تحقیقات منابع آب ایران
سال:1400 | دوره:17 | شماره:2 |تعداد مقالات:18

فهم هنجارهای اخلاقی برای درک بحران آب و داشتن رفتار حفاظت از آب، در جامعه امروزی ضرورت دارد. هدف تحقیق، توسعه تیوری رفتار برنامه ریزی شده و کمی سازی مولفه های آن به منظور ارزیابی هنجارهای اخلاقی حاکم بر مدیریت مشارکتی منابع آب بوده است. در این پژوهش از ابزار پرسشنامه برای جمع آوری اطلاعات استفاده شد. آمار توصیفی-استنباطی تحقیق با نرم افزارهای SPSS و SmartPLS و آزمون ویلکاکسون تک نمونه ای تحلیل و سپس مولفه های مدل با آزمون فریدمن رتبه بندی گردید؛ در انتها عدم قطعیت مولفه های تیوری رفتار برنامه ریزی شده تکامل یافته با تکنیک بوت استرپ محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد افزودن مولفه اخلاقی به تیوری برای ارتقای رفتارهای مشارکتی حفاظت از آب دارای اهمیت می باشد. باتوجه به نمودارهای باکس پلات و ضرایب مسیر مدل، اکثر پاسخگویان تعهد اخلاقی بالایی به مشارکت در حفاظت از آب دارند که نشان می دهد آن ها خود را در قبال منابع آب محلی مسیول می دانند. همچنین، سطح پذیرش اجتماعی پاسخگویان به گزینه سیاستی بهره برداری مشارکتی منابع آبی بالاتر از سطح میانی بوده و باند عدم قطعیت پذیرش اجتماعی برای مولفه های تحقیق حکایت از هماهنگی درون سطحی در قبال اتخاذ گزینه سیاستی بهره برداری مشارکتی آب دارد. نتایج مدل ساختاری نشان می دهد متغیرهای MTPB به ترتیب 70. 1، 75. 9، 81 و 79. 2 درصد از واریانس رفتارهای مشارکتی حفاظت از آب بهره برداران شرب توشن، شرب گلند، کشاورزی توشن و کشاورزی گلند را تبیین می کنند.

در کنار عوامل طبیعی، یکی از علل، اصلی تشدید بحران آب شرب در جهان رشد شهرنشینی و به تبع آن افزایش جمعیت در بسیاری از مناطق شهری است. شهر جدید پرند در استان تهران نیز از جهت مزبور با بحران روبروست؛ با این وجود به طور روزافزون رشد جمعیت و ساخت و سازها در این شهر رخ می دهد. در این راستا نوع توسعه فضای مسکونی شهر تاثیر بسزایی در مدیریت مصرف منابع آب شرب این شهر داشته که خود بر توسعه پایدار آن موثر است. روش های کنونی محاسبه آب شرب شهرها برای آینده بیشتر مبتنی بر سناریوهای رشد جمعیت و با تمرکز بر تحلیل نرخ های رشد جمعیت بدون توجه به ظرفیت توسعه کالبدی جمعیت می باشند. پژوهش حاضر با استفاده از پیش بینی گسترش کالبدی به کمک مدلساز تغییرات زمین (Land Change Modeler) ابتدا به شبیه سازی توسعه کالبدی شهر پرند بر اساس یک الگوی رایج و مورد توجه در توسعه شهری مبتنی بر ویلاسازی تا افق 2032 پرداخته و میزان آب شرب مورد نیاز شهر پرند طبق الگوی مزبور را برآورد می نماید. بنابراین، سناریو اول، که پراکنده رویی نام دارد، به پیش بینی نیاز آب با تکیه بر گسترش فضایی و درنظر گرفتن رشد طبیعی جمعیت تا سال 2032 پرداخته است؛ سناریو دوم که متداول ترین نوع در اتخاذ تصمیمات و برنامه های شهری است، سناریو رشد دورنزای روندی جمعیت تا افق 2032 است. نتایج بدست آمده حاکی از تفاوت معنی دار بین محاسبه میزان مصرف آب شرب شهر پرند بر اساس رویکرد گسترش فضایی به شکل پراکنده رویی با نیاز آبی حدود چهل و سه میلیون متر مکعب در سال 2032 و سناریو رشد دورنزای روندی جمعیت با نیاز آبی حدود سی و سه میلیون متر مکعب در سال 2032 است. در وهله دوم سبکی از نیازسنجی و پیش بینی شهری را با توجه به رشد طبیعی جمعیت و هم گسترش فضایی شهر به شکل توامان به برنامه ریزان نشان می دهد. بدین ترتیب برای جلوگیری از وقوع بحران آب و حرکت به سمت توسعه پایدار شهری، مقاله پیش رو اهمیت توجه به برنامه ریزی فضایی برای توسعه شهرها با توجه به محدودیت منابع آب را قویا توصیه می نماید.

تغییرات اقلیمی در دهه گذشته تاثیرات جدی بر امنیت غذایی و معیشت در مناطق مختلف جهان گذاشته است. EOF یکی از روش های مهم برای مطالعه الگوی های بارندگی در یک منطقه است. اهداف مهم مقاله شامل تعییین بهترین ضرایب وزنی و توابع فراوانی، تعیین مناطق همگن، مدل سازی سری های زمانی فصلی و یافتن منحنی های خشکسالی هواشناسی بزرگی-مساحت-فراوانی (SAF) و تداوم-مساحت-فراوانی (DAF) در حوضه های کارون، دز و کرخه می باشد. برای نیل به اهداف فوق، سری های زمانی بارندگی 69 ایستگاه هواشناسی وزارت نیرو در حوضه های تحقیق انتخاب گردید پس از کنترل کیفی و آزمون و بازسازی داده ها توابع فراوانی و چهار ضریب وزنی (EOF) حاصل و در ادامه با همگن سازی منطقه تغییرات بارندگی با ایجاد 291 سلول در محیط ArcGIS9. 3 به روش میان یابی کریجینگ معمولی بررسی شد. با انجام درون یابی برای ضرایب وزنی (EOF) اول تا چهارم مشخص گردید مدل های نیم تغییرنمای کروی با درجه روند پلی نومیال دوم و عدم ایزوتروپی، گوسی بدون روند و دارای ایزوتروپی، گوسی با درجه روند دو و عدم ایزوتروپی و کروی با درجه روند دوم و عدم ایزوتروپی به ترتیب دارای بهترین برازش بودند. از همگن سازی منطقه مشاهده گردید که مناطق جنوبی خوزستان و بخش هایی از شرق چهار محال و بختیاری دارای حداقل میانگین بارش ماهانه (mm24. 3-14. 5) و مناطق شمال خوزستان و جنوب لرستان دارای حداکثر میانگین بارش ماهانه (mm80. 4-65. 3) می باشند. در ادامه با استفاده از روش مدل سازی استوکاستیک ARMA با برنامه SAMS برای هر سلول برای 4 سری زمانی توابع فراوانی (PC) 12000داده بارندگی تولید و سپس تحلیل خشکسالی ها انجام شد. نتایج نشان داد که توزیع های آماری Gamma و Log-Normal برای دوره بازگشت های 5، 10، 50، 100 و 200 سال به ترتیب برای سری های حجم کمبود نسبی و تداوم خشکسالی دارای بهترین برازش هستند.

خشکسالی در سال های اخیر و استخراج مستمر آب از طریق حفر چاه های عمیق منجر به افت سطح آب زیرزمینی شده است. بنابراین لازم است به منظور مدیریت مصرف آب زیرزمینی برای به کارگیری پایدار منابع آب و همچنین حفظ تعادل محیط زیستی در این منبع مهم، تحقیقات و سیاست های مناسبی صورت گیرد. در مطالعه حاضر به منظور استفاده بهینه از آب زیرزمینی منطقه زراعی قره طغان نکا، از رویکرد تحلیل تصمیم گیری چندمعیاره تصادفی در شرایط عدم قطعیت در بارندگی استفاده شده است. داده های مورد نیاز به صورت کتابخانه ای جمع آوری شد و جهت برآورد نتایج از نرم افزار GAMS استفاده گردید. برمبنای نتایج، افزایش احتمال بارندگی تا 99 درصد منجر به افزایش سود ناخالص زراعی در منطقه گردید. به گونه ای که در سناریوهای احتمال 95 و 99 درصد بارندگی نسبت به احتمال 90 درصد، سود ناخالص به ترتیب حدود 1/44 و 4/13 درصد افزایش داشت. در این شرایط میزان برداشت آب زیرزمینی در سناریوهای مختلف، بدون تغییر ولی سهم آب زیرزمینی از کل آب مصرفی با کاهش مواجه شد. در مقابل، در شرایط کاهش احتمال بارندگی به 99 درصد نسبت به احتمال 90 درصد، سود ناخالص الگوی کشت پیشنهادی، حدود 33/3 درصد کاهش یافت. در این شرایط میزان برداشت آب زیرزمینی نیز به دلیل پایین بودن سطح آب زیرزمینی منطقه و نامناسب بودن آن به لحاظ شوری، در حدود 32/8 درصد کاهش نشان داد. ولی سهم مصرف آب زیرزمینی نسبت به شرایط موجود و در تمامی سناریوهای مذکور، ثابت ماند. لذا با توجه به سهم بالای آب زیرزمینی در کشاورزی منطقه، همچنین افزایش زیان کشاورزان و احتمال افت سطح آب های زیرزمینی در سال های کم بارش، پیشنهاد می شود برای مدیریت بهینه و بهبود شرایط محیط زیستی آب زیرزمینی منطقه و همچنین حمایت از وضعیت درآمدی کشاورزان، شرایط مناسب برای استفاده از آب های سطحی در منطقه مورد مطالعه فراهم گردد.

بارش یک جزء اصلی چرخه هیدرولوژیکی هست که دارای تغییرات قابل ملاحظه ای در مکان و زمان است. وجود داده های گم شده در داده های بارش اندازه گیری شده و توزیع نامناسب نقطه محل های اندازه گیری بارش سبب به وجود آمدن مشکلات اساسی در پیش بینی های هیدرولوژیکی می گردد و از آنجایی که داده های ماهواره ای-باران سنجی جزء راه حل های جدید در جهت برآورد داده های بارش است، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی عملکرد داده های ماهواره ای-باران سنجی P-CDR15و CHIRPS12 با تفکیک مکانی 0/25 × 0/25 و در مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه در بازه زمانی 1990 تا 2019 با استفاده از 88 ایستگاه سینوپتیک واقع در ایران انجام شد. برآورد بارش سالانه داده های مدل شبکه بندی شده دارای تخمین فرا برآورد و فرو برآورد در ایستگاه ها هستند و با توجه به شاخص های ارزیابی عملکرد P-CDR در مناطقی به غیراز شمال و شمال غرب ایران نسبت به CHIRPS بهتر است. تخمین بارش ماهانه مجموعه داده P-CDR در همه حوضه ها به غیراز ارومیه و سرخس دارای خطای کمتر در برآورد بارش ماهانه و بیشترین همبستگی با داده های مشاهداتی نسبت به CHIRPS است. برآورد بارش روزانه داده های شبکه بندی CHIRPS دارای عملکرد بهتر نسبت به P-CDR بخصوص در حوضه خلیج فارس و دریای عمان است. همچنین، داده های CHIRPS بر اساس شاخص تشخیصی CSI13 دارای عملکرد بهتر در تشخیص روزهای بارانی و غیر بارانی تقریبا در تمام ایستگاه ها است. طبق نتایج حاصل از تحلیل های ارتفاع و بارندگی می توان بیان کرد که ارتفاع نیز به عنوان عامل موثر در عملکرد داده های شبکه ای بارش هست به گونه ای که هر دو مجموعه داده در مناطق مرتفع کوه های زاگرس و مناطق شمالی رشته کوه البرز قدرت کمتری در برآورد و تشخیص بارش دارد.

ناحیه سنندج-سیرجان پویا ترین پهنه زمین ساختی ایران است، در این پژوهش خصوصیات هیدروژیوشیمی و ایزوتوپی چشمه های ملوسان و باروداب (شهرستان نهاوند) و نزدیکترین چشمه های شیستی به آنها (ابالفضل باروداب و سیادره ملوسان) بررسی شدند. روش تحقیق پژوهش حاضر میدانی-آزمایشگاهی است؛ ویژگی های فیزیکی (دما، اکسیژن محلول، هدایت الکتریکی و pH)، کدورت، آنیون ها (SO4، F، Cl-، NO2، NO3)، HCO3، غلظت کل 11 عنصر سمی/سنگین (آهن، آرسنیک، کادمیوم، کبالت، مس، روی، سرب، نیکل، منگنز، جیوه، باریوم)، کاتیون های اصلی (Mg2+، Ca2+، K+، Na+) و نهایتا اکسیژن 18 و دوتریم سنجش گردید. بر اساس ضریب فرود (درجه توسعه کارست) و همچنین مشاهدات میدانی (ژیومورفولوژی، دبی، تعداد دهنه خروجی آب و غیره) کارست منطقه باروداب متوسط است و کارست منطقه ملوسان بین کارست متوسط و کارست ناقص (مرو کارست) واقع شده است. همچنین مخزن کارستی چشمه ملوسان به دلیل وجود همزمان تخلخل حفره ای و شکستگی ها به همراه تخلخل اولیه، دارای سیستم تخلخل سه گانه است ولی مخزن کارستی چشمه باروداب صرفا دارای تخلخل اولیه است. ایزوتوپ های پایدار اکسیژن 18 و دوتریوم چشمه باروداب به علت ارتفاع تغذیه بالا دارای غلظت بالاتری از چشمه ملوسان است، به دلیل تفاوت شیب، حوزه آبگیر چشمه ها با مرز سطحی حوزه آبریز یکسان نیست و منشا چشمه های کارستی متاثر از فرآیندهای ثانویه و بین سازندی است (تغذیه خارج از مرز آبریز توسط لایه بندی ها و گسل ها) که نشان دهنده حالت اوتوژنیک (تغذیه خود بستر) هستند که طبق بررسی های زمین شناختی، تصاویر ماهواره ای و مطالعات میدانی چشمه های کارستی باروداب و ملوسان از سنگ مخزن دوران کربونیفر-پرمین منشا گرفتند که معرف قدیمی ترین مخازن کارستی ناحیه سنندج-سیرجان در ایران هستند.

با رشد تقاضا برای غذا و انرژی، افزایش استانداردهای زندگی و پیچیدگی های حکمرانی آب، فشار بر منابع آب در حال افزایش است. عوامل متعددی در ایجاد امنیت آبی دخیل هستند. در این پژوهش، ابتدا امنیت آبی حوضه دریاچه ارومیه با استفاده از طبقه بندی آبی-اقتصادی حوضه برای 1) دوره های پنج ساله از سال 1370 تا 1395 و 2) استان های واقع در حوضه برای سال پایه 1395 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده، وجود چالش های هیدرولوژیکی زیاد و ظرفیت اقتصادی کم برای دستیابی به امنیت آبی را نشان داد. روش های عمومی نظیر طبقه بندی آبی-اقتصادی، اطلاعات دقیقی از وضعیت سیستم منابع آب در مقیاس های محلی ارایه نمی کنند. لذا در بخش دوم، باتوجه به ویژگی های حوضه، تعریف مشخصی از امنیت آبی ارایه شد. باتوجه به این تعریف، یک چارچوب شاخص محور در سه بعد دسترسی به آب، درآمد ساکنین و اشتغال ساکنین برای ارزیابی امنیت آبی حوضه طراحی شد و بررسی ها برای دوره تاریخی انجام گرفت. باتوجه به معیارهای درنظر گرفته شده، به طور کلی امنیت آبی حوضه در سال های 1375 و 1395 « کم» و در سال های 1380، 1385، 1390 «متوسط» ارزیابی شد. بررسی امنیت آبی حوضه با شاخص های بهره وری فعالیت های اقتصادی نشان داد که به منظور دستیابی به امنیت آبی در آینده، بخش کشاورزی از پتانسیل لازم برای توسعه اجتماعی-اقتصادی برخوردار نبوده، سیاست ها باید در راستای کاهش مصرف آب و اشتغال کشاورزی ارایه شود. این امر بدون سرمایه گذاری و ایجاد ظرفیت اشتغال در بخش های دیگر که قابلیت بالایی برای افزایش درآمد سرانه حوضه را دارند، ممکن نیست.

امروزه رشد جمعیت و همچنین افزایش سطح رفاه اجتماعی موجب افزایش تقاضاهای مختلف و غیر قابل پیش بینی از منابع آب شده که ممکن است سبب اختلال در موجودیت منابع آبی شود؛ ازاین رو بهره برداری تلفیقی با استفاده از روش سناریو نگاری می تواند اطمینان پذیری استفاده از منابع آب را در شرایط وجود عدم قطعیت ها افزایش دهد. در این تحقیق از خروجی های سه مدل گردش عمومی جو-اقیانوس و ریزمقیاس سازی آن توسط مدل LARS-WG تحت سناریو های RCP4. 5 برای بررسی تغییرات آب و هوایی محدوده مطالعاتی دشت افزر در استان فارس استفاده شده و در نهایت با استفاده از مدل WEAP سناریو های ممکن و محتمل مدیریت تلفیقی برای آینده 5 ساله شبیه سازی شده است؛ تا بهترین سناریو جهت احیای منابع آب زیرزمینی انتخاب شود. این سناریو ها شامل: 1-ادامه روند موجود؛ 2-توسعه شبکه آبیاری؛ 3-احداث حوضچه های تغذیه مصنوعی؛ 4-انتقال آب به شهرهای مجاور از سد سلمان فارسی؛ 5-اجرای هم زمان سناریوهای 2 تا 4؛ 6-مدیریت مصرف و 7-احداث سد کوار در بالادست سد سلمان فارسی در شرایط سناریو مدیریت مصرف می باشد. خروجی هریک از این سناریو ها با استفاده از معیارهای عملکرد و شاخص پایداری فازی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. نتایج نشان داد که نمی توان تغییر اقلیم را به عنوان عامل اصلی روند نزولی سطح آب زیرزمینی دانست؛ همچنین از بین سناریو های فوق، تنها سناریویی که می تواند باعث توقف روند نزولی سطح آب زیرزمینی شود، کاهش 35 درصدی در مصرف کشاورزی می باشد. احداث سد کوار در شرایط سناریوی مدیریت مصرف، مجاز خواهد بود حداکثر 30 درصد دبی متوسط ورودی از این نقطه به سد سلمان را در خود ذخیره کند؛ چرا که در غیر این صورت مشکلات مدیریت منابع و مصارف مربوط به سد سلمان فارسی، دو چندان خواهد شد.

بررسی و کنترل تجمع زیستی فلزات سنگین به دلیل بار آلودگی، خطر اکولوژیکی و عوارض بسیار بالایی که برای سلامت انسان ها و همچنین نامشخص بودن نوع، مقدار و چگونگی ورود آلاینده ها به منابع آبی دارد از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد، در این راستا تعیین میزان آلودگی فلزات سنگین و نیترات و فسفات در مخازن سدهای لتیان و لار و همچنین پتانسیل گیاهان لمنا، لویی و آب تره در گیاه پالایی فلزات سنگین و مواد مغذی این منابع مدنظر این بررسی قرار گرفت. به این منظور 40 نمونه آب از اعماق مختلف دریاچه سدهای لتیان و لار و 3 نمونه از قسمت برگ گونه های گیاهی در فواصل تصادفی در فصول تابستان و پاییز جمع آوری و پس از آماده سازی و فرآوری نمونه ها در آزمایشگاه، میانگین غلظت باقیمانده عناصر توسط دستگاه های ICP و اسپکتروفتومتر قرایت شد. نتایج به دست آمده میانگین غلظت عناصر مس، سرب، آهن و نیترات در دریاچه سد لتیان به ترتیب 0/009، 0/27، 0/10 و 0/07 میلی گرم در لیتر و در دریاچه سد لار به ترتیب 0/004، 0/26، 0/06 و 1/27 میلی گرم در لیتر را نشان داد که در تمامی موارد به جز عنصر سرب کمتر از حد مجاز استانداردهای مربوطه بود. همچنین میانگین غلظت فسفات در دریاچه سد لتیان و لار به ترتیب 0/07 و 1/27 میلی گرم در لیتر بوده که در سد لتیان کمتر و در سد لار بیشتر از حد استاندارد می باشد. همچنین، در سد لتیان گیاه لمنا در حذف عناصر سرب و فسفات، گیاه لویی در حذف آهن و آب تره در حذف مس و نیترات کارایی بالایی داشته اما در سد لار گیاه لویی در حذف عنصر آهن، مس، سرب و نیترات، آب تره در حذف فسفات کارایی بالاتری داشته است. کم بودن میانگین غلظت عناصر سنگین در مخزن سد لار نسبت به سد لتیان با مساحت قابل توجه مراتع خوب و بارش فراوان در حوضه آبریز لار مرتبط است؛ بنابراین نوع کاربری اراضی، الگوی پوشش گیاهی و رطوبت هوا در حوضه های آبریز جاجرود و لار بر این مساله تاثیرگذار می باشد.

ناحیه اندازه گیری مجزا (DMA) یک منطقه مشخص شده است که امکان اندازه گیری میزان آب ورودی و خروجی آن منطقه در هر لحظه از زمان مهیا است. روند کلی تشکیل نواحی اندازه گیری مجزا عموما به مرحله خوشه بندی برای تشخیص خودکار بهترین جوامع و مرحله ناحیه بندی فیزیکی برای بهینه سازی محل قرارگیری شیرهای دروازه ای و فلومترها در لوله های مرزی با توجه به تابع هدف صورت می گیرد. در این تحقیق ابتدا شبکه شهر تفت در استان یزد در نرم افزار EPANET مدل شد و با اتصال EPANET به نرم افزار MATLAB و بارگذاری مشخصات شبکه، با استفاده از الگوریتم ساختار جامعه، شبکه به صورت خودکار خوشه بندی شد. در مرحله ناحیه بندی فیزیکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک محل های بهینه قرارگیری شیرهای دروازه ای و فلومترها با هدف کاهش واریانس میانگین فشار نواحی اندازه گیری مجزا مشخص شد. نتایج نشان داد که الگوریتم تشخیص ساختار جامعه با وزن میانگین فشار روزانه به خوبی توانایی ایجاد خودکار خوشه بندی مناسب با توجه به شاخص پیمانگی و فشار یکنواخت داخل خوشه ها را دارد و بهینه سازی لوله های مرزی منجر به کاهش فشار بخش های مختلف شبکه از جمله نواحی با فشار بالاتر از میانگین کل شبکه شد و با کاهش واریانس میانگین فشار نواحی اندازه گیری مجزا، باعث توزیع عادلانه فشار شبکه شد.

در سال های اخیر به دلیل تخریب شدید محیط زیست در سراسر جهان، بررسی تاثیر فعالیت های انسانی بر محیط زیست و همچنین توسعه هماهنگ سیستم های اجتماعی-اقتصادی با یک محیط زیست پایدار، کانون توجهات قرار گرفته است. روش های مختلفی، جهت ارزیابی تاثیرات این فعالیت ها بر محیط زیست و شبیه سازی سیستم جفت شده انسانی-طبیعی توسعه داده شده است. یکی از این روش ها، "ظرفیت برد منابع آب1" است که با توسعه مفهوم "ظرفیت برد2" در علم مدیریت منابع آب ایجاد شده است. این پژوهش از این مفهوم جهت ارزیابی مدیریت منابع آب استفاده کرده است؛ و با توسعه روش های قبلی و با تلفیق روش شبیه سازی، روش ارزیابی مبتنی بر شاخص و عامل تعیین کننده فشار-پشتیبانی چارچوب جدیدی را جهت ارزیابی ظرفیت برد منابع آب ایجاد کرده است. همچنین رویکردی جهت ارزیابی ظرفیت برد اتخاذ شده است که برخی از چالش های موجود در این زمینه مانند عدم توجه به وضعیت سلامت محیط زیست و امکان تبادل پذیری بین شاخص ها را برطرف می کند. رویکرد اتخاذ شده و چارچوب ایجاد شده جهت ارزیابی ظرفیت برد منابع آب در حوضه آبریز زرینه رود و در دوره 2015-1987 به کار برده شد. با توجه به روند تغییرات شاخص های ارزیابی و ارایه تحلیل های بهتر، دوره مورد بررسی، به سه دوره، دوره اول (1999-1987)، دوره دوم (2006-2000) و دوره سوم (2015-2007) تقسیم شد. ارزیابی ها و تحلیل ها هم به صورت سالانه و هم به صورت دوره ای انجام شد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که بارگذاری بر منابع آب فقط در دوره اول در محدوده ظرفیت برد منابع آب بوده و در دوره های دوم و سوم، منابع آب بیش از حد بارگذاری شده است. براساس استانداردهای ارزیابی، ظرفیت برد منابع آب و وضعیت سلامت محیط زیست در هر دوره نسبت به دوره قبل یک سطح پایین تر آمده و در دوره سوم به پایین ترین سطح ممکن رسیده است. بررسی فشار-پشتیبانی منابع آب بیانگر این است که در هر دوره نسبت به دوره قبل فشار وارد بر منابع آب افزایش و توانایی پشتیبانی منابع آب کاهش یافته است. این اوامر بیانگر این است که سیاست های اعمال شده در حوضه، توسعه سریع اقتصادی را دنبال کرده اند و هیچ توجهی به توانایی پشتیبانی منابع آب نداشته اند. این سیاست ها نه تنها به بهبود وضعیت حوضه کمک نکرده بلکه شرایط آن را به مراتب بدتر کرده اند. بنابراین لازم است که به طور کلی در سیاست های اعمال شده تجدید نظر شود و هرچه سریع تر سیاست های لازم در جهت بهبود ظرفیت برد منابع آب اتخاذ شود. از آنجا که نتایج به دست آمده انطباق و همخوانی بسیار خوبی با واقعیت های منطقه و بیان کارآیی سیاست های اعمال شده داشته اند لذا می تواند جهت بررسی سیاست ها در سایر موارد مشابه مورد استفاده قرار گیرد. به علاوه چارچوب ایجاد شده امکان ارزیابی سناریوها و پیش بینی شرایط آینده را فراهم می کند. این چارچوب همچنین می تواند تاثیر سیاست های مختلف را بر منابع آب، جامعه، اقتصاد و محیط زیست حوضه ارزیابی کند و بستر مطمینی را برای تحقیقات آینده ایجاد کرده است.

سیل یکی از مخرب ترین انواع بلایای طبیعی است که هر ساله باعث از دست رفتن جان و مال انسان ها در سراسر جهان می شود. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی و مقایسه قابلیت سه مدل یادگیری ماشین یعنی درخت بیز ساده ( NBTree)، درخت تصمیم متناوب (ADTree) و جنگل تصادفی ( RF) برای پیش بینی خطر وقوع سیل در شهرستان مانه و سملقان می باشد. نوآوری تحقیق حاضر ارایه مدل های ترکیبی مبتنی بر درخت می باشد که کمتر در تحقیقات پیشین مورد استفاده قرار گرفته اند. برای تهیه نقشه مرجع سیل در منطقه موردمطالعه، 300 موقعیت مستعد سیل شناسایی شدند و از طریق انتخاب تصادفی با نسبت 70 به 30 به مجموعه داده های آموزشی و اعتبارسنجی تقسیم شدند. پایگاه داده مکانی سیل با استفاده از 15 معیار هیدروژیولوژیکی و محیطی موثر بر سیل ایجاد شد. در نهایت، نقشه های پیش بینی خطر سیل با استفاده از مدل های NBTree، ADTree و RF تهیه شدند. به منظور اعتبار سنجی مدل های پیش بینی خطر سیل، معیار سطح زیر منحنی ( AUC) و معیارهای آماری نرخ پیش بینی مثبت، نرخ پیش بینی منفی، حساسیت، ویژگی و دقت مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل RF دقت بالاتری نسبت به مدل های NBTree و ADTree در پیش بینی خطر سیل منطقه موردمطالعه دارد. همچنین، نتایج نشان داد که احتمال وقوع خطر سیل در مناطق مرکزی منطقه موردمطالعه به دلیل ارتفاع و شیب کمتر، بیشتر از سایر مناطق است.

آلبدوی طول موج کوتاه سطح یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر روی بیلان انرژی دریاچه ها است. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی-زمانی آلبدوی طول موج کوتاه در محدوده مرز کلی دریاچه ارومیه انجام شد. برای این منظور ابتدا مرز پهنه های آبی، نمکی و نواحی بایر استخراج شده و سپس سری زمانی ماهانه آلبدو با استفاده از محصول آلبدوی سنجنده MODIS (MCD43A3) بررسی گردید. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که داده های MODIS، آلبدو را کمتر از مقادیر مشاهداتی برآورد می کند. همچنین، با کاهش تراز دریاچه طی بازه سال های 2008 الی 2017 نسبت به دهه قبل از آن، مقدار آلبدوی سطح (تا %150) افزایش یافته است که می تواند منجر به کاهش دمای سطح آب، تبخیر و ظرفیت نگهداشت حرارتی دریاچه شده و در نتیجه نقش دریاچه در تعدیل و تنظیم میکرو اقلیم منطقه را کاهش دهد. علیرغم افزایش سطح خاک بایر و نمک طی این دوره، آلبدوی این محدوده ها بدون روند و نسبتا ثابت بوده است. نتایج این پژوهش حاکی از عدم کارآیی مناسب داده های محصول آلبدوی سطح (MCD43A3 v. 6) در پایش آلبدوی دریاچه ارومیه است و می تواند به بهبود عملکرد محصولات آلبدوی سنجنده MODIS در نسخه های بعدی کمک کند.

ارزیابی تاب آوری سیستم توزیع آب شهری در برابر بلایای طبیعی و حوادث پیش بینی نشده در مدیریت شهری اهمیت بسزایی دارد. در این مقاله میزان تاب آوری هیدرولیکی شبکه آب شهر صدرا در برابر زلزله مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین استراتژی های مختلفی برای تعمیر شبکه توزیع آب تعریف شده است. در این مقاله ابتدا شبکه آب شهر صدرا در EPANET شبیه سازی شده و سپس به عنوان ورودی در کدWNTR وارد می شود. WNTR بر اساس تیوری شبکه های پیچیده توسعه یافته و شاخص دسترسی شهروندان به خدمات آب را محاسبه می نماید. در این مقاله 18 سناریو با تغییر در شدت زلزله (5/5، 6 و 7 ریشتر)، مرکز زلزله (شمال، مرکز و جنوب) و دو استراتژی تعمیر با کاهش در میزان تقاضای موردانتظار مصرف کننده (25 و 40 درصد کاهش)، مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی معیارهای شکست در شبکه توزیع آب در این مقاله از شاخص Todini استفاده شده است. نتایج نشان می دهد در حالی که افزایش شدت زلزله در تمامی نواحی رابطه همبستگی مثبت با آسیب پذیری شبکه آبرسانی دارد، زمان بازگشت شبکه به شرایط نرمال به استراتژی تعمیر و تغییر در تقاضای مورد انتظار مصرف کننده وابسته است. ضمنا آنالیز فراکتال شبکه آبرسانی به منظور تحلیل میزان افزونگی شبکه بر اساس محاسبه بعد فراکتال به منظور یافتن آسیب پذیرترین ناحیه شبکه انجام شده است. بررسی نتایج شاخص های هیدرولیکی تاب آوری و آنالیز فراکتال همگی نشان می دهد که شمال به عنوان آسیب پذیرترین ناحیه است و میزان تاب آوری شبکه در جنوب بیشترین است. در نهایت زمان بازگشت سیستم به حالت نرمال در هر سناریو و تعداد، شماره و محل لوله های آسیب دیده در هر سناریو تعیین شده است.

غلظت زیاد دی اکسید کربن، در آبخوان گاریز در جنوب غرب استان یزد باعث کاهش کیفیت آب های زیرزمینی و ایجاد مخاطرات محیط زیستی شده است. به منظور بررسی ماهیت گازهای موجود در آبخوان گاریز طی دو مرحله در تیرماه و مهرماه سال 1398 از چاه های گستره مطالعاتی 35 نمونه آب زیرزمینی برداشت شده است. سنجش آزمایشگاهی شامل غلظت یون های اصلی و ایزوتوپ پایدار کربن (δ 13CTDIC) آب های زیرزمینی است. برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آب های زیرزمینی نیز در هنگام نمونه برداری اندازه گیری شده است. در این مطالعه مشخص شده است که اکثر نمونه ها دارای ترکیب قلیایی خاکی-بیکربناته تا قلیایی خاکی-کلروسولفاته هستند و مقادیر غلظت بی کربنات نمونه های آب زیرزمینی به علت وجود کانی های کربناته در آبخوان و همچنین تعامل قابل توجه آبخوان با سیالات غنی از دی اکسید کربن افزایش یافته است. نفوذ آب شور و اختلاط آن با آب های غنی از CO2 نیز روند تکامل هیدروژیوشیمیایی طبیعی آبخوان را تحت تاثیر قرار داده است. ازاین رو به منظور بررسی منشا دی اکسید کربن در آبخوان مقادیر δ 13 به عنوان تابعی از دمای نمونه برداری و نسبت مولی کربن برحسب تعادل ایزوتوپی محاسبه شده است، و با استفاده از مدل سازی اختلاط گازهای محلول موردبررسی قرارگرفته است. نتایج بیانگر این است که دی اکسید کربن موجود در آبخوان گاریز در اثر اختلاط گازهای غیر آلی غنی شده نسبت به کربن 13 با منشا عمیق همراه با انتشار دی اکسید کربن تهی شده نسبت به کربن 13 از منشا آلی در تعامل با آبخوان است. با توجه به برآورد ترکیب ایزوتوپی اولیه کربن با منشا عمیق (V-PDB ‰ 2-)، عمده سیالات عمیق در تعامل با آب های زیرزمینی آبخوان گاریز از گوشته و کربن زدایی واحد های کالک-سیلیکاته است.

پیش بینی بارش ماهانه با دقت زیاد یکی از چالش های مهم در علوم هیدرولوژی و هواشناسی می باشد و در برنامه ریزی منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر، یک مدل ترکیبی احتمالاتی کلاس مبنا (CPHM) بر پایه ترکیب روش های کلاس بندی و توابع کرنل احتمالاتی توسعه داده شده است که با استفاده از آن می توان بر اساس بارش های فصلی (ورودی مدل)، بارش ماهانه (خروجی مدل) را با دقت بالایی برای تمامی ماه های یک فصل پیش بینی نمود. برتری های این مدل نسبت به روش های مرسوم پیش بینی ماهانه بارش، از یک سو قابلیت آن برای پیش بینی بارش ماهانه برای فصلی نظیر پاییز در ایران می باشد که ماه های قبل از آن (در تابستان) بدون بارش است، و از سوی دیگر قابلیت آن برای پیش بینی هم زمان بارش برای تمامی ماه های یک فصل می باشد که از نظر مدیریت منابع آب بسیار ارزشمند است. از این رو، به منظور ارزیابی کارآیی این مدل، مدل مذکور برای پیش بینی بارش ماهانه پاییزه در حوضه آبریز کرخه که دربرگیرنده جلگه حاصلخیز خوزستان است، بکار گرفته شد و عملکرد آن با مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) با ساختار بهینه شده نیز مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان دهنده عملکرد بالای مدل CPHM و برتری آن در مقایسه با مدل بهینه شده ANN برای پیش بینی بارش در هر سه ماه فصل پاییز می باشد؛ به طوری که متوسط دقت نتایج در مرحله صحت سنجی این مدل برای سه ماه پاییز بر اساس شاخص های نش-ساتکلیف (NSE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب همبستگی پیرسون (PCC) به ترتیب برابر با 0/7، 12 و 0/86 می باشد.

در چرخه هیدرولوژی یکی از مهمترین اجزاء تبخیر و تعرق واقعی است که شار رطوبتی به سمت خارج ایجاد نموده و بخشی از منابع رطوبتی را از سیستم خارج می نماید. عمده روابط موجود در تخمین مقدار تبخیر و تعرق واقعی، بصورت تجربی بوده و مبتنی بر مشخصات اقلیمی و محلی است که کالیبره نمودن آنها و یا انتخاب نوع رابطه متناسب با مناطق مورد بررسی در آنها الزامی است. هدف اصلی مقاله حاضر، بررسی اثر استفاده از محصولات بزرگ مقیاس تبخیر و تعرق در عملکرد مدل بیلان آب در منطقه ای برف گیر و کوهستانی در غرب ایران (محدوده مطالعاتی سد قشلاق) است. به همین منظور سه محصول بزرگ مقیاس GLEAM، SSEbop و MODIS در قالب چهار سناریو (سه سناریو استفاده از این محصولات در کنار مدل مرجع بیلان منابع آب) ارزیابی شده است. در انتها با توجه به لزوم ارزیابی اثر متقابل استفاده از این اطلاعات بر ساختار مدل بیلان، ارزیابی عدم قطعیت پارامترهای مدل با روش GLUE انجام شده است. نتایج کالیبراسیون همزمان تبخیر و تعرق و جریان رودخانه، بر بهبود رفتار مدل با استفاده از محصولات ماهواره ایSSEbop و GLEAM صحه می گذارد. در تمام سناریوهای مطرح شده محصول GLEAM بهترین عملکرد را داشته و شبیه سازی جریان رودخانه را بهبود داده است.

مدیریت عرضه محور به تنهایی جوابگوی امنیت آبی شهرها در آینده نخواهد بود. بنابراین، راهبرد مدیریت تقاضا مبتنی بر شناخت الگوی مصرفی و تغییر رفتار مصرف کنندگان آب مورد تاکید قرار گرفته است. هدف این نوشتار، پررنگ نمودن اهمیت مطالعات مدیریت تقاضای آب خانگی و بررسی و نقد مقاله چاپ شده در مجله تحقیقات منابع آب ایران با عنوان "مقایسه عوامل روانشناختی موثر بر رفتارهای صرفه جویی و رفتارهای افزایش بهره وری آب خانگی؛ مورد مطالعه شهر تهران" است. در این نوشتار، میزان اثربخشی استفاده از مدل رفتار برنامه ریزی شده در تبیین رفتار مصرفی مورد تردید قرار می گیرد و دلیل دستیابی به چنین نتایجی در این مقاله مورد کنکاش قرار می گیرد. این بررسی نشان می دهد که در مطالعات مدیریت تقاضای آب خانگی بایستی اثر انواع اقدامات صرفه جویانه و عوامل تعیین کننده بر مصرف واقعی مبتنی بر اندازه گیری حجمی مصرف مورد ارزیابی قرار گیرد و استفاده از الگوی مصرف مبتنی بر خوداظهاری چندان اعتباری ندارد. مدل رفتار برنامه ریزی شده بیشتر قابلیت کاربرد در بررسی پذیرش و استفاده از رفتارهای مرتبط با بهبود کارآیی مصرف آب نظیر استفاده از تجهیزات کاهنده را دارا می باشد. همچنین، پس از شناخت الگوی پذیرش-اثر انواع اقدامات صرفه جویانه، طراحی برنامه های اقدام اختصاصی برای پذیرش رفتارهای کاهنده موثرتر از اهمیت بسزایی برخوردار است.