در این مطالعه، بارندگی دراز مدت شهر بابلسر توسط یک مدل هوش مصنوعی بهینه یافته شبیهسازی شد. برای اینکار، ماشین آموزش نیرومند (ELM) و تبدیل موجک (wavelet transform) با همدیگر ترکیب شدند. لازم به ذکر است که مقادیر بارندگیها بهصورت ماهیانه از سال 1951 تا 2019 بکار گرفته چکیده کامل
در این مطالعه، بارندگی دراز مدت شهر بابلسر توسط یک مدل هوش مصنوعی بهینه یافته شبیهسازی شد. برای اینکار، ماشین آموزش نیرومند (ELM) و تبدیل موجک (wavelet transform) با همدیگر ترکیب شدند. لازم به ذکر است که مقادیر بارندگیها بهصورت ماهیانه از سال 1951 تا 2019 بکار گرفته شدند که 70 درصد آنها برای آموزش این مدل هوش مصنوعی و 30 درصد باقیمانده برای آزمون آن استفاده گردید. در ابتدا، توابع فعالسازی مدل ماشین آموزش نیرومند مورد بررسی قرار گرفتند که بهترین آن شامل تابع فعالسازی sigmoid انتخاب شد. همچنین، تاخیرهای دادههای سری زمانی با استفاده از تابع خود همبستگی معرفی شدند که با استفاده از این تاخیرها، چهار مدل ماشین آموزش نیرومند تعریف گردید. با اجرای یک تحلیل حساسیت، مدل برتر ELM معرفی شد. مقادیر ضریب همبستگی (R)، شاخص عملکرد (VAF) و شاخص پراکندگی (SI) برای مدل برتر ELM بهترتیب مساوی با 524/0، 064/27 و 819/0 محاسبه شدند. علاوه بر این، موجکهای مادر مختلف مورد بررسی قرار گرفتند که dmey بهعنوان بهترین موجک مادر انتخاب شد. تبدیل موجک دقت مدلسازی را به شکل قابل توجهی افزایش داد. بهعنوان مثال، شاخص عملکرد مدل ترکیبی WELM مساوی با 461/86 بدست آمد. لازم به ذکر است که مدل ترکیبی نیز برای سه سطح تجزیه مختلف مورد بررسی قرار گرفت که بهترین سطح تجزیه مدل ترکیبی معرفی گردید. لازم به ذکر است که تاخیرهای شماره (t-1) و (t-12) بهعنوان موثرترین تاخیرهای دادههای سری زمانی شناسایی شدند.
پرونده مقاله
با توجه به بحران زیستمحیطی دو دهه اخیر و خشک شدن بخشهایی از دریاچه ارومیه و تأثیرگذاری آن بر زمینهای کشاورزی اطراف، این مطالعه با هدف شناسایی کانیها در خاکهای متاثر از مواد مادری مختلف به منظور درک ارتباط متقابل خاک با مواد مادری و پیش بینی روند تغییرات آنها انجام چکیده کامل
با توجه به بحران زیستمحیطی دو دهه اخیر و خشک شدن بخشهایی از دریاچه ارومیه و تأثیرگذاری آن بر زمینهای کشاورزی اطراف، این مطالعه با هدف شناسایی کانیها در خاکهای متاثر از مواد مادری مختلف به منظور درک ارتباط متقابل خاک با مواد مادری و پیش بینی روند تغییرات آنها انجام شد. در این پژوهش 26 خاکرُخ بر روی مواد مادری مختلف حفر و تشریح گردید واز بین آنها 13 خاکرُخ شاهد مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. نتایج کانیشناسی رس حاکی از حضور کانیهای رسی ایلایت، اسمکتیت، کلریت، کائولینیت، ورمیکولیت و پالیگورسکیت در این منطقه میباشد. حضور پالیگورسکیت در خاکرخها دارای دو منشا پدوژنیک و به ارث رسیده از مواد مادری میباشد. همچنین کانیهای کائولینیت و کلریت به دلیل عدم شرایط لازم برای تشکیل پدوژنیک، به ارث رسیده از مواد مادری است. ایلایت در بیشتر خاکها منشأ موروثی داشته و درخاکرخهایی که کاربری زراعی داشتند، جذب پتاسیم توسط کانیهای انبساط پذیر انجامشده و در سطح خاک تغییر شکل یافته و ایلایت را تشکیل دادند. منشاء اسمکتیت نیز در برخی از خاکهای این منطقه پدوژنیکی بوده و احتمالاً از هوازدگی ایلیت به وجود آمده است و در برخی دیگر توارثی است، چون در سنگ بستر آنها نیز مشاهده شده است. ورمیکولیتهای موجود در این منطقه نیز اغلب منشأ پدوژنیکی دارند و حاصل از هوا دیدگی میکا و کلریت میباشند. نتایج تحقیق حاکی از این است که مواد مادری متفاوت، تاثیر زیادی در خصوصیات فیزیکوشیمیایی و مقدار نسبی کانیهای خاک در این منطقه داشته است.
پرونده مقاله
پایداری کشاورزی دشت شبستر به عنوان یکی از قطبهای کشاورزی استان آذربایجان شرقی بواسطه برداشت های بی رویه از منابع آب زیرزمینی تحت تاثیر قرار گرفته است. تعیین الگوی بهینه کشت متناسب با منابع و محدودیتهای منطقه به عنوان یکی از راهکارهای تحول در نظام کشاورزی و حرکت به سمت چکیده کامل
پایداری کشاورزی دشت شبستر به عنوان یکی از قطبهای کشاورزی استان آذربایجان شرقی بواسطه برداشت های بی رویه از منابع آب زیرزمینی تحت تاثیر قرار گرفته است. تعیین الگوی بهینه کشت متناسب با منابع و محدودیتهای منطقه به عنوان یکی از راهکارهای تحول در نظام کشاورزی و حرکت به سمت پایداری تعریف می شود. در این راستا، هدف از مطالعه حاضر بهینه سازی الگوی کشت محصولات کشاورزی در دشت شبستر با توجه به محدودیت آب می باشد. برای این منظور از الگوهای برنامه ریزی خطی و آرمانی تحت سناریوهای مختلف حداکثرسازی سود و حداقل سازی مصرف آب بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که اجرای الگوی بهینه کشت با هدف حداکثرسازی سود باعث گردید که میزان سود کشاورز و مصرف آب به ترتیب 2/382 و 3/44 درصد افزایش و تحت هدف حداقل سازی مصرف آب، میزان سود کشاورز و مصرف آب به ترتیب 6/90 و 87/22 درصد کاهش یابد. اما در اجرای الگوی بهینه کشت با هدف دستیابی همزمان به حداکثر سود و حداقل مصرف آب، ملاحظه شد که میزان سود 1/1 درصد افزایش و میزان مصرف آب 71/4 درصد کاهش مییابد. نتایج الگوی بهینه کشت آرمانی با دستیابی همزمان به حداکثر سود و حداقل مصرف آب حکایت از آن دارد که سطح زیرکشت جو آبی و دیم و کلزا افزایش یافته که بیشترین افزایش سطح زیرکشت مربوط به محصول کلزا که یک محصول استراتژیک است، بوده و همچنان کشت گندم دیم نیز در منطقه حفظ شده که این امر در راستایی تامین امنیت غذایی کشور حاضر اهمیت میباشد.
پرونده مقاله
توسعه یک روش جدید برای تعیین تعداد بهینه حسگر رطوبت خاک گامی مهم و اساسی در مطالعات آب و خاک و حفاظت از منابع آب و خاک در کشاورزی است. هدف از تحقیق ارائه روشی برای تعیین تعداد بهینه حسگر رطوبت خاک با استفاده از روشهای زمین آماری و پایش هوشمند وضعیت آب در خاک بود. در ای چکیده کامل
توسعه یک روش جدید برای تعیین تعداد بهینه حسگر رطوبت خاک گامی مهم و اساسی در مطالعات آب و خاک و حفاظت از منابع آب و خاک در کشاورزی است. هدف از تحقیق ارائه روشی برای تعیین تعداد بهینه حسگر رطوبت خاک با استفاده از روشهای زمین آماری و پایش هوشمند وضعیت آب در خاک بود. در این پژوهش، 87 نمونه بهصورت یک شبکه منظم از عمق سطحی (30-0) سانتیمتری برداشت شد. برای بررسی اثرتعداد حسگر، سه سطح متفاوت (همه حسگرها، 45 و 30 حسگر) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با کاهش تعداد حسگر از دقت تخمین کاسته شده و اثر قطعهای که نشاندهنده افزایش بخش تصادفی و غیرساختاری خصوصیت است، بیشتر میشود. در حالت ماکزیمم تعداد حسگر برازش مدل به طور میانگین 2/1% درصد بیشتر از تعداد متوسط حسگر و 7/2% بیشتر از تعداد حداقل حسگر بوده است. کاهش تعداد حسگر در محاسبه واریوگرام باعث افزایش شعاع تأثیر و کاهش نسبت واریانس ساختاردار به غیرساختاردار شده است. شعاع تاثیر ظرفیت زراعی در زمانی که تعداد حسگر در ماکزیمم حالت خود قرار دارد، نسبت به دو حالت دیگر به ترتیب 8/36% و 4/38% کمتر برآورد شده است. لذا با کاهش تعداد حسگر در هکتار، خطای تخمین به شدت افزایش مییابد. بر اساس یافتهها، استفاده از تعداد حسگر بین 20 تا 30 نمونه در 100 هکتار بهتربن نتیجه را ایجاد کرده و همچنین روش کریجینگ یک تخمینگر ممتاز برای میانیابی رطوبت شناخته شد. روش مطالعه میتواند در تعیین تعداد حسگر بهینه برای برنامهریزی آبیاری مورد استفاده قرار گیرد.
پرونده مقاله
با در نظر گرفتن نقشی که سدهای ناهمگن می توانند در مهار سیلاب و همچنین ذخیره آب داشته باشند توجه به هیدرولیک جریان در آنها از اهمیت زیادی برخوردار است و از طرفی طراحی صحیح سدهای سنگریزه ای مستلزم بررسی دقیق رفتار جریان در این سد ها می باشد. در این راستا در تحقیق حاضر با چکیده کامل
با در نظر گرفتن نقشی که سدهای ناهمگن می توانند در مهار سیلاب و همچنین ذخیره آب داشته باشند توجه به هیدرولیک جریان در آنها از اهمیت زیادی برخوردار است و از طرفی طراحی صحیح سدهای سنگریزه ای مستلزم بررسی دقیق رفتار جریان در این سد ها می باشد. در این راستا در تحقیق حاضر با مطالعه بر روی سدهای سنگریزه ای با رویه بتنی (CFRD)، از طریق ایجاد شکافهای مختلف برروی رویه بتنی سد در مدل آزمایشگاهی، رفتار نفوذ آب درون بدنه سد بررسی شد. ترکهای عرضی دال بتنی روی سدهای سنگریزه ای با رویه بتنی و جریان آب و نحوه کنترل آن در سدهای سنگریزه ای یکی از مهمترین مسائلی است که در طراحی سدها مورد توجه متخصصین قرار میگیرد. تعیین ضریب دبی عبوری از شیار جهت تخمین دبی عبوری امری مهم و اجتناب ناپذیر می باشد. هدف از این تحقیق محاسبه ضریب دبی شیار مستطیلی واقع در سدهای CFRD در هر دو حالت شرایط مستغرق و آزاد می باشد. پارامترهای هندسی متغیر در این مطالعه شامل ارتفاع شیار از بستر، زاویه شیار واقع شده در رویه بالادست نسبت به افق و پارامترهای هیدرولیکی متغیر شامل ارتفاع هد آب بالادست سد سنگریزه ای می باشند. در پایان با استفاده از آنالیز ابعادی و آنالیز معادلات غیرخطی دو معادله برای پیش بینی ضریب دبی عبوری از شیار بالادست سد CFRD در دو حالت آزاد و مستغرق توسعه داده شد. معادلات توسعه داده شده تطابق خوبی (ضریب همبستگی 0.988 (جریان آزاد) و 0.984 (جریان مستغرق)) با نتایج آزمایشگاهی دارند.
پرونده مقاله
هدف مطالعه حاضر، شبیهسازی اندازه ذرات گرد و غبار جوی به منظور آشکارسازی چشمههای گسیل آنها به مناطق غرب و جنوب غرب ایران میباشد. در این راستا از روشهای مدلسازی عددی و سنجش از دوری برای رخدادهای شدید ژوئیه 2008 و 2009 استفاده شد. دادههای مورد استفاده شامل کدهای هواش چکیده کامل
هدف مطالعه حاضر، شبیهسازی اندازه ذرات گرد و غبار جوی به منظور آشکارسازی چشمههای گسیل آنها به مناطق غرب و جنوب غرب ایران میباشد. در این راستا از روشهای مدلسازی عددی و سنجش از دوری برای رخدادهای شدید ژوئیه 2008 و 2009 استفاده شد. دادههای مورد استفاده شامل کدهای هواشناسی و میزان دید افقی ایستگاههای سینوپتیک، محصول AOD سنجنده مودیس و دادههای NCEP/NFL برای اجرای مدل WRF Chem است. نتایج بررسی اندازه ذرات معلق جو روی تصاویر ماهوارهای نشان داد که ذرات موجود در جو اندزهای کمتر از یک میکرومتر دارند که این اندازه بیانگر ماهیت گرد و خاکی بودن آنها در جو مناطق غرب و جنوب غرب ایران طی دورههای مورد مطالعه است. بر طبق خروجی مدل عددی WRF-Chem در هر دو رویداد گرد و غبار، مناطق واقع در شمال غرب کشور عراق (مرز بین عراق و سوریه)، مناطق شرقی سوریه و مناطق شرقی عراق (هورالعظیم) به عنوان چشمههای اصلی گسیل ذرات گرد و خاک برای منطقه مورد مطالعه، شناسایی شدند. گرد و غبارهای منشاء گرفته از این مناطق در یک راستای شمال غربی جنوب شرقی و با گستردگی مکانی و زمانی قابل توجه (تداوم بیش از 3 روز و گسترش مکانی بیش از 3 استان) مناطق غربی و جنوب غربی ایران را تحت تاثیر قرار میدهند. براساس نتایج بدست آمده از این پژوهش، تصاویر AOD سنجنده مودیس و شبیهسازیهای مدل WRF Chem برای شناخت ویژگیها و مناطق منشاء گرد و غبارهای شدید ورودی به منطقه غرب و جنوب غرب ایران از کارایی قابل قبولی برخوردار میباشند.
پرونده مقاله
در این پژوهش تغییرات کمی منابع آب زیرزمینی دشت اردبیل با استفاده از برونداد اقلیمی HadGEM2-ES و ابزارهای هوش مصنوعی Eureqa برای سه دوره آتی (1418-1400، 1438-1420 و 1440-1458) تحت سه سناریوی اقلیمی (RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5) پیش نمایی شد. نتایج نشان داد بیشترین کاهش دبی چکیده کامل
در این پژوهش تغییرات کمی منابع آب زیرزمینی دشت اردبیل با استفاده از برونداد اقلیمی HadGEM2-ES و ابزارهای هوش مصنوعی Eureqa برای سه دوره آتی (1418-1400، 1438-1420 و 1440-1458) تحت سه سناریوی اقلیمی (RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5) پیش نمایی شد. نتایج نشان داد بیشترین کاهش دبی در فصل تابستان به میزان 27% خواهد بود، این در حالی است که افزایش رواناب سطحی در فصل زمستان تا 12% نیز پیش ‎بینی می‎شود. علت این امر ادامه روند گرمایش جهانی است که منجر به ذوب سریع تر برف های زمستانی خواهد شد. نتایج مدل ها حاکی از کاهش تراز آب زیرزمینی در تمام ماه های سال در دوره های آتی است که این کاهش در همه دوره- سناریوها معنی دار بوده است. به طور متوسط تراز آب زیرزمینی بین 1/2 تا 3/2 متر کاهش خواهد یافت. کاهش بارش و دبی در فصل تابستان - که مصادف با دوره رشد گیاه است - افزایش برداشت از منابع زیرزمنی را نیز شدت خواهد بخشید. این امر منجر به تشدید بحران آب در منطقه خواهد شد.
پرونده مقاله
مدیریت بهینه منابع آب در حوضههای دارای کاربریهای متنوع، مستلزم پیشبینی مناسب واکنش منابع آب با استفاده از مدلهای کارآمد میباشد. در این تحقیق از مدل SWAT برای شبیهسازی منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت بهشهر- بندرگز استفاده شد. پس از تحلیل حساسیت، واسنجی و صحتسنجی د چکیده کامل
مدیریت بهینه منابع آب در حوضههای دارای کاربریهای متنوع، مستلزم پیشبینی مناسب واکنش منابع آب با استفاده از مدلهای کارآمد میباشد. در این تحقیق از مدل SWAT برای شبیهسازی منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت بهشهر- بندرگز استفاده شد. پس از تحلیل حساسیت، واسنجی و صحتسنجی دادههای جریان، در دوره-های 2013-2007 و 2017-2014 انجام شد. شبیهسازی تراز آب زیرزمینی از طریق شبیهسازی میزان تغذیه در هر واحد پاسخ هیدرولوژیک (HRU) صورت گرفت. نتایج تحلیل حساسیت، 14 پارامتر صعود از آبخوان کمعمق، زمان تأخیر انتقال آب از آخرین پروفیل لایه خاک به سطح آب زیرزمینی، عمق اولیه آب در آبخوان کمعمق و عمیق، نفوذ به آبخوان عمیق، ضریب آلفا جریان پایه، ظرفیت آب قابلدسترس خاک، شماره منحنی رواناب، متوسط بیشترین شیب، ضریب جبران تبخیر خاک، عامل حفاظت فرسایش خــاک، ضریب زبری مانینگ، عرض نوار صافی و فاکتور جبران تبخیر خاک را بهعنوان حساسترین پارامترها نشان داد. بهمنظور ارزیابی مدل از معیارهای عملکردی ضرایب نش- ساتکلیف (NS) و همبستگی (R2) استفاده شد. این ضرایب بهترتیب در مرحله واسنجی 56/0 تا 93/0 و 74/0 تا 00/1 و در مرحله صحتسنجی 56/0 تا 84/0 و 66/0 تا 92/0 برآورد شدند که بیانگر دقت قابلقبول مدل در شبیهسازی جریان بود. در مقایسه تغییرات تراز مشاهدهای و شبیهسازیشده، ضرایب NS (81/0) و R2 (91/0) حاکی از کارآیی مدل در شبیهسازی تراز آب زیرزمینی بود. براساس نتایج بیلان آب، از مجموع آب ورودی به دشت، بخش اعظم آن (60%) صرف تبخیر- تعرق، 18 درصد سهم رواناب سطحی و بخش اندکی (22%) به نفوذ اختصاص یافت.
پرونده مقاله
فرسایش بادی و حرکت ماسههای روان، بعنوان یکی از فرآیندهای مهم تخریب سرزمین و یک چالش جدی در ایران به شمار میرود. در این تحقیق تلاش شد با درنظرگرفتن شرایط آب و هوایی، فراوانی روزهای گردوغبار در ایستگاههای سینوپتیک استان سمنان برآورد شود. همچنین میزان فعالیت تپههای ماس چکیده کامل
فرسایش بادی و حرکت ماسههای روان، بعنوان یکی از فرآیندهای مهم تخریب سرزمین و یک چالش جدی در ایران به شمار میرود. در این تحقیق تلاش شد با درنظرگرفتن شرایط آب و هوایی، فراوانی روزهای گردوغبار در ایستگاههای سینوپتیک استان سمنان برآورد شود. همچنین میزان فعالیت تپههای ماسهای براساس شاخص لنکستر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق در طول دوره آماری 15 سال (2003-2017) نشان داد ایستگاه دامغان با 10 درصد بادهای فرساینده و تعداد 1058 روز توأم با گرد و غبار و ایستگاه شاهرود با 1 درصد بادهای فرساینده و تعداد 58 روز توأم با گرد و غبار بهترتیب بیشترین و کمترین درصد فراوانی بادهای با سرعت بیشتر از سرعت آستانۀ فرسایش بادی را به خود اختصاص دادهاند. نتایج حاصل از شاخص لنکستر نشان داد که شهرستان دامغان با بالاترین شاخص، دارای پتانسیل فعالیت رسوبات بادی کاملا فعال میباشد و لذا تثبیت تپههای ماسهای امری ضروری برای کاهش خسارات ناشی از فعالیت تپههای ماسهای در این منطقه است. نتایج پیشبینی اثرات تغییر احتمالی عوامل اقلیمی بر تحرک پذیری ماسههای روان در ایستگاه منتخب استان نشان داد که حساسیت تحرک پذیری ماسه نسبت به تغییرات افزایش ناشی از باران بیشتر از سرعت باد و نسبت به تغییرات کاهش ناشی از باران کمتر از سرعت باد میباشد و اگر مقادیر میانگین سرعت باد 30 درصد در آینده کاهش یابد و یا مقدار بارندگی به مقدار 30 درصد افزایش یابد، وضعیت تپهها از حالت کاملا فعال به فعال تغییر خواهد کرد.
پرونده مقاله