پژوهش آب ایران

چکیده تکیه‌گاه‌های پل موجب تنگ شدن مقطع رودخانه و تغییر الگوی جریان می‌شوند. تمرکز بیش از حد سرعت،‏ افزایش تنش برشی بستر،‏ گرداب‌ها و در نتیجه آب‌شستگی موضعی در اثر وجود تکیه‌گاه پل در رودخانه ایجاد می‌شود. یکی از روش‌های کاهش آب‌شستگی اطراف تکیه‌گاه‌های پل،‏ نصب طوق است. طوق با منحرف کردن جریان رو به پایین،‏ موجب کاهش آب‌شستگی و به تأخیر افتادن پیشرفت آب‌شستگی می‌شود. در این تحقیق تأثیر طوق در کاهش آب‌شستگی تکیه‌گاه‌های قائم نیم‌دایره‌ای پل به صورت آزمایشگاهی بررسی شد. آزمایش‌ها در یک فلوم به طول 6 متر و با عرض 0.8 ‌متر،‏ در شرایط آب زلال و با نسبت سرعت 0.85 انجام شد. نتایج نشان داد که با کاربرد طوق‌های مختلف 63.5 تا 100 درصد کاهش آب‌شستگی وجود داشت و علاوه بر آن باعث تأخیر زمانی آب‌شستگی نیز شدند. همچنین طوق‌ها موجب انتقال حداکثر عمق آب‌شستگی به پایین‌دست تکیه‌گاه پل شدند.

چکیده از روش‌های ترسیم نقشه‌های هم‌بارش،‏ استفاده از روابط رگرسیونی بین بارش با عوامل جغرافیایی مؤثر بر تغییرات مکانی آن است که خود به چند روش مختلف امکان‌پذیر است. بر این اساس تحقیقی صورت گرفت تا مقایسه‌ای بین روش‌های رگرسیونی سراسری مانند چند جمله‌ای سراسری و رگرسیون معمولی حداقل مربعات با روش‌های رگرسیون موضعی مانند چند جمله‌ای موضعی و رگرسیون وزن‌دار جغرافیایی و همچنین روش رگرسیون درخت تصمیم انجام شود و دقت آن‌ها ارزیابی شود. در انجام این تحقیق از آمار میانگین 20 ساله بارش سالانه 185 ایستگاه هواشناسی واقع در استان گیلان و مجاورت آن استفاده و به کمک پارامترهای دیگر مانند ارتفاع از سطح دریا و موقعیت نقاط نسبت به دریا،‏ تغییرات مکانی بارش مدل‌سازی شد. نتایج حاصل از تکنیک اعتبارسنجی تقابلی نشان داد که روش رگرسیون وزن‌دار جغرافیایی با 87=R² درصد،‏ 147=RMSE میلی‌متر از بهترین دقت نسبت به سایر روش‌های رگرسیونی مورد مطالعه برخوردار است و می‌تواند روش مناسبی در ترسیم نقشه‌های هم‌بارش در منطقه مطالعاتی به حساب آید.

چکیده خشکسالی یکی از بلایایی طبیعی است که ناشی از کاهش طولانی مدت رطوبت است. خشکسالی هواشناسی به دوره ممتد کمبود نزولات جوی گفته می‌شود و دارای چندین مشخصه (شدت،‏ مدت و بزرگی) است. این مشخصه‌ها وابسته به هم هستند و به دلیل این همبستگی،‏ پایش خشکسالی فقط بر اساس یک مشخصه نمی‌تواند شرایط واقعی منطقه را به خوبی نشان دهد. پس بهترین روش پایش خشکسالی،‏ تحلیل مشخصه‌های آن به صورت توأم می‌باشد. در این تحقیق خشکسالی هواشناسی در استان کرمانشاه به صورت دو متغیره و بر اساس دو مشخصه شدت و مدت،‏ با توابع چند متغیره کاپولاس تحلیل شد. برای این کار سه تابع کاپولای گروه ارشمیدس به داده‌های شدت و مدت خشکسالی برازش داده شدند و تابع گامبل به عنوان بهترین برازش انتخاب شد. در نهایت با این تابع احتمال وقوع و دوره بازگشت دو متغیره خشکسالی به صورت شرطی و غیرشرطی در منطقه مورد مطالعه مشخص شد. نتایج به دست آمده نشان داد،‏ بحرانی‌ترین خشکسالی با شدت 259.3 میلی‌متر و به مدت 18 ماه در قسمت غربی منطقه اتفاق افتاده که بر اساس نتایج حاصل از تحلیل دو متغیره،‏ این خشکسالی دارای کمترین احتمال وقوع و بزرگترین دوره بازگشت نسبت به سایر خشکسالی‌های اتفاق افتاده در این منطقه است.

چکیده آبیاری جویچه‌ای رایج‌ترین روش آبیاری است که بهینه کردن پارامترهای طراحی و مدیریتی آن برای دستیابی به راندمان بالا،‏ اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق با استفاده از مفهوم شبیه‌سازی- بهینه‌یابی،‏ روش جدیدی برای تعیین طول و دبی بهینه جویچه تحت سه روش جریان پیوسته،‏ کاهشی و موجی ارایه شد و با داده‌های صحرایی در خاک لوم رسی بررسی شد. برای بررسی اثر بافت خاک بر نتایج بهینه‌یابی،‏ مراحل بهینه‌یابی در بافت‌های خاک لوم شنی و رسی تکرار شد. در بافت خاک لوم رسی برای روش کاهش جریان طول بهینه جویچه بیشتر از دو روش دیگر بود. روش موجی نسبت به دو روش دیگر دبی جریان ورودی بیشتر و طول جویچه کوتاه‌تر برای دستیابی به حداکثر راندمان نیاز داشت. همچنین بررسی روند تغییرات طول بهینه و راندمان آبیاری،‏ نسبت به دبی نشان داد که در روش پیوسته،‏ با افزایش دبی جریان،‏ راندمان آبیاری کاهش می‌یابد. با توجه به نتایج بررسی اثر نوع تابع هدف بر مقادیر بهینه طول جویچه،‏ تابع هدف شامل راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع و یا رواناب و نفوذعمقی توصیه می‌شوند.

چکیده خشکسالی‌های مداوم از سال 1386 باعث افت سطح آب در منابع آب زیرزمینی کارستی شده است. در این تحقیق پاسخ متفاوت آبخوان‌های کارستی جنوب غرب ایذه در سازند ایلام- سروک (تاقدیس‌های شاویش و تنوش) و سازند آسماری (تاقدیس‌های چال‌خشک و کمردراز) نسبت به کاهش تغذیه از بارش بررسی شده است. داده‌های بارش و سطح آب آبخوان‌های کارستی،‏ آزمایش پمپاژ هفت حلقه چاه آهکی در تاقدیس‌های مورد مطالعه،‏ و تحلیل خود‌همبستگی سری زمانی هیدروژئولوژی برای شناخت ماهیت رفتار هیدرودینامیکی آبخوان‌ها استفاده شده است. بررسی هیدروگراف معرف سطح آب آبخوان‌های آسماری و ایلام- سروک نشان می‌دهد که از سال 1386 تا 1388 افت سطح آب در آبخوان کارستی آسماری حدود 1 متر و در آبخوان کارستی ایلام- سروک حدود 140 متر است. نتایج حاصل از تفسیر خودهمبستگی و آزمایش پمپاژ تأیید کننده عملکرد تخلخل دوگانه سازند ایلام- سروک و جریان پایه در سازند آسماری است

چکیده توسعه کشاورزی باعث افزایش بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی در دشت ماهی‌دشت کرمانشاه شده است. این افزایش بهره‌برداری و همچنین خشکسالی‌ها باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی در این دشت شده است. یکی از راهکارهای مناسب برای کاهش این بحران،‏ تغذیه مصنوعی آب‌های زیرزمینی است. انتخاب مکان مناسب برای اجرای طرح‌های تغذیه مصنوعی از مهمترین مراحل این طرح‌ها است. در تحقیق حاضر برای مکان‌یابی پخش سیلاب،‏ از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)‎ استفاده شد. برای این منظور،‏ 7 عامل مؤثر در مکان‌یابی تغذیه مصنوعی به روش پخش سیلاب در نظر گرفته شد. سپس لایه‌های اطلاعاتی هر یک از این عوامل در محیط GIS تهیه شد. محدوده‌های تغییراتی لایه‌ها بر اساس اهمیت آن‌ها در مکان‌یابی،‏ طبقه‌بندی شده و سپس لایه‌های اطلاعاتی نسبت به یکدیگر و طبقات هر لایه اطلاعاتی با توجه به اهمیت در مکان‌یابی،‏ با استفاده از سیستم تحلیل سلسله مراتبی (AHP)‎ ارزش‌گذاری شده و در محیط GIS تلفیق یافت. در نتیجه این تحقیق،‏ %6 از گستره دشت در قالب 5 ناحیه مجزا و با وسعت 2498.75 هکتار به عنوان مناسب‌ترین مکان برای تغذیه مصنوعی آب‌های زیرزمینی به روش پخش سیلاب،‏ انتخاب شد. برای نواحی انتخابی میزان رواناب تولیدی محاسبه و الویت مکان‌های انتخابی با توجه به موجودیت منابع آب مشخص شد.

چکیده از مشکلات اساسی کشاورزی در کشورهای در حال توسعه،‏ عدم بهره‌وری مطلوب به دلیل تخصیص نامناسب منابع تولید است. برای انتخاب مناسب‌ترین محصول زراعی جهت کشت،‏ طی دو سال 1386 و 1387 تحقیقی در 4 مزرعه در شهرستان ارزوئیه انجام شد. برای تعیین بهره‌وری آب کاربردی،‏ داده‌های لازم برای محصولات عمده منطقه (پنبه،‏ گندم, چغندرقند و ذرت دانه‌ای) جمع‌آوری شد و سپس مقدار بهره‌وری آب کاربردی برای هر کدام از محصولات،‏ در تمام مزارع محاسبه گردید و با انجام محاسبات اقتصادی،‏ درآمد خالص و بهره‌وری اقتصادی آب کاربردی به ازای هر واحد از حجم آب تعیین شد. نتایج به دست آمده در طول دو سال تحقیق،‏ نشان داد که حداکثر و حداقل بهره‌وری آب کاربردی در بین چهار محصول مورد بررسی،‏ به ترتیب در زراعت چغندرقند و پنبه به مقدار 5.43 و 0.19 کیلوگرم بر متر مکعب است. بهره‌وری اقتصادی آب کاربردی نیز برای محصولات گندم،‏ چغندرقند،‏ ذرت دانه‌ای و پنبه در طول دو سال کشت در هر چهار مزرعه بررسی شد و به ترتیب بین 1196-2506،‏ 1725-3294،‏ 2694-4635 و 1734-2747 ریال بر متر مکعب متغیر است. با استفاده از مقادیر بهره‌وری اقتصادی آب کاربردی،‏ اولویت‌ کشت محصولات مختلف‌ در مزارع 1 تا 4،‏ اولین انتخاب ذرت دانه‌ای و در تمامی مزارع آخرین انتخاب گندم تعیین می‌گردد.

چکیده برای کمّی‌سازی و آنالیز تغییرپذیری پارامترهای نفوذ آب به خاک در یک پهنه وسیع،‏ در چهار هزار هکتار از اراضی دشت کوار شیراز و در 161 سایت در یک شبکه منظم 500×500 متری،‏ نفوذ آب به خاک با استفاده از استوانه‌های دوگانه اندازه‌گیری شد. داده‌های حاصله به سه مدل نفوذ آب به خاک برازش داده شد. مدل دو پارامتری فیلیپ با بالاترین ضریب تبیین به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. سرعت نفوذ پایه با میانگین 6.69،‏ از 1.11 تا 31.11 سانتی‌متر بر ساعت متغیر بود. ضریب جذبی و انتقالی مدل فوق تغییرات گسترده‌ای داشت. این دو پارامتر به ترتیب بر اساس عامل مقیاس‌سازی _S∝ و _A∝ محاسبه شد و داده‌های نفوذ آب به خاک مقیاس‌بندی شد. مقیاس‌سازی حاصله از _A∝،‏ بهتر از مقیاس‌سازی _S∝ بود. سپس فاکتور مقیاس‌سازی بهینه (_opt∝) با روش حداقل مربعات به دست آمد. فاکتورهای مقیاس‌سازی بر اساس میانگین حسابی،‏ هندسی و هارمونی _S∝ و _A∝،‏ نیز برای مقیاس‌سازی محاسبه شدند. نتایج نشان داد مقیاس‌بندی داده‌های نفوذ آب به خاک بر اساس فاکتور مقیاس‌‌سازی _opt∝ و فاکتورهای مقیاس‌سازی حاصل از میانگین هارمونی _S∝ و _A∝ بهتر از دیگر فاکتورهای مقیاس‌سازی بودند.

چکیده انواع مصالح مصرفی در پوشش کانال‌های آبیاری در شرایط مختلف،‏ دوام و کارآیی متفاوتی دارند و ضروری است با ارزیابی مناطق مختلف،‏ مناسب‌ترین پوشش برای کنترل تلفات آب تعیین شود. در این پژوهش،‏ تأثیر پوشش بتنی در کنترل تلفات آب نسبت به قبل از پوشش در کانال‌های انتقال آب استان همدان که دارای 500 کیلومتر کانال بتنی است،‏ ارزیابی شد. برای این منظور،‏ 12 کانال پوشش‌دار بتنی و بدون پوشش به طول کل 13.5 کیلومتر انتخاب،‏ و سرعت جریان با میکرومولینه و مقادیر نشت آب به روش حجم ورودی- خروجی اندازه‌گیری و مقایسه شده است. بر اساس نتایج مقدار تلفات نشت آب از کانال‌های بدون پوشش بین 1.32 تا 3.06 و به طور متوسط 2.39 متر مکعب بر مترمربع بر روز معادل متوسط 16.4% در یک کیلومتر است. همچنین مقدار تلفات نشت آب از کانال‌های بتنی بین 0.55 تا 2.40 و به طور متوسط 1.74 متر مکعب بر متر مربع در روز معادل متوسط 8.2% در یک کیلومتر است. با مقایسه میانگین‌ها به روش LSD در سطح احتمال 1% اختلاف معنی‌داری بین میانگین تلفات نشت آب از کانال‌های بتنی و بدون پوشش مشاهده نشد. لذا کاربرد پوشش بتنی با امکانات اجرایی موجود در منطقه مورد مطالعه با اقلیم سرد،‏ تأثیر معنی‌داری در کنترل تلفات آب نداشته و ضروری است ضمن تحقیق در راستای اصلاح روش‌های اجرایی،‏ ادوات و استانداردها،‏ کاربرد سایر مصالح در کاهش تلفات نشت،‏ بررسی شود.

چکیده پساب شهری به دلیل داشتن عنصر مغذی نیتروژن،‏ پس از تخلیه در آب‌ها باعث رشد سریع انواع جلبک‌ها شده و در نهایت به پدیده غنی‌شدگی‌ ختم می‌شود. پس لازم است تا قبل از تخلیه پساب به منابع آبی مقدار نیتروژن تا حد امکان کاهش یابد. یکی از روش‌های مؤثر برای پالایش آب‌های آلوده استفاده از گیاهان است. بدین منظور آزمایشی روی 2 گیاه الودآ و عدسک‌آبی با 4 تیمار در 3 تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل در پایلوت‌های آزمایشی با جریان بسته انجام شد. تیمارها شامل پساب همراه با گیاه،‏ پساب رقیق شده با گیاه و بدون گیاه (شاهد) در دو حالت پساب بود. پارامترهای نیترات،‏ آمونیوم،‏ نیتروژن آلی و نیتروژن کل در زمان ماندهای 8،‏ 16 و 24 روز در نمونه‌های پساب و نیتروژن کل در بافت‌های گیاهی در ابتدا و انتهای دوره آزمایش اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد غلظت نیترات،‏ نیتروژن آلی و نیتروژن کل در تیمار گیاهی کمتر از تیمار بدون گیاه بود و تیمار گیاه الودآ نسبت به شاهد در کاهش این پارامترها به‌طور معنی‌داری به ‌ترتیب 31.56،‏ 10 و 10.7 درصد مؤثرتر بود. همین‌طور مقدار جذب نیتروژن کل به‌ وسیله گیاه عدسک‌‌‌ آبی بیشتر از الودآ بود. به ‌طور کلی گیاه عدسک آبی در حذف نیتروژن در مقایسه با گیاه الودآ مؤثرتر بود.

چکیده آب‌شستگی پایه‌های پل اصلی‌ترین عامل تخریب پل‌ها محسوب می‌شود. پیچیدگی مکانیسم آب‌شستگی در اطراف پایه‌های پل باعث شده که علی‌رغم پژوهش‌های گسترده‌ای که انجام شده،‏ هنوز معادله مناسبی برای پیش‌بینی عمق آب‌شستگی در دست نمی‌باشد. این مکانیسم در گروه شمع‌ها،‏ پیچیده‌تر است. در این تحقیق از مدل فیزیکی برای مطالعه آب‌شستگی در اطراف گروه شمع‌ها در شرایط آب زلال و بیشترین سرعت جریان در کانال آزمایشگاهی استفاده شده است. کانال آزمایشگاهی مورد استفاده طول 46 متر،‏ عرض 1.52 متر و عمق 1.9 متر دارد. بستر کانال از رسوبات یکنواخت با اندازه متوسط 0.8 میلی‌متر پوشیده شده است. مدل‌های مختلفی از گروه شمع‌ها،‏ با آرایش‌های متفاوت،‏ آزمایش شد. نتایج نشان می‌دهد که آرایش پایه‌ها در گروه شمع‌ها،‏ مقدار عمق آب‌شستگی موضعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین با افزایش تعداد ردیف شمع‌ها تا 5 ردیف در جهت جریان،‏ عمق آب‌شستگی افزایش می‌یابد. با استفاده از داده‌های به دست آمده،‏ رابطه‌ای جدید برای تخمین اثر آرایش شمع‌ها بر عمق آب‌شستگی موضعی در اطراف گروه شمع‌ها ارایه شده که می‌تواند در تعیین عمق آب‌شستگی در گروه شمع‌ها استفاده شود.

چکیده روندیابی سیلاب ‌رویه‌ای است که برای بررسی تغییرات اوج،‏ زمان تا اوج و زمان تداوم هیدروگراف سیلاب در طول کانال‌های باز استفاده می‌شود. این رویه بسته به شرایط و اطلاعات موجود از رودخانه می‌تواند با کمک رویه‌های هیدرولیکی و هیدرولوژی انجام پذیرد. در این تحقیق جنبه‌های مختلف مدل‌های هیدرولوژی شامل رویه‌های ماسکینگام خطی،‏ ماسکینگام غیرخطی،‏ کانوکس،‏ آت‌کین اصلاح شده و مقادیر اجرایی از طریق چهار مثال سنگ محک و همچنین بررسی میدانی در رودخانه کارون با استفاده از هشت سیلاب مشاهداتی،‏ بررسی شده است. همچنین حل عددی معادلات سنت‌ونانت با در نظر گرفتن تمامی ترم‌های معادله ممنتم به عنوان یک رویه هیدرولیکی برای مقایسه نتایج،‏ مد نظر است. معیارهایی که برای ارزیابی مدل‌ها استفاده شده‌اند،‏ شامل معیارهای فروکش دبی اوج(ε) ،‏ تأخیر زمانی دبی اوج (ξ) و متوسط درصد خطای نسبی (E)‎ هستند. نتایج نشان می‌دهد که عامل اصلی برای بررسی کارآیی یک مدل هیدرولوژی معادله میان دبی و ذخیره است که به مشخصات هیدرولوژی و هیدرولیکی بازه رودخانه و مشخصات ذخیره موقت آن مرتبط است. همچنین می‌توان گفت که دو مدل ماسکینگام خطی و غیرخطی به عنوان کاراترین مدل‌های هیدرولوژی برای استفاده در طراحی‌ها،‏ در نبود داده‌های مورد نیاز برای مدل موج دینامیکی،‏ پیشنهاد می‌شوند.

چکیده با توجه به رشد جمعیت و نیاز به منابع جدید تأمین آب،‏ مطالعه و ارزیابی کیفیت آب بسیار اهمیت دارد. هدف اصلی این تحقیق پهنه‌بندی کیفیت آب‌ زیرزمینی آبخوان دشت درگز برای مصارف شرب است. برای بررسی کیفیت آب ‌زیرزمینی دشت درگز به ‌لحاظ شرب از اطلاعات جمع‌آوری شده 25 چاه‌ آب مربوط به سال آبی 1388-1387 استفاده شده است. در ابتدا نقشه‌های رستری منطقه مورد مطالعه با روش‌های مختلف درون‌یابی تهیه شد. با توجه به تغییرات یکنواخت کیفیت منابع آب در منطقه مورد مطالعه از روش مجذور عکس فاصله،‏ برای تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی سولفات،‏ سدیم،‏ کلر،‏ سختی،‏ هدایت الکتریکی و کل نمک‌های محلول استفاده شد. بر اساس نمودار شولر و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی،‏ بهینه‌ترین وزن‌ها برای هر یک از متغیرهای هیدروشیمیایی انتخاب شدند. در نهایت با تلفیق و هم‌پوشانی لایه‌های هیدروشیمیایی و اعمال وزن‌های نهایی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی،‏ نقشه پتانسیل کیفی آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه تهیه شد. در انتها مکان‌های مناسب برای مصارف شرب مشخص شدند. نتایج نشان می‌دهد 69 درصد از منطقه مورد مطالعه از نظر طبقه‌بندی شولر در محدوده خوب تا قابل قبول،‏ 21 درصد در محدوده نامناسب،‏ هشت درصد در محدوده بد و دو درصد در مواقع ضروری قابل شرب هستند. به طور کل،‏ بخش جنوب ‌غربی منطقه مورد مطالعه بهترین کیفیت آب زیرزمینی را برای مصارف شرب دارد.

چکیده فرسایش و رواناب ناشی از بارش در حوضه‌های آبخیز از موضوعات مهم مدیریت منابع طبیعی است. روش اتوماتای سلولی یک سیستم فیزیکی ایده‌آل است که قابلیت شبیه‌سازی ساده از یک فرآیند پیچیده نظیر فرسایش و رواناب را دارد. این تحقیق با هدف مطالعه کارآیی روش اتوماتای سلولی در شبیه‌سازی فرسایش و رواناب ناشی از بارش انجام شد. این روش در یک کرت آزمایشی واقع در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی هسته‌ای در زعفرانیه کرج استفاده شد. نتایج شبیه‌سازی نشان دادند که اندازه سلول‌ها،‏ پارامترهای هیدرولیکی،‏ انتخاب گام زمانی مناسب و تعداد تکرارها تأثیر به سزایی در نتایج شبیه‌سازی داشتند. در مقایسه نتایج محاسباتی و مشاهداتی،‏ مقادیر ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا برای رواناب به ترتیب برابر 0.98 و 0.034 و برای تولید رسوب به ترتیب برابر 0.97 و 0.045 بودند. نتایج به دست آمده نشان دادند که روش اتوماتای سلولی می‌تواند به عنوان یک روش دقیق و کاربردی برای پیش‌بینی میزان فرسایش و رواناب ناشی از بارش به کار گرفته شود.

چکیده یکی از محدودیت‌های معادله بوسینسک این است که پارامترهای آن (مانند هدایت هیدرولیکی) وابسته به مقیاس هستند. در این تحقیق با فرض تغییرات توانی جریان در داخل حجم کنترل و استفاده از سری تیلور مرتبه کسری،‏ معادله بوسینسک مرتبه کسری به دست آمد. برخلاف معادله بوسینسک،‏ پارامترهای معادله بوسینسک مرتبه کسری ثابت و مستقل از مقیاس هستند. شکل خطی معادله بوسینسک مرتبه کسری با استفاده از روش نمایش طیفی حل تحلیلی گردید و یک مدل ریاضی برای محاسبه فاصله زهکش‌های زیرزمینی ارائه شد. مقادیر بهینه پارامترهای مدل ریاضی به دست آمده در این تحقیق و مدل ریاضی گلور- دام به روش مسأله معکوس تخمین زده شد. در روش مسأله معکوس از داده‌های سطح ایستابی بین دو زهکش زیرزمینی و روش بهینه‌سازی الگوریتم زنبورهای عسل استفاده شد. دقت مدل ریاضی به دست آمده با استفاده از داده‌های سطح ایستابی بین دو زهکش بررسی و با مدل گلور-دام مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل مذکور نسبت به مدل ریاضی گلور- دام با دقت بیشتری نیمرخ سطح ایستابی بین دو زهکش را پیش‌بینی می‌کند.

چکیده با افزایش جمعیت و کاهش مقدار آب‌های شیرین اهمیت مدیریت منابع آب افزایش می‌یابد. فعالیت‌های کشاورزی،‏ صنعتی و شهری نیز تهدید کننده‌های اصلی کیفیت آب‌های زیر‌زمینی هستند. آب زیرزمینی تأمین‌کننده آب آشامیدنی و کشاورزی دشت شهرکرد است. بنابراین حفظ کیفیت این منبع بسیار مهم است. هدف از این مطالعه،‏ ارزیابی آسیب‌پذیری دشت شهرکرد با استفاده از مدل DRASTIC می‌باشد. این مدل از هفت پارامتر مؤثر بر انتقال آلاینده‌ها شامل عمق آب ‌زیرزمینی،‏ تغذیه خالص،‏ محیط آبخوان،‏ محیط خاک،‏ توپوگرافی،‏ تأثیر محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی آبخوان تشکیل شده است. نقشه‌های موضوعی پارامترهای مورد نیاز پس از تشکیل بانک اطلاعات به کمک داده‌های مکانی،‏ کمی و کیفی مربوط در محیط سامانه‌ اطلاعات جغرافیایی (GIS)‎ تهیه و تلفیق شدند. غلظت نیترات آب96 حلقه چاه در دشت،‏ به روش اسپکتروفتومتری تعیین و با میان‌یابی غلظت‌ها،‏ پهنه‌بندی غلظت نیترات آب زیرزمینی تعیین شد. نتایج نشان می‌دهند که 11.5 درصد،‏ 79.6 درصد و 8.9 درصد از منطقه مورد مطالعه به ترتیب در وضعیت‌های آسیب‌پذیری خیلی کم،‏ کم و متوسط قرار دارند. نواحی شمال،‏ جنوب شرقی و غرب دشت شهرکرد از پتانسیل آلودگی بالاتری نسبت به قسمت‌های میانی دشت برخوردارند. مقایسه بین نقشه آسیب‌پذیری و نقشه غلظت نیترات آب زیر‌زمینی نشان می‌دهد که ضریب همبستگی مدل DRASTIC با غلظت نیترات آب زیرزمینی 0.43 است.

چکیده در حوضه آبریز زاینده‌رود طرح‌های انتقال آب مهمی مثل انتقال از تونل‌های کوهرنگ به حوضه و یا انتقال به یزد و کاشان از حوضه،‏ اجرا شده است. ارزیابی تأثیر بهره‌برداری از این طرح‌ها بر تأمین آب در حوضه آبریز زاینده‌رود و ارائه راهکارهای کاهش این اثرات،‏ به‌ ویژه در بلند مدت که عدم ‌قطعیت‌های هیدرولوژیکی نیز بر آن تأثیرگذار است،‏ از موضوعات مهم برای تصمیم‌گیران بخش آب و ذینفعان آب‌بر محسوب می‌شود. در این تحقیق،‏ تأثیر خشکسالی و افزایش ظرفیت انتقال آب از حوضه،‏ با توسعه یک مدل بهینه‌سازی غیرخطی چند- دوره‌ای در یک افق 10 ساله،‏ تحلیل و بررسی شده است. نتایج این تحلیل نشان می‌دهد که در شرایط نرمال و درحالت افزایش انتقال آب،‏ با تأمین 43% آب مورد نیاز از رودخانه و 57% آن از آبخوان‌ها،‏ حداکثر درصد تأمین نیاز در سطح حوضه محقق می‌شود. در یک خشکسالی حاد که 40% از منابع سطحی کاهش می‌یابد،‏ کاربرد مدل بهینه‌سازی چند- دوره‌ای نشان می‌دهد که می‌توان سیستم آبی را به گونه‌ای بهره‌برداری کرد که فقط 6% تخصیص آب در حوضه آبریز در مقایسه با شرایط نرمال کاهش یابد. نتایج به دست آمده مبین توانایی مدل‌های بهینه‌سازی چند- دوره‌ای در استفاده همزمان از پتانسیل‌های مکانی و زمانی سیستم آبی در کاهش اثرات نامطلوب خشکسالی و احداث طرح‌های انتقال آب بر تأمین آب در حوضه آبریز زاینده‌رود است.

چکیده یافتن مقادیر بهینه برای پارامترهای هر مدل شبیه‌سازی کاری است که همواره با شک و تردید همراه است. به طوری که به عنوان مثال یک هیدرولوژیست با وجود مهارت و تجربه بالا هم نمی‌تواند به نتایج برآورد خود اطمینان کافی داشته باشد. در تحقیق حاضر،‏ محدوده اطمینان و توزیع احتمالاتی پسین برای دبی خروجی و پارامترهای یک مدل توزیعی بارش- رواناب به کار رفته در حوضه ابوالعباس در استان خوزستان با استفاده از الگوریتم عدم قطعیت DREAM مبتنی بر مونت کارلو- زنجیره مارکف که اخیراً توسعه یافته است،‏ تعیین شد. تعداد چهار رویداد برای واسنجی و دو رویداد برای صحت‌سنجی توزیع‌های پسین پارامترها به کار گرفته شد. مدل هیدرولوژیک توزیعی AFFDEF توسعه یافته در زبان برنامه‌نویسیFortran به دلیل خطای کمتر آن (نسبت به مدل‌های یکپارچه) که ناشی از تخصیص مقادیر ورودی برای هر سلول است،‏ در این تحقیق به کار گرفته شد. نتایج رویداد‌های دوره‌های واسنجی و صحت‌سنجی نشان داد که دبی‌های اوج هیدروگراف که یکی از مهمترین مؤلفه‌های آن است به خوبی در بازه‌های اطمینان 95 درصد تعیین شده قرار می‌گیرند. در مورد نقاط ابتدایی و انتهایی،‏ شرایط اولیه مدل و خطاهای موجود در روش‌های تعیین دبی پایه برای رویداد‌های کوتاه مدت باعث شده اند تا به خوبی برآورد نشوند و تا حدودی خارج از محدوده اطمینان شبیه‌سازی شده قرار گیرند. کارآیی بالای الگوریتم DREAM در سرعت بالای رسیدن به همگرایی برای تمام زنجیره‌ها از دیگر ویژگی‌های خاص این

چکیده طبق مطالعات مرکز پیش‌بینی و تحقیقات اقلیم هدلی HCCPR)‎) پیش‌بینی شده است که به دلیل گرمایش جهانی در قرن 21،‏ خشکسالی‌های فراگیر و شدید،‏ زندگی میلیون‌ها نفر در سراسر کره زمین را تهدید خواهدکرد. تحقیقات نشان داده‌ است که مساحت تحت تأثیر خشکسالی‌های استثنایی در ایران طی قرن بیستم افزایش یافته است. مطالعه حاضر برای پاسخ به این پرسش انجام شده است که در صورت بروز تغییر اقلیم در قرن 21،‏ واکنش اقلیم‌های مختلف ایران به رخداد خشکسالی چه خواهد بود؟ بدین منظور،‏ ابتدا متغیرهای بارندگی و میانگین دمای ماهانه اقلیم آینده ایستگاه‌های منتخب کشور (معرف اقلیم‌های مختلف ایران شامل شش ایستگاه بندرانزلی،‏ گرگان،‏ بوشهر،‏ تهران،‏ مشهد و زاهدان) با استفاده از ریزمقیاس‌نمایی آماری مدل گردش عمومی CGCM3 تحت دو سناریوی A1B و A2 به روش ضریب تغییر (CF)‎ تولید شد. در مرحله بعد،‏ یک شاخص معرف خشکسالی کشاورزی،‏ یعنی شاخص اکتشاف خشکسالی تعدیل شده (مبتنی بر داده‌های بارندگی و دما) برای دوره پایه (2000-1971) و دوره‌ آتی 2040-2011 تحت هر دو سناریوی انتشار در ایستگاه‌های منتخب محاسبه شد. سپس،‏ تحلیل احتمالاتی مشخصه‌های خشکسالی در دوره‌های پایه و تغییر اقلیم اجرا و مقایسه شد. نتایج نشان داد که در دوره 2040-2011،‏ احتمال وقوع تداوم و شدت معین خشکسالی‌ها در کلیه ایستگاه‌های تحت بررسی افزایش ‌می‌یابد. همچنین،‏ مشخص شد که حساسیت اقلیم‌های حدی (فراخشک و بسیار مرطوب) نسبت به پدیده گرمایش جهانی بیشتر از اقلیم‌های میانی (خشک،‏ نیمه خشک و مدیترانه‌ای)

چکیده یکی از سازه‌های آبی برای پایدارسازی بستر کانال‌های فرسایشی،‏ پله‌های متوالی است. این پله‌ها مانند سازه آبشار ‌قائم،‏ در معرض تهدید آب‌شستگی هستند. هدف این تحقیق ارزیابی میزان آب‌شستگی در پایین‌دست آبشارهای قائم (استخر- پله) با استفاده از مدل آزمایشگاهی است. آزمایش‌ها روی پله‌ها رویه‌های با زاویه‌ 0،‏ 20،‏ 30 و 40 درجه نسبت به افق و دبی‌های 10،‏ 20،‏ 30،‏ 40 و 50 لیتر بر ثانیه و شیب‌ کف فلوم در حالت‌های 1%،‏ 2% و 3% صورت گرفت. نتایج نشان داد قراردادن صفحه (رویه) با زاویه 40 درجه نسبت به افق در وجه بالایی باعث می‌شود حداکثر عمق آب‌شستگی پایین‌دست در شیب‌های 1%،‏ 2% و 3% به ترتیب 41،‏ 15 و 21 درصد نسبت به حالت شاهد (پله بدون رویه شیبدار) کاهش یابد. نتایج نشان می‌دهد‌‌‌‌‌‌‌ که محل وقوع حداکثر عمق آب‌شستگی به سمت پایین‌دست متمایل می‌شود. این امر به پایداری پله کمک می‌کند. بر اساس نتایج این تحقیق می‌توان بیان کرد که استفاده از رویه با زاویه مناسب می‌تواند کارایی پله- استخر را برای حفاظت بستر کانال‌های فرسایشی افزایش دهد.

چکیده دست‌یابی به معیارهای هیدرولوژیک برای مناطق فاقد و یا دارای آمار و اطلاعات کافی،‏ در مطالعات هیدرولوژیک امر مهمی است. در این حوضه‌ها ترجیح داده می‌شود که از روش‌های جعبه سیاه برای مشخص شدن ارتباط بین اطلاعات ورودی (پارامترهای هواشناسی و فیزیوگرافی) و خروجی (دبی رودخانه) بدون آنالیز ساختار داخلی فرآیند استفاده شود. یکی از روش‌های مورد استفاده در این قبیل شرایط،‏ مدل های هوش مصنوعی است. در این تحقیق،‏ از شبکه عصبی مصنوعی MLP با الگوریتم پس انتشار خطا در پیش‌بینی دبی ماهانه حوضه آبخیز بهشت آباد استفاده شده است. نتایج نشان داد که دبی ماه قبل و بارش دو ماه قبل جزء پارامترهای اساسی به عنوان ورودی شبکه هستند. همچنین بهترین مدل به دست آمده برای ایستگاه هیدرومتری بهشت آباد در دو زیرحوضه باباحیدر و کوه سوخته نیز اجرا شد و دبی‌های تخمین زده شده و اندازه‌گیری شده در ایستگاه‌های هیدرومتری واقع در خروجی این دو زیرحوضه مقایسه شدند. نتایج حاکی از آن بود که در حوضه‌های کوچک،‏ می‌توان از مدل کلی واسنجی شده برای حوضه آبریز اصلی استفاده کرد

چکیده در این پژوهش تغییرات غلظت نیترات و نیتریت در منابع آب زیرزمینی اراک،‏ طی بازه زمانی سال‌های 1386-1382 هجری شمسی بررسی شد. نتایج نشان داد میانگین غلظت نیترات و نیتریت به ترتیب 32.43 و 0.005 میلی‌گرم بر لیتر است. در مجموع غلظت نیترات در 28.3 درصد از چاه‌ها و غلظت نیتریت در 73.6 درصد از چاه‌ها بیش از حد استاندارد بود. بیشترین آلودگی در سال 1383 و کمترین آن به سال 1382 تعلق داشت. روند تغییرات یون‌های نیترات و نیتریت افزایشی بود. برای آشکارسازی رابطه بارش با غلظت نیترات و نیتریت در آب چاه‌ها،‏ از مدل رگرسیون خطی درجه یک استفاده شد. ضریب تبیین مدل پیشنهادی برای نیترات و نیتریت به ترتیب 0.99 و 0.78 به دست آمد. تحلیل آماری مقادیر غلظت یون نیترات نشان داد در 67 درصد از موارد،‏ ضریب همبستگی مربوط به یون نیترات بیش از 0.8 و معنی‌داری آن در سطح 0.05 بود.

چکیده استفاده از سیستم آبیاری قطره‌ای نواری سطحی باعث افزایش راندمان آبیاری شده و راهکاری مناسب برای مقابله با مشکلات کم آبی و خشکسالی است. در این تحقیق در یک مزرعه آزمایشی در منطقه مرودشت در استان فارس در تابستان سال 1388 اقدام به کشت ذرت شد و از سیستم آبیاری قطره‌ای نواری سطحی استفاده شد. آزمایش به صورت طرح کرت‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. کرت اصلی شامل سه فاصله کاشت 60،‏ 70 و 75 سانتی‌متری نوارهای آبیاری و کرت فرعی شامل آبیاری کامل و یک در میان بود. در پایان فصل رشد عملکرد گیاه و کارآیی مصرف آب هر یک از تیمارها اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که تیمار فاصله کاشت 60 سانتی‌متر با آبیاری کامل بیشترین عملکرد (برابر 13289 کیلوگرم در هکتار) و بیشترین کارآیی مصرف آب (برابر 1.78 کیلوگرم به ازاء هر مترمکعب آب مصرفی) و تیمار فاصله کاشت 75 سانتی‌متر با آبیاری یک در میان کمترین عملکرد (برابر 6657.3 کیلوگرم در هکتار) و کمترین کارآیی مصرف آب (برابر 0.89 کیلوگرم به ازاء هر مترمکعب آب مصرفی) را داشتند. پس اعمال تیمار فاصله کاشت 60 سانتی‌متر با آبیاری کامل برای منطقه مورد مطالعه توصیه می‌شود.

چکیده در این مقاله،‏ نوسانات فشار ناشی از بسته شدن ناگهانی لوله با استفاده از حل عددی معادلات پیوستگی و اندازه حرکت (با متغیرهای وابسته سرعت و فشار) به کمک روش حجم محدود به شیوه گوادنوف مرتبه دوم مدلسازی شده است. دراین مدل عددی،‏ اثراصطکاک ناماندگار،‏ با اعمال سه مدل اصطکاکی: شبه‌پایدار دارسی- وایسباخ و مدل‌های ناماندگار برونون و واردی- براون در نظر گرفته شده است. برای ارزیابی نتایج مدل توسعه یافته،‏ نوسانات فشار محاسبه شده با شرایط مرزی مناسب درمحدوده‌ای از اعداد رینولدز (جریانات آرام و آشفته)،‏ با اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی ارائه شده توسط محققین قبلی مقایسه شده است. با ارزیابی کمی و کیفی نتایج مدل عددی حاضر،‏ می‌توان گفت که در حالت کلی،‏ مدل اصطکاکی برونون برای پیش‌بینی نوسانات فشاری ناشی از بسته شدن ناگهانی لوله در جریان‌های آرام (عدد رینولدز کمتر از 2000) مناسب است. با افزایش عددر رینولدز و آشفتگی جریان،‏ مدل اصطکاکی واردی- براون،‏ نوسانات فشاری جریان ناماندگار را بهتر از مدل برونون پیش‌بینی می‌کند.

چکیده سد مارون واقع در استان خوزستان،‏ نقش مهمی در تأمین آب منطقه دارد. پس برآورد صحیح دبی ورودی به این سد در سال‌های آینده نقش مهمی در برنامه‌ریزی منابع آب آن خواهد داشت. در این تحقیق با استفاده از آمار 41 ساله دبی ایستگاه هیدرومتری ایدنک واقع بر روی رودخانه مارون (از سال‌های 48-1347 تا 88-1387)،‏ مدل‌های مختلف استوکستیک مانند مدل‌های اتورگرسیو (AR)‎،‏ اتورگرسیو میانگین متحرک (ARMA)‎ و اتورگرسیو میانگین متحرک هم‌زمان (CARMA)‎ به داده‌‌ها برازش داده شدند. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد از میان مدل‌های مختلف مورد استفاده،‏ مدل CARMA(1,1) با داشتن کمترین معیار اطلاعاتی آکائیک و شوارز به ترتیب برابر با 17.69- و 16.91- به عنوان مدل برتر است. با توجه به مدل انتخاب شده،‏ 10 سری‌های زمانی مصنوعی برای 41 سال تولید شد،‏ که با مقایسه خصوصیات آماری پایه سری تولید شده به سری اولیه،‏ بهترین سری زمانی انتخاب شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد،‏ میانگین،‏ انحراف معیار و ضریب تغییرات برای سری اولیه 51.13،‏ 24.64 و 0.48 و برای سری تولید شده به ترتیب برابر با 51.16،‏ 27.15 و 0.52 است،‏که نتایج آن در تحقیق حاضر ارائه شده است.