ORIGINAL_ARTICLE
پیشگفتار: احیای دریاچه ارومیه
https://www.iwrr.ir/article_16016_c3e30a5096e2e3aa038cf611f0cda32d.pdf
2014-03-21
0
1
رضا
مکنون
maknoon@aut.ac.ir
1
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
توسعه مدل بهینهسازی- شبیهسازی مبتنی بر ریسک تخصیص منابع آب با استفاده از مفهوم ارزش در معرض خطر شرطی، مطالعه موردی: شبکه آبیاری زایندهرود
بحث عدمقطعیت و خطا در تصمیمگیریها در مدیریت منابع همواره میتواند تبعات اجتماعی و اقتصادی جدی به همراه داشته باشد. این موارد میتواند ناشی از عوامل مختلفی مانند قیمت، عملکرد و پیشبینی جریان باشد که از این بین، مورد آخر بیشترین مشکلات را معمولاً به دنبال دارد. در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از مفهوم ارزش در معرض ریسک شرطی (CVaR)، الگوریتمی به منظور تخصیص بهینه منابع آب در شرایط عدم قطعیت ارائه گردد. در این راستا یک مدل بهینهسازی- شبیهسازی با لحاظ شرایط کمی و کیفی آب ارائه گردید که قادر است، مقادیر بهینه تخصیص آب را در شبکه های آبیاری، محصولات و مراحل رشد آنها با توجه به کمینه ریسک خطا در تصمیمگیری ناشی از پیشبینی جریان محاسبه کند. برای ارزیابی و بررسی روششناسی ارائه شده از اطلاعات شبکه های آبیاری زاینده رود طی سالهای 87-1362 استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهرهگیری از مفهوم احتمالاتی CVaR در مدل تخصیص منابع آب، میتواند علاوه بر توصیف نحوه تغییرات ریسک پذیری سامانه در افق زمانی مورد نظر، میزان تخصیص بهینه آب را به گونهای تعیین کند که خسارت وارده و ریسک ناشی از تصمیمگیری نادرست بهواسطه شرایط غیر قطعی هیدرولوژیکی، کمینه گردد و در عین حال به نحو مطلوبی یک فضای احتمالاتی تصمیم را به منظور اتخاذ تصمیمات واقع بینانه در اختیار کاربر قرار دهد.
https://www.iwrr.ir/article_13413_786596fecd7a8c97622f2087ebc0b54c.pdf
2014-03-21
1
14
بهینه سازی
ارزش در معرض ریسک شرطی
خسارت
زاینده رود
مجید
دلاور
m.delavar@modares.ac.ir
1
استادیار/گروه مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
سعید
مرید
morid_sa@modares.ac.ir
2
استاد /گروه مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
مهنوش
مقدسی
m-moghaddasi@araku.ac.ir
3
استادیار / گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه اراک
AUTHOR
دلاور م، مرید س، مقدسی م (1391) مقایسه توابع عملکرد محصولات و تخصیص آب آبیاری بر اساس روشهای جدید و قدیم FAO در شبکه آبیاری زاینده رود. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی، شماره (2)13: 1- 13.
1
فرشی ع ا، شریعتی م ر، جارالهی ر، قاسمی م ر، شهابیفر م، فولادی س م (1376) برآورد آب مورد نیاز گیاهان عمده زراعی و باغی کشور. جلد اول گیاهان زراعی، موسسه تحقیقات خاک و آب.
2
علیزاده ا (1380) طرح پروژه ملی (توتک) بهینهسازی الگوی مصرف آب کشاورزی در ایران. سازمان هواشناسی کشور و وزارت جهاد کشاورزی.
3
Akter T, Simonovic SP (2004) Modelling uncertainties in short-term reservoir operation using fuzzy sets and a genetic algorithm. Hydrological Science Journal 49(6):1081-1079.
4
Andersson F, Mausser H, Rosen D, Uryasev S (2001) Credit risk optimization with conditional value-at-risk criterion. Mathematical Programming 89:273-291.
5
Feinerman E, Yaron D (1983) Economics of irrigation water mixing within a farm framework. Water Resources Research 19:337-345.
6
Ghahraman B, Sepaskhah AR (2004) Linear and non-linear optimization models for allocation of alimited water supply. Irrigation and Drainage 53:39-54.
7
Huang YP, Li GH, Huang YF, Zhou HD (2009) A multistage fuzzy-stochastic programming model for supporting sustainable water-resources allocation and management. Environmental Modelling & Software 24:786–797.
8
Jairaj PG, Vedula S (2000) Multi-reservoir system optimization using fuzzy mathematical programming. Water Resources Management 14: 457–472.
9
Maqsood I, Huang GH, Yeomans JS (2005) An interval-parameter fuzzy two-stage stochastic program for water resources management under uncertainty. Eur J Oper Res 167(1):208–225.
10
Mass EV, Hoffman GJ (1977) Crop salt tolerance current assessment. J. Irrigation and Drainage Division. ASCE 103:115-134.
11
McNeal BL, Coleman NT(1966) Effect of solution and hydraulic conductivity. Soil Science 30:308-312.
12
Moghaddasi M, Morid S, Araghinejad S, Agha Alikhani M (2010) Assessment of irrigation water allocation based on optimization and equitable water reduction approaches to reduce agricultural drought losses: the 1999 drought in the zayandeh rud irrigation system (Iran). Journal Irrigation and Drainage Engineering 59:377-387.
13
Munns R, Termaat A (1986) Whole plant responses to salinity. Australian Journal of Plant Physiology 13:143-160.
14
National Research Council (NRC) (2000). Risk analysis and uncertainty in flood damage reduction studies, Committee on Risk-Based Analysis for Flood Damage Reduction. Washington, DC: National Academies Press.
15
Piantadosi J, Metcalfe, AV and Howlett PG (2008) Stochastic dynamic programming (SDP) with a conditional value-at-risk (CVaR) criterion for anagement of storm-water. Journal of Hydrology 348:320–329.
16
Raes D, Steduto P, Hsiao TC, Fereres E (2010a) AquaCrop- The FAO crop model to simulate yield response to water. Reference Manual.
17
Raes D, Steduto P, Hsiao TC, Fereres E (2010b) AquaCrop Reference Manual (Annexes) .
18
Rockafellar RT, Uryasev S (2000) Optimization of Conditional Value-at-Risk. The Journal of Risk 2(3):186-190.
19
Shao LG, Qin XS, Xu Y (2011) A conditional value-at-risk based inexact water allocation model. Water Resour Manage 25:2125–2145.
20
Steduto P, Hsiao TC, Fereres E (2007) On the conservative behavior of biomass water productivity. Irrigation Sciences 25:189-207.
21
Stefano P, Giovanni MS, Paola Z (2004) A DSS for water resources management under uncertainty by scenario analysis. Environmental Modelling & Software 20:1031–1042.
22
Webby RB, Adamson PT, Boland PG, Howlett AV, Piantadosi J (2007) The Mekong applications of value at risk (VaR) and conditional value at risk (CVaR) simulation to the benefits, costs and consequences of water resources development in a large river basin. Ecological modeling 201: 89–96.
23
Yamout GM, Hatfield K, Romeijn HE (2007) Comparison of new conditional value-at-risk-based management models for optimal allocation of uncertain water supplies. Water Resources Research 43(7):47-52.
24
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی آثار رفاهی تخصیص بازاری منابع آب در اقتصاد ایران
در حال حاضر سازوکار تخصیص آب در کشور به صورت دستوری میباشد که منجر به ایجاد تنش و رقابت بین بخشی و بین منطقهای شده است. با توجه به اینکه آب در بازار مبادله نمیشود و در بیشتر موارد به خصوص در بخش کشاورزی به بهای بسیار اندکی مبادله میشود؛ ارزش واقعی آب در سیستم حسابداری ملی و چرخه پولی اقتصاد در نظر گرفته نمیشود. ولی، در واقعیت آب به طور مستقیم و نامستقیم نهاده اولیه بسیاری از کالاها و خدمات در اقتصاد است. از مهمترین راهکارهای مقابله با کم آبی تخصیص بهینه بر اساس ایجاد بالاترین ارزش است. هدف این مطالعه ارزیابی آثار رفاهی تغییر روش تخصیص منابع آب از دستوری به بازاری در اقتصاد کشور میباشد. با توجه به ارتباطات پسین و پیشین بخش آب با سایر بخشها؛ در این مطالعه از مدل تعادل عمومی استفاده شده است. از طرفی، جهت لحاظ نمودن ارزش واقعی آب در حسابهای ملی، آب به عنوان عامل اولیه تولید در ماتریس حسابداری اجتماعی لحاظ شده است. نتایج ایجاد بازار آب در شرایط کم آبی نشان میدهد که رفاه خانوارهای شهری و روستایی به ترتیب کاهش و افزایش مییابد. همچنین رفاه دهکهای بالای روستایی در مقایسه با دهکهای پایین افزایش چشمگیری دارد که نشانگر آن است که دهکهای بالاتر سهم بیشتری از مالکیت زمینهای دارای حقابه را دارا میباشند.
https://www.iwrr.ir/article_13414_b070370485e1eb7a27a3f5812e40aa99.pdf
2014-03-21
15
25
بازار آب
مدل تعادل عمومی
کم آبی
رفاه خانوارها
رانت آب
علی
یوسفی
ayousefi@cc.iut.ac.ir.
1
استادیار /گروه توسعه روستایی دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
محمد
حسن زاده
2
استادیار / دانشکده علوم انسانی دانشگاه محقق اردبیلی
AUTHOR
علی
کرامتزاده
3
استادیار / دانشکده مدیریت کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
AUTHOR
بهلولوند ع، صدر ک (1386) سنجش رقابت در بازار آب مجن. اقتصاد کشاورزی، سال 1، شماره 2: 63-80.
1
جعفری ع (1385) ارزش و هزینه کامل اب: مطالعه موری سد علویان. تحقیقات منابع آب ایران، سال 2، شماره 3: 1-12.
2
زرگرپور ر، نورزاد ع (1388) ارایه مدل مفهومی و تدوین الگوی مدل یکپارچه منابع آب با تاکید بر امنیت آبی کشور. تحقیقات منابع آب ایران، سال پنجم، شماره 3: 1-13.
3
کرامت زاده ع، چیذری ا ح، شرزهای غ (1390) نقش بازار آب در تعیین ارزش اقتصادی آب کشاورزی با رهیافت برنامهریزی ریاضی اثباتی (PMP) (مطالعه موردی: اراضی پایین دست سد شیرین دره بجنورد). تحقیقات اقتصاد و توسعه کشاورزی ایران، دوره 42، شماره1: 29-44.
4
محمد ولی سامانی ج (1384) مدیریت منابع آب و توسعه پایدار، معاونت پژوهشی مجلس شورای اسلامی، دفتر مطالعات زیر بنایی، 32 صفحه.
5
نیکوئی ع، نجفی ب (1390) آثار رفاهی برقراری بازار آب کشاورزی در ایران: مطالعه موردی شبکههای آبیاری اصفهان. اقتصاد کشاورزی و توسعه، سال 19، شماره 76: 51-81.
6
یوسفی ع، خلیلیان خ، بلالی ح (1390) بررسی اهمیت راهبردی منابع آب در اقتصاد ایران با استفاده از الگوی تعادل عمومی. اقتصاد و توسعه کشاورزی، جلد 25، شماره 1: 109-120.
7
Bartelmus P, Stahmer C, Tongeren J (1991) Integrated environmental and economic accounting:a framework for an SNA satellite system. Review of Income and Wealth 37(2): 11-148.
8
Decaluwe B, Patry A, Savard L (1999) When water is no longer heaven sent: comparative pricing analysis in an AGE model. Laval - Recherche en Politique Economique.
9
Diao X, Roe T (2003) Can a water market avert the "double-whammy" of trade reform and lead to a "win-win" outcome?. Journal of Environmental Economics and Management 45(3): 708-723.
10
Dinar A, Rosegrant MW, Meinzen-Dick RS (1997) Water allocation mechanisms: principles and examples. World Bank Publications, 40p.
11
Ejaz Qureshi M, Proctor W, Young MD, Wittwer G (2012) The economic impact of increased water demand in australia: a computable general equilibrium analysis. Economic Papers: A Journal of Applied Economics and Policy 31(1): 87-102.
12
Falkenmark M (1994) The dangerous spiral: near-future risks for water-related eco-conflicts. In: Proc. of the ICRC Symposium Water and War: Symposium on Water in Armed Conflicts, 21-23 November, Montreux, Switzerland.
13
Fiorillo F, Palestrini A, Polidori P, Socci, C (2007) Modelling water policies with sustainability constraints: a dynamic accounting analysis. Ecological Economics 63(2-3): 392-402.
14
Gomez CM, Tirado D, Rey-Maquieira J (2004). Water exchanges versus water works: Insights from a computable general equilibrium model for the Balearic Islands. Water Resources Research 40(10): 10.1029/2004WR003235.
15
Goodman DJ (2000) More reservoirs or transfers? a computable general equilibrium analysis of projected water shortages in the Arkansas river basin. Journal of Agricultural and Resource Economics 25(2): 698-713.
16
Guan D, Hubacek K (2008) A new and integrated hydro-economic accounting and analytical framework for water resources: a case study for North China. Journal of Environmental Management 88(4): 1300-1313.
17
Kiani GH, Sadr K, Saleh I (2008) Modelling supply and demand functions in the water, market under uncertainty conditions. Environmental Sciences 5(2): 21-30.
18
Letsoalo A, Blignaut J, de Wet T, de Wit, M, Hess, S, Tol, R, van Heerden J (2007) Triple dividends of water consumption charges in South Africa. Water Resources Research 43(5): 10.1029/2005wr004076.
19
Löfgren H, Lee Harris R, Robinson S (2001) A standard computable general equilibrium (CGE) model in GAMS: International Food Policy Research Institute.
20
Page GW, Susskind L (2007) Five important themes in the special issue on planning for water. Journal of the American Planning Association 73(2): 141-145.
21
Seung CK, Harris TR, MacDiarmid TR, Shaw WD (1998) Economic impacts of water reallocation: a CGE analysis for the Walker river basin of Nevada and California. Journal of Regional Analysis and Policy 28(2): 13-34.
22
Shoven JB, Whalley J (1992) Applying general equilibrium. Cambridge University Press, UK, 312p.
23
Simonovic SP, and Fahmy H (1998) A new modeling approach for water resources policy analysis. Water Resources Research 35: 10.1029/1998wr900023.
24
Tsur Y (2004) Pricing irrigation water: principles and cases from developing countries. Resources for the Future, Washington DC, 336p.
25
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی عدم قطعیت آسیب پذیری آبخوان با استفاده از GIS و مجموعه راف
آبهای زیرزمینی در ایران منبع مهمی برای تأمین آب شیرین هستند و در صورت بروز آلودگی، فرایند احیاء آن امکانپذیر نمیباشد. یکی از راههای مناسب برای جلوگیری از آلودگی آبخوان، شناسایی مناطق آسیبپذیر است. وجود مرزهای نامشخص عاملی اثرگذار در مدلسازی آبخوان به عنوان یک پدیده مکانی میباشد. نظریههای زیادی برای عدم قطعیت ارائه شدهاند. در تحقیق حاضر از تئوری راف و سیستم اطلاعات مکانی، در مدلسازی و برای عدم قطعیت آسیبپذیری آبهای زیرزمینی از مدل دراستیک بهرهگیری شد. همچنین دشت ارومیه که دشت مرکزی در مجاورت دریاچه ارومیه میباشد، به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید. مدلسازی با استفاده از مجموعه راف در دو تقریب بالا و پایین انجام میشود و بر این اساس، بیشترین درصد در شاخص دراستیک برای تقریب بالا مربوط به پتانسیل آلودگی کم تا متوسط و برای تقریب پایین، مربوط به پتانسیل آلودگی خیلی کم برآورد شده است.
https://www.iwrr.ir/article_13416_65b628f336e506eee4998c9214f103b1.pdf
2014-03-21
26
38
مدل دراستیک
آب های زیرزمینی
سیستم اطلاعات مکانی
ارومیه
فاطمه
زیرک جوانمرد
fatemeh.javanmard@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و GIS / دانشگاه آزاداسلامی- واحد علوم و تحقیقات تهران
LEAD_AUTHOR
محمد
مهدوی
mahdavi@ut.ac.ir
2
استاد /دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران- کرج
AUTHOR
محمدرضا
ملک
mrmalek@kntu.ac.ir
3
استادیار / دانشکده نقشه برداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
میرمسعود
خیرخواه زرکش
kheirkhah@itc.nl
4
استادیار / پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
AUTHOR
استادهاشمی ز (1387). تعیین آسیبپذیری آبخوان آبرفتی به روش DRASTIC در محیط GIS- مطالعه موردی دشت همدان- بهار. پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.
1
باقرزاده س، کلانتری ن، مرادزاده م، رحیمی م ح، دانشیان ح، ظاهری عبدهوند ز (1389) استفاده از GIS برای تحلیل حساسیت تک پارامتری روشهای DRASTIC وSINTACS جهت ارزیابی آسیبپذیری منابع آب زیرزمینی دشت بهبهان. همایش ملی ژئوماتیک.
2
گزارش مطالعات نیمه تفضیلی و بیلان محدوده مطالعاتی دشت ارومیه (1388).
3
Aller L, Bennett T, Lehr J, Petty RJ, Hackett G (1987) DRASTIC:A standardized system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings. US Environmental Protection Agency Report. EPA600/2– EP87/036.
4
Babiker IS, Mohamed MAA, Hiyama T, Kato K (2004) A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, Central Japan. Science of the Total Environment 345 (1-3): 127-140.
5
Civita M, Della LC (1994) Vulnerabilitadegli acquifer all inquinnamento. Teoria and practica (aquifer vulnerability maps to pollution). Pitagora, Bologna.
6
Doerfiger N, Zwahlen F (1997) EPIK: a new method for outlining of protection areas in karstic environment. International Symposium and Field Seminar on Karst
7
Waters and Environmental Impacts, Antalya, Turkey. Balkema, Rotterdom 117-123.
8
Derouance J, Dassargues A (1998) Delineation of groundwater protection zones based on tracer tests and transport modeling in alluvial sediments. Environmental Geology 36, 27-36.
9
Foster S (1987) Fundamental concepts in aquifer vulnerability, pollution risk and protection strategy. In: van Duijvenbooden W., van Waegeningh, H.G. (eds.), TNO Committee on Hydrologic Research, The Hague. Vulnerability of Soil and Groundwater to Pollutants, Proceeding and Information 38, 69-86.
10
Gogu RC, Dassargues A (2000) Current trends and future challenge ingroundwater vulnerability assessment using overlay and index method. Environmental Geology 39, 549-558.
11
Pawlak Z, Skowron A (2007) Rough sets and Boolean reasoning. Inf. Sci. 177(1): 41-73.
12
Pawlak Z (1991) Theory of rough sets: a new methodology for knowledge discovery. ICCI: 11.
13
Verba J, Zoporozec A (1994) Guidebook on mapping groundwater vulnerability. IAH International Contribution for Hydrogeology 16, 131.
14
Van Stemproort D, Evert L, Wassenaar L (1993) Aquifer vulnerability index: a GIS compatible method for groundwater vulnerability mapping. Candian Water Resource Journal 18, 25-3.
15
ORIGINAL_ARTICLE
شناسایی رفتار کیفی مخازن سطحی در صورت تزریق ناگهانی بار آلاینده
بروز بار آلاینده ناگهانی در منابع آب به هر یک از دو صورت تصادفی و انسانساخت باعث ایجاد بحران میگردد. به طور مثال ورود بار آلاینده MTBA در سد قشلاق سنندج، وارد شدن ناگهانی بار آلاینده مشتقات نفتی در رودخانه زایندهرود و همچنین در رودخانه کرخه، نمونهای از این قبیل بحرانها میباشد. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی و شبیهسازی رفتار کیفی مخزن در شرایط ورود بار آلاینده ناگهانی میباشد که میتواند در مواجهه با بحرانهای کیفی به مدیران و تصمیمگیران در اتخاذ سیاستهای کارا کمک نماید. در این مقاله با استفاده از نسخه سوم نرمافزار شبیهسازی کیفی دو بعدی میانگین عرضی (CE-QUAL-W2)، مدل شبیهسازی مخزن سد کرج تهیه شده و آلودگی بیولوژیکی با شاخص کلیفرم به عنوان بار آلاینده ناگهانی در نظر گرفته شد. سپس با در نظر گرفتن عوامل دخیل بر چگونگی پخش، جابهجایی و زوال کلیفرم، پنج سری سناریوی مختلف که شامل گزینههای مختلف نرخ زوال کلیفرم، حجم آب ذخیره مخزن، محل ورود بار آلاینده، دمای آب، آبدهی ورودی به مخزن و نرخ تهنشینی کلیفرم میباشد، برای 12 ماه سال تولید شد. بر اساس سناریویهای تعریف شده، میزان تأثیر هر یک از عوامل بر رفتار آلودگی بررسی گردید. نتایج نشان میدهد که محل ورود بار آلاینده تأثیر زیادی در میزان بیشینه غلظت آلودگی خروجی از سد و دوره بحران ناشی از آن دارد. به طوری که غلظت آلودگی خروجی و دوره بحران ناشی از ورود بار آلاینده در یکسوم پایینی مخزن به ترتیب 15 برابر غلظت آلودگی خروجی و 2 برابر دوره بحران ناشی از ورود بار آلاینده در یک سوم بالایی مخزن است.
https://www.iwrr.ir/article_13417_6696d256acfd0009952c28099c1477d2.pdf
2014-03-21
39
50
شبیهسازی کیفی
آلودگی ناگهانی بیولوژیکی
کلیفرم
بحران
بهرهبرداری از مخزن
محسن
علی حمزه
1
کارشناس ارشد منابع آب/شرکت مهندسین مشاور ریآب
AUTHOR
محمود
محمد رضاپور طبری
mrtabari57@gmail.com
2
استادیار / گروه عمران، دانشکده فنی دانشگاه شهرکرد
LEAD_AUTHOR
رستم افشار ن، افشار ع، جلیلی ن (1385) پیشبینی رفتاری مدل تهیه عکسالعمل سیستم رودخانه در مورد بار تصادفی آلاینده ورودی- مطالعه موردی رودخانه کرخه. اولین همایش منطقهای بهرهبرداری بهینه از منابع آب حوضههای کارون و زاینده رود، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران، 14-15 شهریور.
1
زرگرپور ح، غروی م، دهقان ج (1386) لایهبندی حرارتی در مخازن متوالی- مطالعه موردی مخازن سدهای کارون 1، 2 و 3. تحقیقات منابع آب ایران، سال 3، شماره 2: 71-77.
2
شرکت مهندسین مشاور ریآب (1386) طرح مطالعات کمی و کیفی حوضه آبریز سد کرج. گزارش کیفی مخزن سد کرج، جلد 17.
3
شرکتیآذین ب (1382) پیشبینی نفوذ شوری در خورهای رودخانههای به هم آمیخته. پایاننامه کارشناسیارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.
4
ترابیان ع، هاشمی ح (1381) مدلسازی کیفی آبهای سطحی. انتشارات دانشگاه تهران، تهران، 529 صفحه.
5
Adam RW, Thackson EL, Speece RE, Wilson DJ, Cardozo R (1993) Effect of Nashvillle's combined sewer overflows on the water quality of cumberland river. Technical Report No. 42, Enviromental and Water Reservoir Engineering, Vanderbit University, Nashvilles, TN.
6
Anner R, Wells S (2002) The Bull Run river- reservoir system model. Proceeding of 2nd Federal Interagency Hydraulic Modeling Conference, 28 July-1 August, Las Vegas, NV.
7
Bi H, Si H (2012) Dynamic risk assessment of oil spill scenario for Three Gorges Reservoir in China based on numerical simulation. Safety Science 50(4): 1112–1118.
8
Bowen JD, Heironymuas JW (2003) A CE-QUAL-W2 model of Neuse Estuary for total maximum daily load development. Water Resources Planning and Management 129(4): 283-294.
9
Cole MT, Wells AS (2006) CE-QUAL-W2: A two –dimensional, laterally averaged. hydrodynamic and water quality model, Version 3.5, User Manual. U.S Army Crops of Engineers, Washington, DC.
10
Hi Q, Peng S, Zahi J, Xiao H (2011) Development and application of a water pollution emergency response system for the Three Gorges Reservoir in the Yangtze River, China. Journal of Environmental Sciences 23(4): 595–600.
11
Labadie JW, Loftis B, Fontane DG (1985) Optimal operation of a system of lakes for quality and quantity. Proceedings of the Specially Conference of Computer Application in Water Resources, 10-12 June, Hyatt Regency, Buffalo, New York, United States, 693-702.
12
Lence BJ, Takyi AK (1992) Data requirements for seasonal discharge programs: an application of a regionalized sensitivity analysis. Water Resources Research 28(7): 1781-1789.
13
Lopez PR, Saez R, Valero AM, Nieto JM, Pace G (2009) Combination of sequential chemical extraction and modeling of dam-brake wave propagation to aid assessment of risk related to the possible collapse of roasted sulphide tailings dam. Science of the Total Environment 407(21):5761-5771.
14
Mays LW (2004) Water supply system security. McGrow-Hill Companies, Inc, 464p.
15
Orlob GT, Selna LG (1970) Temperature variation in deep reservoirs. Journal of the Hydraulics Division (ASCE) 96(HY2): 391-410.
16
Risley JC (1997) Relations of Tualation River water temperatures to natural and human caused factors. U.S. Geological Survey water Resources Investigation Report, 143:97-4071.
17
Waldon GM (2005) River Time of Travel Model: Project Summary, University of South Western, Lousinia.
18
Zhang G, Chen L, Liu Y, Chon T, Ren Z, Wang Z, Zhao J, Zhao Y (2011) A new online monitoring and management system for accidental pollution events developed for the regional water basin in Ningbo, China. Water Science & Technology 64(9): 1828-1834.
19
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی قابلیت دادههای ماهواره بازیابی گرانش و آزمایش اقلیمی و خروجی مدلهای سیستم جهانی تلفیق اطلاعات زمینی برای برآورد بیلان آب در مقیاسهای مکانی بزرگ (مطالعه موردی حوضه آبریز دریاچه ارومیه)
برآورد مؤلفههای مختلف بیلان آب در مقیاسهای مکانی بزرگ به دلیل عدم در اختیار بودن دادههای مناسب، همواره با مشکلات فراوانی روبرو بوده است. در سالهای اخیر با رشد فزاینده پایگاههای داده جهانی مبتنی بر برآوردهای ماهوارهای و همچنین افزایش تواناییهای سختافزاری و نرمافزاری در مدلسازی فرآیندهای پیچیده حاکم بر بیلان آب در سطح زمین، کوششهای زیادی به منظور استفاده مناسب از این ابزارهای نوین جهت کاهش مشکلات موجود در این زمینه به عمل آمده است. پروژههای بازیابی گرانش و آزمایش اقلیمی (GRACE) و سیستم جهانی تلفیق اطلاعات زمینی (GLDAS)، دو نمونه از پروژههای شاخصی هستند که مطالعه در خصوص امکان استفاده از نتایج آنها جهت برآورد بیلان آب در مناطق مختلف کره زمین طی چند سال گذشته به صورت گستردهای مورد توجه محققین قرار داشته است. با توجه به عدم توجه کافی به اینگونه منابع اطلاعاتی رایگان و سهلالوصول در مطالعات جاری کشور، تحقیق حاضر با هدف بررسی امکان استفاده از نتایج این پروژهها در برآورد بیلان آب در حوضههای آبریز ایران انجام شد. بدین منظور حوضه آبریز دریاچه ارومیه به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد و مؤلفههای بیلان آب در این حوضه با استفاده از اطلاعات GRACE و GLDAS استخراج گردید. مقایسه مقادیر برآورد شده تغییرات بیلان کل آب در حوضه توسط GRACE و تغییرات مشاهداتی حجم آب دریاچه نشان دهنده وجود روند یکسان میباشد. همچنین برآورد تغییرات سالانه آب زیرزمینی نیز با استفاده از اطلاعات GRACE و GLDAS انجام شد که نشان دهنده قابلیت مناسب اطلاعات GRACE برای برآورد روند تغییرات آب زیرزمینی میباشد. نتایج مطالعه حاضر نشان میدهد اطلاعات حاصل از GRACE میتواند به عنوان ابزار مناسبی برای انجام برآوردهای اولیه، سریع و کمهزینه در خصوص بیلان آب در حوضههای آبریز کشور مورد استفاده قرار گیرد.
https://www.iwrr.ir/article_13418_f47a06f6f4a5874dafec1bd0d4c741c0.pdf
2014-03-21
51
62
بیلان آب
Grace
GLDAS
حوضه آبریز دریاچه ارومیه
اشکان
فرخنیا
1
دانشجوی دکتری / گروه مهندسی سازههای آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
سعید
مرید
morid_sa@modares.ac.ir
2
استاد/ گروه مهندسی سازههای آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
مرید س و همکاران (1390) گزارش مطالعات پایه طرح مدیریت خشکسالی دریاچه ارومیه، طرح حفاظت از تالابهای ایران، سازمان حفاظت محیط زیست.
1
بینام (1385) گزارش مطالعات جامع منابع آب دریاچه ارومیه، موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو.
2
Andersen OB, Seneviratne SI, Hinderer J, Viterbo P (2005) GRACE-derived terrestrial water storage depletion associated with the 2003 European heat wave. Geophysical Research Letters 32(18): L18405.
3
Eimanifar A, Mohebbi F (2007) Urmia lake (northwest Iran): a brief review. Saline Systems 3:5.
4
Habte-Haile K (2011) Estimation of terrestrial water storage in the upper reach of yellow river. Unpublished M.Sc. Thesis, University of Twente, Enschede, Netherlands.
5
Rodell M, Houser P, Jambor UEA, Gottschalck J, Mitchell K, Meng C, et al. (2004) The global land data assimilation system. Bulletin of the American Meteorological Society 85(3):381-94.
6
Rodell M, Velicogna I, Famiglietti JS (2009) Satellite-based estimates of groundwater depletion in India. Nature 460:999–1002.
7
Strassberg G, Scanlon BR, Chambers D (2009) Evaluation of groundwater storage monitoring with the GRACE satellite: case study of the high plains aquifer central United States. Water Resources Research 45:W05410.
8
Wahr J, Swenson S, Velicogna I (2006) Accuracy of GRACE mass estimates. Geophysical Research Letters 33:L06401.
9
ORIGINAL_ARTICLE
بهکارگیری ابزارهای اقتصادی در افزایش بهرهوری آب: مطالعه موردی حوضه آبریز زایندهرود
مدیریت مصرف در بهرهبرداری از منابع آب، یک مسیر مستقیم جهت افزایش ارزش تولید شده توسط آب است که با مفهوم بهرهوری آب شناخته میشود. با توجه به مشکلات کمبود آب در سالهای اخیر و عدم تعادل در عرضه و تقاضای آب، مدیریت مصرف، ایجاد انگیزه، آگاهی و قرار دادن قوانین محکمی که در کنار هم بتوانند مصرف آب را کاهش داده و بهرهوری آب را بالا ببرند، الزامی است. از جمله ابزارهای کار آمد در مدیریت تقاضا، ابزار اقتصادی و به طور خاص قیمتگذاری آب است. در این تحقیق اثر قیمت گذاری آب و اعطای کمک هزینه به مصرفکنندگان کشاورزی به عنوان سیاستهای تشویقی (از زیرمجموعههای ابزار اقتصادی) در حوضه زایندهرود برای بازه 10 ساله (1385-1376) شبیهسازی شده است. همچنین تأثیر افزایش قیمت آب و کمک هزینه در راستای افزایش راندمان آب در افزایش بهرهوری و مصرف آب بررسی شده است. بدین منظور برای تخمین پتانسیل حداکثر سود خالص کشاورزی، یک مدل بهینهسازی با تابع هدف حداکثرسازی سود خالص تدوین شده است. نتایج نشان میدهد که با پیادهسازی این سیاستها، میتوان در کنار کاهش مصرف آب، سود خالص را برای یک دوره 10 ساله به 24932 میلیون ریال (8/1 برابر حالت فعلی) افزایش داد. همچنین با استفاده از این مدل و به کارگیری روشهای برنامهریزی ریاضی و بودجه بندی، مقدار ارزش اقتصادی آب تخمین زده شد. مقدار ارزش اقتصادی آب به دلیل افزایش راندمان از 1350 درابتدای دوره به 1780 ریال در انتهای دوره رسید. با توجه به نتایج به نظر میرسد که اگر اعطای کمک هزینه به مصرفکنندگان جهت افزایش راندمان آبیاری در بخش کشاورزی همگام با افزایش قیمت آب صورت پذیرد میتواند انگیزه مصرفکنندگان را در اصلاح الگوی مصرف افزایش دهد.
https://www.iwrr.ir/article_13419_d2a4ebda4f85765011ed49e839fdb6fc.pdf
2014-03-21
63
71
ابزار اقتصادی
بهرهوری آب
ارزش اقتصادی آب
مدل اقتصادی
الگورتیم ژنتیک
سیدعلی
اوهب یزدی
1
دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی عمران/ دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
آزاده
احمدی
aahmadi@cc.iut.ac.ir
2
استادیار/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
علیرضا
نیکویی
3
عضو هیأت علمی/ مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان
AUTHOR
احمدپور م، صبوحی صابونی م (1388) قیمت گذاری آب در بخش کشاورزی با استفاده از روش برنامهریزی ریاضی: مطالعه موردی منطقه دشتستان. اقتصاد کشاورزی (اقتصاد و کشاورزی)، 3(3): 121-141.
1
توانا ح، صبوحی م (1386) بررسی آثار جانبی منفی ناشی از بهرهبرداری بیش از حد منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی شهرستان لارستان). اقتصاد و توسعه کشاورزی (علوم و صنایع کشاورزی)، 21(2): 67-77.
2
سلطانى غ، م زیبایى (1375) نرخگذارى آب کشاورزى، فصلنامه آب و توسعه، سال چهارم، شماره 3: 5-24.
3
صبوحی م، سلطانی غ، زیبایی م، ترکمانی ج (1385) تعیین راهبردهای مناسب کم آبیاری با هدف حداکثرسازی منافع اجتماعی. اقتصاد کشاورزی و توسعه، 14(56): 167-202.
4
صبوحی م، سلطانی غ، زیبائی م (1386) بررسی اثر تغییر قیمت آب آبیاری بر منافع خصوصی و اجتماعی با استفاده از الگوی برنامهریزی ریاضی مثبت. اقتصاد و توسعه کشاورزی (علوم و صنایع کشاورزی)، 21(1): 53-71.
5
فتحی ف، زیبایی م (1391) تعیین الگوی کشت، استراتژی و روش آبیاری بهینه در جهت پایداری منابع آب با استفاده از رهیافت برنامهریزی آرمانی. فصلنامه تحقیقات منابع آب ایران، سال هشتم، شماره 1: 10-19.
6
مهندسین مشاور زایندآب (1387) مطالعات منابع و مصارف آب حوضه زایندهرود.
7
مطالعات بهنگامسازی طرح جامع آب کشور با رویکرد مدیریت به هم پیوسته منابع آب در حوضه آبریز گاوخونی (1392) مطالعات کشاورزی و مصارف آب در بخش کشاورزی و مطالعات اقتصادی، جلد نهم و چهاردهم.
8
نشریه 348-الف (1389) راهنمای تعیین ارزش اقتصادی آب برای مصارف کشاورزی.
9
Contain B, Shrubsole D, AÏt-ouyahia M (2005) Using economic instruments for water demand management: introduction. Canadian Water Resource Journal 30(1):1-10.
10
Dorebbos H, Kassam AH (1979) Yield response to water. Irrigation and Drainage Paper, FAO 33(193).
11
Diner A, Mody J (2004) Irrigation water management policies: Allocation and pricing principles and implementation experience. Natural Resource Forum 28: 112-122.
12
Esmaeili A, Vazirzadeh S (2009) Water pricing for agricultural production in the south of Iran. Water Resources Management 23: 957-964.
13
Georgiou P, Papamichail D (2008) Optimization model of an irrigation reservoir for water allocation and crop planning under various weather conditions. Irrigation Science 26: 487-504.
14
Hussain I, Turral H, Molden D, Ahmad M (2007) Measuring and enhancing the value of agricultural water in irrigated river basins. Water Productivity: Science and Practice 22: 263-282.
15
Karamouz M, Zahraie B, Kerachian R, Eslami A (2008) Crop pattern and conjunctive use management: A case study. Irrigation and Drainage 59(12): 161-173.
16
Karamouz M, Ahmadi A, Nazif S (2009) Development of management schemes in irrigation planning: Economic and crop pattern consideration. Scientia Iranica, Transaction A: Civil Engineering 16(6): 457-466.
17
Nikouei A, Zibaei M, Ward FA (2012) Incentives to adopt irrigation water saving measures for wetlands preservation: An integrated basin scale analysis. Journal of Hydrology 464-465: 216-232.
18
Rogers P, Silva R, Bhatia R (2002) Water as an economic good: How to use price to promote equity, productivity and sustainability. Water Policy 4:1-17.
19
ORIGINAL_ARTICLE
تغییرات زمانی و مکانی آب قابل بارش در جو ایرانزمین
تمام بخار آب موجود در ستونی از جو (از سطح زمین تا انتهای وردسپهر) را آب قابل بارش گویند. آب قابل بارش یکی از مهمترین عناصر مؤثر بر ریزش جو به ویژه بارش میباشد که شناخت رفتار آن همواره مورد توجه اقلیمشناسان بوده است. از اینرو آب قابل بارش در بررسی تغییرات کوتاه و بلند مدت جو مورد توجه میباشد. بهمنظور محاسبه آب قابل بارش در جو ایران و روند تغییرات آن، ارتفاع آب قابل بارش روزانه محاسبه گردید. دادههای لازم از پایگاه دادههای NCEP/NCAR وابسته به سازمان ملی جو و اقیانوسشناسی ایالات متحده طی دورۀ 1389- 1341 بهدست آمد. این دادهها با تفکیک زمانی 4 ساعته (ساعتهای، 00، 06، 12 و 18 بهوقت گرینویچ) و توان تفکیک مکانی 5/2 × 5/2 درجه قوسی در دسترس است. در این مطالعه به منظور تحلیل روند از روش رگرسیون و آزمون من-کندال بهره گرفته شد. برای انجام محاسبات از امکانات برنامهنویسی در محیط نرمافزارGrads و نرمافزارMatlab و نیز برای انجام عملیات ترسیمی از نرمافزار Surfer بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که ضریب تغییرپذیری مکانی آب قابل بارش در ایران بسیار زیاد و به شدت تحت تأثیر ارتفاعات میباشد؛ بهطوریکه بیشترین ضریب تغییرات آب قابل بارش در ارتفاعات به ویژه در امتداد کوههای زاگرس میباشد. کم ترین میزان تغییرپذیری مربوط به نواحی مرکزی و سواحل دریای خزر و خلیجفارس میباشد. بررسی روند بلندمدت نیز نشان داد که آب قابل بارش در تمامی ساعتهای مورد مطالعه در سراسر ایران دارای روند کاهشی بوده است. این روند در بیش از 70 درصد پهنۀ کشور و در سطح 95 درصد اطمینان معنیدار میباشد؛ اما در همه ساعات، نواحی جنوب شرق با وجود برخورداری از تغییرات بلند مدت کاهشی، فاقد روند معنیدار بوده است.
https://www.iwrr.ir/article_13420_a5b6e542296d90226df1be502a1eaf86.pdf
2014-03-21
72
86
آب قابل بارش
آزمون من – کندال
ایران
تغییرپذیری مکانی
روند
حسین
عساکره
asakereh@znu.ac.ir
1
دانشیار / اقلیم شناسی، دانشگاه زنجان
LEAD_AUTHOR
مهدی
دوستکامیان
2
کارشناس ارشد اقلیم شناسی/ دانشگاه زنجان
AUTHOR
آذر ع، منصور م (1387) آمار و کاربرد آن در مدیریت. جلد دوم (ب)، انتشارات سمت، 308 صفحه.
1
بازرگان لاری ع (1385) رگرسیون خطی کاربردی. انتشارات دانشگاه شیراز، 348 صفحه.
2
شریعتمداری ز (1391) هواشناسی عمومی. چاپ اول: انتشارات پارسیا، 280 صفحه.
3
صادق حسینی س، حجام س، تفنگساز پ (1384)، ارتباط آب قابل بارش ابر و بارندگی دیدبانیشده در منطقه تهران، مجله فیزیک زمین و فضا، شماره 2، ص 13- 21.
4
عساکره ح (1386) تغییرات زمانی و مکانی بارش ایران طی دهههای اخیر. جغرافیا و توسعه، شماره 10، ص 145 – 164.
5
علیجانی ب، مفیدی ع، جعفرپور ز، علی اکبر بیدختی ع (1386) الگوهای گردش جو بارشهای تابستانه جنوب شرق ایران در ماه جولای ۱۹۹۴. نشریه علوم جغرافیایی ایران، شماره 10، ص 36-8.
6
علیجانی ب، کاویانی م (1385) مبانی آب و هواشناسی. تهران انتشارات سمت، 580 صفحه.
7
علیجانی ب، محمودی پ، سلیقه م، ریگی چاهی م (1390) بررسی تغییرات کمینههای و بیشینههای سالانه دما در ایران. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 3، ص 17352 – 17374.
8
علیجانی ب (1385) آب و هوای ایران. تهران: انتشارات دانشگاه پیام نور، 221 صفحه.
9
علیزاده ا (1390) اصول هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه فردوسی، 976 صفحه.
10
فلاح قالهری غ (1390) اصول و مبانی هواشناسی. انتشارات پژوهشکده اقلیمشناسی، 760 صفحه.
11
کوهی م، بابائیان ا، بایگی م، فرید حسینی ع، خزانه داری ل (1392) تغییرات پیشبینی شده در بارشهای فرین مشهد قرن بیست و یکم. تحقیقات منابع آب ایران، شماره 1، ص 74-61.
12
مباشری م، پورباقرکردی س، فرج زاده اصل م، صادقی نائینی ع (1389) برآورد آب قابل بارش کلی با استفاده از تصاویر ماهوارهای و دادههای رادیوساوند: ناحیه تهران. فصلنامه مدرس علوم انسانی، شماره 1، ص 107- 126.
13
محمدی ب (1390) تحلیل روند بارش سالانه ایران جغرافیا و برنامهریزی محیطی. مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان، شماره 22، ص 95-106.
14
مسعودیان س (1390) آب هوای ایران. انتشارات شریعه توسعه مشهد دانشگاه اصفهان، 277 صفحه.
15
مسعودیان س (۱383) بررسی دمای ایران در نیم سدهی گذشته. مجله جغرافیا و توسعه، ص 89 – 106.
16
موسوی بایگی م، اشرفی ب (1389) بررسی و مطالعه نمایه قائم هوا منجر به بارندگیهای مخرب تابستانه (مطالعه موردی مشهد). نشریه آب و خاک، شماره 5، ص 1036- 1048.
17
Adiyamay (2009) Empirical modeling of layered integrated water vapor using surface mixing ratio in Nigeria. Journal of Applied Metrological and Climatological, (48): 369 – 380.
18
Bruges J, Clonal R O, Green J S, Margolis R G, Holm and G Toon (1999) Water vapor column abundance retrievals during FIFE. J. Geophysics. Res. (97):18759 – 18768.
19
Dian J (1992) Annual cycles of tropospheric water vapor. Journal of Geography Research, (97):185- 193
20
Emardson T R, Elgered G and Johansson J M (1998) Three months of continuous monitoring of atmospheric water vapor with a network of Global Positioning System receivers. Geophysics. 103(2): 1807–1820
21
Ernest raj, P C S Devers, S K shah, S M Sonbawen, K K Dancing. Pandithuri (2008) Temporal variations in sun photometer measured precipitation water in near IR band and comparison with model estimates at a tropical Indian station. Atmospheric 21(4): 317 – 333.
22
Hadjimitsis D, Mitrakal Z, Gazani I, Retalis A, Chrysoulakis N and Michaelides S (2011) Estimation of spatiotemporal distribution of perceptible water using MODIS and AVHRR data: a case study for Cyprus. Adv. Geosci. (30): 23–29
23
Johan D (1974) Perceptible Water and its relationship to surface Dew point and vapor pressure in Athens. Journal of Applied Meteorology, (13): 760-766.
24
King MD, Menzel W P, Kaufman Y J, Tanr e D, Gao B C, Platnick S, Ackerman S A, Remer L A, Pincus R and Hubanks PA (2003) Cloud and aerosol properties, perceptible water, and profiles of temperature and water vapor from MODIS. IEEE Trans. Geosci. Remote Sense (41): 442–458.
25
Kleinbaltink H, van der Morel H and van der Heaven A GA (2002) Integrated atmospheric water vapor estimates from a regional GPS network. Geophysics. Res. 107(3): 1-8.
26
Kristin K, Brin G (2008) Global positioning system (GPS) perceptible water in forecasting lightning at spaceport Canaveral. Weather Forecasting, (23): 219 – 232
27
Lim ACW, Chang SC, Lieu and LK Kwoh (2002) Com-potation of atmospheric water vapor map from MODIS data for cloud-free pixels Proc. 23rd Asian Conf. on Remote Sensing. Kathmandu, Nepal, Asian Assoc. Remote Sensing. (6): 2 - 12.
28
Oliver B, Christian K, Evelyne R C B (2005) Validation of perceptible water from ECMWF model analyses with GPS and radiosonde data during the MAP SOP. Meteorology. Soc. (131): 3013–3036
29
Parameswaran K and B V Krishna Murthy (1990) "Altitude profiles of tropospheric water vapor at low latitudes". J. App. Meteoric. (29): 665 – 679.
30
Peiming W, Jun-ichi H, Shuichi M, Yudi L, Marnabu D (2003) "Diurnal Variation of Perceptible Water over a Mountainous Area of Sumatra Island", Journal of Applied Meteorology, 3: 1107-1114.
31
Peixoto JP and Root AH (1983) "the atmospherics branch of the hay hydrological cycle and climate". In variations in the global water. (A. Budgest, M. steert – perrott, M. Beran and R. Ratcliff, Eds).
32
Roca RM, Villiers L, Pico and M Desbois (2002) A multi-satellite analysis of deep convection and its moist environment over the Indian ocean during the winter monsoon. Geophysics. Res. 107, 8012, doi: 10.1029/2000JD000040.
33
Spencer R and W Braswell (1997) "how dry are the tropical free troposphere? Implications for global warming theory". Bull. Amer. Meteor. Soc. (78): 1097–1106.
34
Stanley K, Andrews J (2006) "A Blended Satellite Total Perceptible Water Product for Operational Forecasting". Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, (24): 74 – 81.
35
Stanton E (1968) "World distribution of mean monthly and annual perceptible water", Stanton E. Tulle, (96): 785 – 797.
36
Sun Li, Shen Baizhu and Sui Bo (2010) A study on water vapor transport and budget of heavy rain in northeast China. Advances in Atmospheric Sciences, 27 ( 6): 1399–1414
37
Zehang J, Shi chuch X, Lu Q, Xie Z (2010) Evaluation of total perceptible water over east Asia from FY-3A/VIRR infrared radiances. Atmospheric and Oceanic Letters, (3): 93 – 99.
38
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل مسأله شکست سد با استفاده از یک روش لاگرانژی اصلاح شده و مقایسه با رویکرد اویلری
این پژوهش تلاشی به منظور توسعه و بهبود شبیهسازی انتشار امواج تراکم ناپذیر ناشی از شکست سد میباشد. با استفاده از روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) یک روش بهبود یافته پیشبینی- تصحیح، برای شبیهسازی جریانهای تک فاز سطح آزاد در مسایل شکست سد معرفی میگردد. بدین منظور، دو طرح جدید برای گسستهسازی جملات نیروی لزجت و لاپلاسین فشار در معادلات ناویر- استوکس معرفی شدهاست که نقاط ضعف طرحهای موجود را برطرف کرده و خاصیت سازگاری و پایداری را دارا میباشد. در ادامه، با استفاده از رویکرد اویلری و روش حجم سیال (VOF) در نرم افزار متن- باز OpenFoam، جریانهای ناماندگار ناشی از شکست سد به صورت دو فاز در دو بعد حل میشود. به منظور بررسی دقت و کارآیی روشهای ارائه شده، نتایج حاصله با یکدیگر و همچنین با نتایج مدلهای آزمایشگاهی و عددی معتبر موجود در ادبیات تحقیق، مقایسه شدهاست. نتایج حاکی از دقت بالا و قابلیت هر دو رویکرد در شبیهسازی جریانهای سطح آزاد شدید شکست سد میباشد. به ویژه روش SPH ارائه شده، در ایجاد سازگاری، پایداری، همگرایی حل و بهبود چشمگیر توزیع فشار نقش به سزایی ایفا میکند.
https://www.iwrr.ir/article_13421_4a6a2a11b2d86500e32c0835fbfb427c.pdf
2014-03-21
87
105
مسأله شکست سد
رویکرد لاگرانژی
هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)
سازگاری
رویکرد اویلری
نرم افزار OpenFoam
سعید
فرزین
farzin@tabrizu.ac.ir
1
دانشجوی دکتری گروه مهندسی آب/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
AUTHOR
یوسف
حسنزاده
yhassanzadeh@tabrizu.ac.ir
2
استاد گروه مهندسی آب/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
AUTHOR
محمدتقی
اعلمی
mtaalami@tabrizu.ac.ir
3
دانشیار گروه مهندسی آب/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
AUTHOR
روحاله
فاتحی
fatehi@pgu.ac.ir
4
استادیار گروه مهندسی مکانیک/ دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس بوشهر
LEAD_AUTHOR
حسن زاده ی (1383) هیدرولیک شکست سد. انتشارات وزارت نیرو-کمیته ملی سدهای بزرگ ایران، نشریه شماره 63 ، چاپ اول، تهران، 163 صفحه.
1
حسنزاده ی (1370) بررسی انتشار امواج ناشی از شکست سد. دانشکده فنی دانشگاه تهران، شماره 51: 41-48.
2
شفاعی بجستان م (1387) هیدرولیک انتقال رسوب. انتشارات دانشگاه شهید چمران، چاپ دوم، اهواز، 560 صفحه.
3
فاتحی ر (1389) شبیهسازی عددی جریان دو فاز در محیط متخلخل در مقیاس حفرات. رساله دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران.
4
مهدوی ع، رخشندهرو غ (1391) شبیهسازی عددی جریان ناماندگار ناشی از شکست سد به کمک الگوی شار متوسط وزندار. تحقیقات منابع آب ایران، سال 8، شماره 1: 64-80.
5
Abdolmaleki K, Thiagarajan KP, Morris-Thomas MT (2004) Simulation of the dam break problem and impact flows using a Navier-Stokes solver. In: Proc. of 15th Australasian fluid mechanics conference, Sydney, Australia.
6
Ataie-Ashtiani B, Shobeyri G, Farhadi L (2008) Modified incompressible SPH method for simulating free surface problems. Fluid Dynamics Research 40(9):637-661.
7
Baghlani A (2011) Simulation of dam-break problem by a robust flux-vector splitting approach in Cartesian grid. Scientia Iranica 18(5):1061-1068.
8
Bell SW, Elliot RC, Chaudhry MH (1992) Experimental results of two-dimensional dam-break flows. Journal of Hydraulic Research 30(2):843-864.
9
Cao Z, Pender G, Wallis S, Carling P (2004) Computational dam-break hydraulics over erodible sediment bed. Journal of Hydraulic Engineering 130(7):689-703.
10
Colagrossi A, Landrini M (2003) Numerical simulation of interfacial flows by smoothed particle hydrodynamics. Journal of Computational Physics 191(2):448–475.
11
Cummins SJ, Rudman M (1999) An SPH projection method. Journal of Computational Physics 152(2):584-607.
12
Deng J, Li Y (2003) A study on the equilibrium profile for the Luoshan-Hankou reaches in the middle Yangtze river. International Journal of Sediment Research 18(2):107-114.
13
Dressler RF (1952) Hydraulic resistance effect upon the dam-break functions. Journal of Research National Bureau of Standards 49(3):217-225.
14
Fatehi R, Manzari MT (2011) Error estimation in smoothed particle hydrodynamics and a new scheme for second derivatives. Computers & Mathematics with Applications 61(2):482–498.
15
Fatehi R, Manzari MT (2012) A consistent and fast weakly compressible smoothed particle hydrodynamics with a new wall boundary condition. International Journal for Numerical Methods in Fluids 68(7):905-921.
16
Ferrari A, Dumbser M, Toro EF, Armanini A (2009) A new 3D parallel SPH scheme for free surface flows. Computers & Fluids 38(6):1203-1217.
17
Ferrari A, Fraccarollo L, Dumbser M, Toro EF, Armanini A (2010) Three-dimensional flow evolution after a dam break. Journal of Fluid Mechanics 663:456-477.
18
Fraccarollo L, Toro EF (1995) Experimental and numerical assessment of the shallow water model for two-dimensional dam-break type problems. Journal of Hydraulic Research 33(6):843-864.
19
Ghadampour Z, Talebbeydokhti N, Hashemi MR, Nikseresht AH, Neill SP (2013) Numerical simulation of free surface mudflow using incompressible SPH. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering 37(C1):77-95.
20
Gingold RA, Monaghan JJ (1977) Smoothed particle hydrodynamics-theory and application to non-spherical stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 181:375-389.
21
Gingold RA, Monaghan JJ (1982) Kernel estimates as a basis for general particle methods in hydrodynamics. Journal of Computational Physics 46(3):429-453.
22
Hashemi MR, Fatehi R, Manzari MT (2012) A modified SPH method for simulating motion of rigid bodies in Newtonian fluid flows. International Journal of Non-Linear Mechanics 47(6):626-638.
23
Henderson FM (1966) Open channel flow. McMillan, New York, USA.
24
Higuera P, Lara JL, Losada IJ (2013) Realistic wave generation and active wave absorption for Navier–Stokes models application to OpenFOAM®. Coastal Engineering 71:102–118.
25
Hirt CW, Nichols BD (1981) Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. Journal of Computational Physics 39(1):201-225.
26
Hosseini SM, Manzari MT, Hannani SK (2007) A fully explicit three-step SPH algorithm for simulation of non-Newtonian fluid flow. Journal of Numerical Methods for Heat and Fluid Flow 17(7):715–735.
27
Hsu CT, Yeh KC (2002) Iterative explicit simulation of 1D surges and dam-break flows. International Journal for Numerical Methods in Fluids 38:647–675.
28
Khayyer A, Gotoh H, Shao S (2009) Enhanced predictions of wave impact pressure by improved incompressible SPH methods. Applied Ocean Research 31(2):111–131.
29
Lee ES (2007) Truly incompressible approach for computing incompressible flow in SPH and comparisons with the traditional weakly compressible approach. Ph.D. thesis, University of Manchester, UK.
30
Liu X, Xu H, Shao S, Lin P (2013) An improved incompressible SPH model for simulation of wave-structure interaction. Computers & Fluids 71:113–123.
31
Lo EYM, Shao S (2002) Simulation of near-shore solitary wave mechanics by an incompressible SPH method. Applied Ocean Research 24(5):275–286.
32
Lucy LB (1977) A numerical approach to the testing of the fission hypothesis. The astronomical journal 82:1013-1024.
33
Martin JC, Moyce WJ (1952) An experimental study of the collapse of liquid columns on a rigid horizontal plane. Philosophical Transactions of the Royal Society 244(882):312–324.
34
Nsom B, Ndong W, Ravelo B (2008) Modelling the zero- inertia, horizontal viscous dam- break Problem. WSEAS Transactions on Fluid Mechanics 3(2):77-89.
35
OpenCFD (2011) OpenFOAM user guide. http://www.openfoam.com.
36
Ritter A (1892) Die fortpflanzung de wasserwellen. Zeitschrift verein deutscher ingenieure 36(33):947-954.
37
Shao S, Ji C (2006) SPH computation of plunging waves using a 2‐D sub‐particle scale (SPS) turbulence model. International journal for numerical methods in fluids 51(8):913-936.
38
Shao S, Lo EY (2003) Incompressible SPH method for simulating Newtonian and non-Newtonian flows with a free surface. Advances in Water Resources 26(7):787-800.
39
Stansby PK, Chegini A, Barnes TCD (1998) The initial stages of dam-break flow. Journal of Fluid Mechanics 374:407-424.
40
Stoker JJ (1957) Water waves: The mathematical theory with applications. Interscience, New York, USA.
41
Toro EF (2001) Shock-capturing methods for free-surface shallow flows. Wiley, New York, USA.
42
Xu R, Stansby PK (2010) The influence of the truncated kernel to free-surface predictions with ISPH and a new solution. In: Proc. of 5th SPHERIC Workshop, University of Manchester, UK, 130–137.
43
Xu R, Stansby P, Laurence D (2009) Accuracy and stability in incompressible SPH (ISPH) based on the projection method and a new approach. Journal of Computational Physics 228(18):6703-6725.
44
Zhao DH, Shen HW, Lai JS, III GT (1996) Approximate Riemann solvers in FVM for 2D hydraulic shock wave modeling. Journal of Hydraulic Engineering 122(12):692-702.
45
Zhou ZQ, De Kat JO, Buchner BA (1999). A nonlinear 3D approach to simulate green water dynamics on deck. In: Proc. of 7th International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics, Nantes, France,1-15.
46
Zoppou C, Roberts S (2003) Explicit schemes for dam-break simulations. Journal of Hydraulic Engineering 129(1):11–34.
47
ORIGINAL_ARTICLE
یادداشت فنی - بررسی تغییرات سطوح شور و زه دار با استفاده از دادههای آماری و دورسنجی: مطالعه موردی دشت بهشهر
برای تصمیمگیری به منظور جلوگیری از شورشدن و زه دار شدن تدریجی اراضی، نیاز به شناخت منشاء، حدود و میزان شوری و اطلاعات کمی و بهنگام از منطقه میباشد. با استفاده از پردازش و تفسیر تصاویر ماهوارهای و تحلیلهای منطقهای دادههای آماری مانند هدایت الکتریکی و تغییرات تراز آبخوان میتوان به شناسایی مناطق شور و زهدار پرداخت. در تحقیق حاضر با تولید نقشههای کاربری فعلی و قدیمی اراضی و بررسی کمی پارامترهای نشانگر شوری، علاوه بر نشان دادن کارائی سنجش از دور با استفاده از تصاویر ماهوارهای لندست سنجندههای ETM+و TM مربوط به تابستان سالهای 1371 و 1381، تغییرات کمی سطح اراضی مناطق شور و زهدار دشت بهشهر در دوره آماری سالهای 81-1365 ارزیابی گردید. نتایج نشان میدهد در طی دوره مورد بررسی، سطح اراضی شور و دارای افت تراز آبخوان به مرور زمان افزایش یافته است. آنالیز دادههای بدست آمده با نتایج حاصل از تفسیر تصاویر ماهوارهای نظیر افزایش سطح کلاس کاربری اراضی شور، دیم - شوره زار، کاهش اراضی زراعت آبی و باغات و افزایش سطوح کشت دیم هماهنگ میباشد.
https://www.iwrr.ir/article_13423_46eac866660f70de2d397f28afe75fd6.pdf
2014-03-21
106
110
شوری
زهدار شدن
سنجش از دور
تراز سطح آب زیرزمینی
سیستمهای اطلاعات جغرافیایی
محمدحسین
منتظریون
mh_montazerion313@yahoo.com
1
کارشناس ارشد آبیاری و زهکشی/ کارشناس بهرهبرداری شرکت مدیریت منابع آب ایران
AUTHOR
محمود
محمد رضاپور طبری
mrtabari57@gmail.com
2
استادیار گروه عمران/ دانشکده فنی دانشگاه شهرکرد
LEAD_AUTHOR
ابطحی م (1380) بررسی روند تغییر کاربری اراضی در منطقه کاشان. مجموعه مقالات همایش ژئوماتیک 80، تهران، ایران.
1
چیتساز و (1380) تهیه نقشه شوری و قلیائیت منطقه شرق اصفهان با استفاده از تصاویر رقومی TM. مجموعه مقالات همایش ژئوماتیک 79، تهران، ایران.
2
زکیزاده، ترابی، منتظریون، ستارزاده و حاج قلیزاده (1382) گزارش مطالعات سیمای حوزههای آبخیز، سیمای حوزه آبخیز گرگانرود. گروه کاربری اراضی معاونت آبخیزداری سازمان جنگلها و مراتع و آبخیزداری، 31 ص.
3
شرکت مهندسی مشاور آب و خاک (1380) گزارش مطالعات طرح شبکه آبیاری و زهکشی گلورد نکا. قسمت اول (10–الف)، پتانسیلها و منابع، تهران.
4
مخدوم م (1373) برنامهریزی و ارزیابی زیستمحیطی. انتشارات دانشگاه تهران.
5
Kalra NK, Joshi DC (1996) Potentiality of landsat, spot and IRS satellite imagery for recognition of salt affected soil in Indian arid zone. International Journal of Remote Sensing 17(15): 3001-3014.
6
Metternicht GI, Zinck JA (1996) Modeling salinity- alkalinity classes for mapping salt- affected topsoils in the semiarid valleys of cochabama (Bolivia). ITC Journal (2): 125-135.
7
Mironga JM (2004) GIS and RS in management of shallow tropical lakes. Applied Ecology and Environmental Research 2(1); 83–103.
8
Prabakaran K, Anbarasu K (2010) Evolution of Vaigai Delta, Tamilnadu, India (East Coast) during quaternary. International Journal of Geomatics and Geosciences 1(2): 211-222.
9
Qin Z, Xu B, Liu J, Li W, Zhang W, Zhang H (2004) Monitoring land use dynamics for ecological degradation assessment in the rim zone of North China using MODIS and Land TM data. IEEE 2004, International Geosciences and Remote Sensing Symposium, Anchorage, Alaska, US, 4021-4024.
10
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر روشهای مختلف ساخت مدلهای رقومی ارتفاعی بر عملکرد مدل نیمه توزیعی TOPMODEL
مدلهای رقومی ارتفاعی (DEMs) به علت دارا بودن ساختار بسیار ساده و کارایی بالا جهت انجام محاسبات در مدلهای ریاضی بارش و رواناب، مورد توجه بسیاری قرار دارند. در حال حاضر روشهای مختلفی جهت درونیابی دادههای توپوگرافی و ساخت مدل ارتفاعی رقومی وجود دارد. در این تحقیق برای ساخت DEM از 6 روش مرسوم نظیر IDW، کریجینگ و کوکریجینگ در محیط ARCGIS استفاده به عمل آمده است. پس از تهیه DEMهای مورد نظر، از مدل نیمه توزیعی TOPMODEL که مدلی مبتنی بر توپوگرافی میباشد استفاده گردید. نتایج حاکی از آن است که شاخص توپوگرافی که یکی از ارکان اساسی مدل مذکور میباشد، در برخی از روشهای ساخت DEM دارای تغییرات قابل توجهی است. این امر منجر به تغییرات زیادی در الگوی تشکیل مناطق اشباع شده و بر این اساس سهم جریان سطحی در تولید رواناب به شدت تحت تأثیر قرار گرفته است. همچنین بررسی نتایج خروجی مدل نشان میدهد که روشهای مختلف ساخت DEM بر روی جریان متوسط رودخانه چندان مؤثر نبوده و تغییرات شاخص کارائی مدل (شاخص نش- ساتکلیف) معنی دار نمیباشد.
https://www.iwrr.ir/article_13424_1fb64fc44dc29828af3ad97d840f5b4f.pdf
2014-03-21
111
116
مدلهای ارتفاعی رقومی (DEMs)
شاخص توپوگرافی
TOPMODEL
روشهای ساخت DEM
اصغر
عزیزیان
1
دانشجوی دکتری سازه های آبی /دانشگاه تهران
AUTHOR
علیرضا
شکوهی
shokoohi@eng.ikiu.ac.ir
2
دانشیار گروه مهندسی آب/ دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی
LEAD_AUTHOR
مهندسین مشاور آب انرژی محیط، گزارش فیزیوگرافی رودخانههای غرب مازندران. تهران، 1389.
1
Beven KJ, Binley AM (1992) The future of distributed models: Model calibration and uncertainty prediction. Hydrol. Processes, 6: 279–298.
2
Weibel R , Heller M (1991) Digital terrain modeling. Geographical Information Systems.1(12), 218–221.
3
Wise SM (2007) Effect of differing DEM creation methods on the results from a hydrological model. Computers & Geosciences, 33:1351–1365.
4