دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Qualitative assessment of groundwater for agriculture and industrypurposesin Sahra Bagh plain,Larestan, Iranارزیابی کیفی آب زیرزمینی دشت صحرای باغ برای مصارف کشاورزی و صنعت3453565806110.22059/ije.2015.58061FAتورانشیروانیکارشناس ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآبادایمانشیروانی ساروییدانشجوی کارشناسی ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانمحمدحسینبوچانیدانشجوی دکتری برنامهریزی شهری، دانشگاه شهید بهشتیفرشیدعارفاستادیار گروه خاکشناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد فیروزآبادJournal Article20160116Groundwaterqualityassessmentandmappingquality parametersto assesstheresource fordifferent purposesis important.The purposeofthisstudy was toevaluate the qualityof groundwaterSahra Bagh Plainandmapping itfordifferentpurposes.Forthispurpose, thegroundwaterquality datafrom (1382 to 1392)wasused. Inthisstudy,to evaluate effect ofwater scaling and corrosion from Lanzlyh saturation and stability Ryznar indexes were used andwater quality parameterssuch asCations (calcium, magnesium, sodiumandpotassium) andanions(chlorideand bicarbonate), andotherrelevant indicatorssuch asTDS, TH and SARwereevaluated.The results show that the mean of LSI index of this plain aquiferwas 0.48, so deposition potential of this ground water is moderate.The mean of RSI index of Sahara Bagh Aquifer was 6.4, so corrosive potential of this ground water is low.LSI coefficient of variationis larger than the RSI coefficient of variation also,probablysaid that RSI index is sensitive compared index LSI.Averageamount of EC inSahra Bagh aquifer’s is 6978μS / that it isin a classof non-quality groundwaterforirrigation and amount of PH in the plain aquifer's was Alkaline and Varies from a minimum of 7 to a maximum of 7/5. Averageamount of TDS in this aquiferis493 mg / Lthat it is in a classof non-quality groundwaterfor irrigationinSahra bagh.As well ascalcium, potassium and sodium were dominantcationsof this aquifer.
<strong> </strong>بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی و پهنهبندی پارامترهای کیفی برای ارزیابی این منابع برای مصارف مختلف اهمیت بسزایی دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت صحرای باغ و پهنهبندی آن برای مصارف کشاورزی و صنعتی است. برای این منظور از اطلاعات دهسالۀ (1382 تا 1392) کیفی آبهای زیرزمینی این دشت استفاده شد. در این پژوهش برای بررسی خاصیت خورندگی و رسوبگذاری آب منطقه از شاخصهای اشباع لانژلیه و پایداری رایزنر استفاده شد و پارامترهای کیفی شامل کاتیونها (کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) و آنیونها (کلر، بیکربنات) و دیگر شاخصهای وابسته مانند TDS، TH و SAR ارزیابی شدند. نتایج نشان داد میانگین شاخص LSI در آبخوان دشت 48/0 بود که به این لحاظ، آبهای زیرزمینی این منطقه پتانسیل متوسط رسوبگذاری دارند. همچنین میانگین شاخص RSI، 4/6 شد که براساس این شاخص آب زیرزمینی پتانسیل کمخوردگی دارد. ضریب تغییرات LSI بزرگتر از ضریب تغییرات RSI است؛ بنابراین، شاید بتوان گفت که LSI شاخص حساستری در مقایسه با RSI است. نتایج نشان داد میانگین مقدار EC،μS/cm 6978 است که آب زیرزمینی دشت صحرای باغ را در کلاس نامرغوب برای آبیاری قرار میدهد و مقدار pH در آبخوان منطقه بازی است و از حداقل 0/7 تا حداکثر 5/7 تغییر میکند. میانگین مقدار TDS،mg/L 493 است که آب زیرزمینی دشت صحرای باغ را در کلاس نامرغوب برای آبیاری قرار میدهد. نتایج نشان داده است کلسیم، پتاسیم و سدیم کاتیونهای غالب این آبخوان بودند.
<strong> </strong>
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Investigating the effects of land use on runoff generation using WetSpa modelبررسی اثرات کاربری اراضی بر تولید رواناب با استفاده از مدل WetSpa3573695806210.22059/ije.2015.58062FAمجیدمحمدیاستادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایرانحسینزینیونداستادیار گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه لرستانحمیدرضامرادیدانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، نورحمیدرضاپورقاسمیاستادیار گروه مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایرانحسنفرازجومدیر دفتر مطالعات پایۀ شرکت آب منطقهای گلستانJournal Article20150806The main objective of this research was assessing the effects of land use on runoff parameters such as total runoff, surface runoff and peak discharges at the Baghsalian watershed as a case study site. At first, land use maps of 1986 and 2012 were prepared using a synthetic method and landsat images. WetSpa model was applied to simulate daily runoff for 8 years (the first 5 years as calibration and the last 3 years as validation periods) with land use maps of years 1986 and 2012. Nash-Sutcliffe efficiency and aggregation measure was used to assess the accuracy of WetSpa model. The Nash-Sutcliffe efficiency was obtained 0.61% and 0.56% for the calibration and validation periods respectively. Moreover the aggregation measure criterion had values of 64% and 62% for the calibration and validation periods respectively. These criteria showed that the WetSpa model is a suitable model to simulate runoff in the Baghsalian watershed. As a result of land use changes from 1986 to 2012, simulated total runoff, surface runoff and peak discharges rates increased, while the rate of increase in surface runoff was higher than the rate of increase in total runoff. Total run off and surface run off for land use 1986 was 431.62 and 158.77 million m<sup>3</sup> respectively and pick discharge was 27.45. These values for land use 2012 was 480.31, 182.86 and 30.94.
<strong> </strong>هدف اصلی پژوهش حاضر، ارزیابی تأثیرات تغییر کاربری اراضی بر مؤلفههای رواناب کل، رواناب سطحی و دبی اوج در حوضۀ آبخیز باغهسالیان در استان گلستان است. نقشۀ کاربری اراضی برای سالهای 1365 و 1391 با استفاده از یک روش ترکیبی و تصاویر ماهوارهای لندست تهیه شد. با استفاده از مدل WetSpa، شبیهسازی رواناب در مقیاس روزانه برای 8 سال (5 سال اول برای واسنجی و 3 سال بعد برای اعتبارسنجی) و برای نقشههای کاربری سال 1365 و 1391 انجام شد. برای ارزیابی دقت مدل WetSpa از ضریب نشـ ساتکلیف و معیار تجمعی دقت استفاده شد. ضریب نشـ ساتکلیف برای دورۀ واسنجی و اعتبارسنجی بهترتیب 61/0 و 56/0 به دست آمد. مقدار معیار تجمعی نیز برابر با 64/0 و 62/0 برای دورۀ واسنجی و اعتبارسنجی بود. این معیارها نشان داد مدل WetSpa برای شبیهسازی رواناب در حوضۀ آبخیز باغهسالیان مناسب است. درنتیجه تغییرات کاربری از سال 1365 تا 1391، رواناب کل، رواناب سطحی و دبی اوج افزایش یافته است، درصورتیکه نسبت افزایش در رواناب سطحی نسبت به کل رواناب بیشتر بوده است. رواناب کل و رواناب سطحی برای کاربری اراضی 1365 بهترتیب برابر با 62/431، 77/158 میلیون مترمکعب و دبی اوج 45/27 مترمکعب بر ثانیه به دست آمد. این مقدار برای کاربری اراضی 1391 بهترتیب 31/480، 86/182 و 94/30 است.
<strong> </strong>
<strong> </strong>
<strong> </strong>
<strong> </strong>دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Investigation of groundwater balance in Tuserkan plain of Hmaedan using MODFLOWبررسی بیلان آب زیرزمینی دشت تویسرکان همدان به کمک مدل ریاضی مادفلو3713825806310.22059/ije.2015.58063FAسمانهپورمحمدیپژوهشگر مؤسسۀ تحقیقات آب ایران و کارشناس مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها (Ph.D)محمدتقیدستورانیدانشیار دانشگاه فردوسی مشهدهادیجعفریاستادیار دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرودمحمدحسنرحیمیاندانشجوی دکتری مهندسی آب، دانشگاه صنعتی اصفهان و کارشناس مرکز ملی تحقیقات شوریمسعودگودرزیعضو هیئت علمی پژوهشکدۀ حفاظت خاک و آبخیزداری0000-0003-3577-739Xزهرامسماریاندانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحانفاطمهباقریدانشجوی دکتری آبشناسی دانشگاه صنعتی شاهرودJournal Article20150806Recent droughts and indiscriminate use of ground water for agriculture, is the main problems of the especially desert country.Water crisis has gripped all of country Plains, and Due tothe reduction of surface water resources and successive droughts, illegal exploitation of ground water resources is increasing.The knowledge of the water balance plains can be helped in the water resources management.Tuyserkan plains is one of the most Lowland in the Hamedan province with widly agricuctural land that is increasing every year, Consequently, the pressure on groundwater resources is creased. The aim of this study is invstigation of water balance in Tuyserkan plain in water year 88-87 for optimal management of water resources especially for agricultural uses. For this purpose, iso potential of Plains is maping next Attempted to identify the input and output in plain and ground water balance was calculated manually. The next step using of determining changes volume in plain, accuracy of water balance caculated was determined. Finally, there quiring of inputmap andbasic information is providing on Modflow numerical model and GMS software was runs.Result show that plain ground water balances was negetive and shortage of storage was -12.2 MM3 in 1387-88. Manually water balance and water table changes supported reult of model ground water balance.خشکسالیهای اخیر و استفادۀ بیرویه از آب زیرزمینی بهویژه برای مصارف کشاورزی از مشکلات بارز بسیاری از دشتهای کشور است. بحران آب گریبانگیر تمامی دشتهای کشور شده است و بهعلت کاهش منابع آب سطحی و خشکسالیهای پیدرپی بهناچار بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی بهصورت غیرمجاز فزونی یافته است. در این میان اطلاع از وضعیت بیلان آبی دشتها میتواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک کند. دشت تویسرکان یکی از دشتهای مهم استان همدان است که زمینهای کشاورزی وسیعی دارد و هر ساله به وسعت آنها افزوده میشود و به تبع آن فشار به منابع آب زیرزمینی هر ساله افزایش مییابد. بنابراین، هدف از تحقیق حاضر بررسی بیلان آبی دشت تویسرکان در سال آبی 1387ـ 1388 برای مدیریت بهینۀ منابع آب بهویژه برای مصارف کشاورزی است. به این منظور بعد از ترسیم خطوط همپتانسیل دشت به شناسایی ورودیها و خروجیهای دشت اقدام و بیلان آب زیرزمینی بهصورت دستی محاسبه شد. در گام بعدی با استفاده از تعیین تغییرات حجم ذخیره، صحت محاسبات بیلان دشت تعیین شد. درنهایت، با تعیین نقشههای ورودی لازم و تهیۀ اطلاعات اولیه مدل عددی مادفلو در نرمافزار GMS ران شد. نتایج نشان داد که بیلان دشت منفی و کسری مخزن به میزان 2/12- میلیون مترمکعب در سال آبی 1387ـ 1388 است. نتایج بیلان آب دستی و تغییرات حجم سطح ایستابی دشت، نتایج مدل آب زیرزمینی مادفلو را تأیید کرد.دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Trend assessment of changes in water quality plain Eyvanakeyبررسی روند تغییرات کیفی منابع آب زیرزمینی دشت ایوانکی3833945806410.22059/ije.2015.58064FAناصرعبادتیاستادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهرJournal Article20151202The trend of changes in water quality plain Eyvanakey to manage shared water resources is necessary Semnan and Tehranprovince.For this purpose after determining the study range in the Eyvanekey area, field investigation was performed to identify the geological formations and the distribution there of as well as the faults and salt domes locations using existing geological maps. Afterwards through identifying the wells location and using decomposition results of the area water samples, the concentration contour maps of chloride, sulfate, sodium, etc. were plotted.The faults' performance and the plotted maps' interpretation showed that the highest salinity concentration lied in the eastern and southern parts of the plain and their change trend occurred in highlands towards central and western parts of the study range, consistent with the main river path.The waters of bicarbonate and magnesium ions have the situation better than the other. Best and worst water quality in the western regions in eastern and southern regions that are close to evaporate mass is located.Wilcox diagram was determined and show the eastern and southern areas are in the worst category Wilcox. In terms of agriculture, not suitable water has a salinity and electrical conductivity less central plains, which are more desirable for agricultureبررسی روند تغییرات کیفی منابع آب زیرزمینی دشت ایوانکی برای مدیریت منابع آبی مشترک استان سمنان و تهران ضرورت دارد. بدینمنظور واحدهای سنگشناسی و موقعیت گسلها با استفاده از نقشههای زمینشناسی و پیمایش میدانی مطالعه و با شناسایی موقعیت چاههای آب و همچنین بهرهبرداری از نتایج تجزیۀ نمونههای آب منطقه انجام شد و سپس نقشههای همغلظت کلر، سولفات، سدیم و... ترسیم شد. تحلیل عملکرد گسلها و تفسیر نقشههای رسمشده نشان داد که بیشترین تمرکز شوری در بخش شرقی و جنوبی دشت بوده است و روند تغییرات آنها، از ارتفاعات به سمت مرکز و غرب محدوده بوده که منطبق با مسیر رودخانۀ اصلی است. با توجه به نتایج کیفی آب، نواحی شرقی و جنوبی دشت تیپ کلرورسدیم دارند و غالب آبهای نمونهبرداریشده با کیفیتی در حد متوسط تا کاملاً نامطبوع قرار دارند. این آبها از نظر بیکربنات و منیزیم وضعیت مناسبتری نسبت به سایر یونها دارند. بهترین کیفیت آب در مناطق غربی و بدترین آنها در مناطق شرقی و جنوبی که به تودههای تبخیری نزدیک هستند، قرار دارد. با رسم نمودار ویلکوکس مشخص شد نواحی شرقی و جنوبی در بدترین طبقهبندی ویلکوکس قرار گرفتهاند و از نظر مصارف کشاورزی، مناسب نیستند. آب نواحی مرکزی دشت شوری و هدایت الکتریکی کمتر و برای کشاورزی وضعیت مطلوبتری دارند.
<strong> </strong>
<strong></strong>دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222An Assessment of Changes in Groundwater Quality and Groundwater Levels in Lake Urmia Basinبررسی روند تغییرات کیفی و سطح ایستابی آبهای زیرزمینی در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه3954045806510.22059/ije.2015.58065FAسعیدمهریدانشجوی کارشناسی ارشد GIS، دانشکدۀ مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیعلی اصغرآل شیخاستاد گروه مهندسی GIS، دانشکدۀ مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی0000-0001-9537-9401زهراجوادزادهدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی طبیعت، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهرانJournal Article20151106Groundwater quality has a direct impact on human life. The main objective of this research is to investigate changes in groundwater quality and levels in Lake Urmia basin. Tasoj and Shiramin plains are selected as a study area. The suitability of groundwater quality for drinking and agricultural purposes were assessed using Schoeller and Wilcox Diagram. According to the Wilcox classification, the groundwater of Tasoj and Shiramin plains fall into C3S1 and C2S4 Classification, respectively. Based on the Schoeller classification, the groundwater of Tasoj plain is suitable for drinking, but the concentrations of pollutants are above the permissible limits for drinking, in Shiramin. Analyzing data from 2003 to 2014, and the parameters like EC, PH, SO4, TH, TDS, Mg, Ca and Cl, showed that the concentrations of these pollutants are increased over time. The correlation of Ec and groundwater level decrease, was computed as -0.37, which can mean that the increase in Ec is a result of groundwater level reduction. The results showed that the reduction of groundwater quality had an inverse relationship with groundwater withdrawal. Every year, underground water level in Tasoj decreased about 18cm and the volume of its aquifer is decreased by 1.27 bcm. For Shiramin, ground water level and volume increased by 1cm and 0.006 bcm every year, respectively. Reduction of groundwater withdrawal in recent years is a result of it’s poor quality. According to the results, the establishment of proper drainage systems to control soil salinity is necessary in study area.کیفیت آبهای زیرزمینی، تأثیر مستقیم بر زندگی جوامع بشری دارد و پایش کیفیت این منابع از اهمیت ویژهای برخوردار است. هدف این پژوهش بررسی روند تغییرات کیفی و سطح ایستابی آبهای زیرزمینی در حوضۀ آبریز دریاچۀ ارومیه است که میزان مناسببودن صرف این منابع برای مصارف کشاورزی و شرب با استفاده از نمودارهای ویلکوکس و شولر، در دو دشت تسوج و شیرامین، بررسی شد. کلاس غالب آب زیرزمینی در دو دشت بهترتیب، برای مصارف کشاورزی، با نمودار ویلکوکس، C3S1 و C2S4و برای مصارف شرب، با نمودار شولر، «خوب» و «نامطبوع» طبقهبندی شد. بررسی میانگین پارامترهای EC، PH، SO4، TH، TDS، Mg، Ca و Cl در بازۀ زمانی سالهای 1382ـ 1393 نشان داد که کیفیت آب در هر دو دشت، در گذر زمان کاهش یافته است. میانگین همبستگی روند تغییرات مکانی سطح ایستابی و Ec، در دشت، 37/0- محاسبه شد که نشاندهندۀ افزایش شوری با کاهش سطح آب آبخوان است. سطح ایستابی آبخوان تسوج، بهطور متوسط، سالانه 18 سانتیمتر و حجم آن، 27/1 میلیارد مترمکعب کاهش داشته است؛ اما آبخوان دشت شیرامین سالانه 1 سانتیمتر افزایش سطح و 006/0 مترمکعب افزایش حجم داشته است. نتایج نشان داد که با کاهش کیفیت منابع آبی، میزان برداشت سالیانه از آبخوانها، کاهش مییابد. این یافته را میتوان ناشی از نامناسببودن آبها برای مصارف گوناگون مانند کشاورزی دانست. با توجه به نتایج، انجام طرحهای مختلف برای کنترل شوری و اجرای سیستمهای مناسب زهکشی در اراضی کشاورزی، برای حفظ میزان تولیدات کشاورزی، پیشنهاد میشود.دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Monitoring temporal and spatial changes in land use in the Shazand Watershedپایش تغییرات دورهای و مکانی استفاده از سرزمین در حوضۀآبخیز شازند4054155806610.22059/ije.2015.58066FAعلی اکبرداودی راددانشجوی مقطع دکتری رشتۀ علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرسسید حمیدرضاصادقیاستاد، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس0000-0002-5419-8062امیرسعدالدیندانشیار، دانشکدۀ مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20151213The present study aimed to monitor the land use change in the Shazand Watershed with different development policies using land use net changes and exchanges in land change modeller (LCM) forperiod of1973to2014and in sub-watersheds scale. In the study period, rangeland area reduced about 380 Km<sup>2</sup> and rainfed and irrigation farm lands increased successively 100 and 150 Km<sup>2</sup> in the first and the second period and then reduced.The highest annual rate of orchard increase (0.265%) occurred in the third period. The highest increment for residential area (60%) and abandoned land (23.49%) were observed inthe second and third periods, and for the third and fourth periods, respectively. The results also showed that the highest increment of land use change in the mountainous sub-watersheds i.e., Azna and Nahremian occurred before industrial development period and then tended to the plain sub-watersheds i.e., Poledoab. Generally, the maximum land use change was observed in the second period (32.96%). The types of land management, the pattern and the process of land use change especially the expansion of industrial activities in the study region showed that the development policies had an important role in the study region and spatial and temporal patterns of land use change played an important role in creating the current state of the region. Accordingly, any land management program for the study region has to be planned with regard to the spatial and temporal patterns of land use changes considering the adaptive management of the watershed resources.پژوهش حاضر با هدف پایش تغییرات کاربری اراضی در حوضۀ آبخیز شازند در بازۀ زمانی 1352 تا 1393 در چهار دوره با سیاستهای توسعهای متفاوت، از طریق بررسی تغییرات خالص کاربریها و تبدیل کاربریها به یکدیگر در مدلساز تغییر سرزمین (LCM) و در قالب زیرحوضههای منطقۀ بررسیشده انجام شد. در بازۀ زمانی مطالعهشده مراتع حدود 380 کیلومترمربع کاهش یافته و سطح اراضی کشاورزی دیم و آبی در دورۀ اول و دوم بهترتیب 100 و 150 کیلومترمربع افزایش و پس از آن کاهش یافتهاند. سطح باغها طی بازۀ زمانی مطالعهشده بهویژه در دورۀ سوم با بیشترین میزان رشد سالانه 265/0 درصد، روند افزایشی داشت. بیشترین افزایش سطح مناطق مسکونی در دورۀ دوم و سوم (60 درصد) و اراضی بایر و رهاشده در دورۀ سوم و چهارم (49/23 درصد) مشاهده شد. نتایج بررسی تغییرات مکانی کاربری برحسب زیرحوضه نیز نشان داد در ابتدای دورۀ مطالعاتی، بیشترین میزان تغییر کاربری در زیرحوضههای کوهستانی مانند ازنا و نهرمیان صورت گرفته و با شروع توسعۀ صنعتی به سمت زیرحوضۀ دشتی گرایش پیدا کرده است. بهطورکلی، بیشترین تغییر کاربری در دورۀ دوم (96/32 درصد) دیده شد. الگو و روند تغییرات کاربری اراضی بهویژه گسترش فعالیتهای صنعتی در منطقه نشان میدهد که نوع مدیریتها، برنامهها و سیاستهای توسعهای در این زمینه نقش مهمی داشته و وضعیت فعلی منطقه را رقم زده است. بنابراین، هر برنامۀ مدیریت سرزمین در منطقه باید با در نظر گرفتن الگوهای مکانی و زمانی تغییرات کاربری اراضی و برنامههای توسعهای منطقه و در قالب مدیریت سازگار طراحی شود.
<strong> </strong>
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Drought monitoring with Standard Precipitation Index (SPI) and drought forecasting with Multi-layers perceptron (Case study: Tehran and Alborz Provinces)پایش و پیشبینی وضعیت خشکسالی با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد (SPI) و شبکۀ عصبی پرسپترون چندلایه (مطالعۀ موردی: استان های تهران و البرز)4174285806810.22059/ije.2015.58068FAمحمدحسینجهانگیراستادیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران0000-0002-0991-7646میمنهخوش مشرباندانشجوی کارشناسی ارشد رشتۀ مهندسی طبیعت، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانحسینیوسفیاستادیار گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانJournal Article20151213Drought is the one of the repeating phenomenon in all areas with high rainfall and low rainfall climates and is known as a natural disaster. Iran is one of the countries those involved with this phenomenon in different parts of it especially in river basins. Tehran Province due to its importance in terms of social and political faced with growing population that it would contributes to the reduction of water sources in the province. Alborz province which in the past was considered one of the cities of Tehran, in this study were investigated. Losses incurred from drought in this area is socio-economic. In this study, we monitor and forecast drought, with rainfall data from 38 synoptic stations in Tehran and Alborz provinces. By Standard Precipitation Index (SPI) during 31 hydrological years between 1983-84 to 2013-14 at 3, 6, 9, 12 and 24 months average times. Study on SPI12 index showed that about half of the stations entire the study period were normal and about a third of the stations in this period had drought conditions. According to the numerical values SPI index 1996-97 and 1998-99 were selected as years those have been faced with drought. Severe and very severe periods of drought, the most severe drought level (lowest SPI) was calculated for some of the stations in periods of 3, 6, 9, 12 and 24 months. Also forecasted with Multi-layers perceptron neural network method and the results was very close to the observed data.
ce.
خشکسالی یکی از پدیدههای تکرارشونده در تمامی نقاط با اقلیمهای پربارش و کمبارش است و بلایی طبیعی بهشمار میرود. ایران نیز از جمله کشورهایی است که با این پدیده در نقاط مختلف بهخصوص حوضۀ رودخانهها درگیر است. استان تهران بهدلیل اهمیت آن از نظر سیاسی و اجتماعی با رشد روزافزون جمعیت مواجه است که این امر به کاهش منابع آبی این استان دامن میزند. در این پژوهش به استان البرز که در گذشته یکی از شهرهای استان تهران محسوب میشد، توجه شد. خسارات واردشده از خشکسالی به این منطقه از نوع اقتصادیـ اجتماعی است. در این پژوهش پایش و پیشبینی وضعیت خشکسالی، با استفاده از اطلاعات بارش 38 ایستگاه بارانسنجی در محدودۀ دو استان تهران و البرز، بهوسیلۀ شاخص بارندگی استاندارد (SPI) در بازۀ زمانی 31 ساله بین سالهای آبی 1362ـ 1363 تا 1392ـ 1393 در میانگینهای زمانی 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه انجام گرفت. نتایج بررسی شاخص SPI12 نشان داد حدود نیمی از ایستگاه در کل دورۀ مطالعاتی وضعیت نرمال داشتهاند و حدود یکسوم ایستگاهها در این مدت وضعیت خشکسالی را پشت سر گذاشتهاند. با توجه به مقادیر عددی شاخص SPI دو بازۀ زمانی 1375ـ 1376 و 1377ـ 1378 بهعنوان سالهایی که یک دورۀ کامل خشکسالی را تجربه کردهاند، انتخاب شدند. دورههای خشکسالی شدید و خیلی شدید، شدیدترین مقدار خشکسالی (کمترین مقدار SPI) برای تعدادی از ایستگاهها در دورههای 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه محاسبه شد. همچنین پیشبینی با روش شبکۀ عصبی پروسپترون چندلایه انجام شد بهطوریکه حاصل به مقادیر مشاهداتی بسیار نزدیک بود.
<strong> </strong>دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Analysis of Monthly Wet and Dry Spell Occurrence by using Power Laws in Golestan Province, Iranتحلیل الگوی وقوع ماههای پرباران و کمباران در استان گلستان با استفاده از روش آنالیز توانی4294435806910.22059/ije.2015.58069FAرئوفمصطفیزادهاستادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی0000-0002-0401-0260مهدیوفاخواهدانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس0000-0002-8113-9113محسنذبیحیدانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنوردJournal Article20150817The wet and dry spells can be defined as a number of consecutive months with rain amount greater or less than the truncation level, respectively.Analysis of the wet and dry spell properties of monthly rainfall series at 40 meteorology stations in the Golestan Province is carried out for an extended period of 34 years (1974–2007). The results proved that the patterns of wet and dry spell durations can be determined using power law technique. Wet and dry spell duration characteristics, as well as the frequency of dry spells for the length of (1-9 months) are discussed. The longest dry spells are identified in North-east of the Golestan province in Tamar and Minudasht stations with 5 and 6 times occurrence respectively. Whereas longest wet spell with the 9 months length is shown over the central part of the study area. It has been observed that the longest durations of dry periods occur in the stations that located in the Northern part of the Golestan Province. The interpretations of double logarithmic plots of (frequency versus length period) can be used to compare the occurrence patterns of wet and dry spells in the stations over different precipitation regimes. Further applications of power law method are suggested to obtain a better understanding for the interpretation of wet and dry spells regions with different climatic conditions.
<strong> </strong>دورههای مرطوب و خشک میتواند بهعنوان ماههای متوالی با مقادیر بیشتر یا کمتر از یک حد آستانۀ مشخص تعریف شود. در پژوهش حاضر خصوصیات دورههای پرباران و کمباران در سریهای زمانی بارش ماهانۀ 40 ایستگاه هواشناسی در استان گلستان در یک دورۀ 34 سالۀ آماری تجزیه و تحلیل شده است. طول دورۀ ماههای پرباران و کمباران و نیز توالی وقوع آنها محاسبه و در دورههای 1 تا 9 ماهه تحلیل شد. براساس نتایج پژوهش حاضر، با استفاده از روش آنالیز توانی، الگوی تداوم دورههای ماهانۀ خشک و مرطوب در هر ایستگاه مشخص شد. وقوع طولانیترین دورۀ کمباران (9 ماه) در مرکز استان گلستان در ایستگاههای تمر و مینودشت بهترتیب با 6 و 5 بار تکرار، اتفاق افتاده است. این در حالی است که وقوع طولانیترین دورۀ پرباران (9 ماه) تنها در ایستگاه بهلکهداشلی 2 تکرار داشته است. همچنین در دورههای سهماهۀ متوالی و طولانیتر، تعداد وقوع دورههای کمباران در ایستگاههای واقع در بخش شمالی استان گلستان اتفاق افتاده است. براساس تفسیر نتایج پلاتهای لگاریتمی دوگانه (فراوانی وقوع به ازای طول دوره)، میتوان الگوهای وقوع دورههای پرباران و کمباران در ایستگاههای واقع در مناطق مختلف بارشی را با هم مقایسه کرد. کاربرد روش آنالیز توانی بهمنظور درک بهتر الگوی وقوع دورههای خشک و مرطوب در سایر مناطق اقلیمی پیشنهاد میشود.
<strong></strong>دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Separation of the effects of climate variability and human activities
on runoff of Bakhtegan Basinجداسازی اثرات تغییرپذیری اقلیمی و فعالیتهای انسانی بر رواناب حوضۀ آبخیز بختگان4454545807010.22059/ije.2015.58070FAحمیدرضاقرهچاییدانشجوی دکتری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرجعلیرضامقدم نیادانشیار، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرجآرشملکیاندانشیار، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرجآزادهاحمدیاستادیار، دانشکدۀ عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهانJournal Article20151208Arid and semi-arid ecosystems are very sensitivity to changes. Fluctuations in climate variables and increasing human activities; result in the changes in hydrological processes of these ecosystems, and consequently, their structures degradation. In this study, hydro-climatic data of the Bakhtegan basin for the period of 1972–2011, were analyzed to assess effects of climate variability and human activities on hydrology processes of the study area. A combined analysis of statistical tests for trend analysis and change pointe detection indicated that the basin runoff had have a significant decreasing trend over last 40 years. The change point of runoff occurred in 1999, the annual runoff of the study basin divided into two periods. The period of 1972–1999 was used as the base period for calibration and validation, and the period of 2000-2011 as a human-induced period for the model processing. Then, the hydrologic sensitivity analysis method was the approach employed to evaluate the effects of climate variability and human activities on runoff. According to the analyses conducted, contribution of climate variability in the runoff reduction of Bakhtegan basin was estimated equal to 62.45% and contribution of human activities equal to 37.55%. These results can be very useful as a reference for regional water resources assessment; management and maintaining the integrity of regional ecosystems.
اکوسیستمهای مناطق خشک و نیمهخشک حساسیت بسیار زیادی در برابر تغییرات دارند. نوسانات در متغیرهای اقلیمی و افزایش فعالیتهای انسانی دگرگونی در فرایندهای هیدرولوژیکی این اکوسیستمها و به تبع آن تخریب ساختار آنها را بهدنبال دارد. در این پژوهش بهمنظور ارزیابی کمّی تأثیرات تغییرپذیری اقلیمی و فعالیتهای انسانی بر فرایندهای هیدرولوژیکی حوضۀ آبخیز بختگان، دادههای هیدروـ اقلیمی این حوضه در دورۀ آماری 1351ـ 1391 تجزیه و تحلیل شد. ترکیب آزمونهای آماری در تحلیل روند و تعیین نقاط تغییر آشکار ساختند که رواناب حوضه در 40 سال گذشته کاهش معناداری داشته است. نقطۀ تغییر رخداده در رواناب در سال 1378؛ رواناب سالانۀ این حوضه را به دو دوره تقسیم کرد. دورۀ 1351ـ 1378 بهمنزلۀ دورۀ پایه برای واسنجی و اعتبارسنجی و دورۀ 1379ـ 1391 دورهای که تأثیرات فعالیتهای انسانی بر رواناب مشهود بوده است، بهمنظور پردازش مدل استفاده شد. سپس روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیک رویکردی بود که براساس بارش و تبخیر تعرق پتانسیل، تأثیرات تغییرپذیری اقلیمی و فعالیتهای انسانی روی رواناب را ارزیابی کرد. با توجه به تحلیلهای انجامشده سهم تغییرپذیری اقلیمی در کاهش رواناب حوضۀ آبخیز بختگان 45/62 درصد و سهم فعالیتهای انسانی 55/37 درصد برآورد شد. این نتایج میتواند بهمنظور تهیۀ منبعی برای ارزیابی و مدیریت منابع آب و حفظ یکپارچگی اکوسیستم منطقهای بسیار مفید باشد.
<strong> </strong>
<strong><br clear="all" /> </strong>دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Uncertainty of annual maximum daily rainfall under greenhouse gases emission scenarios in 2040: Khorasan-Razavi provinceعدم قطعیت حداکثر بارش روزانه تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانهای در افق 2040 (مطالعۀ موردی: استان خراسان رضوی)4554655807210.22059/ije.2015.58072FAحسامسیدکابلیاستادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندیشاپورJournal Article20150917Nowadays, increasing of greenhouse gases emissionscussed by human activities is the main factor of climate change. Global warming has also changed the frequency of extreme rainfall events in many areas. This research presents an analysis of how the change in the frequency of maximum daily rainfall under three emission scenarios in 2021-2040 periods in the Khorasan-Razavi province. The maximum daily rainfall series areprojected for the future periods in the 23 weather stations by developing a nonparametric downscaling model for arid and semi-arid regions. The uncertainty of climate change scenarios is quantified using a simple parametric uncertainty estimator in the three risk levels (25%, 50% and 75%) for each of emission scenarios. The frequency analysis of maximum series showsthat the daily rainfall intensitiesin therisk level 2 will be changed between -22.9% to +20.3% than baseline (1993-2012), that a wider range of these changes is related to thelonger return periods. Generally, central and southern regions will be received slight increase than northern regions. The rainfall intensities in more areas decrease with theincreasein greenhouse gases emissions that this decreasewill be more for the rainfalls with lower return periods. Flooding in the high rainfall regions will be also occurred withseverity while the low rainfall regions get a more decrease. Maximum daily rainfall will be increased in the future periods by reducing the level of risk; it can be warning to design hydraulic infrastructures with high emphasis.
<strong> </strong>
امروزه افزایش غلظت گازهای گلخانهای ناشی از فعالیتهای بشری عامل اصلی تغییرات آب و هوایی بهشمار میآید. افزایش دمای جهانی نیز فراوانی وقوع بارشهای حدی را در بسیاری از مناطق دگرگون ساخته است. این پژوهش تحلیلی از چگونگی تغییر فراوانی بیشترین بارش روزانه در استان خراسان رضوی تحت سه سناریوی انتشار گازهای گلخانهای در دورۀ 2021- 2040 ارائه میکند. سریهای بیشترین بارش روزانه در دورۀ آتی برای 23 ایستگاه بررسیشده با توسعۀ یک مدل ریزمقیاس نمایی ناپارامتریک برای مناطق خشک و نیمهخشک تصویرسازی میشوند. عدم قطعیت سناریوهای تغییر اقلیم نیز با استفاده از یک برآوردگر پارامتریک در سه سطح ریسک (25، 50 و 75 درصد) به تفکیک نوع سناریوی انتشار فرموله شدند. تحلیل فراوانی سریهای حداکثر نشان میدهد که شدت بارشهای روزانه در سطح ریسک 50 درصد نسبت به دورۀ پایه 1993ـ 2012 بین 9/22- درصد تا 5/20 درصد تغییر خواهد کرد، که دورههای بازگشت بالاتر دامنۀ وسیعتری از تغییر را بهخود اختصاص دادهاند. بهطورکلی، مناطق مرکزی و جنوبی افزایش کمتری را نسبت به نواحی شمالی استان شاهد خواهند بود. با افزایش غلظت گازهای گلخانهای نیز نواحی بیشتری دچار کاهش بارشها میشوند، که این تأثیر بر بارشها با دورۀ بازگشت کمتر، شدیدتر خواهد بود. همچنین مناطق پرباران شدت سیلخیزی بیشتری را پیش رو خواهند داشت؛ و درمقابل مناطق کمباران کاهش شدیدتری را متحمل میشوند. با کاهش سطح ریسک نیز بیشترین بارش روزانه در آینده افزایش خواهد یافت؛ که به این موضوع باید در طراحی سازههای پراهمیت توجه خاص شود.
<strong> </strong>
<strong> </strong>
<strong> </strong>دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222Comparing the performance of semi-distributed SWAT and lumped HEC-HMS hydrological models in simulating river discharge (Case study: Ab-Bakhsha Watershed)مقایسۀ عملکرد مدل هیدرولوژیکی نیمهتوزیعی SWAT و مدل یکپارچۀ HEC-HMS در شبیهسازی دبی جریان (مطالعۀ موردی: حوضۀ آببخشا)4674795807410.22059/ije.2015.58074FAمحمد سهیلرضازادهدانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت منابع آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایرانمعینگنجعلیخانیدانش آموختۀ کارشناسی ارشد مدیریت منابع آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایرانمحمدذونعمت کرمانیدانشیار بخش مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایرانJournal Article20150810In many flood control projects, watershed management and water resources development, calculation of the river flow discharge is of the paramount importance which requires a comprehensive hydrological modeling of the region of interest. In this respect, lack of the existence of hydrometric and meteorology measuring stations in most of watersheds, has caused numerous problems in development and management of water resources planning. The hydrological models which are used to simulate watersheds are generally categorized into two groups of lumped anddistributed models. In this study SWAT and HEC-HMS models were used to compare the capability of semi-distributed and lumped models in watershed simulation. For this, 31-year data of Abakhsha Watershed - including the whole information of hydrometer and meteorology stations in the region which are located in Bardsir County in Kerman province - have been used. The obtained results indicate that both models have acceptable accuracy; however, semi-distributed SWAT model is superior to HEC-HMS model. Being semi-distributed is one of the most important reasons for SWAT’s superiority which gets the advantage of considering climate components and using hydrological response units.مطالعات سیل و کنترل سیلاب یکی از مباحث اصلی مرتبط با علم هیدرواکولوژی است که از نتایج آن در مدیریت اراضی و تغییر کاربری مناطق مد نظر استفاده میشود. این در حالی است که مدلهای هیدرولوژیکیای که برای شبیهسازی حوضههای آبخیز استفاده میشوند عموماً به دو گروه یکپارچه و توزیعی تقسیم میشوند. بهعلت تفاوت مدلهای هیدرولوژیکی در استفاده از دادهها و روشهای مختلف برای شبیهسازی جریان، شناسایی مدلی کارآمد که با توجه به اینکه بیشتر حوضههای آبخیز کشور فاقد ایستگاههای اندازهگیری به تعداد کافی هستند، بتواند شبیهسازی را در کوتاهترین زمان و با کمترین هزینه بهطور مطلوب انجام دهد، امری ضروری است. در پژوهش حاضر بهمنظور مقایسۀ عملکرد مدلهای نیمهتوزیعی و یکپارچه در شبیهسازی حوضههای آبخیز از مدل SWAT در شبیهسازی دبی جریان رودخانه بهعنوان یک مدل نیمهتوزیعی و مدل HEC-HMS بهعنوان مدل یکپارچه استفاده شد. بدینمنظور از دادههای ۳۱ سالۀ حوضۀ آبخیز آببخشا واقع در شهرستان بردسیر استان کرمان شامل کلیۀ اطلاعات ایستگاههای هیدرومتری و هواشناسی منطقه استفاده شد. یافتههای بهدستآمده از پژوهش برتری نتایج مدل SWAT را نسبت به مدل HEC-HMS نشان میدهد. بهطوریکه مدل نیمهتوزیعی SWAT در مرحلۀ اعتبارسنجی با ضریب تعیین معادل ۷۱/۰ و ضریب راندمان برابر با ۶۸/۰ دقتی بیشتر از مدل HEC-HMS با ضریب تعیین معادل ۵۸/۰ و ضریب راندمان برابر با ۴۸/۰ را داراست. از مهمترین دلایل برتری مدل نیمهتوزیعی نسبت به مدل یکپارچه میتوان به مواردی همچون داشتن مولد اقلیمی و امکان بهکارگیری واحد پاسخ هیدرولوژیک در آن اشاره کرد.
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهراناکوهیدرولوژی2423-60982420151222English Abstractsچکیده های انگلیسی1115996010.22059/ije.2015.59960FAJournal Article20161231