فهرست مطالب

مدیریت آب و آبیاری - سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1401)

مجله مدیریت آب و آبیاری
سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/02/12
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محمدرضا شریفی*، امین محمدزاده شعبه گر، فریدون رادمنش، بهزاد منصوری صفحات 1-13
    در این مقاله، مطالعه ای در مورد استفاده از تکنیک های پیش بینی بارش با داده های سری زمانی ارایه شد. سری های زمانی ابزاری کارآمد برای شناخت ماهیت پدیده های هیدرولوژیکی هستند که با داشتن شناخت کافی از آن ها می توان تغییرات آینده را مدل سازی و پیش بینی کرد. مدل های مختلف آماری با هدف کاهش خطا و بالا بردن دقت پیش بینی، درنظر گرفته شده است. فضای حالت به واسطه ساختاری بودن و انعطاف پذیربودن آن، امکان مدل بندی هر یک از مولفه های تشکیل دهنده متغیر، شامل سطح، فصلی و تصادفی را به طور مجزا دارد. از این رو با شناسایی سیستم در نحوه مدل سازی متغیر مورد مطالعه، امکان کنترل و حداقل نمودن خطای برآورد، به طور هوشمندانه تری در مقایسه با مدل های کلاسیک را دارد. در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی قابلیت مدل سازی فضای حالت و مقایسه با مدل های کلاسیک، اقدام به مدل سازی بارش ماهانه در سه ایستگاه باران سنجی، در حوضه آبریز دز، با چهار مدل ساختاری فضای حالت شامل فیلتر کالمن، مدل هموارسازی نمایی ETS و مدل های هموار سازی نمایی اصلاح شده BATS و TBATS و مدل کلاسیک ARIMA گردید. نتایج نشان داد در ایستگاه سپیددشت سزار بر اساس معیار RMSE و MAE مدل TBATS و در ایستگاه تنگ پنج بختیاری بر اساس معیار RMSE و MAE مدل فیلتر کالمن و در ایستگاه تله زنگ بر اساس معیار RMSE و MAE مدل TBATS بهترین مدل ها انتخاب شدند.
    کلیدواژگان: باکس-جنکینز، فضای حالت، فیلترکالمن، هموارسازی نمایی
  • محمدامین نکوئیان، فریدون رادمنش، فرشاد احمدی* صفحات 15-31

    جریان رودخانه از مهمترین اجزاء چرخه هیدرولوژی است که به عوامل اقلیمی متعددی وابسته بوده و برآورد دقیق آن در زمینه-های مختلف مدیریت منابع آب کاربرد دارد. در مطالعه حاضر از مدل های جنگل های تصادفی (RF) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای پیش بینی جریان ماهانه رودخانه مارون در دوره آماری 1360 تا 1396 استفاده گردید. یکی از مراحل مهم در کاربرد مدل های هوش مصنوعی تعریف الگوهای ورودی و شناسایی پارامترهای موثر در فرآیند مدل سازی است. برای انتخاب بهینه ترین ورودی ها از بین بارش، تبخیر و دماهای کمینه، بیشینه و متوسط روش آنتروپی شانون استفاده شد. نتایج نشان داد که وزن بارش و تبخیر در مجموع بیش از 85 درصد بود. در گام بعد، سه ساختار متفاوت برای ورودی مدل ها توسعه داده شد. در حالت اول الگوهای اقلیم پایه تعریف شدند که از داده های هواشناسی به عنوان ورودی استفاده می کردند. در حالت دوم خاصیت تناوبی غیرخطی به الگوهای اقلیم پایه افزوده شد و در حالت سوم داده های ورودی اقلیم پایه با استفاده از پنج تابع موجک مادر تجزیه شده و مدل های هیبریدی W-RF و W-SVM ایجاد شدند. عملکرد مدل های منفرد RF و SVM نشان داد که با افزودن ترم پریودیک، دقت در مقایسه با ورودی های اقلیم پایه تا حدودی افزایش می یابد، اما تجزیه داده ها با تیوری موجک به طور قابل ملاحظه ای خطای مدل سازی را کاهش داد. در این بین عملکرد دو مدل W-RF و W-SVM بسیار نزدیک به یکدیگر بود، اما با توجه به نمودار ویلونی، مدل W-SVM به عنوان مناسب ترین گزینه برای پیش بینی جریان ماهانه رودخانه مارون پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: الگوهای اقلیم پایه، ترم پریودیک، سطح تجزیه، وزن دهی
  • حامد تقی زاده، محمد مناف پور* صفحات 33-43
    سرریزهای غیرخطی ازجمله سازه های هیدرولیکی هستند که علیرغم اهمیت و کاربرد بسیار زیاد آن ها، تاکنون روش عمومی برای تخمین آبگذری آن ها ارایه نشده است. عموما برای دستیابی به توان آبگذری سرریزهای غیرخطی از مدل سازی آزمایشگاهی و یا نرم افزارهای عددی استفاده و روابط طراحی ارایه شده است. بسط روابط آبگذری از یک خانواده ی هندسی از سرریزهای غیرخطی به خانواده دیگر عملی نیست. استفاده از مدل های عددی و یا آزمایشگاهی در مراحل مقدماتی طراحی این سازه ها نیازمند صرف زمان و هزینه ی زیادی است که این موضوع با توجه به تنوع بسیار بالای هندسه ی سرریزهای غیرخطی پررنگ تر است. در این تحقیق یک روش عمومی برای تخمین آبگذری سرریزهای غیرخطی مبتنی بر تحلیل آبگذری آنها با استفاده از حل همزمان معادلات دیفرانسیل معمولی انرژی و آبگذری سرریز بر روی المان های گسسته سازی شده از میدان حل ارایه شده است. این روش با فرضیات ساده کننده ای توانایی تخمین آبگذری سرریزهای غیرخطی را با خطای بیشینه ی 15 درصد داشته که با توجه به هزینه پایین محاسباتی و توانایی تحلیل طیف گسترده ای از هندسه های پیچیده، می تواند به عنوان یک راهکار جهت ارزیابی اولیه طرح سرریزهای غیرخطی مورد توجه باشد. برای بررسی کارایی روش ارایه شده، از نتایج مدل های آزمایشگاهی سرریزهای مایل، کنگره ای قوسی و سرریز سد ایزابلا استفاده شده است. روش پیشنهادی با همبستگی و دقت بالا، میزان آبگذری سرریزهای مذکور را تخمین زده است. خطای بیشینه ی مشاهده شده برای سرریزهای مایل 12 درصد، کنگره ای قوسی 15 درصد و سد ایزابلا نیز 15 درصد بوده است.
    کلیدواژگان: استغراق موضعی، تحلیل المانی، روش EDA، سرریزهای غیرخطی
  • مصطفی میرمهدی، مجتبی شوریان*، احمد شرافتی، سعید لطفی صفحات 45-58
    هدف از این تحقیق بررسی اثرات تغییر اقلیم بر میزان جریان ورودی به سد مارون با استفاده از مدل SWAT تحت دو سناریو اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 در در سه دوره بیست ساله در آینده می باشد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل از داده های جریان اندازه گیری شده در ایستگاه های ایدنک و تنگ تکاب استفاده شد. شاخص نش-ساتکلیف ایستگاه ایدنک برابر با 0/69 و 0/65 و ایستگاه تنگ تکاب بهبهان برابر با 0/67 و 0.59 در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی به دست آمد. بیش ترین افزایش دما در دوره انتهایی و تحت سناریوی اقلیمی RCP8.5 خواهد بود. برای شبیه سازی جریان در دوره های آینده، بارش و دمای هوا تحت دو سناریو ذکر شده با استفاده از مدل LARS-WG ریزمقیاس گردید و با ورود داده ها به مدل SWAT، جریان ورودی به سد برای سه دوره آینده شبیه سازی شد. نتایج پیش بینی جریان ورودی به سد نشان داد که اگر چه میزان بارش در منطقه افزایش داشته اما افزایش دما در این حوضه اثر و کارایی بیشتری در کاهش میزان جریان خواهد داشت. بیشترین میزان کاهش میانگین جریان ورودی به سد مارون در دوره آینده نزدیک در سناریوی میانه RCP4.5 در ماه های فوریه و مارس با میزان 21/91 و 26 درصد و در سناریوی بدبینانه RCP8.5 با میزان به ترتیب 19 و 22/36 درصد نسبت به شرایط پایه می باشد. در نتیجه بیشترین میزان کاهش جریان ورودی به سد مارون نسبت به شرایط پایه در سناریوهای انتشار RCP4.5 می باشد.
    کلیدواژگان: مدل سازبرآورد رواناب، تغییر اقلیم، جریان ورودی به مخزن، مدل سازی حوضه آبریز
  • هدی کهریزی، سید ابراهیم هاشمی گرم دره*، روزبه عباسی صفحات 59-69

    این مطالعه به بررسی تاثیر گیاه نی در تالاب های مصنوعی برای حذف عناصر مس، سرب، روی و کادمیم و مقادیر مختلف COD پرداخته است. به منظور بررسی پارامترهای مختلفی مانند pH، غلظت اولیه COD(120، 500 و 1000 میلی گرم بر لیتر) و غلظت اولیه عناصر مس، سرب، روی و کادمیم(2، 10 و 30 میلی گرم بر لیتر) ستون هایی برای شبیه سازی تالاب های مصنوعی از لوله های P.V.C با قطر داخلی 16 سانتی متر و ارتفاع 70 سانتی متر ساخته شد و نمونه پساب تزریق شده به ستون مطابق زمان ماند هیدرولیکی محاسبه شده (3 روز) از قسمت خروجی ستون جمع آوری و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیوماس ریشه گیاهان تالابی اثر مثبتی بر راندمان حذف آلاینده ها داشته است. نتایج ارزیابی pH نشان داد با افزایش غلظت عناصر روی، کادمیم، مس و سرب مقدار pH کاهش یافت. همچنین مطابق نتایج بیشترین راندمان حذف COD (25/17درصد) در غلظت 500 میلی گرم برلیتر اتفاق افتاد. نتایج بررسی راندمان حذف آلاینده ها نشان داد با افزایش غلظت آلاینده از 2 میلی گرم بر لیتر به 10 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف افزایش یافت و پس از آن در غلظت 30 میلی گرم بر لیتر کاهش یافت. بیشترین راندمان حذف در زمان 90 دقیقه در غلظت 10 میلی گرم بر لیتر برای یون های مس، سرب، روی و کادمیم به ترتیب 84/63 درصد، 77/60 درصد، 14/59 درصد و 71/57 درصد بود. مطابق نتایج وجود گیاه نی و استفاده از سیستم تالاب های مصنوعی با بستر شنی تاثیر مثبتی بر راندمان حذف عناصر مس، سرب، روی و کادمیم نشان داد اما تاثیر زیادی در راندمان حذف COD نداشته است.

    کلیدواژگان: تالاب مصنوعی، تصفیه پساب، راندمان حذف، عناصر سنگین
  • سید تقی حسینی، هادی رمضانی*، عباس کاویانی، بیژن نظری، مسعود سلطانی صفحات 71-85
    بررسی های بلند مدت کاربرد سامانه ‏های آبیاری علاوه بر زمان‏بر بودن، هزینه ‏های زیادی را بر محقق تحمیل می‏کند، از این رو استفاده از مدل‏های عددی می‏تواند کمک موثری در چنین پژوهش‏هایی داشته باشد. در این تحقیق هدف اصلی شبیه سازی اثر بلند مدت استفاده از آبیاری نواری تیپ پلاک دار سطحی و زیرسطحی بر تجمع نمک در پروفیل خاک در مزرعه ذرت، با استفاده از مدل HYDRUS-2D بود. ابتدا با استفاده از داده های رطوبت حجمی و هدایت الکتریکی اندازه گیری شده، نسبت به واسنجی و اعتبارسنجی مدل اقدام و سپس شبیه‏سازی بلند مدت سامانه آبیاری تیپ انجام شد. برای ارزیابی از شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) استفاده شد. نتایج شبیه سازی ده ساله برای آبیاری سطحی نشان داد هدایت الکتریکی لایه های خاک به طور میانگین از مقدار یک به نه دسی‏زیمنس بر متر افزایش یافته است. همچنین، EC لایه های خاک برای سیستم زیرسطحی در مدت پنج سال به طور میانگین از 73/0 به 5/5 دسی زیمنس بر متر افزایش یافت. به دلیل فقدان آبشویی موثر در هر دو سیستم تجمع شوری در سطح خاک بیشتر بوده و با افزایش عمق، مقدار شوری خاک کاهش یافت. با توجه به نتایج بدست آمده برای هر دو روش آبیاری، آبشویی موثر خارج از فصل لازم بوده و پیشنهاد می‏گردد برای حفظ بیلان نمک در خاک و پایداری کشاورزی در منطقه، نمک‏های تجمع‏یافته در خاک از محیط ریشه خارج گردد.
    کلیدواژگان: انتقال املاح، حرکت آب، ذرت، مدل‏سازی
  • سمیه شیرزادی لسکوکلایه*، پروین قادری نژاد، زهرا نعمت الهی صفحات 87-98
    از مهم ترین ابزارهای اقتصادی در ارتقاء بخش کشاورزی، استفاده بهینه از میزان نهاده ها به ویژه نهاده آب می باشد. کمبود آب و هزینه های سنگین تامین آن، افزایش کارآیی و ارزش مصرف آب را به یکی از مهم ترین هدف های ملی مطرح نموده است. لذا این پژوهش با هدف بررسی کارآیی مصرف آب در زیربخش زراعت کشور صورت گرفته است. بدین منظور، از مدل ناپارامتریک تصادفی فراگیر داده ها (StoNED) استفاده شده است. داده های پژوهش شامل تولید ناخالص محصولات زراعی آبی، میزان مصرف آب، نیروی کار و نهاده های واسطه در زیربخش زراعت 30 استان کشور طی سال های 1394- 1384 می باشند که از سایت وزارت جهاد کشاورزی جمع آوری شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، میانگین کارایی کل نهاده های تولیدی در زیربخش زراعت، برابر با 93/36 درصد و میانگین کارآیی آب آبیاری طی دوره مورد بررسی در این زیربخش برابر با 83/02 درصد بوده است (میانگین دوره ای). کارآیی آب آبیاری در تمام سال های مورد بررسی، کمتر از کارآیی کل نهاده های تولید بوده است. بنابراین با توجه به پایین بودن کارایی مصرف نهاده آب نسبت به دیگر نهاده های مصرفی، پیشنهاد می شود، کلاس های ترویجی در راستای آگاه سازی کشاورزان جهت استفاده درست و بهینه این نهاده صورت گیرد. همچنین نتایج این پژوهش نشان داده است که میانگین کارآیی آب استان های کشور در زیربخش زراعت برابر با 83/14 درصد بوده است (میانگین مقطعی) که استان های گیلان و قم به ترتیب بیشترین (87/76 درصد) و کمترین (85/81 درصد) میزان کارایی آب را طی دوره مورد بررسی داشته اند. لذا در راستای بهبود کارایی مصرف آب، پیشنهاد می شود که در برنامه ریزی کشت استان های  با کارایی پایین آب شامل قم، ایلام، خراسان جنوبی، اردبیل، هرمزگان، سیستان و بلوچستان، بوشهر، کردستان، سمنان و خراسان شمالی، اقداماتی هم چون بهبود سیستم آبیاری محصولات زراعی و اصلاح الگوی کشت به سمت کشت محصولات کم آب بر و بهینه سازی آن انجام گیرد.
    کلیدواژگان: آب، زیربخش زراعت، کارایی فنی، مدل ناپارامتریک تصادفی
  • نیما صالحی شفا، حسین بابازاده*، فیاض آقایاری، علی صارمی صفحات 99-119
    رشد جمعیت و توسعه بخش کشاورزی و صنعت، باعث کاهش چشمگیر منابع آب زیرزمینی شده اند. با توجه به این موضوع یکی از راه حل‏های مفید و موثر به منظور بهره برداری بهینه از آبخوان‏ها، اجرای سیستم‏های تغذیه مصنوعی می‏باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل ریاضی (HEC- HMS)، روندیابی سیلاب در رودخانه کرج و مخازن سیستم تغذیه مصنوعی انجام شد. سپس حجم ذخیره در مخازن سیستم تغذیه مصنوعی توسط شبکه عصبی مصنوعی (ANN) شبیه سازی و در نهایت وارد الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II)، شد. از الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) به منظور بهره برداری بهینه از سیستم تغذیه مصنوعی با توجه به تغییرات سطح بهینه آب زیرزمینی استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل شده، مجموع حجم تغذیه بهینه در سال آبی 93 تا 95 توسط سیستم تغذیه مصنوعی برابر 94/97 میلیون متر مکعب شده و نیز تغییرات سطح بهینه آب زیرزمینی به اندازه 62/2 متر افزایش یافته است. بنابراین با تخصیص حجم بهینه از سد انحرافی بیلقان به سیستم تغذیه مصنوعی، حجم تغذیه بهینه و نیز تغییرات سطح بهینه آب زیرزمینی در بازه زمانی مورد نظر، نسبت به شرایط فعلی افزایش یافته اند. با توجه به اینکه، حجم تغذیه بهینه و تغییرات سطح بهینه آب زیرزمینی متناسب با یکدیگر می‏باشند، این عملکرد باعث بهبود شرایط آبخوان خواهد شد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک چند هدفه، بهره برداری بهینه، تغییرات سطح بهینه آب زیرزمینی، شبکه عصبی مصنوعی
  • فهمیده قربانی، داود بهبودی*، مهدی ضرغامی صفحات 121-137
    آثار شش دهه مداخلات گسترده دولت در حوزه مدیریت منابع آب، بر سازوکارهای نظام بهره برداری از منابع آب، بسیار نامناسب و در مواردی غیرقابل جبران ارزیابی می شود. ازاین رو در سال های اخیر انتقال مفهومی از تمرکز بر دولت به سوی مفهوم حکمرانی آب و استفاده از تمام ظرفیت های اجتماعی جهت پیشبرد امورعمومی مطرح شده است. مطالعه حاضر با استفاده از چارچوب تحلیل و توسعه نهادی (IAD) استروم به ارزیابی سیستم مدیریت منابع آب در پایاب سد سهند پرداخته است. اطلاعات مورد نیاز از طریق اسناد، مشاهده و مصاحبه با 25 نفر از افراد مرتبط گردآوری شده است. اطلاعات بدست آمده با روش تحلیل محتوا تجزیه و تحلیل شده و نتایج در قالب الگوی مذکور تفسیر گردیده است. یافته ها نشان می دهد به دلیل معیشتی بودن کشاورزی در منطقه و وابستگی شدید به منابع آب، پدیده سواری مجانی دارای جذابیت بالایی است؛ همچنین نظارت ناکارآمد، نبود مکانیسم مجازات متناسب و بازدارنده، سبب تحمیل خسارت از ناحیه افرادی که همکاری نمی کنند به افرادی که همکاری می کنند شده و در نهایت منجر به افزایش انگیزه برای ارتکاب تخلف می شود. جذابیت سواری مجانی و افزایش انگیزه ارتکاب تخلف، عملکرد سیستم منابع آب این شبکه را در جهت دستیابی به کنش جمعی، تضعیف کرده است. بر همین اساس، توانمندسازی جامعه محلی و تعاونی های آب بران از حیث قدرت قانونی و مشروعیت بخشیدن به فعالیت آن ها، مشارکت جامعه محلی در تصمیم گیری ها به منظور افزایش قابلیت اجرایی سیاست ها و افزایش حس مسیولیت پذیری در آنها، اصلاح قوانین در حوزه های نظارت و مجازات بازدارنده متخلفین را می توان به عنوان توصیه های سیاستی مطالعه حاضر مطرح کرد.
    کلیدواژگان: چارچوب تحلیل و توسعه نهادی، حکم رانی منابع آب، شبکه آبیاری و زهکشی، ظرفیت های اجتماعی
  • امیرحسین همتی، خلیل قربانی، کیومرث ابراهیمی* صفحات 139-156
    انتقال آب بین حوضه ای یکی از روش های مقابله با کمبود آب است. با این وجود، این راهکار در برخی از موارد اثرات مخرب بیشتری نسبت به مزایای آن داشته است. لذا ضروری است تا آسیب های احتمالی طرح های انتقال آب بین حوضه ای به صورت کامل شناسایی شوند تا بتوان از آن ها در طرح های آتی جلوگیری کرد. کشور ایران یکی از کشورهای پیشرو در انتقال آب بین حوضه ای است و تاکنون 10 طرح در دست بهره برداری و 19 طرح دیگر نیز در دستور کار دارد. هدف اصلی این پژوهش شناسایی آسیب های طرح های در حال بهره برداری در ایران است. برای این منظور تمامی اطلاعات مریوط به طرح های بهره برداری شده از منابع کتابخانه ای، اخبار و مصاحبه جمع آوری و با روش توصیفی- تحلیلی استخراج شد. در نتیجه ی بررسی های انجام شده در مجموع 20 آسیب شناسایی شد. به دلیل متفاوت بودن ماهیت این آسیب ها پس از شناسایی در چهار زمینه ی زیست محیطی، اقتصادی، سیاسی و اجتماعی طیف بندی شدند. با توجه به نتایج بدست آمده تنها 10 آسیب در ادبیات تحقیق موجود بود که این خود به معنای ناقص بودن ادبیات تحقیق در رابطه با آسیب های طرح های انتقال آب بین حوضه ای است. توصیه می شود که از نتایج این پژوهش در مطالعات طرح های آتی استفاده شود.
    کلیدواژگان: تامین آب، سامانه طبیعی- انسانی، مدیریت پایدار، معیار
  • الهه سادات احمدی راد، محمدصادق غضنفری مقدم*، صدیقه انوری صفحات 157-170
    یکی از منبع آلودگی آب سطحی، مدیریت ضعیف پسماندهای کشاورزی است. در این پژوهش کیفیت آب سحطی حوضه آبریز سد جیرفت با استفاده از مدل QSWAT مدلسزی شد. منطقه مورد مطالعه با وسعت 783446/81 هکتار در بالادست سد جیرفت در استان کرمان واقع شده است. مدل بارش-رونآب حوضه آبریز منطقه مطالعاتی برای یک دوره 21 ساله با گام زمانی ماهانه از سال 2000 لغایت 2020 شبیه سازی شد. به عنوان داده های مشاهده ای دبی جریان از ایستگاه هیدرومتری کنارویه و برای داده های هواشناسی ورودی مدل از اطلاعات ایستگاه سینوپتیک بافت استفاده شد. واسنجی و اعتبارسنجی نتایج دبی شبیه سازی شده ، با استفاده از الگوریتم خودکارSUFI-2 در نرم افزار SWAT-CUP به ترتیب برای سال های (2011-2019) و (2008-2010) انجام گرفت. نتایج الگوریتم SUFI-2 برای دوره واسنجی با ضرایب همبستگی و نش-ساتکلیف به ترتیب 0/79 و 0/77 و برای دوره اعتبارسنجی 0/81 و 0/82 بدست آمد. آنالیز حساسیت برای 12 پارامتر واسنجی انجام شد که هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به عنوان حساس ترین پارامتر به دست آمد.. کیفیت آب سطحی حوضه آبریز سد جیرفت با اضافه کردن کود شیمایی مصرفی اوره در سطح زیرکشت این منطقه شبیه سازی شد. نتایج کیفیت آب سطحی از نظر مقدار بار نیترات شبیه سازی شده در مدل QSWAT با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. نتایج مدل کیفیت آب سطحی نسبت به نتایج آزمایشگاهی از تطابق خوبی برخوردار بود. نتایج نشان دادند که استفاده از QSWAT در مدلسازی حوضه آبریز به منظور پیش بینی و مدیریت منابع آبی می تواند روشی موثر و کارآمد باشد.
    کلیدواژگان: بار نیترات، جریان، حوضه آبریز سد جیرفت، مدل QSWAT
  • فاطمه کردی، حسین یوسفی*، مسعود تجریشی صفحات 171-185
    توسعه بی رویه اراضی کشاورزی، کاشت محصولات با نیاز آبی بالا در سطح حوضه آبخیز دریاچه ارومیه و همچنین راندمان پایین آبیاری سبب کاهش چشمگیر سطح دریاچه در سال های اخیر گردیده است، بنابراین برآورد مصرف آب در بخش کشاورزی می تواند در مدیریت صحیح بخش کشاورزی و مدیریت منابع آب کارآمد واقع گردد. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم METRIC و تصاویر ماهواره Landsat 8 و MODIS مقادیر تبخیرتعرق واقعی برای بخشی از حوضه آبخیز دریاچه ارومیه - اراضی پایاب سد حسنلو- برای سال های 1394 و 1395 شمسی تخمین زده شده است. سپس با در نظر گرفتن بارش در ایستگاه سینوپتیک نقده به عنوان نماینده بارش در منطقه موردمطالعه، میزان آب آبیاری مصرف شده در بخش کشاورزی در پایین دست سد حسنلو تخمین زده شد و با مقدار آب تخصیص داده شده به این سد و حجم آب تخمین زده شده توسط سامانه WaPOR مقایسه گردید. براساس نتایج بدست آمده از الگوریتم METRIC مقادیر تبخیر و تعرق محاسبه شده از تصاویر ماهواره Landsat هشت، 468 و 315 میلی متر و از تصاویر ماهواره MODIS، 240 و 208 میلی متر برای سال های 1394 و 1395 محاسبه شده است. میزان مصرف تخمینی از الگوریتم METRIC، اختلاف قابل توجهی با مقادیر تخصیص داده شده و سامانه WaPOR دارد به طوری که تقریبا در تمام ماه های دو سال مذکور، مقادیر برآورد شده بسیار بیشتر از مقادیر آمار زمینی و سامانه WaPOR است. این اختلاف میان METRIC با آمار زمینی و با سامانه WaPOR در منطقه مطالعاتی به ترتیب برابر 23 و 26/6 میلیون مترمکعب محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: تبخیرو تعرق، دریاچه ارومیه، سد حسنلو، Metric
  • زهرا رحیم زاده، سامان جوادی*، نعمت الله کریمی، سید مهدی هاشمی، حمید کاردان مقدم صفحات 187-199

    حسابداری آب به عنوان یکی از رویکردهای مهم جهت تدوین چرخه آب و تغییرات کمی در ابعاد مختلف است. بنابراین چارچوبی که بتواند چرخه هیدرولوژیکی را به صورت استاندارد کمی کند و هم چنین چارچوبی که فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه را به نحوی برآورد کند که جریان های مدیریت شده و قابل مدیریت، تعامل با کاربری اراضی را در برگیرد ضروری است. چارچوب WA+ به عنوان یکی از روش های حسابداری آب با استفاده از سنجش از دور، ارزیابی پارامترهای مختلف را در سطح یک حوضه مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. این مطالعه با هدف آنالیز پارامترهای بیلان هیدروکلیماتولوژی با استفاده از چارچوب WA+ محاسبه کاربرگ های سه گانه منابع پایه، تبخیرو تعرق و برداشت منابع آب را موردبررسی قرار داد. با توجه به حجم جریان ورودی MCM 604 مشخص شد که MCM 465/5 صرف تبخیروتعرق شده و با توجه به جریانات برگشتی منطقه، میزان MCM 38/8 صرف نفوذ و MCM 59/7 صرف رواناب منطقه می شود. نتایج به دستبه دست آمده از بیلان هیدروکلیماتولوژی با استفاده از چارچوب WA+ نشان داد که با توجه به یکسان درنظرگرفتن میزان بارش، میزان تبخیروتعرق در این چارچوب نسبت به روش محاسباتی افزایش داشته و حدود 74 درصد حجم خروجی از بیلان را تشکیل می دهد. میزان نفوذ و رواناب به دستبه دست آمده در این شرایط نسبت به روش محاسباتی کاهش دارد. نتایج به دستبه دست آمده از چارچوب حسابداری آب نشان داد که می توان با این رویکرد میزان عدم قطعیت پارامترهای ورودی به بیلان هیدروکلیماتولوژی را کاهش داد.

    کلیدواژگان: بیلان هیدروکلیماتولوژی، حسابداری آب، عدم قطعیت، کاربرگ
  • سعید شرفی*، ساویز صادقی، محمدجواد نحوی نیا، محمد عبداللهی پور صفحات 201-211

    ایران در منطقه ای خشک و نیمه خشک قرار دارد و بررسی شرایط کشت دیم گیاهان راهبردی امری بسیار ضروری است. بدین منظور برای مدلسازی عملکرد گندم و جو دیم در شرایط آب و هوایی ایران در واکنش به تغییرات اقلیمی داده های هواشناسی 44 ایستگاه در یک دوره چهل ساله (2020-1981) مورد بررسی قرار گرفت. داده های هواشناسی پس از میان یابی مکانی بین ایستگاه ها و تبدیل کردن آن ها به داده های روزانه به عنوان ورودی یک مدل رگرسیون خطی چند متغیره برای تخمین عملکرد گندم و جو دیم به کار گرفته شدند. در این مطالعه ایران به شش اقلیم ساحلی مرطوب، کوهستانی، نیمه کوهستانی، نیمه بیابانی، بیابانی و بیابان ساحلی تقسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین بارندگی سالانه به ترتیب در ایستگاه های بندرانزلی (1748 میلی متر در سال) و زابل (55 میلی متر در سال) رخ داد. بیشترین کاهش بارندگی در ایستگاه بندرانزلی (شیب 5/8- درصد) و کمترین تغییرات در ایستگاه کرمانشاه با شیب معادله آن 0/08- درصد صورت گرفت. در بین ایستگاه های مورد بررسی فقط 11/36 درصد از نظر کشاورزی در شرایط مناسبی قرار دارند و در بقیه ایستگاه ها وضعیت بحرانی است (88/64 درصد). نتایج تحقیق نشان داد که ضریب تبیین در عملکرد شبیه سازی شده گندم دیم برای اقلیم مرطوب تر به نسبت سایر اقلیم ها از دقت بیشتری برخوردار است (0/83=R2). کمترین ضریب تبیین در عملکرد شبیه سازی شده گندم دیم (0/71=R2) و جو دیم (0/53=R2) برای اقلیم بیابانی بدست آمد.

    کلیدواژگان: اقلیم، خشکسالی، خلا عملکرد، دیم کاری، ضریب تبیین
|
  • Mohammadreza Sharifi *, Amin Mohammadzadeh Shobegar, Fereydoon Radmanesh, Behzad Mansouri Pages 1-13
    In this paper, a study on the use of precipitation prediction techniques with time series data was presented. Time series are an effective tool for understanding the nature of hydrological phenomena that with sufficient knowledge of them, future changes can be modeled and predicted. Various statistical models have been considered with the aim of reducing error and increasing forecast accuracy. Due to its structural and flexibility, state space makes it possible to model each of the components of a variable, including surface, seasonal and random separately. Therefore, by identifying the system in the way of modeling the studied variable, it is possible to control and minimize the estimation error, more intelligently compared to classical models. In the present study, in order to evaluate the modeling capability of state space and compare it with classical models, monthly preciptation modeling was performed in three rain gauge stations in Dez catchment, with four structural models of state space including Kalman filter, ETS exponential smoothing model and Modified exponential smoothing models were BATS and TBATS and the classic model was ARIMA. The results showed that at Sepiddasht Sezar station based on RMSE and MAE criteria of TBATS model and in Tangpanj Bakhtiyari station based on RMSE and MAE criterion of Kalman filter model and in Telezang station according to RMSE and MAE criterion of TBATS model the best models were chosen.
    Keywords: Box-Jenkins, Exponential smoothing, Kalman Filter, State Space
  • MohammadAmin Nekoeeyan, Feridon Radmanesh, Farshad Ahmadi * Pages 15-31

    River flow is one of the most important components of the hydrological cycle, which depends on several climatic factors and its accurate estimation is used in various fields of water resources management. Therefore, in the present study, random forest (RF) and support vector machine (SVM) models were used to predict the monthly streamflow of the Maroon River in the period of 1981- 2017. One of the important steps in the application of artificial intelligence models is the definition of input patterns and determining the effective variables in the modeling process. The Shannon entropy method was used to select the most efficient inputs among precipitation, evaporation, and minimum, maximum, and average temperatures. The results showed that the total weight of precipitation and evaporation was more than 85 percent. In the next step, three different structures were developed for modeling. In the first case, climate-based patterns were defined that used meteorological data as input. In the second case, nonlinear periodicity was added to the climate-based patterns, and in the third case, the climate-based input data were decomposed using five mother wavelet functions, and W-RF and W-SVM hybrid models were created. The performance evaluation of the standalone RF and SVM models showed that by considering the periodic term, the accuracy is somewhat increased compared to the climate-based inputs, but the analysis of the data with wavelet theory significantly reduced the modeling error. In the meantime, the performance of the two models W-RF and W-SVM was very close to each other, but according to the violin plot, the W-SVM model is suggested as the most suitable option for predicting the monthly streamflow of the Maroon River.

    Keywords: Climate based patterns, Decomposition Level, Periodic term, weighting
  • Hamed Tagizadeh, Mohammad Manafpour * Pages 33-43
    Nonlinear weirs are among the hydraulic structures that, despite their great importance and application, so far, no general method for estimating their discharge capacity has been accomplished. Laboratory or numerical modelling is commonly used to achieve nonlinear weir discharge capacity. It should be noted that employing the design equation from one geometric family of nonlinear weirs to another is impractical. The utilization of numerical or laboratory models in the preliminary stages of the design of these structures is a time and cost-consuming process, which is highlighted by the variety of nonlinear weir geometry. In this research, a general method for estimating the nonlinear weirs discharge capacity is presented. The proposed method analyzes nonlinear weir discharge capacity using energy and discharge equations for discretized solution fields. Furthermore, the local submergence in nonlinear weirs, which has a tangible effect on their discharge capacity, has been corrected. Results of laboratory models performed on the oblique weir, arced labyrinth weir, and Isabella dam weir have been used to evaluate the efficiency of the proposed method. The proposed method with high correlation and accuracy has estimated the discharge capacity of these weirs. The maximum error observed was 12 percent for the oblique weir,15 percent for the arced labyrinth weir, and 15 percent for the Isabella Dam weir.
    Keywords: EDA method, Elementary analysis, Local submergence, Nonlinear weirs
  • Mostafa Mirmehdi, Mojtaba Shourian *, Ahmad Sharafati, Saeed Lotfi Pages 45-58
    The purpose of this study is to investigate the effects of climate change on the inflow of Maroon Dam using the SWAT model under two climatic scenarios RCP4.5 and RCP8.5 in the next three twenty-year periods. Flow data measured at Idnak and Tang-e-Takab stations were used to calibrate and validate the model. The Nash-Sutcliffe index of Idnak station was equal to 0.69 and 0.65 and Tang-e-Takab station of Behbahan was equal to 0.67 and 0.59 in the calibration and validation stages. The highest temperature increase will be in the final period and under the RCP8.5 climate scenario. To simulate the flow in future periods, precipitation and air temperature under the two scenarios were micro-scaled using the LARS-WG model and by entering the data into the SWAT model, the inflow to the dam was simulated for the next three periods. The results of forecasting the inflow to the dam showed that although the amount of rainfall in the area has increased, but increasing the temperature in this basin will have a greater effect and efficiency in reducing the amount of flow. The highest decrease in the average inflow to the Maroon Dam in the near future is in the middle scenario of RCP4.5 with 21.91 and 26 percent and in the pessimistic scenario of RCP8.5 with 19 and 22.36 percent in February and March respectively. As a result, the maximum reduction of the inflow to the Maroon Dam compared to the baseline conditions is in the RCP4.5 release scenarios.
    Keywords: climate change, Reservoir inflow, Runoff estimation, Watershed modeling
  • Hoda Kahrizi, Seyyed Ebrahim Hashemi Garmdareh *, Rouzbeh Abbassi Pages 59-69

    This study investigated the effect of Phragmites australis in constructed wetlands for removing copper, lead, zinc and cadmium and different concentrations of COD. In order to study various parameters such as pH, initial concentrations of COD (120, 500 and 1000 mg / l) and initial concentrations of copper, lead, zinc and cadmium (2, 10 and 30 mg / l). PVC pipes with an inner diameter of 16 cm and a height of 70 cm were made as columns to simulate the performance of constructed wetlands. For evaluating these parameters, Effluent wastewater samples were calculated according to the hydraulic retention time (3 days) from the outlet of the column. The results showed that the biomass of the roots of wetland plants had a positive effect on the removal efficiency. In addition, the results of pH evaluation showed that the amount of pH was decreased with increasing of zinc, cadmium, copper and lead′s concentrations. Moreover, according to the results, the maximum COD removal efficiency (17.25%) was occurred in 500 mg/l. The results of pollutant removal efficiency showed that with increasing the concentration of pollutants from 2 mg/l to 10 mg/l, the removal efficiency was increased, then with increase of initial concentrations of heavy metals to 30 mg/l it was decreased. The highest removal efficiencies of copper, lead, zinc and cadmium ions in 90 minutes were 63.84%, 60.77%, 59.14% and 57.71%, respectively. According to the results, the presence of Phragmites australis and use of constructed wetland systems with sandy bed showed a positive effect on the removal efficiency of copper, lead, zinc and cadmium, but was not effective on COD removal efficiency.

    Keywords: constructed wetland, Trace element, Removal efficiency, Wastewater treatment
  • Seyed Taghi Hosseini, Hadi Ramezani Etedali *, Abbas Kaviani, Bijan Nazari, Masoud Soltani Pages 71-85
    Long-term studies of the effects of the use of irrigation systems, in addition to being time consuming, impose high costs on the researcher. On the other hand, environmental and non-uniform changes in long-term data collection can affect the accuracy of the experiment. The use of numerical models and long-term experimental simulations based on calibrated parameters for a short-term experiment can be an effective aid in such research. In this study, the main purpose was to simulate the long-term effect of surface and subsurface strip irrigation on salt accumulation in soil profiles using the HYDRUS-2D model. Firstly, the model was calibrated using volumetric moisture data and measured electrical conductivity, Then, to ensure that the model provides logical results, the model was validated using data that were not used in the calibration step. The RMSE (Root Mean Square Error) and NRMSE (Normalized Root Mean Square Error) statistical indices were used to assess the validity of the model. The results of ten years of simulation for surface irrigation showed that the electrical conductivity of soil layers increased on average from 1 dS / m to 9 dS / m. Also, the EC of soil layers for the subsurface system has increased from 0.73 dS / m to 5.5 dS / m on average over five years. Due to the lack of effective leaching for both systems, accumulated salt is much more at soil surface and decreasing by depth. Based on the results, soil leaching at out-season time is necessary and salt removing from root zone is highly recommended to preserve salinity balance and sustainability in farming.
    Keywords: Corn, modeling, Solutes transport, Water movement
  • Somayeh Shirzadi Laskookalayeh *, Parvin Ghaderi Nejad, Zahra Nematollahi Pages 87-98
    One of the most important economic tools in promoting the agricultural sector is the optimal use of inputs, especially water inputs. Water scarcity and the high costs of providing it have made increasing the efficiency and value of water consumption one of the most important national goals. Therefore, this study was conducted to investigate the water use efficiency in the country's agriculture sub-sector. For this purpose, the non-parametric stochastic data model (StoNED) has been used. The research data include gross crop production, water consumption, labor and intermediate inputs in the agricultural sub-sector of 30 provinces of the country during the years 2005-2015, which has been collected from the website of the Ministry of Jihad Agriculture. Based on the results, the average efficiency of total production inputs in the agricultural sub-sector was equal to 93.36 percent and the average efficiency of irrigation water during the period under study in this sub-sector was equal to 83.02 percent (periodic average). Irrigation water efficiency in all years under study was less than the efficiency of total production inputs. Therefore, due to the low efficiency of water input consumption compared to other used inputs, it is suggested that extension courses be held to inform farmers in the field of correct and optimal use of water input. Also, the results of this study have shown that the average water efficiency of the provinces in the agricultural sub-sector has been equal to 83.14 percent (cross-sectional average) that the provinces of Gilan and Qom have the highest (87.76 percent) and the lowest (81.85 percent), respectively. Therefore, in order to improve water use efficiency, it is suggested that in the cultivation planning of provinces with low water efficiency, including Qom, Ilam, South Khorasan, Ardabil, Hormozgan, Sistan and Baluchestan, Bushehr, Kurdistan, Semnan and North Khorasan, Take actions such as Improving the irrigation system of crops and modifying the cultivation pattern towards cultivating low-water crops and optimizing it.
    Keywords: Cultivation, Nonparametric stochastic model, Technical efficiency, Water
  • Nima Salehi-Shafa, Hossein Babazadeh *, Fayaz Aghayari, Ali Saremi Pages 99-119
    Population growth and the development of agriculture and industry have led to a significant reduction in groundwater resources. According to this issue, one of the useful and effective solutions for the optimal operation of aquifers is the implementation of artificial feeding systems. In this research, using mathematical model (HEC-HMS), flood routing in Karaj river and artificial feeding system reservoirs was performed. In this study, Considering to the mathematical model (HEC-HMS), flood routing was performed in Karaj river and artificial recharge system reservoirs. Then the storage volume in the artificial recharge system reservoirs was simulated by an artificial neural network and finally entered into a multi-objective genetic algorithm (NSGA-II). Multi-objective genetic algorithm (NSGA-II) was used for optimal utilization of the artificial recharge system , Considering to the optimal groundwater level changes. Based on the results, the total volume of optimal recharge in the desired time period by the artificial recharge system is equal to 97.94 million cubic meters and also optimal groundwater level changes have increased by 2.62 meters. Therefore, by allocating the optimal volume of the Bilqan diversion dam to the artificial recharge system, the optimal recharge volume and also optimal groundwater level changes in the desired time period have increased compared to the current conditions. considering that the optimal recharge volume and optimal groundwater level changes are proportional to each other, this performance will improve the aquifer conditions.
    Keywords: Artificial Neural Network, multi-objective genetic algorithm, Optimal groundwater level changes, Optimal utilization
  • Fahmideh Ghorbani, Davood Behboudi *, Mahdi Zarghami Pages 121-137
    After about six decades of widespread government interventions, the effects of these measures on the current mechanisms of the water resources management system are undesirable and in some cases, irreversible. Therefore, in recent years, there has been a shift from the focus on the state to a concept of governance, as a system of power distribution, participation, and the use of all social capacities to advance public affairs. One of the frameworks in this regard is the Institutional Analysis and Development framework (IAD), established by Strom. This study, used the IAD framework to evaluate the water resources management system in the irrigation and drainage network of the Sahand dam downstream. The required information was collected through valid documents, observation and interviewing 25 people, including users, managers of water cooperatives and experts of related government organizations. The information obtained through interviews as well as the available documents were analyzed by content analysis method and the results were interpreted in the form of IAD framework. Findings show that due to the subsistence of agriculture in the study area and strong dependence on water resources, free riding in the area interests many; Moreover, inefficient monitoring, and the lack of a proportionate and deterrent punishment mechanism, increase the motivation for infringement. The attraction of the free riding and increasing the motivation to commit violations has weakened the performance of the water resources system of the Sahand Dam downstream network in order to achieve collective action. Accordingly, empowering the local community and water cooperatives in terms of legal power and legitimizing their presence and activities, the participation of the local community in policy decisions to increase the enforceability of policies and Increasing the sense of responsibility in the local community, reforming the laws in the areas of supervision, and deterrent punishment of violators can be considered as policy recommendations of the present study.
    Keywords: Institutional analysis, development framework, Irrigation, drainage network, Social capacities, Water resources governance
  • Amirhossein Hemmati, Khalil Ghorbani, Kumars Ebrahimi * Pages 139-156
    The Inter-basin water transfer is one of the ways to deal with water shortage. However, in some cases, this solution has more destructive effects than its benefits. Therefore, it is necessary to fully identify the potential damages of inter-basin water transfer projects, so that they can be prevented in future plans. Iran is one of the leading countries in inter-basin water transfer projects and so far, 10 projects are under operation and 19 more are on the agenda. The main purpose of this research study is to identify the damages of projects in operation in Iran. To achieve this aim, all information related to the in-operation projects were collected and extracted involving descriptive-analytical approach, from literature resources, news and interviews. A total of 20 damages were identified as a result of the investigations. Due to the different nature of these damages, after identification, they were classified into four areas including, environmental, economic, political and social. According to the results, there were only 10 damages in the research literature, which means that the literature is incomplete in relation to the damages of inter-basin water transfer projects. It is recommended that the results of this research be used in the study of future plans.
    Keywords: Criteria, Natural-human system, Sustainable management, Water supply
  • Elahe Ahmadi Rad, Sadegh Ghazanfari *, Sedigheh Anvari Pages 157-170
    Poor management of agricultural waste is one of the sources of water pollution. In this study, the surface water quality of Jiroft Dam watershed was modeled using the QSWAT model. The study area is located at the upstream of Jiroft Dam watershed with the total area of 783446.81 hectares in Kerman province. The rainfall-runoff model was simulated over the 21 years from 2000 to 2020 for a monthly time step. Data from Konaroye hydrometric station was used as observed flow data. The meteorological data was collected from Baft synoptic station. The model was calibrated and validated using the SUFI-2 automated algorithm in SWAT-CUP software for periods (2011-2019) and (2008-2010), respectively. The final results of determination and Nash-Sutcliffe coefficients from calibration and validation processes obtained 0.79, 0.77, 0.81 and 0.82, respectively. Sensitivity analysis was performed for 12 calibration parameters. The results show that base-flow alpha factor is the most sensitive parameter. After modeling of the flow rates in watershed, in next step surface water quality was modeled in QSWAT by considering Urea as fertilizer which is mostly used on the area under cultivation of Jiroft Dam watershed. The results for Nitrate load show that model prediction is in good agreement with the experimental data. The results of this study show that QSWAT model can be used as an effective and efficient method in order to predict surface water quality and managing of water resources.
    Keywords: Flow, Jiroft Dam watershed, nitrate load, QSWAT model
  • Fatemeh Kordi, Hossein Yousefi *, Masoud Tajrishi Pages 171-185
    Irregular development of agricultural areas, crops planting with high water need in the Urmia Lake Basin and also low irrigation efficiency have caused a significant reduction in the lake surface in recent years, so estimating water consumption in agriculture can be efficient in both accurate agriculture management and water resources management. In this context, by using METRIC algorithm and Landsat 8 and MODIS satellite images, the actual evapotranspiration have been estimated for a part of the Urmia Lake basin - Hasanlu dam downstream - in the year 2015 and 2016. Therefore, by considering the percipitation at Naghadeh station as the representative of percipitation in the study area, the valoum of irrigation water used in the agricultural area downstream of Hasanlu Dam was estimated. Then, the valoum of water allocated to this dam and estimation water volume was compared to the WaPOR product. The estimated values for Landsat 8 are 468 and 315 mm and for MODIS, 240 and 208 mm for 2015 and 2016, respectively. The estimated usage of the METRIC algorithm is significantly different from the allocated values and the WaPOR system. The estimated values are far higher than the ground statistics and the WaPOR system for nearly all months of the two years. The difference between METRIC and ground statistics and WaPOR product in the study area is calculated equal 23 and 26.6 million cubic meters, respectively.
    Keywords: Evapotranspiration, Hasanlu Dam, Metric, Urmia Lake Basin
  • Zahra Rahimzadeh, Saman Javadi *, Nemat Karimi, S. Mehdy Hashemy Shahdany, Hamid Kardan Moghaddam Pages 187-199

    Water accounting is one of the important approaches to formulate the water cycle and quantitative changes in various dimensions. Therefore, a framework that can quantify the hydrological cycle as standard, as well as a framework that estimates the hydrological processes of the basin in such a way that managed and manageable flows include land use interaction are essential. WA + framework as one of the water accounting methods using remote sensing analyzes the various parameters at the level of a basin. The aim of this study was to analyze the parameters of the hydro-climatological balance using the WA + framework to calculate the three sheets of resource base, evapotranspiration and withdrawal of water resources. According to the volume of 604 MCM inflow, it was determined that 465.5 MCM is used for evapotranspiration and according to the return flow of the basin, 38.8 MCM is used for infiltration and 59.7 MCM is used for runoff in the region. The results obtained from the hydro-climatological balance using the WA + framework showed that due to the same consideration of precipitation, the rate of evapotranspiration in this framework increases compared to the computational method and constitutes about 74 percent of the output volume of the balance. The amount of infiltration and runoff obtained in these conditions is less than the computational method. The results obtained from the water accounting framework showed that this approach can reduce the uncertainty of the input parameters to the hydro-climatology balance.

    Keywords: Hydro-climatological balance, Sheets, Uncertainty, WA+
  • Saeed Sharafi *, Saviz Sadeghi, MohammadJavad Nahvinia, Mohammad Abdolahipour Pages 201-211

    Iran is located in the arid and semi-arid area and it is very necessary to assess the conditions of rainfed farming of strategic plants. In order to assessment of wheat and barley yield under rainfed climatic conditions collected data from 44 stations were studied during the period of 1981-2020 (40 years). Weather data after spatial interpolation between stations and converting to daily values were used as inputs of a multiple regression model for estimating wheat and barley yield. In this study, Iran was divided into six coastal wet, mountain, semi mountain, semi desert, desert and, coastal desert. The results showed that the highest and lowest annual rainfall was observed in stations Bandar Anzali (1748 mm y-1) and Zabol (57.7 mm y-1), respectively. The greatest and lowest decrease in rainfall occurred in Bandar-Anzali station (gradient 5.8 percent) and, in Kermanshah station (gradient -0.8 percent) respectively. Only 11.36 percent of the stations were in good condition and, in other stations were in a critical situation (88.64 percent). The results of this study showed that the coefficient of determination of predicted yield for rainfed wheat in humid climates was more accurate than in other climates (R2=0.83). The lowest coefficient of determination predicted yield was obtained for rain-fed wheat (R2=0.71) and rain-fed barley (R2=0.53) in desert climates.

    Keywords: Climate, Coefficient of determination. Drought, Rain-fed farming, Yield Gap