نام پژوهشگر: محمد باقر رهنما
سبحان شفیعی زاده ماهانی محمد باقر رهنما
بهره برداری از منابع آب زیرزمینی، نه تنها در نواحی خشک و نیمه خشک، بلکه در بسیاری از جاهی دیگر همواره رو به افزایش است. دشت کرمان با دارا بودن وسعت حدود 5042 کیلومتر مربع در نزدیکی کویر لوت واقع گردیده است. در نتیجه بیشتر بر منطقه شرایطی خشک و نیمه خشک حکمفرماست. علاوه بر این در منطقه میانی دشت، شهر کرمان واقع شده که دارای جمعیتی حدود 500000 نفر می باشد. با اینکه بخشی از آب مورد نیاز این شهر از حوزه کناری به آن انتقال می یابد، چاه های تامین آب شرب زیادی هم در منطقه دیده می شود. چون شهر سیستم جمع آوری و تصفیه فاضلاب شهری ندارد، نفوذ این آب اضافی و آلوده در محدوده شهری باعث افزایش سطح آب زیرزمینی شده است. از طرفی دشت دارای تنوع زمین شناختی بسیار زیادی است. در قسمت شرقی گسل نایبند باعث اختلاف ارتفاع زیاد از قسمت مرکزی شده است. در نتیجه این عوامل دست به دست هم داده تا سیستم بسیار پیچیده هیدروژئولوژیکی به وجود آید. در این مطالعه به منظور بررسی این سیستم، از مدل کامپیوتری pmwin برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی در منطقه استفاده شد. برای واسنجی مدل از داده های چاه های مشاهداتی که طی سالهای 1365 تا 1387 به صورت ماهانه توسط سازمان آب منطقه ای کرمان ثبت شده بود، استفاده گردید. داده های چاههای برداشت نیز که به صورت فصلی بود، تهیه گردید. تخمین پارامترهای هدایت هیدرولیکی، ضریب ذخیره و میزان تغذیه با استفاده از بسته نرم افزاری تخمین خودکار pest انجام پذیرفت. نتایج مدل شامل پیش بینی تغییرات سطح ایستابی آبخوان دشت کرمان در 2سال آینده می باشد. سناریو های مختلفی از قبیل 10، 20 و30 درصد کاهش برداشت از چاهها پیاده گردید. نتایج نشان دادند که به علت الگوی تغذیه موجود در منطقه شهری سطح آب در حال صعود می باشد و بر خلاف این در بخش های دیگر منطقه مورد مطالعه به خاطر برداشت بی رویه، سطح آب نزولی است. از مدل می توان برای فاز مطالعاتی مدلسازی کیفی و تشخیص مناطق حساس استفاده کرد.
ندیمه مژدگانی فر محمد باقر رهنما
چکیده چاله اختیار آباد سال 1377 به قطر 35 متر و عمق 20 متر در شمال باختری شهر کرمان با فروکش کردن زمین بوجود آمد. این حفره در ابتدا بصورت دریاچه ای با حدود 9 متر عمق آب بود، ولی به دلیل افت تدریجی سطح آب بستر آن کاملاً خشک گردید. از طرف دیگر نبود سامانه فاضلاب شهری باعث افزایش سطح آب های زیرزمینی در کرمان شده است و بعضی بناهای تاریخی مانند مسجد جامع کرمان در معرض تخریب قرار دارند. در این مطالعه به منظور بررسی عوامل بالا آمدن سطح آب زیرزمینی شهر کرمان و رابطه آن با فروکش کردن چاله اختیارآباد و همچنین ارائه راه حل مناسب، سیستم جریان آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا از مدل کامپیوتری visual modflow برای شبیه سازی این منطقه استفاده شد. در مدل از داده های چاه های مشاهداتی از فروردین ماه 1378 تا اسفند ماه 1387 استفاده گردید. میزان هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه با استفاده از بسته نرم افزاری تخمین خودکار pest تخمین زده شد. نتایج مدل شامل پیش بینی سطح آب زیرزمینی در 1 و 3 و 5 و 10 سال آینده می باشد. سناریوهای مختلفی از قبیل ایجاد زهکش با در نظر گرفتن انشعاب و بدون در نظر گرفتن انشعاب و میزان آبدهی 500 و 1000 متر مربع در روز و همچنین با در نظر گرفتن ارتفاع زهکش 1700 و 1730 متر به منظور مقایسه ارتفاع زهکش و تأثیر آن بر پایین رفتن سطح آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج مربوط به پیش بینی سطح آب زیرزمینی نشان می دهد که مرتباً سطح آب زیرزمینی در قسمتهای شهری رو به افزایش است به طوریکه در سالهای آتی آب زیرزمینی از سطح زمین بالاتر می آید. زهکشی بدون در نظر گرفتن انشعاب، سطح آب را فقط در اطراف زهکش پایین می آورد و مشکل در مناطق دیگر همچنان باقی است. تأثیر ارتفاع زهکش بدین صورت است که هر چه ارتفاع زهکش را کمتر در نظر بگیریم سطح آب زیرزمینی بیشتر پایین می آید.
رضا جعفری محمد باقر رهنما
مدیریت کمی و کیفی آب های زیرزمینی و نیز مهار سیلاب های مخرب و استفاده بهینه از آن ها جهت تغذیه مصنوعی آبخوان در مناطق خشک و نیمه خشک، نیازمند انتخاب رویکردی مناسب، تأثیر گذار و در عین حال کارشناسانه با عنوان مدیریت جامع منابع آب است. یکی از این ابزار های مدیریتی، نقشه های کاربری هیدرولوژیکی اراضی می باشد. نقشه مذکور، به منظور توسعه و نیز حفاظت از منابع آب زیرزمینی و همچنین مکان یابی هیدرولوژیکی مناطق شهری و صنعتی و کشاورزی، مناطق مختلف را بر اساس اهمیتی که در فرایند فوق بر عهده دارند تقسیم بندی می کند. دشت کهنوج از دشت های مهم جنوب استان کرمان است که آب های زیرزمینی، عمده ترین منبع تأمین آب در آن به شمار می رود. این نقشه در منطقه مطالعاتی مذکور، از تلفیق شاخص های آسیب پذیری آب زیرزمینی، تغذیه مصنوعی و پتانسیل سیل خیزی، با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و منطق فازی تهیه شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که از بین پنج گروه کاربری هیدرولوژیکی تعریف شده، منطقه مورد مطالعه در چهار گروه قرار می گیرد؛ 03/0 درصد از اراضی منطقه مورد مطالعه در گروه اول کاربری هیدرولوژیکی، 28/28 درصد در گروه دوم، 18/59 درصد در گروه سوم، و 51/12 درصد از اراضی در گروه چهارم کاربری هیدرولوژیکی طبقه بندی می گردند. بر اساس نتایج بدست آمده، منطق فازی نسبت به منطق همپوشانی دارای دقت بیشتری در تهیه نقشه آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی می باشد. همچنین نتایج حاصل نشان می دهد که در استفاده از منطق فازی، با تغییر در طبقه بندی پارامتر های مدل، می توان به دقت قابل قبول در تهیه نقشه های مکان یابی دست یافت.
سید هاشم افضلی بروجنی محمد باقر رهنما
اهمیت و اولویت مسائل پیرامون آب در دنیای امروز، امری غیر قابل انکار و بدیهی است. توسعه و بهره برداری بیش از حد و نامتعارف از یک سو و توزیع نامناسب و ناهمگن مکانی و زمانی آب از سوی دیگر، باعث تشدید بحران آب شده است. در همین راستا بهره برداری از منابع آب جهان درطول قرن گذشته برای برآوردن سطح تقاضا، به سرعت افزایش یافته است. پروژه های بسیاری برای تأمین آب در سراسر جهان انجام شده که بطور نمونه می توان به انتقال آب بین حوضه ای و احداث سدهای بزرگ اشاره نمود. طرح-های انتقال آب بین حوضه ای بدلیل تغییر در رژیم طبیعی دو حوضه مبدأ و مقصد از اهمیت و حساسیت بالاتری نسبت به سایر طرح های آبی برخوردار هستند. قطعأ شبیه سازی و مدلسازی، کمک شایانی در درک و پیش بینی اثرات ناشی از اجرای این طرح ها بر سیستم های منابع آب خواهد داشت. برای شبیه سازی مدیریت و برنامه ریزی آب در منطقه مدل های مختلفی وجود دارد که از این بین مدل شبیه سازی weap انتخاب گردید. حوضه مورد بررسی در این مطالعه حوضه آبخیز کوهرنگ، از سرشاخه های کارون بزرگ، واقع در استان چهارمحال و بختیاری می باشد. هدف اصلی این تحقیق شبیه سازی و ارزیابی پارامترهای اساسی در طرح انتقال آب بین حوضه ای کوهرنگ3 می باشد. برای این منظور، مدل برای یک دوره زمانی 20 ساله مورد واسنجی و جریان انتقالی تونل های اول و دوم کوهرنگ شبیه سازی شد. همچنین برای یک دوره 25 ساله تحت سناریوهای مختلف اجرا گردید. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد بهترین گزینه برای تونل انتقال آب، تونلی با ظرفیت انتقال 5/26 متر مکعب بر ثانیه می باشد. همچنین در ادامه و بر اساس سناریو های تعریف شده محدوده رقوم ارتفاعی 78.5 تا 88.5 متر برای سد انحرافی مد نظر این طرح، پیشنهاد گردید. در نهایت پس از تحلیل حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامتر دبی حوضه، وضعیت سیستم در حالت اجرای طرح توسعه کشاورزی و اعمال راهکارهای مدیریتی منابع آب، مورد بررسی قرار گرفت.
حمیدرضا عزیزی محمد باقر رهنما
دشت سجاس با وسعت حدوداً 1200 کیلومترمربع در شمال غرب ایران ، در استان زنجان واقع شده است. در سال-های اخیر،کمبود تغذیه و افزایش تخلیه باعث کاهش سطح آب زیرزمینی در این منطقه شده است. برای جلوگیری از خسارت بیشتر، این منطقه نیازمند توجه بیشتر برای اعمال مدیریت های صحیح بهره برداری و حفاظت منابع آب زیرزمینی می باشد. در این تحقیق تغییرات سطح ایستابی آبخوان سجاس به کمک مدل کامپیوتری modflow، از سال1381 تا 1389 شبیه سازی شد؛که برای این منظور داده های مربوط به منابع آب و پارامترهای توپوگرافی مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی ها منجر به سامان-دهی و تکمیل داده های هیدرودینامیکی دشت شد. داده-های بین سال های 1381 تا 1388 برای واسنجی مدل و داده های سال 1389 برای صحت سنجی استفاده شد صحت-سنجی مدل، انطباق خوبی بین داده های مشاهداتی و محاسباتی نشان داد-میانگین مجذور مربعات خطا بین 03/0 تا 37/0. پس از ساخت مدل سناریوهایی که امکان رخ دادن آن ها در آینده وجود دارد، تعریف و به مدل معرفی شد؛ حاصل این روند به صورت نتایج و پیشنهاداتی برای مدیریت منابع آب زیرزمینی منطقه ارائه شد.
محمد کریمی شهرام کریمی گوغری
سرریزها سازه های هیدرولیکی هستند که در سد های ذخیره ای و تأخیری به منظور رها سازی آب اضافی یا سیلاب از مخزن و انتقال آن به پایین دست رودخانه ساخته می شوند. به عنوان یکی از کاربردی ترین نوع سرریزها، می توان از سرریز اوجی نام برد. به منظور مطالعه تأثیر تغییرات شیب وجه بالادست و تغییرات هد طراحی بر روی دبی و عمق جریان عبوری از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. برای شبیه سازی مدل آشفتگی روش k-? استاندارد و برای مدل جریان دوفازی روشvof مورداستفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داد که کاهش عمق طراحی مبنا، موجب افزایش دبی متوسط و عمق جریان عبوری از روی سرریز و افزایش عمق طراحی مبنا موجب کاهش دبی متوسط و عمق جریان عبوری از روی سرریز می شود. علاوه براین نتایج نشان داد که با شیبدار کردن وجه بالادست، دبی عبوری افزایش می یابد
فرنوش سعیدی شهرام کریمی گوغری
ذوب برف و رواناب ناشی از آن یکی از عوامل مهم اثرگذار بر تغییرات رژیم جریان در حوضه های کوهستانی است و بخش عمده رواناب سالانه را فراهم می کند. فاصله زمانی بین مرحله ریزش و مرحله ذوب برف این امکان را می دهد،که با اندازه گیری ویژگی های برف، مقدار آب حاصل از ذوب آن را برآورد نمود. با توجه به ضرورت و اهمیت برف، تصاویر ماهواره ای ابزاری ارزشمند در بررسی سطح پوشش برف و تغییرات آن در طول زمان به حساب می آیند. حوضه یلفان(سد اکباتان) به دلیل کوهستانی بودن بسیار سیل خیز بوده و معمولا در اوایل فصل بهار با گرم شدن زمین و ذوب برف ها، بستری لازم برای ایجاد رواناب در این منطقه فراهم می آید. از این رو با توجه به ضرورت و اهمیت برف در منطقه هدف این پژوهش، استفاده از تصاویر سنجنده modis از ماهواره terraو مدل سازی جهت تهیه نقشه های برفی، ارزیابی تغییرات سطح پوشش و برآورد آب معادل برف در سطح حوضه آبریز یلفانمی باشد،و همچنین برای شبیه سازی رواناب ناشی از ذوب برف ازمدل srm استفاده شده است. برای نیل به این هدف ابتدا با استفاده از داده های ماهواره ای بدست آمده از سنجنده modis،سطح پوشش برف برای یک دوره آبی یک ساله87-1386محاسبه گردید. سپس به منظور تخمین رواناب، اطلاعات ماهواره ای به دست آمده وارد مدل srmشد. این مدل رواناب ذوب برف را با استفاده از پارامترهای هیدرولوژی، هواشناسی و وضعیت فیزیکی حوضه برآورد می کند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که مدل srm قادر است حجم رواناب سالانه را با78/9 درصد اختلاف و دبی جریان روزانه را با مجذور ضریب تبیین 94/0درصد برآوردکند. همچنین با تلفیق مدل srm با سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی می توان شبیه سازی و پیش-بینی جریان رودخانه را در حوضه هایی که ذوب برف از فاکتورهای اصلی رواناب است، به کار برد.
معین گنجعلیخانی محمد ذونعمت کرمانی
آب های زیرزمینی یکی از مهم ترین منابع تأمین آب شرب و کشاورزی کشور ما می باشد. یکی از مهم ترین عوامل در بهره برداری از این منابع، کیفیت این منابع می باشند. در بررسی کیفیت و کمیت آب های زیرزمینی معمولاً تعداد محدودی چاه، معرف اطلاعات سطح وسیعی از منطقه می باشد و این چاه ها اغلب به صورت نامنظم در سطح منطقه پراکنده شده اند. معمولاً به منظور تخمین مقادیر کمی و کیفی آب زیرزمینی در مناطق فاقد برداشت داده بین این چاه ها، از روش های آمار کلاسیک و زمین آماری استفاده می شود. در بررسی های آمار کلاسیک، نمونه ها فاقد اطلاعات موقعیتی بوده و در نتیجه، یک نمونه ی مشخص هیچ گونه اطلاعاتی در مورد مقدار همان کمیت در نمونه دیگری به فاصله ی معلوم را در برنخواهد. در مقابل، روش های زمین آماری بر این چالش فائق آمده اند. اما مهم ترین ضعف این روش، شرط نرمال بودن داده هاست که در شرایط طبیعی کمتر مشاهده می شود. داده های کیفیت آب زیرزمینی اغلب دارای چولگی هستند که در آن ها فرض نرمال بودن توزیع داده های رعایت نمی شود. حساسیت این روش به داده های پرت نیز از دیگر معایب این روش است. در این پژوهش سعی شده که رویکرد نوینی برای پیش بینی مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از تابع مفصل ارائه گردد. در این رویکرد امکان استفاده از تمامی خانواده های تابع مفصل نظیر خانواده ارشمیدسی که انعطاف پذیری بالایی برای برازش بر داده ها دارند، در مقوله ی کیفیت آب های زیرزمینی فراهم آمده است. بدین منظور از داده های کیفیت آب مربوط به 107 چاه مشاهده ای دشت کرمان و راور شامل بی کربنات، سولفات، کلسیم و کل جامدات محلول (tds) مربوط به تابستان و زمستان 1392 استفاده گردید. نتایج حاصل از این روش با استفاده از شاخص های آماری rmse و r2 با روش های idw، کریجینگ، کریجینگ با تبدیل لگاریتمی و کریجینگ با تبدیل box-cox مقایسه گردید و به عنوان نمونه میزان rmse برای غلظت کل جامدات محلول در تابستان 1392 با استفاده از میانه تابع مفصل 957 و با استفاده از روش کریجینگ 1025 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. مقدار این شاخص های آماری برای تمامی پارامترهای کیفیتی دلالت بر بالاتر بودن دقت روش ارائه شده نسبت به روش های مذکور داشت که می تواند تاثیر بسزایی در بهینه سازی شبکه ی پایش کیفیت آب منطقه داشته باشد.
محسن قاضی زاده عباس رضایی
دشت رفسنجان با وسعت حدود 12421 کیلومتر مربع بخشی از حوضه آبریز کویر درانجیر بوده و حوضه آبریز کویر درانجیر نیز قسمتی از حوضه آبریز فلات مرکزی ایران محسوب می گردد. در این مطالعه تغییرات سطح ایستابی دشت رفسنجان با استفاده از مدل کامپیوتری visual modflow شبیه سازی شد.و برای کالیبراسیون مدل از داده های اندازه گیری شده در سالهای 1375 تا 1380 استفاده گردید. نتایج اولیه مدل شامل پیش بینی تغییرات سطح ایستابی آبخوان در 5 ،10 و15 سال آینده می باشد. در ادامه 16 گزینه مدیریتی تغذیه و تخلیه تعریف گردید و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفت.
پیمان جهانشاهی جواران محمد باقر رهنما
چکیده ندارد.
فرهاد اکبرپور محمد باقر رهنما
از چند دهه گذشته، بعلت عواقب تغییرات زیست محیطی و اقلیمی و ضرورت انجام توسعه های هیدرولوژیکی برای برآورد آنها، استفاده از مدل های توزیعی به طرز چشمگیری افزایش یافته است. مسلماً این مدل ها داده های ورودی خود را به شکل توزیعی دریافت می کنند. پیشرفت های اخیر در سیستم های اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در تولید نقشه های توزیعی عوارض زمین، منجر به کاهش عدم قطعیت در کاربرد و نتایج مدل های توزیعی شده است. در این تحقیق، نقشه شماره منحنی رواناب حوضه آبریز معرف ناورود گیلان با بهره گیری از تصاویر ماهواره لندست و نمونه گیری زمینی تولید شد. اگرچه دقت این نقشه به کمک روش های مربوطه بررسی شد اما باز هم به دو دلیل از مدل توزیعی مادکلارک با واسنجی و صحت سنجی استفاده شد. اولاً به منظور ارزیابی کارایی نقشه مذکور در تعیین پاسخ هیدرولوژیکی حوضه آبریز و ثانیاً جهت پیشنهاد یک مدل بارش-رواناب توزیعی متناسب با منطقه مورد مطالعه. زمان تمرکز، ضریب ذخیره کلارک و نسبت تلفات اولیه به نگهداشت حوضه متغیرهای واسنجی بودند. مقایسه هیدروگراف های شبیه سازی شده با مشاهده ای علاوه بر تایید دقت نقشه مذکور، بر کارایی استفاده از مدل مادکلارک در حوضه آبریز مورد مطالعه نیز صحه می گذارد. بنابراین انتظار می رود تلاش حاضر گام قابل قبولی در تهیه نقشه شماره منحنی، قابل کاربرد در مدل های هیدرولوژیکی توزیعی در حوضه های آبریز منطقه مورد مطالعه بردارد.
علی کریمی محمد باقر رهنما
سیستم های اطلاعات جغرافیایی عبارتند از سیستمهایی که توان نگهداری و حفاظت از داده های مختلف جغرافیایی و مکانی را دارند . این سیستم ها قادرند عملیات مختلف فضایی و ارتباطی و پردازش و مدیریت داده ها را انجام دهند. چنین ویژگیهایی موجب شده است که gis به عنوان وسیله ای که توانایی تصمیم گیری را افزایش می دهد شناخته شود. امروزه سیستم های اطلاعاتی جغرافیایی کاربردهای متعددی در گرایش های علوم منابع آب پیدا کرده اند. مطالعه نحوه بکارگیری و استفاده از gis در سیستم توزیع آب هدف این مقاله است. سیستم های توزیع از جمله تاسیسات زیر بنایی شهری هستند که ساخت و نگهداری آنها بسیار پر هزینه و سرمایه بر است . ساخت ابزاری که بتواند اطلاعات شبکه را حفظ و ضبط نماید وقابلیت های تحلیلی به منظور بهره برداری واستفاده درست از این سیستم ها را داشته باشد، می تواند برای عناصر گوناگون طراحی و اجرایی شبکه ها مفید باشد. در این پایان نامه به صورت ابزاری تهیه شده و می توان آن را برای جنبه های مختلف برنامه ریزی و مدیریت شبکه ها و منابع آب مورد استفاده قرار داد.
محمدرضا اخوان عبداللهیان محمد باقر رهنما
مسئله استفاده از خاکهای واگرا در ساختمان هسته ناتراوای سدهای خاکی از جمله مسائل فنی بسیار مهمی است که اخیرا بدان توجه شده است. محدودیت تحقیقات در زمینه فیلتراسیون خاکهای واگرا و اختلاف بین معیارهای محدود توصیه شده در مراجع رسمی مطالعه و تحقیقات در این زمینه را ضروری می سازد. بر این اساس جهت طراحی فیلتراسیون اقتصادی و درشت دانه تر که با معیارهای پیشنهادی برای خاکهای غیر واگرا نیز سازگار داشته باشد دستگاهی بنام (no erosion filter)nef طراحی و ساخته شد ه که ایده ساخت همان دستگاه nef شرارد با بهینه سازی های مربوطه می باشد. بوسیله دستگاه فوق مرز دانه بندی فیلترهای که با جذب ذرات فرسایش یافته از خاک مبنا روند شکستگی خاک مبنا را متوقف می سازد ( فیلترهای موفق ) و فیلترهای ناموفق برای خاکهای واگرا قبل از تثبیت و بعد از تثبیت بوسیله یون کلسیم مورد مطالعه قرار گرفت و آزمایشات پین هول و هیدرومتری دوگانه جهت تشخیص واگرایی نمونه های انتخاب شده صورت پذیرفت.با توجه به نتایج بدست آامده در این تحقیق رفتار خاکهای واگرا بعد از تثبیت تا حد زیادی به رفتار نمونه های غیر واگرا نزدیک می شوند. و فیلترهای طراحی شده به روش این تحقیق از دو نظر اقتصادی می باشد :1) این فیلترها از معیارهای پیشنهادی دیگر محقیقن درشت دانه تر بوده و آسانتر تهیه می شوند. 2) این فیلترها نسبت به فیلترهای ریز دانه پیشنهادی دیگر محققین از ضخامت کمتری برخوردار می باشد.