عبدالرحیم فیروزی؛ سیدمجید میرلطیفی؛ حامد ابراهیمیان
چکیده
امروزه فعالیتهای انسانی در بخش کشاورزی بهخصوص در نواحی خشک و نیمهخشک برروی چرخه و انتقال آب سطحی و زیرزمینی تاثیر به‌سزایی داشته است. از اینرو، بررسی وضعیت منابع آب زیرزمینی دارای اهمیت است. تخمین‌های مناسب و قابل‌اعتماد تغذیه ناشی از آبیاری بر آب زیرزمینی میتواند در این امر موثر باشد. به‌منظور بررسی تأثیر آبیاری بر تغذیه ...
بیشتر
امروزه فعالیتهای انسانی در بخش کشاورزی بهخصوص در نواحی خشک و نیمهخشک برروی چرخه و انتقال آب سطحی و زیرزمینی تاثیر به‌سزایی داشته است. از اینرو، بررسی وضعیت منابع آب زیرزمینی دارای اهمیت است. تخمین‌های مناسب و قابل‌اعتماد تغذیه ناشی از آبیاری بر آب زیرزمینی میتواند در این امر موثر باشد. به‌منظور بررسی تأثیر آبیاری بر تغذیه آبخوان، یک مزرعه گندم، دو مزرعه جو و سه مزرعه چغندرقند در شهرستان میاندوآب و دو مزرعه گندم در شهرستان مهاباد در حوضه دریاچه ارومیه تحت مدیریت کشاورزان انتخاب شدند. شبیهسازی نفوذ با استفاده از مدل HYDRUS-1D در طول دوره رشد محصولات مذکور انجام شد. با پایش رطوبت خاک در این مزارع، مدل با رطوبت‌های خاک اندازه‌گیری شده از طریق حل معکوس، واسنجی و صحتسنجی شد. دقت مدل بعد از انجام مراحل واسنجی و صحتسنجی در تخمین جریان آب در داخل خاک مناسب بود. مقادیر ضریب تعیین و خطای جذر میانگین در مرحله واسنجی به ترتیب بین 6/0 تا 85/0 و 17/0 تا 033/0 به دست آمد. ضریب تعیین و خطای جذر میانگین مربعات در مرحله صحتسنجی نیز به ترتیب بین 62/0 تا 88/0 و 002/0 تا 023/0 () به دست آمد. پس از واسنجی مدل، تغییرات رطوبت در اعماق مختلف خاک تا سطح آبخوان توسط مدل شبیهسازی شد. پیشروی رطوبت در عمق خاک از عمق 7/0 تا 7/4 توسط مدل برآورد شد. آب آبیاری سبب تغذیه آب زیرزمینی در مزارع مورد مطالعه شد که این میزان تغذیه در اثر آبیاری و بارندگی، بسته به نوع خاک، نوع کشت و مدیریت آبیاری در مزارع مختلف متفاوت بود. بیشترین تغذیه در مزرعه H3 با خاک لوم رسی شنی به مقدار 221 میلی متر از 789 میلی متر مجموع آبیاری و بارندگی (28 درصد) در طول فصل کشت گیاه جو بدست آمد.
خدایار عبدالهی؛ سمیرا بیاتی
چکیده
شماره منحنی (CN) یک پارامتر هیدرولوژیکی با مبنای تجربی است که جهت پیشبینی مقدار رواناب مستقیم و یا مقدار بارش مازاد نفوذ یافته در خاک استفاده میشود. از بین ویژگیهای سطح زمین، پوشش گیاهی یکی از عوامل مؤثر بر مقدار دبی اوج و حجم سیلاب میباشد. یکی از شاخصهای معرف وضعیت پوشش گیاهی، شاخص سطح برگ است که از طریق اطلاعات سنجش از دور در دسترس ...
بیشتر
شماره منحنی (CN) یک پارامتر هیدرولوژیکی با مبنای تجربی است که جهت پیشبینی مقدار رواناب مستقیم و یا مقدار بارش مازاد نفوذ یافته در خاک استفاده میشود. از بین ویژگیهای سطح زمین، پوشش گیاهی یکی از عوامل مؤثر بر مقدار دبی اوج و حجم سیلاب میباشد. یکی از شاخصهای معرف وضعیت پوشش گیاهی، شاخص سطح برگ است که از طریق اطلاعات سنجش از دور در دسترس است. در این مطالعه با هدف بررسی رابطه شاخص سطح برگ و شماره منحنی در مقیاس حوضه آبخیز، هیدروگراف سیلاب حوضه آبخیز کرهبس با استفاده از مدل HEC-HMS شبیهسازی و مقادیر شماره منحنی سالانه حوضه برآورد شد. فایلهای رستری شاخص سطح برگ نیز از پایگاه اینترنتی مودیس تهیه و برای برقراری رابطهای بین شماره منحنی حوضه و شاخص سطح برگ استفاده شد. دقت شبیهسازی هیدروگراف با استفاده از ضریب کارایی نش- ساتکلیف 72/0 نشان داد که رابطه بهدست آمده با تابع انتقال، شماره منحنی حوضه مورد مطالعه را به خوبی برآورد میکند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش شاخص سطح برگ، مقدار شماره منحنی کاهش مییابد. این نشان میدهد که افزایش پوشش گیاهی در منطقه موجب کاهش دبی اوج و حجم سیلاب میشود. مقایسه کلاسهای شیب نیز مبین آن است که این عامل توپوگرافی نیز بر دبی اوج و حجم سیلاب اثر مستقیم دارد.
حجت احمدی؛ محمد همتی؛ مهدی مطلبیان
چکیده
آبخوان‌های ساحلی منبع اصلی آب شیرین در بسیاری از مناطق دنیا می‌باشند. نفوذ آب شور بصورت یک زبانه از طرف دریا به زیر آب شیرین آبخوان باعث تخریب کیفیت این منابع می‌گردد. به علت این که مسائل تداخل آب شور بسیار پیچیده هستند و به طور کلی نمی‌توانند به صورت تحلیلی حل شوند، بنابراین روش‌های عددی ابزاری ایده‌آل برای شبیهسازی و پیشبینی ...
بیشتر
آبخوان‌های ساحلی منبع اصلی آب شیرین در بسیاری از مناطق دنیا می‌باشند. نفوذ آب شور بصورت یک زبانه از طرف دریا به زیر آب شیرین آبخوان باعث تخریب کیفیت این منابع می‌گردد. به علت این که مسائل تداخل آب شور بسیار پیچیده هستند و به طور کلی نمی‌توانند به صورت تحلیلی حل شوند، بنابراین روش‌های عددی ابزاری ایده‌آل برای شبیهسازی و پیشبینی نتایج می‌باشند. در این مطالعه دقت مدل‌های ریاضی CTRAN/W و SEAWAT در شبیهسازی و پیش بینی گوه‌ی آب شور در سه حالت الف) وضعیت جریان پایدار تحت گرادیان‌های مختلف ب) حالت گذرا تحت شرایط پیشروی گوه‌ی آب شور ج) حالت گذرا تحت شرایط پس روی گوه‌ی آب شور بررسی شد. نتایج شبیهسازی دو مدل با مشاهدات آزمایشگاهی گوسامی و کلمنت (8) مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور مقایسه‌ی داده‌های واقعی و شبیهسازی شده از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE) ، معیار ناش-ساتکلیف(CE) ، ضریب همبستگی(R2)، نسبت اختلاف (r) و انحراف استاندارد عمومی (GSD) استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل‌های CTRAN/W و SEAWAT دقت بالایی‌در شبیهسازی و پیشبینی موقیعت و حرکت گوه‌ی آب شور را با متوسط میانگین مربعات خطا به ترتیب معادل 67/0 و 58/0 سانتیمتر (کمتر از 10 درصد متوسط داده‌های واقعی) دارا می‌باشند. مدل CTRAN/W برآورد بهتری نسبت به مدل SEAWAT در محاسبه میزان دبی انتقالی از منبع آب شیرین به سمت منبع شور را نشان میدهد.
رضا دیهیم فرد؛ حامد عینی نرگسه؛ شبنم فرشادی
چکیده
یکی از مهم‌ترین پیامدهای تغییر اقلیم آینده، تأثیر آن بر مصرف آب در بخش کشاورزی است که میتواند مدیریت منابع آب را با چالش‌های جدی روبرو سازد. در این مطالعه به‌منظور پیشبینی اثرات تغییر اقلیم بر رشد و نمو گندم در شش شهرستان استان خوزستان شامل اهواز، بهبهان، دزفول، ایذه، رامهرمز و امیدیه از مدل گردش عمومی HadCM3تحت سه سناریوی B1،A1Bو ...
بیشتر
یکی از مهم‌ترین پیامدهای تغییر اقلیم آینده، تأثیر آن بر مصرف آب در بخش کشاورزی است که میتواند مدیریت منابع آب را با چالش‌های جدی روبرو سازد. در این مطالعه به‌منظور پیشبینی اثرات تغییر اقلیم بر رشد و نمو گندم در شش شهرستان استان خوزستان شامل اهواز، بهبهان، دزفول، ایذه، رامهرمز و امیدیه از مدل گردش عمومی HadCM3تحت سه سناریوی B1،A1Bو A2در دوره 65-2046 استفاده شد. برای ریزمقیاس کردن پارامترهای اقلیمی مولد آب و هوایی LARS-WG مورداستفاده قرار گرفت. پس از شبیهسازی اقلیم آینده و تولید پارامترهای موردنیاز، شبیهسازی رشد و نمو گندم با استفاده از مدل APSIM-Wheat انجام شد. نتایج ارزیابی مدل LARS-WG با استفاده از شاخص NRMSEحاکی از دقت بالای مدل در شبیهسازی تابش (از 63/0درصد تا 67/1 درصد)، دمای کمینه (از 63/0 درصد تا 98/1درصد) و بیشینه (از 63/0 درصد تا 05/1 درصد) بود درحالی‌که مقدار این شاخص برای بارندگی (از 42/11درصد تا 47/25 درصد) در مقایسه با دیگر متغیرها بالاتر بود. نتایج شبیهسازی نشان داد که در استان خوزستان عملکرد دانه گندم در شرایط تغییر اقلیم نسبت به دوره پایه بهطور میانگین 16 درصد افزایش مییابد. با افزایش عملکرد دانه و همچنین کاهش تبخیر-تعرق (کاهش 5 درصدی در مقایسه با دوره پایه) در شرایط تغییر اقلیم، کارایی مصرف آب 23 درصد افزایش مییابد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که با توجه به افزایش دما (7 درصد)، افزایش غلظتCO2(از 334 پیپیام به 526 پیپیام در سال 2050)، کاهش طول فصل رشد (74/7 روز) و کاهش تبخیر-تعرق نیاز آبیاری گندم در شرایط تغییر اقلیم آینده 9 درصد کاهش مییابد.
مهرداد تقیان
چکیده
یکی از مسائل کاربردی و کلاسیک در مطالعات منابع آب، تعیین ظرفیت بهینه مخزن سد برای تامین نیازهای مختلف است. اما تامین کامل نیاز در همه زمان ها از جمله دوره های خشکسالی شدید، مستلزم طراحی یک سد با ارتفاع بسیار زیاد است. این رویکرد به مفهوم تخصیص بخش عمده ای از هزینه و ظرفیت مخزن برای دوره های زمانی بسیار کوچکی از عمر مفید سد است که ممکن ...
بیشتر
یکی از مسائل کاربردی و کلاسیک در مطالعات منابع آب، تعیین ظرفیت بهینه مخزن سد برای تامین نیازهای مختلف است. اما تامین کامل نیاز در همه زمان ها از جمله دوره های خشکسالی شدید، مستلزم طراحی یک سد با ارتفاع بسیار زیاد است. این رویکرد به مفهوم تخصیص بخش عمده ای از هزینه و ظرفیت مخزن برای دوره های زمانی بسیار کوچکی از عمر مفید سد است که ممکن است از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر نباشد. بنابراین ضروری است در روش و مدل پیشنهادی، تنها برای درصد زمانی مشخصی از دوره آماری مورد نظر، امکان تامین کامل نیازها فراهم گردد که معادل با اعمال قید اعتماد پذیری است. در روش‌های معمول، این مفهوم به ظاهر ساده، مستلزم افزودن متغیرهای باینری (دو مقداره) برای تامین و یا عدم تامین نیاز در ساختار مدل‌های برنامه‌ریزی خطی است که در حضور تعداد زیاد متغیرهای باینری، حل مساله فوق زمان بر یا مشکل خواهد بود. برای توسعه و بهبود روش‌های معمول، در تحقیق حاضر به جای مدل های مختلط برنامه ریزی خطی اعداد صحیح، از یک مدل شبیه-سازی مجهز به فرآیند برنامه ریزی خطی شبکه جریان استفاده شده است. با پیاده سازی این مدل در سیستم منابع آب رودخانه خمین، ظرفیت بهینه سد مخزنی نیشهر معادل با 6/4 میلیون متر مکعب برآورد گردید که در این حالت قادر به حفظ اعتمادپذیری 85 درصد در تامین نیازها است. نتایج حاکی از حساسیت ابعاد حجم مخزن نسبت به انتخاب اعتمادپذیری دارد که میزان این حساسیت ناشی از شدت و طول دوره های کمبود آب است.
جمال محمد ولی سامانی؛ حامد رادمهر؛ مجید دلاور
چکیده
سد خاکی به دلایل نشست پی و خزش، روگذری، فرسایش سرریز، لغزش و غیره تخریب می شود که روگذری عمده ترین دلایل شکست سد میباشد. از طرفی طراحی سدها تحت تاثیر عدم قطعیت و پتانسیل شکست می باشد لذا آنالیز ریسک و عدم قطعیت در طراحی سدهای مخزنی از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف اصلی در این تحقیق ارائه روش هایی برای آنالیز عدم قطعیت و برآورد ریسک روگذری ...
بیشتر
سد خاکی به دلایل نشست پی و خزش، روگذری، فرسایش سرریز، لغزش و غیره تخریب می شود که روگذری عمده ترین دلایل شکست سد میباشد. از طرفی طراحی سدها تحت تاثیر عدم قطعیت و پتانسیل شکست می باشد لذا آنالیز ریسک و عدم قطعیت در طراحی سدهای مخزنی از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف اصلی در این تحقیق ارائه روش هایی برای آنالیز عدم قطعیت و برآورد ریسک روگذری سد می باشد. از دبی ورودی سالانه به مخزن سد مارون جهت آنالیز هفت رخداد سیل حدی با دوره بازگشت های مختلف استفاده شده است. عدم قطعیت بالاترین ارتفاع سطح آب مخزن در این هفت سیل با استفاده از روندیابی مخزن و بررسی اثر چهار عامل غیرقطعی تاثیرگذار در آن محاسبه شد. آنالیز عدم قطعیت و ریسک روگذری در این مطالعه از با روش‌های: 1) شبیه سازی مونت کارلو (MCS) 2) شبیهسازی مربع لاتین (LHS)، صورت میگیرد. نتایج نشان می دهد که عدم قطعیت ارتفاع آب در روش مونت کارلو بیشتر از روش مربع لاتین بوده از طرفی ریسک روگذری محاسبه شده در روش مربع لاتین بیشتر از روش مونت کارلو می باشد. همچنین افزایش دبی ورودی نسبت به افزایش دوره بازگشت در تغییرات ریسک روگذری سد مارون موثرتر است.
احمدعلی کیخا؛ مهدیه مسنن مظفری؛ محمود صبوحی؛ غلامرضا سلطانی
چکیده
مدل سازی جریان رودخانه در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با این وجود، ایجاد داده هایی که بتواند شباهت زیادی با داده های حقیقی داشته باشد، به دلیل اندک بودن داده های جریان رودخانه و وابستگی و همبستگی ماهانه و سالانه آنها، کاری مشکل و پیچیده است. در این مطالعه از آمار 50 ساله و دو روش خودرگرسیون میانگین متحرک ...
بیشتر
مدل سازی جریان رودخانه در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با این وجود، ایجاد داده هایی که بتواند شباهت زیادی با داده های حقیقی داشته باشد، به دلیل اندک بودن داده های جریان رودخانه و وابستگی و همبستگی ماهانه و سالانه آنها، کاری مشکل و پیچیده است. در این مطالعه از آمار 50 ساله و دو روش خودرگرسیون میانگین متحرک فصلی و کاپیولاهای فرانک و کلیتون که به ترتیب روش های پیش بینی و شبیه سازی در مدل سازی جریان رودخانه هستند، برای ایجاد داده-های جریان رودخانه هیرمند استفاده شد. نتایج نشان داد، داده های بازسازی‌شده در روش خودرگرسیون میانگین متحرک مقادیر کم جریان رودخانه را به خوبی پیش بینی می کنند، ولی از همبستگی داده های تاریخی برخوردار نبوده و حداکثر جریان رودخانه را کمتر از حد واقعی نشان می دهند. از طرف دیگر، کاپیولا همبستگی داده های جریان رودخانه را حفظ کرده و مقادیری مشابه داده های واقعی ایجاد می کند. لذا، پیشنهاد می شود از روش کاپیولا برای مدل سازی داده های تصادفی جریان رودخانه هیرمند استفاده شود. به علاوه استفاده از این روش برای شبیه سازی جریان سایر رودخانه ها توصیه می شود. همچنین کاربرد انواع روش های کاپیولا برای مدل سازی جریان رودخانه می تواند موضوع تحقیقات آتی باشد.
مهدی دلقندی؛ بهرام اندرزیان؛ سعید برومند نسب؛ علیرضا مساح بوانی؛ ابراهیم جواهری
چکیده
تحقیقات مزرعه ای که برای تعیین راهکارهای بهینه به زراعی و به نژادی انجام می شوند، علاوه بر هزینه بر بودن، زمان بر نیز می باشند. مدل-های شبیه سازی رشد که جایگزین مناسبی برای کاهش هزینه و مدت زمان انجام اینگونه تحقیقات مزرعه ای محسوب می شوند، اثرات پیچیده عواملی مانند آب و هوا، خصوصیات خاک، و فاکتورهای مدیریتی را بر عملکرد گیاه در نظر ...
بیشتر
تحقیقات مزرعه ای که برای تعیین راهکارهای بهینه به زراعی و به نژادی انجام می شوند، علاوه بر هزینه بر بودن، زمان بر نیز می باشند. مدل-های شبیه سازی رشد که جایگزین مناسبی برای کاهش هزینه و مدت زمان انجام اینگونه تحقیقات مزرعه ای محسوب می شوند، اثرات پیچیده عواملی مانند آب و هوا، خصوصیات خاک، و فاکتورهای مدیریتی را بر عملکرد گیاه در نظر می گیرند. یکی از کاراترین مدل های شبیه سازی رشد گندم، مدل CERES-Wheat می باشد که بایستی قبل از استفاده برای یک منطقه، مورد ارزیابی (واسنجی و صحت سنجی) قرار گیرد. بنابراین، این تحقیق با هدف ارزیابی توانایی مدل CERES-Wheat نسخه DSSAT 4.5در شبیه سازی رشد و نمو، عملکرد و مراحل فنولوژیکی گندم (رقم چمران) برای شرایط آب و هوایی شهرستان اهواز صورت گرفت. برای این منظور، یک آزمایش تحقیقاتی در سال زراعی 90-1389 در محل مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان طراحی و اجرا شد. با استفاده از نتایج این آزمایش و نتایج دو آزمایش دیگر که در سال های گذشته در منطقه مورد مطالعه انجام شده بود، مدل CERES-Wheat واسنجی و صحت سنجی گردید. نتایج مرحله صحت سنجی نشان داد که بیشترین و کمترین خطای مدل به ترتیب مربوط به شبیه سازی حداکثر شاخص سطح برگ (6 درصد) و شبیه سازی مراحل فنولوژی (2 درصد) می باشد و به طور کلی نتیجه گرفته شدکه مدل CERES-Wheat توانایی بالایی در شبیه سازی رشد و نمو، مراحل فنولوژیکی و عملکرد گندم برای شرایط آب و هوایی اهواز دارد.
جبار فلاحی؛ پرویز رضوانی مقدم؛ مهدی نصیری محلاتی؛ محمدعلی بهدانی
چکیده
تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن، منجر به افزایش توجه به مسئلة ترسیب کربن از طریق بازسازی و حفاظت از پوشش گیاهی شده و در این بین بوم نظام های مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. از این رو، در این تحقیق اثرات بازسازی و حفاظت، بر روی توان ترسیب کربن خاک در منطقة اجرای پروژه بین‌المللی ترسیب ...
بیشتر
تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن، منجر به افزایش توجه به مسئلة ترسیب کربن از طریق بازسازی و حفاظت از پوشش گیاهی شده و در این بین بوم نظام های مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. از این رو، در این تحقیق اثرات بازسازی و حفاظت، بر روی توان ترسیب کربن خاک در منطقة اجرای پروژه بین‌المللی ترسیب کربن در استان خراسان جنوبی با رویکردی شبیه-سازی، بررسی و اثرات تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش میزان بارندگی بر وضعیت ترسیب کربن در منطقة مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. عملیات بازسازی و حفاظت در منطقة مورد مطالعه از سال 1384 شروع شد و هشت سال پس از آن، در فاصلة سال‌های 1390 تا 1391 نمونه برداری خاک به صورت هر دو ماه یک بار، انجام گرفت. در نهایت پس از جمع آوری ورودی‌های اقلیمی، خاکی و مدیریتی مورد نیاز برای مدل RothC، این مدل برای بوم نظام تحت بررسی، مورد ارزیابی و تعیین اعتبار قرار گرفت. علاوه بر این، وضعیت ترسیب کربن منطقة مورد مطالعه در شرایط تغییر اقلیم نیز بررسی گردید. نتایج حاصل از به‌کارگیری مدل RothC نشان داد که این مدل قابلیت به‌کارگیری در بوم نظام های نواحی گرم و خشک را داشته و به خوبی می تواند تغییرات کربن خاک را در طی زمان برآورد نماید؛ به طوری که مقادیر شاخص کارایی مدل، ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر 98/0، 98 درصد و 01/0 بود. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی، روند تغییرات کربن خاک در فاصلة زمانی سال های 2011 تا 2050 در بوم نظام مورد بررسی افزایشی بوده و این عامل از اجرای عملیات حفاظت و نیز تغییر اقلیم احتمالی اثر خواهد پذیرفت. به طوری که، برآورد میزان کربن ترسیب شده در سال 2050 حاکی از بالاتر بودن آن در مناطق تحت حفاظت در مقایسه با نواحی تحت چرا می باشد. علاوه بر این، در اثر تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش بارندگی پیش بینی شده برای منطقة مورد مطالعه، توان ترسیب کربن خاک با کاهش نسبی مواجه خواهد شد.
