فهرست مطالب

  • سال سوم شماره 2 (پیاپی 8، پاییز 1386)
  • تاریخ انتشار: 1386/09/09
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقالات علمی- پژوهشی
  • سیده لیلا رضوی طوسی، جمال محمدولی سامانی، امین کوره پزدان دزفولی صفحه 1
    یکی از مهمترین مسائلی که امروزه در زمینه منابع آب وجود دارد، کمبود آب است. چون امکان اجرای مالی تمام پروژه های مربوط به منابع آب، در یک بخش وجود ندارد، بنابراین ترتیب اجرای آنها بسیار مهم می باشد. در این تحقیق از یکی از روش های تصمیم گیری چندمعیاره فازی برای اولویت بندی برخی از پروژه های انتقال آب بین حوضه ای کارون بزرگ با درنظرگرفتن معیارهای مختلف، استفاده شده است و روش پیشنهادی Raj و Kumar برای شرایطی که معیارهای سود و هزینه وجود دارند، توسعه داده شد. در اولویت بندی گزینه ها، ابتدا معیارها و وزن آنها تعیین می شوند. در این تحقیق، 10 طرح انتقال آب بین حوضه ای کارون بزرگ با 8 معیار در نظر گرفته شده-است. وزن معیارها، توسط 5 کارشناس خبره در زمینه منابع آب مشخص شده-اند. وزن های فازی گزینه ها، با استفاده از استانداردهای ریاضیات فازی محاسبه شده است. نظریه مجموعه-های ماکزیمم و مینیمم، برای مطلوبیت نهایی هر یک از گزینه ها استفاده می شود. در نهایت، نتایج روش مجموعه های ماکزیمم و مینیمم با نتایج بدست آمده از نرم افزار FDM مقایسه شد.
    کلیدواژگان: تصمیم گیری چندمعیاره، اولویت بندی، فازی، پروژه های انتقال آب بین حوضه ای
  • محمد کارآموز، سیدعلی مجاهدی، آزاده احمدی صفحه 10
    توسعه جوامع انسانی و نیاز به آب بیشتر، لزوم اجرای طرح های توسعه منابع آب را برای استفاده بهینه از پتانسیل های موجود در بخش آب اجتناب ناپذیر می نماید. طرح های توسعه علاوه بر توجیه فنی باید تحت تحلیل های اقتصادی، محیط زیستی و اجتماعی قرار گیرند. در این تحقیق به ارزیابی اقتصادی و محیط زیستی طرح های توسعه پرداخته شده است و به عنوان مطالعه موردی طرح انتقال بین حوزه ای آب سولگان به رفسنجان انتخاب شده است. مدل بهینه سازی با تابع هدف اقتصادی (حداکثر نمودن منافع خالص) برای طرح انتقال آب بین حوزه ای تدوین شده است. منافع و هزینه ها شامل بخش های کشاورزی، برق آبی، لایروبی، هزینه های فیزیکی اجرای طرح، پمپاژ و هزینه های محیط زیستی می باشد. برای بررسی اثرات محیطی زیستی بر پایین دست رودخانه کارون (حد فاصل سدگتوند تا دارخویین) شبیه سازی ماهانه برای متغیرهای کیفی انجام شده است. با استفاده از نتایج شبیه سازی کیفی و استفاده از رابطه همبستگی چندمتغیره، متغیرهای کیفی رودخانه در نقاط بحرانی تخمین زده می شود. از مقادیر متغیرهای کیفی برای محاسبه هزینه های محیط زیستی تحمیل شده به رودخانه مبدا، در اثر اجرای این طرح استفاده شده است. افق بهینه سازی 23 سال در نظر گرفته شده و از روش الگوریتم ژنتیک برای حل مدل استفاده شده است. خروجی مدل، دبی انتقال بهینه با توجه به تابع هدف در هر ماه می باشد. سپس سیاستهای بهره برداری از طرح انتقال آب با استفاده از مدل شبکه عصبی ارائه گردیده است. از نتایج مدل در بخش اثر بر روی کیفیت متغیرهای کیفی رودخانه کارون نشان از ناچیز بودن آن دارد و هزینه های بوجود آمده در مدل در طول دوره بهینه سازی در این بخش در شرایطی پیش آمده که متغیرهای کیفی رودخانه در آن سال ها در حالت اولیه (بدون انتقال آب) رودخانه از حد استاندارد خارج بوده اند و در بررسی منافع و هزینه مشخص گردید که بیشترین منافع مربوط به محصولات کشاورزی در دشت رفسنجان می باشد که شاید به خاطر ارزش افزوده زیاد آن نسبت به سایر بخش ها است و کمترین منافع مربوط به کاهش هزینه پمپاژ می باشد. در قسمت هزینه ها بیشترین هزینه مربوط به هزینه های کاهش منافع کشاورزی در دشت های خوزستان می باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی اقتصادی، شبیه سازی کیفی رودخانه، انتقال بین حوزه ای آب، الگوریتم ژنتیک، شبکه عصبی
  • سیما رحیمی بندرآبادی، بهرام ثقفیان صفحه 26
    با توجه به اهمیت بارندگی در مطالعات منابع آب و هیدرولوژی، ضعف در تعیین تغییرات مکانی بارندگی می تواند از عوامل مهم ایجاد خطا در نتیجه گیری مطالعات باشد. روش های زمین آماری به دلیل در نظر گرفتن همبستگی مکانی داده ها معمولا دقت مناسبی را ارائه می نمایند. کافی نبودن داده ها کاربرد روش های زمین آماری برای برآورد توزیع مکانی بارندگی را محدود می نماید. استفاده از داده های تولید شده (کارشناسی) که خود دارای درصدی خطا هستند، دارای عدم هم ارزی با داده های مشاهده ای می باشد. لذا به نظر می رسد استفاده از تئوری مجموعه های فازی، که توانایی استفاده از داده های تخمینی و اعداد تولید شده را دارد، می تواند در برآورد مناسبتر بارندگی کمک نماید. در این مطالعه قابلیت روش فازی کریگینگ ارزیابی و سپس با روش های کریگینگ معمولی، کوکریگینک و TPSS1 برای برآورد بارندگی سالانه مورد مقایسه قرار گرفته است. برای این منظور از دو حالت داده استفاده گردید. در حالت اول تعدادی نقطه کمکی با توجه به توزیع واریانس خطا، انتخاب و این نقاط فازی گردید، در حالت دوم تعداد نقاط کمکی افزایش داده شد. نتایج بررسی روش ها نشان داد که برای برآورد بارندگی سالانه استفاده از روش فازی کریگینگ در هر دوحالت و همچنین در برونیابی داده ها بهتر از سایر روش ها عمل می نماید. ضمن آنکه با افزایش تعداد نقاط کمکی مقدار خطای برآورد افزایش می یابد. همچنین بررسی ها نشان داد که تقسیم منطقه به واحدهای همگن، با استفاده از روش تحلیل خوشه ای، داده های بارندگی را ایستا می نماید.
    کلیدواژگان: تحلیل خوشه ای، زمین آمار، بارندگی سالانه، تئوری مجموعه فازی، فازی کریگینگ
  • رامین نیک نام، کورش محمدی*، وحید جوهری مجد صفحه 39

    به منظور دستیابی به یک روش مناسب و موثر برای حفاظت منابع آب زیرزمینی از آلودگی هائی که در آینده آن را تهدید می کند، سیستم های ارزیابی آسیب پذیری سفره های آب زیرزمینی توسعه یافته اند. این روش ها براین اساس هستند که بعضی از مناطق دارای استعداد بیشتری برای آلوده شدن نسبت به سایر مناطق می باشند. در این تحقیق سفره آب زیرزمینی تهران-کرج برای ارزیابی انتخاب شده است. بخش مهمی از آب شرب شهر تهران از این آبخوان تامین می گردد که نشان دهنده اهمیت آن می باشد. از میان چندین روش موجود، روش DRASTIC مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل های لازم برای این منظور با استفاده از نرم افزار ArcGIS انجام شده و برای محاسبه پارامتر تغذیه در شاخص DRASTIC بیلان آب زیرزمینی منطقه محاسبه گردید. در حدود 50 درصد سفره دارای پتانسیل آلوده شدن متوسط بوده و 20 درصد آن دارای پتانسیل خیلی کم است. در محاسبه این شاخص از منطق بولین استفاده شده که در مورد مقادیر نزدیک مرز دسته بندی ها می تواند موجب نتیجه-گیری های غلط گردد. از طرف دیگر منطق فازی می تواند به افزایش دقت نتایج به خصوص در مورد مقادیر مرزی کمک کند. بنابراین در این تحقیق از این روش نیز استفاده گردیده و نتایج با منطق بولین مقایسه گردید. منطق فازی توانست مناطق با پتانسیل کم و خیلی کم را که در منطق بولین نشان داده نشده بودند، بهتر مشخص نماید. بر طبق نقشه بدست آمده، بیشتر مناطق در محدوده پتانسیل متوسط قرار گرفته و مناطق با ریسک بالا دارای حداقل مساحت بودند.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آسیب پذیری، آلودگی، منطق فازی
  • اسدالله مردشتی، ناصر طالب بیدختی صفحه 48
    یکی از بارزترین مشخصه های کاربردی سرریز پلکانی در مقایسه با سرریزهای دیگر، استهلاک انرژی قابل ملاحظه در طول مسیر سرریز است. بنابراین با توجه به ویژگی اصلی سرریز پلکانی، فهم کاملتر چگونگی استهلاک انرژی، برآورد میزان و نهایتا افزایش مقدار آن، محور بیشتر تحقیقات بوده است. در این تحقیق ضمن ارزیابی چگونگی و اندازه گیری میزان استهلاک انرژی سرریز پلکانی معمول، با توجه به اهمیت زیاد سهم زبری فرم بستر در میزان استهلاک انرژی با الهام از الگوی طبیعی فرم بستر پایدار پله- حوضچه ای در رودخانه های کوهستانی با شیب زیاد، اقدام به ارائه طرح جدید سرریز پلکانی با بستر ترکیبی پله- حوضچه ای گردیده است.
    در این راستا، شش الگوی مختلف تحت دو شیب مختلف سرریز و شش دبی متفاوت عبوری (جمعا 72 حالت) مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی در مقایسه آزمایشگاهی با سرریز پلکانی معمولی با خیز پلکان یکسان، افزایش استهلاک انرژی تا حداکثر 30 درصد را در سرریز پلکانی با فرم پله- حوضچه ای ترکیبی نشان می دهد که این نتیجه خود تاییدی در راستای بهینه بودن فرآیندهای طبیعی و راندمان بالای مدل سرریز پلکانی مرکب بعنوان یک مدل جدید سرریز پلکانی است.
    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، اتلاف انرژی، سرریز پلکانی، پله، حوضچه ای، رودخانه کوهستانی
  • گزارش های فنی
  • طیب رضیئی، قاسم عزیزی صفحه 62
    منطقه کوهستانی غرب ایران با استفاده از 10 پارامتر اقلیمی در 170 ایستگاه هواشناسی پراکنده در سطح منطقه به کمک روش تحلیل مولفه های اصلی و خوشه بندی منطقه بندی گردید. در این فرایند 10 پارامتر مورد استفاده در تحلیل مولفه های اصلی به چهار مولفه کاهش و با استفاده از چرخش وریماکس چرخش داده شدند. سپس با بهره گیری از روش خوشه بندی سلسله مراتبی به شیوه وارد (Ward) و بر مبنای مقادیر نمرات استاندارد مولفه های بدست آمده، ایستگاه های مورد استفاده در این تجزیه و تحلیل گروه بندی و غرب ایران به پنج زیر منطقه همگن تقسیم شد. نتیجه نشان داد که روند ناهمواری ها و عرض جغرافیایی در مرزبندی و تفاوتهای مکانی بین مناطق نقش بسیار مهمی دارند.
    کلیدواژگان: منطقه بندی، بارندگی، تحلیل مولفه های اصلی، خوشه بندی، غرب ایران
  • عیسی ابراهیم زاده صفحه 66
    سالانه در جهان میلیونها انسان برای مقاصد درمانی و به عنوان توریست به نواحی مختلف جهان مسافرت می نمایند. اکوتوریسم یکی از مهمترین جنبه های توریستی در جهان ماشین زده و انسانهای خسته از زندگی ماشینی می باشد. چشمه های معدنی در میان سایر پدیده های طبیعی علاوه بر جنبه های زیبا شناختی که در محیط های کوهستانی با داشتن مناظر چشم نواز ایجاد می نمایند، از خاصیت درمانی و شفابخش بودن نیز برخوردار می باشند. در ایران استفاده و بهره گیری از جنبه های درمانی چشمه های معدنی بطور سنتی در حد محدودی از گذشته های دور مورد توجه بوده است. اینک باتوجه به اثبات علمی کاربردهای درمانی اینگونه چشمه ها از یکسو و وجود صدها چشمه آب گرم معدنی در گستره جغرافیایی ایران از سوی دیگر، می توان با برنامه ریزی و مدیریت کارآمد در چارچوب صنعت توریسم علاوه بر اهداف گذران اوقات فراغت با بهره گیری از کاربردهای بهداشتی - درمانی چشمه های معدنی بر کارکردهای آن افزود. استانهای اردبیل، خراسان، آذربایجان شرقی، کردستان، گیلان، مازندران و تهران در دامنه های رشته کوه های البرز و زاگرس مهمترین کانونهای چشمه های معدنی ایران بشمار می آیند، که متاسفانه به دلیل ضعف زیرساختهای مورد نیاز و مدیریت ناکارآمد تاکنون از این پتانسیل ها به نحوه شایسته ای در جلب توریسم، گذران اوقات فراغت و بهره گیری از خواص درمانی آن استفاده بهینه نشده است. این گزارش ضمن معرفی توزیع جغرافیایی، ترکیبات شیمیایی و اثرات درمانی چشمه های معدنی ایران و بیان چالش های موجود، به پی جویی راهبردهای مناسب در بهره گیری هر چه بهتر و بیشتر از آنها پرداخته است.
    کلیدواژگان: چشمه معدنی، گستره فضایی، خواص درمانی، توریسم ایران، ترکیبات معدنی
  • حمید زرگرپور، مجتبی غروی، جعفر دهقان صفحه 71
    لایه بندی حرارتی مانع دریافت اکسیژن از منابع خارجی در داخل مخازن می شود، کمبود اکسیژن و ایجاد شرایط بی هوازی بر بسیاری از فرایندهای بوم شناختی و شیمیایی در مخزن تاثیر منفی می گذارد. در این شرایط رهاسازی جریان از زیر لایه در زمان لایه بندی باعث می شود که جریان آب سردتری از جریان پایه، آزاد و رها شود. جریان آب سرد از مخازن بالادست در شرایط گرم تابستان می تواند باعث تقویت لایه بندی یا حتی القای لایه بندی در مخازن پایین دست شود. در این مقاله به منظور بررسی اثر مخازن بالا دست در وضعیت لایه بندی مخازن پایین دست درمخازن کارون 1،2و3 دو حالت متفاوت مورد بررسی قرار خواهد گرفت. حالت تک مخزنی، که در آن ورودی به مخازن، جریان طبیعی رودخانه است و حالت چند مخزنی که در آن هر سه مخزن با هم دیده شده است و لایه بندی مخازن با توجه به اثر القایی سه مخزن بر روی هم تعیین شده است. با مقایسه نتایج این دو حالت می توان به هدف موردنظر رسید. برای این منظور از برنامه HEC5Q استفاده شده است. نتیجه بررسی نشان می دهد که در مخزن کارون سه با توجه به اینکه اولین مخزن در بالادست است، روند تغییرات لایه بندی طبیعی وعادی است. در مخزن کارون2 در اوایل زمستان هنوز دمای آب مخزن گرم است و حدود شش درجه با حالت مخزن تک در همان زمان تفاوت دارد. در مخزن کارون 1 شروع فصل لایه بندی و دامنه تغییرات دمای آب در اثر وجود مخازن بالادست متفاوت است.
    کلیدواژگان: لایه بندی حرارتی، رولایه، زیرلایه، میان لایه
  • مقاله انگلیسی
  • مهسا واعظ تهرانی، جمال محمدولی سامانی، مجید منتصری صفحه 1
  • صفحه 12
|
  • S. L. Razavi Toosi, J. M. V. Samani, A. Koorehpazan Dezfuli Page 1
    Dealing with Water Scarcity is one of the important probleme in water resources management. There is no one of financial capability to execute all the water resources projects in onelot, so it is important to rank execution projects. In this study, one of the fuzzy multiple attribute decision making methods was employed for ranking some of the inter-basin water transfer projects, by using different critaria and modifying the Raj and Kumar method for both benefit and cost critaria conditions. The approach has been applied to the Karun river basin. For ranking alternatives, first critaria and their weight were determined and then 10 inter-basin water resources projects of Karun river with 8 critaria were considered. The weight of each criterion determined by 5 water resources experts. The fuzzy weights of alternatives are computed by using standard fuzzy arithmatic. The concept of maximizing snd minimizing sets are used to computed the total utility of each of alternatives. Finally, the results of maximizing and minimizing method were compared to FDM software.
    Keywords: Multiple attribute decision making, Ranking, Fuzzy, Inter, basin water transfer projects
  • M. Karamouz, S.A. Mojahedi, A. Ahmadi Page 10
    The water basin transfer project is an alternative for balancing the non-uniform temporal and local distribution of water resources and water demand, especially in arid and semi arid regions. A water transfer project can be executed if it can be economically and environmentally justified. In this study, this challenge has been investigated for water transfer from Solegan in the Khuzestan vicinity to Rafsanjan in Kerman. The environmental impacts of such a project on Karoon Rivers between the Gotvand Dam to Darkhoien are considered. Monthly water quality simulation was carried out and one year of observed data was used for model calibration. A multiple regression was performed to estimate river water quality variations based on the simulation results. The regression equations were used in calculating water quality and environmental costs imposed on the river by investigating the effect of the development plans with an economic based objective function. Then a mathematical model was developed to maximize the net benefit of interbasinwater transfer. Costs and benefits including agricultural production, hydropower generation, dredging, physical construction costs, pumping groundwater and environmental costs were also considered. The optimization period is 23 years (the length of historical data); and the Genetic Algorithms is used to solve the model. Model output is the optimum flow rate of water transfer in each month. For real time operation, an Artificial Neural Network (ANN) model is developed. The results show that the high benefit of agriculture production in the Rafsanjan plain and the costs of decreasing agricultural production in Khuzestan plains are the governing factors.
    Keywords: Economic Assessment, Water Quality Simulation, Inter, Basin Water Transfer, Genetic Algorithm, Artificial Neural Network
  • S. Rahimi Bondarabadi, B. Saghafian Page 26
    One of the important inputs for a water resources study is rainfall. Choosing improper interpolation methods may result in extensive errors. Geostatistical methods may also fail to be used, in case of insufficient data. However, generated data has small errors that produce unequivalency in data. Using fuzzy set theory, every data (observed, generated value and obtained from an expert or imprecise) valuated by membership function. Kriging, Weighted Moving Average (WMA), Thin Plate Smoothing Splines (TPSS) and Fuzzy Kriging Interpolation is executed for annual rainfall in eastern and southeastern Iran. Two cases were studied. The first case generated the data for some of the points and fuzzified these points. In the second case, the number of the generated points are increased. Variogram analysis demonstrated spatial correlation between the runoff and the annual rainfall in the study area. Also, fuzzy variogram showed spatial correlation with larger ranges. The results show that the fuzzy kriging method is an accurate method in estimating monthly and annual rainfall. Increasing the number of generating points would however increase the estimating error.
    Keywords: Cluster analysis, Geostatistics, Annual rainfall Fuzzy set theory, Fuzzy kriging
  • R. Niknam, K. Mohammadi, V. J. Majd Page 39

    In recognition of the need for effective and efficient methods for protecting groundwater resources from future contamination, scientists and resource managers have sought to develop aquifer vulnerability assessment techniques for predicting which areas are more likely than others to become contaminated as a result of activities at or near the land surface. This research is focused on the evaluation of Tehran- Karj groundwater vulnerability to pollution. Among several assessment methods, DRASTIC has been selected for this study. A major portion of Tehran’s drinking water is supplied from groundwater. ArcGIS has been used to overlay and calculate different layers and obtain the vulnerability map. In addition, groundwater balance has been evaluated in order to calculate the net recharge parameter in DRASTIC index. About 50 percent of the aquifer has been classified as moderate and almost 20 percent has low pollution vulnerability. The Boolean algorithm is usually used in categorizing the index but it is proved that using the Boolean algorithm causes the discrepancy in classification. On the other hand, fuzzy algorithm can produce more accurate results. Therefore, in this research, both Boolean and Fuzzy algorithms were used and compared together. Fuzzy algorithm could recognize the areas with low and very low vulnerability potentials while the Boolean model was not able to do so, therefore, the fuzzy model showed better performance. According to the developed map, most of the areas in the moderate class and very high class had the minimum area in the region.

    Keywords: Groundwater, Vulnerability, Pollution, Fuzzy Logic
  • A. Mardashti, N. Talebbeydokhti Page 48
    The most important characteristic of a stepped spillway compared to other kinds of spillways is the high energy dissipation. The understanding of head loss, evaluation and promotion of energy dissipation are the basis of more research. In this study, a new step-pool formation is designed in stepped spillway based on natural high gradient mountain stream bed formation. Residual energy downstream of both the step-pool stepped spillway and the normal stepped spillway are measured in the hydraulic laboratory of the School of Engineering of Shiraz University. For new design, the experiments were made at two slopes, under six discharges and six step-pool configurations. Therefore, a total of 72 tests were performed. Based on this laboratory results, it was concluded that the step-pool (compound) stepped spillway caused an extra 30% reduction in energy dissipation compared to the simple stepped spillway. This result confirms the optimization of natural steppool formation for stepped spillways.
    Keywords: Energy dissipation, Energy loss, Stepped spillway, Step, pool, Mountain stream
  • T. Raziei, Gh. Azizi Page 62
    In the present study western Iran has been regionalized based on 10 factors in 170 stations using principal component analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA). In this way, all 10 factors were reduced to 4 principal components and then rotated using Varimax rotation criterion. Applying Ward’s Algorithm, a HierarchicalCluster Analysis, on principal component scores, the stations were grouped into 5 individual clusters. The results indicated that the study area comprises of 5 distinctive homogenous subdivisions. Topography and latitude play an important role in determining boundaries between identified subdivisions and existence of spatial differences between them as well.
    Keywords: Regionalization, Western Iran, PCA, CA
  • I. Ebrahimzadeh Page 66
    Beside their aesthetic aspects, mineral springs present sight-alluring-scenes in mountainous-environments. They are also gifted with blessings of therapeutic and healing qualities. In Iran, benefiting from and exploiting the curative aspects of mineral springs, has been in vague in the past. With all the scientific verification of the therapeutic properties of these mineral springs on one hand, and the geographical distribution of hot-water-mineral springs in Iran on the other hand, the performance of these mineral springs can, quite substantially, be improved through properplanning and competent management within the framework of the tourism industry. This report introduces and elucidates the geographical distribution of mineral springs in Iran and endeavors to state the existing stumbling blocks and to explore pertinent means for making better and greater use of such resources in the tourism industry.
    Keywords: Thermal Spring, Spatial Distribution, Water Treatment, Iran
  • H. Zargarpour, M. Gheravi, J. Dehghan Page 71
    Thermal stratification in prevents reservoirs oxygen to reach the bottom layers. In this study, the effects of upstream reservoirs in thermal stratification of downstream reservoirs have been investigated. This paper presents the results in two different conditions; single and tandem reservoirs. In single reservoir conditions, inflow to each reservoir is the natural river stream. In tandem reservoirs condition, the effect of each reservoir on downstream reservoirs is examined. Comparing the results of these two conditions explained the induced thermal stratification phenomena. This study is performed using HEC-5Q software.
    Keywords: Thermal stratification, Induced, Epilimnion, Hypolimnion, Metalimnion