زمینه و هدف: با توسعه کشاورزی، صنعت و رشد جمعیت، بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی افزایش یافته و کمیت، کیفیت آن را نیز تحت تأثیر قرار داده است. مدیریت بهرهبرداری بهینه آب زیرزمینی برای جلوگیری از بروز مشکلات کمی و کیفی آبخوانها ضروری میباشد. هدف از این تحقیق، بهرهبر چکیده کامل
زمینه و هدف: با توسعه کشاورزی، صنعت و رشد جمعیت، بهرهبرداری از منابع آب زیرزمینی افزایش یافته و کمیت، کیفیت آن را نیز تحت تأثیر قرار داده است. مدیریت بهرهبرداری بهینه آب زیرزمینی برای جلوگیری از بروز مشکلات کمی و کیفی آبخوانها ضروری میباشد. هدف از این تحقیق، بهرهبرداری بهینه از منابع آب زیرزمینی و بررسی اثرات کمی و کیفی آن بر آبخوان دشت شهریار است.
روش بررسی: تغییرات سطح آب زیرزمینی و کیفیت آن از منظر شاخص TDS در آبخوان دشت شهریار در بازه زمانی سال آبی 93 تا 95، توسط شبکه عصبی مصنوعی شبیهسازی شدهاند. سپس TDS آب زیرزمینی توسط رگرسیون برآورد شده است. و در نهایت از الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) به منظور بهرهبرداری بهینه از منابع آب زیرزمینی و با هدف حداقل نمودن تغییرات سطح آب زیرزمینی و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی، استفاده شد.
یافتهها: نتایج نشان داد، معیار ارزیابی RMSE در سه وضعیت آموزش، آزمایش و صحت سنجی برای تغییرات سطح آب زیرزمینی به ترتیب برابر 06e-27/1، 0025/0 و 003/0 و برای کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی برابر 24/0، 64/27 و 608/14 میباشد و معیار ضریب همبستگی (R) در سطح 05/0 در سه وضعیت برای هر دو متغییر معنی دار بود. همچنین در بازه زمانی مورد مطالعه، حجم برداشت بهینه از آبخوان به میزان 12/29 درصد کاهش یافته و مقدار بهینه TDS آب زیرزمینی به طور میانگین، به اندازه 87/120 میلی گرم بر لیتر کمتر از برآورد شبکه عصبی مصنوعی است. و سطح آب زیرزمینی نیز به طور میانگین به اندازه 27/9 متر در سال افزایش یافته است.
بحث و نتیجهگیری: نتایج حاصل نتایج نشان داد که روش شبیه سازی-بهینه سازی پیشنهادی به عنوان یک ابزار کاربردی با عملکرد مناسب و کم هزینه و با سرعت مطلوب می تواند با سیاست بهرهبرداری بهینه همزمان از چند عامل مؤثر پشتیبانی کند. همچنین مشکلات کمی و کیفی آبخوان را کاهش داده و باعث افزایش پایداری سیستم آب زیرزمینی میشود.
پرونده مقاله
زمینه و هدف: مدلسازی کیفیت آب رودخانهها میتواند بهعنوان یکی از مؤثرترین ابزارها در جهت مدیریت کیفیت آب رودخانهها و کاهش تبعات مسایل محیط زیستی ناشی از ورود آلایندهها به آن مورد استفاده قرار گیرد. هدف از مقاله حاضر استفاده از مدل معتبر QUAL2Kw.5.1 در راستای مدلساز چکیده کامل
زمینه و هدف: مدلسازی کیفیت آب رودخانهها میتواند بهعنوان یکی از مؤثرترین ابزارها در جهت مدیریت کیفیت آب رودخانهها و کاهش تبعات مسایل محیط زیستی ناشی از ورود آلایندهها به آن مورد استفاده قرار گیرد. هدف از مقاله حاضر استفاده از مدل معتبر QUAL2Kw.5.1 در راستای مدلسازی کیفیت آب در رودخانه شاهرود میباشد.
روش بررسی: در مقاله حاضر ازمدل QUAL2Kw.5.1 برای مدلسازی هفت پارامتر کیفیت آب شامل اکسیژن محلول، اکسیژنخواهی بیوشیمیایی، قلیاییت، کل مواد جامد محلول، هدایت الکتریکی، فسفر کل و نیتروژن کل در چهار دوره زمانی در رودخانه شاهرود استفاده شده است. به منظور واسنجی مدل از دادههای آبان 1386 و تیر 1387 و برای صحتسنجی مدل از دادههای شهریور 1387 و مهر 1387 استفاده شده است. واسنجی خودکار ضرایب مدل با استفاده از الگوریتم ژنتیک موجود در مدل انجام شده است. به منظور مقایسه نتایج شبیهسازی شده مدل با دادههای مشاهداتی از دو پارامتر آماری شامل ضریب تبیین و میانگین قدرمطلق خطا استفاده شده است.
یافتهها: مهمترین ضرایب واسنجی شده در مدل مربوط به مواد جامد معلق، اکسیژنخواهی بیوشیمیایی، نیتروژن و فسفر میباشد. مدل در شبیهسازی پارامترهای pH و هدایت هیدرولیکی با مقادیر میانگین قدرمطلق خطای 19/0 و 89/163 در مرحله صحتسنجی بهترتیب بیشترین و کمترین دقت را از خود نشان داد. به طور میانگین حداقل و حداکثر اکسیژن محلول اندازهگیری شده در رودخانه شاهرود در شهریور 1387 و مهر 1387 و بهترتیب برابر 93/6 و 99/9 میلیگرم بر لیتر اندازهگیری شده است. همچنین بیشترین و کمترین دقت مدل در شبیهسازی این پارامتر مربوط به تیر و مهر 1387 با میانگین قدرمطلق خطای برابر 86/0 و 29/1 میباشد. همچنین نتایج نشان داده که مدلسازی هیدرولیکی دقیق از تغییرات پارامترهای هیدرولیکی رودخانه و جریان در طول رودخانه تأثیر زیادی در مدلسازی کیفیت آب رودخانه دارد.
بحث و نتیجهگیری: نتایج مقاله حاضر دقت مناسب مدل QUAL2Kw.5.1را در شبیهسازی پارامترهای کیفیت آب رودخانه شاهرود نشان میدهد. از طرف دیگر دقت شبیهسازی هر پارامتر با توجه به مقدار تغییرات آن در طول رودخانه متغیر میباشد. به نحویکه هر چه تغییرات یک پارامتر در طول رودخانه و در بازههای مختلف کمتر باشد، دقت مدل در شبیهسازی این پارامتر بیشتر خواهد بود.
پرونده مقاله
زمینه و هدف: در دهه اخیر، در اثر تغییر کاربری اراضی و تخریب پوشش گیاهی، قسمت اعظم نزولات تبدیل به رواناب شده و با ایجاد سیلابهایی عظیم، باعث خسارات مالی و جانی فراوان میگردد. هدف از این پژوهش، ارزیابی تأثیر رواناب بر فرسایش حوضه آبریز با استفاده از مدل MPSIAC بوده است چکیده کامل
زمینه و هدف: در دهه اخیر، در اثر تغییر کاربری اراضی و تخریب پوشش گیاهی، قسمت اعظم نزولات تبدیل به رواناب شده و با ایجاد سیلابهایی عظیم، باعث خسارات مالی و جانی فراوان میگردد. هدف از این پژوهش، ارزیابی تأثیر رواناب بر فرسایش حوضه آبریز با استفاده از مدل MPSIAC بوده است.روش بررسی: بدین منظور، نخست نقشههای پایه حوضه خدیجه خاتون در سال 1397 نظیر نقشههای توپوگرافی و زمینشناسی جمعآوری شد. سپس مراحل محاسبه 9 فاکتور مدل شامل زمین شناسی، خاک، آب و هوا، رواناب، پستی و بلندی، پوشش زمین، استفاده از زمین، وضعیت فعلی فرسایش و فرسایش رودخانهای انجام و فرسایش و رسوب منطقه برآورد و در نهایت، رابطه رواناب و فرسایش حوضه بررسی و مدل برآورد فرسایش و رسوب از روی رواناب تعیین گردید.یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد که میزان فرسایش خاک، 97/5806 تن در سال برابر 58/3 تن در هکتار در سال میباشد. چنانچه ارزش هر تن خاک زراعی معادل 50 دلار در نظر گرفته شود و در صورت مهیا بودن شرایط فرسایش، ارزش 97/5806 تن در سال معادل 5/290348 دلار و به عبارتی 9/11613 میلیون ریال میباشد. در کل حوضه مورد مطالعه، فاکتور هفتم و هشتم مدل MPSIAC از مؤثرترین عوامل در بروز فرسایش هستند.بحث و نتیجهگیری: نتایج بیانگر این موضوع است که مراتع اطراف حوضه خدیجه خاتون بهعلت استفاده بیش از ظرفیت، تخریب شده و مراتع کل منطقه بهعلت شرایط اقلیمی در وضعیت خوبی نیست. همچنین نتایج نشان داد که فاکتور رواناب دارای همبستگی 98/0 خطی با فرسایش میباشد و بیانگر این است که هر چه رواناب زیادتر شود، میزان فرسایش و رسوبدهی نیز افزایش مییابد.
پرونده مقاله