انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Prefaceپیشگفتار0116039FAمحمد کارآموزJournal Article20160712انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Optimization of Water Allocation During Water Scarcity Condition Using Non-Linear Programming, Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization (Case Study)بهینه سازی تخصیص آب در شرایط کم آبی با استفاده از روشهای برنامهریزی غیرخطی، هوش جمعی و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی)11315700FAمهنوش مقدسیدانشجوی دکتری/ دانشکده کشاوزری، دانشگاه تربیت مدرسسعید مریددانشیار/ دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس0000-0002-7024-1657شهاب عراقینژاداستادیار /دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهرانJournal Article20080212Water resources limitations, increasing water demands, and occurrence of frequent droughts in our country call for saving water programs and efficient use of available water supply. In this regard the optimization approaches can be an efficient tool. The main objective of this study is the comparison of three optimization approaches including Non-Linear Programming (NLP), Genetic Algorithm (GA), and Particle Swarm Optimization (PSO) when applied to the water allocation management during droughts. These are used to maximize the income in Zayandeh rud irrigation system in Esfahan, Iran during the 1999 -2001 drought. Each model considered the four layers; Chadagan dam operation, irrigation networks, crops, and growth stages. Comparison of the results showed that the highest income is obtained by NLP. Furthermore, this optimization method can increase the irrigation network income by about a 36% compared to the traditional managements.با توجه به محدودیت منابع آب، افزایش نیازهای آبی و وقوع خشکسالیهای متناوب، صرفه جوئی در مصرف آب و استفاده کارآمد از آن امری لازم و ضروری است که استفاده از تکنیکهای مناسب بهینه سازی در این خصوص میتواند راهگشا باشد. در این تحقیق، مقایسه تکنیکهای مختلف بهینه سازی برنامه ریزی خطی (NLP)<sup>1</sup>، هوش جمعی (PSO)<sup>2</sup> و الگوریتم ژنتیک (GA)<sup>3</sup> در مدیریت تخصیص آب کشاورزی در شرایط خشکسالی با حداکثر سازی درآمد، هدف قرار داده شده است. بدین منظور دوره خشکسالی سالهای آبی 78-1377 تا 80-1379 در شبکههای آبیاری زاینده رود اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس مدلسازیهای لازم در چهار لایه که سد چادگان، شبکهها، محصولات و دور آبیاری را در برداشت، توسعه یافت. مقایسه نتایج برتری روش NLP و سپس PSO را نشان داد. ضمن اینکه نشان داده شد که این رویکرد تا 36 درصد امکان افزایش درآمد را نسبت به مدیریتهای سنتی دارد. انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Water Resources Interaction Modeling Using Satellite Images and GIS Techniquesشبیهسازی اندرکنش منابع آب با استفاده ازتصاویر ماهوارهای و تکنیک سیستمهای اطلاعات جغرافیایی (GIS)142615701FAغلامرضا بحرینیکارشناس ارشد /مهندسی عمران- آب،دانشگاه صنعتی اصفهانحمیدرضا صفویاستادیار/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20071220Surface and ground water interaction modeling has always been one of the basic concerns in water resources management. Such interaction is usually considered as an internal boundary condition in modeling and exact state of the components would be determined throughout the simulation process. This will need sets of accurate data which confirms the use of assistant tools such as the satellite images and the Geographical Information System (GIS). In this research, the interaction of the Najafabad aquifer and the Zayandehrud river passing through has been modeled. A conjunctive model have been developed by modifying the watershed and aquifer limits using geological maps and DEM Sheets of the region as well as statistical analysis of related data. By using satellite images and GIS technique, in addition to the improvement of the model capabilities a data base for further studies has been established. Model outcomes in both steady and unsteady states proved the basic and important role of the river, recharging the neighboring area. River bed thickness was determined as an average for the 36 km river branch as one of the basic elements of the process. Mass exchanges were also defined separately at the end of each calculation steps as well as in average during each stress period.مدلسازی اندرکنش منابع آب سطحی و زیرزمینی همواره در بیلانبندی منابع آب از اهمیت ویژهای برخوردار بوده است. این اندرکنش معمولاً به عنوان یک شرط مرزی داخلی در مدلسازی آبهای زیرزمینی در نظر گرفته شده و وضعیت دقیق اندرکنش منابع بر یکدیگر در خلال فرآیند مدلسازی مشخص میگردد. جهت مدلسازی دقیق تلفیقی این دو منبع نیاز به حجم دادههای زیادی است که استفاده از تصاویر ماهوارهای و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی را به عنوان ابزار کمکی لازم مینماید. در این تحقیق، شبیه سازی آبخوان دشت نجفآباد و رودخانه زایندهرود در گذر از آن مد نظر قرار گرفته است. ضمن تدقیق مرزهای حوضه آبریز و آبخوان با استفاده از نقشههای زمینشناسی و نقشههای DEM<sup>1</sup> منطقه و تحلیل و پردازشهای آماری مورد نیاز بر روی دادههای مربوط به حوضه، مدل شبیهسازی تلفیقی جهت محدوده مورد نظر ارائه گردید. با استفاده از تصاویر ماهوارهای و تکنیک سیستمهای اطلاعات جغرافیایی (GIS) افزایش قابلیتهای مدل در شبیهسازی دقیقتر آبخوان و ایجاد پایگاه دادههای مورد نیاز جهت تحلیلهای گستردهتر، مد نظر قرار گرفت. نتایج حاصل از خروجی مدل اندرکنشی واسنجی شده در حالتهای ماندگار و ناماندگار بیانگر نقش اساسی و اهمیت رودخانه زایندهرود در گذر از روی آبخوان و نیز آب برگشتی از سیستمهای آبیاری در تغذیه سفره آب زیرزمینی منطقه میباشد. میزان پارامتر ضخامت بستر که از فاکتورهای اساسی در فرآیند مدلسازی تلفیقی میباشد نیز به صورت متوسط در طول بازه 36 کیلومتری عبور رودخانه از روی آبخوان تعیین و ارائه گردید. همچنین میزان تبادلات جرمی در هر یک از گامهای زمانی محاسباتی و نیز متوسط هر یک از دورههای تنش به صورت مجزا در قالب ورودیها و خروجیهای حوضه تعیین و محاسبه گردید.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Application of Genetic Algorithms and K-Nearest Neighbor Method in Developing Reservoir Operation Policies During Floodsکاربرد روشهای الگوریتم ژنتیک و K-نزدیک ترین همسایه در تدوین سیاستهای بهره برداری از مخزن در زمان وقوع سیلاب273715702FAبنفشه زهراییاستادیار /و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساختها، دانشکده فنی دانشگاه تهرانآذر تکشیکارشناس ارشد/ دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران.Journal Article20060929In Iran, the reservoir operation during floods is mostly carried out based on engineering judgments. There is no operation policy for the majority of the reservoirs especially those with no flood prediction and warning system. In this research, operation policies during flood are developed for Shahid Abbaspour Reservoir on Karun river southwestern Iran. A Genetic Algorithm (GA) model is developed to determine the reservoir releases. The parametric objective function of the GA model is to minimize the flood losses associated with releases exceeding the safe carrying capacity of the downstream river. The GA model performance is evaluated using historical flood data as well as simulated floods with 50-year return period. The GA model output has been used along with a K-Nearest Neighbor (K-NN) model to develop the reservoir operation policies for controlling floods. Comparison between the results of K-NN and linear regression model shows the accuracy of the GA and K-NN models to develop the operation policies for reservoir operation during floods. در حال حاضر بهرهبرداری از اکثر سدهای مخزنی کشور در شرایط سیلابی به صورت تجربی میباشد و عملاً دستورالعمل مدونی برای تعیین میزان خروجی در زمان وقوع سیلاب خصوصاً در حوزههای فاقد سیستم هشدار و پیشبینی سیلاب وجود ندارد. در این تحقیق سعی شده است با توجه به سابقه سیلابهای به وقوع پیوسته در سیستم رودخانه- مخزن کارون، بهینهسازی بهرهبرداری از سد شهید عباسپور به نوعی صورت گیرد که میزان تجاوز دبی خروجی از دبی سالم رودخانه پاییندست حداقل شود. به منظور تعیین خروجیهای مخزن در شرایط سیلابی از مدل الگوریتم ژنتیک که به همین منظور تدوین شده، استفاده شده است. تابع هدف این مدل به صورت پارامتری درنظر گرفته شده بدین معنی که نسبت خسارت با توجه به میزان تجاوز جریان از حد مجاز توسط مدل تعیین میشود. کارایی مدل ژنتیک با سیلابهای تاریخی و سیلابهای بازسازی شده با دوره بازگشت 50 ساله بررسی شده است. خروجی مدل الگوریتم ژنتیک با استفاده از روش K- نزدیکترین همسایه (K-NN) جهت تدوین سیاستهای بهرهبرداری در زمان سیلاب استفاده شده و نتایج آن با معادله رگرسیون خطی برای شبیهسازی مقایسه شده است. نتایج به دست آمده از این دو مدل بیانگر کارائی آنها در تدوین سیاست بهرهبرداری از سد در زمان وقوع سیلاب میباشد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221GIS Representation of a Geomorphological Unit Hydrograph Based on Cascade Linear Reservoirsمعرفی یک آبنمود واحد ژئومورفولوژیکی بر پایه مخازن خطی آبشاری در محیط GIS384615703FAوحید نورانیاستادیار /دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریزمحمدتقی اعلمیاستادیار/دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریزهادی دلافروزدانشجوی دکتری/ آب، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریزوحید سپهریدانشجوی کارشناسی ارشد/ آب، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریزJournal Article20071218The Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) concept is widely applied in the simulation of the rainfall-runoff process. In this paper a new geomorphologic unit hydrograph, based on the concept of cascade linear reservoirs has been developed and analyzed. This method represents the watershed as a cascade of reservoirs across the watershed main channel.
The two most important characteristics of the model are: (a) it explicitly includes the watershed morphology in its formulation and (b) it depends on only one uncertain parameter which must be estimated. The result of the model has been compared with Nash’s black box model with one more parameter. The study area was the Ammameh watershed southern of central Alborz mountain chain in Iran. The results showed the efficiency of this model to simulate the rainfall-runoff process using the watershed geomorphologic properties. GIS tools in the current modeling allow the accurate and easy determination of the geomorphologic characteristics of the model.مفهوم آبنمود واحد لحظهای<sup>1</sup> (IUH) به صورت گستردهای در شبیهسازی بارش-رواناب بکار میرود. در این مقاله آبنمود واحد ژئومورفولوژیکی ارائه گردیده است که بر پایة مفهوم مخازن خطی آبشاری شکل گرفته است. در واقع در این مدل از یک سری مخازن متوالی که در طول زهکش حوضه قرار گرفتهاند استفاده میگردد.
دو ویژگی مهم مدل عبارتند از: (الف) تاثیر داشتن خصوصیات حوضه در فرمولبندی و (ب) داشتن فقط یک پارامتر قابل تخمین. نتایج مدل ارائه شده در این مقاله با نتایج مدل جعبه سیاه نش برای حوضه امامه، مقایسه گردیده است. نتایج حاصل حکایت از این دارد که مدل ارائه شده علیرغم داشتن یک پارامتر کمتر نسبت به مدل نش، به دلیل بهرهگیری از خصوصیات ژئومورفولوژیکی حوضه، توانایی مناسبی در شبیهسازی بارش-رواناب دارد. در مدلسازی ارائهشده استفاده از ابزار GIS امکان محاسبة پارامترهای ژئومورفولوژیکی مدل را به آسانی و دقت میسر نمود.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Analyzing Sedimentgraph Data in Chehelgazi Watershed Upstream Gheshlagh Damتحلیل داده های رسوب نگار حوضه چهل گزی سدّ قشلاق475615704FAسیّدحمیدرضا صادقیدانشیار/ گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، نور.0000-0002-5419-8062لیلا غلامیدانش آموختگان کارشناسی ارشد /مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، نور.عبدالواحد خالدی درویشاندانش آموختگان کارشناسی ارشد/ مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، نور.عبدالرسول تلوریدانشیار /پژوهشی مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری.Journal Article20071104Soil erosion and sediment yield from watersheds are among the key limitations to achieve sustainable use of land and to maintain the water quality in water bodies. Studying the soil erosion process and and evaluation of dominant factors on erosion is therefore considered fundamental in watershed management. The accurate measurement of sediment yield using sedimentgraph data is accordingly of major importance. The present research was conducted to analyze sedimentgr-aphs in Chehelgazi Watershed upstream Gheshlagh Dam basin in the Kurdistan province in Iran with an area of 27233 hectare. The hydrographs and sediment graphs of 11 storms from winter 2006 to spring 2007 were investigated. The results revealed that the sediment graphs with average sediment yield of 79.56±47.93 tones followed the general trends in corresponding hydrographs. All hydrographs preceed the sedimentgraphs with an average lag of 2.94±1.04 hours.فرسایش خاک و تولید رسوب حوضهها از محدودیّتهای اساسی در دستیابی به کاربری پایدار اراضی و حفظ کیفیّت آب در آبراههها، دریاچهها و دیگر منابع آب بهشمار میروند. از اینرو بررسی فرآیند فرسایش خاک و تولید رسوب و ارزیابی عوامل حاکم بر آنها از ضروریّات مدیریت صحیح منابع موجود در یک حوضه میباشد. از طرفی برای اندازهگیری دقیق تولید رسوب یک حوضه از رسوبنگار استفاده میشود. تحقیق حاضر بهمنظور تحلیل رسوبنگارها در حوضه چهلگزی سدّ قشلاق در استان کردستان با مساحت 27233 هکتار انجام شده است. برای دستیابی به اهداف تحقیق آبنگار و رسوبنگار 11 رگبار از پاییز 1385 تا بهار 1386 تهیّه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که در تمامی رگبارهای مورد بررسی با مقدار متوسط تولید رسوب 93/47±56/79 تن، شکل عمومی رسوبنگارهای مشاهدهای از آبنگارهای رگبارهای متناظر تبعیّت کرده و مقادیر اوج آنها بهطور متوسط 04/1±94/2 ساعت پس از وقوع اوج سیلاب رخ داده است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Experimental Study on Scouring Around Single T-Shaped Spur Dike on a 90 Degree Bendمطالعه آزمایشگاهی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکن T شکل منفرد مستقر در قوس 90 درجه576915705FAمحمد واقفیدانشجوی دکتری /سازههای هیدرولیکی، بخش مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرسمسعود قدسیاناستاد /هیدرولیک، پژوهشکده مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرسسیدعلی اکبر صالحی نیشابوریاستاد /سازههای هیدرولیکی، پژوهشکده مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20080115In the past few decades, the use of spur dikes for stability of the outer banks of rivers and in the bend has attracted the attention of hydraulic engineers. These structures affect the stability of river banks. Setting spur dikes in the flow direction leads to local scour around the spur dike and changes the topography of the stream bed. This paper examines the geometry of the scour hole, the maximum depth of scour, and the bed topography around the T-Shaped spur dike located in a 90 degree bend. The experiments were carried out in an experimental channel with a smooth bend of 90 degrees (having the ratio of the bend radius to the channel width equal to four) under the clear water condition and with sediments having an average diameter of 1.28mm. The effects of parameters like the length of the spur dike and its wing, the location of the spur dike in the bend, and the approach Froude number were studied on the amount of scour. The results showed that by increasing the length of the spur dike, decreasing the wing length of the spur dike, increasing the Froude number, and changing the location of spur dike towards downstream, the dimension of the scour hole increases. New equations for scour parameters at a T-Shaped spur dike are obtained.یکی از سازههای هیدرولیکی مؤثر در تثبیت سواحل رودخانه آبشکن میباشد. در چند دهه اخیر استفاده از آبشکنها در پایداری ساحل خارجی رودخانهها و در مسیرهای قوسی مورد توجه مهندسان هیدرولیک قرار گرفته است. استقرار آبشکن در مسیر جریان باعث ایجاد آبشستگیهای موضعی در محل آبشکن و تغییرات توپوگرافی بستر میگردد. در این مقاله به بررسی هندسه حفره آبشستگی و میزان آبشستگی بیشینه و توپوگرافی بستر پیرامون آبشکنهای T شکل مستقر در قوس 90 درجه پرداخته شده است. برای این منظور در یک کانال آزمایشگاهی با قوس90 درجه و ملایم ( نسبت شعاع قوس به عرض کانال برابر4 ) و دارای بستر رسوبی با قطر متوسط 28/1 میلی متر و شرایط آب تمیز، آزمایشاتی طراحی و اجرا شد. در این آزمایشات تأثیر متغییرهای طول آبشکن، طول بال آبشکن، موقعیت قرارگیری آبشکن در قوس و همچنین عدد فرود جریان بر میزان آبشستگی حول آبشکنT شکل و تغییرات توپوگرافی بستر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیانگر این استکه افزایش طول آبشکن، کاهش طول بال آبشکن، افزایش عدد فرود و تغییر موقعیت آبشکن به سمت پایین دست قوس باعث افزایش ابعاد چاله آبشستگی میگردد. معادلات جدیدی در محاسبه پارامترهای چاله آبشستگی حاصل شد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23474320081221Consequences of Groundwater Over-Exploitation (Case Study: Rafsanjan Plain)بهرهبرداری بیرویه از منابع آب زیرزمینی و پیامدهای آن (مطالعه موردی: دشت رفسنجان)707315706FAعادل ابراهیمی لویهدانشجوی دکترای /جامعهشناسی و عضو هیات علمی پژوهشکده سوانح طبیعی ایرانJournal Article20070925Population growth and socio-economic development have caused increasing demand for water amongst different consumers. Severe loss of storage and critical conditions in some aquifers within the last two decades are the consequences of such phenomenon. The optimum use of water from aquifer and subsequently in basin levels therefore requires an optimum managem-ent on ground water resources considering the qualitative measures. The development potential for the aquifer should accordingly be set to prevent the irrecoverable damages. Following the field studies and relevant research activities, this paper presents the results of irregular water exploitation in Rafsanjan plain as a case study.افزایش جمعیت و توسعه اقتصادی<strong>، </strong>اجتماعی کشور در دو دهه گذشته<strong>، </strong>افزایش مداوم تقاضای آب برای مصرف کنندگان مختلف آب را به همراه داشته و موجب گردیدهکه بعضی از آبخوانهای مهم کشور با افت شدید سطح آب زیرزمینی مواجه شوند. به همین لحاظ، ادامه روند فزاینده افت منجر به پیدایش شرایط بحرانی در برخی از آبخوانها شده است. در چنین شرایطی بهرهبرداری بهینه از آبخوانها و فراتر از آن در سطح حوضههای آبریز نیازمند مدیریتی است که با توجه به ویژگیهای کمی وکیفی مخازن آب زیرزمینی بتواند قابلیت آنها را از نظر توسعه یا اعمالمحدودیت بهرهبرداری قبل از ایجاد وضعیت نامطلوب یا بحرانی تعیین و از بروز خسارت جبرانناپذیر جلوگیری نماید. این گزارش سعی دارد، رابطه بین بهرهبرداری بیرویه از آبخوانها و پیامدهای آن را بیان نماید. در همین رابطه دشت رفسنجان به عنوان مطالعه موردی یکی از دشتهای ممنوعه بحرانی کشور انتخاب گردیده است.