به منظور مقابله با بحران آب و تأمین نیازهای آبی، استفاده از ابزارها و مدل های شبیه سازی، مدیریت و برنامه-ریزی یکپارچه منابع آب ضروری است تا با در نظر گرفتن نیازهای شرب، کشاورزی و صنعت بهترین برنامه ریزی از منابع آب صورت گیرد. توجه به اهداف و برنامه های توسعه ی پایدار و محدودیت های زیست محیطی وضع شده، تخصیص کمی منابع آب بدون در نظر گرفتن جنبه های کیفی آن امری غیرقابل قبول و مردود می-باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی کمی-کیفی سناریوهای تخصیص آب در حوضه ی آبریز قره سو به کمک مدلweap می باشد. ابتدا داده های ورودی مدل از قبیل آبدهی ماهانه رودخانه ها، میزان تبخیر از مخزن، رسوب، میزان تقاضا در سایت های نیاز و میزان tds موجود در آب گردآوری شد و وضعیت حوضه در دو سناریو مورد بررسی قرار گرفت، یکی تخصیص آب به مراکز نیاز و برآورد آب ورودی (کمی) و میزان مواد محلولtds (کیفی) به دریا بدون وجود سد شصت کلاته (وضعیت فعلی) و دیگری با فرض احداث سد (شرایط توسعه). درهر دو این سناریوها میزان آب ورودی به دریا نیز اندازه گیری شد و مشخص گردید که با احداث سد سالانه 14 میلیون مترمکعب آب تنظیمی برای شرب ، 3.5 میلیون متر مکعب برای کشاورزی و 4 میلیون مترمکعب رهاسازی زیست محیطی خواهیم داشت. به اضافه اینکه به میزان 8.5 میلیون متر مکعب معادل 22% می توان آب ورودی به دریا را مهار کرد. در بخش کیفی نیز tds ورودی به دریا و برگشتی از نقاط نیاز در 4 سناریو در شرایط توسعه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد بروز خشکسالی عامل مهمی در افزایش tds ورودی به دریا خواهد بود

مقدار مصرف سرانه آب لوله کشی آشامیدنی در شهرهای ایران بیش از 142 مترمکعب در سال است که از مصرف سرانه برخی کشورهای اروپایی پر آب، مانند اتریش و بلژیک بیشتر است. از دلایل مهم بالا بودن مصرف سرانه آب لوله کشی در ایران، استفاده از آب آشامیدنی تصفیه شده برای شستشوی لباس، ظرف، اتومبیل، استحمام و آبیاری باغچه هاست. بدین منظور تعیین الگوی مصرف یک راه کار مفید در مدیریت تقاضای آب وکاهش آن و همچنین جهت راندمان مصرف بهبود یافته و جلوگیری از آلوده شدن یا نابود شدن منابع آبی می باشد. در این راستا جهت تعیین سرانه آب در جوامع روستایی تحقیقی روی مجتمع های آبرسانی علی آباد لوله، خور و وحدت که از نظر شرایط اقلیمی، اقتصادی و اجتماعی متفاوت هستند در استان خراسان جنوبی انجام شد. برای این منظور ابتدا از کل روستاها تعدادی منزل که از نظر اقتصادی- اجتماعی و بعد خانوار با هم متفاوت بودند، انتخاب گردید. سپس اقدام به نصب کنتور های مختلف در داخل منازل برای مصارف مختلف گردید. قرائت کنتور ها به مدت یک هفته و روزانه انجام گرفت. بعد از تجزیه و تحلیل کنتور های قرائت شده نتایج نشان داد که سرانه مصرف آب خانگی برای مجتمع های آبرسانی علی آباد لوله، خور و وحدت به ترتیب معادل 15/102، 61/97 و 27/100 لیتر در شبانه روز تعیین می شود، که بطور متوسط میزان سرانه آب برای جوامع روستایی استان معادل 94/99 لیتر در شبانه روز می باشد.

آبهای زیرزمینی همواره به عنوان یکی از منابع مهم و عمده تأمین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده است. دشت بیرجند با قرار گرفتن در منطقه خشک، از آب های زیرزمینی به عنوان تنهاترین منبع تولید آب شیرین استفاده می کند. در همین زمینه پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت می تواند کمک شایانی به برنامه ریزی و تصمیم گیری های بعدی، جهت تأمین دراز مدت آب شرب، کشاورزی و صنعت نماید. هدف از این تحقیق پیش بینی سطح آب زیرزمینی دشت بیرجند با استفاده ازمدل ریاضی modflow در نرم افزار gms و شبکه عصبی مصنوعی می باشد. شبکه عصبی مصنوعی یکی از روشهای هوشمند بوده که با استفاده از ارتباط ذاتی داده ها، روابط غیر خطی بین آنها را آموزش دیده و نتایج را برای بقیه حالتها تعمیم می دهد. مدل ریاضی نیز با دریافت کلیه اطلاعات مربوط به یک آبخوان که به صورت لایه های gis می باشد، قادر به پیش بینی سطح آب در آینده است. نرم افزار برای حل عددی معادله حاکم بر حرکت آب زیرزمینی از دو روش المان محدود و تفاضل محدود استفاده می نماید که در این تحقیق از روش تفاضل محدود استفاده شد. مدل ریاضی برای دو حالت ماندگار و غیر ماندگار و در سه سناریوی ترسالی، نرمال و خشکسالی اجرا و مورد مقایسه قرار گرفت. در بخش مدل شبکه عصبی، ورودی های مدل عبارت است از، میزان برداشت از چاههای آب، میزان آب ورودی به هر پلیگون بر حسب متر مکعب (ناشی از بارندگی منطقه) و تراز سطح آب در هر پیزومتر در گام زمانی قبل و خروجی مدل، تراز سطح آب در گام زمانی فعلی می باشد. نتایج نشان می دهد که با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی می توان با دقت مناسبی سطح آب زیر زمینی تا 12 ماه بعد را پیش بینی نمود، ضمن آنکه در تعدادی از پیزومتر ها پیش بینی تا 18 ماه نیز از دقت مناسبی برخوردار است. مدل ریاضیmodflow نیز تا 24 ماه آینده و با دقت بیشتری نسبت به شبکه عصبی مصنوعی تغییرات سطح آب را پیش بینی می نماید.

کشورهای کم آب همچون ایران با محدودیت های هیدرولوژیکی فراوانی روبرو هستند که اغلب به کمبود بارش و بی نظمی پراکنش بارندگی منسوب می شود. این مسئله به ویژه در اجتماعات کشاورزی فقیر که متکی بر کشت دیم می باشند؛ نمود بیشتری می یابد. اخیراً برای مدیریت این شرایط ابتکاراتی انجام شده که بر کشف گزینه های موثرتر برای تأمین آب و تشخیص فرصت های بیشتر برای جمع آوری رواناب به عنوان یک توانایی جهت تأمین آب در دسترس تأکید دارند. در راستای تعیین مناطقی که مستعد جمع آوری و انحصار رواناب هستند، یک سیستم پشتیبانی تصمیم (dss) ارائه شده است که با استفاده از قابلیت های gis، روندی منطقی را به منظورتسهیل تصمیم گیری در رابطه با تعیین مناطق مستعد جمع آوری باران در دشت بیرجندواقع در استان خراسان جنوبی؛ فراهم می کند. چارچوب این سیستم، برنامه جانبی model builder در نرم افزار9.3 arcgis می باشد. برای این منظور دو روند جداگانه در این تحقیق ذکر شد که یکی بر اساس خصوصیات مختلف حوضه و دیگری بر پایه ظرفیت تولید رواناب عمل می کند. اطلاعات مورد نیاز برای هر دو روش شامل نقشه های بارندگی، شیب، بافت خاک، عمق خاک، زهکشی منطقه، کاربری اراضی، نقشه پتانسیل تولید رواناب و نقشه های فاصله از مناطق مسکونی، کشت آبی و کشت دیم و خروجی سیستم نقشه ی نشان دهنده مکان های مستعد جمع آوری باران می باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مکان یابی، استعداد منطقه به منظور جمع آوری باران، مطابق با هر دو روش، در 4 سطح ضعیف، متوسط، خوب و بسیار خوب تعریف شد.

در سال ها ی اخیر برد اشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی از یک سو و فعالیت بشر در جهت تأمین غذ ا از سو ی دیگر، با عث لطمات جبر ان ناپذیر ی به این منابع از نقطه نظر کمی و کیفی شده است. به منظور ارزیابی اثر ات ناشی از توسعه در شر ایط موجود و پیشنهاد ی ، بر رو ی منابع آب ها ی زیرزمینی چه از نقطه نظر کمی و چه کیفی ، شبیه ساز ی ریاضی و کامپیوتر ی این منابع ابز ار ی قو ی در بهره برد ار ی بهینه از این منابع محسوب می گردد. اکثریت قریب به اتفاق این مدل ها بر ا ی یک آبخو ان خاص تبیین نگشته و عملا کاربرد ی نمودن مدل مستلزم انطباق با شر ایط خاص منطقه مورد مطالعه می باشد. در این تحقیق هدف بهینه سازی پارامترهای هیدرودینامیکی مدل آب های زیرزمینی (gms) با کمک الگوریتم ژنتیک به منظور پیش بینی بهتر سطح آب زیرزمینی دشت بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی می باشد. دراین تحقیق، ابتدا مدل تفهیمی سیستم موردمطالعه به کمک نرم افزار gms تهیه گردید سپس جهت انجام فرایند واسنجی و بهینه سازی پارامترها یک مدل الگوریتم ژنتیک در نرم افزار matlab نوشته شده و پارامترهای تعریف شده به کمک این الگوریتم بهینه گشته و مدل کالیبره شد. در این الگوریتم، جمعیت اولیه پارامترها بصورت تصادفی ساخته شده و در طول پروسه بهینه سازی تغییراتی در نوع و درصد عملگرهای ژنتیکی داده شد تا سرعت بهینه سازی به حداکثر ممکن برسد. با تقابل هیدروگراف های مشاهده ای و محاسبه ای مشاهده گردید که همخوانی بسیار خوبی در بین آنها وجود دارد.

منابع آب های زیرزمینی یکی از مهمترین و ارزانترین منابع آب به شمار می روند. شناخت صحیح و بهره برداری اصولی از آنها در مناطق خشک و نیمه خشک می تواند در توسعه پایدار فعالیت های اجتماعی و اقتصادی آن منطقه نقش به سزائی داشته باشد. برای مدیریت بهتر منابع آب زیرزمینی در چنین مناطقی لازم است پیش بینی دقیقی از میزان پتانسیل آبخوان انجام شود. این پژوهش برای پیش بینی میزان پتانسیل آبخوان در دشت نیشابور با استفاده از داده ها و اطلاعات مورد نظر انجام گردیده است. برای این امر، ابتدا موقعیت سنگ کف با استفاده از 21 مقطع ژئوالکتریک (شامل 232سونداژ) و با استفاده از اطلاعات هیدروژئولوژی بررسی گردید. این اطلاعات از شرکت مدیریت منابع آب (تهران)، شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی (مشهد) و امور آب نیشابور جمع آوری شد. مقاطع مورد نظر اسکن و وارد محیط نرم افزار autocad 2007 گردید و برای آنها مقیاس تعریف گردید. برای استفاده موثرتر از این مقاطع، اطلاعات هیدروژئولوژی 1911 چاه حفر شده در دشت نیشابور به همراه آن در محیط gis مورداستفاده قرار گرفت. تعداد 329 حلقه که در نزدیکی مقاطع ژئوالکتریک بودند، مشخص گردیدند. از این تعداد، تنها 161 حلقه دارای لوگ حفاری بود. در بررسی لوگها، مشخص گردید که فقط 52 حلقه چاه، دارای لوگی بودند که در آنها شواهدی از وجود سنگ کف موجود بود. بنابراین با تلفیق این اطلاعات و مقاطع ژئوالکتریک، موقعیت سنگ کف در 311 نقطه از آبخوان مشخص و نقشه های هم عمق و تراز سنگ کف تهیه شد. به منظور تعیین ضرایب هیدرودینامیک t(قابلیت انتقال ) و sy (آبدهی ویژه)، ابتدا سعی شد با ترسیم منحنیهای هم rt (مقاومت عرضی )و هم ec(هدایت الکتریکی ) سال 1346 و روی هم انداختن آنها، نقشه هم rt اصلاح شده تهیه و براسـاس آن بین t و rt اصلاح شده، رابطه ای برقرار نمود. اما به دلیل پراکندگی، کمبود داده های ec، افت زیاد سطح ایستابی (55 متر) و کمی عمق بررسی سونداژها (متر ab=1000) محاسبه t، با روش فوق، دارای خطای زیادی بود؛ بنابر این از تلفیق اطلاعات 45 حلقه چاه مربوط به سال 1347-1345 و لوگهای حفاری، از روش دانه بندی، sy محاسبه و براساس رابطه بین sy و k (نفوذپذیری )، t محاسبه گردید. نتایج بیانگر آن است کـه متوسط ضخامت لایه اشباع 85/95 متـر می بـاشد و بـا در نظر گرفتن مساحت آبخـوان (2822 کیلومتر مربع) و آبدهی ویژه (2/10درصد) حجم آبخوان حدود 43/27596032989 متر مکعب تعیین گردید.

اهمیت مدیریت تامین تقاضای آب شهری باعث شده است که میزان تقاضای آب شهری با توجه به مسایل موجود در آینده مدلسازی و نسبت به مدیریت صحیح اقدام گردد.در این پایان نامه مصرف روزانه کل آب به دو دسته مصارف پایه و فصلی تقسیم بندی می شود که مصرف پایه توسط مصرف در آستانه ها شرح داده می شود و مصرف فصلی به فصل،شرایط اقلیمی و شرایط خاص ( مسابقات ورزشی،شرایط بحرانی،مسافرت و ... ) وابسته می باشد.در این مقاله چگونگی تعیین یک مدل جدید جهت تعیین میزان مصرف پایه به کمک آستانه های دمایی و بارندگی برای شهر بیرجند شرح داده شده است.سپس مصرف فصلی پتانسیل آب شهر بیرجند با استفاده از سری فوریه ( جهت محاسبه مصرف فصلی ) و مصرف اقلیمی یا کوتاه مدت به کمک رگرسیون خطی محاسبه گردیده است.در نهایت باقیمانده میزان مصارف که کسر میزان کل مصرف و مقادیر پیش بینی شده می باشد با استفاده از روش سریهای زمانی محاسبه گردیدپارامترهای مورد استفاده در این روش همبستگی خوب و ضریب تبیین بالای با میزان مصرف کل روزانه داشتند.البته پارامترهای مختلف اقلیمی نیز با مقادیر درجه حرارت بیشینه همبستگی بالایی داشتند که به همین دلیل از در مدلسازی وارد نگردیدند. مقایسه سری زمانی مقادیر ثبت شده مصرف روزانه آب در برابر مقادیر تخمین زده شده توسط مدل با ورود تابع خود همبستگی از دقت بالاتری برخوردار است.در نهایت مقادیر تخمین زده شده مصرف آب شهر بیرجند با کمک مدل با مقادیر مشاهده ای مقایسه شد که حاکی از نتیجه خوب مدل بود.

تضمین امنیت غذایی و معیشت کشاورزی مستلزم نگرشی جامع و سیستماتیک که هدف آن استفاده پایدار و مدیریت منابع طبیعی از طریق توسعه و انطباق تکنولوژی کشاورزی و تجارب مدیریتی است. بر این اساس هدف پژوهش حاضر یافتن مکان های مناسب برای کشت ذرّت در سطح شهرستان بوکان است. جهت انجام این مهم متغیرهای محیطی با اولویت پارامترهای اقلیمی ابتدا به تفکیک و سپس به صورت ترکیبی در قالب 16 پارامتر مورد بررسی قرار گرفت. به این ترتیب که در مرحله نخست بر پایه ی مقیاس 000,150 ، داده های محیطی شهرستان( شامل: لایه های سنگ شناسی، خاک شناسی، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، منابع آب و نیز لایه-یdem (به منظور تهیه نقشه شیب، جهت شیب و ... از روی 12 شیت نقشه های توپوگرافی)) و سپس داده-های اقلیمی (شامل: حداکثر و حداقل های مطلق و متوسط دما، رطوبت نسبی، بارش، تبخیر و تعرق و باد از 5 ایستگاه پیرامونی برای یک دوره مشترک 21 ساله (1985 تا 2005 میلادی)) جمع آوری شد. در مرحله بعد پس از استخراج نیازمندی های اکولوژیکی ذرّت، داده های فوق الذکر براساس اولویتِ تاثیرگذاری برکشت این محصول، با روش تحلیل سلسله مراتبی(ahp) ارزش گذاری و سپس با استفاده از gis و سایر نرم افزارهای مرتبط، سطح شهرستان بوکان به منظور کشت ذرّت مورد تجزیه و تحلیل، شناسایی و رتبه بندی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان می دهد که نواحی شمالی بخش سیمینه(یعنی 2/13درصد مساحت شهرستان) واجد مناسب ترین و دهستان گلولان سفلی(واقع در جنوب غربی،6 درصد از مساحت شهرستان )نامناسب ترین پتانسیل ها برای کشت ذرّت را دارا می باشند.

برداشت های بی رویه از منابع آب زیرزمینی جهت جبران اثرات حاصل از کاهش بارندگی باعث افت شدید سطوح ایستابی گردیده است. از طرفی میزان هدر رفت رواناب حاصل از بارندگی در جهان و بالاخص در کشور ما ایران بسیار زیاد و قابل توجه می باشد. بنابراین تمایل به سمت استفاده بهینه از رواناب ها و منابع آب سطحی کنترل نشده به جای برداشت های بی رویه از منابع آب زیرزمینی امری لازم و ضروری است. در راستای مقابله با مسئله بحران آب، به بررسی مناطق دارای پتانسیل بالا جهت جمع آوری آب باران اقدام شده است. با توجه به این که تعدد معیارهای تأثیرگذار، تصمیم گیری را از حالت ساده خود به امری پیچیده مبدل می سازد فرآیند تصمیم گیری چند معیاری ارائه شده است که با توجه به قابلیت های gis روندی منطقی را به منظورتسهیل تصمیم گیری در رابطه با تعیین مناطق مستعد جمع آوری باران در دشت بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی؛ فراهم می کند. به این منظور ابتدا از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ahp و لایه های اطلاعاتی فضایی معمولی جهت انجام تحقیق استفاده شد. سپس برای وارد کردن اثر ابهامات حاکم بر فر آیند تصمیم گیری تصمیم گیرندگان از تلفیق فرآیند ahp با منطق ارزش دهی تدریجی فازی تحت عنوان fahp جهت محاسبه وزن های معیارها و همچنین از لایه های فازی معیارها استفاده شد. اطلاعات مورد نیاز برای هر دو روش شامل نقشه های بارندگی، شیب، بافت خاک، عمق خاک، زهکشی منطقه، کاربری اراضی، فاصله از مناطق مسکونی و فاصله از زراعت های آبی و دیم و خروجی سیستم نقشه ی نشان دهنده مکان های مستعد جمع آوری باران می باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مکان یابی، استعداد منطقه به منظور جمع آوری باران، در هر دو روش در 5 کلاس ضعیف، متوسط، نسبتاًخوب، خوب و بسیارخوب طبقه بندی شدند. نتایج حاصل از هر دو فرآیند به همدیگر نزدیک و مشابه هستند و هر دو روش استعداد منطقه را از غرب دشت به سمت شرق آن رو به رشد دانسته اند. اما روش fahp به دلیل لحاظ نمودن پدیده ابهام و عدم قطعیت در امر تصمیم گیری، بیشتر با واقعیت سازگار بوده و نقشه نهایی را با دقت بیشتری به دست آورده است و بنابراین استفاده از روش fahp به جای روش ahp ترجیح داده می شود. هرچند تصمیم گیری نهایی بر عهده مدیران است که کدام روش را انتخاب کنند.

آب های زیرزمینی همواره به عنوان یکی از منابع مهم و عمده ی تامین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده است. در راستای ضرورت این مسئله، در این تحقیق تلفیقی از مدل های عددی و شبیه سازی آب زیرزمینی و مدل مدیریت منابع آب انجام می گیرد. ابتدا جهت شبیه سازی سطح آب زیرزمینی مدل مفهومی منطقه مورد مطالعه تهیه گردید. سپس به کمک مدل عددی سطح آب زیرزمینی پیش بینی و صحت سنجی شد. خروجی مدل مذکور به منظور بررسی تاثیر پارامتر هایی چون تغییر اقلیم، نرخ رشد جمعیت بر سطح آب زیرزمینی، در مدل مدیریت تخصیص weap مورد استفاده گرفت. سناریو مورد بحث در این تحقیق شامل بررسی میزان تقاضا و ذخیره منابع آب زیرزمینی با افزایش نرخ رشد جمعیت، کاهش سطح زیر کشت و استفاده از روش آبیاری قطره ای به جای آبیاری سنتی تا سال 1400 می-باشد. نتایج نشان داد که با کاهش سطح زیر کشت معادل 20 درصد تا سال 1400 و جایگزینی ابیاری قطره ای با راندمان 90 درصد بجای آبیاری سنتی میزان تقاضا آب14درصد کاهش می یابد و از سال1396تا 1400 به میزان متوسط 8.2 میلیون متر مکعب در مصرف آب صرفه جویی می شود.

در این تحقیق یک مدل دو بعدی جهت شبیه سازی شکست سد بر اساس روش حجم محدود با استفاده از معادلات جریان آب کم عمق توسعه داده شد. ابتدا معادلات جریان آب کم عمق به روش حجم محدود به مرکزیت سلول روی شبکه بی سازمان مثلثی حل گردید. روش های محاسبه شار روش harten-lax-va leer بر اساس حل تقریبی ریمان بود. برای توسعه مدل در حل معادلات از روش مرتبه دوم مکانی(roes upwind) و مرتبه سوم زمانی (runge-kutta) استفاده گردید. این امر باعث شد که مدل بتواند ناپیوستگی موجود را مدل سازی نماید و از ناپایداری هایی که در نزدیکی مرز تر و خشک بوجود می آید، جلوگیری نماید. در نهایت صحت مدل با استفاده از چند مثال استاندارد مورد برسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل در شبیه سازی شکست سد از کارایی مناسبی برخوردار است.

سیل یکی از بلایای طبیعی در سرتاسر جهان است که می تواند باعث تلفات جانی و خسارات مالی عظیمی شود. لذا شبیه سازی فرایند های هیدرولوژیکی نظیر سیلاب های بوقوع پیوسته در حوزه های آبخیز، برای تخمین دبی اوج سیلاب و حجم سیلاب ناشی از بارندگی های با دوره بازگشت های مختلف و شناسایی علل وقوع سیلاب با اهمیت است. با توجه به شرایط موجود در بسیاری از حوزه های آبخیز کشور از لحاظ کمبود آمار و یا فقدان ایستگاه های آب سنجی و همچنین پیچیدگی سیستم هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، استفاده از مدل های هیدرولوژیکی از اهمیت قابل توجه ای برخوردار است. در این تحقیق، یک مطالعه موردی در حوزه آبخیز معرف کامه به مساحت 92/50 کیلومتر مربع واقع در شمال تربت حیدریه انجام شده است. به منظور شبیه سازی سیلاب های به وقوع پیوسته در منطقه مطالعاتی، مدل (watershed modeling system) wms به عنوان یکی از مدل های جامع و با قابلیتهای تلفیق با gis و سایر مدل های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی استفاده شد. پس از تهیه نقشه ی توپوگرافی با مقیاس 25000/1 در محیط نرم افزار arcgis9.3 و تهیه مدل رقومی ارتفاع (dem) و تصحیح آن در محیط wms با کمک مدل topaz موجود در مدل wms آبراهه ها و شبکه رودخانه ترسیم شد و سپس با تعیین مکان خروجی ها، مرز حوزه و زیر حوزه ها تعیین و مشخصات فیزیوگرافی حوزه محاسبه گردید. در نهایت توسط مدل های tr-20، hec-1، nff که از جمله مدل های پشتیبانی شده توسط مدل wms هستند شبیه سازی بارش-رواناب برای تخمین دبی اوج و هیدروگراف سیل انجام شد. نتایج شبیه سازی با داده های مشاهده ای برازش داده شد و کارآمدترین مدل بر اساس معیارهای ارزیابی کارایی مدل از قبیل ضریب ناش-ساتکلیف و rmse انتخاب گردید. نتایج نشان داد که مدل hec-1 نسبت به دومدل nff و tr-20 جهت شبیه سازی رواناب حوزه مناسب تر است و چنانچه داده های بارش–رواناب قابل دسترس باشند برنامه hec-1 برای واسنجی و شبیه سازی بارش–رواناب دقت بیشتری نشان می دهد. ولی بواسطه عدم دسترسی آسان به پارامتر های این مدل، برنامه tr-20 برای بسیاری از حوزه های مشابه و فاقد آمار می-تواند مورد استفاده مناسب تر قرار گیرد. مهمترین عامل موثر در دبی اوج و هیدروگراف سیلاب، روش شماره منحنی رواناب شناخته شد.

حفاظت و بهره برداری بهینه از منابع آب نیازمند توجه و مشارکت اجتماعی است. دولت ها با توجه به محدودیت منابع مختلف، تاکید زیادی بر اقتصادی بودن عرضه و تقاضای آب دارند. براین اساس آب کالایی اجتماعی- اقتصادی بوده، بهره برداری از آن مستلزم مدیریت جامع و بهم پیوسته در قلمرو هر حوزه آبریز می باشد. در واقع مدیریت بهم پیوسته منابع آب یکی از ارکان توسعه پایدار در جوامع محسوب می شود. پیچیدگی و ارتباط بین عوامل و شاخص های مختلف فنی، اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی به طور عام، و پیچیدگی مسائل مدیریت منابع آب به طور خاص، سبب استفاده از دانش و هنر تصمیم گیری چند معیاره برای حل نسبی این پیچیدگی گردیده است. به این منظور در طی یک برنامه ریزی راهبردی-منطقه ای منابع آب که برای اولین بار در ایران در استان خراسان جنوبی با مشارکت گروداران آب (ذینفعان، ذیمدخلان) در قالب پنج فراکسیون مدیران و متولیان امور آب، محیط زیست و منابع طبیعی، کشاورزی، صنعت و معدن و فراکسیون شهرنشینی و خدمات شروع به کار کرد، راهکارهای مدیریت یکپارچه منابع آب استان پس از برگزاری سلسله جلسات و بحث و تبادل نظر ارائه و مورد بررسی قرار گرفت. در فرآیند تصمیم گیری، پس از شناسایی و ارزیابی و تعیین وزن شاخص ها،اولویت بندی گزینه ها بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی(ahp) صورت گرفته و نتایج حاصل ارائه گردیده است..

در این رساله، دو مدل جهت شبیه‏سازی حرکت رسوبات کف با استفاده از روش عددی پخش موج در یک بعد توسعه داده شد. برای تخمین عددی حرکت رسوبات کف، از ترکیبی از مدل‏های معادلات آب‏کم‏عمق و معادل? انتقال رسوب کف استفاده شد. در ابتدا مدل معادلات آب‏کم‏عمق با استفاده از روش پخش موج نوشته شد برای اطمینان از صحت مدل نوشته شده و اعتبارسنجی مدل ارائه شده از معیارهای آب کم عمق استاندارد که در نوشته‏های علمی و مقالات تعریف شده بودند، استفاده کرده و براساس روش آب‏کم‏عمق پیشنهاد شده حل شد. این معیارهای استاندارد در بردارند? مسائل همگن یا مسائل آب‏کم‏عمق با ترم منبع در معادل? مومنتوم بود. مقایس? نتایج حاصل از مدل با معیارها نشان می‏دهد که روش پخش موج در هر یک از این موارد جواب‏های دقیق‏تری را ارائه داد. جهت شبیه‏سازی حرکت رسوبات کف با استفاده از روش عددی پخش موج در یک بعد از دو مدل، یکبار به صورت جفت شده و بار دیگر به صورت جفت نشده استفاده شد. از بین انواع مختلف معادلات تخلی? انتقال جامد، معادل? گرس انتخاب شد. در مدل جفت‏نشده معادلات آب‏کم‏عمق و معادل? انتقال رسوب کف به صورت مجزا حل شد و در این حالت ابتدا معادلات آب‏کم‏عمق تا شرط پایداری موردنظر تکرار شده و قبل از ورود به گام بعدی مقادیر کف بوسیل? معادله انتقال رسوب کف به روز رسانی شد. در مدل جفت شده ابتدا معادلات آب‏کم‏عمق و معادل? انتقال رسوب کف با هم جفت شده و یک ماتریس ضرایب مشترک ایجاد نمود سپس مدل موردنظر با استفاده از روش عددی پخش موج برای ماتریس ضرایب مشترک نوشته شد. ابتدا نتایج مدل‏ها را بدون حضور محدودکننده بدست آورده که نتایج تقریبا قابل قبولی را ارائه کردند. بار دیگر نتایج مدل‏ها با حضور تابع محدودکننده محاسبه شد. با توجه به تحقیقات صورت گرفته از بین محدودکننده‏ها، محدودکنند? mc نتایج بهتری را نسبت به سایر محدودکننده‏ها ارائه کرده به همین دلیل در این رساله از محدودکنند? mc برای حذف نوسانات اضافی استفاده شد. استفاده از توابع محدودکنند? شیب، باعث می‏شوند که روش حاصل، روش با وضوح بالا باشد که جزء دسته روش‏های shock-capturing است. معادلات به صورت صریح حل شده و مدل دارای دقت مرتبه دوم مکانی و زمانی است. برای ارزیابی مدل از پاسخ تخمینی ثابتی استفاده شد و نتایج حاصل از مدل‏ها با آن مقایسه گردید. در نهایت نیز نتایج با مدل روآ هادسون مقایسه شد. نتایج عددی بدست آمده از مدل‏ها نشان می‏دهد که مدل جفت نشده نتایج بسیار خوبی را ارائه کرده که نشان دهند? کارایی مناسب مدل جهت شبیه‏سازی حرکت رسوبات کف است ولی مدل جفت شده به دلیل منفرد بودن ماتریس مجهولات مدل نتایجی با نوسانات کاذب ارائه کرده که نشان می‏دهد این مدل برای شبیه‏سازی عددی مناسب نمی‏باشد.

در سال های اخیر، کاربرد مدل های هیدرولوژیکی توزیعی بر پایه فیزیکی افزایش یافته است. با این حال بسیاری از سوالات در خصوص واسنجی و صحت سنجی صحیح مدل های توزیعی و ارزیابی عدم قطعیت پارامترهای تخمینی، هنوز هم ناشناخته است. به خصوص برای مدل های پیچیده، تخمین پارامترها به طور صحیح، کاهش فضای پارامتری و استفاده از الگوریتم های موثر و کارآمد به منظور کاهش عدم قطعیت و تسهیل فرآیند واسنجی امری ضروریست. هدف از تحقیق حاضر، یافتن بازه اطمینان برای دبی خروجی و توزیع احتمالاتی پسین پارامترهای مدل بارش- رواناب توزیعی affdef در حوضه آبریز معرف کامه در استان خراسان رضوی با استفاده از الگوریتم عدم قطعیت glue می باشد. glue یک نسخه از روش شبیه سازی مونت کارلو بوده و یکی از روش های محبوب برای تحلیل عدم قطعیت پارامتر در مدل سازی هیدرولوژیکی است و به طور گسترده طی دهه اخیر استفاده شده تا عدم قطعیت پیش بینی را به خصوص در کاربردهای هیدرولوژیکی تحلیل کرده و تخمین زند. تعداد سه رویداد برای واسنجی و یک رویداد برای صحت سنجی توزیع احتمالاتی پسین پارامترها به کار گرفته شد. تعداد 10000 بار اجرای مدل بارش- رواناب به منظور افزایش درصد قرارگیری داده های مشاهداتی در بازه اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت و بررسی و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای مدل بارش- رواناب برروی سه رویداد واسنجی انجام شد. سپس ساخت توزیع های پسین برای 9 پارامتر واسنجی مدل affdef انجام گرفت و تحلیل حساسیت پارامترهای مدل بر اساس آن صورت پذیرفت. نمودارهای توزیع پسین پارامترها در دوره واسنجی و نتایج حاصل از صحت سنجی حاکی از این بودند که نحوه توزیع پارامترها می تواند ارتباط بالا با عوامل مختلفی مانند شرایط رطوبت پیشین خاک و میزان دبی اوج و فصل وقوع بارش داشته باشد. معیارهای ارزیابی الگوریتم عدم قطعیت glue توسط دو شاخص d-factor و p-factor نشان داد که مقادیر d-factor در مرحله واسنجی دبی 24 ساعته بین 47/0تا 52/ 0و مقادیر p-factor بین 40 درصد تا 50 درصد بودند. کم بودن مقادیر d-factor بیانگر واسنجی خوب رواناب در حوضه و بالا بودن مقادیر p-factor بیانگر عدم قطعیت پایین پیش بینی ها بود.

زمین لغزش و سیل از جمله بلایای طبیعی هستند که هریک به نوبه خود باعث بروز خسارت و تلفات جانی و مالی فراوان می شوند. رخداد همزمان این دو پدیده می تواند منجر به جریان واریزه ای شود. جریان واریزه ای یکی از خطرناکترین پدیده های طبیعی در مناطق کوهستانی می باشد. فهم و بازسازی دقیق رفتار جریان های واریزه ای مختلف، در توسعه معیارهای طراحی پیشرفته برای جلوگیری از چنین خطرهایی ضروری است. به طور معمول سیلاب و جریان های واریزه ای در کانال های باز با کالورت در عمق جریان تغییر ناگهانی ایجاد می کنند و باعث انسداد و خرابی کالورت می شوند. جهت اعتبار بخشیدن به نتایج شبیه سازی عددی، ابتدا روش آب کم عمق برای مسائل حالت دائمی جریان در کانال مستطیلی با توپوگرافی کف متغیر بررسی شد. سپس روش آب کم عمق برای مسائل اغتشاش لویک محاسبه شد، و نتایج عددی با پاسخ های تحلیلی تطابق خوبی را نشان دادند. در انتها شبیه سازی عددی جریان واریزه ای در یک کانال مستطیلی که شامل دو کانال با شیب کف مختلف است، انجام شد. معادلات آب کم عمق یک بعدی با ترم های مقاومت جریان واریزه ای، با بکارگیری روش الگوریتم انتشار موج لویک و روش حجم محدود با دقت مرتبه دوم حل شد. نتایج نشان داد که حل عددی جریان سیلاب معمولی، جریان واریزه ای رقیق(immature)، جریان واریزه ای آشفته کولمب (turbulent&coulomb) جریان واریزه ای voellmyو جریان واریزه ای آشفته مجاز کولمب (turbulent,coulomb&yield) با نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی دارند. نتایج عددی نشان داد که جریان واریزه ای آشفته مجاز کولمب در کانال پایین دست نسبت به جریان های دیگر افزایش عمق بیشتری دارد.

سیستم های زهکشی در بدنه و پی سدهای خاکی، تمهیداتی هستند که برای جمع آوری و هدایت آب های نشت یافته به نواحی پایین دست طراحی و به اجرا در می آیند. بهترین ترکیب زهکش مایل و افقی، ترکیبی خواهد بود که قادر باشد به وظیفه ی اصلی خود که همان جمع آوری و تخلیه ی زهاب از بدنه ی سد خاکی می باشد عمل کند و علاوه بر پایداری سد دارای کمترین ابعاد نیز باشد. در این پژوهش یک طرح هندسی بهینه برای طول زهکش افقی و مایل در سدهای خاکی همگن ارائه گردید. برای دست یابی به این طرح از الگوریتم جامعه پرندگان (pso) استفاده شد. ابتدا 1000 سدخاکی همگن جهت تعیین میزان دبی نشت از بدنه ی سد و ضریب پایداری شیب در نرم افزارgeostudio مدل شد. پس از تقریب سازی و کلاس بندی این مدل ها به روش ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات وزن دار، مدل بهینه شامل طول زهکش مایل و افقی و زاویه بین آنها در سدهای خاکی همگن با ارتفاع 10 و 15 و 20 و 25 و30 در الگوریتم جامعه پرندگان (pso) به دست آمد. نتایج نشان داد که مقدار بهینه طول زهکش افقی در سدهای مورد مطالعه بین بازه ی 1.1 تا 1.6 برابر ارتفاع سد و همچنین مقدار بهینه طول زهکش مایل بین 0.5 تا 0.7 ارتفاع سد و میزان زاویه بین دو زهکش بین 105 تا 125 درجه متغیر است.

فهم نحوه ی توزیع آلودگی درمکان و زمان، یک موضوع ضروری برای پیش بینی دقیق آسیب های ناشی از آلودگی روی اکولوژی رودخانه ها و نواحلی ساحلی و هم چنین برای ایجاد راه حل های کارآمد جهت کنترل آلودگی و محافظت محیط زیست است. مدلهای عددی ابزاری قدرتمند جهت مطالعه معادلات آب کم عمق و انتقال آلودگی هستند. در این تحقیق، یک مدل دوبعدی جهت مدلسازی انتقال آلودگی بر روی شبکه های بی سازمان مثلثی توسعه یافته است. این مدلسازی بر اساس روش حجم محدود upwind و حل کننده تقریبی ریمان است. داده ها در مرکز سلول ذخیره شده و جهت رسیدن به دقت مرتبه دوم مکانی از محدود کننده های شیب استفاده شده است. برای پایداری مدل از یک روش صریح- ضمنی در منقطع سازی زمانی معادلات با استفاده از عملگر شکافنده استفاده شد. برای صحت سنجی مدل، مدل روی دو مثال استاندارد اعمال شد. در نهایت مدل عددی برای شبیه سازی انتقال آلودگی در رودخانه آجی چای بکار رفت. نتایج عددی نشان دهنده ی دقت خوب مدل در شبیه سازی انتقال آلودگی در رودخانه بود.

یکی از مهم¬ترین مشکلاتی که انسان در پیش¬رو دارد، کمبود آب می¬باشد، بنابراین شناخت عواملی که ذخایر آب را تحت تأثیر قرار می¬دهند، بسیار ضروری است. متعاقب احداث سدهای ذخیره¬ای، به¬علت رسوب¬گذاری جریان¬های سیلابی، عمر مفید مخازن کاهش می¬یابد. پدیده رسوب¬گذاری چالش¬های فراوانی را در عملکرد و وظایف مخازن ایجاد می¬کند. جریان غلیظ مهم¬ترین عوامل در رسوب¬گذاری است که باعث انتقال رسوبات به نزدیکی بدنه سد می¬شود. لذا شناخت این جریان و عوامل موثر بر آن از نقطه¬نظر کیفیت آب و پیش¬بینی میزان آلودگی، حائز اهمیت است. پیش¬بینی حرکت جریان غلیظ به¬دلیل پیچیدگی اندازه¬گیری آن، معمولا به صورت آزمایشگاهی انجام شده ¬است. از مهم¬ترین بخش-های این جریان، قسمت پیش¬رونده (پیشانی جریان غلیظ) می¬باشد که تحت تأثیر عوامل زیادی است. در تحقیق حاضر، با انجام آزمایش¬های مختلف به تأثیر پوشش¬گیاهی بر کاهش سرعت پیشانی جریان غلیظ پرداخته ¬¬شد. بدین منظور جریان غلیظ با غلظت¬های 10، 20، 30 و 40 گرم بر لیتر وارد فلوم شد و پوشش¬گیاهی با ارتفاع 05/0، 1/0، 15/0 و 2/0 متر و تحت 5 تراکم 6/0، 8/0، 1، 2/1 و 4/1 درصد در مسیر جریان قرار گرفت. اندازه¬گیری سرعت در شش مقطع به فاصله 5/. متر از هم انجام گرفت. تغییرات غلظت در راستای قائم در سه مقطع به فاصله یک متر از هم اندازه¬گیری گردید. نتایج نشان داد که با افزایش تراکم پوشش گیاهی در ارتفاع¬های مختلف، سرعت پیشروی جریان نسبت به بستر صاف به طور متوسط به میزان 5/2 تا 5/28 درصد و غلظت جریان بین 5/34 تا 5/81 درصد کاهش می¬یابد و با افزایش غلظت تأثیر پوشش¬گیاهی در کنترل سرعت و غلظت بیشتر می¬گردد. همچنین تراکم 4/1 درصد و ارتفاع 2/0 متر پوشش¬گیاهی موثرین پوشش برای کاهش سرعت و غلظت پیشانی جریان غلیظ می¬باشد و در ادامه ضریب کئولگان برای محاسبه سرعت در بستر صاف و بستر دارای پوشش¬گیاهی باتوجه به هریک از تراکم¬ها و ارتفاع¬ها ارائه شد و در نهایت رابطه¬ای برای محاسبه سرعت در بستر دارای پوشش¬گیاهی استخراج گردید.

در سال های اخیر کشور ایران به علت واقع شدن در کمربند خشک جهان، کمبود بارش و خشکسالی های پی درپی، رشد روزافزون جمعیت و تقاضای آب و برداشت بی رویه از منابع آب، با بحران کم آبی مواجه گردیده است. استفاده از روش های مدیریتی صحیح و کارا یکی از راه های مقابله با این بحران می باشد. امروزه مدیریت تقاضای آب به عنوان یکی از راهکارهای اساسی مدیریت در زمینه ی کم آبی در دنیا مطرح گردیده است. این مطالعه با هدف تعیین اثر الگوی مصرف آب بر منابع تأمین کننده ی آب شهر بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی و با استفاده از رویکرد سیستمی و نرم افزار vensim، انجام شد. در این مطالعه ابتدا پارامترهای موثر بر تقاضای آب و ارتباط کمی این عوامل با تقاضا و اثر آن بر منابع آب زیرزمینی شهر بیرجند، با استفاده از نگرش سیستمی تعیین گردید، سپس به تعریف سیاست های مختلف تحت شش سناریوی حاصل از شرایط جمعیتی و اقلیمی حاکم بر منطقه ی مورد مطالعه پرداخته شد. نتایج نشان داد که عواملی مانند جمعیت، درجه ی حرارت، بارندگی، روزهای تعطیل، مناطق مسکونی غیرقانونی، درآمد افراد، گردشگری، نوع جامعه (مسکونی، تجاری و صنعتی و...)، آگاهی افراد جامعه نسبت به مصرف آب، فشار آب (فشار شبکه ی توزیع)، قیمت آب، استفاده از قطعات کاهنده ی مصرف و زمان استحمام از جمله عوامل اثرگذار بر افزایش و یا کاهش میزان تقاضا یا مصرف آب می باشند. همچنین نتایج حاصل از سیاست های اتخاذ شده بیانگر این مطلب بود که بر اساس شرایط موجود منطقه و با ادامه ی این روند تا سال 1420، در تمامی سناریوهای تعریف شده آب زیرزمینی دشت بیرجند نسبت به سال 1392 بالغ بر 200 میلیون مترمکعب با کسری مخزن مواجه می گردد. همچنین از میان سیاست های تعریف شده در این مطالعه، سیاست تعامل دولت و مصرف کننده در کنترل مصرف آب سبب می گردد که با کاهش سرانه ی آب شهری و برداشت آب از آبخوان دشت بیرجند، افت سطح آب زیرزمینی نیز روند کندتری را نسبت به شرایط موجود در منطقه طی نماید.

ظرفیت محدود آبخوانها و بهرهبرداری بیش از حد از آنها بخصوص در دو دهه اخیر، باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی و همچنین کاهش کیفیت آب آن ها شده است. ادامه این روند در کشوری که در اکثر مناطق آن، آب زیرزمینی تنها منبع تامین کننده آب مورد نیاز شرب، کشاورزی و صنعت است، فاجعه جبران ناپذیری را از نظر اجتماعی و اقتصادی بوجود خواهدآورد. مدل ریاضی modofc، مدلی سه بعدی جهت شبیه سازی و مدیریت بهینه آب های زیرزمینی در منطقه اشباع به روش تفاضل محدود می باشد. این برنامه کنترل جریان آب زیرزمینی را با استفاده از روش ماتریس پاسخ به یک برنامه بهینه سازی تبدیل می کند. روش بهینه سازیmodofc می تواند به عنوان یک ابزار بسیار موثر در طراحی بهینه هزینه و سیستم کنترل هیدرولیکی در آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرد. راه حل بهینه سازی این روش که بطور گسترده در مدل سازی محیطی آب زیرزمینی استفاده می شود، به صرفه جویی در هزینه های غیر ضروری و کاهش زمان آنالیز کمک می کند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار groundwarer vistas-6، شبیه سازی جریان آب زیرزمینی در شرایط حاکم منطقه برای یک دوره آماری 2 ساله انجام گرفت و میزان افت سطح آب زیرزمینی در دشت بیرجند تعیین گردید. سپس جهت مدیریت بهینه آبخوان دشت بیرجند از مدل modofc استفاده گردید و رفتار آبخوان خطی در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده در این تحقیق، نشان داد که مدل بهینه سازی توانسته است با متوسط سالیانه 6/79 درصد برداشت بهینه نسبت به شرایط فعلی، افت سطح آب زیرزمینی را به میزان زیادی کاهش دهد که بیشترین 8 متر در چاه مشاهده ای شماره 4 می باشد. همچنین مقایسه مقادیر افت در شرایط بهینه حاصل از مدل بهینه سازی و شبیه سازی نتایج بهینه سازی نشان داد که خطی در نظر گرفتن رفتار آبخوان چندان دور از واقعیت نمی باشد.

برنامه ریزی و مدیریت آبخوان ها با تغییرات پیش آمده در بخش های مختلف زندگی نوین بشر بیش از پیش اهمیت یافته است. می توان گفت در محدوده مطالعاتی اسفراین اهمیت تقسیم و تخصیص آب سطحی بیش از آب زیرزمینی است. اما آب زیرزمینی ثروتی پنهان برای آینده است و باید در حفظ و درست مصرف کردن آن کوشید. در این پژوهش به منظور مدیریت آبخوان اسفراین واقع در خراسان شمالی با از استفاده از مدولgeostatistical analyst در نرم افزار arc gis9.3 شبکه پایش مناسب بررسی شد. در بررسی داده ها، 116 داده مربوط به دو ماه شهریور و مهر که آبخوان در نامساعدترین حالت خود می باشد، از نیمه دوم سال های آبی 85، 87، 89، 90، 91 و 92 انتخاب شدند. از بین پارامترهای کیفی اندازه گیری شده، سه پارامتر سختی کل(th)، کل مواد جامد محلول(tds) و نسب جذب سدیم(sar) انتخاب شدند. این سه پارامتر با نیم تغییرنماهای مختلف بررسی شدند. از روش های درون یابی زمین آماری کریجینگ و کریجینگ گسسته برای پهنه بندی استفاده شد. با مقایسه پهنه بندی این سه پارامتر با شاخص های کیفیت آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی می توان گفت میزان سختی کل و کل مواد جامد محلول برای شرب و صنعت مناسب نیست و در بررسی نسبت جذب سدیم نقاط مشاهده ای، بر اساس طبقه بندی ویلکاکس شور یا خیلی شور بودند. بهترین شبکه برای سختی کل و کل مواد جامد محلول شبکه پایش 89 و برای نسبت جذب سدیم شبکه سال 92 بود. با کنار گذاشتن چهار نقطه مشاهده ای از 19 نقطه شبکه پایش سال 89 بهترین شبکه پایش محاسبه شد. شبکه پایش مناسب کنونی دارای 15 نقطه نمونه برداری است. با این نقاط دشت اسفراین تیسن بندی شد و سپس مساحت، کاربری اراضی و چینه شناسی پلیگون ها بررسی شد. با الویت بندی، مناطق مناسب برای افزایش نقاط پیشنهاد شد.

شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و عدم هماهنگی زمانی بین آبدهی حوضه ها و مصارف، باعث شده تا مدیران آب به کمک فن سدسازی سع? در کنترل و نگه داری از منابع آب های سطح? داشته باشند تا از این طریق بتوانند نیازهای آبی مختلف را با مدیریت و برنامه ریزی تامین کنند. اما همواره رسوبگذاری در مخازن باعث کوتاه شدن عمر مفید سدها می-باشد. جریان های غلیظ از عوامل اصلی انتقال رسوب به مخازن محسوب می شوند که تا بحال عملکرد سدهایی مانند دز، سفیدرود و... را مختل کرده است. جریان های غلیظ علاوه بر کاهش حجم مخازن سدها، با ورود ذرات رسوب باعث افزا?ش سرعت سا??دگ? توربین ها و کاهش بازده آنها و افزایش هز?نههای نگهداری می شوند. همچن?ن م?توانند خطر مسدود شدن آبگ?ر و ?ا آس?ب رساندن به در?چهها?? که برای عبور رسوب طراح? نشده اند را به دنبال داشته باشند. افزایش هزینه تصفیه آب شرب و به خطر افتادن اراضی کشاورزی پایین دست از دیگر تاثیرات منفی جریان غلیظ می باشد. در حال حاضر، سرعت تلفات حجم مخازن در اثر رسوبگذاری در مخازن بیشتر از سرعت ساخت مخازن جدید می باشد. از اینرو افزا?ش عمر مف?د سدها و حفظ حجم ذخ?ره آنها برای تداوم کنترل و بهرهبرداری از آب، در مهندسی منابع آب موضوع? مهم تلقی می گردد. ز?را کاهش حجم مخزن سد، مدیریت بهره برداری را با محدودیت مواجه می سازد. در این تحقیق بمنظور بهره برداری پایدار از منابع آب و مخازن سدها، همچنین جهت کاهش تهدیدهای منابع آب سطحی، به بررسی تاثیر 6 نوع آرایش موانع پوشش گیاهی بر پیشروی پیشانی جریان غلیظ نمکی پرداخته شده است. با توجه به اینکه عواملی مانند شیب بستر و غلظت جریان بر پیشروی جریان غلیظ تاثیرگذار است، آزمایش ها در سه شیب و دو غلظت تکرار شده، و در مجموع 42 آزمایش انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که ایجاد موانع پوشش گیاهی در برابر جریان غلیظ باعث کاهش سرعت پیشانی آن می شود. و آرایش این موانع جهت بهبود عملکرد آنها موثر است و با افزایش شیب بستر از تاثیر آرایش موانع کم می شود. بنابراین، راهکار اساسی جهت کنترل پیشروی جریان غلیظ و افزایش عملکرد آرایش موانع، کنترل جریان غلیظ بر روی شیب ها می باشد.

آب های زیرزمینی یکی از منابع مهم و عمده ی تأمین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است. شبیه سازی ریاضی و رایانه ای متعددی به منظور شبیه سازی رفتار هیدرولیکی منابع آب های زیرزمینی مورد توجه قرار گرفته است. در مدل های شبیه سازی آب های زیرزمینی منابع بسیاری سبب ایجاد انحراف نتایج پیش بینی شده از مقادیر واقعی کمی هستند که بیان کننده عدم قطعیت در سیستم منابع آب های زیرزمینی است. ارزیابی و کمی سازی این منابع عدم قطعیت برای دستیابی به پیش بینی های صحیح و قابل اعتماد از جریان آب های زیرزمینی به منظور مدیریت، حفاظت و بهره برداری صحیح این منابع امری اجتناب ناپذیر است. دشت بیرجند نیز با قرار گرفتن در منطقه خشک، استفاده از آب های زیرزمینی را، به عنوان مهم ترین و در عین حال تنهاترین منبع آب شیرین در دسترس دارد. این تحقیق به منظور تعیین عدم قطعیت پارامتری در مدل جریان آب های زیرزمینی دشت بیرجند صورت پذیرفت. بدین منظور هدایت هیدرولیکی به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای موثر در عدم قطعیت خروجی مدل، تعیین گردید. شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی دشت، توسط مدل عددیmodflow کدنویسی شده درmatlab اجرا گردید و عدم قطعیت پارامتر های آن توسط روش glue ارزیابی شد. نمودارهای پسین پارامتر هدایت هیدرولیکی در 17 منطقه همگن مطالعاتی آبخوان و محدوده اطمینان 95 درصد شبیه سازی های بار هیدرولیکی به عنوان دو خروجی اصلی این تحقیق بدست آمد. با انجام تحلیل حساسیت جامع مدل، مناطق حساس به تغییر پارامتر هدایت هیدرولیکی تعیین گردید. نتایج اجرای 30000 تکرار مدل با توابع پارامتری پیشین یکنواخت در بازه های از پیش تعیین شده نشان داد حدود 45 درصد مشاهدات در محدوده اطمینان 95 درصد قرار گرفت، که این امر موکد سهم کم عدم قطعیت پارامترها از عدم قطعیت کل می باشد، در نتیجه با در نظرگرفتن و کاهش دادن سایر منابع عدم قطعیت، یعنی عدم قطعیت مدل مفهومی و علی الخصوص عدم قطعیت داده های ورودی، می توان بر دقت شبیه سازی تا حد بالایی افزود.

زمانی جریان غیر ماندگار ایجاد می شود که شرایط جریان از یک حالت دائمی به یک حالت دائمی دیگر تغییر پیدا کند که به حالت جریان در این فاصله زمانی جریان گذرا یا غیر ماندگار گویند. با توجه به اهمیت پدیده ضربه قوچ در سیستم انتقال آب، در این پایان نامه سعی شده است که با تحلیل پدیده ضربه قوچ توسط روش حجم محدود، بررسی بیشتری از این پدیده صورت گیرد. با توجه به سیستم معادلات با مشتقات جزئی حاکم بر این پدیده و عدم وجود حل تحلیلی برای آنها، بخصوص در مورد شرایط پیچیده، روش های عددی تنها راه حل این معادلات می باشد. در این پایان نامه روش حجم محدود گودونو برای حل مسائل ضربه قوچ مورد استفاده واقع شده است. این روش بر مبنای تئوری مسائل ریمان بنا شده که در آن مقدار شار جریان در وجه مشترک سلولها مورد استفاده قرار می گیرد. دراین روش، نحوه اعمال شرایط مرزی در صورت وجود مخزن، شیر و ... همانند روش مشخصه ها می باشد. این مدل برای یک آزمون استاندارد اجرا شده و نتایج حاصل با روش مشخصه ها مقایسه گردیده است. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف در نتایج بررسی شده است. نتایج بخوبی نشان می دهند که روش حجم محدود برای یک دقت معین، سریعتر از روش مشخصه ها عمل کرده و از انعطاف پذیری بیشتری برخوردار می باشد. این مدل برای اعداد کورانت کوچکتر و یا مساوی یک پایداری را به دست می دهد.