صفر معروفي

چکیده: با توجه به دشواری تهیه داده های برف سنجی بصورت میدانی، سنجش از دور به عنوان یک راه حل سریع و مقرون به صرفه در تهیه این داده ها و ارائه آنها به مدل های اقلیمی شناخته شده است. هدف از این مطالعه برآورد و شبیه سازی سطوح برفی بر اساس شرایط تغییر یافته اقلیمی و اطلاعات ماهواره ای اصلاح شده، به منظور افزایش دقت مدل های هیدرولوژیکی در برآورد سطوح مربوطه و ارزیابی مدل های مذکور می باشد. در این خصوص از مدل های SRM و CA براساس الگوهای سناریوهای اقلیمی IPCC مبتنی بر داده های میدانی و تصاویر ماهواره ای استفاده گردید. یکی از مشکلات استفاده از داده های ماهواره ای در برف سنجی، وجود پدیده ابرناکی در تصاویر آنها است که موجب گسستگی زمانی- مکانی داده ها، و در نتیجه کاهش کارایی آنها می شود. در این تحقیق، به منظور ارائه چارچوب مناسبی برای حذف اثر ابرناکی در تصاویر ماهواره ای، با استفاده از داده های زمینی مربوط به عمق برف، متوسط دما و بارش روزانه در ایستگاه های برف سنجی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه و بخش غربی حوضه آبریز دریاچه مازندران، تصاویر روزانه MOD10A1 سنجنده مودیس، در دو مرحله بصورت زمانی- مکانی مورد پردازش قرار گرفتند. نتایج مدل رگرسیون خطی چندمتغیره نشان داد که مقادیر شاخص تفاضلی نرمال شده برف (NDSI) با داده های زمینی ایستگاه های برف سنجی موجود، همبستگی بالا (047/0=RMSE (بی بعد) و 85/0=r) دارد. بر همین اساس مناطق پوشیده شده با ابرناکی در تصاویر مودیس با مقادیر حاصل از مدل جایگزین شدند. در مرحله دوم، با کمک روش های زمین آماری و با لحاظ کردن موقعیت مکانی هر پیکسل، مقادیر جدید NDSI محاسبه شد. با بررسی رابطه بین NDSI و میزان بارش تجمعی برف در بازه زمانی دی تا اسفند ماه سال 1397 مشخص شد که جایگزینی تصاویر ماهواره ای اولیه با تصاویر تصحیح شده موجب افزایش ضریب تبیین (R2) از 63/0 به 81/0 شده است. این امر نشان دهنده بهبود دقت در برف سنجی ماهواره ای با استفاده از روش حاضر است. سپس در مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG توسط مدل HadGEM2-ES به پیش بینی دما و بارش روزانه توسط سناریوهای RCP8.5 و RCP2.6 پرداخته شد. نتایج نشان داد با توجه به افزایش دما و کاهش بارش، هوا در دوره های آینده گرم تر شده و شاهد کاهش مقدار امواج سرمایی خواهیم بود که این افزایش دما و کاهش بارش برای سناریو RCP8.5 بیشتر بوده

ورود آلاینده های رنگی و مواد دارویی به منابع آب اثرات زیان باری بر سلامت انسان و محیط زیست دارد. در سالیان اخیر روش های جذب سطحی با استفاده از جاذب های سنتزی جهت حذف آلاینده ها از منابع آب استفاده فراوان پیدا کرده است. نانو ذره نیکل- روی- فریت (Ni0.5Zn0.5Fe2o4) و پلیمر پلی آکریل آمید سولفونه شده اصلاح شده با پنتا آزا تترا اتیلن شبکه ای (PAM-SO3-N5) به عنوان جاذب سنتزی می تواند در حذف آلاینده های فیزیکی و شیمیایی از محیط های آبی موثر باشند. هدف از کار تحقیقاتی حاضر، تعیین پارامترهای بهینه فرآیند جذب سطحی (Adsorption) در حذف رنگ های کالماگیت و دایرکت بلو به وسیله پلیمر پلی آکریل آمید و حذف داروی سیپروفلوکساسین با استفاده از نانوذره نیکل- روی –فریت از آب های آلوده در شرایط آزمایشگاهی است. در این تحقیق، پارامترهای اثرگذار از جمله اثر pH ، زمان تماس واکنش، مقدار جاذب و غلظت اولیه (COD) در فرآیند حذف آلاینده ها با استفاده از روش های one-factor-at-a-time method ، multivariate optimizatioو تئوری بازی ها مورد بررسی و محاسبه قرار گرفت. نرم افزار Designe Expert در بهینه یابی multivariate optimization و طراحی RSM مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از نرم افزار CapdetWorks (به منظور برآورد هزینه های تصفیه)، روش MCDM (تشکیل ماتریس انتقال و شکل گیری تئوری بازی)، نرم افزار GMCRII (به منظور تحلیل مناقشه بین صاحبان صنایع و کارشناسان محیط زیست) و طرح RSM (شبیه سازی شرایط تصفیه و تعیین پارامترهای بهینه بر مبنای تئوری بازی ها) برای بهینه یابی در روش تئوری بازی ها استفاده شد. داده های بدست آمده به منظور حذف کالماگیت، دایرکت بلو و سیپروفلوکساسین به ترتیب با ایزوترم های لانگمیر، فروندلیچ، لانگمیر و سینتیک شبه دوم انطباق بیشتری داشتند. ماکزیمم ظرفیت جذب برای هرکدام به ترتیب 2000 ، 5000 و 5/55 میلی گرم در هر گرم جاذب محاسبه شد.

بسیاری از شبکه های توزیع آب در معرض بحران کمبود منابع آبی، محدودیت های اقتصادی جهت بهره برداری و فرسودگی اجزای خود می باشند. لذا موضوع برنامه ریزی صحیح و مدیریت منابع آب و بهبود و توسعه شیوه های مدیریتی شبکه های آب و فاضلاب، جهت استفاده پایدار از منابع آب موجود و جلوگیری از ضرر اقتصادی شرکت آب و فاضلاب بسیار ضروری است. در این راستا روش پویایی سیستم، یک ابزار مدیریتی آینده نگر و بر اساس رویکرد جامع می باشد. در این تحقیق با استفاده از روش پویای سیستم، شبکه آب و فاضلاب شهر همدان در نرم افزار VENSIM شبیه سازی شد. پس از شبیه سازی، ابتدا دقت مدل در تعیین میزان تغییرات حجم و میزان تأمین آب شرب توسط منبع آب های سطحی و زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با استفاده از روش ترکیبی پویایی سیستم-ارزش فعلی (SD-NPV)، بهترین زمان جایگزینی لوله های شبکه، بهینه سازی شد. همچنین با استفاده از روش الگوریتم بهینه سازی پاول و به منظور بهبود توازن مالی شرکت آب و فاضلاب شهر همدان، میزان بهینه قیمت آب شرب در قالب سناریو های مختلف تعیین گردیدند. به منظور تجزیه و تحلیل آماری از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. بر اساس نتایج اقتصادی، برای شاخص منفعت به هزینه، مقدار RMSE برابر 01/0، SE برابر 03/0 و R2 برابر 993/0 محاسبه شد که با توجه به این نتایج می توان گفت، مدل توسعه داده شده در این تحقیق از دقت بسیار بالایی در شبیه سازی بیلان مالی شرکت برخوردار است. طبق نتایج روش های ارائه شده در این تحقیق، زمان بهینه جایگزینی لوله ها در شبکه آب و فاضلاب شهر همدان، سال 1420 می باشد. نتایج سناریو های این تحقیق نشان داد که تا زمانی که سرانه مصرفی خانوار های پردرآمد ، متوسط و کم درآمد به ترتیب 138، 203، 268 لیتر در شبانه روز برای هر فرد باشد، منطقه با هیچ کمبودی آبی روبه رو نیست و میزان شاخص منفعت به هزینه رو به بهبود می باشد. همچنین با تعیین قیمت بهینه آب شرب با توجه به درآمد خانوار های شهری، می توان بیلان مالی شرکت را افزایش داد و علاوه بر جلوگیری از ضرر دهی شرکت آب و فاضلاب، با افزایش ضریب نوسازی لوله ها، سطح رفاه اجتماعی را نیز بالا برد. در نهایت تجزیه و تحلیل نتایج سناریو های بررسی شده نشان داد که روش تحلیل پویایی سیستم در بهینه سازی و دست یاب

رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اساسی تأمین آب برای مصارف گوناگون از جمله کشاورزی، شرب و صنعت مطرح هستند. رشد جمعیت و رقابت در مصرف منجر به افزایش درگیری ها و تضادها بر سر بهره برداری از آب رودخانه ها شده است. با این وجود، وضعیت زیست محیطی رودخانه ها تحت تأثیر فعالیت های انسانی ناشی از شهرنشینی و صنعتی شدن قرار گرفته است. از سوی دیگر، احداث سد بر روی رودخانه ها باعث تغییر رژیم جریان طبیعی، کاهش سرعت جریان و تضعیف خودپالایی رودخانه ها می شود، که باعث تشدید آلودگی آب می شود. بنابراین بهرهبرداری کمی - کیفی از منابع آب رودخانهها رویکردی مطلوب در مدیریت منابع آب خواهد بود. در مطالعه حاضر یک رویکرد نوین شبیهسازی-بهینهسازی داینامیک برای بهره برداری بهینه از سیستم های مخزن -رودخانه جهت بهبود کیفیت آب و تامین نیازهای پایین دست مخزن توسعه داده شده است. برای این منظور، جهت QUAL2K برای شبیه سازی تخصیص آب سطحی و دیگری WEAP از ایجاد اتصال دینامیکی بین دو مدل شبیه ساز شبیه سازی کیفی آب استفاده شد. سپس این دو مدل با هم لینک گردیدند تا دادهها و اطلاعات موجود بین این دو مدل گردش – شده و برای بهره - ،(MOICA) کنند، در نهایت اطلاعات خروجی وارد مدل بهینه سازی، الگوریتم رقابت استعماری چند هدفه برداری بهینه از سیستم مورد آزمون قرار گرفت. در تحقیق حاضر، منابع آب سد و رودخانه دز حد فاصل سد دز تا پل بندقیر به لحاظ کمی و کیفی به طور همزمان مورد مطالعه قرار گرفت. هدف این تحقیق بهینهسازی میزان نیاز زیست محیطی بند قیر است که به عنوان متغیرهای تصمیم بهینه شد، به طوری که همزمان میزان اطمینان پذیری تامین نیازها حداکثر و میزان تخطی از تابع مطلوبیت کیفی حداقل گردد. در این فرآیند ضرایب مدیریتی نیاز زیستمحیطی با در نظر گرفتن تابع چند هدفه بهینه شد. با توجه به توابع هدف تعریف شده و اعمال قیود مدیریتی، مقادیر متغیرهای تصمیم مورد آزمون گرفت. در هر بار اجرای مدل تابع هدف کیفی چک می شود تا مقدار جریمه ناشی از تخطی مدل از استانداردهای کیفی مورد نظر حداقل شود و تامین نیازهای آبی سیستم حداکثر گردد. طول دوره بهینه سازی 6 سال و از اکتبر 2017 تا اکتبر 2023 در نظر گرفته شد. قبل از شروع فرایند بهینهسازی دو سناریوی در نظر گرفته شد. سناریوی اول (سناریوی مرجع) در حالت اتصال دینامیک مدل کمی - کیفی و سناریوی دوم (سناریو

یکی از راهکارهای توسعه کشاورزی، استفاده بهینه از شبکه های آبیاری و زهکشی است که منجر به بهره وری بالاتر و سود اقتصادی بیشتری خواهد شد. در همین راستا بررسی کمی و کیفی زه آب تولیدی از این شبکه ها به منظور مدیریت و کنترل آن امری ضروری می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از روش تحلیل پویایی سیستم مدلی توسعه داده شد تا بتواند الگوی کشت محصولات شبکه های آبیاری و زهکشی را به همراه میزان دبی و شوری زه آب خروجی از مزارع تمامی این شبکه ها، شبیه سازی نماید. سپس با استفاده از الگوریتم Powell، سودآوری اقتصادی کشت محصولات زراعی درون شبکه ها با در نظر گرفتن شوری و دبی زه آب خروجی از مزارع، بهینه سازی شد. جهت اعتباریابی نتایج مدل از آمار و اطلاعات شبکه آبیاری و زهکشی کوثر واقع در استان خوزستان برای الگوی کشت و مزارع توسعه نیشکر امیرکبیر برای دبی و شوری زه آب استفاده شد. پس از اعتباریابی مدل، الگوی کشت تمامی شبکه های آبیاری و زهکشی اطراف زهکش اصلی WMD شامل شبکه های نواحی عمرانی دشت آزادگان 1، 2، 3 و 4، حمیدیه، جنوب کرخه نور، کوثر، توسعه نیشکر دهخدا، چمران، توسعه چمران، جفیر، توسعه نیشکر امیرکبیر و توسعه نیشکر میرزاکوچک خان واقع در استان خوزستان بهینه سازی و تحت سناریوهای مختلف بررسی گردید. 5 سناریو با هدف 1) بیشینه کردن نسبت سود به هزینه، 2) کمینه کردن شوری زه آب خروجی از شبکه ها، 3) کمینه کردن دبی زه آب خروجی از شبکه ها 4) کمینه کردن توامان شوری و دبی زه آب خروجی از شبکه ها و 5) ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی به صورت همزمان، جهت بهینه سازی الگوی کشت محصولات این شبکه ها با قیود غیر پلکانی و پلکانی در تغییر مساحت مزارع در نظر گرفته شد. مقایسه سطح زیر کشت محصولات زراعی شبکه های آبیاری و زهکشی برای پنج سال متوالی تحت سناریوهای مختلف نشان داد که برخی از محصولات مانند هندوانه، با توجه به هزینه ها، میزان آب مصرفی و قیمت پایین فروش آن، ارزش اقتصادی تولید در منطقه مورد مطالعه را غالبا ندارد و همچنین ملاحظات زیست محیطی را نیز در نظر نمی گیرد. اما محصولاتی مانند گندم شرایط متفاوتی داشته و تولید آن با در نظر گرفتن تمامی سناریوها مناسب می باشد. آنالیز نتایج سناریوهای مذکور نشان داد مدل حاضر در شبیه سازی و بهینه سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است

به منظور ارزیابی تأثیرات زیست محیطی ناشی از دفن زباله های شهری در یک لندفیل واقع شده در اقلیم نیمه خشک ایران، کیفیت آب زیرزمینی در محل لندفیل شهر همدان و شیرابه های حاصل از آن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. بدین منظور پارامترهای فیزیکی و شیمیایی شیرابه حوضچه های سایت های فعال و بسته شده لندفیل مورد نظر بعنوان منابع آلودگی و نیز آب زیرزمینی کم عمق منطقه، بر اساس یک برنامه پایش ماهانه و فصلی، متشکل از 13 نقطه نمونه گیری به مدت 2 سال طراحی شد. به منظور بررسی ارتباط بین نقاط نمونه گیری و با استفاده از داده-های کیفی از روش آنالیز مؤلفه های اساسی استفاده شده است. پارامترهای اندازه گیری شده شامل pH، EC، TDS، COD، BOD5، K+، Cl−، Na+،NO3−، TOC و فلزات سنگین بودند. شاخص کیفی آب زیرزمینی منطقه و تغییرات زمانی و مکانی آن مورد بررسی قرار گرفت. نسبت BOD5/COD شیرابه های حوضچه های فعال و بسته شده بیانگر شرایط ناپایدار و در مرحله تجزیه توسط میکروارگانیسم های آن می باشند. آنالیز فیزیکی و شیمیایی شیرابه ها نیز نشان دهنده اثر بارندگی در افزایش غلظت آلاینده ها بوده است. مقادیر شاخص کیفی آب نشان داد کیفیت آب زیرزمینی در بعضی از نقاط نمونه گیری در فصول بارانی کاهش می یابد. بر اساس مقادیر این شاخص، آب زیرزمینی در برخی از نقاط در همه ایام سال جهت نیاز شرب مناسب نمی باشد. با توجه به اینکه در بخشی از سطح لندفیل مورد بررسی (30 درصد)، زباله ها بدون ایجاد هیچگونه پوششی انباشته می شوند و تبخیر بطور مستقیم از سطح زباله صورت می گیرد، لذا در این تحقیق سعی شد که با ارائه یک مدل بیلان آبی مناسب، حجم شیرابه تولیدی در چنین شرایطی محاسبه و پیش بینی گردد. بررسی های ژئوفیزیکی با استفاده از روش توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی در محدوده دفن زباله همدان انجام گرفت. در این خصوص، سه پروفیل که جمعاً دارای 450 نقطه اندازه گیری بودند، ایجاد شد. به منظور مدل سازی حرکت سه بعدی جبهه آلودگی در سفره آب زیرزمینی کم عمق منطقه، از روش احجام محدود طرح بار بالادست، برای حل معادله انتقال جرم استفاده شده است. غلظت یون های Cl−، Na+، K+ و TOC در آب منفذی نمونه های خاک بدست آمده تا عمق 5 متری لندفیل، مورد تحلیل قرار گرفت. معادله حاکم (انتقال جرم) با در نظر گرفتن فرآیندهای انتقال توده ای، پخش، انتشار، واکنش های ژئوشیمیایی و همچنی

جداسازی جریان پایه یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی و مدیریت منابع آب می باشد. روش های مختلفی تاکنون برای جداسازی جریان پایه در رودخانه و چشمه های کارستی مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه از بسته HYSEP و روش های فیلتر دیجیتال بازگشتی (RDF) استفاده شد. همچنین از تبدیل موجک به عنوان یک ابزار جدید، برای جداسازی جریان پایه روزانه دو چشمه کارستی، گاماسیاب در شهرستان نهاوند و کهمان در شهرستان الشتر استفاده شده است. روش های ADUKIH و FAUKIH نیز در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته و به منظور مقایسه آنها با روش های دیگر، شیوه ای اتخاذ گردید که بتوان این مقایسه صورت پذیرد، لذا روش های ADUKIH و FADUKIH اصلاح شده ارائه گردید. دوره آماری مورد استفاده برای چشمه گاماسیاب یک دوره 49 ساله (سال آبی 49-1348 تا 97-1396) و در چشمه کهمان یک دوره آماری 27 ساله (سال آبی 71-1370 تا 97-1396) بوده است. به منظور بررسی دقت روش ها، از روش محتوای ایزوتوپی و شیمی نگار با داده های کیفی نمونه برداری در سال آبی (97-1396) در دو چشمه استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است که با توجه به معیارهای ارزیابی ضریب تعیین، جذر میانگین مربعات خطا و ضریب تعیین تعدیل شده، روش FADUKIH اصلاح شده در دو چشمه گاماسیاب و کهمان دارای بهترین عملکرد بوده است. این روش مقدار جریان پایه دو چشمه گاماسیاب و کهمان را به ترتیب 78/3 و 43/2 مترمکعب در ثانیه، معادل 96 و 93 درصد آبدهی چشمه ها برآورد نموده است. بعد از این روش، تبدیل موجک دارای عملکرد مناسبی بوده است. به طوری که مقدار جریان پایه برآوردی با آن در چشمه های گاماسیاب و کهمان به ترتیب 78/3 و 48/2 مترمکعب در ثانیه، معادل 96 و 95 درصد آبدهی چشمه ها بوده است. روش RDF با الگوریتم های سه پارامتری، لینه و هولیک و اکهارت و روش های فواصل ثابت و جابه جاشونده از بسته HYSEP در رتبه های بعدی قرار گرفتند. بررسی منحنی فرود در دو چشمه گاماسیاب و کهمان نشان داد که حجم آب باقیمانده در سفره آبدار در بالای سطح تراز چشمه گاماسیاب و کهمان به ترتیب 79/38 و 90/12 میلیون مترمکعب می باشد. همچنین حجم آب زیرزمینی ذخیره شده در سفره آبدار در شروع فروکش در چشمه های گاماسیاب و کهمان به ترتیب 64/73 و 31/36 میلیون مترمکعب محاسبه شده است. بنابراین حجم آب تخلیه شده در مدت فروکش برای چشمه گاماسیاب 85/3

مدیریت مناسب استفاده از آب باران و پیش بینی وقوع و یا عدم وقوع بارش در دوره های روزانه نقش بارزی در برنامه ریزی های کشاورزی و مدیریت منابع آب دارد. روش های مختلفی برای شبیه سازی وقوع و مقدار بارش روزانه ارائه شده است. در این مطالعه، به منظور مدل سازی بارش 24 ساعته و توالی های مربوطه، از داده های بارش روزانه 21 ایستگاه سینوپتیک در غرب ایران که دارای اقلیم های مختلف و دوره آماری 30 ساله بودند، استفاده گردید. شبیه سازی فقط برای ماه هایی صورت گرفت که در آن ها بارش ثبت شده، وجود داشت. بدین منظور از مدل زنجیره مارکف مرتبه های اول، دوم و سوم دو حالته برای محاسبات وقوع بارش استفاده گردید. برای تعیین مناسب ترین مرتبه مدل زنجیره مارکف از آزمون AIC استفاده شد. علاوه بر این، رویکرد توزیع های تکه ای، به منظور بهبود شبیه سازی مقادیر حدی بارش روزانه توسعه داده شده است. توزیع های گاما - پارتو تعمیم یافته، گرنل-پارتو تعمیم یافته و نمایی -پارتو تعمیم یافته به طور جداگانه، که ترکیب توزیع پارتو تعمیم یافته با توزیع های گاما -کرنل و نمایی می باشد، برای مدل سازی توزیع بارش روزانه استفاده شده است. عملکرد توزیع های مختلف با کمک معیار مجذور میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE) مقایسه گردید. پس از مشخص شدن بهترین مرتبه مدل زنجیره مارکف و بهترین توزیع مربوطه، باتوجه به اهمیت حفظ همبستگی فضایی بین ایستگاه ها، از روش ویلکس برای مدل سازی بارش به منظور حفظ همبستگی فضایی استفاده شده و عملکرد آن نیز با استفاده از معیار ضریب تعیین (R2) تایید شد. نتایج نشان داد که زنجیره مارکف مرتبه اول بهتر از مرتبه های دوم و سوم آن، برای مدل سازی وقوع بارش روزانه بوده است. همچنین براساس این نتایج، توزیع های تکه ای گاما-پارتو تعمیم یافته و گاما در مقایسه با سایر توزیع ها، توانسته اند مقادیر میانگین بارش روزانه را بهتر برآورد نمایند و معیار ارزیابی NRMSE عملکرد بالای این روش ها را تایید می کند. همچنین توزیع تکه ای گاما-پارتو تعمیم یافته قادر استمقادیر حدی بارش را به صورت دقیق تر در مقایسه با سایر توزیع ها برآورد کند. نتایج شبیه سازی بارش روزانه توافق قابل قبول بین مقادیر بارش مشاهده شده و تولید شده (با استفاده از روش انتخابی) در تمام ماه های مرطوب را نشان می دهد. از این روی، روش پیشنهادی می تواند در زمینه های مختلف برنا

پیش بینی های دقیق از ویژگی های برف به ویژه در مناطق کوهستانی نقش اساسی در مدیریت منابع آب دارد. سنجش از دور امکان بررسی ویژگی های برف مانند آب معادل برف را در حوضه های بزرگ ارائه می دهد. مطالعات زیادی برای ارزیابی داده های سنجش از راه دور آب معادل برف جهانی انجام شده است. با این حال، اثرات منطقه ای مانند توپوگرافی، پوشش زمین و شرایط هواشناختی ممکن است منجر به عدم قطعیت در برآورد ویژگی های برف شود. مطالعه حاضر با روش سنجش از دور و نیز همچنین روش مبتنی بر عوامل فیزیوگرافی و هواشناختی موثر، به تخمین آب معادل برف در چهار منطقه شمال غرب ایران پرداخته است. در روش اول، داده های آب معادل برف سنجنده AMSR-E و مدل GLDAS برای برآورد آب معادل برف مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این اثر عوامل توپوگرافی و پوشش زمین بر دقت برآورد این داده ها مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش دوم خصوصیات فیزیوگرافی طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع، شیب و جهت شیب، شاخص پوشش گیاهی و سه متغیر هواشناختی دمای سطح زمین، بارش و تابش خورشیدی، برای تخمین آب معادل برف استفاده شد. نتایج روش اول نشان داد که همبستگی معنی داری (در سطح 1%) بین داده های مشاهداتی آب معادل برف و داده های سنجنده AMSR-E و مدل GLDAS وجود دارد. معیارهای ارزیابی بیانگر آن است که دقت برآورد آب معادل برف، با افزایش ارتفاع، شیب زمین و شاخص پوشش گیاهی (NDVI)، کاهش می یابد. به طور کلی داده های آب معادل برف AMSR-E و GLDAS در شیب های شمالی دقت خوبی در برآورد آب معادل برف نسبت به جهت های دیگر شیب نشان دادند. در روش دوم نیز نتایج نشان داد که در حالت کلی، مدل SVM و درخت تصمیم با توجه به دقت بالاتر و خطای کمتر نسبت به روش رگرسیون چند متغیره، از عملکرد بهتری در تخمین آب معادل برف برخوردار هستند. مدل سازی آب معادل برف در بعضی از مناطق مورد مطالعه، به دلیل تراکم بیشتر ایستگاه های برف سنجی، از دقت بیشتر و خطای کمتری نسبت به مناطق دیگر برخوردار بود. با توجه به منفی بودن معیار خطای BIAS در اکثر حالات مدل سازی، آب معادل برف در مناطق مورد مطالعه کمتر از مقدار مشاهداتی برآورد شده است. نتایج مدل سازی فصلی و ماهانه نشان داد برآورد آب معادل برف بصورت ماهانه در ماه های دی و بهمن از دقت بیشتری نسبت به مدل سازی فصلی برخوردارند.

چکیده: امروزه با توجه به کمبود منابع آب شیرین از یک سو و خشکسالی های اخیر از سوی دیگر، در بسیاری از مناطق کشور شرایط بحرانی کمی و کیفی منابع آب بروز نموده است. در چنین شرایطی استفاده از آب های نامتعارف از جمله پساب تصفیه خانه های فاضلاب در بخش های مخلتف به ویژه در بخش کشاورزی که عمده مصرف آب را به خود اختصاص می دهد، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش، به منظور شبیه سازی کاربرد فاضلاب شهری و لجن حاصله از آن بر میزان انتقال برخی از آلاینده های شیمایی تحت سناریوهای مختلف مدیریتی با استفاده از مدلHYDRUS ، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در 54 لایسیمتر از پیش طراحی شده، انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل سه نوع آب: آب معمولی (1W)، فاضلاب خام (2W) و فاضلاب تصفیه شده (3W)، سه سطح لجن فاضلاب: 0 (1S)، 50 (2S) و 100 (3S) تن در هکتار و دو الگوی مدیریتی نحوه کاربرد مصرف آب آبیاری: کاربردهای پیوسته (1M) و متناوب (2M) آب آبیاری می باشند. بطورکلی 18 تیمار تحت عناوین WiSiMi مورد بررسی قرار گرفت. خاک مورد استفاده دو لایه بوده که شامل: لایه فوقانی (صفر تا 50 سانتیمتر) از جنس لوم شنی و لایه زیرین (50 تا 110 سانتیمتر) از جنس لوم رسی شنی، می باشند. تحقیق حاضر در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان در طی سال های 1394 (جهت کشت گیاه نعناع) و 1395 (جهت کشت گیاه توتون) انجام شد. در مجموع برای کشت گیاه نعناع، یازده آبیاری و برای کشت گیاه توتون نه آبیاری در طی فصل رشد انجام گرفت. اثرات توام فاضلاب، لجن و الگوی نحوه کاربرد مصرف آب آبیاری بر: 1- مقادیر تمرکز فلزات سنگین در گیاه، زه آب و خاک، 2- فسفات، نیترات، آمونیوم در زه آب و خاک، 3- BOD در زه آب و 4- عملکرد گیاهان نعناع و توتون مورد بررسی قرارگرفت. همچنین مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده در خاک و زه آب توسط نرم افزار HYDRUS شبیه سازی شده و با توجه به شاخص های R2 و NRMSE مقایسه شدند. نتایج نشان داد که کاربرد فاضلاب و لجن میزان عملکرد گیاه و تمرکز میزان عناصر و فلزات سنگین در گیاه نسبت به تیمار شاهد به طور معنی داری افزایش داده است. همچنین میانگین تمامی عناصر مورد بررسی در اندام های گیاه، تحت تاثیر سناریو 2M به طور معنی داری نسبت به 1M افزایش داشته است. در کشت نعناع، دامنه تغییرات وزن ها

مدیریت یکپارچه حوضه های آبخیز، تضمین کننده استفاده بهینه از منابع آب و خاک می باشد. تغییر ویژگی های حوضه های آبریز طبیعی مانند درصد نفوذناپذیری، ضریب زبری و آلودگی های انباشته شده بر سطوح، باعث ایجاد تغییرات نامطلوب در کیفیت و کمیت رواناب خروجی از حوضه های آبریز شهری شده و اثرات نامطلوب بر منابع آب پذیرنده رواناب خواهد داشت. با توجه به تغییرات اقلیمی، تمرکز بر روی کنترل کمی و کیفی آلودگی رواناب های شهری و استفاده بهینه از این منابع بیشتر شده است. روش های سنتی اندازه گیری مقادیر کمی و کیفی آب در نقاط متعدد شهری، مشکل و هزینه زیادی دارد. مدل ها می توانند با شبیه سازی و ارزیابی سناریوهای مختلف بدون نیاز به آزمون و خطا به سیاست گذاران در طراحی راهکارهای بهتر مدیریت رواناب شهری کمک نمایند. هدف از تحقیق حاضر، مدل سازی کمی و کیفی رواناب ناشی از بارش در حوضه شهری همدان با استفاده از مدل مدیریت رواناب سطحی (SWMM) است. برای این منظور، ثبت مقادیر کمی رواناب و نمونه برداری از نقاط خروجی سه زیرحوضه اصلی شهری در طی هفت رخداد بارش انجام گرفت. آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی مدل نشان داد، مقادیر درصد ناحیه نفوذناپذیر، عرض معادل و ضریب مانینگ ناحیه نفوذناپذیر بیشترین تأثیر را بر روی حجم و دبی اوج رواناب دارند. کارایی مدل در تخمین دبی اوج و حجم جریان با استفاده از ضریب نش- ساتکلیف، مجذور میانگین مربع خطا و درصد بایاس بر روی سه رخداد بارش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، مدل تهیه شده در برآورد حجم و دبی اوج رواناب برای زیرحوضه های خضر و مرادبیگ- دیوین عملکردی خوب و برای زیرحوضه عباس آباد نسبتا قابل قبول دارد. برای مدل سازی آماری کیفیت رواناب ناشی از بارش، چهل و پنج تابع توزیع پیوسته با استفاده از چهار روش گشتاورها، گشتاورهای خطی، حداکثر درست نمایی و حداقل مربعات بر روی دوازده پارامتر کیفی رواناب، برازش داده شد. نتایج حاصل از ارزیابی این توابع بر روی میانگین غلظت آلودگی رخدادها و سری غلظت های لحظه ای با استفاده از آزمون های نکویی برازش کولموگروف- اسمیرنوف و اندرسون- دارلینگ نشان داد، با وجود اینکه توابع ویکبای و جانسون اس بی بیشترین فراوانی را در بین توابع توزیع برتر آلودگی ها دارند، اما نمی توان مبنای تحلیل آماری را بر روی یک تابع توزیع واحد برای همه زیرحوضه ها در نظر گرفت. در ن

چکیده: مدل های هیدرولوژیکی به دو دسته مدل های فیزیکی، که بر مبنای شناخت فرآیندهای فیزیکی حاکم بر چرخه هیدرولوژیکی می باشند، و مدل های مفهومی تقسیم بندی می شوند. در این تحقیق مدل های دسته دوم یا مدل های مفهومی رطوبت خاک، که با توجه به روابطِ توسعه داده شده و ساده سازی انجام گرفته کاربردی شده اند، مورد بررسی قرار می گیرند. در این دسته مدل های هیدرولوژیکی، محقق به پیش بینی متغیر خروجی جریان آب در حوضه آبریز می پردازد. مبنای پیش بینی ها در مدل های مفهومی بر پایه متغیرهای حالت نظیر رطوبت خاک و نیز پارامترهای مورد استفاده در این مدل ها جهت واسنجی آنها می باشند. جهت پیش بینی جریان، تخمین مناسب متغیرهای حالت و نیز مقدار پارامترها در انجام پیش بینی ها با خطای پایین نقش مهمی را ایفا می نمایند. لذا نحوه محاسبه و در نظر داشتن مقادیر پارامترها و متغیرهای حالت بسیار حائز اهمیت می باشد. در محاسبه پارامترها با شیوه های متداول بهینه سازی، به دلیل عدم لحاظ نمودن عدم قطعیت در محاسبات، این شیوه ها دارای کارآیی مناسبی نبوده و همچنین با افزایش مقادیر مشاهداتی، مدل نیاز به واسنجی مجدد خواهد داشت. لذا لحاظ نمودن تغییرات زمانی متغیرهای حالت و پارامترها می تواند راهکار مناسبی باشد. مخصوصاً در حالتی که بتوان میزان عدم قطعیت حاصل از به کارگیری مدل را نیز جهت بررسی کارآیی مدل شناسایی نمود. در این رساله از روش های مبتنی بر تخمین متوالی بیز به منظور لحاظ زمانی تغییرات پارامترها و متغیر رطوبت خاک در محاسبات استفاده شده است. به طوریکه ارتباط مشاهدات و وضعیت مدل به صورت مستمر در طی مدل سازی در حال بروزرسانی می باشد. همچنین در این رساله سه شیوه متداول در بهنگام سازی داده ها و همگن سازی آنها که بر مبنای تخمین بیزین می باشند، برای تخمین پارامترها، متغیرهای حالت و نیز بررسی عدم قطعیت مدل بارش-رواناب رطوبت خاک مورد استفاده قرار گرفت. شیوه های مورد استفاده شامل روش های فیلتر ذره ای، فیلتر ذره ای در تلفیق با شیوه زنجیره مارکف-مونت کارلو و فیلتر کالمن دسته ای می باشند. در این شیوه ها عدم قطعیت با لحاظ عدم قطعیت داده های ورودی، خروجی و نیز متغیرهای حالت پویا مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق کاربرد روش های فوق الذکر در تخمین همزمان متغیرهای حالت و پارامترها ارزیابی شدند. کارآیی و توانمندی این شیوه های توسعه

جو زمین در اثر فعالیت های انسان پس از توسعه صنعتی و افزایش جمعیت با پدیده افزایش گازهای گلخانه ای روبرو شده و تأثیر این پدیده چنان آشکار بوده که امروزه تغییر اقلیم علاوه بر محافل علمی، به ادبیات رایج مردم نیز وارد شده است. با توجه به تأثیرپذیری متقابل سیستم به هم پیوسته جو و کره زمین، تغییرات جوی علاوه بر تغییر در مؤلفه های آب و هواشناسی، منجر به تغییر در رژیم و روندهای بلند مدت متغیرهای هیدرولوژیکی شده است. به دلیل اهیت بالای حوضه آبریز سد دز از نظر برنامه ریزی منابع آب و تولید انرژی برق آبی (با لحاظ سد دز و سد در حال ساخت بختیاری)، تغییرات جریان سطحی و میزان انرژی قابل استحصال در این حوضه تحت تأثیر تغییر اقلیم مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا با بکارگیری روش های آماری ناپارامتری، تغییرات تدریجی و پلکانی متغیرهای هیدروکلیماتولوژیکی در دوره پایه در پنج زیرحوضه (تیره، ماربره، سزار، بختیاری و پایاب سد دز) مطالعه شد. در ادامه با بکارگیری مدل LARS-WG، شش مدل گردش عمومی جو و سناریوهای A1B، A2 و B1، سری های دما و بارش برای افق های زمانی 2020، 2050 و 2080 ریزمقیاس شد و تغییرات اقلیمی بر اساس روش های طبقه بندی اقلیمی بررسی شد. سپس داده های ریزمقیاس شده به عنوان ورودی به مدل کالیبره شده شبیه-سازی هیدرولوژیکی HBV وارد شد. در گام بعدی، جریان شبیه سازی شده برای افق های آتی به مدل سیستم مخازن دو سدی در محیط Vensim وارد و انرژی برق آبی شبیه سازی شد. بر اساس نتایج، روند افزایش دما و کاهش بارش و رواناب و نیز وقوع تغییرات پلکانی، بیشتر در جهت کاهش بارش و میزان جریان مشهود بود. نتایج ریزمقیاس نمایی، افزایش دما و تغییرات افزایشی و کاهشی بارش را در تمامی زیرحوضه ها نشان داد که منجر به جابجایی طبقات اقلیمی در برخی زیرحوضه ها می-گردد. نتایج شبیه سازی جریان افق های آتی، افزایش و کاهش جریان را در فصول مختلف نشان می دهد، که بطور کلی منجر به کاهش جریان سالانه می گردد. بررسی تغییرات پتانسیل تولید انرژی برق آبی آینده، برای سد دز افزایش جزئی و برای سد بختیاری کاهش را نشان داد. بعلاوه تحقیق حاضر به بررسی عدم قطعیت در پیش بینی های آینده پرداخته است که به نقش مهم GCMها در خروجی پیش یابی های اقلیمی، افزایش عدم قطعیت در افق های زمانی دورتر و افزایش عدم قطعیت جریان شبیه-سازی شده برای ماه های پرآب اشاره