انجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Evaluation Performance of Gene Expression Programming and Artificial Neural Network Models in Estimation of Hydraulic Parameters in Triangular Plan Sharp-Crested Weirsارزیابی عملکرد مدل برنامهریزی بیان ژن و شبکه عصبی مصنوعی در برآورد پارامترهای هیدرولیکی سرریز پلان مثلثی11713824310.22125/iwe.2021.138243FAبهرام نورانیعلوم و مهندسی آب دانشگاه تبریزرضا نوروزیTabriz university0000-0002-3756-8746فرزین سلماسیدانشگاه تبریز، گروه مهندسی آب0000-0002-1627-8598هادی ارونقیگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانJournal Article20211004The purpose of this study is to provide an equation for prediction of discharge coefficient (C<sub>d</sub>) for triangular plan sharp-crested weirs. Using laboratory data, a regression equation was presented based on h/p and α parameters with a reasonable accuracy. In addition, the performance of artificial neural network (ANN), gene expression programming (GEP) models and regression models (MR-linear and MR-nonlinear) in the estimation of the h/p was investigated. The stage-discharge relationship for triangular sharp-crested weirs was investigated. The results were evaluated using statistical criteria R<sup>2</sup>, RMSE, NSE and RE%. The values of the R<sup>2</sup>, RMSE, NSE and RE% were respectively, 0.998, 0.0076, 0.997 and 1.74% for ANN, 0.983, 0.0301, 0.998 and 6.86% for GEP, 0.986, 0.0196, 0.985 and 4.09% for MR-linear and 0.987, 0.0197, 0.984 and 4.09% for MR-nonlinear. The results of statistical criteria indicated the superiority of ANN as compared to other methods. In addition, results showed that based on the angle of the triangular sharp-crested weirs, the C<sub>d</sub> is increased from 1 to 8 % respect to the normal sharp-crested weirs with identical width (suppressed weirs). In a situation where the head on the crest of these weirs is low, they will show better performance.هدف از این تحقیق، ارائه یک رابطه برای تعیین ضریب دبی سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی است که در نهایت یک رابطه رگرسیونی با استفاده از دادههای آزمایشگاهی بر اساس پارامترهای h/p و α با دقت زیاد ارائه شد. برای این منظور از دو مدل هوش مصنوعی ANN و GEP و نیز دو روش رگرسیونی MR-linear و MR-nonlinear در تخمین پارامتر بیبعد h/p و رابطه دبی – اشل این سرریزها استفاده شد. ارزیابی نتایج به دست آمده با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% انجام گردید. مقادیر معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% به ترتیب 998/0، 0076/0، 997/0 و %74/1 برای مدل ANN، 983/0، 0301/0، 998/0 و% 86/6<strong> </strong>برای مدل GEP،986/0، 0196/0، 985/0 و% 09/4<strong> </strong>برای مدل MR-linear و 987/0، 0197/0، 984/0 و % 09/4 برای مدل MR-nonlinear به دست آمد. نتایج معیارهای آماری، برتری ANN نسبت به سایر روشها را نشان میدهد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که در سرریزهای پلان مثلثی بسته به زاویه قرارگیری، مقدار ضریب دبی جریان 1 الی 8 درصد نسبت به سرریزهای هم عرض کانال افزایش مییابد. ضمنا در شرایطی که بار آبی روی تاج این سرریزها کم باشد، کارایی بهتری از خود نشان خواهند داد.https://www.waterjournal.ir/article_138243_f5a727d8fee76ab5a529b45886cac3e8.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Effect of the peak flow of flood hydrograph on scour around the dual bridge piers using experimental modelبررسی اثر بده ماکزیمم هیدروگراف سیل بر آبشستگی پیرامون گروه پایه دوتایی پل با استفاده از مدل آزمایشگاهی183313824410.22125/iwe.2021.138244FAسعیده محمدی گیوشاددانشگاه بیرجندیوسف رمضانیگروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجندحسین خزیمه نژادگروه مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجندJournal Article20211004The local scour around the bridge piers is the main cause of their destruction. Based on this, extensive studies have been done to understand this phenomenon. Most of these studies have been done under steady flow conditions. This is while the flow in the river is unsteady. The purpose of this study was to investigate the effect of peak flow of flood hydrograph on scour around the dual bridge piers at different distances from each other in uniform and unsteady flow using symmetric hydrographs with change in peak flow. The hydrographs used in the experiments are stepped hydrographs in 5 steps. The experiments were conducted under clear water condition and U/U<sub>C</sub>=0.95. In all experiments, the diameter of the bridge pier (D) was constant and equal to 2.5 cm. S/D (S: center-to-center distance between dual bridge piers and D: bridge pier diameter) was selected as 2, 3, 4 and 5. The results showed that in a given flood hydrograph, with increasing the relative distance between the dual bridge piers, the maximum dimensionless scour depth of the first and second piers increased and its maximum was measured at a relative distance of S/D=5. Whereas in uniform flow, maximum dimensionless scour depth of first pier was observed at S/D=3 and second pier at S/D=4. Also, at a constant relative distance of the pier from each other, with increasing peak flow of hydrographs, the maximum dimensionless scour depth of the first pier of the dual bridge piers increased with an increasing rate.آبشستگی موضعی اطراف پایههای پل علت اصلی تخریب آنها میباشد. بر این اساس مطالعات گستردهای برای شناخت این پدیده صورت گرفته است. اغلب این مطالعات در شرایط جریان ماندگار بوده است. این در حالی است که جریان در رودخانه به صورت غیرماندگار میباشد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی اثر دبی پیک هیدروگراف سیل بر آبشستگی پیرامون گروه پایههای دوتایی پل در فواصل مختلف پایهها از یکدیگر در جریان یکنواخت و همچنین جریان غیرماندگار با استفاده از هیدروگرافهای متقارن با تغییر در دبی پیک میباشد. هیدروگرافهای مورد استفاده در آزمایشات، هیدروگرافهای پلهای و در 5 گام میباشند. آزمایشها در شرایط آب زلال و 95/0 U/U<sub>C</sub>=انجام گرفت. در تمامی آزمایشات، قطر پایه پل (D) ثابت و برابر 5/2 سانتیمتر تعیین گردید. S/D (S فاصله مرکز به مرکز بین گروه پایههای دوتایی و D قطر پایه) به میزان 2 ،3 ،4 و 5 انتخاب گردید. نتایج نشان داد در یک هیدروگراف سیل معین، با افزایش فاصلهی نسبی بین گروه پایههای دوتایی پل، حداکثر عمق بی بعد آبشستگی پایه اول و پایه دوم افزایش یافته و حداکثر آن در فاصله نسبی 5 =S/D اندازه گیری شد. در حالی که در جریان یکنواخت، حداکثر عمق بی بعد آبشستگی پایه اول در 3 =S/D و پایه دوم در 4 =S/D مشاهده شد. همچنین، در یک فاصله نسبی ثابت پایهها از یکدیگر، با افزایش گام به گام دبی پیک هیدروگرافها، حداکثر عمق بی بعد آبشستگی پایه اول گروه پایه دوتایی پل، با یک روند افزایشی، افزایش یافته است.https://www.waterjournal.ir/article_138244_0122ca317f13ff87ef8df8a73072c659.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923An experimental study of the effect of simple spur dyke on the local scour around the bridge abutmentبررسی آزمایشگاهی اثر آبشکن ساده بر آبشستگی موضعی در اطراف تکیهگاه پل344813824710.22125/iwe.2021.138247FAامین ناظریدانشآموخته کارشناسی ارشد سازههای آبی دانشگاه صنعتی شاهرودصمد امامقلیزادهگروه مهندسی آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرودخلیل اژدریدانشیار گروه آب و خاک، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه صنعتی شاهرودJournal Article20211004The occurrence of scouring is one of the most important threats to the stability of the bridges which built on the rivers. In order to prevent possible destruction and irreparable damages, it is necessary to control scour by carefully examining the scouring process and applying appropriate methods. In this research, by constructing a laboratory model, the effect of using a simple spur dyke on the reducing of the scour around the bridge abutment which located on the erodible river bed was investigated. For this purpose, a spur dyke structure with certain dimensions and specified distance from the bridge abutment (according to the flow characteristics of river geometry) was used and the effect of each parameter on the scouring of the abutment was examined. Also, based on statistical analysis using the SPSS software a regression relationship achieved for estimating the scour depth around the abutment. The results of this study indicate that the protective spur dike reduced the scour depth around the bridge abutment nearly 94%. Also, the efficiency of the spur dike was directly related to its length and inversely related to its distance from the abutment.وقوع آبشستگی از مهمترین عوامل تهدیدکننده پایداری تکیهگاههای پل احداثشده بر رودخانهها است. برای جلوگیری از تخریبهای احتمالی و زیانهای جبرانناپذیر، لازم است با بررسی دقیق فرآیند آبشستگی و بهکارگیری روشهای مناسب، آبشستگی را کنترل نمود. در این پژوهش با ساخت مدل آزمایشگاهی به بررسی تأثیر استفاده از آبشکن ساده بر کاهش میزان آبشستگی تکیهگاه پل واقع در بستر رودخانه فرسایشپذیر پرداخته شد. بدین منظور از یک سازه آبشکن با ابعاد و فاصله معین از تکیهگاه (با توجه به مشخصات جریان عبوری هندسه رودخانه) استفاده شده و میزان تأثیر هر یک از پارامترهای مذکور بر آبشستگی تکیهگاه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بر مبنای تجزیهوتحلیل آماری با استفاده از نرمافزار SPSS رابطهای رگرسیونی برای تخمین آبشستگی در اطراف تکیهگاه پل ارائه شد. نتایج این بررسی نشان داد آبشکن محافظ آبشستگی در تکیهگاه را تا 94 درصد کاهش میدهد. کارایی آبشکن با طول آن رابطه مستقیم و با فاصله آن از تکیهگاه رابطه معکوس دارد.https://www.waterjournal.ir/article_138247_5520f1bdce2b46b9f1221f91a77aba7a.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Experimental Study on Water Diversion from Bottem with Porous Mediaبررسی آزمایشگاهی عوامل موثر بر گذردهی جریان در سازه آبگیر تحتانی متخلخل495213825110.22125/iwe.2021.138251FAساسان مددیدانشجوی دکترا دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریعلیرضا عمادیگروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریرامین فضل اولیگروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری0000-0002-8324-5550Journal Article20211004There are several methods for diverting discharge in rivers. Each of these methods has its own benefits and limitations. Gravity flow intake in rivers is possible in different ways; one of these ways is using pours media. The present research deals with an experimental model in Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, doing 54 experiments to find out the effect of grain size of porous media, surface slope of pours media and different inflow on diverted discharge rate in bottom intake with porous media. The results show that discharge coefficient for horizontal intake surface at 11.9m<sup>3</sup>/s and grain size with D<sub>50 </sub>11.5 and 25 mm is equal to 0.053 and 0.068 respectively. It means discharge coefficient increases with increasing D<sub>50</sub> of<sub> </sub>porous media‘s grain size. Also when flow rate is 11.9 m<sup>3</sup>/s and D<sub>50 </sub>equals to 11.5 mm, for two surface slope 0 and 20% the discharge coefficient is 0.053 and 0.039; that shows that increasing surface slope because decreasing discharge coefficient. Drawing the Intake diverted discharge coefficient changes vs inflow shows that discharge coefficient variation versus of inflow is higher at lower inflows but increasing inflow makes it stable. With analyzing the obtained data and using dimensional analysis and multiple regression on experiment results, an equation is proposed for estimating flow and discharge coefficient for this type of intake.روشهای متعددی برای آبگیری از رودخانهها وجود دارد که هر یک ویژگیها و محدودیتهای خاص خود را دارند. آبگیری به روش ثقلی به شیوههای مختلفی امکانپذیر میباشد که استفاده از آبگیر تحتانی متخلخل یکی از این روشها میباشد. در پژوهش حاضر با ساخت مدل آزمایشگاهی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری و اجرای 54 آزمایش، تاثیر دانهبندی و شیب سطح آبگیر تحتانی متخلخل و نیز دبی ورودی بر میزان دبی انحرافی آبگیر بررسی شد. نتایج نشان داد ضریب دبی برای سطح افقی آبگیر در دبی 9/11 لیتر بر ثانیه برای دانهبندی های با D<sub>50</sub>، 5/11 و 25 میلیمتر به ترتیب 053/0 و 068/0 است که نشان دهنده افزایش ضریب دبی با افزایش D<sub>50</sub><sub> </sub>ذرات محیط آبگیر است. همچنین ضریب دبی برای دانهبندی mm5/11= D<sub>50</sub><sub> </sub> در دبی 9/11 لیتر بر ثانیه برای شیب سطح 0 و 20 درصد به ترتیب 053/0 و 039/0 است که نشان دهنده کاهش ضریب دبی با افزایش شیب سطح آبگیر تحتانی است. با رسم تغییرات ضریب دبی جریان منحرف شده توسط آبگیر نسبت به دبی ورودی مشاهده شد که در دبیهای کمتر تغییرات ضریب دبی نسبت به دبی ورودی بیشتر میباشد ولی با افزایش دبی ورودی به مقدار ثابتی میرسد. با بررسی دادههای بدست آمده و استفاده از تحلیل ابعادی و رگرسیون چند متغیره بین نتایج آزمایشها، روابطی برای تخمین دبی و ضریب آبگذری برای این آبگیر پیشنهاد شده است.https://www.waterjournal.ir/article_138251_b120dc448d925eb0045beb0abe064aca.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Investigation on flow characteristics effect on scour depth of two inclined jets impingementبررسی تأثیر خصوصیات جریان بر عمق آبشستگی ناشی از برخورد دو جت مایل535913825210.22125/iwe.2021.138252FAآرش جاعلاستادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران0000-0003-0837-2485Journal Article20211004Local scour of free fall jets due to destructive effects on hydraulic structures is an interesting topic for researchers. Impingement of 2 jet changes the erosive water power and also leads to air entrainment. In this research-based on experimental results, scour depth in the plunge pool due to two inclined jets impingement was investigated. Three sizes of sediment aggregate was used and tailwater was changed at four levels. Jets had three angles relative to vertical, namely 30, 45, 60 degrees. It was found that with increasing densimetric Froud number, the scour depth increases. Also It was found that with increasing jet angle, the scouring depth was increased. Some formulas presented by different researchers were compared to estimate the scour depth for impingement of the two inclined jet and a new equation for estimating of scour depth was proposed. Furthermore, the results showed that air entrainment had a significant effect on reducing scour depth.آبشستگی ناشی از فرسایش بستر در هنگام مواجه با جتهای ریزشی آب به دلیل عملکرد مخربی که بر پی سازههای هیدرولیکی میگذارد موضوعی است که موردتوجه محققان مختلف قرارگرفته است. برخورد دو جت مایل علاوه بر تغییری که در نیروی فرسایشی آب ایجاد میکند ممکن است سبب ورود هوا نیز شود که در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایشگاهی به بررسی عمق آبشستگی ناشی از برخورد دو جت در حوضچه آرامش فرود فواره پرداختهشده است. برای این کار از سه نوع دانهبندی در برابر 4 ارتفاع عمق پایاب استفادهشده است. دو جت با زوایای 30، 45 و 60 درجه نسبت به قائم باهم برخورد دادهشدهاند و در پایان هر آزمایش عمق آبشستگی اندازهگیری گردید. مشخص گردید که با افزایش عدد فرود ذره عمق آب شستگی افزایش مییابد. همچنین با افزایش زاویه جت نسبت به قائم، عمق آبشستگی افزایش مییابد. پس از مقایسه روابط ارائهشده توسط محققین مختلف، رابطهای برای بیان عمق آبشستگی ناشی از برخورد دو جت مایل ارائهشده است. همچنین مشخص شد که ورود هوا تأثیر قابلملاحظهای بر کاهش عمق آبشستگی دارد.https://www.waterjournal.ir/article_138252_de9314c78648f3535301158cdb94ad95.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Investigation of Kinetic and Momentum Correction Coefficients and Flow Rate Estimation in Compound Channelsبررسی ضرایب تصحیح انرژی جنبشی و مومنتم و تخمین دبی در کانالهای708213825310.22125/iwe.2021.138253FAالهام قنبری عدیویگروه مهندسی آب دانشگاه شهرکرد0000-0002-7781-0138Journal Article20211004Non uniform flow Transverse velocity distribution in the main channel’s interface zone with floodplain in compound channels cause uncertainty to estimate in following parameters: the water surface profile, flood routing and sediment and pollution transport.
The correction coefficients, (α) and (ß) were used respectively, to employ the impact of this uniformity on the kinetic energy and momentum values.
In this study, via FCF data for compound channels, the influence of floodplain width (4.1, 2.25 and 0.75 m) on α and ß coefficient was investigated in symmetric and asymmetric compound channels. According to the results, the maximum value of α and ß was increased, due to increasing the width of the floodplain.
Finally, the flow discharge was determined, with α and ß calculating values via CES software. Afterward, these values were compared with FCF laboratory data.
The normalized root mean square error (NRMSE) was estimated in appropriate range, it equal to %15.6. This investigation showed that the high performance of the CES in determining the hydraulic parameters of flow such as discharge, in symmetric and asymmetric compound channels. But in general, this software overestimated the value of discharge.عدم یکنواختی توزیع سرعت جریان درعرض، در کانالهای مرکب و در ناحیه تقابل کانال اصلی و سیلابدشت موجب خطا در برآورد پروفیل سطح آب، روندیابی سیلاب و انتقال رسوب و آلودگی میگردد. برای لحاظ کردن این عدم یکنواختی و تاثیر آن در تعیین مقادیر انرژی جنبشی و مومنتم، به ترتیب از ضرایب تصحیح (α) و (ß) استفاده گردید. در این مطالعه با استفاده از دادههای FCF برای کانالهای مرکب، تاثیر عرض سیلابدشت (1/4، 25/2 و 75/0 متر)، بر ضرایب α و ß در کانالهای مرکب متقارن و نامتقارن بررسی گردید. طبق نتایج با افزایش عرض سیلابدشت بیشینه مقادیر α و ß افزایش یافت. در نهایت با لحاظ کردن مقادیر α و ß محاسبانی از نرم افزار CES مقدار دبی، تعیین و سپس این مقدار دبی با دادههای آزمایشگاهی FCF مقایسه گردید. میزان متوسط جذر میانگین مربعات خطا نرمال شده معادل 6/15 و در محدوده مناسب برآورد گردید. این بررسی نشان دهنده قابلیت و دقت قابل قبول نرمافزار CESدر تعیین پارامترهای هیدرولیکی جریان، از جمله دبی در کانال مرکب میباشد. اما بهطور کلی این نرمافزار مقادیر دبی را بیش از واقعیت برآورد نموده است.https://www.waterjournal.ir/article_138253_12518eba3f279d39d40e164afa6cdbd4.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Hydraulic characteristics and Flood Zoning Analysis of Givi Dam Break flowبررسی هیدرولیکی شکست سد گیوی و پهنهبندی سیلاب ناشی از آن8310313825510.22125/iwe.2021.138255FAاتابک فیضیگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانمجتبی کریمایی طبرستانیاستادیار گروه ژئوتکنینک و آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.Journal Article20211004The collapse of a reservoir dam could have extensive and destructive effects on the downstream facilities and in addition to financial losses, they could lead to casualties if they pass through residential areas. Accordingly, knowing the characteristics of the floods created in different downstream areas of the dam is useful in determining the critical downstream points that are exposed to the potential dangers of the dam break caused by flood. In this paper, the floods caused by overflow discharge and failure of Givi earthen dam in Ardabil province are simulated numerically. Accordingly, Mike-Flood module is used, which is a combination of one-dimensional Mike-11 and two-dimensional Mike-21 modules. In this study, the Probable Maximum Flood (PMF) scenario to create the overtopping mechanism along with sunny day scenarios for piping mechanism are addressed in two cases of reservoir filling and the sabotage scenario as a sudden dam break. The results showed that the most critical scenarios were related to the sabotage, the Probable Maximum Flood (PMF) and the sunny day scenarios, respectively. Under these three scenarios 19%, 17% and 13.5% of the southern part of Givi city (located near Givi river), as well as all the villages located between Givi dam and Firoozabad village (on the left bank of Givi Chai river), and Firoozabad village will be completely submerged.فرو ریختن ناگهانی یک سد مخزنی میتواند اثرات تخریبی گستردهای را برای تاسیسات پاییندست موجب شود و همچنین در صورت عبور از مناطق مسکونی علاوه بر خسارات مالی، منجر به تلفات جانی گردد. بر این اساس، دانستن مشخصات سیلاب ایجاد شده در مناطق مختلف پاییندست سد، میتواند در تعیین نقاط بحرانی پاییندست که در معرض خطرات بالقوه سیلهای ناشی از شکست سد قرار دارند، مفید واقع شود. در مقاله حاضر، اقدام به شبیهسازی عددی سیلابهای ناشی از تخلیه سرریز و شکست سد خاکی گیوی در استان اردبیل شده است. برای این منظور از ماژول Mike-Flood که ترکیبی از ماژولهای یک بعدی Mike-11 و دوبعدی Mike-21 میباشد، استفاده شده است. در این تحقیق سناریوهای وقوع حداکثر سیل محتمل (PMF) جهت ایجاد مکانیزم روگذری (Overtopping) به همراه سناریوهای روز آفتابی (Sunny day) جهت وقوع مکانیزم فرسایش (Piping) در دو حالت پرشدگی مخزن و همچنین سناریوی خرابکاری به صورت شکست آنی کل سد مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج بدست آمده بیانگر آن بود که بحرانیترین سناریوها به ترتیب مربوط به سناریوی خرابکاری، وقوع حدکثر سیل محتمل و در نهایت سناریوی روز آفتابی بوده است. تحت این سناریوها به ترتیب 19، 17 و 5/13 درصد از قسمت جنوبی شهر گیوی که در نزدیکی رودخانه گیوی قرار دارد و همچنین تمامی روستاهای واقع شده بین سد گیوی تا روستای فیروزآباد که در سمت چپ ساحل رودخانه گیوی چای قرار گرفتهاند به همراه روستای فیروزآباد به طور کامل زیر آب خواهند رفت.https://www.waterjournal.ir/article_138255_3604409a4820020820d93c74fa01084d.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Velocity Field Prediction in Open-Channels Junction using Data Driven Modelsپیشبینی میدان سرعت در تلاقی کانالهای روباز با استفاده از مدلهای داده محور10412113825610.22125/iwe.2021.138256FAمحمدرضا نیک پورگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانپیام خسروی نیاگروه مهندسی آب، دانشگاه کردستانJournal Article20211004The measurement of velocity in rivers confluences and open-channels junction is important in terms of hydraulic and environmental aspects. In this research, the performance of data driven models including ANN, ANFIS and GEP in estimating horizontal component of flow velocity in the open-channels junction was investigated using Khosravinia (2012) laboratory data. In the mentioned study, effects of a 45o side slope in the main channel on hydraulic characteristics of flow were investigated and compared with those at a 90o side slope. In this regard, the velocity field was measured for side slop angles of 45o and 90o using an ADV. For estimating the horizontal component of the flow velocity in the junction region, the discharge ratio and the dimensionless coordinates of measured points in three dimensional space of flow field were used. The performance of the models and comparison of their results were evaluated by coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE). In addition to statistical indicators, for objective accuracy checking and performance of data driven models, scatterplot, box-plot, and Taylor diagram were used. Comparison of the results of different models using the best pattern indicates that the GEP model with the highest determination coefficient (R2 = 0.967), the lowest root mean square error (RMSE = 0.142) and the lowest mean absolute error (MAE = 0.094) in validation step has shown better performance than other models in (U/U0) estimation for the side slop angle of 45o. Similarly, the mentioned values were achieved 0.956, 0.184 and 0.128 using the GEP model for the side slop angle of 90o. This is while the ANFIS and ANN models ranked second and third. According to the scatterplots of the GEP model, nearly all the points are concentrated around the one-to-one line, which indicates the high level of predictive capability of this model in (U/U0) estimation for the both side slop angles. Also, according to the box plots, the statistical distribution of the GEP model in the lower and upper quartiles and median 50 percentile had a better performance than the other models, for the both side slop angles. The under and over estimation conditions of the ANFIS and ANN models were evident in these ranges. Moreover, according to the Taylor diagrams, the GEP model was closer to the observations and its superiority to the other models was tangible, with the lowest RMSE and the highest correlation coefficient for the both side slop angles. According to the results, GEP model as a powerful model can be used to replace the direct methods of velocity measurement in the junction region. In other words, using the mathematical equations derived from the GEP model in the present study, the longitudinal velocity field in the open-channels junction for side slopes of 45° and 90° can be predicted accurately.اندازهگیری سرعت در محدوده تلاقی کانالهای روباز از جنبههای هیدرولیکی و زیست محیطی حائز اهمیت است. در این پژوهش با بهکارگیری دادههای آزمایشگاهی، به تخمین دقیق مؤلفه افقی سرعت در محدوده تلاقی کانالهای روباز با استفاده از مدلهای داده محور شامل ANN، ANFIS و GEP پرداخته شد. در مطالعه آزمایشگاهی مذکور، تأثیر شیب جانبی 45 درجه کانال اصلی بر میدان سرعت جریان در مقایسه با دیوار قائم بررسی شد. تعداد نقاط اندازهگیری شده بهازای شیبهای جانبی 45 و 90 درجه بهترتیب برابر 720 و 660 بود. برای تخمین مؤلفه افقی بیبعد سرعت جریان در محدوده تلاقی از متغیرهای نسبت دبی و مختصات بیبعد نقاط اندازهگیری سرعت استفاده شد. برای ارزیابی کارایی مدلها از شاخصهای آماری، نمودارهای پراکندگی، جعبهای و تیلور استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل GEP بهازای شیبهای جانبی 45 و 90 درجه از بالاترین قدرت تخمین مولفه افقی سرعت برخوردار بود. مقادیر ضریب تعیین (R<sup>2</sup>)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) توسط مدل GEP در مرحله صحتسنجی بهازای شیب جانبی 45 درجه بهترتیب برابر با 967/0، 142/0 و 094/0 و بهازای شیب جانبی 90 درجه مقادیر مذکور بهترتیب برابر با 956/0، 184/0 و 128/0 بهدست آمد. معادلات ریاضی ارائه شده توسط مدل GEP برای پیشبینی میدان سرعت طولی در محدوده تلاقی کانالها بهازای شیبهای جانبی 45 و 90 درجه میتواند بهعنوان جایگزین مناسب برای روشهای مستقیم اندازهگیری مورد استفاده قرار گیرد.https://www.waterjournal.ir/article_138256_2bebad938c87741bbf3d868714489412.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Comparison of Different Relationships for Estimating Longitudinal Velocity Depth Profile Based on The Optimization Method Using Genetic Algorithmمقایسه روابط مختلف برآورد نیمرخ عمقی سرعت طولی بر مبنای روش بهینهسازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک12212713825710.22125/iwe.2021.138257FAمریم تیموری یگانهگروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه0000-0003-0953-9435رسول قبادیانگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران،0000-0003-2552-1649محمد مهدی حیدریگروه مهندسی آب،دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایرانJournal Article20211004Depth distribution of longitudinal velocity in rivers and open canals is required for modeling many hydraulic processes. Therefore, introducing the most appropriate relation to estimating the velocity distribution has always been of interest to researchers and is constantly evolving. With the development of entropy theory and genetic programming based on the principle of natural evolution, these methods have been applied in a wide range of engineering sciences including fluid mechanics and hydraulics. The purpose of this study was to calculate the unknown parameters of velocity distribution relationships and estimate the longitudinal velocity profile using binary genetic algorithm optimization. For this purpose, the unknown parameters of Yang, Julian, Chiu, and Tsallis models, which are 4, 5, 3, and 5 respectively, were optimized using a genetic algorithm. After determining the unknown parameters of each model, a statistical comparison was performed between the measured and estimated velocity values with the optimized relationships. The results showed that the one-dimensional velocity distribution estimated by all four models is accurate related to the experimental data. Root Mean Square Error (RMSE) for all one-dimensional velocity distribution simulations in the Yang model is 0.054, for the Julian model is 0.052, for the Chiu model is 0.042, and for the Tsallis model is 0.035m/s. However, considering the number of optimal parameters extracted by the Julian and the Thessalian models, it is recommended the use of these models to alluvial rivers.توزیع عمقی سرعت طولی در رودخانهها و کانالهای روباز برای مدلسازی بسیاری از فرآیندهای هیدرولیکی مورد نیاز است. از اینرو ارائه مناسبترین رابطه برآورد توزیع سرعت که منطبق بردادههای اندازهگیری باشد همواره مورد توجه محققین بوده و به صورت دائم در حال توسعه است. با توسعه تئوری آنتروپی و همچنین بهینهسازی به روش الگوریتم ژنتیک، این روشها در طیف وسیعی از علوم مهندسی ازجمله مکانیک سیالات و هیدرولیک به کاربرده شدهاند. در این تحقیق پارامترهای مجهول روابط مرسوم توزیع عمقی سرعت طولی با استفاده از بهینهسازی بر مبنای روش الگوریتم ژنتیک دو دویی بهینه یابی شدند. تعداد پارامترهای بهینه شده در مدلهای یانگ، ژولیان ، چیو و تسالیس به ترتیب 4، 5، 3 و 5 پارامتر میباشند. نتایج تحقیق نشان داد پس از بهینهیابی پارامترهای روابط، توزیع سرعت یکبعدی تخمین زدهشده توسط هر چهار مدل ارائه شده در مقایسه با دادههای آزمایشگاهی از دقت بالایی برخوردار است بهگونهای که تحلیل آماری نتایج نشان داد مقدار متوسط ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای کل شبیهسازیها توزیع سرعت یک بعدی در مدل یانگ054/0 متر بر ثانیه، برای مدل ژولیان برابر با 052/0 متر بر ثانیه، در مدل چیو 042/0 متر بر ثانیه و برای مدل تسالیس 035/0 متر بر ثانیه است. با این وجود نظر به اینکه تعداد پارامترهای بهینه استخراج شده توسط مدل ژولیان و تسالیس از دو مدل دیگر بیشتر است در مدلسازی رودخانههای آبرفتی توصیه میشود.https://www.waterjournal.ir/article_138257_7c43c28b9e8fdcdb148204292344fb56.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Estimation of Suspended Sediment Concentration Using Remote Sensing Technique and M5 Model Treeتخمین غلظت رسوبات معلق با استفاده از ترکیب تکنیک سنجش از دور و مدل درختی M513815013826010.22125/iwe.2021.138260FAجواد ظهیریگروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعیزینب مولاییدانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستانJournal Article20211004Estimation of suspended sediment concentration (SSC) is one of the most important issues of river engineering, which can be used as an indicator of land use change, water quality studies and all projects related to constructions in the rivers. In this research, M5 model tree and the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data have been used to estimate the SSC at Ahvaz station on the Karun River. In this study, 135 cloud free images of the MODIS sensor on the Terra satellite were obtained for days corresponding to field measurements of SSC for the years 2000 to 2015. Input parameters of the model tree in this study were flow discharge derived from hydrological data and red (R), near infrared (NIR) bands and NIR/R ratio extracted from MODIS imagery. Three regression equations have been developed by M5 model tree to estimate SSC at Ahvaz station, which can be employed in different conditions of discharge and NIR/R ratio. The results of statistical analysis illustrates that the M5 model outperforms the sediment rating curve (SRC) method, which is the most common method of estimating suspended sediment load. Nash-Sutcliffe efficiency index for the M5 model tree of 0.58 has been achieved which was much better than that of SRC method (0.24). At high fluxes, the efficiency of the SRC method is significantly reduced, while the model tree provides acceptable results. Global sensitivity analysis on M5 model showed that, 93% of output variance just determined by the main effects of input parameters and less than 7% belong to the interaction effects. 73% and 12% of output variance specified by the main effects of flow discharge and NIR/R ratio, respectively.برآورد غلظت رسوب معلق یکی از مهمترین مباحث مهندسی رودخانه است که می تواند به عنوان شاخص تغییر کاربری اراضی ، مطالعات کیفیت آب و کلیه پروژههای مرتبط با سازههای رودخانهای مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از تصاویر سنجنده مادیس (MODIS) و اطلاعات هیدرولوژیکی به همراه مدل درختی M5 جهت برآورد غلظت رسوب معلق در ایستگاه اهواز در رودخانه کارون استفاده شده است. در این مطالعه، 110 تصویر از سنسور مادیس در ماهواره Terra برای روزهای مربوط به اندازهگیریهای میدانی بار معلق رسوب برای سالهای 2000 تا 2015 استفاده گردید. پارامترهای ورودی مدل درختی در این مطالعه، دبی جریان و باندهای قرمز (R) ، مادون قرمز (NIR) و نسبت باندی NIR/R استخراج شده از تصاویر مادیس بوده است. سه معادله رگرسیونی توسط مدل M5 برای تخمین غلظت رسوب در ایستگاه اهواز ارائه شده است که میتواند در شرایط مختلف دبی جریان و نسبت NIR/R به کار رود. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان می دهد که مدل M5 از روش منحنی سنجه رسوب که از رایج ترین روشهای تخمین بار رسوب معلق است، عملکرد بهتری داشته است. شاخص کارایی ناش-ساتکلیف برای مدلM5 58/0 بدست آمد، این در حالی است که مقدار این ضریب برای روش منحنی سنجه رسوب برابر با 24/0 محاسبه گردید. نتایج نسبت اختلاف نشان میدهد که در دبیهای بالا، کارایی روش منحنی سنجه رسوب به شدت کاهش مییابد، در حالیکه مدل درختی نتایج قابل قبولی را ارائه میدهد. تجزیه و تحلیل حساسیت عام در مدل M5 نشان میدهد که 93٪ از واریانس خروجی تابع تأثیرات اصلی پارامترهای ورودی و کمتر از 7٪ متعلق به اثرات متقابل است. در میان تاثیرات اصلی، دو پارامتر دبی جریان و نسبت باندی به ترتیب با 73٪ و 12٪ بیشترین تاثیر را بر روی واریانس خروجی داشتهاند.https://www.waterjournal.ir/article_138260_7b26328f2ad629ade91094ffeb715647.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Estimation of Longitudinal Dispersion Coefficient of Rivers by Using Meta-Heuristic Algorithmsبهینهسازی با الگوریتمهای فراکاوشی جهت تخمین ضریب پخش طولی رودخانه-ها15117113826210.22125/iwe.2021.138262FAسیما اوحدیگروه عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایرانسید آرمان هاشمی منفرددانشیار گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه سیستان و بلوچستانمحمد گیوه چیگروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.Journal Article20211004Across the world, rivers are the main supply arches for drinking, industry and agriculture. Hence, in recent years, the identification and study of the processes of transport of pollution in rivers has become very important. Longitudinal dispersion coefficient is the most important parameter in the transport equation, and various methods for its estimating and calculating have been presented so far. Considering the nature of the problem, Meta-Heuristic Optimization methods are the important approaches for estimating the longitudinal dispersion coefficient. In this research, the ability of five Meta-Heuristic Algorithms to estimate the parameter was evaluated and compared. The equation of calculating the longitudinal dispersion coefficient using each of the algorithms was presented and the results were compared with the observational data. According to the results, the genetic optimization algorithm has the best accuracy and speed compared to the other algorithms under the same iteration conditions. Then statistical parameters including the mean of the absolute error, root mean squared error and correlation coefficient were used to check the accuracy of the algorithms. These values for the genetic algorithm were 0.4354, 0.1052 and 0.8288, respectively. As a result, it can be safely introduced the equation derived from this algorithm effective in calculating the longitudinal dispersion coefficient. در سراسر جهان، رودخانهها از اصلیترین شریانهای تأمین نیازهای شرب، صنعت و کشاورزی به شمار میآیند. از این رو، در سالهای اخیر شناخت و مطالعهی فرایندهای انتقال آلودگی در رودخانهها اهمیت خاصی پیدا کرده است. ضریب پخش طولی مهمترین پارامتر تأثیرگذار در معادله انتقال است که تاکنون روشهای مختلفی جهت تخمین و محاسبه آن ارائه شده است. از جمله رویکردهای مطرح جهت تخمین ضریب پخش طولی رودخانهها استفاده از روشهای بهینهسازی فراکاوشی میباشد. در این تحقیق توانایی 5 الگوریتم فراکاوشی شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، کلونی زنبورهای عسل مصنوعی (ABC)، ازدحام ذرات (PSO)، گرگ خاکستری (GWO) و رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامتر مذکور مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. رابطه محاسبه ضریب پخش طولی با استفاده از هر یک از الگوریتمها ارائه و نتایج با دادههای مشاهداتی مقایسه شده است. طبق نتایج، الگوریتم بهینهسازی ژنتیک در شرایط تکرار یکسان، از دقت و سرعت بالاتری نسبت به سایر الگوریتمهای مورد بررسی برخوردار است. سپس از پارامترهای آماری شامل خطای مجذور میانگین مربعات، میانگین خطای مطلق و ضریب همبستگی جهت بررسی دقت الگوریتمها استفاده شده است. که این مقادیر برای الگوریتم ژنتیک به ترتیب برابر با 1052/0 ، 4354/0 و 8288/0 بدست آمد. در نتیجه میتوان با دقت مناسبی، معادله حاصل از این الگوریتم را در محاسبه ضریب پخش طولی کارآمد معرفی نمود. https://www.waterjournal.ir/article_138262_c74b59e441e34ad8c9002cf372711fae.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Prediction of the mass flow rate of the Hirmand River: The application of the SARIMA time-series techniqueپیشبینی دبی رودخانه هیرمند با استفاده از تکنیک سری زمانی (SARIMA)17219113826510.22125/iwe.2021.138265FAندا علی احمدیاستادیار اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستانابراهیم مرادیاستادیار اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستانسید مهدی حسینیگروه قتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستان،زاهدان، ایرانعلی سردارشهرکیاستادیار گروه اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستانJournal Article20211004A river’s flow prediction and simulation for the sake of predicting the river inflow in future periods are among the main and practical issues of water resource management. The present research assessed and determined a proper model to predict the mass flow rate of the Sistan and Paryan rivers in the Hirmand watershed using the SARIMA time-series model over the period 2000-2018. The statics of the model was checked by the Box-Cox method using the autocorrelation and partial autocorrelation tests. Based on the results and the validation, Akaike and Schwarz-Bayesian criteria, SARIMA (1,1,1)(2,1,0)<sup>12</sup> showed the lowest Akaike criterion (1325.91) and Schwarz-Bayesian criterion (1895.40) for the Sistan river and SAMIRA (1,1,1)(1,1,1)<sup>12</sup> exhibited the lowest values of Akaike and Schwarz-Bayesian criteria (-328.429 and 328.151, respectively) for the Paryan river. Therefore, they were selected as the best model to simulate the mass flow rate in the Hirmand watershed. The model is applied to simulate the mass flow rate in future periods.پیشبینی و شبیهسازی جریان رودخانه جهت آگاهی از آورد رودخانه در دورههای زمانی آتی از جمله مسئلههای مهم و کاربردی در مدیریت منابع آب میباشد. در پژوهش حاضر به ارزیابی و تعیین مدل مناسب پیشبینی دبی جریان آب رودخانههای سیستان و پریان در حوضه آبریز هیرمند با استفاده مدل سری زمانی ساریما در طول سالهای 97- 1379 پرداخته شد. به منظور ایستایی مدل از روش باکس کاکس استفاده شد و برای بررسی ایستایی مدل از آزمون خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده و بررسی معیارهای صحت سنجی، آکائیک و شوارتز بیزی، مدل با کمترین مقادیر معیارهای آکائیک (91/1325) و شوارتز بیزی (40/1895) برای رودخانه سیستان و مدل رودخانه پریان با مقادیر معیارهای آکائیک (429/328-) و شوارتز بیزی (151/328) کمترین مقدار را دارا میباشند، به دلیل داشتن کمترین آماره آکایئک و شوارتز بیزین بعنوان مدل مناسب جهت شبیهسازی میزان دبی جریان حوضه هیرمند انتخاب شدند. این مدل به منظور شبیهسازی دبی جریان در بازههای زمانی برای دورههای آینده استفاده میگردد.https://www.waterjournal.ir/article_138265_ae8bf39e5a5a0a96d2b3b450e18b5283.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Assessment of Discharge Probability Distribution Effect on Hydropower Energy Optimization of Maroun Reservoirبررسی اثر توزیع احتمالاتی جریان بر بهینهسازی انرژی برقابی مخزن سد مارون19220913826610.22125/iwe.2021.138266FAمریم گودرزیگروه مهندسی آب، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، ایرانسید احسان فاطمیگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایرانمریم حافظ پرست مودتگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایرانJournal Article20211004Reservoirs are operated and designed in several aims such as, water demand supply, hydropower energy generation and flood control reduction. Optimization of reservoir operation is one of the most important issue in water basin. In this study, optimization of reservoir operation to obtain the maximum agriculture water supply and hydropower energy production are considered by using chance constrained linear programming (CCLP). Monthly inflow of 52 years is used to modeling of experimental Weibul probability distribution for each month. Annual energy production of Maroon reservoir is obtained by Lingo 16.0 software for a known agriculture water supply (P) and installed capacity 150 MW. Then, the best probability distribution of reservoir inflow is obtained by Easyfit software 6.0 for each month. The results showed that the maximum P are calculated 85% and 87% and also the annual hydropower energy is 174.3 and 172.9 Giga watt-hour (GWh) using experimental Weibul probability distribution and the best probability distribution of reservoir inflow, respectively. Thus, obtaining the best Inflow probability distribution does have insignificant effect on optimization. So, considering only the experimental Weibul probability distribution of reservoir inflow is sufficient in hydropower optimization using CCLP approach.سدها با اهداف گوناگونی از جمله تأمین نیازهای آبی، تولید انرژی برقابی و کنترل سیلاب طراحی میشوند، لذا با توجه به عدم قطعیت دبی ورودی به مخزن تعیین دقیق انرژی تولیدی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این تحقیق به بررسی اثر توزیع احتمالاتی جریان در بهرهبرداری بهینه سد بهمنظور تولید انرژی برقابی و حداکثر تأمین نیاز کشاورزی در پایاب سد بارویکرد بهینهسازی تصادفی صریح و روش برنامهریزی خطی با قیود احتمالاتی پرداختهشده است. از آمار بلندمدت دبی جریان ورودی به سدمارون واقع در استان خوزستان بهصورت ماهانه در طی دوره 52 ساله استفادهشده است. ابتدا تابع توزیع تجمعی جریان ورودی به مخزن برای ماههای مختلف با دو رویکرد استفاده از توزیع تجربی ویبول و انتخاب بهترین توزیع آماری به کمک نرم افزا ایزیفیت محاسبهگردید. سپس برای سطح احتمال مشخص تأمین نیاز کشاورزی و ظرفیت نصب150 مگاوات، میزان انرژی برقابی به کمک مدل لینگو بهینهسازی شد. نتایج نشان داد که در رویکرد اول و دوم به ترتیب حداکثر تأمین نیاز کشاورزی 86 و88 درصد بوده، همچنین انرژی سالانه کل به ترتیب معادل3/174و 9/172گیگاوات ساعت است. بنابراین تعیین بهترین توزیع آماری جریان ورودی به مخزن تأثیر معنیداری بر نتایج نداشته و توزیع تجربی ویبول برای این منظور کفایت میکند. https://www.waterjournal.ir/article_138266_e279c7d8bea4f5230d2f9b495a83501d.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Evaluation of different water allocation scenarios from Kalan Malayer Reservoir using MODSIM softwareارزیابی سناریوهای مختلف تخصیص آبمخزن سد کلان ملایر با استفاده از نرمافزارMODSIM21022513827510.22125/iwe.2021.138275FAمریم بیات ورکشی، گروه علوم و مهندسی خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایرعباس عباسیمهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایرحامد نوذریگروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدانJournal Article20211004Due to increasing gap between water supply and demand, paying close attention to the principles of optimal water allocation is inevitable. In the present investigation, allocations from Kalan Malayer Reservoir to demands identified by the Iranian Ministry of Energy were evaluated using MODSIM8.1. These demands are environmental and sustainability requirements, City of Malayer drinking water, agricultural requirement of the downstream lands, irrigation of Sahand Malayer farms and industrial centers. The analysis temporal scale was a 12-month period with monthly time steps during year 2016-2017. The purpose of this study was to evaluate the behavior of the dam reservoir when the inflow is reduced. Four scenarios including 5, 10, 15 and 20 percent river reduction in flow to the reservoir were investigated. The results indicated that with decrease in the river inflow, the stored water in the dam reservoir would decreased and there would be shortage to meet all demands. The deficiencies volume in supplying water to demands from the first scenario to the fourth scenario was 0.373, 0.748, 1.124 and 1.508 MCM, respectively. In other words, the relationship between the decrease in stored water volume in the dam reservoir and river inflow reduction was linear. Therefore, in order to meet the demands in all four scenarios, the allocation to the demand points should be reduced according to the priorities of the demands. The other solution is to reduce the target storage volume equal to the total deficiency volume in that month.
امروزه افزایش فاصله بین عرضه و تقاضا، توجه جدی به مبانی تخصیص بهینه آب را اجتناب ناپذیر نموده است. در این تحقیق، تخصیص آب مخزن سد کلان ملایر به مصارفی که از سوی وزارت نیرو تعیین شده با استفاده از نرمافزار MODSIM8.1انجام شد. این تقاضاها شامل نیازهای زیست محیطی و پایداری جریان، آب شرب شهرستان ملایر، کشاورزی روستاهای پایین دست سد جهت آبیاری مزارع و شهرک صنعتی سهند ملایر میباشند. مقیاس زمانی مورد بررسی ماهانه و برای یک دوره 12 ماهه در سال آبی 96-1395بود. هدف از این تحقیق ارزیابی نحوه رفتار مخزن سد در مقابله با سناریوهای مختلف کاهش آورد رودخانه در محل احداث سد بود. بدین منظور چهار سناریو بهترتیب شامل 5، 10، 15 و20 درصد کاهش آورد رودخانه در محل احداث سد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش حجم آورد رودخانه در محل احداث سد، میزان حجم ذخیرهسازی سد نیز کاهش یافته و جهت رسیدن به حجم ذخیرهی هدف، ضمن تأمین کلیه نیازها، کمبود بیشتری وجود خواهد داشت. بهطوری که حجم کمبودها در تأمین تقاضاها به ترتیب از سناریوی اول تا سناریوی چهارم، بهترتیب برابر 374/0، 748/0، 124/1 و 508/1 میلیونمترمکعب خواهد بود. بهعبارت دیگر رابطهی تغییرات کاهش حجم ذخیرهسازی در سد با کاهش آورد رودخانه، کاملاً خطی است. بنابراین جهت تأمین تقاضاها از سد کلان در هر چهار سناریو، میبایست به اندازه حجم کمبودها از ذخیرهی هدف، از مقدار تخصیصهای هرگره با توجه به اولویتها، کاسته و یا حجم ذخیرهی هدف را به میزان حجم کمبود در آن ماه مورد نظر، کاهش داد.https://www.waterjournal.ir/article_138275_bac04facff1abeb3884160289f371586.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Investigating of the Effect of irrigation management with magnetized urban wastewater on Rice Growth indexesبررسی تأثیر مدیریت آبیاری با پساب شهری مغناطیس شده بر شاخصهای رشد برنج22624013833710.22125/iwe.2021.138337FAلیلی قربانی مینائیگروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب وخاک،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگانمهدی ذاکرینیاگروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب وخاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران0000-0003-1619-8819عباس رضایی اصلگروه مکانیک ماشین هاحمیدرضا میرکریمیگروه زراعتJournal Article20211006For the cultivation of high-yielding rice crops, the use of irrigation systems and low-quality water are ways to reduce water use and overcome the crisis of dehydration. To improve the quality of water, there are different methods such as using magnetic fields. The purpose of this study was to investigate the magnetization effect of wastewater treatment plant in agricultural campus of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in a factorial randomized complete block design with three replications on some rice growth indices in 2018. Experimental treatments include irrigation (underground (S) and surface irrigation (B)), type of irrigation water (ordinary water (C) and Gorgan urban wastewater treatment plant (W)) and magnetization (M) and non-magnetization water treatment method. (O)). The treatment composition was surface irrigation with conventional non-magnetic water treatment. During the experiment, plant height, 1000-grain weight, biological yield, harvest index and water use efficiency were measured. Results showed that application of non-magnetic wastewater increased plant height, 1000-grain weight, biological yield, harvest index and water use efficiency. The results showed that using non-magnetic surface treatment (OWB) and combination non-magnetic wastewater (OWS) increased plant height, 1000-grain weight, biological yield, harvest index and water use efficiency. The combination of (OWB) in plant height was at the same treatment level and increased in other traits compared to treatment, however, the composition (OWS) of harvest index increased with %26.7 and water use efficiency with 0.47 kgr/ha compared to other treatments and especially control. Underground irrigation method in addition to reducing water use compared to surface irrigation, improved harvest index and water use efficiency. According to the results of this study, irrigation of rice does not need to create a water layer on the soil surface and in order to increase production and increase water use efficiency while preserving the quantitative and qualitative characteristics of the plant, the use of abnormal water must be such that the environmental and health risks are minimized?برای کشت گیاه پرمصرف برنج بهکارگیری سامانههای آبیاری و آبهای با کیفیت پایین، از راهکارهای کاهش مصرف آب و گذر از بحران کمآبی میباشد. بهمنظور بهبود کیفیت پایین آب، روشهای متفاوتی مانند استفاده از آب مغناطیسی وجود دارد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر مغناطیسیشدن پساب تصفیهخانه شهری بر برخی از شاخصهای رشد برنج بهصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه بلوک در پردیس کشاورزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در بهار و تابستان سال 1397 انجام شد. تیمارهای آزمایش عبارتند از روش آبیاری (آبیاری زیرزمینی (S) و آبیاری سطحی (B))، نوع آب آبیاری (آب معمولی (C) و پساب تصفیه شده شهری گرگان (W)) و روش اصلاح آب (مغناطیس (M) و عدم مغناطیس (O)). ترکیب تیماری آبیاری سطحی با آب معمولی غیرمغناطیس تیمار شاهد بود. در طول آزمایش ارتفاع بوته، وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از ترکیب تیماری سطحی پساب غیرمغناطیس (OWB) و زیرزمینی پساب غیرمغناطیس (OWS) سبب افزایش ارتفاع بوته، وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت و کارایی مصرف آب گردید. ترکیب (OWB) در ارتفاع بوته با میزان 119 سانتیمتر در سطح مشابه تیمار شاهد بوده است. این در حالی است که ترکیب (OWS) در صفات شاخص برداشت با میزان 27 درصد و کارایی مصرف آب با میزان 47/0 کیلوگرم بر هکتار نسبت به شاهد بهترتیب 85 و 108 درصد افزایش داشت. روش آبیاری زیرزمینی علاوه بر کاهش آب مصرفی نسبت به روش آبیاری سطحی، سبب افزایش شاخص برداشت و کارایی مصرف آب شد. براساس نتایج این تحقیق میتوان گفت که کشت برنج از نظر آبیاری نیازی به ایجاد یک لایه ایستابی در سطح خاک ندارد و برای تولید با افزایش راندمان و کارایی مصرف آب در ضمن حفظ خصوصیات کیفی و کمی گیاه، استفاده از آب نامتعارف باید بهگونهای باشد که مخاطرات زیستمحیطی و بهداشتی به حداقل ممکن کاهش یابد.https://www.waterjournal.ir/article_138337_45210fafd78f8ad1f41115bb9574c6ea.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Simulation of Soil Moisture Profile in Drip Irrigation with HYDRUS-2D Modelشبیهﺳﺎزی پروفیل رطوبتی خاک در آبیاری قطرهای با مدل HYDRUS-2D24125613833810.22125/iwe.2021.138338FAمهدی جوزیاستادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،نرجس مهدوی مقدمدانشآموخته کارشناسیارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران.حمید زارع ابیانهگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران0000-0001-7293-5030Journal Article20211006Drip irrigation management requires proper information on the horizontal and vertical distribution of moisture in the soil of the root zone. In this study, soil moisture distribution was simulated up to 72 hours after drip irrigation by coefficients of soil water characteristic curve with three different methods in the Hydrus-2D model. These methods were included estimating the soil water characteristic curve of inverse solution methods with soil water characteristic curve data (IS1), inverse solution with soil moisture data after irrigation (IS2), and Rosetta. To determine the accuracy of the simulated moisture values with the measured values, RMSE and R2 were used. The results showed that RMSE and R2 for estimating the soil water characteristic curve in IS1, IS2, and Rosetta methods were obtained 0.008 and 0.999, 0.153 and 0.958, 0.125 and 0.977, respectively. The accuracy of IS1 methods depended on the information of the soil water characteristic curve, Rosetta depended on some early soil properties, and IS2 depended on soil moisture after irrigation. Average RMSE and R2 in the simulation of horizontal moisture distribution for IS1, IS2, and Rosetta were obtained 4.6 and 0.9941, 2.8 and 0.9951, 5.5, and 0.9905, respectively. Also, the mean of these statistics in simulating the vertical distribution of moisture for the mentioned methods were 4.6 and 0.9830, 4.4 and 0.9928, 5.4 and 0.9932, respectively. Finally, the use of IS1 method was recommended due to the shorter time and cost of simulations and the possibility of performing it before the design of the drip irrigation system.مدیریت آبیاری قطرهای نیازمند داشتن اطلاعات مناسب از توزیع افقی و عمودی رطوبت در خاک ناحیه ریشه است. در این پژوهش توزیع رطوبت خاک تا 72 ساعت پس از آبیاری قطرهای براساس ضرایب منحنی مشخصه رطوبتی برآوردی از سه روش متفاوت در مدل Hydrus-2D شبیهسازی شد. این سه روش شامل برآورد منحنی مشخصه رطوبتی از روشهای حل معکوس با دادههای منحنی مشخصه رطوبتی (IS1)، حل معکوس با دادههای رطوبت خاک پس از آبیاری (IS2)، و رزتا بود. برای تعیین دقت مقادیر رطوبت شبیهسازی شده با مقادیر اندازهگیری شده از آمارههای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تبیین (R<sup>2</sup>) استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد آمارههای RMSE و R<sup>2</sup> برای برآورد منحنی مشخصه رطوبتی در روشهای IS1، IS2، و رزتا بهترتیب 008/0 و 999/0، 153/0 و 958/0، 125/0 و 977/0 بهدست آمد. دقت روشهای IS1 به اطلاعات منحنی مشخصه رطوبتی، رزتا به برخی خصوصیات زودیافت خاک و IS2 به رطوبت خاک پس از آبیاری وابسته بود. میانگین آمارههای RMSE و R<sup>2</sup> در شبیهسازی توزیع افقی رطوبت برای روشهای IS1، IS2، و رزتا بهترتیب 6/4 و 9941/0، 8/2 و 9951/0، 5/5 و 9905/0 حاصل شد. میانگین این آمارهها نیز در شبیهسازی توزیع عمودی رطوبت برای روشهای ذکر شده بهترتیب 6/4 و 9830/0، 4/4 و 9928/0، 4/5 و 9932/0 بهدست آمد. در پایان کاربرد روش IS1 بهدلیل زمان و هزینه کمتر شبیهسازیها و امکان انجام آن قبل از طراحی سیستم آبیاری قطرهای توصیه شد.https://www.waterjournal.ir/article_138338_3c6363e79960bd4b2f15d7280d60fe42.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Performance study of RASAM_d Distribution Models in Rainfall Runoff Simulationمعرفی مدل توزیعی RASAM-d به منظور محاسبه سهم رواناب و زهاب در سیستم-های زهکشی با در نظر گرفتن مفهوم جدید Run-On25727513834010.22125/iwe.2021.138340FAزینب میرزاییدانشجو0000-0003-1080-2034روح اله فتاحیدانشیار گروه مهندسی آب، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکردخدایار عبدالهیگروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکردآذرخش عزیزیبخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایرانعلی مختارانموسسه تحقیقات کشاورزی خوزستانJournal Article20211006Since it is not possible to fully measure the data required for the catchments for runoff rainfall models, so choosing a model that can accurately represent the output hydrograph while simplifying the structure usinاز آنجایی کـه امکان اندازه گیری تمـامی دادههای مورد نیاز حوضههای آبریز برای مدلهای بارش رواناب میسـر نمیباشد، لذا انتخاب مدلی که بتواند در عـین سـادگی ساختار با استفاده از حداقل دادههای ورودی، هیدروگراف خروجی را با دقت مورد نظر ارائـه کنـد، امـری ضـروری اسـت. در این تحقیق مدل آنالوگ هیدرولوژی توزیعی RASAM بر پایه مطابقت مدارهای الکتریکی با معادلات هیدرولوژی و به منظور کاربرد مدل در برآورد سهم جریان سطحی و زیرزمینی در زمینهای زراعی و محاسبه هیدروگراف زهکشهای زیرزمینی بست داده شد و مدل آنالوگ RASAM-d1 معرفی گردید و به منظور لحاظ نمودن مفهوم جدید Run-On مدل آنالوگ توزیعی RASAM_d2 توسعه یافت. مدل جدید RASAM-d1 به منظور برآورد هیدروگراف رواناب سطحی برای حوضه Open Book اجرا گردید و به منظور برآورد دبی زهکشهای زیرزمینی برای مزرعه F30-1 در شهرستان میاناب به کار برده شد. در این مطالعه برای اولین بار مفهوم جدید Run-On برای زمینهای کشاورزی مطرح گردید. محاسبات مربوط به اضافه نمودن مفهوم جدید Run-On به مدل RASAM-d1 انجام پذیرفت و مدلRASAM_d2 برای 2 رخداد بارندگی P<sub>1</sub> و P<sub>2</sub> توسعه و اجرا گردید و نهایتا برای هر 2 واقعه بارندگی صحت سنجی گردید و شاخصهای آماری <em>RMSE</em>، <em>NS</em> و <em>MRE</em> برای مدل RASAM_d2 به ترتیب اعداد 13/0 ، 11/0 ، 95/0 ، 68/13، 89/0 و 4/6 برای 2 واقعه بارندگی به دست آمد. طبق نتایج با اضافه نمودن مفهوم جدید Run-On مدل توزیعی RASAM_d2 با دقت بسیار بالاتری هیدروگراف زهکشهای زیرزمینی را برآورد نمود. با لحاظ نمودن این مفهوم سهم تغذیه جریان زیرزمینی از میزان بارندگی با دقت بالاتری برآورد گردید. نتایج کاربرد این مدل طی دو مثال نشان داد این مدل توزیعی جدید قادر به شبیهسازی فرایند تبدیل بارش به رواناب سطحی و تغذیه عمقی زهکشهای زیر زمینی میباشد. لذا با بکارگیری این مدل می توان انتظار داشت ابعاد سازههای آبی و زهکشهای زیرزمینی با دقت بالاتری طراحی گردد و سیستمهای زهکشی که به مرحله اجرا در میآید با کارایی بالاتری مورد بهره برداری قرار گیرد.https://www.waterjournal.ir/article_138340_f5d54edb123701d9ac3567f33c57612f.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Studying Causes of Decreasing Groundwater Level (Case Study: Urmia Aquifer)بررسی علل کاهش سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان ارومیه)27629413834610.22125/iwe.2021.138346FAسوسن افضلیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران-مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زابلمحمودرضا ملایی نیااستادیار گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زابل. زابلمهدی کماسیدانشیار، دکتری مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی ،گروه مهندسی عمران، دانشگاه آیت اله بروجردی(ره)، بروجرد، ایران0000-0003-0473-7264محمد سالخورده حقیقیمربی گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زابل. زابلJournal Article20211006Increasing water demand in recent years, industrial and agricultural development and lack of proper management, have led to tensions on water resources, especially groundwater resources. Urmia aquifer is one of aquifers that in recent years faced a severe drop in groundwater level. In this study, with considering of the rainfall, evaporation, temperature, flow of rivers in hydrometry stations and discharge of exploitation wells, contribution of each of factors on the rate of decreasing groundwater level in Urmia aquifer was determined. In order to evaluate changes was used of a hybrid wavelet transform and entropy method. In this study, monthly time series were used for a period of 16 years (2001-2017). Then, the time series was divided to three equal parts and the complexity changes was performed based on the wavelet-entropy criterion (SWS) in these intervals. Results showed that the SWS or wavelet-entropy criterion was reduced in all selected observation wells at all time intervals, which indicates a reduction in the complexity of the groundwater level fluctuations in the Urmia aquifer and as a result of the aquifer's disease. According to the results of this study, the discharge of exploitation and temperature respectively are two parameters main affecting on the decreasing groundwater level in Urmia aquiferدر سالهای اخیر افزایش تقاضای آب، توسعه صنعتی، کشاورزی و عدم مدیریت صحیح باعث وارد شدن تنش به منابع آب به ویژه منابع آب زیرزمینی شده است. یکی از آبخوانهایی که در سالهای اخیر با افت شدید سطح آب زیرزمینی روبه رو بوده است، آبخوان ارومیه میباشد. در این تحقیق با بررسی بارندگی، تبخیر، دما، جریان رودخانهها در ایستگاههای هیدرومتری و تخلیه چاههای بهرهبرداری، سعی شد سهم هر یک از این عوامل در میزان کاهش سطح آبهای زیرزمینی آبخوان ارومیه تعیین شود. جهت بررسی تغییرات از ترکیب تبدیل موجک با روش آنتروپی بهره گرفته شد. در این مطالعه، از سریهای زمانی ماهانه برای دوره آماری 16 ساله (1396-1380) استفاده شد. سپس سری زمانی اصلی به سه دسته مساوی تقسیم و تغییرات پیچیدگی بر مبنای معیار پیچیدگی موجک-آنتروپی در این بازههای زمانی محاسبه شد. نتایج نشان داد که معیار موجک- آنتروپی (SWS) در تمام چاههای مشاهدهای منتخب در تمام بازههای زمانی کاهش داشته که نشاندهنده کاهش میزان پیچیدگی نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان ارومیه و در نتیجه تنشهای وارد بر آبخوان میباشد. براساس نتایج این تحقیق، برداشت از چاههای بهرهبرداری و دما به ترتیب دو عامل اصلی مؤثر بر افت آبهای زیرزمینی آبخوان ارومیه میباشند.https://www.waterjournal.ir/article_138346_fdffa3f6760f0effcab86cde24800d4e.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Forecasting Groundwater table depth fluctuations using conjunction models of Wavelet – Neural - Fuzzy Network (WNF) (case study: Aleshtar Plain)پیشبینی نوسانات عمق سطح آب زیرزمینی با استفاده از مدلهای تلفیقی شبکهی عصبی- فازی تطبیقی- موجکی (WNF) (مطالعه موردی: دشت الشتر)29531813834710.22125/iwe.2021.138347FAمسعود شاکرمیگروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستانJournal Article20211009The aim of this study was to estimate the groundwater level of Aleshtar plain at times t + 1, t + 3 and t + 6 using the parameters of temperature, precipitation and groundwater level at times t, t-1 and t-2 using models: neural network (ANN) , a neural fuzzy inference system (ANFIS), a neural-wavelet (WNN), and an integrated neural-fuzzy-wavelet (WNF) network. Two indices R<sup>2</sup> and RMSE were used to evaluate the models. The results of predicting different models showed that ANFIS, WNN and WNF have higher accuracy in predicting groundwater level than ANN model. Also, the comparison of the results obtained from wavelet-based models and other models showed that these models (WNN and WMF) have higher accuracy than other models due to pre-processing and data analysis. The use of WNF model compared to ANN has increased the R<sup>2 </sup>index from 0.94 to 0.98 (in one-month forecast), 0.84 to 0.93 (in three-month forecast) 0.76 to 0.85 ( In the six-month forecast). Also, WNF compared to ANN model, has decreased RMSE index from 0.56 to 0.32 (in one-month forecast), 0.96 to 0.66 (in three-month forecast) and 1.18 to 0.97 (in the six-month forecast). The results of groundwater depth prediction with four models showed that these models have more accurate in predicting shorter time steps. Also, using of models in predictions with a time delay of more than three months, not only does not have much effect on the accuracy of the model, but in models with wavelet basis reduces the accuracy.هدف از تحقیق حاضر، تخمین سطح آب زیرزمینی دشت الشتر در زمانهای ، و با استفاده از پارامترهای دما، بارش و سطح آب زیرزمینی در زمانهای ، و با استفاده از مدلهای شبکه عصبی (ANN)، سیستم استنتاج عصبی-فازی (ANFIS)، عصبی- موجک (WNN) و تلفیق شبکهی عصبی- فازی- موجک (WNF) میباشد. جهت ارزیابی مدلها از دو شاخص و RMSE استفاده گردید. نتایج حاصل از پیشبینی مدلهای مختلف نشان داد که ANFIS، WNN و WNF نسبت به مدل ANN در پیشبینی عمق سطح آب زیرزمینی دارای دقت بالاتری میباشند. همچنین مقایسه نتایج حاصل از مدلهایی با پایه موجک و دیگر مدلها نشان میدهد، این مدلها (WNN و WMF) دارای دقت بالاتری نسبت به دیگر مدلها میباشند. به طوریکه استفاده از مدل WNF نسبت به ANN شاخص R<sup>2</sup> را از 94/0 به 98/ 0 (در پیش بینی یک ماه)، 84/0 به 93/0 (در پیش بینی سه ماهه) 76/0 به 85/0 (در پیش بینی شش ماهه) افزایش داده است. همچنین مدل WNF نسبت به ANN، شاخص RMSE را به ترتیب از 56/0 به 32/0 (در پیش بینی یک ماه)، 96/0 به 66/0 (در پیش بینی سه ماهه) و 18/1 به 97/0 (در پیش بینی شش ماهه) کاهش داده است. نتایج پیشبینی عمق سطح آب زیرزمینی با مدلهای چهارگانه نشان داد که این مدلها در پیشبینی گامهای زمانی کوتاهتر، دارای نتایج دقیقتر بوده و استفاده از آنها در پیشبینیهای با تأخیر زمانی بیشتر از سه ماهه، نهتنها تأثیر چندانی بر دقت مدل نداشته بلکه در مدلهای با پایه موجک، سبب کاهش دقت میشود<strong>.</strong>https://www.waterjournal.ir/article_138347_b6723b181f7191b30d3e098107b708ac.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923A simple method to estimate basin-scale actual evapotranspiration using SEBS algorithm and global data sources (Case study: Neyshabur basin)برآورد تبخیرتعرق واقعی حوضه با استفاده از الگوریتم SEBS و منابع اطلاعاتی جهانی (مطالعه موردی: حوضه آبریز نیشابور)31934713834810.22125/iwe.2021.138348FAمیثم مجیدی خلیل آبادگروه مهندسی آب، دکتری تخصصی مهندسی آب، عضو هیات علمی، گروه مهندسی آب، مرکز آموزش عالی کاشمر، کاشمر، ایرانپریوش پریدادپژوهشگر گروه پژوهشی سنجش از دور و علم محیطی، مرکز پژوهشی آب و محیط زیست شرق، مشهد، ایران.کامران داوریگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهدعلیرضا فریدحسینیدانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهدمحمد رضا آزادپژوهشگر گروه سنجش از دور و علوم محیطی، مرکز پژوهشی آب و محیط زیست شرق، مشهد، ایرانJournal Article20211006<span style="font-weight: normal;">Actual evapotranspiration (ET) is one of the most important and complex components of the water balance. In recent years, various remote sensing techniques and algorithms have been developed which provide a cost‐effective and reliable estimate of actual ET. In this research, the spatial distribution of actual ET at the basin scale was estimated based on SEBS algorithm and world-known information data sources which are rarely used in Iran. The estimated actual ET values were compared to the results of well-known SEBAL algorithm and the SWAT hydrological model. The study shows that the SEBS algorithm has overestimated actual ET in comparison with SEBAL algorithm. The primary cause of differences between two models is in their algorithms for calculating sensible heat. Moreover, SEBS algorithm is highly sensitive to the air temperature. SEBAL is a more complex and reliable method, but it needs reliable ground-based weather data. On the other hand, SEBS does not depend on ground-based data and its results could be acceptable under limited data condition.</span>بیتردید مؤلفه تبخیرتعرق واقعی در حوضه آبریز، از مهمترین و پیچیدهترین مؤلفههای بیلان آب محسوب شده و تلاشها در حوزه مطالعات و تحقیقات در این زمینه، در دههی اخیر روندی افزایشی داشته است. امروزه دانش سنجشازدور و توسعه الگوریتمهای مختلف برآورد تبخیرتعرق واقعی، ضمن امکان شناخت بهتر از خصوصیات سطح زمین، اطلاعات مکانی و برآوردهای توزیعی واقعی تبخیرتعرق را میسر ساخته که این مهم در کشور نیز مورد توجه واقع شده است. در همین راستا، در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش سنجش از دور و با بهکارگیری الگوریتم SEBS و نیز بهرهگیری از منابع اطلاعاتی جهانی که اغلب بهندرت در ایران شناختهشده است، مقادیر تبخیرتعرق واقعی در مقیاس حوضه ـ سال برآورد گردد. درنهایت با استفاده از رویکرد فوق، ضمن ارزیابی و تحلیل رفتارسنجی نتایج، برآوردهای حاصل بهصورت روزانه، ماهانه، فصلی و سالانه با مقادیر حاصل از الگوریتم بیشتر شناختهشده SEBAL و نتایج مدل هیدرولوژیکی SWAT مقایسه گردید. نتایج حاکی از بیش برآورد مقادیر تبخیرتعرق واقعی حاصل از الگوریتم SEBS در مقایسه با الگوریتم SEBAL بوده و در عین حال، به نسبت وضع موجود، قابل قبول بودن این نتایج است. بهویژه اینکه عوامل اصلی این اختلاف، تفاوت دو الگوریتم در محاسبه شار گرمای محسوس و حساسیت بالای الگوریتم SEBS به پارامتر دمای هوا و نیز استفاده از دادههای زمینی در الگوریتم SEBAL و عدم استفاده از آنها در الگوریتم SEBS است. این موضوع بهویژه در شرایطی که با کمبود داده مواجه هستیم، بسیار حائز اهمیت است.https://www.waterjournal.ir/article_138348_daebc244dc8cd7b6f6db5689859b08e1.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Predicting temperature and solar radiation by SDSM model based on RCP scenarios
(Case Study: Gharakheil synoptic station)پیشبینی دما و تابش با مدل SDSM بر اساس سناریوهای RCP (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک قراخیل)34836313835010.22125/iwe.2021.138350FAاحمد عسگریآبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریعبداله درزی نفت چالیگروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساریمهدی نادیاستادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریسید فرهاد صابر علیاستادیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، مجتمع آموزش عالی تربت جامJournal Article20211006and mitigating vulnerabilities in local scales. In current research, for climate change assessment, the CanESM2 model in the 5th IPCC report and Statistical down scaling model (SDSM) was used under three scenarios: RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5. The input data were minimum and maximum temperature and solar radiation of Gharakheil synoptic station in Ghaemshahr and NCEP data (National Environmental Prediction Center) for the base period (1984-2005). Sunshine hours were converted to solar radiation using adjusted Angstrom formula for climate condition of the north of Iran. Future climate scenarios were then developed for early-future (2011–2040), medium-future (2041-2070) and late-future (2071-2100). The results showed that during these periods, solar radiation, maximum temperature and minimum temperature will increase by 4-9 %, 5-24% and 8-34% compared to the base period. The largest increases (5.3<sup>0c</sup> and 4.2<sup>0c</sup> for maximum and minimum temperatures respectively, and 1.3 Mj/m<sup>2 </sup>for solar radiation) will occur during late future period under RCP8.5 scenario. Since temperature and radiation are the main affecting factors for crop growth and yield simulation, the planning is essential in order to choose the appropriate planting date to adapt to climate change in the study area. پیشبینی مناسب فراسنجهای اقلیمی، اهمیت قابل توجهی در راستای سازگاری با تغییر اقلیم و کاهش آسیبپذیریها در مقیاسهای محلی دارد. در پژوهش حاضر، برای بررسی تغییر اقلیم از مدل گردش عمومی CanESM2 مربوط به گزارش پنجمIPCC و مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM تحت سه سناریوی RCP2.6،RCP4.5 و RCP8.5 استفاده شد. دادههای ورودی شامل دمای کمینه و دمای بیشینه و تابش ایستگاه سینوپتیک قراخیل قایمشهر و دادههای NCEP (مرکز ملی پیشبینی محیط زیست) برای دوره پایه 2005-1984 بودند. برای تبدیل ساعات آفتابی به تابش از روش آنگسترم اصلاح شده برای شرایط اقلیمی شمال کشور استفاده شد. سپس سناریوهای اقلیمی برای دورههای نزدیک (2040-2011)، میانی (2070-2041) و دور (2100-2071) تولید شدند. نتایج نشان داد در دورههای یاد شده، شدت تابش، دمای بیشینه و دمای کمینه بهمیزان 9%-4، 24%-5 و 34%-8 نسبت به دوره پایه افزایش مییابد. بیشترین افزایشها (<sup>0</sup>C3/5 و <sup>0</sup>C2/4 بهترتیب برای دمای بیشینه و کمینه و Mj/m<sup>2</sup> 3/1 برای شدت تابش) در سناریوی RCP8.5 در دوره دور رخ میدهد. ازآنجاکه دما و تابش از عوامل اصلی در شبیهسازی رشد و عملکرد گیاهان زراعی میباشد، لذا در منطقه مورد مطالعه برنامهریزی برای انتخاب تاریخ مناسب کشت به منظور سازگاری با شرایط تغییر اقلیم ضروری میباشد.https://www.waterjournal.ir/article_138350_2dd7207eb09463bacbe81182dcaedc07.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Precipitation Extremes Variability Trend in Bakhtegan Catchment Using AgMERRA and Stations Dataروند تغییرپذیری شاخصهای حدی بارش در حوزه آبریز بختگان با استفاده از دادههای AgMERRA و دادههای ایستگاهی36438113835110.22125/iwe.2021.138351FAلیلا جوکارگروه علوم مهندسی بیابان، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایرانفاطمه پناهیگروه علوم مهندسی بیابان، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایرانسید جواد ساداتینژاددانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایرانعلیرضا شکیباگروه سنجش از دور و GIS،دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایرانJournal Article20211006This study was aimed to investigate Precipitation Extremes variability in Bakhtegan Basin. Climate data corresponding to Bakhtegan basin was extracted from AgMERRA dataset for the study time period (1980-2010) using R software. Daily precipitation data was also extracted from the meteorological stations data arhive in the basin during the study period. Rx1day, Rx5day, PRCPTOT, CDD, R10mm, R20mm, R95p and R99p indices were selected and calculated to study climate change in the region. RX1day results with the changes trend of -1.186 to 0.217, RX5day, -0.624 to 0.82, R10, -0.179 to 0.025, R20, -0.06 to 0.046 and PRCPTOT, -3.675 to 2.028 showed a decreasing trend in catchment’s most parts and jointly in the catchment’s southern and western parts. Decreasing precipitation, the consecutive dry days (CDD) increased and generally showed an increase throughout the basin (except for a small section in the catchment’s centeral and eastern parts). The most consecutive dry days were observed 259 days in 2008, 245 in 1983 and 264 in 1999 in Shiraz, Doroudzan Dam and Aliabad Kamin stations, respectively. Both R95p and R99p indices illustrated increasing and decreasing trends in different parts of the basin.هدف این تحقیق بررسی روند تغییرپذیری شاخصهای حدی بارش در حوزه آبریز بختگان است. برای انجام این تحقیق دادههای روزانه بارش AgMERRA بـرای دوره 1980 تا 2010 با فرمت nc4 از پایگاه دادههای سازمان فضـایی امریکـا گردآوری و دادههای مربوط به حوزه آبریز بختگان، از آن استخراج گردید. همچنین دادههای روزانه بارش برای دوره موردمطالعه برای ایستگاههای هواشناسی موجود در حوضه از آرشیو سازمان هواشناسی استخراج گردید. جهت بررسی تغییرات اقلیمی در منطقه، شاخصهای Rx1day، Rx5day، PRCPTOT، CDD، R10mm، R20mm، R95p و R99p انتخاب و محاسبه شد. نتایج شاخصهای حداکثر یک روز بارش (Rx1day) با روند تغییرات 186/1- تا217/0، حداکثر پنج روز بارش (Rx5day) با روند تغییرات 624/0- تا82/0، تعداد روزهای با بارش سنگین (R10) با روند تغییرات 179/0- تا 025/0، تعداد روزهای با بارش بسیار سنگین (R20) با روند تغییرات 06/0- تا 046/0 و مجموع بارش سالیانه (PRCPTOT) با روند تغییرات 675/3- تا 028/2 در بیشتر نواحی حوضه و بهطور مشترک در قسمتهای جنوب و غرب حوضه روندهای کاهشی دارند. شاخص روزهای خشک متوالی (CDD) با کاهش بارش، افزایش یافته است و بهطورکلی درکل حوضه (بهجز بخش کوچکی در مرکز و شرق حوضه) روند افزایشی را نشان داد. بیشترین روزهای خشک متوالی در ایستگاههای شیراز، سد درودزن و علی آباد کمین به ترتیب 259 روز در سال 2008، 245 روز در سال 1983 و 264 روز در سال 1999 مشاهده شد. هر دو شاخص روزهای مرطوب (R95) و روزهای بسیار مرطوب (R99p) در برخی نقاط حوضه روند افزایشی و در برخی نقاط روند کاهشی را نشان دادند.https://www.waterjournal.ir/article_138351_ef61f954bef89718f4401744007bc91b.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Investigating the Conformity of Virtual Water Export Pattern with Iran's Competitive Advantagesبررسی تطابق الگوی صادرات آب مجازی با مزیت های رقابتی ایران38239713835210.22125/iwe.2021.138352FAفرزانه امیریکارشناس ارشدحامد رفیعیعضو هیأت علمی دانشگاه تهران0000-0002-1279-6830ابوالفضل محمودیگروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور تهرانJournal Article20211006 Given the water scarcity in various countries of the world, including Iran, the issue of virtual water and its trade has particular importance in future water planning and policy making. In this research will be estimated advantages for export, virtual water quantity and virtual water value per cubic meter for the main export products (pistachio, dates, saffron, kiwi and apples) and relationship between virtual water exports and export advantages during the years 1992-2016. The results showed, on average, the export of virtual water and its value for pistachio are 4.9 billion cubic meters per year and 0.149 dollars per cubic meter respectively and symmetric revealed comparative advantage index during the same period for pistachio showed the existence of an export advantage. However, the correlation coefficient shows a significant and negative correlation between the value of virtual water exports and the export advantage of this product, which indicates that the pattern of virtual water exports is incompatible with the competitive advantage of pistachios. Negative effect on the product of saffron, similar to pistachio shows the mismatch between trade patterns and virtual water value. In date product, the lack of a significant relationship between the value of each cubic meter of virtual export water and the export advantage also confirms this mismatch. While the most effective condition was for the export of kiwifruit and apples. Therefore, the alignment of business policies and water conservation policies in the current state of the country and the crisis of water resources will be more urgent.باتوجه به تشدید کمیابی آب در کشورهای مختلف و از جمله ایران، موضوع آب مجازی و تجارت آن از اهمیت ویژهای در برنامهریزی و سیاستگذاری کلان آب در آینده برخوردار شده است. در این پژوهش سعی شده طی سالهای 95-1371 مزیتهای صادراتی، مقادیر آب مجازی خروجی و ارزش هر متر مکعب آب مجازی صادر شده برای محصولات صادراتی اصلی (پسته، خرما، زعفران، کیوی و سیب) برآورد و ارتباط صادرات آب مجازی با مزیتهای صادراتی بررسی گردد. نتایج نشان داد که بطور متوسط طی دوره مورد بررسی، صادرات آب مجازی و ارزش آن برای محصول پسته به ترتیب معادل سالانه 9/4 میلیارد مترمکعب و 149/0 دلار به ازای هر مترمکعب و شاخص مزیت نسبی آشکار شده متقارن نیز بیانگر وجود مزیت صادراتی پسته در همین دوره میباشد. این در حالی است که ضریب همبستگی بیانگر ارتباط منفی و معنیدار بین ارزش صادرات آب مجازی و مزیت صادراتی بوده که نشاندهنده عدم تطابق الگوی صادرات آب مجازی با مزیت رقابتی پسته خواهد بود. در مورد محصول زعفران نیز این ارتباط منفی، مشابه پسته بیانگر عدم تطابق بین الگوهای تجاری و ارزش آب مجازی بوده و در مورد محصول خرما نیز عدم وجود رابطه معنیدار بین ارزش هر مترمکعب آب مجازی صادراتی و مزیت صادراتی نیز این عدم تطابق را تأئید مینماید. این در حالی است که کاراترین وضعیت مربوط به صادرات محصولاتی کیوی و سیب بوده است. برایناساس همسویی سیاستهای تجاری و سیاستهای حفاظت از منابع آبی در شرایط فعلی کشور و بحران منابع آبی بیش از پیش ضرورت خواهد داشت. https://www.waterjournal.ir/article_138352_743ee28e14fa083865abfaaab2d5b86c.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Investigating the Factors Affecting the Accuracy of Water Meters and Providing Appropriate Approach for Replacing them Using Cluster Analysis and Artificial Neural Networksبررسی عوامل موثر بر دقت کنتورهای آب و ارائه رویکردی مناسب جهت تعویض آنها با استفاده از روش خوشه بندی وشبکه عصبی مصنوعی39841413835310.22125/iwe.2021.138353FAمحمد بهروزیانگروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، خراسان جنوبیمهدی ناصریگروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، خراسان جنوبیمحمد اکبریاستادیار دانشگاه بیرجندعلی نصیریانگروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، استان خراسان جنوبیJournal Article20211006Non-Revenue Water(NRW) is one of the most important problems that beneficiaries companies are trying to reduce. Most of researches have been done in this subject, focused on actual losses and leakage in water conveyance and distribution systems and less attention has been paid to the second component of NRW and Precision of Measurement Equipment (PME) yet. In this research, due to the lack of a clear scientific knowledge about the replacement of Water Meters(WM) in national water and wastewater engineering companies, field studies have been carried out on the PME and errors of subscribers' WM and the performance range of the WMs was compared using a new approach. At first, the identification of effective parameters on the accuracy of the WM was investigated and then by clustering method, the WM were compared and the effect of each parameter on the accuracy of the WM was determined. In order to predicting the performance and accuracy of the WM, Artificial Neural Network(ANN) algorithm was used and for optimizing the weights and biases matrix, Genetic Algorithm(GA) was used tooآب بدون درآمد یکی از مهمترین مسائلی است که امروزه شرکتهای آبفا درصدد کاهش هر چه بیشتر آن هستند و اغلب پژوهشهای داخلی صورت پذیرفته این بخش، معطوف بر هدررفت واقعی و نشت در خطوط انتقال و توزیع آب بوده و تاکنون توجه کمتری به دومین مؤلفه آب بدون درآمد و به اختصار عدم دقت تجهیزات اندازهگیری صورت پذیرفته است. در این پژوهش به دلیل نبود روندی علمی و کاملا مشخص در خصوص تعویض کنتورها در شرکتهای آبفا، مطالعات میدانی در خصوص دقت تجهیزات اندازهگیری و خطای کنتورهای مشترکین صورت پذیرفت و با ارائه رویکردی جدید به مقایسه محدوده عملکرد کنتورها پرداخته شد؛ ابتدا به شناسایی پارامترهای موثر بر دقت کنتورها پرداخته و سپس به روش خوشهبندی، کنتورها مورد مقایسه قرار گرفتند و میزان اثرگذاری هر پارامتر بر میزان دقت کنتورها مشخص گردید. به منظور پیشبینی نحوه عملکرد کنتورها، از الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی و به منظور بهینه سازی ماتریس وزنها و بایاس در تابع فعالیت شبکه از الگوریتم ژنتیک استفاده گردید.https://www.waterjournal.ir/article_138353_098e8e3db02b4ed5f0c0bc229be7eeec.pdfانجمن مهندسی آبیاری و آب ایراننشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران2251-735912120210923Evaluation of Water Surface Elevation in Non-Prismatic Compound Channelsتخمین تراز سطح آب در کانالهای مرکب با سیلابدشتهای واگرا و همگرا41542713835410.22125/iwe.2021.138354FAحجت الله یونسیعضو هیئت علمی گروه مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان0000-0002-5145-6185علی صمدی رحیمگروه مهندسی آب دانشگاه لرستانحسن ترابی پودهگروه سازه های آبی، دانشکده کشاورزی, دانشگاه لرستان، خرم آباد، لرستانبابک شاهی نژادگوه مهندسی آب دانشگاه لرستانJournal Article20211006Predicting the water level in non-prismatic compound channels is necessary to determine the boundaries of floodplains in the range of converging or diverging and also to determine the stage-discharge curves<strong> </strong>of river flow during floods. In this study, using laboratory data taken from three compound channels with divergent and convergent floodplains at different angles of divergence and convergence, depth ratios and different roughness ratios, the relationships for estimating the water level in such sections have been investigated. The maximum relative error of the proposed relationships for depth ratios is less than 0.4 in divergence and convergence conditions is 13.29% and in depth ratios is greater than 0.4 and in divergence and convergence floodplains is about 1.98%. The results show that the water surface level along a diverging and converging range in non-prismatic compound channel with different divergence angles respectively increases and decreases with increasing depth ratios. Also, in this experimental conditions, the water level in the divergence (convergence) range of floodplain is affected by factors such as depth ratio and relative distance and follows less than relative roughness and divergence (convergence) angle<strong>حجت الله یونسی[1]، علی صمدی رحیم[2]، حسن ترابی پوده[3]، بابک شاهی نژاد[4] </strong>
1 استادیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران، yonesi.h@lu.ac.ir ، (نویسنده مسئول)
2 دانشجوی دکتری ساز های آبی گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران،alisamadirahim@yahoo.com ،
3 دانشیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران، torabi1976@gmail.com ،
4 استادیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران، shahinejad.ba@lu.ac.ir ، https://www.waterjournal.ir/article_138354_cd81a39080505f05777c6d3c9ee6cb00.pdf