فهرست مطالب

مهندسی منابع آب - پیاپی 50 (پاییز 1400)

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 50 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/08/16
  • تعداد عناوین: 9
|
  • عباس صدق آمیز*، محمدرضا نیکو، منوچهر حیدرپور صفحات 1-16

    در این تحقیق، به منظور تخصیص بهینه آب، سطح زیر کشت و الگوی کشت، یک مدل تلفیقی چندهدفه بهینه سازی- شبیه سازی، با بکارگیری روش های بازی همکارانه توسعه داده شده است. در مدل توسعه داده شده که یک مدل تلفیقی چندهدفه آب سطحی و آب زیرزمینی می باشد، جهت شبیه سازی آب زیرزمینی از مدل MODFLOW-GMS استفاده شده است. اهداف مورد نظر در مدل بهینه-سازی عبارتند از حداکثرسازی عدالت در توزیع، حداکثرسازی سود کشاورزان و حداکثرسازی استفاده از آب سبز می باشند. پس از اجرای مدل مذکور و استخراج منحنی تعامل بین اهداف، ارجح ترین راه حل، از طریق روش کندورسه به عنوان جواب (گزینه) برتر انتخاب شده است. در ادامه، با تشکیل ایتلاف های ممکن و به کارگیری تیوری بازی های همکارانه، توزیع مجدد سود بین مناطق مختلف انجام شده است. این مدل برای منطقه کشاورزی محدود به شهرستان های مینودشت، آزادشهر و گنبدکاووس در استان گلستان واقع در پایین دست سد مخزنی نرماب به کار گرفته شد. نتایج کاربرد متدولوژی پیشنهادی در سیستم رودخانه-مخزن-آب زیرزمینی منطقه مذکور، نشان می دهد که مقدار آب تخصیص داده شده سالیانه، وابسته به سطح زیر کشت محصولات تابستانه می باشد. همچنین نتایج حاکی از این است که حداکثر سود در واحد سطح، متعلق به شهرستان مینودشت می با شد. علاوه بر این تشکیل ایتلاف باعث شده است که مجموع سود مناطق نسبت به سود به دست آمده از مدل بهینه سازی اولیه 20 درصد افزایش داشته باشد. بدین ترتیب توزیع مجدد سود بین مناطق نشان می دهد که بیشترین سود توزیع شده برای شهرستان های مینودشت، آزادشهر و گنبدکاووس به ترتیب از روش های نوکلیولوس نرمال، نوکلیولوس و نوکلیولوس متناسب به دست آمده است.

    کلیدواژگان: مدل بهینه سازی چند هدفه، مدل شبیه سازی، تخصیص تلفیقی، تئوری بازی های همکارانه، روش کندورسه
  • حسین فریبرزی، تورج سبزواری* صفحات 17-30

    تخمین جریان زیرسطحی (SUF) در بسیاری از حوضه های آبریز با پوشش گیاهی مناسب و نفوذ پذیری خاک بالا حایز اهمیت است و نقش اساسی در تولید رواناب مستقیم حوضه دارد. مفهوم SUF در خاک در مقایسه با جریان سطحی هنوز پیچیده تر است، لذا ارایه مدل های پیش بینی SUF حوضه ها با روش های ساده وکاربردی بسیار مورد توجه واقع می شود. در این پژوهش از مدل های بارندگی رواناب سطحی SCS و NASH برای تخمین جریان زیرسطحی دامنه های حوضه آبریز استفاده گردید. از معادلات هیدروگراف واحد دو مدل مزبور که تابعی از زمان پیمایش زیرسطحی و مقدار نفوذ می باشد، معادلاتی برای محاسبه زمان پیمایش زیرسطحی واقعی دامنه ها جهت استفاده مدل ها ارایه شد. برای صحت سنجی از نتایج مدل آزمایشگاهی باران ساز با قابلیت اندازه گیری دبی جریان سطحی و زیرسطحی دامنه مورد استفاده قرارگرفت. متوسط خطای مدل SCS نسبت به مدل آزمایشگاهی در تخمین پیک رواناب سطحی برابر 8/7 % و در تخمین جریان زیرسطحی 7/6% و متوسط خطای مدل NASH در تخمین پیک رواناب سطحی برابر21/11% و در تخمین جریان زیرسطحی 32/11% بوده است. تاثیر شیب و ضریب هدایت هیدرولیکی دامنه ها برروی هیدروگراف SUF توسط دو مدل نیز مورد ارزیابی قرارگرفت.

    کلیدواژگان: جریان زیرسطحی، SCS، NASH، حوضه آبخیز، باران ساز
  • مهدی درخشان نیا*، مهدی قمشی، سید سعید اسلامیان، سید محمود کاشفی پور صفحات 31-44

    جریان های غلیظ اغلب عامل اصلی انتقال رسوب در آب های عمیق و مخازن می باشند. برای جلوگیری از رسوب در مکان های بحرانی سدها، روش های مختلفی از جمله قرار دادن موانع در مسیر این جریان ها ارایه شده است. براین اساس در این مطالعه اثر دبی، غلظت ورودی، شیب و ارتفاع موانع نفوذپذیر ذوزنقه ای شکل بر رفتار جریان های غلیظ نمکی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. 72 آزمایش با دبی متغیر 1، 5/1 و 2 لیتر برثانیه و غلظت متغیر 10 و 15 گرم بر لیتر، شیب 5/0، 1 و 5/1 درصد و ارتفاع مانع 1، 5/1 و 2 برابر بدنه جریان غلیظ انجام شد و براساس شار هد جریان مقادیر درصدکاهش هد تعیین و اثر سایر پارامترها مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان داد که سه پارامتر شیب، غلظت و دبی ورودی عوامل موثر بر مومنتم جریان بوده و با افزایش هر یک از این پارامترها، میزان کارایی موانع با نسبت بی بعد ارتفاع 1 و 5/1 کاهش پیدا می کند اما در مانع با نسبت بی بعد ارتفاع 2 عملکرد مانع بهتر بوده و هنگام برخورد جریان با مانع اغتشاش زیاد ایجاد شده که سبب کاهش چشمگیر هد جریان غلیظ می گردد، به این صورت که نرخ متوسط کاهش شار هد برای نسبت بی بعد ارتفاع 1 در حدود 38 درصد و برای نسبت بی بعد ارتفاع 5/1 در حدود 52 درصد و برای نسبت بی بعد ارتفاع 2 در حدود 86 درصد می باشد. در انتها به برازش خطی و غیرخطی داده های درصد کاهش هد جریان غلیظ پرداخته شد

    کلیدواژگان: جریان های غلیظ، موانع نفوذپذیر، شار هد، مومنتم
  • فاطمه صفی لو*، داود فرسادی زاده، هادی ارونقی صفحات 46-62

    سرریزهای جانبی سازه های هیدرولیکی مهم و کاربردی در سیستم های انتقال آب هستند که با قرار گیری در دیواره کانالل، جریان مازاد عبوری در کانال را تخلیه می کنند. دراین تحقیق، تاثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره ای نیم دایره ای دوطرفه بر ضریب دبی و پروفیل سطح آب در شرایط جریان زیر بحرانی به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم افزار فلوینت مورد بررسی قرار گرفته است. سرریزهای جانبی در حالت سه، چهار و پنج سیکل با ارتفاع 10، 15 و 20 سانتی متر و طول باز شدگی 40 سانتی متر مورد استفاده قرار گرفتند. ضریب دبی و پروفیل سطح آب به دست آمده از این شبیه سازی جهت اعتبار سنجی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. مقادیر محاسبه شده با داده های آزمایشگاهی تطابق خوبی داشته و درصد خطا برای ضریب دبی بین صفر تا 7 درصد می باشد و میزان خطا با کاهش عدد فرود کم تر می شود. طبق نتایج به دست آمده، با افزایش ارتفاع سرریز جانبی میزان نوسانات سطح آب در کانال اصلی و در امتداد سرریز جانبی کاهش می یابد. به طور متوسط با هر 5 سانتی متر کاهش ارتفاع سرریز جانبی، میزان پایین افتادگی سطح آب 3 درصد کاهش می یابد همچنین ضریب دبی سرریز جانبی با افزایش تعداد سیکل کنگره ها و با افزایش ارتفاع سرریز و عدد فرود بالادست کاهش می یابد. بنابراین سرریز جانبی کنگره ای نیم دایره ای سه سیکل با ارتفاع 10 سانتی متر دارای ضریب دبی بیش تری نسبت به سایر سرریزهای مورد بررسی می باشد.

    کلیدواژگان: پروفیل سطح آب، جریان زیر بحرانی، سرریز جانبی کنگره ای نیم دایره ای، ضریب دبی، نرم افزار فلوئنت
  • عاطفه صیادی شهرکی*، سعید برومندنسب، عبدعلی ناصری، امیر سلطانی محمدی صفحات 63-74

    مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی مستلزم در دست داشتن مشخصات صحیح مربوط به ویژگیهای سفره آب زیرزمینی، توزیع فضایی مشخصات آن و عمق پیوسته سطح ایستابی و نوسانات آن می باشد. از اساسی ترین موارد در مدیریت کمی منابع آب زیرزمینی تخمین سطح آب با استفاده از داده های برداشت شده از شبکه چاه های مشاهده ای می باشد. در این پژوهش از روش های هوش مصنوعی، کریجینگ و وزن دهی معکوس فاصله با ورودی های تبخیر و تعرق، دمای هوا، بارش و موقعیت جغرافیایی، برای شبیه سازی عمق آب زیرزمینی کشت و صنعت نیشکر سلمان فارسی استفاده گردید. نتایج نشان داد بالاترین دقت شبیه سازی عمق آب زیرزمینی در کشت و صنعت نیشکر سلمان فارسی، مربوط به مدل هوشمند شبکه عصبی مصنوعی، با بیشترین مقدار شاخص R2 (92/0) و کم ترین مقدار RMSE وMAE (25/1 و 74/1) می باشد. هم چنین در بین مدل های کریجینگ و وزن دهی معکوس فاصله، دقت شبیه سازی مدل کریجینگ بیش تر از مدل وزن دهی معکوس فاصله بود. با توجه به دقت قابل قبول نتایج مدل های ارایه شده، برنامه ریزان می توانند از طریق به روز کردن داده های این مدل ها، از آن ها به عنوان یک مدل بهینه برای پایش نوسانات آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه و برنامه ریزی در مورد میزان بهره برداری از سفره، استفاده کنند.

    کلیدواژگان: زمین آمار، شبکه عصبی مصنوعی، عمق آب زیرزمینی، وزن دهی معکوس فاصله
  • افشین یوسف گمرکچی* صفحات 75-88

    با توجه به محدودیت منابع آب، افزایش بهره وری آب برای دستیابی به امنیت آبی و امنیت غذایی اهمیت بالایی دارد. یکی از اقدامات اساسی در این حوزه، تعیین تفاوت عملکرد محصولات، بین وضع موجود و وضعیت مطلوب (پتانسیل) است. عملکرد پتانسیل محصول زراعی از پارامترهایی است که با محاسبه آن می توان خلاء عملکرد را بدست آورد و بر اساس عوامل تاثیرگذار در تولید، به مدیریت منابع آب و خاک پرداخت. این پژوهش عملکرد پتانسیل محصولات عمده زراعی در ترکیب کشت شبکه آبیاری دشت قزوین به روش بوم شناسی زراعی تعیین شده است. نتایج پژوهش نشان داد خلاء عملکرد در ترکیب کشت محصولات عمده زراعی دشت قزوین، 3339 (کیلوگرم در هکتار) بوده است. همچنین میانگین خلاء عملکرد با توجه به ترکیب کشت، خلاء عملکرد هر محصول و سطح تحت کشت محصولات در شبکه آبیاری دشت قزوین، 23/26 درصد بوده است. نتایج برآورد عملکرد پتانسیل در سطح شبکه آبیاری دشت قزوین نشان دهنده آن است که همه محصولات به سطح عملکرد قابل حصول (75 تا 85 درصد عملکرد پتانسیل) نرسیده و در محصولاتی مانند چغندر قند، گوجه فرنگی و یونجه خلاء عملکرد زیادی وجود داشته است. همچنین یافته های تحقیق نشان داد خلاء عملکرد محصول استراتژیک گندم در سطح شبکه آبیاری دشت قزوین به میزان 1502 کیلوگرم بر هکتار (25 درصد) بوده است. با توجه به آنکه در شرایط عملی دستیابی به عملکردهای پتانسیل بسیار دشوار است در چنین شرایطی می بایست شکاف میان عملکرد واقعی با عملکرد قابل حصول کاهش یابد.

    کلیدواژگان: بوم شناسی زراعی، شکاف عملکرد، عملکرد واقعی، قزوین
  • مجید موسوی، حسام سیدکابلی* صفحات 89-102

    مدیریت مصرف آب و بهره برداری بهینه از مخازن از چالشهای مهم توسعه پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می باشند. همواره افزایش بهره وری آب مصرفی به عنوان یک راهکار سازگاری با شرایط خشکسالی و افزایش تقاضا بدلیل رشد روزافزون جمعیت شناخته می شود. با این حال بررسی تاثیر افزایش بهره وری مصرف آب بر روی بهربرداری از مخازن به عنوان یک ابزار مدیریتی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از اینرو در این تحقیق تاثیر افزایش بهره وری آب کشاورزی در بهره برداری بهینه از سد جره به عنوان یک منطقه مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا یک تابع هدف براساس ضریب بهره وری برای بهینه کردن میزان رهاسازی و ذخیره سازی آب در سد جره توسعه داده شد. سپس با در نظر گرفتن چهار سناریوی مختلف بهره وری آب شرایط بهره برداری از مخزن در دو وضعیت فعلی و بهینه بررسی شد. نتایج نشان می دهد که افزایش ضریب بهره وری تا 5/0 منجر به افزایش 10 درصدی قابلیت اطمینان و کاهش 28 درصدری آسیب پذیری خواهد شد. همچنین با ثابت فرض کردن عملکرد مخزن نسبت به دوره پایه، با افزایش 17 درصدی راندمان مصرف پایین دست، رشد 7/46 درصدی در درآمد ناخالص منطقه دور از انتظار نیست.

    کلیدواژگان: بهره برداری از سد، ضریب بهره وری، بهینه سازی، سد جره، مدیریت مصرف آب
  • هادی رجبی*، محمدعلی فیروزی، سعید امان پور، نعمت حسنی صفحات 103-116

    رویکرد برنامه ریزی و مدیریت شهری در شهر سبز، به عنوان یک بخش ضروری و جامع نگر از استراتژی های شهری برمبنای مدیریت اکولوژیکی، با تطبیق شاخص های زیست محیطی به دنبال پایداری اکولوژیکی و به تبع آن پایداری شهری است. کلان شهر تهران در دهه های اخیر به واسطه مرکزیت و به تبع آن افزایش سکونت، باعث ورود اجتماع به حریم اکولوژیکی طبیعت و به طور خاص رودخانه های شهری، فضای طبیعی رودخانه ها را دستخوش تغییرات گسترده مصنوعی نموده است. یکی از اولویت های توسعه فضای سبز آبی، احیاء و ساماندهی رودخانه های شهری است که به سرعت در جهان در حال توسعه است. این مهم در رودخانه های شهری ایران از جمله تهران نیز طی دو دهه اخیر مورد توجه واقع شده است. در این مقاله به طور خاص توسعه فضایی رودخانه کن که یکی از فضاهای طبیعی و مفرح شهر تهران می باشد با رویکرد احیاء و توسعه رودخانه های شهری و گزینه های توسعه فضای سبزآبی ارایه شده، با یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) و استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، مورد تحقیق قرار گرفته است. متناسب با شرایط طبیعی رودخانه و فضاهای مصنوعی موجود متاثر از توسعه شهری، توجه به معیارهای شش گانه و گزینه های ارایه شده در این تحقیق، معیار " فزایش سطح بصری سبز آبی رودخانه های شهری" از درجه اهمیت بیشتری برخوردار بوده و همچنین از بین گزینه های ارایه شده، گزینه "چشم اندازهای رودخانه دینامیک" بهترین گزینه برای توسعه فضای سبز آبی تعیین گردید.

    کلیدواژگان: توسعه فضای سبزآبی، احیاء رودخانه های شهری، رودخانه کن، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی.AHP
  • فاطمه اختر، رامین فضل اولی*، عبدالله درزی نفتچالی، فرهاد مشهدی خلردی صفحات 117-130

    منابع آب و سلامت آن یکی از پایه‏های اصلی توسعه پایدار به‏حساب می‏آید. در این مطالعه، اثر وجود منطقه‏ی شهری در بازه‏ای از رودخانه هراز واقع در منطقه شهری، با آنالیز 17 پارامتر فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه گیری در دو مقطع ورودی و خروجی از منطقه شهری انجام شد. زمان‏ برداشت نمونه ها نیز براساس پیش بینی سایت‏های تخصصی هواشناسی درخصوص بارندگی هایی که رواناب معنی‏داری در سطح شهر ایجاد می نمودند، در دو زمان قبل و بعد از بارندگی تعیین شد. همچنین، سه شاخص کیفی آب شامل شاخص سازمان ملی بهداشت آمریکا، شاخص کیفیت آب اورگان و شاخص کشاورزی ویلکوکس تعیین شد. شاخص کیفی سازمان ملی بهداشت آمریکا برای رودخانه هراز در کلاس محدوده‏ی متوسط (70-50)، قرار گرفت که حاکی از آن است که این رودخانه از نظر وضعیت کیفی به طور متوسط خوب است. رودخانه هراز بر اساس شاخص کیفی اورگان بیشتر در محدوده‏ی ضعیف و متوسط قرارگرفت و نیاز به تغییرات شدید مدیریتی دارد. بر اساس شاخص ویلکوکس، آب این رودخانه در طبقه C2S1 قرار گرفت. مقدار سرب در نمونه‏ها 2/1-0 میکرو‏گرم بر لیتر بود که در همه موارد کمتر از حد استاندارد بود. نتایج تجزیه واریانس با استفاده از نرم افزار آماری SAS 9.1.3 بیان‏گر آن بوده که اثر مقطع و زمان نمونه‏برداری بر پارامتر سرب و شاخص‏های کیفی در سطح پنج درصد معنادار نبوده است. همچنین بر اساس نتایج، وجود منطقه‏ی شهری شهرستان آمل بر کیفیت آب رودخانه هراز تاثیر معنی‏داری نداشت.

    کلیدواژگان: بارندگی، پارامترهای فیزیکوشیمیایی، دبی رودخانه، شاخص‏ های کیفی آب
|
  • Abbas Sedghamiz *, MohammadReza Nikoo, Manouchehr Heidarpour Pages 1-16

    In the presented study, a multiobjective optimization-simulation model was developed to al-locate optimal water, cultivation area and crop pattern to different agricultural sectors. The sectors are located at a region encompassed by three cities; Minoo dasht, Azad shahr and Gonbad kavoos, in Golestan province. The model is a Surface-Groundwater conjunctive use model in which Modflow-GMS model is used to simulate groundwater flow. In the optimiza-tion part, the objectives consist of the maximization of the equity, agricultural benefit and green water ratio. Also, the constraints are related to maximum drawdown in water table, minimum and maximum volume of the reservoir, budget equation, release and cultivation ar-ea. After running the model by multiobjective genetic algorithm method, a pareto solution curve including 63 solution points obtained. The most preferable solution is selected by Con-dorcet method. Then different cooperative game theory method are applied to reallocate the benefit due to forming the grand coalition among the sectors. The results show that the amount of allocated water is a function of the summer crops area. Also it is shown that the most benefit is obtained for Gonbad kavoos, while the most benefit per cultivation area is for Minoo dasht. After that, the grand coalition forming causes to increase benefit up to 14864×109 Rial (20 percent growth). To reallocate benefit among the regions, different coop-erative game methods are applied. The results show that the most reallocated benefit for Minoo dasht, Azad shahr and Gonbad kavoos are obtained from normal nucleolus, nucleolus and proportional nucleolus, respectively.

    Keywords: Multiobjective optimization model, simulation model, conjunctive use, cooperative game model, Condorcet method
  • Hossein Fariborzi, TOURAJ SABZEVARI * Pages 17-30

    Estimation of subsurface flow (SUF) is important in many catchments with good vegetation cover and high soil permeability and plays a major role in direct runoff. The concept of SUF in soil is still more complicated in comparison with surface flow, so providing predictive models for SUF basins with simple and practical methods are of interest to hydrologists. In this research, for the first time, surface rainfall-runoff models have been used to estimate the subsurface flow of the hillslopes. Two SCS and Nash models were used to estimate the subsurface of the catchments. In this paper, the unit hydrograph equations of the two models were considered as a function of the subsurface travel time and the amount of infiltration. Equations for calculating the actual SUF travel time were presented for use in models. To validate the results, results of rainfall simulator model were used to measure the surface and subsurface flow. The mean error in the surface runoff peak estimation was 7.8% and in the 6.7% subsurface runoff estimation by SCS model. In the meanwhile, the mean error in the peak runoff runoff estimation was 11.21% and in the subsurface runoff estimation was 11.32% in Nash method. The effect of slope and soil hydraulic conductivity on the SUF hydrograph were evaluated by two models.

    Keywords: Subsurface flow, SCS, NASH, Catchment, Rainfall simulator
  • Mehdi Derakhshannia *, Mehdi Ghomeshi, Saied Saeid Eslamian, Seyed Mahmood Kashefipour Pages 31-44

    Density currents are often the main cause of sediment transport in deep water and reservoirs. To prevent sedimentation in critical locations of dams, various methods have been proposed, including placing obstacles in the path of these currents. in this study, the effect of discharge, inlet concentration, slope and height of trapezoidal permeable obstacle on the behavior of density current has been investigated . 72 experiments were performed with variable discharge of 1, 1.5, and 2 liters per second and variable concentrations of 10 and 15 g/l, slope of 0.5%, 1% and 1.5% and obstacle height of 1,1.5 and 2 times the body of density current. The percentage of flux reduction was determined and the effect of other parameters was evaluated. The results showed that slope, concentration and inlet discharge are the factors affecting the momentum and by increasing each of these parameters, the efficiency of obstacle with heights of 1 and 1.5 times body density current decreases. In case of obstacle with a height of 2 times the body, when the current collides with the obstacle, there is a lot of turbulence, which decreases the momentum of the current, and complete control is performed. Thus, the average percentage of flux reduction for the dimensionless ratio of height 1 is about 38%, for the dimensionless ratio of height 1.5 is about 52% and for the dimensionless ratio of height 2 is about 86%. Finally, linear and nonlinear regression of the average percentage of flux reduction data was obtained.

    Keywords: Density currents, Permeable obstacle, Head flux, Momentum
  • Fateme Safiloo *, Davod Farsadizade, Hadi Arvanaghi Pages 46-62

    Side weirs are important and practical hydraulic structures in water conveyance systems that are installed on the side wall of the channel to divert excess water from main channels. In this research, the effect of the height of two-side semicircular labyrinth side weir on the discharge coefficient and water surface profile in 3D by using the FLUENT software. side weirs were used in three, four and five cycles with a height of 10,15 and 20 cm and an opening length of 40 cm. The discharge coefficient and water surface profile obtained from this simulation were compared with experimental results for validation. The computed values have a good agreement with the experimental data and the error percentage for the discharge coefficient is between zero and 7% and the relative error was decreased by decreasing of Froude number. Based on the results, as the height of the side weir increases, the rate of water surface fluctuations in the main channel and along the side weir decreases. On average, with every 5 cm reduction in the height of the side weir, the rate of water surface decreases by 3%. Also, the discharge coefficient of the side weir decreases with decreasing congress radius and with increasing the side weir height and upstream Froude number. Therefore, the semicircular labyrinth side weir of three-cycle with height P = 10cm has a higher discharge coefficient than the other side weirs under study.

    Keywords: discharge coefficient, Fluent software, Semi-Circular labyrinth side weir, under subcritical flow, Water surface profile
  • Saeed Boroomand Nasab, AbdAli Naseri, Amir Soltani Mohammadi Pages 63-74

    Successful management of groundwater resources using numerical models requires knowledge of spatial distribution of hydraulic heads and it's fluctuation, aquifer parameters and other input data. One of the most basical issues in groundwater resources management is the estimation of water table from observation well network data. In this study, three methods of artificial intelligence, geostatistics (Kriging) and IDW with evapotranspiration, air temperature, precipitation and geographic inputs were used to simulate the depth of groundwater Salman Farsi Sugarcane Plantation. The results showed that the highest simulation accuracy of groundwater depth in Salman Farsi Sugarcane Plantation was related to the artificial neural network model with the highest R2 (0/92) index and lowest RMSE and MAE (1.25 and 1.74) values. Also, among the Kriging and IDW models used, the accuracy of the Kriging model was more than the IDW model. Due to the acceptable accuracy of the results of the presented models, the water resource planner and decision maker in this field can apply this optimum interpolated groundwater depth to monitoring the spatiotemporal fluctuation of groundwater depth in this area by updating it's data.

    Keywords: Artificial neural network, Geostatistics, Groundwater depth, IDW
  • Afshin Uossef Gomrokchi * Pages 75-88

    Due to limited water resources, increasing water productivity is very important to achieve water security and food security. One of the basic measures in this area is to determine the difference in product performance between the current situation and the potential situation. Crop potential yield is one of the parameters that can be used to calculate the yield gap and to manage water and soil resources based on the factors affecting production. In this study, the potential yield of major crops in the composition of irrigation network of Qazvin plain has been determined by agronomic method. The results showed that the yield gap in the crop composition of major crops in Qazvin plain was 3339 (kg / ha). Also, the average yield gap due to the composition of cultivation, yield gap of each crop and the area under cultivation of crops in the irrigation network of Qazvin plain, was 26.23%. The results of estimating the potential yield at the level of the irrigation network of Qazvin plain show that not all crops have reached the achievable yield level (75 to 85% of the potential yield) and there has been a high yield in crops such as sugar beet, tomato and alfalfa. Given that in the current situation of operation of the irrigation network, it is very difficult to achieve potential performance, in such cases, the gap between actual performance and achievable performance should be reduced.

    Keywords: Actual yield, Agronomic, Qazvin, Yield gap
  • Majied Mosavi, Hesam Seyed Kaboli * Pages 89-102

    Water consumption management and optimal operation of reservoirs are important challenges for sustainable development in arid and semi-arid regions of the world. Increasing water consumption productivity is recognized as an adaptive strategy for coping with drought conditions and increasing water demand due to population growth. Nonetheless, the impact of the increase in water consumption productivity on the operation of reservoirs is neglected in assessment as a management tool. Therefore, in this research, the impact of the increased efficiency in agriculture water on Jareh-Dam operation as a case study has been assessed. For this purpose, an objective function has been developed based on the coefficient of water efficiency to optimize the water release and water storage in the Jareh-Dam. The operation reservoir is then compromised in both optimal and current conditions with considering the four scenarios of water efficiency. Results show that increasing in the coefficient of water efficiency up to 0.5 will result in an increase of 10 percent in the reliability and a 28 percent decrease in the vulnerability. Also, assuming the reservoir performance is constant compared to the base period, with a 17 percent increase in downstream consumption efficiency, a growth of 46.7 percent in the region's gross income is not far from expectation.

    Keywords: Dam operation, Water efficiency, Optimization, Jareh Dam, Water consumption management
  • Hadi Rajabi *, MohammadAli Firoozi, Saeed Amanpur, Neenat Hasani Pages 103-116

    The urban planning and management approach in the green city, as an essential and comprehensive part of urban strategies based on ecological management, seeks ecological sustainability and consequently urban sustainability by adapting environmental indicators. In recent decades, the metropolis of Tehran, due to its centrality and consequently the increase in population, has caused the community to enter the ecological area of nature, and especially urban rivers, the natural space of rivers has undergone extensive artificial changes. One of the priorities for the development of blue green space is the rehabilitation and reorganization of urban rivers, which is developing rapidly in the world. This issue has been considered in urban rivers of Iran, including Tehran, during the last two decades. In this article, in particular, the spatial development of Kan River, which is one of the natural and recreational spaces of Tehran, with the approach of revitalization and development of urban rivers and blue green space development options, is presented with a multi-criteria decision support system (MCDM). And the use of the Analytic Hierarchy Process (AHP) has been investigated. In accordance with the natural conditions of the river and the existing artificial spaces affected by urban development, considering the six criteria and the options presented in this research, the criterion of "increasing the visual blue green area of urban rivers" is more important and In addition, among the options offered, the option "Dynamic River Landscapes" was selected as the best option for the development of blue green space.

    Keywords: Blue Green Space Development, Urban River Rehabilitation, Kan River, Hierarchical Analysis Process (AHP)
  • Fatemeh Akhtar, Ramin Fazloula *, Abdollah Darzi Naftchali, Farhad Mashhadi Kholerdi Pages 117-130

    Water resources and its health is one of the main foundamentals of sustainable development. In this study, the effect of the presence of an urban area in a section of Haraz River located in an urban area was investigated by analyzing 17 physicochemical and biological parameters. Sampling was done at two sections of entrance and exit of the urban area. Sampling time were also determined both before and after rainfalls on the basis of the forecast of specialized meteorological sites about rainfall that caused significant runoff at the city area. Also, three qualitative water Indices, including the U.S. National Sanitation Foundation Water Quality Index (NSFWQI), the Oregon Water Quality Index (OWQI) and the Wilcox agricultural index were determined. The U.S. NSFWQI for the Haraz River was in the mid-range class (50-70), indicating that the river is moderately good in terms of quality. According to the OWQI, Haraz River was mostly in the weak and medium range and needs drastic management changes. According to the Wilcox index, the river's water was placed in C2S1 classification. The amount of lead in the samples was 0-1.2 µg/lit, which in all cases was lower than standard. The results of analysis of variance using SAS showed that the effect of cross section and sampling time on lead and water quality indices were not significant at 5% level. Also, according to the results, the presence of the urban area of Amol city did not have a significant effect on the water quality of Haraz River.

    Keywords: Rainfall, Physicochemical Parameters, River Discharges, Water quality indices