تغيير اقليم و افزايش دما يكي از مسایل مهم زيست محيطي به حساب مي آيدكه مي‌تواند بركشاورزي يك منطقه اثربگذارد. تبخيروتعرق پتانسيل و نياز آبي محصولات کشاورزی هرمنطقه متاثر از تغييرات اقليمي است. منطقه موردمطالعه درطول جغرافيايي ´20-°58 و ´8-°60 شرقي وعرض جغرافيايي ´0-°36 و ´5-°37 شمالي در استان خراسان رضوي قرارگرفته است . متوسط دماي سالانه منطقه 5/12 درجه سانتی گراد و بارش سالانه6/278 ميلي‌متر است. نتايج نشان مي‌دهدكه نيازآبي محصولات کشاورزی منطقه در50 ساله اخيرو به ويژه در25 سال دوم (1975-2000) داراي روند صعودي است. براساس نتايج مدل جهاني تغيير اقليم، مقادير تبخيرتعرق در منطقه مورد مطالعه براي دوره 2000-2050 محاسبه گرديد. درتمام ماه‌هاي سال نسبت نیازآبی ماهانه 50 ساله آینده به 50 ساله اخير بزرگ‌تر از يك است. اين نسبت بين 05/1 تا 22/1 قرار دارد ونشان دهنده افزايش 22درصدي نيازآبي دردوره منتهي به سال2050 است. حجم كل نياز آبي(خالص) براي الگوي كشت فعلي 410 ميليون مترمكعب درسال برآوردگرديد، درحالي كه اين رقم براي دوره 50 ساله آينده490 ميليون مترمكعب است كه افزايش19 درصدي را شامل مي شود. بر اساس این برآورد نيازآبي براي اغلب محصولات کشاورزی منطقه 22درصد افزايش خواهد داشت که كمترين افزايش درمورد يونجه معادل 14 درصد می باشد. درشرايط تغيير اقليم، مصارف آب در بخش كشاورزي(ناخالص) دراين دشت به 4/1388 ميليون مترمكعب مي رسد كه ازمنابع سالانه بيشتر است.كمبود در شرايط تغيير اقليم به 198% (تقریبا دو برابر) در ماه تير خواهدرسيد. ضريب بحران كم آبي سالانه و ماهانه در شرايط فعلي 98/0 و 4/2 و در شرايط تغيير اقليم 15/1 و 3 خواهد بود. اين اعداد نشان دهنده وضعيت فوق بحراني دراين منطقه است. نتايج نشان مي دهد كه با شرايط گرم شدن هوا و تغيير اقليم ناشي از صنعتي شدن و گازهاي گلخانه اي با فرض خوش بينانه ثابت بودن منابع آب، مصارف آب كشاورزي كه عمده مصرف نيزهست به شدت افزايش خواهد يافت و براي مقابه با آن بايستي راهكارهاي مديريتي اتخاذ گردد. تفاصيل المقالة

عمده‌ترین روش جهت تحلیل خشکسالی هیدرولوژیکی استفاده از شاخص خشکسالی جریان رودخانه‌ای (SDI) می‌باشد. این شاخص مبتنی بر فرض پیروی سری داده‌های حجم جریان رودخانه از توزیع گاما و اصل انتقال هم احتمال می‌باشد. در این تحقیق، بواسطه کاربرد سری داده‌های متوسط آبدهی ماهانه و سالانه 49 ایستگاه هیدرومتری مبنای وزارت نیرو، کارایی 65 توزیع احتمال مورد بررسی قرار گرفت. در هر مورد توابع توزیع احتمالی مختلف بر سری داده-های ماهانه و سالانه برازش یافته و بر اساس آزمون کلموگروف-اسمرینوف، مناسبترین توزیع احتمالی و مقدار احتمال تجمعی از آن توزیع محاسبه گردید. سپس مقدار شاخص SDI از توزیع برتر و توزیع گاما محاسبه گردید. نتایج نشان داد در مقیاس سالانه توزیع گاما فاقد فراوانی به عنوان توزیع برتر می‌باشد. در مقیاس ماهانه نیز این توزیع تنها در 1 درصد از کلیه حالات مورد بررسی به عنوان توزیع برتر شناخته شد. این در حالیست که توزیع Wakeby در مقیاس سالانه در حدود 35 درصد حالات و در مقیاس ماهانه تا حدود 43 درصد حالات در برخی از ماه‌ها به عنوان توزیع احتمال برتر معرفی گردید. نتایج نشان داد جابه‌جایی طبقات خشکسالی علاوه بر رتبه تابع توزیع، به میزان اختلاف شاخص P-Value از توزیع برتر و توزیع گاما، بستگی دارد. بیشترین و کمترین میزان جابه‌جایی طبقات خشکسالی هیدرولوژیکی حاصل از کاربرد توزیع برتر، به‌ترتیب مربوط به ماه‌های آذر و اردیبهشت می‌باشد. مشخص گردید بیشترین فراوانی جابه‌جایی طبقات خشکسالی حاصل از کاربرد توزیع برتر در طبقه نرمال رخ داده است. لذا توصیه می‌گردد توزیع Wakeby جایگزین توزیع گاما در محاسبات شاخص SDI گردد. تفاصيل المقالة

چکیدهتعیین بهینه تعداد چاه مورد نیاز و دبی پمپاژ بهمراه انتخاب محل حفر چاه برای تامین نیاز آبی مصارف مختلف از مسائل مهم مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این تحقیق از الگوریتم ازدحام ذرات و فرایند تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. تغییر مختصات چاه‌ها با توجه به ضخامت متغیر آبخوان و همچنین کیفیت متفاوت آب در مناطق مختلف، به ترتیب در هزینه‌های استخراج و تصفیه آب تاثیرگذار خواهد بود و از طرفی با فاصله گرفتن از محل مصرف، هزینه انتقال افزایش خواهد یافت. تغییر دبی پمپاژ چاه‌ها نیز بر روی انرژی مصرفی پمپ در فرایند استخراج آب و انتقال موثرخواهد بود. بر اساس نتایج حاصله هزینه طرح بهینه نسبت به طرح موجود تا حدود 10 درصد کاهش یافته است. نتایج AHP نشان داد افت سطح آب و کیفیت آب زیرزمینی بیشترین ضریب وزنی و فاصله از محل مصرف و اختلاف ارتفاع مناطق مختلف نسبت به محل مصرف کمترین ضریب وزنی را داشتند. با توجه به نتایج مدل منطقه با اولویت 1 جهت حفر چاه تعیین گردید متوسط افت سالیانه سطح آب در این قسمت از 13/1تا 3/0 متر متفاوت می باشد. در این قسمت422 حلقه چاه عمیق وجود دارد که حدود60 حلقه از آنها دارای آبدهی بیش از 20 لیتر در ثانیه بوده و گزینه مناسبی برای چایگزینی چاه های تامین آب شرب شهر هستند تفاصيل المقالة

زمینه و هدف: بررسی تغییرات جریان در آینده از عوامل بسیار مهم در سیاست گذاری و تعیین راهبرد یک حوضه آبریز به شمار می رود. دو پارامتر تاثیرگذار بر جریان، تغییر اقلیم و تغییر کاربری اراضی است. نحوه تاثیرگذاری این دو پارامتر بر روی جریان آب با توجه به اثری است که هر کدام بر روی چرخه هیدرولوژیکی ایجاد می‌کنند. پژوهش حاضر به بررسی و ارزیابی تاثیرات تغییر اقلیم و تغییر کاربری اراضی بر جریان سطحی در یکی از حوضه های آبریز در جنوب غرب ایران، کرخه، می‌پردازد. این حوضه آبریز به عنوان یکی از مهمترین و راهبردی ترین حوضه های آبریز جهت تامین امنیت غذایی و همچنین تولید برق، در ایران شناخته می شود.روش پژوهش: پژوهش حاضر از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) جهت بررسی تاثیر تغییراقلیم و کاربری اراضی بر حوضه آبریز کرخه استفاده کرده است. در مجموع 15 سناریو مورد بررسی قرار گرفته است. این سناریوها در ابتدا تغییرات بر روی هر کدام از اقلیم ها و کاربری های اراضی را به صورت جداگانه بررسی کرده و سپس تاثیر همزمان این دو پارامتر در بازه زمانی میان مدت بر جریان سطحی را مورد بررسی قرار می دهند. تغییرات در اقلیم با استفاده از سناریوهای RCP و مدل های گردش عمومی جو (GCM) برای دو GCM متفاوت CMCC-CESMو MRI-CGCM3 در سری 4.5 و 8.5 در بازه زمانی میان مدت(2040 تا 2060 ) مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تغییرات اعمال شده بر کاربری اراضی در دو حالت متفاوت بر اساس سیاستگذاری های آینده ایران است. تغییرات در این سیاست گذاری ها با استفاده از برنامه ششم توسعه، طرح 550 هزار هکتاری، طرح آمایش سرزمین از منظر کشاورزی و همچنین میزان افزایش جمعیت در منطقه با توجه به سناریوهای ارائه شده در طرح پژوهشکده آمار ایران صورت گرفته است.یافته‌ها: جهت کالیبراسیون مدل از 9 پارامتر و دو تابع هدف نش-ساتکلیف (NSE) و R2 در 6 ایستگاه هیدرومتری استفاده شده است. بر اساس یافته های این پژوهش بیشترین میزان حساسیت مدل به پارامتر CN2 است. در کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل، تمام ایستگاه ها مقادیر بالای 0.5 برای توابع هدف مورد نظر داشته اند. تغییرات در بارش و دما از دیگر یافته های این پژوهش است. بر اساس نتایج به دست آمده از آنالیز داده های بارش، در تمام ماه ها کاهش میزان بارش قابل مشاهده است و بیشترین میزان کاهش مربوط به فصل پاییز با کاهش 7.83 تا 8.23% است و بیشترین میزان کاهش مربوط به سناریو 8.5 است.نتایج: نتایج به دست آمده از تغییرات اقلیم نشان دهنده آن است که در بازه میان مدت بیشترین میزان تغییرات در سناریو RCP8.5 به دست می آید که شامل کاهش 14.3 تا 22.8% در میزان رواناب خواهد بود. نتایج به دست آمده از تغییرات کاربری اراضی بر اساس سیاست گذاری های آینده در ایران نشان دهنده کاهش حداکثری 7% در میزان رواناب متوسط ماهیانه است. در صورت بررسی همزمان تغییرات در اقلیم و کاربری اراضی بر روی میزان متوسط جریان می توان به این نتیجه رسید که در سناریو RCP8.5 بیشترین میزان تغییر رخ خواهد داد. تفاصيل المقالة

زمینه و هدف: تحلیل رویدادهای هیدرولوژیکی یکی از مؤلفه‌های مهم ارزیابی مدیریت منابع و مصارف آب به شمار می روند. مقدار مصرف آب به‌طور مستقیم به پدیده های اقلیمی در یک منطقه بستگی دارد. بارندگی از یکی از شاخص های مهم تغییر اقلیم به شمار می رود که در تحلیل احتمالاتی پدیده های هیدرولوژیکی موردتوجه محققان قرار گرفته است. این تحقیق با هدف ارزیابی تحلیل روند و برآورد دوره بازگشت بارندگی در مدیریت منابع آب استان لرستان با استفاده از روش من-کندال اصلاح شده و مدل‌سازی احتمالاتی دومتغیره انجام گرفته است.روش پژوهش: محدوده مورد مطالعه استان لرستان واقع در بخش غربی ایران است. برای دستیابی به این هدف، سری های زمانی اطلاعات بارندگی برای دوره آماری 35 ساله از 1365 تا 1400 گردآوری شد. به‌منظور تحلیل روند بارش در استان از آزمون ناپارامتریک من-کندال اصلاح شده استفاده گردید. هم چنین برای تعیین دوره بازگشت دومتغیره مدت و ارتفاع بارش از توابع مفصل ارشمیدسی استفاده شد.یافته‌ها: نتایج بررسی ها نشان داد که اکثر نقاط استان لرستان ارتفاع بارندگی در دوره بازگشت 10 ساله کمتر از 50 میلی‌متر در روز است. این مقدار بارندگی به‌طور متوسط بین 100 تا 200 میلیون مترمکعب آب کشاورزی را برای هشت شهرستان تأمین خواهد کرد. نورآباد و الشتر به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقادیر پیش‌بینی‌شده آب را در 10 سال آینده داشته‌اند. علاوه بر این مقایسه روند بارش‌ها نشان داد که در سطح اطمینان 5 درصد روند کاهشی و افزایشی معنی‌داری وجود نداشته است.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد اگرچه روند کاهشی یا افزایشی معنی‌دار با استفاده از روش من-کندال در شهرستان‌های استان لرستان شناسایی نشده است اما دوره بازگشت بارندگی نشان‌دهنده کاهش منابع آب در دسترس برای کشاورزی است. برنامه‌ریزی بر اساس توابع توزیع دومتغیره نشان داد که مدت بارندگی می‌تواند نقش تعیین‌کننده‌ای در محاسبه دوره بازگشت داشته باشد. تفاصيل المقالة

هدف: ابداع فن آوری های نو و بهره گیری از روش های پیشرفته  و نرم افزارها در محیط متخلخل کمک زیادی در حل مسایل مرتبط با آبهای زیرزمینی و بهینه سازی آن کرده است. در مناطقی که آب شرب از طریق ذخایر آب زیرزمینی تامین میشود استفاده  روشهای نوین در جهت بهینه سازی اقتصادی کمک زیادی خواهد کرد. هزینه های پمپاژ و میزان مصرف آب باید کنترل و بهینه شده و اثرات متقابل آنها بررسی می شود. تامین اب شرب از منابع آب زیرزمینی باید بر طبق یک برنامه دقیق از پیش طراحی شده انجام گیرد تا هم از نقطه نظر هزینه پمپاژ و هم از نظر انرژی بهینه شده و  آب  با قیمت مناسب و صرف انرژی بهینه به مصرف کننده تحویل شود.
روش­: در این مطالعه از الگوریتم فراابتکاری ازدحام ذرات  (PSO) به منظوره بهینه سازی پمپاژ چاه های آب زیرزمینی که تامین کننده آب شرب هستند استفاده شد. از داده های میزان افت سطح ایستابی و هزینه ی مورد نیاز برای پمپاژ در چاه های طرح تامین اب شرب شهر مشهد استفاده شد. نتایج نشان می­دهد که با بهره­گیری از الگوریتمPSO علاوه بر تامین قیود مسئله ، میتوان هرینه استحصال آب را کم کرد.
یافته­ها: نتایج نشان میدهد که با یکسان نگه داشتن تعداد چاه در طرح موجود و با اعمال این الگوریتم هزینه پمپاژ4.3 درصد کاهش می یابد. همچنین نتایح تحلیل حساسیت نشان می­دهد برای یک مقدار مشخص و ثابت آب، با افزایش 100 درصدی نرخ پمپاژ با دو حلقه چاه نیاز آبی مورد نظر تامین می­شود و هزینه های کل حدود 56 درصد کاهش می­یابد. همچنین با کاهش نرخ پمپاژ، تعداد چاه مورد نیاز برای تامین نیاز آبی مشخص به 7 حلقه افزایش یافته و هزینه های کل 26 درصد افزایش می­یابد. تفاصيل المقالة