فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 58 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/08/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمدهادی فتاحی*، محمد بهروزی صفحات 1-20
    مقدمه

    سیل در نواحی شهری به دلیل افزایش جمعیت با برنامه ریزی نامناسب کاربری زمین و تغییرات آب و هوایی در رویدادهای شدید بارندگی در حال افزایش است. خطرات سیل بیشترین جمعیت جهان (45 درصد) را در مقایسه با سایر بلایای طبیعی تحت تاثیر قرار داده و باعث 5424 مرگ ثبت شده بین سال های 2000 تا 2017 شده است و اگر قرار است شهرهای ما تاب آور باشند و بهتر بتوانند با پیامدهای سیل های شهری کنار بیایند، انتظار می رود که استراتژی های پایدار برای سازگاری با شرایط جدید اقلیمی و اجتماعی-اقتصادی اتخاذ کنند.  بر همین اساس هدف از این تحقیق ارزیابی تاب آوری شهر شیراز در برابر سیل است تا با شناسایی پهنه های تاب آوری کم اقدامات لازم را جهت افزایش تاب آوری آن ها انجام گردد.

    روش

    روش تحقیق این پژوهش، توصیفی-تحلیلی و ازنظر هدف کاربردی است ابتدا بر اساس پیشینه تحقیق و پالایش متغیرها بر اساس شرایط محدوده مکان پژوهی درنهایت چهار بعد و 24 معیار ازجمله جمعیتی (8 متغیر)، اقتصادی (3 متغیر)، زیست محیطی (4 متغیر) و زیرساختی (9 متغیر) مشخص گردید.

    یافته ها

    جهت وزن دهی از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده شده که بیشترین وزن به دسترسی به زیرساخت های حیاتی برای اقدام و بازیابی با وزن 0.115 دارای بیشترین وزن بوده و از بین ابعاد هم بعد زیرساختی با وزن 0.395 دارای بیشترین وزن بوده است مقدرا CR مدل هم برابر 0.07 بوده که نشان از دقت قابل قبول مدل است. جهت پهنه بندی از مدل VIKOR استفاده شده که بر اساس خروجی مدل ازنظر مساحتی 9.92 درصد در پهنه با تاب آوری کم که که حدود 16.63 درصد از جمعیت شهر شیراز در این پهنه زندگی می کنند همچنین حدود 75.43 درصد از مساحت در پهنه با تاب آوری متوسط است که 74.56 درصد جمعیت نیز در آن ساکن است و پهنه با تاب آوری زیاد 14.65 درصد است که 8.81 درصد جمعیت شهر شیراز در آن زندگی می کنند.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، تاب آوری، سیل، مدل Vikor، AHP، شیراز
  • یحیی اسماعیل پور*، جابر عابدی نژاد، حمید غلامی، عدنان صادقی لاری صفحات 21-30
    مقدمه

    برای دستیابی به مدیریت پایدار و تحقق کشاورزی پایدار در سطح جهانی، برنامه ریزی لازم است.آگاهی از تغییرات و تحولات کاربری زمین در یک دوره زمانی با استفاده از روش های تشخیص تغییر برای نشان دادن روند تغییر در طول زمان بسیار مهم است . با توجه به روند خشکسالی ها و تخریب ها در شهرستان داراب، هدف این پژوهش کاربری اراضی بر اساس شناخت ظرفیت تولید اراضی و تخصیص آن به بهترین و سودآورترین نوع کاربری می باشد.

    روش

    در این تحقیق نمونه گیری از 36 نقطه انجام شد. محصولات شامل گندم، مرکبات، پنبه، انار، گل محمدی، پسته، جو، یونجه، چغندر و لوبیا می باشد. آزمایشات و آنالیزهای مربوط به آب و خاک در آزمایشگاه های شهرستان داراب انجام شد. در ابتدا نوع آبیاری شامل چهار نوع آبیاری قطره ای، نواری، بارانی و نواری شناسایی شد و بر اساس آن هفت عامل pH، EC، OC، TNV ، N، P2O5، K2O اندازه گیری شد. در مرحله بعد عمق چاه و حجم برداشت سالانه آب مشخص شد و بر اساس آن تغییرات املاح خاک مورد بررسی قرار گرفت . برای بررسی رابطه بین متغیرها از آزمون های همبستگی پیرسون استفاده شد.

    یافته ها

    در آبیاری بارانی pH و ECدر حد استاندارد، مقدار TNV بالاتر از استاندارد، OC ، P2O5 و N کمتر از استاندارد، است. در آبیاری قطره ای pH در یک نمونه بیشتر از 8 و یک نمونه کمتر از 7 و در سایر موارد بین 7 تا 8، مقدار EC در دو مورد بالاتر از شوری خاک استاندارد و مقدار TNV تنها در 5 نمونه کمتر از استاندارد بود. OC، N وK2O در همه موارد کمتر از استاندارد ، P2O5 تنها در 5 مورد در حد استاندارد بود. تجزیه و تحلیل داده های مربوط به آبیاری نواری نشان داد که pH خاک در همه موارد بین 7 تا 8، EC در 7 مورد استاندارد ، میزان T.N.V در 7 نمونه کمتر از استاندارد بود. مقدار O.C ، N ، K2O و P2O5خاک در همه موارد کمتر از مقدار استاندارد بود. داده های قطره نواری نشان داد که pH خاک در 3 نمونه بین 7 تا 8 و یک نمونه کمتر از حد استاندارد بود. مقدار EC در یک مورد کمتر از شوری استاندارد خاک، مقدار TNV ، OC ، N و K2O  در همه نمونه ها کمتر از استاندارد، و مقدار P2O5 در یک مورد در حد استاندارد است. ضریب همبستگی بین حجم برداشت سالانه آب از هر چاه و نوسانات تغییرات خاک نشان داد، در اراضی مورد آزمایش رابطه بین حجم برداشت آب با O.C، pH، EC، S.P، T.N.V منفی و همبستگی با P2O5، K2O ، N مثبت بود. ضریب همبستگی بین عمق چاه و نوسانات تغییرات خاک نشان داد، رابطه بین حجم برداشت آب با O.C، pH، EC، SP، TNV منفی و همبستگی با N، P2O5، K2O مثبت بود.

    نتیجه گیری

    روش های آبیاری در این تحقیق نشان داد که بهترین وضعیت pH در آبیاری نواری و بارانی ، EC در آبیاری بارانی، T.N.V در آبیاری نواری و P2O5 در آبیاری قطره ای بود. OC، N و K2O در همه آبیاری ها استاندارد نبود. مقدار حجم برداشت و عمق چاه های آبیاری ارتباط چندانی با نوسانات املاح خاک نداشت. بنابراین نتیجه گیری می شود که این موارد  تاثیر کمی بر نوسانات املاح خاک دارد.

    کلیدواژگان: کشاورزی، چاه آب، احساس تضاد، مدیریت تعارض
  • علی طالبی*، مجید کریمی، محمدتقی قانعیان، ابراهیم عسگری صفحات 31-54
    مقدمه

    با توجه به کمبود بارندگی و بیلان منفی سفره‎های آب زیرزمینی در سال‎های اخیر استفاده از منابع آب نامتعارف مثل پساب ها و فاضلاب ها برای تغذیه مصنوعی یکی از روش‎های مهم مقابله با افت سطح سفره‎ های آب زیرزمینی می ‎باشد. در دشت بروجن-فرادنبه نیز به منظور کاهش اثرات خشکسالی بر روی منابع آب زیرزمینی، اقدام به تغذیه مصنوعی آبخوان این دشت با استفاده از پساب تصفیه خانه شهر بروجن شده است. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیرات نفوذ پساب تصفیه‎ خانه شهر بروجن بر کیفیت منابع آب زیرزمینی این دشت، انجام گرفت.

    روش

    به منظور بررسی کیفیت پساب و تاثیر آن بر آب پایین دست تصفیه خانه، از تعداد 15 چاه های آب در پایین دست و بالادست نمونه برداری شد. نمونه ها بلافاصله به آزمایشگاه منتقل و آنالیزهایی شامل غلظت عناصر منیزیم، کلسیم، پتاسیم، لیتیم، سدیم، گوگرد، اسکاندیم، سیلسیم، استرانسیم، باریم، کروم و وانادیم بر روی نمونه ها انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که به جز عناصر کلسیم، پتاسیم و کروم که بین نمونه های آب برداشت شده از بالادست و پایین دست تصفیه خانه از لحاظ آماری تفاوت معنی داری وجود نداشت (sig>0.05) اما مقدار سایر عناصر در بین چاه های بالادست و پایین دست تصفیه خانه دارای تفاوت معنی داری بودند (sig<0.05). ولی همین مقدار نیز در محدوده استانداردهای تعیین شده قرار دارد. هم چنین نقشه های درون یابی شده با روش IDW مربوط به این عناصر نیز نشان دهنده همین موضوع بود که بخش های شمالی و شمال غربی دشت (پایین دست تصفیه خانه شهر بروجن) دارای پهنه هایی با غلظت بالای این عناصر هستند.

    نتیجه گیری

    مقدار کیفیت آب در بخش های شمالی دشت پایین تر از بخش های جنوبی و بالادست دشت بروجن-فرادنبه است. عوامل مختلفی مثل: ورود پساب از تصفیه خانه بروجن، وجود سازنده هایی همانند سازندهای آهکی یا وجود سنگ های کنگلومرا و ماسه سنگ،  وجود کانی هایی مثل: فلدسپات ها، میکاها، کانی های رسی، کانی های تبخیری (همانند سیلویت، هالیت)، کودهای پتاسیک؛ می تواند از دلایل بیش تر بودن برخی از عناصر مثل منیزیم و کلسیم در بخش های شمالی دشت باشد. با توجه به این موارد کیفیت آب در بخش های شمالی پایین تر از بخش های جنوبی دشت است و مناطق شمالی دشت پتانسیل لازم برای آلودگی را داشته و آسیب پذیری آن ها نیز نسبت به آلودگی ها بیش تر است. لذا پایش مداوم و کنترل پساب خروجی تصفیه خانه شهر بروجن برای پیشگیری از وقوع برخی مشکلات محیط زیستی مثل بروز بیماری های گیاهی و جانوری ناشی از فاضلاب در برنامه های استفاده از این پساب ها در بخش های مختلف باید مد نظر قرار گیرد.

    کلیدواژگان: مولفه های شیمیایی، منابع آب زیرزمینی، پساب، نمودار شولر، دشت بروجن-فرادنبه
  • الهه فرودی صفات، محمدمهدی احمدی*، کورش قادری، سودابه گلستانی کرمانی صفحات 55-67
    مقدمه

    پیش بینی دقیق رواناب و سیلاب برای جلوگیری از خسارتهای جانی و مالی یکی از چالش برانگیزترین کارها در مطالعات هیدرولوژیکی یک منطقه می باشد. از این رو، توسعه مدل های دقیق پیشبینی از قبیل روش های هوش مصنوعی مورد توجه بیشتر محققین قرار گرفته است.

    روش

    در این تحقیق به بررسی کارآیی 3 مدل ANN، GMDH و ARIMA جهت شبیه سازی سیلاب قسمتی از حوضه رودخانه هلیل رود در استان کرمان پرداخته شد. مدل ANN یک روش مدل سازی غیرخطی است که به مرور عملکرد خود را بهبود می بخشد. GMDH یک مدل هوش مصنوعی با ویژگی های قابلیت خودسازماندهی اکتشافی است که در انتهای آن سیستمی پیچیده با عملکرد مطلوب شکل می گیرد. کد نوشته شده ARIMA به ساخت مدلی برای توصیف ساختار داده ها و سپس پیش بینی سری زمانی می پردازد. داده های ورودی به مدل های فوق شامل دبی، بارش، دما، باد و رطوبت ماهانه بودند و مقادیر رواناب شبیه سازی شده با مقادیر مشاهداتی مقایسه گردید.

    یافته ها

    جهت ارزیابی دقت مدل ها از شاخص های آماری RMSE، MSD و MAE استفاده شد و نتایج بدست آمده نشان داد مدل ((m3/s) 042/0=RMSE=، 2(m3/s) 001/0MSD و (m3/s) 027/0=MAE) ANN توانست رواناب را با دقت بالاتری  در مقایسه با مدل (068/0=RMSE=، 005/0 MSD و 056/0=MAE) GMDH و سری زمانی (096/0RMS=E، 009/0=MSD و 063/0=MAE) ARIMA در حوضه مورد مطالعه برآورد کند. میانگین خطا در تخمین رواناب با مدل ANN در مقایسه با مقادیر تخمین زده شده با مدل GMDH و ARIMA به ترتیب 23/38 و 25/56 درصد کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    باتوجه به نتایج بدست آمده در این مطالعه، مدل شبکه عصبی مصنوعی به سبب توانایی ساختاری مناسب جهت پیدا کردن رابطه غیرخطی بین داده های ورودی و خروجی، توانسته است کارایی بهتری نسبت به دو مدل دیگر از خود نشان دهند.

    کلیدواژگان: بارش- رواناب، خودهمبسته با میانگین متحرک یکپارچه (ARIMA)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، کنترل گروهی داده ها (GMDH)، مدیریت منابع آب
  • سید حمیدرضا حسینی، سید حبیب موسوی جهرمی*، حسین محمد ولی سامانی صفحات 69-83
    مقدمه

    پدیده فرونشست یکی از مخاطرات زمین شناسی می باشد، که بیشتر در اثر فعالیت های انسانی و طبیعی همچون برداشت درازمدت از منابع زیرزمینی آب، نفت و گاز  یا استخراج مواد معدنی از معادن و انحلال تشکیلات زیر سطحی و ریزش کارست ایجاد و تشدید می گردد.دشت شهریار یکی از دشت های ممنوعه و بحرانی کشور است که از نظر صنعتی و کشاورزی نیز فعال می باشد، این دشت طی چندین سال گذشته تحت تاثیر پدیده فرونشست زمین بوده است. در این پژوهش به منظور تحلیل، بررسی و پیش بینی نرخ فرونشست، از ماژولporoelasticity flow در نرم افزار COMSOL استفاده گردید، که توسط آن می توان تغییرات ضخامت لایه رسوبی خاک را در اثر افت آب زیرزمینی تعیین و  همچنین در سنوات آتی پیش بینی نمود.

    روش

    جهت اجرای مدل، داده های زمین شناسی، ژیوتکنیکی و آب شناسی ناحیه به تفکیک در قسمت مربوطه نرم افزار وارد گردید. سپس سه لایه مجزا شامل لایه های سطح، میانی و کف برای محدوده تعریف گردید که لایه سطح  بصورت آزاد و لایه کف بصورت ناتروا می باشد بگونه ای که هیچ گونه تراوشی از آن صورت نمی پذیرد. لایه میانی نیز تا حدود زیادی ناتروا بوده که باعث می شود سفره بالایی دارای هد ثابت باشد. 

    یافته ها

    در این پژوهش سعی شده با کوپل نمودن قانون دارسی و تغییر اسکلت خاک توسط نرم افزار COMSOL، فرونشست در 22 نقطه منتخب منطقه مطالعاتی را طی سنوات 98-1382 محاسبه و پس از صحت سنجی و کسب تطابق بالا با داده های واقعی و تصاویر تداخل سنجی راداری ، میزان فرونشست تا سال 1410 را تخمین زد.

    نتیجه گیری

    نتیجه کلی مدل سازی عددی المان محدود نشان داد: که نرخ فرونشست محدوده در طول سال 1410 به میزان 8/12 سانتی متر و در نقاط بحرانی 98/20 سانتی متر تخمین زده شد. بنابراین حداکثر نشست ناشی از افت سطح آب زیرزمینی در سال های ابتدایی با نرخ بالاتر در لایه بالایی سفره آبخوان ظاهر شده که به مرور زمان پس از پر شدن خلل و فرج بین ذرات خاک و با توجه به ارتباط هیدرولیکی بین لایه ها با سرعت کمتری نسبت به گذشته در لایه های فوقانی سطح آبخوان و سطح زمین مشاهده می گردد. بنابراین تغییرات تراز آب زیرزمینی، جنس زمین و فاصله از گسل نیز از جمله عوامل موثر بر الگوی و نرخ فرونشست بوده اند.

    کلیدواژگان: نشست زمین، poroelasticity، آبخوان، جنس زمین، گسل
  • محمد جاهی، سینا فرد مرادی نیا* صفحات 85-100
    مقدمه

    امروزه مدیریت جامع و یکپارچه آب به ویژه در مناطقی که با محدودیت های نسبی منابع آب مواجه هستند به عنوان یک ضرورت اجتناب ناپذیر پذیرفته شده است و پیشگام اصلی این مدیریت مدل سازی سیستم منابع آب است.

    روش

    در این پژوهش نیز با استفاده از مدل WEAP نوسانات سطح جریان آبخوان های رودخانه زرینه رود در حوضه آبریز عجبشیر که در جنوب  شرقی دریاچه ارومیه برای یک دوره 15ساله (1995 تا 2009 میلادی) واسنجی و اجرا گردید. همچنین سناریوهایی با توجه به طرح های در دست مطالعه و اجرا که عبارت از طرح تغذیه مصنوعی دشت عجبشیر و طرح انتقال آب از زرینه رود به دشت عجبشیر (موسوم به طرح شهید کاظمی) می باشد در نظر گرفته شد. همچنین در تدوین برخی سناریوها اقدامات مدیریت مصرف (اجرای سیستم آبیاری تحت فشار در تمامی اراضی کشاورزی دشت هرچند ممکن است کاملا عملی نباشد) نیز در نظر گرفته شده است و در کل سناریوها فرض شده دشت ممنوعه بماند. یعنی اینکه در سناریوها اضافه برداشت از آب زیرزمینی اعمال نشده است. هم چنین در تمام سناریوها شرایط خشکسالی در دوره شبیه سازی در نظر گرفته شده است.

    یافته ها

    نتایج حاکی از آن است که بیلان آب زیرزمینی دشت عجب شیر بسیار منفی است و در صورت بهره برداری با روند کنونی، دشت عجب شیر ذخیره آب زیرزمینی خود را در یک دوره 30 ساله از دست می دهد. سناریوهای مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که به منظور تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی دشت عجب شیر، کاهش برداشت از طریق برنامه های مدیریت مصرف و کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی دشت از طریق انتقال آب از رودخانه زرینه رود (موسوم به پروژه سد شهید کاظمی) مورد نیاز است.

    نتیجه گیری

    با بررسی نتایج حاصل از سناریو ها به این نکته خواهیم رسید که جهت جلوگیری از بروز افت سطح آب زیرزمینی و ایجاد کسری ذخیره مخرن آب زیر زمینی ، ضرورت دارد حفر چاه و هرگونه توسعه بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در منطقه صورت نگیرد. همچنین به منظور حفظ منابع آبی می باید بدون اینکه از تخصیص آب به بخش کشاورزی بکاهیم، با بالا بردن میزان بهره وری آب در کل منطقه بر مبنای راهکارهای مدیریت بهینه ی منابع آبی، تولید ناخالصی داخلی منطقه را بهبود بخشید که این امر مستلزم رویکردی جامع نگر در مدیریت عرضه و تقاضای آب می باشد.

    کلیدواژگان: دشت عجبشیر، مدل ویپ، منابع آب زیرزمینی، بیلان دشت
  • امین اسمعیل زاده هنجنی، مهدی سرائی تبریزی*، حسین بابازاده صفحات 101-113
    مقدمه

    یکی از مسایل تاثیر گذار بر کیفیت منابع آبی مانند مخازن سد ها و دیگر پیکره های آبی لایه بندی حرارتی می باشد. به منظور بررسی پدیده لایه بندی در مخازن سد ها بایستی به آنالیز دینامیک اختلاط و جریان های داخلی در مخزن پرداخت. باتوجه به تاثیر پدیده های مختلف در ایجاد لایه بندی، بررسی این پدیده در مخازن سد ها از طریق مدل های دینامیکی امکان پذیر است. بنابراین از مدل های عددی در کنار اندازه گیری های میدانی استفاده می شود.

    روش

    از آب مخزن سد یامچی برای تامین آب شرب محدوده استفاده می شود، بنابراین مطالعات کیفیت آب این مخزن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در نتیجه در این پژوهش برای شناخت شرایط لایه بندی آب مخزن سد یامچی، شبیه سازی دمای آب با استفاده از مدل CE-QUAL-W2 در یک دوره 1 ساله از اردیبهشت ماه سال 1394 تا فروردین ماه سال 1395 انجام شده است. همچنین نتایج بدست آمده توسط مدل با مقادیر دمای اندازه گیری شده در نقاط مختلف مخزن مقایسه شدند و با استفاده از این نتایج پدیده لایه بندی حرارتی در مخزن شبیه سازی و مطالعه شده است.

    یافته ها

    در پژوهش حاضر مقادیر دمای اندازه گیری شده و نتایج شبیه سازی شده توسط مدل از تطابق مناسبی برخوردار بودند. نتایج نشان دهنده ی یک دوره لایه بندی حرارتی تابستانه در مخزن سد است که حدود چهار ماه از سال به طول می انجامد. این پدیده از خردادماه آغاز و در تیر شدت گرفته و در مردادماه به اوج خود می رسد، در نهایت تا اواسط شهریور ادامه دارد. از اواسط شهریور با کاهش دما لایه بندی حرارتی تضعیف شده و در فصل های پاییز و زمستان شاهد اختلاط در مخزن هستیم. این اختلاط تا اواخر اردیبهشت ماه ادامه دارد.

    نتیجه گیری

    از لحاظ لایه بندی، مخزن سد یامچی در دسته مخازن مونومیکتیک گرم قرار دارد. در این مخازن با شروع فصل بهار و جذب انرژی، شکل گیری لایه بندی حرارتی آغاز می گردد. به شکلی که در اواسط فصل تابستان شاهد لایه بندی شدیدی خواهیم بود و این لایه بندی تا پایان تابستان ادامه خواهد داشت. به تدریج با شروع فصل پاییز و کاهش دمای محیط لایه بندی تضعیف می شود، به گونه ای که مخزن سد بخش عمده ای از زمستان و اوایل بهار را در شرایط اختلاط کامل به سر می برد. این لایه بندی به صورت یک چرخه سالانه مجددا از اواسط و یا انتهای بهار شروع به شکل گیری می کند.

    کلیدواژگان: لایه بندی حرارتی، سد یامچی، مدل CE-QUAL-W2
  • سید امیربیژن الهامیان*، غلامرضا رخشنده رو، امیرحسین جاوید صفحات 115-128

     مدیریت و نظارت بر کمیت منابع آب زیرزمینی و شدت و مسیر جریان درآن ها، از اصول مهم و اساسی در استفاده پایدار از این منابع هستند. هدف از انجام این مقاله، شبیه سازی و تجزیه و تحلیل منابع آب زیرزمینی دشت نوبندگان فارس و بدست آوردن تغییرات دراز مدت این منابع، بیلان آب و تعیین مسیر و شدت جریان با استفاده از نرم افزار GMS می باشد. آمار و اطلاعات چاه های برداشت، چاه های مشاهده ای، توپوگرافی دشت، میزان بارندگی و... با همکاری شرکت آب منطقه ای فارس جمع آوری گردید. هیدرولیک جریان آب زیرزمینی در این دشت شبیه سازی، واسنجی و صحت سنجی شد. سپس مسیر کلی حرکت و شدت جریان برای آبخوان دشت شبیه سازی گردید. هیدروگراف آب زیرزمینی دشت، افت حدود 50 متر در طی دوران تحقیق را نشان می دهد. جریان کلی آب زیرزمینی در این دشت از نواحی کوهستانی شمالی به سمت نواحی جنوب غرب دشت برقرار است. بیشینه هد آن حدود 1283 متر و کمینه آن 1175 متر از سطح دریاهای آزاد می باشد، که بیشتر از 100 متر افت هد در سطح ایستابی آبخوان را نشان می دهد. شبیه سازی جریان آب زیرزمینی دشت نشان می دهد که در نواحی شمالی، و تا حدودی جنوبی دشت، سرعت جریان آب زیرزمینی افزایش می یابد. نتایج این تحقیق می تواند در مطالعات کیفی آب زیرزمینی دشت نیز مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: مدیریت منابع آب، شبیه سازی، آب زیرزمینی، نرم افزار GMS، دشت نوبندگان
|
  • MohammadHadi Fattahi *, Mohammad Behroozi Pages 1-20
    Introduction

    Flooding in urban areas is increasing due to population growth with improper land use planning and climate change-induced increase in extreme rainfall events. Flood risks have affected the largest proportion of the world's population (45%) compared to other natural disasters and caused 5424 recorded deaths between 2000 and 2017, and if our cities are to be resilient and better able to deal with the consequences of floods. city to cope, it is expected that they will adopt sustainable strategies to adapt to the new climatic and socio-economic conditions. Accordingly, the purpose of this research is to evaluate the resilience of Shiraz city against floods in order to identify areas of low resilience and take the necessary measures to increase it. Their resilience should be done.

    Methods

    The research method of this research is descriptive-analytical and practical in terms of purpose. Based on the background of the research and refinement of the variables based on the conditions of the research area, four dimensions and 24 criteria were determined, including demographic (8 variables), economic (3 variables), environmental (4 variables) and infrastructure (9 variables).

    Findings

    AHP method was used for weighting and access to critical infrastructure for action and recovery has the highest weight with a weight of 0.115, and infrastructure with a weight of 0.395 has the highest weight. The estimated CR of the model is equal to 0.07, which it shows the acceptable accuracy of the model. For zoning, the Vikor model has been used, and based on the output of the model, 9.92% of the area is in the zone with low resilience, where about 16.63% of the population of Shiraz lives in this zone, and about 75.43% of the area is in the zone with medium resilience. 74.56% of the population lives in it, and the area with high resilience is 14.65%, where 8.81% of the population of Shiraz lives.

    Keywords: zoning, Resilience, flood, Vikor, AHP model, Shiraz
  • Yahya Esmaeilpour *, Jaber Abedinezhad, Hamid Gholami, Adnan Sadeghi Lari Pages 21-30
    Introduction

    Sustainable land management is of great importance as one of the components of global sustainable development. In order to achieve sustainable management, planning is necessary, because accurate assessment of the land and reducing the destructive effects of the soil provide a safe environment for production. Knowing the changes and evolutions of land use over a period of time is very important to show the change process over time. . Considering the trend of droughts and destructions in Darab city, the aim of this research is land use based on knowing the capacity and allocating it to the best and most profitable type of use.

    Methods

    In this research, changes in solutes, well ring data and irrigation methods were investigated. Sampling was done from 36 points. In this research, the type of irrigation including four types of drip, strip, rain and strip irrigation was identified and based on that seven factors pH, EC, OC, TNV, N, P2O5, K2O were measured. In the next step, the depth of the well and the volume of the annual water harvest were determined, and based on that, the changes in soil solutes were investigated. Pearson correlation tests were used to check the relationship between variables.

    Findings

    In rain irrigation, pH and EC were standard, TNV was higher than standard, OC, P2O5 , K2O and N were lower than standard. In drip irrigation, the pH in one sample was higher than 8 and one sample was lower than 7, the EC value was higher than the standard in two cases and the TNV value was lower than the standard in 5 samples. OC, N and K2O were below standard in all cases, P2O5 was standard in 5 cases. In strip irrigation, soil pH was between 7 and 8 in all cases, EC was standard in 7 cases, T.N.V was lower than standard in 7 cases. The amount of soil O.C, N, K2O and P2O5 was lower than the standard value in all cases. In strip drip irrigation, the pH of the soil was lower than the standard in one case. The value of EC was lower than the standard value in one case, the value of TNV, OC, N and K2O was lower than the standard in all samples, and the value of P2O5 was standard in one case. The correlation coefficient between the annual water harvesting volume and soil changes showed that, in the tested lands, the relationship between the water harvesting volume with O.C, pH, EC, S.P, T.N.V was negative and the correlation with P2O5, K2O, N was positive. The correlation coefficient between the depth of the well and the fluctuation of soil changes showed that the relationship between the volume of water withdrawal with O.C, pH, EC, SP, TNV was negative and the correlation with N, P2O5, K2O was positive.

    Keywords: Agriculture, Water well, Conflict perception, Conflict management
  • Ali Talebi *, Majid Karimi, Mohammadtaghi Ghaneian, Ebrahaim Asgari Pages 31-54
    Introduction

    Due to the lack of rainfall and the negative balance of groundwater aquifers in recent years, the use of unconventional water sources such as effluents and sewage for artificial feeding is one of the important methods to deal with decline in groundwater aquifers. In the Borujen-Faradonbeh plain, in order to reduce the effects of drought on groundwater resources, the aquifer of this plain has been artificially fed using the effluent of the Borujen treatment plant. The aim of this study was to investigate the effects of the effluent of Borujen water treatment plant on the quality of groundwater resources in this plain.

    Methods

    To investigate the quality of effluent and its effect on the downstream water of the treatment plant, water wells downstream and upstream were sampled. The samples were immediately transferred to the laboratory and analyzes including the concentrations of Mg, Ca, K Li, Na, S, St, Si, Sc, V, Ba, Cr and V were performed on the samples.

    Findings

    The results showed that except for calcium, potassium and chromium elements which were not statistically significant differences between the water samples taken from the upstream and downstream of the treatment plant (sig> 0.05) but the number of other elements differed between the upstream and downstream wells of the treatment plant. Were significant (sig <0.05). But the same amount is within the set standards. Also, IDW maps related to these elements showed that the northern and northwestern parts of the plain (downstream of the Borujen city treatment plant) have areas with high concentrations of these elements.

    Keywords: Chemical components, groundwater resources, effluent, schuler diagram Borujen-Faradonbeh
  • Elaheh Foroudi Sefat, MohammadMehdi Ahmadi *, Kourosh Qaderi, Soudabeh Golestani Kermani Pages 55-67
    Introduction

    Accurate forecasting of runoff and flooding to avoid human and financial losses is one of the most challenging tasks in hydrological studies of a given locale. Therefore, researchers have paid more attention to the development of accurate flood forecasting models, including the use of artificial intelligence methods.

    Methods

    In this investigation, the efficiency of 3 models, ANN, GMDH and ARIMA, has been investigated in order to simulate the flood of a part of Halil river basin in Kerman province. ANN model is a non-linear modeling method that improves its performance over time. The GMDH composed code is an artificial intelligence model with exploratory self-organizing features, at the conclusion of which a complex system with optimal performance is formed. Composed ARIMA code builds a model to describe the structure of the data and then predict the time series. The input data to the above models included discharge, precipitation, temperature, wind and monthly humidity, and the simulated runoff values ​​were compared with the observed values.

    Findings

    In order to evaluate the accuracy of the models in this research, statistical indices were used and the results showed that the ANN model (RMSE=0.042, MSD=0.001, MAE=0.027) had the possibility to estimate the runoff with higher accuracy compared to the GMDH model (RMSE=0.068, MSD=0.005, MAE=0.056) and the ARIMA time series (RMSE=0.096, MSD=0.009, MAE=0.063) in the studied basin. The mean error in runoff estimation with ANN model has been reduced by 38.23% and 56.25%, respectively, compared to the values estimated with GMDH and ARIMA models. According to the results obtained in this study, the artificial neural network model has been able to show a better performance than the other two models in predicting the outputs due to its suitable structural ability to find the nonlinear relationship between the input and output data.

    Keywords: Rainfall- Runoff, Auto Regressive Integrated Moving Average (ARIMA), Artificial Neural Network (ANN), Group Method of Data Handling (GMDH), Water resources management
  • Seyedhamidreza Hosseini, Seyed Habib Musavi-Jahromi *, Hossein Mohamad Vali Samani Pages 69-83
    Introduction

    The phenomenon of subsidence is one of the geological hazards, which is mostly created and aggravated by human and natural activities such as long-term extraction of underground sources of water, oil and gas or the extraction of minerals from mines and the dissolution of subsurface formations and the collapse of karst. turns Shahryar plain is one of the forbidden and critical plains of the country, which is also active in terms of industry and agriculture, this plain has been affected by land subsidence for the past several years. In this research, in order to analyze, investigate and predict the subsidence rate, the poroelasticity flow module was used in COMSOL software, which can determine the changes in the thickness of the soil sedimentary layer due to groundwater loss and also in the coming years. He nosed.

    Methods

    In this research, by coupling Darcy's law and changing the soil skeleton by COMSOL software, it was tried to calculate the subsidence in 22 selected points of the study area during the years 2003-2019 and after verifying and obtaining a high agreement with real data and images. Radar interferometry estimated the amount of subsidence until 2031.

    Findings

    The general result of finite element numerical modeling showed that the subsidence rate of the area during the year 2031 was estimated at 12.8 cm and at critical points 20.98 cm. Therefore, the maximum settlement caused by the drop in the underground water level in the early years appeared at a higher rate in the upper layer of the aquifer, which over time after filling the voids between the soil particles and due to the hydraulic connection between the layers It is observed at a slower rate than in the past in the upper layers of the aquifer surface and the ground surface. Therefore, changes in the groundwater level, soil type and distance from the fault have also been among the factors affecting the subsidence pattern and rate.

    Keywords: Earth subsidence, poroelasticity, Aquifer, Earth material, fault
  • Mohammad Jahi, Sina Fard Moradinia * Pages 85-100
    Introduction

    Nowadays, comprehensive and integrated water management, especially in areas facing relative limitations of water resources, is accepted as an unavoidable necessity and the main pioneer of this management is modeling the water resources system.

    Methods

    In this study, using the WEAP model, fluctuations in the flow level of the Zarrineh River aquifers in the Ajabshir catchment area, which is located in the southeast of Lake Urmia for a period of 15 years (1995 to 2009 AD) were calibrated and performed. Also, scenarios were considered according to the plans under study and implementation, which are the artificial feeding plan of Ajabshir plain and the plan of transferring water from Zarrineh river to Ajabshir plain (called Shahid Kazemi plan). Also, in developing some scenarios, consumption management measures (implementation of pressurized irrigation system in all agricultural lands of the plain, although it may not be completely practical) have been considered and in all scenarios, the plain is assumed to remain forbidden. This means that in the scenarios, no overdraft of groundwater has been applied. Also, in all scenarios, drought conditions are considered in the simulation period.

    Findings

    The results indicate that the groundwater balance of Ajabshir plain is very negative and if exploited with the current trend, Ajabshir plain will lose its groundwater storage in a 30-year period. Different scenarios were investigated and the results showed that in order to balance the groundwater resources of Ajabshir plain, reduction of harvest through consumption management programs and reduction of pressure on groundwater resources of the plain through water transfer from Zarrineh river (called Shahid Kazemi dam project) Is required.

    Keywords: Ajabshir Plain, WEAP, Groundwater Resource, Plain Balance
  • Amin Esmaeilzadeh Hanjani, Mahdi Sarai Tabrizi *, Hossein Babazadeh Pages 101-113
    Introduction

    One of the effective issues on water resources quality like dam reservoirs and other water bodies is thermal stratification. For studying the stratification in reservoirs, turbulence dynamic and internal flows must be analyzed in reservoir. Because of many phenomena that effect on stratification, studying this phenomenon is possible just with use of dynamic models. In this way using numerical models beside yield measurements are unavoidable.

    Methods

    Due to the water usage of Yamchi dam as a drinking water and irrigation, studying the water quality has more importance, so in this research for studying the status of thermal stratification of Yamchi dam, modeling of temperature with CE-QUAL-W2 software in one year period from (May, 2015) until (April, 2016) was done. The value of observed temperature from various points of the reservoir were compared with modeled data and with the results of modeled data, variation trend of the stratification phenomena in Yamchi dam was studied.

    Findings

    In this research, the value of the observed temperature was in good agreement with modeled data. The results showed that the stratification phenomena happen in reservoir and lasts about 4 months in the year. This phenomenon begins at the late May and improves in July and reaches its peak in August. At last, it would end in early September. From the September due to decrease of the temperature, stratification in the reservoir is declined and Turbulence is also seen in Autumn and Winter. This turbulence continues until late May.

    Keywords: Thermal stratification, Yamchi Dam, CE-QUAL-W2 Model
  • Seyed Amir Bijan Elhamian *, GholamReza Rakhshandehroo, Amirhossein Javid Pages 115-128
    Introduction

    Managing and monitoring the quantity of groundwater resources, along with assessing the intensity and direction of their flow, constitute fundamental principles for sustainable utilization of such resources. This study aims to utilize GMS software to simulate and analyze groundwater resources in Nobandegan plain, Fars, Iran. The objectives include deriving long-term variations in these resources, evaluating the water balance, and ascertaining the direction and intensity of groundwater flow.

    Methods

    Data related to pumping wells, observation wells, topographic features of the plain, and rainfall, among other pertinent information, were gathered using reports from Fars Regional Water Company. Subsequently, a comprehensive hydraulic model was developed to simulate, calibrate, and validate the groundwater flow within the plain. Following this, the overall trajectory and flow intensity within the plain aquifer were simulated.

    Findings

    The hydrograph pertaining to groundwater within the plain reveals a ~50 meter water table drop over the course of the investigation period.  The predominant groundwater flow within this plain is directed from the northern mountainous regions toward the southwestern expanses. The maximum hydraulic head is recorded at approximately 1283 meters, while the minimum stands at 1175 meters above mean sea level, indicating a 108-m drop in the aquifer water table elevation. The simulation results of the groundwater flow within the plain reveal an increased velocity in the northern regions and, to some extent, in the southern reaches of the plain. The findings of this study may be employed for groundwater quality studies on this plain.

    Keywords: Water resources management, Simulation, Groundwater, GMS software, Nobandegan plain