فهرست مطالب
فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 4 (تابستان 1388)
- تاریخ انتشار: 1389/09/07
- تعداد عناوین: 8
-
-
صفحه 1شبیه بارش – رواناب برای یک حوضه ی آبخیز بدون آمار، امکان برآورد دبی اوج و حجم سیلاب و شبیه سازی آب نگار سیلاب را برای حوضه ی مورد نظر فراهم می کند. در این پژوهش، یک شبیه بارش – رواناب با بکارگیری قابلیت های سامانه ی اطلاعات جغرافیایی(GIS) و روش SCS و شبیه آبشناسی HEC-HMS برای حوضه ی آبخیز کسیلیان، واقع در استان مازندران در شمال ایران، ارایه شده است. ابتدا با بکارگیری الحاقیه ی HEC-GeoHMS و شبیه ارتفاعی رقومی DEM در محیط سامانه ی اطلاعات جغرافیایی (نرم افزار ARCGIS) شبیه گیتاشناسی حوضه ی آبخیز کسیلیان، مرز زیر حوضه ها و شبکه ی آبراهه ها تعیین گردیدند. با تلفیق نقشه های گروه آبشناسی خاک، کاربری اراضی و داده های رطوبت پیشین خاک در محیط GIS، نقشه ی شماره ی منحنی (CN) زیر حوضه های حوضه ی آبخیز کسیلیان تهیه گردید. برای شبیه سازی آب نگار سیلاب روش SCS و برای روندیابی در رودها روش Lag بکارگرفته شد. شبیه گیتاشناسی حوضه از محیط GIS به برنامه ی HEC-HMS منتقل و شبیه آبشناسی کل حوضه تعیین گردید. با بکارگیری چندین واقعه ی بارش و آب نگار سیلاب واقعی، فراسنج های شبیه آبشناسی حوضه از جمله هدررفت اولیه و زمان تاخیر زیر حوضه ها واسنجی گردید. بر اساس میانگین فراسنج های واسنجی شده، شبیه برای سه واقعه ی دیگر مورد ارزیابی و اعتباریابی قرار گرفت. نتایج پژوهش در مورد پیش بینی آب نگار سیلاب در دو رویداد بسیار مناسب بوده و خطای تخمین اوج سیلاب در سه رویداد به طور میانگین بین 10 تا 15 درصد بود که مقادیر قابل قبولی می باشندکلیدواژگان: سیلاب، HEC، HMS، حوضه ی کسیلیان، روشSCS
-
صفحه 13تغییرات مکانی بارندگی اثراتی متنوع بر مدیریت منابع آب در سطح یک حوضه و یا در سطح ملی دارند. بررسی تغییرات مکانی فراسنج های گوناگون مانند بارندگی، در برآورد میزان خطای تراز آبی و فرآیندهای تصمیم گیری بسیار مهم می باشد. روش های میان یابی زمین-آماری با در نظر گرفتن همبستگی مکانی بین مشاهدات، معمولا برآوردهایی مناسب را ارایه می دهند. در این مطالعه، از داده های بیش ترین بارش 24 ساعته ی 27 ایستگاه بارانسنجی در ناحیه ی جلگه ای استان گلستان استفاده شد. روش های مورد استفاده کریجینگ معمولی، کوکریجینگ و میانگین متحرک وزنی می باشند. برای ارزیابی روش ها، از روش ارزیابی متقابل استفاده شد. نتایج بررسی آماری داده ها نشان داد که بارش زمستان کم ترین ضریب تغییرات را در بین بازه-های زمانی دیگر دارد. نتایج بررسی زمین آماری همبستگی مکانی بالایی را برای داده های مورد مطالعه ثابت کرد. بهترین شبیه نیم تغییرنمای برازش داده شده برای تمامی دوره های زمانی، شبیه کروی بوده است. ارزیابی روش ها نشان داد که روش کوکریجینگ با استفاده از متغیر کمکی ارتفاع برای تمامی دوره ها، به غیر از زمستان، بهترین روش میان یابی می باشد. هم چنین، با توجه به نقشه-های هم تراز بارش، در کلیه دوره ها، کم ترین بارش در نواحی شمالی استان باریده است.
کلیدواژگان: گلستان، تغییرات مکانی، بارش 24 ساعته، زمین آمار، کریجینگ، وزن دهی عکس فاصله -
صفحه 23
در مناطق خشک و نیمه خشک مانند کشور ما، عمده ترین عامل مصرف منابع آب تبخیر-تعرق می باشد. لذا، آگاهی از تغییرات آن و سایر فراسنج های اقلیمی نقشی موثر در برنامه ریزی، توسعه و مدیریت منابع آب ایفا می کند. در این پژوهش، روند تغییرات درازمدت تبخیر- تعرق گیاه مرجع، میانگین دما و بارندگی در مقیاس ماهانه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا کلیه ی ایستگاه های سینوپتیک ایران با استفاده از روش اقلیم دومارتن اقلیم بندی شدند. این پژوهش در اقلیم نیمه خشک ایران انجام گرفته است که در آن 14 ایستگاه سینوپتیک با دوره ی آماربرداری دست کم 30 ساله با کاربرد سه روش کم ترین مربعات خطا، من-کندال و والد-ولفویتز مورد بررسی قرار گرفته اند. تبخیر و تعرق گیاه مرجع با کاربرد روش فائو- پنمن- مونتیث محاسبه شده است. نتایج بررسی در کل دوره ی آماری نشان دادند که به طور میانگین برای فراسنج تبخیر- تعرق 24 درصد ایستگاه ها روند مثبت، 29 درصد منفی و 47 درصد بدون روند می باشند. به گونه ی مشابه، برای فراسنج دما 22 درصد ایستگاه ها روند مثبت، 14 درصد روند منفی و64 درصد فاقد روند هستند. نتایج روند بارندگی نشان داد که بارندگی در بیش تر ایستگاه ها فاقد روندی معنی دار است. نتایج کاربرد روش من-کندال با روش کم ترین مربعات خطا، بیش تر مطابقت دارد. با توجه به نتایج بدست آمده می توان اذعان کرد که برخی مناطق در سال های آینده با افزایش دما و تبخیر-تعرق روبه رو خواهند شد.
کلیدواژگان: تبخیر، تعرق، دما، بارندگی، اقلیم نیمه خشک، روند زمانی، ایران -
صفحه 33در این مقاله با کاربرد شاخص SPI، داده های بارش سالانه ی 33 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی سطح استان فارس طی سال های دوره ی آماری 1350 تا 1387 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نمودار و نقشه های پهنه بندی فراوانی، شدت، دوره ی تداوم و آستانه ی بحران بارندگی بهار، پاییز و زمستان استان فارس تهیه گردیدند. نتایج این بررسی نشان می دهد که از نظر شدت خشکسالی سالانه، بیش ترین فراوانی مربوط به خشکسالی های ملایم بوده و در مرحله ی بعدی خشکسالی های متوسط تا بسیار شدید قرار دارند.از لحاظ دوره ی تداوم، دوره ی تداوم یکساله بیش ترین و دوره ی تداوم 4 و 5 ساله کم ترین فراوانی را در کل ایستگاه ها شامل می شوند. آستانه ی بحران خشکسالی زمستان در مناطق پر بارش استان بین 267 تا 478 میلیمتر و در نواحی کم بارش 56 تا 162 میلیمتر می باشد. روی هم رفته، مناطق جنوبی و شرقی و بخش هایی از مناطق مرکزی و غربی بیش تر از دیگر نقاط استان شاهد خشکسالی بوده اند.افزون بر آن، شهرهای پر بارش استان مانند کازرون، نورآباد و سپیدان کم ترین ترسالی شدید و بسیار شدید و بیش ترین خشکسالی حاد را شاهد بوده اند.به طور کلی، بر اساس شاخص SPI دوازده ماهه، چندین دوره ی خشکسالی طی سال های زراعی مشخص گردیده اند؛ به گونه ای که فاصله های بین دوره های خشکسالی 2،4، 5، 6 و 11 ساله مشاهده شده اندکلیدواژگان: شاخص SPI، پهنه بندی، مدیریت بحران خشکسالی، آستانه ی بحران خشکسالی
-
صفحه 43مکان یابی و مدیریت پرش های چگالی در دریاچه ها و آبگیر سدها، می-تواند در بهبود کیفی آب استحصالی و هم چنین، در مدیریت ته نشینی و فرسایش رسوبات، نقشی سازنده داشته باشد. در این پژوهش، اثرات زبری بستر بر پدیده ی هیدرولیکی پرش چگالی مورد مطالعه قرار می گیرد. بررسی ها در یک نهر آزمایشگاهی که بستر آن با استفاده از ذرات ریگی چسبیده به هم زبر گردیده بود، انجام شد. با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی، رابطه ای ساده جهت تخمین نسبت عمق مزدوج در پرش های نسبتا ضعیف بدست آمد. در این معادله، نسبت عمق مزدوج مستقل از نسبت اختلاط بوده و تنها تابعی از زبری نسبی بستر و عدد فرود چگالی مقطع بالادست پرش می باشد. هم چنین، جهت بسترهای صاف، تکامل مکانی جریان چگالی در دو وضعیت فرا و زیر بحرانی مورد مطالعه قرار گرفت. مشخص گردید که با افزایش فاصله از مقطع انتهایی پرش، موقعیت مرتبط با سرعت بیشینه، به تدریج به بستر نزدیک شده و سرانجام در فاصله ای تقریبا معادل با 9 برابر ضخامت جریان در مقطع انتهایی پرش، پروفیل بدون بعد سرعت دارای شکلی مشابه با مقطع فرا بحرانی پیش از پرش می گردکلیدواژگان: پرش چگالی، نیمرخ های قایم سرعت و غلظت حجمی، زبری نسبی، نسبت اختلاط و عدد فرود چگالی
-
صفحه 57یکی از هدف های آبشناسی تامین آب با ویژگی ها و معیارهای کیفی مناسب برای بخش های شرب، کشاورزی و صنعت است. در این راستا، خورندگی و رسوب گذاری آب یکی از مشکلات کیفی آن می باشد که بر شبکه ی توزیع تاثیری بسزا دارد. بر این مبنا، برای ارزیابی خورندگی و رسوب گذاری منابع آب زیرزمینی دشت بهار از سه شاخص رایزنر، لانژیلر و پوکوریوس استفاده شد. با توجه به بررسی انجام شده در سطح آب های زیرزمینی دشت بهار، تمایل به رسوب گذاری و خورندگی در آن با غالبیت رسوب گذاری وجود دارد. در ارزیابی رسوب گذاری نمونه ها مشخص گردید که این مشکل در قنات ها کم تر از سایر منابع است؛ این کاهش به دلیل حذف بخشی از مسیر جریان با نقب زدن به عنوان کوره ی قنات است. بر اساس شاخص رایزنر، در 7/95 درصد از نمونه های آب چاه تمایل به رسوب گذاری مشاهده گردید در حالی که بر اساس شاخص پوکوریوس، در 2/53 درصد از نمونه ها مقدار نمایه ی پوکوریوس کم تر از 6 بوده که در این حالت نمونه ی آب دارای توان رسوب گذاری می باشد. بررسی نوع و رخساره ی آب ها نشان می دهد که که 70 درصد از نمونه ها دارای نوع بی کربنات کلسیم، 14 درصد دارای بی کربنات سدیک، 4 درصد سولفات کلسیک، 5 درصد بی کربنات منیزیک، 4 درصد سولفات سدیک و 3 درصد کلراید کلسیک است. نتایج نشان دادند که شاخص لانژیلر کارایی لازم را جهت بررسی رسوب گذاری و خورندگی نمونه ی آب ندارد. در مجموع، منابع آب زیرزمینی دشت بهار در محدوده ی کم تا متوسط رسوب گذاری و خورندگی قرار دارند، لیکن رسوب گذاری در سامانه ی آبرسانی نسبت به خورندگی محسوس تر است که سبب کاهش سطح مقطع جریان شده و افت های مسیر را در پی داردکلیدواژگان: خورندگی، رسوب گذاری، شاخص رایزنر، شاخص لانژیلر، شاخص پوکوریوس، دشت بهار
-
صفحه 69سد استقلال میناب واقع در4 کیلومتری شرق شهرستان میناب در سال 1362 به بهره برداری رسید. این سد به منظور تامین آب آشامیدنی شهرستان بندرعباس و تامین آب مورد نیاز اراضی زراعی پایین دست سد، صنعت، مهار کردن سیلاب و تغذیه ی مصنوعی احداث شده است. این مطالعه با هدف تجزیه و تحلیل اثرات فیزیکو شیمیایی ناشی ازبهره برداری این سد برمحیط زیست منطقه به انجام رسیده است. دراین پژوهش پس از تعیین محدوده ی مطالعاتی در قالب محیط های بلافصل و تحت اثر مستقیم، نمونه برداری و تجزیه و تحلیل نمونه های آب به انجام رسید. جهت تجزیه و تحلیل اثرات فیزیکوشیمیایی ناشی از سد استقلال میناب از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) بهره گیری شد. دراین روش، به منظور اولویت بندی اثرات فیزیکو شیمیایی، ابتدا مهم ترین اثرات ناشی از بهره برداری از سد شناسایی و مشخص گردیدند. سپس فراسنج های اثرگذار بر سد، با توجه به ویژگی های سد و محیط طبیعی آن شناسایی گردیدند. آن گاه بر پایه ی روش سلسله مراتبی، مقایسه ی زوجی و اولویت بندی بین فراسنج های یاد شده به انجام رسید. دراین مطالعه، با استعانت از روش بردار ویژه و با بکارگیری نرم افزار Expert Choice کار وزن دهی و تعیین اولویت فاکتورهای محیطی انجام پذیرفت. نتایج این مطالعه نشان می دهند که از بین اثرات فیزیکو شیمیایی پس از محاسبه ی وزن نهایی گزینه ی زمین شناسی و گیتاشناسی به دلیل زمین شناسی ویژه ی منطقه و وجود کوهستان هایی ازجنس آهکرس سست با شیب های تقریبا عمودی و ناپایدار که سبب فرسایش و ریزش این مناطق و افزایش رسوب، کدورت و بارمعلق درآب دریاچه ی پشت سد می گردد، به ترتیب با وزن های 324/0 و 147/0 در اولویت نخست تا دوم و بارندگی با وزن 068/0، به دلیل اقلیم حوضه ی آبخیز سد که گرم و خشک است و هم چنین، کمبود اندازه ی بارندگی (میانگین بارش در طی سال های آبی 79-1378 تا 83- 1382 برابر 94/102 میلی متر بوده است) دراولویت سوم قرار دارد. در نهایت، راه کارها و برنامه های مدیریتی جهت کاهش، حذف و مهار اثرات زیست محیطی بیان شده استکلیدواژگان: تجزیه و تحلیل اثرات فیزیکو شیمیایی، کیفیت آب مخزن، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، مرحله ی بهره برداری سداستقلال میناب
-
Page 1Developing a rainfall-runoff model for an ungauged watershed provides the opportunity to estimate the peak flow, flood volume and flood hydrograph for that watershed. In this study, a rainfall-runoff model was developed for the Kasilian Watershed in the province of Mazandaran northern iran using the GIS system, the SCS method and the HEC-HMS hydrologic model. By using the HEC-GeoHMS extension and the digital elevation model (DEM) in the geographic information system domain (ARCVIEW software), the physiographic model, the sub-basin boundaries and stream networks for the Kasilian Watershed were defined. By incorporating the soil hydrologic group and land use maps, and the initial moisture content information in the GIS system, the curve number (CN) diagram of the Kasilian Watershed sub-basins was prepared. The SCS method was selected for simulating the flood hydrograph, and the Lag method was used for river routing. The watershed physiographic model was transferred from the GIS system to the HEC-HMS program, and the hydrologic model for the watershed was determined. By using several rainfall events and the observed flood hydrographs, the parameters of the watershed hydrological model, including initial loss and lag time of the sub-basins, were optimized. using to the mean optimized parameters, the model was evaluated for three different rainfall events. The developed model accurately predicted the values used in constracting the flood hydrographs for 2 events. However, that for the 3nd event had an error range of 10-15%, which were within the acceptable range
-
Page 13Article abstract:Spatail variability of rainfall has diverse effects on the management and planning of water resources on a watershed, as well as on the national scale. Spatial variability analysis of different parameters, e.g. rainfall, can be very important in estimating the water balance uncertainties and in the decision-making processes. In the presence of Spatail correlation between observations, application of Geostatistical interpolation methods provides usually provides close estimation of the sought values. This technique was implemented in the deformination of the abundance of the 24 hr maximum rainfall of 27 rain guaging stations in Golestan plain. The methods used were ordinary kriging, cokriging and weighted moving average. Cross validation was used to evaluate different interpolation methods. Statistical analysis showed that winter rainfall had the smallest coefficient of variation in comparison with the other time periods used. Geostatistical analysis showed a strong spatial correlation of the data; the best semivariogram model was spherical. The cross-validation results indicated that except for winter, cokriging results in a smaller error for rainfall estimation. Moreover, the generated rainfall maps indicate that the northern region of the presence reccives leave amount of precipitation.
-
Page 23
Article abstract:Evapotranspiration (ET) is the largest water consumer in arid and semi- arid regions. Therefore, acquiring the knowledge of the factors and processes leading to ET is of utmost importance in decision – making water resources management. In this study, the long time trend in mean monthly temperature, rainfall and ET was investigated to this end, all synoptic stations were categorized according to the De Martonne climate classification method. As we were mostly concerned with the semi- arid region of the Land of Iran, only 14 stations with at least 30 years of data were selected for this purpose. The least squares error, the Man – Kendall, and the Vald-Volfoyts methods were used in analyzing the data. The FAO-Penman-Monteith equation was used in the reference crop ET estimation. It was observed that 24% of the stations showed positive and 14% showed negative trends, and the remaining stations did not follow any trend. As for the rainfall, no meaningful trend was detected in this parameter. Of the applied statistical methods, the least squares and error the Mann-Kendall methods showed closer similarities than the other procedures. In conclusion, it is certain that some regions shall experience higher temperatures, thus ET, in the coming years
-
Page 33Article abstract:Precipitation data were collected from 33 synoptic and rain gauge station of the Fars province for the 1971-2008 period. The standard Precipitation index (SPI) was used to identify the short (1, 3, 6 mounths) and long (12, 24, 48 mounths) time drought periods. The geographic information system (GIS) was used in delineating the drought crisis threshold (DCT) for different regions of the province. It was observed that moderate intensity droughts rank most in the province ranging 17 – 46% Droughts lasting one year was the most prolific, and those lasting 4- 5 years had the least abundance. The DCT for the winter precipitation ranged 267-478 mm for the higher rainfall regions, and 56-162 mm for the lower rainfall regions. Generally, the southern, easthern, and part of the wester and central regions of the province experience more droughty periods than the rest of the provinc
-
Page 43Article abstract:Management of the density jumps in lakes and reservoirs plays an important role in the water quality improvement and in the sediment deposition and erosion management. The density jump was studied experimentally by considering the bed roughness. Experiments were performed in a rectangular laboratory flume having a gravel bed. Using the collected data, a simple relationship was obtained for estimating the conjugate depth ratio in relatively weak jumps. The conjugate depth ratio is independent of the entrainment ratio, and depends only in this relation on the upstream densimetric Froude number and the relative roughness. For smooth beds, the spatial development of the density current was also analyzed in both supercritical and subcritical flow regimes. As the distance from the end of the jump increased, the maximum velocity drifted towards the bed. Finally, at a distance approximately fold h2 from the end of the jump, the non-dimensional vertical distribution of mean velocity had a shape similar to that of the supercritical section
-
Page 57Article abstract:The main objective of hydrological studies is to provide water of good quality with strict specifications for drinking, agriculture and industry.Corrosion and scaling are some of the problems affecting the distribution systems. To assess the scaling and corrosion potential of the Bahar Plains groundwater, the Langlier, Raisener and Puchorius criteria were employed of the two deleterious properties of groundwater in the Plain, scaling occupies the first ranking. While scaling takes the second ranking. As for the scaling, qanatwater is of better quality than wellwater; a reason maybe the shortening of the galleries through shortcut tunneling. It was observed that 95.7% of wellwater have the scaling potential according to the Raisner criterium; however, this decreases to 53.2% if the puchorius index of 6 is taken as the upper limit of scaling. Employing the Piper curve as the standard, the following conclusions are reached: 70% of the sample contain calcium bicarbonate, 14% contain sedic bicarbonates 4% contain calcium sulfate, 5% contain magnesium bicarbonate, 4% contain sedic sulfate, and 3% contain calcite chlorite. These results also indicated that the langlier criterium is not suitable for assessing the scaling and corrosion potential of the groundwater. In conduction, Bahar Plain groundwater has a low to medium potential of scaling and potential; however, its scaling potential is higher than that of the corrosion potential. This decreases the cross sectional area in the water distribution system resulting in the head loss
-
An Environmental Impact Assessment of the Minab Esteghlal Dam Using the Analytical Heirarchy ProcessPage 69Article abstract:Minab Esteghlal Dam which is located in kilometers 4, east of Minab town, was operated in 1362. The proposed functions of the dam were supplying domestic water to the cities of Minab and Bandar Abbas, irrigation water to the command area, water for industrial complexes, the artificial recharge of groundwater, and flood mitigation. This study was implemented to assess Physico- chemical impact of the dam on the regional environment. In addition to the field survey, water sample were collected at the entrance of the Minab River to the reservoir and at the water treatment plant. The samples were analyzed for TDS, COD, EC, BOD5, DO, SAR, pH and the sum of anions and cations. The AHP was utilized to assess the effects of different factors that deeply affect the environment. As the watershed, particularly the mountains surrounding the reservoir, mainly consist of highly erodible calcareous-marls, thus causing accelerated sedimentation of the reservoir and turbidity of the water, geology physiography attained the first (0.324) and 2nd (0.147) ranking. Annual rainfall and its shortage (102.9 mm mean annual rainfall during the 1999-2004 periods) attained the 3nd ranking (0.068). The detailed ranking of other factors are described in the article. A few vital guidelines for the operation and maintenance the reservoir are presented in the conclusion section
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.