ije.ut.ac.ir/article_69842_67a55511996d777a3acbac99f9b8d7fd.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Modification of GALDIT Model by using Entropy Method for Gharesoo-Gorgan Rood Coastal Aquifer Vulnerability Assessmentاصلاح مدل گالدیت با استفاده از روش آنتروپی جهت ارزیابی آسیبپذیری آبخوان ساحلی قرهسو-گرگانرود41507016910.22059/ije.2018.263455.934FAمژگانبردباردانشجوی کارشناسی ارشد گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهرانامینرضانشاطاستادیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکدۀ منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران0000-0001-9557-3570سامانجوادیاستادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران0000-0003-1008-0254Journal Article20180723It is highly important to identify vulnerable areas and protect groundwater resources in the Gharesoo-GorganRood coastal aquifer due to the overexploitation of groundwater resources in this area. Therefore, in this study, the GALDIT model and Entropy method in GIS environment was used to evaluate the vulnerability of coastal aquifer. The parameters of the type of aquifer, the aquifer hydraulic conductivity, the height of groundwater above the sea level, distance from shoreline, the qualitative impact of seawater intrusion, and thickness of aquifer were used in the GALDIT model, which influence the assessment of coastal aquifer vulnerability. The maps were arranged in the form of six information layers using ArcGIS software. To more accurately assess the vulnerability, the weights of GALDIT parameters were modified using the entropy method, and GALDIT-Entropy vulnerability map was obtained. The correlation coefficient between the TDS parameter and vulnerability indices in the study area was used to obtain the optimal model. The correlation coefficient between GALDIT-Entropy model and TDS parameter was obtained 0.51, while the amount of this coefficient was 0.43 for GALDIT model. According to GALDIT-Entropy model, the northwest, southwest and west areas of aquifer have higher vulnerability to seawater intrusion. The map of this model is classified into four vulnerability classes of low, moderate, high, and very high which compose 14, 33, 30, and 23% of the study area, respectively. The GALDIT-Entropy model reduced the errors from expert opinions in the initial GALDIT. The proposed method can be used to assess vulnerability in the coastal aquifers with the same hydro-geological conditions.با توجه به روند برداشت بیرویۀ منابع آب زیرزمینی در آبخوان ساحلی قرهسو-گرگانرود، تعیین نواحی آسیبپذیر و حفاظت از منابع آب زیرزمینی در این منطقه اهمیت زیادی دارد. از اینرو، در مطالعۀ حاضر برای ارزیابی آسیبپذیری آبخوان ساحلی از مدل گالدیت و روش آنتروپی در محیط GIS استفاده شد. در مدل گالدیت از پارامترهای مؤثر بر ارزیابی آسیبپذیری آبخوان ساحلی شامل نوع آبخوان، هدایت هیدرولیکی آبخوان، ارتفاع سطح آب زیرزمینی بالاتر از سطح دریا، فاصله از خط ساحلی، تأثیر کیفی پیشروی آب شور و ضخامت آبخوان استفاده میشود. نقشههای این مدل بهصورت شش لایۀ اطلاعاتی با استفاده از نرمافزار ArcGIS تهیه شد. سپس بهمنظور ارزیابی دقیقتر نقشۀ آسیبپذیری، وزن پارامترهای گالدیت با استفاده از روش آنتروپی اصلاح شد و نقشۀ آسیبپذیری گالدیت-آنتروپی به دست آمد. برای تعیین مدل بهینه، از ضریب همبستگی بین شاخصهای آسیبپذیری و پارامتر TDS استفاده شد. میزان ضریب همبستگی بین مدل گالدیت-آنتروپی با پارامتر TDS 51/0 است، در صورتی که مقدار این ضریب برای مدل گالدیت 43/0 بود. براساس مدل گالدیت-آنتروپی نواحی شمال غرب، جنوب غرب و غرب آبخوان آسیبپذیری زیادی به پیشروی آب شور دارد. نقشۀ این مدل به چهار کلاس آسیبپذیری کم، متوسط، زیاد و بسیار زیاد تقسیم شد که بهترتیب 14، 33، 30 و 23 درصد از ناحیۀ مطالعهشده را شامل میشود. مدل گالدیت-آنتروپی موجب کاهش خطای نظر کارشناسی در مدل گالدیت اولیه شد. روش پیشنهادی میتواند برای ارزیابی آسیبپذیری در آبخوانهای ساحلی با خصوصیات هیدروژئولوژیکی مشابه به کار رود.https://ije.ut.ac.ir/article_70169_e1336d83b2d802d607499ba691a93b5b.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Comparison of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), Inverse Distance Weighting and Geostatistics Methods for Estimating the Water Table (Case Study: Dehgolan Plain, Kurdistan Province)مقایسۀ روشهای سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS)، وزندهی معکوس فاصله و زمینآمار در تخمین سطح ایستابی (مطالعۀ موردی: دشت دهگلان، استان کردستان)51647017010.22059/ije.2018.264081.937FAمهدیکرداستادیار گروه علوم زمین، دانشکدۀ علوم پایه، دانشگاه کردستاننسرینیوسفیدانشجوی کارشناسی ارشد رشتۀ هیدروژئولوژی، دانشگاه ارومیهاسفندیار عباسنوینپوراستادیار گروه زمینشناسی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه ارومیهJournal Article20180621The decline of water table is very important in from a managerial point of view and might cause negative impacts such as land subsidence, raising costs and reducing groundwater quality. Groundwater is the most important source of water supply in Dehgolan plain. Increasing water requirements and extractions, has declined water table. This plain with an area of about 780 km<sup>2</sup> is one of the protected plains of the Kurdistan province and with decrease in water table about 37 meters, it has the most decline between the plains of the province. The purpose of this study is to model the groundwater level and compare the performance of the method of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) with Inverse Distance Weighted (IDW), Kriging and Cokriging methods. For this purpose, in September 2016, the water table data relating to the 44 Piezometer digged in Dehgolan plain has been used for modeling. The results show that the hydraulic head behavior is different across the aquifer, so the use of spatial data (h) for modeling doesn’t lead to satisfactory outputs. The water table in Dehgolan plain has the highest correlation with topography conditions and the ANFIS with a RMSE = 0.07, MSE = 0.005, MAE = 0.06, MBE = 0.04 and = 0.88 R<sup>2</sup>, has presented better performance than other methods.افت سطح ایستابی از نظر مدیریتی بسیار اهمیت دارد و میتواند تأثیرات منفی مانند نشست زمین، افزایش هزینۀ برداشت و کاهش کیفیت آب زیرزمینی را در پی داشته باشد. آب زیرزمینی مهمترین منبع تأمین آب در دشت دهگلان بوده و برداشت زیاد، سبب کاهش سطح ایستابی در این دشت شده است. این دشت با وسعتی حدود 780 کیلومترمربع، یکی از دشتهای ممنوعۀ استان است و با افت سطح آبخوان نزدیک به 37 متر، بین دشتهای استان بیشترین افت را داشته است. هدف از پژوهش حاضر، مدلسازی سطح آب زیرزمینی و مقایسۀ عملکرد روش سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی با روشهای وزندهی معکوس فاصله، کریجینگ و کوکریجینگ است. به این منظور، از دادههای سطح ایستابی 44 حلقه پیزومتر دشت دهگلان مربوط به شهریور 1395استفاده شده است. نتایج بهدستآمده بیان میکند که رفتار بار هیدرولیکی در قسمتهای مختلف آبخوان، متفاوت است و در نتیجه بهکارگیری صرف دادههای مکانی بار هیدرولیکی برای مدلسازی، نتایج رضایتبخشی ندارد. سطح ایستابی در دشت دهگلان، با توپوگرافی بیشترین همبستگی را دارد و سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی با بهکارگیری پارامتر کمکی توپوگرافی دارای 07/0RMSE=، 005/0MSE=، 06/0MAE=، 04/0MBE= و 88/0=R<sup>2</sup> بوده و نسبت به سایر روشها عملکرد بهتری داشته است.https://ije.ut.ac.ir/article_70170_a5b0ffdfc1fee1617a9523fdcd8eae9e.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Assessment of Land Suitability Impacts on Runoff Values using SWAT Model (Case Study: Karde Watershed)ارزیابی آثار تناسب اراضی روی مقادیر رواناب با استفاده از مدل SWAT (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز کارده)65767017110.22059/ije.2018.264132.938FAمریمآذرخشیاستادیار، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربت حیدریهمحمدرستمی خلجمدرس آبخیزداری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه تربت حیدریهJournal Article20180706One of the suitable strategies for run-off management in watershed areas is correct use of land according to its capability. A watershed manager could offer optimal land use between different combinations of land uses according to capability and limitations which exist in watershed. The purpose of this study is land suitability classification using Fuzzy-AHP method in the Kardeh dam watershed of Mashhad and its effects on run-off quantity using SWAT model. For this purpose, the present land use map of the study area was prepared using remote sensing and field surveys. The SWAT model was calibrated and evaluated using current land use map. Then, criteria and constraints were determined for rangeland, agriculture, forest, and urban land use. Land suitability map for the mentioned land uses was prepared using combination of Fuzzy and AHP methods by MCE in EDRISI software. The prepared land suitability map introduced into the SWAT model instead of the existing land use map and results were evaluated. Results showed that 13.98 percent of the watershed area is suitable for forest and the area of rangelands has decreased in land suitability map. The results of the SWAT model showed with optimal land use in Karde dam watershed, mean and maximum of daily discharge have been reduced respectively 16.25 and 4 percentages. Reduction of the discharge amount helps in flood declining and recharge of groundwater.استفادۀ صحیح از اراضی با توجه به قابلیتی که دارند، یکی از راهکارهای مناسب برای مدیریت رواناب حوضۀ آبخیز است. مدیر حوضه میتواند با درنظرگرفتن قابلیتها و محدودیتهای حوضه، از بین ترکیبات مختلف و متنوع کاربریها، کاربری بهینه را بهمنظور بهرهبرداری صحیح از رواناب پیشنهاد دهد. هدف از مطالعۀ حاضر، رتبهبندی تناسب کاربری اراضی با استفاده از روش Fuzzy- AHP در حوضۀ سد کارده مشهد و تأثیر آن روی مقادیر دبی خروجی از حوضه با استفاده از مدل SWAT است. به این منظور ابتدا نقشۀ کاربری فعلی منطقۀ مطالعهشده با استفاده از فن سنجش از دور و بازدید میدانی تهیه شد. مدل SWAT با استفاده از نقشۀ کاربری موجود واسنجی و ارزیابی شد. سپس، معیارها و محدودیتها برای چهار کاربری مرتع، کشاورزی، جنگل و شهری تعیین شد. نقشۀ تناسب اراضی برای کاربریهای یادشده با استفاده از ترکیب روشهای فازی و AHP با استفاده از روش MCD در نرمافزار EDRISI تهیه شد. نقشۀ تناسب اراضی تهیهشده به جای نقشۀ کاربری موجود وارد مدل SWAT شد و نتایج بررسی شد. نتایج نشان داد 98/13 درصد مساحت حوضه برای کاربری جنگل مناسب بوده و همچنین وسعت مراتع در کاربری بهینه کاهش یافته است. نتایج مدل SWAT نشان داد با کاربری بهینۀ اراضی در حوضۀ سد کارده بهترتیب دبی متوسط و حداکثر روزانه 25/16 و4 درصد نسبت به شرایط فعلی کاهش پیدا میکند. کاهش مقادیر دبی خروجی میتواند به کاهش سیلاب در منطقه و تغذیۀ سفرۀ آب زیرزمینی کمک کند.https://ije.ut.ac.ir/article_70171_073284521ad0356aa4d53b4ded8609bf.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Optimization of the DRASTIC and SINTACS Models in Assessing the Vulnerability of the Shabestar Plain Aquiferبهینهسازی مدل دراستیک و سینتکس در ارزیابی آسیبپذیری آبخوان دشت شبستر77887017210.22059/ije.2018.264421.940FAفاطمهکدخدایی ایلخچیدانشجوی کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزاصغراصغری مقدماستاد، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزرحیمبرزگردانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزمریمقرهخانیدانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریزJournal Article20180823Shabestar plain is an active agricultural area and the utilization of groundwater resources is extremely important due to the shortage of surfaces water resources. Increasing of population and technological and agricultural activities possibly causes the aquifer contamination in this area. Therefore, assessing the groundwater vulnerability of this aquifer will be very useful for development, management and land use decisions, to monitoring of the groundwater resources quality and preventing the contaminations of groundwater resources. In this study DRASTIC and SINTACS methods were used to assess the vulnerability of the Shabestan plain aquifer. Considering that the ratings and weights of the DRASTIC and SINTACS models are somewhat expertly Wilcoxon rank-sum test (WRST) method was used to improve the ratings in both the models and in order to optimize weights, simple statistical (SS) and genetic algorithm(GA) methods were used. Finally, the optimized WRST-SS-DRASTIC, WRST-GA-DRASTIC, WRST-SS-SINTACS, WRST-GA-SINTACS models were made. In all optimization models, the determination coefficient between the nitrate concentration and the vulnerability index was increased relative to the original model. The higher determination coefficient of the WRST-GA-SINTACS model than other optimized models represents the better performance of this optimized model in the study area.دشت شبستر منطقۀ فعالی از نظر کشاورزی است و استفاده از منابع آب زیرزمینی در آن بهعلت کمبود آب سطحی اهمیت بسیار زیادی دارد. رشد روزافزون جمعیت و فعالیتهای صنعتی و کشاورزی و به تبع پسماندهای ناشی از آنها، احتمال آلودگی این آبخوان را افزایش میدهد. بنابراین، ارزیابی آسیبپذیری آبخوان این دشت برای توسعه، مدیریت و تصمیمهای کاربری اراضی، چگونگی پایش کیفی منابع آب زیرزمینی و جلوگیری از آلودگی این منابع، بسیار مفید است. در مطالعۀ حاضر بهمنظور ارزیابی آسیبپذیری آبخوان دشت شبستر از روش دراستیک و سینتکس استفاده شده است. با توجه به اینکه رتبهها و وزنهای مدلهای آسیبپذیری تا حدودی به نظر کارشناسی مربوط است، برای بهبود رتبهها در هر دو مدل دراستیک و سینتکس از روش ویلکوکسن و بهمنظور بهینهسازی وزنها، از روش آماری ساده و الگوریتم ژنتیک استفاده شد. در نهایت، مدلهای بهینهشدۀ ویلکوکسن-آماری- دراستیک-، ویلکوکسن-الگوریتم ژنتیک- دراستیک-، ویلکوکسن-آماری- سینتکس و ویلکوکسن- الگوریتم ژنتیک- سینتکس ساخته شد. در تمام مدلهای بهینهسازی ضریب تعیین بین غلظت نیترات و شاخص آسیبپذیری مربوط به آن نسبت به مدل اولیه افزایش یافت. ضریب تعیین بالاتر مدل سینتکس-ویلکوکسن-الگوریتم ژنتیک (46/0=) نسبت به دیگر مدلهای بهینهشده نشاندهندۀ کارایی بهتر آن در منطقۀ مطالعهشده است.https://ije.ut.ac.ir/article_70172_1a16eaaf8df5adc97aba25b92cd8484d.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Assessing and Modeling Effective Environmental Parameters on Snow Avalanche in Meigun-Shemshak Road using Multivariate Statistical Techniquesارزیابی و مدلسازی پارامترهای محیطی مؤثر بر وقوع بهمن در محور میگون-شمشک با استفاده از تکنیکهای آماری چندمتغیره89987017310.22059/ije.2018.265609.950FAکاظمنصرتیدانشیار، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانساراکیاشمشکیدانشآموختۀ کارشناسی ارشد، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانمحمدمهدیحسینزادهدانشیار، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانJournal Article20180723Snow avalanche is one of the phenomena in snowy and mountainous areas that may result in hazards and irreparable problems. The objective of this study is to determine the most important effective factors in avalanche events in Meigoun-Shemshak road. Meigoun- Shemshak road has been located in Shemshak drainage basin with an area of 37.75 Km2 in Roodbar Ghasran district, Shemiranat County, Northeast Tehran. To assess avalanche corridors, effective environmental parameters on avalanche including length of valley, width of valley, azimuth, slope percentage, valley curvature coefficient, elevation, clay, silt, sand, roughness coefficient, vegetation and rock cover percentage, precipitation, temperature and snow were determined. In the studied area, three types of valley were identified: ephemeral avalanche valley, permanent avalanche valley, without avalanche valley. The environmental parameters comparison between ephemeral avalanche valley and permanent avalanche valley showed that slope percentage, roughness coefficient, clay, silt, sand, vegetation and rock cover percentage are significant in the valleys and also in comparison between the sections of them only valley curvature coefficient was significant. In comparison between three types of valleys, parameters: Azimuth, valley curvature coefficient, slope percentage, surface roughness, vegetation and rock cover percentage were significant. The results of comparison between sections of the three types showed valley curvature coefficient was the significant parameter. The most important parameters affecting the avalanche are Azimuth and surface roughness coefficient.سقوط بهمن یکی از پدیدههای مناطق کوهستانی و برفگیر است، که ممکن است خطرهای فراوان و مشکلات جبرانناپذیر به وجود آورد. هدف از پژوهش حاضر، تعیین مهمترین پارامترهای مؤثر در وقوع بهمن در گذرگاههای محور میگون- شمشک است. این محور در حوضۀ آبخیز شمشک با وسعتی حدود ۷۵/۳۷ کیلومترمربع در شمال شرقی تهران و در شهرستان شمیران واقع است. بهمنظور ارزیابی گذرگاههای بهمن، پارامترهای محیطی مؤثر بر وقوع بهمن شامل طول دره، عرض دره، آزیموت، درصد شیب، ضریب انحنای دره، ارتفاع، رس، سیلت، ماسه، ضریب زبری، درصد پوشش گیاهی، درصد پوشش سنگی، بارش، دما و برف تعیین شد. در منطقۀ مطالعهشده سه نوع درۀ دارای بهمن دائمی، آنی و بدون بهمن شناخته شد. نتایج بهدستآمده از مقایسۀ پارامترهای محیطی درههای بهمن آنی و دائمی نشان داد درصد شیب، ضریب زبری، میزان رس، سیلت، ماسه، درصد پوشش گیاهی و سنگی تفاوت معناداری بین این دو دره دارند. همچنین، در مقایسۀ بین گذرگاههای این دو دره فقط پارامتر ضریب انحنای دره معنادار شد. نتایج مقایسۀ هر سه نوع دره نشان داد آزیموت، ضریب انحنای دره، درصد شیب، ضریب زبری، درصد پوشش گیاهی و سنگی دارای تفاوت معناداری است. طی مقایسۀ گذرگاههای هر سه نوع دره، ضریب انحنای دره به عنوان پارامتر معنادار شناخته شد. مهمترین پارامترهای مؤثر بر وقوع بهمن که از نتایج تحلیل عاملی به دست آمد، آزیموت و ضریب زبری است.https://ije.ut.ac.ir/article_70173_03b6b0e3dc6da739a5b97f991c1a46dd.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Assessment of Climate Change in Bojnourd Station in 2016-2050 using Downscaling Models LARS WG and SDSMارزیابی تغییر اقلیم ایستگاه بجنورد طی دورۀ 2016 تا 2050 با استفاده از مدلهای ریزمقیاسنمایی LARS WG و SDSM991097017410.22059/ije.2018.265918.952FAغلامعباسفلاح قالهریدانشیار دانشکدۀ جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوارحسینیوسفیدانشیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران0000-0002-6372-5127احمدحسینزادهدانشجوی دکتری اقلیمشناسی شهری، دانشکدۀ جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوارمحمدرضاعلیمرادیدانشجوی دکتری تغییر اقلیم، دانشکدۀ جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوارالیاسریحانیدانشجوی کارشناسی ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران0000-0002-9851-7352Journal Article20180823The climate of the land has always been changing over time but the current trend in climate change has become important due to the role of humans which has been unprecedented over the past years. In this study, The LARS WG and SDSM models are used to evaluate the climate change at Bojnourd station for downscaling climate and both models evaluate A and B scenarios but also used RCP new scenario in SDSM. The result of the status of the station showed temperature mean station is 13.52 c but after 2000, the temperature of the station is higher than its long-term average. The results of the LARS WG model show that precipitation will increase at the station in year 2050. In scenario B<sub>1</sub>, the amount of precipitation increase almost 16 mm more than base precipitation to 2050 and all season’s precipitation are increasing in this scenario. In scenario A<sub>2, </sub>the increase in this scenario reaches almost 256mm. In total, the SDSM model downloading to increase precipitation and this increase showed A<sub>1</sub> and B<sub>2</sub> scenarios more than RCP scenarios, therefore In the scenario A<sub>2</sub> value is 289mm, the scenario B<sub>2</sub> is 294 mm, the scenario RCP 2.6 is 264 mm, the scenario 4.5 RCP this is 273 mm and in the RCP scenario of 264 mm. In the case of temperature in the LARS WG model, the minimum temperature increases in both cases. The maximum winter temperature rise is 0.8 c in the A<sub>2</sub> scenario. In both scenarios, the maximum temperature in March, April and May is the highest increase compared to other months. The SDSM model shows that the maximum and minimum annual temperatures of this model are lower temperatures than the base period. But the monthly increase in the months of March, April and May is the minimum and maximum increase, which indicates the matching of the results of both models.اقلیم زمین همواره در حال تغییر بوده است، ولی روند فعلی تغییرات اقلیمی زمین بهدلیل تأثیر انسان بر آن، اهمیت بیسابقهای پیدا کرده است. در پژوهش حاضر برای ارزیابی تغییرات اقلیمی در ایستگاه بجنورد از مدلهای LARS WG و SDSM به منظور ریزمقیاسنمایی استفاده شده است. در هر دو مدل سناریوهای A و B بررسی شده، اما در مدل SDSM از سناریوهای جدید RCP نیز استفاده شده است. نتایج بررسی وضعیت ایستگاه از نظر دما این نکته را روشن میکند که متوسط دمای ایستگاه طی دورۀ مطالعه حدود 52/13 درجۀ سانتیگراد است، اما بعد از سال 2000 دمای ایستگاه بیشتر از میانگین درازمدت آن قرار گرفته است. نتایج مدل LARS WG نشان میدهد بارش در ایستگاه تا سال 2050 افزایش مییابد. در سناریوی B1 مقدار افزایش بارش تا سال 2050، 258 میلیمتر برآورد شده که 16 میلیمتر بیشتر از بارش پایه است و تمامی فصول در این سناریو افزایش بارش دارند و مقدار افزایش در سناریوی A2 به میزان 256 میلیمتر در سال میرسد. در مدل SDSM بارش افزایش مییابد و این افزایش بارش در سناریوهای A2 و B1 بیشتر از سناریوهای RCP است. این مقدار در سناریوی A2، 289 میلیمتر؛ در سناریوی B2، 294 میلیمتر؛ در سناریوی 6/2 RCP، این مقدار 264 میلیمتر؛ در سناریوی 5/4 RCP، 273 میلیمتر و در سناریوی 5/8 RCP، این مقدار 264 میلیمتر افزایش مییابد. در مدل LARS WG دمای کمینه در هر دو حالت روند افزایشی دارد و بیشترین مقدار افزایش دمای کمینه به فصل زمستان سناریوی A2 به میزان 8/0 درجۀ سانتیگراد مربوط است. از نظر ماهانه در هر دو سناریو دمای بیشینه در ماههای مارس، آوریل و می بیشترین افزایش را نسبت به دیگر فصول را دارد. مدل SDSM دمای بیشینه و کمینۀ سالانۀ کمتری را نسبت به دورۀ پایه نشان میدهد؛ اما از نظر ماهانه ماههای مارس، آوریل و می هم دمای کمینه افزایش یافته و هم دمای بیشینه افزایش مییابد که نشاندهندۀ تطابق نتایج هر دو مدل با هم است.https://ije.ut.ac.ir/article_70174_c92973f018b2d6f0bfe9bd642c706fe9.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Evaluation of the Potential of the Water Resources of Parao-Bisetoun's Karst as the Stable Water Suppliers for Zagros's Ecosystemsبررسی پتانسیل منابع آبی کارست پرآو-بیستون بهعنوان منابع تأمین آب پایدار اکوسیستمهای زاگرس1111237028910.22059/ije.2018.266517.958FAساسانزنگنهتبارکارشناسی ارشد، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه خوارزمی، تهرانمهرنوشقدیمیاستادیار، دانشکدۀ جغرافیا، دانشگاه تهران، تهرانJournal Article20180621Underground water is one of the most important natural resources for societies, agricultural and industrial activities. One of the most important sources of Karst is its water resources. Understanding the factors influencing feeding springs can help us manage water resources and also, determine areas with high potential of Karst water resources. The purpose of this study is to determine the Karst water resources potential of the Parao-Bisetoun karstic mass. Hydro-chemical analysis of water was used to understand the origin of Karstic springs in the study area. Carbonate type, calcific facies, position in the left region of the Piper diagram and study of molar ratio, all indicate the Karstic source of springs in the study area. In this study, action is taken to determine the potential of underground water resources in the Parao-Bisetoun karstic mass, using the TOPSIS model and the study of 8 variables of lithology, fault density, rainfall, drainage density, slope, elevation, slope and vegetation. For this purpose, fuzzy logic is used to standardize the layers and used Analytic Hierarchy Process (AHP) to determine the weight of each layers. Eventually, with the implementation of the model, the map of Karst water resources potential of the study area was obtained. The review of the final map indicates the great impact of the two lithological factors and faults on the potential of Karst water resources, so that classes with high potential matches on the thick formations of the limestone layer with high density of faults and local fractures. As far as lithology is concerned, the class with a lot of potential matches with Bisetoun lime unit, having the purest type of lime, plus parts of radiolarities. In general, high water springs such as Sarableh, Bisetoun, Barnaj, Shah Hussain and Varmanjeh lie in the margin of many potential and very high classes. This illustrates the proper estimation of the model from high potential of Karst water resources.آبهای زیرزمینی یکی از منابع طبیعی مهم جهانی برای جوامع و نیز فعالیتهای کشاورزی و صنعتی هستند. یکی از منابع مهم کارست، منابع آبی آن است. شناخت عوامل مؤثر در تغذیۀ چشمهها و همچنین تعیین مناطق با پتانسیل بالای منابع آب کارستی، میتواند به ما برای مدیریت منابع آب کمک کند. هدف از تحقیق حاضر، تعیین پتانسیل منابع آب تودۀ کارستی پرآو-بیستون است. برای شناخت منشأ کارستی چشمههای منطقۀ مطالعهشده از آنالیز هیدروشیمیایی آب آنها استفاده شد. تیپ آب کربناته، رخسارۀ کلسیک، قرارگرفتن در ناحیۀ چپ نمودار پایپر و بررسی نسبت مولار، همگی، نشاندهندۀ منشأ کارستی چشمههای منطقۀ مطالعهشده است. در پژوهش حاضر با استفاده از مدل TOPSIS و بررسی هشت متغیر سنگشناسی، تراکم گسل، بارش، تراکم آبراهه، شیب، ارتفاع، جهت شیب و پوشش گیاهی، به تعیین پتانسیل منابع آب زیرزمینی در تودۀ کارستی پرآو-بیستون اقدام شد. به این منظور، برای استانداردسازی لایهها از منطق فازی و برای تعیین وزن هر یک از لایهها از روش تحلیل سلسلهمراتبی (AHP) استفاده شد. در نهایت با اجرای مدل، نقشۀ پتانسیل منابع آب کارست منطقۀ مطالعهشده به دست آمد. بررسی نقشۀ نهایی، بیانکنندۀ تأثیر زیاد دو عامل سنگشناسی و گسلها در پتانسیل منابع آب کارست هستند، بهطوری که طبقات با پتانسیل بالا، منطبق بر سازندهای ضخیملایۀ آهکی با تراکم زیاد گسلها و شکستگیهای محلیاند. از نظر سنگشناسی، طبقه با پتانسیل خیلی زیاد منطبق بر واحد آهک بیستون با خالصترین نوع آهک و بخشهایی از رادیولاریتهاست. در کل، چشمههای پرآبی مانند سرابله، بیستون، برناج، شاه حسین و ورمنجه در طبقات با پتانسیل زیاد و خیلی زیاد قرار میگیرند که نشاندهندۀ برآورد مناسب مدل از مناطق با پتانسیل بالای منابع آب کارست است.https://ije.ut.ac.ir/article_70289_d3d243884d6d238be45b3fbe97e546b3.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Evaluation and Comparison of Estimation Methods for Actual Evapotranspiration in the Urmia Lake Basinبررسی و مقایسۀ روشهای برآورد تبخیر و تعرق واقعی در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه1251367029110.22059/ije.2018.268016.970FAمصطفیجوادیانکارشناس، مرکز تحقیقات سنجش از دور (RSRC)، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانفاطمهکردیکارشناس، مرکز تحقیقات سنجش از دور (RSRC)، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانمسعودتجریشیاستاد، دانشکدۀ مهندسی عمران و مدیر مرکز تحقیقات سنجش از دور (RSRC)، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانJournal Article20180823One of the main variables in calculating the water balance and land surface energy is Actual evapotranspiration. Different methods for calculating actual evapotranspiration have been presented so far. Investigate and compare various existing methods for estimating actual evapotranspiration in the Urmia Lake basin in order to select an optimal algorithm was The purpose of this study .Using the ETLook, SEBAL, SEBS and S-SEBI algorithms based on the energy balance equation, the results obtained by comparing the results of different algorithms showed that the ETLook method has been able to utilize the latest methods of estimation of evapotranspiration. Many The weaknesses of other algorithms are covered. This two-source method analyzes vegetation and soil separately, by using soil moisture images, has not even been able to withstand its efficiency in calculating evapotranspiration, even in cloudy days. However, the commercialization of this algorithm and the great difference in the results of the global WaPOR product (produced with ETLook) with ground observations in the Urmia Lake basin has made it less and less convenient to use. Considering all the conditions, including having a suitable physical base, ease of implementation and comparison with ground values, it can be admitted that the SEBAL algorithm is the most suitable option for estimating the actual evapotranspiration of the Urmia Lake basin.تبخیر و تعرق واقعی یکی از متغیرهای اصلی در محاسبۀ بیلان آب و انرژی سطح زمین محسوب میشود. تا کنون روشهای مختلفی برای محاسبۀ تبخیر و تعرق واقعی ارائه شده است. هدف از مطالعۀ حاضر، بررسی و مقایسۀ انواع روشهای موجود برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه بهمنظور انتخاب الگوریتم بهینه است. بهبیان دیگر، با بررسی مزایا و معایب روشهای تخمین تبخیر و تعرق واقعی، کارایی هر یک از این روشها در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه بررسی میشود. در تحقیق حاضر با استفاده از الگوریتمهای ETLook، SEBAL، SEBS و S-SEBI که بر پایۀ معادلۀ بیلان انرژی استوار هستند و مقایسۀ نتایج بهدستآمده از الگوریتمهای مختلف این نتیجه به دست آمد که روش ETLook با بهرهگیری از جدیدترین روشهای برآورد تبخیر و تعرق توانسته است بسیاری از ضعفهای سایر الگوریتمها را پوشش دهد. این روش دومنبعی که پوشش گیاهی و خاک را بهصورت جداگانه تحلیل میکند، با استفاده از تصاویر رطوبت خاک توانسته است حتی در روزهای ابری نیز کارایی خود را برای محاسبۀ تبخیر و تعرق از دست ندهد. با اینحال، تجاریبودن این الگوریتم و اختلاف زیاد نتایج محصول جهانی WaPOR (تولیدشده با ETLook) با مشاهدات زمینی در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه سبب شده است تا استفاده از آن نیز چندان میسر و مناسب نباشد. با توجه به جمیع شرایط ازجمله داشتن پایۀ فیزیکی مناسب، سهولت در اجرا و مقایسه با مقادیر زمینی میتوان گفت که الگوریتم SEBAL مناسبترین گزینه برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه است.https://ije.ut.ac.ir/article_70291_4501e5329d8af30cc17bdeac9c00a58c.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Analysis of the Uncertainty of the Simulation-Optimization Model using the Monte Carlo Markov Chain Algorithmتحلیل عدم قطعیت مدل شبیهسازی-بهینهسازی آبخوان با استفاده از الگوریتم مونت کارلو (زنجیرۀ مارکوف)1371517029410.22059/ije.2018.269045.976FAخدیجهنوروزی خطیریدانشجوی دکتری، دانشکدۀ محیط زیست، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهرانمحمدحسیننیکسخندانشیار، دانشکدۀ محیط زیست، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران0000-0001-8172-696Xامینسارنگاستادیار، دانشکدۀ محیط زیست، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهرانJournal Article20180922Uncertainty analysis is an inseparable step in the process of hydrological modeling. Quantitative assessment of the uncertainty in the simulation model outputs and its parameters lead to an increase of confidence in the results of modeling and understanding of the sources of uncertainty. Due to the increasing use of groundwater management model and predicting the behavior of the aquifer, this research is seeking to analyze the uncertainty in quantitative-qualitative aquifer simulation and its effect on optimization results. Using SWAT hydrologic model, the amount of recharge is specified and inserted into MODFLOW groundwater flow model and MT3DMS transmission model. In this research, the DREAM (zs) algorithm (based on Monte Carlo Markov chain algorithms) was used to examine the uncertainty of MODFLOW model parameters. Then by linking the model with MOPSO, the optimum head and salinity are obtained in the aquifer. The results show that the accuracy of the inputs of the model leads to the desirability of the results in relation to the intended purpose of reducing the water table.تحلیل عدم قطعیت، مرحلهای جدانشدنی در فرایند مدلسازیهای هیدرولوژی است. ارزیابی کمی عدم قطعیت در خروجیهای مدل شبیهسازی و تخمین پارامترهای آن، موجب افزایش اطمینان در نتایج مدلسازی و شناخت درستی از منابع عدم قطعیت میشود. با توجه به رشد روزافزون کاربرد مدلهای آب زیرزمینی در مدیریت و پیشبینی رفتار آبخوانها، پژوهش حاضر بهمنظور تحلیل عدم قطعیت در شبیهسازی کمی-کیفی آبخوان و تأثیر آن در نتایج بهینهسازی انجام شد. با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT، میزان تغذیه مشخص شده و وارد مدل جریان آب زیرزمینی MODFLOW و مدل انتقال آلاینده MT3DMS شد. در تحقیق حاضر از الگوریتم DREAMzs که یکی از الگوریتمهای مبتنی بر مونت کارلو (زنجیرۀ مارکوف) است، به منظور بررسی عدم قطعیت پارامترهای مدل MODFLOW استفاده شد. در ادامه، با لینککردن مدل با MOPSO میزان بهینۀ هد و شوری در آبخوان مد نظر بهدست آمد. نتایج بهدستآمده نشان داد میزان دقت در ورودیهای مدل سبب مطلوبیت در نتایج با توجه به هدف تعیینشده که کاهش میزان افت آب است، شد.https://ije.ut.ac.ir/article_70294_08ec385e68a099fba5b9c2ca3e500797.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Comparative Analysis of soil Erodibility Factor in Shazand Watershedتحلیل مقایسهای عامل فرسایشپذیری خاک در حوضۀ آبخیز شازند1531637029510.22059/ije.2018.269592.985FAمحبوبهکیانی هرچگانیپژوهشگر پسادکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس0000-0003-1075-1169سید حمیدرضاصادقیاستاد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس0000-0002-5419-8062سامرهفلاحتکاراستادیار گروه مهندسی محیط زیست، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20180823Soil erosion is a serious environmental, social and economic problem. It not only causes severe land degradation and soil loss, but also threatens the stability and health of the society and, in general, its sustainable development. Soil erosion is related to different soil characteristics, measurements and its calculations. The soil erodibility factor (K) is one of the important factors in determining soil erosion. Different methods have been developed to determine of K using empirical models or field measurements. Currently, widely used equations that estimate K, on the basis of soil basic properties, include soil texture, organic matter, structure, and permeability. Therefore, in this study, three commonly equations were used to estimate of K in Shazand watershed such as Wischmeier and Smith (1978), Romkens et al. (1986), Torri et al. (1997 and 2002) with K<sub>1</sub>, K<sub>2</sub> and K<sub>3</sub>, respectively. In this regard, field sampling was done at 140 points of Shazand watershed with an area of 1740 km<sup>2</sup>. The Shazand watershed has limestone with low organic matter and medium texture. In the following, one-way ANOVA was used to analyze of K<sub>1</sub>, K<sub>2</sub> and K<sub>3</sub> results under the impact of different slope and elevation classes and different land uses, as well as Kriging's method for generation their spatial pattern. The results of one-way ANOVA showed that K<sub>1</sub>, K<sub>2</sub> and K<sub>3</sub> influenced by different slope and elevation classes with a significant difference (P< 0.05). But they had no significant difference (P ≤ 0.318) in different land use. Also, the average of K<sub>1</sub>, K<sub>2</sub> and K<sub>3</sub> was calculated to be 0.054, 0.039 and 0.035 t ha h ha<sup>-1</sup> MJ<sup>-1</sup> mm<sup>-1</sup> respectively.فرسایش خاک نوعی مشکل جدی محیطی، اجتماعی و اقتصادی است که نه تنها سبب تخریب شدید زمین و هدررفت خاک میشود، بلکه تهدید ثبات و سلامت جامعه و بهطور کلی توسعۀ پایدار آن را در پی دارد. فرسایش خاک با متغیرهای مختلف خاک، اندازهگیریها و محاسبات آنها مرتبط است. یکی از عوامل مهم در تعیین فرسایش خاک، فرسایشپذیری خاک (K) است. روشهای مختلفی برای تعیین عامل فرسایشپذیری خاک با استفاده از مدلهای تجربی یا اندازهگیریهای صحرایی ارائه شده است. در حال حاضر، روابط مبتنی بر ویژگیهای اولیۀ خاک مانند بافت، مادۀ آلی، ساختمان و نفوذپذیری بهصورت گستردهای استفاده شدهاند. بنابراین، در پژوهش حاضر از سه رابطۀ متداول شامل ویشمایر و اسمیت (1978)، رومکنز و همکارانش (1986) و توری و همکارانش (1997 و 2002) بهترتیب با علایم K<sub>1</sub>، K<sub>2</sub> و K<sub>3</sub> برای برآورد عامل فرسایشپذیری خاک در حوضۀ آبخیز شازند استفاده شد. به همین منظور، به نمونهبرداری صحرایی در 140 نقطه از حوضۀ آبخیز شازند با مساحت 1740 کیلومترمربع اقدام شد. حوضۀ آبخیز شازند خاک آهکی با مادۀ آلی کم و بافت متوسط دارد. در ادامه، آزمون تحلیل واریانس یکطرفه برای تحلیل نتایج K<sub>1</sub>، K<sub>2</sub> و K<sub>3</sub> تحت تأثیر طبقات مختلف شیب و ارتفاع و کاربریهای مختلف اراضی و روش کریجینگ برای تهیۀ الگوی مکانی آنها بهکار گرفته شد. نتایج بهدستآمده از تحلیل واریانس یکطرفه بیانکنندۀ اختلاف معنادار K<sub>1</sub>، K<sub>2</sub> و K<sub>3</sub> تحت تأثیر طبقات شیب و ارتفاع (05/0 > P) و نبود اختلاف معنادار آنها تحت تأثیر کاربری اراضی (318/0 ≤ P) بود. همچنین، میانگین عامل فرسایشپذیری خاک برای سه رابطۀ یادشده بهترتیب برابر با 054/0، 039/0 و 035/0 t ha h ha<sup>-1</sup> MJ<sup>-1</sup> mm<sup>-1</sup> محاسبه شد.https://ije.ut.ac.ir/article_70295_08942a30e46708a0d931d0c1c13e573f.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Determination of the Most Important Factors Affecting Submarine Groundwater Discharge to the Persian Gulf Coastlines using Multivariate Regressionتعیین مهمترین عوامل مؤثر بر تخلیۀ آب زیرزمینی زیردریایی به سواحل خلیج فارس با استفاده از رگرسیون چندمتغیره1651767029610.22059/ije.2018.269991.989FAمحسنفرزیناستادیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه یاسوج0000-0002-6295-0701علیاکبرنظری سامانیدانشیار، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرجمحمدرضامیرزایی قرهلراستادیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه یاسوجمحسنآرمیناستادیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه یاسوجJournal Article20180923The aim of this study is to determine the most important geomorphometric indices and structural features affecting Submarine Groundwater Discharge (SGD) into the Persian Gulf coastlines. For this purpose, firstly, the maps of lithology, density of lineament, zoning rainfall and temperature, vegetation cover index (NDVI), drainage density, slope, elevation classes, abundance and distribution of springs, profile, length, cross section, general, plate, tangent, total curvatures, and surface ratio, topographic roughness, Vector Ruggedness Measure, Topographic Position, and Topographic Wetness, were prepared on three radii of 10 (buffer 1), 20 (buffer 2) and 30 (buffer 3) km from the coast to the land, using ENVI 5.3, Arc GIS10.3.1, and SAGA GIS 2.1.0 software. Then, the most important factors and the contribution of them in presence the SGD areas were determined using multivariate regression analysis. The results showed that the plate and profile curvatures are the most important curvatures with opposite scores and values. Indicators affecting the presence of SGD areas for the cold season are: springs abundance on buffers 2 and 3, topographic wetness on buffer 3, drainage density on buffer 1 and 3, fault density on buffer 2 and aquifer surface on buffer 1, and for the warm season are: springs abundance on buffer 2 and 3, topographic wetness on buffer 1, cross section curve on buffer 2, total curvature on buffer 2, temperature index on Buffer 3, fault density on Buffer 3, and aquifer surface on buffer 1. In overall, the SGD mapping can be created by integration of several maps including springs abundance, topographic wetness, cross section curve, total curvature, temperature index, fault density, and aquifer surface.هدف از پژوهش حاضر، تعیین مهمترین شاخصهای ژئومورفومتری و ویژگیهای ساختاری مؤثر بر تخلیۀ جریان آب زیرزمینی زیردریایی در سواحل خلیج فارس است. به این منظور، ابتدا نقشۀ 23 عامل احتمالی مؤثر در سه شعاع 10 (بافر 1)، 20 (بافر 2) و 30 (بافر 3) کیلومتری از ساحل به سمت خشکی شامل نقشههای سنگشناسی، تراکم خطواره و گسل، پهنهبندی بارندگی و دما، پوشش گیاهی، تراکم آبراهه، شیب، طبقات ارتفاع، فراوانی و پراکنش چشمهها و همچنین انحناهای پروفیل، طول، مقطع عرضی، عمومی، صفحهای، مماسی، کل و نسبت سطح، زبری توپوگرافی، اندازۀ قدرت بردار، موقعیت توپوگرافی، رطوبت توپوگرافی در محیط نرمافزارهای ENVI 5.3، Arc GIS10.3.1 و SAGA GIS 2.1.0 تهیه شدند. سپس، با استفاده از روش تحلیل رگرسیون چندمتغیره، مهمترین عوامل مؤثر و سهم هر یک از آنها در حضور نواحی تخلیۀ جریان آب زیرزمینی زیردریایی تعیین شد. نتایج نشان داد انحنای صفحهای و پروفیل مهمترین انحناهایی هستند که نتایج و مقادیری متضاد با هم دارند. شاخصهای مؤثر بر حضور نواحی تخلیۀ جریان آب زیرزمینی زیردریایی در فصل سرد عبارتاند از: تعداد چشمۀ بافر 2 و 3، خیسی توپوگرافی بافر 3، تراکم آبراهۀ بافر 1 و 3، تراکم گسل بافر 2 و سطح آبخوان بافر 1 و در فصل گرم عبارتاند از: تعداد چشمۀ بافر 2 و 3، خیسی توپوگرافی بافر 1، انحنای مقطع عرضی بافر 2، انحنای کل بافر 2، شاخص دما در بافر 3، تراکم گسل بافر 3 و سطح آبخوان بافر 1. بهطور کلی، میتوان نقشۀ شاخصهای تعداد چشمه، خیسی توپوگرافی، انحنای مقطع عرضی، انحنای کل، شاخص دما، تراکم گسل و سطح آبخوان برای کل سواحل خلیج فارس را مبنا قرار داد و نقشۀ نواحی دارای پتانسیل حضور چشمۀ زیردریایی را ترسیم کرد.https://ije.ut.ac.ir/article_70296_37d672d4e63c6feabaaa8be3088b0168.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Presentating a New Approach for Evaluating the Hydro-geochemical Quality of Groundwater using Swarm Intelligence Algorithmsارائه روشی جدید برای ارزیابی کیفیت هیدروژئوشیمیایی آبهای زیرزمینی با استفاده از الگوریتمهای هوش جمعی1771907029710.22059/ije.2018.267754.967FAحجتامامیاستادیار گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه بنابسمیهامامیدانشجوی دکتری سازه های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریزJournal Article20180823In recent years, increasing salinity and reduction in the quality of groundwater have become one of the environmental challenges due to the penetration and mixing of pollutants. These challenges have created serious risks for the development of human societies and health. In order to prevent future risks and appropriate planning for preserving water resources, a qualitative study of groundwater resources is an essential requirement. In this research, a swarm intelligence approach based on election algorithm and gray wolf optimization algorithm is presented to determine the optimal values for water quality parameters such as TDS, EC and SAR. In order to evaluate the proposed method, data on the plain of Bostanabad city in the 10 years period (2003-2013) were used and the results were evaluated based on Wilcox, Schuler and Piper measures. The results of the experiments show that the underground water of Bostanabad city is modest to acceptable for agriculture and drinking and is suitable for industry due to corrosion and hardness. Most of the data were in the C2S2 class, which is suitable for agriculture. The correlation coefficient above 95% indicates the acceptable accuracy of the gray wolf optimization algorithm in comparison with the election algorithm in estimating the groundwater quality parameters.طی سالهای اخیر، افزایش میزان شوری و کاهش کیفیت آبهای زیرزمینی بهدلیل نفوذ و اختلاط آلایندهها، به یکی از چالشهای زیستمحیطی تبدیل شده است. این چالشها مخاطراتی جدی در راه توسعۀ جوامع بشری و سلامت انسان به وجود آوردهاند. بهمنظور جلوگیری از مخاطرات آتی و برنامهریزیهای مناسب برای حفظ منابع آبی، بررسی کیفی منابع آب زیرزمینی از موارد ضروری است. در پژوهش حاضر، روش هوش جمعی مبتنی بر الگوریتمهای فراابتکاری انتخابات و گرگ خاکستری بهمنظور تعیین مقادیر بهینه برای پارامترهای کیفی آب نظیر TDS، EC و SAR ارائه شده است. بهمنظور ارزیابی روشهای پیشنهادی، از دادههای مربوط به دشت بستانآباد طی دورۀ آماری 10 ساله (1382ـ 1392) استفاده شده و نتایج براساس استانداردهای ویلکاکس، شولر و پایپر بررسی شد. نتایج آزمایشها نشان میدهند آبهای زیرزمینی دشت بستانآباد برای مصارف کشاورزی و شرب در حد متوسط تا قابل قبول بوده و بهدلیل خورندگی و سختی کم، از نظر استفاده در صنعت مناسباند. بیشتر دادهها در کلاس C2S2 قرار گرفتند که برای مقاصد کشاورزی مناسب است. ضریب همبستگی بیش از 95 درصد، بیانکنندۀ دقت قابل قبول الگوریتم بهینهسازی گرگ خاکستری در مقایسه با الگوریتم انتخابات در تخمین پارامترهای کیفی آب زیرزمینی است.https://ije.ut.ac.ir/article_70297_7a5ebc30ee8c8683cdae3056d06858e3.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Laboratory and Numerical Investigation of Hyporheic Flow in Riffle-pool Bed Formبررسی آزمایشگاهی و عددی تبادلات هایپریک در حضور فرم بستر خیزاب و چالاب1912047029810.22059/ije.2019.270596.992FAنشاطموحدیدانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-3568-2115امیراحمددهقانیدانشیار، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-5237-8975نیکوتراتپژوهشگر، دانشکدۀ هیدروژئولوژی، مرکز تحقیقات محیط زیست هلمهولتز، لایپزیک، آلمانمهدیمفتاح هلقیدانشیار، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20180923Hyporheic zone is related to the saturated zone beneath the river which has an important role in ecology. In this zone, part of surface water, transfer oxygen and nutrients to the organism and then returns to the surface water after certain amount of time. Hyporheic exchanges between surface flow and flow in porous media can be created due to the different bed forms of river. Riffle-pools are topographical features found in straight, meander and braided rivers. Variation of pressure along these bed forms lead hyporheic exchanges. The precise estimation of hyporheic exchanges and residence time can be useful for rivers restoration projects. So, in this paper, in addition to laboratory investigation of hyporheic exchanges along riffle-pool bed forms, the variation of pressure along bed surface has been simulated numerically by Large Eddy Simulation (LES) model and then a groundwater model and particle tracking method have been applied to simulate the flow within the hyporheic zone. The results show that the interFoam solver with LES model is able to model laboratory conditions accurately. The mean percentage error of water surface profile was 1.8% for present laboratory study, which leads to an accurate estimation of pressure along the bed form and as a result an accurate prediction of hyporheic exchanges. The results of hyporheic characteristics show that as Reynolds number increases, the hyporheic exchanges increase and the residence time decreases. The results also show that the residence time distribution follows generalized extreme value distribution. In this study, on average, 20 percent of surface flow exchange with sub-surface flow.ناحیۀ هایپریک به ناحیۀ اشباع بلافاصله زیر بستر رودخانه گفته میشود که کارکرد بسیار مهمی در اکولوژی جانداران دارد. در این ناحیه، قسمتی از جریان آب سطحی اکسیژن و مواد مغذی را به جانداران میرساند و پس از طی زمان معینی دوباره به آب سطحی باز میگردد. تبادلات هایپریک بین جریان سطحی و جریان در محیط متخلخل رودخانه میتواند بر اثر وجود شکلهای مختلف بستر رودخانه ایجاد شود. خیزابها و چالابها ویژگیهای توپوگرافیکی هستند که در رودخانههای مستقیم، مارپیچی و شاخهای یافت میشوند. تغییرات فشار روی سطح این فرم بستر به ایجاد تبادلهای هایپریک منجر میشود. تخمین دقیق میزان این تبادلات و زمان ماند جریان میتواند در پروژههای احیای رودخانهها بسیار مفید باشد. بنابراین، در تحقیق حاضر ضمن بررسی آزمایشگاهی تأثیر فرم بستر خیزاب- چالاب بر تبادلات هایپریک، با بهکارگیری روش شبیهسازی گردابههای بزرگ، تغییرات فشار روی بستر شبیهسازی عددی شده و سپس مدل آب زیرزمینی و روش ردیابی ذرات برای شبیهسازی جریان در ناحیۀ هایپریک بهکار گرفته شد. نتایج نشان داد حلکنندۀ اینترفوم با مدل شبیهسازی به روش گردابههای بزرگ بهخوبی قادر است شرایط آزمایشگاهی را مدلسازی کند. بهطوری که پروفیل سطح آب را برای کل آزمایشهای تحقیق حاضر، با درصد خطای متوسط (MPE) 8/1 درصد برآورد میکند که با توجه به میزان اندک خطا در تخمین پروفیل سطح آب، میتواند تخمین دقیقی از فشار روی سطح فرم بستر و به دنبال آن میزان تبادلات هایپریک ارائه کند. بررسی مشخصات ناحیۀ هایپریک نشان میدهد با افزایش عدد رینولدز، تبادلات هایپریک افزایش یافته و زمان ماندگاری کاهش مییابد. همچنین، نتایج تحقیق حاضر نشان داد نمودارهای زمان ماند از توزیع مقادیر حدی تبعیت میکنند. در تحقیق حاضر، به طور متوسط 20 درصد جریان سطحی در تبادل با جریان زیرسطحی است.https://ije.ut.ac.ir/article_70298_84d7637d3089689d25c557588e495d4f.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Investigation of Ecohydraulic Indices in Environmental Flow Regime and Habitat Suitability Simulation Analysis using River2D Model with Relying on the Restoration Ecological in Zarrin-Gol Riverبررسی تأثیر شاخصهای اکوهیدرولیکی در تحلیل رژیم جریان زیستمحیطی و شبیهسازی مطلوبیت زیستگاه با کاربرد مدل River2D با تکیه بر باززندهسازی اکولوژیکی رودخانۀ زرین گل2052227029910.22059/ije.2019.266895.962FAمحمدحسننادریکارشناس ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0009-0000-1049-3943مهدیذاکری نیادانشیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانمیثمسالاری جزیاستادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20180823Environmental flow science is a current tool for assessing the outcome of changing the flow regime of aquatic ecosystems and providing a minimum flow of protection aquatic species. The purpose of this research is to provide the essentials in preparing the tools for the assessment and design of restoration and regeneration projects for Zarrin-Gol river habitats using ecohydraulic and hydromorphological indices based on the habitat suitability simulation. In this regard based on the research framework, after the field studies and the development of the habitat suitability model for the target species, the hydrodynamic simulation of the flow was carried out and eventually the ecological flow regime was extracted. The results showed that River2D model by connecting the flow requirement characteristics of C.Capoeta gracilis and using hydraulic and hydrological relations, would have the maximum and minimum flow regime required to maintain the Zarrin-Gol river ecosystem according to ecological needs in the months of April and October is estimated to order equivalent to 5.09 and 0.89 m<sup>3</sup>/s, with average 1.79 m<sup>3</sup>/s (equivalent 84 percent of natural stream of the river). Based on the results of this study, in environmental studies of water resources and river engineering, the two-dimensional hydrodynamic River2D model is able to simulate flow, modeling habitat suitability of target species and predict the dynamics of habitats to protect the proper habitat of fish in river ecosystems. The calculation of the environmental flow can be an appropriate estimate for the ecological response of the river to the morphological changes caused by hydrological and hydrological processes.علم جریان زیستمحیطی، ابزاری رایج برای ارزیابی پیامدهای تغییر رژیمهای جریان بر اکوسیستمهای آبی و تأمین حداقل جریان در حفاظت از گونههای آبزی است. هدف از پژوهش حاضر، فراهمکردن ملزومات برای مهیاشدن ابزار ارزیابی و طراحی پروژههای احیا و باززندهسازی زیستگاه رودخانة زرینگل با استفاده از شاخصهای اکوهیدرولیکی، هیدرومورفولوژیکی مبتنی بر شبیهسازی مطلوبیت زیستگاه است. به این منظور بر پایة چارچوب تحقیق، پس از مطالعات میدانی و توسعة مدل مطلوبیت زیستگاه برای گونة هدف، شبیهسازی هیدرودینامیکی جریان صورت گرفت و در نهایت رژیم جریانات اکولوژیک استخراج شد. نتایج نشان داد مدل River2D با برقراری ارتباط بین خصوصیات جریان مورد نیاز گونة سیاهماهی <em>C.Capoeta gracilis</em> و استفاده از روابط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی، بیشترین و کمترین رژیم جریان مورد نیاز برای حفظ اکوسیستم رودخانة زرینگل را با توجه به نیازهای اکولوژیکی در ماههای فروردین و مهر بهترتیب معادل 09/5 و 89/0 مترمکعب بر ثانیه، با میانگین 79/1 مترمکعب بر ثانیه (معادل 84 درصد جریان طبیعی رودخانه) برآورد میکند. طبق نتایج تحقیق حاضر، در مطالعات زیستمحیطی منابع آب و مهندسی رودخانه، مدل دوبعدی هیدرودینامیکی River2D، قادر به شبیهسازی جریان، مدلسازی مطلوبیت زیستگاه گونة هدف و پیشبینی دینامیک زیستگاه برای محافظت از زیستگاه مناسب ماهی در اکوسیستمهای رودخانهای است. محاسبة جریان زیستمحیطی میتواند تخمین مناسبی برای ارزیابی پاسخ اکولوژیکی رودخانه به تغییرات مورفولوژیکی ایجادشده بر اثر فرایندهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی باشد.https://ije.ut.ac.ir/article_70299_02bcb4b001a94e3d7034670d67322ed4.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Assessment of the Land Subsidence Crisis and the Advent of Salt Water in the Minab Plain Aquiferارزیابی بحران فرونشست زمین و پیشروی آب شور دریا در آبخوان دشت میناب2232387030010.22059/ije.2019.270938.998FAرضاجمورکارشناس ارشد هیدروژئولوژی، کارشناس فنی شرکت مهندسین مشاور ریآبمهدیایل بیگیدکترای هیدروژئولوژی، کارشناس فنی شرکت مهندسین مشاور ریآبمسعودمرسلیدکترای هیدروژئولوژی، کارشناس فنی شرکت مهندسین مشاور ریآبJournal Article20181208In this research, based on the status of groundwater level in the region during the statistical period of 30 years (1365-1395), as well as field studies and drilling three borehole, study of the status of sediments in place and the chemical analysis of samples taken from the boreholes, the status of subsidence and Penetration of salt water in Minab Plain has been studied. The study of the status of groundwater level in the area indicates that the water level drop in this aquifer has intensified since 1380, and it has fallen an average of about 46 centimeters in a year. The drop in water level in the aquifer has caused the aquifer level to be lower than the sea level, and practically water flows from the sea to the aquifer. Geotechnical studies in the area show that in addition to the drop of water surface, presence of inflammable and soluble sediments in the area has increased the severity of subsidence complications in the plain surface. Finally, the area is classified into three general sections in terms of risk of subsidence. In the primary part of the aquifer, subsidence is often in the type of alluvial layers condensed, in the central part, the subsidence is often in the form of a pit and a crack, and in the end section of aquifer probability of subsidence is low. In general, this aquifer is at the same time faced with the phenomenon of subsidence and the advent of salt water and requires proper planning to prevent the destruction of the aquifer.در پژوهش حاضر براساس وضعیت تراز آب زیرزمینی منطقه طی دورۀ آماری 30 ساله (1365-1395) و همچنین بررسیهای صحرایی و حفر سه حلقه گمانه و بررسی وضعیت رسوبات در محل و آنالیز شیمیایی نمونههای برداشتشده از محل گمانهها، وضعیت فرونشست و نفوذ آب شور در دشت میناب بررسی شده است. بررسی تراز آب زیرزمینی منطقه نشان میدهد افت سطح آب در این آبخوان از سال 1380 شدت گرفته و بهطور متوسط سالانه حدود 46 سانتیمتر سطح آب افت کرده است. افت سطح آب در آبخوان موجب شده تا تراز سطح آب آبخوان نسبت به سطح دریا منفی شود و آب از سمت دریا به سمت آبخوان حرکت کند. بررسیهای ژئوتکنیکی در منطقه نشان میدهد علاوه بر افت سطح آب، وجود رسوبات تورمپذیر و انحلالپذیر در منطقه سبب افزایش شدت بروز عوارض فرونشست در سطح دشت شده است. درنهایت، منطقه از نظر خطر فرونشست به سه بخش کلی تقسیم شده است. در بخش ابتدایی آبخوان، فرونشست بیشتر از نوع تراکم لایههای آبرفتی است. در بخش مرکزی، فرونشست بیشتر از نوع گودال و ترک بوده و در بخش انتهایی آبخوان نیز احتمال ایجاد فرونشست کم است. بهطور کلی، این آبخوان همزمان با پدیدۀ فرونشست و پیشروی آب شور مواجه است و به برنامهریزی مناسب بهمنظور جلوگیری از نابودشدن آبخوان نیاز دارد.https://ije.ut.ac.ir/article_70300_32755e1283c865ff6fc5e7db5e2db0ff.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Determination the Capture Zone of Wells by using Meshless Local Petrov-Galerkin Numerical Model in Confined Aquifer in Unsteady State (Case study: Birjand Aquifer)تعیین حریم کمّی چاهها به کمک مدل عددی بدون شبکۀ محلی پتروو-گالرکین در آبخوان محصور و آزاد در شرایط غیر ماندگار(مطالعۀ موردی: دشت بیرجند)2392557030110.22059/ije.2019.271425.1004FAعلیمحتشمیدانشجوی دکتری مهندسی عمران، گرایش مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشگاه سیستان و بلوچستانسید آرمانهاشمی منفرددانشیار دانشکدۀ مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان0000-0001-5300-9808غلامرضاعزیزیاندانشیار دانشکدۀ مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستانابوالفضلاکبرپوردانشیار دانشکدۀ فنی و مهندسی، گروه عمران، دانشگاه بیرجندJournal Article20180922In this study, for the first time, the capture zone is determined and depicted in two confined and unconfined aquifers using a numerical method. The engaged numerical method is meshless local Petrov-Galerkin which is not used in this field and in this application. The confined aquifer has regular geometry with 4 extraction wells. After simulating the groundwater flow, capture zones of wells is depicted in 1-month, 1-year, 2-year and 5-year time periods. Then the effect of both hydraulic conductivity and storage coefficients is evaluated in order to see the changes in shape and development of capture zone. The results indicated that by passing the time the area and width of the capture zone get greater, in other words, when number -1 well is in extraction by itself, in the second year the width of the capture zone is 2.82m and in the fifth year, it is 5.8m. Also with increasing hydraulic conductivity and storage coefficients, the area and width of capture zone get smaller on the other hand the number of nodes which is located in capture zones is reduced. In another example, a capture zone depicted for a real aquifer. Birjand aquifer which is located in South Khorasan province has an unconfined type. Head is simulated and the results are compared with observation data. The RMSE errors for steady and unsteady condition are 0.483 and 0.757 respectively. This aquifer has 190 extraction wells. Two wells are chosen as a sample. Then capture zone for these wells is determined and depicted. The results show that extension of this region in a real aquifer is more influenced by hydraulic conductivity coefficient.در مطالعۀ حاضر برای نخستینبار حریم کمّی با استفاده از یک روش عددی در دو آبخوان محصور و آزاد تعیین و ترسیم شد. روش عددی به کار گرفتهشده، روش بدون شبکۀ محلی پتروو-گالرکین است که تا کنون در این حوزه و با این کاربرد استفاده نشده است. آبخوان محصور، هندسۀ منظمی دارد و شامل چهار چاه بهرهبرداری میشود. پس از مدلسازی سطح آب به کمک روش بدون شبکه، حریم کمّی چاهها در دورههای یکماهه، یکساله، دوساله و پنجساله ترسیم شدند و سپس تأثیر ضرایب هدایت هیدرولیکی و ذخیره در چگونگی گسترش شکل این ناحیه بررسی و ارزیابی شد. نتایج نشان دادند با گذشت زمان، حریم کمّی چاهها گستردهتر میشود که ناشی از برداشت بیشتر و در پی آن، افت افزونتر سطح آب است. به طوری که برای حالتی که فقط چاه نخست در حالت بهرهبرداری باشد، عرض حریم در سال دوم 82/2 متر است و این مقدار در سال پنجم به 8/5 متر میرسد. همچنین، با افزایش ضریب، هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیرۀ مساحت و عرض حریم کم میشود، به بیانی دیگر، تعداد نقاطی که داخل حریم میافتند، کاهش مییابد. در مثال دیگری حریم چاه برای یک آبخوان واقعی ترسیم شد. آبخوان دشت بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی که از نوع آزاد است، ارزیابی شد. سطح آب مدلسازی شد و نتایج با دادههای مشاهداتی مقایسه شدند، بهطوری که خطای جذر میانگین مربعات برای این روش در حالت ماندگار و غیرماندگار بهترتیب 483/0 و 757/0 متر به دست آمد. این آبخوان 190 حلقه چاه دارد که از این میان، دو چاه به عنوان نمونه انتخاب شدند. در نهایت، حریم کمّی برای دو چاه انتخابشده ترسیم شدند. نتایج نشان دادند گسترش و توسعۀ این ناحیه در حالت واقعی هم بیشتر تحت تأثیر ضریب هدایت هیدرولیکی است.https://ije.ut.ac.ir/article_70301_30cb747295390571100be52ba4f24c42.pdfدانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60986120190321Evaluating Different Greenhouse Cooling Systems in Various Climate Zones of Iran Considering Water Scarcityارزیابی سیستمهای مختلف سرمایش گلخانه در اقلیمهای متنوع ایران با توجه به کاهش منابع آب2572657030210.22059/ije.2019.274496.1032FAتوحیدجعفری نژاددانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ انرژی، دانشگاه صنعتی شریف تهرانامیرحسینفتحیاستادیار، دانشکدۀ مکانیک، دانشگاه شیرازحسینیوسفیدانشیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران0000-0002-6372-5127کیانوشچوبینهدانشجوی دکتری، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانJournal Article20180723This paper aims to develop a profound framework that opts for the most techno-economic cooling system considering different climate zones of Iran, water and energy carrier prices, and the crop’s cultivation conditions. Furthermore, it enables policy makers to come up with a water price to persuade the farmer to choose the least water consuming cooling system for the greenhouse. Three different cooling systems of fan and pad, direct expansion and absorption chiller are evaluated for five various climate zones of Iran. The evaluation takes place in three scenarios in which the first and second scenarios assesses all three cooling systems under the current and real price of water, while the third scenario obtains the optimal price of water that the cooling system get selected based on the least water consumption. Results show that the fan and pad cooling system, formerly believed to be the most economic one, is actually not the most techno-economic system for all climate zones of Iran but, the direct expansion system with the mean equivalent cooling cost of 0.0427 and 0.2733 $/kWh merits over the fan and pad system with the mean equivalent cooling cost of 0.051 and 0.8264 $/kWh in first and second scenario respectively. Finally, the third scenario suggests the policy makers should increase the water price by 17.4% so that the farmer is persuaded to select the most water conservative cooling system in all the climate zones of Iran.هدف از پژوهش حاضر، ارائۀ چارچوبی است که فنی-اقتصادیترین سیستم سرمایش را با توجه به اقلیمهای مختلف آب و هوایی ایران، قیمت حاملهای آب و انرژی، و شرایط کشت مناسب محصول برگزیند. همچنین، سیاستگذار را قادر سازد تا بهگونهای قیمت آب را تعیین کند تا کشاورز کممصرفترین سیستم سرمایش را از نظر مصرف آب برای گلخانه برگزیند. سه نوع مختلف سیستم سرمایش شامل سیستمهای فن و پد تبخیری، انبساط مستقیم و چیلر جذبی برای پنج اقلیم آب و هوایی متنوع ایران ارزیابی شده است. ارزیابی در سه سناریو صورت میگیرد که در آن سناریوهای نخست و دوم تمام سیستمهای سرمایش را تحت قیمتهای فعلی و واقعی آب بررسی میکند، در حالی که سناریوی سوم قیمت بهینۀ آب را بهگونهای اختیار میکند که سیستم سرمایش با کمینۀ مصرف آب انتخاب شود. نتایج نشان میدهد سیستم سرمایش فن و پد که قبلاً باور بر این بود که فنی-اقتصادیترین سیستم سرمایش برای گلخانههای ایران است، در حقیقت فنی-اقتصادیترین سیستم سرمایش برای تمام اقلیمهای آب و هوایی ایران نیست و سیستم سرمایش انبساط مستقیم (تراکمی) با میانگین هزینۀ معادل سرمایش 0427/0 و 2733/0 دلار بر کیلووات ساعت سرمایش در مقابل 0510/0 و 8264/0 دلار بر کیلووات ساعت سرمایش میانگین هزینه معادل سرمایش سیستم سرمایش فن و پد، بهترتیب در سناریوهای اول و دوم برتری یافته است. درنهایت، سناریوی سوم اینگونه پیشنهاد میکند که با افزایش 4/17 درصدی قیمت آب، کشاورز متقاعد خواهد شد تا در سراسر اقلیمهای آب و هوایی ایران، سیستم سرمایشیای انتخاب کند که کمترین میزان مصرف آب را دارد.https://ije.ut.ac.ir/article_70302_cb2fe56869089ca5508c0834445587a8.pdf