پروانه کاظمی مرشت؛ شهاب عراقی نژاد
چکیده
حوضه آبریز اترک در شمال شرق ایران، مشترک بین سه استان خراسان رضوی، خراسان شمالی و گلستان از مناقشات مربوط به تخصیص آب در بخش کشاورزی بین ذینفعان بالادست و پایین دست متأثر می‌باشد. در چنین شرایطی، بررسی کارایی مدل‌های تخصیص آب در این حوضه و مقایسه نتایج آنها از اهداف این مطالعه می‌باشد. ابتدا یک مدل بهینه‌سازی تخصیص آب کشاورزی بر ...
بیشتر
حوضه آبریز اترک در شمال شرق ایران، مشترک بین سه استان خراسان رضوی، خراسان شمالی و گلستان از مناقشات مربوط به تخصیص آب در بخش کشاورزی بین ذینفعان بالادست و پایین دست متأثر می‌باشد. در چنین شرایطی، بررسی کارایی مدل‌های تخصیص آب در این حوضه و مقایسه نتایج آنها از اهداف این مطالعه می‌باشد. ابتدا یک مدل بهینه‌سازی تخصیص آب کشاورزی بر پایه برنامه‌ریزی خطی توسعه داده شد. سپس مدل تخصیص آب با رویکرد حل اختلاف با استفاده از توابع هدف بر پایه روش‌های حل اختلاف نش متقارن، نش غیرمتقارن، مدل غیرمتقارن کالای-اشمورودینسکی و مدل غیرمتقارن خسارت متعادل ایجاد گردید. مدل‌های فوق با معیارهای عملکرد مرسوم اطمینان‌پذیری حجمی، اطمینان‌پذیری زمانی و برگشت‌پذیری مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده برتری مدل های حل اختلاف در تأمین متعادل منابع بین ذینفعان مختلف در مقایسه با مدل تخصیص معمول را نشان می‌دهد. تشابه کلی موجود بین نتایج مدل‌های حل اختلاف و ارائه نتایج مطلوب‌تر مدل نش با اختلاف جزئی نسبت به سایرین از دیگر نتایج حاصل شده است. از سوی دیگر مدل هایی که تابع هدف آنها مبتنی بر روش‌های حل اختلاف است در مقایسه با مدل برنامه‌ریزی خطی، تخصیص متعادل تری را بین ذینفعان نتیجه می‌دهد. همچنین میزان حساسیت استان‌ها نسبت به مقدار درجه اهمیت آنها در مدل غیرمتقارن نش نیز مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در انتها نیز کاربرد روش‌های مبتنی بر حل اختلاف به جای مدل‌های مرسوم به منظور تخصیص متعادل آب بین ذینفعان مختلف پیشنهاد داده شده است.
سید محمد حسینی موغاری؛ شهاب عراقی نژاد
چکیده
درک صحیح زمان شروع خشکسالی در هر منطقه به مدیریت و کاهش خسارت‌های ناشی از خشکسالی کمک شایانی می‌کند. هدف این تحقیق، پایش و پیش بینی خشکسالی در ایستگاه گنبد کاووس در مقیاس های زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت است. بدین منظور شاخص بارندگی استاندارد (SPI) در مقیاس های زمانی 1، 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه مورد استفاده قرار گرفت. برای محاسبه SPI از ...
بیشتر
درک صحیح زمان شروع خشکسالی در هر منطقه به مدیریت و کاهش خسارت‌های ناشی از خشکسالی کمک شایانی می‌کند. هدف این تحقیق، پایش و پیش بینی خشکسالی در ایستگاه گنبد کاووس در مقیاس های زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت است. بدین منظور شاخص بارندگی استاندارد (SPI) در مقیاس های زمانی 1، 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه مورد استفاده قرار گرفت. برای محاسبه SPI از آمار ماهانه بارندگی این ایستگاه، در طی سال‌های آبی 52-1351 تا 86-1385 استفاده شد. پس از پایش خشکسالی، بر اساس سری زمانی SPI و با استفاده از چهار روش هوش مصنوعی شامل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP)، سیستم استنباط عصبی-فازی تطبیقی (ANFIS)، شبکه عصبی مبتنی بر توابع پایه شعاعی (RBF) و شبکه عصبی رگرسیون تعمیمیافته (GRNN) اقدام به پیش بینی خشکسالی گردید. نتایج مربوط به پایش نشان داد، چهار دوره طولانی مدت خشکسالی مربوط به سال های 58-53، 62-60، 70-67 و 76-73 در طول دوره آماری وجود دارد. در قسمت پیش بینی، نتایج حاکی از افزایش دقت پیش بینی ها، با افزایش مقیاس محاسبه SPI بود؛ به نحوی که بر اساس نتایج حاصل از مدل MLP ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهداتی SPI و مقادیر پیش بینی شده آن، برای SPI1 و SPI24 به ترتیب 009/0 و 949/0 بوده است. همچنین با توجه به نتایج مدل-های ANFIS، RBF و GRNN به ترتیب ضریب همبستگی مربوط پیش بینی مقادیر SPI1 تا SPI24 از 021/0 تا 925/0، 263/0 تا 953/0 و 210/0 تا 955/0 متغیر بود. درمجموع با مقایسه نتایج مدل های مورد استفاده، ANFIS بهترین عملکرد و بعد از آن GRNN بهترین نتایج را ارائه نموده است.
فرشته مدرسی؛ شهاب عراقی نژاد؛ کیومرث ابراهیمی؛ مجید خلقی
چکیده
چکیده
تغییر اقلیم عبارت است از تغییر رفتار آب و هوایی یک منطقه نسبت به رفتاری که در طول یک افق زمانی بلند مدت از اطلاعات ثبت شده در آن منطقه مورد انتظار است. بارش، دمای حداقل و حداکثر سه متغیر آب و هوایی هستند که به‌طور مستقیم تحت تأثیر تغییراقلیم قرار می‌گیرند و بر میزان آبدهی رودخانه‌ی یک حوضه آبریز نیز اثر می‌گذارند؛ از اینرو ...
بیشتر
چکیده
تغییر اقلیم عبارت است از تغییر رفتار آب و هوایی یک منطقه نسبت به رفتاری که در طول یک افق زمانی بلند مدت از اطلاعات ثبت شده در آن منطقه مورد انتظار است. بارش، دمای حداقل و حداکثر سه متغیر آب و هوایی هستند که به‌طور مستقیم تحت تأثیر تغییراقلیم قرار می‌گیرند و بر میزان آبدهی رودخانه‌ی یک حوضه آبریز نیز اثر می‌گذارند؛ از اینرو در تحقیق حاضر برای بررسی رخداد تغییراقلیم از هر سه متغیر و برای بررسی اثر تغییراقلیم بر میزان آبدهی رودخانه از متغیر بارش که از میان سه متغیر فوق الذکر، بیشترین همبستگی را با آبدهی دارد، استفاده شده است. برای تعیین میزان آبدهی سالانه رودخانه در شرایط تغییراقلیم، از توزیع احتمالاتی مشروط استفاده شده است و با به‌کارگیری این روش برای نتایج به‌دست آمده بازه تغییراتی ارائه شده است که نشان دهنده میزان خطای موجود در نتایج بوده و قابلیت اعتماد نتایج را افزایش داده است. در تحقیق حاضر، حوضه گرگانرود به عنوان محدوده مطالعاتی انتخاب شده است و برای انتخاب مناسب‌ترین مدل گردش عمومی جو برای پیش‌بینی اقلیم آینده این حوضه، خروجی‌های بارش، دمای حداقل و حداکثر سناریوهای تمامی مدل‌ها با آمار متوسط حوضه در بازه زمانی 57-1356 تا 86-1385 مقایسه شدند. نتایج نشان می‌دهند که سناریوی B2 از مدل HadCM3 مناسب‌ترین سناریو و مدل برای محدوده مطالعاتی است و در شرایط تغییراقلیم پیش‌بینی شده توسط این سناریو برای 30 سال آینده، حجم آبدهی سالانه رودخانه گرگانرود در ایستگاه تمر که در بالادست سه سد بوستان، گلستان و وشمگیر قرار دارد، در دوره‌های بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب 38/1درصد و 33/1درصد کاهش خواهد یافت؛ ولی در شرایطی که روند موجود در اطلاعات تاریخی حوضه در سی سال آینده ادامه یابد، این میزان در این ایستگاه در دوره‌های بازگشت 50 و 100 سال به ترتیب 94/14درصد و 55/14درصد افزایش خواهد یافت.
واژه‌های کلیدی: آبدهی رودخانه، تغییراقلیم، توزیع احتمالاتی مشروط، گرگانرود
لاله پرویز؛ مجید خلقی؛ پرویز ایرانژاد؛ شهاب عراقی نژاد؛ خلیل ولیزاده
چکیده
چکیده
مدل های سطح زمین در برآورد توزیع رطوبت و دمای خاک، میزان تبخیر و تعرق، جریان رودخانه بعلت تاکید بر فرآیند های دینامیکی و فیزیکی سطح زمینی، از اهمیت چشمگیری برخوردار هستند. در این تحقیق از مدل سطح زمین VIC جهت برآورد دمای سطح زمین و جریان رودخانه استفاده گردید. در مدل VIC، شبیه سازی رواناب در هر سلول شبکه براساس مکانیسم رواناب مازاد ...
بیشتر
چکیده
مدل های سطح زمین در برآورد توزیع رطوبت و دمای خاک، میزان تبخیر و تعرق، جریان رودخانه بعلت تاکید بر فرآیند های دینامیکی و فیزیکی سطح زمینی، از اهمیت چشمگیری برخوردار هستند. در این تحقیق از مدل سطح زمین VIC جهت برآورد دمای سطح زمین و جریان رودخانه استفاده گردید. در مدل VIC، شبیه سازی رواناب در هر سلول شبکه براساس مکانیسم رواناب مازاد نفوذ و رواناب مازاد اشباع می باشد. همچنین جهت روندیابی جریان درون سلولی و بین سلولی، مدل VIC با مدل روندیابی تلفیق شده است. جهت اجرای مدل VIC، حوضه آبریز سفید رود به 18 سلول با ابعاد 57 کیلومتر براساس نقشه DEM حوضه تقسیم شد. مقایسه جریان مشاهداتی و شبیه سازی در ایستگاه هیدرومتری خروجی حوضه، مبین افزایش ضریب Nash بهنگام استفاده از روش معکوس مجذور فاصله تصحیح شده نسبت به ارتفاع بعنوان روش درون یابی داده های هواشناسی در هر سلول می‌باشد. آماره های محاسبه شده، حاکی از برآورد دمای سطح زمین با دقت بیشتر در حالت بیلان انرژی مدل VIC نسبت به حالت بیلان آبی است. مدل VIC در مکانیسم شبیه سازی رواناب نسبت به پارامتر شکل ظرفیت نفوذ از حساسیت بیشتری برخوردار است بطوری که پارامتر شکل ظرفیت نفوذ هم بر جریان سطحی و هم بر جریان زیر سطحی تاثیر گذار است ولی تاثیر این پارامتر بر جریان سطحی بیشتر است. جریان زیر سطحی نیز متاثر از پارامترهای Ws و Ds می باشد. مقایسه جریان مشاهداتی و شبیه سازی با پارامترهای واسنجی مدل در برخی از ایستگاه های هیدرومتری حوضه، حاکی از توانایی مدل در شبیه سازی جریان رودخانه است.
واژه های کلیدی: مدل سطح زمین هیدرولوژیکی، مدل VIC، حوضه آبریز سفید رود، پارامتر شکل ظرفیت نفوذ
مجید سلیمانی ننادگانی؛ مسعود پارسی نژاد؛ شهاب عراقی نژاد؛ علیرضا مساح بوانی
چکیده
چکیده
در تحقیق حاضر اثر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد کشت گندم دیم در دوره های زمانی آینده با استفاده از داده های خروجی مدل CGCM3، از سری مدل های AOGCM ، در منطقه بهشهر مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر های اقلیمی دما و بارندگی تحت سناریوی انتشار A2، در دوره های زمانی 2040-2011 ، 2070-2041 و 2100-2071، شبیه سازی شدند. این کار با کوچک مقیاس ...
بیشتر
چکیده
در تحقیق حاضر اثر تغییر اقلیم بر نیاز خالص آبیاری و عملکرد کشت گندم دیم در دوره های زمانی آینده با استفاده از داده های خروجی مدل CGCM3، از سری مدل های AOGCM ، در منطقه بهشهر مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر های اقلیمی دما و بارندگی تحت سناریوی انتشار A2، در دوره های زمانی 2040-2011 ، 2070-2041 و 2100-2071، شبیه سازی شدند. این کار با کوچک مقیاس سازی دما به روش آماری و بارندگی به روش تناسبی انجام گرفت. برای تخمین نیاز خالص آبیاری، تبخیر و تعرق پتانسیل با استفاده از روش هارگریوز- سامانی و باران مؤثر به روش USDA محاسبه شد. اثر کمبود آب بر عملکرد محصول با استفاده از تابع تولید خطی ارائه شده توسط FAO مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که بارندگی ها در فصل پائیز افزایش اما در فصل های زمستان و بهار کاهش می یابد این در حالی است که درجه حرارت در تمامی ماه های سال افزایشی بین 1 تا 2 درجه سانتیگراد تا پایان سال 2100 خواهد داشت. نیاز خالص آبیاری با جابجائی تاریخ کاشت به سمت فصل زمستان افزایش یافته که این افزایش در دوره های آتی تحت تأثیر تغییر اقلیم تشدید خواهد شد. به ازای یک تاریخ کاشت مشخص، کمبود عملکرد نسبی محصول در دوره های آینده نسبت به دوره پایه تغییر چشمگیری نخواهد داشت اما با جابجائی تاریخ کاشت به سمت فصل زمستان به دلیل افزایش تبخیر و تعرق و استفاده کمتر از باران مؤثر، افزایش می یابد.
واژه های کلیدی: تغییر اقلیم، نیاز خالص آبیاری، عملکرد گندم، مدل گردش عمومی جو، CGCM3
وحیدرضا وردی‌نژاد؛ تیمور سهرابی؛ نادر حیدری؛ شهاب عراقی نژاد؛ محمد فیضی
چکیده
چکیده
در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایش‌های مزرعه‌ای و به منظور تعیین توابع تولید-آب-شوری محصولات عمده شبکه‌های آبیاری آبشار و رودشت اصفهان با حدود 54000 هکتار مساحت قابل آبیاری، مدل SWAP به روش مدلسازی معکوس واسنجی گردید. این محصولات شامل گندم، جو، پنبه، چغندرقند، پیاز، آفتابگردان، ذرت علوفه‌ای بوده و آزمایش‌های مزرعه‌ای مدیریت‌های ...
بیشتر
چکیده
در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایش‌های مزرعه‌ای و به منظور تعیین توابع تولید-آب-شوری محصولات عمده شبکه‌های آبیاری آبشار و رودشت اصفهان با حدود 54000 هکتار مساحت قابل آبیاری، مدل SWAP به روش مدلسازی معکوس واسنجی گردید. این محصولات شامل گندم، جو، پنبه، چغندرقند، پیاز، آفتابگردان، ذرت علوفه‌ای بوده و آزمایش‌های مزرعه‌ای مدیریت‌های مختلف آبیاری با آب شور بر عملکرد محصولات فوق، طی سال‌های 77-1375 و 86-1384 در ایستگاه تحقیقات زهکشی و اصلاح اراضی رودشت اصفهان انجام گردید. با توجه به تعداد کم تیمارهای مزرعه‌ای و به منظور تعیین تابع تولید مناسب، مدل SWAP پس از واسنجی پارامترهای گیاهی و پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح خاک، برای مقادیر مختلف عمق و سطوح مختلف شوری آب آبیاری اجرا شد. تابع تولید به فرم درجه دوم، برای 6 سطح شوری 1، 2، 4، 6، 8 و10 دسی‌زیمنس بر متر برای هر یک از محصولات انتخابی محاسبه گردید. بر اساس تابع تولید، تابع هزینه و قیمت فروش هر یک از محصولات بر مبنای سال 1387، عمق بهینه آبیاری با هدف حداکثر نمودن سود خالص در شرایط مختلف محدودیت کمی و کیفی آب و زمین محاسبه گردید. بر اساس نتایج، در شرایط محدودیت کمی آب و برای 10000 متر مکعب آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت پیاز، با سطح کشت 16/1 هکتار (862 میلیمتر عمق آب مصرفی) و سود خالص 6/52 میلیون ریال حاصل گردید. در شرایط محدودیت زمین نیز برای مقدار مشخص آب در دسترس، حداکثر سود خالص از کشت محصول پیاز حاصل شد. در شرایط محدودیت کمی و کیفی آب و 10000 مترمکعب آب در دسترس، در سطح شوری 2 دسی‌زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص (11/35 میلیون ریال) از کشت پیاز با سطح کشت 44/1 هکتار حاصل و در سطح شوری 6 دسی‌زیمنس بر متر حداکثر سود از کشت گندم (37/18 میلیون ریال) و سپس جو (9/13 میلیون ریال) حاصل گردید. به خاطر افت شدید عملکرد پیاز و ذرت علوفه‌ای در سطح شوری 6 دسی‌زیمنس بر متر، سود خالص کشت پیاز و ذرت علوفه‌ای در این سطح شوری منفی گردید. در سطح شوری10 دسی‌زیمنس بر متر، حداکثر سود خالص از کشت جو و سپس چغندرقند حاصل شد.
واژه‌های کلیدی: شوری، مدل SWAP، حداکثر سود خالص، عمق بهینه آبیاری، حوزه آبریز زاینده‌رود
فرشته مدرسی؛ شهاب عراقی نژاد؛ کیومرث ابراهیمی؛ مجید خلقی
چکیده
چکیده
تاکنون اغلب مطالعات انجام شده در زمینه رخداد تغییر اقلیم، به صورت گسسته (ایستگاهی) بوده‌اند و از دیدگاه پیوسته (منطقه‌ای) کمتر به موضوع آشکارسازی تغییراقلیم پرداخته شده است. در این مقاله با بهره‌گیری توأم از روش‌های آماری و هیدرولوژیکی، آشکارسازی پدیده تغییراقلیم از دیدگاه پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. حوضه آبریز ...
بیشتر
چکیده
تاکنون اغلب مطالعات انجام شده در زمینه رخداد تغییر اقلیم، به صورت گسسته (ایستگاهی) بوده‌اند و از دیدگاه پیوسته (منطقه‌ای) کمتر به موضوع آشکارسازی تغییراقلیم پرداخته شده است. در این مقاله با بهره‌گیری توأم از روش‌های آماری و هیدرولوژیکی، آشکارسازی پدیده تغییراقلیم از دیدگاه پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. حوضه آبریز گرگانرود- قره‌سو محدوده مطالعاتی انتخابی می‌باشد. برای انجام این تحقیق، ابتدا همگنی و روند موجود در آمار 30 ساله بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر ایستگاه‌های هواشناسی این حوضه در فواصل سال‌های آبی 57-1356 تا 86-1385 در مقیاس فصلی و سالانه بوسیله آزمون‌های همگنی انحرافات تجمعی و درست نمائی ورسلی و آزمون تعیین روند من- کندال محاسبه شدند. سپس با تعیین محدوده تحت تأثیر هر ایستگاه به کمک روش‌های هیدرولوژیکی و با استفاده از نتایج آزمون روند، نواحی مختلف حوضه از لحاظ وقوع پدیده تغییراقلیم مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داد که اولاً: سری‌های زمانی که عدم همگنیشان در سطح اطمینان 99درصد توسط آزمون‌های همگنی تأیید شده‌است، دارای روندهای معنی‌دار (سطح اعتماد حداقل 95درصد) می‌باشند. ثانیاً: به طور شاخص در نواحی شمال‌شرقی حوضه در محل قرارگیری سرچشمه‌های رودخانه گرگانرود، بارش در فصل پاییز و در شرایط سالانه از روند صعودی در سطح اعتماد 90 درصد برخوردار است. همچنین، رخداد تغییراقلیم در اکثر نواحی این حوضه، در قالب وجود روند صعودی در دمای حداقل و حداکثر در فصول تابستان و زمستان (سطح اعتماد حداقل 95 درصد) نمایان می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: تغییر اقلیم، بررسی منطقه‌ای، همگنی، روند، گرگانرود- قره‌سو
