2024-03-19T06:44:17Z
https://www.iwrr.ir/?_action=export&rf=summon&issue=3048
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
پیشگفتار: ارزیابی و بهبود ساختار مدیریت منابع آب کشور
مرتضی
موسوی
ندارد - ندارد - ندارد - ندارد - ندارد - ندارد - ندارد - ندارد
ندارد
2016
05
21
0
1
https://www.iwrr.ir/article_15654_977749cb7d1979df409dee29c67d052a.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
تحلیل آسیبپذیری سیستم منابع آب نسبت به کم آبی با استفاده از چارچوب حسابداری آب (مطالعه موردی: محدوده مطالعاتی رفسنجان)
فریبا
بابائیان
علی
باقری
مجتبی
رفیعیان
درک مفهوم آسیبپذیری برای تدوین سیاستهای مدیریت یکپارچه منابع آب مهم میباشد. به همین منظور شناخت وضعیت اقتصادی-اجتماعی سیستم تحت مطالعه در کنار وضعیت هیدرولوژیکی آن اهمیت خواهد داشت. در این مقاله به منظور فراهم نمودن بنایی برای مدیریت جامع و یکپارچه برای منابع آب که علاوه بر بعد هیدرولوژی، تأثیر سایر عوامل مؤثر از جمله اجتماعی و اقتصادی را نیز در نظر بگیرد، از چارچوب حسابداری آب استفاده شده است. این چارچوب با یکپارچهسازی اطلاعات بخشهای اقتصادی، هیدرولوژی و سایر منابع طبیعی و نیز جنبههای اجتماعی، امکان بکارگیری سیاستهای هدفمند را با شیوهای آگاهانه و یکپارچه فراهم مینماید. تحقیق حاضر به تحلیل آسیبپذیری سیستم منابع آب محدوده مطالعاتی رفسنجان میپردازد. در این راستا پس از بررسی و تحلیل مفهومی آسیبپذیری و بررسی مطالعات متعدد، چارچوب تحلیلی مناسبی برای ارزیابی آسیبپذیری در نظر گرفته شده است. سپس به منظور استخراج نشانگرهای مرتبط با آسیبپذیری و سازماندهی اطلاعات موجود به تدوین حسابهای آب مربوط به محدوده مورد مطالعه برای دو سال 1380 و 1385 پرداخته شده است. تحلیل روند نشانگرها، دیدگاههایی را از وضعیت آسیبپذیری منابع آب فراهم میکند که میتوانند با درک وضعیت فعلی و آنچه که ممکن است در گذشته به اشتباه صورت گرفته باشد، برای تصمیمگیران در جهت دستیابی به راهحلهایی برای کاهش آسیبپذیری منابع آب در محدوده مطالعاتی رفسنجان راهگشا باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر گزینههای سیاستی مختلف در شرایط موجود و ایجاد محیطی برای تصمیمسازی، با استفاده از روش پویایی سیستم در محیط نرمافزار Vensim PLE، مدل سیستم اقتصادی-منابع آب برای محدوده مطالعاتی رفسنجان ساخته شد. نتایج حاصل در بررسی وضع موجود حکایت از وضعیت و حالت نامناسب سیستم منابع آب محدوده مطالعاتی رفسنجان دارد. در بررسی تأثیر گزینههای مختلف سیاستی مشخص شد که گزینهی تغییر الگوی اقتصادی محدوده رفسنجان از کشاورزی به صنعت و معدن، و تغییر ترکیب اشتغال منطقه از کشاورزی به سهم بیشتر صنعت و معدن میتواند منجر به کاهش آسیبپذیری محدودهی مطالعاتی در ابعاد منابع آب، اقتصادی و اجتماعی گردد.
منابع آب زیرزمینی
آسیبپذیری
چارچوب حسابداری آب
نشانگرها
رفسنجان
ایران
2016
05
21
1
17
https://www.iwrr.ir/article_15625_e93ce4591446715fa050b678edadd5a0.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
تحلیل حساسیت تبخیر و تعرق محاسبه شده با استفاده از مدل بیلان انرژی روزانه و مقایسه آن با مدل سبال
علیرضا
رمضانی خوجین
میرمسعود
خیرخواه زرکش
پیمان
دانش کار آراسته
علی
مریدی
رحیم
علیمحمدی
امروزه مدلها و روشهای زیادی توسط محققین مختلف ارائه شدهاست که بر اساس دادههای ورودی هواشناسی و سنجش از دوری اقدام به برآورد تبخیروتعرق در روی سطح زمین مینمایند. بدیهی است که کیفیت جمعآوری و پردازش دادههای ورودی نقش مهمی را در دقت نهایی تبخیروتعرق واقعی محاسبه شده خواهد داشت. در این خصوص لازم است قبل از شروع مطالعه، ورودیهای یک مدل با دقت مضاعفی مطالعه شده و حسب اثرگذاری هر داده در نتایج خروجی یک مدل، هزینه و زمان لازم جهت آمادهسازی اختصاص یابد. در مطالعه حاضر با استفاده از تصاویر ماهواره Landsat8 و یک مدل بیلان انرژی روزانه که بر اساس آزمونهای آماری انجام شده نتایج آن تطابق خوبی را با دادههای لایسیمتری، تشت تبخیر و تبخیر و تعرق پتانسیل نشان داده بود میزان تبخیر و تعرق واقعی در دشت شهرکرد محاسبه گردید و سپس حساسیت تبخیر و تعرق محاسبه شده نسبت به پارامترهای کلیدی مدل در روزهای ژولیوسی 147، 195 و 291 در 32 نقطه با تراکم پوشش گیاهی و تبخیروتعرق مختلف بررسی گردید و در نهایت نتایج حاصله با نتایج تحلیل حساسیت مدل سبالKhavarian Nahzak (2004) که پیش از آن مطالعه شده بود مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در مدل پیشنهادی دادههای دمای سطحی، دمای هوا، تابش طول موج کوتاه ورودی و ساعات آفتابی دارای حساسیت بالا و رطوبت نسبی و آلبیدو دارای حساسیت متوسط تا زیاد و باد و شاخص سطح برگ دارای حساسیت کم تا متوسط میباشند. از این رو پیشنهاد گردید که دادههای با حساسیت بالا با دقت بیشتری رکورد و ثبت شوند و در نهایت مقایسه نتایج تحلیل حساسیت مدل پیشنهادی با مدل سبال نیز نشان داد به جز دمای سطح زمین در بقیه موارد همپوشانی قابل توجهی در بین دو مدل وجود دارد.
Landsat8
تحلیل حساسیت
الگوریتم بیلان انرژی روزانه
سنجش از دور
شهرکرد
2016
05
21
18
28
https://www.iwrr.ir/article_15636_25fe340b79ff93e0d89b4635b199f92e.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
اتصال سیستمهای پایش خشکسالی به اقدامات مدیریتی
سید علی اصغر
هاشمی شیخ شبانی
سعید
مرید
مجید
دلاور
هدف این تحقیق اتصال سیستم پایش خشکسالی به اقدامات مدیریتی در سیستمهای آب سطحی است. بدین منظور سیستم زودهنگام هشدار خشکسالی بکار گرفته شد. در این مطالعه سیستم منابع آب رودخانه زرینهرود برای ارزیابی رویکرد فوق استفاده شد. اقدامات مدیریتی شامل ضرایبی جهت کاهش میزان رهاسازی آب از مخزن میباشند. بدین منظور، در هر سطح هشدار خشکسالی یک نرخ بهینه کاهش رهاسازی بوسیله الگوریتم ژنتیک چند هدفه محاسبه گردید. اجرای مدل طی کل دوره آماری، تعداد هشدار در سطوح دو تا چهار را به ترتیب 18، 80 و 10 درصد کاهش داد. همچنین با اعمال ضرایب کاهشی طی دوره خشکسالی شاخص منطقه در شش ماه کمبود بالای هشتاد درصد به کمتر از پنجاه درصد کاهش یافت. اثر مدل در شرایطی که سیستم بخواهد حقابه کامل زیست محیطی دریاچه ارومیه را ارائه دهد نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. اعمال ضرایب کاهشی طی دوره خشکسالی شاخص منطقه در 14 ماه از این دوره، کمبودهای بالاتر از پنجاه درصد را به مقادیر کمتر از سی درصد کاهش داد. این مطالعه نشان داد که در بلندمدت، مدل رفتار مناسبی در اعلام هشدار از خود نشان میدهد. بررسیها نشان داد که نتایج بدست آمده از مدل در بیشتر ایام دقیق و قابل قبول بوده و از این رو استفاده از این روش توصیه میگردد.
مدیریت خشکسالی
سیستم زودهنگام هشدار خشکسالی
معرف های خشکسالی
بهینه سازی
رودخانه زرینهرود
2016
05
21
29
39
https://www.iwrr.ir/article_15640_de637039b0cf936fae92d46ab8d60848.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
تحلیل سیستمی آسیب پذیری دشت سیستان به کاهش منابع آب - ارائه ی گزینه های سیاستی با رویکرد برگشت پذیری
محمدرضا
شهبازبگیان
علی
باقری
دشت سیستان واقع در حوضه آبریز رودخانه هیرمند به عنوان تنها منبع آب موثر در این دشت، از وابستهترین نواحی کشور به منابع آبهای مرزی است. علیرغم مطالعات انجام شده به منظور تقویت مدیریت منابع آب در این محدوده، بخصوص با رویکرد تامین آب، مشاهدات حاکی از ناپایداری این ناحیه و آسیبپذیری شدید در اثر نوسانات آورد رودخانه هیرمند است. به منظور تحلیل آسیبپذیری دشت سیستان به کاهش منابع آب، مقاله پیشرو چارچوب آسیبپذیری فوزل را به کار میگیرد. بر اساس چارچوب مزبور ابتدا مشخصههای نگرانی باید مشخص شوند. بدین ترتیب متغیرهای سرانه تولید ناخالص داخلی دشت سیستان و جمعیت ساکن در آن را معرف مؤلفه اقتصادی- اجتماعی و حجم آب تالاب هامون را به عنوان مؤلفه بیوفیزیکی سیستم آسیبپذیر در نظر میگیرد. سپس به منظور کاهش آسیبپذیری سیستم تحت مطالعه، رویکرد برگشتپذیری گذار را، که با تغییرات خودسازمانیافته دشت سیستان قابل انطباق است، پیشنهاد میدهد. این ناحیه به سوی افزایش سازگاری در برابر کاهش منابع آب از طریق کاهش فعالیت کشاورزی و جایگزینی آن با مشاغل کمتر وابسته به آب ولی در عین حال سازگار با ملاحظات امنیتی، در حال حرکت است. در این راستا، و به دنبال برگرداندن سطح رفاه اقتصادی به دشت سیستان در شرایط کم آبی، تحقیق پیشرو به دنبال آنست که چگونه میتوان ساختار اقتصاد محلی را به گونهای تغییرداد که سطح رفاه به وضعیت پرآبی برگردد. بدین ترتیب با اجرای یک مدل سیستم دینامیکی تحت دو مقدار حدی بالا و پایین از آورد سالانه رودخانه هیرمند به دشت سیستان، 3000 تا 5000 میلیون مترمکعب، پنج سطح از مقادیر مشخصههای نگرانی، تحت ساختار آسیبپذیری سابق، به عنوان سطوح برگشتپذیری مرجع تعریف شد. با اجرای مدل تحت پنج آورد منتسب به سطوح برگشتپذیری مرجع تا سال 1430 مقادیر مشخصههای نگرانی هریک از سطوح مشخص گردید. سپس با در نظر گرفتن عدد 700 میلیون مترمکعب (متوسط مقادیر آورد کمتر از میانگین مشاهداتی آورد رودخانه هیرمند به دشت سیستان (بین سالهای 1971 تا 2001) به عنوان مقدار بحرانی ، و اجرای مدل تحت آن مقدار به همراه تغییر پارامترهای ساختار آسیبپذیری، مقادیر متناظر میزان بهرهوری آب مورد نیاز و سقف آب مصرفی در دشت سیستان برای رساندن مقادیر مشخصههای نگرانی به مقادیر آنها در هریک از سطوح برگشتپذیری مرجع، تحت عنوان گزینه سیاستی با رویکرد برگشتپذیری ارائه شد. نتایج حاکی از آن است که گزینه سیاستی توانایی نسبتا بالایی در رساندن دو مشخصه نگرانی جمعیت ساکن و متوسط سالانه سرانه تولید ناخالص داخلی در دشت سیستان تحت مخاطره کم آبی به مقادیر متناظر آنها در هریک از سطوح مرجع پنجگانه دارد. به نحوی که با افزایش بهرهوری متوسط آب در منطقه به میزان 56000 ریال (به قیمت پایه سال 1390) به ازای هر مترمکعب آب و محدود کردن سقف تخصیص سالانهی آب به کاربریهای اقتصادی به میزان 240 میلیون مترمکعب، میتوان به اسکان جمعیت 1 میلیون نفر با متوسط سالانه سرانه تولید ناخالص داخلی 16 میلیون ریال (به قیمت پایه سال 1390) به ازای هر نفر تا سال 1430 امیدوار بود. اما نتایج مربوط به متوسط سالانه حجم آب دریاچه هامون حکایت از آن دارد که حجم آب این دریاچه قابل برگشت به حالت پرآبی نخواهد بود.
دشت سیستان
آسیب پذیری
برگشت پذیری
تفکر سیستمی
مدل سازی پویایی سیستم ها
2016
05
21
40
55
https://www.iwrr.ir/article_15647_0a275e4b2e32898373c37d672fe9cbe2.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
برآورد حداکثر بارش محتمل 24ساعته با دو نگرش آماری هرشفیلد در حوضه آبریز قره سو در استان گلستان
بهرام
بختیاری
زهرا
افضلی گروه
کورش
قادری
حداکثر بارش محتمل (PMP) و حداکثر سیل محتمل (PMF) از مسائل مهم در طراحی سازههای آبی به شمار میآیند. یکی از مناسبترین روشهای آماری برآورد PMP روش هرشفیلد است. در این مطالعه حداکثر باران 24ساعته با استفاده از اطلاعات 12 تا 53 ساله شش ایستگاه بارانسنجی و یک ایستگاه سینوپتیک واقع در حوضه آبریز قرهسو در استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از دو روش آماری هرشفیلد (در دو نگرش استاندارد و تجدید نظر شده) استفاده شد. نتایج نشان داد که مطابق نگرش اول، عامل فراوانی (Km) و حداکثر بارش محتمل 24ساعته (PMP24) به ترتیب در محدوده 18- 98/16 و 93/524- 07/335 میلیمتر برآورد شد. در نگرش دوم مقدار Km و PMP24 به ترتیب در محدوده 26/5- 36/2 و 30/208- 22/118 میلیمتر برآورد گردید. مقدار PMP24 با دوره بازگشتهای متفاوت با استفاده از توزیع آماری گامبل محاسبه شد که مقدار PMP24 با دوره بازگشتهای 50 و 100 سال به ترتیب 20/579 و 59/613 میلیمتر در نگرش اول و 69/263 و 70/281 میلیمتر در نگرش دوم به دست آمد. نسبت PMP24 به حداکثر باران 24ساعته به عنوان یک معیار مستقل از شرایط آب و هوایی برای مقایسه PMP24 در ایستگاههای مورد مطالعه استفاده شد. نتایج نشان داد که نگرش دوم هرشفیلد در مقایسه با نگرش اول آن در محدوده مورد مطالعه در حوضه قــرهسو، پایدارتر است. سپس بهمنظور ترسیم منحنیهای همباران، گرادیان بارندگی، مورد بررسی قرار گرفت و به دلیل عدم معنیداری این رابطه، جهت رسم نقشه هممقدار PMP24، روش معکوس وزنی فاصله (IDW) برای ترسیم منحنی ژرفا- پهنه- تداوم مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از این منحنیها تبدیل PMP24نقطهای به منطقهای در منطقه مورد مطالعه در حوضه قرهسو امکانپذیر است.
حداکثر بارش محتمل (PMP)
روش هرشفیلد
عامل فراوانی
منحنی ژرفا- پهنه- تداوم
قره سو
2016
05
21
56
67
https://www.iwrr.ir/article_15648_2eecdcfeeb95d23acfc8521da72b04e2.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
ارزیابی عملکرد سیستم های منابع آب با استفاده از معیارهای اطمینانپذیری، برگشتپذیری و آسیب پذیری فازی
حمیدرضا
صفوی
محمدحسین
گل محمدی
مقاله حاضر ضمن تبیین لزوم بازنگری در روشهای موجود جهت تخمین معیارهای عملکرد سیستمهای منابع آب شامل اطمینانپذیری، برگشتپذیری و آسیبپذیری، روشی جدید جهت مرتفعکردن معایب و اشکالات روشهای کمیکردن این معیارها در روشهای کلاسیک ارائه میدهد. اطمینانپذیری، برگشتپذیری و آسیبپذیری معیارهای بسیار پرکاربردی در ارزیابی عملکرد سیستمهای منابع آب میباشند که در سه دهه اخیر در بسیاری تحقیقات مورد استفاده قرار گرفتهاند. مطالعه حاضر نشان میدهد که روشهای متداول جهت کمیکردن این معیارها، در مقادیر حدی (آستانه) از مقادیر مطلوب پارامتر مورد مطالعه مانند تأمین نیاز آبی، دارای عملکرد غیرقابل اعتماد و غیر قابل درکی نسبت به واقعیت موجود هستند. این نقطه ضعف در روشهای قبلی با استفاده از یک مثال ساده تئوریک نشان داده شدهاست که بیان میکند این نقطه ضعف میتواند موجب تغییر مقادیر قابل درک از اطمینانپذیری، برگشتپذیری و آسیبپذیری در ارزیابی عملکرد سیستمهای منابع آب شود؛ همچنین تخمین نادرست این معیارها باعث محاسبه نادرست و غیرقابل قبول شاخص پایداری برای یک سیستم منابع آب میشود. مطالعه حاضر روشی را جهت بهبود تخمین سه معیار عملکرد مذکور برای ارزیابی عملکرد سیستمهای منابع آب توسعه میدهد. روابط جدید با استفاده از مفهوم توابع عضویت در تئوری فازی و برپایه روابط قبلی جهت بهبود عملکرد معیارها توسعه داده شدهاست. حوضه آبریز زایندهرود به عنوان مطالعه موردی این تحقیق جهت مقایسه و بررسی نتایج روش جدید نسبت به روشهای قبلی مورد استفاده قرار گرفتهاست. مقایسه نتایج روش فازی و روشهای کلاسیک و جمعبندی آنها به وسیله شاخص پایداری نشان میدهد که روش ارائهشده در تحقیق حاضر ضمن رفع اشکال روشهای قبلی، در ارزیابی عملکرد بسیار مؤثر و کارآمد میباشد.
ارزیابی عملکرد سیستم های منابع آب
اطمینانپذیری
برگشت پذیری
آسیب پذیری
شاخص پایداری
تکنیک فازی
2016
05
21
68
83
https://www.iwrr.ir/article_15649_7cbb1541152e103188627735b5acd296.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
مدلسازی مکانیابی تغذیه مصنوعی آبخوان کاشان با استفاده از روشهای آماری، AHP و ملاحظات محیطزیستی آبهای زیرزمینی
جواد
صمدی
مدیریت منابع آبهای زیرزمینی در مناطق خشک و نیمهخشک از اهمیت خاصی برخوردار است. عوامل مختلف طبیعی و انسانی در چند دهه اخیر باعث ایجاد شرایط بحرانی و افت سطح آبهای زیرزمینی شده است. در چنین مناطقی تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی از مهمترین راهکارهای مدیریتی است. هدف از این پژوهش استفاده از AHP و روشهای آماری (رتبهبندی فازی-آماری و بهینهسازی پارامترهای مدل تغذیه مصنوعی بر اساس رگرسیون غیرخطی و تحلیل حساسیت) جهت تعیین مناطق مناسب تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی آبخوان کاشان میباشد. در این تحقیق از مدل تغذیه مصنوعی SMAGR بر اساس هفت پارامتر آلودگی آبهای زیرزمینی (GC)، نرخ نفوذپذیری خاک (IR)، قابلیت هدایت هیدرولیکی (HC)، آلودگی خاک (SP)، کاربری اراضی (LU)، شیب توپوگرافی (TS) و سطح آب ایستابی (WT) جهت مکانیابی تغذیه مصنوعی آبخوان کاشان و از اضافه کردن لایه خطرپذیری آلودگی آبخوان جهت مکانیابی مناطق مناسب تغذیه با ملاحظات محیط زیستی آبهای زیرزمینی استفاده گردید. لایههای اطلاعاتی در محیط GIS تهیه، رتبهبندی فازی-آماری و به صورت میانگین هندسی با وزن برابر تلفیق گردیدند. در ادامه از تحلیل حساسیت حذف پارامتری جهت تعیین وزن موثر پارامترها و بهینهسازی مدل استفاده گردید. بر اساس نتایج بدستآمده از روشهای آماری و بهینهسازی مدل حدود 15% و %1/0 از قسمتهای غربی و جنوبی آبخوان مناسب تا بسیار مناسب تغذیه مصنوعی میباشد. همچنین حساسیت این مدل نسبت به حذف پارامترهای آلودگی آبهای زیرزمینی، نرخ نفوذپذیری خاک، قابلیت هدایت هیدرولیکی، آلودگی خاک، کاربری اراضی، شیب توپوگرافی و سطح آب ایستابی به ترتیب با وزنهای موثر 96/2، 83/2، 41/2، 33/2، 21/2، 07/2 و 89/1 روند کاهشی نشان داد.
مکانیابی
تغذیه مصنوعی
آبخوان کاشان
AHP
رتبهبندی فازی-آماری
تحلیل حساسیت
2016
05
21
84
94
https://www.iwrr.ir/article_15650_053542175ae26c0fca8a080c7ab17526.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه فیروزآباد استان فارس، با ریزمقیاس نمایی خروجی مدلهای گردش جوی به وسیله نرمافزارهای SDSM و LARS-WG
علی
عجمزاده
محمودرضا
ملائینیا
در این مطالعه به ارزیابی اثرات تغییراقلیم بر رواناب رودخانه فیروزآباد واقع در استان فارس، ایران، پرداخته شدهاست. به منظور ریزمقیاس نمایی خروجی مدلهای گردش جوی از نرمافزار LARS-WG در ایستگاه اصلی و از نرمافزار SDSM در ایستگاه بالادست استفاده شدهاست. در انتخاب مدلهای گردش جوی مناسب با منطقه مطالعاتی، از وزندهی اولیه به عنوان عنصر غربالگری استفاده شدهاست. به منظور بررسی اثرات تغییراقلیم بر رواناب از الگوریتم رقابت استعماری در تعیین وزنها و بایاس شبکه عصبی استفاده شدهاست. نتایج بررسی تغییراقلیم نشان از افزایش دمایی بین 7/0 تا 8/1 درجه برای دمای حداقل و 7/0 تا 7/1 درجهای برای دمای حداکثراست. برای بارش نیز هرچند میزان افزایش بسیار کم بوده است ولی نتایج افزایش 2 تا 12 درصدی میزان بارش را نشان میدهد. نتایج بررسی رواناب نشان از کاهش رواناب در ماههای آپریل، می، جون و آکتبر و افزایش در سایر ماهها شده است. در بررسی عدم قطعیت، بیشترین عدم قطعیت رواناب در ماههای ژانویه و آپریل است.
LARS-WG
SDSM
رواناب
تغییر اقلیم
وزن دهی
الگوریتم ICA
شبکه عصبی
2016
05
21
95
109
https://www.iwrr.ir/article_15651_ed1a37ca8d8760937687e8ce0f5e6343.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
معرفی روش مجانب برای اعتبارسنجی جواب های الگوریتم بهینه سازی تبرید شبیه سازی شده و کاربرد آن در بهبود عملکرد کانالهای توزیع آب، آبیاری سطحی و مدیریت مخزن
سید اسداله
محسنی موحد
محمود
اکبری
علیرضا
عمادی
جواد
مظفری
زهرا
یزدی
روش تبرید شبیهسازی شده (SA) یکی از روشهای فراابتکاری کارآمد برای حل مسائل بهینهسازی چند هدفی پیچیده است. در این روش پس از اجرای نهایی الگوریتم برای مسأله مورد نظر، همچون سایر روشهای فراابتکاری بایستی اعتبار جوابها ارزیابی شود. به لحاظ فقدان یک روش معتبر محققین معمولاً جوابها را با وضع موجود مقایسه میکنند. در این مقاله روشی بنام روش مجانب ارائه شده که در آن مشخص میشود جوابهای SA به بهینه سراسری بهطور مجانبی همگرا خواهند شد و مقداری را نیز برای بهینه سراسری ارائه میکند. برای نمایش دقت روش، در 5 مساله نمونه که دارای حل تحلیلی است روش مجانب بین حداقل 6/0 درصد تا حداکثر 10 درصد و به طور متوسط با حدود 5 درصد خطا، تخمین قابل قبولی از بهینه سراسری ارائه داد. همچنین 5 مدل بهینهسازی ICSSDOM، OPTIFUR، SOP-SA، BISEDOM و ARM-SA به ترتیب برای بهینهسازی عملکرد هیدرولیکی کانالهای آبیاری، آبیاری جویچهای، بهرهبرداری بهینه از مخزن، آبیاری نواری و توزیع رسوب مخزن سدها با روش SA، ارائه شده توسط محققین این تحقیق با این روش اعتبارسنجی شد. نتیجه آنکه از روش مجانب میتوان برای اعتبارسنجی جوابهای SA برای مسائلی که معیار معتبری برای مقایسه و ارزیابی جوابها وجود ندارد استفاده کرده و صحت آنها را بررسی نمود.
بهینه سازی
تبرید شبیه سازی شده
بهینه سراسری
اعتبارسنجی
روش مجانب
2016
05
21
110
121
https://www.iwrr.ir/article_15652_4e7748164611804f5885fb55c04fe49e.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
مدلسازی مکانی - زمانی خصوصیات کیفی و وضعیت تغذیهگرایی تالاب چغاخور با استفاده از شاخصهای آلودگی و تکنیکهای قطعی و زمینآماری GIS
جواد
صمدی
مدلسازی آلودگی تالابها و دریاچهها برای توسعه و تخصیص کاربری اراضی، مدیریت، پایش کیفیت، پیشگیری از آلودگی و حفاظت از تنوع زیستی آنها ضروری است. در این تحقیق از پارامترهای فیزیکی و شیمیایی (EC, TDS, DO, pH, NO3-, PO43-, SD, TP, TN, Chl.a)، شاخصهای آلودگی و زیستی BMWP & TSI و مواد آلی خاک (OM)، جهت ارزیابی آلودگی و تأثیر فعالیتهای انسانی بر کیفیت تالاب چغاخور استفاده گردید. جهت نمونهبرداری و سنجش این پارامترها ابتدا ایستگاههای نمونهبرداری به صورت غیرتصادفی و سیستماتیک انتخاب شدند. نمونهبرداری در 12 ایستگاه از عمق 50 سانتیمتری سطح و نزدیک بستر در 6 مرحله به فواصل زمانی 45 روزه و مکانی یک کیلومتری انجام شد. سپس مدل مکانی میانگین سطح و عمق پارامترهای کیفی، مواد آلی خاک، شاخصهای TSI و BMWP، با استفاده از توابع درونیابی بر اساس تکنیک اعتبارسنجی متقابل (کمترین مقدار RMSE، بیشترین مقدار R2 و کمترین مقادیر MAE و MBE نزدیک به صفر دادههای مکانی) روشهای قطعی و زمینآماری در محیط GIS تهیه گردید. نتایج مدلسازی مکانی - زمانی سالهای (1383-1385) مشخص کرد که میزان شاخصهای TSI، BMWP و OM به طور متوسط با مقادیر 61، 31 و 40% در وضعیت کیفی مغذی و بد میباشد که این میزان در نیمه جنوبی به دلیل فعالیتهای کاربری اراضی بیشتر است. همچنین پارامترهای TSI، PO43- و DOsat از همبستگی زمانی و نیز پارامترهای BMWP، OM، TDS و عمق تالاب از همبستگی مکانی بالا و معنیداری برخوردار هستند. همچنین نتایج مدلسازی مکانی - زمانی TSI سالهای (1385-1386) مشخص کرد که تالاب در فصل بهار و پاییز دارای بیشترین میزان آلودگی (متوسط مغذی 67-70) که در نیمه جنوبی به دلیل تأثیر فعالیتهای انسانی و کاربری اراضی در وضعیت فوق مغذی 70-74 و در فصل تابستان با متوسط مغذی 59 دارای کمترین میزان آلودگی است.
پارامترهای کیفی
تالاب چغاخور
TSI
BMWP
مدلسازی مکانی - زمانی
همبستگی مکانی و زمانی
2016
05
21
122
132
https://www.iwrr.ir/article_15653_bd47ca394562cfb513630985dbdaff0b.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
بهینه سازی شبکه پایش کیفیت منابع آب زیرزمینی شهر مشهد با استفاده از مدل سازی فضایی-زمانی
مسلم
اکبرزاده
بیژن
قهرمان
کامران
داوری
بهینه سازی شبکه پایش یک فرآیند تصمیم گیری برای داشتن بهترین ترکیب در بین ایستگاه های موجود است. به دلیل ملاحظات اقتصادی و کاستن از هزینه های پایش، رویکرد بهینه سازی در این پژوهش، کاهش ایستگاههای پایش کیفی منابع آب زیرزمینی آبخوان شهر مشهد است. با استفاده از الگوریتمی براساس معیارهای آنتروپی و بر مبنای شاخص آلودگی نیترات، نسبت به بهینه سازی شبکه پایش با 287 حلقه چاه در دوره آماری 1381 تا 1389 اقدام شد. بر این اساس ابتدا میانگین رتبه هر ایستگاه در 9 سال آماری بدست آمد. سپس برای آنتروپی شبکه بر حسب تعداد ایستگاه و زمان مدل هایی پیشنهاد گردید. پس از برازش بهترین مدل آنتروپی شبکه، نتایج نشان داد که 111 حلقه چاه به عنوان ایستگاه های پایش کیفیت منابع آب زیرزمینی شهر مشهد کفایت می کند. به منظور تائید شبکه پیشنهاد شده نیز در هر سال آماری، شبکه هایی تصادفی با تعداد 111 حلقه چاه انتخاب گردید و با مقایسه آنتروپی شبکه آنها با شبکه منتخب، کارایی شبکه منتخب تائید شد. همچنین میزان کارایی شبکه منتخب برای آینده آبخوان مشهد نیز مورد تائید قرار گرفت.
آبخوان
نیترات
الگوریتم
آنتروپی
کریجینگ
2016
05
21
133
144
https://www.iwrr.ir/article_13915_dafabfd536d28abf5b7f68c3d35041de.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
ارزیابی اثرات احداث سد بر روی آبخوان با استفاده از تحلیل آنتروپی چندمقیاسه، مطالعه موردی: دشت ساوه
محمود
محمد رضاپور طبری
با توجه به ارتباطات غیرخطی بین مؤلفههای حاکم بر سفرههای زیرزمینی، از این سیستمها به عنوان یک سیستم پیچیده نام برده میشود. تخمین درجه پیچیدگی این سیستم با توجه به تغییرات طبیعی و مصنوعی حاکم بر آن جهت ارزیابیهای کمی و کیفی آبخوان بسیار مهم میباشد. در این تحقیق بر مبنای تغییرات بلندمدت (93-64) پیزومترهای دشت ساوه اقدام به بررسی اثر احداث سد ساوه بر روی آبخوان پاییندست سد با استفاده از تحلیل آنتروپی چندمقیاسه گردید. در این رویکرد بر خلاف روش آنتروپی که تنها میزان آنتروپی برای یک فاکتور مقیاس را مورد محاسبه قرار میدهد، از آنتروپی چندمقیاسه (MSE) جهت ارزیابی تغییرات احتمالی پیچیدگی آبخوان در چندین فاکتور مقیاس استفاده گردید. نتایج نشان میدهد که میزان پیچیدگی آبخوان بعد از احداث سد ساوه از ابتدای دشت تا میانه دشت بشدت کاهش یافته و به طور متوسط 31 درصد افزایش در میزان اختلاف آنتروپی (پیچیدگی) در دو دوره (قبل و بعد از احداث سد) مشاهده میشود. این تغییرات در خصوصیات پیچیدگی سفره منجر به تخریب سیستم طبیعی آبخوان و کاهش درجه پیچیدگی آن شده است. مقایسه رویکرد پیشنهادی با روش من-کندال بیانگر کارآیی آنتروپی چندمقیاسه در ارزیابی پیچیدگی سیستم آبخوان و تشخیص رخدادهای غیرطبیعی در سری زمانی تراز سطح آب زیرزمینی میباشد. این مطالعه میتواند مبنایی جهت حفاظت از محیط طبیعی آبخوانها و ارزیابی اثرات ساخت سازههای هیدرولیکی عظیم بر روی سفرههای زیرزمینی را ارائه نماید.
آبخوان
دشت ساوه
آنتروپی چندمقیاسه
پیچیدگی سیستم
2016
05
21
145
157
https://www.iwrr.ir/article_13693_4a5dc013312351ab136beed43c239bc1.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
مقایسه عملکرد دو رهیافت شبیهسازی زمانی- مکانی بارش روزانه در گستره ایران
طاهره
قصدی
نوذر
قهرمان
مهدی
قمقامی
در این مطالعه عملکرد دو رهیافت پارامتری مارکف پنهان (HMM) و ناپارامتری k- نزدیکترین همسایه (KNN) در شبیهسازی سری زمانی دادههای روزانه بارندگی زمستانه در 130 ایستگاه بارانسنجی ایران با طول دوره آماری 21 سال مورد ارزیابی قرار گرفته است. شش ایستگاه بندرانزلی، ساری، قراخیل قائمشهر، گرگان، شیراز و زاهدان نیز به ترتیب به عنوان ایستگاههای معرف اقالیم بسیار مرطوب، مرطوب، نیمهمرطوب، مدیترانهای، نیمهخشک و خشک انتخاب شدهاند. در شبیهسازی گشتاورهای مرتبه 1و2 و مقایسه پراکنش دادهها با استفاده از دو نمودار جعبهای و نمودار فاصله اطمینان 95 درصد، HMM نتایج بهتری داشته، در مقایسه فضای احتمالاتی همه ایستگاهها عملکرد HMM در مقادیر حدی و صدکهای بالا، و عملکرد KNN در مقادیر میانی توزیع بهتر میباشد. براساس روش امتیازدهی LEPS Score و نمودارهای توزیع تجمعی تجربی نیز HMM نتایج بهتری را ارائه نموده است. در شبیهسازی وابستگیهای مکانی بر اساس روش نسبت لگاریتمی بختها، عملکرد KNN بهتر بوده است. در شبیهسازی فراوانی روزهای تر و خشک، بیش برآوردی در HMM و کم برآوردی در KNN مشاهده میشود. در تداومهای خشک و تر هر دو مدل در شبیهسازی تداومهای کوتاهتر دارای بیشبرآوردی بودند. در مجموع مهارتHMM در شبیهسازی سری مصنوعی بارندگی روزانه، به دلیل ساختار پیچیده ریاضی آن بیشتر بوده، اگرچه نتایج نسبتا خوب KNN نشان داد مدل قابلیت استفاده در کاربری های سادهتر را داراست.
ایران
مارکف پنهان
K-نزدیکترین همسایه
بارش
2016
05
21
158
170
https://www.iwrr.ir/article_13913_216025adbb50f5f6b2522b62c48ba6b7.pdf
تحقیقات منابع آب ایران
1735-2347
1735-2347
1395
12
1
تأثیر کاهش نوفه در تحلیل پویایی غیرخطی سری زمانی دمای حداکثر روزانه در ایستگاه کرمان
امیر
اسلامی
بیژن
قهرمان
علی نقی
ضیایی
پیمان
اسلامی
آب و هوا را میتوان بصورت مجموعه شرایط اتمسفری یک سیستم پویا و آشوبناک دانست. در هر صورت یکی از مسائل اساسی در برآورد بُعد سریهای زمانی آشوبناک روبرو شدن با این واقعیت است که سیگنال زمانی هر پدیده طبیعی، با نوفه همراه میباشد. اهداف تحقیق حاضر شامل (الف) بررسی تاثیر کاهش نوفه در سری زمانی دمای حداکثر روزانه بر بازسازی فضای فاز، زمان تأخیر و بُعد نشاننده؛ (ب) به کمیت در آوردن آشوب برای هر دو سری زمانی قبل و بعد از کاهش نوفه، به کمک روشهایی مانند حداکثر نمای لیاپانف و بُعد همبستگی؛ و (پ) مقایسه دقت پیشبینی در هر دو سری زمانی میباشند. برای این تحقیق از سری زمانی دادههای دمای حداکثر روزانه ایستگاه کرمان به مدت 25 سال (2008-1984 میلادی) استفاده شد. نتایج نشان داد که بُعد نشاننده و زمان تأخیر در سری زمانی بعد از کاهش نوفه (به ترتیب 5 و 76 روز) نسبت به قبل از آن (به ترتیب 7 و 82 روز) کاهش یافت. در هر دو سری زمانی، حداکثر نمای لیاپانف مثبت (به ترتیب 011/0 و 019/0) و مقادیر پایین بُعد همبستگی (به ترتیب 78/2 و 85/2) نشان از آشوبناکی آنها داشت. با این حال، کاهش نوفه میتواند از طریق کاهش مولفهی تصادفی، در به کمیت درآوردن آشوب و دقت پیشبینی تأثیرگذار باشد. بنابراین، برای تجزیه و تحلیل پوپایی غیرخطی سری زمانی، کاهش نوفه ضروری میباشد ولی این کاهش نباید باعث از بین رفتن مولفه قطعی درونی سیستم شود.
"آشوب
پویایی غیرخطی
پیشبینی
دمای حداکثر روزانه
کاهش نوفه"
2016
05
21
171
185
https://www.iwrr.ir/article_13481_4d8356f69d111e3f5e18115700c4063e.pdf