پژوهش آب ایران

چکیده حفظ تعادل مناسب بین مسائل زیست‌محیطی و تقاضاهای انسانی و بهره‌برداری بهینه از منابع، تحت تقاضاهای پیچیده در یک حوزه آبخیز و یا یک آبخوان نیازمند استفاده از تکنیک‌های ریاضی است. در این راستا ترکیبی از دو تکنیک قدرتمند تجزیه و تحلیل، شامل شبیه‌سازی و بهینه‌سازی در فرآیند تصمیم‌گیری و مدیریت جامع، پایدار و بهینه اقتصادی پروژه‌ها بسیار موثر و راهگشاست. در این تحقیق، شبیه‌سازی سیستم منابع آب حوزه آبخیز ارازکوسه با استفاده از مدل پویایی سیستم در محیط نرم‌افزار VENSIMبر اساس روابط علی و معلولی انجام شد و بر اساس معادله بیلان آب حوزه، میزان آب در دسترس حاصل از منابع آب سطحی و زیرزمینی تخمین زده شد. محاسبه نیاز آبی در مصارف مختلف شرب، محیط‌زیست، کشاورزی و صنعت انجام و بر اساس نیازها و آب در دسترس، مقدار عرضه آب به مصارف مختلف محاسبه شد. با استفاده از تکنیک برنامه‌ریزی خطی، بهینه‌سازی منابع آب با دو هدف حداکثرسازی سود اقتصادی حاصل از سطح زیرکشت و حداقل‌سازی آب مصرفی در بخش کشاورزی، انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که 75 درصد تامین آب مورد نیاز در مصارف مختلف به‌ویژه کشاورزی در حوزه آبخیز از آب زیرزمینی تامین می-شود. در حالی‌که آب در دسترس حاصل از منابع آب سطحی تقریبا دو برابر بیشتر از آب زیرزمینی است. این موضوع نشان می‌دهد که علیرغم اینکه بخشی از آب تغذیه شده ممکن است زمانی نقش رواناب داشته باشد اما حجم زیادی از آب در دسترس حوزه به شکل رواناب از دسترس خارج می‌شود. لذا تامین آب مورد نیاز مصارف مختلف به استفاده بیش از حد از ذخایر آب زیرزمینی منجر می‌شود.همچنین بررسی اثر بهینه‌سازی مصرف آب در بخش کشاورزی بر شاخص پایداری آب زیرزمینی نشان داد که این شاخص از مقدار 14.4 در شرایط فعلی به مقدار 1.9 در شرایط بهینه آب مورد نیاز کشاورزی تغییر می-کند.

چکیده روندیابی سیلاب در رودخانه ها فرایندی ریاضی است که برای پیش‌بینی هیدروگراف سیلاب در نقطه‌ای پایین‌دست ایستگاه اندازه‌گیری دبی صورت می‌گیرد. حل معادلات کامل سنت- ونانت در تحلیل جریان غیرماندگار معمولاً امر پیچیده‌ای است که نیازمند استفاده از کامپیوتر و مدل‌های تجاری توسعه یافته برای این کار است. در مقابل این روش‌ پیچیده،‏ روش‌های ساده‌تر و تقریبی هیدرولیکی و هیدرولوژیکی مختلفی توسعه یافته‌اند که با در نظر گرفتن برخی فرضیات می‌توانند سیلاب را در رودخانه‌ها روندیابی کنند. در این تحقیق،‏ صحت و دقت دو روش موج سینماتیک و ماسکینگام-کانژ که از روش‌های تقریبی روندیابی سیل محسوب می‌شدند،‏ در یک مطالعه موردی در رودخانه دوآب صمصامی با یکدیگر مقایسه شدند. مقادیر RMSE برای روش موج سینماتیک 0.845 و برای روش ماسکینگام- کانژ 1.401 بدست آمد و در مجموع نتایج تحقیق نشان دهنده توانایی بیشتر مدل موج سینماتیک و صحت بیشتر نتایج حاصل از آن است.

چکیده اساس مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی، داده­های آماری پیوسته و کافی است. حداکثر بارش 24 ساعته سالانه، در زمینه­های مختلف طراحی تأسیسات آبی و مهندسی استفاده می­شود. رگرسیون فازی به عنوان یک ابزار انعطاف­پذیر که قابلیت استفاده در بسیاری از سامانه­ها را دارد، جهت ارائه و توسعه یک تکنیک جدید برای تخمین و بازسازی داده­های حداکثر بارش 24 ساعته بکار گرفته شده است. در این تحقیق کارآیی استفاده از رگرسیون فازی در بازسازی داده­های حداکثر بارش 24 ساعته در استان چهارمحال و بختیاری صورت گرفت. برای ارزیابی کارائی مدل فوق، از شاخص­های آماری RMSE، P% و R² استفاده شد. نتایج بدست آمده از مدل رگرسیون فازی با روش­های نسبت نرمال، محورهای مختصات، رگرسیون ساده و رگرسیون چند متغیره مورد مقایسه قرار گرفت. مقدار ضریب تعیین (R²) میان مقادیر مشاهده­ای و برآورد شده حاصل از مدل رگرسیون فازی در اقلیم بسیار مرطوب، نیمه مرطوب، مدیترانه­ای و نیمه­خشک به‌ترتیب برابر با 0.67، 0.75، 0.81 و 0.87 به‌دست آمد. نتایج بازسازی در هر یک از چهار اقلیم موجود در این استان نشان‌دهنده برتری معنی­دار تکنیک رگرسیون فازی نسبت به سایر روش­های متداول است.