reza lalehzari
-
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و دوم شماره 4 (پیاپی 109، زمستان 1401)، صص 163 -172
تخصیص نامناسب آب بین مصرف کننده های مختلف از مشکلات اصلی برنامه ریزی در بخش منابع آب است. تدوین برنامه تخصیص آب یک مسیله پیچیده، چندمتغیره و دارای محدودیت های متنوع است؛ بنابراین حل این گونه مسایل نیازمند استفاده از روش های پیشرفته بهینه سازی است. روش های بهینه سازی کلاسیک با محدودیت هایی ازجمله، قرار گرفتن در نقاط بهینه محلی و عدم توانایی در پشتیبانی از متغیرهای مختلف مواجه می باشند. در این پژوهش دو روش بهینه سازی اجتماع ذرات، PSO (Particle Swarm Optimization) و الگوریتم ژنتیک چندهدفه مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب NSGAII (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) توسعه یافته و کارایی آن ها در بهینه سازی مسایل بهره برداری از منابع آب مقایسه شده است. با توجه به ضرورت دقت برنامه ریزی چندهدفه، دو مدل تک هدفه به صورت جداگانه با استفاده از روش PSO برای صحت سنجی نتایج NSGAII توسعه داده شد. مقایسه بین الگوریتم های NSGAII و PSO در نقاط انتهایی توابع هدف انجام شد. نتایج نشان داد مقدار پاسخ ایده آل روش NSGAII در نسبت سود به هزینه نسبت به روش PSO برتری دارد. استفاده از روش بهینه سازی چندهدفه با برقراری تعادل بین اهداف توانست به جواب بهینه معادل 4/0 تا 68/0 افزایش در کارایی مصرف آب بهینه در گیاهان الگوی کشت دشت بوشهر دست یابد.
کلید واژگان: مدیریت منابع آب، جبهه پارتو، رتبه بندی نامغلوب، بهینهسازی چندهدفه، تخصیص آبJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:52 Issue: 4, 2023, PP 163 -172The main problem of water resources planning is the inappropriate allocation between different consumers. Water allocation planning is a complex, multi-variable, and multi-constraint problem, which requires advanced optimization methods to be solved. Classical optimization methods are facing some limitations such as being trapped in local optimum points, and difficulties in handling different variables. In this paper two of these methods including particle swarm optimization, PSO and multiobjective non-dominated sorting genetic algorithms, NGGAII were explored and their efficiency in optimization water reservoir operation problems is compared. Dealing with the necessary of multiobjective programing accuracy, two single objective models was developed separately using PSO to verify the NSGAII results.
Keywords: Water resource management, Pareto front, Non-Dominated Sorting, Multiobjective optimization, Water allocation -
تخمین پارامترهای معادله نفوذ و ضریب زبری مانینگ از فرایندهای ضروری طراحی بهینه و ارزیابی سامانههای آبیاری سطحی به شمار میرود. تحقیق حاضر به منظور واسنجی این ضرایب برای یک سامانه آبیاری نواری انتهابسته با چهار سری اطلاعات میدانی انجام گرفت. در این راستا هیدرولیک جریان آب توسط نرم افزار WinSRFR و به روش حل اینرسی صفر، شبیه سازی و با الگوریتم بهینه-سازی مجموعه ذرات برای اجرای محاسبات تکراری ترکیب شد. تابع هدف بخش بهینهسازی به صورت کمینهسازی اختلاف بین زمانهای پیشروی و پسروی محاسباتی و اندازهگیریشده و متغیرهای تصمیم مساله شامل چهار ضریب معادله نفوذ کوستیاکف اصلاح شده و ضریب زبری مانینگ در نظر گرفته شد. آنالیز حساسیت مدل توسعه یافته نشان داد در فاز پسروی ضریب b از معادله نفوذ و در فاز پیشروی ضریب زبری مانینگ میتواند بیشترین خطا را در پیشبینی نتایج داشته باشد. نتایج نشان داد که بر اساس پارامترهای بهینه شده در مدل، مجذور میانگین مربعات خطا برای پیشبینی زمانهای پیشروی و پسروی در چهار آبیاری بین 77/3 تا 86/12 دقیقه و ضریب جرم مانده بین 099/0- تا 003/0 به دست آمد. مطابق نتایج، با بهینهسازی مدل WinSRFR، امکان دستیابی به بازده کاربرد و یکنواختی به ترتیب 86 و 84 درصد (با حفظ کفایت آبیاری 100 درصد) براساس متغیرهای جریان (دبی ورودی و زمان قطع جریان) وجود دارد.کلید واژگان: بازده کاربرد، پارامترهای معادله نفوذ، دبی ورودی، زمان قطع جریان، ضریب زبری مانینگEstimating the parameters of infiltration equation and Manning’s roughness coefficient are essential for the optimal design and evaluation of surface irrigation systems. The present study was carried out to calibrate these coefficients for a closed-end border irrigation system with four series of field information. In this regard, the hydraulic surface water flow is simulated using zero-inertia model by WinSRFR simulation model that linked to the particle swarm optimization algorithm for repetitive calculations. The objective function of the optimization problem was the minimization of the difference between the calculated and measured times of advance and recession phases, and four coefficients of the modified Kostiakov equation and Manning’s roughness coefficient were considered as decision variables. The sensitivity analysis of the developed model showed that the coefficient b of infiltration equation in the recession phase and the Manning’s roughness coefficient in the advance phase have the most errors in the predicted results. The results showed that based on the optimized parameters in the model, the values of root mean square error, RMSE, were obtained between 3.77 to 12.86 minutes and the coefficients of residual mass were varied between -0.099 and 0.003 to predict the advance and recession times in the four experimental irrigations. Based on results, with optimization of WinSRFR model, there is accessibility to achieve in application efficiency and distribution uniformity about 86 and 84 percent, respectively (with adequacy about 100 percent) by flow variable (inflow rate and cutoff time).Keywords: Application efficiency, Cutoff time, Infiltration equation parameters, Inflow rate, Manning’s roughness coefficient
-
مشکل اصلی سامانه های آبیاری سطحی پایین بودن راندمان آبیاری است که عمدتا از ضعف مدیریتی و تخمین نادرست پارامترهای طراحی ناشی می شود. تلفات در آبیاری سطحی شامل نفوذ عمقی و رواناب است که یکی از راهکارهای افزایش راندمان آبیاری نواری، استفاده از حالت انتهابسته در سامانه های آبیاری می باشد. این مطالعه به منظور ارزیابی اثرات متغیرهای هندسی (شیب و طول نوار) و کنترل جریان (دبی جریان ورودی و زمان قطع جریان) بر راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع آب در سامانه آبیاری نواری انتها بسته انجام شده است. بهینه سازی طول، شیب، دبی ورودی و زمان قطع جریان به عنوان متغیرهای تصمیم الگوریتم ژنتیک چندهدفه مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب در نظر گرفته شده است. برای این منظور سه نوار آبیاری با سامانه انتها بسته در محدوده شبکه رامشیر در نظر گرفته شد. الگوریتم بهینه سازی برای محاسبه توابع هدف شامل بیشینه سازی حداقل عمق آب دریافتی و کمینه سازی نفوذ عمقی در یک حلقه مدل سازی می باشد. الگوریتم بهینه سازی برای محاسبه توابع هدف به مدل آبیاری سطحیWinSRFR که برای شبیه سازی هیدرولیک جریان در نوارهای آبیاری بکار گرفته می شود لینک شد. نتایج نشان داد بهترین ترکیب دبی ورودی و زمان قطع جریان برای 75 میلی متر عمق آب مورد نیاز به ترتیب 9/1 لیتر بر ثانیه در واحد عرض نوار و 150 دقیقه است که راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع را به ترتیب تا 79 و 78 درصد افزایش می دهد. به علاوه، راندمان کاربرد در آبیاری نواری انتها بسته بین 30 تا 50 درصد در سناریوهای مختلف، بیش از روش انتهاباز است.
کلید واژگان: راندمان کاربرد، یکنواختی توزیع، رتبه بندی نامغلوب، نفوذ عمقیThe main problem in surface irrigation systems is the low irrigation efficiency due to poor management, inaccurate estimation of design parameters and inadequate design. Losses in surface irrigation include deep infiltration and runoff, which is one of the ways to increase the efficiency of border irrigation, using closed-end mode in irrigation systems. This research was conducted to evaluate the effects of geometrical variables (slope and length of border) and flow control (inlet flow rate and cut-off time) on application efficiency and uniformity of water distribution in closed-end border irrigation system. The length, slope, inflow rate, and cut-off time are considered as the decision-making variables for developing the multi-objective genetic algorithm based on the non-dominated sorting. For this purpose, three irrigation borders with closed-end system were considered in the Ramshir network. The optimization algorithm for calculating the objective functions involves maximizing the minimum water depth and minimizing the infiltration depth in a modeling loop. The optimization algorithm was linked to WinSRFR 4.1.3 software to calculate the objective functions. The results showed that the best combination of inflow rate and the cut-off time for 75 mm of required water depth was 1.9 lit/s/m and 150 min, respectively, which increased application efficiency and distribution uniformity to 79 and 78 percent. Furthermore, the application efficiency in the closed-end border irrigation system is higher (30% to 50%) than the open end method in different scenarios.
Keywords: Application efficiency, Distribution uniformity, Non-dominated sorting, Deep percolation -
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، واسنجیGroundwater 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 -
قیمت آب در کشاروزی نقش مهمی در مدیریت تخصیص آب ایفا می کند. از این رو استراتژی های بهینه الگوی کشت هنگامی می تواند طراحی شود که تحلیل بهای قیمت آب در یک چهارچوب اقتصادی از پیش تعیین شده مورد توجه قرار گیرد. در مطالعه حاضر یک مدل برنامه ریزی تخصیص بهینه آب در شمال شرقی استان خوزستان که با کمبود آب مواجه است با استفاده از الگوریتم ژنتیک توسعه یافت. بیشینه سازی نسبت سود به هزینه به عنوان تابع هدف توسط یک معادله خطی تعریف شده و فضای امکان پذیر مساله به وسیله قیود منابع آب، اراضی تحت کشت، سیستم های آبیاری و پارامترهای اقتصادی محدود شد. در برنامه ریزی بهینه توسعه یافته، دسته ای از پاسخ ها جستجو می شود که قابلیت افزایش درآمد خالص الگوی کشت را در شرایط کمبود آب دارند. سه سناریو از قیمت آب شامل 0، 200 و 500 ریال در هر متر مکعب برای مقایسه شاخص های سود خالص به ازای واحد آب مصرفی، کارایی مصرف آب و آب اختصاص یافته به هر محصول در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با اعمال کمآبیاری و افزایش قیمت آب، حجم آب تخصیص یافته و کارایی مصرف آب برای گوجهفرنگی به ترتیب 7% و 07/0 کیلوگرم بر مترمکعب افزایش یافته است. علاوه بر آن، این شرایط موجب افزایش سطح زیر کشت گندم و ذرت شده است. تحلیل شاخص های ارزیابی نشان داد با افزایش قیمت آب، حجم آب اختصاص یافته به سبزیجات کاهش یافته و در مقابل کارایی مصرف آب و نسبت سود به هزینه حبوبات افزایش می یابد.کلید واژگان: سود خالص، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، کمبود آبThe price of water in agriculture plays an important role in the water allocation management. Therefore, the optimum strategies of cropping pattern could be designed when water price analysis are considered in a predetermined economic framework. In the present study, a programming model was developed using the genetic algorithm for optimal water allocation in the eastern north of Khuzestan province that is suffering from water deficit. Maximization of benefit per cost ratio was defined as the objective function by a linear equation and the feasible domain of the problem was limited to water resources, cultivated lands, irrigation systems, and economic parameter constraints. In the developed optimization scheduling, there is the set of solutions with the great potential to maximize the net income of cropping pattern in the water shortage condition. Three scenarios of water price including 0, 200, and 500 Rials/m3 have been considered to compare the allocated water, water use efficiency, and net benefit per drop indices for each crop. The results show that by imposing deficit irrigation and an increase in costs, the volume of allocated water together with the efficiency of water usage for tomatoes is increased by 7% and 0.07 Kg/m3, respectively. Furthermore, the same conditions lead to an increase in the cultivated area of wheat and maize. Analysis of evaluation indices indicated that by increasing the price of water, the model decreased the allocated water in vegetables and increased the water usage efficiency and benefit per cost ratio in beans.Keywords: Net benefit, Optimization, Genetic algorithm, Water shortage
-
مدیریت منابع آب از مهمترین عوامل افزایش بهرهوری اقتصادی در بخش کشاورزی محسوب میشود. در شرایط کمبود آب، استفاده کارامد از آب موجود برای تولید پایدار محصولات موردنیاز در نواحی خشک و نیمه خشک امری ضروریست. بدین منظور، روشی شامل مدلسازی ریاضی و ابزار بهینه سازی برای تخصیص آب با هدف حداکثرسازی بهرهوری اقتصادی و کارایی الگوی آبیاری توسعه داده شده است. مدل بهینهسازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه با دو تابع هدف مجزا ارائه و مورد ارزیابی قرار گرفت. کارایی مصرف آب، الگوی کشت، کاهش تلفات آبیاری، استفاده موثر از آب باران و اراضی زراعی در توابع هدف مدل بررسی شده است. آب موردنیاز آبیاری در هر دوره رشد و سطح زیر کشت محصول بهعنوان متغیرهای تصمیمگیری در نظر گرفته شد. برای مطالعه مزرعهای مدل، گیاهان عمده دشت باغملک و مناطق اطراف، هزینه تولید و قیمت فروش محصولات در سال زراعی 93-1392 جمعآوری گردید. نتایج نشان داد سطح زیر کشت بهینه اختصاص یافته به محصولات در شرایط کم آبی برای ذرت، هندوانه، گوجه فرنگی و پیاز با کاهش روبرو بوده است. همچنین، گوجه فرنگی، حبوبات و پیاز به تریتب بشترین حجم آب را بدست آوردهاند. در این شرایط نسبت سود خالص و عملکرد نسبی برای گوجه فرنگی، درصد آب تخصیص یافته برای سبزیجات و استفاده موثر از آب برای حبوبات کمترین مقادیر در بین پارامترهای ارزیابی محاسبه گردید.
کلید واژگان: تخصیص بهینه، الگوریتم ژنتیک، الگوی کشت، خشکسالیWater resource management is a main driver to increase economic productivity for an agricultural area. Under water shortage condition, efficient use of available water is necessary for required sustainable crop production in arid and semi-arid area. Therefore, a combination procedure of mathematical modeling and optimization techniques has been developed for water allocation to maximize the economical productivity and total efficiency of an irrigation scheme.Optimization model is presented using multiobjective genetic algorithm and evaluate by two objective functions. Water use efficiency, cropping pattern, reduction of irrigation losses, effective use of rainfall and cultivated area are considered in the objective functions of the model. Irrigation water requirement for each growing stage and cultivated area have been considered as decision making variables. For field study, the main crops of Baghmalek plain and their related area, the cost of agricultural inputs and final price of crops were collected in farming year 2013-2014. The results show that the optimal cultivation area allocated among various crops is decreased for maize, melon, tomato and onion in drought condition. Tomato, bean and onion have obtained more volume of total available water, respectively. Tomato in relative yield and net benefit ratio, vegetable in the percentage of allocated water and bean in effective use of water have the minimum values of evaluation parameters.Keywords: cropping pattern, drought, Genetic Algorithm, optimal allocation -
شیوه ای که برای نگهداری مطلوب از کانال های روباز در کشاورزی انتخاب می شود تا حدود زیادی به نوع فرایند نظارت و ابزار قابل دسترسی متناسب با آن بستگی دارد. در این تحقیق مقبولیت اجتماعی طراحی و ساخت کانال های آبیاری و مشکلات فنی مرتبط با پیمانکار، کشاورز، ناظر و کارفرما در این راستا، بررسی شده است. مطالعه در شهرستان دلفان لرستان در سطح کانال های آب بر کشاورزی به طول 19 کیلومتر که طی سال های 1388 تا 1391 توسط جهاد کشاورزی احداث شده اند انجام گرفت. این کانال ها با سنگ و ملات ماسه سیمان با پوشش بتنی به ضخامت 6 تا 8 سانتی متر و با مقطع ذوزنقه ای ساخته شده اند. بر اساس پژوهش پیش رو مهم ترین موانع تاثیرگذار بر اجرای صحیح کانال به ترتیب عبارت اند از: عدم اجرای صحیح مقطع موجود در دستورکار و ضعف فنی در اجرای طرح. لازم به ذکر است که پس از طبقه بندی و تعیین میزان مشکلات در منطقه، راه حل هایی که در مراحل بعدی احداث کانال های آب بر بیشترین تاثیر مثبت را دارد پیشنهاد شد.
کلید واژگان: کانال روباز، عوامل اجرایی، آبیاری، احداث، دشت دلفانThe procedure that is to be selected for a sustainable maintenance of open channels in agriculture largely depends on the type of supervising process and the availability of its appropriate device. In this paper, social acceptance and technical problems related to the contractor, farmer, taskmaster and supervisor were taken into consideration. The study was carried out in conveyance channels of agricultural regions in Lorestan province (Delfan Palin), which is 19 km long, from 2007 to 2010. The layouts of structures were performed with 6 to 8 cm thickness and trapezoidal section by gravel, sand and concrete mix. The main problem and influencing factor for desirable utilization are the wrong change in predetermined section scheme and technical failure to perform, respectively. After the classification and assessment of the problems, some solutions which have more positive effects on the next stages of channel construction were suggested.Keywords: Open Channels, Operating Factor, Irrigation, Construction, Delfan Plain -
روش های ارزیابی برای طراحی و مدیریت موثر سامانه های آبیاری توسعه یافته اند. آبیاری جویچه ای یکی از روش های اصلی کاربرد آب در مزرعه است. در تحقیق حاضر روشی جدید برای ارزیابی میدانی توزیع آب در آبیاری جویچه ای ارائه شده است. بدین منظور راندمان کاربرد (Ea)، راندمان نیاز آبی (Er)، نفوذ عمقی (DP) و نسبت رواناب انتهایی (TWR) بر اساس مقادیر میانگین بدون بعد عمق نفوذ یافته استخراج شده است. روابط میان ضریب یکنواختی (CU) و یکنواختی توزیع (DU) توسط مدت زمان نفوذ در هر چارک از طول مزرعه و استفاده از معادله خطی بجای تابع نفوذ تشریح می گردد. روش پیشنهادی با سایر روش های موجود توسط 9 سناریو از داده های مزرعه ای با دبی ها و طول های مختلف مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد شاخص های ارزیابی آبیاری جویچه ای با استفاده از پارامترهای بدون بعد زمان و ضرایب جدید معادله خطی نفوذ قابل محاسبه است. همچنین اختلاف معنی داری بین مقادیر شاخص های پیشنهاد شده و پارامترهای کارایی موجود مشاهده نگردید.
کلید واژگان: آبیاری جویچه ای، راندمان کاربرد، یکنواختی، توزیعEvaluation procedures have been developed for effective design and management of irrigation systems. Furrow irrigation is one of the main types of applying water in agriculture. In the present study, a new procedure for field evaluation of water distribution in furrow irrigation is proposed. For this purpose, application efficiency (Ea), water requirement efficiency (Er), deep percolation (DP) and tail water ratio (TWR) have been introduced based on the average of the non-dimensional infiltrated depth values in the four data groups. The relationships between coefficient of uniformity, CU and distribution uniformity, DU have been described by opportunity time values of each quarter and using the linear equation instead of infiltration function. The proposed method was compared to other procedures by 9 scenarios of field data with different discharges and lengths. The results show that the evaluation indicators of furrow irrigation depend on the hydraulic characteristics of the soil and the opportunity time. Also, there was no observed any significant difference on the suggested indexes values and classical performance indicators.Keywords: Furrow irrigation, Application efficiency, Uniformity, Distribution -
امروزه به منظور کاهش اثر عوامل ناخواسته و افزایش اطلاعات مربوط به پوشش گیاهی از شاخص های گیاهی استفاده می شود. در این مطالعه تاثیر شاخص های NDVI و VI بر نقشه پوشش گیاهی و شماره منحنی رواناب حوضه آبریز منصورآباد به کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) بررسی شده است. نقشه پوشش گیاهی با کمک شاخص های گیاهی و تصاویر ماهواره لندست، تهیه شده و نتایج حاصل از طبقه بندی این دو شاخص و درصد تطابق با واقعیت زمینی با هم مقایسه شده اند. سپس با تلفیق نقشه پوشش با نقشه های کاربری اراضی و گروه هیدرولوژی خاک و با استفاده از جدول SCS در محیط GIS، نقشه شماره منحنی رواناب تهیه گردید. همچنین برای ارزیابی صحت شماره منحنی به دست آمده از هر یک از شاخص ها، دبی حداکثر سیلاب به کمک مدل HEC-HMS محاسبه و با مقدار اندازه گیری شده، مقایسه گردید. نتایج حاصل از طبقه بندی نشان داد که شاخص NDVI با ضریب کاپا 83/ 0نسبت به شاخص VI با ضریب 74/ 0 عملا از تطابق بیش تری برخوردار بود. وجود درصد خطای کم تر بین دبی حداکثر اندازه گیری شده و مشاهده ای برای نتایج شاخص NDVI، تایید کننده این نتایج است.
کلید واژگان: شاخص پوشش گیاهی، شماره منحنی رواناب، NDVI، HEC، HMSNowadays, in order to reduce the effect of unwanted factors and gather information related to land cover, vegetation indices were used. In this study, the effects of NDVI and VI indices on land cover and runoff curve number of Mansourabad watershed were investigated by using Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing (RS). Land cover map was prepared by using vegetation indices and Landsat satellite images. In addition, the results of classification of these two indices and corresponding percentage with surveying data were compared. After that, runoff curve number map was prepared by combining land cover map with land use and soil hydrology group maps and by utilizing SCS table in the GIS environment. To assess the accuracy of each curve number map obtained from each index, runoff peak discharges computed by HEC_HMS model were compared by the measured amounts. The result of the classification showed that NDVI index with Kappa coefficient equal to 0.83 was better than the VI index with Kappa coefficient equal to 0.74 for land cover. These results were verified by lower error percentage between the measured and observed maximum discharge for NDVI index.Keywords: Vegetation Indices, Runoff Curve Number, NDVI, HEC, HMS -
وابستگی آب مصرفی زمین های کشاورزی، صنایع و شرب به آب زیرزمینی و خشکسالی پدیدآمده در سال های اخیر، افت شدید این منابع را در پی داشته است. احیای آب های زیرزمینی تجدیدپذیر با مدیریت بهینه برداشت و تغذیه مصنوعی از طریق جریان های سطحی و فاضلاب امکان پذیر خواهد بود. در تحقیق حاضر، مشخصات محیط متخلخل آبخوان شهرکرد نظیر ضخامت عبور جریان و ضرایب هیدرودینامیک در نقاط مختلف دشت محاسبه و امکان سنجی برای اجرای طرح های تغذیه مصنوعی با فاضلاب خروجی از تصفیه خانه شهرکرد بررسی شده است. مدل جریان و انتقال آلاینده دشت شهرکرد از طریق نرم افزارهای Modflow و MT3D واسنجی و صحت سنجی شد. از مدل تهیه شده برای شبیه سازی رفتار آبخوان قبل و بعد از اعمال سناریوهای فرضی تغذیه فاضلاب بهره گرفته شد. بر این اساس، 10 سناریوی فرضی تغذیه مصنوعی با انتقال فاضلاب به موقعیت های مختلف دشت تعریف و تاثیر حجم و غلظت نیترات در فاضلاب در کمیت و کیفیت آب زیرزمینی محدوده مطالعه شده است. نتایج نشان می دهند که بخش های میانی و جنوبی دشت با دارابودن محیط متخلخل با بافت درشت تر و نزدیک بودن به محل تصفیه خانه از وضعیت بهتری برای اجرای سناریوها برخوردارند. تزریق آب در این منطقه تا بیش از 6 کیلومتر در افزایش سطح ایستابی تاثیر داشته است. این مقدار تغذیه در حالی است که غلظت نیترات حدود 15 میلی گرم در لیتر افزایش یافته است. همچنین، در صورت ادامه تغذیه آبخوان با فاضلاب می توان انتظار داشت که آلودگی را در شعاع حداکثر یک کیلومتراز محل تغذیه کنترل و در مقابل از مزیت های حجم آب افزوده شده به آبخوان استفاده کرد.
کلید واژگان: آب زیرزمینی، تغذیه مصنوعی، نیترات و تصفیه خانهIntroductionAir pollution has harmful effect on human health and the environment. Accordingly, considerable effort has been put to analyze the air pollutants. One important issue is the spatial distribution of these pollutants. Dispersion of the pollutants released from sources on the ground is mostly driven by the planetary boundary layer where turbulent flow causes mixing of the content of the stationary ground layer of atmosphere with higher moving layers and thereby clears out the pollutants rapidly. To predict the dispersion of air pollution in the atmosphere, researchers investigate the behavior of plume rise under certain conditions. Two factors critically affect the result of the test: primary plume rise and its dispersion. In this work, we study the effective height of emission which determines the dispersion of the pollutants. The height of the plume has been subjected to semi-empirical and to more accurate numerical studies. These approaches suffer from some shortcomings. For instance, the gravitational effects and fluctuations of the wind speed are neglected. Numerical approaches are typically based on a Gaussian plume rise model so called ISC3 (published by EPA). In this paper plume rise of emission of an air pollutant is simulated using Fluent software which allows one to input natural wind velocity profile and to consider the gravity. Another advantage of this approach lies in the usage of turbulent kinetic energy (TKE) and temperature profiles. In this work, theoretical plume rise using the ISC3 model were being calculated at first. The calculated values of xf and ∆h are equal to 437.85 m and 50.87m, respectively. Then, the dispersion was being simulated accordingly using Fluent and the results were compared with those of the numerical studies.
Keywords: numerical simulation, plume rise, turbulence kinetic energy -
International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, Volume:2 Issue: 2, Winter 2014, PP 682 -689Groundwater contamination is a serious problem facing the countries. Because groundwater is vulnerable to contamination from a variety of sources, and, once contaminated, it is very difficult to restore to its original quality. The main objective of this study was evaluation of groundwater quality in Shahrekord aquifer and finding the source of the groundwater contamination. Some of the chemical parameters such as Cation, Anion, Electrical Conductivity (EC), Total Hardness (TH) and Total Dissolved Solids (TDS) were measured in four times including spring and autumn of two years. The results show that the chemical contaminant concentration in North-Western part (NWP) of the aquifer was lower than Southern part (SP). Bicarbonate in the Anions and Calcium in the Cations has the maximum value. However they are lower than the standard limits. The TH in the wells varies from 150 [1]to 300 (mg/lit/CaCo3). The water quality is classified in hard water category base on TH. The result shows that there wasn’t considerable difference in TH and TDS values on spring and autumn seasons. The maximum nitrate concentration was almost 37 mg/lit in the northern parts. The result shows that TH and TDS in the southern parts and Nitrate concentration in the northern parts were maximum values concentration. This subject shows that the source of these contaminants is different. The agricultural lands produce Nitrate contamination and the urban wastewater is source of chemical concentration and TDSKeywords: Groundwater, Water quality, Mapping, Shahrekord plain
-
More than 98 percent of the earth’s drinking water supply comes from groundwater. It needs protection from possible contamination, especially in urban areas where wastewater production is high. Most area of Shahrekord plain is under the cultivation and irrigation water comes from the groundwater. Furthermore, urban sewage discharges to the groundwater, in some parts of the Shahrekord plain. In this study, 18 wells were selected for water sampling. The effects of landuse were evaluated on Total Dissolved Solids (TDS), Total Hardness (TH), Electrical Conductivity (EC), Nitrate (NO3–), Nitrite (NO2–) and Sulfate (SO42-). The samples were selected in different seasons; spring, summer and autumn 2004. A Nested Complete Randomized Design (NCRD) was used for statistical analysis with 18 samples per plot. The results show that there were significant differences (P<0.05) between value of NO3–, NH4+ concentration and EC in farmlands and urban areas. There was no observed any significant difference on the NO2–, pH and TH value. It was higher in farmlands than in urban areas. The result shows that there are a significant difference (P<0.01) on NO3– concentration in different seasons.
- 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.