فهرست مطالب

مهندسی منابع آب - پیاپی 40 (بهار 1398)
  • پیاپی 40 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سید وحید شاهویی*، جهانگیر پرهمت، حسین صدقی، مجید حسینی، علی صارمی صفحات 1-12
    در این مقاله با استفاده از مدل آب شناسیSnowmelt Runoff Model   اقدام به شبیه سازی رواناب روزانه حوضه ی روانسر سنجابی (با مساحت 1260 کیلومتر مربع) واقع در استان کرمانشاه در ایران شد. جهت محاسبه ی سطح پوشش برف در این مطالعه که یک متغیر اصلی و بسیار مهم برای مدل SRM است، از  روش سنجش از دور و استفاده از تصاویر سطح پوشش برف محصول MOD10A2  سنجنده ی MODIS که سطح پوشش برف را در فواصل 8 روزه تفکیک کرده است، استفاده شد. شبیه سازی رواناب در دوره ی آماری 2 ساله، شامل سالهای 2002 و 2003 صورت گرفت که سال  2002 (1 ژانویه تا 31 دسامبر 2002) به عنوان دوره ی واسنجی، و سال 2003 (1 ژانویه تا 31 دسامبر 2003) به عنوان دوره ی اعتبارسنجی مدل انتخاب شدند. نتایج شبیه سازی مدل در دوره های واسنجی و اعتبارسنجی  با استفاده از 3 شاخص آماری ضریب ناش ساتکلیف (NSE)، ضریب تبیین ( ) و تفاضل حجمی () ارزیابی شدند. در ادامه، با مقایسه ی آب نگارهای جریان روزانه شبیه سازی شده و مشاهداتی، و همچنین با توجه به ضرایب آماری محاسبه شده  در سالهای 2002 و 2003  مشخص گردید که مدل SRM در شبیه سازی رواناب روزانه هم در دوره ی واسنجی و هم اعتبار سنجی دارای نتایج مطلوب و مناسبی است، به طوری که ضریب NSE برای دوره ی واسنجی و اعتبار سنجی به ترتیب 9/0 و 95/0 تعیین شدند.
    کلمات کلیدی : رواناب روزانه، سنجنده ی MODIS، SRM، واسنجی، اعتبارسنجی.
    کلیدواژگان: رواناب روزانه، سنجنده ی MODIS، SRM، واسنجی، اعتبارسنجی
  • علیرضا نیکبخت شهبازی*، بنفشه زهرایی صفحات 13-26
    پیش بینی خشکسالی، شدت و زمان رخداد آن از دلشوره های بزرگ پژوهشگران هواشناسی و هیدرولوژی می باشد. در این میان اهمیت متغیرهای هواشناسی و جوی در تخمین مناسب شدت خشکسالی از موضوعات مورد علاقه محققین است. در این پژوهش با بکارگیری متغیرهای دمای هوا و ارتفاع ژئوپتانسیل در لایه های گوناگون جوی به بررسی پیوند این متغیرها در 31 سال گذشته (54-1386) با استفاده از نمایه بارش استاندارد شده (SPI) به عنوان شاخص خشکسالی اقلیمی در حوزه آبخیز سدهای تامین کننده آب تهران پرداخته شده است. پس از برآورد میانگین بارش با استفاده از شاخص آماری اطلاعات متقابل نقطه-متغیرهای هواشناسی که پیوند نیرومندتری را با نمایه SPI در گستره های مورد مطالعه داشته اند، به عنوان متغیرهای مناسب برگزیده شدند. سپس در راستای پیش بینی کلاس خشکسالی اقلیمی SPI از مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) به عنوان یکی از روش های یادگیری آماری استفاده شده است. نتایج گویای پاسخ مناسب رویکرد مورد استفاده در پیش بینی وقوع خشکسالی است. همچنین با استفاده از جستجوی مکانی ارتباط متغیرهای هواشناسی و مقادیر هدف، بهترین ترکیب این متغیرها نیز برگزیده شده است و در اکثر موارد پیش بینی با دقت مناسب به منظور کاربردهای واقعی دارای قابلیت بکارگیری است. دقت پیش بینی در فصول پاییز و زمستان بیش از سایر فصول بوده است.
    کلیدواژگان: خشکسالی هواشناسی، دسته بندی نمایه بارش استاندارد شده، ماشین بردار پشتیبان، حوضه آبریز تهران
  • سعید سرکمریان*، علی حقیقی، آرش ادیب صفحات 27-37
    جهت ارزیابی عملکرد یک شبکه آبرسانی لازم است تا هیدرولیک جریان های ماندگار و غیر ماندگار در آن با دقت بالا شبیه سازی شوند. به این منظور از مدل های ریاضی استفاده می شود. واسنجی پارامترهای با اثرگذاری دینامیکی همچون ضرایب افت شبه ماندگار، افت غیر ماندگار و سرعت موج در سیستم های پیچیده کار دشواری است و غالبا از روش های مبتنی بر تحلیل معکوس جریان به این منظور استفاده می شود. در این تحقیق مدل ریاضی تحلیل هیدرولیک جریان غیر ماندگار در خطوط لوله با حل عددی معادلات حاکم با استفاده از روش خطوط مشخصه توسعه داده می شود. در این مدل به هریک از ترم های افت ماندگار، شتاب لحظه ای و محلی در افت غیر ماندگار و سرعت موج یک ضریب اصلاحی اختصاص داده می شود. سپس یک مسئله بهینه سازی غیرخطی با هدف کمینه سازی اختلاف مربعات نوسانات فشار محاسباتی و اندازه گیری شده در نقاط شاهد توسعه داده می شود. متغیرهای تصمیم گیری در این مسئله ضرایب اصلاحی پارامترهای تحت واسنجی می باشند. در این مقاله مدل پیشنهادی در خصوص یک شبکه آزمایشگاهی در دانشگاه صنعتی لیسبون مورد ارزیابی قرار گرفت. با تعریف الگوریتم ژنتیک به عنوان کمینه ساز تابع هدف، پس از طی 30 نسل میزان خطا از 140متر به 92/15 متر کاهش یافت. نتایج به دست آمده، افزایش دقت مدل سازی به اندازه 33% را نشان داد.
    کلیدواژگان: تحلیل معکوس، جریان غیرماندگار، واسنجی، ضرایب اصلاحی، بهینه سازی
  • سارا قلمکاری*، عبدالمجید اسدی، محسن پورکرمانی صفحات 39-49
    یکی از روش های مقرون بصرفه و زودبازده جهت تشخیص زون های کارستی حاوی آب در مناطق آهکی، روش ژئوالکتریک می باشد. ژئوالکتریک از جمله عملیات صحرایی ژئوفیزیکی است که بر اساس انتقال جریان الکتریکی به داخل زمین، ایجاد اختلاف پتانسیل بین دو نقطه و محاسبه مقاومت ویژه عمق های مختلف زمین طراحی شده است. در این روش بر اساس استانداردی که مربوط به مقاومت جنس های مختلف خاک، سنگ و همچنین مقادیر مقاومت الکتریکی موادی مثل آب، حفرات و... ،مطالعات اکتشافی صورت می گیرد. در این پژوهش به منظور شناسایی زون های کارستی حاوی آب در دشت رونیز واقع در غرب استهبان تعداد 97 سونداژ با استفاده از آرایه های شلومبرژر و بیشینه طول فرستنده جریان 300 متر اجرا شد. که پس از پردازش داده های صحرایی، مقاطع زمین شناسی تهیه و مورد تحلیل قرار گرفت و در نهایت با مشخص شدن زون کارستی شده اشباع در سونداژ A2 با ضخامت 140 متر در عمق 260 متری دارای مقاومت الکتریکی 100 تا 150 اهم متر و در سونداژ D2 در عمق 150 متری با مقاومت الکتریکی کمتر از 100 اهم متر دارای ضخامت 80 متر شیب هیدرولیک ابخوان را از غرب به شرق تعیین شد. بدان معنی که؛ علی رقم انکه تنها رودخانه فصلی این دشت در نزدیکی سونداژ D2 جاریست و لذا میزان آب سحطی در این بخش در بالاترین مقدار خود قرار دارد، حداکثرضخامت ابخوان زیرسطحی را بخش های شرقی به خود اختصاص داده است.
    کلیدواژگان: منابع آب زیرزمینی، سونداژ الکتریکی قائم، مقاومت ویژه الکتریکی، ژئوالکتریک، دشت رونیز
  • مریم صفربیرانوند، حکیمه امانی پور*، صدیقه بطالب لوئی، کمال غانمی، بهروز ابراهیمی صفحات 51-60
    کاهش کمیت و کیفیت آب به دلیل اضافه برداشت و تداوم خشکسالی، خسارات جبران ناپذیری به منابع آب زیرزمینی استان لرستان وارد کرده است. دشت مرکزی یکی از دشت های حوضه آبریز خرم آباد که در این پژوهش به مطالعه آن پرداخته شده است، نیز در سال های اخیر دچار افت سطح آب گردیده است. مدیریت منابع آب، مهمترین و راهبردی ترین روش برای کنترل این بحران روزافزون می باشد. گام نخست برای دستیابی به این هدف، ارزیابی هیدروشیمیایی آبخوان است. بدین منظور، پارامترهای EC، pH، TDS، آنیون ها و کاتیون های اصلی در 40 نمونه با پراکندگی مناسب در کل آبخوان اندازه گیری شد. برای بررسی و تعیین عوامل تاثیرگذار بر کیفیت آبخوان، از نسبت های یونی، شاخص اشباع و نمودارهای گیبس، تبادل یونی و TDI استفاده شد. نمودار پایپر نشان داد که کل آبخوان دارای ترکیب بی کربناته کلسیک و متاثر از گسترش و انحلال سازندهای کربناته در محدوده ی مطالعاتی است. براساس نسبت های یونی مشخص گردید که ترکیب آب متاثر از هوازدگی سنگ های کربناته، کانی های پلاژیوکلاز و در مرحله بعدی، فرآیندهای تبادل یونی مستقیم و معکوس می باشد. محاسبه شاخص اشباع نشان داد که به دلیل تشکیلات زمین شناسی، آبخوان نسبت به کانی های ژیپس، انیدریت و هالیت، تحت اشباع و نسبت به آراگونیت، کلسیت و دولومیت فوق اشباع است. براساس نمودار گیبس مشخص شد که هوازدگی، فرآیند غالب در تعیین کیفیت آب می باشد و تبادل یونی دیگر فرآیندهای موثر در کیفیت است. اثر تبادل یونی توسط نمودارهای ترکیبی نیز به وضوح قابل مشاهده است. افزایش غلظت کل املاح محلول در آبخوان عمدتا متاثر از افزایش یون های کلسیم، منیزیم و بی کربنات است و یون های سدیم و سولفات در درجه دوم اهمیت قرارمی گیرند. یون های کلر و پتاسیم در کل آبخوان غلظت تقریبا ثابتی دارند.
    کلیدواژگان: آبخوان، دشت مرکزی لرستان، شاخص اشباع، نسبت های یونی، نمودار گیبس
  • عاطفه دل ناز، غلامرضا رخشنده رو*، محمدرضا نیکو صفحات 61-74
    برای مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از منابع اصلی، تخمین دقیقی از پارامترهای آبخوان لازم است. روش های موجود مدیریت آب های زیرزمینی، به منظور سادگی، عدم قطعیت های پارامترهای آزمایش پمپاژ را نادیده می گیرند. در این تحقیق، یک مدل شبیه سازی-بهینه سازی فازی به منظور درنظر گرفتن عدم قطعیت ها در تعیین پارامترهای آبخوان تدوین شده است. مدل شبیه سازی-بهینه سازی فازی مذکور قادر است با توجه به حداقل سازی اختلاف بین افت مشاهداتی و افت محاسباتی، پارامترهای آبخوان محصور را بخوبی تخمین زند. روش پیشنهادی بر روی داده های یک آزمایش پمپاژ واقعی در آبخوان محصور آزمایش و نتایج آن با حل گرافیکی مدل تایس مورد مقایسه قرار گرفته است. با قیاس چندین شاخص خطای آماری برمبنای نتایج مدل پیشنهادی و حل گرافیکی مدل تایس، عملکرد دو مدل مذکور، بررسی گردیده است. بعنوان مثال، میانگین قدر مطلق خطای نسبی مدل پیشنهادی و حل گرافیکی مدل تایس، به ترتیب 0/69 و 1/13 درصد بوده که نشان دهنده دقت مناسب مدل پیشنهادی نسبت به حل گرافیکی تایس است و لذا می تواند بعنوان جایگزین حل گرافیکی تایس منظور گردد. در بخش دوم، با انتخاب دبی به عنوان پارامتر غیرقطعی، مدل بهینه سازی فازی برمبنای روش تبدیل فازی، توسعه داده شده است. برمبنای نتایج مدل فازی مذکور، میزان تاثیر این عدم قطعیت در تخمین بهینه پارامترهای آبخوان محصور مورد بررسی قرار گرفته و بازه تغییرات پارامترهای آبخوان در برش های فازی مختلف، تعیین گردیده است. بررسی نتایج مدل فازی توسعه داده شده، نشان می دهد که تاثیر عدم قطعیت دبی، در تخمین پارامتر آبخوان محصور زیادتر از می باشد.
    کلیدواژگان: آزمایش پمپاژ، آبخوان محصور، تخمین پارامترهای آبخوان، تابع چاه، روش تبدیل فازی
  • محمد مناف پور*، حمزه ابراهیم نژادیان، وحید بابازاده صفحات 75-88
    سرریز به عنوان یکی از مهم ترین سازه های هیدرولیکی وابسته سدها، جریان سیلاب ورودی به مخزن سد را در مواقع تکمیل ظرفیت آن، با ایمنی کافی به پایین دست انتقال می دهد. برای کاهش هزینه های ساخت سرریزهای نسبتا طولانی و همچنین عوامل توپوگرافیکی، دیواره ها را بخصوص در تنداب ها به صورت همگرا اجرا می کنند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Flow-3D و مدل آشفتگی ، به شبیه سازی جریان بر روی سرریز سد گاوشان شامل کانال تقرب، تاج اوجی، شوت تنگ شونده و پرتابه جامی شکل پرداخته شده و مشخصه های هیدرولیکی جریان مانند نحوه توزیع سرعت، فشار و تغییرات عمق جریان در سرریز موردبررسی قرارگرفته است. با مقایسه نتایج مدل عددی جریان با نتایج آزمایشگاهی مشاهده شد که تفاوت چندانی مابین آن ها وجود ندارد. تغییرات سرعت جریان بر روی انحنای تاج سرریز افزایش سریع و ناگهانی داشته و در طول تنداب این روند افزایشی دنبال می شود تا جایی که بیشترین میزان سرعت در انتهای تنداب (ابتدای پرتابه جامی شکل)، در دبی 1350 مترمکعب بر ثانیه معادل 30 متر بر ثانیه می-باشد. زاویه همگرایی 2/07 درجه دیواره های تنداب زاویه همگرایی بهینه برای ممانعت از تشکیل امواج عرضی و عدم نیاز به افزایش ارتفاع دیواره های سرریز همگراست.
    کلیدواژگان: الگوی جریان، شبیه سازی عددی، سرریز همگرا، سد گاوشان، مدل آشفتگی
  • عبدالله طاهری تیزرو*، مرتضی کمالی صفحات 89-104
    منابع آب زیرزمینی یکی از با ارزش ترین منابع طبیعی محسوب می شوند؛ از همین رو مدلسازی آب زیرزمینی در سال های اخیر به عنوان ابزاری قدرتمند در بحث های مدیریتی، بهینه سازی مصرف و پیش بینی منابع آب زیرزمینی مطرح شده است. هدف از این مطالعه، مدلسازی آبخوان دشت تویسرکان با مدل MODFLOW در قالب نرم افزار PMWIN به عنوانی مدلی کارآمد در مباحث آب زیرزمینی می باشد. شبیه سازی برای یک دوره یک ساله شامل 12 دوره تنش یک ماهه (مهر 87 تا شهریور 88) انجام گردید. مدل مذکور برای 10 ماه اول دوره شبیه سازی، واسنجی و با داده های مشاهداتی دو ماه باقیمانده، صحت سنجی گردید. نتایج واسنجی در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار، نشان می دهد که هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه از حوالی شمال شرقی دشت به سمت مناطق میانی و خروجی دشت واقع در جنوب غربی آن افزایش می یابند. پس از صحت سنجی مدل و حصول اطمینان از توانایی مدل در پیش بینی شرایط آینده آبخوان، اقدام به تعریف دو سناریوی ده ساله گردید. در سناریوی نخست، ادامه روند کنونی برداشت آب زیرزمینی و در سناریوی دوم، افزایش راندمان آبیاری منطقه به میزان 20 درصد و در نتیجه کاهش برداشت ها مدنظر قرار گرفت. نتایج حاصل از هر دو سناریو، نشان دهنده کاهش سطح ایستابی در پیزومترهای دشت به جز در دو پیزومتر 3 و 6 است که با افزایش مواجه می شوند.
    کلیدواژگان: مدلسازی، آب زیرزمینی، تویسرکان، سناریو، MODFLOW
  • سمیه محمدی جوزدانی*، حسین ملکی نژاد، علی دولتی صفحات 105-114
    انتخاب و استفاده مناسب از روش ها و تکنیک های علم آمار و احتمالات برای پیش بینی یک متغیر با دوره بازگشت معین دارای اهمیت بسیاری است. بارش حداکثر روزانه، از مهم ترین متغیرهای هیدرولوژیکی است که نقش اساسی در حجم و بزرگی سیلاب دارد. بنابراین پیش بینی دقیق تر آن می تواند به برنامه ریزی بهتر در کنترل سیل و مدیریت منابع آب کمک نماید. هدف از این مطالعه تعیین بهترین توزیع های احتمالاتی برای بارش حداکثر 24 ساعته در کل ایران و مناطق همگن هیدرواقلیمی است. بدین منظور از داده های 46 ایستگاه سینوپتیک و 4 ایستگاه کلیماتولوژی استفاده شد. پس از کنترل آمار، با استفاده از نرم افزار ایزی فیت توزیع های مختلف بر داده ها برازش و مناسب ترین توزیع ها بر اساس آزمون کولموگروف_اسمیرنوف شناسایی شد. با استفاده از تکنیک تحلیل خوشه ایبر اساس روش Ward، و با استفاده از شش پارامتر ارتفاع از سطح دریا، متوسط حداکثر بارش 24 ساعته، متوسط بارش سالانه، متوسط بارش زمستانه، متوسط بارش بهاره و متوسط بارش پاییزه، مناطق همگن هیدرواقلیمی مشخص و فراوانی توزیع ها در کل کشور و در گروه های همگن هیدرولوژیکی تعیین و مقایسه گردید. نتایج نشان داد توزیع ویکبای مناسب ترین توزیع احتمالاتی برای برآورد حداکثر بارش 24 ساعته در کل کشور و در چهار منطقه همگن هیدرواقلیمی است. همچنین بدون در نظر گرفتن توزیع احتمالاتی ویکبای، نوع توزیع های احتمالاتی برای مناطق مختلف همگن اقلیمی متفاوت از یکدیگر بود.
    کلیدواژگان: حوزه آبخیز، بارش حداکثر 24 ساعته، توزیع احتمالاتی، مناطق همگن هیدرولوژیکی
  • فردین بوستانی* صفحات 115-128
    واژه Post Audit یا بررسی بعدی پیش بینی یک مدل عددی، در واقع مقایسه پیش بینی مدل با داده های واقعی، حداقل چند سال بعد از انجام پیش بینی می باشد. این بررسی، اطلاعات با ارزشی در رابطه با استفاده از مدل عددی در پیش بینی استرس های وارده به سیستم آبخوان فراهم می نماید و می تواند به عنوان یک راهنما جهت بهبود توانایی مدل در پیش بینی به کار رود. در این مطالعه پیش بینی مدل عددی آب زیرزمینی آبخوان حاجی آباد مورد ارزیابی قرار گرقته است. آبخوان حاجی آباد جزء زیر حوزه رودخانه کل محسوب می شود و در قسمت جنوبی محدوده مطالعاتی حاجی آباد قرار گرفته است، این محدوده مطالعاتی در فاصله 160 کیلومتر شمال بندرعباس واقع شده است. مدل عددی این آبخوان در حالت ناپایدار برای سال آبی 1387-1386 اجرا گردیده است. مدل مذکور برای پیش بینی سطح آب دریک بازه زمانی 5 ساله (1394-1389) بکار گرفته شده است. با توجه به در دسترس بودن داده های واقعی سطح آب این دوره (1394-1391)، نتایج حاصل از مدلسازی با سطح واقعی آب زیرزمینی در چاه های مشاهده ای مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که به طور متوسط به مقدار 35/1 متر خطا در پیش بینی سطح آب صورت گرفته است. مهمترین عامل این خطا را می توان به انجام پیش بینی مدل برای حالت ترسالی نسبت داد و این در حالی است که در واقعیت شرایط خشکسالی بر منطقه حکمفرما بوده است. عوامل موثر دیگر در این خطا ناشی از طراحی نادرست مدل مفهومی و عدم در نظر گرفتن عدم قطعیت مدل مفهومی در شبیه سازی محدوده مطالعاتی می باشد.
    کلیدواژگان: بررسی بعدی پیش بینی، آب زیرزمینی، مدل های عددی، عدم قطعیت مدل مفهومی
  • حسن گلیج*، حسن ترابی پوده، رامین منصوری، مجتبی صادقی صفحات 129-136
    تعیین ضریب یکنواختی توزیع آب CU در آبیاری بارانی ثابت از روی نتایج یک آب پاش منفرد با توجه به لحاظ هم پوشانی آب پاش های مجاور و در مقادیر مختلف فشار کارکرد (P) ارتفاع پایه آب پاش (RH) فاصله آب پاش ها روی لوله های جانبی (SL)و فاصله لوله های جانبی از یکدیگر (Sm) کاری وقت گیر می باشد. تعیین بهترین ترکیب از پارامترهای فوق که بالاترین ضریب cuرا حاصل نماید، همواره سئوالی بی جواب برای کاربران بوده است. در این پژوهش، مقادیر ضریب CU آب پاش مدل zb ساخت ایران در 3 تیمار مختلف فشار کارکرد آب پاش)5/2، 3 و 5/3 اتمسفر)، 2 تیمار ارتفاع پایه آب پاش (60 و 100 سانتی متر) و 7 تیمار آرایش شبکه آب پاش ها (Sl× Sm) شامل 12×9، 15×9، 12×12، 12×15، 18×12، 15×15، 18×15 متر با داده های مشاهده ای در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان اندازه گیری شدند. سپس به روش الگوریتمPSO ، برنامه ای در محیط برنامه نویسی Matlab تهیه و روابط مختلف برای تخمین مقدار cu با استفاده از پارامترهای ذکر شده مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج، RMSE و انحراف معیار نسبت مقادیر تخمین زده شده به اندازه گیری شده حاصل از محاسبات الگوریتم PSO معادله ای به عنوان مدل نهایی تخمین ضریب یکنواختی استخراج گردید.
    کلیدواژگان: آبیاری بارانی، آب پاش، لوله های جانبی، ضریب یکنواختی
  • محمد علی اسعدی، صادق خلیلیان*، سید حبیباللهموسوی صفحات 137-147
    طی دهه های اخیر منابع آبی به دلیل تقاضای روبه افزایش و استفاده های متفاوت از آن به شدت تحت فشار بوده و استفاده آب توسط یک بخش از استفاده کنندگان بر امکان استفاده بخش دیگر تاثیرگزار است. از این رو، مدیریت و تخصیص بهینه ی منابع آب از اهمیت روزافزونی در بین سیاست گذاران و کشاورزان برخوردار شده است. بدون تردید یکی از مهم ترین ابزارهای تخصیص بهینه ی منابع آب، ارزشگذاری اقتصادی این نهاده است که راهبرد توسعه ی بلندمدت کشور نیز بر آن تاکید دارد. در این راستا، هدف پژوهش حاضر، تعیین ارزش اقتصادی آب کشاورزی از دید تقاضاکنندگان در مزارع گندم و کلزا منطقه شبکه آبیاری دشت قزوین با استفاده از رهیافت تابع تولید به عنوان ابزاری مناسب جهت مدیریت بهتر منابع آب می باشد. آمار و اطلاعات لازم به کمک تکمیل پرسشنامه از 144 نفر از کشاورزان، بر اساس روش نمونه گیری خوشه ایدو مرحله ای در سال زراعی 95-1394 جمع آوری شد. به منظور نیل به اهداف تحقیق، از تخمین انواع فرم های توابع تولید انعطاف پذیر استفاده شد و بهترین شکل تابع با توجه به نتایج حاصله، تابع تولید ترانسلوگ تشخیص داده شد. نتایج نشان داد که ارزش اقتصادی هر مترمکعب آب در تولید محصول گندم و کلزا به ترتیب برابر 3715 و 3370 ریال برآورد شد که اختلاف بسیار زیادی با آنچه کشاورزان به عنوان آب بها (418 ریال) در سال موردنظر پرداخت کرده اند دارد.
    کلیدواژگان: آب، ارزش اقتصادی، تابع تولید ترانسلوگ، مدیریت تقاضا
|
  • S Sh *, Jahangir Porhemmat, Hossein Sedghi, Majid Hosseini, Ali Saremi Pages 1-12
    In this paper the daily runoff of Ravansar Sanjabi basin (1260 Km^2), in Kermanshah Province of Iran is simulated through SRM hydrological model. The Snow Cover Area variable which a main and necessary variable in SRM model is calculated from MOD10A2 product of MODIS which separate snow cover maps with 8-day intervals. The runoff is simulated in a period of 2 years from 2002 to 2003, where 2002 (January 1 to December 31, 2002) is selected as a calibration period and 2003 (January 1 to 31 December, 2003) as a validation period of model. The results of simulations during the calibration and validation periods were evaluated through three statistical indices namely Nash–Sutcliffe efficiency coefficient (NSE), coefficient of determination (R2), and volume difference (Dv). According to compared simulated and observed daily flow hydrographs and also calculated statistical coefficients in 2002 and 2003, the SRM shows appropriate and acceptable results in simulating daily runoff during both calibration and validation periods, so that the NSE coefficients are 0.9 and 0.85 for calibration and validation periods, respectively.
    Keywords: Daily runoff, MODIS satellite, SRM, Calibration, validation
  • Alireza Nikbakht Shahbazi *, Banafshe Zahraee Pages 13-26
    Drought prediction is an important item in realm of hydrometeorology and hydrology, and selection of suitable meteorological variables for drought prediction is a goal in recent studies. In this paper, suitable feature selection is investigated with application of Mutual Information (MI) on the predictor’s time series and the well-known statistical machine learning methods, Support Vector Machine (SVM), is proposed to predict drought class based on Standardized Precipitation Index (SPI) in some seasonal scale scenario in the main watersheds of Tehran. In current study, ground weather temperature (at 300, 500, 700 and 850 mi bar) and geopotential height (at 300, 500, 700 and 850 mi bar) was applied in prediction models based on data from 1975 to 2005 in the main watershed of Tehran. Regarding to the amount of predictors, suitable feature selection is investigated with application of Mutual Information (MI) on the predictor’s time series and target time series and the well-known statistical machine learning methods, support vector machine (SVM), is applied to predict SPI class. One of the important issue in this research is use of different variables, for example regarding to selected data points, the effective regions on Tehran precipitation are southern, southwestern and northwestern of Iran in spring, northern and northwestern in autumn and northwestern and western in winter. SVM depicted accurate results in classification and prediction of SPI and it is suitable and applicable. The predicted SPI in winter and autumn are more accurate than the other scenarios.
    Keywords: Meteorological Drought, Standardized Precipitation Index (SPI) Classification, Support Vector Machine (SVM), Tehran’s Watersheds
  • Saeed Sarkamaryan *, Ali Haghighi, Arash Adib Pages 27-37
    To evaluate a pipe network performance, both steady and unsteady flow conditions are required to be accurately analyzed in the system. For this purpose, mathematical models are developed and utilized. Calibration of parameters with dynamic effects like the steady and unsteady friction loss factors as well as pipe wave speed is crucial to the simulation models. A common approach for calibration of pipe networks under unsteady flow is the Inverse Transient Analysis (ITA) method. This study introduces a model for hydraulic analysis of unsteady flow in pressurized pipes using the numerical Method of Characteristics (MOC). To each calibration parameter a correction factor is specified. Then, a nonlinear optimization problem is developed with the aim of minimizing the discrepancy between the calculated and measured transient pressure heads at the measurement sites. The decision variables are the correction factors multiplied by the pipe wave speeds, steady friction factors and unsteady friction loss components. In this Article, the proposed model applied to an experimental system set up in the Technical University of Lisbon. By defining the genetic algorithm to minimize the objective function, after 30 generations error rate was reduced from 140 m to 92.15 meters. The results, increasing the accuracy of modeling showed as much as 33%.
    Keywords: Inverse transient analysis, Unsteady flow, Calibration, Correction factors, Optimization
  • Sara Ghalamkari *, Abdolmajid Asadi, Mohsen Pourkermani Pages 39-49
    One of the suitable & affordable methods for detecting karstic zones is geoelectric method. Geoelectric is one of the geophysical field operations, which is designed based on the transmission of electrical current into the ground, creating a potential difference between two points and calculating specific resistance of the ground in different depths. In this method, exploratory studies are carried out based on the standards for the resistance of different soil and rocks, as well as the electrical resistance values of materials such as water, metals, cavities, etc. In this research, in order to identify the karstic zones containing water in the Roniz plain in the west of Estahban, 97 electrical sounding were utilized using Schlumberger array and a maximum flow transmitter length of 300 m. After processing the data, Geological sections were prepared and analyzed. Finally, determined the hydraulic gradient of aquifer from west to east, based on specifying the saturated karsted zone in A2 sounding with a thickness of 140 meters at a depth of 260 meters has an electrical resistance of 100 to 150 ohms and at the place of D2 sounding at a depth of 150 meters with an electrical resistance of less than 100 ohms has 80 M thickness. That means, although the only seasonal river in this plain is near the D2 sounding, and therefore the rate of surface water in this area is at its highest, the maximum thickness of the subsurface aquifer is in the eastern part.
    Keywords: “Groundwater Resources”, “Vertical electrical sounding”, “Electrical resistivity”, “Geoelectrics”, “Roniz Plain”
  • Maryam Safarbeiranvnd, Hakkimeh Amanipoor *, Sedigheh Battaleb, Looie, Kamal Ghanemi, Behrouz Ebrahimi Pages 51-60
    The reduction in the quantity and quality of water due to over-cultivation and continued drought has caused irreparable damage to the groundwater resources of Lorestan province. The water levels have also dropped in the Central Plain, one of the large plains of the Khorramabad basin, which is the subject of this study. Water resource management is the most important and most strategic way to control this growing crisis. Hydrogeochemical assessment of the water resource is the first step in achieving this goal. For this purpose, the EC, pH and TDS parameters and the major anion and cation concentrations were measured in 40 samples well scattered within the aquifer. Ion ratios, saturation index and Gibbs, ion exchange and TDI graphs were used to determine the water quality and to define the factors affecting it. The Piper diagram shows that water samples from all parts of the aquifer contain Ca-HCO33 due to the distribution and diffusion of dissolved carbonate formations in the study area. The ion ratios indicate that the composition of water is influenced by the weathering of carbonate rocks, plagioclase minerals and, in the next stage, by direct and reverse ion exchange processes. Saturation indices show that due to the geological formations, the aquifer is undersaturated in gypsum, anhydrite, and halite minerals and oversaturated in aragonite, calcite and dolomite. The results of the Gibbs graph show that weathering is the dominant process in determining the water quality. Direct and reverse ion exchanges also affect the quality of water.
    Keywords: Aquifer, Lorestan Central Plain, Ionic Ratios, Saturation Index, Gibbs Diagram
  • Atefeh Delnaz, Gholamreza Rakhshandehroo * Pages 61-74
    For proper groundwater resource management as a vital resource, accurate aquifer parameter determination is required. Existing groundwater management practices, for the sake of simplicity, overlook inherent uncertainties in measurements of pumping test parameters. In the current study a fuzzy simulation-optimization model based on consideration of uncertainties in parameter determination is used. To this regard, the novel fuzzy simulation-optimization model is able to predict the confined aquifer parameter precisely, based on minimizing the deviation between observed and calculated drawdown. The proposed approach is tested on a real pumping test data of a confined aquifer and then the results are compared with graphical solution of Theis method. Comparing several statistical indices based on the results of the proposed method and graphical solution of Theis method, performance of these models are evaluated. As an example, Mean Absolute Relative Error (MARE) of the proposed model and graphical Theis solution is 0.69% and 1.13% respectively which shows the appropriate accurate of the proposed model over the traditional method (graphical Theis solution). Thus, the proposed fuzzy simulation-optimization model may replace the graphical Theis solution. In the second part of the study, by considering pumping rate as an uncertain parameter, a fuzzy optimization model based on fuzzy transformation method is developed. Then, the effect of uncertainty in prediction of aquifer parameters is assessed and ranges of aquifer parameters in various α cuts, are determined. Based on the developed fuzzy results, T is found more sensitive to uncertainty in the pumping rate measurements, as compared to S.
    Keywords: Pumping test, Confined aquifer, Estimation of aquifer parameters, Well function, Fuzzy transformation method
  • Mohammad Manfpor *, Hamzeh Ebrahim Nezhadian, Vahid Babazadeh Pages 75-88
    Spillways are one of the Most Important Hydraulic Structures of Dams that Transmitted Flood Entering the Reservoir with Sufficient Safety when Capacity Reservoir Completed. To Reduce the Cost of long Spillways and Topographic Factors, Walls, Especially in the Chutes Constructed. In this study, Flow over the Gavshan Dam Spillway Comprising Approach Channels, Ogee Crest, Converging Chute and Flip Bucket using Flow 3d Software and Turbulence Model K- , Simulated and Hydraulic Characteristics of Flow such as the Distribution of Velocity, Pressure, and Changes in the Depth is Studied. Comparing Numerical Results with Experimental Model Showed that there is not much difference between them. Changes in flow velocity over a spillway crest increase sudden and Rapidly and this Process Followed along Chute as far as most flow Velocity Rate in 1350 Cubic Meters per second, Equivalent to 30 meters per Seconds Accurate at the End of Chute (start of Flip Buckets) . 2/07 Degree Angle Convergent Walls are Optimized Angle to Prevent the Formation of Transverse Waves and Need to Increase the Height of the Walls of the Convergent Spillway.
    Keywords: Flow pattern, Numerical Simulation, Converged Spillway, Gavshan dam, Turbulent Model
  • Abdollah Taheri Tizro *, Morteza Kamali Pages 89-104
  • Somayeh Mohammadi *, Hosein Malekinezhad, Ali Dolati Pages 105-114
    Choosing the methods and techniques of statistic and probability science for predicting the variable with certain return period is very important in hydrologic analyses. Maximum daily rainfall is one of the important hydrologic variables that have a basic role in flood magnitude and peak. More accurately prediction of maximum daily rainfall can help us for better planning and management of water resources and flood control. The purpose of this study is determination the suitable probability distribution for maximum daily rainfall in throughout of Iran and also in identified hydro-climatic homogeneous regions. For this purpose, the data of 46 Sinoptics and four Climatologic stations were used. After data prossecing, EasyFit software was used to identify the best-fit distribution. Kolmogrov-Smirnov test was carried out in order to select the best fit probability distribution. The homogeneous regions were determined using the cluster Analysis technique with Ward method based on six parameters; Altitude, the mean annual rainfall, the mean of maximum daily rainfall, the mean of rainfall in winter, spring and autumn.Then five region were obtaned. Then, frequency of suitable probability distributions for maximum daily rainfall in every homogeniuse area were determinated and compared with its in throughout the country. The results showed the Wakeby distribution is most suitable distributions for estimating the maximum daily rainfall in both cases. But the next probability distributions in every homogenius region were different from each other.
    Keywords: Watershed, Maximum daily rainfall Probability distribution, Hydrologic homogeneous regions
  • Fardin Bostani * Pages 115-128
    Post Audit is a subsequent review of numerical model’s prediction. In this method, the model’s predictions are compared with actual field data, at least a few years after prediction. This investigation will prepare valuable information in order to use numerical model for predicting input stress to aquifer and can be used for improving model ability in prediction. In this study we assessment the model prediction of Haji Abad Aquifer. Haji Abad Aquifer is sub Basin of Kol River and located in the south part of Haji Abad study area and 160 distances from BandarAbas City. Numerical model of this aquifer run in unsteady situation for 2007-2008 water year. This model was used for predicting water level in a 5-year period (2010-2015). Due to the existence of real data from ground water level in 2015- 2011, the result of model prediction compared with real ground water data. The result show, on average 1.35 meters error occurred in prediction. The most important factor in this error is predicting model for wet situation while in the reality the study area faced with drought condition. Other effective factors in this error are bad design of conceptual model and ignoring conceptual model uncertainty in numerical model simulation.
    Keywords: Post Audit, Ground Water, Numerical Model, Conceptual Model Uncertainty
  • Hasan Galich *, Hasan Torabi Podeh, Ramin Mansori, Mojtaba Sadeghi Pages 129-136
    Abstract With sprinkler irrigation, determining water distribution uniformity of coefficient (cu) from a single sprinkler is time consuming due to overlap sprinkling by neighboring sprinklers and also different pressure heads (P), riser heads (RH), sprinkler gaps on laterals (Sl) and the distance between laterals (Sm).The best combination of the above parameters for maximum CU, is still unknown for applicators. In this research, CU quantities of zb model sprinkler (made in Iran) were measured at Hashemabad cotton research station of Gorgan under 3 different pressure heads (2.5, 3 and 3.5 atm), 2 riser heads (60 and 100 cm) and 7 sprinkler (Sl×Sm including 9×12, 9×15, 12×12, 15×12, 12×18, 15×15, 15×18m) arrangements. Different equations for genetic algorithm using mentioned parameters were evaluated using a written program with Matlab software. Based on R2, RMSE and standard deviations obtained between estimated and measured data using PSO algorithm, the equation of CU was selected as a final model. Keywords: Sprinkler Irrigation; Riser Heads; Laterals; Uniformity Coefficient
    Keywords: Sprinkler Irrigation, Riser Heads, Laterals, Uniformity Coefficient
  • S Kh *, Sayed Habibullah Mosavi Pages 137-147
    In the recent decades, water resources have been severely under pressure due to increasing demand. Besides, use of water by some users affects the possibility of using water by other users. Therefore, the optimal management and allocation of water resources have become increasingly important among policymakers and farmers. Undoubtedly, one of the most important tools for optimal allocation of water resources is economic valuation which the long-term development strategy of the country also emphasizes it. In this regard, the aim of the present study was to determine the economic value of agricultural water from the viewpoint of the applicants in wheat and rapeseed farms of Qazvin flat irrigation network area using the production function approach as an appropriate tool for better water resources management. Data and statistics were collected by completing a questionnaire from 144 farmers based on a two-stage cluster sampling method in 2015-2016. In order to achieve the research objectives, the estimation of various forms of flexible production functions was used and according to the results, the Translog production function was detected as the best form of the function. The results showed that the economic value of each cubic meter of water in the production of wheat and rapeseed was estimated 3715 and 3370 Rls, respectively, which had a huge difference with what farmers paid for water cost (418 Rls) in mentioned year.
    Keywords: water, Economic value, Translog production function, Demand management