تحقیقات منابع آب ایران
سال:1399 | دوره:16 | شماره:4 |تعداد مقالات:21

در دهه های اخیر، افزایش نیازهای آبی در ایران منجر به برداشت بیش از حد آب، به ویژه آب زیرزمینی شده است لذا مدیریت آب زیرزمینی و برداشت ها باید طوری باشد که علاوه بر رفع نیاز مصرف کنندگان و رسیدن به نفع عادلانه، پایداری آبخوان و نیاز آیندگان نیز مور توجه قرار گیرد. این تحقیق با هدف مدیریت و کاهش برداشت از آبخوان حاجی آباد واقع در استان هرمزگان انجام شده است. ابتدا مدل جریان آب زیرزمینی به وسیله نرم افزار MODFLOW شبیه سازی و صحت سنجی شده سپس با استفاده از روش همکارانه (روش ورشکستگی)، مقادیر جدید برداشت آبخوان محاسبه گردید و این مقادیر به مدل شبیه سازی وارد و نتایج آن با وضع موجود مقایسه گردید. در این پژوهش از 5 روش ورشکستگی نسبی (P)، ورشکستگی مقید به سود یکسان (CEA)، ورشکستگی مقید به ضرر یکسان (CEL)، تالمود (Talmud) و پینایل (Piniles) به منظور مدیریت برداشت چاه های بهره برداری استفاده شده است. مقادیر برداشت سالانه چاه های بهره برداری از آبخوان به عنوان تقاضای ذینفعان و مقدار تغذیه آب زیرزمینی محاسبه شده توسط مدل شبیه سازی در هر پلیگون به عنوان مقدار آب موجود است. در این 5 روش مقادیر سطح آب زیرزمینی آبخوان افزایش و وضعیت کلی آبخوان بهبود نسبتا خوبی داشته است. در نهایت شاخص پایداری ورشکستگی (BASI) برای 5 روش محاسبه و مقایسه گردید.

شورایعالی آب با هدف ایجاد بسترهای نهادی و سازمانی لازم جهت هماهنگی سیاست های تامین، توزیع و مصرف آب در سال 1379 وفق ماده 10 قانون تشکیل وزارت جهاد کشاورزی ایجاد شده است. هدف از این مقاله ارایه نتایج و دستاوردهای حاصل از بررسی های انجام شده در زمینه شناسایی، بررسی و تحلیل نقاط قوت وضعف و فرصت ها و تهدیدهای فراروی شورا و در نهایت شناخت و ارایه راهبردها و راهکارهای اجرایی برای ارتقای اقتدار و اثربخشی بیشتر شورایعالی آب کشور می باشد. روش شناسی بکار رفته در این پژوهش بر مبنای تشکیل کارگروه کارشناسی و برگزاری جلسات برای دریافت ایده ها و نظرات و در نهایت استفاده ترکیبی از فنSWOT) به مقادیر امتیازهای موزون محاسبه شده برای عوامل درونی و بیرونی (به ترتیب برابر 2/342 و62/ 2) نقطه تلاقی این دو مقدار در نمودار SWOT در منطقه WO قرار گرفته که نشان داد راهبرد محوری انتخابی برای ارتقای اقتدار شورای عالی آب، بایستی راهبرد محافظه کارانه باشد. برای اثربخشی و اقتدار بیشتر شورا همچنین چشم انداز و ماموریت جدیدی برای شورایعالی آب تعریف و پیشنهاد گردید. همچنین پنج راهبرد اصلی برای بهبود عملکرد شورای عالی آب و نیز 21 برنامه اقدام برای بهبود عملکرد و اقتدار شورای عالی آب شناسایی و اولویت بندی شدند.

تامین امنیت آب در مواجهه با رشد جمعیت و کمبود منابع، سیاست گذاران را با چالش بزرگی در مناطق شهری مواجه کرده و آنها را به سمت رهیافت های مدیریت تقاضای آب سوق داده است. حفاظت از آب به عنوان عاملی اساسی در مدیریت تقاضا، راهکاری موثر در تامین پایدار آب شهری است که دو دسته رفتارهای صرفه جویی و افزایش بهره وری را شامل می شود. با توجه به انجام داوطلبانه این رفتارها توسط افراد، درک فرآیندهای روانشناختی تبیین کننده این رفتارها جنبه مهمی در طراحی سیاست ها و مداخلات کارآمد در این حوزه است. لذا هدف این تحقیق، بررسی عوامل موثر بر تمایل و رفتارهای حفاظت از آب ساکنان شهر تهران به کمک تیوری رفتار برنامه ریزی شده بود. داده های تحقیق، به کمک پرسشنامه ساختاریافته ای که روایی آن به کمک نظر متخصصان و پایایی آن با ضریب آلفای کرونباخ مورد تایید قرار گرفت، از شهروندان تهرانی به دو روش آنلاین و آفلاین (820=N) جمع آوری شد. همچنین برای تجزیه و تحلیل داده ها، از مدل سازی معادلات ساختاری استفاده شد. براساس نتایج، تیوری رفتار برنامه ریزی شده قادر است به ترتیب 83% و 40% از واریانس تمایلات و رفتارهای صرفه جویی و به ترتیب 57% و 37% از واریانس تمایلات و رفتارهای افزایش بهره وری را تبیین نماید. همچنین نتایج نشان داد، نگرش و کنترل رفتاری درک شده بر تمایل به انجام هر دو رفتار تاثیرگذار است؛ اما هنجار ذهنی، تاثیری بر تمایل به انجام این رفتارها ندارد. به علاوه، نتایج حاکی از تاثیرگذاری تمایل و کنترل رفتاری درک شده بر انجام هر دو رفتار است. درنهایت براساس نتایج، دلالت هایی برای ارتقای حفاظت از آب خانگی و پیشنهاداتی برای تحقیقات آینده، ارایه شده است.

یکی از ابعاد معیشت پایدار بخصوص در جوامع روستایی توجه به اقتصاد کشاورزی و میزان درآمد ناشی از تولیدات کشاورزی می باشد. در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی اثرات خشکسالی بر جوامع کشاورزی و روستایی، شاخص خشکسالی اقتصادی-اجتماعی روستایی معرفی گردیده است. این شاخص برای درنظر گرفتن شرایط اقتصادی و اجتماعی جوامع در مواجهه با خشکسالی از درآمد حاصل از سطوح زیر کشت، هزینه خانوار و توانایی مالی مقابله با تبعات خشکسالی استفاده می نماید. با توجه به اهمیت حوضه ی زاینده رود به عنوان یکی از حوضه های پر تنش، مناطق این حوضه در دو استان اصفهان و چهارمحال و بختیاری به عنوان محدوده ی مورد مطالعه انتخاب گردیده اند. دوره ی مطالعاتی شامل 29 سال از سال آبی 69-1368 تا 96-1395 است. طبقه بندی شاخص خشکسالی اقتصادی-اجتماعی با الگوریتم شکست طبیعی جنکز انجام و منطقه بر اساس انعطاف پذیری و توانایی مقابله با عوارض خشکسالی از منظر تاثیر بر درآمد خانوار به زون های بحران کم تا شدید تقسیم شد. نتایج نشان می دهد مناطق فلاورجان، خمینی شهر، اصفهان و نجف آباد به ترتیب 18، 15، 12 و 8 سال در بحرانی ترین شرایط در بین مناطق نه گانه حوضه ی زاینده رود قرار داشته اند. حداکثر شدت خشکسالی اقتصادی-اجتماعی روستایی در مناطق خمینی شهر و فلاورجان به ترتیب با 77/6 و 37/6 واحد بدست آمد. نتایج کاربرد این شاخص تطابق خوبی با یافته های میدانی داشت و آن را شاخص مناسبی برای ارزیابی خشکسالی اقتصادی-اجتماعی معرفی می نماید.

کمبود آب یکی از مهم ترین و تاثیرگذارترین عوامل در الگوی کشت و سود کشاورزان است. این تحقیق برای ارزیابی اثرات کاهش بارش بر الگوی کشت و سود کشاورزان در حوضه آبریز طشک-بختگان انجام شد. برای این منظور، از یک مدل تلفیقی که شامل دو بخش هیدرولوژیکی و اقتصادی است، استفاده گردید. در بخش هیدرولوژیکی، مدل برنامه ریزی و ارزیابی منابع آب (WEAP) و در بخش اقتصادی، مدل برنامه ریزی مثبت ریاضی (PMP) استفاده شدند. در این تحقیق اثرات کاهش بارش در دو سناریوی کاهش 20 و 40 درصدی، بر بخش کشاورزی از طریق تعیین میزان آب تحویلی به این بخش تعیین شد و سپس عکس العمل کشاورزان از طریق الگوی کشت و سود آن ها بررسی گردید. این مدل سازی به صورت منطقه ای در 5 ناحیه مجزا از حوضه طشک-بختگان و نسبت به سال پایه (2007-2006) انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد با اجرای سناریوی 20 درصد کاهش بارش، سطح زیر کشت و سود کشاورزان به ترتیب 33 و 29 درصد کاهش یافتند و با سناریوی 40 درصد کاهش بارش، میزان کاهش سطح زیرکشت و سود کشاورزان به ترتیب 36 و 32 درصد بود. در بین محصولات مختلف، بیش ترین تغییرات سطح زیرکشت مربوط به یونجه بود و سطح زیرکشت محصول برنج به دلیل سود بالای آن تغییری نکرد.

مدیریت منابع آب، نیازمند درک درستی از مدیریت همزمان منابع غذا و نیز مدیریت منابع انرژی به خصوص در بخش کشاورزی است. چارچوب هم بست آب-غذا-انرژی با رویکرد پایداری منابع و مصارف، به تحلیل مدیریت و بهره برداری ترکیبی از منابع آب، غذا و انرژی به کمک سناریو نگاری می پردازد. همچنین علاوه بر مفاهیم پایداری، هزینه های زیست محیطی همچون انتشار کربن دی اکسید از سوخت فسیلی و تاثیر آن بر محیط زیست نیز مطرح می شود. در این تحقیق، باتوجه به شش شاخص تعریف شده و برمبنای پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی و امکان بهره برداری از منابع انرژی تجدیدپذیری همچون انرژی خورشیدی، سناریوهای مدیریتی مختلف توسعه داده شده است. پس از بررسی مدل مدیریتی WEAP توسعه یافته در حوضه لنجانات به عنوان مطالعه موردی، توسعه مدل بارش-رواناب و کالیبراسیون آن، هشت سناریوی مختلف اعم از: 1-سناریوی پایه (ادامه روند موجود) 2-سناریوی اول (تغییر سطح زیر کشت) 3-سناریوی دوم (افزایش راندمان آبیاری) 4-سناریوی سوم (استفاده از پنل خورشیدی) و سه سناریوی ترکیبی از این سناریوها و نیز سناریوی افزایش راندمان پمپ ها به همراه سناریوی سوم در مدل مذکور توسعه یافت و براساس معیارهای پایداری بررسی وارزیابی شدند. براساس نتایج تحقیق، به دلیل استفاده تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی، ترکیب سناریوهای دوم و سوم به عنوان سناریوی برتر انتخاب و پیشنهاد شده است. همچنین سناریوی ادامه روند موجود به عنوان آخرین سناریوها رتبه بندی شده است که حاکی از بدترشدن شرایط موجود در صورت ادامه روند فعلی است. با توجه به نتیجه رتبه بندی سناریو ها استفاده از ترکیب سناریوهای سوم و چهارم از دیگر سناریوهای برتر انتخاب شده است.

پیش بینی مناسب بارش و دما با افق یک ماهه می تواند فرصتی استثنایی برای برنامه ریزی منابع آب و مقابله با سیل و خشکسالی در اختیار مدیران قرار دهد. اعمال روش های پس پردازش و اصلاح اریبی مناسب می تواند کارایی پیش بینی های عددی هواشناسی را تا حد قابل قبولی ارتقا بخشد. در این تحقیق ضمن ارزیابی پیش بینی های خام بارش و دمایS2S مرکز ECMWF در یکی از حوضه های آبریز مهم کشور، روش های متنوعی برای پس پردازش و اصلاح اریبی این پیش بینی ها مورد استفاده قرار گرفت و نتایج با معیارهای ارزیابی مختلف مقایسه گردید. تکنیک های نگاشت چندک (QM)، میانگین گیری مدل بیزین (BMA)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR)، رابطه تجربی اصلاح اریبی دما و روش های ترکیبی بر روی پیش بینی ها اعمال شد که از بین آن ها روش BMA هم در بهبود پیش بینی های دما و هم بارش اندکی موثرتر از سایر روش ها عمل نمود. در حالت خام، پیش بینی های بارش و دما تنها در 2 یا 3 ماه سال قابل استفاده ارزیابی شدند ولی اعمال روش های پس پردازش توانست دقت پیش بینی های بارش را در نیمی از ماه ها، به ویژه ماه های پرباران تا حد قابل قبولی ارتقا دهد و اعمال روش ترکیبی معادله تجربی-میانگین مدل بیزین در 10 ماه از سال با پیش بینی هایی بهتر از تخمین دمای ماه آتی با استفاده از آمار بلندمدت همراه بود.

فرونشست ساختار دشت ها، می تواند مستقیما بر اثر افت سطح آب زیرزمینی و تخریب بافت آبرفتی آبخوان صورت پذیرد. در این مطالعه در دشت ایذه مدل ریاضی MODFLOW، با استخراج نقشه رستری فرونشست آبخوان اشباع در دوره ده ساله از 2008 تا 2019 و دوره پیش بینی سه سناریو اقلیمی بین سال های 2019 تا 2029 انجام شد. مدل فرونشست با توسعه پکیج SUB در ساختار کد عددی تفاضل محدود MODFLOW صورت پذیرفت. مدل کمی جریان آب زیرزمینی با استفاده از کد خودکار PEST واسنجی و تحلیل حساسیت شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که مدل ریاضی استفاده شده جهت شبیه سازی آبخوان ایذه دارای خطای نسبی NRMSE مطلوب می باشد که موید مدل سازی ایده آل پس از بررسی فرآیند صحت سنجی است. بررسی تغییرات عمودی ساختار زمین نشان داد که در بلند مدت 20 ساله با فرضیات اقلیمی مطرح شده سطح آبخوان مجموعا حداکثر تا 5/1 متر و حداقل 9/0 متر فرونشست رخ می دهد. در صورت تخریب ساختار آبرفتی آبخوان این مقدار ممکن است کمتر از این ارقام بوده اما در مقابل برابر با شرایط بدون بازگشت تعذیه سفره آب زیرمینی باشد.

این تحقیق به بررسی چگونگی تخصیص و مبادله آب بین کشاورزان منطقه مجن می پردازد و در ادامه، با استفاده از نتایج تحقیقات میدانی و مصاحبه با تعداد قابل توجهی از کشاورزان منطقه و همچنین تهیه و توزیع پرسش نامه بین آن ها، مدلی عامل بنیان برای بازارآب منطقه مذکور پیشنهاد می گردد. باوجود آنکه بازارهایی مانند بازار منطقه مجن، فاصله زیادی از بازارهای مدرن کشورهای پیشرفته دارد، نتایج مدل نشان می دهد که با تلاش در جهت ترفیع مشکلات و فراهم آوردن محیطی مناسب برای مبادله آب، می توان تا حدود مطلوبی از این نوع بازارهای آب بهره برد. با برقراری بیشتر تعاملات مناسب بین کشاورزان و همکاری شرکت آبیاری مجن، بازارآب می تواند شامل نتایج سودبخشی باشد. به نحوی که با افزایش این تعاملات بین کشاورزان، میانگین تعداد کشاورزان زیرخط فقر می تواند تا %25 کاهش یابد. عملکرد بازار پیرامون جلوگیری از کاهش سطح زیرکشت در سال های نسبتا کم باران نیز مورد توجه واقع شده است؛ به صورتی که در سال های 1385 تا 1387، با کاهش چشم گیر بارش، کاهش سطح زیرکشت اندک بوده است.

تغییر اقلیم و اثر آن بر خشک سالی ها موجب استفاده بیش ازحد از منابع آب زیرزمینی شده و پایداری این منابع را به خطر انداخته است. مطالعات تغییر اقلیم نشان می دهد که در سال های اخیر، جهت گیری محورهای مطالعاتی این مبحث از صرف "ارزیابی اثرات" به "سازگاری" گرایش قابل توجهی داشته است. ازاین رو ارایه راهکارهای مناسب جهت افزایش سازگاری سیستم های بهره برداری تلفیقی منابع آب سطحی و زیرزمینی در مقابل اثرات نامطلوب این پدیده حایز اهمیت شده است. در مطالعه حاضر، با در نظر گرفتن سناریوهای تغییر اقلیم، سازگاری سیستم های بهره برداری تلفیقی منابع آب تحت دو رویکرد سیکلی و غیر سیکلی باهدف افزایش پایداری آب های زیرزمینی ضمن کاهش هزینه ها و کمبود آبی مقایسه گشته اند. در این راستا به منظور شبیه سازی تغییرات اقلیم حوضه آبریز ابهر رود، متغیرهای بارش و دما از نتایج سه مدل گردش کلی جو تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای RCP2. 6 و RCP8. 5 در دوره 2031-2021 استخراج شده و ریزمقیاس سازی مکانی داده های موجود با استفاده از الگوریتم M5 درخت تصمیم صورت پذیرفته است. در گام بعدی برای پیش بینی مقادیر رواناب از مدل ترکیبی Wavelet-M5 جهت مدل سازی بارش-رواناب و همچنین از روش Kharrufa جهت محاسبه میزان تبخیر در فصول آینده استفاده شده است تا این مقادیر در گام بعدی به عنوان ورودی در اختیار مدل های بهینه سازی چندهدفه سیکلی و غیر سیکلی قرار داده شوند. نتایج نشان می دهند که اتخاذ رویکرد سیکلی به جای رویکرد رایج غیر سیکلی به طور قابل توجهی سازگاری سیستم های بهره برداری تلفیقی منابع آب را افزایش می دهد. به گونه ای که در رویکرد سیکلی حدود 18 درصد پایداری منابع آب زیرزمینی بیشتر از رویکرد غیر سیکلی تضمین می گردد.

بهره برداری بدون برنامه ریزی و بیش از حد مجاز آب زیرزمینی در نواحی ساحلی خطر پیشروی آب شور را افزایش می دهد، بنابراین مدیریت و پایش کیفیت آب در این نواحی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، شبکه پایش بهینه با حداقل تعداد چاه ها در آبخوان ساحلی تالش با توجه به نقشه آسیب پذیری آبخوان و ارزیابی دقت شبکه پایش طراحی شد. در این راستا، نقشه آسیب پذیری آبخوان با استفاده از شاخص DRASTIC اصلاح شده تهیه شد و از الگوریتم ژنتیک برای جستجوی بهینه شبکه پایش استفاده شد. در مدل بهینه سازی هم زمان سه هدف حداکثر کردن همبستگی بین شاخص آسیب پذیری و مقدار EC، حداقل کردن تعداد چاه های پایش و حداکثر کردن ضریب نش-ساتکلیف که بیانگر برازش بین توزیع EC محاسبه شده در شبکه پایش موجود و شبکه جدید است، مورد بررسی قرار گرفت. با اعمال ضریب وزنی w برای هدف اقتصادی، سه هدف در یک تابع هدف تعریف شد و وزن های مختلف w ارزیابی شد. نتایج نشان داد که انتخاب جواب بهینه تا حد زیادی به تعیین ضریب وزنی w بستگی دارد و بهترین وزن با توجه به متعادل ترین جواب و با توجه به شاخص آسیب پذیری و دقت شبکه پایش انتخاب شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که در هر دو دوره بهینه سازی و اعتبارسنجی تخمین های قابل قبولی حاصل شده است. همچنین با توجه به تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی در درازمدت بهتر است به صورت دوره ای شبکه پایش کیفی آب زیرزمینی ارزیابی و دوباره طراحی شود تا در برنامه ریزی ها و اعمال روش هایی برای بهبود کیفیت آب زیرزمینی موثر باشد.

برآورد پارامتر یکی از مراحل اصلی در مدل سازی هیدرولوژیکی است. مقادیر پارامتر می تواند به صورت منطقی یا با واسنجی تعیین شود. در مدل های توزیعی مبتنی بر فیزیک، می توان پارامترها را تا حدودی با استفاده از ویژگی های حوضه آبخیز، دانش هیدرولوژیکی، خصوصیت فیزیکی پارامترها و نحوه عملکرد آنها در مدل مشخص نمود. تعیین پارامتر مبتنی بر منطق و شناخت فرآیند، تخصیص پارامتر نامیده می شود. این مطالعه تلاش کرده است تا این رویکرد را با مدل MIKE SHE انجام دهد و جریان سطحی در حوضه آبخیز زیارت را با این رویکرد، شبیه سازی و نتیجه را با رویکرد واسنجی مقایسه کند. مدل در هر دو رویکرد برای یک دوره مشخص (30/6/1393-4/11/1391) و در مرحله اعتبارسنجی برای دوره (30/6/1396-27/1/1395) اجرا شد. نتایج شبیه سازی بر اساس هر کدام از رویکردها با معیارهای کارایی ناش-ساتکلیف و کلینگ-گوپتا مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس معیارهای مذکور، مدل در رویکرد تخصیص پارامتر دارای کارایی مناسبی بوده و طبق اعتبارسنجی، نتایج منطقی تر و با ثبات تری از خود نشان داده است. همین نتیجه گیری که در رابطه با نتایج بیلان آب حاصل شد بطوریکه مولفه های بیلان آبی در رویکرد تخصیص پارامتر منطقی تر و با ثبات تر می باشند. بر پایه نتایج این تحقیق می توان از رویکرد تخصیص پارامتر در حوضه های فاقد آمار استفاده کرد. با صرف زمان بیشتر برای شناخت بهتر حوضه و پارامترهای مدل می توان به نتایج قابل قبولی دست یافته و نیاز به واسنجی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد، هرچند که در خصوص بعضی پارامترها نمی توان از واسنجی اجتناب کرد.

مدل های پیش بینی بارش نقش اساسی در عملکرد هر چه بهتر سامانه های پیش بینی هواشناسی و سیلاب ایفا می کنند. در مطالعه حاضر، عملکرد پیش بینی های پنج مدل عددی هواشناسی موجود در پایگاه TIGGE به منظور بررسی دقت پیش بینی ها طی گام زمانی های 1 تا 10 روزه در اقلیم های مختلف کشور ایران (در محل 38 ایستگاه سینوپتیک) طی بازه زمانی 2014 تا 2018 مورد ارزیابی و اصلاح اریبی قرار گرفتند. بررسی شاخص های آماری و جدولی حاکی از کاهش دقت پیش بینی ها با افزایش گام زمانی می باشد. طبق نتایج بدست آمده عمده مدلهای هواشناسی به ویژه دو مدل ECMWF و UKMO حداکثر تا افق زمانی 3 روزه از همبستگی مناسبی با داده های زمینی برخوردار بوده و در عین حال نیز دارای خطای کمتری (در تخمین مقدار بارش و پیش بینی روزهای بارانی) می باشند. با اصلاح اریبی داده های خام پیش بینی عملکرد مدلهای عددی آب و هوا به طور قابل توجهی افزایش یافت، به طوری که در گام زمانی 10 روزه در مدلهای ECMWF، JMA و KMA به ترتیب بیش از 70، 65 و 73 درصد از مقدار شاخص RMSE کاهش یافت. پس از اصلاح داده های بارش، عملکرد عمده مدلهای عددی به غیر از JMA حتی تا گام زمانی 7 روزه نیز در اکثر اقلیمهای کشور منجربه نتایج قابل قبولی گردید. مدل JMA در اقلیم های مرطوب که شامل مناطق غربی و شمالی کشور است، به دلیل ساختار مدل آشفتگی موجود در این مدل دارای اریبی زیادی بوده و نتایج غیرقابل اعتمادی ارایه نموده است.

تعریف مناقشه، به سادگی شمردن مصادیق آن نیست و در ادبیات تحقیق، تعریف واحد و جامعی برای مناقشه وجود ندارد. نبود تعریف جامع و مورد اجماع برای مناقشه یکی از چالش های اصلی و بنیادین در حوزه مطالعات مناقشات بصورت عام و مناقشات آبی بصورت خاص است که امروزه نیز همچنان به قوت خود باقی است. هدف از این مقاله، بازاندیشی در چیستی، ماهیت و مفاهیم اصلی مناقشه با تلاش برای تبیین کارکرد آن در مواجهه با مناقشات آبی است. بر این اساس، این مقاله با استفاده از روش تحلیلی-توصیفی، به واکاوی و بازاندیشی در چیستی و ماهیت مناقشه می پردازد و مفاهیم اصلی مناقشه در ذیل چهار سوال اصلی جمع آوری و ارایه می شوند. علاوه بر این، دو زمینه عمده مورد استفاده در مطالعات مناقشات آبی، یعنی نظریه بازی ها و رویکرد مناقشه/همکاری، در مقایسه با مفاهیم نوین دانش مناقشه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند. نتایج مطالعات نشان می دهد که در مطالعات مرتبط با مناقشات آبی به ماهیت، مفاهیم و ویژگی های اصلی مناقشه توجه نمی شود و رویکردها و دیدگاه های غالب در مواجهه با مناقشات آبی، متناسب با فلسفه سنتی مربوط به اوایل قرن بیستم و ابزارهای مورد استفاده در این حوزه نیز از نظر دوره زمانی، مربوط به دوران جنگ سرد است. در حالیکه این رویکرد و استفاده از ابزارصرفا تکنیکی، پاسخ گوی ابعادپیچیده مناقشات در سیستم های درهم تنیده آبی نیست. نتایج مطالعات همچنان نشان می دهد که در دوره اخیر، دانش مناقشه به ابزارهای نوین تحلیل/نگاشت مناقشه متوسل شده است، مفهومی که امروزه برای مواجهه با مناقشات آبی ضروری جلوه می کند وکمتر مورد توجه قرار دارد.

جفت شدن مناسب مدل های عددی هواشناسی با مدل های توزیعی هیدرولوژیکی و کاهش عدم قطعیت مربوط به ریزمقیاس نمایی آنها یکی از چالش های اساسی در پیش بینی دقیق سیلاب است. بنابراین در این تحقیق با هدف پیش بینی سیلاب، امکان جفت شدن مدل عددی هواشناسی WRF با مدل WRF-Hydro، که مدلی هیدرولوژیکی-هیدرولیکی، توزیعی و فیزیکی است، بررسی می شود. به منظور واسنجی مدل، حوضه آبریز کشکان بدلیل پتانسیل بالای سیل خیزی بعنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شده است. باتوجه به داده های هیدروگراف سیل مشاهداتی در محدوده مطالعاتی، دو واقعه سیلابی شدید در سه ایستگاه هیدرومتری برای واسنجی مدل WRF-Hydro انتخاب گردید. بر اساس تحلیل حساسیت مدل، پارامترهای کنترل نفوذ، عمق نگهداشت آب سطحی، ضریب زبری سطحی و ضریب زبری کانال بعنوان تاثیرگذارترین پارامترها در شبیه سازی جریان شناسایی شدند. استفاده از این پارامترها در فرآیند واسنجی، قابلیت واسنجی حجم و شکل هیدروگراف سیلاب را برای حصول به نتایج دقیق تر امکانپذیر خواهد ساخت. سپس با استفاده از روش گام به گام، مقادیر بهینه پارامترهای شناسایی شده در تحلیل حساسیت برای یکی از وقایع در ایستگاه هیدرومتری پلدختر در خروجی حوضه تعیین گردید. در گام بعدی مدل بر اساس پارامترهای بهینه تعیین شده برای سایر ایستگاه ها و وقایع سیلابی ارزیابی گردید.

رابطه بین مساحت و دبی پیک حوضه همواره به منظور تعیین دبی در مناطق فاقد آمار مورد استفاده قرار گرفته است. در یک منطقه با پاسخ هیدرواوژیک مشابه این رابطه در حوضه های مختلف با نسبت برابر تغییر می کند. در این حالت به این نسبت مقیاس ساده گفته می شود. اگر تغییرات این نسبت ثابت نباشد رابطه چند مقیاسی بین دبی و مساحت وجود دارد و مساحت به تنهایی نمی تواند برای برآورد دبی سیل در مناطق بدون آمار مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین لازم است در توسعه مدل های منطقه ای سیل ابتدا این مسیله مورد آزمون قرار گیرد. این مطالعه به بررسی روش آماری مقیاس مکانی در دو حوضه ی آبخیز دریای خزر و رودخانه ی کرخه می پردازد و سپس نتایج حاصل را با یکدیگر مقایسه می کند. بدین منظور دبی حداکثر لحظه ای 46 ایستگاه هیدرومتری در حوضه دریای خزر و 24 ایستگاه در حوضه کرخه انتخاب شده است. این ایستگاه ها دارای رفتار هیدرولوژیک مشابه در بین ایستگاه های موجود در حوضه خود هستند. . روش آماری مقیاس مکانی در این ایستگاه ها با استفاده از گشتاورهای وزنی احتمال دبی حداکثر لحظه ای و مساحت تحت پوشش هر ایستگاه انجام گرفت. نتایج نشان داد که در حوضه ی دریای خزر پارامتر مقیاس مکانی حالت ساده و در حوضه ی کرخه حالت چند مقیاس مکانی می باشد بنابراین می توان گفت که برای تخمین دبی در مناطق فاقد آمار حوضه ی کرخه نمی توان از روش شاخص سیلاب و رابطه توانی دبی-مساحت استفاده نمود در حالیکه در حوضه دریای خزر این عمل امکان پذیر می باشد.

امروزه به دلیل افزایش جمعیت، گسترش شهرها و کمبود منابع آب شیرین، کشف روش های جدید تولید آب از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روش های نوین تولید آب شیرین در ظرفیت های پایین، استفاده از رطوبت هوا است که به عنوان سیستم تولید آب چگالشی شناخته می شود. در این تحقیق سیستم های تولید آب خوراکی با هدف به دست آوردن طول بهینه و ارزیابی پارامترهای موثر بر میزان آب تولید شده در سیستم های چگالشی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند. نتایج عددی نشان می دهند که در لوله ای به قطر 2/0 متر، در عمق نیم متری زمین و طول پانزده متر که دمای هوای ورودی 70 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 70 درصد است، تقریبا 1/2 کیلوگرم آب در روز استحصال خواهد شد. آنالیز حساسیت بر روی پارامترهای مختلف و جنس خاک نیز انجام شده است. همچنین نتایج تحلیل نشان می دهد که دمای هوا و رطوبت نسبی بیش ترین تاثیر را بر میزان آب تولید شده دارند و به ترتیب ماسه، شن، خاک مرطوب و خاک رس بیشترین آب را تولید می کنند.

تخمین دقیق توزیع مکانی بارش در بسیاری از فرآیندهای برنامه ریزی و مدیریت بهره برداری از منابع آب و فعالیت های کشاورزی، نقش کلیدی ایفا می کند. در این تحقیق، به منظور تخمین ماهانه بارش با دقت مطلوب مکانی، مدلی بر پایه چهارچوب PRISM مبتنی بر الگوی ارتفاعی و سایر خصوصیات مکانی، توسعه داده شد و در حوضه آبریز سفیدرود و در بازه زمانی سال آبی 1379 الی 1394 پیاده سازی شد. در گام اول نتایج حاصل از این روش در مقیاس ماهانه با روش بهبود یافته معکوس فاصله وزندار2 مقایسه شد. با توجه به درجه آزادی های موجود در هر دو روش، پارامترهای این دو روش ابتدا در مقیاس زمانی سالانه با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه یابی شده و از مجموعه پارامترهای بدست آمده به منظور تخمین عملکرد آماری مدل ماهانه از طریق اعتبار سنجی3 متقابل استفاده شد. بر اساس نتایج ماهانه محاسبه شده، هر دو مدل در تخمین مقدار بارش در محل ایستگاه ها، عملکردی نزدیک داشتند. اما علیرغم این عملکرد تقریبا یکسان، توزیع مکانی بارش محاسبه شده توسط روش مبتنی بر PRISM از انطباق بهتری نسبت به الگوی توپوگرافی و شواهد موجود برخوردار است. در گام بعدی عملکرد این مدل در تخمین میانگین بارش ماهانه با روش کریجینگ معمولی مقایسه شد، نتایج مدل توسعه داده شده در ماه های پربارش و روش کریجینگ در ماه های خشک مطلوب تر ارزیابی می شود. . با توجه به حجم اندک بارش های تابستانه، PRISM ابزار مناسب تری نسبت به کریجینگ به منظور درورن یابی مکانی بارش شناخته شد.

در این مقاله، تعیین سهم اثر اقلیم و اثر مستقیم عوامل انسانی بر کاهش رواناب بر اساس سه رویکرد رگرسیون خطی، کشسانی اقلیمی مبتنی بر فرضیه بودیکو و رویکرد تثبیت-تغییر مبتنی بر شبیه سازی ماهانه بیلان آب انجام می شود. این رویکردها عمدتا مبتنی بر تعیین نقطه شکست آماری در سری زمانی جریان هستند. نقطه شکست آماری نشان دهنده زمانی است که از آن زمان به بعد، تغییر معنی داری در ویژگی های آماری دبی جریان رخ می دهد. در این مقاله، با تحلیل حساسیت نتایج نسبت به محل نقاط شکست در سری زمانی رواناب، تاثیر شناسایی این نقاط بر تعیین مقادیر سهم های یاد شده بررسی می شود. کارایی رویکردهای بیان شده در حوضه بالادست سد زاینده رود که دستخوش تغییرات انسان ساخت قابل توجهی مانند افزایش بی رویه سطح زیر کشت و انتقال آب بین حوضه ای بوده است، مورد ارزیابی قرار می گیرد. در رویکرد تثبیت-تغییر، مدل بیلان آب برای دوره زمانی 1984-1976 واسنجی و صحت سنجی می شود. نتایج تحلیل حساسیت نسبت به محل نقاط شکست و بررسی سری زمانی تغییرات سطح زیرکشت به دست آمده از تصاویر ماهواره ای و سری زمانی دبی انتقال آب بین حوضه ای نشان می دهد که در نظر گرفتن سال 2006 به عنوان سال رخداد نقطه شکست در سری زمانی رواناب، تخمین های واقع بینانه تری از مقادیر سهم اثرات عوامل انسانی و اقلیمی بر کاهش رواناب (به ترتیب، بیش از 90 درصد و و کمتر از 10 درصد) به دست می دهد. همچنین، طبق نتایج، در صورتی که تاثیر افزایش رواناب در نتیجه انتقال آب بین حوضه ای از سری زمانی رواناب حذف شود، هر سه رویکرد سهم اثرات عوامل اقلیمی بر کاهش رواناب را ناچیز تخمین می زنند.

امروزه به دلیل افزایش تقاضای آب و تجدیدناپذیری و آلایندگی انرژی های فسیلی، شیرین سازی خورشیدی آب های شور، به عنوان یک گزینه ی پایدار تامین آب مطرح است. راندمان پایین آب شیرین کن های ساده خورشیدی، باعث شده است که بهبود عملکرد آنها یکی از زمینه های مورد تحقیق در سراسر جهان باشد. یکی از روش های مورد استفاده در این زمینه استفاده از مواد ذخیره کننده انرژی مانند ماسه در داخل حوضچه ی آب-شیرین کن است. در این تحقیق، اثر ارتفاع نسبی آب داخل ماسه بر عملکرد آب شیرین کن ساده ی خورشیدی مطالعه شده است. برای این منظور چهار دستگاه آب شیرین کن حوضچه ای خورشیدی در شرایط اقلیمی اسفراین، ایران (عرض جغرافیایی 36. 20 و طول جغرافیایی 57. 67) ساخته شد و اثر ارتفاع نسبی آب به ماسه و تاثیر مویینگی آب در داخل ماسه مطالعه گردید. ارتفاع ماسه داخل آب شیرین کن ها 10 سانتیمتر و نسبت ارتفاع آب به ماسه در 4 تیمار، 1، 0. 75، 0. 5 و 0. 25 در نظر گرفته شد. آزمایش ها در 4 روز در اواخر تیرماه و اوایل مرداد ماه سال 1399 هر روز به مدت 16 ساعت انجام شد. نتایج حاکی از آن بود که آب شیرین کن حاوی ماسه، در حالت تماس کامل آب و ماسه (ارتفاع نسبی 1)، عملکرد و بازده حرارتی بهتری نسبت به حالت های دیگر که سطح آب نسبت به ماسه پایین تر بوده، داشته است. بنابراین، به نظر می رسد قرار دادن ماسه در حوضچه ی آب شیرین کن خورشیدی و در تماس کامل با آب، می تواند گزینه ی مناسبی برای افزایش راندمان آن باشد.

هدف از این پژوهش، تحلیل عدم قطعیت ناشی از فرض برازش توزیع گاما بر سری زمانی داده های آبدهی در محاسبه شاخص خشکسالی هیدرولوژیکی (SDI) می باشد. با کاربرد سری زمانی داده های آبدهی ماهانه و سالانه در 30 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، کارایی توزیع گاما در برازش داده های آبدهی بررسی شد. نتایج نشان داد توزیع گاما در برازش سری داده های آبدهی تنها در 1/5درصد کل حالات به عنوان توزیع برتر شناخته شد. بواسطه آزمون کلموگروف-اسمرینوف، اختلاف معنی دار بین توزیع تجربی داده های آبدهی و توزیع گاما در 25 درصد حالات مشاهده گردید که این میزان در ماه های ابتدایی و انتهای سال آبی تا حدود 57 درصد نیز افزایش می یابد. در مقابل توزیع Wakeby در 31 درصد حالات به عنوان برترین توزیع در برازش سری داده های آبدهی، شناخته شد. بیشترین جابه جایی طبقات خشکسالی هیدرولوژیکی با کاربرد توزیع احتمالاتی Wakeby نسبت به توزیع گاما درمقیاس ماهانه مربوط به ایستگاه قبقلو در ماه مرداد 96 درصد و در مقیاس سالانه مربوط به ایستگاه قاسملو 54 درصد، مشاهده گردید. ملاحظه گردید با محاسبه SDI بر مبنای توزیع Wakeby نسبت به توزیع گاما، بیشترین فراوانی جابه جایی در مقیاس های سالانه و ماهانه مربوط به طبقه نرمال و به ترتیب معادل 25 و 43 درصد است.