انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Prefaceپیشگفتار0116036FAمحمد کارآموزJournal Article20160712انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121A Conceptual Model of Integrated Water Resources Management for National Water Securityارایه مدل مفهومی و تدوین الگوی مدیریت یکپارچه منابع آب با تاکید بر امنیت آبی کشور11315767FAرسول زرگرپوردانش آموخته/ دانشگاه عالی دفاع ملیعلی نورزادعضو هیئت علمی/ دانشگاه صنعت آب و برقJournal Article20090222This research studied the factors and components related to integrated water resources management which affects water security. A model is presented which integrates the views of designers, director generals, water scientists, and legislative systems. This study also reviewed the international experiments and has customized them for Iran. The results of the international commissions and conferences were studied to compile the concept of integrated water resources management and water security. Then referring to international resources and the official Iranian water management system, the effective variables in these two concepts were selected and determined. The presented Fuzzy model took into account the opinion of high level national water managers and the water resources experts for multiple decision making with multiple criterions. The main criterions of integrated water resources management and water security were determined and the degree of their relativities were measured. At the end, a pattern and a conceptual model of integrated water resources management which emphasized on national water security are presented. The results of this research showed that fourteen main criteria should be considered for a model aiming at water security. Furthermore seventy practical strategies according to their degree of importance and priorities were examined and a scientific, practical and dynamic management in water resources management of the country were presented. The international recommendations were also ascertainedپژوهش حاضر برآن است تا عوامل و مؤلفههای مربوط به مدیریت یکپارچه منابع آب کشور را که بر امنیت آبی کشور اثرگذار هستند از نظر برنامهریزان، مدیران ارشد، اساتید و خبرگان دانشگاهی در رشته آب و نمایندگان مجلس را بررسی نموده و با مرور بر تجربیات سایر کشورهای جهان و متناسب با شرایط ایران، الگوی مناسب را ارائه نماید و اثر آن را نیز بر امنیت آبی کشور بررسی کند. بدین منظور ابتدا با مرور دیدگاههای مختلف و متنوع بینالمللی از یک طرف و نتایج اجلاسها و کنفرانسهای جهانی آب از طرف دیگر و با مقایسه و دستهبندی آنها مفهوم جامع و مانع مدیریت یکپارچه منابع آب و امنیت آبی انتخاب گردید. سپس با مراجعه به منابع بینالمللی و نیز اسناد بالادستی مصوب مدیریت آب کشور، شاخصهای مؤثر در این دو مفهوم انتخاب شده و احصاء گردید. با مراجعه به مدیران ارشد آب کشور، اساتید دانشگاه، مدیران ارشد کشاورزی و متخصصین خبره آب کشور با استفاده از مدل تصمیمگیری چند منظوره چند معیاره در فضای فازی، شاخصهای اصلی مدیریت یکپارچه منابع آب و امنیت آبی حاصل شد و میزان همبستگی آنها تبیین گردید. نهایتاً الگو و مدل مفهومی مدیریت یکپارچه منابع آب با تأکید بر امنیت آبی در کشور با استفاده از کلیه مراجع بینالمللی و اسناد بالادستی بخش آب ارایه گردید. نتایج تحقیق حاکی از آن است که الگوی مدیریت یکپارچه منابع آب با تأکید بر امنیت آبی کشور عبارت است از 14 محور یا شاخص اساسی این مدیریت، به علاوه هفتاد استراتژی مورد عمل که با رعایت درجه اهمیت و اولویت هر کدام و استقرار این الگو، مدیریتی علمی و کارآمد و پویا را در مدیریت آب کشور به ارمغان خواهد آورد و توصیه بینالمللی در این خصوص نیز محقق گردیده است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Uncertainty Analysis of Artificial Neural Networks and Neuro-Fuzzy Models in River Flow Forecastingتحلیل عدم قطعیت مدل های شبکه عصبی و نروفازی در پیش بینی جریان رودخانه142715771FAاشکان فرخنیادانشجوی دکتری /سازه های آبی، دانشگاه تربیت مدرسسعید مریددانشیار/گروه سازه های آبی، دانشگاه تربیت مدرس0000-0002-7024-1657Journal Article20070910River flow forecasting in water resources management is of great importance. But, due to the high uncertainty in the factors affecting the rainfall-runoff process, the results are usually problematic. One of the procedures that can alleviate this problem is incorporating uncertainty analysis in forecasted results. Such an analysis has been traditionally used for statistical methods but less attention has been given to the Artificial Neural Networks (ANNs) and the Neuro-Fuzzy (ANFIS) models. These models have gained much popularity in recent years. This research has aimed to analyze the uncertainty of these techniques for 1 to 3 months forecasting of river flow. Sofy-Chay River at Tazekand gauging station in the northwest of Iran is selected as the study site to explore the methodology. The results show that ANFIS overall gave more accurate forecasts and less uncertainty. But, when it comes to high flows, the confidence interval for the two models increases quite obviously and this increases the risk for application of the results.پیش بینی آورد رودخانه در مدیریت منابع آب از اهمیت فراوانی برخوردار است، اما به دلیل عدم قطعیت بالا در عواملی که فرآیند بارش- رواناب را سبب میگردند، همواره با مشکلاتی همراه بوده است. یکی از روشهایی که میتواند این مشکل را تا حدی کاهش دهد، تحلیل عدم قطعیت پیشبینیهای انجام شده میباشد. این تحلیلها در مدلهای آماری سابقه طولانی دارند، ولی برای مدلهای شبکه عصبی و نروفازی کمتر مورد استفاده قرار گرفته و این در شرایطی است که در سالهای اخیر به مراتب توجه بیشتری به این تکنیکها شده است. در مطالعه حاضر عدم قطعیت نتایج مدلهای شبکه عصبی و نروفازی در پیشبینی 1 تا 3 ماه آینده جریان رودخانه مورد ارزیابی قرار گرفته و منطقه مطالعاتی رودخانه صوفیچای در محل ایستگاه تازهکند در نظر گرفته شده است. نتایج نشان میدهد که مدل نروفازی از دقت بالاتر در پیشبینی و عدم قطعیت کمتری برخوردار است، اما بطور مشخص برای پرآبیها در هر دو مدل عدم قطعیت بیشتر شده که خطرپذیری (ریسک) کاربرد نتایج را افزایش میدهد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Application of Statistical Methods, Saturation Indices, and the Composite Diagrams in the Groundwater Quality Assessment in the Kerman Plain Aquiferکاربرد آنالیزهای چند متغیره، اندیسهای اشباع و دیاگرامهای ترکیبی در تحلیل کیفی آبخوان آبرفتی دشت کرمان283815773FAمحسن رضاییاستادیار /گروه زمینشناسی دانشگاه تربیت معلم تهران، تهران، ایرانJournal Article20070820The hydrogeochemical characterization of the Kerman plain aquifer, in central Iran, has been studied. Chemical characteristics from 58 deep well samples were used. Physicochemical characteristics and the major elements (Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup>, Ca<sup>++</sup>, Mg<sup>++</sup>, Cl<sup>-</sup>, SO<sub>4</sub><sup>- -</sup> and HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>) were analyzed for these samples. Different methods including composite diagrams, saturation indices, and multivariate statistical methods were employed to assess groundwater quality. The results showed that the main hydrochemical facies of the aquifer representing 73% of the samples samples are (Na, K–Cl, SO<sub>4</sub>). The solubility of Calcite, Dolomite, Gypsum, and Aragonite were assessed in terms of the saturation index indicating supersaturation with respect to Calcite and Dolomite. Clustering analysis showed three distinctive groundwater groups indicating different groundwater residence time and different rock-water interaction history. The results of factor analysis indicated that five factors explain about 96.3% of the total sample variance. The first and most important factor is mainly controlled by Halite dissolution in the Kerman plain. Dissolution of Gypsum is the second most important source of salinity.
خصوصیات شیمیایی آبخوان آب زیرزمینی دشت کرمان مورد مطالعه قرار گرفته و از نتایج آزمایشات فیزیکی و شیمیایی مربوط به 58 حلقه چاه عمیق استفاده گردیده است. در این نمونهها خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و یونهای اصلی (Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup>, Ca<sup>++</sup>, Mg<sup>++</sup>, Cl<sup>-</sup>, SO<sub>4</sub><sup>- -</sup>, HCO<sub>3</sub><sup>-</sup>) مورد سنجش قرار گرفتهاند. روشهای مختلف شامل دیاگرامهای ترکیبی، اندیسهای اشباع و آنالیزهای چند متغیره در ارزیابی پارامترهای کیفی استفاده شده است. نتایج نشان دادهاند که رخساره هیدروشیمیایی غالب (Na, K–Cl, SO<sub>4</sub>) در ٧٣ درصد از نمونهها میباشد. اندیس اشباع از کلسیت، دولومیت، ژیپس و آراگونیت محاسبه و نشان دهنده وضعیت فوق اشباع نسبت به کلسیت و دولومیت میباشد. تحلیل خوشهای، منابع آب را در سه گروه مجزا قرار میدهد که منطبق با زمان ماندگاری آب و میزان واکنش با مواد آبخوان از هم مجزا میشوند. نتایج تحلیل عاملی نشان میدهد که 3/96 درصد از تغییرات کیفی آب توسط 5 عامل کنترل میشود. عامل اول و مهمترین عامل، انحلال هالیت موجود در آبرفتهای دشت کرمان است. انحلال ژیپس که کماکان در آبخوان اتفاق میافتد، در درجه دوم اهمیت قرار دارد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Assessing Surface Soil Moisture in Arid and Semiarid Rangelands Using NDVI and Meteorological Parametersتخمین رطوبت خاک سطحی با استفاده از تصاویر ماهوارهای و پارامترهای هواشناسی در مراتع مناطق خشک و نیمه خشک394715774FAسید محمودرضا بهبهانیدانشیار /پردیس ابوریحان، دانشگاه تهرانالناز نوروزی اقدمدانشجوی دکتری /آبیاری و زهکشی، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد علوم و تحقیقات تهرانعلی رحیمی خوباستادیار /پردیس ابوریحان، دانشگاه تهرانحسین عقیقیکارشناس ارشد/ سازمان فضایی ایرانJournal Article20071205Soil moisture and its temporal and spatial variations are one of the critical parameters in climatic, ecological, and hydrological modeling. Overall and consistent views on different parts of an area, repetitive satellite images from inaccessible areas and over large zones, along with regular periodic data are among important outcomes of the Remote Sensing (RS). Rangelands are highly dependent on the availability of water and therefore the vegetation indices can be used for tracking the changes in soil moisture. This study analyzes the correlation between the field measurements of soil moisture obtained using gravimetric sampling and the coincided and lagged MODIS-NDVIs based on the daily meteorological parameters during the growing season (April-August) from 2003 to 2005 in arid and semi arid rangeland in KhorasanProvince, north eastern Iran. Results show that the surface soil moisture in these rangelands is moderately correlated to the coincided and lagged NDVI and can be estimated using NDVI during the growing season. Stronger relations can be obtained for surface soil moisture data lagged by 2 weeks with respect to the vegetation index. Considering wind and cumulative evaporation factors represent better temporal and spatial estimation for the surface soil moisture in the study area.رطوبت خاک و تغییرات زمانی و مکانی آن یکی از اجزاء بسیار مهم مدلهای اقلیمی، اکولوژیکی و هیدرولوژیکی است. ارائه نمای جامع و یکنواخت از نواحی مختلف زمین، تصویربرداری مکرر از مناطق وسیع و غیرقابل دسترس، به همراه اطلاعات با فواصل زمانی منظم از ویژگیهای مهم سیستمهای سنجش از دور میباشد. پوشش گیاهی مرتعی در مناطق خشک و نیمه خشک تحت تأثیر رطوبت خاک میباشد، بنابراین میتوان از شاخصهای پوشش گیاهی حاصل از تصاویر ماهوارهای جهت مطالعۀ مقدار رطوبت خاک استفاده نمود. این تحقیق رابطه رطوبت خاک به دست آمده از اندازهگیریهای میدانی و NDVIهای همزمان و تأخیری حاصل از تصاویر سنجندۀ مودیس را با بهرهگیری از دادههای روزانۀ هواشناسی در فصل رشد (فروردین- مرداد) گیاهان مرتعی استان خراسان، در سالهای آماری 2003- 2005 توسط مدلهای رگرسیون خطی مورد مطالعه قرار داده است. نتایج، همبستگی متوسطی را بین رطوبت لایه سطحی خاک و NDVIهای همزمان و تأخیری در طول فصل رشد نشان دادند. بهترین همبستگی بین رطوبت لایه سطحی خاک و NDVI تأخیری 15روزه به دست آمد. با درنظر گرفتن عامل باد و تبخیر تجمعی مدلهای بهتری برای تخمین رطوبت لایۀ سطحی خاک در محدودۀ زمانی و مکانی تحقیق ارائه شده است.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Numerical Analyses of Flow in Transitions Using Grid Adaptive Methodتحلیل عددی جریان در تبدیلها با استفاده از شبکه تطبیقی485515775FAمحمدرضا جعفرزادهدانشیار /گروه عمران، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0003-2966-7223ابراهیم علامتیاندانشجوی دکتری عمران/ دانشگاه فردوسی مشهد ـ عضو هیات علمی موسسه آموزش عالی خاورانJournal Article20070921In this research the two dimensional depth averaged shallow water equations are solved in transitions using MacCormack and two step Lax-Wendroff schemes over a fixed grid. In order to increase the accuracy of the results in the MacCormack scheme, the fixed grid is adjusted using a grid speed technique in each time step. This is a grid adaptive method in which the nodes come close to each other at the places where the flow characteristics (depth and velocity) vary intensely. In this article a new technique is proposed to prevent excessive concentration of the nodes. Using this technique the code run time is reduced considerably. In order to evaluate the accuracy of the results some laboratory tests were performed in a contraction transition. It is observed that the MacCormack scheme with the new grid adaptive technique is more compatible with the experimental resultsدر این تحقیق معادلات دو بعدی متوسط گرفته شده در آبهای کم عمق در تبدیلها با استفاده از روشهای عددی مککورمک و لاکس وندروف دو گامی در یک شبکه ثابت حل می شود. آنگاه برای افزایش دقت جوابها در روش مک کورمک، شبکه ثابت در هر گام زمانی به یک شبکه متحرک، با استفاده از تکنیک سرعت گرهی تبدیل میگردد. این کار اصطلاحاً "روش تطبیق شبکه" نامیده میشود و در آن گرهها در جاهایی که مشخصات جریان نظیر عمق و سرعت بهشدت تغییر میکنند به یکدیگر نزدیک میشوند. در این مقاله راهکار جدیدی به منظور جلوگیری از تمرکز بیش از اندازه گرهها پیشنهاد شده است. با استفاده از این راهکار، زمان محاسبات کاهش پیدا میکند. برای ارزیابی صحت جوابهای عددی، آزمایشاتی در یک تبدیل تنگ شونده انجام شد. ملاحظه میشود که روش مک کورمک همراه با راهکار جدید سازگاری بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارد.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Quality Protection Legislations for Karst Water Resourcesقوانین حفاظت کیفی منابع آب کارست565815776FAناصر رستم افشارعضو هیأت علمی /دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور)هاشم کاظمیکارشناس /دفتر حفاظت و بهرهبرداری آبهای زیرزمینی شرکت مدیریت منابع آب ایرانفریده نوبهارمدیریت دفتر /تحقیقات و مدیریت مصرف شرکت آب و فاضلاب استان تهرانJournal Article20070811Karst ground water is one of the most important water resources in Iran. Karst formations are mostly concentrated in Zagross and Alborz Chains with limited distribution in central parts. Protection of Karst aquifers is a considerable challenge to all those involved in the decision making processes. In this research four different protection zones have been suggested on the basis of Karst formation, thickness of the Karst layer, and the degree of pollution. According to hydraulic conductivity and development of Karst formation, an area of influence has been fixed for each zoneمنابع آب با منشاء کارستی یکی از مهمترین منابع آبی کشور محسوب میشود. پدیدههای کارستی در بخشهای مختلف کشور بالاخص در مناطق زاگرس، البرز و به صورت محدود در نواحی مرکزی، شرایط مناسبی را در شکلگیری مخازن آب زیرزمینی فراهم نموده است که در تامین شرب شهرها نقش برجستهای دارد. حفاظت از این منابع یکی از اقدامات مهم در چرخه مدیرت منابع آب به شمار میآید. در این گزارش براساس مشخصات سازندهای سخت و ضخامت لایههای زمینشناسی، شدت آسیبپذیری چهار منطقه حفاظتی پیشنهاد شده است. همچنین با توجه به مراحل توسعه پدیده کارست و هدایت هیدرولیکی، شعاع حفاظتی برای هر منطقه نیز محاسبه و نهایتاً معیار حفاظتی ارائه گردیده است.
انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Importance of Storm Type and Initial Loss Value for Flood Discharge Estimationبررسی اهمیت تیپ رگبار و گیرش اولیه در تعیین دبی اوج سیلاب596315777FAفرهاد دلیریمدرس /دانشکده عمران دانشگاه علمی-کاربردی و عضو کمیته فنی شرکت مهندسی مشاور مهاب قدسمجید خلقیدانشیار /گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهرانJournal Article20080525Available flood discharge data has a significant role in the procedure of flood control and management. In sites with a lack of data, a simulation model with the synthetic and estimated data is recommended. In this study a rainfall-runoff model (HEC-HMS) based on SCS (curve number) and flood routing (lag-trend) methods have been applied for a watershed situated in the north of Neyshabour, Northeast of Iran. The effects of several storm patterns and initial losses (0.2 & 0.05) have been studied for flood estimation. The results indicated that for a storm pattern of type IV and initial losses of 0.2, the estimated peak flood had more accuracy among patterns. However with this model 53% of 15 observed flood peak data is acceptable. Other result showed that the SCS method has less accuracy and it is not recommended for a watershed like north Neyshaboor flood management and should be calibrated. با توجه به اینکه اغلب حوضههای آبریز فاقد آمار و اطلاعات با کفایت لازم هستند، شبیه سازی بارش- رواناب منطقه شمال نیشابور در سیستم هیدرولوژیک با الگوریتمهای مدل HEC-HMS پایه ریزی شد. الگوریتم انتخابی در مدل مذکور، روش SCS(CN) می باشد. شماره منحنی حوضه برای شرایط متوسط بر اساس اطلاعات پوشش گیاهی، کاربری اراضی، گروههای هیدرولوژیک خاک و جدول SCS محاسبه شد. روندیابی موج سیل نیز در بازههای مورد نیاز از روش روند تأخیر صورت گرفت. در این تحقیق جهت بررسی اهمیت تیپ رگبار در تخمین دبی اوج سیلاب در کنار ضرایب مختلف گیرش اولیه (2/0 و 05/0 )، سه ایستگاه هیدرومتری عشق آباد، دیزبادعلیا و زرنده با پراکنش منطقی در شمال نیشابور انتخاب گردیدند. نتایج حاکی از آن است که کاربرد روش SCS(CN) در منطقه شمال نیشابور با رگبار تیپ IV و گیرش اولیه 2/0 دارای کمترین درصد خطا میباشد. همچنین استفاده از نسبت جذب اولیه 05/0 به جای 2/0 که توسط وودوارد و همکاران (2003) توصیه شده، در منطقه شمال نیشابور مناسب نمیباشد. بطور کلی نتایج تحقیق نشان میدهند که تنها 53 درصد از دبیهای اوج تخمینی (از 15 مشاهده) در دامنه قابل قبول از دبی اوج مبنا قرار دارند. لذا روش مذکور را بدون عمل بهینه سازی و/یا فرایند منطقهای نمودن برای حوضه مورد مطالعه توصیه نمیشود.انجمن علوم و مهندسی منابع آبتحقیقات منابع آب ایران1735-23475320100121Numerical Simulation of Flow in Stilling Basin (Case Study of Talvar Dam)شبیه سازی عددی جریان در حوضچه آرامش (مطالعه موردی سد تالوار)596315778FAسیدمحمد حسینی سهیکارشناس ارشد /مهندسی عمران – آب، دانشگاه تربیت مدرسسیدعلی اکبر صالحی نیشابوریاستاد /سازه های هیدرولیکی، دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20050701Analysis of the flow over the dam spillway and in the stilling basin using physical models is time consuming and costly. Fast development of Computational Fluid Dynamics (CFD) in recent years, promotes the wider use of the numerical models for such applications. The numerical simulation of the flow-field in stilling basins using FlOW-3D is presented in this paper. The k– e turbulence model is used and the VOF method is applied to calculate the free surface.
The numerical results are compared with the experimental data of a physical model (1:45 scale model of the Talvar dam in the Zanjan province) and good agreement was found. Also comparison of the simulated results with the USBR data showed fair agreement.
تحلیل جریان عبوری از روی سرریزسد و حوضچه آرامش توسط مدلهای فیزیکی زمانبر بوده و هزینه زیادی در بر خواهد داشت. با پیشرفت چشمگیر در توسعه روشهای عددی یا دینامیک محاسباتی (CFD) در سالهای اخیر، استفاده از مدلهای ریاضی و حل عددی معادلات جریان کاربردیتر و باصرفهتر میگردد. در این مقاله شبیه سازی عددی جریان و پرش هیدرولیکی داخل حوضچه آرامش سرریز سد و بررسی اثر دبی بر میدان جریان و توزیع فشار داخل حوضچه آرامش به کمک نرم افزار Flow–3D ارائه شده است. در این مقاله از مدل آشفتگی k– e استفاده شده و روش VOF برای تعیین پروفیل سطح آزاد جریان به کار گرفته شده است. نتایج مدلسازی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش به کمک این نرم افزار تطابق مناسبی با نتایج فیزیکی (مدل فیزیکی ساخته شده با مقیاس1:45 برای سرریز سد تالوار در استان زنجان) دارند. همچنین میتوان هندسه حوضچه و موانع داخل آن را با استفاده از امکانات این نرم افزار به حالت بهینه طراحی کرد. نتایج این تحقیق با منحنیهای طراحی USBR نیز تطابق خوبی نشان میدهند.