فهرست مطالب

مجله تحقیقات منابع آب ایران
سال دهم شماره 1 (پیاپی 29، بهار و تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/04/14
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقالات علمی - پژوهشی
  • مجید دلاور، سعید مرید*، مهنوش مقدسی صفحه 1
    بحث عدم قطعیت و خطا در تصمیم گیری ها در مدیریت منابع همواره می تواند تبعات اجتماعی و اقتصادی جدی به همراه داشته باشد. این موارد می تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند قیمت، عملکرد و پیش بینی جریان باشد که از این بین، مورد آخر بیشترین مشکلات را معمولا به دنبال دارد. در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از مفهوم ارزش در معرض ریسک شرطی (CVaR)، الگوریتمی به منظور تخصیص بهینه منابع آب در شرایط عدم قطعیت ارائه گردد. در این راستا یک مدل بهینه سازی- شبیه سازی با لحاظ شرایط کمی و کیفی آب ارائه گردید که قادر است، مقادیر بهینه تخصیص آب را در شبکه های آبیاری، محصولات و مراحل رشد آنها با توجه به کمینه ریسک خطا در تصمیم گیری ناشی از پیش بینی جریان محاسبه کند. برای ارزیابی و بررسی روش شناسی ارائه شده از اطلاعات شبکه های آبیاری زاینده رود طی سال های 87-1362 استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهره گیری از مفهوم احتمالاتی CVaR در مدل تخصیص منابع آب، می تواند علاوه بر توصیف نحوه تغییرات ریسک پذیری سامانه در افق زمانی مورد نظر، میزان تخصیص بهینه آب را به گونه ای تعیین کند که خسارت وارده و ریسک ناشی از تصمیم گیری نادرست به واسطه شرایط غیر قطعی هیدرولوژیکی، کمینه گردد و در عین حال به نحو مطلوبی یک فضای احتمالاتی تصمیم را به منظور اتخاذ تصمیمات واقع بینانه در اختیار کاربر قرار دهد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، ارزش در معرض ریسک شرطی، خسارت، زاینده رود
  • علی یوسفی*، محمدحسن زاده، علی کرامت زاده صفحه 15
    در حال حاضر سازوکار تخصیص آب در کشور به صورت دستوری می-باشد که منجر به ایجاد تنش و رقابت بین بخشی و بین منطقه ای شده است. با توجه به اینکه آب در بازار مبادله نمی شود و در بیشتر موارد به خصوص در بخش کشاورزی به بهای بسیار اندکی مبادله می شود؛ ارزش واقعی آب در سیستم حسابداری ملی و چرخه پولی اقتصاد در نظر گرفته نمی شود. ولی، در واقعیت آب به طور مستقیم و نامستقیم نهاده اولیه بسیاری از کالاها و خدمات در اقتصاد است. از مهمترین راهکارهای مقابله با کم آبی تخصیص بهینه بر اساس ایجاد بالاترین ارزش است. هدف این مطالعه ارزیابی آثار رفاهی تغییر روش تخصیص منابع آب از دستوری به بازاری در اقتصاد کشور می باشد. با توجه به ارتباطات پسین و پیشین بخش آب با سایر بخشها؛ در این مطالعه از مدل تعادل عمومی استفاده شده است. از طرفی، جهت لحاظ نمودن ارزش واقعی آب در حسابهای ملی، آب به عنوان عامل اولیه تولید در ماتریس حسابداری اجتماعی لحاظ شده است. نتایج ایجاد بازار آب در شرایط کم آبی نشان می دهد که رفاه خانوارهای شهری و روستایی به ترتیب کاهش و افزایش می یابد. همچنین رفاه دهکهای بالای روستایی در مقایسه با دهکهای پایین افزایش چشمگیری دارد که نشانگر آن است که دهکهای بالاتر سهم بیشتری از مالکیت زمینهای دارای حق آبه را دارا می باشند.
    کلیدواژگان: بازار آب، مدل تعادل عمومی، کم آبی، رفاه خانوارها، رانت آب
  • فاطمه زیرک جوانمرد*، محمد مهدوی، محمدرضا ملک، میر مسعود خیرخواه زرکش صفحه 26
    آب های زیرزمینی در ایران منبع مهمی برای تامین آب شیرین هستند و در صورت بروز آلودگی، فرایند احیاء آن امکان پذیر نمی باشد. یکی از راه-های مناسب برای جلوگیری از آلودگی آبخوان، شناسایی مناطق آسیب-پذیر است. وجود مرزهای نامشخص عاملی اثرگذار در مدل سازی آبخوان به عنوان یک پدیده مکانی می باشد. نظریه های زیادی برای عدم قطعیت ارائه شده اند. در تحقیق حاضر از تئوری راف و سیستم اطلاعات مکانی، در مدل سازی و برای عدم قطعیت آسیب پذیری آب های زیرزمینی از مدل دراستیک بهره گیری شد. همچنین دشت ارومیه که دشت مرکزی در مجاورت دریاچه ارومیه می باشد، به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید. مدل سازی با استفاده از مجموعه راف در دو تقریب بالا و پایین انجام می شود و بر این اساس، بیشترین درصد در شاخص دراستیک برای تقریب بالا مربوط به پتانسیل آلودگی کم تا متوسط و برای تقریب پایین، مربوط به پتانسیل آلودگی خیلی کم برآورد شده است.
    کلیدواژگان: مدل دراستیک، آب های زیرزمینی، سیستم اطلاعات مکانی، ارومیه
  • محسن علی حمزه، محمود محمدرضاپورطبری* صفحه 39
    بروز بار آلاینده ناگهانی در منابع آب به هر یک از دو صورت تصادفی و انسان ساخت باعث ایجاد بحران می گردد. به طور مثال ورود بار آلاینده MTBA در سد قشلاق سنندج، وارد شدن ناگهانی بار آلاینده مشتقات نفتی در رودخانه زاینده رود و همچنین در رودخانه کرخه، نمونه ای از این قبیل بحران ها می باشد. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی و شبیه سازی رفتار کیفی مخزن در شرایط ورود بار آلاینده ناگهانی می باشد که می تواند در مواجهه با بحران های کیفی به مدیران و تصمیم گیران در اتخاذ سیاست های کارا کمک نماید. در این مقاله با استفاده از نسخه سوم نرم افزار شبیه سازی کیفی دو بعدی میانگین عرضی (CE-QUAL-W2)، مدل شبیه سازی مخزن سد کرج تهیه شده و آلودگی بیولوژیکی با شاخص کلیفرم به عنوان بار آلاینده ناگهانی در نظر گرفته شد. سپس با در نظر گرفتن عوامل دخیل بر چگونگی پخش، جابه جایی و زوال کلیفرم، پنج سری سناریوی مختلف که شامل گزینه های مختلف نرخ زوال کلیفرم، حجم آب ذخیره مخزن، محل ورود بار آلاینده، دمای آب، آبدهی ورودی به مخزن و نرخ ته نشینی کلیفرم می باشد، برای 12 ماه سال تولید شد. بر اساس سناریوی های تعریف شده، میزان تاثیر هر یک از عوامل بر رفتار آلودگی بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که محل ورود بار آلاینده تاثیر زیادی در میزان بیشینه غلظت آلودگی خروجی از سد و دوره بحران ناشی از آن دارد. به طوری که غلظت آلودگی خروجی و دوره بحران ناشی از ورود بار آلاینده در یک سوم پایینی مخزن به ترتیب 15 برابر غلظت آلودگی خروجی و 2 برابر دوره بحران ناشی از ورود بار آلاینده در یک سوم بالایی مخزن است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی کیفی، آلودگی ناگهانی بیولوژیکی، کلیفرم، بحران، بهره برداری از مخزن
  • اشکان فرخ نیا، سعید مرید* صفحه 51
    برآورد مولفه های مختلف بیلان آب در مقیاس های مکانی بزرگ به دلیل عدم در اختیار بودن داده های مناسب، همواره با مشکلات فراوانی روبرو بوده است. در سال های اخیر با رشد فزاینده پایگاه های داده جهانی مبتنی بر برآوردهای ماهواره ای و همچنین افزایش توانایی های سخت افزاری و نرم افزاری در مدل سازی فرآیندهای پیچیده حاکم بر بیلان آب در سطح زمین، کوشش های زیادی به منظور استفاده مناسب از این ابزارهای نوین جهت کاهش مشکلات موجود در این زمینه به عمل آمده است. پروژه های بازیابی گرانش و آزمایش اقلیمی (GRACE) و سیستم جهانی تلفیق اطلاعات زمینی (GLDAS)، دو نمونه از پروژه های شاخصی هستند که مطالعه در خصوص امکان استفاده از نتایج آن ها جهت برآورد بیلان آب در مناطق مختلف کره زمین طی چند سال گذشته به صورت گسترده ای مورد توجه محققین قرار داشته است. با توجه به عدم توجه کافی به اینگونه منابع اطلاعاتی رایگان و سهل الوصول در مطالعات جاری کشور، تحقیق حاضر با هدف بررسی امکان استفاده از نتایج این پروژه ها در برآورد بیلان آب در حوضه های آبریز ایران انجام شد. بدین منظور حوضه آبریز دریاچه ارومیه به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد و مولفه های بیلان آب در این حوضه با استفاده از اطلاعات GRACE و GLDAS استخراج گردید. مقایسه مقادیر برآورد شده تغییرات بیلان کل آب در حوضه توسط GRACE و تغییرات مشاهداتی حجم آب دریاچه نشان دهنده وجود روند یکسان می باشد. همچنین برآورد تغییرات سالانه آب زیرزمینی نیز با استفاده از اطلاعات GRACE و GLDAS انجام شد که نشان دهنده قابلیت مناسب اطلاعات GRACE برای برآورد روند تغییرات آب زیرزمینی می باشد. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد اطلاعات حاصل از GRACE می تواند به عنوان ابزار مناسبی برای انجام برآوردهای اولیه، سریع و کم هزینه در خصوص بیلان آب در حوضه های آبریز کشور مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: بیلان آب، GRACE، GLDAS، حوضه آبریز دریاچه ارومیه
  • سیدعلی اوهب یزدی، آزاده احمدی*، علیرضا نیکویی صفحه 63
    مدیریت مصرف در بهره برداری از منابع آب، یک مسیر مستقیم جهت افزایش ارزش تولید شده توسط آب است که با مفهوم بهره وری آب شناخته می شود. با توجه به مشکلات کمبود آب در سال های اخیر و عدم تعادل در عرضه و تقاضای آب مدیریت مصرف، ایجاد انگیزه، آگاهی و قرار دادن قوانین محکمی که در کنار هم بتوانند مصرف آب را کاهش داده و بهره وری آب را بالا ببرند، الزامی است. از جمله ابزارهای کار آمد در مدیریت تقاضا، ابزار اقتصادی و به طور خاص قیمت گذاری آب است. در این تحقیق اثر قیمت گذاری آب و اعطای کمک هزینه به مصرف-کنندگان کشاورزی به عنوان سیاست های تشویقی (از زیرمجموعه های ابزار اقتصادی) در حوضه زاینده رود برای بازه 10 ساله (1385-1376) شبیه سازی شده است. همچنین تاثیر افزایش قیمت آب و کمک هزینه در راستای افزایش راندمان آب در افزایش بهره وری و مصرف آب بررسی شده است. بدین منظور برای تخمین پتانسیل حداکثر سود خالص کشاورزی، یک مدل بهینه سازی با تابع هدف حداکثرسازی سود خالص تدوین شده است. نتایج نشان می دهد که با پیاده سازی این سیاستها، می توان در کنار کاهش مصرف آب، سود خالص را برای یک دوره 10 ساله به 24932 میلیون ریال (8/1 برابر حالت فعلی) افزایش داد. همچنین با استفاده از این مدل و به کارگیری روش های برنامه ریزی ریاضی و بودجه بندی، مقدار ارزش اقتصادی آب تخمین زده شد. مقدار ارزش اقتصادی آب به دلیل افزایش راندمان از 1350 درابتدای دوره به 1780 ریال در انتهای دوره رسید. با توجه به نتایج به نظر می رسد که اگر اعطای کمک هزینه به مصرف کنندگان جهت افزایش راندمان آبیاری در بخش کشاورزی همگام با افزایش قیمت آب صورت پذیرد می تواند انگیزه مصرف کنندگان را در اصلاح الگوی مصرف افزایش دهد.
    کلیدواژگان: ابزار اقتصادی، بهره وری آب، ارزش اقتصادی آب، مدل اقتصادی، الگورتیم ژنتیک
  • حسین عساکره*، مهدی دوستکامیان صفحه 72
    تمام بخار آب موجود در ستونی از جو (از سطح زمین تا انتهای وردسپهر) را آب قابل بارش گویند. آب قابل بارش یکی از مهم ترین عناصر موثر بر ریزش جو به ویژه بارش می باشد که شناخت رفتار آن همواره مورد توجه اقلیم شناسان بوده است. از این رو آب قابل بارش در بررسی تغییرات کوتاه و بلند مدت جو مورد توجه می باشد. به منظور محاسبه آب قابل بارش در جو ایران و روند تغییرات آن، ارتفاع آب قابل بارش روزانه محاسبه گردید. داده های لازم از پایگاه داده های NCARNCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوس شناسی ایالات متحده طی دوره 1389- 1341 به دست آمد. این داده ها با تفکیک زمانی 4 ساعته (ساعت های، 00، 06، 12 و 18 به وقت گرینویچ) و توان تفکیک مکانی 5/2 × 5/2 درجه قوسی در دسترس است. در این مطالعه به منظور تحلیل روند از روش رگرسیون و آزمون من-کندال بهره گرفته شد. برای انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی در محیط نرم افزارGrads و نرم افزارMatlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرم افزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که ضریب تغییرپذیری مکانی آب قابل بارش در ایران بسیار زیاد و به شدت تحت تاثیر ارتفاعات می باشد؛ به طوری که بیشتر ین ضریب تغییرات آب قابل بارش در ارتفاعات به ویژه در امتداد کوه های زاگرس می باشد. کم ترین میزان تغییرپذیری مربوط به نواحی مرکزی و سواحل دریای خزر و خلیج فارس می باشد. بررسی روند بلندمدت نیز نشان داد که آب قابل بارش در تمامی ساعت های مورد مطالعه در سراسر ایران دارای روند کاهشی بوده است. این روند در بیش از 70 درصد پهنه کشور و در سطح 95 درصد اطمینان معنی دار می باشد؛ اما در همه ساعات، نواحی جنوب شرق با وجود برخورداری از تغییرات بلند مدت کاهشی، فاقد روند معنی دار بوده است.
    کلیدواژگان: ایران، آب قابل بارش، آزمون من - کندال، تغییرپذیری مکانی، روند
  • سعید فرزین، یوسف حسن زاده، محمد تقی اعلمی، روح الله فاتحی* صفحه 87
    این پژوهش تلاشی به منظور توسعه و بهبود شبیه سازی انتشار امواج تراکم ناپذیر ناشی از شکست سد می باشد. با استفاده از روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) یک روش بهبود یافته پیش بینی- تصحیح، برای شبیه سازی جریان های تک فاز سطح آزاد در مسایل شکست سد معرفی می گردد. بدین منظور، دو طرح جدید برای گسسته سازی جملات نیروی لزجت و لاپلاسین فشار در معادلات ناویر- استوکس معرفی شده است که نقاط ضعف طرح های موجود را برطرف کرده و خاصیت سازگاری و پایداری را دارا می باشد. در ادامه، با استفاده از رویکرد اویلری و روش حجم سیال (VOF) در نرم افزار متن- باز OpenFoam، جریان های ناماندگار ناشی از شکست سد به صورت دو فاز در دو بعد حل می شود. به منظور بررسی دقت و کارآیی روش های ارائه شده، نتایج حاصله با یکدیگر و همچنین با نتایج مدل های آزمایشگاهی و عددی معتبر موجود در ادبیات تحقیق، مقایسه شده است. نتایج حاکی از دقت بالا و قابلیت هر دو رویکرد در شبیه سازی جریان های سطح آزاد شدید شکست سد می باشد. به ویژه روش SPH ارائه شده، در ایجاد سازگاری، پایداری، همگرایی حل و بهبود چشمگیر توزیع فشار نقش به سزایی ایفا می کند.
    کلیدواژگان: مساله شکست سد، رویکرد لاگرانژی، هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، سازگاری، رویکرد اویلری، نرم افزار OpenFoam
  • یادداشت فنی
  • محمدحسین منتظریون*، محمود محمد رضاپور طبری صفحه 106
    جهت تصمیم گیری برای جلوگیری از شورشدن و زه دار شدن تدریجی اراضی، نیاز به شناخت منشاء، حدود و میزان شوری و اطلاعات کمی و بهنگام از منطقه میباشد. با استفاده از پردازش و تفسیر تصاویر ماهوارهای و تحلیلهای منطقهای داده های آماری مانند هدایت الکتریکی و تغییرات تراز آبخوان میتوان به شناسایی مناطق شور و زهدار پرداخت. در تحقیق حاضر با تولید نقشه های کاربری فعلی و قدیمی اراضی و بررسی کمی پارامترهای نشانگر شوری، علاوه بر نشان دادن کارائی سنجش از دور با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده های ETM+و TM مربوط به تابستان سال های 1371 و 1381، تغییرات کمی سطح اراضی مناطق شور و زهدار دشت بهشهر در دوره آماری سالهای 81-1365 ارزیابی گردید. نتایج نشان میدهد در طی دوره مورد بررسی، سطح اراضی شور و دارای افت تراز آبخوان به مرور زمان افزایش یافته که آنالیز داده های بدست آمده با نتایج حاصل از تفسیر تصاویر ماهوارهای با مواردی نظیر افزایش سطح کلاس کاربری اراضی شور، دیم - شوره زار، کاهش اراضی زراعت آبی و باغات، افزایش سطوح کشت دیم هماهنگ می باشد.
    کلیدواژگان: شوری، زهدار شدن، سنجش از دور، تراز سطح آب زیرزمینی، سیستمهای اطلاعات جغرافیایی
  • اصغر عزیزیان، علیرضا شکوهی صفحه 111
    مدل های ارتفاعی رقومی (DEMs) به علت دارا بودن ساختار بسیار ساده و کارایی بالا جهت انجام محاسبات در مدلهای ریاضی بارش و رواناب، مورد توجه بسیاری قرار دارند. در حال حاضر روش های مختلفی جهت درونیابی داده های توپوگرافی و ساخت مدل ارتفاعی رقومی وجود دارد. در این تحقیق برای ساخت DEM از 6 روش مرسوم نظیر IDW، کریجینگ و کوکریجینگ در محیط ARCGIS استفاده به عمل آمده است. پس از تهیه DEMهای مورد نظر، از مدل نیمه توزیعی TOPMODEL که مدلی مبتنی بر توپوگرافی می باشد استفاده گردید. نتایج حاکی از آن است که شاخص توپوگرافی که یکی از ارکان اساسی مدل مذکور می باشد، در برخی از روش های ساخت DEM دارای تغییرات قابل توجهی است. این امر منجر به تغییرات زیادی در الگوی تشکیل مناطق اشباع شده و براین اساس سهم جریان سطحی در تولید رواناب به شدت تحت تاثیر قرار گرفته است. همچنین بررسی نتایج خروجی مدل نشان می دهد که روش های مختلف ساخت DEM بر روی جریان متوسط رودخانه چندان موثر نبوده و تغییرات شاخص کارائی مدل (شاخص نش- ساتکلیف) معنی دار نمی باشد.
    کلیدواژگان: مدل های ارتفاعی رقومی (DEMs)، شاخص توپوگرافی، TOPMODEL، روش های ساخت DEM
|
  • M. Delavar, S. Morid*, M. Moghadasi Page 1
    Uncertainties and errors in water resources management decision making could result in the serious social and economical consequences.This can be caused by various factors such as price yield and iflow prediction that the latter usually has more complications, In this research it was attempted to present a water resources allocation algorithm under the uncertainty conditions using the concept of conditional value at risk (CVaR). In this regard' an optimization-simulation model considering water quality and quantity was developed which is able to calculate the optimal amount of water allocation in irrigation networks considering crops and their growing stages with minimal risk that resulting from uncertanties inflow prediction. In this study the information of Zayandeh¬rood irrigation networks during 1983-2008 were used for assessment of this presented procedure.The results showed that using CVaR as a probabilistic concepti in water allocation model can determine both the system risk in time horizon and the optimal water allocation considering the minimal loss and the risk caused by uncertainty and also determine the good probabilistic decision space for users to make realistic decisions.
    Keywords: Optimization, Conclitional Value at Risk, Loss, Zayandehrood
  • A. Yousefi *, M. Hassan, Zade, A. Keramat, Zade Page 15
    Administrative allocation of water in Iran currently leads to more conflicts and severe water sectoral competition., Since the administrative water allocation is based on the low tariffs and not on market prices particularly in agricultural sector, the real value of water is not considered in the system of national account and monetary circular flow of economy. While water resources are the direct and indirect primary input of many commodities and services in the economy. One of the main strategies of coping with water scarcity is market-based allocation for making the highest value. The aim of this study is to analysis the welfare effect of water-based market allocation in the Iranian economy. According to backward and forward linkage effect of water sector on the economy, in this study the computable general equilibrium modeling has been used. In order to consider the real value of water, this study has been added raw water as the factor of production in the social accounting matrix. The results show that the creation of water market under water scarcity condition tended to respectively decreases and increases in the welfare of urban and rural households. Furthermore, the top deciles of rural household’s welfare have been increased in comparison to the lower deciles, which indicate the larger share of ownership of lands with water rights in the higher deciles.
    Keywords: Water market, General equilibrium model, Water scarcity, Household's welfare, Water rent
  • F.Z. Javanmard*, M. Mahdavi, M.R. Malek, M.M. Keirkhah Zarkesh Page 26
    Groundwater is an important source of fresh water supply in Iran. In the event of contamination, the restoration process for these resources is not always possible. One proper way to prevent contamination of aquifers is identifying vulnerable areas. The uncertain boundaries is affecting factor in aquifer modeling as a spatial phenomenon. Many theories have been proposed for uncertainty. In this study, Rough Set Theory and Geographic Information System (GIS) have been used in modeling of groundwater vulnerabilities uncertainty in DRASTIC model. Urmia plain which is the central plain near the Urmia Lake has been selected as the study area. Modeling with the use of Rough Set is performing in two high and low approximations. Accordingly the upper percent in the DRASTIC indicator for the high approximation was associated to the low to medium contamination potential and for the low approximation was associated to the very low contamination potential.
    Keywords: DRASTIC model, Groundwater, Geospatial information system, Urmia
  • M. Alihamzeh, M. Mohammad Rezapour Tabari* Page 39
    Sudden contaminant load in water resources either man made or in circumstantial process causes crisis. Appearance of MTBE contaminant load in Geshlagh Dam in Sanandaj city, entering the sudden contaminant load of oil determinatives into Zayandehrood River and Karkhe River are examples of such crisis that have occurred in Iran. The purpose of this study is evaluating and simulation of reservoir quality behavior in case of sudden contaminant load. This can help the managers and planners in selecting the applicable policies in the situation of quality crisis. In this paper, Karaj Dam reservoir simulation model has been created by the third version of two-dimensional mean transverse (CE-QUAL-W2) and a biological contaminant with coliform index has been considered as a sudden contaminant load. By considering the factors affecting the behavior of advection, dispersion, diffusion, and deterioration of coliform, five different scenarios have been created for 12 months of the studied year. These included coliform deterioration rate, the effect of reservoir water storage volume, contaminant load input location, the effect of water temperature, discharge into the reservoir, and the coliform sediment rate. Based on the defined scenarios, the rate of influences of each abovementioned factor on the behavior of pollutant has been investigated. The result shows that the input location of the contaminant load has a severe effect on the maximum output contaminant and crisis period. Therefore entering the contaminant load at the lower third of reservoir comparing to those of at the upper third of the reservoir has 15 times more output contaminant and the crisis period due to entering the contaminant load at the lower one third of the reservoir is two times of the crisis period due to entering the contaminant load at the upper one third of the reservoir.
    Keywords: Quality simulation, Biological suddenly contaminant, Coliform, Crisis, Reservoir operation
  • A. Farokhnia, S. Morid* Page 51
    Due to lack of appropriate data, estimation of water balance components for large areas is usually problematic. Recent development of global databases based on satellite estimates as well as rapid progress in hardware and software for modeling of complex processes governing the water balance at the land surface, caused that many efforts employ these new tools to reduce the limitations in this field. Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and Global Land Data Assimilation System (GLDAS) are two particular projects, which has recently been used by many scientists to estimate water balance in different regions of the world. Regarding the lack of attention to this free information in Iranian studies, this research aims at investigating the possibility of using these resources in estimating the water balance of Iran basins. Urmia lake watershed was selected as a study area and the water balance components were extracted from GRACE GLDAS data. Comparison of the estimated changes in total water balance of the basin by GRACE data and changes in the lake water volume based on observations showed a similar trend. Besides, estimation of annual variations in groundwater using GRACE and GLDAS showed suitability of GRACE data for study of the groundwater changes. Overall, the results of present study indicated that GRACE data can be used as an appropriate tool to perform a preliminary, rapid, and inexpensive assessment of water balance in watersheds of the country.
    Keywords: Water Balance, GRACE, GLDAS, Urmia Lake Watershed
  • S.A. Ohabyazdi, A. Ahmadi*, A. Nikouei Page 63
    Demand management in water resources planning is a direct way to increase the net benefit generated by water known as the water use productivity. Considering the water scarcity in the recent years and the unbalance between water demand and water resources, demand management, incentive creation, improving public awareness, and establishing laws and regulations are required to decrease the water consumption, which leads to an improved water productivity. Utilizing economic instruments especially water pricing is one of the useful strategies in demand management. In this study, water pricing and incentive strategies including loan and partial grant to farmers were implemented and simulated in Zayandehrood river basin for a ten-year planning horizon (1997-2006). Also the effects of water pricing and incentive strategies on improving the irrigation efficiency, water productivity, and water consumption are investigated. To maximize the net benefit an optimization model was used with the objective function of maximizing the potential maximum net benefit. The results show that application of incentive strategies with decreasing water consumption increases the net benefit in the 10-year planning horizon to 24932 Million Rials which is 1.8 times of historical values. Based on the developed model and by combining of linear programming and budgeting methods the economic water value is estimated. The results show that improving the irrigation productivity lead to an increase in the economic water value from 1350 to 1780 Rials at the end of the planning period. The results show if water pricing and incentive strategies are used for improving irrigation efficiency, it can persuade the consumers for a decrease in water demand.
    Keywords: Economic Instrument, Water Use Productivity, Economic Water Value, Economic Model, Genetic Algorithm
  • H. Asakereh*, M. Doostkamian Page 72
    The perceptible water is the mass of water vapor (in grams) in a vertical column one square centimeter in cross-section that extends from Earth's surface to the upper reaches of the atmosphere. In order to estimate trends and long term changes of perceptible water over Iran, the NCEP/NCAR data during 1961- 2011 have been used. This database is available for 00:00, 06:00, 12:00 and 18:00 o’clock and by a resolution of 2.5 longitudes 2.5 latitude. The Grads and Matlab Software has been used for the calculation purposes. Also Surfer software is used to illustrate and drew the maps. The result of this research has shown that perceptible water over Iran is dramatically vary in space, especially over mountain ace area i.e. Zagros Mountain chain. The lowest spatial variation has occurred in the central region of Iran and over the Caspian Sea and the Persian Gulf coasts. The long term trends showed that for all times of the day the perceptible water has experience decreasing trends over 70 percent of the country extent with significance level of 95%. In southeast of the country, this decreasing trend also exists but is non-significant in 95% confidence level.
    Keywords: Iran, Perceptible water, Man, Kendal Test, Spatial variation, Trend
  • S. Farzin, Y. Hassanzadeh, M. T. Aalami, R.Fatehi* Page 87
    This research attempts to develop and improve the simulation of incompressible flow and wave propagation due to dam break. Using Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), a consistent predictive-corrective method is introduced to simulate free-surface flows in dam break. For this purpose, two new SPH schemes are presented for spatial discretization of first and second derivatives in viscosity and Laplacian pressure terms at Navier-Stokes equations. These proposed schemes overcome the weaknesses of existing schemes, and has the properties of consistency and stability. Next, using Eulerian approach and Volume of Fluid (VOF) method in the open-source software of OpenFoam, two-phase unsteady flows due to dam break are simulated in two dimensions. In order to assess the accuracy and performance of the proposed methods, the obtained results are compared with each other and with reliable experimental and numerical solutions in the literature. It was shown that two presented approaches are able to handle the violating free surface flow in dam break problems with high accuracy. Particularly, the proposed SPH method leads to consistent, stable and convergent solutions especially for pressure distribution.
    Keywords: Dam break problem, Lagrangian approach, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), Consistency, Eulerian approach, OpenFoam software
  • M.H. Montazerion*, M. Mohammad Rezapour Tabari Page 106
    The decision to avoid a gradual salinization and swamping requires understanding the origin and the extent of salinity as well as quantity and up-to-date information of the area. Processing and interpretation of imagery satellite and regional analysis of statistical data such as electrical conductivity and groundwater table level variation can be used in recognition the salinity and swamp lands. In this study, with generating the historic and existing land use map and quantitative analysis of salinity index parameters, the effectiveness of the remote sensing using satellite landsat TM and ETM+ sensors from the summer of 1992 and 2002 was illustrated. This research also showed the quantitative variation in salinity and swamp land surface of BEHSHAHR plain in the period of 1986-2002. The result showed an increase in the saline land area and lands with drawdown in the groundwater table level for the expressed period. The results were consistent with the analysis based on the results of the interpretation of satellite images such as increase in classes of salty land use, rainfed–salty land use, decrease in irrigated agricultural and orchards, and increase in the rainfed farming lands.
    Keywords: Salinity, Swamp, Remote Sensing, Groundwater Table Level, Geographic Information Systems
  • A. Azizian*, A. Shokoohi Page 111
    Digital Elevation Models (DEMs), due to their simple structure and high performance, are favorably being used for rainfall runoff modeling in modern hydrology. There are different methods for DEM creation via topographical data interpolation. To create DEM in this research, 6 different methods of IDW, Kriging, and Co-Kriging, embedded in ARCGIS, were used. The TOPMODEL which is a semi distributed topographic-based rainfall runoff model were investigated to search about the effects of the DEM creation method on the results of these types of models. The results showed that the TOPO index, as the most important basic parameter for the TOPMODEL, is highly sensitive to the DEM creation method. The consequences of this sensitivity, was illustrated by different extent and distribution of the saturated zones across the watershed. Accordingly, the amount of surface runoff was highly affected by the DEM creation method, while this effect on the total amount of river discharge was negligible and the Nash- Sutcliff index variation could be ignored.
    Keywords: DEM, Topo index, TOPMODEL, DEM creation methods