منو
حامد نوذری

دانشیار

تاریخ به‌روزرسانی: 1403/10/06

حامد نوذری

کشاورزی / مهندسی آبیاری

رساله های دکتری

  1. بهینه یابی فرایند حذف آلاینده ها از محیط های آبی با منظور مدیریت بهینه پساب ها با استفاده از جاذب های جدید (نانو ذره، پلیمر)
    1400
    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.
  2. مطالعه و طراحی یک مدل پویایی سیستم جهت مدیریت و کاهش مصرف آب در شبکه توزیع آب شهر همدان
    1400
    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 تامین 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
  3. تعیین الگوی کشت بهینه در شبکه آبیاری و زهکشی با استفاده از روش پویایی سیستم
    1399
    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
  4. مطالعه آزمایشگاهی و عددی تاثیر ناحیه مرده کناری بر الگوی جریان و پخش آلاینده در مجرای روباز
    1397
    جریان در داخل حفره های کناری، دارای گردابه های متنوعی است (گردابه اولیه و ثانویه) که تحت تاثیر عدد رینولدز، شکل حفره و نسبت شکل (W/L) قرار دارند. در مدیریت رودخانه، کنترل میزان تبادل ماده بین رودخانه و نواحی مرده متصل به آن، دارای اهمیت بسیاری است. در این نواحی، با کاهش سرعت جریان و افزایش زمان مانایی، تنوع زیستی گیاهان و جانوران نیز افزایش می یابد. تغییر شکل حفره نیز می-تواند در اندازه زمان مانایی موثر باشد. در پژوهش حاضر برای بررسی تاثیر تغییر شکل حفره تحت تاثیر چهار دبی و عمق آب متفاوت بر زمان مانایی و تعداد گردابه ها، از یک کانال آزمایشگاهی استفاده شد..آلاینده شوری در عرض کانال تزریق شد و برای اندازه گیری غلظت آن از 23 پراب استفاده گردید. خطوط جریان، گردابه های اولیه و ثانویه، شدت تلاطم با استفاده از پردازش تصویر محاسبه شدند. همچنین زمان مانایی و ضریب تبادل از منحنی های رخنه حاصل از پراب ها محاسبه شدند. همچنین توانایی مدل STAR-CCM+ در مدل سازی سه بعدی جریان، در مجموعه-ای متوالی از نواحی مرده مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به این هدف، مدل برای تعیین بهترین مدل آشفتگی واسنجی شد و سپس مورد استفاده قرار گرفت. نوآوری پژوهش حاضر به دوصورت زیر است. اول استفاده از مجموعه ای متقارن از پنج حفره متوالی و دوم تغییر شکل حفره ها از حالت منظم به یک حالت نامنظم شبیه به آنچه در طبیعت مشاهده می شود. نتایج نشان داد که نوع گردابه و زمان مانایی تحت تاثیر نسبت شکل قرار ندارند و دو پارامتر شرایط جریان و شکل حفره عامل تاثیرگذار تری هستند. با تغییر شکل حفره، شدت تلاطم بیشینه کاهش پیدا کرد. نتایج نشان داد که تاثیر شکل حفره بر گردابه های ثانویه بیشتر از تاثیر عدد رینولدز است. نتایج نشان داد که شتاب گرفتن جریان در کانال اصلی باعث جدایی بیشتر جریان و افزایش سرعت جریان در نزدیکی گوشه بالادست حفره می شود. با ورود جریان به داخل حفره، سرعت متوسط جریان کاهش پیدا می کند و ناحیه ای با سرعت پایین در داخل حفره شکل می گیرد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نشان داد که، مدل RANS2 دو ناحیه ای در مقایسه با مدل RANS1 تک ناحیه ای عملکرد بهتری دارد. اما در مجموع بهترین عملکرد را مدل LES دو ناحیه ای داشت.
  5. مطالعه وضعیت تغذیه گرایی مخزن با استفاده از تصاویر سنجش از دور
    1395
    ورود مواد مغذی به دریاچه ها و ایجاد شرایط تغذیه گرایی یک مشکل جدی در تمام مناطق دنیا می باشد که رشد جلبک ها را در آب زیاد می کند. کلروفیلa که جزء بیشتر جلبک ها است به آسـانی قابل اندازه گیری است و معرف مناسـبی بـرای زیسـت تـوده جلبـک می باشد. با تعیین میزان کلروفیلa و تغییرات آن در طی سال، مدیریت برای کنترل بهتر پدیده تغذیه گرایی میسر خواهد بود. اما به دلیل وجود مشکلات متعدد اطلاعات میدانی از این پارامتر مهم غالبا وجود ندارد یا اطلاعات بسیار اندکی از آن موجود می باشد. روش های متدوال نمونه برداری میدانی پرهزینه و زمان بر هستند و نیز نیروی کار ماهر و زیادی را نیاز دارد. یک محدودیت دیگر برای نمونه برداری میدانی این است که برخی از مناطق آب ممکن است غیرقابل دسترسی باشد یا برای روش های متداول میدانی همراه با مخاطره و بسیار مشکل باشد. نمونه رداری میدانی تنها اندازه گیری-های درجا را در نقاط کوچکی به دست می دهد که ممکن است نماینده کل پیکره آبی نباشد. با استفاده از تکنولوژی سنجش از دور می توان مشکلات هزینه بالا، زمان بر بودن و عدم دسترسی را که در روش های متداول نمونه برداری وجود دارد، حل نمود و نیز پوشش گسترده ی از کل پیکره آبی به دست آورد. تصویر ماهواره لندست می تواند یک منبع مناسب باشد زیرا دوره طولانی است که از آن بهره برداری می شود و امکان تحلیل گذشته نگر را دارد. این تحقیق در نظر دارد پدیده تغذیه گرایی را در مخزن با استفاده از سنجش از دور بررسی کند. این مطالعه در دو مرحله انجام شد. مرحله اول شامل جمع آوری و آنالیز داده های میدانی بود. در مرحله دوم از داده های ماهواره های لندست 8 و لندست 7 استفاده شد. جمع آوری داده های میدانی پارامترهای کیفی آب از قبیل غلظت کلروفیلa برای دریاچه سد اکباتان در سه نوبت انجام شد. بخش اول داده ها شامل 30 نمونه می باشد که در تاریخ 24 تیر ماه 1393 جمع آوری شد. بخش دوم داده ها در تاریخ 3 بهمن 1393 جمع آوری شد و شامل 20 نمونه بود. بخش سوم داده ها نیز در تاریخ 28 اردیبهشت 1395 جمع آوری شد که شامل 26 نمونه بود. از این داده ها جهت مدل سازی غلظت کلروفیلa با استفاده از تصاویر لندست 8 استفاده گردید. به منظور مدل سازی غلظت کلروفیلa با استفاده از تصاویر لندست 7 نیز از داده های میدانی جمع آوری شده در سال 1389 استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد در دریاچه
  6. توسعه یک مدل برای شبیه سازی پویایی نیتروژن در زمین های کشاورزی تحت پوشش سیستم های زهکشی با استفاده از رویکرد پویایی سیستم
    1395
    انتخاب یک معادله زهکشی با دقت قابل قبول همواره چالش اصلی طراحان برای طراحی سامانه های زهکش زیرزمینی می باشد. در این پژوهش برای تخمین شدت روزانه و تجمعی زه آب خروجی از مزرعه ای واقع در کشت و صنعت امام خمینی از هفت معادله جریان همگام زهکشی استفاده شد. نتایج ارزیابی عملکرد معادلات زهکشی نشان داد که معادله هوخهات دارای بیشترین دقت در پیش بینی شدت جریان زهکشی و معادله ارنست دارای کمترین دقت در پیش بینی شدت جریان زهکشی می باشد. همچنین از بین معادلات جدید توسعه یافته، تنها معادله یوسفی و همکاران با دقت نسبتا خوبی شدت جریان خروجی از زهکش را پیش بینی نمود و در اولویت دو بعد از معادله هوخهات قرار گرفت. با توجه به معیارهای زیست محیطی و نتایج این پژوهش، برای کاهش تلفات کودی در حد امکان می بایست فاصله زهکش ها افزایش و عمق زهکش کاهش داده شود. بنابراین در این منطقه، تراکم بهینه سیستم زهکشی بطوریکه مجموع تلفات زهکشی نیترات و آمونیوم را به کمتر از 25 کیلوگرم در هکتار کاهش دهد و عملکرد نسبی محصول را به مقدار 90 در صد حفظ کند، عمق و فاصله 1/1 متر و 80 متر می باشد.

پایان‌نامه‌های کارشناسی‌ارشد

  1. توسعه مدل اقتصادی-هیدرولوژیکی با رهیافت پویایی سیستم: بررسی سیاست خرید آب زیر زمینی توسط دولت در بخش کشاورزی دشت همدان-بهار
    1402
    دشت همدان – بهار یکی از قطبهای مهم کشاورزی و یکی از مراکز اصلی تولید سیب زمینی کشور است. این دشت به دلیل برداشت بیش از حد از سفر ههای آب زیرزمینی و منفی شدن بیلان منابع آب زیرزمینی به عنوان دشت ممنوعه اعلام گردیده و روند افت سطح آب زیرزمینی در این منطقه در سا لهای اخیر شدت یافته است. هدف اصلی این تحقیق برر سی تاثیر سیاست خرید آب کشاورزی در دشت همدان – بهار بر حفظ منابع آب های زیر ز مینی با استفاده از ره یافت پویایی س یستم می باشد .داده های تحقیق شامل داده های بخش هیدرولوژیکی، اقتصادی و کشاورزی بوده و بصورت داده های ثانویه از طریق سازمانهای مرتبط از سال های 1386 تا 1400 جمع آوری گردید. در این مطالعه نمودار حالت جریان تحقیق طراحی و در ادامه مدل ریاضی آن ن یز توسعه داده شد. با توجه به هدف های پژوهش و به منظور درک بهتر مدل و تحلیل و بررسی بهتر آن، مدل ارائه شده در این پژوهش بصورت دو زیر مدل شامل مدل اقتصادی-کشاورزی بهره بردا ری منابع آب زیرزمینی و مدل تعادل آب زیرزمینی ارائه گردید. بر ای برر سی اثر متغیر س یاست خرید بر میزان حجم آب زیرزمینی و سطح آب زیرز مینی پنج سناری و مختلف شامل سنار یو پایه و 4 سناریو بر اساس سیاست ه ای خرید مختلف شامل سنار یوی اول کاهش 5 درصدی سطح زیر کشت (500 هکتار)، سنار یوی دوم کاهش 10 درصدی سطح زیر کشت (1000 هکتار)، سناری وی سوم کاهش 15 درصدی سطح زیر کشت (1500 هکتار)، سناریوی چهارم کاهش 20 درصدی سطح زیر کشت (2000 هکتار) محصول پر آب بر و غالب منطقه مورد مطالعه (محصول سیب زمینی) و پرداخت هزینه کشاورز توسط دولت طراحی گردید و سناریوی پایه وضعیت موجود در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در صورت ادامه شرایط فعلی حاکم بر منطقه مورد مطالعه در انتهای دوره 20 ساله، حجم آب زی رزمینی با کاهش معنی داری روبرو خواهند شد. با کاهش 20 درصدی سطح زیر کشت (2000 هکتار) محصول پر آب بر و غالب منطقه مورد مطالعه علی رغم افزایش هزینه دولت در بخش کشاورزی حجم آب زیرزمینی تعدیل یافته بطوریکه حجم آب زیرزمینی 298 میلیون متر مکعب در انتهای دوره ذخیره می گردد. با توجه به نتایج مطالعه و تاثیر سیاست خرید آب توسط دولت و عدم کشت محصول پر آب بر در منطقه مورد مطالعه، پیشنهاد می گردد دولت بمنظور حفظ منابع آب زیر زمینی اقدام به خرید آب از کشاورزان و عدم کشت محصول در من
  2. ارزیابی پیش بینی دبی رودخانه با استفاده از مدل های برنامه ریزی بیان ژن و ماشین بردار پشتیبان
    1401
    از مهم ترین مسائل در مدیریت حوزه های آبخیز، پیش بینی فرآیندهای هیدرولوژیکی می باشد. پیش بینی جریان رودخانه به عنوان منبع اساسی اطلاعات هیدرولوژیکی نقش مهمی در زمینه های مختلف پروژه های آبی ایفا می کند. برآورد دقیق جریان رودخانه ها در حوضه ها و سیستم های منابع آب می تواند نقش مهمی در مدیریت به موقع و کارآمد پروژه های آب ایفا می کند. علاوه براین، داشتن اطلاعات در مورد جریان رودخانه برای مدیریت رودخانه ها، سیستم های هشدار سیل و به ویژه برنامه ریزی برای عملیات بهینه مورد نیاز است. به نظر می رسد مدل سازی جریان رودخانه به دلیل تاثیر متغیرهای آب و هوایی مانند تبخیر، دما، بارش و غیره بر جریان رودخانه یک فرایند پیچیده است. پیش بینی مقادیر جریان ورودی به سیستم منابع آب به منظور آگاهی از شرایط آینده و برنامه ریزی برای تخصیص بهینه منابع آب به بخش های مختلف از قبیل شرب، کشاورزی و صنعت امری ضروری در مدیریت منابع آب می باشد. در یک سیستم منابع آب اغلب نیاز بخشه ای مختلف از قبیل کشاورزی، شرب و صنعت تغییر چندانی نکرده و به راحتی قابل پیش بینی می باشد. لذا آنچه در این میان مهم است پیش بینی مقادیر جریان ورودی به سیستم منابع آب در ماه های آینده است. در این راستا استفاده از روش هایی که بتواند با حداقل خطا و با تو جه به داده و اطلاعات موجود، جریان رودخانه را پیش بینی کند از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد.
  3. پیش بینی بار رسوب معلق رودخانه با استفاده از روش تحلیل طیف تکین ssa
    1401
    چکیده: برآورد دقیق بار رسوب معلق رودخانه، امری ضروری در مطالعه و توسعه سیستم های منابع آب است. اندازه گیری مستقیم بار رسوبی، پرهزینه و زمان بر است. لذا توسعه مدلی جایگزین نظیر منحنی سنجه و یا مدل های شبیه سازی توصیه می شود. در این تحقیق از دو روش مختلف برای پیش بینی بار رسوب معلق رودخانه استفاده شد. در روش اول میزان بار رسوبی با استفاده از مدل های آماری تحلیل طیف تکین (SSA)، تحلیل طیف تکین چند متغیره (MSSA)، میانگین متحرک خودهمبسته یکپارچه (ARIMA) و مدل ترکیبی SSA-ARIMA پیش بینی شد و در روش دوم با برازش مدل های آماری بر سری زمانی دبی و به کمک منحنی سنجه، پیش بینی میزان بار رسوبی صورت گرفت. همچنین تاثیر روش های نرمالسازی، حذف چولگی، مینیمم-ماکزیمم و استانداردسازی بر عملکرد مدل های مذکور مورد بررسی قرار گرفت. به منظور صحت سنجی و اعتباریابی نتایج مدلسازی، از داده های آبدهی و بار رسوب معلق رودخانه می سی سی پی طی دوره 2017-1997 استفاده شد. در پیش بینی آماری بار رسوبی، مدل های SSA، MSSA، SSA-ARIMA و ARIMA به ترتیب در رتبه های اول تا پنجم قرار گرفتند. بین نتایج مدل های SSA و MSSA اختلاف معناداری مشاهده نشد، اما به دلیل ساختار ساده تر SSA و اجرای سریعتر آن ، می توان این الگوریتم را برای پیشبینی بار رسوبی پیشنهاد داد. شاخص های آماری BIAS، RMSE، SE و R2 در پیش بینی برداری مدل SSA، به ترتیب برابر 410851-، 1531790، 94/0 و 36/0 بودند. مقایسه شاخص های آماری مدل سنتی ARIMA و مدل ترکیبی SSA-ARIMA، نشان دهنده اهمیت پیش پردازش سری زمانی در بهبود دقت پیش بینی مدل است. نتایج منحنی سنجه در مقایسه با هر دو مدل ARIMA و SSA-ARIMA دقت بالاتری داشت، لذا جایگزین مناسبی برای پیش بینی مستقیم بار رسوبی به شمار می رود. با اعمال روش های نرمالسازی، بهبود معناداری در پیش بینی مستقیم بار رسوبی حاصل نشد و حتی در مواردی آن را تقلیل داد. در حالیکه اعمال هر سه روش نرمالسازی باعث بهبود عملکرد مدل های ARIMA و SSA-ARIMA در پیش بینی آبدهی و درنتیجه تاثیر مثبت در نتایج منحنی سنجه شدند. لذا استفاده از داده های بار رسوبی اصلی و آبدهی نرمال شده به عنوان ورودی مدل ها پیشنهاد می گردد.
  4. پیش بینی بارش و رواناب ماهانه با استفاده از مدل ماشین بردار پشتیبان مبتنی بر روش چند ورودی-چند خروجی
    1401
    پیش بینی بارش و رواناب یکی از مهم ترین ارکان های مدیریت حوضه آبریز و بهره برداری پایدار از منابع آب به شمار می رود. در این پژوهش از روش های کلاسیک اعم از توماس فیرینگ-مونت کارلو و همچنین از مدل های رگرسیون خطی چندگانه (MLR)، مدل همبستگی (CORREL) و مدل ماشین بردار پشتیبان تلفیقی با الگوریتم های تبرید شبیه سازی (SA) و بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) جهت پیش بینی بارش و رواناب ماهانه استفاده گردید. به علاوه کارایی الگوهای ورودی به مدل ها از جمله الگوهای تک ورودی- چند خروجی (SIMO)، تک ورودی-تک خروجی (SISO)، چند ورودی-تک خروجی (MISO) و چند ورودی-چند خروجی (MIMO) نیز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از سری زمانی 34 ایستگاه باران سنجی و 25 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوضه کرخه استفاده شد. 80% از این دوره آماری جهت واسنجی و 20% از آن جهت صحت سنجی نتایج مدل ها استفاده گردید. مقایسه نتایج به کمک سه شاخص آماری ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای استاندارد (SE) صورت گرفت. نتایج نشان داد در خصوص پیش بینی بارش ماهانه به ترتیب روش های SISO، MISO، MIMO، SIMO و روش توماس فیرینگ-مونت کارلو در رتبه های اول تا پنجم قرار دارند. در خصوص پیش بینی رواناب ماهانه نیز به ترتیب روش های MISO، SISO، MIMO، SIMO و روش توماس فیرینگ- مونت کارلو در رتبه های اول تا پنجم قرار دارند. همچنین با مقایسه عملکرد مدل ها می توان دریافت بین مدل های SVM-SA، SVM-PSO، CORREL و MLR اختلاف معناداری مشاهده نمی شود اما مدل CORREL با میانگین 0.52=SE و انحراف معیار 0.16=SE درپیش بینی بارش ماهانه و مدل MLR با میانگین 0.39=SE و انحراف معیار 0.18= SEدر پیش بینی رواناب ماهانه و به دلیل داشتن پارامتر های قابل تنظیم کمتر نسبت به مدل های دیگر با سهولت بیشتر قادر به پیش بینی بوده و استفاده از آنها توصیه می شود
  5. بررسی روند تغییرات تراز آب زیرزمینی (مطالعه موردی دشت کبودرآهنگ-همدان)
    1401
    پیش بینی تراز آب زیرزمینی اولویتی ضروری برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب زیرزمینی می باشد. علاوه بر این، مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در هر منطقه به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی در دشت کبودرآهنگ-همدان با استفاده از روش ناپارامتری من- کندال و روش شبکه عصبی-فازی (انفیس) بررسی شد. در مطالعه روند تغییرات تراز آب زیرزمینی از اطلاعات 59 حلقه چاه طی دوره آماری 1389-1399 در سطوح معنی داری 1، 5 و 10 درصد در استفاده شد. نتایج حاکی از این است که شیب خط روند تراز آب زیرزمینی همه ماه ها برای اکثر ایستگاهها منفی است. ماه های فروردین، اردیبهشت و بهمن در مقایسه با سایر ماه ها شدیدترین روند نزولی را داشتند. با توجه به داده های شیب شدیدترین خط روند منفی در ماه بهمن مربوط به ایستگاه قزل آباد معادل 1/1- است. مفهوم آن این است که در این ایستگاه در ماه بهمن تراز آب زیرزمینی به طور متوسط نسبت به سال قبل حدود 1/1 متر افت داشته است. لازم به ذکر است که در این ایستگاه افت تراز آب زیرزمینی در سایر ماه ها نیز در مقایسه با سایر ایستگاه ها بیشتر است. به نظر میرسد رشد کارخانجات صنعتی در این ناحیه، گسترش شهرسازی و احداث شهرک های مسکونی و همچنین برداشت بیرویه آب زیرزمینی علت این امر است.
  6. شبیه سازی آبدهی چشمه کارستیکی، مطالعه موردی حوضه نهاوند، استان همدان
    1401
    چکیده: شبکه عصبی مصنوعی یک سامانه پردازشی داده ها است که از مغز انسان ایده گرفته است. دلیل استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، کاهش زمان و هزینه های محاسباتی برای استفاده مکرر پرهزینه و زمان بر از مدل های پیچیده است. در این پژوهش دبی ماهانه چشمه های کنگاور کهنه و قلعه باروداب (1387 تا 1399) با استفاده از مدل شبکه عصبی و شبکه عصبی فازی شبیه سازی شد. داده های ورودی بارش، دما، تبخیر و سری زمانی دبی بود که به تفکیک برای هر چشمه لحاظ گردید. همه مدل ها با یک لایه پنهان توسعه داده شدند. هر مدل با آزمایش های زیادی با انتخاب معماری های شبکه مختلف (قوانین آموزش، تابع فعالیت و تابع عضویت مختلف) و تعداد متفاوت نورون های پنهان توسعه داده شد. در نهایت بهترین مدل شبیه سازی دبی چشمه در برابر هر مدل توسعه یافته ارائه شده است. نتایج نشان داد که بهترین مدل جهت شبیه سازی دبی چشمه کنگاور کهنه مدل شبکه عصبی با تابع فعالیت سیگمویید و قانون آموزش لونبرگ مارکوات با مقدار ضریب همبستگی و NRMSE به ترتیب 881/0 و 25/0 می باشد. مشابه چشمه کنگاور کهنه مدل شبکه عصبی مصنوعی (تابع فعالیت سیگمویید و قانون آموزش لونبرگ مارکوات) که دارای مقدار ضریب همبستگی 822/0 و NRMSE 39/0 بود نیز به عنوان بهترین مدل برای چشمه قلعه باروداب طی دوره مورد بررسی انتخاب شد تنها تفاوت در تعداد نورون بود که برای چشمه کنگاور کهنه 22 و برای چشمه قلعه باروداب 6 انتخاب شد. از نتایج می توان برای زمان هایی که دبی فاقد اندازه گیری است جهت مدیریت در منابع آب استفاده نمود.
  7. پیش بینی بارش و رواناب حاصل از آن در حوضه کرخه با استفاده از مدل برنامه ریزی بیان ژن و مقایسه نتایج با مدل RegCM
    1401
    پیش بینی بارش و رواناب به عنوان پارامترهای اصلی چرخه هیدرولوژی، از مهمترین موضوعات در مدیریت حوضه های آبریز و استفاده پایدار از منابع آب می باشد. در این پژوهش، دقت و کارایی مدل برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و مدل منطقه ای اقلیمی (RegCM) جهت پیش بینی مقادیر رواناب حاصل از بارش ماهانه بررسی گردید. به علاوه از روش اصلاح خطای اریبی (Bias Correction) جهت افزایش دقت نتایج مدل RegCM استفاده گردید. بدین منظور، داده های بارش ماهانه 48 ایستگاه سینوپتیک، داده های دمای ماهانه 21 ایستگاه سینوپتیک و همچنین داده های رواناب ماهانه 40 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوضه کرخه در یک دوره 45 ساله (1396-1352) مورد استفاده قرار گرفت. از این دوره آماری 40 سال جهت واسنجی و 5 سال جهت صحت سنجی نتایج مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل GEP با میانگین 8/94=R2 درصد، میانگین 4/19=RMSE مترمکعب بر ثانیه و میانگین 28/0=SE توانسته با دقت قابل قبولی رواناب را شبیه سازی نماید.همچنین نتایج حاکی از آن است که اصلاح خطای اریبی نتایج مدل RegCM مفید بوده و منجر به بهبود دقت نتایج شده و با میانگین 12=R2 درصد، میانگین 83/82=RMSE مترمکعب بر ثانیه و میانگین 33/1=SE، رواناب را شبیه سازی کرده است. به طور کلی می توان دریافت که مدل GEP در شبیه سازی رواناب ماهانه نسبت به مدل RegCM از دقت بالاتری برخوردار است
  8. استفاده از مدلهای سری زمانی- الگوریتمهای فراکاووشی در پیش بینی بارش و دبی
    1400
    بارش و دبی به عنوان دو متغیر مهم و کلیدی چرخه هیدرولوژیکی، نقش بسیار مهمی را در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب دارند. پیش بینی دقیق و مناسب ای ن دو متغیر میتواند منجر به شناسایی و انجام اقدامات الزم جهت جلوگیری از تلفات ناشی از مخاطرات طبیعی شود. امروزه مدل ها و مدل های تلفیقی متعددی جهت مدل سازی و پیشبینی پارامترهای هیدرولوژیکی، معرفی و توسط محققین مورد استفاده قرار گرفته است. این مطالعه نیز به بررسی عملکرد مدل تلفیقی میانگین متحرک خود همبسته (ARMA (با دو الگوریتم ازدحام ذرات (PSO (و الگوریتم ژنتیک (GA (پر داخته است. در این مطالعه، حوضه آبریز سفیدرود به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و بازه آماری 42 ساله از سال 55-1354 تا 95-1394 جهت پیش بینی بارش و دبی سالیانه انتخاب شده است.
  9. برآورد بار رسوب معلق با استفاده از مدل های SVM-SA ، MLP- GA و GMDH
    1400
    برآورد غلظت رسوبات معلق حمل شده توسط جریان رودخانه ازنظر، کیفیت آب، شرایط زمین شناسی و جغرافیایی رودخانه، قابلیت کشتیرانی کانال، بهره برداری از سازه های هیدرولیکی، زیبایی رودخانه و زیستگاه ماهی ها در بسیاری از پروژه های منابع آبی دارای اهمیت می باشد. بنابراین شناسایی و پیشنهاد روش های برآورد بار رسوبات معلق باید براساس پژوهش های مرتبط انجام شود. از جمله این روش ها مدل شبکه عصبی مصنوعی (MLP)، مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) و مدل روش کنترل گروهی داده ها (GMDH) می باشد. در این پژوهش در برآورد میزان رسوبات معلق از داده های رسوب ایستگاه های موجود در سه رودخانه بزرگ آمریکا از جمله می سی سی پی، میسوری و ریوگراند استفاده شد. طول دوره آماری برای این سه رودخانه به ترتیب 20، 25 و 47 سال بود. متغییر مستقل در این بررسی صورت گرفته دبی آب و متغییر وابسته حجم رسوبات معلق رودخانه هاست. پس از مدل سازی با هر یک از روش ها معیارهای R^2، RMSE و SE برای هر یک از روش های ذکر شده محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در استفاده از داده های روزانه، ماهانه و سالانه دو مدل GMDH و SVM-SA دارای برآورد مناسبی از بار رسوبات معلق نسبت به مدل MLP-GA و روش منحنی سنجه می باشند. با بررسی های صورت گرفته داده های ماهانه برآورد مناسب تری از حجم رسوبات معلق را داشته است، بنابراین 25 و 50 درصد از داده های ماهانه رسوب معلق رودخانه ها را حذف کرده، تا بتوان عدم وجود داده های ماهانه رسوب معلق را بر روی دقت هر یک از مدل ها، مورد ارزیابی قرار داد. نتایج به دست آمده در این تحقیق نشان می دهد که در صورت عدم وجود 25 درصد از داده های رسوب در برآوردی که مدل-ها از میزان رسوبات معلق داشته اند، به طور کلی حدود 10 درصد خطا ایجاد گردید در حالی که مدل GMDH دارای برآورد مناسب تری نسبت به دو مدل SVM-SA و MLP-GA از حجم رسوبات معلق می باشد، و در صورت عدم وجود 50 درصد داده-های رسوب، برآوردی که مدل ها از حجم رسوبات داشته اند دارای خطای زیادی می باشد
  10. پیش بینی بار رسوب معلق رودخانه با استفاده از مدل تلفیقی ماشین بردار پشتیبان و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
    1400
    رسوب معلق به عنوان یکی از اجزای مهم عملکرد هیدرولوژیکی، ژئومرفولوژیکی و اکولوژیکی حوضه های آبخیز و عامل اصلی کاهش کیفیت آب رودخانه ها شناخته شده است. ارزیابی و پیش بینی حجم رسوبات معلق به منظور اجرای برنامه های حفاظت خاک و کاهش رسوب زایی و همچنین محاسبه و طراحی دقیق حجم سدهای رسوب گیر و مخزنی و به طورکلی در زمینه پایداری منابع آبی و مدیریت محیط زیست ضرورت دارد. تعیین بار رسوبی رودخانه مستلزم تهیه داده های آماری و انجام اندازه گیری های میدانی و تهیه اطلاعات پایه ای مرتبط با سامانه ی رودخانه ای و حوضه آبخیز آن می باشد که این امر در همه مکان ها میسر نمی باشد. در این شرایط استفاده از روش هایی که بتوان به طور غیرمستقیم میزان رسوب را برآورد نمود، مدیریت رسوب و منابع آبی را بهبود خواهد داد. این پژوهش، توانایی مدل ماشین بردار پشتیبان را برای پیش بینی بار رسوب معلق روزانه در سه رودخانه می سی سی پی،میسوری و ریوگراند، بررسی می کند. بدین منظور آمار 18 ساله (1998-2016) برای پیش بینی بار رسوب استفاده گردید. دبی روزانه رودخانه بعنوان ورودی مدل و بار رسوب معلق به عنوان خروجی مدل تعریف شدند. مقدار دقیق پارامترهای مدل SVM تاثیر زیادی در دقت پیش بینی بار رسوب معلق دارد. لذا در پژوهش حاضر به منظور افزایش دقت پیش بینی بار رسوب معلق رودخانه، به ترکیب الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و مدل SVM جهت تعیین مقادیر بهینه پارامترهای SVM پرداخته شده است. همچنین از مدل ترکیبی SVM-SA-Simplex برای شبیه سازی و پیش بینی بار رسوب معلق استفاده شده است. در بین سه رودخانه مذکور، نتایج اجرای همه مدل ها نشان دهنده عملکرد بهتر آن ها بر روی داده های رودخانه می سی سی پی است. در پیش بینی رسوب معلق در هر سه رودخانه، مدل SVM-SA-Simplex بهترین عملکرد را نشان داد و پس از آن در دو رودخانه می سی سی پی و ریوگراند به ترتیب ابتدا مدل SVMو سپس مدلSVM-PSO از عملکرد مناسبی برخوردار بودند. اما در رودخانه میسوری مدل های SVM-PSO وSVM به ترتیب در رتبه دوم و سوم عملکرد قرار گرفتند.
  11. پیش بینی رواناب سطحی با استفاده از مدل SVM و SVM-PSO و ارزیابی عدم قطعیت داده های ورودی با استفاده از روش GLUE
    1400
    تجزیه و تحلیل عدم قطعیت پارامتر های مدل و تحلیل خروجی مدل براساس روابط موجود بین پارامتر ها و ورودی های مدل از مهمترین موارد مدلسازی در هیدرولوژی به شمار می آید. در این پژوهش به منظور تحلیل عدم قطعیت پارامتر های ورودی مدل-های SVM و SVM-PSO در پیش بینی رواناب استان همدان از روش عمومی عدم قطعیت تشابهات (GLUE) استفاده شد. بدین منظور با استفاده از آمار بارش زیر حوضه ها، رواناب رودخانه ایستگاه های مورد نظر برای سال آبی 46-1348 تا سال آبی 95-1394 شبیه سازی، سپس با استفاده از روش GLUE عدم قطعیت پارامتر های ورودی مدل های مذکور محاسبه شد. نتایج حاکی از آن است که در هر دو مدل SVM و SVM-PSO، پارامتر های γ و σ در پیش بینی رواناب تاثیر چندانی ندارند و با مقایسه متوسط مقدار خطا ها و ضریب تعیین دو مدل، می توان نتیجه گرفت که کارایی مدل ها در پیش بینی رواناب پایین بوده است اما مدل SVM-PSO نسبت به مدل SVM دارای عملکرد بهتر و دقت بیشتری در پیش بینی رواناب می باشد. در روش GLUE به طور متوسط 12/16 درصد داده های اندازگیری شده برای مدلSVM و 048/9 درصد داده های اندازگیری شده برای مدل SVM-PSO در محدوده اطمینان قرار دارند. میزان متوسط خطا در روش SVM بیشتر از روش SVM-PSO می باشد. همچنین متوسط ضخامت بازه اطمینان در SVM، 263/16 و در مدل SVM-PSO، 535/7 است
  12. مدیریت شبکه های توزیع آب روستایی با استفاده از ترکیب الگوریتم های تصمیم گیری
    1399
    امروزه با توجه به مسلئه کمبود آب، جهان نیازمند توجهی بیش از پیش نسبت به نحوه استفاده و مدیریت آن دارد. لذا بررسی این موضوع یکی از اقدامات حیاتی برای زندگی بشر خواهد بود. برای مدیریت و کنترل کمیت آب ابتدا باید عوامل اثر گذار بر آن شناسایی شده و سپس بر اساس اولویت هایی که با توجه به سیاست گذاری های صاحبان آب تعیین می گردد این عامل حیاتی را به بهترین شکل ممکن مورد استفاده قرار داد. از طرفی عوامل اثرگذار بر کمیت آب بسیار متعدد بوده و در همه زمینه های مصرفی ازجمله کشاورزی، خانگی و صنعتی روابط بسیار پیچیده ای بین این عوامل و آب مصرفی وجود دارد که شناخت آن ها کاری بسیار مشکل خواهد بود، به همین دلیل محققین برای شناخت این روابط پیچیده استفاده از مدل های کامپیوتری را پیشنهاد داده اند. در این تحقیق برای بررسی میزان مصرف آب شرب روستاهای استان همدان از مدل های Anfis، Anfis-GA، Anfis-PSO و SVM-SA-Simplex استفاده شده است و پارامترهای جمعیت، بارش، دما، رطوبت نسبی و قیمت آب به عنوان عوامل اثرگذار بر میزان مصرف آب در بازه زمانی 4ساله(1394-97) برای حدود 780 روستا مورد مطالعه قرارگرفتند. در شبیه سازی میزان مصرف آب شرب روستایی مدل SVM-SA-Simplex با شاخص های آماری R2، 0.954 (بدون بعد)، RMSE 10063 (متر مکعب) و SE، 0.27 (بدون بعد) برای واسنجی و R2، 0.788 (بدون بعد)، RMSE 18988 (متر مکعب) و SE، 0.578 (بدون بعد) برای صحت سنجی بهترین عملکرد را نشان داد و پس از آن مدل های Anfis، Anfis-GA و Anfis-PSO به ترتیب از عملکرد مناسبی برخوردار بودند. همچنین پارامتر جمعیت با توجه به نتایج مدل و آنالیز حساسیت های محاسبه شده با اختلاف زیاد بیشترین اثر گذاری را بر میزان مصرف آب شرب روستایی نشان داده است. پارامترهای هواشناسی در سال های مختلف اثرات متفاوتی را بر میزان مصرف آب داشتندکه می توان گفت با توجه به موقعیت جغرافیایی روستاها اثرات متفاوتی را خواهند داشت. قیمت آب شاید مهمترین عامل در بین پارامترهای مورد بررسی برای کنترل میزان مصرف آب باشد اما میزان اثرگذاری این عامل در حد بسیار ناچیزی بوده و می توان گفت در دوره مورد بررسی اثر قابل توجهی بر مصرف آب نداشته است، لذا به سیاستهای قیمت گذاری در این زمینه باید توجه بیشتری صورت پذیرد. پس از شناخت عوامل موثر بر میزان مصرف آب و همچنین شناخت نحوه این اثرات به پیش
  13. مدل سازی تخصیص آب سدها با استفاده از مدل WEAP و GLUE و الگوریتم بهینه سازی PSO
    1398
    با کاهش منابع آب موجود و انواع مختلف تقاضا در بخش های کشاورزی ، صنعتی و آشامیدنی ، مدیریت و برنامه ریزی منابع آب و سدها به عنوان بخش مهمی برای رضایت بخش های مختلف تقاضا ضروری است. تدوین سیاست هایی برای استفاده از مخازن به منظور برآورده کردن هر یک از خواسته های آب ضروری است. امروزه ، یافتن راه هایی برای مدل سازی و اجرای مدیریت جامع منابع آب در سیستم های هیدرو پیچیده تحت شرایط عدم قطعیت ، به ویژه در حوادث آینده ، یکی از موضوعات اساسی است که باید همراه با پیچیدگی این سیستم ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. این به نوبه خود منجر به برنامه ریزی و مدیریت جامع منابع آب با هدف توسعه پایدار می شود. همچنین نتیجه گرفته شد که در برآورده کردن نیازهای آتی آب ، عدم اطمینان وجود دارد. این امر از نوسانات قابل توجه ورود به سد امیرکبیر (2017-2017) مشهود است. مدل WEAP و الگوریتم PSO به عنوان ابزار مناسبی برای تحلیل عدم اطمینان و همچنین به عنوان سیستمهای پشتیبانی تصمیم (DSS) در مدیریت منابع آب شناخته شده اند که در تخصیص بهینه از آب محدود برای مصارف مختلف کمک می کند. نتایج به دست آمده کاملاً رضایت بخش بوده و اعتبار فرضیات اساسی مدلهای توسعه یافته را نشان می دهد. باند عدم اطمینان برای هر دو مدل ، نشانگر روشنی از عدم تحقق خواسته های آینده است یا خیر. این یک تصویر واضح و بستر برای تجزیه و تحلیل مقایسه ای و شبیه سازی اصول حسابداری تعادل آب ارائه می دهد.
  14. بررسی تاثیر تغییر اقلیم و فعالیت های انسانی بر پایین آمدن سطح آب دریاچه ارومیه
    1398
    : عدم جریان آب کافی به دریاچه ارومیه در سالیان اخیر منجربه تشدید روند کاهشی تراز دریاچه و کاهش سطح آن گردیده است. مجموعه عوامل انسانی و طبیعی مختلف مانند اجرای طرح های متعدد توسعه منابع آب، توسعه روز افزون بخش کشاورزی، تغییر الگوی کشت و تولید محصولات پر آب در سطح حوزه، بهره وری پایین مصرف آب و عدم حفاظت موثر از منابع زیست محیطی و اکولوژی حوضه و از طرف دیگر نوسانات اقلیمی و کاهش میزان بارش ها و رواناب ها در سطح حوضه چنین شرایطی را برای پهناورترین دریاچه ی داخلی ایران به همراه داشته است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر عوامل طبیعی و انسانی با استفاده از مدل ماشین بردار پشتیبان و مشخص نمودن تاثیر گزارترین عامل بر افت سطح آب دریاچه ارومیه در دهه های اخیر می باشد. در این مطالعه با استفاده از آزمون من-کندال وجود روند سالانه در دبی 6 ایستگاه طی دوره های آماری مشخص بررسی شد و نتایج آزمون حاکی از وجود روند کاهشی معنی دار با سطح اطمینان بالای 95 درصد در 5 ایستگاه بود. در این پژوهش به کمک سه روش آزمون پتیت، سال ساخت سد و تغییرات سطح تراز دریاچه نقاط شکست سری ها مشخص شده و با استفاده از مدل ماشین بردار پشتیبان در محیط نرم افزار متلب اقدام به مدل سازی گردید. و با کمک معیار های ارزیابی SE و RMSE بهترین روش محاسبات انتخاب و مدل صحت سنجی گردید. با استفاده از روابط مربوط درصد تاثیر اقلیم و عوامل انسانی محاسبه گردید و در نهایت مشخص گردید نتایج حاکی از این بود که تاثیر عوامل انسانی در تمامی ایستگاه ها بیشتر از تغییر افلیم می باشد.
  15. پیشبینی زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی با استفاده از مدل ترکیبی سریزمانی- زمین آمار در آبخوان دشت نهاوند- استان همدان
    1397
    برای آگاهی از وضع نوسانات سطح آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک، لازم است پیشبینی دقیقی از نوسانات انجام شود. به کمک7916 (، برای عمق سطح آب زیرزمینی 53 چاه پیزومتریک آبخوان، - و با استفاده از دادههای ماهانه 53 سال ) 7936 Minitab نرمافزار 17انجام گرفت. دادههای پیشبینی شده ARIMA مدلهای سریزمانی هر یک از چاهها انتخاب گردید و پیشبینی زمانی 2 ساله با مدلهایروش ،ARCGIS عمق سطح آب زیرزمینی و دادههای مشاهداتی به تراز سطح آب زیرزمینی تبدیل شدند و با استفاده از نرمافزار 10.4کریجینگ معمولی با واریوگرام کروی جهت درونیابی تراز سطح آب زیرزمینی انتخاب گردید. پیشبینی مکانی 2 ساله افت تراز سطح آب 9/64 ، زیرزمینی انجام گرفت که با پیشبینی مکانی دادههای مشاهداتی مقایسه شد همانطور که مشخص شد چاه توانه در آبان ماه سال متر خواهد رسید . درصد مساحت تحت پوشش تراز / 3 متر رسیده که این مقدار در 2 سال آینده به 75 / متر افت داشته و در سال 7936 به 337452 ( که کاهش داشته وکمترین - سطح آب زیرزمینی در سال 7932 نسبت به میانگین سالهای قبل روند افزایشی داشته، به جز بازه ترازسطح آب زیرزمینی را نشان میدهد.
  16. شبیه سازی و بهینه سازی عملکرد سد با استفاده از روش مدلسازی پویایی سیستم، مطالعه موردی سد تنظیمی و بند انحرافی دز
    1397
    گسترش بی رویه جمعیت، توسعه کشاورزی و رشد سریع صنایع، هر روز تقاضای آب را افزایش می دهد. یکی از روش های تامین این نیازها مهار آب های سطحی به کمک ایجاد مخازن سطحی می باشد. اما محدود بودن آب های قابل کنترل و افزایش مداوم نیازها لزوم برنامه ریزی صحیح به منظور مدیریت آب و بهره برداری بهتر این منابع محدود را طلب می کند. در این راستا با توجه به اهمیت سد مخزنی دز و سازه های پایین دست آن در تامین نیازهای کشاورزی شبکه آبیاری و زهکشی دز و کنترل سیلاب منطقه، در تحقیق حاضر با استفاده از روش پویایی سیستم به شبیه سازی عملکرد سد مذکور و سد تنظیمی و بند انحرافی پایین دست آن پرداخته شد. بر همین اساس ابتدا کلیه پارامترهای موثر در سیستم، شناسایی و ارتباط بین آن ها نیز بررسی گردید. سپس با توجه به میزان حداقل و حداکثر حجم مخزن و همچنین قرار دادن مقادیر رهاسازی شده واقعی به عنوان نیاز پایین دست در بازه ی زمانی 8 ساله برای دوره آماری (1392-1385) ، شبیه سازی انجام شد. پس از اعتبار سنجی مدل، شاخص های آماری R2، RMSE و SE برای حجم سد مخزنی دز به ترتیب برابر با 992/0، 332/1690 و 181/0 و برای حجم رهاسازی کل از سد دز به ترتیب برابر با 984/0، 569/34 و 080/0 محاسبه شد. هم چنین شاخص های آماری مذکور برای سد تنظیمی به ترتیب برابر 976/0، 679/51 و 134/0، و برای بند انحرافی دز 921/0، 384/71 و 372/0 محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد مدل مذکور از دقت بالایی در شبیه سازی حجم آب پشت مخزن برخوردار است. لذا در مدل مذکور مقادیر نیاز کشاورزی، صنعت، شرب و محیط زیست در طول دوره آماری 8 ساله مذکور، به عنوان نیاز واقعی منطقه تعریف و مدل اجرا گردید. در همین راستا به منظور ارزیابی نتایج مدل، با استفاده از الگوریتم PSO مقادیر رهاسازی 8 ساله سد دز نیز بهینه سازی شد و مقادیر کمبود نیاز در هر دو مدل مذکور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد استفاده از روش پویایی سیستم نسبت به الگوریتم بهینه سازی PSO ، می تواند برنامه ریزی مناسبتری را در تامین نیاز پایین دست به همراه داشته باشد.
  17. شبیه سازی و پیش بینی حجم آب ورودی به مخزن سد دز با توجه به میزان مصرف و بهره برداری از منابع آب زیرحوضه های بالادست آن
    1397
    با افزایش روزافزون نیاز های آبی و محدودیت منابع آب، تامین کلیه نیازهای آبی موجود چالشی جدی محسوب می شود. بنابراین به منظور افزایش اطمینان پذیری در تامین نیازهای مختلف از جمله شرب،کشاوزی، محیط زیست و صنعت نیاز به یک برنامه ریزی دقیق در زمینه مدیریت منابع آب می باشد. در این راستا هدف اصلی این پژوهش شبیه سازی و پیش بینی حجم آب ورودی به مخزن سد دز با توجه به میزان مصرف و بهره برداری از منابع آب زیر حوضه های بالادست آن می باشد. بدین منظور ابتدا زیرحوضه های بالادست سد دز با استفاده از روش پویایی سیستم ها در محیط نرم افزار ونسیم شبیه سازی شدند. جهت واسنجی مدل از آمار و اطلاعات سال های 81-1380 الی 88-1387 و برای اعتباریابی آن از آمار و اطلاعات سال های 89-1388 الی 93-1392 استفاده شد. در مرحله ی واسنجی مقدار شاخص RMSE برای ایستگاه درود-تیره 90/17 میلیون متر مکعب و برای ایستگاه تنگ پنج 9/946 میلیون متر مکعب بود. شاخص SE برای این دو ایستگاه به ترتیب 057/0 و 23/0 محاسبه شد. همپنین در مرحله اعتباریابی مدل، شاخص RMSE و SE برای ایستگاه درود-تیره به ترتیب 69/9 میلیون متر مکعب و 057/0 و برای ایستگاه تنگ-پنج 28/110 میلیون متر مکعب و 050/0 بودند. سپس با استفاده از روش های استوکاستیکی و نرم افزار minitab بارش سال های 95-1394 الی 99-1398 پیش بینی شد و نتایج حاصل از پیش بینی به عنوان متغیر ورودی وارد مدل VENSIM گردید و دبی خروجی ایستگاه های درود-تیره و تنگ پنج برای سال های آتی برآورد گردید. درنهایت به منظور مدیریت بهتر منابع آب چهار سناریو الف:ثابت بودن الگوی کشت، ب: افزایش ده درصدی راندمان آبیاری، ج: حذف سطح زیرکشت زیرحوضه های مختلف، د: افزایش ده درصد و بیست درصدی سطح زیرکشت زیرحوضه ها ارائه گردید. اثر این سناریوها بر دبی خروجی دو ایستگاه درود-تیره و تنگ پنج بررسی شد. نتایج نشان داد که زیرحوضه 2342 بیش ترین تاثیر را بر دبی خروجی ایستگاه های مذکور دارد.
  18. ارزیابی کارایی الگوریتم های فراکاوشی در مدیریت بهینه سدهای چندمنظوره
    1397
    با توجه به گوناگونی الگوریتم های فراکاوشی، در این تحقیق سه نوع الگوریتم PSO، SA و PSA جهت مدیریت بهینه مخازن به منظور تامین کننده آب شرب تهران در پنج سد لار، طالقان، ماملو، امیرکبیر (کرج) و لتیان مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن با هم مقایسه گردید. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم ها، از معیار عملکرد درصد انحراف نسبی، استفاده شده است. با توجه به مقادیر RPD که نزدیکی الگوریتم ها به بهترین جواب به دست آمده از سایر الگوریتم ها را نشان می دهد، برتری الگوریتم PSA نسبت به سایر الگوریتم ها قابل مشاهده است. جهت مقایسه توانایی الگوریتم های پیشنهادی در پیدا کردن جواب بهینه، از آزمون آماری حداقل اختلاف معنادار فیشر (LSD) جهت بررسی استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داده مقادیر P-value مقایسه دوبه دو الگوریتم های PSA و PSO و الگوریتم های SA و PSO کم تر از سطح معناداری 05/0 است. بنابراین می توان گفت اختلاف معناداری بین الگوریتم های ذکر شده وجود دارد. لذا با توجه به میانگین جواب های حاصل از حل، الگوریتم PSO عملکرد ضعیف تری را نسبت به سایر الگوریتم ها دارا می باشد. همچنین الگوریتم های PSA و SA با توجه به مقادیر P-value اختلاف معناداری با یکدیگر ندارند. لذا با توجه به انحراف معیار، الگوریتم PSA عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم SA دارد.
  19. روند یابی کیفیت آب رودخانه با استفاده از روش پویایی سیستم
    1396
    به منظور روندیابی و بررسی چگونگی تغییرات آلودگی در رودخانه، استفاده از مدل های ریاضی ضروری است. این مدل ها قادرند آثار بارگذاری های موجود و آتی را شبیه سازی نموده و مدیران و مسئولان را در تصمیم گیری های خود یاری نمایند. به عبارت دیگر از آنجا که حفاظت کیفی رودخانه ها نیاز به سرمایه گذاری های زیادی برای تصفیه پساب ها و یا ایجاد سیستم های جمع آوری و کنترل زه آب ها دارد و هم چنین ممکن است منجر به محدود کردن توسعه فعالیت ها در حوضه رودخانه گردد. از این رو اولین گام در مدیریت حفاظت از منابع آب آگاهی همه جانبه از تغییرات کیفی آن ها می باشد. برای این منظور در این پژوهش از محیط برنامه نویسی VENSIM استفاده شد. مدل پویایی سیستم در محیط VENSIM طراحی و اجرا گردید. به منظور ارزیابی صحت سنجی نتایج مدل از داده های دو منطقه استفاده شد تا عملکرد مدل پویایی سیستم در روندیابی کیفیت آب را در دو مسافت کوتاه تا 8/468 متری از منبع تزریق ماده ردیاب و مسافت بلند تا 6524 متری از منبع تزریق ماده ردیاب بررسی شود، به منظور ارزیابی آماری نتایج از شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، انحراف معیار (SE)، ضریب همبستگی(R2) و میانگین خطای مطلق(MAE) استفاده شد. از داده های مشاهده ای جمع آوری شده یکی از کانال های آبیاری شهرستان نهاوند واقع در استان همدان برای مطالعه مدل در مسافت کوتاه و از داده های گزارش شده از رودخانه چیلان در کشور شیلی برای مطالعه مدل در مسافت بلند استفاده شد. در کانال آبیاری نهاوند تزریق ماده ردیاب (کلرید سدیم) با هدایت الکتریکی44/746 میکروموس بر سانتی متر به مدت 20 دقیقه به کانال صورت گرفت و در 3 ایستگاه با فواصل معین نمونه برداری انجام پذیرفت. از داده های مشاهده ای به دست آمده از کانال برای صحت سنجی مدل استفاده گردید. بهترین انطباق مدل با داده های مشاهداتی در فاصله ی 5/12 متری از منبع تزریق و درایستگاه اول با RMSE برابر با 3548/0، SE برابر با 1787/0، R2 برابر با 9027/0 و MAE برابر با 1259/0 بود و همچنین کمترین انطباق مدل با داده های مشاهداتی در کانال مربوط به ایستگاه نمونه برداری دوم در فاصله ی 228 متری از منبع تزریق با RMSE برابر با4332/0، SE برابر با 2479/0، R2 برابر با 836/0 و MAE برابر با 1876/0 بود. در رودخانه چیلان برای روندیابی کیفیت آب از ماده Rodmine WT 20 درصد است
  20. ارزیابی کارایی مدل های مختلف استوکاستیکی خطی و غیرخطی در پیش بینی پارامترهای هیدرولوژیکی
    1396
    یکی از مهمترین ارکان در مدیریت حوضه های آبریز و بهره برداری پایدار از منابع آب پیش بینی پارامترهای هیدرولوژیکی می باشد. در این پژوهش به منظور پیش بینی مقادیر ماه پارامترهای بارش، دبی و تبخیر از مدل های ماشین بردار پشتیبان(SVM)، ماشین بردار پشتیبان تلفیق شده با تبدیل موجک(W-SVM)،ARMAX و ARIMA استفاده گردید. بدین منظور از سری زمانی ماهانه ایستگاه های باران سنجی، هیدرومتری و تبخیرسنجی واقع در حوضه آبریز همدان طی یک دوره 25 ساله (1370-1394) استفاده شد. از این دوره آماری، 17 سال (1370-1384) برای آموزش ،4 سال (1385-1389) برای کالیبراسیون و 4 سال (1390-1394) به منظور صحت سنجی مدل ها در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج به کمک سه شاخص آماری ضریب همبستگی (r)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای استاندارد (SE) صورت گرفت. نتایج نشان داد که درخصوص پیش بینی بارش ماهانه، به ترتیب مدل های ARIMA، ماشین بردار پشتیبان، ARMAX و ماشین بردار پشتیبان تلفیق شده با تبدیل موجک در رتبه های اول تا چهارم و در خصوص پیش بینی دبی و تبخیر ماهانه مدل های ماشین بردار پشتیبان ، ARIMA، ARMAX و ماشین بردار پشتیبان تلفیق شده با تبدیل موجک در رتبه های اول تا چهارم قرار دارند. همچنین می توان گفت، مدل ماشین بردار پشتیبان به دلیل داشتن پارامترهای قابل تنظیم کمتر نسبت به مدل های دیگر، با سهولت بیشتر و در زمان کمتری قادر به پیش بینی تغییرات هیدورلوژیکی بوده و از این نظر نسبت به سایر روش ها ارجحیت دارد
  21. تاثیر روش های حذف روند بر دقت پیش بینی مدل های استوکاستیکی
    1396
    یکی از مسائل مهم در مدل سازی سری های زمانی هیدرولوژیکی بررسی وجود روند و رسیدن به یک سری زمانی ایستا می باشد، چرا که وجود روند باعث کاهش دقت مدل های پیش بینی سری های زمانی می شود. هدف از این مطالعه مقایسه روش های مختلف حذف روند و انتخاب بهترین روش روندزدایی از سری زمانی آبدهی چند ایستگاه هیدرومتری منتهی به دریاچه ارومیه به منظور افزایش دقت پیش بینی می باشد. در این مطالعه با استفاده از آزمون من-کندال وجود روند ماهانه در دبی 15 ایستگاه طی 46 سال آماری بررسی شد و نتایج آزمون حاکی از وجود روند کاهشی معنی دار با سطح اعتماد 99 درصد در دبی ماهانه اکثر ایستگاه ها بود. بعد از تشخیص روند به کمک روش های مبتنی بر شیب خط، Cindex، تجمعی، استانداردسازی و تفاضل گیری از 10 ایستگاه منتخب روندزدایی صورت گرفت. در این پژوهش به کمک دو روش سعی و خطا و آزمون پتیت، از نقاط شکست به بعد نیز اقدام به حذف روند گردید، که نسبت به حذف روند از ابتدای سری نتایج بهتری داشت. بعد از حذف روند کاهشی سری های زمانی، داده های ایستا، با استفاده از توابع تبدیل نرمال، به داده های نرمال تبدیل شدند. سپس هم سری دارای روند و هم سری های حذف روند شده در محیط نرم افزار مینی تب با کمک مدل های آریما(ARIMA) مورد بررسی و مدل سازی قرار گرفتند و به کمک معیارهای ارزیابی AIC، RMSE و SE بهترین مدل آریمای هر ماه انتخاب و مدل ها صحت سنجی گردید. در نهایت بررسی نتایج مدل سازی حاکی از این بود روش حذف روند شیب خط نسبت به سایر روش ها از خطای کمتر و همبستگی بیشتری برای پیش بینی دقیق تر دبی و مدیریت بهتر ایستگاه های حوضه مذکور دارا می باشد.
  22. مقایسه روش های برنامه ریزی پویای قطعی و الگوریتم کرم شبتاب در مدیریت بهره برداری از مخازن سدها
    1396
    محدودیت منابع آب و ثابت بودن مقدار کل آن، افزایش جمعیت و رشد اقتصاد، روند صنعتی شدن شهرها و متعاقب آن روند روز افزون رشد تقاضا در زمینه های مختلف، مساله بحران آب در آینده ای نه چندان دور را پیش بینی می کند. روند افزایشی تقاضا در حالی است که محدودیت منابع به خصوص منابع آب شیرین به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا افزایش یافته است. رودخانه ها و آب های سطحی از مهم ترین منابع آبی موجود جهت رفع نیازها در این مناطق می باشند اما مقدار آورد رودخانه به مخازن در برخی از مواقع با ظرفیت تقاضای موجود مطابقت ندارد. و یا گاهی جریان رودخانه به صورت فصلی و یا سیلابی اتفاق می افتد. بهره برداری بهینه از مخازن بدین جهت که مقاصد چند گانه ای را از لحاظ اقتصادی،اجتماعی و فرهنگی با خود به همراه دارند از اولویت های برنامه ریزی و مدیریت منابع آب می باشند. در این راستا مدیریت کارا و بهره برداری از امکانات موجود از اهمیت ویژه ای بر خودار است. لذا هدف اصلی این تحقیق بهینه سازی حجم آب رها سازی شده از مخزن سد دز واقع در استان خوزستان می باشد،که در طی سال های آبی 70 تا 90 به صورت چهار دوره پنج ساله و بوسیله دو روش بهینه سازی، الگوریتم کرم شبتاب (FA) و برنامه ریزی پویای قطعی (DP) صورت گرفت در نهایت نتایج رها سازی حاصل از هر دو روش با یکدیگر مقایسه شدند براساس نتایج هر چهار دوره بهره برداری روش برنامه ریزی پویا ی قطعی در همه دوره ها آسیب پذیری کمتری نسبت به روش بهره برداری الگوریتم کرم شبتاب ایجاد می کند. و این نشان می دهد در روش الگوریتم کرم شبتاب بخش های مصرف کننده آب متحمل کمبود های شدید تری می شوند. از لحاظ شاخص اعتماد پذیری زمانی و حجمی روش برنا مه ریزی پویا ی قطعی دراکثر دوره های بهره برداری از روش الگوریتم کرم شبتاب بهتر بود. واین نشان دهنده این است که روش برنامه ریزی پویا ی قطعی درتعداد ماه های کمتری از دوره بهره بردای دچار شکست می شود. و شدت شکست هایی که ایجاد می کند کمتر است. همچنین در ضمینه شاخص برگشت پذیری نتیجه این بود که در اکثر دوره های بهره برداری روش برنامه ریزی پویا ی قطعی با سرعت بیشتری شکست ها را خواهد پوشاند و زودتر به حالت بهره برداری نرمال می رسد. اما در مورد مقادیر تابع هدف و مقدار مقادیر مجذور میانگین انحرافات (RMSE) در همه دوره های بهره برداری روش الگوریتم کرم شبتاب عملکرد
  23. کاربرد نظریه بازی ها در برنامه ریزی کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی در دشت اسدآباد
    1394
    ا همه گیر شدن بحران آبی در کلیدواژه های به کاررفته در سطح مدیران و متخصصین آب کشور، دستیابی به روش هایی جهت مقابله و یا کاهش این بحران ضروری می باشد. ازآنجایی که الگوی کشت در برخی مناطق ایران با ذخایر آبی آنها متناسب نیست، بررسی راهکارهایی جهت تغییر الگوی کشت در این مناطق الزامی می باشد. در این پژوهش با استفاده از داده های صحرایی جمع آوری شده از دشت اسد آباد و با بهره گیری از تفکر نظریه بازی ها سعی شده است تا تاثیر الگوی کشت در میزان مصرف آب و سود اقتصادی حاصل از آن مورد بررسی قرار گیرد. لذا تاثیر افزایش قیمت به دو صورت پلکانی و یکنواخت و همچنین افزایش سطح آبیاری بارانی به عنوان سناریوهای مدیریتی جهت کنترل کمی و کیفی آب زیرزمینی موردبررسی قرارگرفت. همچنین تاثیر سطح مشارکت که بیانگر انگیزه های غیراقتصادی و یا بلندمدت کشاورزان می باشد نیز بررسی شد. نتایج نشان داد افزایش قیمت آب به صورت پلکانی نسبت به افزایش قیمت به صورت یکنواخت دارای تاثیر مطلوبتری بر پارامترهای زیست محیطی (در این پژوهش نیترات نفوذی و مصرف آب) است، اما با این حال هر دو سناریوی افزایش قیمت آب، به تنهایی دارای عدم توانایی لازم جهت جبران کاهش سطح ایستابی موجود می باشند. افزایش سطح آبیاری بارانی هرچند به صورت بدیهی کاهش آبی قابل توجهی در پی دارد ولی نیترات نفوذی را با انتخاب کشت پرمصرف افزایش می دهد.اما افزایش سطح مشارکت تاثیر کاملا مطلوب و چشمگیری بر دو پارامتر محیط زیستی در دست بررسی داراست.
  24. بررسی روند تغییرات سطح آب مخازن سد های استان تهران و مدیریت بهره برداری از این مخازن
    1394
    مدیریت منابع آب یکی از بزرگ ترین چالش های قرن حاضر است که می تواند سرمنشا بسیاری از تحولات مثبت و منفی جهان قرار گیرد. درواقع امروزه چالش منابع آب دغدغه بسیاری از کشورهای خاورمیانه است. این موضوع در ایران راجع به استان تهران به دلیل موقعیت سیاسی، اقتصادی و اجتماعی آن، اهمیت دوچندان دارد. از سوی دیگر محدودیت منابع آب قابل دسترس در این استان و خشک سالی های اخیر تاکیدی بر این هشدار است که استان تهران فاصله چندانی تا مرز بحران جدی در زمینه آب مصرفی موردنیاز خود ندارد. این بدین معناست که برای رهایی از شرایط اشاره شده باید یک برنامه ریزی و مدیریت صحیح در زمینه منابع آب موجود صورت پذیرد. هدف اصلی این تحقیق شبیه سازی تغییرات حجم آب پشت مخازن سد های استان تهران، پیش بینی نوسانات آن در سال های آتی و ارائه راهکار مناسب جهت مدیریت بهره برداری از مخازن در سال های آتی می باشد. برای این کار ابتدا مخازن سدهای استان تهران با استفاده از روش پویایی سیستم ها در محیط نرم افزار ونسیم شبیه سازی شدند. سپس دبی ورودی و تبخیر از مخازن برای سال های آبی 93 تا 97 در نرم افزار مینی تب پیش بینی شدند و نتایج حاصل از پیش بینی متغیرهای ورودی و خروجی به مخازن سدها وارد مدل ونسیم شدند. درنهایت با استفاده از پنج سناریو مختلف میزان نیازهای شرب، صنعت، کشاورزی و سایر مصارف برای سال های آبی 93 تا 97 در نظر گرفته شدند. سناریوهایی که در این مطالعه موردبررسی قرارگرفته اند شامل تغییر در مقادیر نیاز برنامه ریزی سدها بودند که در هر سناریو با کاهش میزان نیاز، مقادیر کمبودهای ماهانه نیز کاهش یافتند و مشخص شد که پس از ساخت مدل یک سد در نرم افزار ونسیم به سادگی می توان اثر سناریوهای مختلف را بر نحوه تخصیص منابع آب سد موردبررسی قرارداد. سپس بهینه سازی مخازن استان تهران با در نظر گرفتن نیاز محاسبه شده در سناریو پنجم که به شرایط واقعی نزدیک تر است، به کمک نرم افزار لینگو انجام گرفت. مقایسه نتایج بهینه سازی و نتایج مدل نشان داد که در شرایط بهینه سازی مقادیر کمبود و سرریزها طی تقسیم در ماه های مختلف، تعدیل شده و از خسارت های احتمالی جلوگیری می شود.
  25. برآورد تغییرات مکانی رواناب حوضه دز در استان خوزستان
    1394
    سیلاب یکی از حوادث طبیعی است که بسیاری از کشور ها با آن مواجه هستند که هر ساله موجب خسارات جانی و مالی قابل توجهی دراقصی نقاط دنیا می شود. با توجه به خسارت های سالیانه سیلاب حوضه دز و عدم اطلاع از میزان آبی که در زیر حوضه های میانی به سیل اصلی اضافه می شوند، در این تحقیق میزان رواناب ورودی از زیرحوضه های میانی به کمک شبیه-سازی بارش-رواناب جهت برآورد تغییرات مکانی رواناب در سراسر حوضه استفاده گردید و نواحی سیل خیز حوضه شناسایی شد. به کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی تخمینی از پارامترهای ورودی مدل به دست آمد. منطقه مورد مطالعه به 11 زیرحوضه تقسیم شد. واسنجی و اعتباریابی پارامترهای به دست آمده جهت پیش بینی رواناب به کمک نرم افزار WMS با دقت نسبتاً بالایی انجام گرفت. بر اساس شبیه سازی رواناب ناشی از بارش یک ماهه، می توان گفت دوکوهه با 40 درصد مشارکت، موثرترین زیرحوضه در سیل خروجی منطقه است. بعد از آن حمیدآباد با 35 درصد و سد دز با 15 درصد جزء زیرحوضه های تاثیرگذار منطقه می باشند. در اولویت بندی بر اساس نسبت حجم رواناب به مساحت نیز دوکوهه با 29 درصد بیشترین اثر را در سیل خروجی حوضه دارد و حمیدآباد با 25درصد و دزفول با 15 درصد اولویت های بعدی را تشکیل می دهند. بررسی رواناب ناشی از بارش با دوره بازگشت 100 ساله نشان داد زیرحوضه سد دز با 32 درصد سهم در رواناب خروجی حوضه تاثیرگذارترین زیرحوضه در ارتباط با سیل خروجی منطقه می باشد. دوکوهه با داشتن 22درصد و حرمله با 18 درصد سهم اولویت های بعدی را تشکیل می دهند. با بررسی اثر مساحت بر رواناب خروجی حاصل از بارشی با دوره بازگشت 100ساله مشخص شد دشت مشان با 34 درصد سهم مشارکت در رواناب اثرگذارترین زیرحوضه می باشد. سد دز با 20درصد و دوکوهه با 18درصد مشارکت دومین و سومین زیرحوضه اثرگذار منطقه معرفی شدند. دلیل تفاوت نتایج اولویت بندی در این دو دوره شبیه سازی می تواند در پاسخ هیدرولوژیکی زیرحوضه های منطقه به بارش در دوره 30 روزه و یک روزه باشد. از آن جهت که رطوبت پیشین خاک عامل موثری در ایجاد رواناب می باشد، در ایفای نقش زیرحوضه ها در سیل خروجی حوضه تفاوت ایجاد می کند. از جمله عوامل دیگر می توان به تفاوت در خصوصیات فیزیکی هر زیرحوضه نظیر شیب، مساحت، پوشش گیاهی، شماره منحنی و الگوی کشت منطقه، همچنین وجود سرشاخه های فرعی، میزان بارش دریافتی و تف
  26. بررسی آزمایشگاهی تاثیر آرایش منافذ لوله های زهکش بر شوری آب زیرزمینی
    1394
    زهکشی اجزاء مختلف محیط زیست را به صورت های گوناگون تحت تاثیر خود قرار می دهد. تاثیر زه آب خروجی با شوری بالا یکی از عوامل تهدیدکننده ی اکوسیستم پایین دست می باشد. زیرا از آنجایی که تخلیه گاه نهایی زهکش ها معمولا رودخانه ها، دریاها و تالاب هاست و این مناطق زیست گاه بسیاری از موجودات می باشد،کیفیت زه آب خروجی تاثیر زیادی بر حیات این جانداران دارد. بنابراین رعایت مسایل زیست محیطی بسیار حائز اهمیت می باشد. با کاهش میزان شوری زه آب خروجی تا حدودی می توان از تاثیر مخرب آن بر روی محیط زیست جلوگیری کرد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی روند تغییرات هدایت الکتریکی زه آب خروجی از زهکش ها نسبت به زمان، با توجه به تغییرآرایش منافذ لوله های زهکش در حضور آب زیرزمینی با هدایت الکتریکی بالا، تاثیر تغییر آرایش منافذ لوله های زهکش بر هدایت الکتریکی زه آب خروجی در فاصله ها و عمق های مختلف نصب لوله زهکش، بررسی زمان رسیدن به تعادل و همچنین بررسی ارتفاع سطح ایستابی تشکیل شده در اثر تغییر آرایش منافذ لوله های زهکش می باشد. جهت انجام این تحقیق، از یک مدل آزمایشگاهی با ابعاد 8/1 در 1 در 2/1 متر استفاده شد. زهکش ها در عمق های 20 و 60 سانتی متری و فواصل 60 و 180 سانتی متر نصب شدند. سه نوع آرایش روزنه که اولین آرایش به صورت چهار روزنه با نام M4 به عنوان آزمایش شاهد و دومین و سومین آرایش با سه و یک روزنه به ترتیب از بالا و کنارهای لوله با نام M3 و یک روزنه از بالای لوله زهکش با نام M1 انجام شد. شوری آب زیرزمینی حدود 50 دسی زیمنس بر متر تنظیم شد و آبیاری با آبی با شوری 32/0 دسی زیمنس بر متر و دبی 09/0 لیتر بر ثانیه صورت گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که روند تغییرات هدایت الکتریکی نسبی زه آب خروجی از زهکش ها در الگوی M4 با گذشت زمان نسبت به M3 و M3 نسبت به M1 دارای شیب کمتری می باشد. میزان نمک خروجی در آرایش M4 نسبت به آرایش M3 و آرایش M3 نسبت به آرایش M1 بیشتر به دست آمده است.
  27. بهینه سازی الگوی کشت به منظور حفظ منابع آب دشت اسدآباد با روش پویایی سیستم
    1394
    با توجه به افزایش جمعیت، افزایش تولید گیاهان زراعی یکی از نیازهای ضروری جامعه است. بنابراین افزایش عملکرد محصولات زراعی امری اجتناب ناپذیر می باشد. از طرفی مطالعات نشان می دهد که کمبود آب آبیاری و شوری آن تاثیر زیادی در کاهش عملکرد محصولات کشاورزی دارند. لذا استفاده از روش های مناسب مدیریتی جهت جلوگیری از کاهش محصول مطابق با شرایط آبی موجود امری ضروری است. اما گاهی اوقات اجرای یک روش مدیریتی می تواند با گذشت زمان، اثرات منفی را به دنبال داشته باشد. لذا بررسی اثرات ناشی از اجرای یک سناریو قبل از اجرای آن می تواند به درک بهتری از سیستم منجر شود. در تحقیق حاضر به منظور بررسی الگوی کشت موجود در منطقه و بهینه کردن سود ناشی از آن، یک مدل رایانه ای مبتنی بر روش تحلیل پویایی سیستم تهیه گردید. این مدل شبیه سازی بصورت شی گرا و بر پایه بازخورد بوده و تاثیر توام تنش آبی و شوری بر عملکرد محصول را شبیه سازی می کند. همچنین با توجه به قابلیت بهینه سازی مدل، و با تعریف سناریوهای مختلف اقدام به بهینه-سازی الگوی کشت گردید. به منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده ی بخش پیرسلمان واقع در دشت اسدآباد استفاده شد. این منطقه شامل 5 روستا به نام های قاسم آباد، نصرت آباد، حسام آباد، آجین و لک لک می باشد. این داده ها شامل عملکرد محصول و حجم آب مصرفی 6 محصول عمده در منطقه شامل گندم، چغندر قند، جو، ذرت دانه ای، گوجه فرنگی و یونجه می باشد. اطلاعات مذکور در دو روش آبیاری سطحی و بارانی برای هر محصول در نظر گرفته شد. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه RMSE و خطای استاندارد، میزان برازش میان مقادیر اندازه گیری و شبیه سازی شده عملکرد محصول محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مدل در تخمین عملکرد محصول از دقت خوبی برخوردار است. به منظور بهینه سازی الگوی کشت در منطقه مورد مطالعه 3 سناریو بهینه سازی برای مدل تعریف شد. در سناریو اول اقدام به بهینه سازی محصولات فوق و تعیین سطح زیر کشت مطلوب آنها با توجه به قیمت استحصال آب (17 تومان) بدون تغییر در مصرف آب گردید. در سناریو دوم نیز هیچ گونه تغییری در مصرف آب ایجاد نگردید و تنها تفاوت آن با سناریو اول قیمت آب بود. در این سناریو قیمت آب برابر قیمت تمام شده استحصال آب کشاورزی (100 تومان) در نظر گرفته شد. در سناریو سوم قیمت آب برابر قیمت تمام شد
  28. مدیریت یکپارچه منابع آب دشت همدان بهار با استفاده از مدل WEAP
    1393
    در آینده اضافه خواهد شد
  29. مدل تحلیلی سلسله مراتبی جهت تدوین راهبردهای الگوی مصرف بهینه آب در دشت همدان- بهار
    1393
    توجه به رویکردهای جدید در مدیریت منابع آب که از آن به عنوان پارادایم جدید آب یاد می شود، شاکله اساسی این پژوهش را تشکیل می دهد. امروزه نگرش متخصصان مسائل آب به جای جستجو برای یافتن منابع جدید، به سمت راهکارهای مدیریتی به ویژه مدیریت مصرف و تقاضا و نیز بهره برداری و تخصیص بهینه آب در دسترس، سوق پیدا کرده است. در این تحقیق نیز، موضوع مدیریت مصرف، با نگاهی از دید مدیریت استراتژیک بررسی شده است. به منظور ارائه راهبردها از مدل مدیریت راهبردی SWOT استفاده شد. ارزیابی عوامل چهارگان? ضعف، قوت، فرصت و تهدید، توسط گروهی از متخصصان صورت گرفت. بررسی ها غلب? ضعف-ها و تهدیدات بر قوت ها و فرصت ها را نشان می داد. سپس راهبردهای نهایی جهت اولویت بندی تعیین شدند. اولویت بندی راهبردها توسط مدل تحلیل سلسله مراتبی صورت پذیرفت. برای این کار، شش شاخص توسعه پایدار به عنوان معیارِ اولویت بندی، تعریف گردید. آنگاه سی نفر از متخصصان، مقایسه زوجی راهبردها را انجام دادند. نظرات ایشان توسط نرم افزار Expert Choice 11 تحلیل شد. طبق نتایج به دست آمده، معیار «حفاظت از منابع طبیعی و تعادل زیست محیطی» بیشترین وزن و رتبه اول را در بین معیارها کسب نمود. در بین راهبردها نیز راهبرد «تدوین قوانین جامع و به روز، استقرار و نهادینه کردن نظام یکپارچه بهره برداری، حفاظت، پایش و نگهداری از منابع آب حوضه، با استفاده از پشتوانه های مالی، قانونی، نهادهای مردمی و فناوری های نوین » با اختلاف قابل توجهی نسبت به سایر موارد، رتب? نخست را به خود اختصاص داده است. این موضوع بیانگر ضعف قوانین موجود و تمایل زیاد متخصصان به تغییر قوانین فعلی در زمینه مسائل آب می باشد. در میان راهبردها، راهبردهایی که توسعه فعالیت های سازه ای و بحث انتقال آب را پیشنهاد می دادند، در رتبه های آخر قرار گرفتند، که بیانگر رویکرد متخصصان به روش های جدید مدیریتی در بهره وری بهتر از منابع آب این دشت می-باشد.
  30. پیش بینی زمکانی و مکانی سطح آّب زیرزمینی با استفاده از مدل ترکیبی سری زمانی- زمین آمار
    1393
    منابع آبهای زیرزمینی یکی از مهم ترین و با ارزش ترین منابع آب به شمار می روند، شناخت صحیح و بهره برداری اصولی از آنها به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک می توانند در توسعه پایدار بسیاری از فعالیتهای کشاورزی،اجتماعی و اقتصادی آن منطقه تاثیر بسزایی داشته باشد.برای آگاهی از وضع نوسانات سطح آب زیرزمینی در چنین مناطقی لازم است پیش بینی دقیقی از نوسانات انجام شود. سریهای زمانی به عنوان مدل خطّی جهت تولید داده های سطح آب مصنوعی وپیش بینی آیندهء سطح ایستابی آبخوان کاربرد دارد.مدل سری زمانی تنها قادر به پیش بینی زمانی داده های سطح آب زیرمینی است، بنابراین برای پیش بینی مکانی داده های سطح آب زیرزمینی و هم چنین توصیف مکانی داده های سطح آب زیرزمینی در سطح دشت ، از تکنیک زمین آمار استفاده می شود. تحلیل زمین آماری یک سری روش های درونیابی را به کار می گیرد که از نقاط نمونه ای برای پهنه بندی پدیده های مورد نظر استفاده می کند. در بخش پیش بینی زمانی داده های سطح آب زیرزمینی، از داده های ماهانه 20 سال (1390-1370) سطح ایستابی 25چاه پیزومتریک دشت، جهت تشخیص مدل سری زمانی استفاده شد. نرم افزار مورد استفاده جهت پیش-بینی زمانی داده های سطح آب زیرزمینی، نرم افزار 17 MINITAB انتخاب شد. 210 ماه از داده های هرچاه جهت برازش مدل و 30 ماه از داده ها نیز جهت صحت سنجی مدل تعیین شده، استفاده شدند پس از تشخیص مدل مناسب برای تمامی چاهها، مدل های انتخابی هر یک از چاهها، اینبار بر روی داده های ماهانه 20 ساله خود برازش داده شدند و پیش بینی 5 سال آینده آنها (1395- 1390) به صورت ماهانه صورت گرفت.
  31. مدل بهرهبرداری تلفیقی از منابع آب شبکه آبیاری و زهکشی سمت راست آبشار اصفهان به روش پویایی سیستم
    1393
    در این مطالعه با استفاده از روش پویایی سیستم استفاده تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در تولید محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی سمت راست آبشار اصفهان شبیه سازی و بهینه سازی شده است.
  32. مقایسه و ارزیابی روش های مختلف مدلسازی و پیش بینی نوسانات تراز سطح آب دریاچه ارومیه
    1393
    آب یکی از بزرگ ترین چالش های قرن حاضر است که می تواند سرمنشا بسیاری از تحولات مثبت و منفی جهان قرار گیرد. در واقع امروزه چالش منابع آب دغدغه بسیاری از کشور های خاورمیانه است. این موضوع در ایران راجع به دریاچه ارومیه که در دهه اخیر دچار بحران شده است اهمیت دوچندان دارد. با توجه به تغییرات بارندگی، وقوع خشکسالی ها و احداث سدها تراز سطح آب دریاچه ارومیه دست خوش تغییرات و نوسانات زیادی شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی روش های استوکاستیکی جهت شبیه سازی نوسانات و پیش بینی تراز سطح آب دریاچه ارومیه می باشد که در آن تراز سطح آب دریاچه ارومیه به سه روش پیش-بینی گردید. ابتدا با استفاده از سری زمانی طولانی مدت تراز سطح آب دریاچه ارومیه از سال 1355 تا سال 1386 تراز سطح آب برای سال های 1387 و 1388 پیش بینی شد. در روش دوم با استفاده از سری زمانی تراز سطح آب پس از احداث سدهای منطقه از سال 1373 تا سال 1386 تراز سطح آب برای سال های 1387 و 1388 پیش بینی شد. در روش سوم ابتدا مدلسازی دریاچه ارومیه با تکیه بر تکنیک پویایی سیستم ها و با استفاده از محیط برنامه نویسی ونسیم صورت گرفت. سپس به کمک روشهای استوکاستیکی، عوامل موثر بر تراز سطح آب مانند دبی، تبخیر و بارش، شبیه سازی و پیش بینی شد و در نهایت با ورود این اطلاعات به مدل شبیه-سازی پویایی سیستم، تراز سطح آب پیش بینی گردید و نتایج آن با نتایج دو روش دیگر مقایسه شد. در روش استفاده مستقیم از داده های طولانی مدت سری زمانی تراز سطح آب، جذر میانگین مربعات خطا 24/0 متر و ضریب همبستگی 73/0، در روش استفاده مستقیم از داده های سری زمانی تراز سطح آب پس از احداث سدهای منطقه، جذر میانگین مربعات خطا 27/0 متر و ضریب همبستگی 74/0 و در مورد استفاده از داده های سری زمانی جریان های ورودی و خروجی از دریاچه و مدل ونسیم جذر میانگین مربعات خطا 17/0 متر و ضریب همبستگی 75/0 بدست آمد. مقایسه سه روش پیش بینی تراز سطح آب دریاچه ارومیه نشان می-دهد که شبیه سازی عوامل موثر بر تراز سطح آب و سپس وارد نمودن آن ها در مدل ونسیم نتایج بهتری را درپی خواهد داشت.
  33. مطالعه همبستگی تغییرات ماهانه تبخیر و تعرق مرجع با پارامترهای هواشناسی و جغرافیایی در حوضه کرخه با استفاده از تکنیکGIS
    1392
    -