فهرست مطالب

تحقیقات منابع آب ایران - سال شانزدهم شماره 1 (پیاپی 52، بهار 1399)
  • سال شانزدهم شماره 1 (پیاپی 52، بهار 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/03/01
  • تعداد عناوین: 30
|
  • محمدقدیر زمانی مقدم، علی مریدی*، جعفر یزدی صفحات 1-16

    در اغلب مناطق قسمت قابل ملاحظه ای از آب شرب به وسیله چاه ها و از منابع آب زیرزمینی تامین می شود. منابع مورد استفاده برای تامین آب شرب همواره در معرض تهدید آلاینده های مختلف می باشند. دراین مقاله با استفاده از مدل های MODFLOW، WhAEM2000 و DRASTIC محدوده حریم کیفی چاه های شرب تعیین شده است. در این تحقیق ابتدا مدل مفهومی آبخوان دشت رودان توسط مدل MODFLOW ساخته شد. مدل پایدار برای یک سال آبی نرمال و همچنین مدل ناپایدار برای سه سال آبی ساخته شد که خطای مدل برای حالت ماندگار و غیر ماندگار به ترتیب برابر با 49/1 و 32/2 به دست آمد. در ادامه از نتایج بدست آمده در محیط WhAEM2000 استفاده شد و حریم کیفی چاه ها به دو روش شعاع ثابت محاسبه شده و روش تحلیلی محاسبه گردید. سپس با استفاده از روش DRASTIC میزان آسیب پذیری آبخوان در محدوده های حریم کیفی چاه های شرب شناسایی و مبنایی برای تعیین دوره بازگشت حریم کیفی در محدوده دشت رودان در استان هرمزگان گردید. نتایج نشان داد که عمده چاه های شرب در محدوده با آسیب پذیری بالا واقع شده و عمده کاربری اراضی واقع در محدوده حریم کیفی فعالیتهای کشاورزی است. برای این مناطق حریم کیفی با دوره بازگشت 10 ساله تعیین گردید زیرا اعمال حریم کوچک، خطر آلودگی آب چاه را بالا می برد. همچنین برای مناطق با آسیب پذیری کمتر و کاربری های اراضی دیگر نیز می توان حریم حفاظتی کوچکتری اعمال کرد؛ زیرا اعمال حریم بزرگتر در این مناطق هزینه های اجتماعی و اقتصادی زیادی را به دنبال خواهد داشت.

    کلیدواژگان: حریم کیفی، DRASTIC، WhAEM2000، MODFLOW، آسیب پذیری آبخوان
  • محمود رشیدی*، مهدی ضرغامی، اسماعیل پیش بهار صفحات 17-28
    کشورهای حاشیه رودخانه های مرزی همواره در استفاده از منبع آب مشترک به رقابت پرداخته اند. تعداد، موقعیت قرارگیری ازلحاظ بالادستی و پایین دستی و عملکرد اقتصادی هر یک از کشورها بر پیچیدگی های مسایل آب های مشترک مرزی افزوده است. از این رو تحلیل عملکرد اقتصادی کشورها، کمک شایانی در مطالعات آتی خواهد داشت. در تحقیق حاضر با انتخاب رودخانه ارس به عنوان یک رود مرزی مشترک بین کشورهای ایران، ترکیه، ارمنستان و آذربایجان، ابتدا مرز حوضه آبریز در محل اتصال به رودخانه کورا با استفاده از نقشه رقومی ارتفاعی با اندازه سلولی 30 متر استخراج و سپس به 10 زیرحوضه با برآورد خصوصیات فیزیوگرافی ازنظر شیب، مساحت و ارتفاع تقسیم بندی شد. با استفاده از داده های بارش ایستگاه های سینوپتیک و رواناب سطحی مشاهداتی ایستگاه های هیدرومتری، پتانسیل آب سطحی تولیدی سالانه هر یک از زیرحوضه ها برآورد گردید. سپس ارتباط بین ارزش افزوده سالانه بخش کشاورزی به عنوان متغیر وابسته با مقادیر سالانه آب قابل دسترس، میزان نیروی کار و سرمایه هر یک از کشورها به عنوان متغیرهای مستقل، با استفاده از مدل های رگرسیون به ظاهر نامرتبط و رگرسیون داده های پانلی برآورد گردید. بررسی نتایج نشان داد در تحقیق حاضر مدل رگرسیون با اثرات ثابت بهترین مدل ازنظر آماری است و می تواند ناهمگنی مقطعی در حوضه را تا 73 درصد تغییرات ارزش افزوده توجیه نماید. علاوه بر آن معنی دار بودن ضریب جمله توان دوم آب ازلحاظ آماری، تاکید بر وجود ارتباط غیرخطی مابین آب و ارزش افزوده است.
    کلیدواژگان: حوضه آبریز مرزی، ارزش افزوده، رگرسیون به ظاهر نامرتبط، رگرسیون داده های پانلی، ناهمگنی مقطعی
  • سمیه جنت رستمی*، مجید خیاط خلقی، حسینعلی علیخانی، عبدالحسین هورفر، کورش محمدی صفحات 29-41
    امروزه، آلودگی سفره های آب زیرزمینی، یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی در سراسر جهان می باشد. از مهم ترین این آلاینده ها، آلاینده های نفتی و ترکیبات آن می باشد که در اثر نشت و تراوش هنگام ذخیره سازی و یا انتقال، با نفوذ به خاک، منابع آب زیرزمینی را آلوده می کند. این ترکیبات دارای ساختار پیچیده شیمیایی و قابلیت های حل مختلف در آب زیرزمینی می باشند و بسیاری از این ترکیبات توسط میکروارگانیسم های موجود در آب تجزیه می شوند. در این تحقیق، زیست پالایی آب های زیرزمینی آلوده به ترکیبات نفتی (BTEX) در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرد. آزمایشات در یک تانک شنی دوبعدی انجام گردید. به منظور شبیه سازی رفتار میکروارگانیسم ها در تجزیه زیستی آلاینده ها از مدل موند دوگانه در کد RT3D استفاده گردید. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی تجزیه بیولوژیکی BTEX با داده های آزمایشگاهی نشان داد که غلظت های مشاهده شده و محاسبه شده، با در نظر گرفتن شرایط آزمایشگاهی و مدلسازی ریاضی با هم مطابقت دارند. همچنین نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد که در شرایط با زیست پالایی و بدون زیست پالایی به ترتیب پس از گذشت سه و 27 ماه مجموع آلودگی در کل تانک به صفر می رسد. مقایسه این دو عدد حاکی از اهمیت فرآیند زیست پالایی در پاکسازی آب زیرزمینی آلوده به هیدروکربن های نفتی می باشد. در مجموع روش پیشنهاد شده در این تحقیق، جداسازی باکتری و تصفیه موفقیت آمیز بوده و می توان این روش را در مقیاس های بزرگ پیشنهاد نمود.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، زیست پالایی، میکروارگانیسم، BTEX
  • سجاد نایب، سامان جوادی*، محمدابراهیم بنی حبیب صفحات 42-58

    به منظور مدیریت پایدار آب در حوضه آبریز درک کامل از شرایط هیدرولوژیکی و تبادلات آب های سطحی و زیرزمینی، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله از مدل اصلاح شده SWAT-MODFLOW که یک مدل هیدرولوژیکی چندمنظوره و یکپارچه است، جهت شبیه سازی کمی فرآیندهای آب سطحی و زیرزمینی و تبادلات هم زمان بین آنها در سطح حوضه آبریز شازند، استفاده شده است. پس از واسنجی مدل ترکیبی، نتایج واسنجی مدل آب سطحی SWAT برای ایستگاه هیدرومتری پل دوآب واقع در رودخانه شراء و خروجی حوضه، مقدار ضریب R2 و نش ساتکلیفت به ترتیب 0/64 و 0/63 را نشان می دهد. در بخش آب زیرزمینی میزان RMSE برای 19 چاه مشاهده ای در آبخوان 1/72 متر به دست آمد که در سطح قابل قبولی قرار دارد. با توجه نتایج حاصل شده در دو بخش آب سطحی و زیرزمینی عملکرد مدل با توجه به یکپارچگی و در نظر گرفتن تمامی تبادلات دو مدل به صورت هم زمان و در یک منطقه وسیع قابل قبول بوده است. به جهت ارزیابی کاربرد مدل یکپارچه SWAT-MODFLOW در سطح حوضه نیز از مدل مذکور جهت برآورد تاثیر سناریوی کاهش برداشت به میزان 10 درصد از منابع آبی با استفاده از یک شاخص بر روی سامانه منابع آبی موجود، استفاده گردید که نتایج به دست آمده از شاخص آب در دسترس WAI، استفاده شده در این مطالعه، بیان گر بهبود در مقدار شاخص مذکور و درنتیجه بهبود وضعیت سامانه منابع آبی در مقایسه با وضع موجود بود.

    کلیدواژگان: مدل SWAT، MODFLOW، مدل یکپارچه SWAT-MODFLOW، بیلان آب، تبادلات آب سطحی و زیرزمینی
  • محمد فلاح کلاکی، مجید دلاور*، اشکان فرخ نیا صفحات 59-71

    در دهه های اخیر قابلیت پیش بینی های هواشناسی به دلیل توسعه شهری و تغییر اقلیم به امری مهم در جوامع بشری تبدیل شده است. پیش بینی این متغیرها علاوه بر آگاهی دادن به بخش های گوناگون جامعه، نقش موثری را در تصمیم گیری و برنامه ریزی بهتر در زمینه های مختلف، نظیر مدیریت منابع آبی، ایفا می نمایند. امروزه در این حوزه، بکارگیری مدل های پیش بینی عددی وضع آب و هوا یکی از متداول ترین رویکردها به شمار می روند و تلاش های فراوانی برای توسعه مدل های جدید و بهبود نتایج پیش بینی های آن ها در سطح جوامع علمی جهان در جریان می باشد. در این تحقیق، برونداد هفت مدل پیش بینی از مجموعه مدل های همادی چندگانه آمریکای شمالی به منظور ارزیابی پیش بینی بارش حوضه سد کرخه در دوره 31 ساله (2015-1985) به کار گرفته شده است. بدین منظور پس از مقیاس کاهی برونداد مدل های پیش بینی در افق های زمانی 1 تا 3 ماهه با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه (MLR) ، امکان بهبود آن ها با استفاده از رویکرد ترکیب مدل ها مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی کارایی مدل ها با استفاده از شاخص های ضریب همبستگی پیرسون (ρ) و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) برای ارزیابی پیوسته و منحنی اطمینان پذیری برای ارزیابی احتمالاتی، انجام گردید. نتایج نشان می دهد که هیچ کدام از مدل ها به تنهایی در تمامی افق های زمانی مورد بررسی، عملکرد مطلوبی را نداشته اند و استفاده منفرد از آن ها عملکرد مناسبی را نشان نمی دهد؛ درحالی که مدل ترکیبی (MME) به طورکلی عملکرد مناسب تری را نشان می دهد. نتایج حاصل از این تحقیق، اهمیت استفاده از همادی مدل های چندگانه بر مبنای نتایج خروجی چندین مدل را جهت ارتقاء مهارت پیش بینی بارش نشان می دهد.

    کلیدواژگان: ارزیابی مهارت، مقیاس کاهی، اطمینان پذیری، مدل های همادی آمریکای شمالی، حوضه سد کرخه
  • حسین فتحیان*، علی محمد آخوندعلی، محمدرضا شریفی صفحات 72-85

    اطمینان و اعتبار سیل های حدی مخصوصا حداکثر سیلاب محتمل (PMF)، بدون در نظرگرفتن منابع عدم قطعیت در برآورد سیل نمی تواند تامین شود. متغیرهای ورودی در مدلهای بارش-رواناب شامل بارش، دمای هوا و آب معادل برف (SWE) اولیه از جمله منابع عدم قطعیت در پیش بینی و برآورد سیل هستند. در این مقاله از روش تیوری مجموعه فازی برای پخش عدم قطعیت مقدار PMP، دمای هوا و آب معادل برف اولیه در برآورد PMF در حوضه سد بختیاری در جنوب غربی ایران استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که عدم قطعیت دبی اوج هیدروگراف PMF بعلت عدم قطعیت مقدار PMP بیشتر از عدم قطعیت حجم هیدروگراف PMF است. عدم قطعیت حجم هیدروگراف PMF بعلت عدم قطعیت مقدار دمای هوا و آب معادل برف اولیه بیشتر از عدم قطعیت دبی اوج هیدروگراف PMF است. بطوریکه عدم قطعیت دبی اوج هیدروگراف PMF بعلت عدم قطعیت در مقادیر PMP، دمای هوا و آب معادل برف اولیه به اندازه 10± درصد به ترتیب برابر با 2/10± ، 6/7± و 18/0± درصد است. همچنین عدم قطعیت حجم هیدروگراف PMF بعلت عدم قطعیت در مقدار PMP، دمای هوا و آب معادل برف اولیه به اندازه 10± درصد به ترتیب برابر با 8± ، 8/9± و 35/0± درصد است. بنابراین به منظور کاهش عدم قطعیت در برآورد PMF، باید به ترتیب در برآورد مقادیر PMP، دمای هوا و آب معادل برف اولیه دقت بیشتری کرد.

    کلیدواژگان: عدم قطعیت ورودی ها، PMP، PMF، دمای هوا، آب معادل برف اولیه
  • اصغر عزیزیان*، ستاره امینی صفحات 86-101
    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کارایی محصولات بارشی خانواده PERSIANN در مقیاس ماهانه (در بازه زمانی 2000 تا 2019) و با استفاده از 355 ایستگاه سینوپتیک واقع در سطح کشور ایران به انجام رسیده است. همچنین بررسی عملکرد منابع بارشی مذکور در اقلیم ها و شرایط توپوگرافیکی مختلف ایران از دیگر اهداف این تحقیق می باشد. نتایج حاکی از آن است که منبع PERSIANN-CDR به علت استفاده از داده های جهانی GPCP جهت حذف اریب از داده ها از همبستگی بسیار زیادی با داده های مشاهداتی برخوردار می باشد و این در حالیست که متوسط شاخص CC در سطح کشور برای دو منبع PERSIANN و PERSIANN-CCs به ترتیب در حدود 49/0 و 51/0 است. تمامی منابع مذکور در مناطق شمال و شمال غربی کشور مقدار بارش را کم‎ برآورد می نمایند و این در حالیست که با حرکت به سمت جنوب و جنوب شرق کشور، مقدار بیش ‎برآوردی بارش با نرخ بیشتری افزایش صورت می گیرد. بررسی تاثیر ارتفاع بر عملکرد محصولات بارشی خانواده PERSIANN نیز نشان داد که در مناطق مرتفع (مناطق با ارتفاع 600 تا 2600 متر) و کم ارتفاع (کمتر از 600 متر)، بارش ماهواره ای و داده های زمینی به ترتیب از همبستگی بالا و پایینی برخوردار هستند. از نظر اقلیمی هم نتایج نشان داد که در اقلیم های مدیترانه ای، نیمه مرطوب و مرطوب عملکرد منابع بارشی مذکور در تخمین بارش نسبت به اقلیم های دیگر به مراتب بهتر می باشد. همچنین در اقلیم های خیلی مرطوب نوع A و B و خیلی خشک میزان خطا در برآورد بارش بالا بوده و میزان شاخص CC نیز پایین می باشد.
    کلیدواژگان: تخمین بارش، سنجش از دور، شبکه عصبی، خانواده PERSIANN
  • کیومرث روشنگر، وحید نورانی، مهری دولتشاهی* صفحات 102-115

    منابع آب زیرزمینی به دلیل تاثیرپذیری دیرهنگام از تغییرات آب و هوایی ارزشمند هستند. با توجه به این که ارتباط بین متغیر های آب و هوایی و آب های زیرزمینی پیچیده تر از آب های سطحی است، بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در برنامه‏ریزی و مدیریت پایدار منابع آب از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این پژوهش با استفاده از روش ترکیبی تبدیل موجک گسسته و آزمون ناپارامتریک من-کندال، روند سری های زمانی آب زیرزمینی، بارش و رواناب در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه و همچنین دوره تناوب غالب در تولید روند سری های زمانی اصلی برای ایستگاه های واقع در دشت آذرشهر، در استان آذربایجان شرقی و قسمتی از حوزه آبریز دریاچه ارومیه، طی دوره ی 45 ساله تعیین شده است. نتایج حاکی از وجود یک روند نزولی برای تمام مقیاس های زمانی مورد مطالعه بود. با دقت در نتایج، تناوب های16ماهه،6 ماهه و 8 ساله در سری های زمانی آب زیرزمینی به ترتیب در مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه به عنوان تناوب غالب شناخته شدند. همچنین با توجه به نتایج نمودار های من-کندال دنباله ای، از سال 1378 به بعد روند کاهشی پیوسته ای در ایستگاه ها شروع شده است. در ضمن برای تصدیق نتایج آزمون من-کندال پیشنهادی، از روش تحلیل روند شن استفاده و درستی آن تایید گردید.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، روند، آزمون من کندال، تبدیل موجک گسسته، روش شن
  • افسانه شهبازی، فرشید صفری، حامد کتابچی* صفحات 116-134
    افزایش استحصال از آب های زیرزمینی در چند دهه اخیر موجب شده است، سطح تراز آب زیرزمینی استان البرز و بخصوص دشت هشتگرد دچار افت شدیدی شود. از اینرو، با توجه به اهمیت این ذخایر ارزشمند، باید راهبردهای مناسبی در جهت پایداری این منابع مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا، شبیه سازی عددی MODFLOW این محدوده، در دو حالت ماندگار و غیرماندگار برای دوره سه ساله (1391 تا 1393)، واسنجی و برای یک دوره یک ساله (1394)، صحت سنجی شد. سپس اثرات اجرای طرح احیاء و تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی کشور در دشت هشتگرد ارزیابی گردید و حرکت ذرات آلاینده (نیترات و سولفات) در این طرح با استفاده از MODPATH، بررسی شد. نتایج نشان دادند، در صورتی که وضع موجود ادامه یابد، ذخیره آبخوان به طور متوسط 1 میلیون مترمکعب در سال کاهش پیدا می کند. همچنین از میان اقدامات مدیریتی، به ترتیب دستورالعمل انسداد چاه های غیرمجاز و طرحی که با یک محدودیت تدریجی در استحصال از آب زیرزمینی همراه می باشد، موجب بهبود ذخیره آبخوان به میزان 8/8 و 8/6 میلیون مترمکعب در سال می گردد. نتایج حاصل از MODPATH نیز نشان دادند که در صورت اجرای طرح هایی نظیر سناریو 7 و 9، حرکت ذرات نیترات (با غلظت 30 تا 70 میلی گرم بر لیتر) در ناحیه واقع در شهر هشتگرد، محدود خواهد شد. می توان نتیجه گرفت، با وجود اینکه محدودیت کامل استخراج چاه های بهره برداری غیرمجاز، بهترین نتیجه ممکن را در راستای اهداف احیاء و تعادل بخشی آبخوان داشته است، اما ممکن است محدودیت تدریجی استخراج چاه های بهره برداری از مقبولیت و قابلیت اجرای بیشتری برخوردار باشد.
    کلیدواژگان: اقدامات مدیریتی، دشت هشتگرد، شبیه سازی عددی، طرح احیاء و تعادل بخشی
  • بیتا مروج الاحکامی*، مرضیه باغشاهی صفحات 135-145
    مدیریت به هنگام آبیاری با لحاظ شرایط حاکم بر منطقه، نقش بسیار مهمی در صرفه جویی مصرف آب و حفظ عملکرد محصولات باغی و زراعی ایفا خواهد کرد. یکی از راهکارهای مدیریت به هنگام آبیاری، استفاده از سنسورهای رطوبت سنج خاک است که تاثیر قابل توجهی بر بهبود بهره وری آب خواهد داشت. در این مطالعه ضمن امکان سنجی طراحی سنسور رطوبت سنج ایرانی، دقت سنسور طراحی شده و watermark در بافت های متفاوت خاک بررسی شد. به منظور طراحی و کالیبراسیون سنسور رطوبت سنج ایرانی، آزمایش های مربوط به طراحی و ساخت سنسور مذکور در سال های 1397 تا 1398 در آزمایشگاه بخش تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد انجام شد. سنسور طراحی شده در 3 بافت خاک متفاوت لوم رسی شنی، لومی و رس سیلتی مورد ارزیابی قرار گرفت. سنسور طراحی شده و سنسور watermark در هر 3 بافت خاک، واسنجی و با ارقام رطوبت مشاهده شده به روش مستقیم وزنی مقایسه و صحت سنجی شدند. نتایج نشان داد که سنسور طراحی شده و سنسور watermark در بافت خاک لومی و لوم رسی شنی قادر به برآورد نسبتا دقیق رطوبت وزنی خاک هستند. در حالیکه در بافت خاک رس سیلتی سنسور طراحی شده و سنسور watermark دقت مناسبی در برآورد رطوبت خاک نداشتند. بر اساس نتایج این مطالعه سنسور watermark و سنسور طراحی شده در رطوبت های کمتر از 50 درصد کل آب قابل دسترس قادر به تخمین نسبتا دقیق رطوبت خاک هستند. این در حالی است که سنسورهای مذکور در رطوبت های بیشتر از حد زراعی تخمین دقیقی از رطوبت خاک نداشتند.
    کلیدواژگان: سنسور رطوبت سنج خاک، بهره وری آب کشاورزی، آبیاری هوشمند
  • بهاره نوروزی*، مریم منصف شکری صفحات 146-155
    آبهای شرب منطقه گرمسار قبل از تصفیه از فیلتر های مخصوص در حوضهای بزرگی جمع آوری می شوند که اخیرا به دلیل ‏رشد بی رویه جلبکها و ایجاد بلوم در سطح آب و در نتیجه مرگ بسیاری از جلبکها به آبهای بد بو و بد طعم تبدیل شدند. در ‏این تحقیق برای شناسایی فلور جلبکی آب های بد بو و پیشنهاد روش های مقابله با بلوم جلبکی، نمونه های آب از نقاط و ‏اعماق مختلف حوض به صورت تصادفی جمع اوری شدند. به منظور خالص سازی و شناسایی جلبکها از محیط کشت جامد ‏Cu10‎‏ استفاده گردید. پس از دو هفته، شناسایی نمونه ها بر طبق کلیدهای شناسایی معتبر انجام شد. واریاسیون مورفولوژیک ‏نمونه ها برای اطمینان از وضعیت تاکسونومی آنها در محیط کشت مایع ‏Cu10‎‏ نیز بررسی گردید. سویه ها با استفاده از کلید ‏شناسایی کومارک و همکاران در سال 2014، شناسایی شدند. علاوه بر آن، آنالیزهای مورفولوژیکی و ژنتیکی با استفاده از توالی ‏ژن ‏‎16S rRNA‎‏ برای شناسایی سویه های سیانوباکتری در محیط کشت های مایع و جامد و در شرایط فتواتوتروفیک انجام ‏گردید. نتایج نشان داد که سویه های مطالعه شده متعلق به سه شاخه سیانوفیتا، کلروفیتا و باسیلاریوفیتا و شامل جنسهای ‏Synechococcus, Anabaena ‎‏ از سیانوفیتا، ‏Ulothrix‏ از کلروفیتا و ‏Diatoma‏ از باسیلاریوفیتا هستند. با توجه به حضور ریز ‏جلبکها در آب های شرب منطقه گرمسار و خطرات ناشی از آنها، برای شناسایی جلبک های تشکیل دهنده بلوم جلبکی علاوه ‏بر آنالیز مورفولوژیکی، روش مولکولی به عنوانی روشی دقیق و مطمین جهت شناسایی پیشنهاد می شود. ‏
    کلیدواژگان: آب شرب، گرمسار، ریز جلبک، تولید بو و طعم بد
  • رضا ایرانمنش، نوید جلال کمالی*، امید طیاری صفحات 156-173
    کمبود منابع آب در ایران و رابطه نزدیک و مستقیم بین آب و غذا این امر را ضروری می کند که ارزیابی جامعی در مورد منابع آب موجود در مقیاس بزرگ برای تضمین امنیت غذا انجام شود. از موثرترین عوامل بر منابع آب یک منطقه می توان به اقلیم، تغییرات آن و پارامترهای هیدرولوژیک اشاره کرد. مدل‎ های گردش عمومی جو ابزار اصلی بررسی تغییرات اقلیمی محسوب می شوند. در این پژوهش از مدل GFDL-ESM2M، چهار سناریوی RCP و بسته نرم افزاری CCT جهت بررسی تغییرات اقلیمی و از مدل SWAT برای شبیه سازی هیدرولوژیکی استان کرمان استفاده گردید. در این تحقیق، دوره پایه از سال 1990 تا 2012 و دوره آینده از 2020 تا 2050 انتخاب شد. برای ارزیابی مدل از (R2) و (NS) استفاده شد. مقدار ضریب NS برای بارش و دمای در تمامی ایستگاه ها به ترتیب 8/0 تا 95/0 و 88/0 تا 99/0 متغیر بود. نتایج تغییر اقلیم نشان داد در تمام سناریوها احتمال افزایش بارش در اکثر نقاط وجود دارد. با بررسی نتایج مدل SWAT مشخص گردید که قسمت های میانی و غربی استان از میزان ذخیره آب سبز بیشتری برخوردارند. همچنین اثرات تغییر اقلیم بر روی آب آبی، ذخیره و جریان آب سبز باعث کاهش مقدار آن ها شده است.
    کلیدواژگان: آب آبی، آب سبز، مدل سازی بزرگ مقیاس
  • مهشید طالبی صومعه سرایی*، محمدسعید ذکایی، محمد فاضلی صفحات 174-196

    این پژوهش با اشاره کوتاه به نظریه جامعه شناسی حقوق ماکس وبر، در نظر دارد تا عوامل فراحقوقی که منجر به تدوین قوانین آب در ایران طی دوره های مختلف شده اند را بررسی کند. اگرچه عوامل مختلفی از جمله شرایط اقلیمی، جمعیت شناختی و اقتصادی در تصویب و تغییر قوانین و مقررات آب می توانند دخیل باشند، اما مسیله اصلی مقاله حاضر توجه به عوامل سیاسی و اجتماعی است که منجر به تصویب و تغییر در قوانین آب شده است. بررسی ها نشان می دهد، مهم ترین عامل تحول و تغییر قوانین آب در ایران بحث مالکیت آب بوده است. چنانچه در دوره ای طولانی قبل از اصلاحات ارضی آب را جزو مشترکات و قابل بهره برداری خصوصی می دانستند. اما بعد از اصلاحات ارضی آب در زمره انفال و تحت حفاظت دولت قرار گرفت. اگرچه در دوران بعد از انقلاب اصل مشترکات آب جایگزین انفال شد، اما شرایط سیاسی و اهداف دولت های مختلف، توسعه منابع آب را بدون در نظر گرفتن اصل مشترکات و حقوق مالکیت خصوص حقابه بران رقم زد. نتایج نشان داده است که در تصویب قوانین آب عوامل بین المللی در دوران پیش از انقلاب و عوامل سیاسی و عدالت طلبی ضد اکولوژیک در دوران بعد از انقلاب از مهم ترین عوامل فراحقوقی بوده است که در تصویب قوانین آب تاثیرگذار بوده است. ازآنجاکه تغییر در قوانین نه مبتنی با میزان و کیفیت منابع آب در دسترس بلکه برآمده از شرایط سیاسی و اجتماعی بوده است، لذا این تغییرات در قوانین منجر به پایداری در منابع آب نشده است.

    کلیدواژگان: حقوق آب، قوانین آب، مالکیت آب، اصلاحات ارضی، قانون توزیع عادلانه آب
  • نادر حیدری* صفحات 197-211
    افزایش بهره وری آب در مزرعه نیازمند داشتن برنامه علم و فناوری در حوزه تحقیقات آب کشاورزی است. لذا هدف اصلی از این پژوهش شناسایی و تعیین اولویت های علم و فناوری و انتخاب گزینه های راهبردی علم و فناوری مدیریت آب در مقیاس مزرعه می باشد. پژوهش با برگزاری جلسات هم اندیشی و استفاده از نظرات متخصصین؛ صاحب نظران؛ منابع علمی؛ و همچنین با بهره گیری از شیوه های برنامه ریزی استراتژیک و تحلیل سوآت انجام گردید. تعداد شش راهبرد اصلی مدیریت آب در مزرعه شناسایی شدند که به ترتیب اولویت عبارتنداز:1- افزایش بهره وری آب در مزرعه، 2- ارتقاء دانش، مهارت و مشارکت ذیربطان در فناوری های آب 3- توسعه فناوری های زیر ساختی مصرف بهینه آب در مزرعه، 4- بهینه سازی الگوی کشت و بهینه سازی مصرف آب کشاورزی، 5- توسعه فناوری های استفاده از آبهای نامتعارف، 6- ارتقاء بهره وری آب سبز در کشاورزی دیم. راهکارها (اقدامات) مورد نیاز برای عملیاتی نمودن راهبردهای مذکور شناسایی و برای هر راهبرد به تفکیک اولویت بندی شده و شبکه علیت بین آنها ترسیم گردید. با استفاده از روش تحلیل سوآت تجزیه و تحلیل های لازم بر روی نقاط ضعف-قوت و فرصت-تهدید مدیریت آب مزرعه شناسایی شده به عمل آمد. بر اساس نتایج برای مدیریت آب مزرعه از جنبه های علم و فناوری باید راهبرد کلی تهاجم-رشد (SO) را انتخاب نمود. بر اساس این راهبرد اصلی تعداد 6 گزینه با اولویت بالا برای برنامه علم و فناوری مدیریت استفاده بهینه و پایدار از منابع آب درمقیاس مزرعه شناسایی و انتخاب گردید.
    کلیدواژگان: بهره وری آب، علم و فناوری، مزرعه، کشاورزی، سوآت
  • مرضیه ثمره هاشمی*، علی باقری صفحات 212-228
    یکی از مهم ترین مراحل برنامه ریزی مدیریت یکپارچه منابع آب، ارزیابی سامانه های منابع آب است. آگاهی از کم و کیف منابع آب جزء پیش شرطهای اساسی برای مدیریت منابع آب محسوب می شود. ارزیابی یکپارچه یکی از حلقه های گم شده از زنجیره اقدامات مدیریت آب به حساب می آید. بر این اساس در مقاله حاضر یک فرآیند ارزیابی یکپارچه سامانه های منابع آب مبتنی بر نگرش سیستمی، طراحی و پیاده سازی می شود. فرآیند پیشنهادی شامل سه فاز شناسایی سامانه، مفهوم سازی و آنالیز است. فاز شناسایی در دو بخش شناسایی عناصر، و شناسایی و مشارکت گروداران انجام می گیرد. برای انجام فاز مفهوم سازی، یک چارچوب جدید ترکیبی مبتنی بر گذشته و آینده نگری (CEPEAF) پیشنهاد می شود. در فاز آنالیز، تکنیک مدل سازی پویاشناسی سامانه ها به کار گرفته می شود. جهت بررسی عملیاتی یافته های روش پیشنهادی، فرآیند ارزیابی یکپارچه معرفی شده برای سامانه منابع آب استان خراسان جنوبی، پیاده شده است. یافته ها حاکی از توسعه کمی کشاورزی، تنها با رویکرد افزایش سطح زیر کشت و بدون توجه به روند کاهشی تولید در واحد سطح به خصوص در مورد محصولات باغی، می باشد. همچنین نتایج مدل-سازی نشان می دهد، با ایجاد یک موازنه میان کاهش سطح زیر کشت باغی و زراعی به میزان 6 درصد و رشد صنایع و معادن به مقدار 4 درصد علاوه بر اینکه حجم منابع آب زیر زمینی به سمت تعادل می رود، از کاهش سرانه ارزش افزوده نیز جلوگیری می شود. در این موازنه، کاهش سطح زیر کشت محصولات باغی در مقایسه با محصولات زراعی، اثر بیشتری را در روند به تعادل رساندن حجم منابع آب زیرزمینی نشان می-دهد.
    کلیدواژگان: ارزیابی یکپارچه، مفهوم سازی، چارچوب DPSIR، چارچوب GOF، مدل سازی سیستمی
  • فائزه جعفری، نسرین حسن زاده* صفحات 229-239
    این مطالعه با هدف بررسی آلکیل بنزن سولفانات های خطی (LASs) به عنوان نشانگرهای مولکولی برای ردیابی ورود آلودگی های فاضلاب شهری در رودخانه عباس آباد همدان انجام گرفت. نمونه برداری در بهار 1398 از نمونه آب رودخانه عباس آباد در 17 ایستگاه انجام شد. پارامترهایی همچون دمای آب، (pH)، (EC)، (TDS)، (DO) و (ORP) در محل اندازه گیری شد. غلظت LAS با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج nm 650 قرایت و با استفاده از منحنی کالیبراسیون و طول موج جذب شده، غلظت LAS محاسبه شد. ارزیابی ریسک اکولوژیک با محاسبه شاخص RQ انجام شد. نتایج، دامنه غلظت LAS را بین mg/L 65/2-11/0 و با میانگین mg/L 25/1 نشان داد. ورود فاضلاب های تصفیه نشده کاربری های اطراف به داخل رودخانه عباس آباد، علت اصلی غلظت زیاد LAS شناخته شد. نتایج ارزیابی ریسک اکولوژیک، ریسک زیاد را در حوضه مورد مطالعه نشان داد. نتایج آزمون همبستگی اسپیرمن بین LAS و فاکتورهای کیفیت آب، رابطه مثبت بین LAS با شوری، TDS، EC و دما را نشان داد. نتایج مقایسه غلظت LAS بر اساس استاندارد ایران جهت تخلیه به چاه جاذب و مصارف کشاورزی و آبیاری نشان داد در 14 ایستگاه غلظت LAS بیشتر از حد مجاز مصرف برای کشاورزی، آبیاری و تخلیه به چاه جاذب است و در 4 ایستگاه بیشتر از حد مجاز تخلیه شوینده ها به منابع آب سطحی است. غلظت LAS در 15 ایستگاه بیشتر از حد مجاز شوینده ها در آب آشامیدنی بر اساس استاندارد ایران و WHO بود. این مطالعه سودمندی بررسی LASs را به عنوان شاخصی قدرتمند برای ردیابی غیرمستقیم تخلیه فاضلاب شهری را نشان داد.
    کلیدواژگان: آلکیل بنزن سولفانات خطی (LAS)، سورفاکتانت، شاخص RQ، رودخانه عباس آباد، همدان
  • سید طارق عبودی، منوچهر چیت سازان*، عباس چرچی صفحات 240-252

    چشمه های گوگردی با ویژگی های درمانی، دمایی و خصوصیات هیدروشیمیایی خاص خود از دیگر منابع آب زیرزمینی متمایز می شوند. چشمه های گرو گلگیر، گرو میداود، گرو نفت سفید، گرو پل زال، گرساب جااردو، مشراگه، گراب بهبهان و بابا احمد ازجمله چشمه گوگردی دمای پایین در محدوده زاگرس خوزستان بشمار می روند. این چشمه ها دمایی بین 22 تا 35 درجه سانتی گراد داشته، و در امتداد راندگی زاگرس ظاهر می شوند. با آنالیز داده های هیدروشیمیایی چشمه های گوگردی در دو دوره زمانی آذر 96 و اردیبهشت 97 و به کارگیری روش های هیدروشیمایی، تحلیل عاملی (PCA) و خوشه بندی سلسله مراتبی (AHC) سعی شده است عوامل موثر بر کیفیت شیمیایی چشمه ها شناسایی گردد. عامل اول موثر متغیرهای هدایت الکتریکی، Na، Cl، K، Ca، Mg، As و Cd را در برمی گیرد، این عامل ناشی از برهمکنش مواد آبخوان و آب می باشد، همچنین همبستگی بالا بین یون های اصلی و آرسنیک و کادمیوم نشان میدهد این عناصر منشا واحدی دارند. عامل دوم متغیرهای SO4 ، NO3 وS را در برمی گیرد. با توجه به نتایج آنالیز TOC این عامل را می توان ناشی از نفوذ شورابه های نفتی دانست. برای دسته بندی چشمه های مورد مطالعه از دو روش دیاگرام پایپر و خوشه بندی سلسله مراتبی Q-mode استفاده شد. دیاگرام پایپر این چشمه ها را در سه گروه و روش خوشه بندی سلسله مراتبی Q-mode با در نظر گرفتن پارامترهای بیشتر، چشمه های گوگردی در چهار گروه تفکیک کرد.

    کلیدواژگان: چشمه های گوگردی، تحلیل عاملی، خوشه بندی سلسله مراتبی، سازند گچساران، شورابه نفتی
  • زهره سادات احمدی، حمیدرضا صفوی*، رضا کراچیان صفحات 253-274

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

    کلیدواژگان: تخصیص منابع آب، نظریه بازی ها، اطلاعات نامتقارن، انتقال آب، شیرین سازی
  • مرتضی بخشایش، مریم فراهانی*، آزیتا بهبهانی نیا صفحات 275-288

    رشد روز افزون تقاضا برای آب و محدودیت دسترسی به منابع آب شیرین منجر به استفاده از نمک زدایی آب دریا در کشورهای زیادی، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک گردیده است. با توجه به اهمیت اثرات محیط زیستی سامانه های نمک زدایی، تحقیق حاضر با هدف مقایسه اثرات محیط زیستی سامانه های نمک زدایی چابهار و کنگان انجام پذیرفت. روش نمک زدایی در هر دو سامانه، اسمز معکوس بوده و در سامانه کنگان روش تامین آب از چاه های ساحلی و به طور غیرمستقیم از آب خلیج فارس و در چابهار به طور مستقیم از آب دریای عمان می باشد. در این تحقیق برای بررسی اثرات زیست محیطی از روش ارزیابی چرخه حیات (LCA) استفاده گردید. پس از تهیه لیست کاملی از موجودی مواد و انرژی در تمامی مراحل تولید آب شیرین، با بهره گیری از روش ارزیابی IMPACT 2002+ نسخه (2.15) و نرم افزار SimaPro9 اثرات محیط زیستی تمامی مراحل فرآیند نمک زدایی آب دریا بر طبقات مختلف اثر مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، بیشترین اثر در هر دو سامانه مربوط به تغییرات اقلیمی و کاهش منابع اولیه بود. به طوری که به ازای تولید 1 مترمکعب آب شیرین در سامانه کنگان و چابهار به ترتیب معادل 224/3 و 627/3 کیلوگرم دی اکسیدکربن تولید و 035/55 و 928/61 مگاژول کاهش در منابع اولیه ایجاد می شود. اثرات محیط زیستی در سامانه کنگان به صورت معنی داری کمتر از سامانه چابهار است. لذا به نظر می رسد، استفاده از چاه های ساحلی برای تامین آب ورودی در سامانه های نمک زدایی مناسب تر می باشد.

    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه حیات، دریای عمان، خلیج فارس، نمک زدایی، اثرات محیط زیستی
  • مصطقی فضائلی*، مهناز رشیدی صفحات 289-303
    در پی روند فزاینده کم یابی آب در جهان، رقابت بر سر دستیابی بیشتر به آب میان کشورها فزونی یافته است. چنان که آب گاهی به منشایی برای بروز تعارضات بین المللی بدل می شود. از طرفی، آب و تاسیسات آبی همواره در جنگ ها به عنوان سلاح و یا به عنوان اهداف نظامی مورد استفاده قرار گرفته اند. پیشگیری از جنگ های آبی موضوع قواعد حقوقی توسل به زور است و حفاظت از منابع آب در حین مخاصمات در حقوق بشردوستانه بین المللی مورد نظر واقع شده است. در مرحله پس از مخاصمات مسلحانه، مشکلاتی از قبیل آسیب به زیرساخت های آبی، آلودگی آب ها و عدم دسترسی به آب آشامیدنی سالم مردم مناطق جنگ زده، نه تنها موجودیت و کیفیت منابع آبی را خدشه دار می کند بلکه می تواند به طرق مختلف صلح و امنیت بین المللی را تهدید نماید. بنا به اهمیت حفاظت از منابع آبی پس از جنگ ها در امر صلح سازی و نبود قواعد حقوقی صریح در این موضوع، پرسش اصلی تحقیق آن است که مهم ترین تعهدات حقوق بین الملل در موضوع ترمیم منابع و تاسیسات آبی پس از مخاصمات مسلحانه و جبران خسارت قربانیان چیست؟ نتیجه برآمده از مطالعات توصیفی- تحلیلی نگارندگان موید آن است که حقوق بین الملل در این زمینه هرچند تا کنون به قواعد خاص و مقررات تفصیلی دست نیافته است لیکن با خلا مواجه نبوده و می توان به مدد اصول و موازین عام حقوق بین الملل موضوعه، تعهدات و سازکارهایی را به منظور بازسازی مناطق آسیب دیده و پاسخگویی در مقابل قربانیان جنگ استنباط نمود.
    کلیدواژگان: آب، بازسازی، پاسخگویی، حقوق بین الملل، مخاصمات مسلحانه
  • سیده زهرا قریشی، حجت میان آبادی*، ابراهیم حاجیانی صفحات 304-331
    چالش های نوین جهانی از جمله میل شدید به توسعه یافتگی و تغییر اقلیم سبب پررنگ شدن پیوند آب،سیاست و امنیت شده به گونه ای که منابع آبی به یک ابزار نرم برای پیشبرد اهداف و نفوذ سیاسی تبدیل شده است. ازاین رو،توجه به اندرکنش پویا و درهم تنیده آب و سیاست درکنار عواملی همچون تغییرات اقلیمی در نقاط مختلف دنیا،بویژه درمنطقه بشدت پرتنش غرب آسیا،ازاهمیت بسیار زیادی برخوردار شده است. درمیان کشورهای غرب آسیا،ترکیه از جمله کشورهایی است که در دهه های اخیر درصدد استفاده بیش از پیش از منابع آبی خود در راستای ایجاد قدرت اقتصادی، پیشبرد راهبردهای سیاسی و دستیابی به هژمونی آبی بوده است. این مقاله باروش توصیفی و تحلیلی و با اتکاء به منابع کتابخانه ای به تشریح ماموریت هیدرولیکی ترکیه در قالب سه دسته از پروژه های آبی داخلی و ملی سازی آب های این کشور، طرح های انتقال آب از ترکیه به کشورهای مجاور و فرصت سازی از منابع آب و در نهایت،پروژه های آبی بین المللی و مشروعیت سازی اقدامات هیدروپلیتیکی این کشور میپردازد و ارتباط این طرحها با رویکرد هیدروپلیتیکی این کشور را مورد واکاوی قرار میدهد. علاوه بر این، نشان داده خواهد شد ترکیه چگونه در ظاهر و صرفا در مقام اظهارنظر از دکترین حاکمیت مطلق سرزمینی تغییر رویکردداده است اما در عمل سعی دارد بنابر دکترین عمق استراتژیک و به واسطه رویکرد ماموریت هیدرولیکی،کشورهای مجاور و برخی کشورهای غیر مجاور خود را وابسته به اقدامات هیدروپلیتیکی خود نماید. ایجاد وابستگی به ضروری ترین منبع برای حیات بشر، یکی از استراتژی ها و ابزارهای ترکیه برای کسب قدرت در منطقه بشدت بحرانی غرب آسیا است.
    کلیدواژگان: هیدروپلیتیک، فرصت سازی، ملی سازی، ماموریت هیدرولیکی، ترکیه
  • محمدامین ذوالفقاری پور، آزاده احمدی*، علیرضا نیکویی صفحات 332-346
    در این مقاله یک چارچوب کارآمد برای تخصیص بهینه منابع آب زیرزمینی در محدوده فعالیت بازار آب محلی موجود در دشت اصفهان-برخوار ارایه می شود. در مرحله اول برای بهبود وضعیت هیدرولوژیکی آبخوان، مجوزهای برداشت مزارع فروشنده آب با استفاده از دو رویکرد بالا به پایین و پایین به بالا کاهش داده می شود. رویکرد پایین به بالا به دلیل لحاظ نمودن مطلوبیت های مزارع از طریق ایجاد فرآیند چانه زنی بین آن ها، سیاست های قابل پذیرش تری را پیشنهاد می دهد. مرحله دوم شامل مدل سازی فروش مجوزهای آب زیرزمینی از مزارع به صنایع مختلف با استفاده از روش برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح مبادلات آب است. در این مدل، حجم مبادلات به گونه ای تعیین خواهد شد که سود کلی سامانه از طریق یافتن میزان بهینه تولید محصولات مختلف و حجم مصرف آب، حداکثر شود. نتایج برای سال زراعی 16-2015 نشان می دهد که مزارع با کاشت محصولات سودآور و فروش آب مازاد خود باعث افزایش تولید در بخش صنعت می شوند. با این حال مزارع هم چنان به دلیل کاهش مجوزها نسبت به شرایط اولیه خود دچار خسارت خواهند شد. بنابراین در مرحله سوم با استفاده از بازی همکارانه شاپلی سود حاصل از مبادلات بین خریداران و فروشندگان آب به صورت عادلانه بازتخصیص می شود. به طوری که سود مزارع و واحدهای صنعتی به ترتیب 55 و 19 درصد نسبت به وضعیت موجود افزایش می یابد. بنابراین چارچوب پیشنهادی این قابلیت را دارد که علاوه بر تسهیل در اجرای سیاست کاهش مجوزهای آب زیرزمینی، بازدهی اقتصادی استفاده از این مجوزها را نیز بهبود دهد.
    کلیدواژگان: بازار آب، بهینه سازی، چانه زنی، دشت اصفهان-برخوار، مدل بازی همکارانه
  • عادله ساعدی، بهرام ثقفیان*، صابر معظمی صفحات 347-359

    امروزه پیشرفت های زیادی در زمینه بهبود پیش بینی های هواشناسی صورت گرفته است، در همین راستا سیستم پیش بینی گروهی برای کاهش عدم قطعیت های پیش بینی ایجاد شده است. در این تحقیق، عملکرد هفت مدل عددی پیش بینی گروهی بارش در پیش بینی سیل ابتدای سال 1398 در زیرحوضه سالیان از حوضه آبریز گرگانرود، بررسی شد. در ابتدا، پیش بینی های گروهی بارش با روش نگاشت چندک گاما تصحیح اریبی شدند. سپس پیش بینی های گروهی جریان با پیش بینی بارش هفت مدل به کمک مدل بارش -رواناب مفهومی GR4J بدست آمد. هم چنین جهت محاسبه پارامترهای بهینه برای واسنجی مدل GR4J، چهار روش بهینه سازی استفاده شد و براساس پارامترهای بهینه بدست آمده، پیش بینی های گروهی جریان با پیش بینی های بارش انجام شد و در انتها عدم قطعیت مدل های عددی براساس ورودی به مدل هیدرولوژیکی بررسی گردید. نتایج تحقیق نشان داد که تصحیح اریبی تاثیر زیادی در بهبود پیش بینی سیل در حوضه سالیان دارد و باندهای عدم قطعیت مدل های ECMWF، NCMRWF و UKMOمقادیر سیل مشاهداتی را بخوبی پوشش دادند، بطوریکه مقدار P-factor و R-factor مدل ECMWF بترتیب برابر با 0.5 و 0.96 بود اگرچه باندهای بالا و پایین این مدل تقارن خوبی نداشتند. مدل های NCEP و CMA نسبت به سایر مدل ها، مهارت کمتری در پیش بینی سیل داشتتند و مقدار P-factor آنها بترتیب برابر با 0.2 و 0.15 بود. مدل JMA، سیل گرگان را خیلی دست بالا برآورد نمود. مدل ECCC با اینکه 65 درصد مقادیر سیل مشاهداتی را پوشش داده بود ولی فاصله بین باندهای بالا و پایین آن زیاد بود. در مجموع نتایج برخی مدل ها برای این حوضه رضایت بخش بود و استفاده از آن ها برای سیستم هشدار سیل توصیه می شود.

    کلیدواژگان: پیش بینی گروهی، تصحیح اریبی، پیش بینی سیل، تحلیل عدم قطعیت، گلستان
  • علیرضا شکوهی*، امید بهمنی صفحات 360-379
    تحقیق حاضر با این پیش فرض که به کمک روش های نوین آبزی پروری می توان از آبهای نامرغوب استفاده کرد، مناطق مستعد از نظر تامین آب برای آبزی پروری را شناسایی می نماید. منطقه مورد مطالعه دراین پژوهش حوضه های آبریز 5 گانه استان خوزستان است که به کمک الگوریتم توسعه داده شده مناطق مستعد برای آبزی پروری در آنها تعیین و به صورت نقشه در محیط GIS ارایه گردید. در مرحله اول کیفیت آب از نظر سلامت اکولوژیکی ارزیابی شد و سپس کیفیت آن از نظر شرب، کشاورزی و صنعت تعیین و مناطق فاقد پتانسیل بهره برداری ولی مناسب برای آبزی پروری تعیین گردیدند. براساس نتایج بدست آمده بجز حوضه دز، در دیگر رودخانه های خوزستان می توان تا 35 درصد حجم موجود را به بخش آبزی پروری تخصیص داد. این حجم از جریان عموما در بخش سفلای رودخانه ها قرار داشته و لذا می توان با در نظر گرفتن عوامل اقتصادی و اجتماعی، تراکم مزارع آبزی پروری را از سرآب و میانه حوضه ها به این قسمت ها منتقل و از بار عظیمی که بر رودخانه‎های منطقه و بخصوص کارون وجود دارد کاست. با توجه به دو عامل کیفیت و افت سفره های 23 گانه استان خوزستان تنها سه سفره اوان ، هفتگل و زیدون برای استفاده در آبزی پروری قابل توصیه می باشند. الگوریتم ارایه شده و مفروضات مورد استفاده در توسعه آن برای اولین بار ارایه می گردد و دارای قابلیت عمومی سازی برای کاربرد در هر حوضه آبریز دیگر را داشته و ابزار لازم را برای چانه زنی در سطح کلان برای گرفتن تخصیص برای آبزی پروری را فراهم می نماید.
    کلیدواژگان: آبزی پروری، پتانسیل یابی، تخصیص، ارزیابی کیفی، خوزستان
  • معصومه صوفی، بهلول علیجانی*، رضا برنا، فریده اسدی صفحات 380-393

    هدف اصلی این تحقیق بررسی عوامل موثر بر نوسانات ترازآب دریاچه ارومیه است بدین منظوربرای بررسی ارتباط نوسانهای تراز آب دریاچه ارومیه با پارامترهای اقلیمی و هیدرولوژی،(بارش، درجه حرارت، دبی رودخانه ها و...) استفاده شد.از داده های تراز آب دریاچه ارومیه برای دوره آماری 48 ساله،27 ایستگاه هواشناسی برای متغیر بارش ودرجه حرارت استفاده گردید.برای تنظیم داده های سطح ایستابی آبهای زیرزمینی، ازمیان 1054 حلقه چاه،123 حلقه که دردوره آماری کاملی داشتندانتخاب ،برای اطلاع ازهمگنی و تصادفی بودن داده ها واحتمال هرگونه روند در سری های زمانی، از آزمون ناپارامتریکی ران تست استفاده گردید.تصادفی بودن متغیرها با احتمال خطای 05/0 مورد بررسی قرار گرفت و از همگن بودن آن ها اطمینان حاصل شد. برای بررسی روند،جهش و تغییردرمتغیرهای مستقل بارش، درجه حرارت، دبی رودخانه و سطح ایستابی چاه ها، ازآزمون آماری من-کندال استفاده شده است.بررسی نمودار نشان دادکه تغییرات میانگین درجه حرارت سالانه طی دوره مطالعاتی روند معناداری را دنبال نمیکند.نمودار مربوط به بارش سالانه حوضه آبریزدریاچه ارومیه روند کاهشی و معناداری را دردوره آماری نشان داد.نتایج بررسی روند تغییرات دبی نشان دادکه تغییرات دبی طی دوره دارای روند معنی داری بوده و با جهشی از همان ابتدای دوره آماری، روندی کاهشی را دنبال نموده است. تغییرات سطح ایستابی چاه های مشاهده ای نیز دارای روند معنی داری بوده و با جهشی درسال 1385، روندی کاهشی را دنبال کرده. نتایج آزمون ضرایب همبستگی پیرسون مشخص کردکه بین متغیرهای مستقل (درجه حرارت، بارش، دبی رودخانه و سطح ایستابی) و نوسان های سطح آب دریاچه، همبستگی نسبتا قوی وجود دارددرسطح 05/0 معناداربوده و نشان دهنده اعتبار و قدرت بالای رابطه خطی بین ترازآب و میزان تاثیرپذیری این متغیرازمتغیرهای مستقل است.

    کلیدواژگان: نوسانات تراز دریاچه، بیلان آبی، سطح ایستابی، مدل سازی، دریاچه ارومیه
  • صیاد اصغری*، ریحانه مدیرزاده صفحات 394-407
    برف به عنوان بخش مهمی از چرخه هیدرولوژیکی، در بسیاری از مناطق بالاتر از عرض جغرافیایی 45 درجه به عنوان یک منبع بزرگ آب شیرین محسوب می شود، بنابراین مطالعه و اندازه گیری تغییرات سطوح برف به عنوان یکی از منابع مهم تامین آب بسیار حایز اهمیت است. در پژوهش حاضر، ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره ای اپتیکال Sentinel2 در سال 1397 در شهرستان اردبیل و سرعین سطح پوشش برف از طریق شاخص NDSI به دست آمده و سپس به منظور پایش تغییرات عمق برف منطقه مورد مطالعه نیز از تصاویر ماکرویو SentinelA1 و تکنیک DINSAR استفاده شد: در نهایت جهت صحت سنجی نقشه های عمق برف استخراج شده از طریق تصاویر راداری با داده های عمق برف در ایستگاه های برف سنجی زمینی با استفاده از رگرسیون خطی در نرم افزار MATLAB مقایسه شد. نتایج حاصل از رگرسیون خطی با ضریب تعمیم 85 درصد می باشد و نتایج حاصل از شاخص های آماری خطا نیز برابر با مقادیر 086/0-MSE، 165/0-BIAS، 924/0- CORR و RMSE برابر 043/0 به دست آمده است. روابط همبستگی بین داده های زمینی و نقشه های برآوردی از عمق برف میزان بالایی از همبستگی را نشان می دهند. این نتیجه از لحاظ آماری در سطح 99 درصد معنی دار است. نتایج تحقیق حاضر نشان داد با توجه به شرایط اقلیمی منطقه مورد مطالعه مقادیر عمق برف مربوط به دی ماه با حداکثر میزان 33 سانتی متر و کمترین مقادیر عمق برف در ماه اسفند با حداقل میزان 10 سانتی متر است. کمترین میزان عمق برف در دامنه های شرقی و بیشترین مقدار آن در دامنه های غربی بوده است.
    کلیدواژگان: برف سنجی، تصاویر راداری، اینترفروگرام
  • حمید صالحی، علی شمس الدینی*، سید مجید میرلطیفی صفحات 408-419
    هدف این مطالعه تولید نقشه های تبخیر- تعرق روزانه با قدرت تفکیک مکانی 30 متر و به صورت روزانه برای اراضی کشت و صنعت امیرکبیر با استفاده از دو سناریو می باشد. در سناریوی اول پارامترهای ورودی مورد نیاز الگوریتم سبال حاصل از تصاویر مادیس به قدرت تفکیک مکانی لندست-8 ریزمقیاس شد، سپس با استفاده از الگوریتم سبال و پارامترهای ورودی ریزمقیاس شده، تبخیر- تعرق واقعی محاسبه شد. در سناریوی دوم تبخیر- تعرق واقعی بدست آمده از سنجنده مادیس به قدرت تفکیک مکانی لندست-8 ریزمقیاس شد. در سناریوهای اول و دوم ریزمقیاس کردن داده ها با سه روش نسبت، رگرسیون و شبکه عصبی مصنوعی و با دو رویکرد مختلف انجام شد. در رویکرد اول فاصله زمانی بین تصویر پایه و تصویر ریزمقیاس شده از 1 روز تا 15 روز متغیر می باشد ولی در رویکرد دوم فاصله زمانی بین دو تصویر پایه و ریزمقیاس شده 1 روز می باشد. با مقایسه تبخیر- تعرق های واقعی ریزمقیاس شده با مقادیر تبخیر- تعرق واقعی بدست آمده از تصویر لندست-8 روش رگرسیون در سناریوی دوم با رویکرد اول با مجذور میانگین مربعات خطا 87/0 میلیمتر در روز دارای بهترین نتیجه و روش شبکه عصبی مصنوعی در سناریوی دوم با رویکرد دوم با مجذور میانگین مربعات خطا 25/2 میلیمتر در روز دارای بدترین نتیجه بود. اگرچه نتایج محاسبه تبخیر-تعرق واقعی حاصل از ریزمقیاس نمایی در تمامی روش ها در هر دو سناریو و با هر دو رویکرد، نسبت به تبخیر- تعرق واقعی بدست آمده از تصویر مادیس با مجذور میانگین مربعات خطا 19/3 میلیمتر در روز دارای صحت بهتری بود.
    کلیدواژگان: تبخیر- تعرق، مادیس، لندست-8، ریزمقیاس نمایی، سبال
  • مجید دهقانی زاده، صادق بختیاری*، سعید دایی کریم زاده صفحات 420-427

    محدودیت منابع از اصول بدیهی اقتصاد و امروزه این محدودیت در عرصه آب اهمیت بیشتری یافته است. ارزیابی اثرات محدودیت آب بر تحقق اهداف اقتصادی در استان یزد در چارچوب برنامه ششم توسعه، هدف عمده تحقیق حاضر می باشد. بدین منظور از روش ترکیبی داده- ستانده و برنامه ریزی آرمانی استفاده شده است. در این روش با لحاظ محدودیت های مختلف از جمله آب، امکان تحقق اهداف متعدد نظیر افزایش تولید، بهبود اشتغال و ارتقاء بهره وری بررسی و ترکیب بهینه ای از تخصیص آب بین بخش ها ارایه می گردد. برای این منظور دو سناریو لحاظ شده است. در سناریوی اول ثبات بهره وری مصرف آب و نیروی کار در سال پایه و سال هدف و در سناریوی دوم ارتقاء بهره وری معادل با اهداف برنامه مدنظر قرار می گیرد. نتایج نشان داده است که در سناریوی اول دستیابی به رشد 8 درصدی برنامه، به دلیل عدم تحقق تولید در بخش کشاورزی، محقق نخواهد شد. اما در سناریوی دوم به واسطه ارتقاء بهره وری، میزان تولید افزایش یافته ولی هدف کلی اشتغال محقق نمی شود. از نظر مصرف آب، نتایج هر دو سناریو بیانگر آنست که بخش های کشاورزی سقف آب در اختیار را مصرف نموده ولی به اهداف تولیدی خود دست نیافته اند. دستیابی به اهداف برنامه، بویژه در بخش کشاورزی جز با بهره وری بالاتر در مصرف آب امکان پذیر نخواهد بود.

    کلیدواژگان: داده- ستانده، برنامه ریزی آرمانی، مصرف آب، اهداف اقتصادی
  • مسلم میری* صفحات 428-446

    افزایش تجاوز به بستر و حریم رودخانه ها به یک فرابحران تبدیل شده است. این تجاوز به شیوه های گوناگونی مانند ایجاد و احداث اعیانی های غیرمجاز، برداشت غیر قانونی و بی رویه شن و ماسه، تخریب رودخانه، تخلیه نخاله و زباله، حفر چاه و غیره صورت می پذیرد. عوامل متعددی اعم از وضع قوانین نامناسب، ضعف نظام اجرایی و مشکلات سیستم قضایی در بروز معضلات مزبور نقش اساسی داشته است. روش پژوهش حاضر توصیفی - تحلیلی و روش گردآوری داده ها، کتابخانه ای است. هدف پژوهش، شناسایی چالش های حقوقی که باعث شده تا حاکمیت وزارت نیر و به نمایندگی دولت بر بستر و حریم رودخانه ها متزلزل و زمینه تجاوز به بستر و حریم رودخانه ها تشدید گردد. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد اجرای ناقص قانون توزیع عادلانه آب و آیین نامه های مربوطه، چند گانگی مدیریت بر بستر و حریم رودخانه ها، وجود خلاء های قانونی، فقدان سند مالکیت برای بستر رودخانه ها و دادرسی ناکارآمد آب در قبال متجاوزین سبب شده تا این ثروت عمومی جولانگاه تجاوز و تصرف قرار گیرد.

    کلیدواژگان: بستر، حریم، رودخانه ها، قانون توزیع عادلانه آب، وزارت نیرو
  • سیدسعید راثی نظامی*، علی دلیر، الناز شرقی صفحات 447-452

    تعیین مکان های مناسب استحصال آب زیرزمینی در یک منطقه بااستفاده از برداشت های میدانی، تجهیزات ژیوالکتریک، ژیوفیزیک و دیگر روش های مشابه، نیازمند صرف وقت و هزینه قابل توجه می باشد. تعیین محدوده و مکان های مناسب برداشت آب زیرزمینی با استفاده ازداده های موجود می تواند نقش مهمی درتصمیم گیری های مدیریتی و کاهش از آثار سوء زیست محیطی برداشت منابع آب زیرزمینی داشته باشد. در این تحقیق به منظور پهنه بندی پتانسیل منابع آب زیرزمینی در دشت اردبیل، داده های مورد نیاز، از سازمان ها، مطالعات میدانی و سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شده است. سپس پتانسیل منابع آب زیرزمینی با استفاده از نرم افزار ArcGIS  ، روش تصمیم گیری DEMATEL و فرایند تحلیل شبکه (ANP) بعنوان روش های توانمند تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) به دست آمد. وزن پارامترهای مختلف و کلاس طبقه بندی آنها به منظور شناسایی مناطق مستعد بهره برداری از آب زیرزمینی با استفاده از ANP و MCDM بدست آمد. در نهایت، با استفاده از GIS،محدوده مورد مطالعه از نظر پتانسیل منابع آب زیرزمینی و میزان مصرف از این منابع به هفت زیرمحدوده مختلف تقسیم شد. نتایج نشان داد که 1.94درصد از کل حوضه دارای پتانسیل خیلی ضعیف،21.5 درصد پتانسیل ضعیف،39 درصد پتانسیل متوسط،22 درصد پتانسیل خوب،11درصد پتانسیل خیلی خوب،4.54 درصد پتانسیل عالی و 0.11 درصد دارای پتانسیل بسیار بالای آب زیرزمینی دارد. بعلاوه، تغییرکاربری اراضی به کشاورزی و شهری که موجب کاهش میزان تغذیه منابع آب زیرزمینی می شوند و مصارف بالای کشاورزی از منابع آب زیرزمینی عوامل اصلی تهدید کننده منابع آب زیرزمینی حوضه مورد مطالعه شناسایی شدند.

    کلیدواژگان: پتانسیل آب زیرزمینی، فرآیند تحلیل شبکه (ANP)، تصمیم گیری چند معیاره(MCDM)، DEMATEL ArcGIS
|
  • MohammadGhadir Zamani Moghadam, Ali Moridi *, Jafar Yazdi Pages 1-16

    In most areas, much of the drinking water supplies from groundwater resources are constantly threatened by various pollutants. In this paper, the groundwater quality protection zone is defined using MODFLOW, WhAEM2000 and DRASTIC models. In this research at the beginning, the conceptual model of Rudan plain aquifer has been made by MODFLOW model. The model is calibrated for the year of 1389-90 in the steady state with the root mean square error about 1.49 m error. Also, the model is calibrated for the period 1389-91 with the root mean square error about 2.32. Then, the groundwater quality protection zone is determined by using WhAEM2000 model in both constant radius and analytical methods. Finally, the vulnerability level of the aquifer was identified by using the DRASTIC model and considered for determining the protection zone area.Results showed that most of the wells are located in the highly vulnerable zone with agricultural land use. So, Because of the high risk of groundwater pollution, extra travel time for groundwater (about 10 years) must be considered for determination of protection zone. Also, for less vulnerable areas and other land use areas, a smaller protection area can be applied, since the application of greater zone in these areas will lead to a lot of social and economic costs.

    Keywords: DRASTIC, WhAEM2000, MODFLOW, Aquifer Vulnerability
  • Mahmood Rashidi *, Mahdi Zarghaami, Esmaeil Pishbahar Pages 17-28
    Countries in trans-boundary river basin have always been competing in use of common water source. The geographical location and the number of countries included as well as economic performance of these countries escalate the complexities of shared waters. Therefore, proper analysis of the economic performance of neighboring countries will assist future studies. In this research, Aras River between Iran, Turkey, Armenia and Azerbaijan is chosen. First, the basin is extracted using 30 meters cell size Digital Elevation Model in ArcMap and then it is divided into 10 sub-basins to obtain physiographic properties in terms of average slope, average height and area. Using rainfall data of synoptic stations and surface runoff of hydrometric stations, average annual stream-flow of each sub-basin is estimated. Then, Seemingly Unrelated Regression model as well as Panel Data regression model are used to model the relationship between annual added value data of agricultural sector as dependent variable on available annual water, labor force and capital of each country. Statistical interpretation of the results from different models, proves that Fixed Effect model describes the relationship better and can explain the cross sectional heterogeneity up to 73 percent in added value. Moreover, squared water coefficient term, illustrates the nonlinear relationship between water and added value and is statistically significant.
    Keywords: Trans-boundary river basin, Added value, Seemingly Unrelated Regression, Panel data Regression, Cross sectional heterogeneity
  • Somaye Janatrostami *, Majid Kholghi, Hosseinali Alikhani, Abdolhossein Hoorfar, Kourosh Mohammadi Pages 29-41
    Today, groundwater contamination has become a major environmental issue around the world. Petroleum products affect groundwater quality at many sites across the country. It mainly results from leaking or seeping of products from storage tanks or transferring pipes. These products are typically multicomponent organic mixtures composed of chemicals with varying degrees of water solubility. Many of the petroleum products are amenable to biological degradation in the aqueous phase by naturally occurring microorganisms in the subsurface. To create and maintain conditions that are conductive to microbial activity within the contaminated aqueous-phase is the main focus of this research. BTEX was selected as the petroleum contaminant to be used in a laboratory experiment. A two-dimensional sand tank was built and BTEX was injected into the sand at top of the unsaturated zone. In order to simulate the behaviour of the bacteria and to predict the long-term remediation program, RT3D model with double Monod algorithm was selected. The comparison of the observed data in laboratory experiment with simulated results showed that the calibrated model can simulate the BTEX movement and biodegradation, satisfactory. Using the calibrated model indicated that complete remediation would occur after three months with biodegradation and 27 months without biodegradation. This proved that how important is the biodegradation in long-term remediation projects. In addition, the proposed methodology in this research for isolating the bacteria and remediation was successful and can be proposed to be implemented in larger scale.
    Keywords: Groundwater, Bioremediation, Microorganism, BTEX
  • Sajjad Naeb, Saman Javadi *, MohammadEbrahim Banihabib Pages 42-58

    In order to ensure sustainable water management, a thorough understanding of the hydrological conditions and the interactions between surface and ground water. In this paper used from corrected multifunctional and integrated hydrologic model SWAT-MODFLOW to simulation quantitative processes of surface and ground water and simultaneous exchanges between them at the Shazand catchment. After the calibration, results of calibration SWAT surface water model to Duab bridge hydrometrical station that located at the Shara river and the basin's output, shown coefficient value of R2 and Nash-Sutcliff 0.64 and 0.63, respectively. At the groundwater part, the amount of RMSE for 19 observational wells calculated 1.72 m that is an acceptable level. With regard to the results obtained in the two surface and ground water sections, the performance of the model with regard to the integrity and consideration of all exchanges of the two models is concurrently and in a wide area acceptable and can recommended use from integrated SWAT-MODFLOW model In integrated simulation of the hydrological conditions of the catchment in a comprehensive manner. To evaluate the application of SWAT-MODFLOW integrated model at the basin level, the model was used to estimate the impact of a 10% reduction in water resources scenario using an index on the existing water resources system, the results obtained from the water index. The availability of WAI used in this study indicates an improvement in the value of the indicator and thus an improvement in the status of the water resources system compared to the status quo.

    Keywords: Integrated Modeling, SWATMODFLOW Model, SWAT, MODFLOW, Water budget
  • Mohammad Fallah Kalaki, Majid Delavar *, Ashkan Farokhnia Pages 59-71

    In recent decades, the ability of meteorological forecasts due to urban development and climate change has become an important issue in human societies. Forecasting these variables in addition to informing different segments of society, plays an effective role in better decision making and planning in different areas, such as water resources management. Nowadays in this field, the use of numerical forecasting models is one of the most common approaches. In this study, the output of seven forecast models from the North American Multi Model Ensemble (NMME) project is used to evaluate the forecast of precipitation in Karkheh Dam basin during the 31 years period (1985-2015). For this purpose, the outputs of precipitation forecast models for 1-3 month lead times were downscaled using Multiple Linear Regression (MLR) method. Then the possibility of improving forecast skill of them has been evaluated using an ensemble model approach. The models were assessed using both continuous and probabilistic methods using Pearson correlation coefficient (ρ) and normalized root mean square error (NRMSE) and reliability diagram respectively. The results indicate that none of the forecast models performed well in all lead times alone and their individual use did not show good performance; while the Multi Model Ensemble (MME) generally shows better performance than the individual models. The results of this study, demonstrate the importance of using an ensemble model based on the outputs of several models for improving the long term precipitation forecast skill.

    Keywords: skill assessment, Downscaling, Reliability, North American Multi Model Ensemble, Karkheh Dam Basin
  • Hosein Fathian *, Ali Mohammad Akhondali, MohammadReza Sharifi Pages 72-85

    The reliability and validity of extreme floods, especially the Probability Maximum Flood (PMF), cannot be ensured without considering the uncertainties in flood estimation. Input variables in rainfall-runoff models include precipitation, air temperature, and initial Snow Water Equivalent (SWE) are sources of uncertainty in flood forecasting and estimation. In this paper, the fuzzy set theory method is used to propagate uncertainty of PMP, air temperature and initial SWE for estimating PMF in Bakhtiari Dam Basin in southwestern Iran. The results show that the uncertainty of PMF hydrograph peak discharge due to uncertainty of PMP is more than the uncertainty of PMF hydrograph volume. The uncertainty of the PMF hydrograph volume due to the uncertainty of air temperature and initial SWE is more than the uncertainty of the PMF hydrograph peak discharge. So that the uncertainty of PMF hydrograph peak discharge due to uncertainty in PMP, air temperature and initial SWE equal to 10% were ±10.2%, ±7.6% and ±0.18% respectively. Also the uncertainty of PMF hydrograph volume due to uncertainty in PMP, air temperature and initial SWE equal to 10% were ±8.0%, ±9.8% and ±0.35% respectively. Therefore, in order to reduce the uncertainty in estimating PMF, it is necessary to be more careful in estimating PMP, air temperature and initial SWE values respectively.

    Keywords: Input uncertainty, PMP, PMF, Air Temperature, Initial SWE
  • Asghar Azizian *, Setareh Amini Pages 86-101
    One of the complicated variables in hydrological and meteorological processes is precipitation. During the past decades several attempts have been carried out to developed and provide precipitation products with different spatio-temporal resolutions. The PERSIANN family products which includes PERSIANN, PERSIANN-CCs and PERSIANN-CDR is one of the most important attempts to estimate rainfall based on remote sensing techniques and cloud thickness. This research assessed the efficiency and performance of PERSIANN family products at the monthly time scale over Iran using 355 synoptic stations. In addition, evaluating the effect of climate and topographic conditions on the performance of these products is another objectives of this study. Results indicated that PERSIANN-CDR, due to using GPCP dataset for removing bias, highly correlated with observed data, while the average correlation coefficient (CC) over Iran for PERSIANN and PERSIANN-CCs is 0.49 and 0.51, respectively. Moreover, all PERSIANN products tend to underestimate rainfall in north and north-west parts of Iran, while in the south and south-east parts of the country the rate of rainfall overestimation increases significantly. Findings on the effect of topographic conditions demonstrate that in the high elevation (between 600m and 2600m) and low elevation (lower than 600m) regions the correlation between ground-gauge observations and PERSIANN family products is high and low, respectively. The performance of these datasets in the Mediterranean, semi-humid and humid climate regions is better than other climate conditions. Also, in per-humid A, per-humid B and extra arid climate regions the relative bias (RB) in rainfall estimation is very high.
    Keywords: Rainfall estimation, Remote-Sensing, Neural Network, PERSIANN family
  • Kumars Roushangar, Vahid Nourani, Mehri Dolatshahi * Pages 102-115

    Groundwater resources due to lately affected by climate changes and precipitation fluctuations are valuable. Given that the interaction between climate and groundwater components are more complicated than interaction between climate and surface waters components, therefore investigation of changes in groundwater has an important role in planning and sustainable water resources management In this research, trend of groundwater, precipitation and stream flow time series in monthly, seasonal and annual time scales and dominant periods of trend in original time series for stations located in Azarshahr plain, East Azerbaijan Province and part of the watershed of Urmia Lake were found by using the hybrid Mann-Kendall method with wavelet transform during 45 years. Results showed that, all the stations have a downward trend for all the time scale studied. Accurately, in the results, 16 months, 6 months and 8 years periods were detected as dominant periods for groundwater time series in monthly, seasonally and annual scales, respectively. According to sequential Mann-Kendall results, it can be obtained that a decreasing trend starts from 1378 in the stations. In addition, Sen’s method was used to confirm the proposed MK test and its accuracy was confirmed.

    Keywords: Groundwater, Trend, mann-kendall test, Discrete Wavelet transform, Sen’s method
  • Afsaneh Shahbazi, Farshid Safari, Hamed Ketabchi * Pages 116-134
    Increased groundwater extraction has caused severe depletion (On average 65 cm/year) in the groundwater resources of Alborz province and especially Hashtgerd Plain in over the past few decades. Hence, considering the importance of these valuable resources, appropriate strategies should be considered for the sustainability of this resources. In order to realize these measures, the MODFLOW numerical simulation was calibrated in steady-state and transient conditions for three years (2013 to 2014) and validated for a one-year period (2015). Then, the influence of the implementation of the Iran Aquifer Restoration plan in Hashtgerd plain was evaluated and pollutant particle movement (Nitrate and Sulfate) in this scheme were investigated using MODPATH. According to the results, if the current conditions continued, the aquifer storage would decrease by an average of 1 MCM/year. Also from the management measures, the guidelines for restriction of unlicensed utilization wells and the step-by-step restriction of groundwater extraction cause improving the aquifer storage about 8.8 and 6.8 MCM/year. The results of the MODPATH also showed that if the plans such as scenarios 7 and 9 were implemented, the movement of nitrate particles (at concentrations of 30 to 70 mg/l) will be limited in the Hashtgerd city area. The study concludes, although the complete restriction of unlicensed utilization wells may work best in line with the objectives of the Aquifer Restoration Plan, the step-by-step restriction of utilization wells may be more acceptable and applicable.
    Keywords: Management measures, Hashtgerd plain, numerical simulation, Aquifer restoration plan
  • Bita Moravejalahkami *, Marzieh Baghshahi Pages 135-145
    Real-time irrigation management considering field condition, has an important role on water saving and stability of agricultural and horticultural production. One of the approaches of real time irrigation management is the use of soil moisture sensors that have important effect on improving water productivity. In this study the feasibility of designing and evaluation of Iranian soil moisture accompanying watermark sensor was investigated in different soil textures. For designing and calibrating of Iranian soil moisture sensor, an experiment was conducted in 2018 and 2019 at Soil and Water Department of Yazd Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. The designed sensor was evaluated in three different soil textures including sandy clay loam, loamy and silty clay with 4 replications. The designed and watermark sensors were calibrated in three soil textures, compared and validated with the direct method of soil moisture measurement. Results showed that the designed and watermark sensor could estimate soil moisture in loamy and sandy clay loam soil textures with proper precision. While in silty clay soil texture both designed and watermark sensors couldn't estimate the soil water content with acceptable precision. According to the results of this study, for soil water content lower than 50%AW(50% of available water), the designed and watermark sensors could accurately estimate the soil moisture. While for the soil water content upper than field capacity these sensors couldn’t acceptably estimate soil moisture.
    Keywords: Soil moisture sensor, Agricultural water productivity, Smart irrigation
  • Bahareh Nowruzi *, Maryam Monsef Shokri Pages 146-155
    Drinking water of city of Garmsar runs into large pools before being filtered. Recently, due to the ‎growth of algae and their blooms in water surface, following the mortality of many algae, the water ‎became unsavory with bad smell. Deterioration of algae causes the accumulation of a wide variety of ‎organic material which provides a suitable condition for the growth of bacteria, insects, and fungi. To ‎study the algal flora of the pools water samples were collected randomly from different parts and ‎depths of the Garmsar water plan pools, in order to suggest solution for blooming problem. The algae ‎were purified after growing on Cu10 culture media. After two weeks, the species were identified ‎according to‏ ‏valid key of Komárek et al., 2014. Morphologic variation of samples investigated to ‎determine their taxonomic condition in Cu10 culture media. Moreover, morphometric and genetic ‎‎(16S rRNA) data were used to characterize the cyanobacteria strains in liquid suspension cultures and ‎solid media under photoautotrophic conditions. Results demonstrated that the studied strains belong to ‎three divisions of cyanophyta, chlorophyta, and bacillariophyta which includes Anabaena, ‎Synechococcus genera belong to cyanophytae, Ulothrix genus from chlorophyta, and Diatoma from ‎bacillariophyta. ‎Given the presence of microalgae in Garmsar drinking water and‏ ‏their associated risk, the molecular ‎methods are suggested as a reliable and accurate method in addition to morphological analysis in ‎order to identify the types of algae that form into harmful algal bloom.‎
    Keywords: Drinking Water, Garmsar, Microalgae, bad smell, unsavory production.‎‎
  • Reza Iranmanesh, Navid Jalal Kamali *, Omid Tayari Pages 156-173
    Close relationship between water and food, a Comprehensive assessment of water resources is indispensable in large scale for strategic decision-making on food security. The most effective factors on the water resources of a region can be referred to the climate, climate change and hydrological parameters. GCM models are the main instruments for climate change review. In this study, we used the GFDL-ESM2M model, four RCP scenarios and climate change toolkit (CCT) for climate change analysis and used the SWAT model for hydrological simulation of Kerman province. In this research, the base period of climate change and hydrological simulation of Kerman province was considered during 1990 to 2012 and the simulate climate change during 2020 to 2050. The simulation results were evaluated using NS and R2. The NS coefficient for precipitation and temperature at all stations obtained 0.8 to 0.95 and 0.88 to 0.99, respectively. The climate change results showed that in all scenarios precipitation probably increase in most regions. By studying the SWAT model results, it was determined that the middle and western regions of the province have green water storage. Also, the effects of climate change on blue water, green water flow and green water storage have reduced their amount.
    Keywords: Blue water, Green, Water, Large Scale Modeling
  • Mahshid Talebi Somehsaraee *, MohammadSaeed Zokaie, Mohammad Fazeli Pages 174-196

    This study, using Max Weber's sociological theory of law, intends to examine the trans-law factors that have led to the formulation of water laws in Iran over different periods. Therefore, the political and social factors that have caused changes in the water laws of the country have been studied. The results showed that the most important factor in changing water laws in Iran is water ownership. Prior to land reform, water was privately owned in Iran. But after land reform, water was managed and protected by the government. Although private ownership of water was re-enacted after the Islamic Revolution, the political conditions and goals of various governments led to the development of water resources without regard to private ownership. The results showed that in the formulation of water laws, international factors in the pre-revolutionary period, and political and anti-ecological justice in the post-revolutionary period, were the most important trans-law factors that influenced the formulation of water laws. Since the changes in the laws were not based on the quantity and quality of available water resources, but rather on the political and social conditions, these changes in laws did not lead to sustainability in water resources.

    Keywords: Water Rights, Water laws, Water ownership, land reform, The equitable distribution of water law
  • Nader Heydari * Pages 197-211
    I Increase in WP require having of a plan on science and technology in the area of agricultural water management. The main objective of this research is to identify science and technology priorities and to select strategic options of water management at field scale. The methodology was based on brain storming meetings consists of the experts of the relevant research institutes and or organizations. It also used the outputs from scientific literature and the methods of strategic planning and SWOT analysis. Considering the current issues and challenges of science and technology in Iran, six main strategies on water management at field scale were identified and prioritized as: 1- Increase in WP, 2- improvement of knowledge, skill, and participation of stakeholders in water technologies, 3-development of base technologies for the efficient use of water at field scale, 4- optimization of cropping pattern and use of agricultural water, 5- development of technologies on use of marginal waters, 6- improvement of Green WP in dryland agriculture. Furthermore, approaches (actions) require for the implementation of the mentioned strategies were identified, prioritized, and finally the cause and effects networks between them were drawn. SWOT analyses were done on the identified weakness- strength and opportunity-threat of water management at field scale. Based on the results from the science and technology aspects the main strategy of invade-growth (SO) should be selected. Based on this main strategy six options for the science and technology of water management at field scale were identified.
    Keywords: Water Productivity, Science, Technology, Field, Agriculture, SWOT
  • Marzieh Samareh Hashemi *, A. Bagheri Pages 212-228
    Integrated assessment of water resources systems is one of the main steps in implementation of Integrated Water Resources Management. In other words, knowing the quantity, quality of water resources are prerequisites of management. Integrated assessment is one of the missing links in the management chain. Therefore, in this study an integrated assessment of water resources systems process is proposed and implemented. The proposed process consists of three phases: reconnaissance, conceptualization, and analysis. The reconnaissance phase consists of elements´ reconnaissance and stakeholders’ reconnaissance and participation. A combined novel framework based on ex post and ex ante assessment framework (CEPEAF) is proposed for conceptualization phase. The system dynamics modelling is adopted for the analysis phase. The proposed process has been applied in South Khorasan. The results show extension in agriculture in term of increase in cultivated area ignoring the decreasing trend in production per hectare especially in case of orchards. Simultaneously the local ground water resources have been over exploited since many years ago. Model results also showed 6 percent decrease in orchard and cultivated area alongside 4 percent increase in industry and mine production leads to a stable ground water level and GDP will be remain constant. The other important model result showed decrease in orchard area is more effective on ground water level than decrease in cultivated area.
    Keywords: : Integrated assessment, conceptualization, DPSIR framework, GOF framework, system dynamics
  • Faezeh Jafari, Nasrin Hassanzadeh * Pages 229-239
    The aim of this study was to investigate the linear alkyl benzene sulphonates (LASs) as molecular markers to detect contaminants associated with municipal wastewater in Abbasabad River. Sampling was done in 17 stations from Abbasabad River in spring 2019. water temperature, (pH), (EC), (TDS), (DO) and(ORP) were measured at the sampling site. the LAS concentration was read using a spectrophotometer at 650 nm and the LAS concentration was calculated using the calibration curve and absorbed wavelength. Ecological risk assessment was performed by calculating RQ index. The results showed LAS concentration ranged from 0.11 to 2.65 mg/L with a mean of 1.25 mg/L. The entry of untreated wastewater into the Abbasabad River was the main cause of the high concentration of LAS. Ecological risk assessment results showed high risk in the studied basin. The results of Spearman correlation test between LAS and water quality factors showed positive relationship between LAS with salinity, TDS, EC and temperature. Comparison of LAS concentration according to Iranian standard for discharge to groundwater resources and agricultural and irrigation purposes showed that LAS concentration in 14 stations was higher than permitted for agricultural, irrigation and discharge into wells and at four stations above the permitted level of discharges to surface water sources. The concentration of LAS at 15 stations was above the permissible level of detergents in drinking water according to the Iranian and WHO standards. This study demonstrated the usefulness of investigating LASs as powerful indicators for tracking contaminants associated with urban wastewater discharge.
    Keywords: Linear Alkyl Benzene Sulfanate (LAS), Surfactant, RQ Index, Abbasabad River, Hamadan
  • Seyed Tareq Aboudi, Manouchehr Chitsazan *, Abbas Charchi Pages 240-252

    Sulfur springs are distinguished from other groundwater sources by their specific therapeutic, thermal and hydrochemical properties. Golgir, Meydavood, Naft Sefid, pole Zal, Grasab JaOrdo, Mashrageh, Grab Behbahan, and Baba Ahmad Springs are low-temperature sulfur springs in Zagros area of Khuzestan. These springs have temperatures between 22 and 35 °C and appear along with the Zagros thrust. By analyzing the hydrochemical data of sulfur springs on two periods (December 2017 and May 2018) and applying the hydrochemical methods, principal component analysis (PCA) and hierarchical clustering (AHC), it has been tried to identify the factors affecting the chemical quality of the springs. The first factor includes the electrical conductivity, Na, Cl, K, Ca, Mg, As and Cd variables, this factor is due to the interaction of aquifer and water materials, as well as high correlation between the main ions, arsenic and cadmium indicates that these elements have similar origin.The second factor includes the SO4, NO3, and S variables. According to the results of TOC analysis, this factor can be attributed to the influence of oil brines. Piper diagrams and hierarchical Q-mode clustering were used to classify the springs studied. The Piper diagram separated these springs into three groups and the hierarchical Q-mode clustering method, taking into account further parameters of sulfur springs in four groups.

    Keywords: Sulfur Spring, Principal component analysis, Hierarchical clustering, Gachsaran formation, Oil Brines
  • Zohresadat Ahmadi, HamidReza Safavi *, Reza Kerachian Pages 253-274

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

    Keywords: Water Resources Allocation, game theory, Asymmetric information, Water Transmission, Desalination
  • Morteza Bakhshayesh, Maryam Farahani *, Azita Behbahaninia Pages 275-288

    Increasing water demand and limitation of accessing to freshwater resources have been caused using of seawater desalination in most countries, especially arid and semiarid regions. Duo to the importance of environmental impacts of desalination plants, the present study carried out to comparing the environmental impacts of Chabahar and Kangan desalination plants. Desalting methods is reverse osmosis in both plants. The extraction of the raw seawater in the Kangan plant is beach well intake which supplying indirectly from Persian Gulf and in Chabahar plant is open intake and supplying directly from Oman Seawater. Therefore, the Life Cycle Assessment (LCA) method was used. After preparing a complete inventory of materials and energy at all stages of freshwater production, the environmental impacts of all seawater desalting processes on different environmental impact classes were evaluated using Impact 2002+ version (2.15) and SimaPro9 software. After preparing a complete inventory of materials and energy at all stages of freshwater production, the environmental impacts of all seawater desalting processes on different environmental impact categories were evaluated by using IMPACT 2002+ version (2.15) and SimaPro9 software. According to the results, the greatest impact on both plants were climate change and reduction of primary resources. So that, equivalent 3.224 and 3.627 Kg carbon dioxide has been released and reduced 55.035 and 61.928 MJ in primary sources, in Kangan and Chabahar plants, respectively, as producing 1 m3 of desalinated water. Therefore, it seems that using beach wells intake to extracting seawater in desalination plants is more appropriate.

    Keywords: life cycle assessment, Oman Sea, Persian Gulf, Desalination, environmental impacts
  • Mostafa Fazaeli *, Mahnaz Rashidi Pages 289-303
    Due to the increasing process of water shortage in the world, State’s competition for more access to water has increased; as water has sometimes been a source of international conflicts. On the other hand, water and water facilities have always been used as weapons or as military targets in wars. The issues of preventing water wars have been indirectly addressed by the legal rules on the use of force and the protection of water resources during armed conflicts have been sought in international humanitarian law. In the post armed conflicts, problems such as damage to water infrastructures, pollution of waters and lack of access to safe drinking water in war-affected areas, threaten not only the availability and quality of water resources, but also, they can threat international peace and security in different ways. Due to the importance of conserving water resources for peacekeeping in post-war stage and the lack of explicit legal rules in this regard, the main question of this research is that what is the most international law obligations about restoration of water resources and facilities after armed conflicts and compensation for victims? The result of the descriptive-analytical studies of the authors shows that international law has no legal vacuum in this regard and mechanisms and rules for reconstruction of damaged areas and accountability to war victims can be deduced from the principles and rules of applicable international law.
    Keywords: Water, Reconstruction, Accountability, International Law, Armed Conflict
  • Seyedeh Zahra Ghoreishi, Hojjat Mianabadi *, Ebrahim Hajiani Pages 304-331
    New global challenges such as strong willingness to development and climate change highlighted water, politics and security nexus so that water resources have become a soft tool for achieving political goals and influences. Therefore, it is important to pay attention to the dynamic and complex interactions between water and politics throughout the world, especially in Western Asia as a highly stressed region. Among the West Asian countries, Turkey is one of countries that has been using a considerable part of its water resources to build economic power, advance political strategies and achieve water hegemony in recent decades. This paper describes Turkey’s hydraulic mission in three categories: domestic hydraulic mission projects and nationalize its waters, water transfer projects from Turkey to its neighbors and gets the opportunities from its waters, last but not the least, transboundary water projects and legitimize its hydropolitical actions. In addition, it will be shown how Turkey's government follows up the absolute territorial integrity in their discourses, but in practice, they apply Strategic Depth Doctrine and adopted Hydraulic Mission. Therefore, Turkey tries to dominate its neighboring and some non-neighboring countries by Turkey’s water and its hydropolitics actions. Because the volume of water that will be transported can only compensate for a very small fraction of the water scarcity. While they can cause serious economic, security and environmental challenges. Water dependency as the most indispensable resource for human life will be one of Turkey's strategies and tools for gaining power in the highly critical Western Asian region.
    Keywords: HydroPolitics, Opportunitisation, nationalism, Hydraulic Mission, Turkey
  • Mohammad Amin Zolfagharipoor, Azadeh Ahmadi *, Alireza Nikouei Pages 332-346
    In this paper,, an efficient framework is presented for optimal allocation of groundwater resources at the activity area of local water market within the Isfahan-Borkhar plain. In the first step, to improve aquifer’s hydrological condition, farms’ groundwater permits are reduced using top-down and bottom-up approaches. The bottom-up approach proposes more acceptable strategies due to considering farms’ utilities trough creating a bargaining process among them. The second step involves modeling the sales of groundwater permits from farms to different industries using water exchanges integer mathematical programming method. In this model, exchange volume is determined in such a way as to maximize the system’s total profit by finding the optimal production amount of different products and the corresponding water consumption volume. The results for the farming year 2015-2016 show that farms increase the production amount in the industrial sector by planting profitable crops and selling their surplus water. However, farms still suffer losses due to reduced permits compared to their current status. Therefore, in the third step, the exchanges’ profits are fairly reallocated among water buyers and sellers using Shapley cooperative game. So that compared to the current status, the profits of farms and industry units increase by 55% and 19%, respectively. Therefore, the proposed framework is capable of to improve the economic efficiency of groundwater permits use, in addition to facilitating the implementation of the permits reduction policy.
    Keywords: Water Market, optimization, Bargaining, Isfahan-Borkhar Plain, Cooperative Game Model
  • Adeleh Saedi, Bahram Saghafian *, Saber Moazami Pages 347-359

    Nowadays, much effort has been made in improving meteorological forecasts. In this regard, ensemble forecasting systems have been developed to reduce forecast uncertainties. In this study, the performance of ensemble precipitation forecasts of seven numerical models in 2019 Gorganroud floods was studied. Initially, the precipitation forecasts of the seven numerical models were bias-corrected via gamma quantile mapping method. Then ensemble streamflow forecasts were obtained by ensemble precipitation of seven models using the GR4J conceptual rainfall-runoff model. Based on the optimized parameters, ensemble streamflow forecasts were performed with precipitation forecasts inputs while uncertainty of the models was analyzed based on inputs to the hydrological model. The results showed that the bias correction had a great impact on the improvement of flood forecast in the study basin such that the uncertainty bands of the ECMWF, NCMRWF and UKMO models well covered the observed flood values. P-factor and R-factor values of the ECMWF model was 0.5 and 0.96, respectively; however, the upper and lower bands of ECMWF model was symmetrical. The NCEP and CMA models had poorer performance in flood forecast compared with other models so that their P-factor values were 0.2 and 0.15, respectively. The JMA model overestimated the 2019 flood. Although the ECCC model bands covered 65% of the observed flood values, the gap between the upper and lower bands was quite high. Overall, the results of a number of NWP models in the study basin were satisfactory and their application is generally recommended for flood warning systems.

    Keywords: Ensemble forecasting, bias correction, Flood Forecasting, Uncertainty analysis, Golestan
  • Alireza Shokoohi *, Omid Bahmani Pages 360-379
    This research, based on the belief that modern aquaculture technologies in the form of intensive and super-intensive aquaculture methods can use water resources of low quality, aims to focus on saving freshwater resources. By introducing an intelligent algorithm, the areas suitable for allocating water to aquaculture in Khuzestan province were identified and mapped in GIS. Using the IRWQIsc method, water quality was firstly evaluated in terms of ecological health and general use and then based on the criteria of water quality for drinking, agriculture and industrial use the potential areas were investigated. The results showed that except Dez River, up to 35% of the available water in other Khuzestan rivers can be allocated to the aquaculture sector on average. The suitable parts of the four other rivers are generally located in the lower parts of the basins. The achievements allow decision-makers to redistribute the dense aquaculture farms, mostly located in the upper and middle parts of the rivers, and to reduce the high pressure on those parts of the rivers, especially on Karun River. Regarding both factors of quality and critical condition of the water table, just 3 out of 23 aquifers of the Khuzestan province were recommended for aquaculture development. The proposed algorithm and the assumptions used in its development, presented for the first time, have the capability of being generalized for use in any other catchment and provide the necessary tools for large-scale negotiation to obtain optimum aquaculture allocation.
    Keywords: aquaculture, Potential Finding, Water allocation, Water quality assessment, Khuzestan Province
  • Masoumeh Soufi, Behlul Alijani *, Reza Borna, Farideh Asadian Pages 380-393

    The main purpose of this study is to investigate the factors affecting water level fluctuations in Urmia Lake. For this purpose, it was used to investigate the relationship between water level fluctuations in Urmia Lake with climatic and hydrological parameters (precipitation, temperature, river flow, etc.). Urmia Lake water level was used for 48-year statistical period, 27 meteorological stations for variable precipitation and temperature. , From non-parametric Ran Tess test To investigate the trend, mutations and changes in the independent variables of precipitation, temperature, river flow and stagnant surface of the wells, my-Kendall statistical test was used. Regarding the annual rainfall, the Urmia catchment area showed a decreasing and significant trend in the statistical period. The results of the study of the Dubai change trend showed that the Dubai changes during the period had a significant trend and followed a decreasing trend with a jump from the beginning of the statistical period. The change in the static level of the observation wells also has a significant trend and with a jump in 2006, it has followed a decreasing trend. The results of Pearson correlation coefficients test showed that there is a relatively strong correlation between independent variables (temperature, precipitation, river flow and stagnant water level) and lake water level fluctuations at the level of 0.05 and indicates the validity and high strength of the linear relationship between The water level and the degree of impact of this variable are independent variables.

    Keywords: Water levels variations, Water flow, Modeling, Water level, Urmia Lake
  • Sayyad Asghari *, Reyhaneh Modirzadeh Pages 394-407
    Snow as an important part of the hydrological cycle, is considered to be a major source of fresh water in many areas above 45 degrees latitude, so it is important to study and measure changes in snow levels as an important source of water supply.In the present study, first using Sentinel2 optical satellite images in 1397 in Ardabil and Sarein, snow cover level was obtained through NDSI index, then in order to monitor snow depth changes in the study area, SentinelA1 macro images and DINSAR technique were used. Finally, in order to validate the snow depth maps extracted through radar images, the snow depth data in land snowfall stations were compared using linear regression in MATLAB software. The results of linear regression with a generalization coefficient of 85% and the results of error statistical indicators are equal to 0.86-MSE, 0.165-BIAS, 0.924-CORR and RMSE equal to 0.043. The correlations between ground data and snow depth estimation maps show a high degree of correlation. This result is statistically significant at 99%. The results of the present study showed that according to the climatic conditions of the study area, the values of snow depth related to January with a maximum amount of 33 cm and the lowest values of snow depth in March with a minimum of 10 cm. The lowest snow depth was in the eastern slopes and the highest in the western slopes.
    Keywords: Snowfall, Radar images, interfrogram
  • Hamid Salehi, Ali Shamsoddini *, Seyed Majid Mirlatifi Pages 408-419
    Recently, downscaling algorithms have been developed to obtain ET images with high temporal-spatial resolution. The purpose of the present study is to produce daily ET maps with spatial resolution of 30 m for farmlands of Amirkabir Agriculture & Industry. To reach this goal, two different scenarios were used. In the first scenario, SEBAL algorithm input parameters (surface albedo coefficient, normalized difference vegetation index [NDVI], leaf area index [LAI] and land surface temperature [LST]) calculated from MODIS data were downscaled to spatial resolution of Landsat-8, and then actual ET was calculated. In the second scenario, ET data estimated by MODIS data and SEBAL algorithm was downscaled to Landsat-8 spatial resolution. In the first and second scenarios, downscaling was conducted by applying three methods including ratio, regression and neural network. Also, two approaches were applied in this study. In the first approach, the time lag between the base image (image with higher spatial resolution) and MODIS image varies from 1 to 15 days, whereas in the second approach the time lag was 1 day. Comparing downscaled actual ET with actual ET calculated from Landsat-8 data, the regression method applied in the second scenario and first approach indicated the best result with RMSE=0.87 mm/day and neural network used in the second scenario and second approach showed the worst result with RMSE=2.25 mm/day. However downscaled actual ETs derived from different methods were more accurate than actual ET resulted from MODIS data with RMSE= 3.19 mm/day.
    Keywords: evapotranspiration, MODIS, Landsat-8, Downscaling, SEBAL
  • Majid Dehghanizadeh, Sadegh Bakhtiari *, Saeeddaei Karimzadeh Pages 420-427

    Resource constraint is one of the most important principles in economics, and today this constraint has become more important in the water arena. The mainobjective of the present paper is to evaluate the impacts of water constraint on the achievement of economic goals in Yazd province under the Sixth Development Plan. For this purpose, a combination of Input-Output and Goal Programming is used. In this method, by considering the various constraints including water, it would be possible to achieve multiple goals such as increasing production, improving employment and improving productivity and optimizing water allocation between different sectors. For this purpose, two scenarios are considered. In the first scenario, for stability reason, water and labor productivity in the base year and the target year are assumed as the same, but in the second scenario the increase in productivity considered equal to the goals of the program. The results show that in the first scenario, achieving 8% growth of the program will not be achieved due to the lack of production in the agricultural sector. But in the second scenario, the production is increased but the overall objective of employment is not met. In terms of water, the results of both scenarios indicate that, while the agricultural sectors have consumed their allocated water but have not achieved their production goals. Finally achieving program goals, especially in the agricultural sector, will not be possible except with higher rate of water use efficiency.

    Keywords: Input – Output Model_Goal Programming_Water Consumption_Economic Goals
  • MOSLEM MIRI * Pages 428-446

    Increasing infringement on the river bed and Riparian Zone, has become a Post-crisis. This violated in various ways is don, such as building and construction unauthorized, illegal removal and irregular of sand , disposal of rubbish and waste, destruction of the river,drilling of well and other ways. Several factors, including inadequate legislation, weak enforcement system and the problems of the judicial system has been pivotal in the development of the aforementioned problems.This research method analytical and data collection method is library. This study aims to identify legal challenges that led to the rule of the Ministry of Energy to represent the state on the river bed and Riparian Zone is shaken and field resonance speculation. The results of the study showed, the incomplete enforcement of the equitable distribution of water code and respective regulation , the multiplicity of management on the river bed, the existence of legal gaps, lack of legal title to the beds of rivers and Water Inefficient proceedings has led to the invasion and occupation of the public wealth outlet place.

    Keywords: bed, Riparian Zone, rivers, The equitable distribution of water code, Ministry of Energy
  • Sayed Saeed Rasi Nezami *, Ali Dalir, Elnaz Sharghi Pages 447-452

    Determining the proper locations for groundwater extraction in a region by using field observations, geo electric, geophysics and other similar methods, requires considerable time and cost. Determining the appropriate range and locations using existing data can play an important role in managerial decision making and decreasing the negative environmental impacts of groundwater resources extraction. In the current research, required data from organizations, field studies, and Geographic Information System (GIS) were prepared. Then, the potential of groundwater resources was obtained using the ArcGIS software, DEMATEL and Analytical Network Process (ANP) as a powerful Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods. ANP and DEMATEL methods have been used to determine the weight of different themes and their categorization classes to identify the potential groundwater abstraction area. Consequently, the study area was divided into seven sub basins in terms of potential of groundwater resources and change in groundwater consumption, using GIS software. Results showed that 1.94% of the basin has very weak potential, 21.5% weak potential, 39% average potential, 22% good potential, 11% very good, 4.54% excellent and 0.11% of it has a very high potential for groundwater extraction. Moreover, results indicated that land use change to agriculture and urban areas, which reduces the level of groundwater resources recharge, and high agricultural exploitation from groundwater sources were identified as the main causes of groundwater resources threatening in the studied basin.

    Keywords: Groundwater potential, analytical network process (ANP), Multi Criteria Decision Making(MCDM), ArcGIS, DEMATEL