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 نویسنده:

reza kerachian

  • سروش شرقی، رضا کراچیان*، صفورا صفری

    کاهش دسترسی به منابع آب های زیرزمینی و افت مداوم تراز آبخوان ها در مناطق مختلف جهان به دلیل برداشت بی رویه و مدیریت ناپایدار این منابع، موجب ایجاد مشکلات محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی فراوان شده است. در این میان، بازار آب زیرزمینی به عنوان راه حلی مناسب برای تعادل بخشی و احیای آبخوان ها مورد توجه پژوهشگران و سیاست گذاران قرار گرفته است. این درحالی است که ایجاد بازار آب در مواردی به دلیل عدم وجود مکانیزمی کارا و موثر و عدم پایش و کنترل مناسب برداشت های آب موجب افزایش تنش به منابع آب شده است. در این مقاله با پیشنهاد و ارزیابی ساز و کار بازار آب فصلی هوشمند، به ارایه ی الگویی برای مدیریت منابع آب های زیرزمینی با در نظرگرفتن عدم قطعیت های موجود پرداخته شده است. همچنین دورسنجی تبخیر-تعرق به عنوان رویکردی نوین برای اندازه گیری و پایش مصارف آب در بازار آب زیرزمینی در این تحقیق پیشنهاد شده است. در این راستا عدم قطعیت حاصل از خطای مدل دورسنجی تبخیر-تعرق به عنوان الگوریتم پایش مصارف در نتایج ساز و کار بازار آب زیرزمینی با استفاده از روش تصمیم گیری استوار RDM[1] ارزیابی شده است. نتایج نشان می‏دهند ساز و کار پیشنهادی بازار آب زیرزمینی فصلی موجب افزایش 25 درصدی بهره وری اقتصادی مصرف آب در منطقه مطالعاتی شده است. همچنین با اجرای بازار آب، بازتوزیع حق آبه ها تناسب بهتری با سطح زیر کشت کاربران دارد.

    کلید واژگان: بازار آب زیرزمینی، روش تصمیم گیری استوار، سنجش از دور، تبخیر-تعرق، عدم قطعیت
    Soroush Sharghi, Reza Kerachian*, Safoura Safari

    The decrease in access to groundwater resources and the constant drop in the water level of aquifers in different regions of the world due to the over extraction and unsustainable management of these resources have caused many environmental, economic and social problems. In the regard, lots of researches have been carried out about the groundwater market as a suitable solution for aquifers restoration. However in some cases the water market has increased the tension on water resources due to the lack of proper water market mechanism and monitoring of water withdrawals. The main purpose of this paper is to propose and evaluate a mechanism for the groundwater market in order to redistribute the water rights of groundwater resources and determine the exchange price in the market, taking into account the existing uncertainties. Therefore, proposing efficient and effective groundwater market mechanism, taking into account the institutional, economic, social and environmental components, is of great importance.  In this article, proposing and evaluating the mechanism of the smart water market, a model has been presented for the management of groundwater resources by considering the existing uncertainties. Also, remote sensing of evapotranspiration is proposed as a new approach to measure and monitor water consumption in the groundwater market. In this regard, the uncertainty resulting from the error of remotely-sensed evapotranspiration in the results of the groundwater market mechanism has been evaluated using the robust decision-making (RDM) method. Based on the uncertainty resulting from the error of the remote sensing of the evapotranspiration, the amount of allowed water rights in each season has been considered as an interval. Since the probabilistic distribution of these variables is not known, it is necessary to use non-probabilistic methods to analyze the uncertainty and reach a robust decision. In this regard, considering all possible combinations of seasonal water rights (as different market scenarios) and calculating the decision criteria for each of them, the degree of desirability of these scenarios can be determined. The methodology can be generalized for different study areas, however to evaluate its efficiency, the proposed models and algorithms are assessed using the data of Nough region in Rafsanjan plain, as one of the forbidden plains with high economic value of water in terms of pistachio production. By designing and evaluating groundwater market mechanism, taking into account the economic and social components, sustainable management of groundwater resources is expected to be promoted and farmers' livelihoods to be less affected by water restrictive policies. The results show that the proposed mechanism of the seasonal groundwater market has increased the economic efficiency of water consumption in the study area by 25%. Also, with the implementation of the water market, the redistribution of water rights has a better fit with the users’ cultivated area. Finally, using RDM method, the best scenario is determined as a decision including the allowed water rights values for four auction seasons in the year of market implementation. By choosing the allowed seasonal water rights within the range of strategies related to the best scenario, it is possible to achieve a sustainable policy of seasonal redistribution of groundwater rights in the presence of uncertainty in the market monitoring algorithm.

    Keywords: Groundwater market, robust decision-making method, remote sensing, evapotranspiration, uncertainty
  • مریم یزدان پرست، مهدی قربانی*، علی سلاجقه، رضا کراچیان
    ناکامی و ناکارآمدی سیاست های گذشته مدیریت منابع آب موجب شده تا حرکتی برای بازنگری، آسیب شناسی و یافتن راه هایی برای افزایش کارایی مدیریت منابع آب و به دنبال آن افزایش امنیت آب آغاز گردد. ازآنجاکه عوامل زیادی بر امنیت آب تاثیرگذار است، شناخت این عوامل می تواند در ارتقای عملکرد مدیریت پایای منابع آب تاثیرگذار باشد. ازاین رو هدف از این پژوهش، تعیین شاخص امنیت آب (WSI) با کمک چهارچوب ارزیابی وضعیت امنیت آب در مقیاس حوزه آبخیز به منظور تجزیه وتحلیل جامع مسیله بحران آب و پیامدهای ناشی از این کم آبی در حوزه آبخیز دشت نیشابور است. جامعه آماری موردمطالعه 125 نفر از کشاورزان حوزه است که حجم نمونه با استفاده از فرمول کوکران تعیین و با روش نمونه گیری تصادفی با افراد مصاحبه گردید. همچنین پرسش نامه های عامل نهادی نیز با روش نمونه گیری گلوله برفی از کارشناسان سازمان های مرتبط با آب تکمیل گردید. نتایج نشان می دهد در بین 5 معیار اصلی شناسایی شده جهت ارزیابی امنیت آب، معیار اقتصاد آب در طول 3 دوره آماری موردمطالعه (1390-1391، 1395-1396 و 1398-1399) روند افزایشی داشته و در سال آبی 1398-1399 بیشترین مقدار را به خود اختصاص داده است. اما به طورکلی روند وضعیت امنیت آب کلی در حوزه آبخیز دشت نیشابور طی 10 سال گذشته روند کاهشی داشته و در وضعیت ضعیف قرار دارد. بنابراین، در صورت توجه سازمان های دست اندرکار در مدیریت منابع آب به معیارهای اثرگذار بر مفهوم امنیت آب، با بهره گیری و پیاده سازی چهارچوب ارایه شده در این پژوهش، می توان با آسیب شناسی صحیح و به موقع، ارتقای ظرفیت سازگاری و تدوین برنامه های عملیاتی موثر، به مدیریت پایاتر و جامع منابع آب در حوزه های آبخیز کشور دست یافت.
    کلید واژگان: اقتصاد آب، امنیت آب، دشت نیشابور، ظرفیت سازگاری، مدیریت منابع آب
    Maryam Yazdanparast, Mehdi Ghorbani *, Ali Salajegheh, Reza Kerachian
    The failure and inefficiency of past water resources management policies have led to a movement to review, pathologize, and find ways to increase the efficiency of water resources management and subsequently increase water security. Since many factors affect water security, recognizing these factors can improve the performance of sustainable water resources management. Therefore, the purpose of this study is to determine the water security index (WSI) with the help of the watershed security assessment framework at the watershed scale to comprehensively analyze the water crisis and the consequences of this water shortage in the Neyshabour Plain. The statistical population of the study is 125 farmers in the area the sample size was determined using Cochran's formula and people were interviewed by random sampling method. Also, institutional factor questionnaires were completed by snowball sampling method from experts of water-related organizations. The results show that among the 5 main dimensions identified to assess water security, the water economy dimension has had an increasing trend during the 3 statistical periods studied (2012-2013, 2016-2017 and 2019-2020) and in 2019-2020, it has had the highest amount. But in general, the water security situation in the watershed of Neyshabour Plain has been decreasing over the past 10 years and is in a weak status. In this regard, if stakeholders in water resources management pay attention to the factors affecting the concept of water security, by using and implementing the framework presented in this study, it is possible to improve the compatibility capacity and develop effective operational plans with correct and timely pathology and achieve more stable and comprehensive management of water resources in the country's watersheds.
    Keywords: Water Economy, Water security, Neyshabour Plain, Adaptive Capacity, Water Resource Management
  • محمد جواد امامی اسکاردی، غلامرضا شوبیری*، رضا کراچیان
    تعامل و تعارض ها، یا روابط بین گروداران مختلف در یک محیط آبی بزرگ مقیاس، از عوامل تاثیرگذار بسیار مهم بر وضعیت سامانه های آبی است. در این پژوهش، با استفاده از روش تحلیل شبکه اجتماعی، تحلیل مطلوبیت گروداران و درخت تعارض، به بررسی، نگاشت و ریشه یابی تعارض در یک سامانه آبی پرداخته شد. ابتدا و پس از شناخت مشکلات عمده و مهم در یک سامانه آبی، گروداران موثر شناسایی شدند. آنگاه با به کارگیری روش تحلیل شبکه اجتماعی، روابط بین گروداران برای برآورد تعارض بین آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با استفاده از برآورد مطلوبیت گروداران، زمینه های تعارض بین ایشان از منظر نگاشت مطلوبیت بررسی شد. در ادامه با استفاده از خروجی بخش تحلیل مطلوبیت ها، تحلیل شبکه اجتماعی و شناخت مشکلات مهم در محدوده مطالعاتی، ریشه، هسته اصلی و نتایج تعارض، با استفاده از رویکرد درخت تعارض ارایه شد. حوضه آبریز کن در غرب تهران با استفاده از روش بیان شده بررسی و مطالعه شد. علاقه مندی کمتر نهاد شهرداری به مدیریت برداشت از آب زیرزمینی، معضل فرونشست و کیفیت منابع آب در کنار علاقه به گسترش فضای سبز و توسعه شهری از زمینه های چالش بین شهرداری و آب منطقه ای است. کم بودن اهمیت مطلوبیت مدیریت برداشت غیرمجاز، آب بازگشتی، اکوسیستم های آبی و کیفیت آب، زمینه تعارض بین نهاد کشاورزی و آب منطقه ای بوده است. علاقه مندی بخش صنعتی تنها بر توسعه صنایع و اهمیت کمتر دیگر مطلوبیت ها برای این بخش نیز جالب توجه است. نبود علاقه در نهادهایی همانند مسکن و شهرسازی برای لحاظ نمودن اهمیت چرخه آبی در توسعه شهری نیز جالب توجه است.
    کلید واژگان: تعارض، تحلیل شبکه اجتماعی، درخت تعارض، حوضه آبریز شهری، نگاشت مطلوبیت
    Mohammad Javad Emami-Skardi, Gholamreza Shobeyri *, Reza Kerachian
    Interactions and conflicts, or in general, the relationships between different stakeholders in a large-scale water resources scheme, are very important factors affecting the status of water systems. In this study, the conflict was studied, mapped, and rooted in a water system using the social network analysis approach, utility analysis, and conflict tree. After finding the major problems in a water system, influential stakeholders were first identified. Then, using the social network analysis method the relationships between these stakeholders were studied to estimate their conflicts. Next, by assessing the desirability of stakeholders, the ground of conflict emerging between them was investigated using desirability mapping. Using the output of the desirability analysis, social network analysis, and important problems recognition, the roots, core, and results of the conflict were presented using the conflict tree approach. The catchment area in the west of Tehran, namely the Kan River basin, has been studied using the mentioned method. The little interest of the municipal institution in utilizing groundwater resources, the problem of subsidence and the quality of water resources, coupled with the interest in expanding green spaces and urban development are among the challenge between the regional municipality and the regional water authority. The minor consideration for the management of illegal water extraction, return water, aquatic ecosystems, and water quality has been the cause of conflict between the agricultural institution and the regional water authority. It is also critical that the interest of the industrial sector is focused on development of industries and other interests are of less importance in this sector. The lack of interest in institutions such as the urban development stakeholder to consider the water cycle's importance in urban development is another challenging issue.
    Keywords: conflict, social network analysis, Conflict tree, Urban catchment, Desirability mapping
  • مریم یزدان پرست، مهدی قربانی*، علی سلاجقه، رضا کراچیان

    بحران کم آبی که امروزه سطح کره زمین را فراگرفته، آسیب ها و تهدیدات جدی را برای مردم در سراسر جهان ایجاد نموده است. در این میان، کشور ایران به دلیل قرارگرفتن در کمربند خشک و نیمه خشک و نوسانات بارش، ازجمله کشورهای کم آب به شمار می آید که وضعیت آب در اغلب مناطق آن در حالت تنش و بعضا بحران است. ماهیت فراگیر آب و وجود عوامل متعدد انسانی و محیطی تاثیرگذار بر پایایی آن، تعامل های میان ابعاد انسانی-محیط زیستی را بسیار پیچیده نموده است. لذا بررسی این سیستم های پیچیده محیطی که تحت تاثیر اقدامات انسانی قرار می گیرند، یک چالش بزرگ علمی محسوب می شود. این چالش باید بر شکاف بین علوم طبیعی و علوم اجتماعی غلبه کند و بر مدل سازی در مقیاس های مختلف تسلط داشته باشد. بنابراین، نیاز به ادغام دانش از علوم طبیعی و اجتماعی وجود دارد. هدف از این پژوهش، تحلیل بحران آب و مفهوم امنیت آب با ارایه چارچوب تعامل های نظام انسان-محیط زیست (HES)  در حوزه آبخیز دشت نیشابور است. در این راستا، نخست به بررسی روند تغییرات مسیله آب در حوزه آبخیز دشت نیشابور طی سال های 1390- 1399 پرداخته شد. سپس با توجه به شناسایی وضعیت حاکم بر حوزه آبخیز، با توجه به تاثیرگذاری عوامل مختلف انسانی و طبیعی در بروز بحران فعلی، به شناسایی عوامل اصلی تاثیرگذار بر بروز بحران و تعیین نحوه تعاملات و بازخوردهای آن ها برای تجزیه وتحلیل جامع مسیله بحران آب و پیامدهای ناشی از این کم آبی در منطقه پرداخته شده است. نتایج حاصل از بررسی وضعیت مسیله آب به طورکلی، کاهش بارش، گرم شدن هوا، افزایش تبخیر و تعرق، خشکی و کم آبی بیشتر را نشان می دهد. این درحالی است که بیشترین حجم برداشت آب (بالغ بر 450 میلیون مترمکعب در سال آبی 98-99) نیز به بخش کشاورزی اختصاص دارد. همچنین نتایج نشان می دهد شناخت سطوح سلسله مراتبی آگاهی محیط زیستی و درنهایت یادگیری و عمل بر اساس مولفه های کلیدی و تعاملات شناسایی شده توسط چارچوب HES، تجزیه وتحلیل پیچیدگی سیستم را به نحو مطلوبی میسر می سازد.

    کلید واژگان: توسعه پایدار، سیستم های پیچیده، خطرات محیط زیستی، خدمات اکوسیستم، مدیریت منابع آب
    Maryam Yazdanparast, Mehdi Ghorbani*, Ali Salajeghe, Reza Kerachian

    The water shortage crisis that is sweeping the globe today has posed serious harm and threat to people around the world. Meanwhile, Iran is one of the water-scarce countries due to its location in the arid and semi-arid belt and fluctuations in rainfall. The water status in most of its regions is in a state of tension and sometimes crisis. The pervasive nature of water and the existence of numerous human and environmental factors affecting its reliability have greatly complicated the interactions between the human-environmental dimensions. Therefore, the study of these complex environmental systems that are affected by human actions is a major scientific challenge. This challenge must bridge the gap between the natural sciences and the social sciences and dominate modeling at different scales. Therefore, there is a need to integrate knowledge from the natural and social sciences. In this regard, the purpose of this study is to analyze the water crisis and the concept of water security by presenting a framework for Human-Environment System (HES) interactions in the Neishabur Plain watershed. In this regard, first, the process of changing the water issue in the Neishabur Plain watershed during 2011-2020 was investigated, and then, according to the identification of the prevailing situation in the watershed, considering the influence of various human and natural factors in the current crisis, to identify the main factors affecting the occurrence of the crisis and determining how they interact and feedback for a comprehensive analysis of the water crisis and the consequences of this water shortage in the region. The results of the investigation of the water issue in the area generally show a decrease in precipitation, warming of the air, increase in evaporation and transpiration, dryness, and more dehydration. This is while the largest volume of water harvesting in the basin (ca. 450 million m3 in the 2019-2020 water year) is also dedicated to the agricultural sector. In addition, the results show that understanding the hierarchical levels of environmental awareness and ultimately learning and practice based on key components and interactions identified by the HES framework, facilitates the analysis of system complexity.

    Keywords: Water Resources Management, Sustainable Development, Complex Systems, Environmental Risk, Ecosystem Services
  • مسعود بهبودیان*، رضا کراچیان، نجمه مهجوری مجد
    در سال های اخیر، رویکردهای ارزیابی تاب آوری سیاست های مدیریت منابع آب، به ویژه در شرایط حدی، مورد توجه پژوهشگران قرار داشته است. تاب آوری توانایی ایستادن در برابر بحران یا چالش های پی درپی است به گونه ای که سیستم با استواری مناسب قابلیت بازگشت به تعادل یا عملکرد قابل قبول یا سطوح بالاتر عملکردی را داشته باشد. ارزیابی تاب آوری سناریوهای عرضه و تقاضای سامانه های منابع آب در سطح حوضه آبریز با درنظر گرفتن ویژگی های سازمانی گروداران به صورت مناسب بررسی نشده است. با توجه به وجود گروداران مختلف در حوضه آبریز، برای تصمیم ‎گیری در تعیین سناریوهای مناسب مدیریتی، لازم است قدرت، جایگاه سازمانی و مطلوبیت ها و محدودیت های گروداران به شکل مناسبی درنظر گرفته شوند. در این مقاله، ابتدا ارزیابی تاب آوری عرضه و تقاضای آب در برابر رخدادهای با احتمال مشخص و نامشخص انجام می شود. در ادامه، سناریوهای تاب‏ آوری عرضه و تقاضای آب در سطح حوضه آبریز زرینه رود، که مهم ترین زیرحوضه موجود در حوضه آبریز دریاچه ارومیه است، با توجه به یک روش تصمیم گیری چند عامله- چند معیاره تحلیل شده، نتایج آن با یک روش تصمیم گیری که در آن نقش گروداران درنظر گرفته نشده است، مقایسه می شود. در همین راستا و با توجه به وجود گروداران با جایگاه های سازمانی مختلف و مطلوبیت های متفاوت، به منظور تعیین سناریوهای برتر، از ترکیب بازی پیشرو- پیرو و رویکرد استنتاج شهودی (Evidetial Reasoning) مبتنی بر معیار تا ب آوری عرضه و تقاضای آب و هزینه ای اجرای سناریوها استفاده می شود. بر پایه نتایج به دست آمده، در حالتی که تصمیم گیری بدون درنظرگیری ویژگی ‎ های گروداران انجام شود، سناریوی منتخب توجیه اقتصادی ندارد و هزینه اجرایی آن 21 درصد بیشتر از سناریویی است که با استفاده از روش تصمیم‎ گیری چند عامله- چندمعیاره انتخاب می شود. همچنین، اختلاف مقادیر تاب آوری عرضه و تقاضای آب در سناریوهای منتخب در دو روش تصمیم گیری کم است و وضعیت تاب آوری سناریوهای منتخب در هر دو حالت مناسب ارزیابی می شود. در نهایت، ارزش سناریوی برتر در روش تصمیم گیری چند عامله- چندمعیاره و در سطح پیشروها برابر 0/72 ارزیابی شده است. بنابراین، در استفاده از بازی پیشرو- پیرو، سناریوی منطقی ‎تری انتخاب می شود، به گونه‏ ای که سناریوی منتخب تاب آوری و هزینه مناسبی دارد.
    کلید واژگان: ساختار سازمانی گروداران، تاب آوری عرضه و تقاضای آب، بازی پیشرو- پیرو، رویکرد استنتاج شهودی
    Massoud Behboudian *, Reza Kerachian, Najmeh Mahjourimajd
    In recent years, methods for evaluating the resilience of water resources management projects, especially during extreme conditions, have attracted much attention from researchers. Resilience is the ability of a system to withstand crises or successive difficulties so that it can recover or reach an acceptable level of performance. In previous works, the assessment of resilience of water supply and demand scenarios throughout a river basin has not been adequately researched. In addition, to decide on determining appropriate management scenarios, it is necessary to consider the powers, organizational positions and limitations of different stakeholders. In this paper, first, the resilience of a water supply-demand system under events with known and unknown probabilities is evaluated. In the next step, scenarios of water supply and demand resilience in Zarrinehrud river basin, which is the most important sub-basin of the Lake Urmia basin, are analyzed using a multi-agent-multi-criteria decision-making method. Then, the results are compared with those of a decision-making method without considering the role of stakeholders. Finally, to consider stakeholders utilities and powers, a combination of a leader-follower game and evidential reasoning (ER) approach is used to determine appropriate scenarios. The results showed that in the decision-making method with one level (without leader-follower game), the implementation cost of the selected scenario is 21% higher than that of the scenario selected using the multi-agent-multi-criteria decision-making method. Also, the difference between supply-demand resilience of the selected scenarios using the two methods is low and the resilience of the selected scenarios in both methods are appropriate. Finally, the payoff of the selected scenario in the multi-agent-multi-criteria decision-making method is estimated to be 0.72. Therefore, in using the leader-follower game, a more logical scenario is selected, so that the selected scenario has a reasonable resilience and cost.
    Keywords: Organizational Structure of Stakeholders, Water Supply-Demand Resilience, Leader-Follower Game, Evidential Reasoning Approach
  • زهره سادات احمدی، حمیدرضا صفوی*، رضا کراچیان

    افزایش نیازهای آبی در دهه های اخیر توام با نوسانات اقلیمی و همچنین وجود ذی نفعان مختلف با اهداف و تمایلات متضاد فرآیند تخصیص آب را پیچیده کرده است. اجرای طرح ها و پروژه های انتقال آب عمدتا با اطلاع رسانی صورت می گیرد اما در زمان اجرا، اطلاعات مربوط به این طرح ها ازجمله میزان آورد واقعی این طرح ها و نحوه تخصیص آن بین ذی نفعان و مشخص نیست. در این مقاله به منظور در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود درباره طرح ملی شیرین سازی و انتقال آب از خلیج فارس به صنایع استان اصفهان از بازی علامت دهی استفاده می شود. در این مقاله بازی علامت دهی با در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود درباره طرح ملی شیرین سازی و انتقال آب از خلیج فارس به صنایع استان اصفهان و با حضور وزارت نیرو به عنوان فرستنده و کشاورزان به عنوان گیرنده توسعه داده می شود. تعادل این بازی از نوع یک کاسه است به طوری که در این تعادل، وضعیت اجرای طرح ملی و سیاست پشت پرده برای احقاق حق آبه کشاورزان و تالاب گاوخونی در هر حالتی که باشد برای وزارت نیرو بهینه است که حداکثر به میزان 60 درصد تامین حق آبه گندم کاران از آب سطحی برای کشت آن ها از سد زاینده رود رها کند و از سوی دیگر کشاورزان نیز سطح زیر کشت خود را به میزان 10 درصد کاهش دهند. نتایج نشان می دهد که در صورت تمرکز یک جانبه وزارت نیرو به ارزش اقتصادی آب و عدم توجه به جنبه های اجتماعی، حقوقی و زیست محیطی، حتی با اجرای این طرح ملی، تمایلی برای احقاق حق آبه کشاورزان یا تالاب بین المللی گاوخونی نخواهد داشت.

    کلید واژگان: تخصیص منابع آب، نظریه بازی ها، اطلاعات نامتقارن، انتقال آب، شیرین سازی
    Zohresadat Ahmadi, HamidReza Safavi *, Reza Kerachian

    Increasing water demands and climate variability in recent decades, as well as the presence of various stakeholders with conflicting goals and tendencies have resulted in serious challenges and complicated water allocation. In addition, there are some kinds of incomplete information in water resources management, which may include uncertainties about hydrological variables, available water resources, implementation of long-term plans and inter-basin water transfer projects. The existence of this information asymmetry will definitely affect the performance and decision-making of the stakeholders. So, it is necessary to consider these uncertainties in management of water resources in the basin. In this paper water allocation under asymmetric information between the ministry of energy as sender and the agriculture sector as receiver regarding implementing water desalination and transmission from the Persian Gulf to Isfahan industries has been modeled using signaling game a type of dynamic game with incomplete information. The equilibrium of the game is pooling consequently ministry of energy in all types of implementation of the national water transfer plan and unknown policies about the environmental or agricultural rights sends the same signal. The best strategy is to release only 60% of water requirements for wheat farmers from the Zayandehrood dam. On the other hand, agriculture sector should reduce their crop area by 10%. The results show that if the ministry of energy managers focus only on economic value and disregard the social, legal and environmental aspects even with this national plan will implement, they will not so inclined to afford agricultural and environmental rights.

    Keywords: Water Resources Allocation, game theory, Asymmetric information, Water Transmission, Desalination
  • مسعود بهبودیان*، رضا کراچیان
    امروزه مسئله مدیریت منابع آب در دریاچه ارومیه و احیای آن از بحث های مهم در کشور ایران می باشد. یکی از دلایل مهم در وضعیت نابسامان دریاچه عدم تخصیص مناسب حقابه بخش های مختلف از جمله تخصیص آب مورد نیاز دریاچه است. همچنین بررسی تبعات تخصیص آب بر دریاچه به بخش های مختلف همچون کشاورزی، محیط زیست، شرب و صنعت از موضوع مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق در نظر است ارزیابی کمی این تبعات بر بخش های مختلف در یک دوره 60 ساله تحت دو سناریوی مدیریتی شامل تخصیص کامل و بخشی از نیاز آب دریاچه در قالب مفهوم پایداری انجام شود. بدین منظور، یک مدل تخصیص آب استفاده شد و شاخص های اعتمادپذیری، تاب آوری و آسیب پذیری ارزیابی شدند. در مرحله بعد، با استفاده از مفهوم نظریه استنتاج شهودی، پایداری سناریوهای مدیریت منابع آب در قالب تصمیم گیری چندمعیاره بررسی شد. نتایج نشان دادند که تامین کامل حقابه دریاچه منجر به کاهش تخصیص آب به بخش کشاورزی شده است که ممکن است تبعات اجتماعی- فرهنگی- سیاسی مختلفی در بر داشته باشد. علی رغم کاهش حقابه بخش کشاورزی در سناریوی تخصیص کامل نیاز آب دریاچه، این سناریو به عنوان سناریوی برتر انتخاب شد. همچنین، نتایج این تحقیق نشان دادند تامین کامل نیاز آب دریاچه در اولویت می باشد که منجر به پایداری بیشتر حوضه آبریز شده است. این در حالی است که بخش کشاورزی با کاهش تخصیص آب مواجه شده است. در نهایت توصیه می شود تا در تحقیقات آتی وضعیت پایداری کشاورزی نیز با اجرای سناریوهای مختلف مدیریتی مورد ارزیابی قرار گیرد.
    کلید واژگان: تخصیص آب، دریاچه ارومیه، پایداری، مدل ‏IDS، سناریوهای عرضه و تقاضای آب
    Massoud Behboodian *, Reza Kerachian
    Nowadays, water resources management in Lake Urmia and its restoration is one of the most important issues in Iran. One of the important reasons for the critical situation of the Lake Urmia basin is the lack of proper allocation of different parts (i.e. the required water for Lake Urmia). It is also important to consider the implications of lake water allocation to agricultural, environmental, potable, and industrial demand nodes. This paper intends to quantitatively evaluate these effects on different parts over 60 years under two management scenarios including full and partial allocation of Lake Urmia water requirement in the context of sustainability. For this purpose, three performance criteria such as reliability, resiliency, and vulnerability were evaluated in Lake Urmia basin. In the next step, using the concept of Evidential Reasoning (ER) approach, the sustainability of water resource management scenarios was investigated. The results showed that full allocation of the Lake Urmia water requirement resulted in reduced water allocation to the agricultural sector which may have different socio-cultural-political consequences. In spite of decline of water allocation in the agricultural sector in the first scenario (full allocation of Lake Urmia water requirement), this scenario was chosen as the top scenario. Also, the results of this paper indicate that the full allocation of Urmia Lake water requirement is a priority, which has led to the greater general sustainability of the Urmia Lake basin. Finally, it is suggested to further evaluate the sustainability of the agricultural sector by implementing different management scenarios.
    Keywords: Water allocation, Lake Urmia, Sustainability, Intelligent decision system model, Water supply, demand scenarios
  • سجاد واحدی زاده*، لیلا فروهر، رضا کراچیان
    رشد جمعیت و تقاضای روزافزون آب در سراسر دنیا و کاهش میزان دسترسی به آب به دلیل اثرات تغییر اقلیم، تنش های فزاینده ای بر منابع آب اعمال کرده اند. این شرایط، مشکلات تخصیص منابع آب را تشدید می کند. تجارت آب، بدون نیاز به سرمایه گذاری های عظیم برای ساخت تاسیسات ذخیره آب، به عنوان رویکردی غیر سازه ای برای کاهش مشکلات ناشی از کمبود آب می تواند مطرح شود. با این رویکرد، انگیزه بهره برداران برای استفاده بهینه از آب بیشتر خواهد بود. در پی مصوبه شورای عالی آب در مورد ایجاد بازارهای آب در کشور، مشکلات قانونی مربوط به داد و ستد آب در ایران تا حد زیادی مرتفع شده است و مدتی است که مدیران بخش آب کشور، تاکید ویژه ای بر نگرش اقتصادی در زمینه توزیع آب و راه اندازی بازارهای آب دارند. با وجود عزم موجود برای شکل گیری و توسعه بازارهای آب، عدم توجه به سایر ابعاد جانبی آن می تواند منجر به شکست بازار شود. با توجه به تجربیات ناچیز بازار آب در ایران، در این مقاله مروری تلاش شده است تا با بررسی ساختار بازار آب کشورهای استرالیا، آمریکا، شیلی، اسپانیا و چین و مقایسه عملکرد آن ها ازجنبه های مختلف، به تحلیل عوامل موثر بر بازدهی این ابزار ها پرداخته شود.
    کلید واژگان: بازار آب، اقتصاد آب، مطالعه تطبیقی، مکانیزم بازار
    Sajad Vahedizade *, Leila Forouhar, Reza Kerachian
    The growth of the world's population, the increasing water demand all around the world and the reduction of available water due to climate change effects, have all led to increasing water resources stresses. These conditions would intensify the problems of allocation of water resources. Water trading can be considered as a non-structural approach to decrease the problems of water shortage, without need for huge investments in the installation of water supplies. With this approach, the contributors will also be more motivated to use water efficiently. According to the act of Supreme Council of Water about establish water markets in Iran, the legal issues about markets are mostly solved, and the water authorities have been emphasizing on developing an economical approach in water distribution. Despite all the determination about developing the water markets, neglecting other third-party impacts would lead to a failure. Considering the little experiences about water markets in Iran, this review paper has tried to analyze the effective causes on water markets establishment by analyzing the institutions of water markets in Australia, Western USA, Chile, Spain and China, as well as comparing their performances from different aspects.
    Keywords: Water Market, Water Economics, comparative study, Market Mechanism
  • محمدرضا نیکو *، رضا کراچیان، نفیسه خرمشکوه
    پدافند غیرعامل به مجموعه اقداماتی اطلاق می گردد که با اجرای آن ها می توان از وارد شدن خسارات مالی به تجهیزات و تاسیسات حیاتی و حساس یک کشور و تلفات انسانی جلوگیری نموده و میزان این خسارات را به کمینه مقدار ممکن کاهش داد. در این مقاله، یک مدل تحلیل ریسک برای انتخاب و رتبه بندی ملاحظات مدیریت ایمنی و پدافند غیرعامل در تصفیه خانه های آب و در قالب مطالعه موردی تصفیه خانه آب سلمان فارسی تدوین گردیده است. به بیان دیگر، ریسک هر یک از عوامل تهدید کننده سیستم تصفیه خانه آب به طور مجزا و توسط روش فازی AHP مشخص شده است. سپس، میزان مشارکت هر یک از واحدهای سیستم تصفیه خانه سلمان فارسی در ریسک کل سیستم تعیین گردیده است. نتایج حاصله از مدل پیشنهادی، بیان کننده این مطلب می باشد که زلزله با 7/13%، بیشترین درصد ریسک را به عنوان یک عامل تهدید کننده سیستم تصفیه خانه سلمان فارسی در پی دارد. هم چنین، مخازن نگه داری گاز کلر، بیشترین میزان مشارکت را در میزان ریسک کل سیستم تصفیه خانه آب سلمان فارسی داشته اند.
    کلید واژگان: پدافند غیرعامل، تحلیل ریسک، تئوری مجموعه های فازی، AHP، تصفیه خانه آب سلمان فارسی
    Mohammad Reza Nikoo *, Reza Kerachian, Nafiseh Khoramshekooh
    Passive defense measures are used to preserve equipment and vital installations of a country from the financial damages and prevent or minimize human loss. In this paper, a risk analysis model is prepared in order to select and rank the considerations of passive defense in water treatment plants, case study of Salman Farsi. In other words, risks of all threatening factors of water treatment plant are determined separately, based on Fuzzy AHP method. Then, participation amount of every unit of Salman Farsi water treatment plant in total risk is determined. Obtained results of the proposed model, indicate that the factor of earthquake has threatening risk of 13.7% in Salman Farsi water treatment system which is the most risk among all factors. Also, the chlorine gas storage tanks, have the most effective role in total risk of Salman Farsi water treatment plant system.
    Keywords: Passive Defense, Risk Analysis, Fuzzy Set Theory, AHP, Salman Farsi Water Treatment Plant
  • رضا لاله زاری*، رضا کراچیان

    منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهمترین عوامل توسعه پایدار نیازمند توجه همه جانبه هستند. مدلهای عددی مانندModflow و MT3D، ابزاری کارآمد برای شبیه سازی و مدیریت جریان آب زیرزمینی و انتقال املاح محسوب می شود. در مطالعه حاضر، آبخوان شهرکرد با استفاده از داده های ماهانه بارهیدرولیکی پیزومترها، حجم تخلیه چاه ها، چشمه ها و قنوات و میزان بارندگی و آب برگشتی مدلسازی شده است. مدل ارائه شده در دوره مطالعه یکساله براساس برآورد ضرایب هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه در مرحله واسنجی استوار است. این زمان به 12 دوره تنش تقسیم شد که 10 دوره اول برای واسنجی و دو دوره آخر برای صحت سنجی استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که ضریب هدایت هیدرولیکی از 6 تا 16 متر در روز و آبدهی ویژه از 03/0 تا 07/0 متغیر است. تراز سطح ایستابی پیش‏بینی شده در فرآیند واسنجی در مقایسه با مقادیر واقعی ارتفاع آب در پیزومترها با واریانس خطای 63/0، نتایج بدست آمده از مدل را برای پیشگویی رفتار جریان تایید می کند. علاوه بر این، مدل کیفی برای رسیدن مقادیر نیترات محاسبه شده به اندازه گیری شده با واسنجی پارامترهای ضریب پخشیدگی مولکولی موثر، انتشارپذیری طولی و ضریب توزیع اجرا شد. نتایج نشان داد که اغلب ذرات آلاینده در جنوب دشت در جایی که به چاه های فاضلاب شهری نزدیک است قرار دارد. علاوه بر این، بخش های مرکزی و جنوبی مکان های مناسب برای برداشت از آب زیرزمینی به شمار می رود.

    کلید واژگان: هدایت هیدرولیکی، آبدهی ویژه، شبیه‏سازی، واسنجی
    Reza Lalehzari *, Reza Kerachian

    Groundwater resources, as one of the most important factors in sustainable development, need to be intensely considered. Numerical models such as Modflow and MT3D is an applied tool for simulation and management of groundwater flow and solute transport. In this study, Shahrekord aquifer modeling is provided by the use of monthly data’s including hydraulic heads, depletion volume of the wells, springs and qanats, precipitation values. This model has been developed based on the assessment of the hydraulic conductivity and specific yield coefficients in the calibration process. The study year was divided to 12 monthly stress period for calibration (10 periods) and verification (2 periods). The results showed that the hydraulic conductivity from 6 to 16 m/day and specific yield from 0.03 to 0.07 were varied. The predicted water table in calibration process in comparison to observed values of water levels on piezometers with variance of 0.63. These results confirm the need model of groundwater flow prediction. Moreover, Effective molecular diffusion coefficient, longitudinal dispersity and distribution coefficient were calibrated to achieve acceptable variance between observed and calculated nitrate concentration. The most contaminant particles are in the south zone of aquifer where is the nearby urban wastewater wells. Moreover, the central and south parts of plain have the suitable situations for groundwater discharge because of the high amount of transmissivity.

    Keywords: Hydraulic conductivity, Specific yield, Simulation, Calibration
  • Mehdy Barandouzi, Reza Kerachian*
    Large water distribution systems can be highly vulnerable to penetration of contaminant factors caused by different means including deliberate contamination injections. As contaminants quickly spread into a water distribution network, rapid characterization of the pollution source has a high measure of importance for early warning assessment and disaster management. In this paper, a methodology based on Probabilistic Support Vector Machines (PSVMs) is proposed for identifying the contamination source location in drinking water distribution systems. To obtain the required data for training the PSVMs, several computer simulations have been performed over multiple combinations of possible contamination source locations and initial mass injections for a conservative solute. Then the trained probabilistic SVMs have been effectively utilized to identify the upstream zones that are more likely to have the positive detection results. In addition, the results of this method were compared and contrasted with Bayesian Networks (BNs) and Probabilistic Neural Networks (PNNs). The efficiency and versatility of the proposed methodology were examined using the available data and information from water distribution network of the City of Arak in the western part of Iran.
    Keywords: Bayesian Networks (BNs), Probabilistic Neural Networks (PNNs), Support Vector Machines (SVMs), Water Contamination, Water Distribution Infrastructure Systems
  • محمدرضا بازرگان لاری، رضا کراچیان، حسین صدقی، مهسا فلاح نیا، ارمغان عابد علم دوست، محمدرضا نیکو
    تعیین سیاست های بهینه بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی زمانی که تصمیم گیران و ذینفعان متفاوت با اهداف متضادی وجود دارند، مسئله ای پیچیده است. در این مقاله، یک روش جدید برای تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی، ارائه شد. در روش پیشنهادی، برای تعیین منحنی های تعامل بین اهداف، از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II و در رفع اختلاف بین تصمیم گیرندگان، از تئوری رفع اختلاف یونگ استفاده شد. همچنین برای برطرف نمودن مشکل زمان اجرای مدل بلند مدت در بهره برداری در زمان واقعی، استفاده از ماشین های بردار پشتیبان احتمالاتی که قابلیت ایجاد خروجی احتمالاتی و ارائه قوانین مدیریت منابع آب را دارا هستند، پیشنهاد گردید. مدل ارائه شده برای تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی تهران به کار گرفته شده است. ذینفعان در منطقه مورد مطالعه، دارای مطلوبیتهای متفاوت و بعضا متضادی نظیر تامین آب با کیفیت مناسب، کاهش هزینه های پمپاژ، بهبود کیفیت آب آبخوان و کنترل نوسانات سطح آب زیرزمینی هستند. در روش ارائه شده، مدل های شبیه سازی جریان آب زیرزمینی MODFLOW و پخش و انتقال آلاینده MT3D با مدل بهینه سازی NSGA-II تلفیق شدند تا منحنی های تعامل بین اهداف به دست آیند. بهترین نقطه روی منحنی تعامل به کمک مدل رفع اختلاف یونگ انتخاب شد. نتایج مدل پیشنهادی نشان دهنده اهمیت اعمال یک مدل رفع اختلاف یکپارچه و قابلیت مناسب ماشین های بردار پشتیبان در تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی در منطقه مورد مطالعه است. نتایج نشان می دهند که میزان دقت قوانین تخصیص آب محاسبه شده در مرحله صحت سنجی بیش از 80 درصد است. بر اساس این قوانین، تغییرات تجمعی تراز سطح آب زیرزمینی در آبخوان تهران در یک دوره برنامه ریزی 15 ساله در حد 80 سانتی متر محدود شده است.
    کلید واژگان: بهره برداری تلفیقی، آب زیرزمینی، NSGA، II، رفع اختلاف ماشین های بردار پشتیبان (SVMs)، آبخوان تهران
    Mohammad Reza Bazargan-Lari, Reza Kerachian, Hossein Sedghi, Mahsa Fallahnia, Armaghan Abed-Elmdoust, Mohmmad Reza Nikoo
    Developing optimal operating policies for conjunctive use of surface and groundwater resources when different decision makers and stakeholders with conflicting objectives are involved is usually a challenging task. This problem would be more complex when objectives related to surface and groundwater quality are taken into account. In this paper, a new methodology is developed for real time conjunctive use of surface and groundwater resources. In the proposed methodology, a well-known multi-objective genetic algorithm, namely Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) is employed to develop a Pareto front among the objectives. The Young conflict resolution theory is also used for resolving the conflict of interests among decision makers. To develop the real time conjunctive use operating rules, the Probabilistic Support Vector Machines (PSVMs), which are capable of providing probability distribution functions of decision variables, are utilized. The proposed methodology is applied to Tehran Aquifer in Tehran metropolitan area, Iran. Stakeholders in the study area have some conflicting interests including supplying water with acceptable quality, reducing pumping costs, improving groundwater quality and controlling the groundwater table fluctuations. In the proposed methodology, MODFLOW and MT3D groundwater quantity and quality simulation models are linked with NSGA-II optimization model to develop Pareto fronts among the objectives. The best solutions on the Pareto fronts are then selected using the Young conflict resolution theory. The selected solution (optimal monthly operating policies) is used to train and verify a PSVM. The results show the significance of applying an integrated conflict resolution approach and the capability of support vector machines for the real time conjunctive use of surface and groundwater resources in the study area. It is also shown that the validation accuracy of the proposed operating rules is higher that 80% and based on these rules, the cumulative groundwater table variation is limited to 80 centimetres during a 15-year planning horizon.
  • بهره برداری بهینه کمی - کیفی از مخازن سدها با کاربرد مدل های استنتاج تطبیقی عصبی - فازی (ANFIS) و مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک
    فواد سلطانی، رضا کراچیان، محمد کارآموز
    در این نوشتار با تلفیق مدل های شبیه سازی کیفی مخزن و یک مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، سیاست های بهره برداری بهینه از مخزن سدها تدوین می شود. مدل شبیه سازی کیفی مورد استفاده در این تحقیق مدل استنتاج تطبیقی عصبی فازی است، که در داخل فرایند بهینه سازی، وضعیت لایه بندی کیفی مخزن و همچنین کیفیت آب خروجی از دریچه ها را ارائه می دهد. در این تحقیق مدل کمی کیفی بهینه سازی در افق بلندمدت، به یک مدل بلندمدت کمی و یک مدل سالانه ی کمی کیفی شکسته می شود به طوری که حجم های بهینه ی مخزن در انتهای هر سال از مدل کمی بلندمدت به دست می آید و مدل سالانه ی کمی کیفی، مقادیر بهینه ی خروجی از دریچه ها را با توجه به قیود حجم های انتهای سال، به دست می دهد. در این نوشتار تاثیر این فرض ساده کننده که زمان اجرا را به طور قابل ملاحظه یی کاهش می دهد در کاهش دقت جواب ها مورد بررسی قرار می گیرد. شبیه سازی کیفی مخزن با توجه به فرایند برداشت انتخابی از دریچه های مختلف صورت می گیرد. مدل پیشنهادی برای تدوین قوانین بهره برداری کمی و کیفی از مخزن سد 15 خرداد که دارای مشکلات مربوط به کیفیت آب است، مورد استفاده قرار گرفته است.
    کلید واژگان: بهره برداری از مخزن سد، الگوریتم ژنتیک، کیفیت آب، ANFIS
    Optimal operation of reservoir dams with little use of qualitative models of adaptive neural fuzzy inference model ANFIS and genetic algorithm optimization
    Reza Kerachian
    In this article simulation models combining quality reservoir and an optimization model algorithm Genetics, optimal utilization of the reservoir dams policy is developed. Qualitative Simulation Model Model used in this study derive comparative Fuzzy Neural, Which is within the optimization process, status stratification Reservoir quality and water quality of the output valves offers. In this model, little qualitative research in optimizing long-term horizons to long-term model And a little bit of quality annual model is broken so that the volumes Optimum reservoir at the end of each year comes from the model showed little long-term Qualitative and quantitative models of the annual values of the optimal output of the valves Due to volume constraints at the end of the year, the loses. In this paper effect This is the runtime versus Sadhknndh can reduce Mlahzhyy Reduction solutions will be examined carefully. Qualitative simulation of reservoir According to the process of selective removal of various valves takes place.Model legislation proposed for quantitative and qualitative operation of the reservoir 15 May dams that have water quality problems is used Is located.
    Keywords: Reservoir exploitation, Genetic algorithms, water quality, ANFIs
سامانه نویسندگان
  • دکتر رضا کراچیان
    دکتر رضا کراچیان
    استاد تمام مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
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