تحقیقات منابع آب ایران
سال:1396 | دوره:13 | شماره:3 |تعداد مقالات:24

با توجه به افزایش مصارف آب، تاثیرات تغییر اقلیم و موقعیت جغرافیایی ایران، مساله مدیریت مخازن سدها بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، بهره-برداری از مخزن سد یامچی (اردبیل)، به کمک مدل پویایی سیستم ها در محیط نرم افزار Vensim شبیه سازی شده است. در ادامه بر مبنای معیارهای مختلف از جمله آب مجازی، نقش محصول در تامین نیازهای عمومی، سود مالی، قابلیت انبار (از لحاظ زمانی) و نیاز آبی محصولات، الگوی بهینه کشت برای منطقه مورد مطالعه پیشنهاد گردیده است. سپس عملکرد سد، با اعمال سیاست مدیریتی الگوی کشت بهینه در مدل پویایی سیستم سد یامچی و بر اساس سه شاخص آسیب پذیری، برگشت پذیری و اطمینان پذیری مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که اعمال سیاست الگوی کشت بهینه پیشنهادی سبب کاهش مصرف آب بخش کشاورزی در منطقه مورد مطالعه می گردد و درنتیجه موجب کاهش کمبود کلی آب، در حدود 43 درصد در مقایسه با کمبود آب با روند بهره برداری کنونی در بازه زمانی 1410-1388 خواهد شد. نتایج بدست آمده برای پایداری سیستم نیز، نشان دهنده افزایش شاخص های پایداری با اعمال الگوی بهینه کشت در مقایسه با شرایط فعلی می باشد و مقایسه نتایج نمایانگر ارزیابی موثر و کارآمد سیاست ارائه شده در تحقیق حاضر، در بهبود عملکرد مخزن سد می باشد.

با ابداع رویکرد مدیریت یکپارچه منابع آب انتظار می رفت این رویکرد برای پاسخگویی به مشکلات موجود در سیستم اجتماعی- اکولوژیکی آبی کفایت لازم را داشته باشد. اما تداوم مشکلات به وجود آمده و عدم انعطاف پذیری این رویکرد در مواجهه با این مشکلات باعث گردید تا در سال های اخیر موضوعات جدیدی مانند حکمرانی آب، مدیریت تطبیقی- مشارکتی و به طور ویژه یادگیری اجتماعی به عنوان مفاهیم جدیدی از مسائل آبی مورد توجه قرار گیرند. آن نوع از یادگیری را که توسط گروه های اجتماعی در خلال تعامل با هم رخ داده و به سمت دانش جدید، فهم مشترک، اعتماد و درنهایت اقدامات جمعی سوق پیدا می کند، به نام یادگیری اجتماعی تعریف می کنند. در این تحقیق از حلقه های یادگیری، که ابزار ویژه یادگیری اجتماعی هستند، برای ارزیابی ساختار حکمرانی و مدیریت منابع آب در دشت رفسنجان در سطح آببران استفاده شده است. گام های اصلی روش شناسی شامل شناسایی مساله، شناسایی بازیگران و ارزیابی حلقه های یادگیری می باشند. برای شناسایی بازیگران از روش گلوله برفی استفاده گردید. در مرحله آخر نیز برای ارزیابی حلقه های یادگیری با توجه به بازیگران شناسایی شده از روش مصاحبه نیمه ساختاریافته برای جمع آوری داده استفاده شد. منطقه ی مورد مطالعه به پنج زیر منطقه تقسیم شد و نتایج بر اساس هر کدام از زیرمناطق پنجگانه موجود در دشت رفسنجان تحلیل شدند. نتایج نشان می دهند که حلقه ی غالب یادگیری در بین کشاورزان مناطق نوق و انار از نوع حلقه ی دوگانه و حلقه ی غالب در بین کشاورزان مناطق کشکوییه، کبوترخان و رفسنجان از نوع حلقه ی یگانه یادگیری بود. همچنین نتایج حکایت از بحران شدید منابع آب زیرزمینی داشت. ارزیابی حلقه های یادگیری نشان می دهد که مدیریت دشت رفسنجان برای سازگاری با پدیده کمبود آب نیاز به تغییرات ساختاری دارد و مسیر فعلی که ساختار موجود طی می کند به سوی از بین رفتن منابع آب این دشت منجر خواهد شد.

در این تحقیق رویکرد جدید بهره برداری اقتصادی شبکه های آبیاری در شرایط کم آبی و بر پایه حداکثرسازی سود حاصل از فعالیت های کشاورزی و ارزش اقتصادی هر مترمکعب آب تحویلی ارایه شده است. برای این منظور، از تلفیق مدل اقتصادی برنامه ریزی اثباتی، به منظور تعیین ارزش اقتصادی آب، و مدل بهره برداری پیش بین، جهت تحویل آب به واحدهای زراعی درجه دو استفاده شده است. مدل اقتصادی بر پایه پتانسیل های موجود اقتصاد کشاورزی اراضی شبکه آبیاری قزوین، اقدام به محاسبه ارزش اقتصادی آب بر پایه بهینه سازی الگوی کشت موجود، برای هر واحد زراعی نموده و امکان رتبه بندی واحدهای زراعی موجود را بر اساس ارزش اقتصادی آب فراهم آورده است. بر این اساس بیشترین مقدار ارزش اقتصادی آب برای کانال های درجه دو L4 و L1 به ترتیب با 2180 و 2000 و کمترین آن برای کانال های L9 و L10 به ترتیب با 1220 و 1000 ریال در مترمکعب بدست آمده است. توزیع بهینه آب بر مبنای ارزش اقتصادی محاسبه شده، توسط مدل بهره برداری و با حداقل سازی خطای رقوم سطح آب در بالادست آبگیرهای واقع در کانال اصلی انجام شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که با وجود کم آبی در کانال اصلی، با این حال کانال های L4 و L1، که بیشترین مقدار ارزش اقتصادی آب را داشته اند، بدون هیچ گونه خللی آب مورد نیاز خود را برداشت نموده اند.

آبخوان دشت بستان آباد واقع در استان آذربایجان شرقی تامین کننده اصلی نیازهای آبی منطقه می باشد. با توجه به برخی محدودیت های مدل های عددی مثل زمان بر و پرهزینه بودن و نیاز به داده های زیاد، در این تحقیق از مدل های هوش مصنوعی شامل شبکه های عصبی پیشرو (FNN)، شبکه های عصبی برگشتی (RNN) و برنامه نویسی بیان ژن (GEP) جهت بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت استفاده شده است. دسته بندی پیزومترها به دلیل ناهمگنی آبخوان، قبل از مدل سازی صورت پذیرفت. پارامترهای بارش، تبخیر، دبی خروجی رودخانه اوجان و سطح آب زیرزمینی در یک زمان قبل به عنوان ورودی مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. با وجود نتایج قابل قبول هر سه مدل بر اساس متوسط RMSE هر دسته در مراحل آموزش و آزمایش، جهت استفاده از کارایی هر سه مدل و دستیابی به نتیجه بهتر، از روش ترکیبی مدل های هوش مصنوعی با استفاده از یک شبکه عصبی مصنوعی به عنوان ترکیب کننده غیرخطی استفاده گردید. نتایج نشانگر کاهش متوسط خطای هر دسته در مدل هوش مصنوعی مرکب نسبت به مدل های منفرد به مقدار میانگین 17% در مقادیر RMSE می باشد. با استفاده از نتایج مدل هوش مصنوعی مرکب، تاثیر کاهش 30 و 50 درصدی پمپاژ از چاه های بهره برداری بر روی سطح آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشانگر بالا رفتن قابل توجه سطح آب در اکثر پیزومترها می باشد. این موضوع نشان دهنده تاثیر بالای مقادیر پمپاژ نسبت به تغییرات آب و هوایی در تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه مطالعاتی می باشد.

امروزه تامین نیازهای آبی برای مصارف مختلف در بسیاری از نقاط دنیا و بویژه ایران از اساسی ترین چالش های پیش روی برنامه ریزان است. بر این اساس تامین آب از نقاط مختلف و اجرای پروژه های گوناگون، از راهکارهای جاری جهت رفع این چالش در کنار روش های غیرسازه ای بوده و میزان زیادی از اعتبارات و بودجه های ملی را به خود اختصاص می دهد. به رغم وجود تنوع روش های ارزیابی ریسک هنوز این روش ها نتوانسته اند به طریق مناسبی در پروژه های اجرایی به کار گرفته شوند. در این مقاله پس از توسعه یک چارچوب منسجم ارزیابی ریسک، به صورت موردی به بررسی چالش ها و فرصت های چهار گزینه تامین آب مشهد پرداخته شده است که برآورد اولیه در مورد حجم سرمایه گذاری آنها نزدیک به 150000 هزار میلیارد ریال می باشد. در چارجوب تحلیل ریسک، به کمک روش بارش افکار و دلفی، عوامل مخاطره آمیز در چهارگزینه تامین آب مشهد بررسی و ریسک هر کدام از آن ها بر اساس امکان بروز مخاطرات با کمک تئوری امکان و منطق فازی برآورد شده است. نتایج نشان داد، گزینه انتقال پساب دارای امکان ریسک کمتری نسبت به سایر گزینه ها می باشد و لذا در اولویت اول تامین آب شهر مشهد قرار می گیرد. همچنین گزینه های تامین آب شهر مشهد به کمک تئوری مارکویتز در قالب یک سبد پروژه مورد ارزیابی قرار گرفته اند که نتایج آنها بیانگر حداکثر 55 درصد اعتمادپذیری است. در این پژوهش چارچوب در نظر گرفته شده بر اساس مبانی منطق فازی و تئوری امکان بنا نهاده شده و ضمن تطابق مناسب با روش های جمع آوری اطلاعات بر اساس نظر کارشناسان، می تواند مسیر ساده ای را برای بکارگیری روش شناسی در سایر پروژه های اجرایی تامین آب که عملا به رغم میزان بالای سرمایه گذاری هیچ گونه تصور روشنی از مخاطرات و فرجام برنامه ای آنها وجود ندارد محسوب شود.

تعیین الگوی کشت بهینه محصولات کشاورزی و برنامه ریزی تخصیص آبیاری در شرایط کم آبی حاکم بر حوضه های آبریز کشور از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از رویکرد شبیه سازی- بهینه سازی، یک مدل مبتنی بر تلفیق شبیه سازی روابط آب- خاک- گیاه و بهینه سازی تخصیص آبیاری و الگوی کشت محصولات کشاورزی ارائه شده است. بدین منظور، با استفاده از ترکیب مدل شبیه سازی SWAT و الگوریتم بهینه سازی جستجوی هارمونی (Harmony Search) و توسعه مدل HS-SWAT، مساله بهینه سازی الگوی کشت محصولات کشاورزی در دشت آزادگان در حوضه آبریز کرخه تحلیل شده است. مساله در قالب دو سناریو حل گردیده که در سناریوی اول الگوی کشت بهینه با تابع هدف بیشینه سود خالص سالیانه و قیود محدودیت حجم آب مصرفی و حداکثر زمین قابل کشت تعیین شده و در سناریوی دوم مساله تخصیص بهینه آبیاری برای الگوی کشت فعلی مورد استفاده در دشت مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، تاثیر تغییر الگوی کشت بر مولفه های بیلان آبی دشت از جمله میزان رواناب خروجی، نفوذ عمقی، میزان ذخیره آب در خاک و تبخیر- تعرق نیز بررسی شده است. با توجه به محدودیت های آب مصرفی و سطح اراضی قابل کشت اعمال شده در مدل، سود خالص سالیانه به ترتیب در سناریو های اول و دوم %314 و %23 نسبت به سناریو پایه (شرایط فعلی) افزایش نشان می دهد. همچنین حجم آب مصرفی در سناریو اول %28 و در سناریو دوم 49% نسبت به شرایط کنونی کاهش نشان می دهد. بر این اساس، پیاده سازی رویکرد مورد استفاده در این تحقیق در برنامه ریزی الگوی کشت محصولات کشاورزی می تواند ضمن افزایش سود ناشی از تولید محصولات منجر به کاهش میزان آب مصرفی در شرایط فعلی حاکم بر منابع آب کشور گردد.

روش هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژیکی (GIUH) یک روشی است که بر اساس اطلاعات ضرایب درجه بندی آبراهه ها و داده های ژئومورفولوژیکی حوضه های فاقد آمار به پیش بینی رواناب حوضه می پردازد. بسیاری از حوضه های آبریز، فاقد نقشه رقومی DEM هستند و برای تهیه آن نیازمند استفاده از GIS می باشد که نیازمند تخصص GIS و صرف وقت زیاد می باشد که بسیاری از هیدرولوژیست ها به آن علاقه مند نیستند و به دنبال مدل های بارندگی- رواناب ساده تر می گردند. در این تحقیق بر اساس داده های درجه بندی آبراهه نه حوضه آبریز مختلف در دنیا معادلاتی جهت تخمین ضرایب درجه بندی ارائه گردید. پنج معادله رگرسیونی برای محاسبه ضرایب درجه بندی آبراهه ها اعم از ضریب انشعاب (RB)، ضریب طول آبراهه (RL)، ضریب مساحت زهکشی (RA)، ضریب شیب آبراهه (RS) و ضریب شیب صفحات (RSO) حوضه ارائه گردید. نتایج معادلات برای ضرایب درجه بندی آبراهه های سه حوضه آبریز دیگر مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس معادلات رگرسیونی ارائه شده به تخمین رواناب سطحی حوضه های آبریز Heng-Chi و Kasilian به روش GIUH پرداخته شد. بر اساس نتایج، خطای پیک رواناب محاسبه شده توسط مدل GIUH بر اساس معادلات رگرسیونی 10% بیشتر از محاسبات مدل بر اساس داده های واقعی بدست آمده از GIS بوده است. مقدار متوسط خطای معادلات رگرسیونی در تخمین ضرایب RB، RL، RA،RS  و RSO در سه حوضه معرف به ترتیب %4.7، %23.5، %7.1، %41.3 و %22.9 می باشد. ضریب حساسیت نسبی ضرایب RB، RL، RA، RS و RSO بر روی پیک رواناب به ترتیب 0.56، 92.01، 0.0، 0.042 و 1.33 می باشد.

در سال های اخیر پیامدهای اجتناب ناپذیر سیر صعودی تقاضا و همچنین کاهش ذخایر منابع طبیعی مختلف، به خصوص آب موجب افزایش مناقشات شده است. هدف از این پژوهش بررسی و ارائه ی راهکار برای حل مناقشه ی شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود با استفاده از نظریه ی بازی ها می باشد. برای مدل سازی و تحلیل مناقشه، از مدل گراف برای حل مناقشه (GMCR) استفاده گردیده است. پس از تعیین بازیگران (شرکت آب منطقه ای، سازمان جهاد کشاورزی، استانداری و کشاورزان منطقه) و گزینه های هر یک و وارد کردن آن ها به مدل، 64 حالت در این مناقشه ایجاد شد، که با استفاده از مفاهیم حل غیرهمکارانه و با توجه به اولویت بندی استراتژی ها توسط تصمیم گیرندگان، 4 وضعیت به منزله نقاط تعادل شناسایی شد. بعد از تحلیل نهایی نرم افزار در مورد قوی ترین نقاط تعادل، یکی از نقاط تعادل، وضع موجود و پایه است و نقطه تعادل دیگر وضعیتی است که کشاورزان آبیاری نوبتی را رعایت می کنند که وضعیت مطلوبی در آینده خواهد بود؛ لذا می بایست با آموزش کشاورزان و مشارکت دادن آنها در تصمیم گیری ها به عنوان یک بازیگر اصلی و با تشکیل تشکل آببران وضعیت مشارکت آنان را در مدیریت منابع آب منطقه بهبود بخشید، تا به پایداری وضعیت استفاده از منابع از مناقشه ها کاست.

نظر به اهمیت آب مجازی، در این پژوهش آب مجازی شبکه های آبیاری و زهکشی رجائی، رامشیر و هندیجان مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نیاز آبی با استفاده از داده های هواشناسی ده ساله منطقه به وسیله نرم افزار CROPWAT محاسبه شد. سپس با استفاده از عملکرد محصولات، آب مجازی شبکه های مذکور تعیین گردید. هم چنین عملکرد سه شبکه با رویکرد آب مجازی به روش سلسله مراتبی با استفاده از پرسش نامه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که آب مجازی گندم در شبکه های رجایی، رامشیر و هندیجان به ترتیب 7183.3، 7148.9 و 7501.1 مترمکعب در سال می باشد. مقدار آب مجازی جو در سه شبکه مذکور به ترتیب 8033.3، 8252.8 و 8705.6 مترمکعب در سال و برای کنجد در شبکه ی شهید رجایی 9836.3 و در شبکه رامشیر 10252.31 مترمکعب در سال به دست آمد. مقایسه ارقام محاسباتی با مقدار آب تحویلی نشان داد که در شبکه های رجایی، رامشیر و هندیجان به ترتیب 31، 23 و 28 درصد بیش تر از نیاز واقعی آبیاری انجام شده است. نتایج تحلیل سلسله مراتبی و رتبه بندی شبکه های مذکور با استفاده از نرم افزار Super Decision با رویکرد آب مجازی نشان داد که در شبکه های شهید رجایی و هندیجان معیار ارضی و در شبکه رامشیر عوامل اقلیمی بیش ترین وزن را دارا می باشد. کمترین عامل تاثیرگذار عوامل اقتصادی به دست آمد. مقایسه نتایج تحلیل سلسله مراتبی و محاسباتی آب مجازی نشان داد که در هر دو روش شبکه هندیجان در رتبه اول قرار دارد. ارزیابی کیفی عملکرد بهره برداری شبکه ها بر مبنا آب مجازی و بهره وری آب محاسبه شده نشان داد که شبکه های مذکور در وضعیت نامطلوب قرار دارند.

در این کار تحقیقاتی به منظور مدیریت توام کمیت و کیفیت منابع آبی مخزن، از رویکرد شبیه سازی- بهینه سازی مبتنی بر مدل جایگزین استفاده می گردد. رویکرد پیشنهادی با هدف غلبه بر مشکلات هزینه های محاسباتی و زمانی قابل توجه ناشی از مدل شبیه سازی عددی هیدرودینامیک و کیفیت آب CE-QUAL-W2 و فراخوانی های متعدد توسط الگوریتم بهینه سازی هوش جمعی ذرات چند هدفه توسعه یافته است. مدل جایگزین پیشنهادی در این تحقیق از قابلیت های مدل داده کاوی شبکه عصبی و توصیف مناسب اندرکنش های میان پاسخ های کیفی مخزن و شرایط هواشناسی، هیدرولوژیکی، هیدرولیکی و کیفی بهره برداری می نماید. این رویکرد به منظور تعیین موقعیت بهینه آبگیرهای برداشت آب و نسبت برداشت از هر یک، در مخزنی با داده های واقعی در دوره هیدرولوژیکی 15 ساله با اهداف بهبود شرایط کیفی اکسیژن محلول خروجی از مخزن و افزایش متوسط سالیانه درازمدت انرژی برقابی پیک بکار گرفته می شود. همچنین دستورالعمل بهینه بهره برداری از مخزن تنها در قالب برداشت انتخابی، با تعیین ضرایب موثر متغیرهای هواشناسی، هیدرولوژیکی، هیدرولیکی و کیفی استخراج می گردد. مقایسه سری زمانی غلظت اکسیژن محلول جریان خروجی از مخزن در سناریوی بهینه طراحی و بهره برداری با سناریوی الگوی بهره برداری تاریخی، بیانگر عملکرد بسیار مطلوب رویکرد پیشنهادی در این تحقیق به منظور بهبود شرایط کیفی است.

با توجه به محدودیت شدید در عرضه آب و همچنین تقاضای روزافزون مصرف آب ناشی از رشد جمعیت و توسعه شهرها، امروزه مدیریت منابع آب برای ایجاد توازن بین عرضه و تقاضا از اهمیت زیادی برخوردار است. ابزارهای اقتصادی از جمله قیمت گذاری نقش مهمی در ایجاد این توازن دارند. بنابراین هدف این مطالعه تعیین قیمت بهینه آب برای مصارف خانگی در شهر تهران می باشد. برای این منظور با استفاده از تحلیل های رگرسیونی توابع تقاضا به تفکیک طبقات مصرف برآورد شده و همچنین در قالب الگوی ترانسلوگ تابع هزینه تولید آب تخمین زده شده است. سپس بر اساس محاسبه کشش های قیمتی تقاضای آب و هزینه نهایی تولید آن، در چارچوب مدل رمزی برای هر طبقه مصرف، قیمت مناسب پیشنهاد شده است. در این پژوهش از داده های مربوط به دوره زمانی 1393- 1364 استفاده شده است. نتایج نشان داد که کشش قیمتی تقاضای آب شامل دامنه ای از -0.03 تا -0.42 است، به این صورت که هر چه طبقات مصرف بالاتر می رود، کشش قیمتی تقاضا بیشتر می شود. همچنین هزینه نهائی تولید هر مترمکعب آب 6719 ریال محاسبه شده است. نتایج بیانگر آن است که قیمت بهینه رمزی برای هر مترمکعب آب برای طبقه اول مصرف 2209 ریال و برای طبقه آخر مصرف 25373 ریال می باشد. نتایج نشان داد در همه طبقات، قیمت رمزی بیشتر از قیمت جاری است. لذا پیشنهاد می گردد ﻛﻪ ﻗﻴﻤﺖ در همه طبقات مصرف آب خانگی بصورت پلکانی افزایش یابد ﺗﺎﺑﻪ ﻗﻴﻤﺖ رﻣﺰی ﻧﺰدیک شود.

در دهه های گذشته بسیاری از شهرهای شمالی ایران به دلیل قرار گرفتن در اقلیم معتدل همواره در معرض بارندگی های شدید قرار داشته اند که از مهم ترین اثرات نامطلوب آن ها آب گرفتگی معابر شهرها، اختلال در عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل نقلیه و ورود خسارت به اموال عمومی و خصوصی بوده است. یکی از علل بروز آبگرفتگی، عملکرد هیدرولیکی نا مناسب دهانه های آبگیر در شبکه سیلابرو و انسداد و گرفتگی آن ها است. در این مقاله عملکرد هیدرولیکی دهانه های آبگیر مشبک تسمه ای رایج در شبکه های سیلابرو شهری و اثر زاویه قرارگیری تسمه ها بر ضریب تخلیه و راندمان هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفته است. دهانه آبگیر مشبک در دو آرایش تسمه های طولی و عرضی ساخته شده و در ورودی آبگیر مشبک از 5 زاویه مختلف تسمه و دو شیب عرضی مجرای اصلی استفاده شد. همچنین اثر شدت جریان بر میزان آبگیری با اعمال 6 دبی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج 120 آزمایش نشان داده است که آرایش طولی تسمه ها نسبت به آرایش عرضی ضریب تخلیه و راندمان هیدرولیکی بیشتری و میزان افزایش ضریب تخلیه در آبگیرهای تسمه ای طولی نسبت به تسمه ای عرضی در دو وضعیت بدون شیب عرضی و با شیب عرضی 2 درصد به ترتیب 52 و 70 درصد می باشد و اگرچه زاویه قرارگیری تسمه ها تاثیر ناچیزی بر ضریب تخلیه دارد، زاویه تسمه 45 درجه در میان آبگیرهای تسمه ای طولی و عرضی عملکرد بهتری دارد. همچنین با افزایش دبی، راندمان هیدرولیکی آبگیرهای مشبک کاهش می یابد.

سرریزهای لبه تیز و لبه پهن از متداول ترین ابزارها برای اندازه گیری جریان در شبکه های آبیاری و زهکشی به شمار می روند. با توجه به اهمیت محاسبه دقیق مقدار دبی عبوری از روی این سرریزها و نیل به اهداف توزیع عادلانه آب، برآورد صحیح ضریب دبی، بسیار مهم است. در این پژوهش با انجام مطالعات آزمایشگاهی و تحلیلی، کاربرد دو مدل سامانه استنتاج فازی و مدل فازی- عصبی تطبیقی در برآورد ضریب دبی سرریزهای لبه تیز و لبه پهن مستطیلی بررسی شد. بدین منظور ابتدا با استفاده از یک فلوم ازمایشگاهی، آزمایش ها بر روی سرریزها انجام شد. سپس توانایی مدل های سامانه استنتاج فازی و فازی- عصبی تطبیقی بهینه شده با الگوریتم تکرار شونده در پیش بینی ضریب دبی بر اساس نتایج حاصل از این بررسی ها مشخص گردید. با توجه به تحلیل های آماری انجام شده، مدل هوشمند استنتاج فازی- عصبی به علت دارا بودن کمترین خطا با RMSE=0.042 و R2=0.96 برای برآورد ضریب دبی سرریز لبه تیز و با RMSE=0.044 و R2=0.95 برای ضریب دبی در سرریز لبه پهن به عنوان مناسب ترین روش جهت برآورد ضریب دبی سرریزهای لبه تیز و لبه پهن معرفی شد.

هدف از این مطالعه بررسی روند تغییرات زمانی پارامترهای کیفی آب سطحی رودخانه کارون در محل ایستگاه های هیدرومتری سوسن و گتوند به منظور بررسی اثر احداث سد گتوند بر روی رودخانه کارون می باشد. متغیرهای کیفی مورد بررسی شامل TDS،EC ، pH و SAR در دوره آماری 1393- 1377 می باشد. نتایج حاصل از آزمون من- کندال اصلاح شده در ایستگاه هیدرومتری سوسن نشان داد که متغیر TDS تلفیقی از روند افزایشی و کاهشی را در مقیاس ماهانه تجربه کرده است. در این بین ماه مرداد با روند افزایشی معنی دار در متغیر TDS مواجه بوده و با توجه به شیب سن محاسبه شده، مقدار این پارامتر در 16 سال اخیر 180.32 (mg/l) افزایش یافته است که افزایش درجه حرارت در این ماه می تواند یکی از دلایل این افزایش باشد. همچنین روند تغییرات پارامتر EC در ایستگاه سوسن نیز مشابه TDS بوده و در اکثر ماه های سال روند افزایشی غیرمعنی دار داشته است. علت آن می تواند کاهش حجم جریان، افزایش درجه حرارت و یا سازندهای زمین شناسی منطقه باشد. ایستگاه گتوند بعد از ایستگاه سوسن و در پایین دست سد گتوند واقع شده است. نتایج حاصل از آزمون من- کندال اصلاح شده نشان دهنده کاهش معنی دار کیفیت آب رودخانه کارون بعد از سد گتوند می باشد. متغیر TDS روندی افزایشی و کاهشی را در محل ایستگاه گتوند در مقیاس ماهانه تجربه کرده است. پارامتر EC در محل ایستگاه گتوند در تمامی ماه های سال وجود روند افزایشی را تایید می کند. با مقایسه نتایج حاصل از آزمون من- کندال اصلاح شده برای دو ایستگاه سوسن و گتوند می توان چنین نتیجه گیری کرد که کیفیت آب در محل ایستگاه گتوند به شدت تغییر کرده است. نتایج بررسی زمان تغییر روند سری های زمانی مورد مطالعه نشان داد که بیشترین شکست معنی دار در سال 1386 که آبگیری سد گتوند شروع شده است، رخ داده است. به طور کلی نتایج نشان داد که تغییرات پارامترهای کیفی جریان رودخانه کارون در ایستگاه هیدرومتری گتوند معنی دار بوده و تغییرات زیادی داشته است. به طوری که مقدار EC جریان رودخانه در این ایستگاه در سال 1392 نسبت به سال 1382 حدود 160 درصد افزایش یافته است. بررسی شیب خط روند و روند تغییرات پارامترهای کیفی مورد بررسی در طی دوره آماری مورد بررسی نشان داد که روند تغییرات پارامترهای EC و TDS در ایستگاه هیدرومتری گتوند به ترتیب حدود 50 و 47 درصد و در ایستگاه سوسن به ترتیب حدود 10 و 8 درصد افزایش یافته است.

سدها از مهم ترین بناهای آبی هستند و تخمین حجم رسوبات ورودی به مخزن و نحوه توزیع آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. رودخانه قزل اوزن نقش مهمی در تامین آب و رسوبگذاری مخزن سد سفیدرود دارد. در این تحقیق با استفاده از نقشه های DEM منطقه و اطلاعات دبی جریان و رسوب رودخانه قزل اوزن در ایستگاه گیلوان و آمار رسوبات خروجی از سد در ایستگاه رودبار با طول آماری 30 ساله، به شبیه سازی هیدرولیک جریان و رسوب در 14 کیلومتر پایانی رودخانه قزل اوزن منتهی به مخزن سد سفیدرود به کمک مدل HEC-RAS و درنتیجه به محاسبه ظرفیت انتقال رسوب رودخانه پرداخته شد. همچنین دبی با دوره بازگشت های مختلف با استفاده از نرم افزار SMADA محاسبه و مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه داده های اندازه گیری شده و محاسباتی بیانگر این است که رابطه ایکرز- وایت با داشتن کمترین خطا نسبت به سایر روابط انتقال رسوب برآورد بهتری دارد. همچنین بررسی وضعیت فرسایش و رسوبگذاری رودخانه قزل اوزن با استفاده از معیارهای هالستروم و شیلدز نشان می دهد، در مقاطع نمونه برداری شده وضعیت هیدرولیکی جریان به گونه ای است که رودخانه در وضعیت فرسایش قرار دارد.

پژوهش حاضر به منظور مقایسه کارایی روش های برآورد رسوب معلق در دو ایستگاه هیدرومتری دوآب مرک و شیرگاه و کریکلا که به طور واضح در دو منطقه اقلیمی کاملا متفاوت در کشور قرار دارند، انجام شده است. نتایج نشان داد که در ایستگاه دوآب مرک منحنی سنجه معمولی با استفاده از فصول هیدرواقلیمی با کم ترین مقدار مجذور میانگین مربعات خطا (700.96) به عنوان مدل بهینه معرفی گردید. در حالی که در ایستگاه های شیرگاه و کریکلا روشCF2 اصلاحی بر اساس تقسیم بندی فصول تقویمی با مقدار مجذور میانگین مربعات خطا به تربیب 12074.648 و 559.73 دارای عمل کرد بهتری بوده است. اما مدل FAO در هر سه ایستگاه و با استفاده از سه روش به کاربرده شده از کارایی بالایی برخوردار نبود. هم چنین مقایسه مقادیر رسوب مشاهده ای و برآوردی در ایستگاه شیرگاه در دسته بندی هیدرواقلیمی روش CF2 اصلاحی با درصد اختلاف برآورد -9.56 و در ایستگاه کریکلا در روش کلی بدون دسته بندی داده ها، روش منحنی سنجه رسوب معمولی با درصد اختلاف برآورد -6.17 بهترین برآورد را ارائه نموده است. در حالی که در در دسته بندی هیدرواقلیمی و تقویمی روش CF2 اصلاحی در ایستگاه کریکلا به ترتیب با درصد اختلاف برآورد -22.23 و -22.55 بهترین برآورد را داشته اند. جمع بندی نتایج نشان داد که تغییر منطقه اقلیمی بین ایستگاه مورد بررسی موجب تغییر مدل های بهینه برآورد رسوب معلق انتخابی شد.

در این پژوهش به پایش خشکسالی بر اساس سه شاخص خشکسالی SPI، RDI، SPEI در ایستگاه های بابلسر، بندرعباس، سبزوار، شهرکرد، شیراز و زاهدان در نواحی مختلف آب و هوایی ایران پرداخته شده است. میزان همبستگی شاخص های مذکور در مقیاس 12 ماهه با میانگین متحرک 12 ماهه بارش، ETo و چهار پارامتر هواشناسی دمای کمینه، دمای بیشینه، سرعت باد و رطوبت نسبی محاسبه گردید. بر اساس نتایج، بالاترین مقادیر همبستگی بارش با شاخص SPI و همچنین همبستگی معناداری بین ETo با شاخص SPEI  در ایستگاه های مختلف مشاهده گردید. همبستگی ETo با شاخص SPEI در مناطق کم باران و خشک مقادیر بسیار بالایی را نشان می دهد و با کاهش نسبت بارش به ETo، مقدار همبستگی شاخص SPEI با ETo افزایش می یابد. همبستگی پارامترهای هواشناسی مذکور با شاخص های مورد بررسی، در تمامی موارد کمتر از همبستگی ETo با شاخص های خشکسالی می باشد. همچنین میزان این همبستگی، مستقیما تحت تاثیر مقدار همبستگی پارامتر مورد بررسی با ETo قرار دارد. با توجه به همبستگی بسیار زیاد ETo با وضعیت خشکسالی در اکثر مناطق مورد بررسی و با توجه به نتایج این تحقیق، پیشنهاد می شود در مناطق خشک و نیمه خشک از شاخص SPEI (در مقایسه با شاخص های SPI وRDI ) جهت پایش خشکسالی استفاده شود. ضمن آنکه استفاده از شاخص SPI  در این مناطق به هیچ عنوان توصیه نمی شود. در عین حال، در مناطق با نسبت بارش به ETo نزدیک به یک، استفاده از شاخص های مبتنی بر بارش مانند SPI می تواند به خوبی نشانگر وضعیت خشکسالی منطقه باشد.

فناوری مغناطیسی نمودن آب و اثر آن بر خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آب یکی از موضوعات بحث برانگیز در دو دهه اخیر بوده است. تحقیق حاضر به بررسی اثر مغناطیس بر رسوب گذاری آب شهری بیرجند با استفاده از اندیس رایزنر و انجام دو آزمایش متفاوت می پردازد. در آزمایش اول، به منظور بررسی تغییرات ساعتی جامد باقی مانده در بوته های چینی، پایلوتی طراحی گردید که آب از یک مخزن با عبور از میان آهنربا به درون مخزن دوم ریخته شود. سپس آزمایش TDS در 4 حالت بدون عبور، یک، سه و پنج بار عبور از مغناطیس، بر روی آب انجام گرفت. در آزمایش دوم، رسوب ایجاد شده در دستگاه بخور توسط آب شهری در حالت با و بدون آهنربا انجام گرفت. نتایج نشان داد مغناطیس بر روی شیمی آب (در ارتباط با رسوب) تاثیر قابل ملاحظه ای ندارد و باعث تغییر اندکی در شاخص رایزنر گردید. در بوته های چینی پس از بخار شدن آب، مقدار رسوب کاهش معناداری نیافت و TDS در عبورهای مختلف از مغناطیس در حدود 850 mg/L بود و مطابق تحلیل آماری به روش توکی، تمامی میانگین ها در یک رده قرار گرفتند. اما بر روی الکترودهای دستگاه بخور رسوب کمتر (کاهش 43 درصدی) و نرم تری تشکیل شد.

به منظور بررسی تغییرات دمای کمینه و بیشینه، بارش و شدت خشکسالی (شاخصSPI ) استان گلستان طی دوره 2045-2016 نسبت به دوره 2015-1986، خروجی مدل های HadCM3 و ECHO-G تحت سناریو A2 توسط مدل LARS-WG در 15 ایستگاه هواشناسی ریزمقیاس شد. توانایی هر دو مدل در پیش بینی پارامترهای مورد نظر با استفاده از آماره های مختلف مناسب ارزیابی شد. مطابق پیش بینی مدل های HadCM3 و ECHO-G، میانگین سالانه دمای کمینه به ترتیب 0.5 و 1.6 و دمای بیشینه به ترتیب 0.2 و 0.7 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت. همچنین این مدل ها به ترتیب افزایش (30.9 میلی متر) و کاهش (11.8 میلی متر) بارش سالانه را پیش بینی کردند. هر دو مدل کاهش درصد وقوع دوره های خشک و مرطوب و افزایش وقوع دوره نرمال را در مقیاس ماهانه و افزایش درصد وقوع دوره های خشک و مرطوب و کاهش دوره نرمال را در دوره آتی پیش بینی کردند. همچنین تغییر درصد وقوع طبقات مختلف خشکسالی در دوره آتی در مدل ECHO-G بیشتر از مدل HadCM3 بود. نتایج نشان داد که بیشترین فراوانی طبقات بارش سالانه در دوره آماری پایه و مدل ECHO-G در محدوده 350 تا 550 میلی متر است؛ در حالی که در مدل HadCM3 در محدوده 450 تا 650 میلی متر است. بیشترین میزان تغییر بارش تحت پیش بینی مدل های HadCM3 و ECHO-G به ترتیب در شهرستان های مراوه تپه و بندرگز مشاهده گردید.

مجتمع مس سرچشمه ازجمله مناطق صنعتی است که سالانه با حجم عظیمی از لاستیک های مستعمل خودرو و دامپتراک ها مواجه می باشد. در دهه های اخیر عدم مدیریت اساسی در ارتباط با بازیافت یا استفاده از لاستیک های فرسوده معضلات زیست محیطی بیشماری را در همراه داشته است. در این پژوهش که با هدف کاهش تبخیر از مخازن آبی و سد رسوب گیر مجتمع مس سرچشمه انجام گرفته است، سعی شده تا با استفاده از لاستیک های مستعمل طرحی دوجانبه جهت جلوگیری از ورود ضایعات به محیط زیست و کاهش تبخیر از سطوح آبی ارائه گردد. به همین منظور نوعی پوشش فیزیکی کاهنده تبخیر با نام یونورینگ طراحی و آماده گردید و سپس کارایی پوشش نامبرده در کاهش میزان تبخیر با احداث دو حوضچه 9 مترمربعی در مجاورت سد رسوب گیر مجتمع مس سرچشمه مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی کارایی، حلقه های یونورینگ به مکان حوضچه های پایلوت در مجاورت سد رسوب گیر منتقل و سپس سطح یک حوضچه به طور کامل با یونورینگ پوشانیده و حوضچه دیگر به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. در ادامه مقادیر تبخیر به مدت 2 ماه و به فاصله زمانی 3 روز از سطح دو حوضچه برداشت و آنالیز گردید. نتایج به دست آمده در بازه مورد نظر کارایی حلقه های یونورینگ در کاهش میزان تبخیر را به طور متوسط 78.35 درصد برآورد نموده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد با توجه به بحران شدید آب و تلفات قابل توجه تبخیر در کشور و همچنین حجم عظیم لاستیک های فرسوده، طرح ارائه شده می تواند به عنوان طرحی موفق در کاهش میزان تبخیر از مخازن آبی مورد توجه قرار گیرد.