تخمین آثار پدیده تغییر اقلیم بر منابع آب یکی از دشوارترین مسائل پیش روی متخصصین منابع آب است. یکی از این دشواری ها این است که ساده سازی هایی که عموما در روابط هیدرولوژیک انجام می شود، موجب بروز تناقض در پیش بینی ها می شود. این مطالعه یک روش کار پیشرفته برای بررسی تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر منابع آب سطحی و زیرزمینی را ارائه می‏دهد. در این روش، از یک مدل جریان سطحی و زیرزمینی در ترکیب با سناریوهای پیشرفته تغییر اقلیم برای حوضه آبریز همدان- بهار (2456 کیلومتر مربع) استفاده شده است. در این مطالعه، مدل سازی مزدوج جریان سطحی – زیرزمینی توسط برنامه هیدروژئوسفر انجام شد. حل همزمان معادلات جریان سطحی و زیرزمینی در هیدروژئوسفر و همچنین محاسبه تبخیر و تعرق واقعی که به عنوان تابعی از رطوبت خاک در هرگره از منطقه تبخیر تعریف شده، شبیه سازی فرایندهای وابسته به یکدیگر مانند تغذیه آبخوان را که جزو دشوارترین مباحث در زمینه تغییر اقلیم است را بهبود می بخشد. مدل های ساده تر یا مدل هایی که نواحی جریان سطحی و زیر سطحی را جداگانه مدل می کنند قادر به ارائه این سطح از واقع گرایی نیستند. در این تحقیق، از نتایج شبیه سازی تغییر اقلیم توسط مدل گردش عمومی جو hadcm3 با فرض سناریوهای انتشار a2، b1 و a1b ارائه شده در sres استفاده شده است. این سناریوهای تغییر اقلیم توسط مدل آماری lars-wg برای منطقه مورد مطالعه کوچک مقیاس شد. تحلیل داده های اقلیمی مشاهده ای حاکی از نرمال نبودن داده های بارندگی روزانه مشاهده شده و وجود خودهمبستگی در داده های دمای حداقل وحد اکثر روزانه مشاهداتی بود. به همین دلیل برای مقایسه داده های مشاهده ای و تولید شده با مدل lars-wg از روش های غیر پارامتری استفاده شد. مقایسه میانگین داده های مشاهده ای و تولید شده و همچنین تحلیل عدم قطعیت پارامترهای اقلیمی تولید شده، موید توانایی مدل کوچک مقیاس سازی lars-wg بود. در مرحله صحت سنجی، ابتدا برای به دست آوردن شرایط اولیه، با استفاده از میانگین 20 ساله داده های بارندگی و برداشت از آبخوان، مدل هیدروژئوسفر در حالت ماندگار اجرا شد. در ادامه، برای اجرای مدل در حالت غیرماندگار و ارزیابی عملکرد آن در اعمال تنش های روزانه، مدل در بازه زمانی 1384- 1371 اجرا و اصلاحات لازم در پارامترهای به کار رفته اعمال شد. نتایج اعتبار سنجی مدل هیدروژئوسفر که در بازه زمانی 1389- 1385 انجام شد، بیانگر توانایی این مدل در شبیه سازی هیدرولوژیک منطقه مورد مطالعه بود. بر اساس پیش بینی های انجام شده در سناریوهای تغییر اقلیم، به استثنای سناریوی a2 که در بازه زمانی 2100-2071 میلادی میزان بارندگی کمتر از دوره پایه شد، در آینده شاهد افزایش دما و بارندگی در منطقه مورد مطالعه خواهیم بود. بیشترین افزایش در میانگین سالانه ی دمای حداقل و حداکثر در سناریوی a2 (به ترتیب 75/4 و 63/4 درجه سانتیگراد) و کمترین افزایش در میانگین سالانه دمای حداقل و حداکثر دمای روزانه در سناریوی b1 اتفاق افتاد (به ترتیب 81/2 و69/2 درجه سانتیگراد). بیشترین افزایش در میانگین بارندگی سالانه در بازه زمانی 2040-2011 میلادی سناریوی b1 (19%) و بیشترین کاهش در میانگین بارندگی سالانه در بازه 2100-2071 سناریوی a2 (8%) اتفاق افتاد. شبیه سازی جامع هیدرولوژیک پیش بینی کننده افت قابل توجه سطح آب زیرزمینی تا سال 2100 میلادی بود. حداقل و حداکثر افت سطح آب زیرزمینی به تر تیب در سناریوهای b1 (7 متر) و a2 (9 متر) رخ داد. ضمنا بر اساس این شبیه سازی، تغییر چندانی در سهم اجزای بیلان هیدرولوژیک حوضه در طول دوره شبیه سازی در مقایسه با دوره پایه اتفاق نخواهد افتاد. مقایسه بین روند افت سطح آب زیر زمینی تحت سناریوهای اقلیمی وبرداشت از آبخوان بیانگر این مسئله بود که با وجود آثار متفاوتی که هر کدام از سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای بر مولفه های بیلان هیدرولوژیک و سطح آب زیرزمینی درحوضه آبریز همدان- بهار می گذارند، بحران اصلی موجود در این حوضه برداشت بی رویه از آبهای زیرزمینی است و در صورت ادامه روند کنونی، در طی چند دهه آینده، شاهد آثار مخرب این بحران در دشت همدان- بهار که از قطب های کشاورزی کشور محسوب می شود و همچنین در شهر تاریخی همدان و دیگر شهرها و روستاهای موجود در منطقه خواهیم بود.

پدیده نفوذ ناپذیر نمودن معابر شهری، مشکلات بسیاری را در پی داشته که از جمله می توان به آب گرفتگی معابر در هنگام وقوع بارندگی اشاره نمود که به نوبه خود می تواند تردد عابرین پیاده و حتی خودروها را با مشکل مواجه سازد. به منظور مدیریت هرچه بهتر رواناب های سطحی در شهرها از راهکارهای مختلفی نظیر ساخت نهرها و نفوذ پذیر نمودن سطح روسازی استفاده می گردد. با توجه به لزوم استفاده از رواناب سطحی جهت تغذیه سفره های آب زیرزمینی شهری و حفظ تعادل زیست محیطی مناطق شهری، امروزه استفاده از تکنیک روسازی متخلخل در معابر شهری از اهمیت ویژه ای در کشورهای مختلف برخوردار می باشد. چرا که این روش می تواند از طریق حذف بخشی از آلاینده های رواناب، در بهبود کیفیت آبی که به لایه های خاک زیرین نفوذ می کند موثر باشد. استفاده از جاذب های مختلف و همچنین بتن متخلخل و نفوذپذیر سهم بسیاری در کاهش آلودگی رواناب شهری دارد. هدف از این پژوهش کاهش بار آلودگی رواناب های شهری با استفاده از بتن متخلخل به همراه جاذب های ارزان قیمت و در دسترس می باشد. در این تحقیق از این بتن به همرا ه جاذب های زئولیت و سرباره استفاده شد. برای انجام آزمایشات ابتدا به ساخت نمونه های بتن متخلخل(بتن شاهد) و همچنین بتن متخلخل حاوی جاذب های زئولیت و سرباره پرداخته شد. ستون های فلزی و شیشه ای به ابعاد 152×152×700 میلی متر ساخته شدند. داخل هر ستون با لایه بندی از فیلتر شنی دانه بندی شده و سه نوع بتن متخلخل پرشد. آزمایشات در 5 سری جداگانه انجام شد. پارامترهای کیفی آب شامل هدایت الکتریکی(ec)، کدورت، سرب، اکسیژن خواهی شیمیایی(cod) و مواد جامد معلق کل (tss) مورد بررسی و انداز ه گیری قرارگرفتند. در هر مورد محلول مورد نظر از بالای ستون وارد شد و نمونه خروجی در دو مرحله(بتن، بتن و فیلتر) از انتهای ستون جمع آوری شد و برای اندازه گیری به آزمایشگاه منتقل شدند. نتایج نشان داد که هیچ کدام از سه نوع بتن متخلخل(شاهد، زئولیت، سرباره) قابلیت کاهش هدایت الکتریکی محلول آب شور را نداشته و در این مورد راندمان حذف قابل قبولی ندارند.ولی بتن های ذکر شده در کاهش 4 پارامتر دیگر به طور قابل توجهی تاثیرگذار بودند بطوریکه به طور متوسط کدورت رواناب از ntu64 در نمونه ورودی به ntu23 در نمونه های خروجی از بتن متخلخل حاوی جاذب وntu 5 در استفاده توام از بتن های جاذب و فیلتر رسید که این کاهش معادل راندمان حذف بالای 90% می باشد. کاهش غلظت فلز سنگین سرب در همه حالت دارای راندمان مطلوبی بود به طوری که از غلظت اولیه mg/l2 در نمونه ورودی به مقداری حدودmg/l2/0 در نمونه-های خروجی رسید. که دارای راندمان حذف 90% می باشد. در حالت استفاده از فیلتر نتیجه بهتری مشاهده شد و راندمان بالای 96% به دست آمد. در حالت تغییر غلظت سرب از 2به 5 نیز، بیشترین راندمان حذف مربوط به بتن متخلخل حاوی زئولیت و فیلتر با راندمان حذف 5/97% بود و غلظت از mg/l 5 در نمونه اولیه بهmg/l 125/0 در نمونه های خروجی رسید. کاربرد بتن متخلخل حاوی زئولیت در کاهش نیاز اکسیژن خواهی شیمیایی رواناب نیز موثر و دارای راندمان حذف 89/60% بود که در حالت استفاده از فیلتر این راندمان به مقدار 74% افزایش یافت. کاربرد این بتن ها به همرا ه استفاده از فیلتر در کاهش مواد جامد معلق کل دارای راندمان مطلوب حدود 70% بود.

در این پژوهش به منظور بررسی ویژگی های کیفی منابع آب زیرزمینی دشت نجف آباد، آبخوان از نظر کمی و کیفی شبیه سازی شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به اطلاعات مربوط به چاه ها، چشمه ها، قنوات، بارندگی، نقشه ها، مطالعات ژئوفیزیک منطقه و... شبیه سازی هیدرولیکی آبخوان با استفاده از نرم افزار modflow برای یک دوره 15 ساله از 1374 تا 1389 انجام شد و ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان، نظیر ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (k_s) و ضریب آبدهی ویژه (s_y) برآورد شده است. نتایج نشان دهنده هم خوانی بسیار خوب بین بارهای آبی محاسباتی و مشاهداتی می باشد. در بخش بعدی اطلاعات مربوط به کیفیت آب زیرزمینی دشت نجف آباد اعم از ec، tds و sar به طور اجمالی و کلی مورد بررسی قرار گرفته است و در نهایت پهنه بندی پخش و انتقال این پارامترهای شیمیایی در دشت با استفاده از کد mt3d نرم افزار modflow انجام شد و با استانداردهای آیرز و وسکات و نمودار ویلکوکس ارزیابی گردید. نتایج نشان دهنده این است که این نوع پارامترهای شیمیایی در بیشتر وسعت منطقه از نظر کیفی متوسط بوده به جز قسمت جنوب شرقی منطقه که از لحاظ کیفی نامناسب تشخیص داده شده که باید اقدامات مدیریتی مناسب برای آن لحاظ گردد. عامل آلودگی در این منطقه مصرف بی رویه انواع کودهای شیمیایی و سموم گیاهی همراه با تخلیه فاضلاب های شهری و صنعتی به رودخانه های موجود در دشت است که عمدتاً در این محور واقع شده اند و بار آلودگی را پیوسته افزایش می دهند. در پایان نیز مقایسه ای بین روش modflowبا روش drastic انجام شده که هر دو روش این منطقه را از لحاظ آسیب پذیری کم تا متوسط ارزیابی کردند و نتایج حاصل تقریباً نزدیک به هم بود.