بهرام چوبین؛ شهرام خلیقی سیگارودی؛ آرش ملکیان
چکیده
پیش‌بینی فرایندهای آب و هوایی به‌ویژه پیش‌بینی بارندگیابزار مناسبی در اختیار مدیران حوزههای گوناگون قرار می‌دهد تا با در نظر گرفتن این پیشبینیها، سیاستهای آینده را طراحی کنند. در این تحقیق بعد از انتخاب مؤثرترین شاخص‌های اقلیمی با روش تجزیه مؤلفههای اصلی (PCA)، تأثیر سیگنالهای اقلیمی بزرگ مقیاس بر بارش فصلی ...
بیشتر
پیش‌بینی فرایندهای آب و هوایی به‌ویژه پیش‌بینی بارندگیابزار مناسبی در اختیار مدیران حوزههای گوناگون قرار می‌دهد تا با در نظر گرفتن این پیشبینیها، سیاستهای آینده را طراحی کنند. در این تحقیق بعد از انتخاب مؤثرترین شاخص‌های اقلیمی با روش تجزیه مؤلفههای اصلی (PCA)، تأثیر سیگنالهای اقلیمی بزرگ مقیاس بر بارش فصلی حوزه آبخیز مهارلو-بختگان به صورت همزمان و با تأخیر توسط روشهای آماری (ضریب همبستگی متقاطع و پیرسون) مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از مدل رگرسیون گام به گام اقدام به ارائه معادله رگرسیون برای پیش‌بینی بارش شد. نتایج نشان داد که در روش همبستگی متقاطع بین سری زمانی SPI (متغیر وابسته) در زمان (t) و سیگنالهای اقلیمی (متغیر مستقل) در زمان (t-k) تنها شاخص SOI به صورت همزمان دارای ارتباط معنیداری با بارش است، در حالی که بیشتر شاخصها با تأخیر زمانی مختلف با شاخص بارندگی استاندارد معنادار شدهاند. در بررسی فصل به فصل سیگنالها با شاخص بارندگی استاندارد با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون مشخص شد که سیگنالهای اقلیمی فصل بهار و تابستان ارتباط معنیداری با SPI ندارند. طبق ضرایب تبیین (R2) و تأثیر رگرسیونی استاندارد (Beta) در مدل‌‌های رگرسیونی گام به گام مشخص شد که بررسی همزمان و با تأخیر فصل به فصل سیگنالها (مثلا SPI فصل پاییز با شاخص‌های چهار فصل قبل) در روش همبستگی پیرسون نسبت به همبستگی متقاطع در زمان (t-k)، (که سیگنالهای تمام فصول با هم نسبت به SPI تمام فصول تأخیر داده می‌شود) ارتباط بیشتری را با شاخص بارندگی استاندارد فصلی نشان می‌دهد.
آرش ملکیان؛ مهسا میردشتوان
چکیده
امروزه، با توجه به افزایش بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی، لزوم توجه به استفادة بهینه از این منابع بیش از پیش ضروری به نظر میرسد. از روشهای زمین‌آمار می‌توان برای ارزیابی و پایش کیفیت منابع آب زیرزمینی بهره برد. منطقة مورد مطالعه در تحقیق حاضر آبخوان دشت هشتگرد است. در این تحقیق نخست، با استفاده از داده‌های کیفی برداشت‌شده ...
بیشتر
امروزه، با توجه به افزایش بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی، لزوم توجه به استفادة بهینه از این منابع بیش از پیش ضروری به نظر میرسد. از روشهای زمین‌آمار می‌توان برای ارزیابی و پایش کیفیت منابع آب زیرزمینی بهره برد. منطقة مورد مطالعه در تحقیق حاضر آبخوان دشت هشتگرد است. در این تحقیق نخست، با استفاده از داده‌های کیفی برداشت‌شده از 41 حلقه چاه پیزومتری منطقه، مقادیر پارامترهای کیفی گوناگون در هر چاه بررسی شد. سپس، به کمک روشهای زمین‌آماری کریجینگ، کوکریجینگ و IDW بهترین مدل برای پهنهبندی کیفی آبخوان انتخاب شد. نتایج نشان داد برای بیشتر شاخص‌های کیفی آب زیرزمینی بر اساس ارزیابی متقابل و RMSE، کوکریجینگ بهتر از سایر روشها شاخص‌های کیفی را شبیه‌سازی میکند. سپس، از میان پارامترهای کیفی دو پارامتر SAR و EC برای تعیین کیفیت آب آبیاری به روش ویلکوکس انتخاب شد و نقشه‌‌‌های پهنهبندی بر اساس این دو پارامتر با استفاده از امکانات زمین‌آماری نرمافزار ArcGIS نسخة 10 تهیه شد. نتایج تعیین کیفیت آب آبیاری در آبخوان نشان داد که 99 درصد سطح آبخوان بر اساس روش طبقهبندی ویلکوکس برای تعیین کیفیت آب آبیاری در ردة خوب (C2S1) و 1 درصد از سطح آبخوان در ردة متوسط (C3S1) قرار می‌گیرد. از نتایج پژوهش حاضر می‌توان در مدیریت آبخوان منطقه و همچنین مدیریت آبیاری در کشاورزی منطقه استفاده کرد.
خالد اوسطی؛ علی سلاجقه؛ محمد مهدوی؛ پاول کوئنیگر؛ کامران چپی؛ آرش ملکیان
چکیده
با جدیترشدن مسئلة تغییر اقلیم و آثار احتمالی آن بر سیستم‌های منابع آب، طراحی و اجرای برنامههای مدیریتی، با فرض شرایط هیدرولوژیکی ثابت، میتواند مدیریت و برنامه‌ریزی را با چالش جدی در پیش‌بینی دقیق نیازهای آتی روبه‌رو کند. بر این اساس، در مطالعة حاضر تلاش شده است روند تغییرات متغیرهای هیدرواقلیمی در ایستگاههایی با ...
بیشتر
با جدیترشدن مسئلة تغییر اقلیم و آثار احتمالی آن بر سیستم‌های منابع آب، طراحی و اجرای برنامههای مدیریتی، با فرض شرایط هیدرولوژیکی ثابت، میتواند مدیریت و برنامه‌ریزی را با چالش جدی در پیش‌بینی دقیق نیازهای آتی روبه‌رو کند. بر این اساس، در مطالعة حاضر تلاش شده است روند تغییرات متغیرهای هیدرواقلیمی در ایستگاههایی با آمار طولانی‌مدت در سراب کرخه، با استفاده از روش «من- کندال اصلاح‌شده برای اثر خودهمبستگی»، سریهای روزانة دما، بارش و دبی بررسی شود. بیشتر متغیرهای دما روند افزایشی داشت و نتایج بررسیِ بارش نیز دارای تفاوتهای مکانی بود. به طور کلی، روند کاهشی برای جریان در منطقه مشاهده شد و این تغییرات در جریانهای پایه شدیدتر بود. روند کاهشی میانة دبی سالانه در ایستگاه هولیلان در سطح ده درصد معنیدار شد. بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی و تعداد روزهایِ با بارشِ بیش از 10 میلیمتر همبستگیِ معنیدارِ بیشتری با متغیرهای جریان نشان دادند. بررسی روابط دبی ماهانه با متغیرهای بارش و دما در ایستگاههای مورد بررسی نشان‌دهندة تأخیرِ واکنش سیستم به ورودیهاست؛ این موضوع میتواند به تأخیرِ ذوب برف یا عبور جریان از مسیرهای آبی دیگر، مانند آب زیرزمینی، مربوط باشد. بخشی از تغییراتِ متغیرهای جریان، به‌ویژه در دبیهای پایه، کاملاً با بارش توجیه نمیشود و میتواند از تغییرات دما یا عواملی مانند افزایش بهرهبرداری از آب زیرزمینی متأثر باشد.
فاطمه سالاری؛ مهدی قربانی؛ آرش ملکیان
چکیده
در مدیریت منابع آب یکی از رویکردهای مهم‌ِ مشارکتی حکمرانی محلی آب است. به همین جهت پایش اجتماعی روابط ذی‌نفعان محلی برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع و دستیابی به حکمرانی خوب آب در سطح محلی الزامی است. بر این اساس، به تحلیل شبکة اجتماعی، به منزلة یک رویکرد، در تحلیل روابط ذی‌نفعان محلی به منظورِ مدیریت پایدار منابع آب توجه شده است. ...
بیشتر
در مدیریت منابع آب یکی از رویکردهای مهم‌ِ مشارکتی حکمرانی محلی آب است. به همین جهت پایش اجتماعی روابط ذی‌نفعان محلی برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع و دستیابی به حکمرانی خوب آب در سطح محلی الزامی است. بر این اساس، به تحلیل شبکة اجتماعی، به منزلة یک رویکرد، در تحلیل روابط ذی‌نفعان محلی به منظورِ مدیریت پایدار منابع آب توجه شده است. هدف از این پژوهش پایش اجتماعی شبکة ذی‌نفعان محلی با استفاده از تحلیل شبکة اجتماعی در سامان عرفی رزین در شهرستان کرمانشاه است. این کار بر اساس پیوندهای اعتماد و مشارکت و با استفاده از شاخص‌های کمّی و ریاضی سطح کلان شبکه (تراکم، تمرکز، دوسویگی پیوندها، و فاصلة ژئودزیک) صورت گرفته است. نتایج نشان داد میزان سرمایة اجتماعی بر اساس پیوندهای اعتماد و مشارکت ضعیف است و پایداری و تعادل شبکه نیز در حد ضعیف ارزیابی می‌شود که نشان‌دهندة پایین‌بودن میزان اعتماد و مشارکت متقابل در میان ذی‌نفعان محلی است. همچنین، میزان همبستگی بین دو پیوند اعتماد و مشارکت در میان بهره‌برداران آب، بر اساس شاخص QAP، 37 درصد و در حد ضعیف است. نتایج شاخص میانگین فاصلة ژئودزیک بر اساس پیوند اعتماد و مشارکت نشان می‌دهد سرعت گردش اعتماد و مشارکت در میان افراد در حد متوسط تا پایین است. بر اساس نتایج، می‌توان استدلال کرد ضعیف‌بودن سرمایة اجتماعی و عدم اتحاد و یگانگی در میان افراد به کاهش سرعت گردش اعتماد و مشارکت منجر شده و در نتیجه حکمرانی خوب منابع آب را با چالش مواجه کرده است.
علی شهبازی؛ شهرام خلیقی سیگارودی؛ آرش ملکیان؛ علی سلاجقه
چکیده
اتخاذ روشهای صحیح در مدیریت آبخیزهای شهری برای کاهش خطرها امری انکارناپذیر و ضروری است. لازمة این امرْ برآورد میزان رواناب با درجة اطمینان بالاست. یکی از عواملی که بدون شک، تأثیر زیادی در دبی اوج و حجم رواناب دارد زمان تمرکز است. هدف از این تحقیق انتخاب بهترین روش از میان فرمولهای تجربی برآورد زمان تمرکز است. برای تعیین زمان تمرکز ...
بیشتر
اتخاذ روشهای صحیح در مدیریت آبخیزهای شهری برای کاهش خطرها امری انکارناپذیر و ضروری است. لازمة این امرْ برآورد میزان رواناب با درجة اطمینان بالاست. یکی از عواملی که بدون شک، تأثیر زیادی در دبی اوج و حجم رواناب دارد زمان تمرکز است. هدف از این تحقیق انتخاب بهترین روش از میان فرمولهای تجربی برآورد زمان تمرکز است. برای تعیین زمان تمرکز واقعی از روش صحرایی مبتنی بر اندازه‌گیری زمان پیمایش آب با استفاده از جسم شناور استفاده شد. به منظور انتخاب بهترین فرمول تجربی از معیارهای آماری‌ـ شامل درصد خطای نسبی (RE)، میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین درصد خطای نسبی (RME)، ناشساتکلیف (NS)، و ضریب تبیین (R2)ـ استفاده شد. سپس، درصد اختلاف مقادیر به‌دست‌آمده از فرمولهای تجربی با مقادیر واقعی اندازهگیریشده مقایسه شد. در این مطالعه، بر اساس نتایجِ مقایسة درصد خطای نسبی در هر بازه، فرمولهای تجربی کالیفرنیا، چاو، کارتر، و فدرال به‌تربیب با درصد خطای 7/2، 9/2، 4/4، و 7/4 برای بازة ۲، رابطة کربای- هاتوی با درصد خطای 1 برای بازة ۳، رابطة ونتورا با درصد خطای 5/8 برای بازة ۹، و، در نهایت، رابطة هیدروگراف استدلالی با درصد خطای 8/4 برای بازة ۱۰ بهترین برآورد را داشتهاند. در نتیجه، پیشنهاد می‌شود در مناطقی که خصوصیاتی نظیر این بازهها دارند، با توجه به اطلاعات موجود، از رابطهای استفاده شود که کمترین درصد خطا را دارد. در نهایت، مشخص شد فقط روش هیدروگراف استدلالی برای کل حوضه کمترین خطا را دارد و جواب مناسبی ارائه داده است.
آرش ملکیان؛ مه رو ده بزرگی؛ امیر هوشنگ احسانی؛ امیر رضا کشتکار
چکیده
محدودیت منابع آب ناشی از خشک‌سالی‌های متوالی، از مهم‌ترین معضلات استان سیستان و بلوچستان است.در این پژوهش برای پیش‌بینی سیکل خشک‌سالی در 9 ایستگاه هواشناسی استان سیستان و بلوچستان از شبکة عصبی مصنوعی استفاده شد. داده‌های مورد استفادة ورودی شبکه شامل بارش سالانه و شاخص دهک بارش (DPI) ایستگاه‌‌ها است که از سال 1350 تا 1379 برای آموزش ...
بیشتر
محدودیت منابع آب ناشی از خشک‌سالی‌های متوالی، از مهم‌ترین معضلات استان سیستان و بلوچستان است.در این پژوهش برای پیش‌بینی سیکل خشک‌سالی در 9 ایستگاه هواشناسی استان سیستان و بلوچستان از شبکة عصبی مصنوعی استفاده شد. داده‌های مورد استفادة ورودی شبکه شامل بارش سالانه و شاخص دهک بارش (DPI) ایستگاه‌‌ها است که از سال 1350 تا 1379 برای آموزش مدل و از سال 1380 تا 1387 برای اعتبارسنجی شبکه است. شبکة مورد استفاده از نوع پرسپترون چندلایه بود و از الگوریتم پس انتشار خطا و تابع محرک سیگموئید استفاده شد. تعداد نرون‌‌های لایه‌ها بر اساس کمترین میزان خطا محاسبه شد و به صورت ساختار لایة 1-10-1 است. سپس، عمل پیش‌بینی خشک‌سالی توسط الگوریتم آموزش دیده‌شده توسط شبکة عصبی مصنوعی و بدون استفاده از داده‌های واقعی و مشاهداتی برای سال‌های 1388 تا 1391 صورت گرفت. نتایج نشان داد شبکة عصبی مصنوعی با همبستگی 97% و میانگین خطای (RMSE) کمتر از 5% قادر به پیش‌بینی شاخص خشک‌سالی بر اساس دهک بارش است. نتایج پیش‌بینی شاخص خشک‌سالی دهک بارش نشان‌دهندة این مطلب بود که خشک‌سالی در طی سال‌های 1388ـ 1391 به طور کلی روند افزایشی داشته است. از این رو، با استفاده از این روش می‌توان وضعیت خشک‌سالی را در سال‌های آتی و بدون استفاده از آمار هواشناسی پیش‌بینی کرد و در مدیریت و بهره‌وری منابع آب و نیز مدیریت خشک‌سالی و تغییرات اقلیمی از این روش بهره جست.
مرتضی دهقانی؛ حسین قاسمی؛ آرش ملکیان
چکیده
امروزه، اجرای عملیات آبخیزداری، عموماً، بر پایة معیار‌‌‌هایی مانند موقعیت استراتژیک حوزه، اشتیاق مردم، فقر، سیل‌خیزی، فرسایش خاک، و نظایر آن صورت می‌گیرد؛ این موضوع باعث شده در برخی موارد نتایجی معکوس و برخلاف اهداف اولیه حاصل شود. از طرفی، منطق فازی قادر به مدیریت محدودة وسیعی از گزینه‌‌‌های تصمیم‌گیری است. ...
بیشتر
امروزه، اجرای عملیات آبخیزداری، عموماً، بر پایة معیار‌‌‌هایی مانند موقعیت استراتژیک حوزه، اشتیاق مردم، فقر، سیل‌خیزی، فرسایش خاک، و نظایر آن صورت می‌گیرد؛ این موضوع باعث شده در برخی موارد نتایجی معکوس و برخلاف اهداف اولیه حاصل شود. از طرفی، منطق فازی قادر به مدیریت محدودة وسیعی از گزینه‌‌‌های تصمیم‌گیری است. تعیین حوزه‌‌‌هایی با تولید رسوب و سیل‌خیزی بالا و اولویت‌بندی اجرای عملیات آبخیزداری، با استفاده از نظریه‌ها و مهارت‌‌‌های منطق فازی، از اهداف اصلی این تحقیق است. برای این هدف حوزة آبخیز فورگ، واقع در استان خراسان جنوبی و شهرستان درمیان، به مساحت 11137 هکتار، انتخاب شد. با توجه به اینکه حوزة انتخابی، مانند اکثر حوزههای کشور، فاقد ایستگاه باران‌سنجی، هیدرومتری، و رسوب‌سنجی است، رفتار هیدرولوژی و فرسایشی حوزه با استفاده از نقشه‌‌‌های پایه، عکس‌‌های هوایی، تکنیک‌‌های GIS، بازدید‌‌‌های میدانی، و همچنین تحلیل‌‌های آماری بررسی شد. برای کاهش محاسبات با حفظ دقت تحقیق با تحلیل عاملی فاکتورهایی که اهمیت بسیار زیادی در سیل‌خیزی و فرسایش خاک حوزه دارند انتخاب شدند. سپس، امتیاز این عوامل فازی و، در نهایت، اهمیت نسبی عوامل محاسبه شد و اولویت مکانی اجرای عملیات آبخیزداری، بر اساس فاکتور‌‌‌های سیل‌خیزی و فرسایش خاک، مشخص گردید. نتایج نشان داد تلفیق ابزار‌‌های GIS و روشهای منطق فازی با مدل‌‌های سنّتی دقت محاسبات را به نحو چشمگیری افزایش می‌دهد. توصیه می‌شود، به منظور کاهش آثار مخرب ناشی از سیل، خشک‌سالی، فرسایش و تبعات مرتبط، با توجه به تحقیق حاضر، اولویت زمانی و مکانی عملیات آبخیزداری مشخص شود تا متناسب با محدودیت‌‌های مختلف مالی، اجرایی، و زمانیْ عملیات آبخیزداری در مناسب‌ترین موقعیت انجام گیرد.
