ماهیّت پیچیده مسائل آب، رشد سریع جمعیت، نیاز به آب برای مصارف مختلف و منابع محدود آب برای تأمین نیاز ها، نیازمند روش های جدیدی است که دیدگاه های فنی، اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و منطقی را در یک قالب بهم پیوسته گردآوری نماید. برای مدیریت و برنامه ریزی بهینه منابع آب در سطح یک حوضه مدل های مختلفی وجود دارد که در این بین مدل weap به دلیل جامعیت در لحاظ کردن توأم فرآیند های فیزیکی – هیدرولوژیکی و سیستم مدیریت یکپارچه منابع آب و اولویت بندی تخصیص آب، در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین در نقاط مختلف دنیا قرار گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، تعیین مقدار آب تخصیص یافته و بررسی تأثیر تغییرات آب و هوایی (پر آبی و کم آبی) روی میزان تخصیص آب برای بخش صنعت با استفاده از مدل weap از سد های گلستان و وشمگیر می باشد. برای این منظور مدل weap در حوضه گرگانرود واقع در دشت گرگان بکار گرفته شد. گرگانرود در قسمت مرکزی دشت گرگان جریان داشته و از مهم ترین منابع آب های سطحی منطقه می باشد. علت این انتخاب شرایط خاص اقلیمی این استان است که با وجود دارا بودن پتانسیل آبی قابل توجه، دچار کم آبی است. در این راستا ابتدا حوضه آبریز گرگانرود شبیه سازی شد و مدل برای شرایط پایه و سه دسته سناریوی مختلف شامل سناریوهای هیدرولوژیکی، توسعه و مدیریتی اجرا گردید. برای این منظور از مدل هیدرولوژیکی نرم افزار weap که سال آبی نام دارد استفاده شد. در این مدل رسوب گذاری در مخازن سد ها به صورت تجمعی به عنوان حجم مرده سد در آخر هر ماه در مدل سازی لحاظ گردیده است. نتایج نشان داد در برنامه ریزی جدید تخصیص منابع آب حوضه گرگانرود می توان با پذیرفتن کاهش اعتماد پذیری سیستم به اندازه 5 %، نیاز صنعت حاشیه سد وشمگیر را به میزان 5/9 میلیون متر مکعب تأمین کرد. هم چنین نتایج تحقیق حاکی از آن است که در شرایط آب و هوایی خشک، وضعیت تخصیص آب در منطقه با کاهش اعتماد پذیری 6% نسبت به شرایط آب و هوایی مرطوب مواجه می گردد.

محدودیت منابع آب تجدید شونده و تقاضای روزافزون برای آب در بخش های مختلف مصرف، اهمیت و حساسیت مدیریت منابع آب را افزایش داده است. این حساسیت بویژه در دوره های خشکسالی نمود بیشتری دارد. تجربه کشورهای مختلف در زمینه ی مدیریت منابع آب نشان می دهد که اعمال مدیریت صحیح بر این منابع، محدودیت ها و مشکلات ناشی از کمبود آب را به میزان زیادی تعدیل می بخشد. در این راستا سازماندهی فرآیند تخصیص آب راهکاری راهبردی و اقدامی اساسی جهت دستیابی به امنیت آبی و توسعه ی پایدار منابع آب تلقی می گردد. هدف از این تحقیق تعیین میزان تأمین نیازهای موجود در حوضه آبریز سد هراز در شرایط مختلف آب و هوایی (ترسالی، خشکسالی و نرمال) و تخمین میزان حجم آب قابل انتقال از حوضه ی آبریز این سد به شرق استان مازندران و استان گلستان است. مدل های رایانه ای زیادی در زمینه مدیریت منابع آب تولید و توسعه داده شده اند. در این تحقیق از مدل ribasim برای شبیه سازی حوضه ی مورد مطالعه استفاده شد. ribasim یک بسته نرم افزاری برای شبیه سازی رفتار حوضه ی رودخانه در طول تغییرات هیدرولوژیکی آن می باشد. استفاده از مدل های معین و احتمالاتی در شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی حوضه آبریز و لحاظ کردن متغیرهای بیشتری در فرآیند شبیه سازی، یکی از مزیت های این مدل نسبت به سایر مدل ها می باشد. در این تحقیق پس از پیاده سازی شماتیک حوضه در مدل، تعداد 6 سناریو تعریف و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این سناریوها تأثیر احداث سد هراز و کانال سراسری در تأمین نیازهای حوضه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین پتانسیل سد هراز در تأمین نیاز شرب منطقه نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با احداث سد هراز و کانال چالوس نیازهای موجود در حوضه با درصد اعتمادپذیری زمانی و حجمی بیشتر از 90% تأمین آب می شوند. همچنین سد هراز قادر به تأمین 130 میلیون مترمکعب نیاز شرب منطقه در سال می باشد.

تغییرات اقلیم، یکی از مهم ترین موضوعات قرن بیست و یکم، در پژوهش های زیست محیطی است. هر گونه تغییر اقلیم در کره ی خاکی، سرآغاز زنجیره ای از واکنش هاست که اثر آن به طور مستقیم در فرآیندهای هیدرولوژیکی ظاهر می شود. حوضه ی آبریز قره سو واقع در استان کرمانشاه، یکی از زیرحوضه های مهم کرخه است که از لحاظ کشاورزی و تأمین امنیت غذایی، یک منطقه ی مهم در استان قلمداد می شود. با توجه به اثرات تغییر اقلیم در تشدید مسئله کمبود آب، بررسی اثرات این پدیده در بخش کشاورزی و بیشینه کردن استفاده از تغییرات دما و سیکل وقوع بارندگی های موثر در جهت مدیریت بهتر آب آبیاری ، ضروری به نظر می رسد. در راستای این امر، دستیابی به روش-های مطمئن پیش بینی جریان رودخانه ها به منظور برنامه ریزی در بهره برداری به موقع از منابع آب از اهمیت روزافزونی برخوردار است.در این مطالعه ابتدا با استفاده از مدل sdsm، داده های بزرگ مقیاس مدل گردش عمومی جو (hadcm3) در دو سناریوی اقلیمی a2 و b2، برای پارامترهای هواشناسی دما و بارندگی در حوضه ی قره سو ریز مقیاس شده، سپس با استفاده از داده های بارش، دما و دبی در دوره ی پایه (1971-2000) و خروجی های مدل ریز مقیاس نمایی در دوره ی (2011-2040)، با بکار گرفتن شبکه عصبی مصنوعی در نرم افزار متلب، دبی رودخانه در دوره ی آتی محاسبه و در نهایت به کمک مدل ارزیابی و برنامه ریزی منابع آب، weap، وضعیت منابع آب و تخصیص مقدار آب در دوره ی آتی شبیه سازی شده است. نتایج مدل اقلیمی، نشان دهنده افزایش دما و کاهش بارندگی در دوره ی مورد نظر نسبت به دوره پایه (2000-1971) می باشد. بطوریکه بطور متوسط تحت سناریوی a2 و b2، افزایش 6/1 درجه سانتی گراد دما و کاهش 77/1 درصدی بارندگی تحت سناریوی a2 و کاهش 1/1 درصدی بارندگی تحت سناریوی b2، در منطقه پیش بینی شده است. به تبع این افزایش دما و کاهش بارندگی، میزان آبدهی رودخانه قره سو کاهش یافته است. بطوریکه تحت سناریوی a2، کاهش 62 /32 درصدی و برای سناریوی b2 کاهش 40/33 درصدی دبی در دوره ی 2040-2011 نسبت به دوره پایه (2000-1971)، انتظار می رود. نتایج مدل weap، برای سناریوهای اقلیمی با وضع موجود سطح کشاورزی، نشان دهنده افزایش نیاز تأمین نشده برای کشاورزی در منطقه است.

شبیه سازی جریان رودخانه به عنوان اولین و مهم ترین گام جهت کنترل سیلاب در مدیریت منابع آب می باشد. در این تحقیق جریان روزانه رودخانه ماربره واقع در استان لرستان، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج عصبی-فازی مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس ترکیب های مختلفی با استفاده از پارامترهای بارندگی و دما در دوره زمانی مورد نظر و جریان رودخانه در دوره های زمانی ما قبل، طی دوره آماری (1377-1391) بعنوان ورودی و جریان رودخانه در دوره مورد نظر بعنوان پارامتر خروجی در مقیاس زمانی روزانه مورد ارزیابی قرار گرفت. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب نش ساتکلیف جهت ارزیابی و نیز مقایسه عملکرد روش ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد مدل ترکیبی با ورودی جریان رودخانه در دوره زمانی ماقبل و بارش و دما در دوره زمانی مورد نظر توانسته با استفاده از دو مدل هوش مصنوعی مورد بررسی، در شبیه سازی جریان رودخانه نتایج قابل قبولی ارائه نماید. مقایسه هر دو روش نشان داد از لحاظ دقت، مدل سیستم استنتاج عصبی-فازی با ضریب همبستگی (970/0)، جذر میانگین مربعات خطا (m3/s 001/0) و نش ساتکلیف (928/0) در مرحله صحت سنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که مدل سیستم استنتاج عصبی-فازی توانایی بالایی در تخمین مقادیر کمینه و میانی و نیز همبستگی قابل قبولی با مقادیر مشاهداتی دارد.

مشکل هزینه بالای سیستم های آبرسانی شهری، همراه با پیچیدگی های طراحی و مشکلات کارکرد نامناسب حال حاضر آنها، بهینه سازی طرح این سیستم ها را قبل از اعمال تغییرات در آنها به نیاز اولیه و اساسی مدیران در این زمینه تبدیل کرده است. به دلیل پیچیدگی غیر خطی و منحصر به فرد طراحی این شبکه ها، مهندسان در سال های اخیر این مشکل را به کمک هوش مصنوعی و الگوریتم های جستجوگر حل می کنند. در تحقیق حال حاضر به مطالعه موردی در یکی از شهرک های شهر کرمان و پیدا کردن راه حل آن به کمک الگوریتم های ژنتیک سریع آشفته، رقابت استعماری و کرم شب تاب و سپس شبیه سازی شبکه با استفاده از نرم افزار watergems پرداخته شد.

افزایش دمای سطح زمین وتغییرات درالگوی های بارندگی پدیده های قالب تغییر اقلیم می باشند که این دو تقریباًتمام بخش های دیگرچرخه آب راتحت تأثیرقرار می دهند.تغییرات اقلیمی درگذشته نیزبه دفعات رخ داده است واثرات شگرفی هم برچهره زمین وهم برتنوع زیستی آن برجای گذارده است.انتظارمی رود که تغییربرالگوی بارش ودمادرآینده تاثیرگذارباشدودرپی آن درآبدهی رودخانه ها ، میزان آب دردسترس ورودخانه های فصلی تغییراتی ایجاد نماید،که بایستی وقوع این تغییرات رادرجهت مدیریت وبرنامه ریزی صحیح،ازپیش موردبررسی قرارداد.معتبرترین روش برای شبیه سازی متغیرهای اقلیمی دردوره های آتی، تحت تأثیر تغییراقلیم، استفاده از داده های مدل گردش عمومی جویاgcmبوده که بزرگ مقیاس می باشند ولازم است تا کوچک مقیاس گردند.دراین پژوهش، ازداده های بارش ودمای روزانه ی ایستگاه سینوپتیک ارومیه واقع دراستان آذربایجان غربی، طی دوره آماری1971الی2000جهت ورودی به نرم افزار اقلیمی ریزمقیاس نماییsdsmاستفاده گردیده است.

تبخیر از جمله مسایل مهم در هیدرولوژی و مهندسی منابع آب می باشد که مورد توجه محققان بسیاری قرار دارد. تبخیر آب از ذخایر سطحی علاوه بر اتلاف آبی که می تواند مورد مصرف کشاورزی و شهری قرار گیرد، موجب افزایش غلظت املاح و کاهش کیفیت آب آبیاری نیز می شود. کنترل تبخیر از سطوح آب راه حل مهمی در حفاظت آب است، زیرا معمولاً احتیاج به تأسیسات جدیدی ندارد و آب ذخیره شده نیز بدون تأخیرهای ناشی از ایجاد تأسیسات، در دسترس قرار می گیرد در بسیاری از موارد کاهش تبخیر به مراتب ارزان تر از جمع آوری و ذخیره همان مقدار آب از منابع دیگر است. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی و با به بکارگیری نانوذرات مغناطیسی fe2o3 و fe3o4 و روغن گیاه جوجوبا با 4 تیمار و 3 تکرار انجام گردید که تیمارهای آزمایشی شامل غلظت های تعیین شده از نانوذرات، پس از اجرای آزمایش اولیّه (0.5سی سی fe2o3 0.02 گرم و 0.5 سی سی fe3o4 0.2 گرم)، غلظت مشخصی از روغن مورد نظر (0.5 سی سی) و همچنین آب بعنوان شاهد می باشد