عالیه سعادت پور؛ امین علیزاده؛ علی نقی ضیائی؛ عزیزاله ایزدی
چکیده
در سالهای اخیر، مناطق خشک و نیمه خشک با مشکل تخلیهی شدید منابع آب زیرزمینی به دلیل برداشت بی رویه از آنها رو به رو شدهاند. همچنین، آب سطحی و زیرزمینی در بسیاری از جوانب در ارتباط و تعامل مشترک بودهاند. بنابراین، پیشرفت جامع و طولانی مدت راهکارهای مدیریت آب جهت پیادهسازی روشهایی برای حل مشکلات خصوصاً در حوضههای بزرگ مقیاس، ...
بیشتر
در سالهای اخیر، مناطق خشک و نیمه خشک با مشکل تخلیهی شدید منابع آب زیرزمینی به دلیل برداشت بی رویه از آنها رو به رو شدهاند. همچنین، آب سطحی و زیرزمینی در بسیاری از جوانب در ارتباط و تعامل مشترک بودهاند. بنابراین، پیشرفت جامع و طولانی مدت راهکارهای مدیریت آب جهت پیادهسازی روشهایی برای حل مشکلات خصوصاً در حوضههای بزرگ مقیاس، امری ضروری است. در تحقیق حاضر، چارچوب یک مدل تلفیقی آب سطحی و زیرزمینی جهت تسریع مدیریت منابع آب در حوضه خشک و نیمه خشک نیشابور و تحت آبیاری متمرکز از آب زیرزمینی، ارائه شده است. مدل اخیراً توسعه یافته تلفیقی SWAT-MODFLOW به صورت روزانه، آب زیرزمینی پمپ شده را از مدل MODFLOW جهت آبیاری مزارع تحت کشت به مدل SWAT منتقل کرده و با نفوذ عمقی از زیر پروفایل خاک، به عنوان تغذیه به مدل MODFLOW وارد میکند. واسنجی مدل SWAT-MODFLOW برای 9 سال (2009-2001) و صحتسنجی برای 2 سال (2011-2010) با استفاده از نتایج مدل در ایستگاههای هیدرومتری آب سطحی و تراز آب زیرزمینی در چاههای مشاهداتی آبخوان حوضه نیشابور به صورت روزانه انجام شد. نتایج نشان داد که در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب p-factor، r-factor، R2 و NS که به منظور ارزیابی توانایی مدل SWAT در شبیهسازی رواناب به کار برده شد، در خروجی حوضه به ترتیب حدود 36/0، 21/0، 85/0 و 84/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 29/0، 83/0، 70/0 و 65/0 بوده است. بیشترین نرخ نفوذ در ماههای اسفند و بهمن و کمترین نرخ نفوذ در ماههای شهریور و مهر اتفاق افتاده است. همچنین از نظر توزیع مکانی، این مقدار تغذیه بیشتر در مخروط افکنهها و مناطق آبرفتی اتفاق میافتد. با بررسی مقدار میانگین سطح ایستابی آب زیرزمینی مشاهدهای و شبیهسازی شده برای دورهی 2001 تا 2011 و برای 48 چاه مشاهداتی مشخص شد که میزان خطا برای 78% از نقاط، کمتر از 2 متر میباشد و تنها 3 چاه خارج از بازه %15± خطا قرار دارد. همچنین سطح ایستابی در سالهای اخیر به شدت روند کاهشی نشان داده است که علت آن برداشت بیرویه آب از چاهها در دوره مورد بررسی بوده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مدل تلفیقی توسعه یافته SWAT-MODFLOW میتواند در سایر حوضههای خشک و نیمه خشک که آبیاری آنها عمدتاً از آبخوان انجام میشود، استفاده گردد. علاوه بر این، این مدل میتواند جهت مطالعات مدیریت پایدار منابع آب در دهه‌های آینده مورد استفاده قرار گیرد.
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.
یاور پورمحمد؛ محمد موسوی بایگی؛ امین علیزاده؛ علی نقی ضیائی؛ محمد بنایان اول
چکیده
کشاورزی به عنوان تنها صنعتی که قابلیت تولید غذا را دارد، مصرف کننده 85 درصد منابع آب شیرین در سطح جهان است. با وجود افزایش تقاضا برای غذا و در نتیجه نیاز به گسترش کشاورزی، زمین های کشاورزی مناسب و منابع آبی محدود هستند. در این مطالعه تلاش گردیده است تا با استفاده از تکنیک سنجش از دور میزان بهره وری محصولات عمده دشت نیشابور که شامل محصولات ...
بیشتر
کشاورزی به عنوان تنها صنعتی که قابلیت تولید غذا را دارد، مصرف کننده 85 درصد منابع آب شیرین در سطح جهان است. با وجود افزایش تقاضا برای غذا و در نتیجه نیاز به گسترش کشاورزی، زمین های کشاورزی مناسب و منابع آبی محدود هستند. در این مطالعه تلاش گردیده است تا با استفاده از تکنیک سنجش از دور میزان بهره وری محصولات عمده دشت نیشابور که شامل محصولات زمستانه (گندم و جو) و محصولات تابستانه (ذرت و گوجه فرنگی) را برآورده شود. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم سبال میزان تبخیر-تعرق واقعی هر یک از محصولات در دوره رشد محاسبه گردید و سپس با استفاده از تابع تولید میزان تولید تخمین زده شد و میزان بهره وری اقتصادی آببا در نظر گرفتن عمق آب زیرزمینی و میزان انرژی لازم برای استخراج آب، محاسبه گردید. در نهایت با استفاده از الگوریتم برنامه ریزی خطی سطح زیر کشت هر یک از محصولات با فرض بر اینکه مجموع سطح زیر کشت در سطح حوضه افزایش پیدا نکند بهینه شد. در این مطالعه دو سناریو مورد بررسی قرار گرفت، اول میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی برابر میزان آب تجدیدپذیر باشد، دوم به منظور بهبود ذخیره آب زیرزمینی از دست رفته میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی برابر با 80 درصد میزان آب تجدیدپذیر باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که ذرت با بیشترین بهره وری معادل 97 سنت بر مترمکعب آب در سطح حوضه با صرفه ترین محصول کشت شده و گوجه فرنگی با بهره وری 6 سنت بر مترمکعب آب کمترین بهره وری اقتصادی و نامناسب ترین کشت انجام شده می باشند. گندم و جو نیز با متوسط بهره وری 41 سنت بر مترمکعب در مقیاس حوضه در رتبه دوم قرار گرفت.
سحر بابایی حصار؛ قاسم همدمی؛ هدی قاسمیه
چکیده
در بسیاری از مطالعات به علت وجود حجم بسیار زیادی از اطلاعات، فرآیند تحلیل داده‌ها بسیار زمان‌بر و هزینه‌بر است. آنالیز مؤلفه‌های اصلی، از جمله روشهایی است که با شناسایی داده‌های کم اهمیت، داده‌هایی که بیشترین سهم را در توجیه واریانس دارند، حفظ میکند. در این تحقیق، میانگین سالانه سطح آب زیرزمینی 51 چاه بهره‌برداری با طول آماری ...
بیشتر
در بسیاری از مطالعات به علت وجود حجم بسیار زیادی از اطلاعات، فرآیند تحلیل داده‌ها بسیار زمان‌بر و هزینه‌بر است. آنالیز مؤلفه‌های اصلی، از جمله روشهایی است که با شناسایی داده‌های کم اهمیت، داده‌هایی که بیشترین سهم را در توجیه واریانس دارند، حفظ میکند. در این تحقیق، میانگین سالانه سطح آب زیرزمینی 51 چاه بهره‌برداری با طول آماری 10 ساله (1381-1390) با استفاده از تکنیک آنالیز مؤلفه‌های اصلی مورد بررسی قرار گرفت تا چاههای مؤثر در تعیین سطح تراز آب زیرزمینی این دشت مشخص گردد. با شناسایی چاههای با اهمیت، نقاط مهم جهت نمونه‌برداری معلوم میشود و پایش تراز آب زیرزمینی صرفاً در این چاهها انجام میگردد. به این وسیله می‌توان تا حد زیادی در هزینه و زمان مطالعات صرفهجویی کرد. با انجام آنالیز مؤلفه‌های اصلی، اهمیت نسبی هر چاه بین 0 (برای چاه غیر مؤثر) تا 1 (برای چاه کاملا مؤثر) محاسبه شد. با حذف چاههای کم اهمیت که تعداد آنها حدوداً نصف کل چاهها است، ضریب تغییرات سطح ایستابی از 38/1 به 72/0 (50 درصد) کاهش یافت و خطای تعیین سطح ایستابی کمتر از 15 درصد به دست آمد که دلیل آن را می‌توان حذف چاههایی عنوان کرد که میانگین تراز آب آنها اختلاف چشمگیری با چاههای باقیمانده دارد.
مسلم اکبرزاده؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری
چکیده
در راستای پایش پایدار منابع آب، ارزیابی شبکه پایش و ارزیابی کیفیت آبخوان با تجزیه و تحلیل دقیق اطلاعات به دست آمده از مقادیر آلودگی حاصل میشود. از اساسی ترین این تحلیل ها سنجش دقیق پهنه های مستعد خطر و شناسایی ایستگاههای همگن از نظر شاخص آلودگی است. با شناسایی چاههای همگن از نظر آلودگی به نیترات می‌توان سبب بهبود شرایط پایش شد. ...
بیشتر
در راستای پایش پایدار منابع آب، ارزیابی شبکه پایش و ارزیابی کیفیت آبخوان با تجزیه و تحلیل دقیق اطلاعات به دست آمده از مقادیر آلودگی حاصل میشود. از اساسی ترین این تحلیل ها سنجش دقیق پهنه های مستعد خطر و شناسایی ایستگاههای همگن از نظر شاخص آلودگی است. با شناسایی چاههای همگن از نظر آلودگی به نیترات می‌توان سبب بهبود شرایط پایش شد. براین اساس در این پژوهش، آبخوان شهر مشهد با دو معیار فاصله اقلیدسی و آنتروپی، خوشه‌بندی شد. نتایج نشان داد بهترین ساختار خوشه بندی با چهار خوشه همگن حاصل میشود. با توجه به پراکندگی چاهها و میانگین گشتاورهای خطی، روش مبتنی بر معیار آنتروپی بر روش فاصله اقلیدسی برتری دارد. همچنین تغییرات نیترات نقش بسزایی را در شناسایی ایستگاههای همگن مبتنی بر آنتروپی ایفا میکند. بنابراین با خوشه‌بندی مبتنی بر آنتروپی می‌توان چاههای همگن از نظر تغییرپذیری شاخص آلودگی نیترات را شناسایی کرد که این امر میتواند گامی مهم و موثر در جهت پایش آبخوان مشهد و ارزیابی وضعیت کیفی آن باشد. همچنین در راستای ارزیابی و بهینه‌سازی شبکه پایش، هر چه شبکه موجود خوشه‌های کمتری به خود اختصاص دهد، همگنی بیشتری دارد. بنابراین رویکرد بهینه سازی از افزایشی به کاهشی (تعدیل شبکه پایش) توجیه خواهد داشت. در این صورت هزینه‌های پایش اعم از حفر، تجهیز، نمونه‌برداری، نگهداری و آنالیز آزمایشگاهی نیز کاهش می‌یابد.
سید محمد حسینی موغاری؛ کیومرث ابراهیمی
چکیده
آگاهی از کیفیت آب هر منطقه در تصمیم گیری های مدیریتی به‌منظور استفاده بهینه از منابع آب ضروری است. یکی از روش های رایج در اظهارنظر در مورد کیفیت منابع آب، استفاده از شاخص های کیفیت منابع آب(WQIs) است. شاخص ها معمولاً دارای محدودیت هایی است از جملهی آنها می توان به‌ضرورت در دسترس بودن کلیه پارامترهای استفاده شده در توسعه هر شاخص اشاره ...
بیشتر
آگاهی از کیفیت آب هر منطقه در تصمیم گیری های مدیریتی به‌منظور استفاده بهینه از منابع آب ضروری است. یکی از روش های رایج در اظهارنظر در مورد کیفیت منابع آب، استفاده از شاخص های کیفیت منابع آب(WQIs) است. شاخص ها معمولاً دارای محدودیت هایی است از جملهی آنها می توان به‌ضرورت در دسترس بودن کلیه پارامترهای استفاده شده در توسعه هر شاخص اشاره کرد. همچنین برخورد قطعی با مسائل کیفیت آب نقطه ضعف دیگری برای این شاخص ها است. از اینرو برای حل این دو محدودیت در مقاله حاضر با استفاده از سیستم استنتاج فازی (FIS) و بر اساس" استلزام ممدانی" و با کاربرد داده های کیفی آبخوان دشت ساوه، اقدام به توسعه شاخص کیفیت آب فازی (FWQI) شده است. هفت شاخص از نوع FWQI با پارامترهای کیفی مختلف توسعه داده شد. این شاخص ها برای مشخص کردن کیفیت آب 17 چاه از دشت ساوه به کار گرفته شدند. به‌منظور در دسترس بودن معیاری برای قضاوت مقادیر برآوردی آنها با مقادیر پایه و شناخته شده محاسبه شده بر اساس شاخص WQI مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در غیاب برخی از پارامترها، شاخص های FWQI با دقت بالایی قادر به ارزیابی منابع آب زیرزمینی هستند. همچنین مشخص شد که اگر در میان پارامترهای ورودی، پارامتری که دارای مقداری خارج از محدوده مطلوب خود باشد، حذف شود، در طبقه بندی کیفی آب ایجاد خطا خواهد نمود. بررسی پایش کیفی آب چاه ها نشان داد که وضعیت آب آنها از نظر شرب در شش چاه قابل قبول، در پنج چاه غیرقابل قبول و در شش چاه بسیار نامناسب است.
عباس خاشعی سیوکی؛ بیژن قهرمان؛ مهدی کوچک زاده
چکیده
دشت نیشابور دراستان خراسان رضوی با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و با تکیه بر منابع آبی زیرزمینی یکی از قطب های مهم تولیدات زراعی کشور محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از مدل بیلان آب زیرزمینی معادلات مورد نیاز جهت تخمین نوسانات سطح آب تعیین شد. در ادامه بعلت تعدد متغیرهای تابع هدف در بهینه سازی مصرف آب، با استفاده از روش های فرا ...
بیشتر
دشت نیشابور دراستان خراسان رضوی با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و با تکیه بر منابع آبی زیرزمینی یکی از قطب های مهم تولیدات زراعی کشور محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از مدل بیلان آب زیرزمینی معادلات مورد نیاز جهت تخمین نوسانات سطح آب تعیین شد. در ادامه بعلت تعدد متغیرهای تابع هدف در بهینه سازی مصرف آب، با استفاده از روش های فرا کاوشی و هوشمند PSO که نیاز به محاسبات کمتر و کارآیی بیشتر نسبت به دیگر روشها دارند الگو و تراکم کشت بهینه محصولات زراعی منطقه مطالعاتی تعیین شد. نتایج مدل بر مبنای یک سال نرمال (سال 1387) نشان داد که می توان با کاهش 30 درصدی سطح زیر کشت اغلب محصولات بهاره و افزایش 30 درصدی سطح زیر کشت گندم و جو و کلزا بیشترین درآمد را از آب استحصالی از آبخوان کسب نمود. در بین محصولات بهاره ذرت و گوجه فرنگی نسبت به دیگر محصولات بهاره بیشترین سهم را در افزایش سطح داشت. نتایج نشان داد که با افزایش 20591 هکتار به محصولات پاییزه و کاهش 10970 هکتار از محصولات بهاره می توان 7500 هزار ریال بطور متوسط در هرهکتار درآمد بیشتری بدست آورد.
