https://www.waterjournal.ir/ نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران fa daily 1 Mon, 03 Jun 2019 00:00:00 +0430 Mon, 03 Jun 2019 00:00:00 +0430 https://www.waterjournal.ir/article_88367.html بحران کم‌آبی و خشکسالی‌های اخیر لزوم توجه بیشتر به افزایش بهره‌وری آب را بیش از پیش نمایان کرده است. در این راستا استفاده از سامانه‌های آبیاری تحت فشار به‌عنوان گزینه‌ایبرای جایگزینی روش‌هایآبیاری سنتی قابل توصیه است. طراحی و اجرای نادرست این سامانه‌ها باعث کاهش عملکرد محصول، عدم حصول بازده مناسب از این سامانه‌ها، غیریکنواختی پخش آب و در نتیجه عدم رضایت بهره-برداران شده است. ازاینرو به‌منظور بررسی کارایی و عملکرد این سامانه‌ها و تعیین بهره‌وری آب آبیاری در مزارع سیب‌زمینی استان‌های همدان و اصفهان به‌ترتیب 10 و 9 سیستم آبیاری بارانی مورد ارزیابی فنی قرارگرفت و مشخصه‌های راندمان پتانسیل کاربرد،راندمان کاربرد چارک پایین، یکنواختی توزیع و ضریب یکنواختی کریستین سن تعیین شد. میانگین مشخصه‌های این پارامترها به‌ترتیب در مزارع اصفهان به ترتیب 5/61، 58، 8/66 و 8/75 درصد و در همدان به‌ترتیب 9/53، 8/44، 1/71 و 1/81 درصد بدست آمد. با تعیین حجم آب مصرفی و میزان عملکرد محصول، میزان متوسط بهره‌وری آب در مزارع مورد مطالعه در همدان و اصفهان به‌ترتیب 6/6 و 3/6 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شد. نتایج این پژوهش نشان داد که در اکثر مزارع مورد مطالعه کم‌آبیاری صورت گرفته است. از مسایل عمده در نتایج این ارزیابی‌ها می‌توان به عواملی نظیر عدم تطابق ضوابط طراحی با فاز اجرایی و اجرای نامناسب، مشکلات بهره‌برداری و اطلاعات ناکافی از بهره‌‌برداری و نگهداری سامانه و عدم تطابق میزان آب مصرفی با نیاز آبی گیاه اشاره نمود. همچنین استفاده همزمان ازتعداد زیاد آبپاش واستفاده بیشازیکآبپاش رویلولهفرعیآبیاری در سیستم-های آبیاری کلاسیک ثابت، دلیلاصلی پایینبودن ضریبیکنواختی ویکنواختیتوزیعآب بودهاست. https://www.waterjournal.ir/article_88368.html برآورد مستقیم برخی از ویژگی های خاک وقت گیر ، پر هزینه و گاها امکان پذیر نیست، در سال های اخیر از روش های غیر مستقیم برای برآورد این خصوصیات استفاده می شود. در مطالعه حاضر بر اساس تکنیک هایپرکیوب، محل 115 پروفیل شناسایی و سپس نمونه برداری از افق ها انجام گرفت و درصد شن و رس و سیلت نمونه های خاک اندازه گیری شد. متغیرهای محیطی یا فاکتورهای خاکسازی که در این پژوهش استفاده شد شامل: اجزاء سرزمین ، داده های تصویر لندست 8 ، نقشه سطوح ژئومورفولوژی و شاخص های منتج از آن و داده های طیف سنجی انعکاسی می باشد. همچنین، جهت ارتباط دادن بین داده های خاک (رس، شن و سیلت ) و متغیرهای کمکی از مدل های شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون درختی و نروفازی بهره گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل نروفازی دارای دقت بیشتری نسبت به شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون درختی به منظور پیش بینی هر سه پارامتر رس، شن و سیلت میباشد. مقدار متوسط خطا در روش نروفازی با روش رگرسیون درختی مقایسه شد و نتایج نشان داد که مقدار متوسط مربعات خطا در مدل نروفازی برای متغیر رس1.43 و برای شن 1.98 و برای سیلت2.1 بوده که برای رس 71/6 ،برای شن 49/8 و برای سیلت 42/5 واحد نسبت به رگرسیون درختی کاهش داشت . نتایج همچنین نشان داد که برای پیش بینی رس، شن و سیلت پارامترهای داده های طیفی، شاخص خیسی، شاخص همواری با درجه تفکیک بالا بیشترین سهم را در برآورد دارند. https://www.waterjournal.ir/article_233975.html آب‌زیرزمینی یکی از مهمترین مولفه‌های چرخه هیدرولوژی است که تحت تاثیر خشکسالی قرار می‌گیرد. در این تحقیق تاثیر عوامل مختلفی از جمله میزان بارندگی، نوسانات دبی رودخانه و میزان پمپاژ از آبخوان بر وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی در دشت جیرفت بررسی شده است. به این منظور از شاخص‌هایی مانند شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص استاندارد شده دبی (SDI) و شاخص منبع آب‌زیرزمینی (GRI) استفاده شده است. برای بررسی تاثیر میزان برداشت از آبخوان، شاخص جدیدی تحت عنوان شاخص پمپاژ آبخوان (API) معرفی شده است. شاخص‌های مذکور در مقیاس‌های زمانی مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و تغییرات زمانی آن‌ها بررسی شده است. برای بررسی میزان ارتباط بین شاخص‌های مختلف خشکسالی از ضریب همبستگی پیرسون و روش آنالیز خوشه‌ای استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که نوسانات دبی رودخانه هلیل‌رود نسبت به نوسانات بارندگی، تاثیر بیشتری بر خشکسالی آب‌زیرزمینی دارد. در یک مقیاس سالانه میزان همبستگی شاخص منبع آب زیرزمینی با شاخص بارش استاندارد، شاخص دبی استاندارد رودخانه و شاخص پمپاژ آبخوان به ترتیب برابر با 084/0، 58/0 و 71/0 است. یافته‌های این پژوهش بیانگر این است که نقش عوامل انسانی (پمپاژ آبخوان) نسبت به عوامل طبیعی (بارندگی و رودخانه)، در وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی دشت جیرفت بیشتر است. در میان عوامل طبیعی نیز تاثیر کاهش دبی رودخانه در وقوع خشکسالی آب‌زیرزمینی مهمتر از نوسانات بارندگی است. ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی آبخوان دشت جیرفت مانند عملکرد گسل‌ها نیز رفتار آبخوان در شرایط خشکسالی را تحت تاثیر قرار داده است. https://www.waterjournal.ir/article_233485.html رشد جمعیت، توسعه صنعتی و افزایش استانداردهای زندگی باعث افزایش نیازهای آبی در ایران شده است. آب زیرزمینی که منبع اصلی تأمین آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک است، اهمیت بالایی در کشاورزی، صنعت و شرب دارد. بررسی کیفیت این منبع حیاتی، به‌ویژه در استان مرکزی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. روش‌های سنتی ارزیابی، هزینه‌بر و زمان‌بر هستند؛ بنابراین استفاده از روش‌های ریاضی برای نقشه‌برداری و پیش‌بینی کیفیت آب ضروری است. در این مطالعه، تغییرات مکانی و زمانی سه پارامتر مهم (TDS، سولفات و سدیم) در استان مرکزی در سال‌های ۱۳۹۶، ۱۳۹۹ و ۱۴۰۲ تحلیل شد. این پارامترها به‌دلیل تأثیرشان بر شوری و سختی آب، نقش مهمی در ارزیابی قابلیت استفاده دارند. نمونه‌های مورد استفاده در این پژوهش از آزمایشگاه شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی دریافت شد برای مدلسازی مکانی، روش کریجینگ جهانی با سه مدل نیم‌واریوگرام نمایی، گوسی و کروی آزموده شد و دقت مدل‌ها با شاخص‌های RMSE، MAE و R² ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که مدل گوسی در پیش‌بینی هر سه پارامتردر تمامی سال‌‌های مورد مطالعه بهتر عمل کرده است. بالا رفتن مقدار میانگین هر سه پارامتر در سال 1399 نشان از بالا رفتن مقدار غلظت برخی نمونه‌ها در این سال دارد اما بررسی نقشه‌های تولید شده حاکی از پایین آمدن افت کیفی گسترده در منطقه در سال 1402 می‌باشد.یافته‌های این مطالعه نشان‌دهنده توانایی بالای روش‌های زمین‌آماری در مدل‌سازی مکانی کیفیت آب زیرزمینی است و می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد در مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی، به‌ویژه در مناطق مستعد افت کیفی، به کار گرفته شود. https://www.waterjournal.ir/article_227103.html زه‌دار شدن اراضی در مناطق خشک و نیمه‌خشک از جمله چالش‌های جدی در مدیریت پایدار منابع آب و خاک به شمار می‌رود. در منطقه فرخ‌آباد، واقع در پنج کیلومتری جنوب‌غربی شهر دهلران، بالا آمدن سطح ایستابی آب زیرزمینی موجب بروز مشکلات زیست‌محیطی و کاهش بهره‌وری اراضی کشاورزی شده است. شواهد حاصل از بازدیدهای میدانی، مصاحبه با ساکنان محلی و تحلیل اسناد مطالعاتی پیشین حاکی از آن است که جریانات سطحی، به‌ویژه پساب شهری و چشمه‌های آب‌گرم، نقش قابل توجهی در تشدید این وضعیت دارند. این پژوهش با هدف شناسایی منشأ زه و ارزیابی راهکارهای مدیریتی، با بهره‌گیری از مدل عددی ModFlow در محیط نرم‌افزار GMS، به مدل‌سازی کمی آبخوان دشت دهلران پرداخته است. پس از کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل در شرایط ماندگار و غیرماندگار، چهار سناریوی مدیریتی طی یک دوره هیدرولوژیکی یک‏ساله شامل بهره‌برداری از پروژه انتقال آب چشمه آب‌گرم، کاهش ۵۰ درصدی جریان‌های سطحی ورودی، فعال‌سازی تمام چاه‌ها بر اساس پروانه بهره‌برداری و افزایش ۲۰ درصدی برداشت از منابع آب زیرزمینی بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌ها نشان داد که مدیریت تلفیقی منابع آب سطحی و زیرزمینی، به‌ویژه در قالب کاهش ورودی‌های سطحی، مؤثرترین گزینه در کاهش سطح ایستابی بوده و موجب افتی تا حدود 5/3 متر در منطقه فرخ‌آباد شده است. این پژوهش، ضمن ارائه مدلی معتبر از شرایط هیدروژئولوژیکی منطقه، چارچوبی علمی برای تحلیل کمی اثرات انسانی بر منابع آب زیرزمینی فراهم آورده و الگویی قابل تعمیم برای مناطق مشابه ارائه می‌دهد. https://www.waterjournal.ir/article_237263.html آب یکی از سه منبع طبیعی مهم در کنار خاک و هوا است. این منبع ارزشمند در معرض تهدید شدید تغییرات آب و هوایی و تقاضای افزایش جمعیت در دهه‌های اخیر قرار دارد. از آنجایی که یک منبع غیرقابل جایگزین است، کمبود آن به دلیل هزینه بالای دسترسی به منابع آب جدید تشدید شده است. آب به عنوان یک کالای عمومی در نظر گرفته می‌شود که باید توسط دولت ها برای بخش های مختلف مصرف کننده تامین و توزیع شود. در واقع این موضوع باعث کمبود بیشتر منابع آب می شود. در این پژوهش به منظور بررسی و تحلیل مدل‌های قیمت‌گذاری آب، داده‌های مربوط به مصارف آب برای دوره زمانی 1392 تا 1402 استخراج و از مدل رگرسیونی داده‌های ترکیبی و مقایسه ضرایب تعیین با رویکرد آزمون وونگ استفاده شده است. نتایج پژوهش حاکی از آن است که قیمت‌گذاری آب تابعی از مولفه‌های مختلف خرد و کلان است. تغییر در هریک از این مولفه‌ها از جمله نیروی کار، انرژی، سرمایه و حجم آب مصرفی منجر به تغییر هزینه‌های مرتبط می‌گردد. با توجه به ضرایب تعیین تعدیل شده، تابع کاپ داگلاس بالاترین قدرت توضیح‌دهندگی را نسبت به دیگر مدل‌ها دارد. در نهایت، مطابق با آزمون وونگ، اختلاف ضریب تعیین تعدیل شده مدل کاپ داگلاس در برآورد قیمت‌گذاری آب نسبت به دیگر مدل‌ها معنادار است. https://www.waterjournal.ir/article_228712.html تغییراقلیم و کاربری اراضی اثرات متعددی بر مولفه‌های هیدرولوژیکی حوضه می‌گذارند که باعث تغییر خصوصیات منابع آب حوضه می‌شود. در این پژوهش جهت بررسی اثر همزمان تغییراقلیم و کاربری اراضی بر رواناب حوضه‌های کر و سیوند از دو مدل اقلیمی HadGEM3-GC31-LL و MPI-ESM1-2-LR تحت سناریوهای SSP1-2.6 و SSP5-8.5 برای دوره 2050-2021 استفاده شد. تغییرات کاربری اراضی پس از دریافت تصاویر منطقه از سنجنده‌های TM، ETM+ و OLI ماهواره لندست با مدل LCM پیش‌بینی گردید. برای شبیه‌سازی رواناب رودخانه‌ها از مدل هیدرولوژیکی SWAT استفاده شد. معیارهای ارزیابی بیانگر عملکرد مطلوب مدل در دوره واسنجی، اعتبارسنجی می‌باشد. مدل HadGEM3-GC31-LL افزایش دما و بارش زمستانی در دوره 2050-2021 پیش‌بینی می‌کند. مدل MPI-ESM1-2-LR آینده‌ای خشک‌تر با کاهش چشمگیر بارش در فصول سرد و افزایش نسبی دما نشان می‌دهد. بررسی تغییرات کاربری منطقه نشان می‌دهد پوشش جنگلی و مرتعی کاهش یافته و کاربری‌های کشاورزی، باغی و مسکونی به ترتیب 3/2، 8/10 و 45/8 برابر نسبت به دوره پایه بیشتر است. مدل HadGEM3-GC31-LL تحت هر دو سناریو و اثر تغییرکاربری به تبع افزایش بارش، افزایش دبی در فصل زمستان پیش‌بینی کرده است به طوریکه ایستگاه چمریز در دیماه دبی 145درصد نسبت به دوره پایه افزایش داشته است. مدل MPI-ESM1-2-LR در همه ایستگاه‌ها کاهش یکنواخت جریان بخصوص در ماه‌های تابستان را نشان می‌دهد https://www.waterjournal.ir/article_233927.html تامین داده های مرتبط با ریزش های جوی از اهمیت حیاتی در ارزیابی های هیدرومتئورولوژیک در سطح حوضه آبریز برخوردارند. از طرفی دسترسی به داد های زمینی در بسیاری مواقع محدود بوده و از این رو کاربست داده های بارش برآوردی توسط ماهواره اهمیت بیشتری می یابد. به دلیل اندازه‌گیری غیرمستقیم و ماهیت سنجش‌ازدور، محصولات ماهواره‌ای نسبت به داده‌های ایستگاه‌های زمینی دارای خطا نظام مند است که در هر مکان لازم است مورد ارزیابی قرار گیرد. بنابراین در این پژوهش کارایی محصولات بارش ماهواره GPM و اصلاح خطا و اریبی داده‌های این ماهواره مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق جهت تخمین میزان بارش، داده‌های بارش روزانه بارش ماهواره GPM و داده‌های 27 ایستگاه سینوپتیک حوضه آبریز کارون بزرگ در بازه زمانی سال‌های 2014 تا 2019 مورد ارزیابی قرار گرفت، و جهت اصلاح اریبی بارش ماهواره GPM از توابع مفصل فرانک و کلایتون که پارامتر وابستگی این توابع با استفاده از الگوریتم‌های PSO، HO و TSA محاسبه شد، مورداستفاده قرار گرفت. جهت ارزیابی نتایج، از آماره‌های Bias، RBias، RMSE، CC، POD ، CSI و FAR استفاده شد. نتایج نشان داد ماهواره GPM مقدار بارش در ارتفاعات پایین‌تر را نسبت به مناطق مرتفع بادقت بهتری برآورد می‌کند و تابع مفصل کلایتون با پارامتر وابستگی محاسبه شده با استفاده از الگوریتم فرا کاوشی PSO با 1/13 درصد بهبود مقدار Bias، 3/14 درصد بهبود مقدار RMSE و 2/22 درصد بهبود مقدار CC نتایج بهتری نسبت به سایر الگوریتم‌های مورداستفاده جهت اصلاح خطا و اریبی محصولات بارش ماهواره GPM داشته است. https://www.waterjournal.ir/article_230784.html به منظور جلوگیری از آلودگی‌های زیست‌محیطی، هدایت فاضلاب‌ها از طریق شبکه جمع‌آوری به تصفیه‌خانه‌های فاضلاب امری ضروری است. استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در اولویت‌بندی گزینه‌های طراحی شبکه‌های فاضلاب، امکان انتخاب بهینه را از میان گزینه‌های متعدد فراهم می‌آورد. در این پژوهش، وزن‌دهی به معیارها بر اساس روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) و با توجه به تعاملات متقابل آن‌ها، از جمله رفتارهای طبیعی و فرآیند تفکر انسانی صورت گرفته است. سپس اولویت‌بندی گزینه‌های طراحی با بهره‌گیری از روش تاپسیس (TOPSIS)، یکی از مدل‌های معتبر تصمیم‌گیری چندشاخصه، انجام شد. معیارهای اصلی مورد بررسی شامل جنبه‌های فنی، اقتصادی-اجتماعی، محیط‌زیستی و مدیریتی بود که به ترتیب شامل هشت، چهار، سه و چهار زیرمعیار شدند. با توجه به اختلاف ارتفاع قابل توجه در محدوده مورد مطالعه، سه زون اصلی شهریارکلا، آلاشت و گلیان برای طراحی شبکه فاضلاب مدنظر قرار گرفتند. چهار گزینه مختلف برای طراحی شبکه جمع‌آوری فاضلاب شهر آلاشت مطرح شد. نتایج تحلیل‌ها نشان داد که شاخص‌هایی همچون تعداد منهول‌های پمپاژ، طول خطوط تحت فشار، امکان توسعه تصفیه‌خانه، تعداد ایستگاه‌های بالابر، هزینه‌های اجرا و بهره‌برداری و دسترسی به تجهیزات، بیشترین اهمیت را در میان زیرمعیارها دارند. در نهایت، نتایج اولویت‌بندی گزینه‌ها بیانگر آن است که گزینه نخست (استفاده از تصفیه‌خانه مرکزی در جنوب شهر آلاشت) با امتیاز 0/6925 بالاترین رتبه را کسب کرده و پس از آن به ترتیب گزینه‌های سوم، دوم و چهارم قرار گرفته‌اند https://www.waterjournal.ir/article_236386.html ارزیابی کیفیت آب رودخانه گامی حیاتی در جهت مدیریت پایدار حوزه آبخیز است. با این حال، شاخص‌های بین‌المللی پرکاربرد مانند NSFWQI، OWQI و CWQI اغلب قادر به بازتاب دقیق شرایط بومی و اکولوژیکی مناطق مختلف نیستند. برای رفع این محدودیت، شاخص کیفی آب‌های سطحی ایران (IRWQISC) معرفی شد، اما کاربرد آن در حوزه‌های آبخیز مختلف کشور هنوز محدود باقی مانده است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کیفیت آب رودخانه باقرآباد بر پایه شاخص بومی IRWQISC انجام شد تا طبقه‌بندی دقیق‌تر و متناسب‌تری با شرایط محلی ارائه دهد. نمونه‌برداری در پنج ایستگاه طی یک دوره هشت‌ماهه (اکتبر ۲۰۲۲ تا ژوئن ۲۰۲۳) و در سه فصل پاییز، زمستان و بهار انجام شد. 11 پارامتر فیزیکی و شیمیایی و میکروبی شامل pH، DO، BOD، COD، نیترات، فسفات، آمونیوم، هدایت الکتریکی، کدورت، سختی و کلیفرم مدفوعی مطابق پروتکل‌های استاندارد اندازه‌گیری گردید. داده‌ها با آزمون LS Means برای بررسی تغییرات مکانی و فصلی تحلیل و سپس مقادیر شاخص IRWQISC محاسبه شد. نتایج نشان داد مقادیر شاخص IRWQISC بین 23/59 تا 65/75 در نوسان بوده و کیفیت آب از نسبتاً خوب تا خوب متغیر است. مقادیر بالای COD و فسفات بیانگر تأثیر پساب‌های کشاورزی، فاضلاب خانگی و پساب صنعتی است. بررسی فصلی نیز نشان داد که کیفیت آب در زمستان بهتر از پاییز و در بهار در سطح میانی قرار دارد. ارزیابی تطبیقی نشان داد آب رودخانه برای مصارف کشاورزی و صنعتی مناسب است اما برای شرب نیازمند تصفیه می‌باشد. https://www.waterjournal.ir/article_233888.html حضور انواع باکتری‌ها و قارچ‌ها در آب موجب ایجاد بوی نامطبوع می‌شود. در این پژوهش، نانوکاتالیزگرهای فریتی به‌منظور حذف این میکروارگانیسم‌ها سنتز شدند. نانوذرات فریتی مختلف شامل CuFe₂O₄، CoFe₂O₄ و NiFe₂O₄ با استفاده از روش هم‌رسوبی تهیه گردیدند و ساختار آن‌ها مورد شناسایی و تأیید قرار گرفت. شناسایی ساختاری این نانوذرات با استفاده از روش‌های مختلفی همچون پراش پرتو ایکس (XRD)، آنالیز عنصری (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی فروسرخ (FTIR) و آنالیز سیرشدگی مغناطیسی (VSM) انجام شد. فعالیت آنتی‌باکتریال این نانوذرات علیه باکتری‌های E. coli (گرم منفی)و S. aureus (گرم مثبت) و نیز برخی قارچ‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در میان نانوذرات مورد مطالعه، CuFe₂O₄ عملکرد آنتی‌باکتریایی بهتری از خود نشان داد. مقادیر حداقل غلظت بازدارنده (MIC) و حداقل غلظت کشنده (MBC) برای CuFe₂O₄ علیه باکتری E. coli به‌ترتیب ۴۰۰ و ۸۰۰ میکروگرم بر میلی‌لیتر بودند که کمترین مقادیر در بین نمونه‌ها محسوب می‌شوند. بنابراین، نانوذرات فریتی تهیه‌شده، ترکیباتی ایمن، مقرون‌به‌صرفه و پایدار هستند و قابلیت استفاده در کاربردهای قوی ضدباکتریایی را دارند. https://www.waterjournal.ir/article_233478.html بهینه‌سازی با استفاده از روش‌‌های هوش مصنوعی، یک رویکرد موثر برای بهبود عملکرد سامانه‌ها و فرایند‌ها است. این روش‌ها امکان یافتن پارامترهای مؤثرتر و برنامه‌ریزی بر روی آن‌ها جهت ارتقای راندمان جذب فسفات را فراهم می‌آورند.پژوهش حاضر بر توسعه الگوریتم‌های یادگیری ماشین پیش‌بینی‌کننده با رویکرد کاهش ابعاد متمرکز بود. به‌منظور توسعه مدل پیش‌بینی، داده‌های تجربی جذب فسفات به‌وسیله هیدروچار باگاس نیشکر از طریق تنظیم جذب در مقیاس آزمایشگاهی به‌دست آمد. پنج متغیر ورودی مستقل، شامل غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس، جرم جاذب، دمای محلول و pH، در فرآیند آموزش در نظر گرفته شدند. علاوه بر این، راندمان جذب فسفات به عنوان خروجی در نظر گرفته شد. از میان الگوریتم‌های به کار گرفته شده، رگرسیور درختان اضافی (ET) با R2 برابر با 922/0 و همچنین با مقادیر پایین‌تر RMSE (074/0) و MAE (048/0) عملکرد نسبتاً بهتری در پیش‌بینی راندمان جذب فسفات ارائه کرد. بر اساس نتایج، دو عامل ورودی که بیشترین تأثیر را بر اثربخشی جذب فسفات دارند زمان تماس و غلظت اولیه فسفات هستند. علاوه بر این، مشخص شد که مقدار جاذب به عنوان پارامتر‌هایی با کمترین تاثیر شناخته شدند. https://www.waterjournal.ir/article_235403.html در تحقیق حاضر به بررسی و مقایسه عملکرد سنگدانه شنی متخلخل بدون ژئوسل پلاستیکی (O) و با یک ( G1)، دو (G2) و سه لایه (G3) ژئوسل‌های پلاستیکی در میزان کاهش حجم رواناب، زمان شروع رواناب (TR)، ضریب رواناب (C)، زمان پایان رواناب (TER) و دبی پیک (PF) در بعد آزمایشگاهی در 3 سناریو مختلف شدت بارش‌ (i) و 2 سطح شیب‌ (s) مختلف با کمک دستگاه شبیه‌ساز باران پرداخته شد. در این پژوهش، در مجموع 24 مدل فیزیکی در سطح آزمایشگاه در نظر گرفته شد. 15 سانتی‌متر خاک لومی شنی در کف حوضچه‌های دستگاه ریخته شد و 15 سانتی‌متر شن برروی آن قرار گرفت. لایه‌های ژئوسل تنها در شن جاگذاری شدند. نتایج حاصل از آزمایش با روش فاکتوریل و Duncan در نرم‌افزار SPSS21 مورد ارزیابی قرار گرفت. برای متغیرهای وابسته TR و C در تمامی حالات اختلاف معنی‌داری در سطح 5 درصد بین داده‌ها وجود دارد. تغییرات سناریو بارش و نوع تیمار می-تواند در نتایج PF و TER تفاوت معنی‌داری را ایجاد کند. حجم تجمعی G3در تمامی حالات آزمایش نسبت به بقیه تیمارها کمتر است. این نشان می‌دهد که شن با پوشش G3 می‌تواند در کاهش رواناب موثرتر نسبت به پوشش‌های G2 ، G1 و O باشد. با اجرای لایه‌های بیشتر ژئوسل می‌توان در زمان شروع رواناب تاخیر ایجاد کرد. همچنین پوشش G3 نسبت به سایر پوشش‌ها C و PF را کمتر کند. https://www.waterjournal.ir/article_236389.html پدیده سیل یکی از خطرناک‌ترین بلایای طبیعی است که می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به جوامع انسانی وارد کند. پیش‌بینی دقیق سیل به منظور کاهش خسارت‌ها و برنامه‌ریزی بهتر ضروری است. این مطالعه کاربرد بالقوه شبکه حافظه طولانی کوتاه‌مدت (LSTM) از نمونه معماری شبکه‌های عصبی یادگیری عمیق، را برای پیش‌بینی و نقشه‌برداری مکانی صریح از احتمال سیل ناگهانی شرح می‌دهد. این مدل‌ها بر اساس داده‌های هیدرولوژیکی و هواشناسی آموزش داده شده و کارایی آنها با استفاده از معیارهای مختلف ارزیابی شده است. به نظر می‌رسید عملکرد این مدل نتایج قویتری نسبت به مدل‌های آماری کلاسیک ارائه دهد اما با توجه به نقص و تعدد فراوان داده های ناسازگار در ایران مرکزی که معمولا به پراکندگی مکانی ایستگاه‌ها و خطاهای اندازه‌گیری و عدم وجود متادیتا برمیگردد و دسترسی به آنها نیز تا حدی دشوار است، پیش بینی ارائه شده نشان داد که تخمین این مدل در دبی های اوج با چالش مواجه بوده و تمایل دارد دبی های های اوج را با توجه به مقادیر وسیع صفر، بسیار کم تخمین بزند. این موضوع نشان می‌دهد که هرچند مدل های شبکه عصبی ابزار قدرتمندی برای مدلسازی هیدرولوژیکی هستند ولی بسیار وابسته به داده های دقیق و منظم و همچنین نیازمند به آمارهای با سری‌های زمانی طولانی مدت هستند اما اگر همین مدل با سری داده‌های مکانی، از جمله موقعیت ایستگاه‌ها و توپوگرافی مسیر رودخانه و حتی دیگر ویژگی های مکانی که منجر به ایجاد و تقویت سیلاب می‌شود، ترکیب گردد قطعا نتایج رضایت بخش‌تری ارائه خواهد کرد. https://www.waterjournal.ir/article_233926.html از آنجا که به دلیل آسیب‌های ناشی از پدیده یخبندان پتانسیل تولید بسیاری از محصولات کشاورزی و باغی در مناطق آسیب-پذیر کشور کاهش می‌یابد، برآورد دوره‌های یخبندان بسیار اهمیت دارد. در این مطالعه به منظور مدلسازی یخبندان روزانه و توالی‌های مربوطه، از مدل زنجیره مارکف مرتبه های اول، دوم و سوم دو حالته استفاده گردید. بدین منظور از داده های حداقل دمای روزانه ایستگاه سینوپتیک بافت در ماه های سرد سال‌های 1373 تا 1403 استفاده شد. برای تعیین مناسب ترین مدل زنجیره مارکف از آزمون AIC استفاده شد. همچنین احتمال شرطی و تداوم روزهای یخبندان و بدون یخبندان، برای بازه زمانی 2 تا 5 روزه محاسبه گردید. نتایج بر اساس معیار AIC نشان داد که، مدل زنجیره مارکف مرتبه اول برای براورد وقوع یخبندان مناسب‌ترین مدل می‌باشد. همچنین نتایج به‌دست آمده از احتمال تداوم یخبندان 2 تا 5 روزه نشان داد که مقدار متوسط این تداوم به ترتیب با میزان 12/30، 92/22، 70/17 و78/13 درصد رخ داده است. احتمال تداوم پی‌در پی روز یخبندان 2 تا 5 روزه از روز 22 تا 100 جولیوسی (12 آذر تا 31 بهمن ماه) بیشتر از بقیه ایام سال می‌باشد. https://www.waterjournal.ir/article_177282.html سرریزهای کنگره‌ای واقع در رودخانه ها همواره در معرض جریان‌های سیلابی قرار دارند لذا آبشستگی پائین دست این سازه‌ها یکی از معظلات اساسی جهت تامین پایداری سازه می‌باشد. در این تحقیق تأثیر پارامترهای هد آب روی سرریز و زاویه کنگره سرریز در ابتدا بر روی الگوی جریان عبوری از روی سرریز مورد بررسی قرار گرفت سپس با توجه به ارتباط تنگاتنگ پدیده آبشستگی و الگوی جریان حول سازه‌های هیدرولیکی، اقدام به بررسی پارامترهای موثر بر پدیده آبشستگی حول سرریز با تمرکز بر تاثیر هیدرولیک جریان عبوری از روی این سرریزها شد. مشاهدات نشان داد که با تغییر هد آب روی سرریز امکان رخداد چهار رژیم جریان مختلف وجود دارد و هر کدام از این چهار رژیم بگونه‌ای متفاوت بر مکانیزم آبشستگی و تشکیل حفره و محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی تأثیرگذار می‌باشند. بطوریکه با افزایش هد آب روی سرریز و تبدیل حالت جریان ریزشی از غشایی به پرتاپی علاوه بر گسترش چشمگیر ابعاد حفره آبشستگی، محل تشکیل حفره نیز از مجاورت دیواره‌های سرریز به سمت مرکز سیکل کشیده می‌شود و نهایتاً با افزایش بیش از حد این پارامتر حداکثر عمق آبشستگی در دماغه سرریز اتفاق می‌افتد. علاوه بر هد آب روی سرریز راویه کنگره نیز اثر معناداری بر نحوه و میزان آبشستگی حول سرریز دارد. بطوریکه با افزایش زوایه کنگره به علت کاهش طول تاج سرریز و کاهش دبی عبوری، میزان آبشستگی کاهش می‌یابد. همچنین زاویه کنگره‌ از طریق تاثیر گذاری بر تعیین ناحیه تداخل جریان ریزشی اثر بسزایی بر محل وقوع حداکثر عمق آبشستگی دارد. https://www.waterjournal.ir/article_227668.html ارزیابی عملکرد پروژه‌های آبخیزداری و تأثیر آن بر وضعیت هیدرولوژیکی حوضه‌های آبخیز، بخش مهمی از مدیریت مؤثر حوزه‌های آبخیز را تشکیل می‌دهد. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثرات هیدرولوژیکی اقدامات آبخیزداری در حوضه سد فریمان انجام شده است. در این پژوهش، تأثیر اقدامات آبخیزداری با استفاده از داده‌های هیدرو-هواشناسی ایستگاه‌های منطقه، قبل و بعد از اجرای این اقدامات برای سال‌های 1369 تا 1396 بررسی شد. بدین منظور، مقایسه آماری داده‌ها برای دوره‌های قبل و بعد از اجرای اقدامات صورت گرفت و روند تغییرات آنها با استفاده از آزمون من-کندال و تخمین‌گر شیب سن انجام شد. همچنین، از منحنی تداوم جریان برای ارزیابی الگوی جریان استفاده گردید. نتایج نشان داد که متوسط دبی جریان حوزه از 52/0 مترمکعب بر ثانیه به 3/0 مترمکعب بر ثانیه پس از اجرای اقدامات آبخیزداری کاهش یافته است. همچنین میانگین بار رسوب از8/5 تن در روز به 78/0 تن در روز کاهش یافته که این تفاوت‌ها از نظر آماری معنادار بود، در حالی که بارندگی سالانه روند معناداری نداشت. منحنی تداوم جریان نیز نشان داد احتمال وقوع سیلاب‌های با دبی بالا و خشکسالی‌های هیدرولوژیکی کاهش یافته است. نتایج تحلیل دبی لحظه‌ای بیشینه برای دوره‌های بازگشت مختلف نیز نشان داد که فراوانی وقوع دبی‌های کم با دوره بازگشت پایین افزایش و فراوانی وقوع دبی‌های زیاد با دوره بازگشت بالا کاهش یافته است. در مجموع، اقدامات آبخیزداری در حوضه سد فریمان توانسته‌اند به طور مؤثر دبی جریان و رسوب را کاهش دهند. https://www.waterjournal.ir/article_230970.html سابقه و هدف: آب و هوا یکی از مهم ترین عوامل تاثیر گذار بر شرایط پوشش گیاهی است. خشکسالی هر ساله در بیشتر مناطق جهان پوشش گیاهی را تحت تاثیر قرار می دهد. پوشش گیاهی به نوسان میزان بارش بارش دریافتی واکنش نشان می دهد. در این پژوهش سعی شده است که با بهره گیری از تصاویر مادون قرمز سنجنده S-NPP JPSS وضعیت خشکسالی پوشش گیاهی استان آذربایجان شرقی مورد بررسی قرار گیرد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه جهت بررسی وضعیت پوشش گیاهی و بررسی درجات متفاوت خشکسالی تصاویر مادون قرمز مرئی دوره مورد مطالعه 2021-2013 مربوط به اول آوریل تا انتهای ژولای (هفته 13تا26 میلادی) مورد استفاده قرار گیرد. بررسی پوشش گیاهی در بازه زمانی میانگین هفتگی انتخاب شده که می توان به تغییرات و نوسان شاخص های مختلف پوشش گیاهی پی برد. میانگین ماهانه شاخص استاندارد بارش(SPI) در استان آذربایجان شرقی با استفاده از داده های بارش ماهانه 6 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک اهر، کلیبر، مراغه، میانه، سراب، و تبریز انجام گرفته است. میانگین هریک از شاخص های NDVI، VCI،TCI و VHI و شاخص استاندارد بارش(SPI) محاسبه و میزان همبستگی آنها نیز برآورد شده تا رابطه بارش و شاخص های پوشش گیاهی مشخص شود. https://www.waterjournal.ir/article_236388.html برآورد تغذیه آب‌زیرزمینی یکی از چالش‌های مهم در مدیریت منابع آب‌زیرزمینی است. در سال های اخیر روش های متعددی برای برآورد میزان تغذیه آبخوان‌ها توسعه یافته اند. یکی از ساده‌ترین و کاربردی‌ترین این روش ها، بررسی نوسانات سطح آب‌زیرزمینی است. در این پژوهش، میزان تغذیه آبخوان دشت جیرفت با استفاده از مطالعه نوسانات سطح آب زیرزمینی در چاه‌های مشاهده ای در یک دوره 24 ساله (1401-1378) برآورد شده و عوامل موثر بر تغییرات مکانی و زمانی آن بررسی شده است. با توجه نتایج این تحقیق، حداقل، متوسط و حداکثر تغدیه آبخوان دشت جیرفت در این دوره 24 ساله به ترتیب برابر با 97/0، 18/51 و 58/186 میلی‌متر در سال است. کمترین میزان تغذیه در بخش جنوبی آبخوان و بیشترین میزان تغذیه در حاشیه شمال‌‌شرقی آن رخ داده است. عواملی مانند ویژگی‌های ژئومرفولوژیکی سطحی، بافت خاک و جنس رسوبات بخش غیراشباع آبخوان توزیع فضایی تغذیه آبخوان را تحت تاثیر قرار داده‌اند. خشکسالی هیدرولوژیکی نسبت به خشکسالی هواشناسی تاثیر بیشتری بر میزان تغذیه آبخوان داشته است. افزایش پمپاژ از آبخوان و افزایش سطح زیرکشت محصولات کشاورزی نیز باعث افزایش تغذیه آبخوان شده است، اما این افزایش تغذیه نتوانسته افت حاصل از پمپاژ چاه های بهره برداری را جبران کند و روند نزولی تراز سطح آب در آبخوان همچنان ادامه دارد. https://www.waterjournal.ir/article_237234.html توسعه‌ی رابطه‌ی بارش-رواناب یک موضوع اساسی در مدل‌سازی هیدرولوژیکی است. با توجه به پیچیدگی رابطه‌ی بارش-رواناب، پیش‌بینی رواناب نقش اساسی در برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب ایفا می‌کند. این مطالعه رابطه‌ی بارش-رواناب در حوضه‌ی آبریز رودخانه‌ی خرم‌آباد را با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک خرم‌آباد و هیدرومتری چم‌انجیر هم‌زمان مدل‌سازی می‌کند. در این مطالعه مدل‌سازی بارش-رواناب با استفاد از مدل‌های مفهومی هیدرولوژیکی WEAP و IHACRES و مدل‌های هوش مصنوعی ANN، ANFIS و SVM برای تخمین رواناب انجام شد. دوره‌ی مدل‌سازی برای همه‌ی مدل‌ها از مهر 1335 تا شهریور 1403 در نظر گرفته شد و تنها در مدل WEAP به دلیل تعداد زیاد پارامترهای ورودی دوره‌ی آماری مهر 1389 تا شهریور 1402 انتخاب شد. در مورد مدل‌های هوش مصنوعی 80 درصد داده‌ها برای دوره‌ی آموزش و 20 درصد آن‌ها برای دوره‌ی آزمایش انتخاب شدند. برای ارزیابی دقت پیش‌بینی مدل‌ها نیز از معیارهای ارزیابی عملکرد مدل شامل R2، NSE و RMSE استفاده شد. بر این اساس از بین مدل‌های هیدرولوژیکی، مدل WEAP نسبت به مدل IHACRES و از بین مدل‌های هوش مصنوعی، مدل ANFIS نسبت به مدل‌های ANN و SVM عملکرد بهتری از خود نشان دادند. بر اساس نتایج به‌دست آمده در مجموع از بین همه‌ی مدل‌های مورد استفاده مدل ANFIS با 96/0=R2، 98/0=NSE و 08/2=RMSE در دوره‌ی آموزش و 94/0=R2، 87/0=NSE و 93/1=RMSE در دوره‌ی آزمایش عملکرد بهتری نسبت به سایر مدل‌ها از خود نشان داد. بر این اساس به‌طور کلی می‌توان گفت مدل‌های هوش مصنوعی در مقایسه با مدل‌های هیدرولوژیکی عملکرد بهتری در شبیه‌سازی بارش-رواناب از خود نشان دادند. https://www.waterjournal.ir/article_238950.html اندازه‌گیری دقیق دبی جریان در کانال‌های باز از ارکان اساسی مدیریت منابع آب و بهره‌برداری بهینه از سامانه‌های آبیاری و زهکشی محسوب می‌شود. در این پژوهش، به‌منظور ارزیابی عملکرد فلوم‌های قابل‌حمل SMBF در شرایط جریان آزاد، آزمایش‌های هیدرولیکی کنترل‌شده در یک فلوم آزمایشگاهی با چهار نسبت مختلف تنگ‌شدگی 342/0، 464/0، 561/0، 726/0 انجام شد. به‌طور هم‌زمان، مدل‌سازی عددی جریان در نرم‌افزار FLOW-3D با استفاده از مدل آشفتگی RNG صورت گرفت تا امکان مقایسه دقیق بین نتایج عددی و داده‌های تجربی فراهم گردد. برای سنجش دقت مدل عددی، معیارهای ارزیابی خطای میانگین(ME)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، نش-ساتکلیف (NSE)، شاخص توافق (AI) و شاخص کلینگ–گوپتا (KGE) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل عددی توانسته است رفتار هیدرولیکی جریان را با دقت بالایی بازتولید کند. بیشترین میزان همخوانی میان نتایج عددی و آزمایشگاهی در نسبت تنگ‌شدگی 342/0 r = به‌دست آمد، به‌طوری‌که مقدار خطای نسبی برابر با 3 درصد و شاخص KGE برابر با 93/0 بوده است. در نسبت‌های بالاتر، به‌ویژه در 726/ 0r =، افزایش تنگ‌شدگی موجب تشدید جدایش جریان و افزایش خطا تا حدود 5/16 درصد گردید. بر این اساس، می‌توان نتیجه گرفت که مدل عددی در تنگ‌شدگی‌های ملایم (5/0 r<) از پایداری و دقت بیشتری برخوردار است. در نهایت، نسبت 342/0 r = به‌عنوان شرایط بهینه عملکرد فلوم‌های SMBF معرفی شد و پیشنهاد می‌گردد در طراحی عملی این نوع فلوم‌ها، نسبت‌های ملایم 342/0 تا 464/0 مدنظر قرار گیرد تا ضمن افزایش دقت اندازه‌گیری، پایداری جریان نیز حفظ شود. https://www.waterjournal.ir/article_244930.html مطالعه حاضر به توسعه و ارزیابی مدل پیش‌بینی جریان رودخانه در حوضه آبریز کشکان پرداخته است. هدف اصلی پژوهش، بهبود دقت پیش‌بینی دبی جریان در ایستگاه‌های هیدرومتری کشکان-افرینه و کشکان-پلدختر با استفاده از مدل جنگل تصادفی و انتخاب ویژگی‌های موثر از طریق الگوریتم ژنتیک، همراه با اعتبارسنجی متقاطع k بخشی است. داده‌های مورد استفاده شامل مشاهدات سه ایستگاه هیدرومتری و نه ایستگاه هواشناسی می‌باشد. مدل جنگل تصادفی با میانگین‌گیری از پیش‌بینی‌های مجموعه‌ای از درختان تصمیم، قادر به شناسایی الگوهای پیچیده، روابط غیرخطی و جلوگیری از بیش‌برازش است. نتایج نشان داد برخی ورودی‌ها مانند دبی ایستگاه کاکارضا همبستگی بسیار بالایی (97/0) با متغیر هدف دارند که نقش کلیدی در افزایش دقت مدل داشته و حذف آن‌ها منجر به کاهش قابل توجه عملکرد مدل شد. در سناریوی استفاده از تمام ویژگی‌ها، R2 برای ایستگاه کشکان-پلدختر و کشکان-افرینه به ترتیب 91/0 و 95/0 به‌دست آمد که بیانگر قدرت تعمیم‌پذیری مناسب مدل است. خطاهای پیش‌بینی دارای میانگین نزدیک به صفر و انحراف معیار پایین بودند و پراکندگی خطاها حدود صفر بود. حذف داده دبی کاکارضا باعث کاهش همبستگی ورودی‌ها به حدود 64/0 و افت محسوس عملکرد مدل شد به طوری‌که R² برای کشکان-پلدختر به 72/0 و کشکان-افرینه به 73/0 رسید در حالی‌که مقادیر RMSE و MSE به‌طور قابل توجهی افزایش یافتند. این یافته‌ها اهمیت انتخاب دقیق ویژگی‌ها و بهره‌گیری از ایستگاه‌های کلیدی هیدرومتری را نشان داده و ترکیب RF با انتخاب ویژگی‌های موثر و اعتبارسنجی متقاطع k بخشی را به‌عنوان روشی کارآمد برای پیش‌بینی در حوضه‌های داده محدود تایید می‌کند. https://www.waterjournal.ir/article_244935.html کم‌آبی یکی از مهم‌ترین چالش‌های کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. در این پژوهش، یک سیستم هوشمند آبیاری مبتنی بر منطق فازی برای پیش‌بینی دقیق نیاز آبی گیاه جنسینگ هندی (اشواگاندا) طراحی و پیاده‌سازی شد. منطق فازی به دلیل توانایی استثنایی خود در مدیریت عدم قطعیت و مدل‌سازی روابط پیچیده و غیرخطی بین متغیرهای ورودی انتخاب شده است و آن را به روشی ایده‌آل برای بهینه‌سازی آبیاری تبدیل می‌کند. آزمایش میدانی در مزرعه ۴۰۰ متر مربعی شهرستان سراوان (سیستان و بلوچستان) در فصل رشد ۱۴۰۴ انجام گرفت. سیستم با بهره‌گیری از پنج متغیر محیطی (رطوبت خاک، دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و سن گیاه) و ۲۴۳ قاعده فازی ممدانی، موفق به کاهش 9/41٪ مصرف آب (از ۳۳۶ به ۱۹۵ لیتر در هر فصل)، افزایش 3/16٪ عملکرد محصول (از ۴۶ به 5/53 کیلوگرم) و دستیابی به دقت پیش‌بینی 2/98٪ ( 982/0R² =) شد. نتایج نشان داد که این سیستم در مقایسه با روش سنتی آبیاری، بهره‌وری مصرف آب را ۷۱.۴٪ افزایش می‌دهد.