نام پژوهشگر: بهرام ثقفیان

بررسی تاثیرات سطوح آبگیر باران بر روی رواناب سطحی شهری
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1390
  محمد حسین رشیدی مهرآبادی   بهرام ثقفیان

سطوح روکش شده، پشت بام ساختمان ها، سطوح خیابان ها و امثال آنها در شهرها همانند مانعی در برابر نفوذ آب باران به داخل خاک و تغذیه سفره آب زیرزمینی عمل می کنند و سبب می شوند که بخش بیشتری از بارندگی به رواناب سطحی و سیلاب تبدیل شوند. در سیستم سطوح آبگیر ساختمان های مسکونی، سطح استحصال آب باران، شامل سطح پشت بام منازل مسکونی می باشد که به وسیله شیب پشت بام به طرف ناودانی یا چاهک هایی به سمت مخزن جمع آوری آب هدایت می شوند و مقدار مازاد آب باران جمع شده از مخزن سرریز شده و به سمت شبکه های زهکشی انتقال می یابد. در این تحقیق، با شبیه سازی سیستم سطوح آبگیر پشت بام ساختمان های مسکونی در برنامه matlab و محاسبه هزینه های و سود حاصل از اجرا سیستم، به بهینه سازی مخازن در شهرهای تبریز، تهران، رشت، قزوین و کرمان پرداخته شد. با توجه به ابعاد بهینه مخازن، شرایط آمار بارندگی منطقه و مشخصات ساختمان مسکونی به تحلیل و بررسی حجم قابل استحصال آب باران از سطح پشت بام، حجم قابل ذخیره آب باران در مخازن و حجم قابل سرریز آب باران از مخازن در هر کدام از شهرها پرداخته شد. می توان اظهار داشت ابعاد بهینه شده مخازن با توجه به شرایط فعلی عملکرد قابل قبولی در شهرهای کم باران ندارند ولی اجرا سطوح آبگیر در شهرهایی که بارندگی مناسبی دارند، در تامین نیاز آب غیر شرب ساکنین و کاهش آب های سطحی موثر هستند. در شهر رشت اجرا سطوح آبگیر در اکثر مواقع از سال امکان پذیر و دارای عملکرد مناسبی است ولی برای شهرهای تبریز، تهران، قزوین، اجرا این نوع سیستم ها در مساحت پشت بام کم و در ماه های پر باران قابل قبول است. اما برای شهر کرمان اجرا این نوع سیستم ها امکان پذیر نیست و توجیه اقتصادی ندارند.

سیستم هشدار دهنده خشکسالی بر اساس روش حد آستانه (مطالعه موردی: سد کرج)
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1390
  سودابه آذرنیا   بهرام ثقفیان

خشکسالی یکی از بلایای طبیعی است که بر خلاف سایر حوادث غیر مترقبه دارای ماهیت تدریجی بوده که باعث بروز خسارات زیادی از جمله آسیب های اقتصادی، اجتماعی، سیاسی، فرهنگی و زیست محیطی می_ شود. کاهش شدید بارندگی و دوره های خشک ناشی از آن تأثیرات منفی بسیاری بر منابع آب می گذارد با توجه به آنی نبودن این پدیده و ماهیت تداومی آن با مدیریتی کارا می توان اثرات آن را کاهش داد، استفاده از سیستم های زودهنگام هشدارخشکسالی1 با شاخص های هیدرولوژیکی مناسب، می تواند در مقابله با خشکسالی و کمبود آب و همچنین پیشگیری از کاهش ذخایر آبی تا حد زیادی مفید واقع شود. در این تحقیق یک سیستم زودهنگام هشدار خشکسالی با استفاده از سطوح آستانه مناسب ارائه می شود .سیستم مورد استفاده پنج مدل اصلی شامل1)محاسبه یک شاخص کمبود آب، 2) پایش خشکسالی با شرایط جاری مخزن و طبقه بندی آن به روش خوشه بندی(kmeans)، 3) اندازه گیری و پایش میزان کمبود آب در آینده همراه با طبقه بندی آن، 4)تعیین سطوح هشدار و 5) ارزیابی دقت و آنالیز ریسک. ابتدا پارامترهای مناسب از میان اطلاعات ماهیانه دبی رودخانه ای و اطلاعات ماهیانه خروجی سد جهت تأمین مصارف شرب وکشاورزی بطور جداگانه بکار رفته و شاخص های بارش استاندارد شده(spi) و دبی استاندارد شده(sdi) با گامهای زمانی میان مدت 3 و 6 ماه جهت پیش بینی خشکسالی انتخاب شد. سپس با استفاده ازمدل شبکه عصبی مناسب به کمبود آب در آینده پیش بینی شد. با استفاده از روش خوشه بندی (kmeans) سطوح احتمالاتی مختلف با حدود آستانه مناسب تعیین و درپنج دسته (بدون خشکسالی، خشکسالی ضعیف، خشکسالی متوسط، خشکسالی شدید و خشکسالی خیلی شدید) طبقه بندی شد. با ارزیابی دقت مدل، سطوح مختلف هشدار خشکسالی از آبی(شرایط نرمال) تا قرمز(شرایط کم آبی شدید) برای تصمیم گیری، محاسبه گردید. با استفاده از آمار تاریخی 38 ساله حوزه کرج، عملکرد سیستم به طورجداگانه برای مصارف شرب و کشاورزی بررسی شد. نتایج حاکی از این بود که استفاده از شاخص های بارش استاندارد شده (spi) و دبی استاندارد_ شده (sdi) و اطلاعات ماهیانه خروجی سد (مصارف شرب وکشاورزی جداگانه)، پارامتر های مناسب تری جهت پیش بینی کمبود آب در آینده بودند. شبیه سازی مصارف شرب با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نسبت به شبیه سازی مصارف کشاورزی، با ضریب r2 برابر 83/0، نتیجه بهتری داشت. در ارزیابی دقت مدل، در مقایسه سطوح هشدار شبیه سازی شده و سطوح هشدار واقعی، دقت کلی برابر با 6/0 و ریسک پذیری مثبت را نشان داد.

ارزیابی روش های مدیریت سیلاب در حوضه های شهری
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی 1390
  فاطمه فلاح زواره   بهرام ثقفیان

رواناب سطحی به عنوان یکی از مولفه های اصلی چرخه هیدرولوژیکی و از منابع مهم تأمین آب تلقی می شود. در عصر حاضر با افزایش روند شهرنشینی و در نتیجه تغییر کاربری سطوح نفوذپذیر به سطوح نفوذناپذیر، تغییرات نامطلوبی در کیفیت و کمیت رواناب سطحی به وجود آمده است. این در حالیست که با به کارگیری روش های مدیریت سیلاب می توان از این منبع به صورت کنترل شده و به بهترین شکل ممکن برای رفع نیازهای آبی بهره برد. بر این اساس در سالهای اخیر مفهومی تحت عنوان بهترین راهکارهای مدیریتی با نام اختصاری bmps، به منظور کنترل کمی و کیفی رواناب مطرح شده است. در این فعالیت ها با افزایش زمان ماند سیلاب در مخازن، افزایش ضریب زبری و نیز افزایش نفوذپذیری سطوح سعی در کاهش دبی اوج و حجم رواناب و نیز کنترل غلظت آلاینده های موجود در رواناب می شود. بر این اساس و با توجه به اهمیت مدیریت رواناب در کلانشهری مانند تهران، در این تحقیق قسمتی از حوضهآبریز منطقه 22 شهرداری تهران انتخاب و نسبت به ارزیابی اثرات bmpها بر روی کمیت رواناب با استفاده از مدل های ریاضی بارش-رواناب اقدام شد. نکته حائز اهمیت این است که به طور کلی پدیده بارش-رواناب فرآیندی است که به شدت تحت تأثیر عوامل غیرقطعی قرار دارد و انتخاب نامناسب پارامترهای طراحی منجر به برآورد نادرست دبی سیلاب و در نتیجه انتخاب ابعاد نامطلوب برای سازهها و عملکرد فنی نامناسب یا غیراقتصادی شدن طراحیها و در نهایت خسارات مالی و جانی فراوان خواهد شد. لذا انتخاب صحیح پارامترهای طراحی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این راستا با به کارگیری روش هایی همچون تحلیل عدم قطعیت ورودی ها و پارامترهای موثر بر روی نتایج حاصل از مدل سازی یا تحلیل حساسیت مدل نسبت به تغییر پارامترها می توان به نتایج مطلوب تری دست یافت. از جمله عوامل ورودی مدل های بارش- رواناب که تأثیر محسوسی بر روی نتایج حاصل دارند، می توان به توزیع زمانی و مکانی بارش، تداوم بارش و نیز شرایط رطوبت پیشین خاک اشاره کرد. لذا در این تحقیق پس از تحلیل عدم قطعیت توزیع زمانی و مکانی بارش و همچنین رطوبت اولیه خاک با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو و نیز تحلیل حساسیت هیدروگراف سیل نسبت به تداوم بارش، نسبت به بررسی راهکارهای مدیریت سیل در منطقه اقدام شد. نتایج بررسی ها نشان داد که بیشترین دبی اوج از بارندگی با تداوم 5/0 ساعت حاصل می شود. در این حالت دامنه تغییرات دبی اوج برابر 8/34 مترمکعب بر ثانیه است که نشان از وجود عدم قطعیت بالا در پارامترهای ورودی مدل بارش-رواناب می باشد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی bmpها در قالب سناریوهای مختلف نشان داد که به کارگیری این راهکارها میتواند باعث کاهش دبی اوج از 3/16 درصد تا 1/50 درصد و نیز کاهش حجم رواناب از 2/9 درصد تا 4/37 درصد بسته به نوع و تعداد bmpهای به کار رفته در سطح حوضه شود.

بررسی تاثیر پدیده روانش بر آبنمودهای رواناب سطحی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز 1392
  شبنم نوروز پور   بهرام ثقفیان

یکی از فرایندهای موثر بر پاسخ هیدرولوژیکی حوضه های آبریز فرایند نفوذ رواناب بالادست در مناطق نفوذپذیر پایین دست یا «فرایند روانش» است. فرایند روانش نه تنها ناشی از تغییرات مکانی خصوصیات نفوذپذیری است بلکه جهت گیری این تغییرات نیز می تواند میزان روانش را تحت تأثیر قرار دهد. با اعمال روانش در مدل های بارش-رواناب حجم رواناب کاهش می یابد و به همین دلیل انتظار می رود با تخمین دقیق تر میزان رواناب امکان بهبود دقت آبنمود طرح و کاهش ابعاد سازه های آبی فراهم شود. فرایند روانش با وجود اینکه در بعضی شرایط اثر قابل توجهی بر مشخصه های آبنمود خروجی (حجم رواناب، دبی حداکثر و زمان رسیدن به دبی حداکثر) از حوضه های آبریز می گذارد، به دلیل پیچیدگی در فرمول بندی تبدیل بارش-رواناب، در اغلب مدل های هیدرولوژیکی نادیده گرفته می شود. لذا کلیه تحقیقات انجام شده بر روی این فرایند برای ساده ترین حالت یعنی جریان بر روی یک دامنه مستطیلی ساده انجام شده است. حال آنکه در طبیعت دامنه ها با هندسه های متنوعی از نظر شکل پلان (همگرا، واگرا یا موازی) و انحنای پروفیل (محدب، مقعر و صاف) وجود دارند. این دامنه ها «دامنه های مرکب» نامیده می شوند. در این تحقیق در ابتدا یک مدل بارش-رواناب-روانش توزیعی جهت بررسی پدیده روانش بر سطح دامنه های مرکب با خصوصیات متغیر مکانی توسعه داده شد. این مدل بر پایه روش زمان-مساحت است و می تواند از دو گزینه مدل گرین-امپت و روش شماره منحنی برای تعیین بارش مازاد استفاده کند. سپس با استفاده از مدل های توپوگرافی دامنه های مرکب به طور مصنوعی تولید شدند و با بهره گیری از زمان تعادل موج سینماتیک موقعیت ایزوکرونها استخراج شد. در نهایت میزان تأثیر روانش با استفاده از دو شاخص که یکی اثر روانش را بر دبی حداکثر آبنمود و دیگری اثر این فرایند را بر ضریب رواناب اندازه گیری می نماید مشخص شد. از آنجا که میزان اثر روانش کاملاً تابع تغییرات مکانی نسبت شدت بارش به میانگین ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع خاک ( )، تداوم بارش و ضریب تغییرات ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع خاک است، 36 حالت مختلف که ترکیبی از چهار مقدار برای ، سه مقدار برای و سه مقدار برای بود ایجاد شد و آبنمودهای بدون بعد در دو حالت با اعمال روانش و بدون اعمال روانش برای کلیه حالات و هندسه-های مختلف رسم گردید. برای هر حالت شاخص های تأثیر روانش استخراج گردید و اثر خصوصیات بارش بر میزان روانش مورد تحلیل قرار گرفت. در دامنه هایی که از نظر دارای تغییرات مکانی بودند از تکنیک شبیه سازی مونت کارلو استفاده شد. نتایج نشان داد که در کلیه هندسه ها (مستطیلی، محدب، مقعر، همگرا و واگرا) میزان تأثیر روانش بر حجم رواناب و دبی حداکثر با کاهش و افزایش می یابد. محدوده میزان این تأثیر در هر دامنه طیف وسیعی را در بر می گیرد. به طوری که نمی توان دامنه ای را به صورت عددی مشخص نمود. به بیان دیگر در حالاتی که مقادیر و کوچک هستند هیچگونه آبنمود خروجی در حالت با اعمال روانش ایجاد نمی شود و در شرایطی که و بزرگ می باشند، دامنه تأثیر روانش محدود به شاخه نزولی می شود و میزان این تأثیر به سمت صفر میل می کند. علاوه بر این در این تحقیق جهت بررسی تأثیر هندسه دامنه (از نظر شکل پلان و انحنای پروفیل) بر زمان تعادل دامنه یک شاخص ژئومورفیک بر اساس معادله زمان تعادل موج سینماتیک استخراج شد و این شاخص با شاخص مشابهی تحت عنوان فاکتور شکل (اگنس و همکاران، 2007) مقایسه شد. این دو شاخص از نظر فرضیات حاکم مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به اینکه فرضیات فاکتور شکل در مقایسه با شاخص ژئومورفیک بیشتر و محدود کننده تر است، نتایج حاصل از آن قابل اعتمادتر می باشد.

ارزیابی اثرات تغییر اقلیم و راه های سازگاری با آن در مدیریت منابع آب و خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده منابع طبیعی 1392
  محمود آذری   بهرام ثقفیان

تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش هایی است که بخش های مختلف زندگی انسان در روی زمین را تحت تاثیر قرار داده است. تغییر در چرخه هیدرولوژیکی یکی از پیامد های گرم شدن زمین می باشد که اثرات قابل توجهی بر منابع آب و خاک داشته و جریان رواناب، رسوب و فرسایش خاک در سطح حوضه را تغییر می دهد. اتخاذ تدابیر مناسب برای کاهش آسیب پذیری نیازمند ارزیابی اثر تغییر اقلیم و کارایی گزینه های سازگاری می باشد. حال آن که ارزیابی کمی اثر تغییر اقلیم بر رسوب و نقش اقدامات حفاظت آب و خاک در جهت سازگاری با تغییر اقلیم کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر ارزیابی اثر تغییر اقلیم در منابع آب و خاک و لحاظ آن در مدیریت آبخیز گرگانرود در شمال ایران می-باشد. بدین منظور از مدل swat برای شبیه سازی رژیم هیدرولوژیکی حوضه و الگوریتم sufi-2 در نرم افزار swat-cup برای واسنجی، اعتبار سنجی و آنالیز عدم قطعیت پارامترهای مدل استفاده شد. سناریو های تغییر اقلیم نیز با استفاده از خروجی های ریز مقیاس شده سه مدل چرخش عمومی جو (cgcm1، hadcm3 و sciro) برای سه سناریوی انتشارa1f1، a2 و b1 تهیه گردید و تغییرات هیدرولوژی حوضه برای آینده شبیه سازی شد. به منظور ارزیابی کارایی اقدامات آبخیزداری با هدف سازگاری با تغییر اقلیم، سه سناریوی حفاظت آب و خاک شامل مدیریت مراتع، حفاظت خاک در اراضی کشاورزی وکنترل رسوب در آبراهه ها تعریف گردید. اثرات تغییر اقلیم بر هیدرولوژی حوضه دلالت بر حساسیت بالای رسوب به تغییر اقلیم دارد به طوری که دبی جریان سالانه گرگانرود برای سناریو ها به میزان 8/5، 8/2 و 5/9 درصد و رسوب 7/47، 5/44 و 9/35 درصد برای دوره زمانی 2069-2040 افزایش می یابد. میزان تاثیر گذاری اقدامات سازگاری در مقیاس مکانی حوضه کاهش 1/1، 9/6 و 2/7 درصد رسوب در دوره زمانی 2069-2040 برای سناریوی محتمل به همراه دارد که این مقدار برای مقیاس زیرحوضه به 1/7، 4/20 و 4/23 درصد می رسد. نتایج پژوهش حاضر ضمن تایید اثرات تغییر اقلیم بر آینده مدیریت حوضه های آبخیز، انتخاب سناریوهای سازگاری مناسب را منوط به آگاهی از شرایط اقلیمی آتی می داند.

کاهش عدم قطعیت مدلسازی بارش – رواناب با اعمال مدل تلفات sma و همبستگی مکانی بارش
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی 1392
  هما رزمخواه   بهرام ثقفیان

با توجه به تاثیر بارز روش تلفات نفوذ، پارامترهای عدم قطعی و تغییرات مکانی بارش بر خروجی مدل، و عدم استفاده از نمونه گیری همبسته مونت کارلو - کاپولا در بررسی همبستگی و تاثیر متقابل پارامترها بر یکدیگر و عدم قطعیت مدل هیدرولوژیک، به منظور کاهش خطا و واریانس خصوصیات سیلاب مدلسازی شده، با انتخاب روش شبیه سازی پیوسته بارش – رواناب در مدل hec-hms، به بررسی تاثیر کاربرد روش تلفات نفوذ sma بر کاهش خطای پاسخ هیدرولوژیک حوزه، عدم قطعیت پارامترهای حساس مدل تلفات و همبستگی مکانی بارش بر خروجی مدل، به روش مونت کارلو – کاپولا پرداخته شد. مقایسه عملکرد مدلهای نفوذ سازمان حفاظت خاک آمریکا(scs)، گرین و امپت (ga)، تلفات اولیه-مقدار ثابت(ic)، نسبت ثابت(cf)، مدل اکسپوننشیال(exp) و sma در مدلسازی بارش – رواناب حوزه آبریز کارون 3، مدل sma را با بیشترین میانگین ضریب ناش ساتکلیف 0.81 در کالیبراسیون و 0.69 در تایید، برتر از سایرین نشان داد. این مدل از کمترین مجموع مربعات خطای وزنی متناسب با مقادیر دبی، برابر 148 و 143 در کالیبراسیون و احیا برخوردار بود. این نتیجه می تواند ناشی از ساختار کاملتر مدل در لحاظ تلفات برگاب و چالاب و محاسبات مرتبط با نفوذ آب در لایه اولیه خاک، آب زیرزمینی لایه اول و دوم باشد. مقایسه متغیرهای کلیدی شبیه سازی شده با مقادیر مشاهداتی نیز نشان داد، مدل sma از کمترین درصد خطای شبیه سازی حجم و دبی پیک شبیه سازی شده در کالیبراسیون و احیا برخوردار است. مدل scs در شبیه سازی دبی پیک در مرحله تایید با sma برابری کرد، اما ic و ga در زمان رسیدن به دبی پیک در مقام اول قرار گرفتند. از دیگر نتایج حصول به مقادیر مختلف شاخص های عملکرد روش های نفوذ در وقایع مختلف بود، که می تواند ناشی از اختلاف مقادیر عمق، شدت و تغییرات زمانی و مکانی بارش و تاثیر متقابل پارامترهای مذکور در یک حوزه بزرگ باشد. برخی از پارامترهای کالیبره شده مدل sma در مدل سازی تک واقعه با پیوسته متفاوت بود. از دلایل آن می توان به کالیبره شدن مدل پیوسته برای تعداد بیشتری واقعه بارش با خصوصیات زمانی و مکانی متفاوت و رفع حساسیت مدل پیوسته نسبت به شرایط اولیه پس از دوره warm up اشاره کرد. تحلیل عدم قطعیت همبستگی مکانی بارش نشان داد، در نظر همبستگی مکانی بارش به روش کاپولای دو متغیره سبب کاهش sharpness 80% و بیشترین مقدار شبیه سازی شده توسط مدل می گردد. تحلیل عدم قطعیت همبستگی پارامترها نیز ثابت کرد در نظر گرفتن همبستگی پارامترها به روش کاپولای دو متغیره نیز به طور متوسط سبب کاهش sharpness 80% و بیشترین مقدار شبیه سازی شده می شود. با افزایش ضرایب همبستگی تاثیر لحاظ همبستگی بر کاهش sharpness، مقدار بیشینه و میانه مقادیر شبیه سازی شده بیشتر می شود، بطوریکه لحاظ همبستگی کاپولا برای پارامترهای r و tc که از بیشترین میزان همبستگی برخوردارند، سبب بیشترین میزان کاهش sharpness، بیشینه و میانه شده است. برای پارامترهای k و tc که از ضریب همبستگی بالاتری نسبت به k و r برخوردارند نیز کاهش مقدار بیشینه در حالت کاپولا مشاهده شد. بررسی reliability نتایج نشان داد، در کلیه حالات reliability مدل به طور متوسط برای داده های بالای نرمال بیشتر از نرمال و در داده های نرمال بیش از زیر نرمال است. درصد reliability کل در حالت پارامترهای تصادفی k و tc بیشتر از k و r و k و r بیش از r و tc است. از علت های حصول این نتیجه می توان به نحوه تهیه توزیع پارامترهای فوق اشاره کرد. از دیگر نتایج افزایش reliability مدل در حالت لحاظ همبستگی کاپولا برای پارامترهای r و tc نسبت به حالت پارامترهای مستقل است. وجود بالاترین میزان همبستگی بین این دو متغیر را می توان از دلایل نتیجه حاصله برشمرد. نتیجه فوق به صورت متوسط برای حالت پارامترهای k و r که از ضریب همبستگی بالاتری نسبت به k و tc برخوردار بوده اند، نیز حاصل شد.

تحلیل عدم قطعیت در کاربرد مدل های آگرو هیدرولوژی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی 1393
  مجتبی شفیعی   بهرام ثقفیان

عدم قطعیت به حالتی اطلاق می شود که منعکس کننده نداشتن اطمینان درباره فرآیندهای فیزیکی یا سیستم مورد نظر بوده و بالقوه منجر به تفاوت بین خروجی های بدست آمده و مقادیر درست در سیستم می شود. مدل سازی فرآیندها در سیستم آب-خاک-گیاه-اتمسفر در دهه های اخیر بسیار توسعه یافته اند. این گونه مدل های آگروهیدرولوژی علاوه بر شبیه سازی بیلان آب و املاح در خاک و شبیه سازی رشد و عملکرد گیاهان، امکان تحلیل سناریوهای مدیریتی آب در مزرعه تحت شرایط مختلف اقلیمی را نیز فراهم کرده-اند. اما مسئله ای که هنوز در مدل سازی های آگروهیدرولوژی به صورت چالش باقی مانده است، تخمین درست پارامترهای مدل (واسنجی) و اطمینان از برآورد های (خروجی های) مدل در شبیه سازی ها می باشد. تحلیل عدم قطعیت در کاربرد مدل ها این امکان را فراهم می کند تا بتوان اطلاعات بیش تری در مورد خروجی های مدل پیش بینی به دست آورده و با اطمینان بیش تری از نتایج آن ها در فرآیندهای تصمیم گیری استفاده کرد. هدف این رساله ارائه مفاهیم و روش شناسی تحلیل عدم قطعیت در مدل های آگروهیدرولوژی و سپس کاربرد دو روش glue و روش dream-zs در تحلیل عدم قطعیت دو مدل آگروهیدرولوژی پرکابرد با اهداف مختلف در مقیاس مزرعه می باشد.

کاربرد تلفیقی ‏‎gis‎‏ و مدل ریاضی جهت ارزیابی رسوبگذاری در مخزن سد
thesis 0 1380
  حسین اعلایی   محمد نجمایی

فرآیند ته نشینی رسوبات در مخزن سدها، با احداث این سازه ها هیدرولیکی در مسیر رودخانه ها بوجود می آید و اثرات نابهنجاری زیست محیطی مختلفی بر پیرامون سد بر جای می گذارد.مهندسین و مدیران طرحهای سدسازی در فازهای طراحی و مدیریت بهره برداری از مخازن، نیازمند آگاهی و شناخت کافی از مکانیستم انتقال و ته نشینی رسوبات جهت برآورد حجم و الگوی ته نشینی رسوبات در مخازن سدها می باشند.روشهای مختلفی (میدانی، تجربی و ریاضی) توسط پژوهشگران و مراکز تحقیقاتی به منظور بررسی روند رسوبنگذاری در مخازن سدها ارائه گردیده است که از این میان روشهای ریاضی (مدلهای عددی مبتنی بر تئوری انتقال رسوب) به دلیل بهره گیری از فن آوری پیشرفته رایانه ها، نتایج قابل قبولی از خود نشان داده اند.در تحقیق حاضر جهت شبیه سازی طولانی مدت روند ته نشینی رسوبات به مخزن سد میناب، از مدل ریاضی ‏‎fluvial -12‎‏ استفاده گردید.کالیبراسیون مدل با استفاده از آمار و اطلاعات مربوط به دوره 71-1364 صورت گرفت و نتایج این مرحله شامل برآورد مقادیر پارامترهایی نظیر؛ ضریب زبری مانینگ ‏‎<n<0/03)‎‏0/02)، عمق لایه فرسایش پذیر (‏‎d=0/1‎‏ متر) و ... گردید. همچنین رابطه انتقال رسوب انگلوند - هانسن، بعنوان رابطه مناسب تشخیص داده شد. مقادیر خطای محاسباتی در این مرحله (محدوده دانه بندی مدل) با استفاده از دو معیار آماری ‏‎are‎‏ و ‏‎rrms‎‏ محاسبه شده و به ترتیب برابر 3 و 41 درصد بدست آمد.مدل با استفاده از آمار 77-1371 مورد ارزیابی صحت عملکرد قرار گرفت و در این مرحله نیز مقادیر خای محاسباتی با استفاده از معیارهای ‏‎are‎‏ و ‏‎rrms‎‏ بترتیب برابر 19 و 67 درصد بدست آمد.مرحله پیش بینی روند پیشروی دلتای رسوبی در سالهای آینده نیز توسط مدل ریاضی شبیه سازی گردید.با کاربرد تلفیقی مدل ریاضی ‏‎fluvial-12‎‏ و سیستم اطلاعاتی جغرافیایی ‏‎ilwis‎‏، یک سامانه اطلاعاتی برای سد مذکور ایجاد گردیده و با استفاده از نتایج خروجی مدل ریاضی و بکارگیری قابلیتهای سیستم ‏‎ilwis‎‏، نقشه های توپوگرافی و هم عمق مخزن در دوره های مورد مطالعه ترسیم گردید. در نهایت پارامترهای مورد نیاز جهت تحلیل وضعیت حال و آینده مخزن بترتیب زیر بدست آمد. کاهش حجم مخزن در طی سالهای 71-1364 برابر 9 درصد، متوسط سالیانه کاهش حجم مخزن برابر 93/0، عمر مفید مخزن برابر 54 سال و مدت زمان لازم جهت پرشدگی کامل مخزن در تراز 5/98 برابر 107 سال برآورد گردید.