فهرست مطالب

تحقیقات منابع آب ایران - سال هجدهم شماره 1 (پیاپی 60، بهار 1401)

مجله تحقیقات منابع آب ایران
سال هجدهم شماره 1 (پیاپی 60، بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/05/01
  • تعداد عناوین: 14
|
  • سید احمد نوربخش، حسین حسن پور درویشی*، حسین ابراهیمی صفحات 1-17
    فاضلاب های تولیدی در منازل را می‎ توان به دو گروه تقسیم بندی کرد. فاضلاب تولیدشده از مصارف خانگی مانند استحمام و لباسشویی، روشویی و ظرفشویی را با نام آب خاکستری و فاضلاب تولیدشده از توالت ها را آب سیاه می نامند. در خیلی از سامانه های مورد استفاده در دنیا، آب خاکستری با آب سیاه ترکیب شده و توسط سیستم فاضلاب شهری دفع می گردد؛ درحالی که آب خاکستری به دلیل داشتن میزان آلودگی کمتر، از کیفیت بهتری برخوردار بوده و پتانسیل بیشتری برای استفاده مجدد دارد. در این مطالعه با استفاده از مدل تلفیقی تحلیل SWOT و ماتریس QSPM بایدها و نبایدهای استفاده از پساب حاصل از تصفیه خانه سبزوار مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج آزمایشات بر روی پساب خروجی، استفاده از این پساب برای کشاورزی به دلیل تراکم کلیفرم خارج از محدوده مجاز توصیه شده در استانداردهای ملی و  بین المللی، مستلزم گندزدایی بیشتر پساب پیش از کاربرد است. با این حال به طور کلی و با توجه به نتایج به دست آمده از بررسی کیفیت شیمیایی و میکروبی پساب (TDS ،Nitrate ،Nitrite ،EC و تخم انگل) و مقایسه با استانداردها نشان می ‎دهد که در اکثر سال های مورد مطالعه کیفیت پساب خروجی از تصفیه ‎خانه فاضلاب شهری سبزوار در محدوده مجاز استانداردهای مذکور بوده است و آن را می توان برای آبیاری گیاهان صنعتی و علوفه ای که به صورت مستقیم توسط انسان استفاده نمی شود و یا فضای سبز شهری (با رعایت الزامات بهداشتی توسط کارگران) به کاربرد. همچنین، با توجه به اینکه افکار عمومی در استفاده از پساب تا حدودی منفی است باید به دنبال فرهنگ سازی مثبت با برگزاری رویدادها در سطح شوراها و دهیاری ها و مردم روستاها بود. مزید بر این به علت بیابانی بودن منطقه برای احیای بیولوژیک مانند کاشت گیاهانی چون تاغ و قره داغ و گونه هایی مانند آتریپلکس می توان از پساب خروجی استفاده نمود. همچنین، با توجه به وجود کارخانه هایی همچون شن شویی و کارخانه سیمان در منطقه و قیمت مناسب پساب خروجی و صرفه‎ جویی در آب، شرایط استفاده از پساب در این گونه کارخانه ها می تواند ضمن مطالعه، تحقیق و کارشناسی، مدنظر قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تصفیه‎ خانه فاضلاب سبزوار، استفاده مجدد از پساب، برکه تثبیت، SWOT، QSPM
  • ایمان نادری راد، محسن سعادت*، آوید آوخ، میلاد مهرپرور صفحات 18-30
    تخمین جریان خروجی از یک حوضه آبریز تحت تاثیر پارامترهای مختلف، فرایندی پیچیده بوده و در صورت کمبود اطلاعات حوضه، استفاده از مدل های تحلیلی امکان پذیر نیست. از سوی دیگر، مدل های هوش مصنوعی نیاز به مشخصات حوضه نداشته و برخی مانند شبکه عصبی کانولوشنی (CNN) اخیرا در هیدرولوژی کاربرد فراوانی داشته اند. هدف این تحقیق بررسی عملکرد CNN در برآورد جریان خروجی بر حسب پارامترهای دما، بارش و دبی ورودی به حوضه بوده است. در این تحقیق از CNN، ترکیب CNN با تحلیل موجک (WCNN) و از شبکه عصبی پرسپترون (MLP) جهت ارزیابی تاثیر دما بر برآورد جریان خروجی در حوضه آبریز قلعه شاهرخ چلگرد در بازه زمانی سال 1992 تا 2015 میلادی استفاده شد. هر مدل 20 مرتبه اجرا شده و میانگین مقادیر ضریب همبستگی (R)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب نش- ساتکلیف (NS) محاسبه شده اند. تاخیر یک، دو و سه ماهه داده های دما و بارندگی نیز به عنوان داده ورودی لحاظ شده است. همچنین، از تحلیل موجک جهت پیش پردازش داده ها در کاهش نوفه استفاده شده و نتایج نشان داد که CNN  با تاخیر سه ماهه دارای مقادیر، و به ترتیب برابر (m3/s) 0/922 ،14/20 و 0/772 بود. در مقابل، روش WCNNT3  با موجک Daubechies  که ترکیب CNN و تحلیل موجک است، با عملکرد سطح چهار و وضوح دو (WCNNT3-db42) دارای مقادیر شاخص های ارزیابی برابر (m3/s) 0/945 ،9/45 و 0/863 بود. بر این اساس، CNN عملکرد بهتری نسبت به MLP داشته و روش WCNN  نیز با کمک تحلیل موجک، کارایی و عملکرد بهتری نسبت بهCNN  از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: خروجی حوضه، شبکه کانولوشنی، تحلیل موجک، کاهش نوفه، قلعه شاهرخ
  • محمد بابایی، داود محمودزاده، حامد کتابچی*، توفیق سعدی صفحات 31-53

    به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، استفاده از مدل های هیدرولوژیکی به عنوان ابزاری مناسب در شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی مانند بیلان آب، می تواند بسیار موثر باشد. مدل های هیدرولوژیکی توزیعی با گسسته سازی و حل معادلات در هر سلول، شبیه سازی هر یک از اجزای بیلان آب را انجام می دهند. در مطالعه حاضر به منظور برآورد و بررسی اجزای بیلان از مدل توزیعی WetSpass-M در محدوده مطالعاتی هشتگرد واقع در استان البرز استفاده شد و مدل برای 20 سال به صورت ماهانه اجرا گردید. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل ابتدا از داده های دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری به عنوان داده های مشاهداتی استفاده شد. رویکرد سنجش از دور و الگوریتم SEBAL نیز به منظور برآورد مجدد تبخیر و تعرق استفاده شد و نتایج حاصل از دو رویکرد مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل در محدوده مطالعاتی هشتگرد، میزان متوسط تبخیر و تعرق حقیقی و تغذیه آب زیرزمینی به ترتیب معادل 347/3 و 272/6 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد. همچنین، مقادیر متوسط تبخیر و تعرق در دشت و ارتفاعات به ترتیب 241 و 106/3 میلیون مترمکعب محاسبه شد. حجم متوسط تغذیه سالانه در دشت معادل 197 میلیون مترمکعب شبیه سازی شد که این میزان برای ارتفاعات معادل 75/6 میلیون مترمکعب برآورد شده است. تحلیل تغییرات خروجی های مدل بر اساس انحراف معیار برای اجزای بیلان به تفکیک دشت و ارتفاعات نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان می دهد که پس از مولفه آبیاری، تبخیر و تعرق، تغذیه و بارندگی بیشترین تغییرات در طول دوره شبیه سازی را دارند.

    کلیدواژگان: بیلان آب، تحلیل تغییرات، تغذیه آب زیرزمینی، مدل WetSpass-M، الگوریتم SEBAL
  • اکبر زارع شاه آبادی*، لیلی بنیاد صفحات 54-67

    قوانین، برنامه ها و اسناد بالادستی همواره از مهمترین و کلان ترین اسناد در هر کشوری محسوب می شوند چرا که این اسناد مبنای برنامه ریزی در حوزه های اجرایی در سطوح مختلف مدیریتی کشور قرار می گیرند یکی از مهمترین حوزه های اجرایی، مدیریت منابع آب می باشد. هدف پژوهش حاضر تحلیل گفتمان اسناد بالادستی آب بعد از انقلاب 1357 می باشد، جامعه آماری آن شامل برنامه ششم توسعه قبل از انقلاب (دوره شاهنشاهی) (1357-1361)؛ قانون توزیع عادلانه آب (1361) و قانون حفظ و تثبیت کناره و بستر رودخانه های مرزی (1362) است. روش پژوهش حاضر تحلیل گفتمان به روش لاکلاو و موفه است و سعی خواهد شد به این دو سوال پاسخ داده شود که گفتمان حاکم بر این اسناد در زمینه مدیریت منابع و مصارف آب چه بوده است؟ و چه نتایجی را برای منابع آب به بار آورده است؟ تحلیل این اسناد نشان داد که گفتمان اصلی حاکم بر این دوره گفتمان بهره بردارانه است که دال اصلی و نقطه ثقل این اسناد به حساب می آید، که حاکی از بهره گیری تمام عیار از منابع آبی کشور با استفاده از تکنولوژی و مکانیزاسیون روش های تولید است و این گفتمان با غیریت سازی گفتمان حفاظت در این اسناد خود را نمایان می سازد و دال های اصلی و شناوری مثل هژمونی گفتمان نوسازی در مقابل گفتمان توسعه، گفتمان دستوری- سفارشی در مقابل گفتمان پژوهشی و هژمونی مدیریت دولتی در مقابل مدیریت مشارکتی موید این گفتمان می باشد که با دال های هم ارزی مثل استفاده از منابع آب های سطحی و زیرزمینی، توجه به کشاورزی، اشتغال و درآمدزایی، حفر چاه های عمیق و نیمه عمیق به منظور تامین آب شرب، صنعت و کشاورزی افزایش ظرفیت نیروگاه های برق آبی کشور و سیاست خودکفایی محصولات کشاورزی مورد تایید قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: اسناد بالادستی، برنامه های توسعه، تحلیل گفتمان، مدیریت منابع آب، گفتمان بهره برداران
  • وحید قلمی، بهرام ثقفیان*، طیب رضیئی صفحات 68-83
    استفاده از داده های دما و بارش ریزمقیاس سازی شده مرکز تبادلات داده های زمینی ناسا (NEX-GDDP) به عنوان یکی از محصولات مستخرج از مدل های اقلیمی جهانی به سرعت در حال گسترش است. بررسی کیفی داده های بارش این محصول در ایران می تواند پژوهشگران را در استفاده آگاهانه از آن در مطالعات هیدرولوژی و منابع آب یاری نماید. در این پژوهش ابتدا میزان کارایی داده های بارش ماهانه مدل ACCESS1-0 از محصول NEX-GDDP با داده‎های مدل GCM متناظر با آن و نیز داده های مشاهداتی ایستگاه های واقع در هشت ناحیه همگن بارشی ایران مورد مقایسه قرارگرفت و سپس میزان بهبود کیفی مقادیر بعد از اصلاح اریبی به روش نگاشت چندک (QM) با استفاده از پنج تابع SSPLINE، QUANT، PTF، RQUANT و DIST مقایسه شد. بررسی کارایی داده های بارش ماهانه مدل منتخب از محصول NEX-GDDP در مقایسه با داده های GCM خام آن نشان داد که آماره های R ،PBIAS ،NSE  و KGE به ترتیب در %75، %100، %100 و %88 ایستگاه های مورد مطالعه به مقدار قابل توجهی بهبود یافته است و همبستگی داده های اصلاح اریبی شده با داده ‎های مشاهداتی در %50 ایستگاه ها، PBIAS در تمامی ایستگاه ها، NSE و KGE نیز به ترتیب در %75 و %62/5 ایستگاه ها بهبود یافته است. این بررسی همچنین نشان داد که از میان توابع مورد استفاده، تابع RQUANT بهترین کارایی را در اصلاح اریبی داده ها داراست.
    کلیدواژگان: اصلاح اریبی، NEX-GDDP، بارش، GCM، QM
  • وحید چیت ساز*، پوریا محیط اصفهانی صفحات 84-103
    در چند دهه اخیر کشور ایران و به ویژه مناطق غربی آن از وقوع انواع سیلاب های مخرب رنج برده اند. از سوی دیگر ارایه برنامه ریزی های مدیریتی و طراحی سازه های هیدرولیکی برای کاهش سیل (Flood mitigation)، نیازمند اطلاعات از بزرگی سیلاب ها به ازای احتمال وقوع مشخص می باشد. لذا در پژوهش حاضر سعی شد تا با استفاده از گشتاورهای خطی و روش شاخص سیل، مناطق همگن هیدرولوژیکی و منحنی های رشد منطقه ای برای حداکثر دبی روزانه در 62 زیرحوضه از حوضه های کارون بزرگ و کرخه تعیین شود. علاوه بر این اثر سازه های هیدرولیکی و خشکسالی بر ماهیت استوکاستیک و ایستایی داده ها توسط آزمون روند من-کندال، آزمون تعیین نقطه آغاز تغییرات پتیت و بررسی های نموداری مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، بر اساس ناحیه بندی و آزمون های همگنی، پنج زیرناحیه همگن برای زیرحوضه ها مشخص شد. نتایج آزمون نکویی برازش نشان داد که توزیع های پارتو تعمیم یافته (GPA) برای زیرناحیه های اول و دوم، نرمال تعمیم یافته (GNO) برای زیرناحیه سوم و لجستیک تعمیم یافته (GLO) برای زیرناحیه های چهارم و پنجم دارای بهترین برازش هستند. به همین ترتیب دبی متناظر با دوره بازگشت های 2، 5، 10، 25، 50، 100، 500 و 1000 سال برای همه زیرحوضه ها برآورد گردید. نتایج تحلیل فراوانی منطقه ای مشخص کرد که به ازای دوره بازگشت 100 سال، زیرحوضه های ناحیه پنجم با میانگین 4060 متر مکعب بر ثانیه دارای بیش ترین مقادیر حداکثر دبی روزانه هستند. به همین ترتیب در زیرحوضه های زیرناحیه های اول تا چهارم میانگین حداکثر دبی های روزانه با دوره بازگشت 100 سال به ترتیب 632، 682، 460 و 429 متر مکعب بر ثانیه برآورد گردید.
    کلیدواژگان: تحلیل فراوانی، آزمون روند، ریسک مخاطرات طبیعی، گشتاورهای خطی، منحنی رشد، سد
  • کامیار خادمی، سمیه حجابی*، مجید منتصری صفحات 104-120

    مدل های اقلیم منطقه ای نقش مهمی در شبیه سازی فرایندهای جوی و سطح خشکی داشته و ابزار مهمی در مطالعات اقلیمی به شمار می روند. در این مطالعه با هدف مقایسه عملکرد طرحواره های مختلف همرفت (امانویل، تیتکه، کین- فریچ، گرل-AS و گرل-FC) در شبیه سازی بارش، دما و تبخیر و تعرق واقعی در حوضه دریاچه ارومیه، از مدل RegCM4.5 برای ریزمقیاس نمایی بروندادهای مدل NNRP1، برای یک دوره 5 ساله استفاده شد. به علاوه، تاثیر استفاده از دو تفکیک مکانی مختلف در عملکرد مدل بررسی شد. نتایج نشان داد که در تفکیک km 48 طرحواره کین- فریچ با اختلاف کمی نسبت به طرحواره های گرل-AS و گرل-FC دارای بیشترین عملکرد در شبیه سازی بارش و تبخیر و تعرق واقعی و طرحواره گرل-AS دارای بیشترین عملکرد در شبیه سازی دما است. در مورد تفکیک km 12، تفاوت ایستگاه ها از نظر مناسب ترین طرحواره همرفت برای شبیه سازی بارش زیاد بود؛ اما در مورد شبیه سازی دما طرحواره کین-فریچ در همه ایستگاه ها برتری نشان داد. همچنین، مقایسه نتایج در دو تفکیک مکانی، نشان داد که استفاده از تفکیک km 12 در اغلب موارد سبب عدم بهبود عملکرد شبیه سازی شد.  لذا استفاده از طرحواره کین- فریچ و تفکیک مکانی km 48 برای حوضه دریاچه ارومیه پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: تفکیک مکانی، ریزمقیاس نمایی دینامیکی، طرحواره همرفت، مدل RegCM
  • مهدی رضازاده، سعید نیازمردی، منصوره صدری کیا* صفحات 121-132
    هدف این تحقیق، بررسی مکانی تغییرات مصرف آب، قبل و بعد از شیوع ویروس کرونا (از فروردین ماه سال 1395 تا بهمن ماه 1399) در شهر شبستر در استان آذربایجان شرقی با استفاده از داده‎ های مربوط به 594 مشترک مسکونی است. برای رسیدن به این هدف، میانگین دوره های مشابه قبل از شیوع ویروس کرونا (بهمن ماه 1398) محاسبه شده و با مصرف آب همان دوره ها بعد از شیوع ویروس کرونا مقایسه شده است. برای بررسی توزیع مکانی تغییرات، منطقه مورد مطالعه به گریدهایی با ابعاد 400 متری تقسیم ‎بندی شده و با استفاده از آزمون تی-تست، معنی‎ دار بودن تغییرات مصرف آب، قبل و بعد از شیوع ویروس کرونا در هر گرید مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از شاخص Moran نحوه توزیع مناطق دارای تغییرات معنی دار مصرف آب بررسی شده است. در این تحقیق مناطقی از شهر شبستر که تفاوت معنی دار در مصرف آب قبل و بعد از شیوع ویروس کرونا در آن ها وجود داشته است تعیین شدند. همچنین، نتایج نشان داد بین گریدهای با تغییر مصرف معنی دار، همبستگی مکانی وجود نداشته و این مناطق دارای توزیع تصادفی هستند و خوشه‎ بندی در آن ها مشاهده نمی شود.
    کلیدواژگان: مصرف آب، ویروس کرونا، توزیع مکانی، تی-تست، تحلیل های GIS
  • هادی زمان ثانی، علیرضا شهرکی* صفحات 133-144
    با توجه به کمبود منابع آب شیرین در ایران و بسیاری از مناطق جهان، نیاز به تامین منابع آب شرب با استفاده از فرآیندهای شیرین سازی روبه افزایش است و این در حالی است که تمام فرآیندهای شیرین سازی به میزان قابل توجهی انرژی و منابع مالی نیاز دارند. از این رو بررسی اقتصادی فرآیندهای شیرین سازی آب، به منظور انتخاب بهینه روش شیرین سازی بسیار مورد توجه قرار می گیرد. شناسایی و ارزیابی ریسک های مربوط به هر یک از فرآیندها، کمکی بزرگ برای ارزیابی اقتصادی پروژه ها می باشد.در این تحقیق در ابتدا با کمک روش دلفی، ریسک های دارای اهمیت در مراحل احداث و بهره برداری آب شیرین کن های رطوبت زن-رطوبت زدا از میان 35 ریسک شناسایی شده است. پس از آن با استفاده از روش دیمتل که یکی از روش های تصمیم گیری بر اساس مقایسات زوجی است، به اولویت بندی ریسک ها براساس میزان اثرگذاری و اثرپذیری پرداخته شده است. تعداد 13 ریسک در حوزه های فنی، اقتصادی و پشتیبانی، اجرایی، سیاسی و زیست محیطی شناسایی شده اند. می توان ادعا کرد که عوامل انتخاب تکنولوژی نامناسب ساخت، تغییرات قیمت و ایجاد تورم، تامین انرژی مورد نیاز، طراحی نامناسب سیستم دفع و عدم دفع صحیح پساب و پسماند و بلوغ فناوری در مقیاس بزرگ عوامل اصلی ریسک در این نوع از آب شیرین کن ها می باشند. نتایج نشان می دهند که مکان یابی احداث این دسته از آب شیرین کن ها نیازمند بررسی دقیق تفاوت دمایی و میزان شدت سرما و گرما می باشد. همچنین، می توان نتیجه گرفت که این فرآیند شیرین سازی، نیازمند مطالعات بیشتر برای کاربردی کردن آن در مقیاس های بزرگ و صنعتی می باشد.
    کلیدواژگان: شناسایی ریسک، دیمتل، آب شیرین کن، رطوبت زن-رطوبت زدا، دلفی
  • حسین شاکری رستمی، علی باقری*، امیر سعدالدین صفحات 145-165
    استان گلستان سالانه شاهد سیل های کوچک و بزرگ متنوعی است. بخصوص در مجموعه سیل های اواخر سال 1397 و اوایل سال 1398 خسارات گسترده ای به سکنه و زیرساخت های این استان وارد شد. این مقاله به مساله سیل استان گلستان از منظر حکمرانی نگاه می کند و درصدد پاسخگویی به این سوال است که با انجام چه اقدامات و برنامه هایی می توان تلفات جانی و خسارات مالی ناشی از سیل را در آن کاهش داد. روش مورد استفاده در تحقیق حاضر مبتنی بر تحلیل محتوای کیفی بر اساس چهار مولفه تاب آوری، کارایی، اثربخشی و مشروعیت و معیارهای مرتبط با هر یک از مولفه ها است. وضعیت حکمرانی ریسک سیل در استان گلستان در سیل های 1398-1397 با استفاده از چهار مولفه مورد اشاره در سطح متوسط (امتیاز 2/4 از 5) ارزیابی شد. به طوری که سه مولفه تاب آوری، اثربخشی و مشروعیت در سطح متوسط (امتیاز 3 از 5) و صرفا مولفه کارایی در سطح نسبتا بد (امتیاز 1/3 از 5) ارزیابی گردید. معیارهای پاسخگویی و عدالت رویه ای، دسترسی به اطلاعات و شفافیت و همچنین میزان تلفات جانی عملکرد نسبتا خوبی (امتیاز 4 از 5) داشتند. در حالی که معیارهای فناوری، کارایی مالی و خسارات وارده عملکرد نسبتا نامناسبی (امتیاز 1 از 5) را کسب کردند. بر طبق یافته های تحقیق حاضر برای ارتقای وضعیت حکمرانی ریسک سیل استان گلستان باید به ترتیب بر مولفه کارایی، اثربخشی، تاب آوری و مشروعیت توجه بیشتری مبذول شود.
    کلیدواژگان: مدیریت ریسک سیل، تاب آوری، مشروعیت، کارایی، اثربخشی
  • رضا چمن پیرا* صفحات 166-179
    این مقاله با هدف تبیین و توصیف خشکسالی های هواشناسی و ژیوهیدرولوژیکی و کمی کردن کمبود بارش در مقیاس های زمانی مختلف و اثر آن بر روی منابع آب زیرزمینی و شناخت ارتباط بین وقوع و تاخیر زمانی خشکسالی های هواشناسی و ژیوهیدرولوژیکی آبخوان کوهدشت انجام شد. به منظور تعیین وضعیت رطوبتی سالانه منطقه، ابتدا با استفاده از آمار سال های 1399-1367 شاخص های بارندگی (SPI) و آب زیرزمینی (GRI) محاسبه گردید. پس از محاسبه شاخص های SPI و GRI ضرایب همبستگی بین شاخص SPI در مقیاس های زمانی سالانه، فصلی، سه، شش، نه، 12، 18، 24 و 48 ماهه با میانگین ارتفاع سطح آب زیرزمینی و شاخص GRI در ماه متناظر، محاسبه شد. برای تعیین طولانی ‎ترین دوره خشکسالی از معیار مجموع بزرگی خشکسالی (DM)، استفاده گردید؛ زیرا دوره های طولانی تر اثر منفی بیشتری روی آب زیرزمینی دارند. با توجه به مقادیر SPIو GRI وضعیت رطوبتی برای هر بازه زمانی تعیین شد و روند خشک سالی ها بررسی گردید. سپس همبستگی بین شاخص SPI در مقیاس های زمانی مختلف با اعمال و بدون اعمال تاخیر زمانی، با میانگین تراز سطح سفره آب زیرزمینی و شاخص GRI مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، با افزایش مقیاس زمانی، ضریب همبستگی SPI، با میانگین ارتفاع سطح آب زیرزمینی و شاخص GRI افزایش می یابد و خشکسالی های هواشناسی با تاخیر زمانی 48 ماهه بر منابع آب زیرزمینی اثر می گذارند، که در سطح 0/01 معنی دار است. بطوری که 33/1 درصد از واریانس تراز متوسط سطح ایستابی آبخوان کوهدشت تحت تاثیر SPI_48 و 66/9 درصد، متاثر از کشاورزی شرب و صنعت است.
    کلیدواژگان: بزرگی خشک سالی، تاخیر زمانی، تحلیل آماری، شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI)، شاخص بارندگی معیارشده (SPI)
  • مسعود بهبودیان*، رضا کراچیان، نجمه مهجوری مجد صفحات 180-207
    در سال های اخیر، رویکردهای ارزیابی تاب آوری سیاست های مدیریت منابع آب، به ویژه در شرایط حدی، مورد توجه پژوهشگران قرار داشته است. تاب آوری توانایی ایستادن در برابر بحران یا چالش های پی درپی است به گونه ای که سیستم با استواری مناسب قابلیت بازگشت به تعادل یا عملکرد قابل قبول یا سطوح بالاتر عملکردی را داشته باشد. ارزیابی تاب آوری سناریوهای عرضه و تقاضای سامانه های منابع آب در سطح حوضه آبریز با درنظر گرفتن ویژگی های سازمانی گروداران به صورت مناسب بررسی نشده است. با توجه به وجود گروداران مختلف در حوضه آبریز، برای تصمیم ‎گیری در تعیین سناریوهای مناسب مدیریتی، لازم است قدرت، جایگاه سازمانی و مطلوبیت ها و محدودیت های گروداران به شکل مناسبی درنظر گرفته شوند. در این مقاله، ابتدا ارزیابی تاب آوری عرضه و تقاضای آب در برابر رخدادهای با احتمال مشخص و نامشخص انجام می شود. در ادامه، سناریوهای تاب‏ آوری عرضه و تقاضای آب در سطح حوضه آبریز زرینه رود، که مهم ترین زیرحوضه موجود در حوضه آبریز دریاچه ارومیه است، با توجه به یک روش تصمیم گیری چند عامله- چند معیاره تحلیل شده، نتایج آن با یک روش تصمیم گیری که در آن نقش گروداران درنظر گرفته نشده است، مقایسه می شود. در همین راستا و با توجه به وجود گروداران با جایگاه های سازمانی مختلف و مطلوبیت های متفاوت، به منظور تعیین سناریوهای برتر، از ترکیب بازی پیشرو- پیرو و رویکرد استنتاج شهودی (Evidetial Reasoning) مبتنی بر معیار تا ب آوری عرضه و تقاضای آب و هزینه ای اجرای سناریوها استفاده می شود. بر پایه نتایج به دست آمده، در حالتی که تصمیم گیری بدون درنظرگیری ویژگی ‎ های گروداران انجام شود، سناریوی منتخب توجیه اقتصادی ندارد و هزینه اجرایی آن 21 درصد بیشتر از سناریویی است که با استفاده از روش تصمیم‎ گیری چند عامله- چندمعیاره انتخاب می شود. همچنین، اختلاف مقادیر تاب آوری عرضه و تقاضای آب در سناریوهای منتخب در دو روش تصمیم گیری کم است و وضعیت تاب آوری سناریوهای منتخب در هر دو حالت مناسب ارزیابی می شود. در نهایت، ارزش سناریوی برتر در روش تصمیم گیری چند عامله- چندمعیاره و در سطح پیشروها برابر 0/72 ارزیابی شده است. بنابراین، در استفاده از بازی پیشرو- پیرو، سناریوی منطقی ‎تری انتخاب می شود، به گونه‏ ای که سناریوی منتخب تاب آوری و هزینه مناسبی دارد.
    کلیدواژگان: ساختار سازمانی گروداران، تاب آوری عرضه و تقاضای آب، بازی پیشرو- پیرو، رویکرد استنتاج شهودی
  • ساجده صفی خوانی، ارشک حلی ساز* صفحات 208-226
    ایران کشوری ناهموار با تنوع اقلیمی بسیار زیاد است. این اقلیم های مختلف بر ناهم واریانسی داده های بارش تاثیر دارند، زیرا رفتارهای بی قاعده ی بارش باعث ایجاد ناهم واریانسی می شوند و بارش متغیری گمشده در ناهم واریانسی است. بنابراین در این پژوهش با مبنا قراردادن مقیاس مکانی حوزه ی آبخیز و بررسی داده های بارش 146 ایستگاه همدید، اثر ناهم واریانسی بر میانگین بارش کشور در مقیاس زمانی فصلی ازطریق آزمون لوین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که داده های بارش در مقیاس حوزه ی آبخیز نیز ناهم واریانس هستند و اثرگذاری مفهوم ناهم واریانسی بر داده های بارش را می توان به وضوح در حوزه های آبخیز دریای مازندران و فلات مرکزی مشاهده کرد. به طوری که هم واریانس ترین و ناهم واریانس ترین زیرحوزه ها در هر چهار مقیاس زمانی، در این دو حوزه ی آبخیز قرار دارند. حتی وجود تناسب در پراکنش و توزیع ایستگاه های همدید، باز نتوانسته است از بروز ناهم واریانسی در داده های بارش این دو حوزه ی آبخیز جلوگیری کند. بنابراین ناهم واریانسی داده های بارش، کاربرد مفهوم میانگین در مقیاس مکانی حوزه ی آبخیز را نیز همانند مقیاس مکانی نواحی اقلیمی به چالش می کشد. برای نیل به میانگینی کارآ از بارش سالانه کشور لازم است از محاسبه ی میانگین بارش در هر دو مقیاس مکانی نواحی اقلیمی و حوزه ی آبخیز درجه دو پرهیز کرد. در مرحله ی بعدی نیز با تعیین علت ناهم واریانسی خطاهای داده های بارش و انتخاب بهترین مدل یا مدل هایی که می توانند ناهم واریانسی داده های بارش را در مقیاس حوزه های آبخیز درجه های 3، 4، 5، 6 و 7 در نظر بگیرند، اثر ناهم واریانسی داده های بارش کشور را کاهش داد.
    کلیدواژگان: هم واریانسی، نابرابری واریانس خطاها، آزمون لوین، بارش
  • نازنین نوذرپور، عماد محجوبی*، سعید گلیان صفحات 227-242
    آگاهی از توزیع مکانی و زمانی بارش در سراسر جهان برای بهبود شناخت اقلیم و اصلاح مدل های پیش بینی اقلیم و هوا سودمند است. البته تعیین توزیع بارش به دلیل فقدان یک برآورد کننده واحد با پوشش و دقت کافی کار پیچیده ای است. در این پژوهش عملکرد محصولات بارش ماهواره ای TRMM-3B43-V7 و PERSIANN-CDR در مقیاس ماهانه و در نواحی اقلیمی مختلف در پهنه ایران مورد ارزیابی قرار گرفتند. بدین منظور از داده های اندازه گیری شده بارندگی در 81 ایستگاه سینوپتیک واقع در کل کشور ایران در بازه زمانی سال های 2008 تا 2019 استفاده شد. برای بررسی دقیق تر میزان کارایی دو محصول، مقادیر شاخص های آماری ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا، ضریب کارایی و نسبت هشدار اشتباه، در موقعیت تمامی ایستگاه های سینوپتیک محاسبه و تجزیه و تحلیل شد. نتایج حاکی از آن است که به طور کلی TRMM در کلیه شاخص های آماری برتری قابل توجهی نسبت به PERSIANN-CDR دارد. البته عملکرد هر دو محصول در مناطق پر بارش با خطای بیشتری همراه است. ضمن اینکه به غیر از نواحی معتدل و مرطوب، هر دو محصول مقدار بارش را در باقی نواحی اقلیمی بیشتر از مقدار واقعی برآورد می کنند. این اختلاف برآورد بارش در نواحی بیابانی و نیمه بیابانی بیشتر از سایر مناطق است.
    کلیدواژگان: بارش، سنجش ازدور، محصولات بارش ماهواره ای، ایران، نواحی اقلیمی
|
  • Seyed Ahmad Nourbakhsh, Hossein Hassanpour Darvishi *, Hossein Ebrahimi Pages 1-17
    Sewage produced in homes can be divided into two groups. The sewage produced from domestic uses such as bathing and laundry and dishwashing water is called gray water and the sewage produced from toilets is called black water. In many systems used in the world, gray water is combined with black water and discharged by the municipal sewage system. However, gray water has a higher quality due to its lower pollution content and has a higher potential for reuse. In this study, using the combined model of SWOT analysis and QSPM matrix, the do's and don'ts of using the effluent from the Sabzevar city treatment plant were investigated. Based on the results of experiments on the effluent, the use of this effluent for agriculture demands further disinfections due to the Coliform density outside the permitted range which is recommended in national and international standards. However, in general and in most of the years, the quality of the effluent of Sabzevar municipal wastewater Treatment Plant is within the permissible limits and it can be used for irrigation of industrial and fodder plants which is not used directly by humans or for urban landscape according to the results obtained from the study of chemical and microbial quality of effluent (TDS, Nitrate, Nitrite, EC, parasite eggs). Considering that public opinion on the use of wastewater is somewhat negative, we should seek to create a positive culture by holding events at the level of councils, villages and rural people. In addition, due to the desert nature of the area, the effluent can be used for biological regeneration and planting plants such as Nitraria and Haloxylon, and species such as Atriplex. Also, due to the existence of factories such as washing plants and cement factories in the region and the reasonable price of effluents and water saving, the conditions of using effluents in such factories can be studied and researched.
    Keywords: Sabzevar wastewater Treatment Plant, Wastewater Reuse, stabilization Lagoon, SWOT, QSPM
  • Iman Naderirad, Mohsen Saadat *, Avid Avokh, Milad Mehrparvar Pages 18-30
    Estimation of basin outflow under the influence of various parameters is a complex process and in case of basin information lack, the analytical models are not applicable. On the other hand, Artificial Intelligence models do not require basin information, and some, such as the convolutional neural network (CNN), have recently been widely used in hydrology. The purpose of this study was to investigate the performance of CNN in estimating the outflow in terms of temperature, precipitation and inflow to the basin. In this study, CNN, combination of CNN with wavelet analysis (WCNN), and perceptron neural network (MLP) were used to evaluate the effect of temperature on the outflow within the Ghaleh Shahrokh Chelgard basin from 1992 to 2015. Each model was run 20 times and the mean values ​​of correlation coefficient(R), root mean square error (RMSE) and Nash Sutcliffe coefficient (NS) were calculated. Lags of one, two and three-month of temperature and rainfall data are also included as input data. Wavelet analysis was used for noise reduction and the results showed that CNN with a lag of three months had ,  and  equal to 14.20 (m3/s), 0.922 and 0.772, respectively. In contrast, the WCNNT3 method with Daubechies wavelet, which is a combination of CNN and wavelet analysis, ​​with level four performance and resolution two (WCNNT3-db42) had indices respectively equal to 9.45 (m3/s), 0.945 and 0.863. Accordingly, CNN performed better than MLP, and the WCNN method with wavelet analysis showed better performance than CNN.
    Keywords: Catchment Outflow. Convolutional Network, wavelet analysis, Noise Reduction. Ghaleh Shahrokh
  • Mohammad Babaei, Davood Mahmoodzadeh, Hamed Ketabchi *, Tofigh Saadi Pages 31-53

    In management and planning of water resources, hydrological models are suitable tool that can be very effective in simulating hydrological processes such as water balance. Distributed hydrological models simulate each of the water balance parameters by discretization and solving equations in each cell. In the present study, the WetSpass-M distributed model is used to estimate and evaluate the components of the water balance in Hashtgerd study area in Alborz province. The model was implemented in monthly basis and for a 20 year period. In order to calibrate and validate the model, first the monthly flow data of the hydrometric station were used as observational data. The remote sensing approach (SEBAL algorithm) was applied to re-estimate evapotranspiration. Then, the results of the two approaches were evaluated and compared. According to the model results in the Hashtgerd study area, the mean annual values of evapotranspiration and groundwater recharge were estimated to be 347.3 and 272.6 MCM, respectively. Furthermore, the mean annual values of evapotranspiration for plains and mountains were respectively 241 and 106.3 MCM. The mean annual recharge rate in the plains was equal to 197 MCM, while it was estimated to be 75.6 MCM for mountains. The variations analysis of model outputs was performed based on the standard deviation for the water balance parameters in plains and mountains. The results showed that the most variations during the simulation period were observed respectively in the irrigation component, evapotranspiration, recharge, and rainfall.

    Keywords: Water balance, Variations analysis, Groundwater recharge, WetSpass-M model, SEBAL Algorithm
  • Akbar Zareshahabadi *, Leili Bonyad Pages 54-67

    Macro-level documents, laws, programs, and documents are of utmost importance in any country since they are the basis of planning in the executive areas at different levels of management. Amongst these executive areas, water resources management is one of the most important. The aim of this study is to analyze the discourse of macro-level documents on water management after the 1978 revolution. The statistical population of the research includes the Sixth Development Plan before the revolution (1978-1988), the Law of Equitable Distribution of Water (since 1982), and the Law of Preservation and Stabilization of the Border Rivers Banks and Beds (1983). The method of the present study is the analysis of discourse by Laclau and Mouffe method and we tried to answer these two questions; What has been the dominant discourse of the macro-level documents in the field of water resources management and What are the consequences of this discource for water resources? The analysis of these documents showed that in the period under consideration the main governing discourse is the exploitative discourse which is the main signifier and center of gravity of these documents. This indicates the full use of the country's water resources using technology and mechanization in methods of production. This discourse manifests itself in the othering the discourse of protection in these documents. The discourse of modernization versus development, and governmental versus participatory management confirms this conclusion which is approved through equivalence signs such as the use of surface and groundwater resources, attention to agriculture, employment and income generation, diging deep and semi-deep wells to supply drinking water, industry and Agriculture, increase the capacity of the country's hydropower plants, and the policy of self-sufficiency in agricultural products.

    Keywords: Macro-Level Documents, Development Plans, Discourse Analysis, Water Resources Management, Exploitative Discourse
  • Vahid Ghalami, Bahram Saghafian *, Tayeb Raziei Pages 68-83
    The use of temperature and precipitation data from the NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections dataset (NEX-GDDP) is increasingly expanding as one of the products derived from the global climate models. Investigating the quality of this product’s precipitation data in Iran can help the researchers to consciously use them in hydrological and water resources practices. In this study, first, the degree of improvement of the monthly precipitation data of ACCESS1-0 model from the NEX-GDDP product was investigated against the corresponding GCM model as well as the observational data measured at stations located in eight homogeneous precipitation regions of Iran. Then the NEX-GDDP data was bias-corrected using the Quantile Mapping (QM) method through using the SSPLINE, QUANT, PTF, RQUANT and DIST functions. Comparison of monthly precipitation data of the selected models of the NEX-GDDP product with its raw GCM data showed that R, PBIAS, NSE, and KGE statistics have significantly improved respectively in 75%, 100%, 100%, and 88% of the studied stations. The correlation between the bias-corrected data and the observational data was also improved in 50% of the stations, the NSE and KGE were improved respectively in 75% and 62.5% of the stations, and PBIAS was improved in all stations. This study also showed that among the used bias correction functions, the RQUANT had the best performance.
    Keywords: bias correction, NEX-GDDP dataset, Precipitation, QM, GCM
  • Vahid Chitsaz *, Poria Mohit Esfahani Pages 84-103
    Over recent decades Iran and especially its western regions have suffered from devastating floods. Planning and designing hydraulic structures require information from flood magnitude corresponding to a given occurrence probability. Hence, in this study, we aimed to determine flood homogeneous regions and regional growth curves using L-moments and flood index method for annual maximum flow of 62 sub-basins in Great-Karoon and Karkhe basins. Moreover, the impacts of droughts and hydraulic structures on the stationary and stochastic nature of floods were investigated using Mann-Kendall trend test, Pettitt’s change point detection test (CPD) and graphical interpretations. It was found that there are five hydrological homogeneous regions in the study area. The goodness of fit tests results showed that the Generalized Pareto (GPA) distribution for the first and second regions, the Generalized Normal (GNO) distribution for the third region and the Generalized Logistic (GPA) distribution for the fourth and fifth regions are the most appropriate regional statistical distributions. Also, maximum daily flows corresponding to 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 and 1000-year return periods were estimated for all study sub-basins.  Regional flood frequency analysis revealed that for 100-year return period the fifth region’s sub-basins, with 4060 m3/s discharge on average, have the highest maximum daily flow. The average 100-year maximum daily flows in the regions I, II, III and IV were estimated around 632, 682, 460 and 429 (m3/s), respectively.
    Keywords: Frequency analysis, Trend test, Natural hazards risk, L-moments, Growth Curve, Dam
  • Kamyar Khademi, Somayeh Hejabi *, Majid Montaseri Pages 104-120

    The regional climate models play an important role in simulating the atmospheric and land surface processes and are considered as an important tool in climatic studies. Aimed at comparing the performance of the different convection parameterization schemes (Emanuel, Tiedtke, Kain-Fritsch, Grell-AS and Grell-FC) in simulating precipitation, temperature and actual evapotranspiration over the Lake Urmia Basin, this study employed the RegCM4.5 model for downscaling the outputs of NNRP1 model for a 5-year period. Moreover, the effect of application of two different spatial resolutions was investigated. The results showed that for the 48 km resolution, the Kain-Fritsch scheme, with a slight difference from the Grell-AS and the Grell-FC, had the highest performance in simulating precipitation and actual evapotranspiration and the Grell-AS scheme had the highest performance in simulating temperature. In the case of 12 km resolution, the difference among stations in terms of the most appropriate convection scheme for simulating precipitation was high; but in the case of temperature, the Kain-Fritsch showed the superiority. Also, the comparison of the results for two spatial resolutions showed that, in most cases, application of the 12 km resolution resulted in no improvement in the simulation performance. Thus, the application of the Kain-Fritsch scheme and the 48 km resolution are recommended for the Lake Urmia Basin.

    Keywords: convection scheme, Dynamic Downscaling, RegCM model, Spatial resolution
  • Mahdi Rezazadeh, Saeid Niazmardi, Mansoureh Sadrykia * Pages 121-132
    This study aims to investigate the changes in the spatial patterns of residential water consumption before and after the outbreak of the Coronavirus (from April 2016 to February 2016) in city of Shabestar in East Azerbaijan province using water consumption data obtained from 594 subscribers. To this end, the average water consumption level for every two months of the year before the outbreak of coronavirus (until February 2017) has been compared to the water consumption level of the same period after the outbreak. To study the spatial patterns of the difference, the study area was divided into several regions using a 400-meter grid, and the statistical significance of the difference in water consumption of each grid cell has been evaluated using the T-test. Then, using the Moran index, the distribution of areas with a significant difference in their water consumption has been investigated. The obtained results of this study showed that the number and location of the regions with increased water consumption levels were different during this period. The results also showed no spatial correlation between grids with significant consumption change and the random distribution of these areas.
    Keywords: Water Consumption, Corona Vir`us, spatial distribution, t-test, GIS analyses
  • Hadi Zamansani, Alireza Shahraki * Pages 133-144
    Due to the scarcity of fresh water resources in Iran like many other parts of the world, the demand for providing drinking water resources using desalination processes is increasing. The desalination processes though require a significant amount of energy and financial resources. Therefore, the economic study of water desalination processes is very important in order to choose the optimal desalination method. Identifying and evaluating the risks associated with each process is a great help for the economic evaluation of such projects.In this research, with the help of Delphi method, significant risks in the construction and operation of humidifiers-dehumidifiers have been identified among 35 risks. Then, using the DEMATEL method, which is one of the decision-making methods based on pairwise comparisons, risks were prioritized based on the degree of impact and effectiveness. A total of 13 risks have been identified in the five fields of technical, economic and support, executive, political, and environmental. It can be argued that the factors of choosing inappropriate manufacturing technology, price changes and inflation, energy supply, improper design of wastewater and waste disposal systems and large-scale technology maturity are the main risk factors in this type of desalination plants. The results showed that locating this group of desalination plants requires careful study of the temperature difference and the intensity of cold and hot conditions. It can also be concluded that to apply this desalinization process in a large and industrial scale requires further studies.
    Keywords: Risk Identification, DEMATEL, Desalination, Humidification Dehumidification, Delphi
  • Hossein Shakeri Rostami, Ali Bagheri *, Amir Sadoddin Pages 145-165
    Each year, Golestan Province faces damaging floods. Particularly, the province was severely impacted by the 2019 flood events. Therefore, within the context of flood governance, this paper seeks answer to the question of what measures and programs can be adopted to reduce casualties and financial losses caused by floods in Golestan province. The method used is based on the qualitative content analysis considering four components including resilience, efficiency, effectiveness, and legitimacy and the criteria related to each of the components. Through assessing the four components, the overall status of the flood risk governance in the 2019 flood events is categorized as medium (2.4 from 5). The three components of resilience, effectiveness, and legitimacy were assessed as medium, while the component of efficiency was categorized as relatively inappropriate. The criteria of accountability and procedural justice, access to information and transparency, as well as the rate of casualties showed relatively good performance (4 of 5). While the criteria of technology, financial efficiency, and damages had relatively poor status (1 of 5). Based on the findings of this research, to improve the flood risk governance in Golestan Province the components of efficiency, effectiveness, resilience, and legitimacy need more attention, respectively.
    Keywords: Flood Risk Management, Resilience, legitimacy, Efficiency, effectiveness
  • Reza Chamanpira * Pages 166-179
    The aim of this article was to explain and describe the meteorological and geohydrological droughts, to quantify the lack of rainfall at different time scales and the effect of which on groundwater resources, and to detect the relationship between the occurrence and time delay of meteorological and geohydrological droughts in Kuhdasht aquifer. Groundwater Resource Index and Standardized Precipitation Index indices were used in this research. The SPI index at monthly, quarterly, and annual time scales and the GRI index during the statistical period of 1985-2021 were used to investigate the drought condition and its impact on groundwater resources. In addition to the seasonal and annual scales, the mentioned indices were also calculated on 3, 6, 9, 12, 18, 24, and 48-month basis. The most extended drought period and frequency were obtained using the total Drought Magnitudes criterion. Moisture status for each period was determined with the values obtained from SPI and GRI indices, and thus the trend of drought was investigated. The correlation between different time scales of the SPI index, with average groundwater level and the GRI, was evaluated. The results showed that with increasing time scale, the correlation coefficient of SPI rises with the average groundwater level and GRI and meteorological droughts rate with time delay of 48-months affects the groundwater resources (1% level of significance). The coefficient of (R2) showed that less than 33.1% of the variance of the groundwater level was affected by SPI_48, more than 66.9% of which was due to drinking water and industrial water use.
    Keywords: drought magnitude (DM), Time Delay, Standardized Precipitation Index (SPI), Groundwater Resource Index (GRI), statistical analysis
  • Massoud Behboudian *, Reza Kerachian, Najmeh Mahjourimajd Pages 180-207
    In recent years, methods for evaluating the resilience of water resources management projects, especially during extreme conditions, have attracted much attention from researchers. Resilience is the ability of a system to withstand crises or successive difficulties so that it can recover or reach an acceptable level of performance. In previous works, the assessment of resilience of water supply and demand scenarios throughout a river basin has not been adequately researched. In addition, to decide on determining appropriate management scenarios, it is necessary to consider the powers, organizational positions and limitations of different stakeholders. In this paper, first, the resilience of a water supply-demand system under events with known and unknown probabilities is evaluated. In the next step, scenarios of water supply and demand resilience in Zarrinehrud river basin, which is the most important sub-basin of the Lake Urmia basin, are analyzed using a multi-agent-multi-criteria decision-making method. Then, the results are compared with those of a decision-making method without considering the role of stakeholders. Finally, to consider stakeholders utilities and powers, a combination of a leader-follower game and evidential reasoning (ER) approach is used to determine appropriate scenarios. The results showed that in the decision-making method with one level (without leader-follower game), the implementation cost of the selected scenario is 21% higher than that of the scenario selected using the multi-agent-multi-criteria decision-making method. Also, the difference between supply-demand resilience of the selected scenarios using the two methods is low and the resilience of the selected scenarios in both methods are appropriate. Finally, the payoff of the selected scenario in the multi-agent-multi-criteria decision-making method is estimated to be 0.72. Therefore, in using the leader-follower game, a more logical scenario is selected, so that the selected scenario has a reasonable resilience and cost.
    Keywords: Organizational Structure of Stakeholders, Water Supply-Demand Resilience, Leader-Follower Game, Evidential Reasoning Approach
  • Sajedeh Safikhani, Arashk Holisaz * Pages 208-226
    Iran is a very rugged country with a fairly high variation of climate. These different climates can affect the heteroscedasticity of precipitation data. Because, precipitation is a missing variable in heteroscedastic. To investigate the spatial and seasonal variation of heteroscedasticity in this study, building on the catchment scale and investigating the precipitation data from 146 synoptic stations -the effect of heteroscedasticity on mean precipitation was investigated by the Levene test. The results show that precipitation data on the catchment scale are also heteroscedastic. Also, the current network of synoptic stations cannot help decrease heteroscedasticity in precipitation data on the catchment scale. The most heteroscedasticity and homoscedasticity are located in the Mazandaran Sea and the Central Plateau catchments. Hence, heteroscedasticity of precipitation data challenges the efficiency of mean precipitation on the catchment scale, like the climatic zoning scale. Therefore, to achieve an efficient mean of annual precipitation in the country, it is necessary to do practice to enhance the calculated mean precipitation, by avoiding calculating the mean precipitation in the 2nd grade catchment and climatic regions.   Also, heteroscedasticity is reduced by determining the cause of heteroscedasticity of precipitation data errors and the selection of the best model that can consider the heteroscedasticity on the small catchment scale (3, 4, 5, 6 and 7 grades).
    Keywords: homoscedasticity, inequality of error variance, Levene’s Test, Precipitation
  • Nazanin Nozarpour, Emad Mahjoobi *, Saeed Golian Pages 227-242
    Awareness of the spatial and temporal distribution of precipitation around the world is useful for improving climate awareness and modifying climate forecasting models. However, determining the precipitation distribution is a complex task due to the lack of a single estimator with sufficient coverage and accuracy. In this study, the performance of TRMM-3B43-V7 and PERSIANN-CDR satellite precipitation products on a monthly scale and in different climatic regions in Iran were evaluated. For this purpose, measured rainfall data were used in 81 synoptic stations located in the whole country of Iran in the period from 2008 to 2019. To more accurately evaluate the efficiency of the two products, the values ​​of the statistical indices of correlation coefficient, root mean square error, efficiency factor and false alarm ratio in the position of all synoptic stations were calculated and analyzed. The results showed that in general, TRMM has a significant advantage over PERSIANN-CDR in all statistical indicators. However, the performance of both products in rainy areas was associated with more errors. With the exception of moderate and humid regions, both products estimated more rainfall in the rest of the climatic Regions. This difference in rainfall estimates is greater in arid and semi-arid areas than in other areas.
    Keywords: Precipitation, Remote Sensing, Satellite Precipitation Products, Iran, Climatic Regions