16 نتیجه برای بیلان
مهدی مهبد، علیرضا سپاسخواه، مرضیه منفرد،
جلد 13، شماره 49 - ( 7-1388 )
چکیده
استفاده بهینه از نزولات جوی، منجر به توسعه سطح زیر کشت و امکان تخصیص منابع آب موجود به مصارف دیگر می‌گردد که در نهایت منجر به توسعه اقتصادی خواهد شد. یکی از روش‌های مؤثر در این زمینه، استفاده از مدل‌های شبیهسازی مدیریت آب خاک و زمان‌بندی آبیاری می‌باشد. در این پژوهش مدل رایانه‌ای برای مدیریت و برنامه‌ریزی آبیاری مزارع بر اساس بیلان آب خاک و بارش، که قبلاً تهیه شده بود، تکمیل گردید و برای مزرعه گندم در منطقه باجگاه به کار برده شد. همچنین تأثیر مقدار ذخیره رطوبت در حداکثر عمق خاک ناحیه ریشه در مقدار آب آبیاری بررسی شد. مدل مورد نظر در محیط برنامه‌نویسی Visual Basic .Net نوشته شده است. مدل تهیه شده برای 13 سال آمار هواشناسی منطقه باجگاه که کامل‌تر بودند، به کار برده شد. مدل در دو حالت که باران مؤثر کمبود رطوبتی خاک (نسبت به حالت ظرفیت زراعی) تا حداکثر عمق ریشه را جبران می‌نماید (حالت دوم) نسبت به حالتی که باران مؤثر تنها کمبود رطوبتی خاک تا عمق ریشه روزانه را جبران می‌کند(حالت اول) اجرا شد. در حالت دوم، مقدار آب آبیاری و تعداد دفعات آبیاری نسبت به حالت اول کاهش یافته است. چنانکه میانگین مقدار آبیاری فصلی از 8/706 به 2/569 میلی‌متر و میانگین تعداد دفعات آبیاری فصلی از 8 بار به 6 بار کاهش یافته‌اند. همچنین میانگین نسبت باران مؤثر به کل مقدار باران از 31/46 درصد به 6/73 درصد افزایش یافته است. با احتمال 80%، در حالت اول با احتساب 9/108 میلی‌متر بارش مؤثر نیاز به 9 بار آبیاری و 7/757 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است و در حالت دوم با احتساب 7/236 میلی‌متر بارش مؤثر به 7 بار آبیاری و 9/636 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است. با احتمال 50% ، در حالت اول با احتساب 6/165 میلی‌متر بارش مؤثر به 8 بار آبیاری و 6/712 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است و در حالت دوم با احتساب 1/292 میلی‌متر بارش مؤثر به 6 بار آبیاری و 1/545 میلی‌متر آب آبیاری نیاز است. در نهایت نشان داده شد که با استفاده از اصول ساده مدیریتی می‌توان از مصرف بیش از اندازه آب آبیاری جلوگیری نمود.
هوشنگ قمرنیا، مریم جعفری زاده، الهام میری، محمد اقبال قبادی،
جلد 17، شماره 66 - ( 11-1392 )
چکیده
برآورد نیاز آبی یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی سیستم‌های آبیاری است و برای برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح منابع آب اولین و مهم-ترین قدم تعیین نیاز آبی است. لذا به منظور تعیین نیاز آبی گیاه گشنیز، آزمایشی به مدت دو سال (1388 تا 1390) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی در کرمانشاه اجرا گردید. بدین منظور از سه لایسیمتر بیلان آبی به قطر 2/1 متر و ارتفاع 4/1 متر استفاده شد. زمان آبیاری با استفاده از قرائت‌های صورت گرفته از دستگاه IDRG تعیین شد، و در طی مدت آزمایش همواره سعی شد رطوبت در حد رطوبت سهل‌الوصول باقی بماند و عمق آبیاری هم به گونه‌ای محاسبه شد که بتواند رطوبت خاک را به ظرفیت زراعی برساند. سپس با استفاده از معادله بیلان آب تبخیرتعرق محاسبه شد. براساس نتایج به‌دست آمده میزان آب مورد نیاز گشنیز در سال 1388- 1389 و 1389-1390 به ترتیب 58/713 و64/580 میلی‌متر برآورد شد. در همین مدت تبخیر تعرق مرجع با استقاده از معادله پنمن‌مانتیث محاسبه شد و این پارامتر برای سال اول انجام پژوهش، 58/643 میلی‌متر و برای سال دوم 17/530 میلی‌متر برآورد گردید.
مینا کیانی ، مهدی قیصری، ، بهروز مصطفی‌زاده‌فرد، محمد مهدی مجیدی، اسماعیل لندی،
جلد 18، شماره 67 - ( 3-1393 )
چکیده
هدف این تحقیق، اندازه‌گیری تبخیر- تعرق روزانه و فصلی و ضریب گیاهی روزانه دو واریته رایج آفتابگردان (یوروفلور و سیرنا) تحت مدیریت سیستم آبیاری قطرهای- نواری بود. برای انجام این تحقیق با اجرای سیستم آبیاری قطرهای- نواری، رطوبت خاک در اعماق 10، 20، 30، 40 و 60 سانتی‌متری با دستگاه رطوبت‌سنج PR2 به‌صورت روزانه در طول دوره رشد اندازه‌گیری شد و تبخیر- تعرق گیاه به روش بیلان آب خاک به دست آمد. متوسط ضریب گیاهی واریته‌های یوروفلور و سیرنا، بر اساس معادله‌های توصیه شده توسط فائو در مرحله اولیه 32/0، بر اساس معادلات بیلان آب خاک برای واریته یوروفلور در مرحله توسعه برابر 75/0، در مرحله میانی برابر 18/1 و در مرحله نهایی برابر 90/0، و برای واریته سیرنا به ترتیب 72/0، 15/1، و 84/0 به دست آمد. مقدار فصلی تبخیر- تعرق واقعی واریته‌های یوروفلور و سیرنا بر اساس معادلات بیلان آب خاک برابر 601 و 575 میلی‌متر بود که به ترتیب 26 و 30 درصد کمتر از مقدار فصلی تبخیر- تعرق مرجع در منطقه مورد مطالعه می‌باشد. متوسط نسبت تبخیر- تعرق مرجع به تشت تبخیر در این منطقه 77/0 به دست آمد که از مقدار ضریب تشت تبخیر ارائه شده توسط دورنبوس و پروت (55/0) بیشتر بود. با توجه به متفاوت بودن مقدار ضریب گیاهی دو واریته مورد بررسی در طی دوره رشد و همچنین متفاوت بودن با ضرایب ارائه شده توسط فائو، اندازه‌گیری مقدار واقعی ضریب گیاهی در منطقه به صورت تابعی از دوره رشد سبب افزایش دقت اندازه‌گیری تبخیر- تعرق آفتابگردان و امکان توسعه مدل‌های گیاهی به منظور مدیریت آبیاری خواهد شد.
رضا لاله زاری، سعید برومندنسب، مهدی بهرامی،
جلد 18، شماره 69 - ( 9-1393 )
چکیده
سرعت پیشروی از فاکتورهای مهم در طراحی و شبیهسازی سیستم‌های آبیاری سطحی به‌شمار می‌رود. بیلان حجم یک مدل ساده طراحی و مدیریتی سیستم آبیاری سطحی است که بر پایه معادله پیوستگی ایجاد شده است. در گذشته مدل‌های بیلان حجم بر این فرض استوار بود که عمق جریان سطحی در بالادست ثابت و برابر با عمق نرمال می‌باشد که این فرض اولیه امکان بروز خطای معنی‌دار را در محاسبه پیشروی جریان فراهم می‌آورد. در این تحقیق مدل بیلان حجم اصلاح شده برای پیشبینی منحنی پیشروی در آبیاری شیاری توسعه یافته است. در مدل پیشنهادی عمق جریان در ابتدای شیار متغیر با زمان و برابر با عمق واقعی جریان در این مقطع درنظر گرفته شد. طول پیشروی پیشبینی شده توسط روش بیلان حجم کلاسیک، بیلان حجم ترکیبی با اینرسی صفر و مدل اصلاح شده بیلان حجم در تحقیق حاضر با داده‌های مشاهده‌ای به‌دست آمده از سه طول شیار 60، 80 و 90 متری مقایسه گردید. شاخص‌های ارزیابی دقت مدل اصلاح شده را بیشتر از دو مدل دیگر با RMSE به‌ترتیب 26/9، 37/7 و 76/6 نشان می‌دهد. آنالیز حساسیت نشان داد که دبی ورودی بیشترین تأثیر را در مدل داشته و مدل ارائه شده در مقایسه افزایش دبی نسبت به کاهش دبی حساسیت ببیشتری دارد.
سیدهادی صادقی، هدی قاسمیه ، سیدجواد ساداتی نژاد،
جلد 19، شماره 73 - ( 8-1394 )
چکیده
مدل‌سازی فرآیند بارش- رواناب و پیشبینی دبی رودخانه یک اقدام مهم در مدیریت و مهار سیلاب ها، طراحی سازه‌های آبی در حوزه‌های آبخیز و مدیریت خشک‌سالی است. هدف این پژوهش شبیهسازی جریان روزانه در حوزه آبخیز ناورود با مدلWetSpa است. WetSpa یک مدل هیدرولوژیکی- فیزیکی است که قابلیت پیشبینی سیلاب در مقیاس حوزه آبخیز با گام های زمانی مختلف را دارد. مدل از لایه های توپوگرافی، کاربری اراضی و بافت خاک و همچنین آمار هواشناسی برای پیشبینی هیدروگراف‌های سیل استفاده می‌کند. در این پژوهش از آمار 4 ایستگاه (خلیان، خرجگیل، گاوخس، ناو)، طی سال‌های آبی 1390- 1385 استفاده شده. به‌این ترتیب که 36 ماه از مهر 1385 برای کالیبراسیون مدل و 36 ماه از مهر 1388 تا شهریور 1391 برای آزمون مدل انتخاب شد. نتایج شبیهسازی با مدل WetSpa نشان داد که این مدل، جریان روزانه رودخانه را در دوره واسنجی و ارزیابی به‌ترتیب با معیار جمعی 63/0 و 61/0 شبیهسازی می‌کند. با توجه به‌این نتیجه می‌توان بیان نمود که مدل مورد استفاده، برآورد نسبتاً خوبی از دبی اوج و حجم جریان در هر دو دوره داشته است. همچنین این مدل به‌خوبی توانست بیلان آب حوزه آبخیزه ناورود را شبیهسازی کند.
وحید رضاوردی‌نژاد، حجت احمدی، محمد همتی، حامد ابراهیمیان،
جلد 20، شماره 76 - ( 5-1395 )
چکیده
در این مطالعه، دو دسته از روش‌های تخمین پارامترهای نفوذ در آبیاری جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر و نیز شرایط با کاهش و بدون کاهش جریان ورودی، ارزیابی و مقایسه گردید. از دسته روش‌های مبتنی بر داده‌های مرحله پیشروی جریان، چهار روش متدوال شامل دو نقطه‌ای الیوت و واکر، یک نقطه‌ای والیانتزاس، یک نقطه‌ای میلاپالی و بهینه‌سازی رودریگز و مارتوس و از دسته روش‌های مبتنی بر داده‌های مراحل پیشروی، ذخیره و پسروی، روش بهینه‌سازی چندسطحی درنظر گرفته شد. جهت شبیهسازی مراحل آبیاری و مقدار نفوذ در هر روش، از مدل آبیاری سطحی WinSRFR استفاده شد. به‌منظور ارزیابی روش‌های مختلف، از 13 سری داده صحرایی حاصل از دو مطالعه موردی در مناطق کرج و ارومیه استفاده گردید. مطابق نتایج، روش بهینه‌سازی چندسطحی برای هر سه سیستم جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، مراحل پیشروی، پسروی، نفوذ و رواناب را با دقت بالا پیشبینی کرد. روش بهینه‌سازی چندسطحی برای روش جویچه‌ای معمولی نسبت به‌روش‌های یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، عملکرد دقیقتری در پیشبینی مراحل پیشروی و پسروی داشت و متوسط ریشه میانگین مربعات خطای (RMSE) تخمین پیشروی برای این سه روش آبیاری به‌ترتیب 37/1، 8/1 و 57/1 دقیقه و تخمین پسروی به‌ترتیب 76/3، 5 و 03/3 دقیقه محاسبه گردید. در آزمایشات با کاهش دبی نیز بهینه‌سازی چندسطحی روش دقیق در پیشبینی پیشروی و پسروی بود و متوسط RMSE پیشروی و پسروی برای شرایط کاهش جریان به‌ترتیب 57/3 و 13/2 دقیقه و بدون کاهش جریان به‌ترتیب 8/3 و 3/1 دقیقه به‌دست آمد. روش بهینه‌سازی چندسطحی در فاز ذخیره نیز عملکرد دقیقتری نشان داد. متوسط خطای نسبی (RE) تخمین رواناب در آزمایشات جویچه‌ای معمولی، یک در مـیان ثابت و یک در میان متغیر به‌ترتیب 5/0، 4/0 و 4/0 درصد به‌دست آمد. متوسط خطای نسبی برآورد رواناب روش بهینه‌سازی چندسطحی، در شرایط کاهش دبی و بدون کاهش دبی به‌ترتیب 85/1 و 85/0 درصد محاسبه شد که نشان می‌دهد برای حالت بدون کاهش دبی نسبت به حالت کاهش دبی، عملکرد دقیق‌تر دارد. به‌این ترتیب جهت تخمین پارامترهای نفوذ در آبیاری جویچه‌ای، استفاده از داده‌های تمام مراحل آبیاری، عملکرد بهتر در پیشبینی مراحل آبیاری و اجزای بیلان آب دارد.
مجید حسینی، محمد غفوری، زینب مکاریان، محمود رضا طباطبایی،
جلد 20، شماره 78 - ( 10-1395 )
چکیده
در چند دهه اخیر مدل‌سازی پیوسته و فیزیکی از جایگاه خوبی در برآورد بیلان آبی در جهان برخوردار شده‌اند و به‌عنوان ابزار کارآمدی در برنامه‌ریزی و پیشگیری از مواجهه با بحران آب مطرح هستند. علاوه بر آن، این‌گونه مدل‌های هیدرولوژیک قابلیت بررسی و مطالعه اثرات عملیات آبخیزداری برروی مؤلفه‌های جریان در حال و آینده را نیز دارا بوده و ابزار مناسبی برای بهینه‌سازی این عملیات به‌شمار می‌رود. در این پژوهش، به‌منظور برآورد جریان زیرزمینی، از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) در حوضه‌های منتخب ۶ استان جنوب غرب کشور شامل استان‌های ایلام (حوضه گل‌گل)، بوشهر (حوضه باغان)، خوزستان (حوضه مرغاب)، فارس (حوضه شکستیان)، کهگیلویه و بویراحمد (حوضه تنگ بریم) و استان هرمزگان (حوضه درآگاه) محاسبه گردید. به‌منظور ارزیابی عملکرد مدل اطلاعات مورد نیاز شامل داده‌های هیدروکلیماتولوژی، نقشه خاک و خصوصیات آن، نقشه کاربری اراضی و نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) به‌عنوان داده‌های لازم آماده و پس از اصلاحات اولیه به مدل داده شد. برای واسنجی دقیق، تحلیل عدم قطعیت و اعتبارسنجی مدل برای حوضه‌های مذکور، از نرم‌افزار SWAT- CUP و برنامه ۲SUFI- استفاده شد. به‌منظور ارزیابی مدل معیارهای P فاکتور و R فاکتور (معیارهای ارزیابی در برنامه ۲SUFI-) و شاخص‌هایی نظیر ضریب تبیین (۲R) و نش- ساتکلیف (NS) استفاده شد. شاخص نش- ساتکلیف در حوضه‌های شش‌گانه در دوره واسنجی به‌ترتیب معادل ۶۶/۰، ۷۳/۰، ۴۰/۰، ۳۲/۰، ۵۳/۰ و ۷۸/۰ و در دوره اعتبارسنجی معادل ۴۹/۰، ۴۸/۰، ۴۲/۰، ۴۵/۰، ۴۶/۰ و ۶۲/۰ بود. به‌جز حوزه شکستیان استان فارس، نتایج حاکی از کارآیی قابل قبول و مطلوب مدل در برآورد بیلان در حوضه‌های مورد مطالعه است.
مصطفی رئیسی اسدآبادی، محمدرضا نوری، روح الله فتاحی،
جلد 22، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
به‌منظور بهینه‌سازی عملکرد سیستم آبیاری، اطلاع از اجزای معادله بیلان آب در مزرعه، امری ضروری است. اجزای زیرسطحی و ناپیدای معادله بیلان به کمک دستگاه تعیین‌گر جبهه رطوبتی (WFD)، قابل برداشت و تعیین است. این تحقیق با هدف ارزیابی عملکرد دستگاه WFD در تعیین سرنوشت آب نفوذ یافته به خاک در هر آبیاری انجام شده است. آزمون مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار و تحت تیمارهای 60، 80، 100 و 120 درصد تأمین نیاز آبیاری گیاه سیب‌زمینی، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد در سال 1393 انجام شد. به‌منظور داده‌برداری در طول فصل زراعی، قبل از عملیات کاشت، دستگاه‌های WFD متعددی در اعماق و موقعیت‌های مختلف در طول شیارها نصب شدند. علاوه‌بر داده‌های WFD، دبی ورودی (با استفاده از کنتور)، دبی خروجی (سنجش شده با فلوم تیپ یک) و مقادیر رطوبت خاک (با دستگاه تتا-پروب) در طول فصل رشد، اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که بین تلفات سطحی محاسبه شده و اندازه‌گیری شده، نزدیکی خوبی وجود دارد. ضریب نش- ساتکلیف در این مقایسه 87/0 به دست آمد، همچنین میانگین این ضریب برای مقایسه مقادیر محاسبه‌ای و مشاهده‌ای رطوبت باقی‌مانده قبل از هر دفعه آبیاری، برابر 98/0 به دست آمد. کمیت این شاخص در مقایسه‌های صورت گرفته، نشانه قابل اعتماد بودن داده‌های دستگاه WFD برای ارزیابی مزرعه است. طی فرایند ارزیابی مزرعه فاریاب تحت آزمایش، متوسط سهم آب خارج شده از ناحیه ریشه (تلفات عمقی) در تیمارهای آزمایشی در هر اتفاق آبیاری، به‌ترتیب 02/0، 07/0، 27/0 و 47/0 مترمکعب برای هر شیار به‌دست آمد.
رضا جمالی، سینا بشارت، مهدی یاسی، افشین امیرپور دیلمی،
جلد 22، شماره 3 - ( 8-1397 )
چکیده
شبکه آبیاری و زهکشی زرینه‌رود با مساحت 65000 هکتار، مهم‌ترین شبکه حوضه دریاچه ارومیه است که به طور مستقیم با دریاچه در ارتباط است. با بحران کنونی دریاچه، بررسی کارایی وضعیت موجود شبکه در برنامه نجات دریاچه ارومیه ضروری است. هدف از این مطالعه، ارزیابی راندمان‌های انتقال، توزیع، کاربرد و بهره وری آبیاری در سطح مزارع شبکه است. سه محصول از الگوی کشت منطقه با بیشترین سطح زیر کشت (چغندر 10 درصد، یونجه 22 درصد و گندم 38 درصد) انتخاب شد. روش غالب آبیاری منطقه به‌صورت آبیاری سطحی است. در سطح شبکه، رطوبت خاک مزرعه در قبل و بعد از آبیاری، خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک و حجم مصرف آب برای آبیاری اندازه‌گیری شد. نتایج نشان می‌دهد که متوسط راندمان انتقال در کانال‌های با پوشش بتنی شبکه حدود 79 درصد است که در دامنه 33 درصد (در کانال‌های کوچک‌تر) تا 100 درصد (در کانال‌های بزرگ‌تر) قرار دارد. راندمان توزیع آب در شبکه، به طور متوسط 76 درصد است که بین 50 و 100 درصد متغیر است. راندمان کاربرد آب در مزارع براساس تحلیل بیلان رطوبتی خاک، از 41 درصد در بافت خاک لوم رسی شنی تا 66 درصد برای بافت رسی متغیر بوده است. براساس تحلیل داده‌های میزان برداشت محصول، هزینه‌های تولید و قیمت فروش محصول، کارایی مصرف آب (برحسب کیلوگرم محصول به‌ازای هر مترمکعب آب مصرفی) از 4/0 برای یونجه مسن تا 1/5 برای چغندرقند متفاوت است. میزان بهره‌وری آب در این شبکه (برحسب ریال به‌ازای هر مترمکعب آب مصرفی) بین 2740 برای یونجه با سن بالای 10 سال و 6900 برای گندم است. می‌توان نتیجه گرفت که در صورت محدودیت آب، به لحاظ اقتصادی اولویت کشت به‌ترتیب گندم، چغندرقند و یونجه خواهد بود.
افشین خورسند، محمد بزانه، سینا بشارت، کامران زینال زاده،
جلد 22، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
سیستم‌های آبیاری قطرهای زیرسطحی، بیشترین تحویل آب و مواد غذایی به منطقه ریشه را در مقایسه با سیستم‌های آبیاری دیگر (کرتی و جویچه‌ای) دارا هستند. اهداف این پژوهش، ارزیابی پیشروی جبهه رطوبتی شبیهسازی شده آبیاری قطرهای زیرسطحی توسط مدل HYDRUS 2D با داده‌های اندازه‌گیری شده در مزرعه است. در این پژوهش، آبیاری قطرهای با روش T-Tape در مزرعه‌ای با خاک لوم‌شنی توسط دو قطره‌چکان در زمانه‌ای مختلف انجام گرفت. برای تعیین میزان رطوبت خاک از دستگاه رطوبت‌سنج Wet استفاده شد. ارزیابی مقادیر شبیهسازی با مقادیر اندازه‌گیری شده رطوبت حجمی خاک با استفاده از ضریب تعیین و پارامترهای خطای نسبی و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده انجام گرفت. بر اساس نتایج، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده پیشبینی رطوبت حجمی خاک برای قطرهچکانهای عمق 20 و 40 سانتی‌متری به‌ترتیب در محدوده 10 تا 19 و 10 تا 13 درصد محاسبه شد. همچنین متوسط خطای نسبی برای قطرهچکانهای عمق 20 و 40 سانتی‌متری به‌ترتیب در محدوده 16- تا 5- و 8 تا 11 درصد محاسبه شد. مقدار متوسط ضریب تعیین برای قطرهچکانهای عمق 20 و 40 سانتی‌متری به‌ترتیب، 87/0 و 98/0 به‌دست آمد. همچنین پنج سناریو (F1، F2، T1، T2 و S1) برای بررسی مقدار عمق آب ذخیره شده در پروفیل خاک و بیلان حجمی آب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل در پیشبینی رطوبت حجمی خاک، دارای دقت قابل قبول است.
فاطمه سروش، بهروز مصطفی‌زاده فرد، سید فرهاد موسوی، فریبرز عباسی،
جلد 23، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
نفوذ، مهم‌ترین ویژگی در طراحی و مدیریت هر سامانه آبیاری سطحی است. از آنجایی‌که هیدرولیک جریان در جویچه‌های مارپیچی در مقایسه با جویچه‌های استاندارد متفاوت است، باید دقت روش‌های تخمین پارامترهای نفوذ برای طراحی و مدیریت بهینه آبیاری جویچه‌ای گردشی ارزیابی شود. این پژوهش با هدف مقایسه دقت روش‌های دو نقطه‌ای الیوت و واکر و دو زمانی در تخمین پارامترهای معادله نفوذ آبیاری جویچه‌ای گردشی با استفاده از چهار سری داده مزرعه‌ای انجام شد. دقت توابع نفوذ برآورد شده با انجام شبیهسازی غیرماندگار جریان با استفاده از مدل کم- تغییر/ کم جریان اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که منحنی‌های پیشروی پیشبینی شده به روش الیوت و واکر (با میانگین RMSE، 68/0 دقیقه) قابل مقایسه با روش دو زمانی (با میانگین RMSE، 66/0 دقیقه) بود. ضریب راندمان نش ساتکلیف هیدروگراف خروجی شبیهسازی شده با روش‌های دو زمانی و دو نقطه‌ای به‌ترتیب 89/0 و 50/0 بود که نشانگر قدرت پیشبینی بهتر روش دو زمانی است. علاوه بر این روش دو زمانی، کل حجم نفوذ را با خطای نسبی (5/1- درصد) کمتر از روش دو نقطه‌ای (2/47- درصد) پیشبینی می‌کند. بنابراین استفاده از داده‌های پس از پیشروی (مانند روش دو زمانی) برای برآورد پارامترهای تابع نفوذ، شبیهسازی جریان در جویچه‌های گردشی را بهبود می‌بخشد.
شیما نصیری، نگار فرّهی، علی‌نقی ضیائی،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
یکی از مهم‌ترین و پیچیده‌ترین فرایندها در حوضه‌های آبریز شناخت و پیشبینی تغییرات آب سطحی است. اصلی‌ترین فرایندهای مرتبط با آب سطحی شامل بارندگی، نفوذ، تبخیر- تعرق و رواناب هستند. در این پژوهش، از مدل نیمه‌توزیعی SWAT برای شبیهسازی تغییرات جریان سطحی و زیرزمینی برای حوضه آبریز سمنان در مقیاس ماهانه استفاده شد. به‌منظور مشخص کردن پارامترهای حساس مدل، آنالیز حساسیت انجام شد و میزان حساسیت پارامترهای مختلف بر چهار جزء مهم بیلان آب شامل رواناب سطحی، جریان جانبی، آب زیرزمینی و تبخیر- تعرق مورد بررسی قرار گرفت. واسنجی مدل بر اساس داده‌های جریان رودخانه برای سال‌های 2014-2004 و صحت‌سنجی نیز بر اساس آمار سال‌های 2016-2014 صورت گرفت. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامترهای SoL_K (ضریب هدایت هیدرولیکی خاک)، CH_K2 (ضریب نفوذ از بستر رودخانه)،RCHRG_DP (مقدار نفوذ به آبخوان عمیق) وCN2 (شماره منحنی SCS) حساس‌ترین پارامترها هستند. دقت شبیهسازی با استفاده از شاخص‌های ارزیابی نش ساتکلیف (Ns) و ضریب همبستگی (R2) برای سه ایستگاه هیدرومتری شهمیرزاد، درجزین و حاجی‌آباد در دوره واسنجی و اعتبارسنجی، به‌ترتیب در بازه 0/6 تا 0/8 و 0/80 تا 0/90 برآورد شد که حاکی از کارایی قابل قبول مدل در شبیهسازی جریان است. بر اساس نتایج بیلان آب، از مجموع آب ورودی به حوضه حدود 6/87 درصد صرف تبخیر ـ تعرق، 3 درصد رواناب سطحی، 3 درصد نفوذ و مابقی مرتبط با تغییرات و ذخیره رطوبت در خاک است.
سودابه خلیلیان، مهدی سرائی تبریزی، حسین بابازاده، علی صارمی،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
در پژوهش حاضر، توسعۀ مدل هیدرولوژیکی SWAT در بالادست سد زاینده‌رود برای ارزیابی جریان ورودی به این سد شده است. بر این اساس پس از وارد کردن اطلاعات هواشناسی و هیدرومتری منطقه، شبیهسازی رواناب انجام گرفت. ایستگاههای هیدرومتری قلعه‌شاهرخ با توجه به حجم بالای ورودی به سد زاینده‌رود به‌عنوان ایستگاه مبنا برای واسنجی و اعتبارسنجی در طول دوره آماری 1990 تا 2015 انتخاب شد. پس از شبیهسازی هیدرولوژیکی و صحت نتایج، پیشبینی وضعیت اقلیمی با استفاده از مدل پنجم تغییر اقلیم برای سناریوهای RCP انجام گرفت. طبق پیشبینی انجام گرفته با استفاده از مدل‌های تغییر اقلیم، در همه مدل‌ها میزان دما افزایش داشته و بیشترین میزان افزایش تحت سناریوی اقلیمی RCP 8.5 اتفاق خواهد افتاد. پس از ارزیابی تغییر اقلیم در سناریوهای مختلف انتشار، شبیهسازی میزان رواناب حوضه در مدل SWAT انجام گرفت. نتایج شبیهسازی میزان رواناب در حوضه آبریز نشان داد که اگر چه میزان بارش در منطقه افزایش داشته اما افزایش میزان دما اثر بیشتری داشته و باعث کاهش میزان رواناب در حوزه شده است. بر این اساس با استفاده از نتایج تغییر اقلیم شبیهسازی هیدرولوژیکی با استفاده از مدل SWAT انجام گرفت. نتایج تغییر اقلیم نشان داد که اثر سناریوهای انتشار در منطقه متفاوت بوده و باعث افزایش دما و بارش می‌شوند. بیشترین میزان افزایش در سناریوی RCP8.5 مشاهده شد که با ذات این سناریوی انتشار که بیشترین میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای و دی‌اکسیدکربن است نیز مطابقت داشت. سپس ارزیابی مدل هیدرولوژیکی انجام و نتایج نشان داد که اگرچه میزان بارش در منطقه افزایش داشته است اما افزایش دما در این حوضه اثر و کارایی بیشتری در کاهش میزان رواناب داشته است.
محمود اکبری،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
هدف این پژوهش، توسعه یک مدل شبیهسازی- بهینه‌سازی هیدرولیکی- اقتصادی برای طراحی آبیاری کرتی بود. این مدل شبیهسازی هیدرولیکی (طراحی آبیاری کرتی) را با معادله بیلان حجم، شبیهسازی اقتصادی را از طریق محاسبه مجموع 4 هزینه در طول فصل و بهینه‌سازی را با الگوریتم فرا ابتکاری چندهدفه NSGAII انجام می‌دهد. به‌منظور برنامه‌نویسی، از نرم‌افزار برنامه‌نویسی MATLAB استفاده شد. برای بهینه‌سازی توابع هدف، از بهینه‌سازی تابعی، چندبعدی، ایستا، مقید، پیوسته، چندهدفه و فرا ابتکاری استفاده شد. متغیرهای تصمیم که از بین ورودیهای شبیهسازی انتخاب شدند، به‌گونه‌ای محاسبه شدند که توابع هدف هیدرولیکی (کمینه‌سازی ترکیب خطی هفت شاخص عملکرد) و اقتصادی (کل هزینه فصل آبیاری بر اساس مجموع هزینه‌های آب، کارگر، آماده‌سازی کرت و حفر نهر) کمینه شود. برای شبیهسازی از اطلاعات یک مزرعه آزمایشی استفاده شد. پس از شبیهسازی اولیه، بهینه‌سازی مزرعه آزمایشی به‌وسیله الگوریتم فرا ابتکاری چندهدفه NSGAII با پارامترهای تنظیم شده انجام شد. بهینه‌سازی با استفاده از مدل پیشنهادی باعث کاهش (بهبود) توابع هدف نسبت به عملکرد اولیه شبیهسازی شد. در مجموع مدل پیشنهادی که ابزاری تخصصی برای آبیاری کرتی است، با وجود سادگی کارایی مناسبی داشت.
شیما نصیری، حسین انصاری، علی نقی ضیائی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
کاهش منابع آب سطحی و خشکسالی‌های پی در پی و درنتیجه استفاده بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی به‌ویژه برای مصارف کشاورزی، باعث به بار آمدن خسارات جبران‌ناپذیری به منابع طبیعی کشور شده است. در این میان، آگاهی از وضعیت بیلان آبی دشت می‌تواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک فراوانی کند. دشت سملقان در اقلیم نیمه‌خشک در استان خراسان شمالی واقع شده است. از آنجایی که منابع آب سطحی به‌منظور تأمین آب قابل اعتماد نبوده، لذا منبع اصلی تأمین آب مورد نیاز در منطقه چاه است. به‌دلیل وجود رودخانه‌ها در دشت، ضخامت کم آبرفت، نوسانات تراز آب زیرزمینی و عدم قطعیت زیاد در محاسبات ضرایب هیدرودینامیک آبخوان، ضرورت انجام مطالعات دقیق هیدروژئولوژیکی و تعیین نقش هر یک از پارامترهای مؤثر بر جریان آب زیرزمینی دارای اهمیت است. تحقیق حاضر به‌منظور شبیهسازی آبخوان سملقان و بررسی بیلان آبی برای سال‌های 1383تا 1393 با مدل MODFLOW انجام شد. مقدار تغذیه آب زیرزمینی نیز از طریق مدل SWAT برآورد شد. واسنجی مدل با خطای 1/1 درصد و صحت‌سنجی با مقدار خطای 1/2 درصد نشان‌دهنده برآورد مناسب بین تراز آب شبیهسازی شده و برآورد شده است. بررسی هیدروگراف آب زیرزمینی در چاه‌های مشاهده‌ای نشان داد که تغییرات سطح آب در اکثر نقاط دارای نوسانات ماهیانه و فصلی زیادی است. بعد از ترسیم خطوط هم‌پتانسیل دشت، ورودی‌ها و خروجی‌ها شناسایی و با استفاده از تعیین تغییرات حجم ذخیره، بیلان دشت تعیین شد. نتایج نشان داد که بیلان دشت منفی بوده و کسری مخزن به میزان 9/14- میلیون مترمکعب برآورد شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، می‌توان از این مدل برای پیشبینی وضعیت آبخوان و مدیریت منابع آب در منطقه بهره برد.
راضی خلف، علی محمد آخوندعلی، سعید سلطانی، کورش رضازاده،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
به‌دلیل توسعه برداشت‌ها از منابع آب سطحی، جریان ثبت شده در اغلب ایستگاههای آب‌سنجی دارای رژیم طبیعی نبوده و متأثر از فعالیت‌های انسانی است. بنابراین، طبیعی‌سازی رژیم آبدهی رودخانه¬ها و حذف اثر فعالیت‌های انسانی جهت برنامه‌ریزی و مدیریت جامع منابع آب امری اجتناب ناپذیر است. پژوهشگران روش‌های مختلفی جهت طبیعی‌سازی جریان معرفی کرده‌اند که عمدتاً بر پایه بیلان حجمی استوار هستند. این روش‌ها به مقادیر جریان‌های ثبت شده در نقاط برداشت و برگشت آب بسیار وابسته بوده و عدم قطعیت در جریان‌های ثبت شده، دقت این روش‌ها را تعیین می‌کند. در این پژوهش ضمن معرفی اجمالی روش‌های مرسوم و بررسی نقاط ضعف آنها، روشی نوین و ابتکاری مبتنی بر اطلاعات در دسترس جهت طبیعی‌سازی جریان رودخانه‌ها ارائه شد. روش طبیعی‌سازی پیشنهادی بر مبنای روش مصرف خالص طرح‌ریزی شده است. در این فرایند، مقدار انواع نیازهای آبی و مصرف خالص آنها در حوضۀ بالادست ایستگاههای آب‌سنجی به صورت جزء به جزء و در هر ماه به صورت سری درازمدت برآورد و سپس با تجمیع آنها به آبدهی مشاهداتی در ایستگاههای آب‌سنجی مبنا، مقدار آبدهی طبیعی حوضه تعیین می‌شود. صحت‌سنجی و اعتبارسنجی نتایج حاصل از این روش از طریق مقایسه آبدهی مشاهداتی و محاسباتی در ایستگاههای مبنا انجام می‌شود. به‌منظور عملیاتی کردن این روش، در زیرحوضه‌های تیره و ماربره درحوضه دز و زیرحوضه‌های سولگان و بهشت‌آباد در حوضه کارون این روش مورد استفاده و پیاده‌سازی شد. نتایج نشان داد تأثیر فعالیت‌های انسانی در کاهش متوسط آبدهی درازمدت خروجی در حوضه تیره 23/2، در حوضه ماربره 28/7، در حوضه آب‌ونک 26 و در حوضه بهشت آباد 9/5 درصد است. صحت‌سنجی و اعتبارسنجی نتایج حاصل از این روش نیز حاکی از تطابق و انطباق خوب داده‌های مشاهداتی و برآوردی در نقاط کنترل است. در این پژوهش با ارائه یک روش کاربردی بر اساس اطلاعات در دسترس در کشور، آبدهی طبیعی بدست می‌آید. روش پیشنهادی در مراحل مقدماتی بوده و به‌منظور تدقیق و فراگیر شدن آن بایستی در پژوهش‌های آتی اندرکنش آب سطحی و زیرزمینی و همچنین از تکنولوژی‌های نوین مانند سنجش از دور در آن استفاده شود.
