بنفشه شیخی پور؛ سامان جوادی؛ محمد ابراهیم بنی حبیب
چکیده
افزایش بی‌رویه‌ی جمعیت در کشور، محدودیت منابع آب سطحی و بهره‌برداری بیش از اندازه از آبخوان‌ها باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی در بسیاری از دشت‌های کشور همچون دشت شهرکرد شده است. در پژوهش حاضر جهت مدیریت بهینه دشت مذکور، مدل کمی این آبخوان تهیه سناریوهای کاهش برداشت 5، 10 درصد، ساخت سد زیرزمینی و تغذیه مصنوعی برای 3 سال آینده پیش‌بینی ...
بیشتر
افزایش بی‌رویه‌ی جمعیت در کشور، محدودیت منابع آب سطحی و بهره‌برداری بیش از اندازه از آبخوان‌ها باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی در بسیاری از دشت‌های کشور همچون دشت شهرکرد شده است. در پژوهش حاضر جهت مدیریت بهینه دشت مذکور، مدل کمی این آبخوان تهیه سناریوهای کاهش برداشت 5، 10 درصد، ساخت سد زیرزمینی و تغذیه مصنوعی برای 3 سال آینده پیش‌بینی و تأثیر آنها مدل‌سازی شده است. در نهایت دو شاخص فنی پایداری (Iu) و بهره‌برداری اصلاح شده (WEI+) جهت تعیین میزان اثربخشی سناریوها محاسبه می‌شود. شاخص پایداری نشان دهنده‌ی میزان مصرف از منابع طبیعی موجود با توجه به مقدار تقاضا است که مقدار بهینه آن عدد 1 بوده و می‌تواند مقادیر منفی نیز داشته باشد. شاخص بهره‌برداری نیز بیان کننده‌ی مقدار فشار به منابع آب با توجه به مقدار برداشت بوده و دارای مقادیر مثبت و مقدار بهینه‌ی آن، اعداد نزدیک به صفر می‌باشد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد وضعیت اولیهی آبخوان بسیار نامناسب و برداشت از آبخوان بیش از ظرفیت آن می‌باشد. مقدار شاخص بهره‌برداری برای حالتی‌که سناریویی وجود ندارد، برابر با 068/1 و برای سناریوهای سد زیرزمینی، اجرای طرح تغذیه مصنوعی، کاهش برداشت 5 و 10 درصد به ترتیب برابر با 068/1، 061/1، 045/1 و 969/0 می‌باشد. همچنین مقادیر شاخص پایداری به ترتیب برابر با 070/0، 070/0، 071/0، 078/0 و 114/0 می‌باشد. نتایج نشان داد، سناریو کاهش 10 درصد برداشت، بهترین سناریو بوده و پس از آن، سناریوهای کاهش 5 درصدی برداشت از چاه‌ها در طرح تغذیه مصنوعی و سد زیرزمینی در جایگاه‌های بعدی قرار گرفته‌اند. با استفاده از دو شاخص بازتعریف شده در این مقاله می‌توان به بررسی عملکرد آبخوانهای دیگر و روش‌های مدیریتی مختلف پرداخت.
حمید کاردان مقدم؛ محمد ابراهیم بنی حبیب؛ سامان جوادی
چکیده
استفاده از راهکارهای طرح تعادل بخشی به عنوان یکی از مهمترین گزینه‌های کاهش و تعدیل بحران منابع آب زیرزمینی بوده و رسیدن به یک تراز آب مطلوب و پایدار در آبخوان‌ها به عنوان هدف اصلی این راهکار مطرح می‌باشد. تراز مطلوب آب زیرزمینی با توجه به هدف طرح تعادل‌بخشی آبخوان، برگشت سامانه به تراز اولیهی آب و جبران کمبود منابع آب زیرزمینی ...
بیشتر
استفاده از راهکارهای طرح تعادل بخشی به عنوان یکی از مهمترین گزینه‌های کاهش و تعدیل بحران منابع آب زیرزمینی بوده و رسیدن به یک تراز آب مطلوب و پایدار در آبخوان‌ها به عنوان هدف اصلی این راهکار مطرح می‌باشد. تراز مطلوب آب زیرزمینی با توجه به هدف طرح تعادل‌بخشی آبخوان، برگشت سامانه به تراز اولیهی آب و جبران کمبود منابع آب زیرزمینی است. جهت نیل به این هدف می‌بایست سناریوهای تعادل‌بخشی و پایداری سیستم آب زیرزمینی با استفاده از شاخص‌های مناسب ارزیابی گردند. بدین منظور در مقاله حاضر، سه شاخص اعتمادپذیری، آسیب‌پذیری و مطلوبیت پیشنهاد گردیده و این شاخص‌ها جهت ارزیابی میزان پایداری سیستم آب زیرزمینی در سناریوهای مختلف تعادل‌بخشی بصورت یکپارچه و توزیعی محاسبه شد. در این تحقیق از راهکار کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی که یکی از اصلی‌ترین پروژه‌های طرح تعادل‌بخشی است، در 6 سطح کاهش 1، 5/1، 2، 5/2، 3 و 5/3 درصد برداشت آب کشاورزی بصورت سالانه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از مدل MODFLOW و اعمال سناریوهای طرح تعادل‌بخشی نشان داد که با کاهش برداشت آب، شاخص پایداری سیستم افزایش یافته و از بهبود 32 درصدی در سناریوی یک درصد کاهش برداشت به 88 درصد در سناریوی 5/3 درصد کاهش برداشت می‌رسد. همچنین بررسی شاخص پایداری سیستم در سناریوهای مختلف نیز نشان داد که کاهش 5/2 درصدی برداشت آب، وضعیت آبخوان را به حالت پایداری خواهد رساند. شاخص ارائه شده در این تحقیق با توجه به قابلیت توزیعی بودن و امکان بررسی اثر سناریوهای مختلف، در سایر آبخوان‌ها نیز می‌تواند استفاده شود.
حمید کاردان مقدم؛ محمد ابراهیم بنی حبیب
چکیده
تغییرات کیفیت آب زیرزمینی یکی از معضلاتی است که بخصوص در مناطق خشک با توجه به روند برداشت زیاد آب و کاهش تغذیه سبب بروز نگرانی در بین مدیران و برنامه ریزان منابع آب شده است. همچنین بیش از 70درصد آبخوان های ایران علاوه بر مشکل کم آبی بحران زیست محیطی نیز داشته و در مناطق کویری هجوم جبهه های آب شور کویری براثر برداشت بی رویه آب سبب شده تا ...
بیشتر
تغییرات کیفیت آب زیرزمینی یکی از معضلاتی است که بخصوص در مناطق خشک با توجه به روند برداشت زیاد آب و کاهش تغذیه سبب بروز نگرانی در بین مدیران و برنامه ریزان منابع آب شده است. همچنین بیش از 70درصد آبخوان های ایران علاوه بر مشکل کم آبی بحران زیست محیطی نیز داشته و در مناطق کویری هجوم جبهه های آب شور کویری براثر برداشت بی رویه آب سبب شده تا غلظت املاح افزایش یافته و سبب بروز مشکلات زیست محیطی شود. در این مطالعه با استفاده از مدل کیفی MT3D که یکی از ماژول های مدل MODFLOW می باشد شبیه سازی کیفی آبخوان با استفاده از غلظت TDS در چاه های منطقه انجام گرفت. یک دوره آماری 5 ساله با گام زمانی 6 ماهه جهت شبیه سازی انتخاب و واسنجی این مدل با درنظر گرفتن ضریب 5/0 برای نسبت افقی به پخش طولی، 2/0 برای نسبت عمودی به پخش طولی، 1 متر برای ضریب پخش مولکولی موثر و 20 برای پخشیدگی طولی انجام گردید. پیش بینی آتی وضعیت کیفی آبخوان نشان داد که ادامه روند برداشت آب سبب هجوم جبهه های آب شور کویری و افزایش غلظت TDS در طی 5 سال آینده خواهد شد. لذا نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که مدیریت برداشت از آب زیرزمینی با استفاده از سناریو مدیریتی کاهش برداشت آب از منابع زیرزمینی به منظور بهبود کیفیت آب آبخوانهای کویری و ممانعت تهاجم آب شور کویری به آنها با توجه خشکسالی های اخیر ضروری است.
محمد ابراهیم بنی حبیب؛ خدیجه حسنی؛ علیرضا مساح بوانی
چکیده
در این تحقیق، اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای هیدرولوژیکی و اقلیمی حوضه آبریز سد شاهچراغی واقع در استان سمنان، با استفاده از مدل جامع ارزیابی اثر تغییر اقلیم بررسی شده است. در مدل پیشنهادی، زیرمدل LARS-WG برای تبدیل خروجی روزانه مدل CGCM3 تحت سناریوهای A1B، A2 و B1 به مقیاس محلی و زیرمدل شبکه عصبی مصنوعی (7زیرمدل بدست آمده با استفاده از ترکیب‌های ...
بیشتر
در این تحقیق، اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای هیدرولوژیکی و اقلیمی حوضه آبریز سد شاهچراغی واقع در استان سمنان، با استفاده از مدل جامع ارزیابی اثر تغییر اقلیم بررسی شده است. در مدل پیشنهادی، زیرمدل LARS-WG برای تبدیل خروجی روزانه مدل CGCM3 تحت سناریوهای A1B، A2 و B1 به مقیاس محلی و زیرمدل شبکه عصبی مصنوعی (7زیرمدل بدست آمده با استفاده از ترکیب‌های متفاوتی از پارامترهای ورودی شامل، دما، بارش و همچنین تابش خورشیدی) برای شبیه‌سازی جریان ورودی به مخزن در آینده استفاده و با استفاده از آمار دوره پایه
2008-1990واسنجی شده اند.در نهایت جریان ورودی به مخزن سد در دوره آتی (2044-2015) شبیه سازی و با دوره پایه مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با وجود متوسط افزایش دمای حداقل و حداکثر به ترتیب برابر 15/1 و 21/1 درجه سانتیگراد در دوره آینده نسبت به دوره پایه، میزان تابش خورشیدی تغییرات محسوسی نداشته است و به طور متوسط 55/0درصد در دوره آینده افزایش می‌یابد. همچنین بیشترین افزایش در میزان بارش در دوره آتی در ماه می(129 درصد) و بیشترین کاهش در ماه ژانویه (9 درصد) رخ می دهد. از طرفی بررسی ها نشان از آن دارد که شاهد افزایش جریان ورودی به مخزن در آوریل و می‌به میزان 45 و 70 درصد و نیز کاهش میزان جریان در ماه اوت به میزان 18 درصد در دوره آتی خواهیم بود، ولی در مقیاس سالانه میزان جریان ورودی به مخزن حدود 1/2 تا 1/4 درصد در سناریوهای مختلف کاهش می‌یابد.
محمد ابراهیم بنی حبیب؛ سمیه سادات میرمومن؛ معصومه عیوضی
چکیده
هدف این تحقیق توسعه مدل بهینه سازی برای یک سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری و تحلیل حساسیت ابعاد بهینه آن به عوامل شبیه سازی هیدروژیکی می باشد. به‌منظور شبیه سازی جریان سیلاب حوضه های بالادست و رواناب سامانه زهکش روباز اراضی کشاورزی، از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS استفاده شده و مدل بهینه‌سازی برای تعیین ابعاد بهینه سامانه ترکیبی ...
بیشتر
هدف این تحقیق توسعه مدل بهینه سازی برای یک سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری و تحلیل حساسیت ابعاد بهینه آن به عوامل شبیه سازی هیدروژیکی می باشد. به‌منظور شبیه سازی جریان سیلاب حوضه های بالادست و رواناب سامانه زهکش روباز اراضی کشاورزی، از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS استفاده شده و مدل بهینه‌سازی برای تعیین ابعاد بهینه سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری تدوین شده است. بعد از تعیین ابعاد بهینه سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری، تحلیل حساسیت بر روی ابعاد بهینه سامانه ترکیب نسبت به عوامل شبیه‌سازی سیلاب نظیر مقدار بارش، زمان تأخیر و شمارۀ منحنی حوضه ها انجام گرفته شد. نتایج تحقیق نشان داد که مهمترین عامل مؤثر در تعیین ابعاد بهینه سد های تأخیری و کانال زهکش و هزینه های آنها، شماره منحنی (CN) بوده است به‌طوری‌که با 10 درصد خطا در محاسبه شماره منحنی به ترتیب خطایی به میزان 21، 25 و 24 درصد را در ارتفاع بهینه سدها، عمق بهینه زهکش ها و هزینه ی کمینه موجب می گردد. همچنین خطای ناشی از محاسبه بارش در مراتبی کمتر از شماره منحنی (CN)، بر روی ابعاد بهینه و هزینه های طرح اثرگذار است که تغییر 10 درصدی در عمق بارش به ترتیب موجب 7، 8 و 10 درصد خطا در برآورد ارتفاع بهینه سدها، عمق بهینه زهکش و هزینه کل می‌شود. زمان تأخیر زیرحوضه ها نیز در این تحقیق، عامل کم اهمیتی در محاسبه ابعاد بهینه شناخته شد. تغییرات 10 درصدی آن به‌طور متوسط موجب 5/2 درصد خطا در محاسبه ابعاد و هزینه ها می‌گردد.
مصطفی حبیبی داویجانی؛ محمد ابراهیم بنی حبیب؛ سید رضا هاشمی
چکیده
افزایش روز افزون جمعیت باعث شده است که نیازهای آبی در بخشهای آب شرب، صنعت وکشاورزی افزایش یابد. این شرایط نیاز به اعمال راه کارهایی موثر، برای مدیریت بهینه وکارآمد آب دارد. لذا در این تحقیق مدلی برای تخصیص بهینه منابع آب در بین بخش های کشاورزی، صنعت و خدمات ارائه گردیده است. در بخش کشاورزی تابع تولید هر یک از محصولات تعیین شده است. ...
بیشتر
افزایش روز افزون جمعیت باعث شده است که نیازهای آبی در بخشهای آب شرب، صنعت وکشاورزی افزایش یابد. این شرایط نیاز به اعمال راه کارهایی موثر، برای مدیریت بهینه وکارآمد آب دارد. لذا در این تحقیق مدلی برای تخصیص بهینه منابع آب در بین بخش های کشاورزی، صنعت و خدمات ارائه گردیده است. در بخش کشاورزی تابع تولید هر یک از محصولات تعیین شده است. سپس براساس توابع تولید، سطح زیرکشت، عملکرد محصول و درآمد حاصله از هر محصول، تابع هدف تلفیقی مشخص گردیده است. در بخش صنعت با توجه به این که تقاضای آب، تابعی از میزان محصول، قیمت نهاده آب و قیمت سایر نهاده‌ها می باشد، تابع تقاضای این بخش نیز تعیین گردید. با توجه به ضرورت موجود در بخش خدمات، کل آب مورد نیاز این بخش به طور کامل تخصیص داده شد. سپس با استفاده از الگوریتم تلفیقی ژنتیک- هوش جمعی (GAPSO)، بیشینه سازی تابع هدف و تخصیص بهینه منابع آب بین بخش کشاورزی و صنعت، انجام گردید. با توجه به نتایج تحقیق، قابل ذکر است که استفاده از الگوهای کم آبیاری، تغییر الگوی کشت، حذف سطح زیرکشت بعضی از محصولات و استفاده از منابع آبی بیشتر در حوضه صنعت می تواند در بالا بردن درآمدهای حاصله تا 114(میلیارد ریال) تأثیر گذار باشد. در مجموع با تخصیص بهینه منابع آب بین بخش های مختلف (کشاورزی، صنعت و خدمات) باید بیان نمود؛ می توان درآمدهای حاصله در منطقه کویر مرکزی ایران را تا 56 درصد نسبت به وضعیت فعلی بهبود بخشید که در این صورت، شاهد تحول قابل توجهی در این منطقه خواهیم بود. لذا تغییر در الگوی تخصیص منابع آب در این منطقه امری لازم و ضروری به نظر می آید.
