numerical simulation
در نشریات گروه جغرافیا-
Blowing dust is one of the most common natural phenomena in arid and semi-arid regions, which causes a lot of damage every time it occurs. This phenomenon is introduced as a natural hazard in terms of negative effects in natural and human-managed ecosystems, and it is one of the most important problems of societies in arid and semi-arid regions. This research was simulated using the WRF-Chem model and GOCART scheme in the Jazmurian basin in southeast Iran to investigate and analyze this phenomenon. The results showed that the numerical simulation of the dust storm using the WRF-Chem model simulated surface dust concentration values UTC18 on December 17, 2016, in the south of Sistan and Baluchistan province and Hormozgan province were higher than 2500 µg/m3, and more than 2000 µg/m3 in the central areas of Jazmurian region. To prevent destructive dust storms and reduce the emission of dust in this region, international protocols are needed for the correction and rehabilitation of degraded lands and activities to prevent desertification to stabilize degraded soils.
Keywords: Dust Storm, GOCART Scheme, Jazmurian Basin, Numerical Simulation, WRF-Chem -
هدف از این مطالعه شبیه سازی عددی و پیش بینی تغییرات آب وهوای ایران با تاکید بر دو پارامتر اقلیمی دما و بارش است. روش مورد استفاده این تحقیق الگوریتم شبکه های عصبی مصنوعی برای شبیه سازی متغیرهای دما و بارش 24 ساعته برحسب گام زمانی ماهانه در طی یک دوره 31 ساله نسبت به دوره پایه است. از تحلیل مانوا برای مقایسه میانگین تغییرات دما و بارش طی دوره مشاهده شده 2020-1990 و دوره شبیه سازی شده 2050-2020 استفاده شده است. نتایج مقایسه نشان می دهد، تفاوت معنی داری بین تغییرات دما و بارش 24 ساعته در ایستگاه های هواشناسی منتخب در ایران وجود دارد. مربع جزیی اتا محاسبه شده، تغییرات بارش و دمای ثبت شده به ترتیب برابر1/42 و 9/17 درصد، تغییرات بارش و دمای شبیه سازی شده نیز به ترتیب برابر6/41 و 1/18 درصد می باشد. بیشترین و کمترین بارش مشاهده شده در ماه های مارس و ژوییه رخ داده است. شبیه سازی ها بیشترین و کمترین میزان بارش را برای ماه های مارس و اوت پیش بینی کردهاند. همچنین بیشترین و کمترین میانگین دمای مشاهده شده به ترتیب در ماه های ژوییه و ژانویه رخ داده و شبیه سازی ها نیز این مقادیر را برای همین ماه ها پیش بینی کرده اند. نتایج مقایسه ایستگاه های هواشناسی منتخب طی دوره های مذکور نشان داد، بیشترین و کمترین مقادیر بارش مشاهده شده به ترتیب در ایستگاه های رشت 95/109و یزد 36/4 میلی متر ثبت شده و شبیه سازی ها نیز برای همین ایستگاه ها 46/ 112 و 63/5 میلی متر پیش بینی کرده اند. بیشترین و کمترین میانگین دمای مشاهداتی به ترتیب در ایستگاه های بندرعباس99/26 و اردبیل36/9درجه سانتی گراد ثبت شده و شبیه سازی ها نیز برای همین ایستگاه ها10/27و45/9 درجه سانتی گراد پیش بینی کرده اند.کلید واژگان: شبیه سازی عددی، تغییرات آب وهوایی ایران، دما و بارش، الگوریتم شبکه های عصبی مصنوعیTemperature and precipitation are two important meteorological parameters, especially in arid and semi-arid regions. As a result, it is necessary to know the amount of these parameters, their changes and predict these phenomena, in order to have more accurate planning in the management of agricultural, economic and etc. The aim of this study is numerical simulation and forecasting of Iran's weather changes with emphasis on two climatic parameters of temperature and precipitation. The method used in this research is artificial neural network algorithm for simulating 24-hour temperature and precipitation variables by month during a 31-year period compared to the base period. Factorial variance analysis has been used to compare the average changes in temperature and precipitation during the observed period of 1990-2020 and the simulated period of 2020-2050. The comparison results show that there is no significant difference between temperature changes and precipitation in 24-hour selected meteorological stations in Iran. The computed Partial Eta Squared is 10.6 percent for temperature and 5.7 percent for precipitation. The highest and lowest precipitation observed occurred in the months of March and July. The simulations have predicted the highest and lowest precipitation for the months of March and August. Also, the highest and lowest observed temperatures occurred in the months of July and January, respectively, and the simulations predicted the same values for the same months. The highest and lowest observed precipitation values were recorded in Rasht 109.95 and Yazd 4.36 mm, respectively. The simulations predicted the highest and lowest amount of precipitation for the same stations as 112.46 and 5.63 mm. Also, the highest and lowest observed temperatures were recorded at Bandar Abbas 26.99 and Ardabil 9.36 Celsius degrees, respectively. The simulations have predicted these values 27.10 and 9.45 Celsius degrees, for the same stations, respectively.Keywords: Numerical simulation, climate changes in Iran, temperature, precipitation, artificial neural network algorithm
-
هدف از این پژوهش ، شبیه سازی و ضعیت رسوبگذاری رودخانه ابرو سد اکباتان همدان با استفاده از مدل ریاضی GSTARS 2.1 می باشد .بدین منظور جهت کالیبراسیون و واسنجی بخش هیدرودینامیک و رسوب جریان، از اطلاعات هیدرومتری ایستگاه اندازه گیری ابرو ، داده های تغییرات رقوم سطح آب د رسال 1384، داده های هندسی مقطع عرضی برداشت شده در سال های 1384و 1397 و معادلات انتقال رسوب در یک دوره آماری13 ساله استفاده شد . بررسی ها نشان می دهد که مقطع عرضی رودخانه از سال 84 تا 97 از حالتV شکل به U شکل در حال تغییر است. فرسایش بیشتر در ساحل چپ نسبت به ساحل راست رودخانه ابرو موجب افزایش عدم تقارن و کج شدگی بستر رودخانه شده است . افزایش ضریب مانینگ و ته نشینی رسوبات در قسمت های پر پیچ و خم مسیر رودخانه نیز منجر به توسعه پیچ و خم هاو میاندری شدن رودخانه ابرو شده است . بررسی میزان رسوبگذاری در طول 13سال (84تا97) نشان می دهد که تراز مقطع عرضی رودخانه حدود 6/24سانتی متر و با استفاده از روابط رسوبی توفالتی و یانگ به ترتیب 8/22 و2/20 سانتی متر تغییر یافته که بیانگر تطابق خوب مدل در ارزیابی و شبیه سازی تغییر مقطع عرضی در اثر فرسایش و رسوبگذاری می باشد . به دلیل اینکه مقادیر شیب و سرعت در میانه محدوده مورد بررسی کمتر از ابتدا و بیشتر از انتها است، لذا میزان رسوبگذاری در میانه نسبت به ابتدا بیشتر و نسبت به پایین دست منطقه کمتر می باشد. پیشنهاد می شود از روش های FLUVIAL 12,HEC-RAS استفاده تا کاربردی ترین روش انتخاب و بکار گرفته شود.
کلید واژگان: شبیه سازی عددی، معادله یانگ، ضریب مانینگ، سداکباتانThe purpose of this study is to simulate and sedimentation status of Ebro River of Ekbatan Dam in Hamedan using GSTARS 2.1 mathematical model.For this purpose, they measure the hydrodynamic part of the sediment from the water and hydrometry of the measuring station Ebro and data on water level cultivar changes in 2006 and cross-sectional geometric data collected in 2006 and 2019 and sediment transport equations in 13-year production period have been used.Studies show that the cross section of the river is changing from V-shaped to U-shaped from 2005 to 2019..Examination of sedimentation rate during 13 years (2006-2019) shows that the cross-sectional level of the river is about 24.6 cm and using Wyang's sedimentary relationships changed by 22.8 and 20.2 cm, respectively, which indicates a good agreement of the model in the evaluation and Simulation of cross-sectional change due to erosion and sedimentation.Studies show that the values of slope and velocity in the middle of the study area are less than the beginning and more than the end, so the amount of sediment in the middle is more than the beginning and less than downstream of the region.It is recommended to use FLUVIAL 12 and HEC-RAS methods to select and apply the most practical method.
Keywords: Numerical simulation, Yang equation, Manning coefficient, Ekbatan Dams -
مدل های ریاضی یکی از ابزارهای مهم برای پیش بینی مقدار رسوبگذاری در بستر رودخانه ها و مخازن سد هستند که بر معادلات حاکم بر پدیده های موثر در انتقال، توزیع و انباشت رسوب مبتنی می باشند. هدف از این تحقیق بررسی اتتقال رسوب و تغییرات پروفیل بستر در راستای طولی و عرضی در رودخانه یلفان سد اکباتان با استفاده از مدل2/1 GSTARS می باشد . بررسی تغییرات مقاطع 1، 2و 3 با نتایج حاصل از شبیه سازی مدل نشان می دهد که دارای مطابقت قابل قبولی می باشد و نشان می دهد که در مقطع 4 مقدار فرسایش نسبت به مقاطع قبل افزایش و در مقاطع پایین دست رسوبگذاری افزایش یافته است. به طوری که میزان تغییرات مقاطع عرضی رودخانه از بالا به طرف پایین دست تقریبا هم سو و هم راستا با نتایج مدل بوده و میزان خطای محاسبه شده نیز این نتیجه را تایید می نماید . نتایج حاصل از بررسی خط القعر درمدل بیان کننده افزایش میزان رسوبگذاری به طرف پایین دست و بالا بودن میزان فرسایش و کف کنی در بستر رودخانه در بالا دست می باشد . مقادیر ضریب همبستگی وضعیت فرسایش و رسوبگذاری محاسبه شده توسط مدل2.1 GSTARS در مقاطع شبیه سازی شده طی مراحل کالیبراسیون و صحت سنجی 72/0و این مقدار برای پروفیل طولی رودخانه 53/0 به دست آمد که در حد قابل قبولی می باشند. بررسی ها نشان می دهد که مدل حجم رسوب انتقالی را برابر 36/1 میلیون متر مکعب برآورد کرده و نزدیکی آن با مقدار اندازه گیری شده به میزان 42/1 میلیون متر مکعب نشان داد که معادله یانگ در مدل Gstars 2/1 نتایج قابل قبولی ارایه کرده است، بنابراین پیشنهاد می شود به منظور اطمینان و کارایی بیشتر نتایج حاصل از اجرای مدل های شبه دو بعدی، نتایج حاصل با استفاده از مدل های دیگر مانند River intake نیز ارزیابی و اجرا شود.
کلید واژگان: رودخانه آبشینه، شبیه سازی عددی، مدل GSTARS 2.1Mathematical models are one of the important tools for predicting sediment yield in rivers and reservoirs. The purpose of this study was to investigate sediment transport and bed profile changes along the longitudinal and transverse directions in the Yelfan River Ekbatan dam using GSTARS 1.2 model. The studies show that the amount of erosion in the upstream sections is increased compared to the downstream sections and is almost in line with the results of the model in cross section analysis. The model estimated the volume of the sediment to be 1.36 million cubic meters and its proximity to the measured value of 1.42 million cubic meters showed that the Young's equation in the Gstars model presented 1.2 acceptable results.
Keywords: Abshine River, numerical simulation, GSTARS 2.1 -
نقش پیچک های میان مقیاس و جریان های ساحلی در مطالعات اقیانوسی واقلیمی از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور، داده های میدان ارتفاع سطح دریا، به مدت 5 سال (2010 تا 2014) از سری داده های مرجع آویسو استخراج شدندو پیچک های میان مقیاس براساس روشی مبتنی بر ارتفاع سطح دریا و به کمک نرم افزار Arc GiSمورد شناسایی و ردیابی قرار گرفتند. همچنین جریان های ساحلی به منظور تاثیرگذاری بر تشکیل پیچک های میان مقیاس با مدل عددی کوهرنس شبیه سازی شدند.نتایج تحقیق، میانگین سالانه 78 پیچک با حداقل طول عمر یک هفته را نشان داد که غالبا چرخندی (59.1%) هستند و اثرخنک کنندگی و کاهش دما را در جو منطقه دارند. بیشترین محدوده فعالیت پیچک ها در بخش های ورودی خلیج فارس از سمت تنگه هرمز و شمال غربی خلیج فارس است. قوی ترین پیچک ها در تابستان مشاهده شدند که مطابق با نتایج شبیه سازی، بیشترین شدت جریان ها نیز در ماه های جون تا آگوست می باشد.
کلید واژگان: پیچک های میان مقیاس، جریان های ساحلی، خلیج فارس، ارتفاع سطح دریا، شبیه سازی عددیThe role of meso-scale eddies and coastal currents is of great importance in ocean and climate studies. In this regard, data related to the sea level height were extracted from the AVISO reference data series since 2010 to 2014, and meso-scale eddies were identified and tracked based on the sea level height and using ArcGiS software. Moreover, coastal currents were simulated by numerical COHERENS model to influence the formation of meso-scale eddies. The results showed an annual average of 78 meso-scale eddies with a minimum life span of one week, which are often cyclical (59.1%) and decrease the temperature of the region atmosphere. The largest activity area of meso-scale eddies is in the inlet of the Persian Gulf from the Strait of Hormuz and northwest of the Persian Gulf. The strongest eddies are observed in the summer, and in line with the simulation results, the currents with the highest intensities occur from June to August.
Keywords: Coastal currents, Meso-scale eddies, numerical simulation, Persian Gulf, Sea Level height -
آبخوان های ساحلی درمعرض تهاجم آب شور دریا و ورود پساب آب شرب به وسیله چاه های جذبی و همچنین نشت از شبکه جمع آوری فاضلاب و تغییر در شرایط اقلیمی هستند که می تواند در افزایش آلودگی آب زیرزمینی بسیار موثر باشد. هدف از نوشتار پیش رو ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر مقدار و توزیع مکانی مجموع مواد جامد محلول، در سطح آبخوان ساحلی بندر گز در شمال ایران با استفاده از شبیه سازی عددی است. به منظور شبیه سازی تراز سطح آب زیرزمینی توزیع مکانی و همچنین تغییرات مقدار مجموع مواد جامد محلول از مدل های مادفلو و ام. تی. تری. دی. ام. اس. استفاده شد و برای تعیین دقت مدل از معیار میانگین قدر مطلق درصد خطا استفاده شد. برای بررسی تغییرات آتی مولفه های اقلیمی بر مقدار و توزیع مکانی مجموع مواد جامد محلول از گزارش پنجم هیئت بین الدول تغییر اقلیم و سناریوهای جدید انتشار استفاده شده است. تاثیرات تغییر اقلیم بر کیفیت آب زیرزمینی با دو سناریو خوش بینانه و بدبینانه بررسی شد. معیار میانگین قدر مطلق درصد خطا در دوره واسنجی و صحت سنجی به ترتیب در بازه های (0/029-0/0008) و (0/055-0/032) قرار دارد که بیانگر دقت و همچنین اعتمادپذیری کاملا مناسب مدل برای برآورد مقدار و توزیع مکانی مجموع مواد جامد محلول در سطح آبخوان ساحلی است. بررسی نتایج سناریوهای انتشار بیانگر آن است که هردو سناریو نشان دهنده افزایش در بارش و دما در آینده هستند. سناریوهای خوش بینانه و بدبینانه به ترتیب بیانگر یک رفتار تناوبی و افزایشی در مقدار متوسط مجموع مواد جامد محلول در آینده هستند؛ همچنین پیش بینی توزیع مکانی مجموع مواد جامد محلول بیانگر آن است که در شمال آبخوان مقدار آلودگی به شکل قابل توجهی افزایش خواهد یافت و افزایش آلودگی در سطح آبخوان الگوی مکانی یکنواخت نخواهد داشت که این موضوع می تواند ناشی از توزیع مکانی غیر یکنواخت نواحی مسکونی و همچنین چاه های برداشت از منابع آب زیرزمینی باشد.
کلید واژگان: تغییر اقلیم، آبخوان ساحلی، آب زیرزمینی، مجموع مواد جامد محلول، شبیه سازی عددیIntroductionGroundwater resources are the most important sources of agriculture, industry and drinking water supply in many areas. Water quality management for groundwater resources are very important due to the wide use of these resources and there is a need for an adequate understanding of the groundwater quality in the present and future. Coastal aquifers are in contact with the sea which are exposed to saltwater intrusion into fresh groundwater. Therefore, they have a high risk of groundwater water quality degradation. On the other hand, the presence of residential areas in coastal aquifers is accompanied by the entry of drinking water’s wastewater by absorbing wells and leakage from the sewage collection network, which can increase the risk of quality pollution in these areas. Furthermore, the climate change can be very effective in changing water quality in this area due to the direct impact on recharge, and discharge. The Bandar-e-Gaz coastal aquifer is located in the northern part of Iran which is the most important source of fresh water for the inhabitants of this area. The present study aims to assess the impact of climate change on the content and spatial distribution of total dissolved solids, as a water quality measure, in the coastal aquifer level using numerical simulation.
Materials and MethodsBandar-e-Gaz coastal aquifer is located to the west of Golestan province in the north of Iran with an area of 173 square kilometers. This aquifer is limited to the Gorgan Gulf from the north, and to the highlands of the Alborz Mountains from the south, and also to the adjacent aquifers from the east and west. In the northern part of the aquifer, groundwater levels have low depth and, on the other hand, significant areas of the Bandar-e-Gaz coastal aquifer area are in the residential area. The drinking water’s wastewater in residential areas is mainly evacuated by absorbing wells, which can significantly reduce the quality of groundwater resources in this aquifer.
The MODFLOW and MT3DMS groundwater models in the form of an integrated model were used to simulate the groundwater level and content and spatial distribution of total dissolved solids. These models solve the driving partial differential equations numerically using a finite difference method. To implement this model, determination of boundary conditions, quantitative and qualitative observation wells, hydrodynamic coefficients of the aquifer, recharge, and discharge from the aquifer, porosity, and longitudinal dispersion coefficient are necessary. The models used for a 12-month calibration period were verified in next 12 months. Besides, the mean of absolute error or MAPE was used to determine the precision of the model.
In this study, the 5th report of International Panel on Climate Change (IPCC) and new emission scenarios were used to investigate the climate change impacts on future changes in content and spatial distribution of total dissolved solids in the Bandar-e-Gaz coastal aquifer. The impacts of climate change on groundwater quality were studied under two optimistic and pessimistic scenarios. These are as follows:Optimistic climate scenario (RCP2.6) + extraction of groundwater at a constant rate until 2100+ no change in Caspian Sea level up to 2100.
Pessimistic climate scenario (RCP8.5) + extraction of groundwater with an increase equal to 2% per year by the year 2100 + 5 meters decrease of Caspian Sea level at the end of the period 2100.Results and DiscussionConsidering the model's precision criterion (mean absolute percentage error) indicates that this criterion in the calibration and verification period is in the range of (0.0008-0.029) and (0.032-0.055) which indicates the precision and also the perfect reliability of the model to estimate the content and spatial distribution of the total dissolved solids in Bandar-e-Gaz coastal aquifer. The results of the emission scenarios show that both scenarios indicate an increase in future precipitation and temperatures, but the intensity of the changes in these two scenarios are different. The simulation of total dissolved solids based on the optimistic scenario shows that the average content of this pollutant will have a seasonal periodic behavior in the long term and will experience a very limited increase in the aquifer level. The use of a pessimistic scenario represents a periodic and increasing behavior in the average content of total dissolved solids at the aquifer. Moreover, there will be a different intensity of increases in different periods, with the greatest increase in near future. Furthermore, the prediction of spatial distribution of total dissolved solids indicates that pollution in the north of the aquifer will be significantly increased, and the increase in pollution at the aquifer level will not be uniform in the spatial pattern, which can be due to the spatial distribution of residential areas, as well as water extraction wells.
ConclusionThe prediction of the response of coastal aquifers to pollutants from the sea and by humans is very important. In this study, numerical models were used to predict the quality response of Bandar-e-Gaz coastal aquifer to climate change as well as human activities. The results of this study indicate that an increase in the total dissolved solids content in the aquifer will occur in future. The numerical simulation also leads to the estimation of spatial distribution and changes of total dissolved solids c in Bandar-e-Gaz coastal aquifer. The predicted values for increasing the total dissolved solids content, as well as the expansion of spatial distribution maps of this pollutant, can be used as a suitable tool for managing groundwater quality in the area.
Keywords: Climate Change, Coastal Aquifer, Groundwater, Total Dissolved Solids, Numerical Simulation -
از عوامل کنترل کننده فراسنج های جوی، پوشش سطحی است که از پیامدهای تغییر در آن، ایجاد تغییر در ماهیت اقلیمی یک منطقه است. از مصداق های تغییر در پوشش سطحی در ایران، تغییر سطح آب دریاچه ارومیه و خشک شدن بخش های وسیعی از آن است. هدف از این مطالعه آشکار سازی اثرات خشک شدن دریاچه ارومیه در فراسنج های جوی دما، بارش در شمال غربی کشور است. بدین منظور در این مطالعه دو طرحواره مطرح گردید که اولی به شبیه سازی وضعیت اقلیمی منطقه با توجه به وجود دریاچه و دومی به شبیه سازی وضعیت اقلیمی منطقه با توجه به عدم وجود دریاچه، می پردازد. برای شبیه سازی ها از مدل های [1] TAPM و [2] RegCM4 استفاده شده است. مدل سازی ها برای سال های 2003 و 2006 اجرا گردید و نتایج نشان می دهد که مدل RegCM4 از نتایج قابل قبول تری نسبت به دیگر مدل مورد استفاده، برخوردار است. به طور یکه هم دقت مدل در شبیه سازی متغیرهای جوی بیشتر بوده و هم اثر دریاچه در ماهیت دما و بارش منطق به طور واقعی تری شبه سازی نموده است. بر اثر خشک شدن دریاچه ارومیه میزان بارش (میانگین 10 درصد) در منطقه کاهش پیدا می کند که این کاهش در فصل بهار بیش از دیگر فصول است. متوسط دما در دوره سرد سال کمتر از 5/0 درجه کاهش و در دوره گرم سال 5/0 درجه افزایش میابد. لازم به توضیح است که اثر دریاچه در ماهیت اقلیمی مناطق غربی و شرقی دریاچه به یک اندازه بوده و تفاوت قابل توجهی ندارد.کلید واژگان: دریاچه ارومیه، شبیه سازی عددی، TAPM، RegCM، شمال غرب ایرانThe aim of current study are numerical simulation of the role of the Urmia Lake in climatic parameters in surrounding areas of the Lake. For analysis of climatic impacts of the Lake in Northwestern Iran the synoptic data in 5 station in the west and east of the lake were used. For simulation of the impacts of Urmia Lake in mean temperature and precipitation in surrounding areas the Regional Climate Model (RegCM4) and TAPM model and two time series years include 2003 and 2006 have been used. Then by using the models outputs and observed data performance, the models have been calibrated. For modeling the impacts of the Urmia Lake in climatic elements in surrounding areas, two scenarios were considered. First: Existence of the lake at it’s the maximum extent; two: Aquatic body of Urmia lake removed and substituted by an area having coverage of gravel and sand with a texture of loam and also desert. The results of this study indicate that the RegCM model has a good performance than TAPM in simulation of temperature and precipitation in the North West of Iran. By changing the Lake landuse, precipitation of the region will decrease which in spring is more than other seasons. Another impact of landuse change in northwest of Iran is change in mean temperature. This parameter in cold period of year will decrease and in warm period will increase.Keywords: Urmia Lake, Climate Elements, Numerical simulation, RegCM, TAPM Model, Northwest of Iran
-
مهم ترین اصل در پایدارسازی دیوارهای گودبرداری عمیق، طراحی و نظارت بر مقدار جابه جایی دیواره می باشد. یکی از بهترین و گسترده ترین روش های به کار برده شده در تثبیت دیوارها، استفاده از سیستم های مهارگذاری و میخ گذاری است. جابه جایی در دیوار گودبرداری بسیار حائز اهمیت است، زیرا این امر باعث آسیب رساندن به ساختمان های مجاورگود می گردد. برای بررسی تاثیر روش های مختلف،مدل سازی دیواره شمالی گود پارس با نرم افزار المان محدود Plaxis و Geoslope با استفاده از روش های میخ گذاری و مهار گذاری جهت تعیین رفتار خاک و عناصر ساختاری آن ایجاد شده است. رایج ترین مدل ساختاری در مدل سازی عددی Mohr-Coulomb است، هرچند این مدل دارای برخی نقاط ضعف مانند کشش غیر واقعی در بخش زیرین و در نتیجه تغییرات در جابه جایی زمین می باشد.
The most important principles in deep excavation retaining structures are design and monitoring of the excavation wall displacement values. One of the best and most widely used methods of stabilizing the walls is using the anchorage and nailing systems. Shift in the excavation pit wall is very important because it can cause damage to adjacent buildings. To examine the effect of various approaches for simulation, northern wall with finite element software, Plaxis and Geoslope, was built using the methods of anchorage and nailing for examining the soil behavior and structural elements. Mohr-Coulomb is the most common constitutive model in numerical modeling with some weaknesses such as unrealistic heave of the excavation bottom and thus variations in the displacement field.
Keywords: Excavation, anchoring, nailing, monitoring, numerical simulation -
از عوامل کنترل کننده ی فراسنج های جوی، پوشش سطحی است که تغییر در این پوشش سبب تغییراتی در ماهیت اقلیمی یک منطقه ایجاد می نماید. از مصداق های تغییر در پوشش سطحی در ایران، تغییر سطح آب دریاچه ی ارومیه و خشک شدن بخش های وسیعی از آن است. هدف از این مطالعه، آشکارسازی اثرات خشک شدن دریاچه ی ارومیه در فراسنج های جوی دما، بارش و رطوبت نسبی در شمال غربی کشور با استفاده از مدل TAPM است. بدین منظور در این مطالعه دو طرح واره مطرح گردید که اولی به شبیه سازی وضعیت اقلیمی منطقه با توجه به وجود دریاچه و دومی به شبیه سازی وضعیت اقلیمی منطقه با توجه به عدم وجود دریاچه می پردازد. مدل برای سال های 2003 و 2006 اجرا گردید و نتایج نشان می دهد که بر اثر خشک شدن دریاچه ی ارومیه، میزان بارش (میانگین 25 درصد) و رطوبت نسبی (میانگین 8 درصد) در منطقه کاهش پیدا می کند که این کاهش برای بارش در فصل زمستان و برای رطوبت در فصل تابستان بیش از دیگر فصول است. متوسط دما در دوره ی سرد سال 1/1 درجه کاهش و در دوره ی گرم سال 6/0 درجه افزایش می یابد. هم چنین بر اثر حذف دریاچه از منطقه، دمای کمینه در دوره ی سرد سال به میزان 8/1 درجه سانتی گراد کاهش و در دوره ی گرم سال به میزان 1/0 درجه افزایش می یابد. دمای بیشینه نیز در دوره ی سرد سال 5/0 درجه کاهش و در دوره ی گرم سال تا 3/1 درجه افزایش پیدا خواهد کرد. لازم به توضیح است که ماهیت اقلیمی مناطق غربی و شرقی دریاچه به یک میزان از خشک شدن دریاچه ی ارومیه متاثر می شوند.کلید واژگان: دریاچه ی ارومیه، فراسنج های جوی، شبیه سازی عددی، TAPM، شمال غرب ایرانIntroductionMany factors controlling atmospheric parameters, includes lake and seas, mountains, urban areas and etc. One of this factors is land cover. If the land cover is changing, then the nature of climate will change. One of the important part of land cove are aquatic bodies. Lakes are considered as natural controls on temperature, rain fall and moisture regime in interior continents. Due to climatic changes such as reduced rainfall, increased temperature and also uncontrolled use of surface water resources in watershed areas, distinguished changes are exposed. Monitoring such changes and consequences should be considered as an important issue in the national and regional development and natural resource management. Any change in hydro climatic conditions of lakes such as increase or decrease of their levels is reflected into climatic conditions of lake surroundings. Future more lakes or other aquatic bodies need a minimum amount of fresh water inflow, called environmental flows, to meet specific ecosystem requirements.
Among the most obvious examples of changes in the land cover, is the change in water level of the Urmia Lake and ultimately drying water of the lake in recent years. Urmia Lake with its previous lake area of approximately 50006000km 2, had a crucial socio- economic and ecological role in the Northwestern part of Iran. During the past decades, Lake Urmia has been strained by a number of concurrent anthropogenic and natural causes. The aim of current study are numerical simulation of the role of Urmia Lake in climatic elements in surrounding areas of this lake. For this aim the TAPM mode was used.
The Study Area:Urmia lake basin is located in northwest of Iran limited in 44°07´ E to 47° 53´ E longitude and 35° 40´N to 38° 30´N latitude with total area of about 52,679km2.Urmia lake is the largest lake in Iran and one of the worlds salt-saturated lakes that has significant role in moderating the climate of a vast area containing East and west Azerbaijan provinces. According to 39-year period of daily precipitation data (1973 to 2011) the annual mean precipitation over the basin is 352 mm (farajzade et al, 2014).
Material andMethodsFor analysis of climatic role of Urmia lake in Northwestern Iran the synoptic data in station of Urmia and Bonab Cities in respectively in west and east of lake were analyzed. For simulation of the role of Urmia Lake in climatic elements (min, max and mean temperature, monthly precipitation and relative humidity) in surrounding areas the TAPM mode was used. Then by using TAPM model outputs and observed data performance of the model calibrated. TAPM model is a model for air pollution simulation that made by CSIRO in format comprehensive software. This software had been used and recommended by more than 190 users in 25 countries in different parts of world. In this research for purposes of simulation and evaluation the monthly data of two years; 2003 and 2006 were used. For computing the occurred changes and as such as estimating the errors the observed and simulated data were compared with together. For analyzing the role of Urmia Lake in climatic elements in surrounding areas, two scenarios were considered. First: Existence of the lake at its the maximum extent; two: Aquatic body of Urmia lake removed and substituted by an area having coverage of gravel and sand with a texture of loam (fig 1).Keywords: Urmia Lake, Climate Elements, Numerical Simulation, TAPM Model, Northwest of Iran -
وضعیت پوشش سطح زمین نقش بسیار مهمی در دمای هوا و در لایه خرد و محلی دارد. بطورکلی هرگونه تغییر در سطح زمین پیامدهای آب وهوای شدیدی در این مقیاس ها خواهد داشت. خشک شدن دریاچه های داخلی از مسائل نوظهور آب وهواشناسی می باشد که خشک شدن احتمالی دریاچه ارومیه در شمال غربی ایران یکی از این نمونه هاست. در این پژوهش از مدل شبیه ساز آلودگی هوا (TAPM)، جهت شناخت اثر خشک شدن دریاچه ارومیه بر تغییرات دمایی ایستگاه مراغه در سال های 2003 و 2006 استفاده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش، متوسط دمای سالانه ایستگاه مراغه در اثر خشک شدن دریاچه 0.25 درجه سلسیوس افزایش، و در ماه های گرم سال به ویژه اوت و ژوئیه در ساعات میانی روز به طور متوسط افزایش حدود 4 درجه سلسیوس و همچنین در ماه های سرد به ویژه دسامبر و ژانویه حدود 3.5- درجه سلسیوس در متوسط دمای شبانه، کاهش را نشان می دهد. بر این اساس با خشک شدن دریاچه ارومیه دماهای کمینه و بیشینه سالانه در منطقه مورد مطالعه تغییرات محسوسی را نشان می دهند.
کلید واژگان: ارومیه، شبیه سازی عددی، رژیم دما، TAPMIntroductionThe Atmosphere is characterized by phenomena whose space and time scales cover a very wide range. The space scales of these features are determined by their typical size or wavelength، and the time scales by their typical lifetime or period. In reality none of these phenomena is discrete but part of a continuum; therefore it is not surprising that attempts to divide atmospheric phenomena into distinct classes have resulted in disagreement with regard to the scale limits. Most classification schemes use the characteristic horizontal distance scale as the sole criterion. The thermal and dynamic property of water bodies (oceans، seas، lakes، etc.) makes them very important stores and transporters of energy and mass. The exchanges occurring at the air/water interface are، however، complicated by the fact that water is a fluid. This means that heat transfer within water is possible not only by conduction and radiation، but also by convection and advection. As in the atmosphere these modes of transfer greatly facilitate heat transport and mixing، and thereby allow heat gains or losses to be spread throughout a large volume. Although water is not compressible like air، it can be deformed، giving surface waves (Oke،1978:85) Such conditions lead to the development of special instability phenomena such as miniature whirlwinds known as ‘dust devils’، and a whole range of unusual optical effects. These include the ‘shimmering’ of objects viewed through the lower atmosphere، and the well-known mirage، both of which are due to the refraction of light as it passes through media of different density. Shimmering is caused by multiple refraction of light as it passes from the object through a field of vertically-arranged filaments of air of differing density. A mirage is caused by the refraction of light from the sky as it passes through the horizontal temperature (density) stratification of the lower atmosphere، and the amount of bending depends on the lapse rate. Land cover and land use are included in influencing factors on climatic elements in particular temperature regime in spatial and temporal scales. Lakes are considered as natural controls on temperature and moisture regime in interior continents. However، any change in hydro climatic conditions of lakes such as increase or decrease of their levels is reflected into climatic conditions of lake surroundings. Nowadays in Iran there is a national challenging debate because severe fall of water level of Lake Urmia and its likely drying up in near future. This paper analyses the temperature regime of surroundings area of Urmia Lake while it drying up by using TAPM model. Of course، it is obvious the changes will not be limited to temperature regime and involved all of the climatic elements and factors. Study Area: The Lake Urmia is located in northwest of Iran and Maraghe city location is in southeast of lake with distance 30 km. Whole area is mountainous and some rivers were discharge to Lake Urmia. Climatic conditions of lake area is humid and cold in winter and moderate to semi warm and arid to semiarid in summer.
Material And MethodsTemperature data of synoptic station of Maraghe in southeast of lake was analyzed by using TAPM model for simulation and then for calibration of model outputs. TAPM model is a model for air pollution simulation that made by CSIRO in format comprehensive software. This software had been used and recommended by more than 190 users in 25 countries in different parts of world. In this research for purposes of simulation and evaluation the monthly data of two years; 2003 and 2006 were used. For computing the occurred changes and as such as estimating the errors the observed and simulated data were compared with together. For modeling purposes the water body of Lake Urmia was substituted by an area having coverage of gravel and sand with a texture of loam.
Results And DiscussionThe classical climatology practiced in the first half of the twentieth century was almost entirely concerned with the distribution of the principal climatological parameters (e. g. air temperature and humidity) in time and space. While this information conveys a useful impression of the state of the atmosphere at a location it does little to explain how this came about. Such parameters are really only indirect measures of more fundamental quantities. Air temperature and humidity are really a gauge of the thermal energy and water status of the atmosphere respectively، and these are tied to the fundamental energy and water cycles of the Earth-Atmosphere system. Consequently، any change in land cover made by both natural and anthropogenic factors mainly can exacerbate the climate change. The results of this research show that the drying up Lake Urmia will cause significant increase or decrease of temperature in different months in Maraghe station. Also، because of increased temperature differences the continental conditions will increase. Status of land cover have important role in the air temperature and in local and micro climate layer. The overall any change in the surface ground In These scales will be have severe consequences of climate. Shrivel domestic lakes is a newly emerging matters in the climate، and shrivel possible Lake Urmia in northwestern of Iran is one of examples. In this study، to understand the effect of shrivel Lake Urmia on the temperature changes in Maragheh station in the years 2003 and 2006 used The simulation model TAPM. Based on the results obtained in this study the mean annual temperature will increase about 0. 25 ° C the effect of shrivel Lake، and in hot seasons especially in July and August in mid-day hours، the average temperature is increases about 4 ° C. The simulation results in the colder months especially in December and January show Temperature decrease during cold nights To - 0. 5 ° C. Accordingly in effect of the shrivel lake Urmia annual minimum and maximum temperatures In the study area Show significantly the change.
ConclusionBased on results of this research the mean annual temperature of Maraghe station will increase up to 0. 25o C if the Urmia Lake completely be dried up. In summertime particularly in august and July the increase of maximum temperature will be 4o C. And in wintertime particularly in December and January the decrease of minimum temperature will be 3. 5o C and less. Due to above mentioned temperature differences the continental conditions in study area will increase dramatically
Keywords: Environmental Change, Temprature Regime, Numerical Simulation, Urmia Lake, TAPM Model, Maraghe -
در طول سالهای گذشته تحت تاثیر عوامل مختلف، سطح آب دریاچهی ارومیه کاهش یافته و احتمال خشکی کامل آن را در سال های آینده تقویت کرده است. خشکی دریاچهی ارومیه با بستری از رسوبهای نمک در معرض هوا و وزش باد، تغییرات چشمگیری در وضعیت گرمایی، بیلان انرژی و نیز، پراکنش ذرات معلق اطراف دریاچه ایجاد می کند. با به کارگیری مدل سازی اقلیمی در مقیاس منطقه ای، این امکان وجود دارد تا با استفاده از سناریوهای مختلفی مانند خشک یا پر بودن دریاچه، تاثیر آن بر شرایط اقلیمی منطقه شبیهسازی شود. در این مطالعه با بهره گیری از داده های سه ساعتی جهت و سرعت باد در ایستگاه های همدید گرداگرد دریاچهی ارومیه و با استفاده از مدل میان مقیاس آلودگی هوا TAPM، میزان حجم ذرات معلق و الگوی پراکنش آن در منطقه محاسبه شد. بادهای غربی در ایستگاه ارومیه، بادهای شمالی در ایستگاه خوی، بادهای جنوبی در ایستگاه مهاباد، و بادهای شرقی در دو ایستگاه مراغه و تبریز، بادهای غالب در مقیاس ماهانه و سالانه معرفی شدند. خروجی گرافیکی باد روی دریاچه، گویای جهت-گیری بادهای همگرا از پیرامون دریاچه و باد غالب شمالی است که پراکنش ذرات معلق را بهطور غالب در جهت جنوب و جنوب غرب دریاچه نشان می دهد. پراکنش و گسترش ذرات معلق در ساعات غروب و شبانه مشهودتر است. مطابق با جهت وزش بادهای بهدستآمده از ایستگاه های هواشناسی، جهت باد غالب روی دریاچه از پیرامون همگرا شده و در جهت جنوبی کانالیزه می شود، بنابر نتایج بهدستآمده از مدل سازی اقلیمی انجام شده، مناطق جنوب و جنوب غربی دریاچه که از دستهی حاصلخیزترین زمین های زراعی و باغی منطقه هستند، در معرض بیشترین تهدید پراکنش نمک دریاچهی ارومیه خواهند بود.
کلید واژگان: مدل سازی اقلیمی، TAPM، شبیه سازی عددی، دریاچهی ارومیه، ذرات معلقDuring the past years, as a result of various factors, the water level of Urmia (Oroumieh) Lake has dropped andcomplete dryness of the lake may be possible in the coming years. Dryness of the lake with a bed of salt deposits exposures in wind and air can create significant changes in thermal conditions, energy balance and dispersion suspended particles around the lake. Increased frequency of dust events around the lake is complications of climate, which transfers suspended particles and salts to the surrounding area. Using regional-scale climatic modeling, it has been possible to use different scenarios such as dried or filled lake, to be simulated its impact on climate of region. Althoughseveral studies have been done related to Urmia Lake, there are few studies on dried lake and its environmental impact on the surrounding area with climate model. The main aim of this study is to model the local wind behavior over the lake basin and simulates the dominant particulate pollutants dispersion directions.Keywords: TAPM, Modeling, Numerical Simulation, Salt Particles, Urmia Lake
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.