حامد حامد حریری؛ سیدعباس حسینی؛ امیر خسروجردی
چکیده
مقدمه
پیش‌بینی تغییرات فرایندهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، ناشی از پدیده تغییر اقلیم و پیامدهای احتمالی آن، کمک موثری به رفع چالش‌های فراروی مدیران و برنامه‌ریزان منابع آب در دوره‌های آتی می‌کند. اثرات پدیده تغییر اقلیم و بندهای گابیونی به‌صورت همزمان، بر مقدار رسوب خارج شده حوضه دهبار تا کنون بررسی نشده است. لذا، بررسی ...
بیشتر
مقدمه
پیش‌بینی تغییرات فرایندهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، ناشی از پدیده تغییر اقلیم و پیامدهای احتمالی آن، کمک موثری به رفع چالش‌های فراروی مدیران و برنامه‌ریزان منابع آب در دوره‌های آتی می‌کند. اثرات پدیده تغییر اقلیم و بندهای گابیونی به‌صورت همزمان، بر مقدار رسوب خارج شده حوضه دهبار تا کنون بررسی نشده است. لذا، بررسی آن با چشم‌انداز 30 سال آینده و با استفاده از مدل‌های SWAT و LARS-WG و ارزیابی توانایی این دو مدل در شبیه‌سازی تغییر اقلیم و حذف بندهای گابیونی، هدف اصلی این پژوهش است.
مواد و روش‌ها
در این پژوهش، عملکرد بندهای گابیونی به‌صورت مخزن در حوضه دهبار در 10 کیلومتری غرب مشهد و در جنوب شهر طرقبه که دارای اقلیم نیمه‌خشک سرد است، نسبت به میزان رسوب خروجی از حوضه برای 30 سال آینده با کمک مدل آماری LARS-WG و مدل شبیه‌ساز هیدرولوژیکی SWAT، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این حوضه، پنج بند گابیونی وجود دارد. برای پیش‌بینی متغیرهای هواشناسی دوره آتی در سطح حوزه آبخیز دهبار، پس از واسنجی مدل LARS-WG از مدل HadGEM2 و سه سناریوی RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6 برای ریزمقیاس‌سازی دادههای هواشناسی در دوره 2050-2020 استفاده شد. برای بررسی عملکرد نتایج شبیه‌سازی در این مدل، از آزمون‌های آماری کولموگروف اسمیرنوف (K-S)، t و F استفاده شد. برای آماده‌سازی و اجرای مدل SWAT، از نقشه و اطلاعات مدل رقومی ارتفاع، خاک، کاربری اراضی، دادههای هیدرولوژیک و هواشناسی و از مخزن، برای معرفی بندهای گابیونی به مدل استفاده شد. به‌منظور تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT، از الگوریتم نیمه‌خودکار SUFI-2 استفاده شد.
نتایج و بحث
مقادیر میانگین بارش شبیه‌سازی شده، انطباق خوبی با مقادیر مشاهداتی داشتند و بیشترین اختلاف مربوط به ماه‌های فوریه و آوریل بود. در خصوص مقادیر انحراف معیار بارش‌های ماهانه نیز بیشترین اختلاف به ماه‌های فوریه و مارس تعلق داشت. میانگین دمای کمینه شبیه‌سازی شده نیز تطابق خیلی خوبی با مقادیر مشاهداتی داشت. همچنین، برای دمای بیشینه نیز روندی مشابه دمای کمینه دیده شد. همچنین، مقادیر p-value حاصل از آزمون t برای متغیرهای فوق‌الذکر هیچ اختلاف معنیداری بین میانگین دادههای دما و بارش تولید شده و دادههای مشاهداتی وجود نداشت و مدل LARS-WG به خوبی توانست میانگین‌های دما و بارش را شبیه‌سازی کند. بارش ماهانه در تمامی سناریوها (RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6) در افق 2050 در هفت ماه ابتدای سال، کمتر از میزان بارش ماهانه در دوره پایه نشان داد ولی برای پنج ماه دوم سال، افزایش بارش مشاهده شد. همچنین، در افق 2050 دما به‌طور متوسط نسبت به دوره پایه افزایش یافت. برای ترسیم منحنی سنجه رسوب از روش متوسط دسته‌ها با ضریب FAO اصلاح شده استفاده شد. مقدار رسوب مشاهدهای 2.14 تن در هکتار در سال، برای هر هکتار محاسبه شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT، در ابتدا با استفاده از نرم‌افزار CUP_ SWAT پارامترهایی که تاثیر بیشتری بر دبی و رسوب خروجی از حوضه داشتند، مشخص شدند. به‌منظور تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT، از الگوریتم نیمه خودکار SUFI-2 استفاده شد. پس از آن، با استفاده از مدل واسنجی و اعتبارسنجی شده SWAT، اثرات تغییر اقلیم بر میزان رواناب و رسوب حوضه بررسی شد. نتایج نشان‌دهنده کاهش بارندگی، افزایش دما و کاهش رواناب در افق 2050 است. تغییرات رسوب برای دو سناریوی RCP4.5 و RCP2.6 بهترتیب، 9.3+ و 3.1+ درصد و برای سناریوی RCP8.5 برابر 4.6- درصد است. بندهای گابیونی به‌طور متوسط، 57.09 درصد خروج رسوب از حوضه را کاهش می‌دهند.
نتیجه‌گیری
در این پژوهش، اثرات تغییر اقلیم بر رسوب خروجی از حوضه دهبار در دوره 2020 تا 2050 و تاثیر بندهای گابیونی در شرایط موجود (وجود بندها) و در شرایط حذف این بندها مورد بررسی قرار گرفت. در کلیه سناریوها دمای کمینه و دمای بیشینه در دوره 2050-2020 نسبت به دوره پایه افزایش پیدا کرد. از اثرات منفی افزایش دما، ایجاد تغییر در مقادیر و الگوی زمانی-مکانی بارش است. نتایج حاکی از آن است که مدل SWAT قابلیت شبیه‌سازی فرایندهای هیدرولوژیکی و رسوب در حوزه‌های آبخیز نسبتا کوچک تا متوسط با شرایط پیچیده مانند حوضه دهبار را حتی با محدودیت داده مشاهداتی، با دقتی قابل قبول دارد. افزایش مقدار رسوب در نقطه خروجی حوضه با وجود کاهش بارندگی و رواناب، نشان‌دهنده بارش‌های کوتاه مدت با شدت زیاد بوده است که باعث افزایش شرایط سیلابی می‌شود. از تغییرات میزان فرسایش و رسوب در افق 2050 و با سناریوهای متفاوت میتوان نتیجه گرفت که تغییر اقلیم بر فرسایش حوضه در آینده تاثیرگذار است و مدل شبیه‌سازی میتواند در پیش‌بینی فرسایش‌پذیری کارایی داشته باشد. لذا، نتایج به‌دست آمده از مدل SWAT امکان توصیه کاربرد آن را در منطقه فراهم می‌کند.
مهران زند؛ مرتضی میری؛ محمدرضا کوثری
چکیده
شناسایی رخدادهای فرین از نظر زمانی و مکانی در یک منطقه طی دوره مشخص میتواند نقش مهمی در مدیریت و کنترل پیامدهای ناشی از این رخدادها داشته باشد. هدف این پژوهش، بررسی رخدادهای فرین دما و بارش استان لرستان است. دادههای مورد استفاده شامل دادههای بارش، بیشینه و کمینه دمای روزانه نه ایستگاه سینوپتیک استان لرستان طی دوره آماری مشترک ...
بیشتر
شناسایی رخدادهای فرین از نظر زمانی و مکانی در یک منطقه طی دوره مشخص میتواند نقش مهمی در مدیریت و کنترل پیامدهای ناشی از این رخدادها داشته باشد. هدف این پژوهش، بررسی رخدادهای فرین دما و بارش استان لرستان است. دادههای مورد استفاده شامل دادههای بارش، بیشینه و کمینه دمای روزانه نه ایستگاه سینوپتیک استان لرستان طی دوره آماری مشترک 28 ساله (2017-1990) است. محاسبه شاخصهای حدی (26 شاخص حدی بارش و دما بر اساس توصیه گروه کارشناسی CCL/CLIVAR) با استفاده از قابلیت‌های نرم‌افزار R انجام و روند تغییرات هر یک از شاخص‌ها با استفاده از آزمون منکندال بررسی شد. نتایج بررسی روند رخداد شاخصهای حدی سرد و گرم نشان داد که برای تمامی ایستگاه‌ها در حالت کلی، روند شاخصهای گرم با افزایش و روند بیشتر شاخصهای سرد با کاهش همراه شده است. بین شاخصهای حدی گرم، بیشترین روند افزایشی بهترتیب برای شاخص شب‌های گرم و روزهای گرم رخ داده است. روند افزایشی برای شب‌های گرم تمامی ایستگاه‌ها در سطح 99 درصد و برای شاخص روزهای گرم در 23 درصد ایستگاه‌ها در سطح 95 درصد و برای 77 درصد در سطح 99 درصد معنی‌دار است. بین شاخصهای حدی سرد، بیشترین کاهش برای روزهای یخبندان و روزهای سرد رخ داده است. روند کاهشی روزهای یخبندان برای 45 درصد از ایستگاه‌ها در سطح 99 درصد و روند کاهشی روزهای سرد برای 77 درصد از ایستگاه‌ها در سطوح مختلف 90، 95 و 99 درصد معنی‌دار هستند. نتایج حاصل از بررسی فراوانی رخداد و روند شاخصهای حدی بارش نشان داد که مجموع بارش این استان همانند بسیاری از مناطق کشور با کاهش مواجه شده است. در مقابل، وقوع بارش‌های حداکثری علاوه‌بر این‌که در سطح استان قابل توجه است، طی دوره 2017-1990 روند افزایشی داشته‌اند. این شرایط میتواند بیانگر افزایش بارش‌های شدید و کوتاه مدت و در مقابل کوتاه‌تر شدن فصل بارش منطقه باشد.
بابک همایون پور؛ مسعود گودرزی؛ غلامرضا زهتابیان؛ بهارک معتمدوزیری؛ حسن احمدی
چکیده
این پژوهش، با استفاده از گزارش هیات بین‌الدول تغییر اقلیم سازمان ملل، به بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر روی نوسانات آب سطحی و زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان، پرداخته است. به‌منظور، مدل‌سازی هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آبدهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. برآورد بارندگی و دما در منطقه نیز با استفاده از خروجی مدل HadCm3 ...
بیشتر
این پژوهش، با استفاده از گزارش هیات بین‌الدول تغییر اقلیم سازمان ملل، به بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر روی نوسانات آب سطحی و زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان، پرداخته است. به‌منظور، مدل‌سازی هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آبدهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. برآورد بارندگی و دما در منطقه نیز با استفاده از خروجی مدل HadCm3 از طریق مدل ریزمقیاس‌نمایی Lars-WG برای موقعیت ایستگاه میمه، تحت دو سناریوی A2 و A1B شبیه‌سازی شد. از دو آزمون تحلیل روند ناپارامتریک تخمین‌گر شیب سن و منکندال، برای آشکارسازی روند سطح ایستابی آبهای زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان طی دوره آماری 1398-1370 بر اساس آمار سطح ایستابی 19 چاه مشاهداتی استفاده شد. با استفاده از ماتریس همبستگی پیرسون، همبستگی بین عناصر اقلیمی (ایستگاه میمه) دما، بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل (تورنت وایت) با سطح ایستابی دشت برخوار محاسبه شد و بر اساس آن یک مدل رگرسیونی چندمتغیره برای مدل کردن سری زمانی سالانه سطح ایستابی، در سطح اطمینان 0.95 توسعه داده شد. سطح ایستابی آب دشت برخوار به‌وسیله فاکتورهای اقلیمی دوره 2099-2080 و بر اساس مدل رگرسیون توسعه داده شده، شبیه‌سازی شد. نتایج بیانگر آن بود که نسبت به دوره پایه، سطح ایستابی آب منطقه با شیب سالانه نزدیک به نیم‌متر در سال، روند کاهشی داشته است. آنالیز همبستگی بیانگر آن بود که سه عنصر اقلیمی بارش، دما و تبخیر و تعرق در یک ترکیب خطی 0.75 از تغییرات سالانه آب زیرزمینی دشت را مدل‌سازی کردهاند. نتایج مدل ریزمقیاس‌نمایی اجراشده روی دادههای مدل‌های گردش عمومی جو، بیانگر آن بود که در دوره 2080-2099 تحت هر دو سناریو، سطح آب زیرزمینی منطقه، بین 15 تا 17 متر نسبت به دوره پایه افت خواهد داشت که ناشی از افزایش تبخیر و تعرق و به تبع آن کاهش بارش موثر خواهد بود.
محمدحسین نساجیان زواره؛ حسین ملکی‌نژاد؛ محمدرضا اختصاصی؛ محمد زارع
چکیده
بهره‌برداری فزاینده از ذخایر آب زیرزمینی و در نتیجه افت سطح ایستابی و کاهش این ذخایر، مدیریت جامع منابع آب زیرزمینی و سطحی را به‌طور جدی مورد توجه مسئولان و برنامه‌ریزان قرار داده است. به‌نحوی که ارزیابی و مدیریت منابع آب به‌عنوان یکی از عوامل کلیدی توسعه جامع محسوب می‌شود. در این پژوهش، آبخوان بویین استان اصفهان ...
بیشتر
بهره‌برداری فزاینده از ذخایر آب زیرزمینی و در نتیجه افت سطح ایستابی و کاهش این ذخایر، مدیریت جامع منابع آب زیرزمینی و سطحی را به‌طور جدی مورد توجه مسئولان و برنامه‌ریزان قرار داده است. به‌نحوی که ارزیابی و مدیریت منابع آب به‌عنوان یکی از عوامل کلیدی توسعه جامع محسوب می‌شود. در این پژوهش، آبخوان بویین استان اصفهان در حوزه آبخیز باتلاق گاوخونی مورد بررسی قرار می‌گیرد. شاخص استاندارد بارش (SPI)، شاخص خشکسالی هواشناسی (RDI) و شاخص استاندارد آب زیرزمینی (GRI) در پایه‌های زمانی سه، شش، 12، 24 و 48 ماهه و شاخص سطح زیرکشت (CLI) در مقیاس سالانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد، بیشترین همبستگی شاخص بارش استاندارد با شاخص آب زیرزمینی استاندارد در پایه‌های زمانی 18 و 24 ماهه واقع شده، بین این دو خشکسالی تاخیر فاز زمانی 1.5 تا دو ساله وجود دارد. برخلاف نتایج برخی منابع، همیشه با افزایش پایه زمانی، همبستگی بین شاخص خشکسالی هواشناسی و خشکسالی آب زیرزمینی افزایش پیدا نمی‌کند. بررسی همزمان شاخصهای خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی و شاخص سطح زیرکشت بیانگر فاصله زیاد شاخص آب زیرزمینی استاندارد با دو شاخص دیگر در سالهای 1383 تا 1387 است که میتواند به‌دلیل مدیریت نامناسب حاکم بر منطقه باشد. در سالهای اخیر این سه شاخص به هم نزدیک شده‌اند که دلیل اصلی آن اعمال مدیریت بیشتر بر مصرف آب به‌وسیله سازمان‌های ذیربط بوده است. برای تعیین مناطق همگن خشکسالی، حالت‌های مختلف ترکیب مقیاس‌های زمانی و مکانی با ایجاد 39 سناریو مختلف و انجام 390 هزار بار شبیه‌سازی بررسی شد. در 90 درصد موارد هیچیک از معیارهای همگنی اقناع نشدند که نشان می‌دهد، تکنیک گشتاورهای خطی روش مناسبی برای تعیین مناطق همگن خشکسالی آب زیرزمینی نیست که دلیل آن میتواند غیرتصادفی بودن داده‌ها باشد. در نتیجه، زمانی میتوان از نتایج تکنیک گشتاور خطی به خوبی بهره برد که ماهیت داده‌ها تصادفی باشند.
علی صالحی؛ کامران پورمقدم؛ علی اکبر نوروزی؛ امیر اسلام بنیاد
چکیده
در سالهای اخیر بخش قابل توجهی از جنگلهای بلوط غرب کشور با پدیده خشکیدگی مواجه شده است. بررسیهای اولیه، یکی از عوامل تاثیرگذار بر خشکیدگی جنگلهای بلوط را افزایش فراوانی وقوع و شدت پدیده گرد و غبار معرفی کردهاند. در این مطالعه، از تصاویر سنجنده مادیس با قدرت تفکیک مکانی یک کیلومتر و 250 متر و اطلاعات هواشناسی ایستگاههای ...
بیشتر
در سالهای اخیر بخش قابل توجهی از جنگلهای بلوط غرب کشور با پدیده خشکیدگی مواجه شده است. بررسیهای اولیه، یکی از عوامل تاثیرگذار بر خشکیدگی جنگلهای بلوط را افزایش فراوانی وقوع و شدت پدیده گرد و غبار معرفی کردهاند. در این مطالعه، از تصاویر سنجنده مادیس با قدرت تفکیک مکانی یک کیلومتر و 250 متر و اطلاعات هواشناسی ایستگاههای همدیدی استان کرمانشاه مربوط به دوره زمانی 15 ساله (2014-2000) برای بررسی پدیده گرد و غبار و روند تغییرات سبزینگی جنگل در این استان استفاده شد. بررسی شدت گرد و غبار با استفاده از دادههای دید افقی و طبقه‌بندی تصاویر با روش نظارتنشده صورت گرفت. همچنین، در این پژوهش ارتباط فراوانی وقوع گرد و غبار و روند تغییرات سبزینگی در محدودههای خشکیدگی جنگلهای بلوط مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رخداد گرد و غبار نشان داد که در استان کرمانشاه بهترتیب بیشترین روزهای دارای گرد و غبار در سالهای 2008 و 2009 به‌وقوع پیوسته است. بیشترین فراوانی وقوع گرد و غبارهای شدید مربوط به سال 2012 بوده است. همچنین، بررسی تصاویر ماهوارهای و شاخصهای طیفی نشان داد که بیشترین کاهش سبزینگی در جنگلهای متراکم (با بیش از 50 درصد تاج پوشش) به میزان 67 درصد و با دقت کلی 62 درصد در محدوده جنوب و جنوب شرق استان کرمانشاه و در مرز استانهای لرستان و ایلام اتفاق افتاده است. همچنین، نتایج نشان داد که فراوانی پدیده گرد و غبار با پدیده کاهش سبزینگی جنگل بلوط همبستگی بالایی (0.7) دارد و گرد و غبار، بر کاهش سبزینگی جنگلهای بلوط استان کرمانشاه تاثیرگذار است.
اسرین حسینی؛ محمدرضا گلابی؛ صفر معروفی؛ نسیم خالدیان؛ محمد سلطانی
چکیده
شبیه‌سازی فرآیند بارش -رواناب به عنوان مهمترین گام در مطالعات مهندسی آب و مدیریت منابع آب است. برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، ساماندهی رودخانه‌ها و هشدار سیل نیاز به پیش‌بینی آبدهی رودخانه و رواناب حوزه آبخیز دارد. در مطالعه حاضر به منظور مدل‌سازی بارش- رواناب از روش شبکه عصبی توسعه یافته با فیلتر کالمن ...
بیشتر
شبیه‌سازی فرآیند بارش -رواناب به عنوان مهمترین گام در مطالعات مهندسی آب و مدیریت منابع آب است. برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، ساماندهی رودخانه‌ها و هشدار سیل نیاز به پیش‌بینی آبدهی رودخانه و رواناب حوزه آبخیز دارد. در مطالعه حاضر به منظور مدل‌سازی بارش- رواناب از روش شبکه عصبی توسعه یافته با فیلتر کالمن (EKFNN) استفاده شد و سپس نتایج با روش برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) که در اکثر مطالعات اخیر عملکرد خوبی از خود در مدل‌سازی بارش- رواناب نشان داده بود، مقایسه گردید. دادههای مورد استفاده در این مطالعه بارش و رواناب روزانه ایستگاههای بارانسنجی و آبسنجی دشت ملایر که شامل ایستگاههای پیهان، مرویل و نامیله است در طول دوره آماری 1380 تا 1392 می‌باشد. نتایج نشانگر برتری مدل EKFNNنسبت به مدل دیگر در مدل‌سازی جریان روزانه رودخانه در دشت ملایر داشت. علاوه بر این سرعت اجرای مدل برنامه‌ریزی بیان ژن بیشتر بود و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج بود. در نهایت مدل EKFNN به عنوان مدل برتر برای دشت ملایر انتخاب شد.
مژده محمدی؛ جعفر مامی‌زاده؛ اقبال احسان‌زاده
چکیده
شبکه‌های جمع‌آوری آبهای سطحی وظیفه جمع‌آوری، انتقال و هدایت آنها را به نزدیک‌ترین نقطه خروجی قابل قبول به عهده دارند. در این پژوهش، شبیه‌سازی و ارزیابی سامانه انتقال رواناب شهر ایلام با مدل ریاضی ASSA که به‌وسیله شرکت اتودسک توسعه یافته، انجام گرفت. در این تحقیق، کل منطقه مورد مطالعه شهر ایلام را که شامل حوضه داخل ...
بیشتر
شبکه‌های جمع‌آوری آبهای سطحی وظیفه جمع‌آوری، انتقال و هدایت آنها را به نزدیک‌ترین نقطه خروجی قابل قبول به عهده دارند. در این پژوهش، شبیه‌سازی و ارزیابی سامانه انتقال رواناب شهر ایلام با مدل ریاضی ASSA که به‌وسیله شرکت اتودسک توسعه یافته، انجام گرفت. در این تحقیق، کل منطقه مورد مطالعه شهر ایلام را که شامل حوضه داخل و خارج شهر است، به 46 زیرحوضه تقسیم شد. خصوصیات فیزیکی هر یک از زیرحوضهها با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS و پیمایش میدانی مشخص شد. درون شهر ایلام چهار مسیل اصلی وجود دارد که رواناب زیرحوضهها را به خارج از شهر هدایت میکنند. رواناب حاصل از زیرحوضهها با سه روش استدلالی، استدلالی اصلاحشده و SWMM محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان داد، سامانه جمع‌آوری شهر ایلام تنها در دوره بازگشت دو سال توانایی انتقال سیلاب را دارد و در دوره‌های بازگشت پنج سال و بالاتر، قسمت عمدهای از مسیل‌های اصلی درون شهر، دچار طغیان شده و باعث آبگرفتگی و خسارت در محیط شهری میشوند و لذا، سامانه جمع‌آوری کارایی خود را از دست می‌دهد.
صلاح‌الدین زاهدی؛ کاکا شاهدی؛ محمود حبیب‌نژاد روشن؛ کریم سلیمانی؛ کورش دادخواه
چکیده
این مطالعه به‌منظور بررسی قابلیت مدل DHSVM برای شبیه‌سازی فرایندهای هیدرولوژیکی در یک حوزه آبخیز کوهستانی با کمینه سطح کاربری کشاورزی انجام شد. پارامترهای اقلیمی مورد نیاز برای گام زمانی روزانه تنظیم شدند. روش فاصله معکوس به‌منظور میانیابی متغیرهای اقلیمی از ایستگاه‌ها به سلول‌های شبکه مورد استفاده قرار گرفت. ورودی‌های زمانی ...
بیشتر
این مطالعه به‌منظور بررسی قابلیت مدل DHSVM برای شبیه‌سازی فرایندهای هیدرولوژیکی در یک حوزه آبخیز کوهستانی با کمینه سطح کاربری کشاورزی انجام شد. پارامترهای اقلیمی مورد نیاز برای گام زمانی روزانه تنظیم شدند. روش فاصله معکوس به‌منظور میانیابی متغیرهای اقلیمی از ایستگاه‌ها به سلول‌های شبکه مورد استفاده قرار گرفت. ورودی‌های زمانی به مدل برای سالهای 1386 لغایت 1392 تهیه شد. نقشه پوشش زمین با استفاده از روش طبقه‌بندی نظارت شده و تصاویر لندست 8 تهیه شد. نقشه شبکه آبراهه با استفاده از نقشه DEM و در نرم‌افزار ARCGIS تولید شد. نقشه طبقات بافت خاک با استفاده از نمونه‌برداری میدانی و در آزمایشگاه تهیه شد. آزمایش‌های اولیه به‌منظور تعیین حساسیت به پارامترهای ورودی نشان داد که این مدل به هدایت هیدرولیکی جانبی، ضریب کاهش نمایی هدایت هیدرولیکی، میزان تخلخل، ظرفیت مزرعه و کمینه مقاومت روزنه‌ای سطح برگ حساس است. در این مطالعه، به‌جز هدایت هیدرولیکی جانبی و ضریب کاهش نمایی، تمامی پارامترهای دیگر (خاک و پوشش گیاهی) بر اساس مطالعات قبلی و مشاهدات میدانی به روش مشابه برای هر دو دسته داده‌ها تعیین شدند. سری زمانی داده‌ها به سه دسته زمانی گرم کردن یا آماده‌سازی (1388-1387)، واسنجی (1390-1388) و اعتبارسنجی (1392-1390) تقسیم شد. مدل با استفاده از دادههای دبی سالهای 1387 تا 1390 در خروجی حوضه واسنجی شد. ضرایب مختلف کارایی مابین جریان شبیه‌سازی شده و مشاهده شده محاسبه شد. عدد نش-ساتکلیف برای واسنجی مدل DHSVM 0.59 و برای دادههای اعتبارسنجی مدل 0.606 بودند. به‌طور کلی، نتایج اجرای این مدل در حوضه مورد مطالعه و با توجه به کیفیت و کمیت دادههای ورودی به مدل رضایت‌بخش است.
فرود شریفی؛ سمانه اروندی
چکیده
این پژوهش به‌منظور ارزیابی فرایندهای هیدرولوژیکی و ظرفیت‌های آبی منطقه مورد بررسی و فراهم کردن ابزاری برای برآورد آبدهی و شبیه‌سازی رفتار حوزه‌های آبخیز در استان گلستان به انجام رسید. با بررسی تعدادی از مدل‌ها، مدل‌های شبیه‌سازی SFBM ،AWBM2002 ،SCS و ISDI، پس از انجام اصلاحات و تطبیق با شرایط، انتخاب و در سطح کل حوضههای ...
بیشتر
این پژوهش به‌منظور ارزیابی فرایندهای هیدرولوژیکی و ظرفیت‌های آبی منطقه مورد بررسی و فراهم کردن ابزاری برای برآورد آبدهی و شبیه‌سازی رفتار حوزه‌های آبخیز در استان گلستان به انجام رسید. با بررسی تعدادی از مدل‌ها، مدل‌های شبیه‌سازی SFBM ،AWBM2002 ،SCS و ISDI، پس از انجام اصلاحات و تطبیق با شرایط، انتخاب و در سطح کل حوضههای دارای آمار به‌کار گرفته شد. تحلیل نتایج مدل‌های توسعه یافته، پارامترهای مدل، آستانه شروع رواناب، منحنی تداوم جریان، خط برف، شاخصهای خشکیدگی جریان و شاخص دبی پایه، تهیه و یا انجام شد. نتایج پژوهش نشان داد که مدل‌های مورد استفاده به‌خوبی می‌توانند مجموع رواناب، آب پایه و رواناب سطحی را در این حوضه‌ها شبیه‌سازی کنند و قادرند با اطلاعات قابل دسترس پاسخ حوضههای فاقد آمار را محاسبه کرده و از قابلیت خوبی در طراحی و پژوهش برخوردار باشند. نتایج به‌دست آمده در برآورد آستانه شروع رواناب، نشان داد که بیشترین مساحت استان دارای آستانه شروع رواناب بین پنج تا 10 میلی‌متر است. این محدوده آستانه شروع رواناب در گستره 61.51 درصد کل حوضههای استان است. هرچه آستانه شروع رواناب کمتر باشد، نشان از قابلیت نفوذپذیری کمتر و در نتیجه سیل‌خیزی بیشتر است، در نتیجه اکثر پهنه‌های حوضههای استان مستعد سیل‌خیزی است. همچنین، نتایج نشان داد که بالاترین مقدار آستانه شروع رواناب در حوضه بندرگز برابر با 20 میلی‌متر بوده که دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای آن برابر با 0.27 متر مکعب بر ثانیه در کیلومتر مربع برآورد شد. کمترین مقدار آن نیز در حوضههای آزادشهر و گنبد کاووس بهترتیب برابر با دو و چهار میلی‌متر به‌دست آمده که دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای آن از 0.16 در حوضه گنبد کاووس تا 0.26 متر مکعب برثانیه در کیلومتر مربع در حوضه آزاد شهر است. نتایج دیگر پژوهش نشان می‌دهد که از بین حوضههای مناطق مشابه، حوضه پایاب قطورچای با مساحت 201.45 کیلومتر مربع با دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای 0.49 متر مکعب برثانیه در کیلومتر مربع دارای بیشترین مقدار و حوضههای شور میانی با مساحت 37.22 کیلومتر مربع و حوضه خلیج گرگان با مساحت 291.62 کیلومتر مربع در محدوده استان با دبی 0.04 متر مکعب بر ثانیه در کیلومتر مربع دارای کمترین دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای با دوره بازگشت 50 ساله است. نتایج روابط بین آستانه شروع رواناب با عوامل مورفو-اقلیمی نشان داد که آستانه شروع رواناب، بیشترین همبستگی را با عمق بارش دارد. نتایج حاصل از مدل خشکی نشان داد که در مرحله اعتبارسنجی مدل با ضریب همبستگی بالا دبی را شبیه‌سازی کرده است.
بهاره شیرانی؛ مرتضی خداقلی؛ مجید منتظری
چکیده
در میان مطالعات گستردهای که در زمینه خشکسالی صورت گرفته، سهم خشکسالی مراتع بسیار ناچیز است. لذا در این تحقیق به بررسی اثرات خشکسالی بر روی درمنهزارهای استان اصفهان پرداخته شده است. بدین منظور از دادههای بارش ماهانه سه ایستگاه اصفهان، میمه و شهرضا و دادههای تولید سه سایت مرتعی چرمشهر، موته و گردنه شادیان در طی دوره آماری ...
بیشتر
در میان مطالعات گستردهای که در زمینه خشکسالی صورت گرفته، سهم خشکسالی مراتع بسیار ناچیز است. لذا در این تحقیق به بررسی اثرات خشکسالی بر روی درمنهزارهای استان اصفهان پرداخته شده است. بدین منظور از دادههای بارش ماهانه سه ایستگاه اصفهان، میمه و شهرضا و دادههای تولید سه سایت مرتعی چرمشهر، موته و گردنه شادیان در طی دوره آماری 1386-1377 استفاده شد. روش‌های به‌کار گرفته شامل شاخصهای بارش استاندارد (SPI)، ناهنجاری بارش (RAI)، درصد تفاضل بارش و معیار بارش سالانه (SIAP) در بازههای زمانی مختلف می‌باشد. برای بررسی ارتباط بین شاخص‌ها و تولید در این مراتع نیز، از روش همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج حاکی از این بود که تنها در مرتع موته، ارتباط تولید و شاخص‌ها معنادار بود و در دو مرتع دیگر به‌دلیل شرایط خاص موجود در آنها، بین این دو متغیر، همبستگی وجود نداشت. همچنین، مشاهده شد که تاثیر بازههای زمانی بیشتر از نوع شاخص‌ها می‌باشد و بارش‌های بهاره بیشترین تاثیر را بر روی تولید درمنهزارهای استان اصفهان داشته است. در نهایت شاخصهای درصد تفاضل بارش در بازه سهماهه با مقدار همبستگی 0.867 و پس از آن RAI3 با مقدار 0.863 و SPI3 با مقدار 0.802 به‌عنوان مناسبترین شاخصهای خشکسالی تعیین شدند.
باقر قرمزچشمه؛ علی‌اکبر رسولی؛ مجید رضائی‌بنفشه؛ علیرضا مساح بوانی؛ علی‌محمد خورشیددوست
چکیده
در روش‌های ریزمقیاس گردانی آماری که بر اساس رابطه بین دادههای گردش عمومی اتمسفری-اقیانوسی و هر یک از متغیرهای اقلیمی (بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه) ایجاد می‌شود، دوره آتی آن متغیر اقلیمی شبیه‌سازی می‌شود. از آن‌جایی که در شبیه‌سازی، تمامی عوامل رخ داد، یک متغیر در مدل وارد نمی‌شود، لذا برآورد به‌وجود آمده همراه با خطا و یا ...
بیشتر
در روش‌های ریزمقیاس گردانی آماری که بر اساس رابطه بین دادههای گردش عمومی اتمسفری-اقیانوسی و هر یک از متغیرهای اقلیمی (بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه) ایجاد می‌شود، دوره آتی آن متغیر اقلیمی شبیه‌سازی می‌شود. از آن‌جایی که در شبیه‌سازی، تمامی عوامل رخ داد، یک متغیر در مدل وارد نمی‌شود، لذا برآورد به‌وجود آمده همراه با خطا و یا عدم قطعیت می‌باشد. خروجی مدل‌های ریزمقیاس گردانی به‌عنوان ورودی در مدل‌های منابع آب و کشاورزی وارد شده و در صورتی که این ورودی‌ها دارای خطا باشند، خروجی مدل‌های ذکر شده نیز با عدم قطعیت بیشتری مواجه خواهد شد. شناخت مقدار خطا و یا عدم قطعیت هر مدل در قضاوت و اطمینان به نتایج به‌دست آمده ضروری است. در این تحقیق سعی شده است، عدم قطعیت ریزمقیاس گردانی مدل‌های GCM با شبکه عصبی در ایستگاههای شمال غرب کشور بررسی شود. بدین منظور، مدل شبکه عصبی اجراء و برای هر یک از ماه‌های سال، دمای کمینه، بیشینه و بارش با دادههای NCEP واسنجی و ارزیابی شد. سپس، با دادههای HadCM3 در دوره حاضر مدل ایجاد شده، مقادیر فوق شبیه‌سازی شد. دادههای روزانه مشاهدهای هر ماه در دوره (2001-1961) تهیه و در هر ایستگاه و هر ماه با روش بوت استرپ فاصله اطمینان 99 درصد استخراج شد. سپس متوسط ماهانه دوره هر یک از متغیرهای اقلیمی برآورد شده به‌وسیله شبکه عصبی محاسبه شد. برای این منظور از دو معیار میانگین و واریانس داده‌ها استفاده شد. در هر ماه هرگاه میانگین یا واریانس برآورد شده در محدوده اطمیان قرار گیرد، برآورد به‌دست آمده دارای اطمینان است. برای مقایسه نتایج از تعداد ایستگاه-ماه استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین دمای بیشینه در 14 ایستگاه-ماه در محدوده اطمینان واقع شدند. تحلیل ماهانه آن نیز نشان داد، دقت شبکه عصبی در تابستان کم بوده و عدم قطعیت بالاتری نسبت به فصول دیگر دارد. در شبیه‌سازی دمای کمینه بر اساس این معیار 18 ایستگاه-ماه در محدوده اطمینان واقع شد. دقت شبکه عصبی در تابستان برای برآورد دمای کمینه کم و دارای عدم قطعیت در اغلب ایستگاه‌ها بود. به‌طوری که در ماه‌های ژوئن و آگوست در هیچ یک از ایستگاه‌ها برآورد به‌دست آمده در محدوده اطمینان قرار نگرفت. محدوده اطمینان بارش به‌دلیل ماهیت تغییرات زیاد آن نسبت به دما بسیار بالا بوده و تا بیش از 50 درصد بارش متوسط ماه نیز در برخی ایستگاه‌ها رسید. باتوجه به دامنه اطمینان بالای بارش، در 53 مورد ایستگاه-ماه در محدوده اطمینان قرار گرفتند.
حسین سعادتی؛ فرود شریفی؛ محمد مهدوی؛ حسن احمدی؛ محسن محسنی‌ساروی
دوره 2، شماره 1 ، اردیبهشت 1389، ، صفحه 56-64
چکیده
در این تحقیق با ارزیابی و تحلیل داده ها و اندازه گیری ردیاب های شیمیایی در منابع آبهای سطحی، زیرزمینی، بارش و منطقه غیر اشباع، مقدار تغذیه انتشاری سفره زیرزمینی با تفسیر پروفیل ردیاب ها در محیط غیراشباع بررسی و برآورد گردید. در این روش به منظور اندازه گیری تغییرات غلظت ردیاب های شیمیایی (آنیون ها و کاتیون های هشتگانه) پروفیل های شاخص ...
بیشتر
در این تحقیق با ارزیابی و تحلیل داده ها و اندازه گیری ردیاب های شیمیایی در منابع آبهای سطحی، زیرزمینی، بارش و منطقه غیر اشباع، مقدار تغذیه انتشاری سفره زیرزمینی با تفسیر پروفیل ردیاب ها در محیط غیراشباع بررسی و برآورد گردید. در این روش به منظور اندازه گیری تغییرات غلظت ردیاب های شیمیایی (آنیون ها و کاتیون های هشتگانه) پروفیل های شاخص در 4 منطقه نظرآباد، جعفرآباد، قلعه چندار و ساوجبلاغ واقع در دشت هشتگرد (استان تهران) حفر گردید. غلظت متوسط کلراید (cs) عنوان مهمترین ردیاب مورد نظر در پروفیلها به ترتیب 123.83، 114.63، 57.65،47.76 میلیگرم در لیتر نوسان می‌کند. غلظتهای متوسط فوق میتواند مقادیرمتوسط تغذیه را با استفاده از غلظت کلراید بارش متوسط 2 ساله (1.653 میلی متر) به ترتیب 3.42، 3.53، 6.42 و 7.44 میلی متر در سال در منطقه هشتگرد برآورد کند. متوسط تغذیه انتشاری تاریخی محاسبه شده برای دشت هشتگرد معادل 5.3 میلی متر در سال به دست آمد. تغذیه انتشاری (توسط بارش) در دشت هشتگرد تنها 2% از کل تغذیه را شامل می شود. با جمع بندی نتایج روش های مختلف، اهمیت تغذیه متمرکز با توجه به سهم زیاد و زمان تجدید پذیری سریع آن مشخص می‌شود که عمدتاً توسط روش‌های آبخیزداری و آبخوانداری انجام می‌گیرد.
