محدودیت آبهای سطحی در کشور و وقوع دوره های خشکسالی، لزوم استفاده بهینه از مخازن سدها را با استفاده از یک برنامه ریزی مناسب ایجاب می کند. ولی با توجه به اینکه سدهای مخزنی به منظور تأمین چند هدف طراحی و احداث می شوند برنامه ریزی تک منظوره نمی تواند پاسخگوی بهره برداری بهینه باشد. لذا در این تحقیق به منظور رسیدن به یک برنامه بهره برداری بهینه از سیستم های منابع آبی چند سدی (شامل سدهای وشمگیر، گلستان و بوستان) و چند منظوره (شامل اهداف کاهش خسارت سیل در دوره زمانی کوتاه مدت و تأمین نیاز آبی در دوره زمانی میان مدت) از برنامه ریزی آرمانی استفاده شد. همچنین به منظور تعیین ضرایب برای هر یک از اهداف و متغیرهای مسئله از جستجوی ژنتیک در فضای چند بعدی استفاده شد. سپس به منظور آزمون کارایی مدل تهیه شده حالت های مختلف درنظر و آزمایش شدند. نتایج نشان داد که روش جستجوی ژنتیک حتی با داشتن حداقل جمعیت در جهت بهبود اعضا حرکت می کند و وزن ها و ضرایب مناسبی را برای معادله تعیین می کند. همچنین نتایج چهار آزمون مختلف نشان داد که در حالت اول سیستم توانایی تأمین تمامی نیازهای آبی را داشته و ظرفیت های ایمن رودخانه را نیز رعایت کرده است. در حالت دوم به علت نرمال بودن ورودی در بازه های زمانی 10 روزه تمامی نیازهای آبی تامین شده و کمبودی مشاهده نمی شود. در حالت سوم حجم ذخیره سدها پس از رسیدن به بازه های ده روزه بدلیل کاهش آبدهی کاهش یافته و در بازه های زمانی پایانی سیستم توانایی تامین نیاز آبی را نداشته و کمبود تامین نیازآبی مشاهده می شود و در حالت چهارم بخاطر سیلاب در دو بازه بالادستی فقط مخازن سد بوستان و گلستان کاهش ذخیره را انجام داده و سد وشمگیر حجم ذخیره خود را از تخلیه آب سد بوستان و گلستان کامل کرده و تا ظرفیت حداکثر آبگیری کرده است. کلمات کلیدی: چند منظوره، برنامه ریزی آرمانی، جستجوی ژنتیک، گلستان، بوستان، وشمگیر.

یکی از راهکارهای مدیریتی که در دهه های اخیر برای پایدار از سیستم منابع آب مناطق مختلف جهان، مخصوصاً در مناطق خشک، مورد استفاده قرار می گیرد، بهره برداری تلفیقی از آب سطحی و زیرزمینی می باشد. در تحقیق حاضر که در منطقه نرماب استان گلستان انجام گرفت، قابلیت سفره آب زیرزمینی برای استحصال آب در شرایط تغییر در میزان آب سطحی بررسی گردید. آبخوان حوزه نرماب با استفاده از نرم افزار visual modflow 3.1 شبیه سازی و پس از کالیبراسیون و صحت سنجی مدل، با تعریف سناریوهایی و تغییر در میزان آب سطحی، میزان آب قابل برداشت از سفره تعیین شد. نتایجی که از این تحقیق بدست آمد عبارت بود از: در شرایط نرمال آب و هوایی، بیلان آب زیرزمینی متعادل بوده و آبخوان توانایی تأمین نیازها را دارد؛ در سال نرمال میزان آب قابل برداشت از کل حوزه به طور متوسط 32/1823 مترمکعب بر روز می-باشد؛ در صورت احداث سد در بالادست حوزه ضمن تغییر در میزان آب سطحی در شرایط نرمال و خشک، منبع زیرزمینی با داشتن بیلان صفر ظرفیت تأمین کمبودها را دارد؛ با اعمال افزایش برداشت از آبخوان در شرایط احداث سد و سال نرمال و خشک، سفره با افت مواجه شده و بیلان منفی نشان داد که از پتانسیل آبخوان برای جبران کمبودهای سطحی و تأمین نیازها کاسته خواهد شد.

تخمین و ارزیابی مقدار رسوب انتقال یافته در رودخانه از مسائل مهم در بخش مدیریت آب و خاک می باشد. هر ساله میلیون ها تن از خاک حاصلخیز حوضه های آبخیز در اثر فرسایش وارد رودخانه ها می شود و در مسیر جریان بر روی عملکرد سازه های آبی، مورفولوژی و اکولوژی رودخانه و در نهایت بر محیط زیست حوضه های پایین دست تاثیر می گذارد. برآورد دقیق از میزان رسوب معلق در رودخانه ها در جهت تحقق اهداف توسعه و ایجاد تعادل بین منابع آب و خاک ضرورت داشته و می توان با ارزیابی صحیح آن از خسارت هایی که هر ساله در این میان به منابع خاک و سازه های پایین دست وارد می شود، جلوگیری کرد. در این تحقیق با استفاده از آمار دبی و رسوب معلق اندازه گیری شده در ایستگاه های هیدرومتری استان چهارمحال بختیاری و تفکیک داده ها به 20 و 80 درصد به دو صورت تصادفی و دوره آماری، بر اساس روش های مختلف هیدرولوژیکی، منحنی سنجه رسوب استخراج و سپس بر اساس دبی جریان روزانه در ایستگاه ها، میزان رسوب معلق دراز مدت برآورد شد. نتایج نشان داد که نحوه انتخاب آمار جهت استخراج منحنی سنجه یکی از عوامل موثر در میزان برآورد رسوب معلق می باشد. بر اساس روش بهینه در هر ایستگاه، حوضه ارمند بیشترین و حوضه پل ماری کمترین نرخ رسوب سالانه را به خود اختصاص داد. در بخش دیگر تحقیق با استفاده از پارامترهای متنوع اقلیمی و فیزیوگرافی استخراج شده از حوضه ها توسط نرم افزار gis، متغییرهای مختلف موثر بر رسوب با استفاده از تکنیک های کاهش داده ای برای مدل سازی انتخاب شدند. مدل های منطقه ای رسوبدهی در قالب رگرسیون چند متغیره در منطقه مورد مطالعه ارائه گردید. با بررسی و ترکیب پارامترهای مختلف مربوط به رسوبدهی در حوضه های مورد مطالعه، مدل منطقه ای مناسب انتخاب شد. این مدل تحت تأثیر عوامل مساحت، متوسط دبی سالانه حوضه، بارش سالانه حوضه و ارتفاع متوسط حوضه می باشد.

. استفاده از الکل های سنگین و پوشش های شناور می تواند موجب کاهش شدت تبخیر و کاهش غلظت نمک آب، در فصول خشک گردد. در این تحقیق و به عنوان روش های شیمیایی از ستیل و استریل الکل و ترکیبی از این الکل ها که در اتانول حل شده استفاده گردید. بدین منظور از غلظت-های معادل 5/0 و 1 کیلوگرم در هکتار، که هر دو روز یک بار روی سطح تشت های تبخیر کلاس a اسپری شدند استفاده گردید. همچنین در این تحقیق به عنوان روش فیزیکی از پلی استیرن با ضخامت های 5/1 و 5 سانتی متر و با درصد پوشش 40، 60 و 80 و اثر مغناطیس کردن آب استفاده گردید. عمق آب داخل تشت ها، طی مدت 38 روز اندازه گیری گردید. سپس تبخیر روزانه محاسبه گردیده و مقایسه مقادیر آن با نمونه شاهد(بدون الکل)، با استفاده از از نرم افزار آماری spss انجام شد. بر اساس آزمون مقایسه میانگین دانکن، هر دو روش به لحاظ تغییرات مقدار تبخیر، با تیمار شاهد اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد داشتند. نتایج نشان می دهد با استفاده از روش های فیزیکی، 30 تا 55 درصد و با استفاده از روش های شیمیایی 40 تا 55 درصد از میزان تبخیر را می-توان کاهش داد. . از آن جا که بیشترین هزینه مربوط به نحوه کاربرد و توزیع مونولایرها می باشد، لذا از لحاظ اقتصادی بهتر است مونولایرهایی انتخاب شوند که دوام بیشتری داشته باشند.

اجزای هیدرولوژیکی مورد استفاده در این تحقیق عبارتند از داده های کوچک مقیاس شده بارش و دمای خروجی مدل چرخش عمومی cgcm3 . به بیان دیگر داده های بارش و دمای کوچک مقیاس شده مدل cgcm3 به عنوان ورودی مدل هیدرولو‍یکی swat با هدف شبیه سازی جریان مورد استفاده قرار گرفته است. مدل swat یک مدل هیدرولوژیکی برای پیش بینی و بررسی تاثیر روش های مدیریتی متفاوت بر جریان، رسوب و عناصر شیمیایی در حوضه های با خاک، پوشش گیاهی متفاوت در حوضه-های با مساحت زیاد، برای دوره های زمانی طولانی ارائه شده است. مدل swat برای دوره زمانی 1981- 1986 اجرا و با استفاده از مدل sufi-2 برای منطقه مطالعاتی واسنجی، سپس برای سال های 1988-1987 صحت سنجی گردید. شبیه سازی جریان در دو ایستگاه هیدرومتری تنگراه و تمر انجام شد. در مرحله واسنجی جریان ماهیانه، ضرایب r(ضریب همبستگی)، و ns( ناش ساتکلیف)، برای ایستگاه تمر به ترتیب برابر با 79/0 و 62/0و برای ایستگاه تنگراه برابر با 82/0 و 65/ 0 حاصل شد. این ضرایب در مرحله صحت سنجی برای ایستگاه تمر به ترتیب برابر با 81/0 و 66/0 و برای ایستگاه تنگراه برابر با 91/0 و 79/0 می باشد.. در مرحله بعد، جریان در دو ایستگاه برای دو دوره زمانی 2050-2021 و 2100- 2071 تحت دو سناریو a2 و b1 شبیه سازی گردید. نتایج شبیه سازی مدل در این دو ایستگاه نشان می-دهد جریان در فصول بهار و تابستان کاهش و در پاییز و زمستان افزایش خواهد یافت. همچنین پیک جریان از ماه آوریل به مارس انتقال خواهد یافت، که می تواند به دلیل افزایش دما در اثر تغییرات اقلیم باشد. تغییرات جریان در این حوضه طبق انتظار تحت سناریو a2 شدیدتر می باشد. همچنین به طور کلی تغییرات جریان در دوره زمانی 2100-2071 نسبت به دوره زمانی 2050-2021 شدیدتر خواهد بود.

وقوع پدیده آبشستگی در اطراف پایه پلها بقای آنها رابشدت تهدید می کند. بسیاری از پلها بدلیل آبشستگی اطراف پایه هایشان تخریب شده اند. تکنیک صفحات مستغرق یکی از روشهایی است که با تغییر در رژیم حرکت باربستر، این امکان را فراهم می سازد تا محل رسوب گذاری و فرسایش قابل کنترل باشد.در این تحقیق از داده های آزمایشگاهی انجام شده با شرایط دبی ثابت30 لیتر بر ثانیه و رسوبات دانه ای در کانالی به طول 8 متر و عرض 80 سانتی متر استفاده شد. نرم افزار ssiim یک مدل عددی سه بعدی می باشد که قابلیت مدل کردن آب و رسوب در اطراف سازه های هیدرولیکی را دارا می باشد. با تغییر پارامترهای مربوط به قرارگیری صفحات از جمله تغییر در زاویه قرارگیری صفحات و تغییر فاصله بین صفحات در جهت افقی و تغییر فاصله در جهت عمودی به مقایسه عمق حاصل از آبشستگی پرداخته شد. نتایج نشان داد قرارگیری صفحات با زاویه 20 درجه بیشترین میزان آبشستگی و قرارگیری صفحات با فاصله عمودی صفحات برابر با قطر پای پل و قرارگیری صفحات در جهت جریان با فاصله 14 سانتی مترکمترین میزان آبشستگی را داشته است.

افزایش جمعیت، رشد تقاضا، رعایت معیارهای اقتصادی و نیز محدودیت منابع آبی، لزوم بهره برداری بهینه از این منابع را نمایان می سازد. سیاست های بهره برداری، مجموعه ای از قوانین می-باشند که در شرایط مختلف بهره برداری، مقدار آبی را که بایستی ذخیره یا رهاسازی شود را تعیین می نمایند. این سیاست ها، قوانین از پیش تعیین شده برای مواجهه با شرایط مختلف را تعریف می-کنند. با توجه به جریان ورودی غیرقطعی، ارائه دستورالعمل هایی بر اساس دامنه تغییرات جریان ورودی، نیازها و حجم ذخیره مخزن ضروری می باشد. منحنی های فرمان نمونه ای از این دستورالعمل ها می باشند که می توانند جریان خروجی از مخزن را به شکل تابعی از جریان ورودی و حجم ذخیره مخزن تعریف نمایند. استخراج قواعد مناسب در بهره برداری، با افزایش تعداد مخازن و در نظر گرفتن اثرات مخازن بر یکدیگر، پیچیدگی مسأله را افزایش می دهد. اگرچه در سیستم های چندمخزنی، می توان هر یک از مخازن را به صورت جداگانه و بدون در نظر گرفتن اثرات مخازن بر یکدیگر بهره برداری نمود و یک مدیریت خرد بر سیستم اعمال نمود، اما اگر با نگرشی جامع و در نظر گرفتن اثرات جریانات تنظیم شده خروجی از مخازن بالادست بر مخزن پایین دست، مدیریت یکپارچه بر سیستم اعمال شود، نتایج بهتری بدست می آید. از این رو در این تحقیق چند مدل بهینه سازی براساس برنامه ریزی غیرخطی، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم مجموعه ذرات، برای بهینه سازی عملکرد مخزن سدها با در نظر گرفتن اثرات جریانات تنظیم شده خروجی از مخازن بالادست بر مخزن پایین دست، توسعه داده شده است. بر اساس نتایج بدست آمده در این مطالعه، در صورتیکه زمان پارامتر موثری نباشد پیشنهاد شد که از الگوریتم های فراکاوشی استفاده شود. در نهایت از بین منحنی های فرمان در نظر گرفته شده، یک منحنی به عنوان منحنی فرمان بهینه پیشنهاد شده است.

تخمین دقیق بارمعلق رسوبات حمل شده توسط یک رودخانه در بسیاری از پروژه های منابع آب مانند سد سازی، مهار سیلاب، قابلیت کشتی رانی، زیبایی شناسی رودخانه و مسائل زیست محیطی دارای اهمیت فراوان می باشد؛ بنابراین در طراحی سازه های رودخانه ای، برآورد میزان رسوبات حمل شده توسط رودخانه ضروری است. پیچیدگی رفتار رسوبات و عدم توانایی مدل های فیزیکی و ریاضی در شبیه سازی فرآیند های رسوبی سبب شده است تا فن آوری های نوین مانند روش های شبکه ی عصبی مصنوعی و منطق فازی که توانایی شناسائی ارتباط غیر خطی بین متغیر های ورودی و خروجی یک مسئله را دارا می باشند، مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق ابتدا کاربرد الگوریتم خوشه بندی فازی در تخمین میزان رسوبات بارمعلق مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از آمار متناظر دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه ولیک بن در حوزه ی معرف کسیلیان که طی سال های آماری 1350–1349 الی 1354–1353، به صورت روزانه اندازه گیری شده است، استفاده گردید. 75 درصد داده های متناظر به عنوان داده های آموزش و 25 درصد دیگر داده ها به منظور صحت سنجی، آزمون و تعیین خطای معادلات در نظر گرفته شد؛ سپس نتایج به دست آمده از این روش با استفاده از شاخص های آماری نظیر ضریب همبستگی، ضریب ناش- ساتکلیف، ریشه ی میانگین مربعات خطا و نسبت اختلاف، با نتایج حاصل از روش مرسوم منحنی سنجه ی رسوب مقایسه شد. نتایج نشان داد که الگوریتم خوشه بندی فازی با دقت بسیار مناسب و با اطمینان بیشتر نسبت به روش منحنی سنجه ی رسوب می تواند برای تخمین رسوبات بارمعلق مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق همچنین توانایی مخروط imhoff به عنوان یک روش اندازه گیری غیر مستقیم رسوبات بار معلق مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور سه ایستگاه هیدرومتری ارازکوسه، قزاقلی و سرمو واقع در حوزه ی آبخیز گرگان رود در نظر گرفته شده و در هر یک از نمونه های جمع آوری شده از این ایستگاه ها، رسوبات ته نشین شده در مخروط imhoff بعد از گذشت 1 تا 24 ساعت اندازه گیری شد. نتایج تجزیه و تحلیل رگرسیونی نشان داد که در زمان های مختلف بین غلظت بار معلق رسوبات و مقادیر رسوبات ته نشین شده در مخروط imhoff یک رابطه ی خطی برقرار است. این معادله ی رگرسیونی در ایستگاه های هیدرومتری ارازکوسه و قزاقلی از دقت مناسبی برخوردار بوده، و در زمان 24 ساعت به ترتیب با ضرایب تبیین 82/0 و 69/0 همبستگی مناسب تری را نشان می دهد. اما در ایستگاه هیدرومتری سرمو به دلیل آنکه اکثر نمونه برداری ها در دبی پایین و متوسط رودخانه انجام شده است، از همبستگی مناسبی برخوردار نمی باشد.

قرارگیری پایه پل در مسیر رودخانه، با تغییر الگوی جریان و رسوب در اطراف خود، موجب افزایش موضعی ظرفیت انتقال رسوب و در نتیجه آبشستگی می شود. با توجه به اینکه آبشستگی موضعی پایه پل می تواند موجب خسارات جدی و شکست پل شود، بررسی این پدیده یکی از مسائل مهم در مهندسی هیدرولیک می باشد. باوجود اینکه ماهیت جریان در رودخانه ها به ویژه در هنگام سیل، غیردائمی می باشد، تاکنون مطالعات محدودی در زمینه آبشستگی پایه پل در شرایط جریان غیردائمی انجام گرفته است. پژوهش حاضر با هدف بهبود معیارهای طراحی هیدرولیکی پایه پل ها در اثر شناخت و درک بهتر پدیده آبشستگی موضعی پایه پل، به ویژه در شرایط جریان غیردائمی صورت گرفته است. آزمایش ها در دو بخش جریان دائمی و غیر دائمی و سه شکل متداول پایه شامل استوانه ای، دماغه دایره ای و گروه پایه به منظور بررسی تاثیر شکل پایه بر روند و عمق بیشینه آبشستگی انجام یافته است. برای شبیه سازی جریان غیردائمی از هیدروگراف های پلکانی مثلثی با دبی و زمان اوج متفاوت استفاده گردید. هیدروگراف ها با دو روش کنترل و عدم کنترل پایین دست اعمال شد. بر اساس نتایج بدست آمده، پایه دماغه دایره ای با کمترین مقدار عمق بیشینه آبشستگی در هر دو حالت جریان دائمی و غیردائمی دارای بهترین عملکرد می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده روند نزولی عمق بیشینه آبشستگی با افزایش دبی در شرایط کنترل پایین دست و روند صعودی در شرایط عدم کنترل پایین دست بود. از میان خصوصیات هیدروگراف ورودی، دبی اوج تاثیرگذارترین پارامتر بر عمق بیشینه آبشستگی موضعی می باشد به طوری که با افزایش دبی اوج، عمق بیشینه آبشستگی افزایش می یابد. همچنین هیدروگراف ذوزنقه ای به علت مدت زمان بیشتر پایایی دبی اوج، نسبت به هیدروگراف مثلثی مقادیر بیشتر آبشستگی را نشان داد. همچنین با بررسی روابط ارائه شده برای پیش بینی عمق بیشینه و توسعه زمانی آبشستگی موضعی در شرایط جریان دائمی مشخص شد که رابطه بریاد (2004) در تخمین عمق بیشینه آبشستگی و رابطه بارکدول (2000) در تخمین تغییرات زمانی آبشستگی، دارای کمترین میزان خطا بودند. رابطه بنی هاشم (1384)، از دقت نسبتا مناسبی در برآورد عمق نهایی آبشستگی در شرایط جریان غیردائمی برخوردار می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده اگرچهاحداث سازه هایی نظیر سدها باعث ایجاد نوعی اطمینان در کنترل سیلاب و توسعه مراکز جمعیتی در پایین دست آن می شود اما باید توجه داشت که سیلاب های حدی خروجی از سرریزهای آنها می تواند خسارات زیادی را به نواحی پایین دست وارد نماید. در تحقیق حاضر که بر روی سد و رودخانه نرماب واقع در استان گلستان انجام شده است ابتدا سناریوهایی برای حجم کنترل سیل در مخزن سد در نظر گرفته شد سپس اقدام به روندیابی سیل در مخزن سد به ازای 4 دوره بازگشت سیلاب ورودی به مخزن(50، 100، 500 و 1000 سال) و 7 سناریو اجرا و نتایج در 28 حالت(سناریو) به دست آمد سپس اقدام به پهنه بندی سیلاب توسط مدل هیدرولیکی hec-ras با استفاده از ضمیمه hec-georas شد و خسارات مربوط به هر سناریو و دوره بازگشت محاسبه شد نتایجنشان داد که سد نرماب کارایی بسیار خوبی در کاهش دبی پیک سیلاب و خسارات ناشی از سیل بر اراضی منطقه دارد. روندیابی سیل درمخزن سد به روش پالس اصلاح شده انجام شد و نتایج آن نشان با افزایش دوره بازگشت ها، تاثیر احداث سد در کنترل سیلاب کمرنگتر می شود.خسارت کل وارد به اراضی شالیزاری منطقه مورد مطالعه به ازای سناریوها و دوره بازگشت های مختلف بدست آمد. همچنین نتایج مربوط به وسعت پهنه سیل و عمق متوسط جریان در مناطق سیل زده محاسبه شد. بر این اساس اگرچه با افزایش پهنه سیل عمق متوسط جریان در مناطق سیل زده افزایش می یابد ولی شدت تغییرات عمق با افزایش دوره بازگشت ها کاهش می یابد.نتیجه شد که برای آنکه اراضی کشاورزی پایین دست سد نرمآب در مقابل سیلاب 50 ساله ایمن بمانند باید حجم کنترل سیل مخزن را حداقل 3 میلیون متر مکعب در نظر گرفت. برای سیل های با دوره بازگشت 100 سال این حجم برابر 5 میلیون متر مکعب می باشد. به همین ترتیب برای سیل های با دوره بازگشت 500 و 1000 سال انتظار می رود که تخصیص حجم ذخیره ای به ترتیب برابر با 12 و 16 میلیون متر مکعب ایمنی لازم را برای محافظت از اراضی پایین دست در برابر سیل فراهم آورد.بر اساس نتایج بدست آمده می توان نتیجه گرفت که نقشه ها و نمودارهای بدست آمده از شبیه سازی هیدرولیکی منطقه، می تواند ضمن شناساندن مناطق مستعد سیلگیری، به عنوان وسیله ای قانونی در کنترل و مدیریت کاربری اراضی و برنامه ریزی های توسعه و مدیریت مخزن سد در شرایط سیلابی و حفاظت محیط زیست مورد استفاده قرار گیرند.

آبهای زیرزمینی و مدیریت منابع آب نقش کلیدی در حفظ شرایط پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک ایفا میکنند. با توجه به کمبود نمونههای مکانی، هزینه بالا و محدودیت زمانی، مدلسازی مکانی و زمانی توزیع آلودگی آبخوان ضروری بهنظر میرسد. نیترات شایعترین آلایندهی آبهای زیرزمینی بهدلیل فعالیتهای کشاورزی، شهری و صنعتی محسوب میشود؛ ورود آب با غلظت بالای نیترات به آب زیرزمینی مورد استفاده در بخش شرب میتواند سبب بروز بیماریهای خطرناکی بهویژه برای کودکان گردد. منطقهی مورد مطالعه در این تحقیق با توجه به چاههای آب شرب واقع شده در منطقهی دشت، در حوالی شهر گرگان تعیین شده است. مقدار زیادی از نیازمندی آب این شهر از آب زیرزمینی تأمین میشود؛ بنابراین بررسی منطقه از نظر منابع آلودگی نیترات لازم و ضروری بهنظر میرسد. بدین منظور از دادههای دریافت شده از ادارهی آب و فاضلاب استان گلستان، مربوط به چاههای قرارگرفته در منطقه که طی سال های آماری 1383 تا 1389 اندازهگیری شدهاند، استفاده گردید. در این مطالعه، روشهای زمینآماری کریجینگ، کوکریجینگ، فاصله وزنی معکوس و توابع پایه شعاعی برای نقشهبرداری غلظت نیترات آب زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج بهدست آمده از تجزیه و تحلیل زمینآماری نشان داد که غلظت نیترات آب زیرزمینی به طور مکانی در فصل بهار و پاییز محاسبه شده نشان داد که رویکرد کوکریجینگ دقیقتر از سایر rmse ، متفاوت است. علاوه بر این روش ها در نقشه برداری غلظت نیترات آب زیرزمینی بوده است. همچنین در این مطالعه توانایی روش شبکهی عصبی مصنوعی در برآورد غلظت نیترات و بررسی تأثیرپذیری برآورد نیترات از تعداد و ماهیت اطلاعات ورودی به مدل شبکهی عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. به dip علاوه بر این بر اساس مقادیر بارندگی ماهانه، شاخص استاندارد شده بارش توسط نرمافزار صورت فصلی تعیین و تأثیر خشکسالی بر غلظت نیترات آب زیرزمینی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین تغییرات سطح ایستابی ترسیم و تأثیر تغییرات سطح ایستابی بر نوسانات غلظت نیترات بررسی شد؛ نتایج نشان داد که خشکسالی و تغییرات سطح ایستابی ارتباط مشخصی بر غلظت نیترات در این منطقه ندارد. بنابراین میتوان فاضلابهای خانگی را بهعنوان منشأ عمده نیترات آب های زیرزمینی منطقهی مورد مطالعه در نظر گرفت.

فرسایش و رسوبگذاری مسأله ایست که امروزه در ایران و جهان مشکلات زیادی را به دنبال دارد. از جمله این مشکلات پر شدن مخازن سد ها در اثر رسوبهایی که توسط رودخانه ها حمل می شوند و همچنین آلودگی منابع آبی در اثر رسوباتی که مواد شیمیایی مضری با خود حمل می کنند، می باشد. برای مقابله با این مشکل از گذشته تا کنون راهکارهای زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. در چند دهه ی اخیر روشی با عنوان منشأیابی یا انگشت نگاری مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است که اساس آن یافتن منشا رسوبات رودخانه با استفاده از خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی و ... بوده تا با یافتن منشأ و تثبیت آن بتوان از ورود رسوبات به رودخانه ها تا حد زیادی جلوگیری شود. در تحقیق حاضر هدف منشایابی رسوبات رودخانه نرماب در استان گلستان با استفاده از عناصر شیمیایی و کانی های رسی است. در این تحقیق با نمونه گیری از کلیه زیرحوضه های حوضه نرماب و انجام آزمایشات xrf و xrd روی نمونه ها و سپس انجام آزمون های آماری از قبیل تجزیه خوشه ای و آنالیز تابع تشخیص، واحد های همگن از نظر زمین شناسی و کانی شناسی تعیین شدند و عناصر و کانی های منشأیاب نیز مشخص گردیدند. سپس با استفاده از مدل چند متغیره ترکیبی سهم هر واحد و زیر حوضه در تولید رسوب مشخص گردید. نتیجه این تحقیق نشان داد که رسوبات زیر حوضه پاچنار از یک تپه بدون پوشش گیاهی در حال فرسایش سطحی شدید و همین طور سیلاب دشت های رودخانه لولم منشأ می گیرند. همین طور نتایج نشان داد 55 درصد از رسوبات کل حوضه از رودخانه لولم که در زیرحوضه پاچنار جاریست ، سرچشمه می گیرد. همچنین حدود 12 درصد رسوبات از زیرحوضه ساسنگ، 12 درصد از زیرحوضه ملاشی و 20 درصد از زیرحوضه امام عبدالله منشأ می گیرند.

یکی از مهمترین منابع تأمین کننده آب قابل شرب مصرفی، سفره های آب زیرزمینی هستند. این آب ها به دلیل شیرین بودن، ترکیبات شیمیایی ثابت، دمای ثابت، ضریب آلودگی کمتر و سطح اطمینان بالاتر در تأمین آب، به عنوان یک منبع قابل اتکا به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند. در دهه های اخیر افزایش روزافزون جمعیت، نیاز های انسانی و تغییر الگوهای مصرفی جوامع، برنامه ریزی و مدیریت منابع آب را بیش از پیش ایجاب می کند. از راهکارهای مدیریتی منابع آب زیرزمینی می توان به جبران این منابع از طریق تغذیه مصنوعی و بهره برداری با توجه به ظرفیت آبخوان ها اشاره نمود. با توجه به بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی، تغذیه مصنوعی و مکان یابی محل های مناسب جهت اجرای چنین طرح هایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق که در حوزه خلیج گرگان انجام شده، چهار نقشه شیب، نفوذپذیری سطحی، ضخامت آبرفت و کیفیت آبرفت تهیه شد و با مدل فرایند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) وزن این لایه ها برای تلفیق آن ها در نرم افزار gis بدست آمد و سپس منطقه به چهار پهنه ی بسیار مناسب، مناسب، متوسط و نامناسب، جهت تغذیه مصنوعی آبخوان تقسیم بندی شد.

آبشکن ها از جمله سازه هایی هستند که با انحراف جریان از جداره باعث تثبیت جداره رودخانه می شوند. با توجه به اینکه آبشکن ها، عرض مفید جریان را کاهش می دهند، سرعت موضعی جریان افزایش یافته و باعث آبشستگی در اطراف دماغه آنها می شود که ممکن است پایداری سازه را به خطر اندازد. تحقیقات قبلی نشان داده است که آبشستگی در آبشکن های t شکل از آبشکن های دیگر تحت شرایط هیدرولیکی مشخص کمتر است. در این تحقیق با انجام مطالعات آزمایشگاهی اثر تغییر طول بال بالا دست و پایین دست آبشکن t شکل نامتقارن بر میزان و الگوی آبشستگی مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشات با 12 طول بال بالا دست و 12 طول بال پایین دست مختلف انجام شده است. رسوبات مورد استفاده در تحقیق ماسه یکنواخت به قطر 1/5mm بوده است. همچنین از سازه طوق به عنوان سازه حفاظتی در بالادست آبشکن استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت طول بال بالا دست به طول بال پایین دست حداکثر عمق نسبی آبشستگی و ابعاد چاله آبشستگی افزایش پیدا می کند، همچنین گسترش آبشستگی به سمت بالا دست بیشتر شده و پشته ی رسوبی به سمت ساحل مقابل بیشتر متمایل می شود. روند آبشستگی آبشکن ها زمانیکه نسبت مجموع طول بال بالا دست و پایین دست به طول جان برابر 5/0 باشد مشابه آبشستگی آبشکن ها با نسبت مجموع طول بال بالا دست و پایین دست به طول جان برابر 1 می باشد و میزان آبشستگی کمتری اطراف آن ها مشاهده می شود. حداکثر آبشستگی، عمق و ابعاد چاله آبشستگی در آبشکن بدون طوق اختلاف قابل ملاحظه ای با حالت دارای طوق دارد و مقدار آن بیشتر می باشد و می توان تاثیر مثبت طوق را مشاهده کرد. در شرایط جریان ثابت، در یک طوق با عرض ثابت، هرچه طول طوق افزایش یابد، میزان حداکثر آبشستگی، ابعاد چاله آبشستگی و همچنین امتداد آن در طول کانال کاهش می یابد. در یک طوق با طول و عرض ثابت، هرچه ارتفاع قرارگیری طوق افزایش یابد، میزان حداکثر آبشستگی، ابعاد چاله آبشستگی و همچنین امتداد آن در طول کانال نیز افزایش می یابد.

چکیده وجود موانع طبیعی مانند پوشش گیاهی و درختان یک امر طبیعی در مسیر رودخانه ها می باشد. در شرایط سیلاب، شاخه و برگ گیاهان و مواد شناور در رودخانه اغلب در جلوی پایه ی پل ها تجمع می یابند، ایجاد این حالت با افزایش عمق آبشستگی موضعی سبب تسریع در تخریب پل می شود.هدف پژوهش حاضر بهبود معیارهای طراحی هیدرولیکی پایه پل ها می باشد. این تحقیق با تحلیل و بررسی پدیده آبشستگی موضعی پایه پل در شرایط حضور دبریز، الگویی مناسب تهیه می کند که با استفاده از آن می توان با شناسایی نحوه تجمع دبریز در جلوی پایه های پل در مناطق با پتانسیل تولید دبریز بالا، پیش بینی و درک بهتری از وضعیت آتی سازه در محاسبات طراحی پل ها داشت.آزمایش ها در دو بخش با و بدون حضور دبریز انجام شدند. برای شبیه سازی حضور دبریز از قطعات چوبی در دو شکل متداول مستطیلی و مثلثی استفاده گردید. تاثیر عمق در هر دو شرایط شاهد ( بدون دبریز) و در حضور دبریز بررسی شد و حالت های گوناگون تجمع دبریز در پایه پل در سه عمق مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی تاثیر شکل پایه بر عمق بیشینه آبشستگی، از چهار شکل پایه پل شامل استوانه ای، گروه پایه ردیفی و مربعی در آزمایش ها استفاده شد. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که هرچه در یک سرعت ثابت عمق جریان کمتر باشد آبشستگی بیشتر است. همچنین حضور دبریز سبب افزایش آبشستگی می شود و در میان ابعاد مختلف دبریز هرچه ضخامت دبریز بیشتر بوده و طول بالادست آن به اندازه عمق جریان باشد آبشستگی شدت می یابد. در موقعیت های مختلف استقرار دبریز در ستون آب، دبریز شناور آبشستگی بیشتری خواهد داشت. همچنین در میان پایه هایی که مورد آزمایش قرار گرفتند، پایه استوانه ای منفرد با کمترین مقدار عمق آبشستگی بهترین عملکرد را داشته است.

پل ها یکی از مهمترین اجزاء سیستم حمل و نقل جاده ای می باشند ولی در زمان وقوع سیلاب، پایداری این سازه ها در اثر پدیده ی آبشستگی موضعی مورد تهدید قرار می گیرد. در این پدیده، مصالح اطراف پایه ی پل شسته شده و یک گودال اطراف پایه ی پل ایجاد می شود. از این رو قرار دادن شالوده پایه ی پل در عمقی بیش از عمق آبشستگی متناظر با سیل طرح، به عنوان یکی از گزینه های مقابله با این پدیده مخرب مطرح بوده است. یکی از عوامل مهمی که باعث تشدید میزان عمق آبشستگی شده و معمولاً مورد توجه قرار نمی گیرد، تجمع اجسام شناور و شاخه و برگ درختان در اطراف پایه پل می باشد. در این تحقیق، آبشستگی اطراف پایه پل در حالت تجمع شاخه و برگ درختان (مواد شناور) و در شرایط آب زلال با استفاده از مدل ریاضی ssiim شبیه سازی شده است. در این مدل ریاضی، معادلات سه بعدی ناویه- استوکس به همراه مدل آشفتگی k-? حل شده و از حل همزمان معادلات جریان و پیوستگی رسوب، الگوی آبشستگی اطراف پایه پل در حالت تجمع مواد شناور در جلوی پایه شبیه سازی می شود. ابتدا با انجام محاسبات لازم، ابعاد بهینه شبکه محاسباتی مشخص شد و سپس به کمک داده های آزمایشگاهی، این مدل ریاضی واسنجی شد. در این تحقیق تأثیر تغییر طول، ارتفاع، عرض و محل قرارگیری توده شاخه و برگ در شرایط مختلف هیدرولیکی بر مقدار حداکثر عمق آبشستگی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدل ریاضی نشان داد که تجمع مواد شناور در جلوی پایه پل، عمق بیشینه آبشستگی را تا 50 درصد افزایش می دهد. افزایش عرض، طول و ارتفاع توده شناور باعث افزایش عمق حفره آبشستگی شده و افزایش عمق جریان باعث کاهش عمق حفره آبشستگی می شود. همچنین در حالت قرارگیری توده شناور در میانه عمق جریان، آبشستگی بیشتری نسبت به کف و سطح جریان ایجاد می شود. مقایسه نتایج بدست آمده با داده های آزمایشگاهی نشان داد که نتایج مدل ریاضی ssiim با ضریب تعیین 991/0 = r2 و مجذور مربعات خطای 00063/0 rmse= مطابقت خوبی با واقعیت داشته و این مدل قابلیت خوبی برای شبیه سازی الگوی آبشستگی پایه پل در حالت تجمع مواد شناور دارد.

سرریز جانبی یکی از سازه های مهم هیدرولیکی است که با اهداف متفاوتی در سیستم های انتقال آب به کار گرفته می شود. این نوع سرریز به طور وسیعی برای کنترل سطح آب در سیستم کانال های آبیاری و زهکشی و در پروژه های حفاظت سیلاب برای خارج نمودن آب اضافی به درون کانال تخلیه و هم چنین در سیستم های زهکشی شهری مورد استفاده قرار می گیرد. این سازه هم-چنین به عنوان سازه حفاظتی در بالادست سیفون های معکوس، زیرگذر جاده، محل های خطرناک و سیل خیز رودخانه ها و سرریز انتهایی برای تخلیه آب مازاد ناشی از بهره برداری نادرست آبگیرهای بالادست، در انتهای کانال های اصلی قرار می گیرد. با توجه به کاربرد وسیع سرریزهای جانبی، این نوع سرریز باید دارای خصوصیاتی باشد تا بتوان از آن به خوبی در شبکه های انتقال آب و یا رودخانه ها استفاده کرد. از جمله این خصوصیات می توان به اندازه گیری دقیق دبی عبوری و توانایی آن در خروج میزان قابل توجهی آب در زمان رخ دادن دبی های سیلابی در مکان هایی که این سازه به عنوان سازه ای حفاظتی به کار می رود، اشاره کرد. سرریزهای جانبی ساده که معمولا به صورت مستطیلی طراحی و اجرا می شوند، این دو قابلیت را به صورت توام دارا نمی باشند بطوریکه اگر عرض سرریز کوچک باشد، فقط برای اندازه گیری جریان مناسب است و اگر عرض سرریز بزرگ درنظر گرفته شود، فقط برای تخلیه سریع سیلاب مناسب بوده و دقت اندازه گیری دبی جریان کاهش می یابد. به همین دلیل برای نخستین بار در این تحقیق، سرریزهای جانبی لبه تیز با مقطع ترکیبی پیشنهاد شده است. مزیت مهم اینگونه سرریزها، دقت مناسب اندازه گیری دبی در محدوده وسیعی از شرایط جریان (کم آبی تا سیلاب) و نیز تخلیه موثر سیل است. بر اساس بررسی های انجام شده، در زمینه اینگونه سرریزها تاکنون مطالعه ای صورت نگرفته و فقط مطالعات آزمایشگاهی اندکی در خصوص سرریزهای لبه تیز نرمال مرکب انجام شده است. این در حالی است که سرریزهای جانبی ساده، مطالعات فراوانی را به خود اختصاص داده اند که اغلب برای برآورد ضریب تخلیه سرریز جانبی بوده است. بنابراین تعیین ضریب تخلیه سرریز جانبی لبه تیز ترکیبی به منظور بهره گیری از این نوع سرریز ضروری است، لذا در این تحقیق برای برآورد ضریب تخلیه، آزمایش هایی در یک سرریز جانبی ترکیبی مستطیلی- مستطیلی و با عرض و ارتفاع متغیر انجام شده است. تحلیل ابعادی پارامترهای موثر بر دبی جریان عبوری از سرریز ترکیبی نشان داد که ضریب تخلیه این سرریز تابعی از عدد فرود در بالادست جریان ( )، نسبت ارتفاع وزنی تاج سرریز به عمق جریان در بالادست سرریز ( ) و عرض کانال به عمق جریان در بالادست سرریز ( ) است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی و نیز اصول بهینه سازی، رابطه ای بدون بعد برای محاسبه ضریب تخلیه سرریز استخراج گردید. در نهایت معادله جدیدی برای محاسبه دبی جریان عبوری از سرریزهای جانبی ترکیبی مستطیلی- مستطیلی پیشنهاد شد. این معادله با استفاده از داده های آزمایشگاهی، واسنجی و صحت سنجی شد. شاخص های آماری خطای متوسط ( )، جذر میانگین مربعات خطا ( )، میانگین درصد میانگین مطلق خطا ( )، شیب خط رگرسیون ( ) و مجذور ضریب همبستگی ( ) برای مقایسه داده های دبی آزمایشگاهی و محاسباتی برای بخش واسنجی به ترتیب 592/0، 00027/0، 01/8، 94/0 و 96/0 و برای بخش صحت سنجی به ترتیب 133/0، 00038/0، 88/9، 90/0 و 98/0 بدست آمد که حاکی از قابلیت مناسب معادله پیشنهادی است. از طرف دیگر با توجه به کاربرد وسیع شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک در علوم مختلف از جمله علوم آب و خاک، مدل سازی ضریب تخلیه سرریز جانبی لبه تیز ترکیبی با استفاده از این دو روش نیز انجام شد. با مقایسه آماری ضریب تخلیه بدست آمده از مدل شبکه عصبی با داده های آزمایشگاهی (با 9019/0 و 0111/0 ) نشان داده شد که شبکه عصبی به خوبی قادر به تعیین ضریب تخلیه سرریز جانبی لبه تیز ترکیبی با مقطع مستطیلی – مستطیلی می باشد. همچنین پارامترهای آماری نتایج بدست آمده از الگوریتم ژنتیک (me، ، و به ترتیب برابر با 0003/0، 0178/0، %2/3 و 998/0) بیانگر کارایی مناسب این روش می باشد.

چکیده آبشستگی در اطراف پی پایه های پل یکی از علل عمده آسیب های جدی به پل می باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل آزمایشگاهی به بررسی این پدیده و تأثیر عمق پی، شکل پی و زاویه قرارگیری پی نسبت به جریان بر آبشستگی پرداخته شد. آزمایش ها برای 4 شکل پی شامل پی مربعی، استوانه ای، چهارگوش با دماغه نیمدایره ای در جهت جریان، چهارگوش با دماغه نیمدایره ای عمود بر جریان و 5 تراز قرارگیری پی و 7 زاویه قرارگیری آن انجام شد. نتایج نشان می دهد که عمق آبشستگی به تراز قرارگیری، شکل پی و زاویه قرارگیری پی بستگی دارد. بهترین شکل پی که کمترین آبشستگی در اطراف آن رخ می دهد، به ترتیب پی چهارگوش با دماغه نیمدایره ای درجهت جریان، پی مربعی، پی چهارگوش با دماغه نیمدایره ای عمود بر جریان و پی استوانه ای می باشد. زمانی که پی زیر سطح اولیه بستر کانال قرار دارد، علاوه بر اینکه آبشستگی را به تأخیر می اندازد، مقدار آن را نیز کمتر می کند. همچنین عمق آبشستگی با افزایش تراز پی در بالای بستر افزایش می یابد و بهترین زاویه قرارگیری پی زاویه صفر نسبت به جریان می باشد. با تحلیل آزمایش ها، محدوده مناسب برای تراز قرارگیری پی، 25 الی 50 درصد قطر پایه پل پیشنهاد گردیده است.

امروزه منابع آب در زمره گنجینه های عظیم بشری به شمار می روند که لازمه بهره برداری از آن ها با توجه به نیازهای پرشمار، کمبودها و محدودیت های موجود در استفاده از این منابع، اعمال قوانین و مدیریت بهینه بهره برداری می باشد. در این پژوهش با توجه به نقش مخازن سدها که از مهم ترین منابع آبی در تأمین آب کشاورزی می باشند، مدل های الگوریتم ژنتیک و برنامه-ریزی خطی جهت بهینه سازی بهره برداری از مخازن تک منظوره تدوین شده است. مخازن مورد مطالعه در این پژوهش، مخازن سدهای بوستان، گلستان و وشمگیر بوده است. این سه سد به طور سری پشت هم قرار گرفته اند. جهت بهینه سازی از دوره ی آماری مشترک 5 ساله (سال آبی 1385-1386 تا سال آبی 1389-1390) استفاده گردید. سپس به تهیه ی منحنی فرمان که بیانگر مقدار تخلیه موردنظر از مخزن در یک بازه زمانی مشخص از سال است، توسط شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شد. نتایج بیانگر این است که مقادیر بهینه شده توسط الگوریتم ژنتیک در دوره های خشکسالی و برنامه ریزی خطی در دوره های ترسالی کاربرد دارد. شبکه ی عصبی با تعداد نرون 4 و ضریب همبستگی 746/0 برای روش الگوریتم ژنتیک و با تعداد 6 نرون و ضریب همبستگی 9407/0 برای برنامه ریزی خطی توانسته است بهترین منحنی فرمان را دهد. واژه های کلیدی: بهره برداری بهینه، منحنی فرمان، برنامه ریزی خطی و الگوریتم ژنتیک.

آب های زیرزمینی و مدیریت منابع آب نقش کلیدی در حفظ شرایط پایدار ایفا می کند. با توجه به کمبود نمونه های مکانی، هزینه بالا و محدودیت زمانی، مدل سازی مکانی و زمانی توزیع آلودگی آبخوان ضروری به نظر می رسد. ورود مواد آلاینده با غلظت بالا به آب های زیرزمینی مورد استفاده در بخش شرب می تواند سبب بروز بیماری های خطرناکی به ویژه برای کودکان گردد. از آنجا که عمده آب شرب از منبع آب زیرزمینی تأمین می شود لذا هدف از این تحقیق تعیین سزیم-137 در آب های زیرزمینی و پهنه بندی کیفی آب شرب به وسیله تحلیل سلسله مراتبی (ahp) می باشد. به این منظور داده های کیفی چاه های عمیق منطقه مربوط به دو دوره پرآبی (اردیبهشت) و کم آبی (مهر) بین سال های 1374 تا 1391، شامل آنیون های کلراید، سولفات و بیکربنات و کاتیون های کلسیم، منیزیم و پتاسیم و tds تهیه شد. همچنین به منظور تعیین سزیم-137 در آب های زیرزمینی، ده نمونه از چاه های آب شرب سراسر آبخوان برداشت و برای تعیین میزان اکتیویته به سازمان انرژی اتمی برده شد. برای بررسی کیفی آب های زیرزمینی، داده ها برای هر دو دوره کم آبی و پرآبی در هر سال درون یابی شدند. سپس با تهیه پرسشنامه بر اساس روش ahp، مقایسات زوجی بین پارامترها انجام شد و ضرایب وزنی هر پارامتر بدست آمد. نتایج نشان داد که هیچ مقداری از سزیم-137 در آب زیرزمینی منطقه مشاهده نشد. تمام منطقه برای برداشت آب شرب مناسب می باشد، تنها شمال غرب منطقه به دلایل نزدیکی به دریا، قرارگیری این ناحیه در مصب و نیز بالا بودن سطح آب زیرزمینی از کیفیت پایین تری برخوردار بود و بر اساس دستورالعمل کیفی شولر به عنوان کیفیت قابل قبول طبقه بندی شد. نهایتاً، بخش های شمالی و شمال غرب حوضه مورد مطالعه به دلیل بالا بودن سطح آب زیرزمینی از مناطق آسیب پذیر در برابر منابع آلودگی مانند نفوذ پسآب های شهری و کشاورزی، چاه های جذبی و فعالیت های کشاورزی است.

آب های زیرزمینی یکی از منابع اصلی در تامین آب کشاورزی می باشد. از این رو شناخت و آگاهی از کیفیت آب های زیرزمینی و پهنه بندی آنها بر اساس کمیت عناصر مختلفشان ما را در اتخاذ تصمیمات مدیریتی و کاهش آلودگی آب های زیرزمینی یاری خواهد کرد. هدف از این تحقیق پهنه بندی کیفی آبخوان آزاد حوضه قره سو استان گلستان با استفاده از منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی(ahp) در سیستم اطلاعات جغرافیایی(gis) می باشد. به همین منظور از پارامترهای کیفی چاه های نیمه عیمق منطقه مطالعاتی شامل کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی، سدیم، کلر، نیترات، بی کربنات و اسیدیته در دو دوره پرآبی(اردیبهشت) و کم آبی(مهر) بین سال های 1381 تا 1391 استفاده شد. ابتدا پارامترهای کیفی با استفاده از روش درون یابی در gis پهنه بندی گردیدند و بر استاندارد فائو و روش های آبیاری سطحی و بارانی کلاسه بندی شدند. سپس هر یک از نقشه های بدست آمده با استفاده از تایع عضویت خطی کاهنده در gis فازی گردیدند آنگاه با تهیه پرسشنامه بر اساس روش ahp مقایسه زوجی بین پارامترها بر اساس نقش این پارامترها در کاهش محصول کشاورزی و شورشدن اراضی انجام شد و با استفاده از نرم افزار expert choice ضرایب وزنی هر یک از پارامترها بدست آمد. از ضرب ضرایب وزنی در لایه های فازی کیفی و تلفیق آنها، نقشه های پهنه بندی با استفاده از منطق فازی- تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از استاندارد فائو بدست آمد. همچنین با استفاده از ضرایب وزنی و لایه های کیفی و میانگین گیری هندسی وزنی، نقشه های پهنه بندی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی بدست آمد. نتایج نشان داد که روش منطق فازی- تحلیل سلسله مراتبی نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی برتریت دارد و طبق این روش از نظر شور شدن اراضی و از کل مساحت آبخوان، 9/65 درصد در طبقه بدون محدودیت و 1/34 درصد در طبقه محدودیت جزئی تا متوسط قرار دارد و از نظر کاهش محصول کشاورزی 73 درصد در طبقه بدون محدودیت و 27 درصد در طبقه محدودیت جزئی تا متوسط قرار دارد و همچنین شمال غرب منطقه مطالعاتی یه علت نزدیکی به دریا و قرار گرفتن در مصب و بالابودن سطح آب زیرزمینی و شمال منطقه مطالعاتی به علت نزدیکی به شهر و نفوذ پساب ها و فاضلاب های شهری به آب زیرزمینی و احتمالاً نقش سازندهای زمین شناسی از کیفیت پایین تری برخوردار است.

آبشکن ها از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که با هدف انحراف جریان از ساحل فرسایش پذیر رودخانه احداث می گردند. احداث آبشکن ها منجر به ایجاد تغییراتی در الگوی جریان می شود که مهمترین تبعات آن پدیده آبشستگی موضعی در اطراف آبشکن می باشد که ایمنی سازه را به خطر می اندازد. لذا مطالعه آبشستگی موضعی در اطراف آبشکن ها و پیش بینی شکل و عمق حفره آبشستگی ضرورت پیدا می کند. با توجه به اینکه آبشکن های t- شکل یکی از انواع آبشکن ها هستند که حداکثر آبشستگی در آن ها از آبشکن های دیگر کمتر است، بدین منظور در این مطالعه پدیده آبشستگی تحت شرایط آب زلال در آبشکن t- شکل متقارن و نامتقارن در شرایط غیرمستغرق با استفاده از مدل عددی ssiim2.0 شبیه سازی شده است. همچنین تأثیر طول های مختلف بال و جان بر روی حداکثر عمق آبشستگی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت واسنجی و آزمون نتایج مدل عددی از نتایج تحقیق شجاعی (1391) استفاده شده است. نتایج عددی نشان داد که در شرایط جریان ثابت، در آبشکن نامتقارن در یک طول ثابت، هرچه نسبت اندازه بال بالادست به پایین دست بیشتر باشد، حداکثر عمق آبشستگی افزایش می یابد. همچنین در آبشکن متقارن با افزایش طول جان آبشکن یا کاهش عرض مقطع کانال، عمق حداکثر آبشستگی افزایش پیدا می کند. مقایسه نتایج بدست آمده با داده های آزمایشگاهی نشان داد که نتایج مدل عددی ssiim2.0 با ضریب همبستگی r2=0/9608، خطای متوسطme=0/1171 ، جذر میانگین مربعات خطا rmse=0/6198 و معیار درصد میانگین مطلق خطا mape= 2/46% مطابقت خوبی با واقعیت داشته و این حاکی از قدرت بالای نرم افزار جهت شبیه سازی رفتار جریان و رسوب اطراف آبشکنt- شکل است.

تنش برشی بستر در بسیاری از معادلات هیدرولیکی انتقال رسوب و مدل های آشفتگی، تعیین بازه-های پایدار رودخانه ها، فرسایش دیواره ها و کف رودخانه و نیز مورفولوژی رودخانه کاربرد دارد. علاوه بر این، آگاهی از توزیع تنش برشی بستر در عرض رودخانه در پیش بینی تغییرات هندسی مقطع رودخانه نیز لازم و ضروری است. با وجود اهمیت زیاد تنش برشی بستر، متأسفانه اندازه گیری مستقیم تنش برشی در رودخانه ها به ویژه در هنگام وقوع سیل بسیار دشوار است. از این رو محققین روش هایی را برای محاسبه غیرمستقیم این مشخصه مهم ارائه داده اند. در این پژوهش از سه روش برای پیش بینی توزیع تنش برشی مرزی در عرض کانال های روباز استفاده شده و نتایج آنها با داده های آزمایشگاهی کانال های ساده و مرکب مقایسه شده است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که مدل شبه دوبعدی شیونو و نایت (skm) با توجه به درنظر گرفتن اثر جریان های ثانویه، دارای دقت بهتری نسبت به روش های عمودهای بهم پیوسته (mpm) و عمق قائم (vdm) است. متوسط خطای نسبی این سه روش برای محاسبه تنش برشی در کانال های آزمایشگاهی ساده و مرکب مورد مطالعه در این تحقیق به ترتیب 8، 14، 18 درصد محاسبه شده است. برای دخالت اثر جریان های ثانویه در کانال های مورد مطالعه، دو روش شیونو و نایت (1991) و آبریل (1997) بکار گرفته شده و نتایج این دو روش با داده های آزمایشگاهی تنش برشی در کانال های مرکب مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش شیونو و نایت برای تأثیر جریان های ثانویه دارای دقت بیشتری است. همچنین مشخص شد که جریان های ثانویه به ویژه برای تعیین تنش برشی دارای اهمیت زیادی بوده و عدم در نظر گرفتن اثر آنها، حداکثر تا 40 درصد در محاسبه تنش برشی مرزی خطا ایجاد می کند. در این تحقیق با واسنجی توزیع عرضی سرعت بدست آمده از مدل skm در رودخانه میناب در ایستگاه برنطین، توزیع تنش برشی بستر در عرض رودخانه محاسبه شده و تغییرات هندسه مقطع عرضی در طول زمان تحلیل شده است.

به منظور افزایش بهره وری از سازه سرریز و دریچه، می توان سرریز و دریچه را با هم ترکیب نمود، به طوری که در یک زمان آب بتواند هم از روی سرریز و هم از زیر دریچه عبور نماید. با ترکیب سرریز و دریچه می توان دو مشکل عمده و اساسی رسوبگذاری در پشت سرریزها و تجمع آشغال و اجسام شناور در پشت دریچه ها را رفع نمود. در سازه ترکیبی سرریز - دریچه شرایط هیدرولیکی جدیدی حاکم خواهد شد که با شرایط هیدرولیکی هر کدام از این دو سازه به تنهایی متفاوت است. با توجه به فرمول عمومی سرریزها، افزایش طول سرریز بر مقدار آبگذری سازه ترکیبی موثر است. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی مشخصات حفره آبشستگی پایین دست سازه ی ترکیبی سرریز- دریچه مایل در پلان پرداخته شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که در یک دبی ثابت، با افزایش زاویه افقی، ارتفاع جریان بالادست وارتفاع روی سرریز کاهش می یابد. علاوه بر این نتایج نشان داد که در یک زاویه ثابت، با افزایش دبی جریان، ارتفاع جریان بالادست، ارتفاع روی سرریز و فرود بالادست، میزان حداکثر عمق آبشستگی نیز افزایش می یابد. همچنین با ثابت گرفتن دبی جریان، بازشدگی و ارتفاع سازه، افزایش زاویه باعث کاهش عمق آبشستگی می شود.

رودخانه ها مقاطع مرکب طبیعی هستند که تأثیر زیادی در زندگی بشر دارند. تمایل تاریخی بشر به سکونت در مجاورت رودخانه ها، توام با افزایش چشمگیر جمعیت در چند قرن اخیر و استقرار و توسعه مراکز جمعیتی، اقتصادی، صنعتی و کشاورزی در حاشیه رودخانه ها موجب گردیده است که میزان تلفات جانی و صدمات مالی ناشی از رخداد سیل در رودخانه ها به شدت افزایش یابد. از این رو شناخت ویژگی های جریان در رودخانه ها بخصوص در مواقع سیلابی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل آزمایشگاهی به بررسی برخی ویژگی های جریان در این مقاطع پرداخته شده است. آزمایش ها برای 3 نسبت عرض، 2 اختلاف ارتفاع و 2 زبری متفاوت مقطع اصلی و دشت سیلابی انجام شد. در جریان یکنواخت، نتایج نشان می دهد که روش های یک بعدی برآورد دبی بجز در عمق های کم، دقت لازم را ندارند و به لحاظ کاربردی قابل استفاده نمی باشند. هم چنین، با کاهش عمق نسبی و افزایش اختلاف زبری مقطع اصلی و دشت سیلابی مقدار تنش برشی ظاهری افزایش می یابد. گرادیان عرضی سرعت به ویژه در دشت سیلاب تقریباً ناچیز است، در حالی که در ناحیه تماس دو مقطع بسیار شدید می باشد. شدت گرادیان عرضی سرعت با افزایش اختلاف زبری کانال اصلی و دشت سیلاب افزایش می یابد. نتایج آزمایش های جریان متغیر تدریجی نشان می دهد که پروفیل m1 تحت تأثیر فرم بستر قرار نمی گیرد ولی پروفیل m2 کاملاً متأثر از فرم بستر می باشد. هر چه اختلاف زبری مقطع اصلی و دشت سیلاب و نیز مقدار دبی افزایش یابد، تأثیر فرم بستر بر پروفیل سطح آب بیشتر می شود. هرچه نسبت عرض دو مقطع به واحد نزدیک می شود تشابه روند تأثیر فرم بستر بر سطح آب در مقاطع مرکب و مقاطع ساده بیشتر می شود. نتایج حاصل از نرم افزار hec – ras نشان می دهد که این نرم افزار در برآورد پروفیل m1 دقت بسیار بالایی دارد ولی در برآورد پروفیل m2 بخصوص در حالت بستر آبرفتی دارای خطای زیادی است. این خطا در مقایسه با خطای برآورد این پروفیل برای کانال ساده بسیار کمتر است. به نظر می رسد که کارایی این نرم افزار در برآورد پروفیل سطح آب، در هر دو حالت بستر صلب و آبرفتی در مقاطع مرکب بهتر از مقاطع ساده باشد.

یکی از سازه های هیدرولیکی که در کانال ها می تواند جایگزین سرریز و دریچه شود، سازه ترکیبی سرریز- دریچه می باشد به طوری که در یک زمان آب بتواند هم از روی سرریز و هم از زیر دریچه عبور نماید. سازه ترکیبی سرریز- دریچه دارای مزایایی نسبت به استفاده جداگانه هر یک از سازه ها، از جمله عبور همزمان مواد شناور و رسوبات می باشد. یکی از انواع آن ها، سازه ترکیبی نیم استوانه ای است که دارای ویژ گی هایی از جمله اقتصادی بودن، طراحی آسان، سهولت ساخت، ضریب آبگذری بالا می باشد. سرریز- دریچه نیم استوانه ای به دلیل انحنای سطح سرریز و در نتیجه آن چسبیدن تیغه جریان به بدنه سازه دارای ضریب آبگذری بیش تری نسبت به سرریز- دریچه های مشابه است.در سرریز- دریچه نسبت دبی عبوری از سرریز و دریچه بستگی به موقعیت سازه دارد. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی هیدرولیک جریان عبوری از مدل فیزیکی سرریز- دریچه نیم استوانه ای که حول محوری خارج از مرکز نیم استوانه چرخیده به طوری که ارتفاع بازشدگی دریچه ثابت باقی مانده است، پرداخته شده است. آزمایش ها با شیب افقی در دوبخش مجزا که بخش اول در کانالی به طول5 متر و عرض 5/7 سانتی متر و بخش دوم در کانالی به طول 11 متر و عرض 30 سانتی متر انجام گرفت. سرریز- دریچه های استفاده شده لوله هایی توپر از جنس پی وی سی بودند. در بخش اول از چهار قطر 40، 50، 60، 70 میلی متر با بازشدگی ثابت دریچه 10 میلی متر و در بخش دوم از سه قطر 70، 120 و 160 میلی متر که با بازشدگی دریچه 40 میلی متر بود استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که در کانال های کوچک و بزرگ ضریب دبی سرریز- دریچه نیم استوانه ای به پارامتر بی بعد (نسبت عمق آب بالادست به بازشدگی دریچه) وابسته می باشد و در کانال کوچک با افزایش ضریب آبگذری افزایش می یابد. در حالی که در کانال بزرگ در پایین با افزایش آن، ضریب آبگذری ابتدا افزایش و سپس ثابت، ولی در بالا با افزایش آن، ضریب آبگذری افزایش می یابد. همچنین نتایج تحقیق حاضر در دو کانال حاکی از این می باشند که بیش ترین و کم ترین ضریب آبگذری به ترتیب در زوایای 330 و 90 درجه و بیش ترین و کم ترین پس زدگی آب به ترتیب در زوایای 90 و صفر درجه مشاهده شده است. علاوه بر این در یک عدد فرود مشابه در دو کانال، کمترین ضریب آبگذری مربوط به دو زاویه متقارن صفر و 180 درجه، و بیشترین ضریب آبگذری مربوط به دو زاویه متقارن 60 و 300 درجه است. همچنین محقق شد که در ثابت برای زوایای مورد بررسی با افزایش قطر، ضریب دبی سازه ترکیبی کاهش می یابد. به عبارتی علاوه بر زاویه قرارگیری انحنای نیم استوانه نسبت به افق، قطر سازه بر ضریب دبی سازه ترکیبی موثر می باشد.

امروزه با توجه به رشد روز افزون جمعیت و توسعه بخش¬های کشاورزی و صنعتی استفاده بهینه از منابع آب از اهمیت زیادی برخوردار است. در تحقیق حاضر ابتدا با استفاده از تکنیک سنجش از دور نقشه کاربری اراضی حوضه زرینه¬رود تهیه و سپس مقادیر نیاز آبی بر اساس سند ملی آب برآورد شد. در ادامه جهت مدیریت منابع آب این حوضه در شرایط کم آبی، سیستم احنمالاتی مبتنی بر ریسک هشدار خشکسالی طراحی گردید. در این رویکرد، آستانه‎های هشدار خشکسالی بر اساس حجم ذخیره مخزن و به صورت احتمالاتی تعریف می¬گردند. بدین منظور، مدل ساده شده¬ای از سیستم منابع آب زیر حوضه زرینه-رود آماده و شبیه¬سازی¬های کوتاه مدت با افق زمانی یک ساله و به ازای 21 حجم ذخیره متفاوت، برایدوره آماری 1355-85 در نرم افزار ویپ انجام و بر اساس نتایج آن¬ها، احتمال تجمعی کمبودهای سالانه تخمین زده شد. مقادیرکمبود درصدی از نیاز (d)، افق زمانی پیش رو (h) و مقدار (r) پارامترهای مدل احتمالاتی می باشند. سناریو های مختلف از این پارامترها، سطوح مختلف هشدار خشکسالی را مشخص می سازد. بدین منظور چهار سطح کمبود و هشت سطح ریسک انتخاب گردید. سپس منحنی¬های حجم-ریسک-کمبود برای هر سطح کمبود انتخابی رسم شدند. در ادامه چهار سناریو (نرمال، پیش هشدار، هشدار و اضطراری) مرتبط با سطوح مختلف از شدت خشکسالی تعریفو مقادیر آستانه برای هر سطح هشدار با استفاده از روش بهینه¬سازی الگوریتم ژنتیکشناسایی گردید. ضرائب کاهش تقاضا برای نیاز زراعت، باغ و نیاز زیست محیطی دریاچه ارومیه به ترتیب به صورت زیر برآورد شد: در سطح پیش هشدار برابر با 30/31%، 30/7% و 8/47%، در سطح هشدار برابر با 60/33%، 2/9% و 60/50% و در سطح اظراری برابر 5/35%، 10/11% و 50/52%. اعمال مقادیر بهینه ضرایب کاهش تقاضا برای دوره خشکسالی 1377 تا 1380، بویژه در مواقع بحرانی تاثیر قابل توجهی در کاهش شاخص کمبود داشت و باعث جلوگیری از تخلیه کامل مخزن، در طی این دوره گردید.

شبیه¬سازی توزیع دوبعدی سرعت جریان برای تعیین فرایندهای هیدرولیکی از قبیل دبی جریان، توزیع تنش برشی، رسوب، میزان فرسایش و رسوب¬گذاری و انتقال آلودگی حائز اهمیت است. از این رو محققین زیادی مدل¬های مختلفی را برای برآورد توزیع سرعت در کانال¬های روباز پیشنهاد نموده¬اند. از پرکاربردترین روش¬های کلاسیک ارائه شده در شبیه¬سازی توزیع قائم سرعت، قوانین توانی و لگاریتمی می¬باشند. از جمله ضعف¬های این دو مدل این است که قادر به برآورد توزیع عرضی سرعت نبوده و تنها برای کانال¬های عریض کاربرد دارند. در این پژوهش به معرفی دو مدل متفاوت برای توزیع دوبعدی سرعت جریان پرداخته شده است و عملکرد آن¬ها با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی در یک کانال مستطیلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. چیو (1987) با استفاده از مفاهیم احتمالاتی و اصل بیشینه¬سازی آنتروپی روشی را ارائه نمود که توانایی شبیه¬سازی توزیع دوبعدی سرعت را داشته و هم¬چنین قادر به برآورد دبی جریان، سرعت متوسط و حداکثر جریان است. کین و همکاران (2009) نیز یک معادله دیفرانسیل جزئی برای توزیع دوبعدی سرعت جریان در عرض و عمق کانال ارائه نمودند. در این پژوهش با حل عددی معادله دیفرانسیل جزئی کین و همکاران، توزیع دوبعدی سرعت جریان و دبی جریان برآورد شده است. مقدار متوسط خطای نسبی دبی جریان محاسبه شده در مرحله واسنجی برای دو مدل چیو (1987) و کین و همکاران (2009) به ترتیب برابر 7/9 و 8/4 درصد است. هم¬چنین این مقدار برای دو مدل در مرحله صحت¬سنجی برابر 9/3 و 2/4 درصد می¬باشد. روش کین و همکاران به دلیل سادگی محاسبات، می¬تواند به عنوان روشی کارآمد و موثر جایگزین روش¬های دیگر برای تعیین توزیع دوبعدی سرعت و محاسبه دبی جریان گردد.

در سازه های ترکیبی سرریز¬-¬ دریچه، تداخل جریان از زیر دریچه و روی سرریز باعث اختلاط شدید در جریان و تغییر در توزیع تنش های برشی کف می شود. از این رو شبیه سازی عددی الگوی جریان عبوری از این سازه ها بسیار پیچیده است. در شرایطی که سازه در پلان یا ارتفاع دارای زاویه تمایل باشد، هیدرولیک جریان نیز دستخوش تغییرات می¬شود. هدف اصلی از این تحقیق، شبیه سازی عددی هیدرولیک جریان و آبشستگی در پایین¬دست جریان ترکیبی همزمان از روی سرریز و زیر دریچه در حالت مایل در پلان و ارتفاع با استفاده از نرم-افزار flow3d است. نرم¬افزارflow3d یک نرم¬افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل برای شبیه سازی جریان¬های سطح آزاد سه¬بعدی غیر ماندگار با هندسه پیچیده کاربرد فراوانی دارد. در این تحقیق مدل¬سازی در حالت کف صلب و کف متحرک انجام شد و برای واسنجی و صحت¬سنجی این نرم¬افزار به منظور تخمین پارامترهای جریان در سازه¬های ترکیبی، از نتایج آزمایشگاهی صورت گرفته در این تحقیق استفاده شد. همچنین برای شبیه¬سازی آبشستگی جریان از مدل¬های مختلف آشفتگی مانند rng k-? و les بهره گرفته شد. پس از اطمینان از دقت مدل و با انتگرال¬گیری¬های پروفیل¬های سرعت روی سرریز و زیر دریچه، میزان دبی عبوری از روی سرریز و زیر دریچه تعیین شد. همچنین به منظور شبیه¬سازی پروفیل سطح آب از روش vof استفاده شد. سپس با انجام آنالیز ابعادی، نسبت دبی عبوی از روی سرریز به زیر دریچه، تابعی از عدد فرود (fr)، نسبت بازشدگی زیر دریچه به عمق بالادست سازه (w/h_1 )، زاویه تمایل (?) و تصویر هد آب روی سرریز به طول سازه (h_d/t) گردید. مقایسه نتایج مدل¬سازی در حالت کف متحرک با نتایج آزمایشگاهی نشان می¬دهد که مدل از قابلیت بالایی جهت شبیه¬سازی الگو و میزان آبشستگی برخوردار است.

برآورد و پیش¬بینی رواناب یک حوزه، نه تنها در مدیریت و بهره¬برداری صحیح از حوزه با اهمیت است بلکه در به حداقل¬رسانی خسارات ناشی از سیلاب نیز نقش مهمی را ایفا می¬کند. هدف اصلی این تحقیق پیش¬بینی دبی روزانه در حوضه آبریز گالیکش با استفاده از مدل¬های هیدرولوژیکی و مدل های پایه داده¬ای می¬باشد. بدین منظور در میان مدل¬های هیدرولوژیکی از مدل¬های ihacres و hec-hmsو از مدل های پایه-داده ای شبکه عصبی مصنوعی(ann)، الگوریتم نزدیکترین k- همسایگی (knn) و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی-فازی (anfis) استفاده شد. پس از کالیبراسیون مدل هیدرولوژیکی و آموزش مدل¬های ann، knn و anfis، برای یک دوره مشترک نتایج مدل ها با هم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدل¬های پایه داده ای نسبت به مدل هیدرولوژیکی دارای عملکرد بهتری در شبیه سازی فرایند بارش-رواناب می¬باشند. برای مثال ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهداتی و شبیه¬سازی شده برای مدل های ann، knn و anfis بترتیب برابر 85/0، 83/0و 85/0 و جذر میانگین مربعات خطا نیز به ترتیب برابر 106/1، 1667/1و 1168/1 بدست آمد. در حالی که برای مدل هیدرولوژیکی ihacres ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر 67/0 و 54/1 محاسبه شد.

به شرایط متوسط اتمسفر در یک محل اقلیم گفته می¬شود و در صورتی¬که تغییراتی در شرایط متوسط بوجود آید پدید? تغییر اقلیم رخ می¬دهد. برای شناسایی آب و هوا در مناطق مختلف جغرافیایی، پارامترهای اقلیمی وضع هوا که در ایستگاه¬های هواشناسی اندازه¬گیری می¬شود درون¬یابی شده و براساس معیارهای خاصی که¬ ترکیبی از یک یا چند پارامتر اقلیمی است، اقلیم¬های مختلف پهنه¬بندی می¬شود. بررسی پهنه¬های اقلیمی گذشته و تغییرات احتمالی آن¬ها در آینده تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم می¬تواند این امکان را برای ما فراهم کند تا بتوانیم خود و شرایط زندگی¬مان را با اقلیم موجود سازگار کنیم. براین اساس تحقیقی صورت گرفت و مقادیر میانگین بارش و دمای سالانه در استان گلستان براساس داده¬های ایستگاه¬های هواشناسی طی دوره آماری 1390-1360 درون¬یابی و با توجه به روش طبقه¬¬بندی اقلیمی دمارتن، پهنه¬های اقلیمی استان ترسیم شد

نیاز روز افزون به آب نتیجه رشد جمعیت و توسعه شهری است که برنامه¬ریزی همه جانبه برای تأمین آب به مقدار کافی و کیفیت مناسبی را دربردارد و مدل سازی یکی از ضروریات مدیریت و برنامه ریزی برای منابع و مصارف آب است. مدل¬های ریاضی جامع کمی-کیفی آب، غربالگری مناسب برای تحلیل گزینه¬های متعدد مدیریت منابع آب بشمار می¬روند. modsim یک سیستم پشتیبانی تصمیم مدیریت منابع برای تحلیل برنامه ریزی بلندمدت، مدیریت میان¬مدت و عملکردهای کوتاه¬مدت می¬باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل modsim مدیریت آب شرب شهر گرگان در یک دوره کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت مورد بررسی قرار گرفته است. کالیبراسیون مدل برای سال 1391 تا 1392 و در مقیاس روزانه انجام شده و نهایتاً قابلیت مدل براساس معیارهایی همچون: اعتمادپذیری و آسیب پذیری مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس با سناریوهای مختلف مدیریت آب شرب در دوره های آتی مورد بررسی قرار گرفت و باتوجه به نتایج حاصل از آن، حجم مخازن مورد نیاز در مناطق مختلف در مدل شبیه سازی modsim و به کمک الگوریتم بهینه¬سازی pso محاسبه شد. نتایج نشان می¬دهد که در تمامی سناریوهای مدیریتی، منطقه1 زون فشاری (شمالی¬ترین قسمت گرگان) و مناطق 8 تا 10 (جنوبی ترین قسمت گرگان) شاخص اعتمادپذیری زیاد و شاخص آسیب پذیری کمتری دارند. همچنین اگر شرایط تأمین آب بصورت فعلی باشد (سناریوی مرجع) در افق زمانی 1400، شاخص اعتمادپذیری 7/2% و شاخص آسیب پذیری 50هزارمترمکعب برروز خواهد بود. همچنین نتایج نشان داد که در صورت تأمین آب با استفاده از روش بهینه سازی pso می¬توان مخازن با حجم بهینه برای جبران کمبود طراحی کرد.

یکی از راهکارهای مدیریتی که در دهه¬های اخیر برای پایداری سیستم منابع آب مناطق مختلف جهان، مخصوصا در مناطق خشک، مورد استفاده قرار می¬گیرد، بهره¬برداری تلفیقی از آب سطحی و زیرزمینی می-باشد. در تحقیق حاضر که در منطقه قره¬سو استان گلستان انجام گرفت، قابلیت سفره آب زیرزمینی برای استحصال آب در شرایط تغییر در میزان آب سطحی بررسی گردید. آبخوان حوزه قره¬سو با استفاده از نرم¬افزار gms7.1 شبیه¬سازی و پس از کالیبراسیون و صحت¬سنجی مدل، با تعریف سناریوهایی و تغییر در میزان آب سطحی، میزان افت سطح آب زیرزمینی تعیین شد. به منظور بهبود مدیریت آبخوان و تلفیق منابع سطحی و زیرزمینی در سال¬های آتی چهار سناریو مطرح گردید. اولین سناریو با هدف افزایش بهره¬برداری از آبخوان قره¬سو و تعیین حداکثر مجاز برداشت از آبخوان در فصول خشک سال انجام شد. نتایج حاصل از اجرای مدل مشخص نمود که در شرایط کنونی تقریباً از حداکثر توان سفره آب زیرزمینی استفاده می¬شود و در صورت امکان بایستی از حفر چاه¬های جدید و نیز افزایش برداشت جلوگیری به¬عمل آید. هم¬چنین ممنوعیت¬های لازم در نواحی مرکزی دشت که از حساسیت¬های بالاتری نسبت به سایر نقاط آبخوان برخوردارند، صورت گیرد. در دومین سناریو نیز، با هدف تعیین میزان افت سفره آب زیرزمینی در صورت کاهش میزان بارش در منطقه مطالعاتی معلوم گردید که در صورت کاهش 10 درصدی مقادیر بارش در فصل بهار، سطح آب زیرزمینی تا حدود 19 سانتی¬¬متر افزایش افت خواهد داشت، که نسبت به افت در تابستان مقدار بیشتری می¬باشد. به منظور بررسی اثر متقابل و ارتباط رودخانه¬ها و سفره آب¬ زیرزمینی در منطقه سناریویی مبنی بر کاهش مقادیر سطحی تدوین شد که در آن تغذیه از بستر رودخانه صفر در نظر گرفته¬شد و سپس نقشه افت سطح آب زیرزمینی ترسیم گردید. با توجه به جهت جریان زیرزمینی که از ارتفاعات البرز به سمت شمال حوزه می¬باشد رودخانه¬ها در ورودی آبخوان تغذیه کننده می¬باشند که نشان می¬دهد تغییر در مقادیر آب سطحی بیشترین تأثیر را در نواحی ورودی آبخوان (ارتفاعات البرز) داشته¬است. در سناریو برداشت تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی، با اعمال افزایش برداشت از آبخوان در سال آبی خشک، سفره با افت مواجه شده که از پتانسیل آبخوان برای جبران کمبودهای سطحی و تأمین نیازها کاسته خواهد ¬شد.

با افزایش روزافزون جمعیت نیاز به ارتباطات هر روز ملموس تر حس می¬شود. یکی از مهم ترین راه های ارتباطی پل ها بوده و از این رو ساخت آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.آبشستگی از مهم ترین عوامل تخریب پایه پل ها است. راه های زیادی برای پیشگیری از آبشستگی وجود دارد. در این پژوهش آزمایشگاهی سعی بر آن شده تا روش نوینی جهت کاهش آبشستگی مورد بررسی قرار گیرد.به این منظور از نوعی ماده نانو ساختار ساختار از جنس رس که خاصیت کاهش نفوذپذیری در آن وجود دارد در بستر کانال استفاده شد تا شرایطی شبیه سازی شود که پایه پل استوانه ای در معرض آبشستگی قرار گیرد. پایه پل مورد آزمایش با قطر 5/3 سانتیمتر در یک کانال با عرض 40 سانتیمتر تحت جریان های ماندگاری با دبی های 4، 8، 12، 16 و 20 لیتر برثانیه در دو حالت رسوب بستر آمیخته با مواد نانوساختار و بدون آن قرار گرفته و نتایج آن هم به صورت زمانی وهم برداشت پروفیل بستر ثبت گردید. نتایج حاصله نشان داد که با حضور مواد نانو در رسوب بستر، مقدار آبشستگی به نسبت عدم وجود این مواد کاهش یافت روند آبشستگی در بازه های زمانی اولیه در حالتی که مواد نانوساختار در رسوب بستر وجود داشت همانند حالت عدم وجود این مواد با شیب بیشتری اتفاق افتاد و در بازه های زمانی بعد شیب آن کمتر شده تا به مقدار ثابتی رسید.

یکی از مسائل عمده و مهم در مباحث مهندسی رودخانه، طراحی و احداث پل ها می باشد که علاوه بر مسائل پایداری، تخمین عمق آبشستگی در مجاورت پایه ها نیز دارای اهمیت بسیاری است. وقوع آبشستگی موضعی یکی از دلایل عمده ی عدم پایداری پل ها و در نهایت شکست آن ها می باشد. در حالی که اکثر تحقیقات انجام شده در جریان ماندگار انجام شده است، در رودخانه ها معمولاً و به ویژه در شرایط وقوع سیل، جریان غیرماندگار بوده و ممکن است تغییرات دبی جریان نسبتا سریع باشد. از طرفی در نظر گرفتن جریان غیرماندگار موجب پیش بینی واقعی تر واقتصادی تر عمق بیشینه آبشستگی در اطراف پایه های پل می گردد. به همین دلیل در این تحقیق آزمایشگاهی تلاش شده است تا روشی نوین جهت کاهش آبشستگی اطراف پایه پل در رودخانه در شرایط جریان غیرماندگار مورد بررسی قرار گیرد. برای دستیابی به این مهم، در رسوب بستر اطراف پایه پل از اختلاط نوعی ماده نانو ساختار به نام نانورس استفاده شد. آزمایش¬ها بر روی پایه پل استوانه ای به قطر35 میلیمتر در یک کانال با طول 5/9 متر با عرض و ارتفاع 40 سانتیمتر وشیب کف 0.001 انجام شد. برای شبیه سازی جریان غیرماندگار از هیدروگراف های پلکانی مثلثی با زمان اوج 5/7 دقیقه و دبی های اوج 8، 12 ، 16 و 20 لیتر بر ثانیه استفاده گردید که در دو حالت رسوب بستر آمیخته با مواد نانوساختار و بدون آن انجام شد. نتایج حاصله نشان داد که با حضور مواد نانو در رسوب بستردر جریان غیر ماندگار، عمق حداکثر آبشستگی به نسبت عدم وجود این مواد کاهش می¬یابد. در همه دبی های اوج روند آبشستگی در بازه های زمانی اولیه در این حالت مشابه حالت عدم وجود این مواد اما با شیب بیشتری اتفاق افتاد. این روند در بازه های زمانی بعدی با شیب کمتری ادامه یافت و در نهایت به یک مقدار ثابت رسید.

سیل و خشکسالی از وقایع مهم در هیدرولوژی می باشند که اثرات قابل توجهی در زندگی بشر دارند. یکی از راه های مطالعه ی آن ها تحلیل فراوانی رخدادهای آن ها در دوره های گذشته می باشد. اما داده هایی که به عنوان مقادیر حدی انتخاب می شوند می تواند نقش موثری در تحلیل فراوانی مقادیر حدی داشته باشند. روش های مختلفی به این منظور ارائه شده است که می توان به روش حداکثر سالانه و روش وقایع حدی فراتر از حد آستانه اشاره کرد. در روش حداکثر سالانه، فقط بیشترین واقعه رخ داده شده در هرسال انتخاب می شود این امر باعث می شود در سال هایی که وقایع حدی زیادی رخ می دهد نتوانیم بیش از یک واقعه را انتخاب کنیم و در سال هایی که وقایع حدی نمی باشند نیز یک واقعه را می بایست انتخاب کرد. اما در روش حد آستانه صرف نظر از زمان رخداد وقایع، آستانه ای را تعیین می کنند و مقادیر بالاتر از آن را در تحلیل فراوانی شرکت می دهند. سوالی که مطرح می شود این است که نقطه بهینه آستانه را چگونه باید تعیین کرد. بدین منظور شروطی مطرح می شود تا براساس آن نقطه ی بهینه تعیین شود. استان گلستان از مناطق سیل خیز و جزء قطب های مهم کشاورزی در ایران می باشد که با اقلیمی نیمه خشک، خسارات جبران ناپذیری را از خشکسالی می بیند. بر این اساس ایستگاه ارازکوسه در این استان که دارای داده های بارش و دبی در مقیاس روزانه طی دوره ی آمـاری 45-1344 الی 89-1388 می باشد، به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. با ترسیم سری زمانی مقادیر دبی، وقایع مستقل انتخاب شدند تا در روش حد آستانه مورد استفاده قرار گیرند. برای تحلیل فراوانی خشکسالی ابتدا مقدار شدت خشکسالی در پنجره های زمانی6،3،1 و 12 ماهه براساس نمایه بارش استاندارد (spi)، محاسبه شد، سپس مقادیر حدی آن ها انتخاب شد. مقایسه نتایج تحلیل فراوانی مقادیر حدی نشان داد که روش حد آستانه ها در دوره بازگشت های مختلف، مقادیر بالاتری را نسبت به روش حداکثر سالانه ارائه می کند و همچنین با ترسیم فواصل اطمینان دوره بازگشت های مختلف، روش حد آستانه ها عدم قطعیت کمتری را به همراه دارد. در ضمن آستانه بهینه برای تحلیل فراوانی سیل در روش حد آستانه برابر 47 مترمکعب بر ثانیه بدست آمد. تحلیل فراوانی مقادیر حدی خشکسالی نیز برتری روش حد آستانه نسبت به روش حداکثر سالانه را نشان داد که در برآورد خشکسالی با دوره بازگشت های مختلف از عدم قطعیت پایین تری برخوردار است. آستانه بهینه برای تحلیل فراوانی خشکسالی های شدید در روش حد آستانه نیز مقدار 2/1- (spi یک ماهه)، 1/1- (spi سه ماهه)، 1- (spi شش ماهه) و 1- (spi دوازده ماهه) بدست آمد.

اندر کنش بین جریان و پایه های پل در مسیر رودخانه غالباً باعث آبشستگی موضعی می شود. برای طراحی پایه های پل تخمین مشخصات حفره آبشستگی ضروری می باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثر فاصله بین پایه ها بر عمق آبشستگی و کنترل آن با استفاده از آبپایه می باشد. در این تحقیق، آزمایش ها بر روی گروه پایه دوتایی عمود بر مسیر جریان با قطر 3 سانتی متر انجام شد. سپس با تغییر فاصله بین دو پایه و تغییر موقعیت آبپایه به پایین دست، بالادست و همزمان پایین دست و بالادست پایه ها، توسعه زمانی عمق آبشستگی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد عمق آبشستگی در جلو پایه ها با افزایش فاصله بین دو پایه کاهش پیدا می کند. این کاهش در آزمایش های گروه پایه بدون آبپایه برای نسبت فاصله به قطر برابر 2 تا %38.2 می رسد. همچنین نتایج نشان داد که قرارگیری آبپایه ها هم زمان در بالادست و پایین دست پایه ها می تواند باعث کاهش حداکثر عمق آبشستگی در بالادست پایه ها تا %62.79 گردد. وجود آبپایه در اطراف گروه پایه باعث بوجود آمدن دو حفره در پایین دست پایه ها شده، که عمق آن ها با انتقال آبپایه از بالادست به پایین دست کاهش می یابد.

عامل اصلی تخریب پایه های پل، آبشستگی موضعی اطراف آن ها می باشد. بنابراین ارائه روش های مناسب به منظور کنترل و کاهش عمق آبشستگی از مسائلی است که بسیار مورد توجه بوده است. هدف از تحقیق حاضر بررسی آبشستگی در تک پایه، گروه پایه در راستای جریان و تأثیر آبپایه بر عمق آبشستگی در گروه پایه در راستای جریان می باشد. آزمایش ها به صورت توسعه زمانی برای فواصل مختلف بین پایه ها و موقعیت های مختلف قرارگیری آبپایه، چسبیده به پایه جلویی و پایه پشتی، در پایین دست یا بالادست آن ها صورت پذیرفت. نتایج نشان می دهد زمانی که پایه ها دقیقاً کنار هم باشند، عمق آبشستگی در پایه جلویی برابر با عمق آبشستگی در تک پایه می شود. اما با افزایش فاصله بین پایه ها، عمق آبشستگی در پایه جلویی به دلیل وجود عامل تقویت کننده پایه پشتی بیشتر از تک پایه و در پایه پشتی به دلیل وجود عامل محافظت کننده پایه جلویی کمتر از تک پایه می باشد. بیشترین تأثیر پدیده تقویت کننده در فاصله g=2d مشاهده شد. چنانچه از یک آبپایه برای گروه پایه استفاده شود، زمانی که آبپایه از پایین دست پایه پشتی به بالادست پایه جلویی انتقال یابد، خطر آبشستگی در پایین دست پایه ها بیشتر احساس می شود؛ ولی محل حداکثر آن در فاصله دورتری از سازه قرار می گیرد. به منظور کاهش این خطر و همچنین دورتر کردن آن، از آبپایه دوم برای پایه پشتی استفاده شد. نتایج حاصل از حضور دو آبپایه نشان داد که استقرار آبپایه ها در بالادست پایه ها موثرترین روش در کاهش عمق، طول و عرض حفره آبشستگی بالادست پایه ها می باشد. در فاصله-های g=2d,3d اگر آبپایه اول پشت پایه جلویی قرار گیرد، محل حداکثر عمق آبشستگی، جلوی پایه ها و اگر آبپایه اول جلوی پایه جلویی قرار گیرد این محل به پایین دست پایه پشتی انتقال می یابد. اما در فاصله g=4d محل حداکثر عمق آبشستگی در 4 حالت استقرار آبپایه، به پایین دست سازه منتقل می شود.

سرریزها، سازه های هیدرولیکی مهمی هستند که به منظور کنترل سطح آب و اندازه-گیری شدت جریان در کانال ها مورد استفاده قرار می گیرند. دقت اندازه گیری دبی در شرایط مختلف جریان سبب، طراحی اشکال مختلف مقطع عرضی سرریزها گردیده-است. با توجه به کاربرد وسیع سرریزهای جانبی، این نوع سرریزها باید دارای خصوصیاتی باشند تا بتوان از آن به خوبی در شبکه های انتقال آب استفاده کرد. از جمله این خصوصیات می توان به اندازه گیری دقیق دبی عبوری و توانایی آن در خروج میزان قابل توجهی آب در زمان رخ دادن دبی های سیلابی اشاره نمود. این در صورتی است که سرریزهای جانبی ساده در مواقع سیلابی فقط عبور دهنده خوبی برای مقدار آب اضافی کانال و یا رودخانه بوده، اما برای اندازه گیری دبی عبوری دقیق نمی باشند. به همین دلیل در این تحقیق، به مطالعه سرریزهای جانبی لبه تیز ترکیبی مستطیلی پرداخته شده است. مزیت اینگونه سرریزها، دقت مناسب اندازه گیری دبی در محدوده ی وسیعی از شرایط جریان و نیز تخلیه موثر سیل است. در این تحقیق، دستگاه معادلات دیفرانسیلی پروفیل سطح آب در جریان متغیر مکانی، در محدوده سرریزهای جانبی لبه تیز ترکیبی به کمک روش رانگ-کوتا(4) به صورت عددی حل گردید. به این منظور از داده های آزمایشگاهی باقری و همکاران (1392) استفاده شد. نتایج نشان می دهد که علی رغم پیچیدگی هیدرولیک جریان در سرریزهای جانبی مرکب، معادلات جریان متغیر مکانی با همان فرم معمول در سرریزهای جانبی ساده قابل استفاده در سرریزهای مرکب نیز می باشند. برای استفاده کاربردی از نتایج این تحقیق، بر اساس مقادیر ضرایب آبگذری بهینه در هر سری از محاسبات و نیز پارامترهای هیدرولیکی و هندسی موثر بر آنها، رابطه ساده ای برای تخمین ضریب آبگذری با استفاده از روش نوین برنامه ریزی ژنتیک استخراج شد. نتایج صحت سنجی این رابطه نشان می دهد که حل عددی بدست آمده با شاخص های آماری حداکثر درصد مطلق خطا و میانگین درصد مطلق خطا برای محاسبات پروفیل سطح آب به ترتیب 5/5 و 3 درصد و برای محاسبات دبی عبوری به ترتیب 12/5 و 3/2 درصد می باشد.

در کشورهای پیشرفته دنیا برای رودخانه های با سرشاخه های متعدد برنامه جامع و مدونی با استفاده از مدل مناسب تهیه شده است . از آنجا که حوضه گرگانرود با سرشاخه های متعدد ، اصلی ترین حوضه استان گلستان بوده و اکثر نواحی کشاورزی و صنعتی و شهری استان در این حوضه واقع شده است. لذا ضرورت دارد با انجام مطالعات بهینه سازی تخصیص منابع آب در هر بخش ، بتوان نیازهای منطقه را با الویت بندی تأمین نمود. هدف از این پژوهش روشن ساختن درصد تأمین آب رودخانه گرگانرود و تعیین الگوهای بهره برداری با استفاده از نرم افزار weap می باشد . در تحقیق موردی بر روی رودخانه گرگانرود ، وضعیت تأمین نیازها در هر گره با در نظر گرفتن تخصیص یکسان و الویت بندی جدید تخصیص بررسی شده است. نتایج مدل نشان می دهد در شرایط تخصیص یکسان برخی از نیازها با معیار مناسب تأمین می شوند و برخی از نیازها دارای کمبودهایی می باشند. بنابراین بایستی راهکارهایی برای تأمین کمبودها در نظر گرفته شود . یکی از راهکارها ، الویت بندی تخصیص نیازها می باشد. بنابراین با مدیریت در تخصیص نیازهای رودخانه گرگانرود می توان با در نظر گرفتن الویت بندی جدید تخصیص ، درصد تأمین نیاز در برخی از گره ها را بهبود بخشید .

چکیده سازه های توری سنگی به لحاظ پایداری مناسب و استهلاک بالای انرژی آب، کاربرد گسترده ای در مهندسی هیدرولیک دارند. از آنجاکه حل معادلات حاکم بر جریان آب در محیط متخلخل سنگدانه ای بسیار پیچیده است، با کاربرد مدل های آزمایشگاهی می توان برآورد منطقی از استهلاک انرژی و رفتار سازه در مقابل تغییر پارامتر های موثر بر آن داشت. استهلاک انرژی سرریز های قائم گابیونی تابعی از نسبت عمق پایین دست به بالادست، فرود و تخلخل می باشد. با آزمایش های انجام شده روی 4 مدل آزمایشگاهی (مدل اول سرریز قائم گابیونی و 3 مدل دیگر ترکیب سرریز- دریچه گابیونی) و شامل 4 تخلخل متفاوت 34، 37، 40 و 43 درصد، 3 نوع دانه بندی (90/1-27/1، 54/2-90/1، 75/3-54/2)سانتی متر و 4 دبی 12، 14، 16 و 18 لیتر بر ثانیه روند تغییرات انرژی بررسی شده است. آزمایش ها نشان می دهد با افزایش عرض دریچه راندمان پراکنش انرژی به دلیل تقلیل سهم جریان عبوری از درون محیط متخلخل کاهش می یابد؛ و سرریز قائم گابیونی بدون دریچه دارای بیشترین استهلاک انرژی می باشد. همچنین افزایش تخلخل باعث کاهش قابل ملاحظه نسبت تلفات انرژی می گردد. افزایش منافذ بین سنگ دانه ها باعث افزایش جریان درون گذر نسبت به جریان روگذر می شود؛ که نشان می دهد عبور آب از روی سریز باعث افت بیشتر انرژی نسبت به اثر اصطکاک سنگ دانه ها می گردد. کلمات کلیدی: سرریز- دریچه، استهلاک انرژی، تخلخل، سرریز گابیونی

استفاده از سرریزها و دریچه ها به تنهایی سبب بروز مشکلات رسوبگذاری پشت سرریز و تجمع مواد زائد پشت دریچه می شود. به منظور افزایش کارایی سرریز و دریچه می توان این سازه ها را با هم ترکیب نمود، به نحوی که همزمان جریان هم از رو بصورت سرریز و هم از زیر بصورت دریچه وجود داشته باشد. با عبور جریان همزمان از روی سرریز و زیر دریچه دو مشکل عمده تجمع مواد زائد و رسوبگذاری، می تواند مرتفع شود. به منظور افزایش ضریب دبی، می توان سازه ترکیبی سرریز-دریچه قوسی در پلان را به کار برد.

مدیریت فشار در شبکه های آب شهری پارامتر مهمی در جلوگیری از نشت آب، حوادث شبکه و مدیریت مصرف می باشد. جهت بررسی وضعیت فشار در نقاط مختلف شبکه، نیاز به مدل سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب شهری است که بایستی بر اساس داده های واقعی واسنجی شده باشد. در این تحقیق شبیه سازی هیدرولیکی ناحیه 2 فشاری گرگان با استفاده از داده های آبان ماه 1393 و نرم-افزار water gems انجام شد و نتایج مدل بر اساس معیارهایی مانند شاخص اعتمادپذیری و آسیب پذیری مورد ارزیابی قرار گرفت سپس به منظور مدیریت فشار در مکان های مختلف، سناریوهای مختلف مدیریتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که شاخص اعتمادپذیری و آسیب پذیری در واسنجی مدل به ترتیب 88/0 و 112/0 هستند که نشان از دقت بالای مدل در شبیه سازی است. همچنین تایج نشان می دهد که از بین سناریوهای مختلف مدیریتی، سناریوی اضافه کردن لوله مستقیم از مخزن به مناطق کم فشار به همراه شیر فشارشکن در مناطق پرفشار با شاخص اعتمادپذیری و آسیب پذیری 98/0 و 0161/0 می تواند جهت مدیریت فشار در شبکه مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده ندارد.

خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که در همه شرایط اقلیمی به وقوع می پیوندد و خسارات زیادی به زندگی انسان و اکوسیستم های طبیعی وارد می نماید. از این‏رو بررسی مشخصات خشکسالی (شدت- مدت و فراوانی) و تعیین مناطق تحت خطر و پیش‏بینی آنها امری لازم می‏باشد. به این منظور تعدادی از ایستگاه های باران سنجی در سطح استان گلستان که تا پایان سال آبی 86-1385 مقادیر بارندگی آنها ثبت شده بود، پس از انجام آزمون های آماری لازم انتخاب شدند. وضعیت رطوبتی (خشکسالی) هر یک از ایستگاه ها در طول دوره آماری در سیزده پریود مختلف (شامل 8 پریود ماهانه، 4 پریود فصلی و یک پریود سالانه) با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (spi) مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس وضعیت رطوبتی استان به 7 طبقه رطوبتی تقسیم‏بندی گردید. علاوه بر طبقه بندی وضعیت رطوبتی، به طبقه بندی تداوم خشکسالی در پریودهای زمانی مختلف نیز پرداخته شد و فراوانی هر یک از وضعیت های رطوبتی محاسبه گردید. سپس به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه، روش های درون یابی قطعی (idw، gpi، rbf) و زمین آماری (kriging) مورد آزمون قرار گرفتند. پس از تعیین بهترین روش درون یابی براساس فاکتور خطا و تعمیم خشکسالی های نقطه ای به منطقه ای، نقشه های شدت این پدیده در طی 25 سال رسم گردید. سپس گسترش مکانی و وسعت وضعیت رطوبتی در طی دوره آماری 25 سال (62-1361 الی 86-1385) در استان گلستان در محیط نرم افزار arcgis ver9.2 رسم گردید و مناطق تحت خطر خشکسالی نیز شناسایی شدند. در نهایت با استفاده از مدل‏سازی سری‏های زمانی arima و sarima به پیش‏بینی مقادیر spiها نه تنها با استفاده از مدل‏سازی سری‏های spiها بلکه با استفاده از مدل‏سازی مقادیر بارندگی هم پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که در بیشتر پریودهای زمانی مورد بررسی، خشکسالی‏های حاکم در استان بیشتر از نوع خشکسالی بسیار شدید بوده در حالی‏که ترسالی‏ها از نوع متوسط بوده است. علاوه بر این هرچه طول بازه زمانی بیشتر می‏شود فراوانی وضعیت‏های رطوبتی کمتر شده اما تداوم آنها بیشتر می‏شود. براساس نتایج بدست آمده در بررسی روش‏های درون‏یابی، روش کریجینگ و rbf در پریودهای زمانی مختلف در پهنه‏بندی شدت خشکسالی نتایج مطلوب‏تری را نشان می‏دهند. همچنین نتایج حاصل از پیش‏بینی خشکسالی نشان می‏دهد که با افزایش بازه زمانی از 1 ماه به 48 ماه نتایج پیش‏بینی مناسب‏تر است. علاوه بر این پیش‏بینی مستقیم وضعیت خشکسالی با استفاده از مقادیر spi مشاهده شده در گذشته نسبت به پیش‏بینی با استفاده از مقادیر بارندگی پیش‏بینی شده بهتر و مطلوب‏تر می‏باشد.