تحقیقات منابع آب ایران
سال:1398 | دوره:15 | شماره:4 |تعداد مقالات:33

در این مطالعه، روشی توسعه داده شده است که با استفاده از برداشت انتخابی و رهاسازی آب از زیرلایه مخزن، به بهبود شرایط کیفی مخزن و کیفیت آب پایین دست کمک می نماید. در تحقیق حاضر، شبیه سازی فرآیندهای کیفی در مخزن، با استفاده از مدل شبیه سازی دو بعدی CE-QUAL-W2 انجام می گیرد. سپس این مدل با یک الگوریتم بهینه سازی ترکیب شده است. این رویکرد متداول شبیه سازی-بهینه سازی قادر به تحقق سیاست های بهره برداری بهینه، برای کنترل کیفیت آب در مخزن و پایین دست آن است. الگوریتم دسته ذرات به عنوان الگوریتم بهینه سازی بکار برده می شود. جهت کاهش زمان محاسبات، از یک مدل داده مبنا شبکه عصبی مصنوعی به عنوان جایگزین مدل شبیه سازی استفاده می شود. عملکرد روش توسعه یافته برای یک مورد واقعی برای یک دوره شبیه سازی 2 ساله ارزیابی شده است. سناریوهای مختلف قابل قبول برای بهره برداری از مخزن در نظر گرفته شده و با استفاده از مدل شبیه سازی (مدل جایگزین) غلظت آلاینده شاخص محاسبه می شود و درنهایت سیاست بهره برداری بهینه از مخزن تعیین می شود. نتایج حاصل نشان می دهد بطور میانگین مقدار اکسیژن محلول خروجی از مخزن به ازای سیاست بهره برداری بهینه نسبت به وضعیت موجود بهره برداری، حدود 25 درصد بهبود یافته است. وضعیت تغذیه گرایی مخزن نیز نسبت به وضع فعلی که در بعضی از ماه ها مانند تیرماه در وضعیت تغذیه گرایی شدید قرار دارد، بهبود یافته و در بیشتر ماه های سال در وضعیت تغذیه گرایی متوسط و کم قرار می گیرد. مقایسه غلظت اکسیژن محلول خروجی از مخزن در سیاست بهینه بهره برداری با وضعیت بهره برداری موجود، کارایی بالای روش در بهبود کیفیت آب خروجی از مخزن را نشان می دهد.

این مقاله به بررسی استفاده از روش کنترل پیش بین به منظور بهبود مدیریت حجم آب ذخیره شده در مخازن خطوط انتقال آب می پردازد. کنترل پیش بین از مدل های کنترل مدرن است که به دلیل عملکرد مناسب آن نسبت به تغییرات ناگهانی مدل، در سامانه های مهندسی مورد توجه قرار گرفته است. از قابلیت های اصلی کنترل پیش بین، مدل سازی پیش بین سیستم در تابع بهینه سازی است، این ویژگی باعث می شود کنترل کننده با آگاهی از شرایط سیستم در بازه های آتی، ورودی مناسب برای رسیدن به خروجی مطلوب را تنظیم کند. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم کنترل پیش بین و در نظر گرفتن محدودیت ظرفیت پمپاژ ایستگاه ها و مخازن، یک کنترل کننده بهینه برای خط انتقال آب زرینه رود طراحی شد. این خط به طول 180 کیلومتر، شامل 24 انشعاب بوده و بزرگ ترین خط انتقال آب خاورمیانه است. در این تحقیق، کنترل کننده برای خط انتقال به صورت تابعی دو هدفه، حفظ حجم ایمن آب ذخیره شده در مخازن و کاهش نوسان جریان در ایستگاه های پمپاژ طراحی گردید. نتایج حاصل از اعمال روش کنترل پیش بین با داده های اپراتوری و همچنین روشی دیگر به نام روش کنترلی انتگرالی درجه دوم خطی مقایسه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، الگوریتم کنترل پیش بین به خوبی توانست ضمن عملکرد بهتر نسبت به داده های اپراتوری و روش کنترلی انتگرالی درجه دوم خطی، قیود موجود در سامانه را ارضا کرده و نوسان پمپاژ را %22 کاهش دهد. همچنین حجم آب ذخیره شده مخازن را با کمترین انحراف در مجاورت حجم مطلوب حفظ کند. از طرفی الگوریتم پیشنهادی موجب می شود، مجموع دبی پمپاژ شده %8 از طریق بهینه سازی کاهش یابد.

یکی از وظایف اصلی شرکت های آب و فاضلاب در حوزه بهره برداری از شبکه های توزیع آب، مدیریت و کنترل نشت از شبکه می باشد. در این راستا کنترل فعال نشت یکی از استراتژی های اصلی در کاهش نشت و دستیابی به سطح اقتصادی نشت می باشد. در این مقاله، یک متدولوژی کاربردی به منظور تعیین سطح اقتصادی نشت توسعه یافت که شامل مراحل تعیین نقاط اندازه گیری فشار و نرخ جریان، جمع آوری داده های میدانی و داده های هزینه ای مورد نیاز، تخمین سطح نشت شبکه و تعیین سطح اقتصادی نشت شبکه مبتنی بر استراتژی کنترل فعال نشت می باشد. با برآورد سطح اقتصادی نشت، شاخص های عملکرد اقتصادی نظیر شاخص نشت اقتصادی و بازده اقتصادی شبکه نیز بدست می آید. متدولوژی توسعه یافته برای یک ناحیه از شبکه توزیع آب مشهد استفاده شد و بر اساس نتایج، سطح اقتصادی نشت ناحیه مورد مطالعه 27/5 مترمکعب بر انشعاب در سال برآورد شد؛ در حالیکه سطح نشت موجود شبکه بر اساس تحلیل جریان حداقل شبانه، 49/2 مترمکعب بر انشعاب در سال بدست آمد. همچنین شاخص نشت اقتصادی 1/79 و بازده اقتصادی شبکه حدود 56 درصد محاسبه شد. متدولوژی توسعه یافته در این مقاله می تواند به متخصصان و مدیران شرکت های آب و فاضلاب در هدف گذاری سطح نشت شبکه و تعیین سطح نشت اقتصادی مبتنی بر آن کمک کند.

پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کارائی داده های ماهواره ای رطوبت سطحی خاک ASCAT در واسنجی مدل هیدرولوژیکی VIC-3L در سطح حوضه آبریز سفیدرود به انجام رسیده است. نتایج بدست آمده در گام زمانی روزانه حاکی از آن است که در صورت استفاده از منبع رطوبتی ASCAT مقدار ضریب همبستگی بین رواناب شبیه سازی شده و مشاهداتی در حدود 75/0 می باشد و این در حالیست که در صورت استفاده از داده های جریان مشاهداتی برای واسنجی مدل، مقدار ضریب همبستگی در حدود 80/0 می باشد. در گام زمانی ماهانه نیز استفاده از داده های ماهواره ای رطوبت سطحی خاک، منجربه افزایش عملکرد مدل VIC-3L در شبیه سازی رواناب خروجی از حوضه شده است. همچنین از آنجائی که میزان خطای مدل در برآورد حجم رواناب در گام زمانی ماهانه (2/17 درصد) نسبت به گام زمانی روزانه (5/38 درصد) به مراتب کمتر می باشد، از این روش واسنجی می توان برای تخمین آورد ماهانه با دقت قابل استفاده بعمل آورد. یکی از مزیت های واسنجی مدل با استفاده از داده های ماهواره ای رطوبت خاک بر خلاف واسنجی با استفاده از داده های جریان مشاهداتی این است که می توان تغییرات مکانی پارامترهای مدل در سطح حوضه را نیز برآورد نمود که این مساله خود می تواند دید بهتری از عملکرد مدل در سطح حوضه را فراهم نماید. هچنین عدم وجود داده های دبی ثبت شده در بسیاری از حوضه ها، امکان واسنجی مدلهای هیدرولوژیکی را با محدودیت اساسی روبرو می نماید و این در حالیست که منابع ماهواره ای با دارا بودن توان تفکیک زمانی و مکانی وسیع از کارائی بسیار زیادی برخوردار می باشند.

در دهه های اخیر، کمبود بی سابقه منابع آب، آلودگی و تخریب اکوسیستم ها در بسیاری از نقاط جهان محققان و سیاست گذاران را وادار به وقف تلاش بیشتر در راستای حفظ و احیای سلامت سامانه های آبی کرده تا به توازن میان بشر و طبیعت دست یابند. تلاش بشر برای بهره برداری از جریان های طبیعی پیامدهایی را برای عملکردها و تنوع زیستی سامانه های رودخانه ها به دنبال داشته است. تالاب بختگان و رودخانه کر در سال های اخیر به دلیل عدم تامین نیاز آبی زیست محیطی موردنیاز، با مشکل مواجه بوده اند. هدف این تحقیق، ارائه یک روش شناسی جامع بالا به پایین برای تخمین نیاز جریان زیست محیطی رودخانه کر می باشد که با بهره گیری از رویکرد سیستمیک و پویاشناسی سامانه ها، علاوه بر تعیین نیاز زیست محیطی آبزیان در این رودخانه، تاثیرات تغییرات اجتماعی-اقتصادی و گزینه های سیاستی ممکن بر رژیم جریان رودخانه، تحت سناریوهای اقلیمی مختلف، مورد بررسی قرار می گیرند. مشاهده شد که به منظور دستیابی به آب مورد نیاز سیستم طبیعی و هم چنین مصرف پایدار منابع آب تجدید پذیر، از منابع در دسترس برای توسعه اقتصادی کاسته خواهد شد که این امر به ویژه بر سطح زیرکشت و توسعه بخش کشاورزی اثر خواهد داشت. ادامه روند کنونی و حفظ الگوی نامناسب مصرف منجر به زوال منابع آب و تخریب کامل اکوسیستم ها می شود.

پیشرفت و بهبود پیش بینی های عددی، موجب توجه بیش از پیش برنامه ریزان و بهره برداران سیستم های منابع آب به این اطلاعات شده است. اغلب ارزیابی ها در زمینه پیش بینی های فصلی، بر مبنای داده های ایستگاهی زمینی و یا داده های شبکه بندی صورت می گیرد. در این تحقیق در راستای ارزیابی عملکرد پیش بینی مدل CFSv2، تحلیل ها در مقیاس حوضه آبریز انجام شده است و به منظور ایجاد یک سری زمانی با طول دوره مناسب جهت تحلیل ها، از ترکیب داده های مشاهداتی و پایگاه های داده بارش ماهواره مبنا PERSIANN-CDR استفاده گردید. بر اساس معیار ضریب همبستگی و شاخص ROCscore، نتایج بیانگر این است که پیش دید 1 در بین پیش دیدهای پیش بینی ماهانه بهترین عملکرد را از لحاظ پیش بینی کمی بارش دارد هر چند برآوردهای آن نسبت به بقیه پیش دیدها کم برآوردتر می باشد. در تفکیک پیش بینی ها بر اساس چندک ها با سه طبقه به صورت زیرنرمال، نرمال و فرانرمال، نمایه های ROC-AUC و ROCscore نشاندهنده عملکرد مطلوب پیش بینی ها در چندکهای بارشی زیر 0/4 و بالای 0/6می باشد و در مقیاس ماهانه، ماه نوامبر با 0/88، دسامبر 0/66و ماه مارس 0/8، بیشترین نمایه ROC-AUC را به ترتیب در طبقه1، 2و 3 دارند. در بررسی طبقه بارش بر مبنای شاخص SPI نیز نتایج نشان می دهد که صحت پیش بینی صحیح طبقه خشکسالی 50 تا 60 درصد می باشد، در حالیکه با یک طبقه اختلاف در پیش بینی دقت نتایج تا 80 درصد افزایش می یابد.

در پژوهش حاضر با هدف حداکثرکردن درآمد حوضه آبخیز ارومیه، مدل بهینه سازی کلاسیک خطی تدوین شد تا با اعمال سه سطح از محدودیت هایی شامل سیاست های الگوی کشت، مقدار آب در دسترس و قیمت ثابت و قیمت با کشش برای محصولات کشاورزی، تحت 18 سناریو، مقدار تولید و واردات خالص بهینه آب مجازی (به عنوان هدف) برای حوضه تعیین شود. قیود در نظر گرفته شده در بهینه سازی مقدار آب مجازی مصرفی حوضه، مقدار آب قابل دسترس و بازه افزایش یا کاهش مقدار تولید را شامل شد. نتایج بدست آمده با توجه به تعداد محصولات مورد مطالعه تنوع بسیاری داشته است اما بطور کلی برای محصولات زراعی و باغی، بیش ترین تغییرات تولید و واردات خالص آب مجازی (نسبت به حال حاضر) برای محصولات پیاز، قارچ، سیب و انگور مشاهده شد. در بررسی تغییرات درآمد حوضه در اثر اعمال سناریوهای تدوین شده مشخص شد در سناریویی که مقدار آب در دسترس آن 60 درصد حال حاضر و قیمت محصولات در آن با کشش قیمتی مطرح شده است، بالاترین سوددهی را داشته و سناریوی با این ویژگی های مذکور، مطلوب ترین سناریو به شمار می رود. در مجموع با اعمال سناریوی منتخب در بیش از یک سوم محصولات، مقدار بهینه سطح زیرکشت کم تر از حال حاضر است و باید بر مقدار واردات آن ها از خارج مرزهای حوضه افزوده شود. براساس نتایج این تحقیق، با واردات آب مجازی، از فشار وارد بر منابع آب حوضه کاسته می شود.

پیش بینی میزان مصرف آب شرب شهری یکی از دغدغه های نوین جوامع شهری معاصر بوده است. در این راستا، تحقیقات زیادی در زمینه مقایسه عملکرد مدل های مختلف انجام شده است. با معرفی شبکه عصبی مصنوعی، بحث پیرامون نحوه بهینه سازی آن ها با استفاده از روش های مختلف، بخصوص تبدیلات موجک داغ شد. در اغلب پژوهش ها اثر استفاده از تبدیلات موجک بر روی عملکرد و دقت مدل های عصبی مورد توجه قرار گرفت، اما تاثیر استفاده از تبدیلات موجک بر عدم قطعیت مدل های عصبی مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پژوهش عملکرد و عدم قطعیت دو مدل مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی بازگشتی (NARX)، مدل یادگیری ماشینی افراطی (ELM) و نسخه موجکی آن ها (W_NARX) و (W_ELM) برای پیش بینی میزان مصرف آب شهرک مهدیه قم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل NARX (با ضریب رگرسیون 0. 955) از دقت بالاتری در مقایسه با ELM (با ضریب رگرسیون 0. 787) برخوردار است. از طرفی، نوع موجکی آن ها به ترتیب دارای ضریب رگرسیون 0. 960 و 0. 847 است که نشان دهنده برتری مدل W_NARX است. علت عملکرد ضعیف تر ELM را می توان در پیچیدگی زیاد رفتار مصرف کننده آب و ساختار ساده این مدل نسبت به NARX دانست. از طرفی، استفاده از تبدیلات موجک بر بهبود دقت هر دو مدل تاثیر مثبت داشت، اما این تاثیر در مدل ELM بیشتر بود. نتایج تحلیل عدم قطعیت بر روی این دو مدل حاکی از کاهش عدم قطعیت هر دو مدل بود. اما این مهم در مدل W_NARX با بازه اطمینان 98. 75٪ بیشتر قابل توجه بود.

پیش بینی دبی جریان توسط مدل های هیدرولوژی، همواره با عدم قطعیت همراه است. به همین دلیل از روش های مختلف از جمله افزایش کیفیت اطلاعات ورودی به مدل، بهبود ساختار مدل، و داده گواری اطلاعات مشاهداتی در دسترس برای کاهش عدم قطعیت مدل ها استفاده شده است. در صورت بدون اشکال فرض کردن ساختار مدل هیدرولوژی، نمی توان از عدم قطعیت ورودی، پارامتر، و شرایط اولیه مدل چشم پوشی کرد. یکی از روش های کاهش عدم قطعیت، داده گواری است که با درنظر گرفتن عدم قطعیت ورودی ها و مشاهدات، و به روزرسانی متغیر حالت، عدم قطعیت را کاهش می دهد. در این پژوهش بهبود پیش بینی دبی جریان برای یک روز آتی با مدل هیدرولوژی Hymod توسط فیلتر کالمن دسته ای (EnKF) که یکی از روش های داده گواری است در آبخیز رودک بررسی شده است. نتایج با استفاده از معیارهای نکویی برازش ناش ساتکلیف (NSE)، کلینگ گوپتا (KG)، ناش ساتکلیف لگاریتمی (LNSE) و DCpeak بررسی شد. نتایج نشان دهنده افزایش معیارهای نکویی برازش NSE، KG، DCpeak و LNSE مدل هیدرولوژی Hymod توسط الگوریتم EnKF نسبت به الگوریتم بهینه سازی تکامل مجتمع های مخلوط شده به ترتیب به مقدار 13%، 5%، 17% و 94% بوده است. به این ترتیب امکان پیش بینی دبی جریان یک روز آتی با دقت قابل قبولی فراهم شد.

درک روابط پیچیده میان سیستم های طبیعی و انسانی و شناخت پویایی هم تکاملی انسان و آب، در برنامه ریزی برای توسعه پایدار بسیار پراهمیت است. در دهه اخیر شناخت چنین سیستم هایی از طریق مطالعه تاریخی هیدرولوژیکی اجتماعی محقق شده است. مقاله حاضر با هدف به کارگیری ابعاد علم هیدرولوژی اجتماعی و بررسی تاریخ هم تکاملی، به عنوان نخستین گام در شناخت سیستم پیوسته انسان آب، طی انجام مطالعه تاریخی، ارائه شده است؛ بدین منظور حوضه مشهد به عنوان یکی از مهم ترین و پیچیده ترین حوضه های آبریز کشور، به خصوص در شرق ایران، انتخاب شده است. در این مقاله پس از طبقه بندی مراحل مطالعه تاریخی هیدرولوژیکی اجتماعی، تسلسل تاریخی وقایع طبیعی/فعالیت های انسانی و تغییرات مولفه های هیدرولوژیکی اجتماعی در حوضه مشهد بررسی شده است. طبق نتایج، طی دوره معاصر، سال های 1300 تا کنون و 1345 تا کنون، به ترتیب به عنوان فازهای توسعه و انقباض شناسایی شده اند. در واقع به رغم وجود شرایط انقباض، توسعه ادامه یافته است؛ مسلما هنوز حوضه وارد فازهای رکود و بهبود و تعادل جدید نشده است. در نهایت مدلی ادراکی جهت شناخت سیستم هیدرولوژیکی اجتماعی حوضه طرح ریزی شده که در آن کمیت و کیفیت منابع آبی و تقاضای آب به عنوان مهم ترین نیروهای محرک داخلی و مولفه های هیدرواقلیمی به عنوان مهم ترین نیروی محرک خارجی موثر بر هم تکاملی سیستم پیوسته انسان آب، عمل می کنند.

ناهم واریانسی به عنوان مفهومی تعیین کننده می تواند محاسبه و کارآیی میانگین بارش را در پهنه ی سرزمینی ایران به چالش بکشد. این ناکارآیی باعث بروز خطا در برآورد آورد آب سالانه و بروز مشکل در مدیریت منابع آبی کشور می شود. لذا در این پژوهش با مبنا قراردادن طبقه بندی اقلیمی مسعودیان و بررسی داده های بارش 146 ایستگاه همدید، در چهار مقیاس زمانی فصل پربارش، نیمه پربارش، پیش بارش و کم بارش، اثر ناهم واریانسی بر میانگین بارش از طریق آزمون لوین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد علی رغم اینکه داده های بارش تمامی نواحی اقلیمی توزیع نرمال دارند اما وجود بارش های حدی به عنوان داده های پرت، واریانس های بسیار بزرگ و متفاوت بودن رژیم های بارشی برخی از ایستگاه های هر ناحیه ی اقلیمی، باعث پذیرفته نشدن فرضیه ی صفر آزمون لوین می شود و بیشتر نواحی اقلیمی با ناهم واریانسی روبه رو هستند. نتیجتا کاربرد شاخص میانگین نمی تواند شناخت کاملی از وضعیت بارش و توزیع داده های بارش را ارائه دهد. بنابراین برای نیل به میانگینی کارآ از بارش سالانه کشور لازم است با پرهیز از محاسبه ی میانگین در پهنه ی سرزمینی، اقدام به ارتقای میانگین بارش محاسبه شده در پهنه ی اقلیمی کرد و با انجام طبقه بندی اقلیمی اصلاح شده در محدوده ی حوزه های آبخیز، شناخت بهتری از رفتار بارشی در هر پهنه ی اقلیمی و کل پهنه ی سرزمینی ایران به دست آورد.

یکی از ابراز پرکاربرد در پیش بینی آب و هوا و بررسی تاثیرات تغییر اقلیم بر روی پارامترهای آب وهوا مدل گردش عمومی (GCM) می باشد. در این مطالعه ریزمقیاس نمایی GCMها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی انجام گرفته است. از آنجایی که روش کلاسیک شبکه عصبی مصنوعی (پیش بینی نقطه ای) هیچ اطلاعاتی درباره ی دقت پیش بینی نمی دهد، از فواصل پیش بینی برای کمیت سنجی دقت ریزمقیاس نمایی شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. برای محاسبه فواصل پیش بینی از روش جدید حد بالا و پایین (LUBE) استفاده شده است، که در آن شبکه عصبی با دو خروجی برای تخمین حدود پیش بینی ساخته شده است. همچنین روش کلاسیک بوت استرپ، روشی برای ارزیابی عدم قطعیت پیش بینی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج حاصل از دو روش مقایسه شده است. بنابراین دقت فواصل پیش بینی به وسیله دو معیار همگرایی فواصل پیش بینی و عرض فواصل، کمیت سنجی شده است. سه GCM، Can-ESM2, BNU-ESM, INM-CM4 و ترکیب آنها، در چهار نقطه ی شبکه بر روی هر یک از دو ایستگاه تبریز و اردبیل در شمال غربی ایران، برای ارزیابی فواصل پیش بینی ریزمقیاس نمایی بارش ماهانه و دما استفاده شده است. مقایسه بین نتایج دو مدل نشان داده است که روش LUBE، قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به بوت استرپ دارد. عرض فواصل پیش بینی و احتمال همگرایی، به ترتیب 10% تا 40% کمتر و 2% تا 10% بیشتر از روش بوت استرپ برای GCM بوده است. ترکیب GCMها به نتایج دقیق تری منجر شده است و عرض فواصل پیش بینی و احتمال همگرایی، به ترتیب 10% تا 60% کمتر و 2% تا 20% بیشتر از مدل های تکی GCM بوده است.

مدلهای برنامه ریزی منابع آب معمولا شامل اجزاء هیدرولوژیکی، تخصیص و اقتصادی اند بطوریکه لازم است مقادیر پارامترهای مختص به هر جزء بدرستی برآورد شود. تمرکز اصلی این مقاله بر موضوع واسنجی مدلهای برنامه ریزی منابع آب خواهد بود. روش شناسی این تحقیق شامل سه بخش اصلی است: 1-توسعه یک مدل برنامه ریزی منابع آب در محیط نرم افزار WEAP برای سیستم رودخانه های زرینه رود و سیمینه رود واقع در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، 2-استفاده از الگوریتم VARS برای تحلیل حساسیت پارامترهای مدل توسعه یافته، و 3-بکارگیری الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات با توابع هدف متعدد (MaOPSO) برای واسنجی مدل و تخمین پارامترهای آن. شایان ذکر است که الگوریتمهای بهینه سازی با توابع هدف متعدد برای مسائل با بیش از 3 هدف بکار می روند و در این تحقیق نیز واسنجی 7 تابع هدف تعریف شده مبتنی بر معیارهای خطای سری های زمانی شبیه سازی نسبت به مشاهدات برای آبدهی در محل ایستگاه های هیدرومتری، حجم مخازن سدها و حجم آبخوان های حوضه مورد نظر است. همچنین پارامترهای واسنجی شامل مقادیر اولویت تقاضا، نرخ مصرف آب سایت های کشاورزی، بیشینه حجم برداشت سالانه از آبخوان ها و پارامترهای رابطه تراز-حجم آبخوان ها در نظر گرفته می شود. تحلیل حساسیت پارامترها نشان می دهد که از بین کل 27 پارامتر، تنها 17 پارامتر بر شاخصهای خطای شبیه سازی موثرند. همچنین نتایج مقایسه عملکرد الگوریتم MaOPSO با نتایج الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات چندهدفه (MOPSO) مبتنی بر دو معیار گستردگی جبهه پارتو و همگرایی جواب، حاکی از عملکرد بهتر الگوریتم MaOPSO در مواجهه با مسئله واسنجی مدل برنامه ریزی منابع آب با اهداف متعدد است.

جهت برآورد شدت جریان عبوری از مقاطع مرکب مستقیم، تاکنون روابط متعددی ارائه شده است. اکثر روابط در شرایط آزمایشگاهی نتایج خوبی دارند اما دقت آن ها برای داده های میدانی چندان قابل استناد نیست. در پژوهش حاضر با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاری ازدحام ذرات و با به کار بردن داده های آزمایشگاهی و میدانی با مقطع مرکب، رابطه جدیدی جهت برآورد دبی کل عبوری از مقطع مرکب پیشنهاد شد. در رابطه جدید پیشنهادشده، جهت برآورد ضریب زبری معادل مقاطع مرکب علاوه بر در نظر گرفتن عمق نسبی، عرض نسبی، شعاع هیدرولیکی نسبی و زبری نسبی (نسبت پارامترهای ذکرشده در دشت های سیلابی به مقطع اصلی) از تعریف جدیدی از عدد رینولدز استفاده گردید. نتایج نشان داد رابطه ی پیشنهادی با میانگین قدر مطلق خطای نسبی 4/10 درصد قابلیت مناسبی در برآورد دبی مقاطع مرکب دارد، به طوری که میزان خطای مذکور نسبت به روش های بررسی شده پژوهشگران پیشین، به طور میانگین در حدود 38 درصد بهبود یافته است.

برای اجرای سامانه استحصال آب باران (RWH) بر بام منازل مسکونی، مهم ترین و پرهزینه ترین جزء، مخزن ذخیره سازی آب باران است. بنابراین انتخاب مخزنی با ابعاد مناسب، امری مهم است. در این تحقیق ابتدا چهار بام با مساحت های 100، 150، 200 و 250 مترمربع در شهر رشت انتخاب شد و سپس برای هریک از بام ها با توجه به فضای در دسترس و مقدار تقاضا، مخزنی با حجم مشخص به ترتیب برابر با 5، 6، 8 و 10 مترمکعب انتخاب و در نهایت نحوه عملکرد و امکان سنجی هر یک از مخازن با در نظر گرفتن مساحت بام، ضریب رواناب پوشش بام، بارندگی روزانه و میزان تقاضای روزانه مورد بررسی قرار گرفت. ضریب اعتمادپذیری این مخازن در سه سال شاخص ترسالی، نرمال و خشکسالی بین 100 تا 81 درصد برآورد شد. میزان تقاضا در این تحقیق برابر با آب مورد نیاز برای آبیاری چمن کشت شده در فضای سبز هر یک از ساختمان ها در فصول گرم سال در نظر گرفته شده است. سپس برای هر یک از ساختمان ها با در نظر گرفتن ضریب اعتمادپذیری مورد انتظار از مخازن (70، 80 و 90 درصد)، حجم بهینه مخزن با استفاده از روش برنامه ریزی خطی مختلط عددصحیح در نرم افزار LINGO. 17 برآورد گردیده است. این احجام در سه سال شاخص ترسالی، نرمال و خشک سالی با اعتمادپذیری های مختلف بین 4/1 تا 7/12 مترمکعب است. در نهایت نیز برای یکی از بام ها در میزان تقاضاهای متغیر، حجم مخزن برای هر کدام از میزان تقاضا ها برآورد و بررسی شد که نتایج حاصل بین 55/0 تا 27/5 مترمکعب محاسبه شد.

محدودیت نسبی منابع آب و افت بیش از حد منابع آب زیرزمینی در دشتهای کشور توجه به مدیریت یکپارچه منابع آب را ضروری کرده است. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی سناریوی تغذیه مصنوعی و پخش سیلاب جهت مدیریت یکپارچه منابع آب حوضه دشت ورامین و با استفاده از مدل WEAP انجام گرفت. داده های مورد نیاز نظیر دبی رودخانه های شور و جاجرود، حجم مخازن لتیان و ماملو، میزان بارندگی، تبخیر، جمعیت، نرخ رشد جمعیت، میزان تقاضای آبی در بخش شرب، کشاورزی و صنعت در سال پایه آبی (2016-2017) وارد نرم افزار گردید. سپس سناریوهای مرجع و تغذیه مصنوعی تدوین شده و در یک دوره 20 ساله مقایسه شدند. نتایج نشان داد در صورتی که وضعیت کنونی ادامه یابد در 20 سال آینده قادر به تامین 2/16 و 4/27درصد از نیازهای آبی بخشهای کشاورزی و صنعت در منطقه دشت ورامین نخواهیم بود. در حالی که اگرسالیانه 33 میلیون مترمکعب از هرز آبهای سطحی منطقه بصورت پخش سیلاب به آبخوان منطقه تزریق گردد، علاوه بر آن که در بخش کشاورزی و صنعت به ترتیب 2/9و 9/17درصد کاهش در عدم تامین تقاضا نسبت به سناریو مرجع رخ خواهدداد، بلکه حتی در صورتی که میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی با روند کنونی تداوم یابد، ذخیره استاتیک آبخوان از میانگین 351 میلیون مترمکعب به 388 میلیون مترمکعب رسیده و سبب جبران افت منابع آب زیرزمینی منطقه به میزان 1/21 سانتی متر به صورت میانگین دوره 20ساله نیز خواهد شد.

توسعه ناپایدار و عدم توازن بین عرضه و تقاضای آب و تشدید آن در شرایط تغییر اقلیم از جمله مسائل مهم در مدیریت منابع آب کشور محسوب می گردد. این موضوع لزوم توجه به اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب تجدید پذیر و مصارف آبی را آشکار می سازد. بدین منظور ارزیابی وضعیت فعلی و تغییر اقلیم حوضه با استفاده از تلفیق رویکرد شبیه سازی جامع حوضه با استفاده از مدل SWAT و چارچوب ارزیابی رد پای آب به منظور بررسی پایداری حوضه و اثرات بالقوه آن ها بر منابع آب، کشاورزی و محیط زیست انجام گرفته است. بدین جهت ارزیابی وضعیت حوضه در شرایط پایه و تغییر اقلیم با استفاده از محاسبه شاخص های پایداری کمبود آب سبز، آب آبی، آب زیرزمینی و محیط زیست انجام گرفت. شبیه-سازی و تحلیل شرایط سیستم منابع آب و کشاورزی حوضه تحت تاثیر تغییر اقلیم در دوره (2017-2046) و با اعمال متغیرهای دما و بارش ریز مقیاس شده حاصل از ترکیب سه مدل جفت شده گردش عمومی جو تحت سه سناریوی انتشار RCP2. 6، RCP4. 5 و RCP8. 5 در مدل واسنجی شده SWAT انجام گرفت. بررسی شاخص های پایداری در وضعیت فعلی حاکی از ناپایداری آب زیرزمینی و تامین نیاز زیست محیطی دریاچه طشک بختگان می باشد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط تغییر اقلیم با کاهش 7 تا 18 درصدی آب آبی در دسترس و افزایش 6 تا 10 درصدی رد پای آب آبی حوضه شرایط وخیم تری تجربه خواهد شد.

یکی از راهکارهای تامین آب با توجه به رشد شهرنشینی و افزایش جمعیت، اجرای طرح های انتقال آب بین حوضه ای می باشد که براساس تجارب قبلی بدست آمده، این طرح تبعات منفی جدی اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی در بردارد. در مقابل طرح استفاده بهینه از پساب در مدیریت آب شهری، مانع روی آوردن به اجرای طرح های انتقال آب بین حوضه ای بوده و در نتیجه کاهش هزینه های سنگین و کاهش تبعات منفی اجتماعی را به دنبال خواهد داشت. سیاستهای جدید وزارت نیرو و مدیریت آب کشور مبتنی بر برنامه ریزی و بهره برداری از پسابها از طریق جایگزینی آن با منابع آب باکیفیت در دسترس صنعت، فضای سبز و کشاورزی و آزادسازی این منابع جهت استفاده شرب می باشد. لیکن در برنامه ریزی ها و صدور مجوزهای تخصیص، مسائل کیفیت پساب و همچنین بررسی های اقتصادی سناریوها لحاظ نمی گردد. در این مقاله یک مدل توسعه یافته جهت برنامه ریزی، مدیریت و تخصیص بهینه پسابهای شهری با ترسیم جریان شبکه و استفاده از روش های بهینه سازی معرفی می گردد. از اهداف این مدل کمینه کردن هزینه کل سیستم با در نظرگرفتن محدودیتهای فنی، اقتصادی و زیست محیطی و همچنین کمینه کردن استفاده از آب خام موجود می باشد. با حل یک مساله کاربردی، کارایی مدل به اثبات رسیده و صحت سنجی آن با استفاده از انجام بهینه سازی در نرم افزار MATLAB صورت گرفته است. این مدل می تواند سیاستگذاریها و تصمیم سازی مدیران در بخش صدور مجوزهای تخصیص پسابهای شهری را تسهیل نماید.

قانون مدنی تحت تاثیر فقه امامیه، در موضوع مالکیت آب، این مایع حیاتی را مباح و واجد قابلیت تملک خصوصی دانسته است. این در حالی است که در سال 1347 جهت کنترل بهره برداری بی رویه از منابع آب، قانون آب و نحوه ملی شدن آن تصویب شد و ضمن نفی مالکیت خصوصی آب، مالکیت عمومی آن را پذیرفت. در همین راستا، دغدغه های حفظ مصالح عمومی و منافع ملی پس از انقلاب اسلامی قانونگذار را بر آن داشت تا اصل 45 قانون اساسی را به شناسایی ثروت های ملی اختصاص دهد. در این اصل کلیه آب ها جزو ثروت ملی معرفی شد و تعیین تکلیف آن ها در اختیار حکومت اسلامی قرار گرفت. سپس در مقام اجرای این اصل، قانون توزیع عادلانه آب در سال 1361 وضع گردید و مالکیت عمومی منابع آب را تثبیت کرد. تکثر و بعضا تعارض قوانین موجود در این زمینه سبب شده که نظام حقوقی مالکیت آب در هاله ای از ابهام قرار گرفته و نظریات گوناگونی راجع به آن ارائه شود. با هدف رفع این ابهام، در این مقاله به شیوه ای توصیفی و تحلیلی به بررسی نظام حقوقی حاکم بر مالکیت آب در حقوق ایران با مطالعه ای تطبیقی در فقه امامیه و حقوق فرانسه پرداخته شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که امروزه در کشور ما نیز همانند فرانسه، نظام مالکیت آب از حوزه ی حقوق خصوصی خارج شده و با نسخ مقررات مربوطه از قانون مدنی توسط قوانین موخر التصویب، این مایع ارزشمند در زمره ی مشترکات درآمده است، لذا حقوق حاکم بر آن را باید زیرمجموعه ی حقوق عمومی دانست.

رشد جمعیت و توسعه فعالیت های صنعتی و کشاورزی سبب درخواست روزافزون منابع آبی شده است که یکی از راه های جبران کمبود آب، انتقال آب بین حوضه ای است. با گذشت زمان و پیشرفت اجرایی این طرح ها، چالش های متعدد و اساسی در زمینه های مختلف از جمله زیست محیطی، اقتصادی، اجتماعی و فنی پدید آمده و تصمیم گیری در مورد اجرا و انتخاب آن ها را دشوار نموده است. بدین منظور شناسایی و اولویت بندی دقیق تر معیارها و شاخصه های اثرگذار در این طرح ها ضروری است. در این مقاله، ابتدا معیارها و شاخصه ها با روش دلفی به هشت معیار اصلی طبقه بندی شده و سپس با روش تحلیل شبکه ای (ANP) و سلسله مراتبی (AHP) اولویت بندی شدند. نتایج نشان داد که در هر دو روش، اولویت معیارهای اصلی یکسان بوده و معیار سیاسی و امنیتی، بهداشتی و درمانی و زیست محیطی به ترتیب با وزن نرمال 36/0، 16/0 و 15/0 در رتبه های اول تا سوم قراردارند. در روش AHP، ارجحیت گزینه های انتقال با هدف تامین آب شرب، کشاورزی، صنعتی و محیط زیستی به ترتیب 56، 17، 16 و 11 درصد است. ولی در ANP گزینه آب شرب با 56 درصد در رتبه نخست بوده و آب صنعتی با 18 درصد، آب کشاورزی با 14 درصد و آب محیط زیستی با 12 درصد به ترتیب در رتبه های دوم تا چهارم قرار گرفتند. نتایج به دست آمده، بیانگر دقت و واقع بینانه تر بودن نتایج روش ANP در اولویت بندی گزینه های انتقال آب بین حوضه ای است.

امروزه مسئله مدیریت منابع آب در دریاچه ارومیه و احیای آن از بحث های مهم در کشور ایران می باشد. یکی از دلایل مهم در وضعیت نابسامان دریاچه عدم تخصیص مناسب حقابه بخش های مختلف از جمله تخصیص آب مورد نیاز دریاچه است. همچنین بررسی تبعات تخصیص آب بر دریاچه به بخش های مختلف همچون کشاورزی، محیط زیست، شرب و صنعت از موضوع مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق در نظر است ارزیابی کمی این تبعات بر بخش های مختلف در یک دوره 60 ساله تحت دو سناریوی مدیریتی شامل تخصیص کامل و بخشی از نیاز آب دریاچه در قالب مفهوم پایداری انجام شود. بدین منظور، یک مدل تخصیص آب استفاده شد و شاخص های اعتمادپذیری، تاب آوری و آسیب پذیری ارزیابی شدند. در مرحله بعد، با استفاده از مفهوم نظریه استنتاج شهودی، پایداری سناریوهای مدیریت منابع آب در قالب تصمیم گیری چندمعیاره بررسی شد. نتایج نشان دادند که تامین کامل حقابه دریاچه منجر به کاهش تخصیص آب به بخش کشاورزی شده است که ممکن است تبعات اجتماعی-فرهنگی-سیاسی مختلفی در بر داشته باشد. علی رغم کاهش حقابه بخش کشاورزی در سناریوی تخصیص کامل نیاز آب دریاچه، این سناریو به عنوان سناریوی برتر انتخاب شد. همچنین، نتایج این تحقیق نشان دادند تامین کامل نیاز آب دریاچه در اولویت می باشد که منجر به پایداری بیشتر حوضه آبریز شده است. این در حالی است که بخش کشاورزی با کاهش تخصیص آب مواجه شده است. در نهایت توصیه می شود تا در تحقیقات آتی وضعیت پایداری کشاورزی نیز با اجرای سناریوهای مختلف مدیریتی مورد ارزیابی قرار گیرد.

فاضلاب خانگی تولید شده از استحمام، شستن لباس و سایر مصارف مشابه، آب خاکستری نامیده می شود. آب خاکستری به نسبت فاضلاب تولیدی از توالت ها سطح آلودگی بسیار کمتری دارد و بدون تصفیه یا با تصفیه اندک قابل استفاده در محل برای مصارفی مانند فلاش تانک توالتها و آبیاری فضاهای سبز است. سیستم استفاده مجدد در محل آب خاکستری نقاط قوت و نقاط ضعف مختلفی را واجد است. ضمن اینکه فرصتها و تهدیدهایی در محیط خارجی برای این سیستم وجود دارد. در این مقاله نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصتها و تهدیدهای مربوط به استفاده مجدد در محل آب خاکستری در ایران شناسایی و با روشی نظام یافته با تلفیق فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی(FAHP) با تحلیل SWOT اولویت بندی گردیده اند. نتایج حاکی از آن است که عوامل منفی خارجی(تهدیدها) از اهمیت نسبی بالاتری برخوردار هستند و بالتبع تاثیرگذاری بیشتری بر توسعه این سیستم در ایران خواهند داشت. با این حال با توجه به قرار گیری نقاط قوت و فرصت ها در مرتبه دوم و سوم اهمیت، به نظر می رسد چشم انداز آینده این سیستم در صورت اتخاذ استراتژی های مناسب مخصوصا استراتژی هایی از نوعST، روشن باشد. استراتژی هایی که با استفاده از نقاط قوت سستم سعی در خنثی کردن اثر تهدیدهای خارجی دارند.

در این مطالعه، طرح های کنترل سیلاب رودخانه ی کارون با استفاده از مدل تصمیم گیری چندمعیاری گروهی بای فازی و فازی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بدین منظور، چهار معیار اصلی اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و فنی همراه با 15 زیر معیار مورداستفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که معیار اقتصادی با وزن فازی (452/0، 310/0، 202/0) بیشترین تاثیر را در فرایند ارزیابی داشته و معیارهای فنی، زیست محیطی و اجتماعی به ترتیب در رتبه های بعدی قرار دارند. نتایج همچنین نشان داد که رتبه بندی کلی طرح های کنترل سیلاب بر اساس روش های بای فازی و فازی با یکدیگر متفاوت می باشند. به طوری که رتبه بندی کلی طرح های کنترل سیلاب بر اساس روش بای فازی به شرح زیر است: احداث سدهای تاخیری، کانال های انحرافی، لایروبی، سیل بند، ساحل سازی و آب شکن. اما بر اساس روش فازی، احداث کانال های انحرافی و سد تاخیری به ترتیب اولویت های اول و دوم را دارا می باشد. بنابراین، بر اساس نتایج هردو روش پیشنهاد می شود که سازمان آب و برق خوزستان به عنوان متولی رودخانه ی کارون، احداث سدهای تاخیری و کانال های انحرافی را در اولویت بالاتری نسبت به سایر روش های کنترل سیل قرار داده و منابع مالی موردنیاز جهت اجرای این پروژه ها را تامین نماید.

خشکسالی های متاثر از تغییر اقلیم از جمله مخرب ترین رویدادهای آب و هوایی هستند که باعث خسارت های قابل توجهی هم در بخش منابع طبیعی و هم در زندگی انسان ها می شوند. در تحقیق حاضر بمنظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر خشکسالی، بارش و دمای آینده (2030-2050) ایستگاه دوگنبدان شهرستان گچساران، با مدل CanESM2 تحت سناریو RCP8. 5 محاسبه شد. سپس با استفاده از شاخص بارش-تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) در دوره پایه (2005-1985) و آتی در سری های زمانی مختلف خشکسالی ارزیابی شد. درنهایت متغیرهای شدت و مدت خشکسالی برای محاسبه احتمال و دوره بازگشت توام، با تابع چند متغیره کاپولا تحلیل شد. نتایج نشان داد متغیرهای دمای ماهانه تحت سناریو RCP8. 5 2/2 درجه سانتیگراد افزایش و بارش 5/5 درصد کاهش یافته است. نتایج ارزیابی خشکسالی نشان می دهد تعداد دوره های خشک و مرطوب با افزایش طول مقیاس کمتر می شوند، اما مدت زمان طولانی ترین دوره افزایش می یابد. همچنین تعداد دوره های خشکسالی تحت سناریوی RCP8. 5 نسبت به دوره پایه افزایش خواهد یافت. تابع فرانک با مقادیر متوسط سه شاخص ارزیابی نیکویی برازش RMSE (0/38)، NSE (0/9) و AIC (-101/9) بعنوان بهترین تابع برازش داده شده در هر دو دوره انتخاب گردید. نتایج تحلیل توام دوره بازگشت یک رویداد خشکسالی با میزان سختی 10 و مدت 10 ماهه برای دوره پایه و RCP8. 5 بترتیب 5 و 4 سال می باشد که نشان دهنده کاهش دوره بازگشت خشکسالی های شدید و افزایش آن ها در آینده تحت سناریو RCP8. 5 نسبت به دوره پایه است.

در تعدادی از آبخوان های نیمه شمالی استان همدان کف شکنی چاه های بهره برداری در داخل سنگ کف، منجر به نشت گاز دی اکسید کربن به داخل آبخوان شده است. بررسی داده های سطح آب زیرزمینی در نزدیکی چاه های گازدار، بیانگر وجود رفتار غیرعادی در نوسان سطح آب زیرزمینی می باشد. مقایسه هیدروگراف چاه های مشاهده ای، شاخص تورم واریانس و شواهد صحرایی در مناطق گازدار با مناطق فاقد گاز نشان می دهد که رفتار غیرعادی مشاهده شده در نوسان سطح آب، تحت تاثیر متغیرهای بارش و برداشت از آبخوان نمی باشد. با توجه به ظرفیت خنثی کنندگی بالای pH در آبخوان ها و کاهش همبستگی PCO2 با pH و TDS در آب های گازدار نسبت به آب های فاقد گاز، عامل اصلی افزایش شوری در آب های گازدار، نفوذ آب شور عمیق همراه با گاز به داخل آبخوان می باشد. در واقع کف شکنی چاه های بهره برداری در داخل سنگ کف، از طریق کاهش فشار هیدرواستاتیک، سبب ورود آب شور گازدار به داخل آبخوان می شود. با شروع بهره برداری از چاه ها در فصل آبیاری، میزان تغذیه آبخوان توسط آب شور بر میزان تخلیه آن توسط چاه ها پیشی گرفته و در نتیجه سطح آب زیرزمینی در اطراف چاه های گازدار بالا می آید.

بخش کشاورزی، بزرگ ترین مصرف کننده منابع آب است. بنابراین تخصیص پایدار آب به این بخش، امری لازم و ضروری است. منابع تامین کننده نیاز آبی بخش کشاورزی منابع آب سطحی و زیرزمینی می باشند. مطالعات پیشین نشان داده اند که استفاده تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی می تواند عرضه آب را مطمئن تر کرده و عدم قطعیت های آن را به شدت کاهش دهد. از رویکردهای بهره برداری تلفیقی از منابع آب های سطحی و زیرزمینی، می توان به دو رویکرد بهره برداری سیکلی و غیرسیکلی (سنتی) اشاره نمود. تفاوت اصلی این دو رویکرد در شیوه تغذیه مصنوعی آن هاست، به طوری که در سیستم های ذخیره غیرسیکلی، تغذیه مصنوعی فقط در مواقع سرریز آب از مخزن سطحی رخ می دهد و در مقابل در سیستم های ذخیره سیکلی، تغذیه مصنوعی می تواند در هر زمانی صورت پذیرد. به عبارت بهتر، در سیستم های غیرسیکلی، آب تنظیم شده هیچ گاه به سمت مناطق تغذیه مصنوعی هدایت نمی گردد. در این مطالعه، ضمن ارائه مفهوم و مدل برنامه ریاضی بهره برداری غیرسیکلی، پایداری تخصیص آب به بخش کشاورزی با رویکردهای سیکلی و غیرسیکلی کمی و مقایسه گشتند. نتایج نشان داد که در بهره برداری سیکلی از سیستم، با تغذیه آبخوان در فصول تر و استفاده از ذخیره آن در فصول خشک، به میزان قابل توجهی از هدررفت آب جلوگیری می شود. لذا با مدیریت و تنظیم بیشتر آب سطحی در بهره برداری سیکلی در مقایسه با بهره برداری غیرسیکلی، شاخص پایداری از 0. 69 به 0. 86 افزایش یافت.

ضریب رواناب در روش مشهور استدلالی برای محاسبه سیلاب طراحی و در روش بیلان برای محاسبه نفوذ و ارتفاع بارش مازاد استفاده می گردد. ضریب رواناب حوضه درصدی از بارندگی است که به رواناب تبدیل می شود. مقدار ضریب رواناب به ویژگی های دامنه های حوضه مانند توپوگرافی، شیب، بافت خاک، پوشش گیاهی و بارش بستگی دارد که این ویژگی ها در زمان و مکان در سطح حوضه تغییر می کنند. TOPMODEL یک مدل نیمه توزیعی است که در آن توپوگرافی دامنه و سطوح مشارکت کننده در تولید رواناب نقش اصلی را ایفا کرده و قابلیت محاسبه مقدار کمبود رطوبت خاک در هر نقطه در طول دامنه را دارد. در این تحقیق با استفاده از TOPMODEL اثر توپوگرافی دامنه بر روی نفوذ، ضریب رواناب و تغییرات مکانی آن طبق توپوگرافی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا پارامترهای TOPMODEL و معادلات آن برای دامنه های مرکب توسعه یافته و با ترکیب مدل SCS-CN، تاثیر هندسه توپوگرافی دامنه های مرکب روی ضریب رواناب مورد بررسی قرار گرفت. هیدروگراف رواناب دامنه ها با استفاده از روش استدلالی ترکیب شده با مدل زمان-مساحت مرکب نیز مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، دامنه های واگرا ضریب رواناب و سیلاب کمتری نسبت به دامنه های موازی و همگرا دارند، همچنین دامنه های محدب نیز نسبت به دامنه های صاف و مقعر ضریب رواناب و سیلاب کمتری دارند. رواناب دامنه همگرا-مقعر 80 درصد بیشتر از دامنه واگرا-محدب است.

پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی یکی از بزرگ ترین چالش های عصر حاضر می باشد که چرخه هیدرولوژیکی در مقیاس جهانی و منطقه ای را تحت تاثیر قرار داده است. بارش به عنوان یکی از عناصر اقلیمی بطور مستقیم تحت تاثیر افزایش دمای متوسط جهانی قرار گرفته است. یکی از مهم ترین اثرات سوء تغییر اقلیم، افزایش وقوع رخدادهای حدی نظیر بارش های شدید و متعاقب آن بروز سیل های ناگهانی می باشد. در پژوهش حاضر در ابتدا وجود روند و جهش در بارش های کوتاه مدت مشاهداتی در شهر تهران (ایستگاه سینوپتیک مهرآباد) بررسی گردید. بدین منظور از آزمون من-کندال برای روند و آزمون کیو سام برای جهش در داده های بارش 10 دقیقه تا 3 ساعت استفاده شد. یافته ها حاکی از وجود روند افزایشی در بارش های کوتاه مدت ایستگاه مورد مطالعه در سطح 99 درصد و وقوع جهش اقلیمی در این داده ها در سال 1978 می باشد. به منظور استفاده از قابلیت ریزمقیاس نمایی دینامیکی در پژوهش حاضر که نیازمند تفکیک مکانی زیاد می باشد، از مدل منطقه ای PRECIS برای دوره آماری ثبت شده پس از سال جهش و همچنین تحت سناریوهای انتشار A2 و B2 برای آینده و با اعمال یک روش ویژه برای ریزمقیاس نمایی زمانی استفاده به عمل آمد. نتایج حاصل از تحلیل شدت، مدت، فراوانی بارش های کوتاه مدت و بررسی IDFهای تولید شده از بارش های حدی نشان داد که در آینده دور یعنی دوره 2070-2100 مقدار و شدت بارش به میزان قابل توجهی در یک دوره بازگشت معین افزایش می یابد. همچنین فراوانی و احتمال وقوع بارش های حدی با افزایش قابل توجهی همراه خواهد بود.

مدیریت حل مسائل آب ایران همواره در تسلسل «دستور و کنترل» گرفتار بوده اند. آنچه مشخص است این رویکرد با عملکردهای متفاوت نتوانسته پایداری اجتماعی و اکولوژیکی را در پیکره های آبی کشور ایجاد کند. نشانه این ناپایداری ها وقوع و تشدید تضادهای سیاسی-اجتماعی-اقتصادی بر سر منابع آب است. در راستای تلاش های جهانی برای گذر و فائق آمدن بر مسائل حکمرانی آمرانه (دستوری-کنترلی)، اعتباربخشی به حضور نهادهای اجتماعی در تصمیم گیری ها در سطوح حکمرانی مختلف یکی از چالش های اساسی محسوب می گردد. این مقاله ضمن پرسش از چرایی حرکت از شیوه حکمرانی دستوری به شیوه حکمرانی چند سطحی با استفاده از تئوری «عمل»، عمل اجتماعی مدیریت آب را تبیین و ساختار این ابزار را در جهت رسیدن به امنیت آبی پایدار استدلال می کند. سپس با ذکر مثال هایی از مشارکت موفق و ناموفق در مدیریت آب، «بانکداری اجتماعی آب» را به عنوان یک ابزار در اعتباربخشی فوق مطرح و به تبیین مفهوم بانکداری اجتماعی آب می پردازد.

شاخص رد پای آب زیرزمینی ابزار مفیدی جهت ارزیابی استفاده پایدار از منابع آب زیرزمینی و خدمات اکوسیستم وابسته به آن است. در این تحقیق، پایداری 27 آبخوان آبرفتی در شرق دریاچه ارومیه شمال غرب ایران توسط نشانگر رد پای آب زیرزمینی بررسی شده است. به منظور ارزیابی یکپارچه کمیت به همراه پایداری کیفیت آب در آبخوان ها جهت استفاده کشاورزی، شاخص ردپای یکپارچه آب زیرزمینی بر مبنای تحلیل مکانی GIS جهت ارزیابی استفاده شده است. این ارزیابی به مدیران بخش آب در اتخاذ سیاست ها و اقدامات مناسب جهت مدیریت پایدار سیستم آبخوان ها خصوصا برای دریاچه ارومیه که با مشکل شور شدن آب در آبخوان های مجاور مواجه گردیده کمک شایانی می نماید. در این تحقیق شاخصهای GF/A, iGF/A بیانگر پایداری کمی و کیفی آب زیرزمینی اسفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد 20 آبخوان آبرفتی از 27 آبخوان آبرفتی منطقه دارای GF/A بزرگ تر از یک و 7 آبخوان آبرفتی دارای GF/A برابر 1 است و هیچ آبخوان آبرفتی حالت استفاده پایدار از منابع آب زیرزمینی ندارد. همچنین 24 آبخوان آبرفتی از 27 آبخوان آبرفتی استان دارای iGF/A بزرگ تر از یک می باشند و تنها سه آبخوان آبرفتی iGF/A برابر واحد دارد که نشان دهنده آلودگی اکثر آبخوان ها در اثر شوری ناشی از نفوذ آب شور دریا و برداشت بی رویه از آبخوان و افت کیفی آبخوان دارد. با اجرای سناریو 10 درصد کاهش مصرف کشاورزی، 14 آبخوان به لحاظ پایداری کمی به حالت پایدار، تغییر وضعیت می دهد این سناریو به بهبود شاخص iGF هم کمک کرده و 10 آبخوان به حالت پایدار تغییر وضعیت می دهد.