انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Investigating the Impacts of Restoration Scenarios for Urmia Lake Using Predator-Prey System Dynamics Modelتحلیل اثربخشی سناریو های احیای دریاچه ارومیه با استفاده از شبیهسازی پویایی سیستم ها مبتنی بر مدل شکار و شکارچی11789326FAسید ارشاد برحقدانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت منابع آب/ دانشکده عمران، دانشگاه تبریز.مهدی ضرغامیاستاد/دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز و استاد پژوهشکده محیطزیست دانشگاه تبریز.0000-0001-9179-1431یوسف علیزاده گورچین قلعهدانشجوی دکتری علوم زمین/ دانشگاه صنعتی استانبول.0000-0002-2310-6778محمدرضا شهبازبگیاناستادیار/ دانشکده علوم انسانی، گروه جغرافیا و برنامهریزی و آمایش سرزمین دانشگاه تربیت مدرس.0000-0002-7572-9264Journal Article20190122A system dynamic model is necessary to estimate the existing interactions between Urmia Lake and factors affecting it. In this study, the Predator-Prey model using system dynamics simulation has been developed for Urmia Lake Basin. The main advantage of this model is providing the balanced water allocation between stakeholders in order to have a sustainable water management system for the lake. Due to increasing the area of irrigated lands in the northwest of Iran, having an applicable and up-to-date method to reduce water consumption in agricultural part is unavoidable. A stock-flow model has been designed in this study, in which Urmia Lake and irrigated lands are considered as the prey and predator, respectively. Then, the effects of various factors on the water elevation fluctuations of the lake have been analyzed dynamically and the strategies for reducing the water consumption of agricultural part have been investigated carefully. The results of this study indicate that the reducing irrigated lands by 40%, improve irrigation efficiency by 21% and reducing the area of lake by 20% lead to increasing water level of the lake by 1.7, 0.8 and 0.5 meters, respectively. By applying these policies, the water level of the lake will increase about 4.3 meters and it will lead to better ecological condition.در این مطالعه استخراج راهبردهای مدیریتی مدل شکار- شکارچی برای حوضه آبریز دریاچه ارومیه توسعه داده شده است. مزیت اصلی این مدل، تخصیص متعادل آب بین ذینفعان در راستای رسیدن دریاچه به شرایط پایدار یعنی تراز اکولوژیک است. با توجه به گسترش کشاورزی در شمال غرب ایران، بررسی راهکار های قابل اجرا و به روز کاهش آب مصرفی در بخش کشاورزی حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق ابتدا یک مدل پویایی سیستم ها شامل یک نمودار ذخیره- جریان طراحی شده است که در آن دریاچه ارومیه به عنوان بخش شکار و اراضی کشاورزی به عنوان بخش شکارچی به حساب آمده اند. سپس با توجه به اثرات عوامل مختلف به صورت پویا، به بررسی و تحلیل راهکارهای کاهش آب مصرفی کشاورزی پرداخته شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در بازه ی زمانی 2015 تا 2031 کاهش اراضی کشاورزی (یکپارچه سازی، کاهش تعداد کشاورزان و ...) به میزان 40 درصد، افزایش راندمان آبیاری کشاورزی (اصلاح الگوی کشت، مدرن سازی تجهیزات آبیاری، اصلاح روشهای آبیاری و ...) به میزان 21 درصد و کاهش مساحت دریاچه به میزان 20 درصد، به ترتیب باعث افزایش تراز آب دریاچه به میزان 7/1، 8/0 و 5/0 متر می شوند. با اعمال سناریو های مذکور به صورت یکجا و همزمان تراز آب دریاچه به میزان 3/4 متر افزایش پیدا کرده و دریاچه به تراز اکولوژیک خود (1274 متر) خواهد رسید.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Modeling of the Water Resources system of Hoor-Al-Azim/Hawizeh Wetland using System Dynamics Approachمدلسازی سیستم منابع آب تالاب هورالعظیم/هورالهویزه با رویکرد پویایی سیستم183498973FAنرگس خاتون دولتآبادیدانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.محمد ابراهیم بنی حبیباستاد/گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.عباس روزبهانیدانشیار/ گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران.Journal Article20190922In recent decades, water level of the Hoor-Al-Azim/Hawizeh wetland (located on border of Iran- Iraq) as Shared resources has reduced sharply. In shared watersheds, interactions between riparian countries of a water resource system can be considered by a system dynamic model. The proposed model simulated the interactions among water resource systems of Iran, Iraq and Turkey without interactions of Socio-economic subsystem over the period of 2004–2016, which can be used to analyze various scenarios in the shared basin of Hoor-Al-Azim/Hawizeh. In addition, this study has developed a system dynamics model for several decision makers with different interests, based on integrated watershed. The model was validated for extreme conditions and the results showed well-calibration of the developed model to reconstruct the behavior of different parameters within the system. The results also showed that Tigris inflow to Iraq from Turkey has been decreased significantly during the simulation period. Subsequently, the inflow to the Hoor-Al-Azim/ Hawizeh wetland during the simulation period had been 61% less than the environmental flow averagely. Moreover, the model results for two scenarios of GAP project completion and 10% reduction in cultivated area of the three countries showed that wetland inflow decreases to 400 MCM and increases to 1900 MCM, respectively. In general, the proposed model can be used as support tool to evaluate decisions of policy-makers in the region. Thereupon, results of model for different scenarios indicate that improvement of environmental conditions would be approached by management alternatives based on integration of basinدر دهههای اخیر، سطح آب تالاب هورالعظیم/هورالهویزه (در مرز ایران و عراق) به عنوان یکی از منابع آب مشترک، به شدت کاهش یافته است. در حوضههای مشترک، در نظر گرفتن تعاملات بین سیستمهای منابع آب در کشورهای حوضه آبریز، با استفاده از رویکرد سیستم پویا امکانپذیر است. مدل ارائه شده، تعاملات بین سیستمهای منابع آب ایران، عراق و ترکیه را بدون در نظر گرفتن سیستمهای اجتماعی- اقتصادی این کشورها، در حوضه مشترک تالاب هورالعظیم/هورالهویزه برای دوره 2016- 2004 شبیهسازی نموده است که میتواند برای تحلیل سناریوهای مختلف در حوضه استفاده شود. به علاوه، این مطالعه سیستمی پویا را برای چندین تصمیمگیر با منافع مختلف، براساس یکپارچگی حوضه، توسعه داده است. صحتسنجی این مدل نشان داد مدل توسعه یافته، به منظور بازسازی رفتار پارامترهای مختلف درون سیستم، به خوبی واسنجی شده است. نتایج نشان میدهد که آب ورودی دجله به عراق از ترکیه، در دوره شبیهسازی، کاهش قابل ملاحظهای داشته است. متعاقبا، ورودی به تالاب هورالعظیم/هورالهویزه، به طور متوسط در این بازه زمانی، 61 درصد کمتر از ظرفیت این تالاب بوده است. همچنین نتایج مدل برای دو سناریوی تکمیل پروژه GAP و کاهش 10 درصدی سطح زیر کشت، در هر سه کشور، نشان میدهد که آب ورودی به تالاب به ترتیب 400 میلیون مترمکعب کاهش و 1900 میلیون مترمکعب نسبت به 2020 افزایش مییابد. بطور کلی، از مدل ارائه شده میتوان به عنوان ابزار پشتیبانی برای ارزیابی تصمیمهای سیاستگذاران در منطقه استفاده نمود. در نتیجه، برای بهبود شرایط زیستمحیطی، گزینههای مدیریتی باید با توجه به یکپارچگی حوضههای مشترک تعریف شوند.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Investigating the effect of climate change on discharge, NO3 load, and agricultural products yield upstream of Esteghlal damبررسی اثرات تغییر اقلیم بر دبی، نیترات و عملکرد محصول در بالادست سد استقلال3549103169FAحسین یوسفیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب/ دانشکده عمران، آب و محیط زیست، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.علی مریدیاستادیار/ گروه منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.جعفر یزدیاستادیار/ گروه منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.احمد خزائی پولدانشجوی دکتری مهندسی و مدیریت منابع آب/ دانشکده عمران، آب و محیط زیست، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.0000-0002-1207-8820Journal Article20191104In this paper, the SWAT model is used to study the effects of climate change on discharge and water quality of inflow of Esteghlal reservoir in Minab catchment. Climate change scenarios (RCP2.6, RCP4.5, RCP6, and RCP8.5) in 5 GCMs (GFDL-ESM2M, HadGEM2-ES, IPSL-CM5A-LR, MIROC, NoerESM1-M) to simulate future discharge, NO3 load, and agricultural products yield, were applied. According to the analysis of different climate change scenarios, the highest average annual precipitation decrease and increase were 34.8% and 37.2% in RCP8.5 and RCP6 scenarios in NoRESM1-M model, respectively. In the baseline period, the share of precipitation in winter is 65.8%, spring 5.1%, summer 1.8% and fall 27.4%. Crop yield change depends on the type of crop and its irrigation period. Because of the 77% water requirement of lima bean crop in winter, the average yield of this crop increases by 19%, as models show that the share of precipitation in winter increases by 9%. Also, 75% of water requirement of wheat and 44% of water requirement of eggplant is in autumn and winter that increased and stabilized rainfall in these seasons caused slight variations in yield. In contrast, 80%of water requirement of corn crop is in summer, and due to the severe decrease in precipitation in summer (15%), corn yield has decreased by 17%.در این مقاله برای بررسی اثرات تغییر اقلیم بر دبی و کیفیت آب ورودی به سد استقلال در حوضه آبریز میناب از مدل SWAT استفاده شده است. اثرات 4 سناریو (RCP2.6، RCP4.5، RCP6 و RCP8.5) در 5 مدل GCM (GFDL-ESM2M، MIROC، IPSL-CM5A-LR، HadGEM2-ES و NoerESM1-M) بر دبی، نیترات و عملکرد محصول بررسی شد. طبق تحلیلها و بررسی به عمل آمده تحت سناریوهای مختلف تغییر اقلیم بیشترین کاهش و افزایش میانگین بارش سالانه به ترتیب مربوط به سناریو RCP8.5 و RCP6 مدل NoerESM1-M با میزان 8/34 و 2/37 درصد است. در وضع موجود سهم بارش در فصل زمستان 8/65، بهار 1/5، تابستان 8/1 و پاییز 4/27 درصد است. تغییر عملکرد محصولات بستگی به نوع محصول و دوره آبیاری آن دارد. به دلیل اینکه 77 درصد نیاز آبی محصول باقلا در زمستان است میانگین عملکرد این محصول 19 درصد افزایش مییابد، زیرا طبق نتایج مدلها سهم بارش در زمستان 9 درصد افزایش مییابد. همچنین 75 درصد از نیاز آبی گندم و 44 درصد از نیاز آبی بادمجان در فصول پاییز و زمستان است که افزایش و ثبات بارش در این فصلها باعث تغییرات اندک عملکرد این محصولات شده است. در مقابل 80 درصد نیاز آبی محصول ذرت در تابستان است و با توجه به کاهش شدید بارش در فصل تابستان (15 درصد)، عملکرد محصول ذرت 17 درصد کاهش داشته است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Uncertainty Analysis due to the Application of Different Infiltration Methods on the Performance of HEC-HMS model Using GLUE Algorithmتحلیل عدم قطعیت ناشی از کاربرد روشهای مختلف برآورد نفوذ بر عملکرد مدل بارش-رواناب HEC-HMS با استفاده از الگوریتم GLUE5066107374FAسارا رودکیدانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب/ دانشگاه بین المللی خمینی (ره)، قزوین.اصغر عزیزیاناستادیار /گروه مهندسی آب، دانشگاه بینالمللی خمینی ، قزوین.0000-0002-6556-2931Journal Article20200226Quantifying the uncertainty contribution of important factors on the performance of rainfall-runoff models has always been one of the major challenges for researchers and hydrologists. The main problems of applying these models especially in calibration period are the large number of required parameters and the lack of physical understanding for some of them. This research addressed the uncertainty contribution of different infiltration methods (Green-Ampt, SCS-CN, Exponential, Smith-Parlange, Initial-Constant and Deficit-Constant) on the performance of HEC-HMS model using GLUE algorithm. Results showed that using each of infiltration methods imposes different uncertainty bounds on the simulated flood hydrograph by HEC-HMS. Findings indicate that SCS-CN and Smith-Parlange owing to have the higher P-factor (0.78 and 0.72) and lower ARIL (0.39 and 0.40) values, enforce minimum uncertainty on the model output. In addition, the mentioned infiltration methods have the fewer sensitive parameters and then performs better than other methods. In contrast, the uncertainty of applying Initial-Constant and Deficit-Constant methods for simulation of flood hydrograph is relatively high the smaller percentage of the observed data are within the 95% uncertainty bandwidth. Moreover, sensitivity analysis of the parameters of each of the infiltration methods using the nonparametric Kolmogorov–Smirnov (D) test showed that parameters with the sharp and peaked distributions indicate well-identifiable parameters, while flat and spread distributions indicate uncertain parameters. Overall, the outcomes of this study prove that GLUE algorithm has high ability to determine the optimal range of rainfall-runoff model parameters and the prediction uncertainty bandwidth.تعداد زیاد پارامترهای ورودی مدلهای بارش- رواناب و نبود درک فیزیکی از آنها، کاربرد این مدلها را به ویژه در مرحله واسنجی با مشکل مواجه مینماید. پژوهش حاضر با هدف بررسی عدم قطعیت ناشی از روشهای مختلف برآورد نفوذ (Green-Ampt، SCS-CN، Exponential، Smith-Parlange، Initial-Constant و Deficit-Constant) بر هیدروگراف سیلاب شبیهسازی شده توسط مدل HEC-HMS و با استفاده از الگوریتم GLUE به انجام رسیده است. نتایج نشان که استفاده از هر کدام از روابط مختلف نفوذ، باند عدم قطعیت متفاوتی را بر هیدروگراف سیلاب شبیهسازی شده توسط مدل تحمیل مینماید. محاسبات انجام شده حاکی از آن است که در صورت استفاده از دو معادله نفوذ SCS و Smith-Parlange به علت دارا بودن بیشترین مقدار P-Factor (به ترتیب معادل 78/0 و 72/0) و کمترین مقدار ARIL (به ترتیب معادل 39/0 و 40/0)، عدم قطعیت کمتری بر خروجی مدل HEC-HMS میگردد. علاوهبر این، روابط مذکور به علت دارا بودن پارامترهای حساس کمتر از کارائی به مراتب بالاتری نسبت به دیگر روشها برخوردار میباشند. برخلاف روشهای مذکور، عدم قطعیت ناشی از کاربرد معادلات نفوذ Initial & Constant و Deficit & Constant برای برآورد هیدروگراف سیلاب نسبتاً بالا بوده و درصد کمتری از دادههای مشاهداتی در پهنای باند عدم قطعیت 95% قرار میگیرند. تحلیل حساسیت پارامترهای ورودی هر کدام از معادلات نفوذ با استفاده از آماره d روش غیرپارامتریک کلموگراف-اسمیرنوف نیز نشان داد که پارامترهایی که دارای توزیع با شیب زیاد و شکل کشیدهای هستند، به ترتیب دارای عدم قطعیت کم و زیاد میباشند.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Sensors Placement in Water Distribution Network Under Dynamic Variations of Common Water Quality Parametersجانمایی بهینه حسگرهای کنترل کیفیت آب در شبکه توزیع بر مبنای تغییرات دینامیک پارامترهای کیفی متداول6780108425FAعلیرضا شهمیرنوریدانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران.مطهره سعادت پوراستادیار/ گروه آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران.Journal Article20191108Detection of pollution in any water distribution network (WDN) is essential to maintain public health. Recent researches have demonstrated common water quality indicators (free Chlorine, pH, Electrical Conductivity, …) response to contaminants, which can facilitate the pollutant detection in WDNs. In this research, EPANET-MSX model is used to simulate the realistic responses of common water quality parameters to a pollutant event in WDN, represented in example 3 of EPANET 2.0. The aim of the study is to apply EPANET-MSX to trace Chlorine changes in response to the potassium cyanide injection order to optimize sensor placements WDN. Optimal sensor placement is derived based on coupled EPANET-MSX _ PSO (particle swarm optimization) framework. PSO is implemented as single and multi-objective algorithm. The objectives of the study are to reduce the pollutant detection time, increase detection likelihood, and reduce the contaminated water consumption as single and/or multi-objective problems. Studies on the sensor numbers, ranging from one to five, indicate 1- the pollutant detection time has decreased from 36.22 to 17.41 hours, 2- the pollutant detection likelihood has increased from 28.8% to 68.6%, and 3- the contaminated water consumption has decreased from 31.87 to 3.78 m3. The results show direct relationship between 1- pollutant detection likelihood and detection time, 2- pollutant detection likelihood and contaminated water consumptions, and 3- pollutant detection time and contaminated water consumption in multi-objective problems. Also, the location of the high-demand nodes in WDN and the contamination events occurrence can affect the location of the sensors.تشخیص آلودگیها در شبکه توزیع آب برای حفاظت از سلامت مصرف کنندگان ضروری است. شاخصهای معمول کیفیت آب (کلر، pH ...) در واکنش به آلایندهها، با تغییراتی مواجه میگردند که این تغییرات پویا میتوانند تشخیص آلودگی در شبکه آب را تسهیل نمایند. در این پژوهش، پاسخ پارامترهای معمول کیفیت به رویداد آلودگی تزریق پتاسیم سیانید به شبکه توزیع آب مثال شماره سه EPANET 2.0 مطالعه و از مدل EPANET-MSX برای مشاهده تغییرات کلر در پاسخ به ورود آلاینده استفاده میگردد. جانمائی بهینه حسگرها در شبکه توزیع آب با استفاده از ارتباط میان شبیهساز EPANET-MSX و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات در ساختار یک و دو هدفه انجام میگردد. اهداف مدلسازی در این تحقیق کاهش زمان تشخیص، افزایش درست نمایی تشخیص و کاهش حجم آب آلوده مصرفی، می-باشند که به صورت اهداف تک یا در قالب دو هدفه لحاظ گردیدهاند. مطالعه نقش تعداد حسگرها از یک تا پنج حسگر در اهداف کاهش زمان تشخیص آلودگی، افزایش درستنمایی تشخیص و کاهش مصرف آب آلوده به ترتیب سبب کاهش زمان تشخیص از 22/36 به 41/17 ساعت، افزایش درست نمائی تشخیص از 8/28 به 6/68 درصد و کاهش مصرف حجم آب آلوده از 87/31 به 78/3 مترمکعب گردیده است. بررسی مسائل دو هدفه تعیین جانمائی بهینه حسگر در شبکه، بیانگر رابطه مستقیم 1-درست نمائی و زمان تشخیص آلودگی، 2-درست نمائی تشخیص و حجم مصرفی آب آلوده و 3- زمان تشخیص و حجمی مصرفی آب آلوده است. همچنین نتایج نشان دادند موقعیت گرههایی با تقاضای بالا و نحوه رخدادهای آلودگی شبکه بر جانمائی حسگرها اثرگذار هستند.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Quantifying Critical Area and Investigating its Relationship with the Physio-Climatic Characteristics of the Second and Third Order River Basins in Iranاستخراج مساحت بحرانی و بررسی ارتباط آن با خصوصیات فیزیکی و اقلیمی حوضههای آبریز درجه دوم و سوم ایران8198109379FAکیارش احسانیدانشآموختهی کارشناسی مهندسی عمران/دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.محمد دانش یزدیاستادیار/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.0000-0003-2918-7713Journal Article20191125If the channel network map of a region is not suitable for the purpose of modeling water and solute transport processes, the underlying river network should be extracted by the relating algorithms given the critical area as the input. The goal of this study was to (1) extract the critical area in the second and third order river basins in Iran, and (2) investigate the relationship between the critical area and physio-climatic characteristics of the basins with the aim of determining the most dominant factors controlling the critical area. To this end, the closest critical area to reality was determined by minimizing the difference between the drainage density of the extracted river networks using the D8 method and the one known as the base map of the river networks. Results indicate that the spatial resolution of the digital elevation model between 30 m to 200 m does not impose significant impact on the magnitude of the estimated critical area. Also, direct relationship holds between the critical area and the soil permeability and erosion rate, while the correlation is negative between the critical area and the vegetation density. Critical area is smaller and larger in the temperate and warmer climates, respectively. Furthermore, increase in the average slope and the average annual precipitation height decreases the critical area. Nevertheless, the correlation between the critical area and the studied physio-climatic quantities is insignificant, highlighting the need to determine the critical area of a given river basin using approaches other than physical-mathematical relationships.چنانچه نقشهی شبکهی رودخانهی یک منطقه به طور مناسب برای مدلسازی فرایندهای انتقال آب یا املاح در اختیار نباشد، این شبکه را میباید با استفاده از الگوریتمهای استخراج شبکهی رودخانه و با تعیین مساحت بحرانی به عنوان پارامتر کلیدی ورودی استخراج کرد. هدف این پژوهش، (1) استخراج مساحت بحرانی در حوضههای آبریز درجه دوم و سوم ایران و (2) بررسی ارتباط بین آن با ویژگیهای فیزیکی-اقلیمی حاکم بر حوضهها با هدف تعیین مهمترین عوامل کنترلکنندهی مساحت بحرانی بوده است. به این منظور، نزدیکترین مساحت بحرانی به واقعیت در هر یک حوضههای آبریز درجه دوم و سوم ایران با مقایسهی چگالی زهکشی شبکهی رودخانهی استخراج شده به کمک روش D8 و چگالی زهکشی آخرین نسخهی شبکهی رودخانههای کشور به عنوان نقشهی مبنا تعیین گردید. طبق نتایج، قدرت تفکیک مکانی مدل رقومی ارتفاعی از 30 متر تا 300 متر تأثیر قابل ملاحظهای در تخمین مقدار مساحت بحرانی ندارد. همچنین، مساحت بحرانی با میزان نفوذپذیری و درجهی فرسایش خاک، رابطهای مستقیم و با تراکم پوشش گیاهی، رابطهای معکوس دارد. مقدار مساحت بحرانی در اقلیمهای معتدل، بزرگتر و در نواحی گرمتر، کوچکتر است. همچنین، افزایش مقدار شیب متوسط حوضه و ارتفاع متوسط بارش سالانه، باعث کاهش مقدار مساحت بحرانی میشود. با این وجود، همبستگی بین مساحت بحرانی با تمام کمیتهای فیزیکی و اقلیمی بررسی شده غیرمعنادار است که این مشاهده حاکی از لزوم استخراج مساحت بحرانیِ حاکم بر یک حوضهی آبریز از روشهایی به غیر از روابط فیزیکی-ریاضی میباشد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Inspection Prioritization of Wastewater Collection Networks Based on Structural, Hydraulic and Environmental Indicesاولویتبندی بازرسی شبکه های جمعآوری فاضلاب براساس شاخصهای سازهای، هیدرولیکی و محیطی99114109378FAمسعود تابشاستاد/ دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.0000-0002-8982-8941امیر زندیهکارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست گرایش آب و فاضلاب/ دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.احمد شفیعیکارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست گرایش آب و فاضلاب/ دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.بردیا روغنیدکتری مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران/ پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.Journal Article20200101Proper functioning of a sewage collection network whole depends heavily on its management plan. Prioritizing component inspection of these networks is also an important part of management plan and paying attention to it can greatly improve their performance. In the present study, after determining the factors affecting the structural deterioration process of sewers, the impact of each of these factors on their decision-making and inspection prioritization process is investigated. After defining the indices and determining how each index is scored, each of the indices is classified in the range of 1 (very good) to 5 (very bad). Subsequently, a deterioration model based on polynomial logistic regression was developed to estimate the structural status of components using defined structural indices and videometric data. In addition, hydraulic and environmental assessment indices of sewers were introduced, which classified the condition of sewers in the range of 1 (very good) to 5 (very bad). Finally structural, hydraulic and environmental indices are combined according to different scenarios proposed to prioritize for inspection activities. In the present study, a part of Tehran wastewater collection network was investigated. On average in all defined scenarios, the pipes are in excellent, good, average, bad and very bad condition with 0.2, 6.4, 44.1, 45.9 and 3.3% of the total length of pipes, respectively. According to the results of the sensitivity analysis on the index coefficients, the structural index was identified as the most effective index in the prioritization program and its precise determination should be considered.عملکرد مناسب یک شبکه جمعآوری فاضلاب وابستگی زیادی به برنامه مدیریت آن دارد. در همین راستا، اولویتبندی بازرسی اجزای این شبکهها بخش مهمی از برنامه مدیریت آن است و توجه به آن میتواند در بهبود عملکرد آن زیرساخت تأثیر فراوانی داشته باشد. در تحقیق حاضر پس از تعیین عوامل تأثیرگذار در روند زوال سازهای اجزای شبکه جمعآوری فاضلاب و تعریف شاخصهای مربوطه و تعیین نحوه امتیازدهی به هر شاخص، شاخصها دستهبندی شدند. پس از آن، برای تخمین وضعیت اجزا با استفاده از شاخصهای سازهای تعریفشده و دادههای ویدئومتری، مدل زوال بر مبنای رگرسیون لجستیک چندجملهای توسعه داده شد. بهعلاوه، شاخصهای ارزیابی هیدرولیکی و محیطی فاضلابروها نیز معرفی و دستهبندی شدند. در نهایت برای انجام فعالیتهای بازرسی، شاخصهای سازهای، هیدرولیکی و محیطی در سناریوهای مختلف با یکدیگر ترکیب شدند و برنامه اولویتبندی انجام شد. با پیاده سازی مدل معرفی شده در این تحقیق بر روی بخشی از شبکه فاضلاب شهر تهران مشخص شد که 2/0 درصد از طول لولهها در شرایط عالی و 3/3 درصد در شرایط خیلی بد بوده و مابقی در شرایطی مابین این دو حالت قرار دارند. طبق نتایج آنالیز حساسیت بر روی ضرایب شاخصها، شاخص سازهای اثرگذارترین شاخص در برنامه اولویتبندی منطقه مورد مطالعه تشخیص داده شد و تعیین دقیق این ضریب باید مورد توجه قرار گیرد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Parameter uncertainty analysis by Monte-Carlo method for flood forecasting using WRF Prediction of Precipitation and Air Temperature in Dez Basinتحلیل عدم قطعیت پارامترها با روش مونت-کارلو برای پیشبینی سیل با بکارگیری بارش و دمای هوا پیشبینیشده با مدل WRF در حوضه دز115131109484FAمحمدعلی مهرعلی پورگروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز/دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.حسین فتحیانگروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.علیرضا نیکبخت شهبازیگروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.نرگس ظهرابیگروه مهندسی منابع آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.الهام مبارک حسنگروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.Journal Article20191006Parameters uncertainty of rainfall-runoff models are the main sources of uncertainty in real time flood forecasting. In this paper, the Monte Carlo method is used to estimate the uncertainty of the forecasted flood hydrograph due to uncertainty in the calibration parameters of the rainfall-runoff model in Dez Basin in southwestern Iran. Precipitation and air temperature were predicted using Weather Research and Forecasting (WRF) model. The HEC-HMS hydrological model was used to forecast the flood hydrograph corresponding to the predicted precipitation and air temperature. The SCS-CN, Clark Unit Hydrograph, and Muskingum-Cung methods were used to model losses, transform and flood routing, respectively. The results show that the best scheme in WRF model is MYJLG to predict hourly precipitation and air temperature in Dez Basin. Therefore, the MYJ boundary layer scheme, Lin cloud microphysics scheme and GODDARD radiant scheme have the best performance in flood forecasting in Dez basin. In addition, the results of this study show that considering the simultaneous uncertainty in all parameters, the uncertainty in peak discharge of the forecasted flood hydrograph is higher than the uncertainty in the volume of the hydrograph. So that the uncertainty in peak discharge and the volume of forecasted flood hydrograph due to the uncertainty of all parameters are equal to 32.5 and 21.2%, respectively. Thus, with the lack of flood forecasting and warning based on risk, quantifying uncertainty has provided additional information about forecasts that will help decision makers make better decisions.عدمقطعیت پارامترهای مدلهای بارش-رواناب، منابع اصلی عدمقطعیت در پیش بینی بهنگام سیل میباشند. در این مقاله از روش مونت کارلو برای تعیین عدمقطعیت هیدروگراف سیلاب پیشبینیشده بعلت عدمقطعیت در پارامترهای کالیبراسیون مدل بارش-رواناب در حوضه دز در جنوب غربی ایران استفاده شده است. بارش و دمای هوا با بکارگیری مدل پیشبینی و تحقیقات آب و هوا (WRF) پیشبینی شد. برای پیشبینی سیلاب متناظر با بارش و دمای هوای پیشبینیشده، از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS استفاده شد. برای مدلسازی تلفات، تبدیل بارش به رواناب و روندیابی جریان در آبراههها به ترتیب از روشهای شماره منحنی SCS، هیدروگراف واحد کلارک و ماسکینگام-کانج استفاده شد. نتایج نشان میدهد که بهترین طرحواره در مدل WRF برای پیشبینی بارش و دمای هوای ساعتی در حوضه دز MYJLG است. بنابراین طرحواره لایه مرزی MYJ، طرحواره خردفیزیک ابر Lin و طرحواره تابشی GODDARD بهترین عملکرد در پیشبینی سیل در حوضه دز را دارد. علاوه بر این نتایج این تحقیق نشان میدهد که با در نظرگرفتن عدمقطعیت همزمان در تمام پارامترها، عدمقطعیت در دبی اوج هیدروگراف سیل پیشبینیشده بیشتر از عدمقطعیت در حجم هیدروگراف است. بطوری که عدمقطعیت در دبی اوج و حجم هیدروگراف سیل پیشبینیشده بعلت عدمقطعیت تمامی پارامترها به ترتیب برابر با 5/32 و 2/21 درصد است. بنابراین با کمبود مراحل پیشبینی و هشدار سیل بر مبنای ریسک، به کمیت درآوردن عدمقطعیت، اطلاعات اضافی در مورد پیشبینیها فراهم کرده که به تصمیمگیرندگان کمک میکنند تا به نحو مناسبتر تصمیم بگیرند.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Aplication of the Hybrid Model of Support Vector Machine-Algorithm Artificial Flora in Estimating the Daily Flow of Rivers (Case study: Dez basin)بررسی عمکلرد مدل هیبریدی ماشین بردار پشتیبان-الگوریتم گیاهان مصنوعی در تخمین جریان روزانه رودخانه ها(مطالعه موردی:حوضه دز)132149109511FAرضا دهقانیدانشجوی دکتری سازههای آبی/دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان.حسن ترابی پودهدانشیار /گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان.حجت اله یونسیاستادیار/ گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان.بابک شاهی نژاداستادیار/ گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان.Journal Article20200616River flow prediction is one of the key issues in the management and planning of water resources, in particular the adoption of proper decisions in the event of floods and droughts. To predict the flow rate of rivers, various approaches have been introduced in hydrology, the most important of which are the intelligent models. In this study, a hybrid artificial flora- support vector machine model was applied to estimate the discharge of Dez Basin based on the daily discharge statistics provided by the hydrometric stations located at the upstream of the dam during the statistical period (2008-2018) and its performance was compared with the wavelet-support vector machine model. The correlation coefficients, root mean square error, and mean absolute error was used for evaluation and a comparison of the performance of models. The results showed that the hybrid structures presented acceptable outcomes in the modeling of river discharge. A comparison of models also showed that the hybrid model correlation coefficient (R= 0.933-0.985), root-mean-square error (RMSE = 0.008-0.088 m3/s), mean absolute error (MAE=0.008-0.088 m3/s) and the Nash–Sutcliffe coefficient (NS=0.951-0.995) has had better performance in estimating the flow. The results of the study of the charts disclosed that the suggested hybrid model has a suitable performance in estimating the minimum and maximum points and has fewer error in all selected stations.برآورد دقیق جریان رودخانههای حوضه های آبریز نقش مهمی در مدیریت منابع آب بهویژه تصمیمات صحیح در مواقع سیلاب و خشکسالی دارد. در سالهای اخیر جهت برآورد جریان رودخانهها روش های متنوعی در هیدرولوژی معرفیشده که مدلهای هیبریدی هوش مصنوعی از مهمترین آنها است. در این پژوهش یک روش پیشنهادی هیبریدی تحت عنوان ماشین بردار پشتیبان- الگوریتم گیاهان مصنوعی مورد بررسی قرار داده و نتایج آن با مدل ماشین بردار پشتیبان-موجک مقایسه گردید. به منظور برآورد دبی رودخانه های حوضه آبریز دز، از آمار آبدهی روزانه ایستگاههای هیدرومتری واقع در بالادست سد طی دوره آماری(1397-1387) استفاده شد. معیارهای ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا و ضریب نش ساتکلیف برای ارزیابی و مقایسه مدلها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد ساختارهای ترکیبی نتایج قابل قبولی در مدلسازی دبی رودخانه ارائه می نمایند. مدل هیبریدی پیشنهادی ماشین بردار پشتیبان-گیاهان مصنوعی با ضریب همبستگی (985/0-933/0R=)، ریشه میانگین مربعات خطا ( m3/s088/0-008/0RMSE=)، میانگین قدرمطلق خطا ( m3/s040/0-004/0MAE= ) و ضریب نش ساتکلیف (995/0-951/0NS=) عملکرد بهتری در تخمین جریان داشته و میتواند در زمینه پیش بینی دبی روزانه رودخانه ها مفید باشد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Evaluation of the Potential Effects of Hydrological Drought on Agricultural Situation, Farmers’ Revenue and Water Consumptions in Tehran Provinceارزیابی آثار بالقوه خشکسالی هیدرولوژیکی بر وضعیت کشاورزی، بازده درآمدی و مصارف آبی کشاورزان استان تهران151163110157FAابوذر پرهیزکاریدانشجوی دکترای اقتصاد کشاورزی/ دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.غلامرضا یاوریدانشیار/ اقتصاد کشاورزی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.ابو الفضل محمودیدانشیار/ اقتصاد کشاورزی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.غلامرضا بخشی خانیکیاستاد/ علوم کشاورزی (بیوتکنولوژی) دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.Journal Article20200112Hydrological drought is a phenomenon that occurs due to the reduction of surface water and groundwater resources supply. Because of the dependence of the agricultural sector to soil moisture storage, it primarily affects this sector. Therefore, the analysis of the effects of this phenomenon is important for the better management and planning of water resources available in the agricultural sector. Theeffects of hydrological drought arising from reducing the supply of water resources on agricultural situation, water consumptions and farmers' gross profit in Tehran province were evaluated. For this purpose from Multi Period Positive Mathematical Programming and statistical information related to period 2013-2018 wereused. The results showed that the current cropping pattern in Tehran province is not optimal and with occurrence of hydrological drought, farmers’ tend decreases for the water-full crops such as watermelon, tomato and sunflower. In addition, the results showed that in the hydrological drought conditions, about 9.13 percent of agricultural water demand in Tehran province will not provided. This will change the pattern of cultivation inthe region. Reduction in the farmers' gross margin amunt 7.28 percent and increase in the economic value of irrigation water amunt 38.2 percent compared to the base period are other consequences the occurrence of hydrological drought in Tehran province. Overall, the results indicate that with the occurrence of drought, the cropping pattern toward products with lower water requirements and higher profits, but for tomato and corn products (despite the high water requirement) due to integrated farming in region reducing acreage is less visible.خشکسالی هیدرولوژیکی پدیدهای است که در اثر کاهش عرضه منابع آب سطحی و زیرزمینی رخ میدهد و به دلیل وابستگی بخش کشاورزی به ذخیره رطوبتی خاک، قبل از هر چیز این بخش را تحت تأثیر خود قرار میدهد. بنابراین، تحلیل اثرات این پدیده برای مدیریت و برنامهریزی بهتر منابع آب موجود در بخش کشاورزی حائز اهمیت است. در این مطالعه برای تحلیل اقتصادی اثرات بالقوه خشکسالی هیدرولوژیکی ناشی از کاهش عرضه منابع آب بر وضعیت کشاورزی، بازده درآمدی و مصارف آبی کشاورزان استان تهران از الگوی برنامهریزی ریاضی مثبت چند دورهای (MP-PMP) و اطلاعات آماری مربوط به دوره پنجساله 1397-1392 استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوی فعلی کشت در استان تهران بهینه نیست و با رخداد خشکسالی، تمایل کشاورزان برای توسعه سطح زیرکشت محصولات پرآب هندوانه و آفتابگردان کاهش مییابد. همچنین، نتایج نشان داد که در شرایط رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی حدود 13/9 درصد تقاضای آب بخش کشاورزی استان تهران بدون پاسخ مانده و تأمین نخواهد شد که این امر موجبات تغییر الگوی کشت در منطقه را فراهم میکند. کاهش 28/7 درصدی بازده درآمدی کشاورزان و افزایش 2/38 درصدی ارزش اقتصادی آب آبیاری نسبت به دوره مبنا از دیگر پیامدهای وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی در استان تهران است. به طور کلی، نتایج گویای آن است که با وقوع خشکسالی الگوی کشت زراعی به نفع محصولات با نیاز آبی پایینتر و سود بالاتر تغییر میکند، ولی در مورد محصولات گوجهفرنگی و ذرت دانهای علیرغم نیاز آبی بالا به دلیل وجود کشاورزی تلفیقی در منطقه، کاهش سطح زیرکشت کمتری مشاهده میگردد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Uncertainty Analysis of IDF Curves Simulation under Climate Change Scenarios Using a Weather Generator Model (Case Study: Tehran)تحلیل عدم قطعیت شبیهسازی منحنیهای شدت مدت فراوانی در سناریوهای تغییر اقلیم با استفاده از مدل مولد آب و هوا (مطالعه موردی: تهران)164177110159FAرویا حبیب نژاددانشآموخته کارشناسی ارشد منابع آب/دانشگاه بینالمللی خمینی، قزوین، ایران.علیرضا شکوهیاستاد /گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بینالمللی خمینی ، قزوین، ایران0000-0001-8310-8866Journal Article20200310The main objective of this research is evaluating IDF curves variation in the future using the observed rainfall and the forecasted one by PRECIS, while focused on yielding the uncertainties of the forecast via employing the K-NN WG model under two historical and wet scenarios. The historical climate change scenario and the B2 emission scenario were used to generate the lower and upper-reliability bounds of the forecast, respectively. By applying the shuffling and perturbation mechanisms, those random data, which are not recorded in the observing period but will be probably happened in the future, were generated and the results were employed for developing the IDF curves of 2, 5, 10, 20, 50, and 100-year return periods. Comparing the two climate change scenarios and the base period IDFs reveal the increase in the intensity of the extreme short-duration rainfalls. Moreover, it was found that the maximum amount of rainfall for the duration of 10 minutes to 3 hours on average would have a difference of 26 to 31 percent under the historical and wet scenarios concerning the base period, respectively. This difference between the historical and wet scenario is limited to 4.8%. The small difference between the historical scenario, as the lower bound, and the wet one, as the upper bound of the probable storms in the future, firstly shows the accuracy of PRECIS in simulating rainfall in the study region; secondly, it shows the certain increase in the intensity of the design storms which matter in urban flood management.این پژوهش به ارزیابی تغییرات منحنیهای شدت- مدت- فراوانی1 در آینده با مدل منطقهای PRECIS پرداخته و برای تعیین عدم قطعیت پیش بینی از مدل K-NN WG استفاده مینماید. از سناریوی تغییر اقلیم تاریخی که از تصویر شرایط کنونی در آینده بدست آمد برای تولید حد پایین و از سناریوی انتشار B2 به عنوان سناریوی مرطوب برای تولید حد بالای باند اعتماد پیش بینی استفاده گردید. در مدل WG از دو مکانیزم برزدن2 و ایجاد آشفتگی3 برای تولید دادههای تصادفی استفاده گردید. مطالعه موردی در بر روی ایستگاه مهرآباد تهران برای دوره تاریخی 1999 – 1959، دوره پیش بینی 2100-2070، برای زمان تداوم رگبار تا 3 ساعت و دورههای بازگشت2، 5، 10، 20، 50 و 100 ساله صورت گرفت. مقایسه دو سناریوی تغییر اقلیم و شرایط پایه منحنیهای شدت مدت فراوانی نشان دهندهی افزایش مقادیر و همچنین شدت بارشهای حدی بود به طوری که بیشینه بارش برای تداوم 10 دقیقه تا 3 ساعت در آینده تحت سناریوهای تاریخی و مرطوب به ترتیب 26 و 31 درصد نسبت به زمان فعلی افزایش یافت. مقایسه بین سناریوی مرطوب و تاریخی به طور میانگین نشان دهندهی 8/4 درصد اختلاف بین این دو سناریو بود. اختلاف کم میان مقادیر حاصل از سناریوی تاریخی به عنوان حد پایین تغییرات و سناریوی مرطوب به عنوان حد بالای تغییرات رگبارهای حدی در آینده، اولاً نشاندهنده دقت مناسب مدل PRECIS در شبیهسازی بارش برای منطقه مطالعاتی بوده و ثانیاً نشان دهنده افزایش محتمل شدت رگبارهای طراحی مورد استفاده برای مقاصد مدیریت سیلاب شهری میباشد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Influence of teleconnection patterns on prediction of groundwater level fluctuations
(Case Study: Garmsar Plain)تأثیر الگوهای پیوند از دور بر پیش بینی نوسانات آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت گرمسار)178191110508FAزهرا عزیزیدانش آموخته کارشناسی ارشد/ گروه بیابانزدایی-مهندسی آب، هواشناسی کشاورزی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.محمد رضا یزدانیدانشیار/گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.محمدکیا کیانیاناستادیار/ گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.Journal Article20191217External source of weather signals is also called teleconnections that can change weather conditions and thus affect groundwater resources. The purpose of this study is to predict the effect of teleconnection patterns on groundwater level fluctuations in Garmsar plain. Data of groundwater level, climatic parameters of the study area, as well as 16 teleconnection indices from 1993 to 2016 were used for this study. Gamma test was used to analyze inputs sensitivity and so determine the optimal combination of inputs. Modeling was performed with multiple regression as well as multilayer perceptron artificial neural network (MLP) with two learning algorithms of Levenberg-Marquardt and Bayesian.<br />Sensitivity analysis of model inputs with gamma test showed that among the climate parameters of the region, maximum temperature of Firoozkooh station and also teleconnection indices of SOI, EA, NP and WP had the most influence among the selected inputs. The results of the modeling using the most effective inputs showed that the best model is the neural network method with Bayesian learning algorithm, that in the model testing stage in Sardareh well, the MSE and the R2 were 0.36 and 0.93 respectively. In well 26, these values were 0.038 and 0.85, respectively. Also, rsults indicated that the use of teleconnections indices to predict groundwater level fluctuations in Sardareh well and in well 26 reduced the error rate by 5.6% and by 24% respectively.سیگنالهای آب و هوایی با منشأ خارجی به نام پیوند از دور نیز میتوانند موجب تغییرات شرایط آب و هوایی شوند و از این طریق بر روی منابع آب زیرزمینی تأثیر گذارند. هدف از انجام پژوهش حاضر پیشبینی تأثیر الگوهای پیوند از دور بر نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت گرمسار میباشد. برای انجام این تحقیق از آمار چاههای مشاهداتی، پارامترهای آب و هواشناسی منطقه و همچنین 16 شاخص پیوند از دور طی یک دورهی آماری 1372 تا 1395 استفاده گردید. برای آنالیز حساسیت و تعیین ترکیب بهینه ورودیها برای مدلسازی از آزمون گاما استفاده گردید. مدلسازی با رگرسیون چندگانه و همچنین شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه (MLP) با دو الگوریتم لونبرگ-مارکوارت و تنظیم بیزین انجام گرفت. نتایج آنالیز حساسیت ورودی های مدل با آزمون گاما نشان داد، که از بین پارامترهای آب و هوای منطقه، پارامتر دمای حداکثر ایستگاه فیروزکوه و شاخص های پیوند از دور SOI، EA، NP و WP بیشترین تاثیر را در بین ورودهای منتخب داشته اند. همچنین بهترین مدل، روش شبکه عصبی با الگوریتم یادگیری تنظیم بیزین می باشد، که در مرحله تست مدل در چاه سردره، مقدار خطایی برابر 36/0 و ضریب تبیین 93/0 و در چاه شماره 26 این مقدار به ترتیب برابر 038/0 و 85/0 می باشد. همچنین نتایج بدست آمده نشان داد، که استفاده از شاخص های دور پیوندی برای پیشبینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در چاه سردره، میزان خطا را 6/5 درصد و در چاه شماره 26، تا 24 درصد کاهش می دهد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822A study on the effects of karst area on the source of river’s base flow using modified Saturation Area Model (SAM) in Kazeroon and Barm Plain basinsبررسی اثر وجود منشأ کارست بر سهم جریان پایه رودخانه با استفاده از مدل اصلاح شده نواحی اشباع SAM (مطالعه موردی حوضه کازرون و دشت برم)192201110509FAشایان محسنی بیله سوارچیگروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرسفرزین نصیری صالحگروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران0000-0003-4902-4073بنفشه زهرائیدانشیار دانشگاه تهرانJournal Article20200319Monthly water balance models (rainfall-runoff models on a monthly basis) are major tools in long-term planning of water resources. The basic structure of these models includes continuity equations for soil moisture storage, subsurface flow and groundwater. Due to the complexity of the formation process and the different sources of flow, Rainfall-runoff models have different structures and need to be improved, simplified and revised according to the studied catchment conditions. If there is a karst origin in the study area, because of its importance in providing drinking water, it can not be simply ignored in the modeling. In this study, the structure of daily reservoir Saturation Area Model (SAM) is modified to improve the prediction of base-flow and monthly runoff in Kazeroon and Barm plain karst basins. The results of the modified model (SAM-KARST( and original model (SAM) have been compared and then the performance of the proposed model has been evaluated. The obtained results showed a relative improvement in the performance parameters of SAM-KARST in comparison to SAM for the study basins.<br />By considering the conceptual reservoir for karst origin in the model, the contribution of base flow obviously increased, which indicate the important role of karst origin in supplying base flow.مدلهای ماهانه بیلان آب (مدلهای بارش ـ رواناب در مقیاس ماهانه) از ابزارهای اصلی در برنامه ریزی بلند مدت منابع آب محسوب میشوند. ساختار اصلی این مدلها شامل معادلات پیوستگی ذخیره رطوبتی خاک، جریان زیرسطحی و آب زیرزمینی است. با توجه به پیچیدگی فرایند شکلگیری و منشأهای متفاوت جریان، مدلهای بارش ـ رواناب دارای ساختارهای متفاوت هستند که بر اساس شرایط حوضه آبریز مورد مطالعه نیاز به اصلاح، ساده سازی و بازنگری دارند. در صورت وجود منشأ کارستی در حوضه مطالعاتی، به دلیل اهمیت آن در تامین آب شرب نمیتوان به سادگی آن را در مدلسازی نادیده گرفت. به دلیل پیچیدگی فرایند تشکیل رواناب با توجه به شرایط ساختاری زمینشناسی در حوضههای آبریز کارستی و اهمیت سازندهای کارستی، توسعه مدلهای مفهومی و نزدیک کردن فرایند مدل به واقعیت فیزیکی حوضه اهمیت بسیاری دارد. در این تحقیق ساختار مدل مخزنی روزانه SAM برای بهبود پیشبینی جریان پایه و رواناب خروجی ماهانه در حوضههای کارستی کازرون و دشت برم اصلاح شده و سپس نتایج مدل اصلاح شده (SAM-KARST) با مدل اولیه (SAM) مقایسه و عملکرد مدل پیشنهادی ارزیابی شده است. نتایج بهبود نسبی شاخصهای عملکردی (حدود 10 درصد) مدل SAM-KARST در مقایسه با مدل SAM را برای حوضه آبریز مطالعاتی نشان داد. با در نظر گرفتن مخزن مفهومی برای منشأ کارست در مدل، میزان سهم جریان پایه به صورت بارز افزایش و به بالای 70 درصد رسید که آن نشان دهنده نقش مهم منشأ کارست در تامین جریان پایه میباشد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Frequency Analysis of Trivariate Drought characteristics Properties Using Nested Copula Functions (Case Study: Eastern Iran)تحلیل فراوانی سه متغیره مشخصه های خشکسالی ها در شرق ایران با استفاده از توابع مفصل تودرتو202213110909FAذبیح الله خانی تملیهدانشجوی دکترای مهندسی منابع آب/دانشگاه ارومیه، ایران.حسین رضاییاستاد / گروه مهندسی آب دانشگاه ارومیه، ایران.رسول میرعباسی نجف آبادیدانشیار / گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، ایران.Journal Article20191209Drought as a long-term water scarcity situation is a challenging issue in water resources management. This phenomenon is one of the less expensive and less known natural disasters. Until now, most drought studies have been either univariate or bivariate. In this study, trivariate of drought analysis in eastern Iran for 13 meteorological stations in the period 1971- 2017 were investigated. SPImod index was used to extract the intensity, duration and peak drought parameters. In this regard, the ability of twelve copula functions of Clayton, Frank, Galambos, Platelet, Gumble-Hoggard, Ali-Mikhail-Hagg, Farley-Gumble-Morgenstern, HRT, Filip-Gumble, Joey, Gumble-Barnett and Sarmonov to create a joint -distribution of trivariate were tested. For this purpose, the nested method was used to connect two-dimensional joint functions and create a three-dimensional joint distribution function. To determine the best copula function at each station, RMSE, NSE-NSE, and maximum likelihood (ML) statistics were used. The results showed that the HRT copula function has the best performance in generating bivariate and trivial distribution functions. The results also showed that the use of SPImod greatly eliminates the disadvantages of general SPI and takes into account seasonal variations in precipitation in the calculation of SPI. The results of SPImod indicated that the highest percentage of dry months were observed in the Sabzevar station with 52% and the lowest in Torbat- Heydariyeh station with 35%, which were identified as the areas have experienced the highest and lowest dry months, respectively.خشکسالی بعنوان یک وضعیت کمبود آب طولانی مدت، موضوعی چالش برانگیز در مدیریت منابع آب میباشد. این پدیده یکی از بلایای طبیعی پرهزینه و کمتر شناخته شده میباشد. تاکنون اغلب مطالعات خشکسالی بصورت تحلیلهای تک-متغیره و دومتغیره بوده است. در این پژوهش به تحلیل سهمتغیره خشکسالی در شرق ایران برای 13 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری 2017-1971 پرداخته شد. جهت استخراج پارامترهای شدت، مدت و پیک خشکسالی از شاخص SPImod استفاده گردید. در این راستا، قابلیت دوازده تابع مفصل کلایتون، فرانک، گالامبوس، پلاکت، گامبل- هوگارد، علی- میخائیل- حق، فارلی- گامبل- مورنگسترن،HRT، فیلیپ- گامبل، جوی، گامبل- بارنت و سارمونف جهت ایجاد توزیع توام سهمتغیره مورد آزمون قرار گرفت. برای این منظور، از روش تو در تو برای اتصال توابع مفصل دوبعدی و ایجاد تابع توزیع توام سهبعدی استفاده شد. جهت تعیین تابع مفصل برتر در هر ایستگاه، از آمارههای میانگین مربعات خطا (RMSE)،نشساتکلیف (NSE) و همچنین حداکثر درستنمائی (ML) استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که تابع مفصل HRT بهترین عملکرد را در ایجاد توابع توزیع دومتغیره و سهمتغیره دارد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از شاخص SPImod تا حدود زیادی معایب SPI متداول را برطرف میکند و تغییرات فصلی بارش را در محاسبه شاخص SPI لحاظ می-نماید. نتایج شاخص SPImod نشان داد که بیشترین درصد تعداد ماههای خشک مربوط به ایستگاه سبزوار با 52 درصد و کمترین آن مربوط به ایستگاه تربت حیدریه 35 درصد بود که بترتیب بعنوان مناطقی که بیشتر و کمتر در معرض خشکسالی قرار گرفته اند، شناخته شدند.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Hydraulic Mission and its Relation to Iran’s Water Resources Developmentماموریت هیدرولیکی و ارتباط آن با توسعه منابع آب ایران214229111079FAسحر بختیاریدانشجوی دکتری مهندسی آب/ گروه آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران.ابراهیم امیرى تکلدانىاستاد / گروه آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشگاه تهران.مهدی فصیحی هرندیپژوهشگر دیپلماسی/ سیاستگذاری و حکمرانی آب، مرکز بررسیهای استراتژیک ریاست جمهوری.Journal Article20191229For over half a century, Iran’s modes of development has been based on several five-year Development Plans. The water resources development plans have been the center or one of the main drivers of the development plans aiming to achieve the Iranian society at a higher level of welfare. Dams and irrigation and drainage networks are the legendary elements of the development plans, which are based on a way of thinking and approach to development that is being inspired by the idea of Hydraulic Mission. An ethos that believes every single drop of water flows to the sea is wasted. This paper elaborates on a comparative study of the historical trends of the water resources development. By using the comparative study, it is concluded that Iran's water resources development mode is unique, and basically is based on the Hydraulic Mission. Irrigation networks are considered as the case study of the water resources development mode.بیش از نیم قرن است که توسعه منابع آب با هدف دستیابی به رفاه اجتماعی در ایران دنبال میشود. سدها و شبکههای آبیاری و زهکشی پایین دست این سازهها مهمترین نمادهای این تفکر و رویکرد به توسعه بوده و هستند. سیاست توسعهای ماموریت هیدرولیکی، رویکردی به توسعه است که ایجاد زیرساختهای هیدرولیکی توسط دولتها را پیشنهاد میکند. این سیاست توسعه منابع آب برخاسته از ایده هر قطره آب که از خشکیها به دریا سرازیر میشود، هدررفت آب است در نیمه دوم قرن نوزدهم میلادی مصادف با نیمه دوم قرن سیزدهم شمسی متولد شد. در ایران، توسعه سازههای هیدرولیکی از طریق قوانین و برنامههای پنج ساله توسعه، دیکته و توسط دولت انجام میشود. در این پژوهش با انجام یک مطالعه تطبیقی، روند تاریخی توسعه منابع آب و رویکرد به توسعه منابع آب در ایران با ماموریت هیدرولیکی مقایسه و نتیجه گرفته شد که توسعه منابع آب ایران بر مبنای ماموریت هیدرولیکی پایهگذاری شده است. در این پژوهش، شبکههای آبیاری به عنوان یکی از نمادهای توسعه منابع آب مورد توجه قرار گرفته شده است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Simulation of Climate Change Effect on The Runoff of Shazand Basin Applying WetSpa Distributional Modelشبیه سازی اثر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه شازند با استفاده از مدل توزیعی WetSpa230242111734FAمروارید یونسی فرددانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آب/گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اراک.شهلا پایمزداستادیار/ گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اراک.مهدی رحیمیدانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب/ گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.Journal Article20200522The appearance of climate change and its effect on different parts of water cycle make it essential to be aware of the status of water resources to correctly manage water resources. In this study, at first, the WetSpa model was implemented and calibrated for the basin, and then the output of the CanESM model was entered in to the downscaling model of SDSM under three scenarios and the meteorological data of coming years was received and finally the change of the runoff of the studied basin was determined by the use of hydrologic model for the coming years. The results of CanESM2 confirmed that at the most stations the temperature values would increase and the amount of precipitation would decrease, RCP 8.5 scenario shows more changes. The results of runoff simulation under climate change scenarios indicate a decrease in runoff amount and this amount was 5.53%, 13.89% and 25.1% for RCP 2.6, RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. The high compatibility of the computational and the observational hydrographs, especially for the high inflows which were 92% and 86% for calibration and validation period based on the Nash-Sutcliffe index, emphasizes the efficiency of WetSpa model in the simulation of Shazand catchment.آشکار شدن تغییرات اقلیمی و اثر آن بر بخشهای مختلف چرخه آب، ضرورت آگاهی از وضعیت منابع آب بهمنظور مدیریت صحیح منابع را تأکید میکند. در مطالعه حاضر با استفاده از مدل هیدرولوژیک WetSpa به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب حوضه آبریز شازند پرداخته شده است. در این تحقیق ابتدا مدل WetSpa برای حوضه، اجرا و واسنجی شد و سپس خروجی مدل CanESM تحت سه سناریو انتشار وارد مدل ریزمقیاس SDSM گردید و دادههای هواشناسی سالهای آتی دریافت شد و در نهایت تغییر رواناب حوضه مورد مطالعه در سالهای آتی با استفاده از مدل هیدرولوژیک تهیه شده، تعیین گردید. نتایج مدل CanESM2 نشان داد که در اکثر ایستگاهها مقادیر دما افزایش و میزان بارش کاهش مییابد که از این بین، سناریو RCP 8.5 تغییرات بیشتری را نشان میدهد. نتایج حاصل از شبیهسازی رواناب تحت سناریوهای تغییر اقلیم حاکی از کاهش میزان رواناب است که مقدار برای سناریوهای RCP 2.6، RCP 4.5 و RCP 8.5 برابر 53/5 ،89/13 و 1/25 درصد میباشد. همچنین همخوانی بالای هیدروگرافهای محاسبهای و مشاهدهای بخصوص برای جریانهای بالا، طبق شاخص ناش-ساتکلیف (به ترتیب 92 و 86 درصد برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی) تأکید بر قابلیت بالای مدل WetSpa در شبیهسازی حوضه آبریز شازند دارد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Investigation on urban groundwater flow and construction of subsurface concrete cutoff walls interaction using a numerical modeling approach (case study: Karbala city, Iraq)بررسی اندرکنش جریان آب زیرزمینی شهری و ساخت دیوارهای آببند بتنی زیرسطحی با رویکرد مدلسازی عددی (مطالعه موردی: شهر کربلا، عراق)243258112881FAحامد کتابچیاستادیار/ گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.0000-0003-4643-1415داود محمودزادهپژوهشگر/ پژوهشکده مهندسی و مدیریت آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.حمیدرضا الهیمهندس ژئوتکنیک/ شرکت خدمات بهسازی خاک سامانپی، تهران، ایران.Journal Article20200601In urban development projects, it is important the interaction of groundwater-flow and subsurface-structures, including cutoff-walls. Using a modeling approach to investigate these interactions can be helpful in planning to implement and strategies to reduce the adverse-effects. In this study, the numerical-code MODFLOW has been used with HFB package to simulate the three-dimensional groundwater-system of an urban area in Iraq, taking into account the geological layering and heterogeneity and the constructed cutoff-walls. These 40-meter-deep concrete cutoff-walls have been constructed with the aim of locally groundwater-level reduction to provide an ability to build the designed constructions under ground-level. For calibration and validation of model, the measured data of groundwater-level in 28 observation wells from February 2016 to September 2018 have been used. The aim is to investigate the interaction between the construction of subsurface concrete cutoff-walls and groundwater-system based on development plans. The results show that in the development of considered phases, an increase or decrease in groundwater-level can occur up to more than one-meter compared to pre-development conditions next to cutoff-walls. For example, under the constructed phase condition, the groundwater level changes are between -0.55 (maximum drop) to 0.44 meters (maximum increase) while with the completion of all phases, these changes are between -0.06 (maximum drop) to 0.14 meters (maximum increase), respectively. Preventing the water entering to the lower parts of constructions and maintaining the stability of adjacent structures are some of the issues, which should be observed considering the technical and managerial solutions suggested in this study.در طرحهای عمرانی شهری، اندرکنش جریان آبهای زیرزمینی و سازههای زیرسطحی از جمله دیوارهای آببند، حائز اهمیت است. استفاده از رویکرد مدلسازی برای بررسی این اندرکنشها میتواند در برنامهریزی برای اجرا و پیشبینی راهکارهای کاهش اثرات نامطلوب راهگشا باشد. در این مطالعه، کد عددی MODFLOW با بسته HFB جهت شبیهسازی سهبعدی سیستم آب زیرزمینی یک محدوده شهری واقع در شهر کربلا، کشور عراق، با در نظرگرفتن لایهبندی و ناهمگنی زمینشناسی منطقه و دیوارهای آببند ساخته شده، به کار رفته است. دیوارهای آببند بتنی با عمق 40 متر با هدف کاستن موضعی سطح تراز آب زیرزمینی برای ساخت اماکن در زیر سطح زمین اجرا شدهاند. در فرآیند واسنجی و اعتبارسنجی، از دادههای اندازهگیری سطح تراز آب زیرزمینی در 28 چاه مشاهداتی از بهمنماه 1395 تا مهرماه 1397 استفاده شده است. هدف مورد نظر، بررسی اندرکنش جریان آبهای زیرزمینی و ساخت آببندهای بتنی مبتنی بر طرحهای توسعه است. نتایج نشان میدهد که در توسعه فازهای موردنظر، تغییرات سطح تراز آب زیرزمینی تا بیش از یک متر نیز نسبت به شرایط قبل از توسعه در پشت دیوارهای آببند رخ میدهد. برای نمونه، در شرایط فاز ساخته شده، تغییرات سطح تراز آب زیرزمینی بین 55/0- (حدأکثر افت) تا 44/0 متر (حدأکثر افزایش) میباشد در حالیکه با تکمیل کامل فازها، این تغییرات بین 06/1- (حدأکثر افت) تا 14/0 متر (حدأکثر افزایش) خواهد شد. ممانعت از ورود آب به بخشهای تحتانی اماکن و حفظ پایداری سازههای مجاور از مواردی است که باید با اتخاذ راهکارهای فنی و مدیریتی پیشنهاد شده در این مطالعه مدنظر قرار گیرد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Application of Sentinel-1 Synthetic aperture radar (SAR) Data in Aquatic Ecosystem Studyاستفاده از دادههای رادار دهانه مصنوعی سنتینل-1 به منظور مطالعه اکوسیستمهای آبی259270113051FAسعیده ملکیاستادیار/ گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل، زابل، ایران.وحید راهداریاستادیار/گروه اکوسیستمهای طبیعی، پژوهشکده تالاب بینالمللی هامون، دانشگاه زابل، زابل، ایران.نیکلاس بغدادیاستاد/ مرکز تحقیقات سنجش از دور، INRAE ، TETIS، دانشگاه مونپلیه، مونپلیه، فرانسه.احمد پهلوانرویدانشیار/ گروه مرتع و ابخیزداری، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران.Journal Article20200410Wetlands are valuable ecosystems that provide services to support the life of stakeholders. These ecosystems should be protected against the widespread degradation because of human and climate change. Monitoring and restoration of wetlands need information from all ecological parameters. But providing these information is complicated because of the vast area and complexity of land cover in wetlands. In this paper the Synthetic aperture radar (SAR) data were applied to map the land cover of Hamoun-e-Hirmand in 4 dates include 3 images in flooded period and 1image in dry condition. The radar backscatter of land-cover classes was investigated. Then the Support vector machine classification method was applied to classify the images. The results of this paper show the ability of radar date to map the flooded vegetation classes. Also, it shows the ability of these images to study the dry plants when the water resource dries out. The results of this paper are applicable in monitoring of wetlands and providing the data for ecosystem management and conservation.تالاب ها اکوسیستم های ارزشمندی هستند که خدمات زیادی را برای حفظ حیات ذی نفعان ارائه می دهند. این اکوسیستم ها باید در برابر تخریب های گسترده ناشی از تغییرات انسانی و اقلیمی محافظت بشوند. پایش و احیای این تالاب ها نیازمند اطلاعاتی از همه پارامترهای اکولوژیک آن است. اما فراهم کردن این اطلاعات به دلیل سطح گسترده آنها و پیچیدگی پوشش آن دشوار است. در این مقاله از قابلیت های داده های رادار دهانه مصنوعی برای تهیه نقشه پوشش اراضی تالاب هامون هیرمند در چهار تاریخ شامل سه تصویر در دوره آّبگیری تالاب و یک تصویر در دوره خشک بودن آن استفاده شد. ابتدا میزان پراکنش امواج رادار از پوشش اراضی بررسی شد. سپس، تصاویر بوسیله روش ماشین پشتیبان برداری طبقه بندی شد. نتایج این مقاله نشاندهنده توانایی داده های رادار در تهیه نقشه پوشش گیاهی همراه با آب و طبقات مختلف آن و روند تغییرات این نوع از پوشش اراضی است. همچنین این نتایج نشان داد این تصاویر در مطالعه گیاهان خشک در زمان خشک شدن منابع آب توانمند هستند. نتایج این مقاله در پایش تالاب ها و فراهم کردن داده برای مدیریت و حفاظت اکوسیستم های آبی ارزشمند است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Providing Sustainable Global Groundwater Resources Management Models to Improve the Sustainability Plan in Iranارائه الگوهای جهانی مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی جهت بهبود طرح احیا و تعادل بخشی در کشور271291113127FAسعیده سامانیاستادیار/ موسسه تحقیقات آب.Journal Article20200427Groundwater is the most vital source of water supply in Iran, and its sustainable use is an unavoidable necessity. Unfortunately, in the last few decades, the country's water resources have been in crisis in terms of quantity and quality, and the decline in groundwater aquifer levels has led to serious restrictions in more than 404 of 609 study areas, and a cumulative storage deficit of around 135 billion cubic meters in groundwater resources. In 2014, the implementation of the Groundwater Resources Sustainability Management Plan was approved by the Ministry of Energy to reduce groundwater abstraction. Despite the efforts of the Ministry of Energy over the past five years, the groundwater level is still declining. The use of global models in sustainability management projects can be a great help to better productivity of this project and change the approach of extracting groundwater resources in the country. Therefore, in this article, the leading countries in the field of sustainable water resources management programs have been identified and water resources sustainability laws have been extracted in these countries for implementation in Iran, to improve the rehabilitation and balancing plan in the next phases. Based on the experience of other countries, to increase the effectiveness of the sustainability plan, the most effective factor is the need to reform the structure of water governance and participation of local communities and without public participation, no tangible results can be achieved. It is also necessary to apply integrated and adaptive management of water resources.آب زیرزمینی حیاتیترین منبع تأمین آب در ایران است که بهرهبرداری پایدار از آن، از ضروریات اجتنابناپذیر محسوب میشود. متأسفانه در چندین دهه گذشته، منابع آبی کشور ازنظر کمیت و کیفیت در وضعیت بحرانی است و تشدید افت سطح آب زیرزمینی در آبخوانها ممنوعیت بیش از 403 محدوده از 609 محدوده مطالعاتی و کسری مخزن تجمعی 135 میلیارد مترمکعب را به دنبال داشته است. در سال 1393، اجرای طرح احیاء و تعادلبخشی منابع آب زیرزمینی کشور باهدف متعادل کردن میزان برداشت آب به تصویب رسید. علیرغم تلاشهای وزارت نیرو طی 5 سال اخیر ذیل این طرح، روند تراز آبهای زیرزمینی همچنان نزولی است. بنابراین در فاز بعدی اجرای این طرح نیاز به یک ارزیابی عملکرد و یافتن دلایل عدم موفقیت است. در این مقاله از رویکرد ارزیابی از طریق مطالعات تطبیقی با هدف استفاده از الگوهای جهانی در بازنگری طرح احیا و تعادل بخشی و تغییر در اجرای برنامههای مدیریتی، جهت بهرهوری بهتر این طرح و تغییر رویکرد برداشت از منابع آب زیرزمینی در کشور، استفاده شده است. لذا کشورهای پیشتاز (آمریکا، اسپانیا و هند) در زمینه برنامههای مدیریت پایدار منابع آب جهت انجام مطالعات تطبیقی مشخصشده است. بر اساس تجربیات سایر کشورها، بهمنظور افزایش اثربخشی طرح احیاء و تعادلبخشی، بهعنوان مؤثرترین عامل نیاز به اصلاح ساختار حکمرانی آب و مشارکت جوامع محلی است و بدون دخالت عموم مردم و یا جامعه هدف، نمیتوان دسترسی به نتیجه ملموسی در زمینه مدیریت بهینه منابع آب و احیای آبخوانها را متصور شد. همچنین اعمال مدیریت یکپارچه و انطباقی منابع آب الزامی است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Silent Reallocations in Zayandehrud River Basinبازتخصیص خاموش آب در حوضه زایندهرود292311114200FAسروش طالبی اسکندریبرنامه آب و توسعه/ پژوهشکده سیاستگذاری دانشگاه شریف.سیدجلالالدین میرنظامیبرنامه آب و توسعه، پژوهشکده سیاستگذاری دانشگاه شریف.Journal Article20200530Social and economic changes can multiplicate and rise water demands. As witnessed in many cases around the globe, limited renewable water resources have not effectively played a confining role for the developments, and with the rising demands, subtle transfer of rights or reallocations have taken place. Reallocation can be considered as a strategy to curb the issues of water scarcity and to exercise water demand management, in very different ways. Governance and water rights are determinative factors for the quality of reallocation with regard to the issues of equity and sustainability. By conducting a qualitative research through interviews, observations and document analysis, in this paper we have investigated the process of reallocation in Zayandehrud basin, Iran. The research revealed three mechanisms of reallocation: from previous right-holders to the government-defined purposes; from downstream to upstream; and from previous groundwater right-holders to new users. Lack of transparency and stakeholder participation in the reallocations without taking compensative measures is why here we have coined this experience a “silent reallocation”. As with the growing effects of silent reallocations, Zayanderud basin has witnessed contentious interactions among right-holders and the government. Reactions and decisions by the government reveal confusion and inability to deal with the complicated circumstances of the reallocations occurred. Meanwhile, though the reactions by the right-holder groups of farmers imply for raised local awareness and tremendous improvements in their social capacity to organize their power and influence, the sole request for furthering their access to water has complicated the controversies without distinguishable outcomes.تحولات اقتصادی و اجتماعی، تنوع و افزایش نیازهای آب را به همراه داشته است. محدودیت منابع آب تجدیدپذیر حوضههای آبریز ممکن است در بسیاری از موارد عامل محدودکننده رشد نیازهای آب نبوده و استمرار افزایش مصارف و به تبع آن جابهجایی حقوق آب و بازتخصیص را به دنبال داشته باشد. بازتخصیص به طور کلی ظرفیتی برای مدیریت تقاضای آب برای مواجهه با کمآبی است؛ اما سازوکار آن میتواند متنوع باشد. وضعیت حکمرانی و حقوق آب مناطق مختلف تعیین میکند بازتخصیص چقدر بر مبنای عدالت و پایداری و یا زور و قدرت صورت گرفته است. در این مقاله با بررسی اسنادی و مصاحبههای میدانی، تجربه بازتخصیص در حوضه زایندهرود مورد بررسی قرار گرفت. در حوضه زایندهرود سه سازوکار برای بازتخصیص شامل بازتخصیص از حقابههای قدیمی به مصارف مورد نظر دولت، بازتخصیص از پاییندست به بالادست و بازتخصیص از بهرهبرداران قدیمی آب زیرزمینی به صاحبان چاههای جدید مشاهده میشود. فقدان شفافیت و عدم مشارکت حقابهداران در تصمیمگیریهای بازتخصیص موجب گردید جلب رضایت و جبران خسارتی صورت نگیرد که در این مقاله از عنوان بازتخصیص خاموش برای توصیف آن استفاده شده است. طی یک دهه اخیر حوضه زایندهرود شاهد واکنشهایی نسبت به تبعات بازتخصیص خاموش بوده است. واکنشهای دولت نشان از سردرگمی و تعلل در تصمیمگیری و ناتوانی از اجرا دارد و واکنش جامعه نیز با وجود پیشرفتهای قابل توجه در ارتقا آگاهی و گردش اطلاعات، سازماندهی و مکانیزم نمایندگان، به دلیل مطالبه صرف آب و عدم پیگیری فرصتهای توسعه کمآببر، موجب پیچیدگی بیشتر مدیریت مسائل این حوضه شده است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822The effect of deficit irrigation on irrigation water price and water productivityتأثیر کم آبیاری بر قیمت آب آبیاری و بهره وری آب312322110158FAفریماه امیدیدانش آموخته ی دوره ی دکتری تخصصی علوم و مهندسی آبیاری/ تهران، ایرانhttps://orcid.org/0000-0001-9698-9500مهدی هماییاستاد / گروه آبیاری و زهکشی، دانشکدهی کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.Journal Article20191209Increasing scarcity of water resources and its influence on quality and quantity of crop yield motivates farmers to apply deficit irrigation as an approach to overcome the lack of water. On the other hand, the importance of water as an intermediate good in agriculture has increased competition to access water as an economic good. Consequently, determining the irrigation water price under deficit irrigation is necessary to improve water productivity. In order to assess the impact of water price on water productivity, in this study green pepper was cultivated under four different water levels including 50, 70, 100 and 120% of crop water requirement. The crop was cultivated in the writers’ personal greenhouse under controlled and isolated environmental circumstances in Tehran. The crop yield was then harvested and its dry matter measured at the end of growth period. The results showed that after applying deficit irrigation and optimizing irrigation water depth, water price was reached to the maximum which was 183.44×〖10〗^3 Rials per cubic Meter. In addition, under deficit irrigation, water use efficiency was 5.67(kg/m³), physical productivity was 5.1(kg/m³), physical-economical productivity was 191.42×〖10〗^3 (Rls/m³/ha) and economical productivity was 1.04. Furthermore, the deficit irrigation before water depth optimization did not considerably affect irrigation efficiency, while after water depth optimization, deficit irrigation resulted better irrigation efficiency than full irrigation scheme.کاهش روزافزون منابع آب و اثر آن بر کمیّت و کیفیّت محصولات، سبب شده کشاورزان از کمآبیاری به عنوان راهکاری برای مقابله با کمبود آب بهره ببرند. از سوی دیگر، اهمیّت آب به عنوان کالایی واسطهای و کمبود آن، سبب افزایش رقابت برای دسترسی به آن شده و آب را به عنوان کالایی اقتصادی مطرح میکند. در این راستا، تعیین قیمت آب آبیاری در شرایطی که کمآبیاری به عنوان راهکاری برای افزایش بهرهوری آب مورد استفاده قرار میگیرد، ضروری است. در پژوهش حاضر گیاه فلفل سبز قلمی ، تحت چهار تیمار آبیاری 50، 70، 100 و 120 درصد نیاز آبی و در گلخانهی شخصی نویسندگان در شهر تهران و تحت کنترل کامل شرایط محیطی کشت شد. پس از پایان دورهی کشت و برداشت گیاه، تابع تولید محصول بر اساس مقدار مادّهی خشک تولید شده به دست آمد. نتایج نشان داد که با اعمال کمآبیاری و پس از بهینهسازی عمق آب آبیاری، قیمت آب به 44/183 (هزار ریال به ازای هر متر مکعّب) رسید که حداکثر قیمت به دست آمده برای آب در این پژوهش میباشد. همچنین، در شرایط کمآبیاری، راندمان کاربرد آب آبیاری67/5 (کیلوگرم بر متر مکعّب)، بهره-وری فیزیکی1/5 (کیلوگرم بر متر مکعّب)، بهرهوری فیزیکی- اقتصادی 42/191 (هزار ریال به ازای هر متر مکعّب در هر هکتار) و بهرهوری اقتصادی 04/1 به دست آمد. همچنین کم آبیاری، قبل از بهینهسازی عمق آب آبیاری، بر راندمان آبیاری اثر قابل توجّهی نداشت در حالی که پس از بهینه سازی عمق آب، سبب افزایش راندمان آبیاری نسبت به حالت آبیاری کامل شد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822The Effects of Water Market Development on Farmers' Selective Cultivation Pattern in Sabalan Irrigation Network, Ardabilبررسی اثرات توسعه بازار آب بر الگوی کشت انتخابی کشاورزان در شبکه آبیاری سبلان، اردبیل323333110303FAامین کانونیاستادیار/ گروه مهندسی آب، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.یوسف حسنیکارشناس ارشد دفتر مدیریت مصرف و ارتقاء بهره وری آب و آبفا، وزارت نیرو، تهران، ایران.کریم قرائیمعاون برنامه ریزی شرکت آب منطقه ای اردبیل/ اردبیل، ایران.اسدالله دیندارکارشناس آب های سطحی شرکت آب منطقه ای اردبیل/ اردبیل، ایران.Journal Article20191218Improving the efficiency of water use in the presence of a water market is an issue that, under the current constraints of water resources in the country, can guide the water management sector. This paper deals with the economic impacts of water market development. For this purpose, the effects of water market development by applying different pricing scenarios were investigated using a mathematical model (PMP). First, the economic value of different agricultural crops in the study area was estimated, then considering the average water tariff in agricultural lands and the economic value of water, by adopting different prices (water tariff, final cost and economic value), probable cropping pattern changes were calculated at Sabalan irrigation network. The results showed that there is a significant difference between the economic value of water and its tariff. As water prices rise, crop cultivated areas, yields and net gross profit decline. Alfalfa with the 58% decrease in cultivation area, had the highest decrease among agricultural crops, and showing that in different price scenarios, the pattern of crops is chosen by the farmers that more benefits per unit of water consumed.بهبود کارآیی استفاده از آب در صورت وجود بازار آب موضوعی است که در شرایط محدودیت کنونی منابع آب در کشور میتواند راهگشای بخش مدیریت منابع آب باشد. در این مقاله به بررسی اثرات توسعه بازار آب از دیدگاه اقتصادی پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از یک مدل ریاضی (PMP) اثرات توسعه بازار آب با اعمال سناریوهای مختلف قیمتی بررسی گردید. ابتدا ارزش اقتصادی محصولات کشاورزی مختلف در منطقه مورد مطالعه تخمین زده شد، سپس با توجه به متوسط تعرفه آب در اراضی کشاورزی و ارزش اقتصادی آب بدست آمده، با اتخاذ قیمتهای مختلفی در محدوده آن دو(تعرفه آب، هزینه تمام شده آب و ارزش اقتصادی آب)، تغییرات الگوی کشت احتمالی در سطح شبکه آبیاری سبلان محاسبه گردید. نتایج نشان داد تفاوت قابل ملاحظهای بین ارزش اقتصادی آب و تعرفه آن وجود دارد. با افزایش قیمت آب، ضمن کاهش سطح زیر کشت، عملکرد محصولات کشاورزی کم شده و به تبع آن سود ناخالص شبکه نیز کاهش مییابد. یونجه با 58 درصد کاهش سطح زیر کشت، بیشترین کاهش سطح زیر کشت را در بین محصولات کشاورزی داشته است و نشان میدهد در سناریوهای مختلف قیمتی، ترکیب الگوی کشتی توسط کشاورزان انتخاب میشود که به ازای هر واحد آب مصرفی، منافع بیشتری عاید آنها گردد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Investigating the Local Water Markets in the North Khorasan Province
(Case study: Downstream of Shivan Barzoo Dam)بررسی بازارهای محلی آب در استان خراسان شمالی (مطالعه موردی اراضی پایین دست سد بارزو شیروان)334345114201FAعلی کرامت زادهاستادیار/ گروه اقتصاد کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.مصطفی عربیکارشناس ارشد اقتصاد نظری/ معاونت هماهنگی برنامه و بودجه، سازمان مدیریت و برنامهریزی خراسان شمالی.Journal Article20191208Unlike the role and long history of the market mechanism in allocating resources and commodities but the role of market mechanism has been less considered by policymakers and planners in the allocation of water resources. But, in the current situation, with the increasing scarcity of water in most parts of the world, the use of this policy has been increasingly taken into consideration. In this regard, this study investigates the current status of water exchange on the downstream of Shirvan Barzoo dam in North Khorasan province. The results of this study show that in the current situation there are unofficial and dispersed water exchanges among the farmers, and more than 45% of the interviewees exchanged water that about 70% of them as buyers and 38% as seller have contributed. The cost of used water from the dam across different areas is also equivalent to 472 Rials per cubic meter. On average, 56% of the farmers tend to sell water at an average price of 3560 Rials and 48% of the farmers tend to buy water at an average price of 3328 Rials per cubic meter. In total, more than 91 percent of the farmers tend to create a local water market. Accordingly, it is recommended that local water markets, similar to its successful example in Mojahedin Shahroud, be established and strengthened to optimally use water resources and prevent the severity of the water crisis in the region.مکانیسم بازار برخلاف نقش و سابقه طولانی که در تخصیص منابع و کالاها ایفا کرده در حوزه تخصیص منابع آب مورد کم توجهی سیاست گذاران و برنامه ریزان قرار گرفته است، البته در شرایط کنونی با تشدید کمیابی آب در بیشتر مناطق دنیا بکارگیری این ابزار سیاستی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در همین راستا مطالعه حاضر به بررسی وضعیت موجود مبادله آب در اراضی زیر سد بارزو شیروان از استان خراسان شمالی پرداخته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در شرایط کنونی مبادلات غیر رسمی و پراکنده آب در بین بهره برداران وجود دارد و بیش از 45 درصد بهره برداران مصاحبه شده اقدام به مبادله آب نموده اند که حدود 70 درصد آنها به عنوان خریدار و 38 درصد به عنوان فروشنده در بازار مشارکت داشته اند. هزینه تأمین آب از سد در بین مناطق مختلف نیز به طور میانگین معادل 472 ریال به ازای هر مترمکعب می باشد. بطور متوسط 56 درصد بهره برداران تمایل به فروش آب در میانگین قیمت 3560 ریال و 48 درصد بهره برداران تمایل به خرید آب در میانگین قیمت 3328 ریال به ازای هر مترمکعب دارند. همچنین در مجموع بیش از 91 درصد بهره برداران منطقه تمایل به ایجاد بازار آب دارند. بر این اساس توصیه می شود جهت استفاده بهینه منابع آب و جلوگیری از شدت بحران آب در منطقه، بازارهای محلی آب مشابه نمونه موفق آن در منطقه مجن شاهرود ایجاد و تقویت گردد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-234716220200822Implementation of the WA + water accounting system at the basin level and the challenges
(Lessons Learned from the Case Study of Tashk - Bakhtegan Basin)پیاده سازی سیستم حسابداری آب WA+ در سطح حوضه آبریز و چالشهای پیش روی آن ( درس آموخته ها از مطالعه موردی حوضه آبریز طشک - بختگان)346362114489FAمجید دلاوراستادیار/ گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.سعید مریداستاد/ گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.0000-0002-7024-1657لیلا رئیسیدانش آموخته کارشناسی ارشد/ گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.Journal Article20191209The aim of this paper is to provide an application of Water Accounting Plus (WA+) Framework in the Tashk-Bakhtegan basin based on modification of the Soil Water Assessment Tool (SWAT) model. In this study, it has been provided an analysis of basin conditions in three time periods based on Water Accounting Plus (WA+). The analysis of the results indicates that the Tashk-Bakhtegan basin is a closed basin. In this basin, due to climate change, the manageable water resources have been remarkably declined and unfortunately, not only water managed consumption in the basin (Supplementary Evapotranspiration) have not been reduced but also it has been considerably increased (53%). This has led to a decrease in outflows as the water right supplier of the lake. Moreover, the results indicate an increase in groundwater resources deficiencies and their unsustainable exploitation. Increasing transpiration of plants in agricultural land is another factor influencing the current situation of the Tashk-Bakhtegan basin, due to the expansion of the land area and the increase of high water consuming plants as well as significant contribution of the soil evaporation of the total nonbeneficial consumption of the basin. At the other hand, a significant amount of agriculture water withdrawal is returned to the water basin cycle which emphasizes on “depletion “to “withdrawal” planning.هدف این مقاله ارائه روش شناسی استقرار حسابداری آب حوضه آبریز کشور بر اساس نتایج مدل مفهومی ویژه سازی شده SWAT-FARS و چارچوب حسابداری آب WA+ میباشد. در این مطالعه حوضه آبریز طشک بختگان در استان فارس به عنوان منطقه پایلوت مطالعاتی در نظر گرفته شد و تحلیلی از شرایط حوضه آبریز در دو دوره زمانی بر مبنای نتایج حسابداری آب آن ارائه گردید. تحلیل نتایج حاکی از راندمان حوضهای حدود 80 در صدی حوضه آبریز طشک بختگان و بسته بودن حوضه به واسطه مصرف قابل توجه آب قابل مدیریت حوضه می باشد. در این حوضه به واسطه تغییر شرایط اقلیمی، منابع آب قابل مدیریت حوضه کاهش یافته است و در این شرایط نه تنها مصارف مدیریت شده آب در حوضه (تبخیر-تعرق تکمیلی) کاهش نداشته، بلکه به میزان قابل توجهی (53 درصد) نیز بر آن افزوده شده است. این مسئله منجر به کاهش جریانات خروجی به عنوان تأمین کننده حقابه دریاچه شده است. علاوه بر این، نتایج نشاندهنده افزایش کسری مخزن آب زیرزمینی و وضعیت ناپایدار بهرهبرداری از آنها است. افزایش تعرق گیاهان در سطح اراضی کشاورزی به واسطه گسترش سطح اراضی و افزایش گیاهان پرمصرفتر و سهم قابل توجه تبخیر از خاک از کل مصارف غیر سودمند حوضه از دیگر عوامل تأثیرگذار بر شرایط کنونی حوضه آبریز طشک بختگان است. از طرفی مقدار قابل توجهی از آب برداشتی برای کشاورزی مجدداً به چرخه منابع آب حوضه برمیگردد که بر لزوم برنامهریزی براساس "مصرف" تا "برداشت" تأکید دارد.