به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب مسعود تجریشی

  • امید رجا، مسعود پارسی نژاد*، مسعود تجریشی

    مدل SWAT، به ‏عنوان یک مدل جامع شبیه‏ سازی آب سطحی در برآورد مولفه های بیلان آب با قابلیت امکان بررسی سناریوهای مختلف مدیریتی بر منابع آب پذیرفته شده است. در اغلب مطالعات، مدل SWAT بر اساس دقت در برآورد رواناب سطحی و مقایسه آن با اندازه‏گیری‏ های میدانی در ایستگاه‏ های هیدرومتری واسنجی می‏ شود. هدف از انجام این مطالعه، استفاده از مدل واسنجی شده SWAT در برآورد برخی مولفه های بیلان آب شامل نفوذ عمقی، نشت جانبی، جریان برگشتی از آبخوان به رودخانه در دشت مهاباد است. ارزیابی مولفه های بیلان آب در منطقه غیراشباع و اثربخشی آن در بیلان آب آبخوان در مدیریت بهره برداری از منابع آب تلفیقی، مهم است. بررسی ‏ها نشان داد، مدل واسنجی شده SWAT قادر به برآورد تفاوت میزان نفوذ عمقی در سال تر نسبت به سال‏ نرمال و تفاوت نفوذ در سال تر نسبت به سال خشک تحت تاثیر افزایش سطح بارندگی بوده است، به طوری که نتایج نشان داد مقدار نفوذ عمقی در سال تر نسبت به سال‏ های نرمال و خشک به ترتیب حدود 23 و 43 درصد افزایش یافته است. به‏ طور متوسط میزان نفوذ عمقی برابر با 157.86 میلی‏ متر (17.1درصد) برآورد شده است. در عین حال، مدل قادر به برآورد تفاوت میزان نفوذ در پهنه های مختلف دشت و در فصول مختلف سال با توجه به نوع کاربری و الگوی مدیریتی اراضی بوده است. میزان جریان جانبی نیز در سال تر نسبت به سال خشک افزایش یافته است، به طوری که میزان این مولفه دو برابر شده است. در این مطالعه، میزان متوسط جریان برگشتی از آبخوان به رودخانه نیز به میزان 14.1درصد (129.6میلی‏ متر) برآورد شد. بررسی ‏ها نشان داد، وجود سطح آب زیرزمینی کم‏ عمق، سهم قابل توجهی در ایجاد جریانات سطحی برگشتی از آبخوان به رودخانه دارد. به طورکلی، نتایج نشان داد تغذیه ناشی از بارندگی و آب آبیاری از منطقه غیراشباع به ‏عنوان یکی از مهم ترین مولفه‏ های ورودی مدل ‏‏های آب‏ زیرزمینی مانند MODFLOW در مناطق خشک و نیمه‏ خشک است. میزان تغذیه در برآورد دقیق ‏تر نوسانات سطح ایستابی حایز اهمیت است. با توجه به این که مدل MODFLOW به‏ خوبی قابلیت برآورد فرایندهای تغذیه و جریان جانبی در منطقه غیراشباع را ندارد، لذا استفاده هم زمان از مدل های شبیه سازی SWAT و MODFLOW در برآورد مولفه های بیلان آب منطقه غیراشباع و تلفیق آن با مدل زیرزمینی در مطالعات و مدیریت بهره برداری از منابع آب تلفیقی اهمیت دارد.

    کلید واژگان: تبخیر و تعرق, تغذیه, جریان برگشتی, رواناب, MODFLOW}
    Omid Raja, Masoud Parsinejad *, Masoud Tajrishy

    The SWAT Model has been accepted as a comprehensive surface water simulation model in estimating water balance components with the ability to study different management scenarios on water resources. In most studies, the SWAT Model is calibrated based on the accuracy of surface runoff estimation, and its comparison with field measurements in hydrometric stations. In a previous study, the performance of the SWAT Model in estimating runoff, evapotranspiration, and yield of wheat, barley, corn, sugar beet, alfalfa, apple, and grape crops in the Mahabad Plain was satisfactory and acceptable. The purpose of the present study was to use the SWAT calibrated model in estimating other components of water balance including deep percolation, lateral flow, return flow from the aquifer to the river in the same area. Assessing the components of water balance in the unsaturated zone, and its effectiveness in aquifer balance is important in managing the utilization of integrated water resources. The results showed that the calibrated model was able to estimate the difference between the deep percolation in the wetted year compared to normal years, and the difference in the infiltration in the wet year compared to the dry year under the influence of increasing rainfall. The results showed that the amount of deep percolation in the wetted year compared to normal and dry years has increased by about 23% and 43%, respectively. The average depth percolation is estimated 157.86 mm (17.1%). At the same time, the model has been able to estimate the difference in the amount of infiltration in different areas of the plain, and in different seasons of the year according to the type of land use and land management patterns. The amount of lateral flow has also increased in the wetted year compared to the dry year, so that the amount of this component has doubled. In this study, the average return flow from the aquifer to the river was estimated to be 20.9% (129.6 mm). Surveys have shown that the presence of shallow groundwater level has a significant role in creating surface return flow from the aquifer to the river. In general, the results showed that recharge due to rainfall and irrigation water from unsaturated zone is one of the most important input components of groundwater models such as MODFLOW in arid and semi-arid regions. The amount of recharge is important in more accurately estimating water level fluctuations. Given that the MODFLOW Model is not well able to estimate the recharge processes and lateral flow in the unsaturated zone. Therefore, the simultaneous use of SWAT and MODFLOW models in estimating the water balance components of the unsaturated zone and combining it with the groundwater model is important in studies and management of operation of integrated water resources.

    Keywords: Evapotranpiration, MODFLOW, recharge, Return Flow, Run off}
  • امید رجا، مسعود پارسی نژاد*، مسعود تجریشی

    هدف اصلی از انجام این مطالعه بررسی مکان‏یابی مناطق نشت و زهکشی بین آبخوان و رودخانه در دشت مهاباد واقع در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از مدل ترکیبی SWAT-MODFLOW-NWT بود. مدل برای دوره ده ساله اجرا شد. بررسی‏های اندرکنش بین منابع آب سطحی و زیرزمینی نشان داد در نواحی مرکزی و شمالی دشت عمدتا منجر به زهکشی آب از آبخوان به رودخانه به میزان 25/30 تا 15/40 میلیون مترمکعب به‏ترتیب در سال‏‏های خشک و تر نسبت به تغذیه آب زیرزمینی توسط رودخانه‏ها می‏شود؛ اما به دلیل شرایط هیدرولیکی متفاوت در نواحی جنوبی و غربی، نشت از رودخانه‏ها منجر به تغذیه آبخوان به میزان 35/5 تا 70/9 میلیون متر مکعب در سال می‏گردد. نتایج نشان داد به‏طور متوسط در طول سه سال آبی موردنظر میزان تبخیر روزانه از آب زیرزمینی بین 01/0 تا 51/0 میلی‏متر در روز متغیر بود. بررسی‏ها نشان می‏دهد گستره تبخیر از آب زیرزمینی عمدتا در نواحی مرکزی و شمالی دشت و در امتداد رودخانه اصلی مهاباد چای متمرکز شده و در نواحی شرقی و جنوبی دشت کاهش می‏یابد. این الگو تا حدود زیادی با وضعیت تراز و عمق سطح آب زیرزمینی نیز مطابقت دارد. به‏طور‏کلی بررسی‏های نشان می‏دهد‏ مدل به‏خوبی توانست الگوی زمانی و مکانی اندرکنش بین آبخوان و رودخانه و نیز تبخیر از سطح آب زیرزمینی در منطقه را شبیه‏سازی کند.

    کلید واژگان: تغذیه, تراز آب زیرزمینی, فعل و انفعالات, تبخیر, پایداری, دریاچه ارومیه}
    Omid Raja, Masoud Parsinejad *, Masoud Tajrishy

    Surface and groundwater dynamically interact at different spatial or temporal scales within a plain. Accurate estimation of water balance components is an important simulation of such interactions. Despite the rapid expansion of numerical models over the past two decades, there is still room for improvement for comprehensive and integrated assessment as well as management of surface and groundwater resources. In particular, the use of coupled surface and groundwater models is important to connect both surface and groundwater, and for proper representation of the water balance in the unsaturated root zone. The results of various studies suggest that the combination of SWAT and MODFLOW models can satisfactorily simulate the interaction between surface and groundwater at different spatial and temporal dimensions (Sophocleous and Perkins, 2000; Sun and Cornish, 2005; Bejranonda et al., 2007). Indeed, if both models are used simultaneously, not only the limitations of the two individual models can be improved, but also the temporal-spatial properties of the target area can be adequately reflected (Kim et al., 2008; Park and Bailey, 2017; Wei et al., 2018). Specifically in the Urmia Lake Basin, which has been severely affected by indiscriminate exploitation of water resources, these models can be used to maximize the supply of Urmia Lake based on the pattern of supplying irrigation needs from integrated water sources. This requires the interaction of surface and groundwater resources in different locations of plains and aquifers to be simulated and predicted based on different shares of agricultural water supply from integrated water sources.The main purpose of this study was to evaluate the interaction between ground and surface water in Mahabad plain using the coupled SWAT-MODFLOW-NWT model as a comprehensive and integrated model. The main challenge in this study is the interaction and monitoring of water table adjacent to the surface water bodies.

    Keywords: Recharge, Water Table, Interactions, Evaporation, sustainability, Lake Urmia}
  • حجت احمدزاده*، احمد فاخری فرد، محمدعلی قربانی، مسعود تجریشی

    به منظور مدیریت بهینه منابع آب یک حوضه، تعیین میزان تبخیروتعرق واقعی و بررسی روند زمانی آن ضروری است. در این راستا در مقاله حاضر به شبیه سازی سری زمانی تبخیروتعرق واقعی و تحلیل روند آن با توجه روند مولفه های اقلیمی و کاربری اراضی در حوضه آجی چای طی دوره 1394-1366پرداخته شد. به این منظور، مدل جامع SWAT برای حوضه آجی چای تنظیم، واسنجی و صحت سنجی شد. همچنین متوسط تبخیروتعرق واقعی شبیه سازی شده محصولات (در سال های پرباران) با مقادیر نظیر در سند ملی آب مقایسه شد. نتایج آزمون روند من کندال نشان داد که بارندگی سالانه در اکثر ایستگاه های هواشناسی روند نزولی داشته و در 10 ایستگاه، روند بارندگی به طور معنی داری کاهش یافته است. درحالی که دمای حداکثر سالانه در همه ایستگاه ها و دمای حداقل در اکثر آنها روند افزایشی معنی دار داشته است. بررسی نقشه های کاربری اراضی نشان داد که سطح کشت آبی حوضه طی دوره مورد مطالعه 39 درصد افزایش داشته است. بر اساس نتایج تحقیق تبخیروتعرق پتانسیل حوضه با شیب 2/54 میلی متر در سال دارای روند افزایشی معنی دار بوده است. نتایج نشان داد که با وجود روند صعودی تبخیروتعرق پتانسیل و سطح اراضی کشاورزی آبی، تبخیروتعرق واقعی حوضه به دلیل کاهش بارندگی، با نرخ 2/2 میلی متر در سال روند کاهشی معنی دار داشته است.

    کلید واژگان: متغیرهای اقلیمی, کاربری اراضی, تبخیرو تعرق واقعی, SWAT, تحلیل روند, حوضه آجی چای}
    H. Ahmadzadeh*, A. Fakheri Fard, MohammadAli Ghorbani, M. Tajrishy

    Determining the actual evapotranspiration value and analyzing its temporal trend is essential for optimal water resources management in a basin. In the present paper, the actual evapotranspiration time series is simulated and its trend is analyzed according to the trend of climatic variables and land use in the Ajichi basin during the period of 2015-1987. The comprehensive SWAT model was set up, calibrated, and validated for the Ajichi basin. Also, the average of simulated actual evapotranspiration of crops (in wet years) was compared with similar values in the National Water Document. The results of the Mann-Kendall trend test showed that the annual rainfall in most meteorological stations had a decreasing trend and the rainfall trend in the ten stations decreased significantly. While the annual maximum temperature at all stations and the annual minimum temperature in most of them have significantly increased. Investigation of land use maps illustrated that the irrigated land area of the basin has increased by a 39% during the study period. According the study's results, the potential evapotranspiration of the basin has had a significant increasing trend with a rate of 2.54 mm per year. The results indicated that despite the increasing trend of potential evapotranspiration and irrigated land area, the actual evapotranspiration of the basin had a significant decreasing trend with a rate of 2.2 mm per year due to the decrease in rainfall.

    Keywords: Climate variables, Land use, Actual evapotranspiration, SWAT, Trend analysis, AjiChi basin}
  • امید رجا، مسعود پارسی نژاد*، مسعود تجریشی

    آب‏های سطحی و زیرزمینی در مقیاس‏های مختلف مکانی یا زمانی باهم در ارتباط می‏باشند. از طرفی منابع آب سطحی و زیرزمینی به صورت تلفیقی در کشاورزی استفاده می‏شود؛ بنابراین مولفه‏های بیلان آب زیرزمینی و سطحی باید با دقت مناسبی تعیین گردند. در این مطالعه، تاثیر مقادیر تغذیه حاصل از مدل SWAT به‏عنوان یکی از مهم‏ترین مولفه‏های ورودی مدل‏‏های آب‏ زیرزمینی در شبیه‏سازی تراز سطح ایستابی و مولفه های بیلان آب زیرزمینی با استفاده از مدل MODFLOW-NWT به‏عنوان یک مدل جامع و یکپارچه منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت مهاباد بررسی شد. با استفاده از مقادیر یکنواخت تغذیه و به‏صورت درصدی از بارندگی و کل آب آبیاری در سطح آبخوان بدون توجه به تاثیر تفاوت برداشت و نفوذ عمقی در سطح کاربری اراضی در موقعیت‏های مختلف نمی‏توان به‏درستی نوسانات سطح آب ‏زیرزمینی در سطح آبخوان را شبیه‏سازی کرد؛ لذا یکی از مراحل مهم، تعیین مقادیر آبیاری با توجه به تفاوت کاربری اراضی و تغذیه ناشی از نفوذ عمقی بارندگی و آب آبیاری از منابع آب سطحی و زیرزمینی بود. این مهم توسط مدل SWAT انجام و به‏عنوان شرایط مرزی به مدل MODFLOW-NWT تعریف شد. واسنجی و اعتبارسنجی مدل آب زیرزمینی نیز به‏ روش‏های سعی و خطا و روش خودکار PEST انجام شد. دوره شبیه‏سازی به مدت 10 سال از سال آبی 89-1388 تا 98-1397 انجام شد که به ترتیب 6 و 4 سال آبی از 89-1388 تا 94-1393 و 95-1394 تا 98-1397 به‏عنوان دوره واسنجی و اعتبارسنجی در نظر گرفته شدند. با توجه به این که الگوی تشکیل مولفه های بیلان آب زیرزمینی برای سال‏های آبی مختلف متفاوت است؛ لذا مولفه های بیلان آب زیرزمینی برای سه سال معرف خشک سالی، ترسالی و نرمال نیز بررسی شد. هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره آبخوان پارامترهای ورودی و واسنجی در مدل MODFLOW-NWT بودند. نتایج واسنجی نشان داد بیش‏ترین میزان هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه در نواحی جنوبی، مرکزی و شمال شرقی دشت است و در حاشیه شمالی و در نزدیکی خروجی دشت به کمترین میزان خود می‏رسد. پس از فرآیند واسنجی، نتایج نشان داد به طور متوسط حدود 9 درصد از آب بارندگی و 36 درصد از مصارف آب در بخش کشاورزی به آبخوان نفوذ می‏کند. نتایج حاکی از برآورد رضایت‏بخش و قابل قبول تراز سطح ایستابی مدل برای هر دو دوره‏ واسنجی و اعتبارسنجی بود. به طوری که نتایج معیار RMSE برای تراز سطح ایستابی در دوره‏های واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب مقدار خطای 35/0 و 34/0 متر به دست آمد. همچنین، نتایج معیار‏های R2 و NSE نیز برای دوره واسنجی 94/0 و 91/0 و برای دوره اعتبارسنجی 93/0 و 89/0 برآورد شد که موید آن است که مدل به خوبی واسنجی شده و قادر بوده‏ نوسانات سطح آب زیرزمینی را با دقت مناسبی شبیه‏سازی کند. بررسی نتایج اجزای اصلی بیلان آب زیرزمینی برای سه سال آبی 96-1395 (سال خشک)، 97-1396 (سال نرمال) و 98-1397 (سال تر) نشان داد میزان تغذیه ناشی از نفوذ آب بارندگی و جریانات برگشتی آب کشاورزی در هر سه سال متفاوت است. همچنین، فعل وانفعالات بین منابع آب سطحی و زیرزمینی بین سال‏های آبی از حدود 30 تا 50 میلیون متر مکعب متغیر است که نشان‏دهنده اندرکنش قابل توجه بین این منابع است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان می‏دهد اعمال تغذیه تخمینی مدل SWAT همراه با واسنجی هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه می‏تواند در بهبود برآورد نوسانات سطح آب زیرزمینی توسط MODFLOW-NWT کمک شایانی نماید. نهایتا از مدل تلفیقی می‏توان به‏عنوان یک ابزار کاربردی در تبیین الگوی بهره برداری مناسب از منابع آب تلفیقی سطحی و زیرزمینی تحت تاثیر سناریوهای مختلف مدیریتی استفاده کرد.

    کلید واژگان: تراز سطح ایستابی, دشت مهاباد, مولفه تغذیه, SWAT, MODFLOW-NWT}
    O. Raja, M. Parsinejad *, M. Tajrishi
    Introduction

     Surface and groundwater conjunctively interact at different spatial or temporal scales within a plain. In many plain, surface and groundwater resources are used in combination in agriculture. Therefore, it is important to accurately predict the components of groundwater and surface water balance. Despite the rapid expansion of numerical models over the past two decades, there is still a need for comprehensive and integrated assessment of surface and groundwater components. In particular, the interconnection of both surface and groundwater models is important to connect both surface and groundwater, especially the water balance in the unsaturated root zone. In this study the effect of water recharge due to deep percolation from simultaneous supply of irrigation water from surface and groundwater sources, and rainfall from the SWAT model were used to simulate groundwater balance using the combined MDOFLOW-NWT model.

    Materials and Methods

     In this study, the effect of recharge values obtained from the SWAT model was analyzed to simulate the fluctuation of water table, and groundwater balance components using the integrated model of MODFLOW-NWT model in the Mahabad plain. One of the important steps in quantifying the impact of irrigation management, and the change in land-use on the surface and groundwater balance was the simulated recharge due to the deep percolation of rainfall and irrigation water. This was done by the SWAT model, and was used as the boundary condition to the MODFLOW-NWT model. Calibration and validation of groundwater model were also done by trial-and-error and automatic PEST methods. The simulation period was performed for 10 years from the hydrological year of 2009-2010 to 2018-2019, from which 6 and 4 years were used as the period for calibration and validation were from 2009-2010 to 2014-2015 and 2015-2016 to 2018-2019, respectively. Groundwater balance components are naturally different for different years. Therefore, the study was conducted for dry, wet, and normal years. Hydraulic conductivity and specific yield were the used as initial calibration parameters in the MODFLOW-NWT model.

    Results and Discussion

     The results showed a higher hydraulic conductivity and specific yield values for the aquifer was in the southern, central, and northeastern areas of the plain, and the lowest values were in the northern and near the outlet of the plain. After the calibration process, the results showed that an average, 9% of rainfall, and 36% of irrigated water percolate to the aquifer. These observations were confirmed based on a satisfactory and acceptable estimate of the water table level of the model for both calibration and validation periods. The statistical RMSE criteria for calibration and validation periods were 0.35 and 0.34 m, respectively. Also, the results of R2 and NSE criteria were estimated as 0.94 and 0.91 for the calibration period, and 0.93 and 0.89 for the validation period, which indicates that the model was properly calibrated and was well able to simulate groundwater level. The groundwater hydrographs developed from piezometers’ readings, show that the recharge values estimated by the SWAT model, considering the change in land use and irrigation management across the plain, were able to properly simulate groundwater level across the aquifer. Specifically, the studies showed a continuous drop in groundwater level created in the southern and southwestern regions of the aquifer (piezometers of Fakhrighah, Gorg tapeh, and Serah Haji Khosh) due to the presence of high-consumption crops such as apple and alfalfa, and the higher number of operation wells.

    Conclusion

    The results of this study showed that the recharge values obtained from the calibrated SWAT model was crucial parameters for proper simulation of groundwater, and can significantly improve the model results. The results of the main components of the groundwater balance for different years showed that the amount of recharge due to the infiltration of rainfall, and irrigation were different for each year. Also, interactions between surface and groundwater resources vary from about 30 to 50 million cubic meters between years, indicating a significant interaction between the water resources. In general, the SWAT-MODFLOW-NWT model can be used as a practical tool for proper management of surface and groundwater resources under different management scenarios.

    Keywords: Mahabad plain, MODFLOW-NWT, Recharge Component, SWAT, Water table}
  • فاطمه کردی، حسین یوسفی*، لیلا قاسمی، مسعود تجریشی

    نقش مهم کاربری و پوشش‏های موجود در سطح حوضه آبریز دریاچه ارومیه روی مصارف آبی این منطقه به ‏منظور مدیریت بهتر آب در حوضه، باعث شده که داشتن دانش عمیق از اطلاعات پایه از جمله آرایش اراضی و نوع کاربرد آن ضروری باشد. متاسفانه، منابع اطلاعاتی و آماری موجود در مورد وضعیت کاربری حوضه، پراکنده، ناکافی و گاه متناقض هستند. مطالعه پیش رو به‏ عنوان یکی از جنبه‏ های مهم اثرگذار بر حل مسئله دریاچه ارومیه، به شناسایی پایگاه ‏های ارایه ‏دهنده نقشه‏ های کاربری اراضی از تصاویر ماهواره‏ای، بررسی دقت نقشه‏ های خروجی از این پایگاه ‏ها و مقایسه آنها با نقشه کاربری تولید شده به روش شی‏ءگرا با استفاده از نرم افزار eCognition پرداخته است. نتایج ارزیابی دقت کلی نقشه ‏ها بیانگر آن است که نقشه‏ های کاربری اراضی استخراج شده از محصولات جهانی LCtype و GLCF عملکرد مناسبی دارند و Globecover نتایج ضعیفی در این زمینه ارایه داده است. بهترین انطباق در نتایج محصول سنجنده MODIS وجود داشت، چراکه محصول سنجنده MODIS نه تنها در ابعاد پیکسل نسبت به بیشتر محصولات بهتر است، بلکه از نظر توالی زمانی طولانی‏ترین مدت استخراج نقشه کاربری اراضی را دارد. نتایج این محصول در بررسی با نقشه تولید شده به روش شیء‏گرا نیز همخوانی مناسبی داشت. بنابراین، توصیه می‏شود از محصول MODIS در مطالعات مربوط به حوضه دریاچه ارومیه استفاده شود.

    کلید واژگان: حوضه آبریز دریاچه ارومیه, شی‏ءگرا, کاربری اراضی, محصولات جهانی, MODIS}
    Fatemeh Kordi, Hossein Yousefi *, Leila Ghasemi, Masoud Tajrishy

    The important role of land use and land cover in the Lake Urmia basin on the water consumption of this area due to better water management in the basin, has made it necessary to have in-depth knowledge of basic information such as land use and land cover. Unfortunately, the available information and statistical sources about LU/LC of basin sometimes are insufficient and contradictory. This study, as one of the important aspects affecting the address of the Urmia Lake issue, has determined the databases that provide land use maps from satellite images, also it examines the accuracy of these global products and compares them with the map which is created by object oriented method with eCognition software. The results of the overall accuracy assessment of the maps illustate that the land use maps extracted from the LCtype and GLCF global products are performing well, and Globecover has provided poor results in this regard. There was the best fit in the results of the MODIS product, so that the MODIS product is not only better in pixel dimensions than most products, but also has the longest land use extraction time in terms of time sequence. The results of this product in the study were in good agreement with the map produced by the object-oriented method, therefore it is recommended to use the MODIS land use product in studies related to the Urmia Lake basin.

    Keywords: Urmia Lake Basin, Land use, global products, object-oriented, MODIS}
  • فاطمه کردی، حسین یوسفی*، مسعود تجریشی
    توسعه بی رویه اراضی کشاورزی، کاشت محصولات با نیاز آبی بالا در سطح حوضه آبخیز دریاچه ارومیه و همچنین راندمان پایین آبیاری سبب کاهش چشمگیر سطح دریاچه در سال های اخیر گردیده است، بنابراین برآورد مصرف آب در بخش کشاورزی می تواند در مدیریت صحیح بخش کشاورزی و مدیریت منابع آب کارآمد واقع گردد. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم METRIC و تصاویر ماهواره Landsat 8 و MODIS مقادیر تبخیرتعرق واقعی برای بخشی از حوضه آبخیز دریاچه ارومیه - اراضی پایاب سد حسنلو- برای سال های 1394 و 1395 شمسی تخمین زده شده است. سپس با در نظر گرفتن بارش در ایستگاه سینوپتیک نقده به عنوان نماینده بارش در منطقه موردمطالعه، میزان آب آبیاری مصرف شده در بخش کشاورزی در پایین دست سد حسنلو تخمین زده شد و با مقدار آب تخصیص داده شده به این سد و حجم آب تخمین زده شده توسط سامانه WaPOR مقایسه گردید. براساس نتایج بدست آمده از الگوریتم METRIC مقادیر تبخیر و تعرق محاسبه شده از تصاویر ماهواره Landsat هشت، 468 و 315 میلی متر و از تصاویر ماهواره MODIS، 240 و 208 میلی متر برای سال های 1394 و 1395 محاسبه شده است. میزان مصرف تخمینی از الگوریتم METRIC، اختلاف قابل توجهی با مقادیر تخصیص داده شده و سامانه WaPOR دارد به طوری که تقریبا در تمام ماه های دو سال مذکور، مقادیر برآورد شده بسیار بیشتر از مقادیر آمار زمینی و سامانه WaPOR است. این اختلاف میان METRIC با آمار زمینی و با سامانه WaPOR در منطقه مطالعاتی به ترتیب برابر 23 و 26/6 میلیون مترمکعب محاسبه شده است.
    کلید واژگان: تبخیرو تعرق, دریاچه ارومیه, سد حسنلو, Metric}
    Fatemeh Kordi, Hossein Yousefi *, Masoud Tajrishi
    Irregular development of agricultural areas, crops planting with high water need in the Urmia Lake Basin and also low irrigation efficiency have caused a significant reduction in the lake surface in recent years, so estimating water consumption in agriculture can be efficient in both accurate agriculture management and water resources management. In this context, by using METRIC algorithm and Landsat 8 and MODIS satellite images, the actual evapotranspiration have been estimated for a part of the Urmia Lake basin - Hasanlu dam downstream - in the year 2015 and 2016. Therefore, by considering the percipitation at Naghadeh station as the representative of percipitation in the study area, the valoum of irrigation water used in the agricultural area downstream of Hasanlu Dam was estimated. Then, the valoum of water allocated to this dam and estimation water volume was compared to the WaPOR product. The estimated values for Landsat 8 are 468 and 315 mm and for MODIS, 240 and 208 mm for 2015 and 2016, respectively. The estimated usage of the METRIC algorithm is significantly different from the allocated values and the WaPOR system. The estimated values are far higher than the ground statistics and the WaPOR system for nearly all months of the two years. The difference between METRIC and ground statistics and WaPOR product in the study area is calculated equal 23 and 26.6 million cubic meters, respectively.
    Keywords: Evapotranspiration, Hasanlu Dam, Metric, Urmia Lake Basin}
  • امید رجا، مسعود پارسی نژاد*، مسعود تجریشی

    مدل SWAT به طور گسترده در مطالعات هیدرولوژیک بزرگ ‎مقیاس با توجه به کاربری زمین و شیوه ‏های مدیریت کشاورزی استفاده می شود. در اغلب مطالعات عملکرد این مدل براساس داده‎ های میدانی رواناب سطحی واسنجی می‏ گردد و به دیگر مولفه‏ های بیلان آب از جمله‏ تبخیروتعرق کمتر پرداخته شده است. هدف از این مطالعه واسنجی چندمنظوره مدل‏ SWAT با شاخص ‏های تکمیلی از جمله تبخیروتعرق و عملکرد محصولات غالب در دشت مهاباد در استان آذربایجان غربی بود. واسنجی و اعتبار‏سنجی مدل براساس داده‏ های ایستگاه هیدرومتری گردیعقوب واقع در خروجی محدوده مطالعه و داده‏ های تبخیروتعرق و عملکرد محصولات غالب منطقه شامل گندم، جو، ذرت، چغندرقند، یونجه، سیب و انگور انجام شد. دوره‏ های واسنجی و اعتبارسنجی به ‏ترتیب 6 و 4 سال بود. با توجه به دقت داده ‏ها در فرآیند واسنجی چندمنظوره، ضرایب 1، 0/9 و 0/8 به‏ ترتیب برای داده‏ های هیدرومتری، عملکرد و تبخیروتعرق در تابع هدف نرم ‏افزار SWAT-CUP و روش SUFI2 درنظر گرفته شد. به طور کلی تحلیل حساسیت مدل منجر به انتخاب 43 مورد از حساس ‏ترین پارامترها با توجه به حساسیت آن‏ها به دبی رودخانه، تبخیروتعرق و عملکرد گیاه شد به طوری که پتانسیل واحد گرمایی لازم برای رشد گیاه و شاخص LAI از مهم‏ترین پارامترها برای شبیه ‎‏سازی عملکرد و تبخیروتعرق محصولات در فرآیند واسنجی مدل به‏دست آمد. نتایج نشان داد مدل SWAT به‏ خوبی توانسته است جریان سطحی را در دوره ‏های واسنجی (0/85=NSE؛ 0/87 =R2) و اعتبارسنجی (0/92=NSE؛ 0/89 =R2)  شبیه ‏سازی کند. برآورد جریان سطحی دارای عدم قطعیت بالایی به‏ خصوص در جریان کم در دوره واسنجی بود که منجر به بیش ‏برآورد (%4/5 =PBIAS) جریان سطحی شده است. در ارزیابی عملکرد مدل SWAT در برآورد تبخیروتعرق واقعی، این مقادیر با خروجی مدل سنجش از دور WaPOR مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد معیار RMSE در دوره واسنجی بین 13/8 تا 66/4 میلی‏متر و در دوره اعتبار‏سنجی بین 23/9 تا 53/2 میلی‏متر متغیر است. در عین حال، مقادیر تبخیروتعرق واقعی برآورد شده مدل SWAT با برآورد نیاز آبی (پتانسیل) مدل CROPWAT مورد مقایسه قرار گرفت. در این بررسی معیار RMSE در دوره واسنجی بین 24/4 (%3/6) تا 49/4 (%6/5) میلی‏متر و در دوره اعتبار‏سنجی بین 21/7 (%6/2) تا 53/4 (%7/2) میلی‏متر برای محصولات مختلف به‏ دست آمد. مقادیر معیار PBIAS نشان داد برآورد تبخیروتعرق مدل SWAT در هر دو دوره‏ واسنجی و اعتبارسنجی کمتر از برآورد نیاز آبی CROPWAT بوده است. به طور کلی برای اکثر محصولات، مقادیر تبخیروتعرق حاصل از مدل SWAT و WAPOR به مراتب کمتر از مقادیر تبخیروتعرق برآورد شده توسط مدل CROPWAT است که می‏ تواند نشان دهنده کم ‏آبیاری باشد. برآورد عملکرد محصولات توسط مدل SWAT با مقادیر عملکرد محصولات گزارش شده در منطقه مقایسه شد. نتایج حاکی از برآورد نسبی مدل برای عملکرد محصول بود، در عین این که مدل SWAT تا حدی عملکرد محصولات را بیش برآورد کرده است. بررسی حاضر نشان داد واسنجی چندمنظوره مدل هیدرولوژیکی بزرگ‎ مقیاس SWAT در یک منطقه تحت آبیاری علاوه ‏بر استفاده از شاخص متداول جریان رودخانه، با درنظر گرفتن پارامترهای تکمیلی از قبیل تبخیروتعرق و عملکرد محصولات می تواند منجر به افزایش دقت نتایج مدل شود.

    کلید واژگان: ارزیابی, جریان سطحی, مصرف واقعی, ترکیب کشت, WaPOR}
    Omid Raja, Masoud Parsinejad *, Masoud Tajrishy

    In most studies, the SWAT model is calibrated based on surface runoff in hydrometric stations, and the evapotranspiration component, which has a great impact on the estimation of balance components, is not considered or less considered in the calibration process. Therefore, the aim of this study was to estimate the yield and evapotranspiration values of major crops in Mahabad plain in West Azerbaijan province, through multivariate calibration of SWAT model. Calibration and validation of the model based on the data of a hydrometric station (Gerdyaghoub station located at the exit of the plain), and crop yield and evapotranspiration of the major crops of the region including wheat, barley, corn, sugar beet, alfalfa, apple, and grape. A six year calibration period followed by a four-year validation period was used. In the multi-purpose calibration process, the coefficients of 1, 0.9, and 0.8, respectively, for hydrometric data, yield, and evapotranspiration were considered in the objective function of SWAT-CUP software and SUFI2 method. In general, the sensitivity analysis of the model led to the selection of 43 of the most sensitive parameters according to their sensitivity to river discharge, crop yield and evapotranspiration. Also, the heat unit potential required for full plant growth and Leaf area index (LAI) were the most important parameters to simulate the yield and evapotranspiration crops in the model calibration process. The results showed that the SWAT model was able to simulate the surface flow in the periods of calibration (NSE = 0.85; R2 = 0.87), and validation (NSE = 0.92; R2 = 0.89), as well. The model has high uncertainty in surface flow simulation, especially over-estimation in low flow during calibration period (PBIAS = 4.5%). In evaluating the performance of the SWAT model in estimating actual evapotranspiration, these values ​​were compared with the output of the WaPOR remote sensing model. The results showed that the RMSE criteria varies between 13.8 to 66.4 mm in the calibration period, and between 23.9 to 53.2 mm in the validation period. At the same time, the estimated actual evapotranspiration values ​​of the SWAT model were compared with the estimated crop evapotranspiration of the CROPWAT model. In this study, RMSE criteria in the calibration period between 24.4 (3.6%) to 49.4 (6.5%) mm, and in the validation period between 21.7 (6.2%) to 4.4 53 (7.2%) mm were obtained for different crops. PBIAS values ​​showed that the estimate of SWAT model evapotranspiration in both calibration and validation periods was lower than the estimate of CROPWAT crop evapotranspiration. In general, for most crops, the evapotranspiration values ​​obtained from the SWAT and WAPOR models are far less than the evapotranspiration values ​​estimated by the CROPWAT model that can indicate deficit-irrigation. Crops yield performance estimates were compared by SWAT model with crop yield performance values ​​reported in the region. The results showed a relative estimate of the model for crop performance, while the SWAT model somewhat over-estimated crop performance. The present study showed that multifunctional calibration of large-scale hydrological model SWAT in an irrigated area in addition to using the usual river flow index, taking into account additional parameters such as evapotranspiration and crop yield can increase the accuracy of model results.

    Keywords: evaluation, Surface flow, actual water-use, Cultivation, WaPOR}
  • امیررضا میدانی*، امیرحسین دهقانی پور، مسعود تجریشی
    با افزایش خشکسالی ها و افزایش مصرف آب در بخش کشاورزی، دریاچه ارومیه با بحران کم آبی روبرو شده است. هدف این تحقیق، توسعه یک مدل هیدرولوژیکی به منظور شبیه سازی روزانه رواناب ورودی به سد بوکان است تا از آن برای شبیه سازی مولفه های بیلان آب در زیرحوضه ‎های بالادست این سد با نگرشی نوین نسبت به تحقیقات مشابه استفاده شود. با استفاده از روش رطوبت خاک، یک مخزن برای شبیه سازی روزانه ذخیره برف و مخزن دیگر برای شبیه سازی روزانه رطوبت منطقه ریشه درنظر گرفته می شود. به منظور تخمین مقدار بهینه پارامترهای کالیبراسیون، از کالیبراسیون دو هدفه MOPSO1 برای بیشینه سازی دقت شبیه سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی استفاده شده است. نتایج نشان داد بین به حداکثر رساندن دو تابع هدف موازنه2 کمی وجود دارد، درواقع هیچ خطای بزرگی در مدل وجود ندارد که مانع از بهبود هم زمان هر دو تابع هدف شود. نتایج کالیبراسیون نشان می دهد که مقدار میانگین معیار نش- ساتکلیف3 زیرحوضه های بالادست سد بوکان برای شبیه سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی به ترتیب برابر 0/43 و 0/63 و این مقادیر برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 0/54 و 0/57 بدست آمد. مدل سازی بیلان آب حاکی از آن است که بارش و رواناب ورودی به سد در دوره خشکسالی شدید به ترتیب 32 و 40 درصد و رطوبت خاک و ذخیره برف در منطقه به ترتیب 158 و 32 درصد نسبت به دوره بلندمدت کاهش یافته اند. مدل توسعه یافته می تواند به منظور پیش بینی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب ورودی به سد و برنامه ریزی برای تخصیص بهینه منابع آب سد بوکان مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: حوضه آبریز دریاچه ارومیه, سد بوکان, بهینه سازی چند هدفه, روش رطوبت خاک}
    Amirreza Meydani *, Amirhossein Dehghanipour, Masoud Tajrishy
    Urmia Lake has faced a water shortage crisis and a sharp decline in water level due to decreasing precipitation and increasing water consumption in the agricultural sector. This study aims to develop a hydrological model to simulate the daily inflow of Bukan reservoir and simulate the water balance components for the upstream sub-basins of this reservoir through a new approach. In this study, two separate storages are considered for daily simulation of snow and root zone soil moisture, and multi-objective calibration (MOPSO) is applied to simultaneously maximize the simulation accuracy of observed river discharge and logarithm of river discharge. The results showed a relatively little trade-off between maximizing the two objective functions to estimate the optimal value of the calibration parameters. In other words, there is no significant error in the model that simultaneously prevents improving both objective functions. Results showed that the average Nash-Sutcliffe criterion for simulation of river discharge and the logarithm of river discharge were respectively 0.43 and 0.63 in the calibration and 0.54 and 0.57 in the validation step. Water balance modeling indicated that precipitation and inflow to the reservoir were decreased respectively by 32% and 40% in severe drought years and soil moisture and snow accumulation were reduced by 32% and 158%, respectively, compared to the long-term period. The developed model can predict the effects of climate change and climate variability on Bukan reservoir inflow and optimally allocate reservoir water to satisfy water demand.
    Keywords: Urmia Lake Basin, Bukan reservoir, Multi-Objective Optimization, Soil moisture method}
  • حجت احمدزاده*، احمد فاخری فرد، محمدعلی قربانی، مسعود تجریشی

    در مدیریت ریسک خشکسالی موضوع تحلیل منطقه ای خشکسالی بسیار حایز اهمیت به نظر می رسد. در این مقاله با ارایه شاخص خشکسالی هیدرولوژیکی منطقه ای جدید (RDI) به این موضوع مهم پرداخته شده است. برای این منظور حوضه آبریز آجی چای به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. برای تحلیل منطقه ای خشکسالی هیدرولوژیکی ابتدا برای هر یک ایستگاه های آب سنجی حوضه سری زمانی شاخص خشکسالی جریان (SDI) محاسبه شد. سپس به منظور تعیین مناطق همگن به لحاظ خشکسالی هیدرولوژیکی از تحلیل خوشه بندی به روش k-means استفاده شد. بر اساس نتایج خوشه بندی 6 منطقه همگن در حوضه تشخیص داده شد. برای هر یک از این مناطق سری زمانی RDI برای دوره 1393-1365 محاسبه شد. نتایج نشان داد که طی دوره مورد مطالعه در هر یک از مناطق 1، 2، 3، 4، 5 و 6 به ترتیب 3/84، 3/83 ، 9/78، 1/80 و 1/82 درصد از مواقع ترسالی و خشکسالی خفیف رخ داده است. همچنین در همه مناطق مجموع درصد وقوع خشکسالی (متوسط و به بالا) از مجموع درصد وقوع ترسالی (متوسط و به بالا) بیشتر است. طوری که طی دوره مورد مطالعه در مناطق 2 و 3 مجموع درصد وقوع خشکسالی (متوسط و به بالا) نسبت به مجموع درصد وقوع ترسالی (متوسط و به بالا) بیش از دو برابر است.

    کلید واژگان: تحلیل منطقه ای خشکسالی, SDI, خوشه بندی, RDI, مناطق همگن, حوضه آبریز آجی چای}
    H. Ahmadzadeh*, A. Fakheri Fard, M.A Ghorbani, M. Tajrishy

    In drought risk management, the regional analysis of drought is significant. In this paper, this important issue is investigated by presenting the new hydrological regional drought index (RDI). For this purpose, the Ajichai basin was selected as the study area. First, the time series of the streamflow drought index (SDI) was calculated for each of the hydrometric stations in the basin f regional analysis of hydrological drought. Then, to determine the homogeneous regions in terms of hydrological drought, the k-means method was used for clustering analysis. Based on the clustering results, 6 Homogeneous regions were identified in the basin. For each of these regions, the time series of the RDI index was calculated from 1365 to 1393. The results showed that during the study period in each of the regions 1, 2, 3, 4, 5, and 6, mild Wet and mild drought has occurred at 82.1, 80.1, 78.9, 83.3, and 84.3 percent of regions, respectively. Also, the total percentage of drought events (moderate and high) is higher than the total percentage of wet events (moderate and high) in all regions. So, during the study period, the total percentage of drought events (moderate and high) is more than twice the total percentage of wet events (moderate and high) in regions 2 and 3.

    Keywords: Regional analysis of drought, SDI, Clustering, RDI, Homogeneous regions, Ajichai basin}
  • سهیلا یونس زاده، علی سلاجقه*، طیبه مصباح زاده، مسعود تجریشی، شهرام خلیقی سیگارودی، حمید طاهری شهرائینی

    تغییر کاربری اراضی، نتیجه تعامل پیچیده بین بسیاری از فرایندها هستند. به منظور درک این پویایی ها، مدل های بسیاری در دهه های اخیر تولید شده اند. مطالعه حاضر با به کارگیری تصاویر ماهواره‏ای Landsat و استفاده از الگوریتم طبقه‏بندی حداکثر احتمال، به بررسی الگوی کاربری اراضی حوضه آبخیز سیمینه رود در سال‏های 1379، 1384، 1389 و 1396 پرداخته و سیر تبدیلات تاریخی آنها را مشخص می کند. در نهایت، سناریوهای مختلف تغییرات کاربری اراضی در سال 1419، با بهره گیری از آخرین نسخه موجود مدل Dyna-CLUE بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل سازی بیانگر کارایی مدل Dyna-CLUE در تحلیل و پیش بینی الگوهای کاربری اراضی در سطح حوضه ای بوده و ضرایب واسنجی و اعتبارسنجی آن در سال های 1384 و 1389 به ترتیب 84/0 و 69/0 است. تحلیل تغییرات کاربری اراضی طی سال های 1379 تا 1396 نشان داده که بیشترین تغییر، تبدیل اراضی مرتعی به کشت آبی است؛ به طوری که حدود 343 کیلومترمربع از اراضی مرتعی (معادل 13 درصد) کاهش یافته و اراضی کشاورزی آبی حدود 127 درصد رشد داشته است. همچنین، آرایش مکانی کلاس های کاربری اراضی در سال 1419 در قالب سه سناریوی خوش بینانه، بدبینانه و ادامه روند گذشته بررسی و خروجی‏های آن نشان داده است که الگوی آتی غالب کلاس های کاربری اراضی منطقه نسبت به الگوهای فضایی تاریخی تغییر زیادی نکرده و پیشروی به صورت مجاورتی بوده است. نتایج مطالعه حاضر می تواند به عنوان ابزاری کارآمد، برنامه ریزان محیط زیست را در تجهیز مدیریتی زیرساخت های آتی حوضه سیمینه رود یاری دهد.

    کلید واژگان: الگوریتم حداکثر احتمال, اراضی مرتعی, اراضی کشاورزی آبی, مدل سازی کاربری اراضی}
    Soheila Youneszadeh, Ali Salajegheh *, Tayebeh Mesbahzadeh, Masoud Tajrishi, Shahram Khaliqi Sigarudi, Hamid Taheri Shahraeini

    Land use change are the result of complex interactions between many processes. Many models have been developed in recent decades to understand these dynamics. The present study, using Landsat satellite images and applying the maximum probability classification algorithm, examined the land use pattern of Simine River basin in 2000, 2005, 2010 and 2017 and identifies the historical transformations of them. Finally, the various scenarios of land use change in 2040 will be examined using the latest version of the Dyna-CLUE land use model. The results of modeling indicate Dyna-CLUE model performance in analyzing and predicting future land use patterns at the basin level and its calibration and validation coefficients in 2005 and 2010 are 0.84 and 0.69, respectively. Analysis of land use changes between 2000 and 2017 has shown that the most change was the conversion of rangeland lands to irrigated lands; So that about 343 square kilometers of rangeland lands (equivalent to 13%) decreased and irrigated agricultural lands increased by about 127%. Also, the spatial arrangement of land use classes in 2040 in the form of three optimistic, pessimistic and the continuation of the previous trend scenarios and its outputs have shown that the future pattern of most land use classes in the region has not changed much compared to historical spatial patterns and shows a marginal spatial expansion. The results of this study can be used as an effective tool for environmental planners to manage the future infrastructure of the Simine River basin.

    Keywords: Land use modeling, Maximum Likelihood Algorithm, Rangeland, Irrigated Agricultural Land}
  • جواد رحمانی، محمد دانش یزدی*، مسعود تجریشی

    تبخیر- تعرق یکی از مولفه های مهم بیلان آب در یک حوضه ی آبریز می باشد. در دهه های اخیر، روش ها و مدل های زیادی برای تخمین نرخ تبخیر- تعرق واقعی بر اساس داده های حاصل از سنجش از دور توسعه داده شده است. در این راستا، استفاده از معادله بیلان انرژی در سطح زمین منجر به توسعه ی مدل های بیلان انرژی سطح (SEB) از قبیل SEBAL و METRIC شده است. با وجود استفاده گسترده از این الگوریتم ها، کماکان در به کارگیری آن ها چالش هایی از قبیل پیچیدگی الگوریتم و فرآیند زمان بر انتخاب پیکسل گرم و سرد توسط کاربر با تجربه، وجود دارد. هدف از این پژوهش، توسعه و معرفی جعبه ابزاری جدید در محیط MATLAB برای تخمین نرخ تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم METRIC و تصاویر Landsat 8 است که بر خلاف مدل های قبلی توسعه داده شده، انتخاب پیکسل گرم و سرد به صورت خودکار انجام می پذیرد. همچنین به کمک این جعبه ابزار، تبخیر- تعرق ماهانه برای دشت ارومیه در سال 2016 میلادی تخمین زده شده و با نتایج مطالعات پیشین در این دشت با استفاده از تصاویر سنجند ه مودیس مقایسه گردیده است تا کارایی استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا در مطالعات کاربردی مربوط به مدیریت آب و کشاورزی تبیین گردد.

    کلید واژگان: تبخیر-تعرق, الگوریتم METRIC, ماهواره Landsat, سنجش از دور, دشت ارومیه}
    Javad Rahmani, Mohammad Danesh Yazdi *, Massoud Tajrishy

    Evapotranspiration is one of the key components of water balance in a basin. In recent decades, several methods and models have been developed for estimating evapotranspiration using remotely sensed data. In this context, utilizing the surface energy balance equation has led to the development of Surface Energy Balance (SEB) models, such as SEBAL and METRIC. Despite the extensive usage of these models, their application is still challenging due to the underlying algorithm complexity and the time consuming process of selecting cold and hot pixels by an experienced user. The goal of this study is to develop and introduce a new toolbox within the MATLAB environment for estimating actual evapotranspiration using the METRIC algorithm and Landsat 8 imagery. Unlike the previously developed models based on the METRIC algorithm, the selection of hot and cold pixels has been made automatic in this new toolbox. The toolbox was also used to estimate actual monthly evapotranspiration of the Urmia plain in 2016, and the results were compared with those obtained from the MODIS images to highlight the applicability of high spatial resolution imagery in water and agricultural management studies.

    Keywords: evapotranspiration, Landsat. METRIC Algorithm, Remote Sensing, Urmia Plain}
  • آسمان آبی، امید فردای فرزندان ایران
    دکتر مسعود تجریشی
  • مصطفی جوادیان، فاطمه کردی، مسعود تجریشی *
    تبخیر و تعرق واقعی یکی از متغیرهای اصلی در محاسبه بیلان آب و انرژی سطح زمین محسوب می‏ شود. تا ‏کنون روش‏های مختلفی برای محاسبه تبخیر و تعرق واقعی ارائه شده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی و مقایسه انواع روش‏های موجود برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه به منظور انتخاب الگوریتم بهینه است. به بیان دیگر، با بررسی مزایا و معایب روش های تخمین تبخیر و تعرق واقعی، کارایی هر یک از این روش ها در حوضه آبریز دریاچه ارومیه بررسی می شود. در تحقیق حاضر با استفاده از الگوریتم های ETLook، SEBAL، SEBS و S-SEBI که بر پایه معادله بیلان انرژی استوار هستند و مقایسه نتایج به دست آمده از الگوریتم های مختلف این نتیجه به دست آمد که روش ETLook با بهره گیری از جدیدترین روش‏های برآورد تبخیر و تعرق توانسته است بسیاری از ضعف‏های سایر الگوریتم‏ها را پوشش دهد. این روش دومنبعی که پوشش گیاهی و خاک را به صورت جداگانه تحلیل می‏کند، با استفاده از تصاویر رطوبت خاک توانسته است حتی در روزهای ابری نیز کارایی خود را برای محاسبه تبخیر و تعرق از دست ندهد. با این حال، تجاری بودن این الگوریتم و اختلاف زیاد نتایج محصول جهانی WaPOR (تولیدشده با ETLook) با مشاهدات زمینی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه سبب شده است تا استفاده از آن نیز چندان میسر و مناسب نباشد. با توجه به جمیع شرایط ازجمله داشتن پایه فیزیکی مناسب، سهولت در اجرا و مقایسه با مقادیر زمینی می‏توان گفت که الگوریتم SEBAL مناسب‏ترین گزینه برای برآورد تبخیر و تعرق واقعی حوضه آبریز دریاچه ارومیه است.
    کلید واژگان: ارومیه, تبخیر و تعرق, محصول جهانی, SEBAL, WaPOR}
    Mostafa Javadian, fatemeh kordi, Masoud Tajrishy *
    Actual evapotranspiration is one of the main variables in calculating the water balance and land surface energy. Different methods for calculating actual evapotranspiration have been presented so far. The purpose of this study was to investigate and compare various existing methods for estimating actual evapotranspiration in the Urmia Lake basin in order to select an optimal algorithm. Using the ETLook, SEBAL, SEBS and S-SEBI algorithms based on the energy balance equation, the results obtained by comparing the results of different algorithms showed that the ETLook method has been able to utilize the latest methods of estimation of evapotranspiration. Many The failings of other algorithms are covered. This two-source method analyzes vegetation and soil separately, using soil moisture images, has not even been able to withstand its efficiency in calculating evapotranspiration, even on cloudy days. However, the commercialization of this algorithm and the great difference in the results of the global WaPOR product (produced with ETLook) with ground observations in the Urmia Lake basin has made it less and less convenient to use. Considering all the conditions, including having a suitable physical base, ease of implementation and comparison with ground values, it can be admitted that the SEBAL algorithm is the most suitable option for estimating the actual evapotranspiration of the Urmia Lake basin.
    Keywords: Evapotranspiration, SEBAL, WaPOR, Global product, Urmia}
  • سهیلا یونس زاده جلیلی، سمیه سیما، مصطفی جوادیان *، مسعود تجریشی
    مطالعه حاضر نوسانات سطح پخشیدگی جریان های اصلی جنوبی دریاچه ارومیه شامل رودخانه های سیمینه رود، گدار چای و مهابادچای تحت عنوان شاخه جنوب غربی، رودخانه های زرینه رود و مردوق چای شاخه جنوبی و رودخانه های قلعه چای و صوفی چای را شاخه جنوب شرقی بافرزون بررسی می کند. ناحیه بافرزون در حدفاصل مرز حداکثری و مرز روزانه دریاچه بوده و به عنوان محدوده مورد مطالعه انتخاب شده و مربوط به 143 روز از سال 2010 می باشد که در آن دریاچه فاقد پوشش ابری بوده و رودخانه های ورودی به آن متصل و قابل رویت می-باشند. با استفاده از محصولات سنجنده MODIS و روش برش دنسیته تک باندی سطح پخشیدگی رودخانه ها در منطقه بافرزون جنوبی تخمین زده شد و با استفاده از آمار ایستگاه هواشناسی بناب و ایستگاه های هیدرومتری انتهایی رودخانه های مورد بررسی، نحوه تغییرات سطح پخشیدگی در بافرزون مورد تحلیل قرار گرفت. هدف از این مطالعه یافتن هر گونه رابطه معنی دار بین سطح پخشیدگی شاخه های ورودی به ناحیه بافرزون با پارامتر های دبی و بارش روزانه است. تحلیل تغییرات زمانی سطح پخشیدگی نشان می دهد که از اواخر خرداد عملا جریان های جنوبی تغذیه کننده دریاچه خشک می شوند. همچنین تحلیل نمودار های دبی-زمان نیز نشان می دهد که متناسب با خشکیدگی سطح پخشیدگی، دبی ثبت شده در ایستگاه های انتهایی نیز از آخر خرداد به بعد صفر می گردد. نتایج بررسی بارندگی روزانه نشان می دهد که بارش موثر از بهمن تا خرداد رخ داده و هماهنگ با دبی و سطح پخشیدگی، در فصل تابستان افت می کند و همینطور شاخه ی جنوبی پایداری زمانی بیشتری داشته و در هر 143 روز دارای سطح پخشیدگی بوده و متصل می باشد.
    کلید واژگان: بافرزون, دریاچه ارومیه, سطح پخشیدگی آب, برش دنسیته}
    Soheila Youneszadeh, Somayeh Sima, Mostafa Javadian *, Masoud Tajrishy
    This study investigates the Buffer area of main southern streams of the lake Urmia including Zarinehrood, Gadarchai and Mahabadchai rivers as south western streams, Zarinerood and Mardoogh chaii as southern streams and ghalee chaii and Soofi chaii as south eastern streams. Buffer zone area is located between maximum and daily extent of Lake Urmia that is selected as the study area. The study is done based on 143 days of the year 2010 that buffer area and southern streams are not cloudy. Using available data from Bonab meteorological hydrometry stations, changes of Buffer area were analyzed. The aim of this study is Determining of Daily Variations of river flood plains in the southern buffer zone of Uremia Lake. Temporal Analysis of flood plains showed that from late May, most southern feeder streams got dried. Also, the analysis of time-discharge charts have shown that similar to dried feeder streams, from late May, the registered discharge of terminal hydrometry stations got zero. Also, analysis of discharge-time graphs show that prportionable to dried flood plains, registered discharge in tail-end stations became zero. Results of investigation of daily precipitaton show that effective rainfall occurs in the first 135 days which means from middle Bahman to middle Khordad and daily precipitation decrease prportionable to discharge and floodplain in the summer. Based of the study findings southern stream that includes Zarinerood and Mardooghchaii rivers, is more stable than two other western and eastern streams and this branch is connected to the lake in all 143 days.
    Keywords: Buffer zone, Lake Uremia, Flood plain, Density slice}
  • سمیه سیما، مسعود تجریشی
    افزایش روز افزون نیاز به منابع آب برای تامین مقاصد مختلف، مسئله دست یابی به آب شیرین را با مشکلات و محدودیتهای فراوانی روبرو کرده است. این مسئله در داخل کشور به دلیل عدم همخوانی توزیع مکانی منابع آب محدود و نقاط دارای سطح تقاضای آبی بالا، به صورت جدی تری مطرح می باشد. در این میان انتقال بین حوضه ای آب به عنوان راهکاری برای حل مشکل کمبود آب از دیرباز مطرح بوده است. وجود معیارها و عوامل اثرگذار مختلف و متعدد، مطالعه این طرح ها را بسیار دشوار نموده است. در تحقیق حاضر، طراحی مطلوب ابعاد یک سیستم انتقال آب بین حوضه ای در قالب مطالعه موردی طرح انتقال آب بهشت آباد از حوضه بالادست کارون به حوضه آبریز گاوخونی با استفاده از مدل برنامه ریزی منابع آب MODSIM در قالب 6 سناریو مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از مدل های تصمیم گیری چند معیاره و تئوری مجموعه های فازی، سناریوی مطلوب برای انتقال آب بهشت آباد انتخاب و بدین ترتیب توجیه پذیری و حجم آب قابل انتقال در این طرح مشخص شده است. نتایج مدل شبیه سازی نشان از وجود یک دوره خشک 10 ساله در سری زمانی آورد رودخانه های حوضه آبریز دارد. لذا نتایج مطالعات در شرایط لحاظ دوره هیدرولوژیک خشک نیز ارائه شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. با توجه به این موضوع، حجم قابل انتقال آب در شرایط لحاظ دوره هیدرولوژیک بلند مدت در حدود 190 و در شرایط لحاظ دوره هیدرولوژیک خشک در حدود 147 میلیون متر مکعب در سال به دست آمده است.
    کلید واژگان: طراحی ابعاد سیستم انتقال آب بین حوضه ای, تصمیم گیری چند معیاره, تئوری مجموعه های فازی, طرح انتقال آب بهشت آباد}
    S. Sima*, M. Tajrishi
    Evaporation which is the most important water output from terminal lakes, plays a significant role in the lakes water balance. It can also vary chemical compositions of lakes. This study aims at providing an accurate estimate of the evaporation rate from Urmia Lake. To accomplish this task, the SDDE (Salinity Dependent Daily Evaporation) model was developed based on the energy balance model and conjunctive use of the MODIS satellite data including water surface temperature, albedo, emissivity, cloud mask and precipitable water vapour and GIS techniques. The model was validated using insitu data. Then, evaporation maps of Urmia Lake were calculated using the SDDE model during 2010. Results showed that the rate and volume of evaporation during the non_cloudy months (April-Novemebr) were 1136 mm and 3.8 km3, respectively. Consequently, even if the environmental water requirement of the lake is supplied, the declining trend of its water level will continue.
    Keywords: Urmia Lake, Evaporation, Salinity, Remote Sensing, Spatial distribution}
  • ابراهیم احمدی شرف، مسعود تجریشی
    حوضچه های ذخیره یکی از روش های سازه ای کنترل سیلاب در محیط های شهری هستند. اگرچه تاثیر مثبت این سازه ها در کنترل سیلاب امری بدیهی است، اما برخی از تحقیقات نشان داده اند که استفاده از آن ها در مکان های نامناسب می تواند باعث بدتر شدن وضعیت سیلاب یک حوضه شود. در این مقاله، روشی ابتکاری ارائه شد که در آن از نتایج مدل سازی هیدرولوژیکی- هیدرولیکی برای جانمایی حوضچه ها به منظور کنترل سیلاب به صورت مستقیم استفاده می شود. حوضه درکه در شهر تهران به عنوان مورد مطالعه انتخاب شد. برای جانمایی حوضچه، معیارهای مختلفی از جمله هیدرولوژیکی، فیزیوگرافی و اقتصادی در نظر گرفته شد. مدل SWMM برای شبیه سازی های هیدرولوژیکی- هیدرولیکی به کار گرفته شد تا وضعیت شبکه موجود در مقابله با سیلاب ارزیابی شود. نتایج مدل سازی، شامل نقاط آب گرفتگی و آبنمودهای جریان به عنوان پارامترهای ورودی به ساختار تصمیم گیری چند معیاره مکانی در نظر گرفته شدند. در این ساختار، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی به عنوان ساختار تصمیم گیری و از سیستم اطلاعات جغرافیایی به عنوان ابزار تحلیل مکانی استفاده شد. خروجی حاصله نقشه ای بود که میزان تناسب هر نقطه از حوضه مورد مطالعه را برای احداث حوضچه های ذخیره نشان داد. با الگوریتم ارائه شده، می توان روند جانمایی این تاسیسات و سایر BMPها را در سطح یک شهر بهبود بخشید.
    کلید واژگان: حوضچه های ذخیره, جانمایی, فرآیند تحلیل سلسله مراتبی, تهران, کنترل سیلاب شهری}
    Detention basins are one of the structural measures for floodwater control in urban environments. They are effective tools in flood mitigation, but some studies have shown that they may aggravate the condition if not properly sited. This study presents an innovative approach which directly incorporates hydrologic-hydraulic modeling results to the site selection procedure for flood control detention basins. Darakeh Catchment located in Tehran is selected as the case study. Hydrologic, physiographic, and economic parameters are considered as siting criteria. SWMM model is employed for simulating hydrologic-hydraulic processes and evaluating the current drainage network against low-frequent storms. Modeling results, including flooded junctions and the flow hydrographs, are used as input parameters to the spatial decision making framework. The framework employs Analytical Hierarchy Process (AHP) as the decision making structure and geographic information system (GIS) as the spatial analyst tool. The output is a raster map which shows each cell potential for the placement of the detention basin. The proposed approach aims to improve the siting procedure based on these measures and other BMPs in an urban environment.
    Keywords: Detention Basins, Site Selection, AHP, SWMM, Urban Flood Control}
  • محمد دانش یزدی، احمد ابریشم چی، مسعود تجریشی
    در سالهای اخیر، پیامدهای اجتناب ناپذیر سیر صعودی تقاضا و همچنین کاهش ذخایر منابع طبیعی مختلف، به خصوص آب، موجب افزایش مناقشات در زمینه چگونگی بهره برداری و همچنین تخصیص آنها به ذینفعان مختلف شده است. رویکرد تخصیص آب صرفا براساس حقابه اولیه معمولا منجر به استفاده کارآمد از آب در کل یک حوضه آبریز نخواهد شد. در این میان، نیاز به یک روش جامع و پایدار به منظور انجام تخصیص به نحوی که تمامی گروه های ذینفع در بالاترین سطح رضایت قرار داشته باشند، ضرورری به نظر می رسد. یکی از این روش ها، نظریه بازی بوده که به کمک ابزارهای موجود در آن، می توان به تخصیص منابع مورد استفاده مشترک توسط ذینفعان مختلف با رعایت سه اصل کارآمدی، برابری و پایداری پرداخت. در این تحقیق ابتدا یک مدل جامع برنامه ریزی خطی برای به دست آوردن الگوی تخصیص اولیه بر اساس حقابه اولیه کاربران توسعه داده شد. سپس با استفاده از نتایج مدل برنامه ریزی منابع آب به همراه مفاهیم نظریه بازی مانند هسته، ارزش شاپلی و شاخص پایداری، حالات مختلف همکاری بین ذینفعان مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها با انتخاب حوضه آبریز دریاچه ارومیه با منابع آبی محدود و آب بران متعدد به عنوان مطالعه موردی، کارایی و مزیتهای بالقوه این روش نشان داده شد. طبق نتایج مدل بهینه سازی، استان کردستان دارای بهترین وضعیت در تامین نیازهای آبی خود و استان آذربایجان شرقی دارای بیشترین کمبود به لحاظ تامین منابع آبی هر دو بخش کشاورزی و محیط زیستی بود. علاوه بر این با پیروی از الگوی تخصیص ارائه شده، میزان آب ورودی به دریاچه ارومیه بیشتر از نیازهای زیست محیطی آن در طول دوره زمانی مورد مطالعه خواهد بود. بنابراین، نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از این واقعیت بود که نظریه بازی های همکارانه به همراه یک مدل جامع مدیریت منابع آب می تواند به طور موثری برای ارزیابی حالات مختلف همکاری در حوضه آبریز دریاچه ارومیه به کار گرفته شود.
    کلید واژگان: تخصیص آب, حل مناقشه, نظریه بازی های همکارانه, مدل برنامه ریزی منابع آب}
    During recent years, unavoidable consequences of increased demand for, and decreased supply of, various natural resources, especially water, have caused increased conflict over their exploitation and also allocation to different stakeholders. Water allocations merely based on a water rights approach usually do not make efficient use of water for the whole river basin. Thus, there is a need for a comprehensive and stable allocation method that can satisfy all involved interest groups in the best manner. One of these methods is game theory that can be used to allocate the water resources among riparian parties regarding principles of equity, efficiency and sustainability. In this study, first a comprehensive linear programming model has been developed to achieve the optimal allocation pattern based on the initial water rights of stakeholders. Then, by using the results of the water planning model combined with the game theoretical concepts such as the Core, the Shapely Value, and, the Gately propensity to disrupt index, possible cases of cooperation among riparian parties have been evaluated. Finally, through the case study of the Orumieh River Basin in Iran with scarce water resources and multiple users, effectiveness and potential advantages of this approach have been shown. The results of the optimization model showed that the Kordestan province has the best situation in supplying its demands relative to the other provinces and in contrast, the East Azarbayejan has the most deficiency in supplying its demands in both agriculture and environmental sectors. Moreover, by following the given allocation pattern, the amount of water entering the Lake Orumieh will be more than its environmental demand during the planning. Therefore, the results of this study showed that cooperative game theory can be applied successfully to assess the cases of cooperation in the Orumieh River Basin in conjunction with a comprehensive water planning model.
    Keywords: Water Allocation, Conflict Resolution, Cooperative Game Theory, Water Planning Model}
  • فائزه خاکبازان فرد*، مسعود تجریشی

    در ایران با توجه به شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک، مدیریت تامین و مصرف آب نقش اساسی در تولید بهینه به عهده دارد. تبخیر و تعرق یکی از فرایندهای اساسی چرخه ی هیدرولوژیکی است که معادل مجموع آب خالص مصرفی گیاهان برای رشد و تبخیر از سطح زمین های کشاورزی است. الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین (S E B A L)، مدلی با پایه ی ترمودینامیک است که با کاربرد آن در حوزه های بزرگ می توان تبخیر و تعرق واقعی را تخمین زد. در این نوشتار، ضمن توسعه و به کارگیری یک مدل بیلان انرژی با عنوان الگوریتم S U T S E B A L، آب خالص مصرفی در بخش کشاورزی در دشت ورامین تخمین زده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که این الگوریتم قادر است با دقت بسیار مناسبی میزان آب خالص مصرفی در بخش کشاورزی را با قدرت تفکیک مکانی 1 کیلومتر و در بازه ی زمانی دلخواه تخمین بزند. هم چنین از نتایج به دست آمده می توان برای کالیبره کردن مدل های شبیه ساز هیدرولوژیکی مانند M O D F L O W بهره گرفت.

    کلید واژگان: الگوریتم SUTSEBAL, روش های سنجش از دور, تبخیر و تعرق واقعی, دشت ورامین}
    F. Khakbazan Fard *, M. Tajrishy

    E s t i m a t i o n o f e v a p o t r a n s p i r a t i o n (E T) i s n e e d e d f o r m a n y a p p l i c a t i o n s i n d i v e r s e d i s c i p l i n e s, s u c h a s m e t e o r o l o g y, h y d r o l o g y a n d a g r i c u l t u r e. Q u a n t i f y i n g E T f r o m i r r i g a t e d p r o j e c t s i s i m p o r t a n t f o r w a t e r r i g h t s m a n a g e m e n t, w a t e r r e s o u r c e s p l a n n i n g, w a t e r r e g u l a t i o n a n d i r r i g a t i o n s y s t e m p e r f o r m a n c e. A c o m m o n w a y o f d e s c r i b i n g i r r i g a t i o n s y s t e m p e r f o r m a n c e i s b y c o m p a r i n g w a t e r s u p p l y a n d d e m a n d. E s t i m a t i o n o f w a t e r s u p p l y i s a s t r a i g h t f o r w a r d e x e r c i s e i n m o s t c a s e s. H o w e v e r, e s t i m a t i o n o f w a t e r d e m a n d h a s p r o v e d t o b e m u c h m o r e d i f f i c u l t. D a t a a r e r e q u i r e d o n i r r i g a t e d a r e a s, t y p e s o f c r o p, c r o p p i n g c a l e n d a r s a n d s p e c i f i c c r o p w a t e r d e m a n d. G i v e n t h e s e d a t a, i t b e c o m e s p o s s i b l e t o c a l c u l a t e t h e t o t a l c r o p w a t e r r e q u i r e m e n t s f o r e a c h s y s t e m. H o w e v e r, e s t i m a t i o n o f w a t e r d e m a n d p r o v e s t o b e m o r e d i f f i c u l t, d u e t o t h e a b s e n c e o f d a t a o n i r r i g a t e d a r e a s a n d c r o p p i n g p a t t e r n s. R e m o t e S e n s i n g (R S) a l g o r i t h m s a r e c u r r e n t l y u s e d t o s p a t i a l l y e s t i m a t e s u r f a c e e n e r g y f l u x e s,e.g., e v a p o t r a n s p i r a t i o n. M a n y o f t h e s e e n e r g y b a l a n c e m o d e l s u s e i n f o r m a t i o n d e r i v e d f r o m s a t e l l i t e i m a g e r y, s u c h a s M O D I S, A V H R R, a n d L a n d s a t, t o e s t i m a t e r e g i o n a l E T. T h e R S a p p r o a c h t o e s t i m a t e E T p r o v i d e s a d v a n t a g e s o v e r t r a d i t i o n a l m e t h o d s. O n e o f t h e m o s t i m p o r t a n t a d v a n t a g e s i s t h a t i t c a n p r o v i d e r e g i o n a l e s t i m a t e s o f a c t u a l E T a t l o w c o s t. C o m p a r e d w i t h t r a d i t i o n a l p o i n t m e a s u r e m e n t m e t h o d s (e.g., l y s i m e t e r s a n d w e a t h e r s t a t i o n d a t a), t h i s a p p r o a c h c a p t u r e s t h e s p a t i a l v a r i a b i l i t y b e t w e e n a n d w i t h i n a g r i c u l t u r a l f i e l d s.T h e S u r f a c e E n e r g y B a l a n c e A l g o r i t h m f o r L a n d (S E B A L) i s a n i m a g e p r o c e s s i n g m o d e l f o r c a l c u l a t i n g E T a s a r e s i d u a l o f t h e s u r f a c e e n e r g y b a l a n c e, w h i c h w a s d e v e l o p e d i n t h e N e t h e r l a n d s b y B a s t i a a n s s e n. I n t h i s p a p e r, a n e w a l g o r i t h m s w a s d e v e l o p e d t o u s e s y n o p t h i c w e a t h e r s t a t i o n d a t a i n l a r g e a r e a s f a c e d w i t h l a c k o f d a t a, i n t o a s u r f a c e e n e r g y b a l a n c e, c o u p l e d w i t h r e m o t e s e n s i n g s a t e l l i t e-b a s e d m u t i s p e c t r a l i m a g e s, A V H R R, c a l l e d, t h e S h a r i f U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y S U T-S E B A L, b u i l t o n t h e s a m e t h e o r e t i c a l b a s i s a s i t s p r e d e c e s s o r,S E B A L, t o e s t i m a t e s p a t i a l E T a n d a c t u a l w a t e r u s e i n a g r i c u l t u r e i n t h e V a r a m i n P l a i n (S o u t h o f T e h r a n), f r o m 2002-2005. T h e r e s u l t s s h o w t h a t a g r i c u l t u r a l w a t e r u s e i n t h i s i r r i g a t i o n s y s t e m i s a r o u n d 400 M C M a n n u a l l y. T h e i r r e s u l t s w e r e c o m p a r a b l e w i t h c o n v e n t i o n a l m e t h o d s, i n c l u d i n g C R O P W A T. T h e r e s u l t s a l s o c a n b e u s e d f o r a c c u r a t e l y e s t i m a t i n g E T f o r l a r g e p o p u l a t i o n s o f f i e l d a n d w a t e r u s e r s, a n d t o q u a n t i f y n e t g r o u n d-w a t e r p u m p a g e i n t h i s a r e a, s i n c e w a t e r e x t r a c t i o n f r o m u n d e r g r o u n d i s n o t m e a s u r e d. E T e s t i m a t e s t h a t s a t e l l i t e i m a g e s u s i n g S U T-S E B A L m a y u l t i m a t e l y r e p l a c e c u r r e n t p r o c e d u r e s u s e d b y t h e T e h r a n W a t e r C o m p a n y a n d o t h e r m a n a g e m e n t e n t i t i e s t h a t r e l y o n f i e l d v i s i t s a n d s i m p l e g r o u n d m e a s u r e m e n t s.

    Keywords: SUTSEBAL, Remote‐Sensing, Energy Balance, Evapotranspiration, Varamin Plain}
  • امین حسنی، مسعود تجریشی*، احمد ابریشم چی

    در این تحقیق میزان تبخیر سالانه و ماهانه از دریاچه ی سد ساوه (الغدیر) با روش بیلان انرژی (B R E B)و به مدت 14 سال (1387−1374)مورد تخمین قرار گرفته است. همچنین، به منظور ارزیابی داده های دریافتی از ایستگاه مجاور سد (ایستگاه بند شاه عباسی) و حاصل از معادله های تجربی، به مدت 4 ماه در سال 1387)از ابتدای تیرماه تا انتهای مهرماه بازه یی که تقریبا عمده تبخیر سالانه اتفاق می افتد(اقدام به استقرار مستقیم دستگاه ها و حس گرهای دقیق بر روی دریاچه جهت برداشت موازی این داده ها شده است. در ادامه، با برقراری ارتباط میان این داده های میدانی و داده های حاصل از ایستگاه هواشناسی مجاور سد، تمامی داده های موردمطالعه ی 14 سال تصحیح و بازسازی شدند و روش بیلان انرژی مجددا با استفاده از این داده ها مدل سازی شد. براساس تحلیل حساسیت صورت گرفته بر روی نتایج روش بیلان انرژی تصحیح شده (M B R E B) می توان گفت که میزان تبخیر نسبت به پارامترهایی از قبیل تشعشع اتمسفریک، تشعشع خورشیدی، تشعشع موج بلند بازگشتی، درجه حرارت هوا و سطح آب بسیار حساس است و به تغییرات انرژی ذخیره شده در حجم آبی، تشعشعات موج کوتاه و بلند بازگشتی، نسبت باون و فشار اتمسفریک کمینه ی حساسیت را نشان می دهد.

    کلید واژگان: تبخیر از سطوح آزاد آبی, روش بیلان انرژی, سد ساوه, ایستگاه هواشناسی خودکار}
    A. Hassan, M. Tajrishy*, A. Abrishamchi

    E v a p o r a t i o n i s g e n e r a l l y r e g a r d e d a s t h e m o s t s i g n i f i c a n t c o n t r i b u t o r t o w a t e r l o s s f r o m r e s e r v o i r s i n s e m i-a r i d r e g i o n s o f t h e w o r l d, s u c h a s I r a n, a n d a p r e c i s e e s t i m a t e o f t h i s p a r a m e t e r i s i n c r e a s i n g l y r e q u i r e d f o r s e v e r a l a g e n c y f u n c t i o n s, p a r t i c u l a r l y w a t e r a g e n c i e s. M o n t h l y s u m m e r e v a p o r a t i o n f r o m t h e S a v e h D a m r e s e r v o i r, w h i c h a c c o u n t s f o r a r o u n d 50% o f y e a r l y w a t e r l o s s, w a s d e t e r m i n e d u s i n g t h e B o w e n R a t i o E n e r g y B u d g e t (B R E B) m e t h o d, a n d t h e n c o m p a r e d a n d v e r i f i e d b y r e s u l t s o b t a i n e d b y a n a u t o m a t i c w e a t h e r s t a t i o n a n d n e t a d i o m e t e r p l a c e d n e a r t h e d a m r e s e r v o i r s i t e. I n o r d e r t o a s s e s s t h e d a t a o b t a i n e d f r o m t h e a d j a c e n t w e a t h e r s t a t i o n o f t h e r e s e r v o i r (S h a h A b b a s i w e a t h e r s t a t i o n) a n d e x p e r i m e n t a l e q u a t i o n s, a n a u t o m a t i c w e a t h e r s t a t i o n (A W S) a n d a n e t r a d i o m e t e r w e r e l o c a t e d n e a r t h e r e s e r v o i r f o r c o l l e c t i n g p a r a l l e l d a t a, d u r i n g f o u r m o n t h s o f 2008 (J u l y-O c t o b e r). W i t h t h e s e d a t a, a l l S h a h A b b a s i w e a t h e r s t a t i o n d a t a h a v e b e e n a d j u s t e d a n d t h e B R E B m e t h o d w a s m o d e l e d a g a i n f o r a l l o f t h e s t u d y p e r i o d. T h e s e f o u r m o n t h s w e r e d i v i d e d i n t o 12 e n e r g y b u d g e t i n t e r v a l s, a n d, f o r t w o t h i r d s o f t h e m, t h e m o d i f i e d B R E B r e s u l t s (M B R E B) w e r e l a r g e r t h a n B R E B. F u r t h e r m o r e, t h e l a r g e s t d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e m o c c u r r e d f r o m t h e 9t h t o t h e 15t h o f J u l y, w i t h 11.2 m m, a n d t h e r e w a s a t l e a s t 1.7 m m d i f f e r e n c e f o r t h e 8t h t o t h e 22n d o f O c t o b e r i n t e r v a l. T h e m a x i m u m a n d m i n i m u m d i f f e r e n c e s b e t w e e n r e s u l t s o f e v a p o r a t i o n u s i n g t h e s e t w o s e t s o f d a t a f o r t h e s e f o u r m o n t h s o f f i e l d s t u d y w e r e 15 a n d 3 p e r c e n t, r e s p e c t i v e l y, a n d t h e t o t a l e v a p o r a t i o n d i f f e r e n c e w a s e q u a l t o 75 m m. A l s o, t h e y e a r l y a v e r a g e B R E B e v a p o r a t i o n r a t e, u s i n g f i e l d s t u d y d a t a (M B R E B), w a s e q u a l t o 1620 m m, a n d t h e r e s u l t w a s 1560 m m w i t h S h a h A b b a s i s t a t i o n d a t a. I n a d d i t i o n, t h e a c c u m u l a t e d v o l u m e o f e v a p o r a t i o n r a t e u s i n g f i e l d s t u d y d a t a (M B R E B) w a s e q u a l t o 83.7 M C M a n d t h e r e s u l t w a s 87.0 M C M w i t h S h a h A b b a s i s t a t i o n d a t a f o r t h e s e 163 m o n t h s. A s e n s i t i v i t y a n a l y s i s f o r M B R E B r e s u l t s s h o w e d t h a t p a r a m e t e r s, s u c h a s l o n g w a v e a n d s h o r t w a v e r a d i a t i o n, r e f l e c t e d l o n g w a v e r a d i a t i o n f r o m t h e w a t e r s u r f a c e, a i r t e m p e r a t u r e, a n d w a t e r s u r f a c e t e m p e r a t u r e v a r i a t i o n s h a v e l a r g e e f f e c t s o n e v a p o r a t i o n r a t e s f r o m t h i s s m a l l r e s e r v o i r. H o w e v e r, c h a n g e s i n s t o r e d e n e r g y i n r e s e r v o i r w a t e r, r e f l e c t e d l o n g w a v e a n d s h o r t w a v e r a d i a t i o n, B o w e n R a t i o a n d a t m o s p h e r i c p r e s s u r e, c a u s e d s m a l l s e n s i t i v i t y i n M B R E B e v a p o r a t i o n r a t e s. R e s u l t s o f t h i s s t u d y c o u l d e x p l a i n t h e i m p o r t a n c e a n d s e n s i b l e c o n t r i b u t i o n o f e v a p o r a t i o n r a t e s a s a f u n d a m e n t a l p a r a m e t e r i n t h e h y d r o l o g i c a l c y c l e o f l a k e e c o s y s t e m s i n t h e a r i d r e g i o n s o f I r a n.

    Keywords: Free Water Surface Evaporation, Energy Budget Method, Automatic Weather Station Saveh Reservoir Or Saveh Dam}
  • محسن ناصری، مسعود تجریشی، محمدرضا نیکو، جمال ظاهرپور
    روش های ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی و تشخیص موقعیتهای مناسب برداشت برای شرب و استفاده کشاورزی، از مسائلی است که به لحاظ کاربردی بودن، استفاده فراوانی دارد. ارائه یک روش پهنه بندی کیفی جدید با تعیین حدود و شاخص کیفی مناسب از اهم اهداف تحقیق حاضر بود. در این مطالعه پس از ارزیابی متغیر های کیفی آب در هر چاه پایش، روشی کارا به منظور استنتاج شاخص کلی کیفیت آب با به کارگیری ساختار تشخیص و ارزیابی فازی به کار برده شد. در ادامه، اطلاعات 217 چاه برداشت آب در دشت قزوین که شامل 12 پارامتر شیمیایی کیفیت آب بود، به منظور ارزیابی شاخص کیفی پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت، شاخص کیفی فازی جدید با استفاده از یکی از جدیدترین رویکردهای تخمین مکانی بهینه شده توسط الگوریتم ژنتیک به کل منطقه دشت قزوین تعمیم یافت. نتایج نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی در پهنه بندی کیفی آب زیرزمینی بود. یکی از نقاط قوت روش پیشنهادی، پرهیز از تجمیع قطعیت گرایانه کیفیت و ارائه شاخصی پیوسته به منظور ارزیابی کیفی آب زیرزمینی بود.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, شاخص کیفی آب, پهنه بندی, رویکرد ارزیابی فازی}
    Mohsen Nasseri, Masoud Tajrishy, Mohammad Reza Nikoo, Jamal Zaherpour
    Methods for evaluatingthe quality of groundwater resources and recognition of appropriate locations for urban and agricultural water demand has been known as an important item in water resources planning. The main focus of this paper has been addressed a new water quality mapping based on coupling of fuzzy approximation and water quality indexing. In this paper, after indexing water quality in each monitoring well, based on fuzzy reasoning a new global fuzzy indexing has been presented. In this regard, 12 water quality parameters for 217 monitoring wells in the province of Ghazvin in the north have been used. In the final step, map of fuzzy evaluation over the area of interest has been provided based on an optimized new spatial approximation via Genetic Algorithm (GA). The results showed the capability of the proposed methodology for groundwater quality mapping. The most important contribution of this paper is successful combination of fuzzy reasoning and water quality indexing as a continuous function for evaluating groundwater quality mapping.
    Keywords: Groundwater, Water Quality Index, Water Quality Zoning, Fuzzy Approximation}
  • عابده عبدالغفوریان، مسعود تجریشی، احمد ابریشم چی
    شهر تهران مثل بسیاری از کلان شهرهای دنیا با افزایش تقاضا برای آب شیرین و محدودیت منابع آب مواجه است. در این مقاله بازیافت و استفاده مجدد از پساب به عنوان یکی از راه حل های مناسب و دارای تجارب موفق در زمینه مدیریت آب شهری در شهرهای مختلف دنیا، برای حل مشکل تامین آب و دفع فاضلاب شهر تهران مطرح و اثرات اقتصادی و محیط زیستی آن به عنوان نتیجه بیان شد. در ابتدا پس از شناخت مصرف کنندگان عمده آب در شهر تهران، به بررسی کمیت و کیفیت آب مورد نیاز آنها بر اساس استانداردهای موجود برای کاربری های متفاوت پرداخته شد و سپس منابع تامین آب موجود شامل شبکه آبرسانی شهری (آب انتقالی از سدهای مجاور شهر)، آب زیرزمینی، روانابهای سطحی واقع در مسیل های اصلی داخل شهر و پساب خروجی از تصفیه خانه های فاضلاب، از لحاظ کمی و کیفی مورد تحلیل قرارگرفت. پس از تعریف شبکه مصرف کننده- تولیدکننده برای شهر تهران، در مرحله اول امکان انتقال آب از یک تولید کننده به یک مصرف کننده از لحاظ کیفی در سه وضعیت 1- موجود، 2- بهبود یافته و 3- ایده آل مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله دوم با توسعه یک مدل بهینه سازی خطی با هدف کمینه کردن هزینه ها، نحوه تامین و تخصیص آب هر مصرف کننده (محل تامین و میزان آبدهی) تعیین شد. با اجرای مدل می توان نتیجه گرفت که ارتقای عملکرد تصفیه خانه های فاضلاب و کنترل کیفی روانابهای سطحی به منظور جایگزینی این دو منبع با آبهای زیرزمینی و آب انتقالی از سدهای اطراف، در مورد مصارفی که قابلیت استفاده از پساب تصفیه شده را دارند از جمله آبیاری پارکهای جنگلی و فضای سبز داخل شهر و همچنین صنایع، اثرات اقتصادی و محیط زیستی مثبتی به همراه خواهد داشت.
    کلید واژگان: تخصیص آب, استفاده مجدد از پساب, شهر تهران, بهینه سازی خطی}
    Abedeh Abdolghafoorian, Masoud Tajrishy, Ahmad Abrishamchi
    Tehran، the capital of Iran، like many megacities in the world is faced with increasing freshwater demand and water resources limitation due to the rapid growth of population. In this paper، water reuse and wastewater recycling are considered as a sustainable solution for water supply and wastewater management of Tehran. A linear programming optimization model with the object of cost minimization is used to allocate water between users and resources، concerning the water quantity and quality of each one. Ultimately the economic and environmental effects of this strategy will be presented as the conclusion of this study. According to this study، improving wastewater treatment plants and control of water quality in canals and streams in order to substitute these two new resource for freshwater and groundwater have positive environmental and economic effects. The examples of environmental benefits are reducing pollution loads to receiving streams، adjusting increasing water demand and preventing groundwater level drawdown especially in the period of drought. In addition to the environmental benefits، although improving wastewater treatment plants and control of water quality in canals and streams need considerable investments، long usage of these two new recourses is more worthwhile.
    Keywords: Water Allocation, Reclaimed Wastewater, Tehran, Linear Programming Optimization}
  • احمد ابریشم چی، حمید طاهری شهرآئینی، مسعود تجریشی
    در این تحقیق، ابتدا ضمن توصیف روش های مختلف ارزیابی میزان آسیب پذیری آبهای زیرزمینی از آفت کشها و عدم قطعیت آنها، آسیب پذیری آبهای زیرزمینی دشت کشاورزی زیر پوشش شبکه آبیاری و زهکشی سد پاشاکلا (البرز) در استان مازندران از 7 آفت کش مختلف در شرایط متعارف مشخصات آفت کشها (t1/2، Koc) به روش شاخصهای پتانسیل حرکت ارزیابی شد و پهنه بندی آسیب پذیری آبهای زیرزمینی این دشت با استفاده از نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی انجام شد. سپس با توجه به عدم قطعیت مشخصات آفت کشها و کمبودهای اطلاعاتی برای استفاده از روش های رایج تحلیل عدم قطعیت، شاخصهای پتانسیل حرکت آفت کشها در سناریوهای بدترین و بهترین شرایط از مشخصات آفت کشها محاسبه شد که به ترتیب «آسیب پذیری در بدترین شرایط» و «آسیب پذیری در بهترین شرایط» نامگذاری شدند. سپس به کمک این شاخصهای پتانسیل حرکت، پهنه بندی آسیب پذیری مجددا انجام شد و با نقشه های پهنه بندی اولیه با شرایط متعارف مقایسه گردید. در ادامه با توجه به مقدار منطقه ای شاخصهای مختلف حرکت آفت کشها که برای سناریوهای مختلف محاسبه شده اند، رتبه بندی آفت کشها به روش «برنامه ریزی مرکب» انجام شد و در نهایت با تلفیق نتایج بخشهای قبلی، آفت کشها به سه گروه مناسب، متوسط و نامناسب دسته بندی شدند. نتایج دسته بندی ها نشان داد که از بین آفت کشهای مطالعه شده، 2،4 D Acid، Dimethoate و Fenvalerate برای منطقه مطالعاتی مناسب و Metsulfuron و Triclopyr نامناسب هستند و دیگر آفت کشهای مطالعه شده حالت بینابینی دارند.
    کلید واژگان: آسیب پذیری آبهای زیرزمینی, عدم قطعیت پارامترها, آفت کشها, سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS), شاخص های حرکت آفت کشها, برنامه ریزی مرکب, استان مازندران, رتبه بندی آفت کشها}
    Ahmad Abrishamchi, Hamid Taheri Shahraiyni, Masoud Tajrishy
    In this study, the different methods for groundwater vulnerability assessment to pesticides contamination and their uncertainties were introduced. Then, the groundwater vulnerability of agricultural regions of Pasha-Kolaa dam (Mazandaran province) to 7 pesticides has been assessed by the mobility potential indices in the typical conditions of pesticide properties (t1/2 and KOC) and the zonation maps of groundwater vulnerability in this region have been generated in the GIS environment. According to the uncertainty of the pesticide properties and the lack of necessary data for uncertainty analysis in the region of study, the mobility potential indices in different scenarios of pesticide properties (worst and best conditions of pesticide properties) (t1/2 and KOC) have been calculated, mapped and zoned. The zonation maps in three scenarios (best, typical and worst conditions of pesticide properties) were compared. Next, according to the regional values of mobility potential indices, generated for different scenarios, the pesticides are ranked using the composite programming method. Finally, the pesticides are clustered to three groups (suitable, transitional and unsuitable) by the combination of the results of previous sections. The clustering results showed that among of studied pesticides, 2,4 D Acid, Dimethoate and Fenvalerate are suitable, and Metsulfuron and Triclopyr are unsuitable pesticides for region of study. The other pesticides showed transitional condition.
    Keywords: Groundwater Vulnerability, Uncertainty of Parameters, Pesticides, Geographic Information Systems, Pesticide Mobility Indices, Composite Programming, Mazandaran Province, Pesticide Ranking}
  • امین حسنی*، مسعود تجریشی، احمد ابریشم چی
    دانستن میزان تبخیر از سطوح آزاد آبی نظیر کانال ها، مخازن و دریاچه ها به منظور مدیریت صحیح و دقیق منابع آبی ضروری است. در این تحقیق، میزان تبخیر ماهانه با استفاده از روش بیلان انرژی برای دریاچه سد ساوه (الغدیر) بین سال های 1386-1374 محاسبه شده است. میزان تبخیر سالانه محاسبه شده با استفاده از این روش برای این حجم آبی از میزان بیشینه 174 سانتی متر در سال 1384 تا مقدار حداقل 151 سانتی متر در سال 1376 نوسان نشان می دهد. هم چنین، الگوی تغییرات مقادیر ماهانه تبخیر از سالی به سال دیگر متفاوت است، ولی به طورکلی می توان گفت که الگوی مورد انتظار به طور میانگین مقادیر اندک تبخیر در ماه های دی و بهمن و به دنبال آن افزایش تا ماه های خرداد و تیر است. بررسی ساختار حرارتی دریاچه سد ساوه نشان می دهد که شارهای انرژی ورودی و خروجی به این حجم آبی نوسانات زیادی از نظر مقدار و شدت دارا بوده، تشعشع خورشیدی و اتمسفریک ورودی و تشعشع طول موج بلند گسیل شده از آب دریاچه بزرگ ترین مقادیر شار انرژی تبادلی برای این دریاچه کوچک و عمیق هستند.
    کلید واژگان: تبخیر, تشعشع خورشیدی, سد ساوه, سطح آزاد, منابع آب}
    Amin Hassani*, Masoud Tajrishy, Ahmad Abrishamchi
    Knowing the rate of evaporation from surface water resources such as channels، reservoirs and lakes is essential for precise management of water balance. In this study، monthly evaporation was determined by Bowen Ratio Energy Budget (BREB) method for Alghadir Lake (Saveh، Iran) from 1995-2007. Some variations have been observed on the estimated evaporation of the energy budget at different years، ranging from 151 cm for 1997 to 174 cm for 2005. Also، there is no specific monthly evaporation pattern for all the years، but evaporation rates were low in Jan and Feb and highest during the Jul and Aug. Surveying of lake thermal structure showed that inflow and outflow energy fluxes to this water volume have large variations and incoming solar shortwave radiation، incoming atmospheric longwave radiation and longwave atmospheric radiation emitted from the water surface are largest energy fluxes for this small and deep lake.
    Keywords: Evaporation, Free surface, Saveh Dam, Solar radiation, Water resources}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال