تحقیقات منابع آب ایران
سال:1400 | دوره:17 | شماره:3 |تعداد مقالات:23

هدف پژوهش حاضر ارزیابی کیفیت رودخانه حبله رود در استان سمنان بر اساس شاخص کیفیت منابع آب سطحی ایران (IRWQISC) است. پارامترهای COD، BOD5، اکسیژن محلول، هدایت الکتریکی، کلیفرم گوارشی، آمونیوم، نیترات، فسفات، کدورت، سختی کل و pH، طی چهار فصل از زمستان سال 1398 تا پاییز سال 1399 در سه ایستگاه نمونه برداری شامل بالا دست روستای بن کوه (A)، پایین دست روستای بن کوه (B) و ده سراب (C) مورد پایش قرار گرفتند. بیشترین مقدار IRWQISC، عدد 6/55 در ایستگاه بالادست روستا در فصل تابستان و کمترین مقدار آن، عدد 40/4 در ایستگاه پایین دست روستا در فصل زمستان به دست آمد. بنابراین، کیفیت آب رودخانه در ایستگاه بالا دست روستای بن کوه در فصل تابستان نسبت به ایستگاه ها و فصول دیگر بهتر بوده است. به منظور بررسی مقدار تاثیر هر پارامتر بر روی شاخص کیفی آب رودخانه و نیز بررسی اثر متقابل پارامترها، با استفاده از نرم افزار Design Expert طراحی آزمایش در سه ایستگاه مورد مطالعه و در فصل تابستان انجام شد. ابتدا با روش پلاکت-برمن پارامترهایی که اثر بیشتری بر مقدار IRWQISC داشتند غربال گری شدند و سپس برای تحلیل داده ها از روش سطح پاسخ RSM-BBD استفاده شد. پارامترهای EC، فسفات، نیترات، کدورت و pH با %51/61، %23/13، %14/44، %3/17 و %2/38 به ترتیب بیشترین سهم مشارکت را در پارامتر IRWQISC داشتند. مقدار R2 با استفاده از روش BBD برابر با 0/9982 به دست آمد که نشان دهنده اعتبار مدل به کار رفته است.

یکی از مسایل مهم در مدیریت سیستم های جمع آوری فاضلاب شهری، نحوه مواجهه با شرایط بارانی است که در آن حجم فاضلاب در بازه های خاص زمانی به طور یکباره افزایش یافته و دبی شبکه از حالت نرمال خارج می شود. بروز این شرایط می تواند باعث وارد آمدن خسارت به شبکه، کاهش عملکرد آن و تخلیه فاضلاب به معابر و ساختمان ها گردد. در بسیاری از شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری در جهان، در چنین شرایطی، تخلیه فاضلاب به مجاری اصلی آب های سطحی انجام می شود و کیفیت آن ها را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. در این مطالعه، به مدلسازی کیفی آب های سطحی در شرایط پایه و بارانی در حوضه غرب تهران پرداخته شده است. جهت شبیه سازی کیفی آبراهه ها، از نرم افزار SWMM استفاده شد. مدلسازی کیفی برای متغیرهای کیفی BOD، TDS و TC و برای دو سناریو جریان مواقع بارانی و غیربارانی انجام گردید. با توجه به بحرانی بودن شرایط DO در شرایط غیر بارانی و خشک، حداکثر بار مجاز قابل تخلیه به شبکه جمع آوری آب سطحی به گونه ای تعیین گردید تا میزان DO در سطح استاندارد باقی بماند و منجر به شرایط بی هوازی و تولید بوی نامطبوع نشود. نتایج نشان داد در شرایط بارانی TDS و BOD به مقدار قابل توجهی افزایش یافته و از استاندارد کشاورزی عدول می کند. همچنین نتیجه گرفته شد با کاهش BOD تا 50 میلی گرم در لیتر می توان وضعیت DO را بهبود بخشید تا شرایط بی هوازی ایجاد نشود.

نتایج بررسی های جامع و گسترده کشورها و سازمان های بین المللی مرتبط، حاکی از آن است که قوانین ناکارآمد و نامتناسب با چالش های موجود و فقدان آینده نگری توام با نگاه پایدار به منابع طبیعی سرزمین، از مهم ترین موانع در حرکت بر مسیر حکمرانی خوب است. در چنین مواردی، اصلاحات قانونی فرصتی برای بهبود شرایط ارایه می دهد. بر همین اساس و در چند دهه اخیر، بسیاری از کشورها با سطوح مختلف توسعه یافتگی و مسایل گوناگون در موضوع آب، ضمن بازنگری در قوانین قدیمی و یا تدوین قوانین جدید مبتنی بر اصول و ارزش های حکمرانی خوب بر بستر دموکراسی و با هدف دستیابی به توسعه پایدار، سعی در مدیریت بهتر منابع آبی داخلی و یا مشترک خود با هدف جلوگیری از تبدیل چالش های موجود به تنش های آتی داشته اند. این در حالی است که ارزیابی تطبیقی-تاریخی قانون توزیع عادلانه آب مصوب سال 1361 به عنوان قانون حاکم بر نظام مدیریت آب کشور و اصل چهل وپنجم قانون اساسی که مرجع تنظیم آن بوده مبین آن است که تثبیت مالکیت و اقتصاد دولتی بر این اصل و آن قانون، مبتنی بر قوانین و اندیشه های نظام های سوسیالیستی، دارای تعارض ماهوی با ارزش های بنیادین دموکراسی و از موانع قانونی برای حرکت در مسیر حکمرانی و مدیریت کارآمد و موثر بر منابع آبی سرزمین است و با تجری قانون مذکور، حصول به توسعه پایدار در این حوزه متصور نیست.

افزایش جمعیت و گسترش فعالیتهای کشاورزی و صنعت در منطقه تهران-کرج سیستم پیچیده و ناهمگونی از منابع تخلیه و تغذیه را پدید آورده است و نیاز به مدیریت منابع آب در این منطقه را ضروری میسازد. هدف از مطالعه حاضر بررسی و مدیریت منابع آب منطقه مورد نظر در وضعیت فعلی و آینده، اثر تخصیص پساب فاضلاب بر تامین نیازها و همچنین ارایه راهکارهایی برای کاهش و مدیریت مصرف می باشد که این اهداف در قالب سناریوهای 5 گانه مورد بررسی قرار گرفته اند. برای شبیه سازی منابع آب زیرزمینی از مدل MODFLOW و برای برنامه ریزی منابع آب از WEAP استفاده شده است. در همه سناریوها اولویت اول تامین نیازهای شرب و صنعت است که در تمام سناریوها بالای 99 درصد تامین شده اند. نتایج نشان داد که با درنظرگرفتن اجرای طرح های آتی و افزایش نیازها، پایداری منابع در سالهای آخر مدل سازی کاهش می یابد که نشان دهنده کمبود منابع آبی در مقابل تقاضا است. با توجه به نتایج، بدون تخصیص پساب، نیاز کشاورزی می بایست سالانه 40 درصد کاهش یابد تا درصد کمبود آن به زیر 10 درصد رسد و در صورت تخصیص پساب به نیاز کشاورزی، با کاهش 30 درصدی نیز درصد تامین این نیاز بالای 90 درصد می رسد و منابع آبی حوضه از لحاظ پایداری و آسیب پذیری در وضعیت بهتری قرار می گیرند.

در چند دهه اخیر، به دلیل افزایش تلفات جانی و مالی در دنیا نگرانی های زیادی در مورد عملکرد برنامه های مواجهه با سیل به وجود آمده است. لذا هدف این مقاله توجه به مساله سیل از نگاه حکمرانی و بررسی و تحلیل چالش های سیستم حکمرانی سیل کشور و ارایه راهبردها و راهکارهای اجرایی برای تقویت حکمرانی ریسک سیل در ایران است. کاهش خسارات ناشی از سیل لزوما فقط در گرو اقدامات سازه ای نیست. مقاله حاضر درصدد پاسخگویی به این سوال است که با انجام چه اقدامات و برنامه هایی می توان تلفات جانی و خسارات مالی ناشی از سیل را در ایران کاهش داد. ازاین رو، در پژوهش حاضر با رویکرد تحلیل کیفی قواعد و گزارش ها و اطلاعات دریافتی بر مبنای گزارش های هیات ویژه سیلاب ریاست جمهوری برای سیل های 1397 و 1398، ابعاد قواعد، کنشگران و منابع آن ها، و گفتمان متناظر با رویکرد تدابیر سیاستی در پنج راهبرد پیشگیری، دفاعی، کاهشی، آمادگی و بازیابی، مدیریت ریسک سیل برای تحلیل سیستم حکمرانی ریسک سیل در ایران به کار گرفته شد و در آخر راهکارهای اولویت دار برای اصلاح آن ارایه گردید. نتایج حاصل نشان دهنده این است که حکمرانی ریسک سیل ایران دارای چالش های فراوانی از جمله عدم توجه و اهمیت به رودخانه در شهرسازی و طراحی زیرساخت ها، عدم انجام صحیح و به موقع مسیولیت های نهادی، تداخل ساختارهای مدیریتی در شرایط بحران، عدم استفاده کارآمد از منابع موجود و تاکید بر مدیریت دولت محور سیل می باشد. به علاوه، در برنامه ها و اقدامات راهبردهای مدیریت سیل تنوع، همبستگی و همسویی کمرنگ است. همچنین، دو راهبرد دفاعی و آمادگی نسبت به دیگر راهبردهای پنج گانه طرح های مدیریت سیل نهادینه تر هستند.

رودخانه فرامرزی ارس طی سال های اخیر، روند کاهشی قابل توجهی در نقطه ورودی سد ارس داشته است. به منظور علت یابی این مشکل، به ارزیابی روند تغییرات متغیرهای هواشناسی در این حوضه پرداخته شد. به سبب فرامرزی بودن منطقه مطالعاتی و نبود دسترسی به داده های مشاهداتی، از محصولات ماهواره ای TRMM3B43V71 و PERSIANN_CDR و پایگاه داده های اقلیمی CRU2 به عنوان منابع جایگزین استفاده شد. ارزیابی محصولات بارشی بر اساس معیارهای آماری نشان داد که TRMM3B43V7 با ضریب همبستگی 0/87 و 0/74 و ریشه دوم میانگین مربعات خطا 65/64 و 84/56 میلی متر و همچنین مقدار اریبی 6/75 و 18/6 درصد، به ترتیب در ایستگاه های باران سنجی قارص و ماکو بهترین عملکرد را داشته است. همچنین، پایگاه داده های اقلیمی CRU با ضریب همبستگی بالا و RMSE پایین و تنها با 3/7 درصد کم برآوردی نتایج قابل قبولی در برآورد دما در منطقه مطالعاتی داشت. به منظور بررسی روند تغییرات بارش و دما، از آزمون های ناپارامتری من-کندال و شیب سنس بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که روند تغییرات بارش در مقیاس سالانه، جز در قسمت های مرکزی حوضه، به صورت افزایشی بوده است. این تغییرات در مقیاس فصلی بیشتر خود را نشان می دهد، به نحوی که در فصل بهار روند تغییرات به صورت کاهشی و در فصل پاییز به صورت افزایشی بوده است. دما نیز بطور یکسان در کل منطقه مطالعاتی سیر صعودی را نشان می دهد. باتوجه به نتایج تحقیق، ملاحظه شد که عوامل اقلیمی برای توجیه کاهش ورودی ها به سد ارس کافی نیستند و بررسی عوامل انسانی به همراه اثر ذوب برف نیز لازم به توجه هستند که در دستور کار ادامه این مطالعات است.

مدیریت فشار یک روش کارا و ارزان برای کاهش نشت در شبکه های توزیع آب است که با بهره برداری اصولی شیرها، پمپ ها، مخازن و تانک ها ممکن می باشد. در شبکه های توزیع آب، شیرهای زیادی وجود دارند که صرفا برای انجام تعمیرات در صورت اتفاق مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله یک رویکرد ساده برای مدیریت فشار و نشت در شبکه ها با برنامه ریزی بهره برداری بهینه شیرهای موجود ارایه شده است. برای این منظور با بکارگیری شاخص مکانیابی شیرها، موقعیت بهینه شیرهای فرضی تعیین و میزان بازشدگی آنها در حالت های حداقل، متوسط و حداکثر مصرف بهینه شده است. بهینه سازی با تلفیق الگوریتم های دسته ذرات و جامعه مورچگان و شبیه ساز EPANET در محیط MATLAB انجام شده است. روش پیشنهادی بر روی دو شبکه نمونه و واقعی اجرا شده است. نتایج نشان می دهد که در حالت های متوسط و حداکثر مصرف، بهبود قابل توجهی در عملکرد هر دو شبکه ایجاد شده است، بطوری که قابلیت اطمینان شبکه توزیع آب شهر مراغه به ترتیب 22 و 24 درصد و نشت در آن به ترتیب 31 و 20 درصد نسبت به حالت پایه بهبود یافته است. در مجموع با بکارگیری این رویکرد، می توان با تنظیم دستی تعدادی از شیرهای منتخب موجود در شبکه های واقعی عملکرد آنها را بهبود داد.

با توجه به تکرار خشکسالی در ایران و تشدید آثار آن در دهه های اخیر، قانونگذار ایران در برخی قوانین به تنظیم برخی قواعد حقوقی در زمینه این مخاطره طبیعی پرداخته است. با این حال بنا به دلایل چندی رویکرد تقنینی قانونگذار نسبت به مدیریت خشکسالی برخی اشکالات اساسی دارد که شکل گیری یک نظم حقوق مشخص و سازنده در مدیریت این پدیده را ناممکن می سازد. این مقاله با بررسی عناصر پنجگانه لازم برای ارایه الگویی مطلوب در قانونگذاری برای مدیریت خشکسالی از رویکرد حقوق بحران های طبیعی نتیجه می گیرد که اولا خشکسالی هنوز تبدیل به یک مساله حقوقی برای قانونگذار نشده است و قوانین تصویب شده بطور کاملا ناقص و گذرا نسبت به این پدیده واکنش نشان داده اند، دوم اینکه قوانین موجود راهکارهای مقتضی و سازنده برای پیشگیری، کاهش آثار، نهادسازی و تصریح صلاحیت ها و جبران مناسب خسارت های ناشی از خشکسالی ارایه نکرده اند و این امر می تواند مانع مدیریت اصولی و موثر خشکسالی های آینده شود.

با افزایش خشکسالی ها و افزایش مصرف آب در بخش کشاورزی، دریاچه ارومیه با بحران کم آبی روبرو شده است. هدف این تحقیق، توسعه یک مدل هیدرولوژیکی به منظور شبیه سازی روزانه رواناب ورودی به سد بوکان است تا از آن برای شبیه سازی مولفه های بیلان آب در زیرحوضه های بالادست این سد با نگرشی نوین نسبت به تحقیقات مشابه استفاده شود. با استفاده از روش رطوبت خاک، یک مخزن برای شبیه سازی روزانه ذخیره برف و مخزن دیگر برای شبیه سازی روزانه رطوبت منطقه ریشه درنظر گرفته می شود. به منظور تخمین مقدار بهینه پارامترهای کالیبراسیون، از کالیبراسیون دو هدفه MOPSO1 برای بیشینه سازی دقت شبیه سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی استفاده شده است. نتایج نشان داد بین به حداکثر رساندن دو تابع هدف موازنه2 کمی وجود دارد، درواقع هیچ خطای بزرگی در مدل وجود ندارد که مانع از بهبود هم زمان هر دو تابع هدف شود. نتایج کالیبراسیون نشان می دهد که مقدار میانگین معیار نش-ساتکلیف3 زیرحوضه های بالادست سد بوکان برای شبیه سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی به ترتیب برابر 0/43 و 0/63 و این مقادیر برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 0/54 و 0/57 بدست آمد. مدل سازی بیلان آب حاکی از آن است که بارش و رواناب ورودی به سد در دوره خشکسالی شدید به ترتیب 32 و 40 درصد و رطوبت خاک و ذخیره برف در منطقه به ترتیب 158 و 32 درصد نسبت به دوره بلندمدت کاهش یافته اند. مدل توسعه یافته می تواند به منظور پیش بینی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب ورودی به سد و برنامه ریزی برای تخصیص بهینه منابع آب سد بوکان مورد استفاده قرار گیرد.

در این تحقیق به تاثیرات تغییرات اقلیم بر یخچال علم کوه در استان مازندران با استفاده از تصاویر ماهواره ای LANDSAT-8 و LANDSAT-7 و همچنین رگرسیون داده های مشاهداتی بارش و دما در دو دهه گذشته (2020-2000) و مدل های AOGCM با سناریوهای CMIP5 برای پیش بینی وضعیت یخچال در دو دهه آینده (2040-2020) پرداخته شده است. داده های پیش بینی شده با استفاده از مدل های AOGCMشامل EC-EARTH، GFDL-CM3، HadGEM2-ES، MIRO-C5 و MPI-ESM-MR برای دوره 2040-2020 و با یک دوره 35 ساله مشاهده شده در سال های 2014-1984 مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ریزمقیاس نمایی داده ها از مدل LARS-WG نسخه 6. 0 استفاده شد. برای یافتن بهترین مدل که داده های پیش بینی شده با داده های دوره تاریخی تناسب داشته باشند از روش تعیین کمترین خطا (شامل RMSE و R2) استفاده شد و مدل های EC-EARTH و MIRO-C5 دارای خطای کمتری در بین 5 مدل بودند. محاسبات نشان می دهند که منفی شش درصد (%6-) کاهش بارندگی و نه درصد افزایش دما (%9) نسبت به دوره مشاهداتی در این منطقه به وجود می آید. همچنین، نتایج بدست آمده در این تحقیق در طی بیست سال گذشته نشان دهنده کاهش بارش، افزایش دما و کاهش تدریجی سطح برف و یخ علم کوه به خصوص در فصل تابستان می باشد و زوال تدریجی این یخچال را در پی دارد. ذوب کامل برف و یخ یخچال در فصل تابستان تهدید جدی برای منابع آب پایین دست منطقه و محیط زیست اطراف این یخچال مهم می باشد.

طی سال های اخیر یکی از اقداماتی که برای مقابله با معضل کم آبی مورد توجه قرارگرفته، اجرای طرح های انتقال آب بین حوضه ای است. این کار که عمدتا جهت تامین منابع آب موردنیاز در مناطق پایین دست صورت می گیرد، می تواند بر اقتصاد حوضه های مقصد اثرگذار باشد. از این رو، در این مطالعه اثرات اقتصادی بالقوه طرح آب رسانی از رودخانه شاهرود به دشت قزوین ارزیابی شد. برای تحقق این هدف، ابتدا با استفاده از روش نسبت هزینه-فایده (CBR)، اجرایی شدن این طرح به لحاظ صرفه اقتصادی و سودمندی مالی ارزیابی گردید و سپس، با به کارگیری رویکرد مدل سازی برنامه ریزی ریاضی اثباتی (PMP) اثرات و پیامدهای اجرایی شدن این طرح در حوضه مقصد تحلیل شد. داده ها و اطلاعات موردنیاز مربوط به سال زراعی 98-1397 می باشند. نتایج نشان داد که اجرای طرح انتقال آب به دشت قزوین از طریق رودخانه شاهرود برای نرخ های تنزیل پنج تا 20 درصد توجیه اقتصادی دارد. ارزش اقتصادی هر مترمکعب آب آبیاری معادل با 3720 ریال برآورد شد و نتایج حاصل از مدل اقتصادی نشان داد که پس از اجرای طرح آبرسانی به دشت قزوین، سطح زیرکشت محصولات با صرفه اقتصادی بالاتر مانند چغندرقند، گوجه فرنگی، ذرت دانه ای و یونجه افزایش یافته و سطح زیرکشت گندم آبی، جو آبی و کلزا کاهش یافته است. مجموع سود ناخالص کشاورزان نیز پس از اجرای طرح انتقال آب 6/34 تا 11/5 درصد افزایش یافته است. در پایان، با توجه به اثرات مثبت حاصل از اجرای طرح آبرسانی به دشت قزوین، جهت پایداری و صیانت از منابع آبی این منطقه، اصلاح نظام قیمت گذاری آب آبیاری به مسیولین و نهادهای موظف و توسعه و تداوم کشت محصولات با صرفه اقتصادی بالاتر در الگوی زراعی به کشاورزان پیشنهاد شده است.

توجه به نقش مولفه های اجتماعی بر تعاملات آبی از ملزومات شناخت و مطالعه شرایط پویای حاکم بر مسایل آبی است. تفاوت در ویژگی های فرهنگی و هویتی جوامع منجر به ایجاد نگرش ها و ارزش های متعددی در مواجهه با مسایل آبی شده است. با وجود اهمیت بسزای نقش هویت اجتماعی بر تعاملات آبی، این مساله در مدیریت منابع آب مورد غفلت جدی واقع شده شده است. شکاف تحقیقاتی مذکور منجر به طرح فرضیه پژوهش حاضر مبنی بر ارتباط مستقیم، متقابل و پویای هویت اجتماعی و شکل گیری مناقشات آبی شده است. هدف اصلی این پژوهش، واکاوی نقش هویت اجتماعی در برساخت مناقشات آبی در ضمن بهره برداری از منابع آب مشترک و فرامرزی است. برای آزمون فرضیه موردنظر به مرور نظام مند منابع مرتبط در پایگاه های اطلاعاتی مختلف و واکاوی نحوه اثرگذاری متقابل هویت اجتماعی و مناقشات آبی پرداخته شد. بر اساس نتایج حاصل، مناقشه یک ویژگی ذاتی و طبیعی در سیستم های آبی است و هویت اجتماعی و مناقشات مخرب/ سازنده آبی در ارتباطی متقابل و پویا با یکدیگر هستند. قطبی شدن هویت های اجتماعی در یک حوضه منجر به تقویت پتانسیل ایجاد مناقشات آبی خواهد شد. این در حالی است که تلاش برای ایجاد هویت جمعی، زمینه ساز همکاری بین ذی مدخلان و مواجهه کارآمد با مناقشات آبی در حوضه های آبریز مشترک و فرامرزی است.

امروزه کمبود منابع آبی به یکی از دغدغه های جدی جامعه بشری تبدیل گشته، بطوریکه راهکارهای فنی و مهندسی به تنهایی قادر به حل این معضل نبوده و توجه به جنبه های غیرفنی آن به یک ضرورت انکارناپذیر تبدیل گشته است. از این رو پژوهش حاضر تلاش دارد تا با استفاده از مدل سازی معادلات ساختاری و از طریق رویکرد تحلیل عاملی اکتشافی و تاییدی نقش حسابداران در افزایش بهره وری آب را مورد مطالعه و بررسی قرار دهد. این پژوهش به لحاظ هدف کاربردی و به لحاظ روش گردآوری داده ها توصیفی-پیمایشی، از نوع همبستگی است. داده های پژوهش از طریق توزیع پرسش نامه بین 168 حسابدار شاغل در غرب کشور جمع آوری شده است. دوره زمانی پژوهش حاضر نیمه اول سال 1400 می باشد. بر اساس یافته های پژوهش حاضر حسابداران می توانند از طریق سه مولفه هزینه یابی آب/ارزش گذاری اقتصادی آب، گزارشگری آب و هزینه های شهرت در فرآیند مدیریت بهره وری آب ایفای نقش نمایند. براساس تحلیل عاملی تاییدی مرتبه دوم بار عاملی سه مولفه مذکور بر روی سازه اصلی (نقش حسابداران در افزایش بهره وری آب) به ترتیب عبارتند از: هزینه یابی آب/ ارزش گذاری اقتصادی (0/74) و گزارشگری آب (0/69) و هزینه های شهرت (0/62). همچنین یافته های پژوهش نشان می دهد متغیر جمعیت شناختی سنوات خدمتی بر روی هر سه سازه و متغیر جنسیت فقط بر سازه ارزش گذاری اقتصادی تاثیرگذار هستند. بقیه متغیرهای جمعیت شناختی (سن، مدرک تحصیلی و نوع سازمان) بر روی سازه های اصلی پژوهش تاثیر معناداری ندارند.

با توجه به گرم شدن زمین و بروز پدیده تغییر اقلیم و اثر آن بر متغیرهای هواشناسی بخصوص بارش های حدی که پارامتر اساسی در طراحی زیرساخت های شهری و مدیریت منابع آب است، مطالعات در این حوزه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در حال حاضر، پیش بینی بارش های آینده با استفاده از برونداد مدل های تغییر اقلیم امکان پذیر می باشد که با مشکلات عدیده ای من جمله عدم دسترسی آسان، بزرگ مقیاس بودن و نیاز به ریزمقیاس نمایی مکانی و زمانی، افزایش خطا و تحمیل ریسک بالا به سازه های مدیریت سیل شهری، روبرو می باشند. لذا، بکارگیری مدل تولید داده آب و هوایی که با استفاده از داده های مشاهداتی و ثبت شده توانایی مدل های اقلیمی در شبیه سازی بارش های آینده را داشته باشد، مورد توجه این پژوهش قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، مدل ناپارامتریK-NN WG بکار گرفته شد که با استفاده از دو مکانیزم برزدن و ایجاد آشفتگی اقدام به تولید داده هایی خارج از محدوده مشاهداتی می نماید. در این مدل از داده های بارش کوتاه مدت مشاهداتی ایستگاه مهرآباد با تداوم های 10 دقیقه تا 3 ساعت برای پیش بینی بارش کوتاه مدت در آینده استفاده شد و نتایج آن با خروجی مدل اقلیمی منطقه ای PRECIS برای سال های 2100-2070 تحت سناریوهای انتشار A2 و B2 مقایسه گردید. نتایج، اولا نشان دهنده افزایش شدت بارش های آینده نسبت به حال و ثانیا اثبات کننده توان مندی مدل تولید داده آب و هوایی مورد استفاده در پژوهش در مقایسه با برونداد مدل منطقه ای PRECIS می باشد. این نتایج با استفاده از آزمون های آماری مناسب ارزیابی شد.

سازمان غذا و کشاورزی (FAO)، مدل پنمن-مانتیث فایو 56 را به عنوان یک روش استاندارد در برآورد تبخیرتعرق مرجع (ETo) پیشنهاد کرده است. با این حال در مناطق مرتفع اغلب به دلیل کمبود ایستگاه های هواشناسی، مشکلات دیدبانی و ناقص بودن داده های هواشناسی لازم، استفاده از این مدل با عدم قطعیت مواجه است. بنابراین، در این مناطق باید از مدل هایی استفاده شود که به متغیرهای هواشناسی کمتری نیاز داشته باشند و همچنین بتوان آنها را به عنوان تابعی از ارتفاع درنظر گرفت. از این رو در تحقیق حاضر از داده های 28 ایستگاه سینوپتیک ایران با ارتفاع بیش از 2000 متر از سطح دریا در بازه زمانی سال های 2019-1989 برای تعدیل مدل هارگریوز-سامانی بر اساس ارتفاع و تصحیح ضرایب عامل دما استفاده شد. مقایسه نتایج حاصل از مدل پنمن-مانتیث فایو 56 به عنوان روش استاندارد و مدل های هارگریوز-سامانی اصلی و هارگریوز-سامانی تعدیل یافته نشان داد که مدل تعدیل یافته بر اساس ارتفاع، نتایج بهتری نسبت به مدل اصلی ارایه می دهد و قادر است تبخیر-تعرق مرجع در مناطق مرتفع ایران را با دقت مناسب تری برآورد کند. بیش ترین نزدیکی در تخمین تبخیرتعرق با مدل هارگریوز-سامانی تعدیل یافته و مدل پنمن-مانتیث فایو 56 بر اساس نتایج شاخص های آماری MBE، MAE، RMSE، PVC، LVC، d، r و PI در ایستگاه های فیروزکوه، بافت، بلده، سی سخت، آوج، خوانسار، آبعلی، داران، فریدون شهر، بروجن، سمیرم، الیگودرز، فرخ شهر، دماوند، سپیدان و سامان مشاهده شد که نسبت به مقادیر حاصل از مدل هارگریوز-سامانی اصلی به طور میانگین 14 درصد کاهش خطا داشت.

دشت سیستان از دیرباز به واسطه دارا بودن منابع آبی فراوان یکی از مناطق مهم جهت استقرارگزینی انسان ها بوده است. تا کنون مطالعه جامعی راجع به ارتباط بین منابع آبی و محوطه ها انجام نگرفته است، از این رو هدف کلی پژوهش حاضر؛ بررسی رابطه متقابل محوطه های دوره هخامنشی و محیط طبیعی و به طور خاص نحوه استقرارگزینی محوطه ها بر اساس مولفه آب است. این پژوهش به روش توصیفی-تحلیلی-تاریخی انجام گرفته و برای نیل به این مقصود از نرم افزار GIS استفاده شد. به منظور دست یابی به اهداف پژوهش پس از مطالعه شرایط محیطی، شش متغیر شامل: نوع منابع آبی، فاصله از منابع آبی، شیب زمین، نوع خاک، زمین شناسی و وسعت محوطه ها بررسی شدند و نتایج به دست آمده، گویای نقش موثر منابع آب سطحی در مکان گزینی و وسعت محوطه ها است. وجود منابع آبی، شیب ملایم و به تبع آن، سهولت سرازیری آب در مناطق مختلف دشت، ظرفیت ایجاد کانال های انشعابی جهت حفظ فاصله مناسب از رودخانه که از خصوصیات مخروط افکنه ها می باشند و همچنین، استقرار روی تراس رودخانه ای جهت دوری از خطر سیلاب از جمله عواملی هستند که موجب می شدند این منطقه علی رغم فقدان سفره های آب زیرزمینی و وابستگی مردم به منابع آب سطحی، تبدیل به یکی از مناطق جاذب جمعیت گردد.

وقوع تغییرات اقلیمی در سطح جهان، احتمال وقوع سیل های ناگهانی در سطح شهر ها را افزایش می دهد که خسارات زیادی به جان و مال مردم وارد می کند. در این مقاله به تحلیل و محاسبه خسارات وارده به وسایل نقلیه در سیلاب و در مطالعه موردی به سیل دروازه قرآن شیراز پرداخته شده است. ابتدا شبیه سازی یک بعدی و دوبعدی سیل مذکور با استفاده از مدل PCSWMM انجام و مقادیر عمق و سرعت حداکثر در محدوده پارکینگ مجاور استخر تجمع آب به ترتیب m 1/18 و m/s 3/27 برآورد شد. دراین مطالعه منحنی ارایه شده در AR & R (2011) به کمک شاخص هیدرودینامیکی سیلاب که حاصل ضرب سرعت در عمق سیلاب تعریف گردید، ارزیابی و درنهایت اصلاح و تا عمق یک متر بسط داده شد و از آن برای تعیین وضعیت پایداری و ناپایداری خودروهای سواری در سیلاب استفاده به عمل آمد. برای تعیین خسارت از منحنی عمق-خسارت HAZUS-MH استفاده شد. در مدل های خسارت موجود مقدار خسارت صرفا با درنظر گرفتن عمق آب ارایه می شود درصورتی که سیل دارای متغیر مهم سرعت نیز هست. در این تحقیق با تلفیق دو منحنی AR & R (2011) اصلاح شده و HAZUS-MH به کمک فصل مشترک آن ها یعنی عمق و زون بندی سطح زیر نمودار AR & R (2011) اصلاح شده، مقادیر خسارت در محدوده های متفاوتی از عمق و سرعت تعیین شد. پس ازآن با تولید نقشه توزیعی ریسک سیل بیشترین مقدار خسارت خودروهای سواری 5/12 درصد برآورد گردید. درنهایت با درنظر گرفتن پراید 131 به عنوان خودرو شاخص، میزان خسارت کل برحسب قیمت روز معادل 16 میلیارد ریال به دست آمد.

شناخت مسیله نفوذ آب شور در آبخوان های ساحلی، نقش موثری بر مدیریت منابع آب زیرزمینی مناطق ساحلی دارد. در این تحقیق کاهش نفوذ شوری در یک آبخوان ساحلی در مقیاس آزمایشگاهی با در نظر گرفتن دیوار آب بند و بدون دیوار آب بند، محیط همگن و ناهمگن در حالت ماندگار بررسی شده است. برای این منظور، با تعریف سناریوهای مختلف در آزمایشگاه، پارامترهای موثر در مساله در نظر گرفته شده و جهت تسهیل در تحلیل پسرفت شوری، بی بعد شدند. داده های آزمایشگاهی با استفاده از تکنیک پردازش تصویر آنالیز گردید و خطوط هم غلظت 5%، 95% و ناحیه انتقالی آب شور مابین این خطوط (ناحیه پراکندگی هیدرودینامیکی آب شور) مشخص گردید. نتایج نشان داد در محیط ناهمگن میزان پیشروی گوه آب شور افزایش یافته و میزان تاثیرگذاری اجرای دیوار آب بند در محیط همگن بیشتر از محیط ناهمگن می باشد. حداکثر اثرگذاری اجرای دیوار آب بند در کاهش درصد پیشروی گوه آب شور در محیط همگن 100% و در محیط ناهمگن 92% به دست آمد. بهترین محل قرارگیری دیوار آب بند در این پژوهش با توجه به ابعاد طولی 1 و ارتفاع 0/6 متری مخزن آزمایش، در 0/8 متری از کف و در فاصله 0/2 متری از مرز آب شور به دست آمد. از نمودارهای بی بعد حاصل می توان در طراحی بهینه دیوار آب بند در شرایط واقعی کمک گرفت.

برآورد کارایی فنی آب آبیاری یکی از ابزارهای اساسی مدیریت منابع آب است. در این تحقیق، با استفاده از داده های 100 کشاورز تولیدکننده چغندرقند در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، کارایی فنی آب آبیاری، کارایی فنی هزینه آب آبیاری، کارایی فنی ستاده-محور و کارایی فنی نهاده-محور با استفاده از تابع مرز تصادفی برآورد شده است. نتایج نشان می دهد که سهم هزینه آب آبیاری کمتر از سایر نهاده بوده و برابر با 7/57 درصد است. میانگین کارایی فنی آبیاری، کارایی فنی هزینه آب آبیاری، کارایی فنی ستاده-محور و کارایی فنی نهاده-محور به ترتیب 56/65، 96/53، 98/77 و 52/87 درصد برآورد شده است. این نتایج بیانگر آن است که با ثابت نگه داشتن مقدار مصرف سایر نهاده ها و کاهش آب آبیاری به اندازه 43/35 درصد و مصرف 3607 مترمکعب در هکتار می توان مقدار ثابت محصول (62/91 تن در هکتار) را تولید نمود. کارایی فنی هزینه آب آبیاری نیز نشان دهنده این است که درصورت حداکثر کردن کارایی فنی آب آبیاری، هزینه آب آبیاری به اندازه 3/47 درصد کاهش پیدا خواهد کرد. ضریب همبستگی بین کارایی فنی آب آبیاری و کارایی فنی هزینه آب آبیاری (67/20)، کارایی فنی نهاده-محور (31/14) و کارایی فنی ستاده-محور (16/44) است و افزایش کارایی فنی آب آبیاری منجر به افزایش آن کارایی ها می شود. در صورتی که قیمت آب آبیاری در تولید چغندرقند در حوضه مورد مطالعه 39/88 درصد (از 1210 به 1700 ریال بر مترمکعب) افزایش یابد مقدار آب مصرفی و هزینه های آب در تولید چغندرقند به ترتیب 43/35 و 3/47 درصد کاهش خواهد یافت. توصیه می شود با توسعه تکنولوژی های آبیاری و سیاست های قیمتی کارایی فنی آبیاری افزایش داده شود.

مدیریت تخلیه بار آلودگی به رودخانه ها نقش مهمی در بهبود کیفیت آب دارد. هدف این مقاله، ارایه روش جدید در مدل سازی تخصیص بار آلودگی مبتنی بر هزینه (C-WLA) با تعامل بین هزینه های تصفیه در نقاط بارگذاری و خسارت آلودگی در نقاط برداشت جریان از سیستم رودخانه است. برای این منظور، مدل شبیه سازی کیفی (MIKE11) با الگوریتم بهینه سازی هوش ازدحامی ذرات (PSO) ترکیب می شود و کاربرد عملیاتی این مدل سازی در بخشی از رودخانه کارون نشان داده شده است. در گام اول هزینه های تصفیه و خسارت بارگذاری آلاینده TDS در طول رودخانه برآورد شده و سپس با درک تاثیر سیاست تعامل بین هزینه تصفیه تخلیه کننده ها و خسارت بار آلودگی، الگوی بار بهینه و حد آستانه غلظت بهینه در نقاط کنترل سیستم رودخانه در طول یکسال به صورت ماهانه تعیین می شود. نتایج نشان داد که مدل C-WLA کارایی لازم برای مدیریت تخلیه آلاینده TDS و دستیابی به اهداف بهینه سازی در مدیریت کیفیت آب رودخانه را دارد. بطوری که مجموع هزینه ها و خسارت ها با حد آستانه غلظت بهینه 2450 میلی گرم بر لیتر در نقاط برداشت جریان و با متوسط 17/85 درصد تصفیه بهینه در نقاط بارگذاری، حداقل شده و برابر 48/99 میلیون دلار بدست می آید.

تغییر اقلیم به صورت مستقیم بر روی مولفه های هیدرولوژیک و منابع آبی تاثیرگذار است و نقش مهمی در تشدید خطرات احتمالی همچون خشکسالی و سیلاب دارد. لذا بررسی اثرات تغییر اقلیم بر مولفه های آبی همچون رواناب امری ضروری است. از این رو در این مطالعه، وضعیت رواناب حوضه طشک-بختگان به عنوان یکی از مهم ترین حوضه های کشور از نظر زیست محیطی در شرایط تغییر اقلیم با استفاده از مدل SWAT مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی رواناب با اعمال شرایط تغییر اقلیم برای مدل های GFDL-ESM2M و IPSL_CMA5_LR تحت سناریوهای RCP2. 6 و RCP8. 5 و مدل های GFDL-ESM4 و IPSL_CMA6_LR تحت سناریوهای SSP1-2. 6 و SSP5-8. 5 در دوره آینده نزدیک (2050-2021) انجام شد. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT با استفاده از شاخص های R2، NSH و RMSE به ترتیب در بازه (0/99-0/70)، (0/98-0/51) و (14/4-0/9) متر مکعب بر ثانیه قرار دارد که نشان دهنده دقت زیاد واسنجی و اعتبارسنجی مدل است. بررسی وضعیت متغیر های اقلیمی بارش و دمای حداقل و حداکثر در شرایط تغییر اقلیم، افزایش دما (2/91-1/51 درجه سلسیوس) برای تمامی مدل ها و سناریوها و کاهش بارش (11/15-0/05 درصد) را در اغلب مدل ها و سناریو ها نشان می دهد. شبیه سازی مدل هیدرولوژیک SWAT در شرایط تغییر اقلیم در هر 4 ایستگاه تحت سناریوهای SSP کاهش رواناب و در 3 ایستگاه تحت سناریوهای RCP افزایش رواناب را نشان داد. با توجه به اینکه داده های اقلیمی سناریوهای SSP به تازگی در دسترس قرار گرفته است، نتایج این تحقیق می تواند برای ادامه تحقیق در مورد اثرات این سناریوها بر حوضه های مهم کشور و در نتیجه سیاست گذاری و برنامه ریزی منابع آب در شرایط تغییر اقلیم مفید باشد.

امروزه کمبود منابع آب زیرزمینی در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک، با گسترش جوامع و بهره برداری روزافزون از آن ها، بعنوان یک معضل جدی، دغدغه اصلی متولیان و برنامه ریزان بخش آب کشور می باشد. در تحقیق حاضر درنظر است با مدل سازی آبخوان و اعمال سناریوی پخش سیلاب جهت حفظ و بهبود وضعیت آن، راهکارهای عملی ارایه شود. باتوجه به قرارگیری دشت سلماس در منطقه نیمه خشک و همچنین برداشت بی رویه از آبخوان دشت، آبخوان سلماس به شدت دچار بحران شده است. برای بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی در آبخوان سلماس پس از اعمال سناریوی پخش سیلاب، از کد ریاضی MODFLOW موجود در GMS، استفاده شد. مدل ریاضی برای دو حالت پایدار و ناپایدار تهیه و اجرا شد و سپس سناریوی پخش سیلاب در مدل اعمال و خروجی ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد حجم آبی معادل 2/6 میلیون مترمکعب در داخل آبخوان ذخیره می شود که معادل 44/7 درصد کل آب تغذیه شده به آبخوان است و پس از اعمال سناریو در پایان مهر 1391، به طور متوسط، سطح آب 13 سانتی متر افزایش یافت که تغییرات در سطح آب زیرزمینی در قسمت جنوبی و میانی آبخوان است.

مدیریت سیستم های آبی در محیطی پویا و دارای عدم قطعیت بالا به امری چالش برانگیز تبدیل شده است. عدم قطعیت های متعدد این سیستم ها، سیاست گذاری، مدیریت و برنامه ریزی صحیح آن ها را به امری دشوار تبدیل کرده است. رویکردهای فنی به تنهایی توانایی لحاظ کردن عدم قطعیت های عمیق در مدیریت سیستم های آبی را دارا نیستند. عدم قطعیت عمیق، به سادگی قابل مرتفع کردن نیست؛ زیرا مربوط به سطوح بالای حکمرانی و سیاست گذاری است و به عبارت دیگر افراد مسیول، اجماع نظری کمی بر روی مولفه های مختلف سیستم دارند. بر این اساس در مدیریت سیستم های آبی ضروری است رویکردی اتخاذ شود که توانایی درنظر گرفتن عدم قطعیت های مختلف را داشته باشد. هدف از این مقاله، تبیین و تحلیل چهار رویکرد تاب آوری، استواری، انعطاف پذیری و سازگاری در مواجهه و مدیریت عدم قطعیت های عمیق و بررسی کاربرد آن ها در سیستم های درهم تنیده آبی است. دراین مقاله با استفاده از روش توصیفی-تطبیقی و با جمع آوری اطلاعات از منابع کتابخانه ای به گردآوری ویژگی های رویکردهای مذکور و مقایسه آن ها با یکدیگر پرداخته شده است. نتایج حاکی از آن بود که رویکرد سازگاری در مقایسه با سایر رویکرد ها، توانایی مناسب تری برای استفاده در حکمرانی و مدیریت سیستم های آبی با هدف تطبیق یافتن خودجوش با تغییرات و همچنین توانایی حفظ مسیر اصلی سیستم را دارا است. همچنین، باید به این نکته توجه داشت که نتایج کسب شده به معنای این نیست که سایر رویکردها در مدیریت سیستم های آبی کارآیی ندارند. سایر رویکردها نیز با توجه به ویژگی های ذاتی آن ها می توانند در مدیریت بخش های مختلف سیستم های آبی بکار گرفته شوند.