unavailable
unavailable
به علت مغایرت در رژیم آبدهی رودخانهها با نیازهای آبی، احداث سیستمهای ذخیرهای جهت تنظیم جریانات طبیعی رودخانهها و تأمین نیازهای آبی، یکی از بهترین شیوههای استفاده از منابع آب میباشد. همچنین به لحاظ وجود نیازهای آبی در مناطق متعدد مکانی، گاه سیستم ذخیرهای شامل یک مخزن و گاهی شامل چندین مخزن متوالی بر روی رودخانه و یا شبکهای از مخازن بر روی رودخانهها و سرشاخههای آن طرح میگردد. متغیر بودن رژیمهای بارندگی و جریان رودخانه در سالهای مختلف، اتخاذ یک راهکار مدیریتی مناسب جهت بهرهبرداری از مخزن سدها را ضروری مینمایاند. در این تحقیق یک مدل الگوریتم ژنتیک قطعی جهت بهرهبرداری بهینه از یک سیستم چند مخزنی منابع آب تک منظوره در شمال خراسان به جهت مصارف کشاورزی، تدوین گردیده است. هدف اصلی، حداکثر کردن سود خالص ناشی از کاشت تمامی گیاهان در یک الگوی کاشت انتخابی میباشد. سیستم از دو مخزن متوالی بر روی رودخانههای زنگلانلو و شورکال تشکیل شده است. مناطق زراعی در پاییندست این مخازن با الگوی کاشت مشخص از محصولات گندم (به ترتیب با 27 و 18 درصد تراکم برای مزرعه 1 و2) و جو (به ترتیب با 30 و 26 درصد تراکم برای مزرعه 1 و2) و سورگوم (به ترتیب با 43 و 56 درصد تراکم برای مزرعه 1 و2) قرار دارند. در این مدل، با توجه به مقادیر مشخصی از متغیرهای حالت (حجم آب مخازن در ابتدای فصل زراعی، میزان بارندگی و رژیم رودخانه در طول فصل زراعی)، مناسبترین الگوی بهرهبرداری از مخزن سدها، تخصیص بهینه آن بین گیاهان مختلف و در نهایت سود حاصل از زراعت بدست میآید. مزیت مدل برای 12 ترکیب از متغیرهای حالت (4 کلاس حجم ابتدایی مخازن و 3 رژیم خشک، تر و میانگین برای بارندگی و جریان رودخانه) اجرا شد. نتایج نشان دادند که این جوابها در رژیم خشک به دسته حجم ابتدایی مخازن وابستگی داشت و با مرطوب شدن رژیم بارندگی و جریان رودخانه، از حساسیت جوابها کاسته شد. همچنین عملکرد نسبی محصولات مزرعه 2 در رژیم خشک، کاهش بیشتری داشت که ممکن است بدلیل حجم کوچکتر مخزن سد شورکال باشد.
آگاهی از دبی جریان و پیشبینی آن به ویژه در مواقعی که رودخانه با کمآبی مواجه است امری ضروری در جهت مدیریت بهرهبرداری از رودخانه است. در این مقاله به منظور مدلسازی سریهای زمانی تشکیل شده از کمآبیهای ماهانه و پیشبینی مقدار و زمان وقوع کمآبیها، از یک مدل استوکستیک متداول (مدل میانگین متحرک تجمعی خودبازگشت-ARIMA) و یک مدل مبتنی بر هوش مصنوعی (سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکة تطبیقی-ANFIS) استفاده شده و نتایج حاصل از دو روش با یکدیگر مقایسه شده است. مقدار عددی کمآبی در هر ماه برابر با حداقل مقدار میانگین متحرکهای یک، سه و هفتروزة دبی جریان در همان ماه در نظر گرفته شده و بدین ترتیب سه سری زمانی یک، سه و هفتروزه از کمآبیهای ماهانه به دست آمده است. بررسی عملکرد دو مدل یاد شده با استفاده از آمار ثبت شده از دبی جریان در خروجی حوضة آبریز معرف ناورود در استان گیلان نشان داد که مدل ARIMA عملکرد بهتری در پیشبینی کمآبیهای یک، سه و هفتروزه دارد. علاوه بر این، نتایج این تحقیق نشان داد که هر دو مدل ARIMA و ANFIS کمآبیهای سهروزه را با خطای کمتری نسبت به کمآبیهای یک و هفتروزه پیشبینی میکنند.
تحقیق حاضر تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر رژیم سیلاب حوضه آیدوغموش در دوره 2069-2040 میلادی را با در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوط به مدلهای AOGCM مورد بررسی قرار میدهد. ابتدا مقادیر دما و بارندگی ماهانه هفت مدل AOGCM (مدلهای گزارش TAR) تحت سناریوی A2 در دوره آتی و دوره پایه 2000-1971 برای حوضه تهیه گردید. سپس این مقادیر با روش کوچک مقیاس کردن مکانی و زمانی کوچک مقیاس شدند. نتایج نشان از افزایش 1 تا 6 درجهای دما و تغییرات 80- تا 100 درصدی بارندگی دوره s2050 نسبت به دوره مشاهداتی دارد. سپس توزیعهای احتمالاتی (pdf) ماهانه دما و بارش منطقه برای دوره s2050 بهوسیله وزندهی مدلهای AOGCM با استفاده از روش Mean Observed Temperature Precipitation تولید گردید. در ادامه با واسنجی مدل IHACRES رابطه بارش- رواناب روزانه حوضه شبیهسازی گردید. سپس با استفاده از روش مونت کارلو تعداد 2000 نمونه از pdfهای ماهانه دما و بارندگی کوچک مقیاس شده حوضه تولید گردید. این مقادیر به مدل IHACRES معرفی شده و 2000 سری رواناب روزانه برای حوضه در دوره s2050 شبیهسازی گردید. سپس سیلاب حداکثر سالانه هر نمونه محاسبه شده و توزیع احتمالاتی مناسب به آن برازش داده شد. مقایسه شدت سیلابهای نمونهها در دوره بازگشتهای مختلف در دوره آتی با وضعیت کنونی آن، نشان داد که برای دوره بازگشتهای کمتر از 50 سال احتمال کاهش شدت سیلاب در دورههای آتی بیش از افزایش آن میباشد. این وضعیت برای دوره بازگشتهای بیش از 50 سال متفاوت بوده و با افزایش دوره بازگشت، کاهش و افزایش سیلاب تقریباً شانس مساوی برای رخ دادن پیدا میکنند. از طرف دیگر احتمال وقوع سیلاب در دورههای آتی نسبت به دوره پایه برای دبیهای کمتر از 20 متر مکعب بر ثانیه کاهش و برای دبیهای بیشتر از 60 متر مکعب بر ثانیه افزایش خواهد یافت.
در این مقاله با استفاده از سیستم استنباط فازی و شبکههای عصبی مصنوعی پیشبینی بارش در بازه زمانی دسامبر تا می در منطقه خراسان بزرگ شامل سه استان خراسان رضوی، خراسان شمالی و خراسان جنوبی ارائه شده است. این روش شامل سه گام میباشد. در گام اول، ارتباط بین تغییرات الگوهای سینوپتیکی شامل فشار سطح دریا، اختلاف فشارسطح دریا، دمای سطح دریا، اختلاف دمای سطح دریا و سطح 1000 میلی باری، دمای سطح 850 هکتوپاسکال، ارتفاع معادل سطح 500 هکتوپاسکال و رطوبت نسبی سطح 300 هکتوپاسکال با بارش متوسط منطقهای مورد بررسی قرار گرفته است. در انتخاب این مناطق که مجموعهای از نقاط در خلیج فارس و دریای عمان، دریای سیاه، دریای خزر، دریای مدیترانه، دریای شمال، دریای آدریاتیک، دریای سرخ، خلیج عدن، اقیانوس اطلس، اقیانوس هند و سیبری را شامل میشوند، تأثیرپذیری بارندگی منطقه شمال شرق ایران از الگوهای سینوپتیکی مورد توجه قرار گرفته است. در گام دوم، مدل در دوره 1993-1970 آموزش داده شده است و در گام سوم، پیشبینی بارش در دوره 2002-1993 انجام شده است. نتایج نشان میدهد سیستم استنباط فازی و شبکههای عصبی مصنوعی میتواند بارش را با دقت قابل قبولی پیشبینی کنند. همچنین نتایج نشان میدهد که ریشه میانگین مربعات خطا برای سیستم استنباط فازی و شبکههای عصبی مصنوعی به ترتیب 52 و 41 میلیمتر میباشد. بنابراین شبکههای عصبی مصنوعی در پیشبینی بارش موفقتر از مدل فازی بوده است.
از آنجایی که دادههای هیدروکلیماتولوژی دارای تغییرات فصلی متاثر از فرایندهای تصادفی میباشند مدلهای استوکستیک مناسبترین روش جهت پیشبینی متغیرهای تصادفی با روند فصلی است. در این مقاله برای پیشبینی بارندگی و رواناب یک یا چند گام جلوتر از مدلهای فضای حالت مرتبه دوم استفاده شده است. بعلاوه متغیرهای ورودی و خروجی به صورت جداگانه مدلسازی شده و مدلهای فصلی خانواده باکس و جنکینز در توصیف هر دو متغیر بکار رفته و برای حوضه آبریز کارده به مساحت 242 گیلومتر مربع واقع در شمال شرقی مشهد به اجرا در آمده است. مقادیر پیشبینی ماهانه بارندگی و رواناب شش ماه باقیمانده سال 2005 و شش ماه اول سال 2006 بر اساس مدلها انجام و ارائه شده است. بدیهی است از این روش در حوضههای مشابه نیز میتوان استفاده نمود.
شبیهسازی جریان در محیط متخلخل، کاربردهای متعدد و متنوعی در طراحی سدهای پاره سنگی، فیلترهای شنی، بهرهبرداری موثر از منابع آب زیرزمینی و مخازن نفت دارد. ظرف صد سال گذشته، تلاشهای متعددی به منظور شبیه سازی جریان در محیط متخلخل با بهرهگیری از قوانین دارسی و غیر دارسی صورت پذیرفته است. به لحاظ ماهیت جریان که بخشی از دامنه فیزیکی تحت فشار و نواحی مجاور سطح آزاد در معرض فشار جو میباشد، در این تحقیق مدل ترکیبی تحت فشار-سطح آزاد متشکل از شبکهای از مجاری به هم پیوسته به منظور شبیهسازی جریان توصیه گردیده است. در مدل مزبور به دلیل اینکه لولهها در اطراف شبکه باز و در ارتباط با اتمسفر میباشند، امکان ایجاد فشار منفی در کل شبکه وجود ندارد و به محض اینکه در نقطهای از جریان، فشار منفی گردد، هوا وارد سیستم میشود. با توجه به این ویژگی، آنالیز چنین شبکهای با استفاده از روشهای معمول مقدور نبوده و لذا هدف این مقاله، تدوین و ارائه روشی جهت آنالیز این نوع شبکههای ترکیبی میباشد. در ادامه به منظور ارزیابی و بررسی صحت و سقم فرضهای بکار رفته در روش پیشنهادی و مدل کامپیوتری مربوطه، مبادرت به ساخت مدل آزمایشگاهی شبکه نظیر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز گردیده است. مقادیر گذر حجمی و پروفیل سطح آب در شرایط ماندگار برای مقادبر مختلف عمق بالادست پایش گردیده و از بانک اطلاعاتی بدست آمده برای واسنجی و ارزیابی اعتبار مدل تبیینی استفاده موثر بعمل آمده است. نتایج حاصل از شبیهسازی دلالت بر انطباق نسبتاً مناسب مقادیر مشاهدهای و محاسبه شده و نهایتاً صحت روش پیشنهادی دارد.
اصولاً در مناطق خشک به خصوص در نواحیای که میزان ریزشهای جوی آن ناچیز و معمولاً زیر 100 میلیمتر میباشد، وجود منابع آب زیر زمینی و یا آبهای سطحی که خارج از این نواحی به آن وارد میشود، نقشی اساسی بر کارکردهای اقتصادی- اجتماعی این سرزمینها داشته و دارد. دریاچة هامون در سیستان و کارکردهای حاصل از وجود آن در این ناحیه با توجه به عدم وجود منابع آب زیر زمینی ، تقریباً به نوعی کل منطقه را متأثر نموده و در مواقع پرآبی و کمآبی اثرات زیادی بر بافت و ساخت اقتصادی- اجتماعی و اکولوژیک سیستان بر جای گذاشته و میگذارد. به طوریکه طی 10 سال اخیر بر اثر خشکسالی در منطقه و خشکیدن دریاچه هامون و از بین رفتن نیزارهای آن، این دریاچه که روزگاری بیش از 42 تختک (جزیرههای کوچک در دریاچه) را مستقیماً در دل خود جای داده و بیش از 90 هزار رأس گاو را بطور کامل تعلیف می نموده و 80 روستای حاشیۀ دریاچه نیز با بیش از 24 هزار رأس گاو، حدود 50 درصد از علوفۀ دامیشان را به این دریاچه وابسته بودهاند، همچنین بیش از 1350 خانوار صیاد ، شکارچی و حصیر باف با شکار بیش از 470 هزار قطعه پرنده، 15 هزار تن ماهی و بافت بیش از 30 میلیون متر مربع حصیر حاصل از نی این دریاچه مستقیماً به آن وابسته بودهاند؛ اینک پس از خشکیدن دریاچۀ هامون عملاً کلیه کارکردهای فوقالذکر از چرخۀ اقتصادی منطقه خارج گردیده، در عین حال ما به ازاء ریالی کارکردهای فوق نیز میبایست جهت جایگزینی آن به خارج از منطقه پرداخت گردد . حال با توجه به تهنشین شدن میلیاردها متر مکعب رسوب در بستر آن، لازم است که نسبت به لایروبی حداقل بخشهایی از بستر دریاچه اقدام گردد تا بدینوسیله هم امکان احیاء مجدد کارکردهای اقتصادی دریاچه فراهم شده و هم امکان آبگیری مناسب دریاچه بخصوص در سالهای پر آبی از یک سو و تعدیل خطر سیل و سیل خیزی در سیستان، از سوی دیگر مهیا گردد.
درمدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژی از شبکه زهکشی حوضه آبریز و قوانین هورتون استفاده میگردد. این مدل یک رهیافت ساده مدلسازی رواناب-بارندگی برای حوضههای فاقد آمار میباشد. کارشناسان هیدرولوژی همواره سعی کرده اند رابطهای بین پاسخ هیدرولوژیکی حوضه و مشخصات توپوگرافی حوضه ها بر قرار نمایند. در این تحقیق از سه مدل بارندگی- رواناب شامل مدل جعبه سیاه مبتنی بر مشخصات ژئومورفولوژی (GANN) و مدل مفهومی دو پارامتری ناش و مدل هیدروگراف واحد لحظهای ژئومورفولوژیکی (GIUH) که برای حوضههای فاقد آمار پشنهاد گردیده است برای یک حوضه متوسط استفاده شد. از این مدلها برای مطالعه ده واقعه بارش-رواناب در حوضه معرف کسیلیان واقع در ناحیه شمالی ایران استفاده شد. نتایج حاصل از مدل ژئومورفولوژی با دادههای مشاهدهای و دو مدل دیگر مقایسه گردیده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدل شبکه عصبی مصنوعی بر پایه ژئومورفولوژی (GANN) از مدل کاملاً تجربی شبکه عصبی مصنوعی میباشند، برتر است. علاوه بر این میتوان چنین نتیجهگیری کرد که لحاظ مشخصات ژئومورفولوژی در مدل ANN بر توانایی این مدل برای شبیهسازی رابطه بارندگی- رواناب میافزاید.
مقدار دقیق بازده پروژههای آبیاری در دست نیست. بنابراین برنامهریزی و طراحی شبکههای آبیاری بر اساس مقادیر غیر دقیق انجام میشود که منجر به نتایج مأیوس کننده میگردد. هدف این پژوهش تحلیل دادههای ارزیابی پروژه شبکه آبیاری پاشاکلا در مازندران میباشد که دارای سطح ایستابی کم عمق است. در این پژوهش از روشهای سیستمی و غیرسیستمی استفاده شده است. در روش سیستمی نفوذ عمقی و رواناب سطحی بعنوان اتلاف آب منظور نشده است. اما در روش غیر سیستمی این موارد جزء تلفات آب به حساب آمده است. بازده پروژه آبیاری به روش سیستمی و غیر سیستمی که در آن تلفات نفود عمقی و رواناب جزء تلفات محسوب شده است بترتیب 87/0و 51/0 می باشد. اما بازده پروژه آبیاری به روش غیر سیستمی که در آن نفوذ عمقی و رواناب جزء تلفات محسوب نشده اند 85/0 محاسبه شد که با مقدار آن به روش سیستمی مطابقت دارد. بطور کلی بازده پروژه آبیاری برای شرایط تک کشتی برنج با سطح ایستابی کم عمق بالاتر از پروژههای چند کشتی با سطح ایستابی عمیق است. هم چنین در پروژههای آبیاری تک کشتی با سطح ایستابی کم عمق، نفوذ عمقی جزء تلفات آب محسوب نمیشود زیرا سریعاً به آب زیرزمینی پیوسته و بوسیله پمپاژ دوباره مصرف میشود. در این شرایط بازده یکسانی برای پروژه آبیاری به روش سیستمی و روش غیر سیستمی بدست آمد. بطور کلی پیشنهاد میشود که در ارزیابی پروژههای آبیاری از روش سیستمی که معتبرترند استفاده شود. هم چنین بنظر میرسد که در روش غیر سیستمی نفوذ عمقی را نمیتوان جزء اتلاف آب به حساب آورد.