زمینه و هدف: در ایران، به خاطر گرم شدن و تغییرات بارندگی شدید به همراه توسعه طی دهه‌های اخیر، می‌بایست برای فهم عوامل اقلیمی بر منابع آبی توجه بیشتری گردد. بنابراین هدف تحقیق، تحلیل روند و ناهمگنی متغیرهای اقلیمی و نیز تاثیر آن‌ها بر فرآیندهای هیدرولوژیکی می‌باشد. روش بررسی: ایستگاه‌های دارای داده‌های طولانی مدت برای تحلیل روند (آزمون های من‌کندال) و بررسی همگنی (آزمون پتیت) متغیرهای اقلیمی در دوره آماری 30 ساله (2014-1984) مورد بررسی قرار گرفت. اثرات متغیرهای اقلیمی بر رواناب حوضه با استفاده از ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT) برای دو دوره زمانی اقلیمی (1984-2001 و 2001-2014) مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: در بررسی همگنی در ایستگاه‌های مورد بررسی تنها در ایستگاه سلیمان‌تنگه، نقطه تحول در سال 1998 را نشان داد و در دیگر ایستگاه‌ها این مورد مشاهده نگردید. در بررسی دمای ایستگاه قراخیل نقطه تحول در سال 1997 مشخص گردید و روند نیز به صورت افزایشی و معنی‌دار بوده است. نتايج آماره‌هاي ارزيابي ضريب تبيين (دوره کالیبراسیون: 6/0R2= و دوره صحت‌سنجی: 79/0R2=) و نشساتکليف (دوره کالیبراسیون: 51/0NSE= و دوره صحت‌سنجی: 51/0NSE=) حاصل از واسنجي و اعتبارسنجي مدل SWAT مورد تأييد می‌باشد. بحث و نتیجه‌گیری: در کل تغییرات اقلیمی طی سه دهه گذشته سبب کاهش رواناب در حوضه آبخیز شده است که ممکن است تا حدودی به وسیله افزایش تبخیر و تعرق در نتیجه افزایش دما یا کاهش بارش در اکثر ماه‌ها باشد. پژوهش حاضر، لزوم توجه به بحث تغيير متغیرهای اقلیمی و پيامدهاي آن را در مديريت منابع آب حوضه تجن، متذكر مي‌گردد. تفاصيل المقالة

زمینه و هدف: یکی از آثار مهم تغییر اقلیم، تغییر رژیم بارش های حدی در آینده است که پیش بینی آن برای اتخاذ تدابیر مقابله با آثار زیانبار تغییر اقلیم ضروری است. در این مقاله اثر تغییراقلیم بر بارش های روزانه حداکثر سالانه در مناطق خشک ایران ارزیابی شده است. روش بررسی: سناریوهای آینده توسط مدل NSRP ریزمقیاس شد. سری های طولانی مدت بارش روزانه برای اقلیم فعلی و سناریوهای آینده تولید شد و با مقایسه توزیع فراوانی بارش های حدی روزانه دوره تاریخی و سناریوهای آینده، اثر تغییر اقلیم بر بارش های حدی در مناطق خشک ایران ارزیابی شد. روش ریزمقیاس نمایی به گونه ای است که دامنه وسیعی از ویژگی های سناریوهای بزرگ مقیاس به سناریوهای ریزمقیاس شده منتقل شده است. ایستگاه های مورد مطالعه، ایستگاه های سینوپتیک بم، زاهدان، مهرآباد تهران و یزد به عنوان نمایندگان مناطق خشک ایران انتخاب گردید. یافته ها: نتایج اعتبارسنجی نشان داد عملکرد روش مورد استفاده برای شبیه سازی سری بارش روزانه و توزیع بارش های حدی مناسب است. در اغلب ایستگاه ها و تحت سناریوهای مختلف انتشار، شدت بارش های حدی روزانه در آینده افزایش خواهد یافت. این در حالی است که بارش سالانه در آینده کاهش می یابد. به عنوان نمونه در یزد انتظار می رود بارش های حدی 50 ساله بین 14 تا 58 درصد افزایش یابد، اما تغییر میانگین بارش سالانه بین 3% افزایش تا 20% کاهش باشد. بحث و نتیجه گیری: این نتایج بیانگر افزایش وخامت شرایط بارش در مناطق خشک ایران در آینده است. لذا انجام مطالعات وسیع تر و در نظر گرفتن اقدامات پیش گیرانه برای کاهش خسارات تغییر اقلیم آینده دراین مناطق ضروری است. تفاصيل المقالة

زمینه و هدف: شبیه‌سازی بارش- رواناب از محورهای اصلی هیدرولوژی علمی و مدیریت محیط زیست است. بنابراین محققان، پیوسته علاقه‌مند به یافتن روش های جدید برای این مسأله و اصلاح مدل ها یا روش های مدل‌سازی موجود هستند. روش بررسی: در این تحقیق، جریان روزانه رودخانه در خروجی یک حوضه آب ریز در جنوب غربی ایران، با استفاده از یک مدل بارش- رواناب پیوسته مفهومی شبیه‌سازی شد. در مواجهه با مشکل کفایت آمار حوضه، با استفاده از یک رهیافت ویژه نسبت به آماده‌سازی متغیرهای مورد نیاز مدل از قبیل جریان رواناب، بارش و تبخیروتعرق پتانسیل حوضه اقدام شد. یافته ها: در مرحله واسنجی مدل ، شاخص بازده برای داده‌های روزانه معادل80/0 و ضریب تعیین برابر 82/0 به دست آمد. در مرحله اعتبارسنجی نیز مقادیر شاخص بازده برابر 82/0 و ضریب تعیین برابر 83/0 به دست آمد. ضمن آن که آماره‌های جریان مشاهداتی نیز با تقریب خوب در جریان شبیه‌سازی شده حفظ شد. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاکی از موفقیت این رهیافت برای شبیه‌سازی جریان روزانه با به کارگیری این مدل در شرایط کمبود داده است. تفاصيل المقالة

با توجه به این که در بیشتر حوضه های آبخیز کشور رویدادن سیل و زیانهای ناشی از آن در حال افزایش است، و از سوی دیگر، طرحهای مهارکردن سیلاب هزینه های هنگفتی را در بردارند، تعیین نمایشنامه‌های مهارکردن سیل و اولویت-بندی آنها از نظر تعیین نوع و پراکنش عملیات مهارکردن در راستای مدیریت جامع حوضه های آبخیز ضروری است. تأثیر نمایشنامه‌های مختلف مهارکردن سیل را می توان با کمک شبیه های شبیه سازی در قالب ترکیب شبیه‌های آبشناسی و هیدرولیکی پیش بینی کرده و مناسبترین آنها را بر اساس تابع هدف، مشتمل بر کاهش توأمان هزینه و زیانها، شناسایی نمود. نبود یا کمبود اطلاعات مورد نیاز برای تعیین دقیق اندازه‌ی هزینه و زیان ناشی از سیل کاربرد روشهای شبیه‌سازی را برای براورد آنها ناگزیر می‌نماید؛ لذا، در این تحقیق، نسبت سود به هزینه به صورت تابعی از عوامل آبشناسی حوضه تعریف شد. برای بررسی عملکرد رابطه‌ی سود- هزینه پیشنهادی و تعیین پراکنش مکانی گزینه های مهارکردن سیل در حوضه رودزرد، دو نمایشنامه‌ی ارتقاء مراتع و تبدیل مراتع به کشتزار و باغ، با دیدگاه مدیریت و افزایش تراکم پوشش گیاهی به عنوان عملیات زیستی مهارکردن سیل انتخاب گردیدند. برای تبدیل بارش به رواناب در هر زیرحوضه شبیه توزیعی آبشناسی ModClark مورد بهره برداری قرار گرفت، و برای روندیابی آبنمای زیرحوضه ها در شبکه‌ی رودخانه در حالت جریان غیرماندگار نرم افزار HEC-RAS به کار گرفته شد. شبیه تلفیقی بر پایه‌ی نقشه های کاربری جدید برای هر نمایشنامه اجرا شد و بده‌ی اوج در خروجی حوضه محاسبه گردید. نتایج ارزیابی نمایشنامه‌ها براساس رابطه‌ی سود- هزینه پیشنهادی نشان دادند که نمایشنامه ارتقاء و بهبود مرتع نسبت به نمایشنامه‌ی دیگر در کاهش بده‌ی اوج هم در خروجی هر زیرحوضه، و هم در خروجی کل حوضه، موثرتر است. در راستای تعیین پراکنش مکانی گزینه‌ی زیستی مهارکردن سیل فوق براساس رابطه‌ی پیشنهادی برای کاهش بده‌ی اوج خروجی از زیرحوضه، اولویت اول و دوم را زیرحوضه های آبگلال و ماشین به خود اختصاص دادند. برای کاهش بده‌ی اوج آبنمای خروجی از کل حوضه، زیرحوضه های ماشین و دمدلی در نخستین اولویت مکانی برای اعمال این نمایشنامه، و زیرحوضه های آبگلال و آل خورشید در دومین اولویت مکانی قرار دارند.   تفاصيل المقالة

درون یابی یکی از مهم ترین روش هایی است که اقلیم شناسان در مطالعات پهنه بندی از آن بهره مند می شوند. روش های درون یابی بر حسب ملاک های گوناگون قابل تقسیم می باشند. در این پژوهش تلاش بر آن است که ضمن معرفی روش درون یابی کریجینگ و کوکریجینگ، به عنوان یکی از روش های دقیق و پرکاربرد، مراحل انجام این فرایند با ذکر مثالی صورت گیرد. در این راستا، میانگین بارش سالانه ی 12 ایستگاه سینوپتیک در استان فارس مورد بررسی قرار گرفت. بمنظور درون یابی میانگین بارش سالانه، در ابتدا سهمی واریوگرام تجربی محاسبه و ترسیم شد. سپس 10 شبیه زمین آماری کریجینگ و کوکریجینگ با متغیر کمکی ارتفاع بر این سهمی واریوگرام برازش یافت و با کاربرد روش ارزیابی متوالی، خطای تخمین شبیه ها برآورد شد. نتایج نشان دادند که برازش شبیه گوسی کریجینگ و کوکریجینگ بر سهمی واریوگرام داده های بارش سالانه با دامنه ی تاثیر 200 کیلومتر، ‌بهترین الگو برای درون یابی میانگین بارش سالانه در منطقه ی مطالعاتی است. کاربرد متغیر کمکی ارتفاع برای درون یابی داده های بارش سالانه، در نتایج بهبودی حاصل نکرد.   تفاصيل المقالة

افزایش دقت براورد داده­های مفقود بارش روزانه، بویژه در حوضه­های بزرگ آبخیز با شبکه باران سنجی غیر متراکم، یکی از چالشهای آبشناسها می­باشد. در این مطالعه، شش شبیه شبکه عصبی مصنوعی به نامهای MLP، TLFN، RBF، RNN، TDRNN وCFNN با روشهای مختلف اعتبار سنجی برای تکمیل داده­های مفقود بارش روزانه در مقایسه با روشهای زمین آمار کریجینگ و کوکریجینگ با شبیه­های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. برای ارزیابی دقت شبیه­های مختلف در تکمیل داده­های مفقود، از داده­های بارش 15 ایستگاه بارانسنجی موجود در حوضه­ی رود کرخه استفاده شده است. نتایج نشان می­دهند که شبیه­های MLP، TLFN، CFNN وکوکریجینگ می­توانند دقیقترین برآورد را از مقادیر گم شده ارائه دهند، هرچند به نظر می­رسد که شبیه MLP در براورد داده­های مفقود بارش موثرتر از بقیه است. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده، شبیه RNN و TDRNN در مورد داده­های بارش تناسب کمتری داشته، و ضعیفترین نتیجه مربوط به شبیه RBF است. روش کریجینگ از روشهای برتر عملکرد ضعیفتری داشته، اما از شبیه­های RNN و TDRNNو RBF بهتر است. تفاصيل المقالة

یکی از عوامل اثرگذار بر پاسخ دامنه‌ها، ویژگی هندسی آنها، از جمله انحنای نیمرخ می‌باشد. در مطالعات گذشته جهت بررسی اثر انحنای نیمرخ تنها از یک معادله به منظور تولید نیمرخ دامنه استفاده می شد و دامنه‌های کوژ و کاو نامعادل با یکدیگر مقایسه می‌شدند. در این مقاله، در ابتدا معیارهایی جهت تولید دامنه‌های معادل و قابل قیاس پیشنهاد می‌گردند، و سپس بر اساس آنها، رابطه ی جدیدی جهت تولید دامنه‌های معادل با دامنه‌های حاصل از رابطه‌ی ایوانس استخراج می‌شود. در پایان، روابط مربوط به زمان تعادل دامنه‌های منحنی و روابط بدون بعد مربوط به شاخه‌ی صعودی آبنما سیل ناشی از آنها با استفاده از شبیه موج جنبشی استخراج و مقایسه می‌گردند. نتایج نشان دادند که زمان تعادل در دامنه‌های کاو کمتر از دامنه‌های کوژ است. همچنین، در دامنه‌های کوژ در نظر نگرفتن انحنای دامنه می‌تواند تا 25% باعث کمتر برآورد کردن زمان تعادل شود. علاوه بر این، میزان خطا در دامنه‌های کاو ناچیز است.   تفاصيل المقالة

در مطالعات مهار کردن سیل و طراحی سازه‌های هیدرولیکی، تعیین بده­ی سیل به ازای دوره‌های بازگشت مختلف در نقاط فاقد آمار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. روش تحلیل منطقه‌ای یکی از مهمترین روشها جهت براورد این مقادیر می‌باشد. تحلیل منطقه‌ای سیل با استفاده از داده‌های بده­ی ثبت شده در ایستگاههای آبسنجی منطقه و عوامل مؤثر بر آن انجام می‌گیرد. تعمیم شبیه منطقه‌ای به کلیه­ی نقاط در امتداد شبکه­ی رود‌های حوضه‌های کرخه، کارون و دز به صورت پیوسته در محیط GIS، مساله اساسی این تحقیق می‌باشد. بدین منظور، ابتدا تحلیل فراوانی برای بیشترین بده‌های لحظه‌ای سالانه انجام گرفت. سپس تحلیل عاملی برای متغیرهای آبشناسی استنتاج شده، مناطق همگن به روش تحلیل خوشه‌ای شناسایی گردیدند. در نهایت، با استفاده از وایازی چندمتغیره بهترین شبیه برای هر منطقه­ی همگن شناسایی شد و نقشه‌های بده­ی سیل برای کل حوضه‌ها به ازاء دوره­های بازگشت مختلف بر مبنای لایه­ی تجمع جریان محاسبه گردیدند. در این تحقیق برنامه‌ای به زبان MATLAB برای محاسبه­ی عملگرهای حسابی و آماری عوامل مؤثر بر بده­ی سیل تدوین یافت، که با استفاده از آن می‌توان روابط تحلیل منطقه‌ای سیل را به شبکه­ی رود‌ها انتقال داد. تفاصيل المقالة