به منظور مصرف به ینه منابع محدود آب و جلوگ یری از آلودگی آنها کنترل آلودگ ی فاضلاب و استفاده مجد?د از آن برا ی مدیران بخش آب الزام ی و سودمند است . عملی ات تغذی ه مصنوع ی فاضلاب تصفیه شده به علت پالا یش بیشتر این منبع از طریق تصف یه طبیع ی خاک - آبخوان و امکان استحصال و استفاده مجد?د از آن منطق یترین روش مدیریت فاضلاب است. در این تحقیق محل مناسب اجرا ی طرح تغذیه مصنوع ی فاضلاب تصف یه شده شهر کرمان در محدوده دشت کرمان مورد مطالعه قرار گرفت . بد ین نقشههای ش یب، عمق تا سطح آب - arcgis منظور بر پایه اطلاعات و آمار موجود و کاربرد نرمافزار 9.3 زیرزمینی، اختلاف ارتفاع با تصف یهخانه، کیفی ت آبزیرزمین ی و حر یم عوارض و تاس ی سات موجود در نیز جهت تهیه نقشههای زمینشناسی و کاربری اراض ی envi منطقه مطالعاتی استخراج شد. از نرمافزار 4.3 از رو ی تصو یر ماهواره ای منط قه مورد مطالعه استفاده شد . با تلفیق این نقشه ها به روش وزندهی لایهها در نقشه مطلوبیت نواحی مختلف منطقه مورد مطالعه جهت اجرا ی طرح مذکور بدست آمد . ،gis محیط نتایج نشان م یدهد بهتر ین مکان جهت اجرا ی این طرح در جنوب غرب ی دشت کرمان واقع شده است . بازدید میدانی نیز صحت نتایج گرفته شده را تایید مینماید.

ارزیابی منطقه‏ای ایستگاه‏های پایش منابع آب به‏دلیل اهمیت آن در مکان‏یابی مناسب ایستگاه‏ها، جمع‏آوری حداکثر اطلاعات مفید و جلوگیری از انباشت غیر ضروری اطلاعات و نهایتاً کاهش هزینه‏های جمع‏آوری اطلاعات حائز اهمیت فراوان است. آنتروپی علاوه بر استفاده‏ در سایر رشته‏های علمی در زمینه هیدرولوژی و منابع آب نیز به منظور کمی کردن ارزش اطلاعات و شناسایی ایستگاه‏های حیاتی و ضروری برای ادامه فعالیت و ایستگاه‏های مازاد جهت غیر فعال کردن در شبکه پایش استفاده می‏گردد. در این پژوهش با نگرشی نو بر پایه این تئوری ارزش منطقه‏ای ایستگاه‏های هیدرومتری حوزه بختگان- مهارلو مورد بررسی قرار گرفته است. در این دیدگاه با استفاده از تئوری آنتروپی گسسته، محدودیت موجود در تحقیقات قبلی مرتفع و با در نظر گرفتن دو دسته متفاوت از شاخص‏های آنتروپی شامل شاخص‏های آنتروپی مرزی، مشترک، شرطی و انتقال اطلاعات و همچنین شاخص‏های کل اطلاعات ارسال شده توسط ایستگاهs(i) ، کل اطلاعات دریافت شده توسط ایستگاهr(i) و کل اطلاعات خالص ایستگاه n(i) به ارزیابی شبکه پایش پرداخته شده است. در مجموعه بررسی‏ها و ارزیابی‏های دیگر روابط تجربی و ضریب تعیین به عنوان ساده‏ترین امکانات انتقال اطلاعات در ارزیابی ایستگاه‏های شبکه پایش حوزه مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت به بررسی ارتباط بین شاخص‏های محاسبه شده و تعداد دسته بندی‏های اطلاعات در جهت دستیابی به یک دیدگاه مقبول در مورد انتخاب صحیح تعداد بازه‏ها پرداخته شده است. نتایج بدست‏آمده نشان از آن دارد که از 14 ایستگاه شبکه پایش 4 ایستگاه در وضعیت بحرانی (کمترین رتبه‏ها و ضعیف‏ترین وضعیت) قرار داشته و امکان حذف آن‏ها وجود دارد. البته با توجه به ماهیت آماری روش گفته شده،‏‏ حذف ایستگاه‏های یاد شده بعد از بررسی شرایط هیدرولوژیکی و چگونگی تلفیق هیدروگراف‏ها در شبکه آبراهه‏ای قابل توصیه می‏باشد. از دیگر نتایج مهم به‏دست آمده در این پژوهش آن است که در مورد ایستگاه‏های بحرانی برقراری رابطه تجربی و بررسی ضریب تعیین با سرعت و سهولت، نتایج و ارزیابی‏های هم‏ارزی با روش آنتروپی (شاخص‏های r(i)، s(i) و iti(i)) تولید و ارائه می‏نماید.

مدیریت کمی و کیفی آب های زیرزمینی و نیز مهار سیلاب های مخرب و استفاده بهینه از آن ها جهت تغذیه مصنوعی آبخوان در مناطق خشک و نیمه خشک، نیازمند انتخاب رویکردی مناسب، تأثیر گذار و در عین حال کارشناسانه با عنوان مدیریت جامع منابع آب است. یکی از این ابزار های مدیریتی، نقشه های کاربری هیدرولوژیکی اراضی می باشد. نقشه مذکور، به منظور توسعه و نیز حفاظت از منابع آب زیرزمینی و همچنین مکان یابی هیدرولوژیکی مناطق شهری و صنعتی و کشاورزی، مناطق مختلف را بر اساس اهمیتی که در فرایند فوق بر عهده دارند تقسیم بندی می کند. دشت کهنوج از دشت های مهم جنوب استان کرمان است که آب های زیرزمینی، عمده ترین منبع تأمین آب در آن به شمار می رود. این نقشه در منطقه مطالعاتی مذکور، از تلفیق شاخص های آسیب پذیری آب زیرزمینی، تغذیه مصنوعی و پتانسیل سیل خیزی، با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و منطق فازی تهیه شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که از بین پنج گروه کاربری هیدرولوژیکی تعریف شده، منطقه مورد مطالعه در چهار گروه قرار می گیرد؛ 03/0 درصد از اراضی منطقه مورد مطالعه در گروه اول کاربری هیدرولوژیکی، 28/28 درصد در گروه دوم، 18/59 درصد در گروه سوم، و 51/12 درصد از اراضی در گروه چهارم کاربری هیدرولوژیکی طبقه بندی می گردند. بر اساس نتایج بدست آمده، منطق فازی نسبت به منطق همپوشانی دارای دقت بیشتری در تهیه نقشه آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی می باشد. همچنین نتایج حاصل نشان می دهد که در استفاده از منطق فازی، با تغییر در طبقه بندی پارامتر های مدل، می توان به دقت قابل قبول در تهیه نقشه های مکان یابی دست یافت.

تولیدات کشاورزی و محصولات بازرگانی مربوط به آن در معرض بسیاری از خطرات آب و هوایی قرار دارند. برنج با توجه به جایگاه آن در تأمین غذا وکالری مورد نیاز، نقش مهمی در ایران ایفا می‎نماید. تولید برنج همواره با خطرات متعددی روبرو بوده است. در سال‎های اخیر توجه زیادی به پدیده‎های آب و هوایی به عنوان ریسکی در بخش کشاورزی شده است. این پژوهش بر مبنای اهمیت نسبی پیشینه رویدادهای حدی اقلیمی از دیدگاه بارش انجام شده و می‎توان آن را به عنوان شاخصی برای محاسبه بیمه و پرداختهای جبران خسارت در نظر گرفت. در این مطالعه عوامل هواشناسی مخرب محصول برنج و میزان خسارات وارده بر این محصول در سال زراعی 88-1387 در استان گیلان مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که از بین عوامل هواشناسی، باران‎های سیل‎آسا بیشترین خسارت را به مزارع برنج وارد کرده است. با برازش توابع توزیع احتمال بر داده‎های بارندگی و آزمون کولوموگروف اسمیرنوف این نتیجه حاصل شد که تابع توزیع گاما بهترین برازش را بر داده‎های بارندگی دارد. با استفاده از پارامترهای تابع چگالی احتمال توابع خسارت بارش و میزان غرامت بر محصول برنج در استان گیلان محاسبه شد.

یکی از راه حل های عملی در بخش کشاورزی پیش بینی بارندگی و پراکندگی زمانی آن است. اثر پارامتر بارش در زراعت دیم بیش از سایر عوامل اقلیمی می باشد. برای تجزیه و تحلیل آماری پیشامدهایی نظیر بارش که مستقل نبوده و به پیشامدهای قبلی خود وابسته می باشند، می توان از مدل زنجیره مارکف استفاده نمود. بر اساس منابع موجود مشخص شده است که مدل احتمالی زنجیره ی مارکف برای تشریح و آنالیز رفتار دوره های تر و خشک بارندگی مناسب می باشد. در این مطالعه بر اساس قوانین احتمالی، احتمالات پیشامدهای متوالی روزهای خشک و تر با آستانه 1/0 میلی متر در روز برای 15 ایستگاه سینوپتیک کرمان، مشهد، تبریز، خرم آباد، شیراز ، زنجان، اصفهان، تهران، زاهدان، بندرعباس، اهواز، اردبیل، گرگان، یاسوج و ساری با اقلیم های متفاوت، به صورت فرآیندهایی تصادفی و با استفاده از روش زنجیره ی مارکف مورد تحلیل قرار گرفت. برای دستیابی به این منظور از آمار بارش روزانه ایستگاه های مذکور استفاده شد. آمار مربوطه بر اساس ماتریس شمارش تغییر حالت روزهای بارانی و فاقد بارش مرتب شده، سپس ماتریس احتمال تغییر وضعیت بر اساس روش درست نمایی بیشینه محاسبه گردید. همچنین، احتمال ساده روزهای تر و خشک ، تداوم روزهای تر و خشک 2 تا 5 روزه ، طول موسم های تر و خشک و دوره بازگشت موسم های خشک در هر اقلیم محاسبه و نمودارهای دوره بازگشت طول موسم خشک m روزه تهیه شد. با استفاده از این نمودارها می توان مشخص نمود که در هر ماه طول موسم خشک m روزه در هر ایستگاه با چه دوره بازگشتی اتفاق می افتد. نقشه های خطوط هم احتمال طول موسم خشک مورد نظر نیز تهیه شدند. نتایج نشان داد که احتمال عدم بارش در ایستگاه ها مطالعاتی با اقلیم های خشک از 811/0 تا 909/0، با اقلیم های نیمه خشک از 685/0 تا 84/0 و با اقلیم های مرطوب از 695/0 تا 728/0 متغیر می باشد.

هوا ی پاکیزه و سالم یکی از چهار رکن اصلی(آب،خاک،آتش و باد یا همان هوا) طبیعت است که آلوده شدن آن می تواند منجر به ناتعادلی زیستی و به تبع آن بروز صدمات بهداشتی و اقتصادی جبران ناپذیر گردد.لذا به منظور جلوگیری از آلودگی این منبع ارزشمند در مرحله اول اتخاذ راهکارهایی برای پیش بینی میزان آلودگی هوا و در مرحله بعد مدیریت بهینه آن لازم و ضروری است.آلودگی هوای شهرتهران یکی ازبزرگترین معضلات زیست محیطی این شهر بشمارمی آید از طرفی تهران تحت تأثیر دلایل زیادی که یکی از آنها موقعیت جغرافیایی اش می باشد از نظر آلودگی هوا شرایط بسیار بدی دارد و به همین دلیل توسعه روشهای پیشبینی و سیستمهای هشدار در موردکیفیت هوا از جمله نیازهای روزافزون شهروندان تهرانی می باشد. اما فاکتورها و عوامل مختلفی بر روی این پدیده تاثیرگذارند که تحلیل آنها را مشکل می سازد.مدل های آماری و رگرسیون از معمول ترین روشهای تحلیلی می باشند که غالبا با توجه به حل خطی این پدیده ها،نتایجی همراه با خطا ارائه داده و نمی توانند تغییرات زمانی پدیده مورد نظر را با دقت قابل قبول مدل کنند.امروزه سیستم های هوشمند فازی و عصبی با توجه به توانایی در حل پدیده های غیرخطی و پیچیده ،کاربردهای فراوانی در آلودگی های مختلف هوا از جمله میزان ذرات گرد و غبار معلق هوا پیدا کرده اند،که در این تحقیق نیز به ارزیابی این سیستمها در پیش بینی میزان گرد و غبار معلق هوا در آن پرداخته می شود. دراین پژوهش،ازشبکه های عصبی مصنوعی (artificial neural networks) به عنوان ابزاری توانمند درمدل سازی فرآیندهای غیرخطی ونامعین،به منظور پیش بینی میزان غلظت ذرات گرد و غبار شهر تهران استفاده شد.از نرم افزار matlab 7 و در شاخه neural network برای پیش بینی کمک گرفته شد.ورودی های مدل ann شامل داده های غلظت ذرات گرد و غبار،دمای هوا و سرعت باددر محدوده شهر تهران است که این داده ها بازه زمانی سال های 2006 تا 2010 را دربر می گیرند.اطلاعات چهار سال اول یعنی سال های 2006 تا 2009 برای آموزش مدل ها وداده های یک سال باقی مانده یعنی 2010 برای آزمایش آنها به کار رفته است.شبکهمورداستفادهازنوعپرسپترونچندلایه(multi-layer perceptron) با الگوریتم پس انتشار خطا (back propagation) و تکنیکهای یادگیری traingdm و trainlmاست.نتایج این تحقیق نشان می دهدمقایسه مقادیر پیش بینی شده با مقادیر داده های واقعی گزارش شده، همان طور که انتظار می رفت تقریبا یکسان می باشد و این نشانگر کارایی این سیستم برای سایر پیش بینی ها می باشد و با استفاده از این شبکه می توان غلظت ذرات گرد و غبار را با دقت بالای 95% پیش بینی کرد.

امروزه جهان با بحران کمبود منابع آب باکیفیت مواجه است و هر روز بر این نگرانی افزوده می شود. بنابراین نیاز به برنامه ریزی در استفاده از این منابع بیش از پیش احساس می شود. برنامه ریزی ها در حوضه منابع آب نیازمند مطالعه متغیر های متعدد تأثیرگذار در تولید و مصرف آب است. یکی از متغیر های مهم در این زمینه، تبخیر-تعرق است که اندازه گیری دقیق آن بدلیل نیاز به تجهیزات در همه جا امکان پذیر نیست. از این رو توجهات بیشتر به سوی روش های ارزان قیمت برآورد تبخیر-تعرق شده است. در این پژوهش از 11 معادله تجربی و چهار روش داده محور شامل شبکه تطبیقی مبتنی بر سیستم استنتاج فازی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه های عصبی مصنوعی و مدل درختی m5 در تخمین تبخیر-تعرق بهره گرفته شد. ترکیب های مختلف متغیر های هواشناسی به عنوان ورودی استفاده شد. این متغیرها از 16 ایستگاه سینوپتیک مربوط به شرایط اقلیمی مختلف ایران از گستره اقلیم فراخشک تا اقلیم فرا مرطوب جمع آوری شد. دقت مقادیر برآورد شده مدل ها توسط معیارهای آماری میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، میانگین مطلق خطا و شاخص توافق ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که میانگین مربعات خطای مدل ها برتر داده محور در بین 16/0 تا 34/3 ، 24/0 تا 32/2، 38/0 تا 68/1، 2/0 تا 37/1، 27/0 تا 37/1 میلیمتر بر روز به ترتیب در اقلیم های خشک، نیمه خشک، مدیترانه ای، مرطوب و فرا مرطوب قرار دارد. همچنین میانگین مربعات خطای برآورد معادلات تجربی تبخیر-تعرق بین 66/0 تا 65/5 ، 16/0 تا 96/5، 76/0 تا 42/3، 4/0 تا 43/2 و 53/0 تا 18/4 میلیمتر بر روز به ترتیب در اقلیم های خشک، نیمه خشک، مدیترانه ای، مرطوب، فرا مرطوب متغیر است. مدل های anfis و ann در میان مدل های داده محور به مراتب نتایج بهتری را ارائه نمودند و پس از آن ها svm و m5 در رتبه های بعدی عملکرد خوب قرار دارند. در غالب اقلیم های مورد مطالعه، معادله بلانی-کریدل و مک گاینس- بردنه عملکرد بهتری را نسبت به سایر معادلات فراهم کردند. تحلیل های بیشتر نشان داد که متغیر های دما و سرعت باد در اکثر اقلیم های مورد بررسی، تاثیرگذارترین متغیرهای هواشناسی در افزایش دقت مدل های داده محور هستند.

به منظور مصرف بهینه منابع محدود آب و جلوگیری از آلودگی آنها کنترل آلودگی فاضلاب و استفاده مجدّد از آن برای مدیران بخش آب الزامی و سودمند است. عملیات تغذیه مصنوعی فاضلاب تصفیه شده به علت پالایش بیشتر این منبع از طریق تصفیه طبیعی خاک - آبخوان و امکان استحصال و استفاده مجدّد از آن منطقی ترین روش مدیریت فاضلاب است. در این تحقیق محل مناسب اجرای طرح تغذیه مصنوعی فاضلاب تصفیه شده شهر کرمان در محدوده دشت کرمان مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور بر پایه اطلاعات و آمار موجود و کاربرد نرم افزار arcgis 9.3 نقشه های شیب، عمق تا سطح آب زیرزمینی، اختلاف ارتفاع با تصفیه خانه، کیفیت آب زیرزمینی و حریم عوارض و تاسیسات موجود در منطقه مطالعاتی استخراج شد. از نرم افزار envi 4.3 نیز جهت تهیه نقشه های زمین شناسی و کاربری اراضی از روی تصویر ماهواره ای منطقه مورد مطالعه استفاده شد. با تلفیق این نقشه ها به روش وزن دهی لایه ها در محیط gis، نقشه مطلوبیت نواحی مختلف منطقه مورد مطالعه جهت اجرای طرح مذکور بدست آمد. نتایج نشان می دهد بهترین مکان جهت اجرای این طرح در جنوب غربی دشت کرمان واقع شده است. بازدید میدانی نیز صحت نتایج گرفته شده را تایید می نماید.

افزایش گازهای گلخانه ای باعث تشدید پدیده تغییر اقلیم شده که اثرات منفی آن بر جوامع بشری تأثیر گذار بوده است. تغییرات آب و هوایی همچنین بر مقدار بارش در تمام مناطق تاثیرگذار بوده که این خود بر منحنی های شدت- مدت- فراوانی بارش(idf) موثر خواهد بود. هدف از این تحقیق ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر منحنی های idf در ایستگاه بابلسر در دوره آتی 2030- 2011، با استفاده از مدل گردش عمومی جو و تحت سناریوهای انتشار می باشد. در این راستا ابتدا دو توزیع مناسب تر همخوان با مولفه بارش، یعنی گامبل و لوگ- پیرسون تیپ سه با مقادیر بارندگی ساعتی سال های 1998-1966 برازش داده شد. سپس منحنی های idf برای بازه های زمانی 10، 20، 30 دقیقه و 1، 2، 6، 12 و 24 ساعت و دوره بازگشت های 2، 5، 10، 25، 50 و 100 سال در ایستگاه مورد مطالعه استخراج گردید. همچنین رابطه تجربی حاکم بر شدت، مدت، فراوانی بارش مربوط به هر کدام از نمودارها برای ایستگاه مطالعاتی بدست آمد. نتایج حاصل از آزمون نکوئی برازش انجام گرفته بر داده های حاصل از برازش دو توزیع مورد نظر نشان داد که توزیع آماری گامبل برازش بهتری را نسبت به توزیع لوگ- پیرسون تیپ سه بر داده ها دارد. نتایج در بیشتر موارد در توزیع گامبل مقادیر ضریب همبستگی را در بازه 998/0- 996/0 و برای توزیع لوگ- پیرسون تیپ سه در بازه 974/0- 969/0 نشان داده که در واقع بیانگر همبستگی معنی دارتری در توزیع گامبل است. پس از آن با استفاده از مدل گردش عمومی جو hadcm3 تحت سناریوهای انتشار a1b، a2 و b1 و مدل ریزمقیاس نمائی lars-wg، دادهها در مقیاس زمانی روزانه برای بازه زمانی 2030- 2011 با استفاده از مقادیر بارش های 1998- 1966 پیش بینی شد. سپس منحنی های حاصل از سه سناریوی مورد نظر با استفاده از روابط اصلاح شده بل و بر اساس داده های شبیه سازی شده، استخراج گردید. مقایسه میان شدت بارش پیش بینی شده توسط سه سناریوی ذکر شده و شدت بارش محاسبه شده توسط توزیع گامبل برای دوره پایه نشان دهنده افزایش در میزان شدت بارش در ایستگاه بابلسر در دو دوره آتی (2030- 2011) می باشد. برای مثال در تداوم 1 ساعت و برای دوره بازگشت 2 سال مقدار شدت بارش با توجه به سه سناریوی a1b، a2 و b1 به ترتیب به میزان 28%، 17% و 25% نسبت به سال های پایه افزایش پیدا کرده است.

بالازدگی موضعی آب زیرزمینی پدیده ای است که در اثر نفوذ موضعی آب در خاک و بالا آمدن سطح ایستابی رخ می دهد. در این تحقیق مدل پیش بینی پدیده بالازدگی موضعی آب زیرزمینی در اثر تغذیه مصنوعی در حوضچه مستطیلی بر مبنای حل تحلیلی ارائه شده توسط هانتوش در سال 1967 و حل عددی به روش تفاضل محدود – روش adi توسعه داده شده است. نتایج حاصل از این مدل با نرم افزار pmwin صحت سنجی شده است که روندی صحیح نشان داده است و دقت مدل توسعه داده شده برای پیش بینی این پدیده با استفاده از معیار های آماری از جمله meb، mae، rmse و gsd بررسی شده است. آنالیز حساسیت مدل ها نیز با تغییر پارامتر های هدایت هیدرولیکی آبخوان و میزان تغذیه بطور جداگانه بر روی راه حل های تحلیلی و عددی انجام شد. حل تحلیلی حساسیت کمتری را نسبت به حل عددی در رابطه با ضریب هدایت هیدرولیکی نشان داد اما حساسیت هر دو روش به تغییر پارامتر تغذیه مشابه بوده است. با استفاده از مدل توسعه داده شده، بالازدگی موضعی آب زیرزمینی ناشی از تغذیه مصنوعی در منطقه مطالعاتی قلنگان واقع در دشت شهرکرد استان چهارمحال و بختیاری شبیه سازی شده و نتایج بیان شده است.

خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که رخداد آن اثرات بسیار زیانباری براکوسیستمهای مختلف و زندگی انسان وارد میسازد. بررسی علمی این بلای طبیعی یکی از نیازهای اساسی برنامه ریزی در مقابله با آن محسوب میشود. استان کرمان نیز از جمله مناطقی است که پدیده خشکسالی در آن به کرات اتفاق می افتد لذا بررسی و پهنه بندی شدت خشکسالی میتواند در مدیریت و کاهش اثرات آن مفید باشد. موضوع این پایان نامه، بررسی خشکسالی های دوره زمانی 1391-1360 در استان کرمان و ارزیابی اثرات زیست محیطی آنها با استفاده از داده های آب وهوایی (مقادیر بارندگی و دما) از ایستگاههای سازمان هواشناسی (سینوپتیک) و سازمان آب منطقه ای (باران سنجی و تبخیرسنجی) می باشد. با استفاده از این داده ها، شاخص شناسایی خشکسالی (rdi) بدست آمد و در نهایت از مقادیر rdi محاسبه شده برای پهنه بندی خطر خشکسالی استان در محیط gis استفاده شد که براساس نقشه های بدست آمده، 15 سال از سالهای مورد مطالعه خشکسالی به صورت پراکنده در مناطق مختلف استان اتفاق افتاده که سه سال آن تا 5 درصد از وسعت استان دچار خشکسالی بوده و پنج سال بین 5 تا 20 درصد، چهار سال 20 تا 50 درصد و سه سال نیز بیش از 50 درصد وسعت استان دچار خشکسالی بوده است. سال 1387 شدیدترین دوره (از نظر شدت و وسعت) در استان بوده، بطوریکه حدود 71% از سطح استان را دربرگرفته است و سال 1371 مرطوبترین دوره برای استان بوده است. قسمت های غربی و جنوب غربی استان بخصوص شهرستان سیرجان فراوانی بیشتری از خشکسالی را تجربه کرده است. اثرات زیست محیطی خشکسالی ها عبارت بودند از کاهش آبدهی رودخانه های استان و آسیب به رویشگاههای جنگلی و مراتع، کاهش منابع آب زیرزمینی استان و افزایش روند بیابان زایی و همچنین خشک شدن تالاب جازموریان اشاره کرد.

رابطه دبی- اشل در رودخانه یک پدیده بسیار پیچیده در علم هیدرولوژی می باشد که شناخت آن در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. مدل سازی این فرآیند می تواند ضریب اطمینان بالایی در طراحی سازه های هیدرولیکی، ساماندهی رودخانه ها و برنامه ریزی برای سیستم های هشدار سیل را ممکن نماید. جهت مدل سازی این فرآیند روش های مختلفی مانند روش های تجربی(منحنی دبی_ اشل)، روش های ریاضی و همچنین مدل های آماری وجود دارد. از لحاظ تئوری، برای مدل کردن یک سیستم لازم است که روابط ریاضی صریح بین ورودی ها و خروجی ها بطور دقیق معلوم باشد. استخراج چنین رابطه صریحی بسیار مشکل می باشد و حتی در بسیاری از مسائل این روابط نا معلوم هستند. در این حالت استفاده از روش های محاسبات نرم که محاسبات را در شرایط غیر دقیق انجام می دهند، اجتناب ناپذیر است. یکی از این روش ها، روش کنترل گروهی داده ها(gmdh) است. در این روش به تدریج یک مدل پیچیده در طول ارزیابی مجموعه اطلاعات ورودی و خروجی تولید می شود. اخیرا نیز سیستم های هوشمند ترکیبی(his) وارد مسائل بهینه سازی در دنیای واقعی گردیده اند. سیستم های هوشمند ترکیبی، از ترکیب روش های داده محور و دانش محور به وجود آمده اند. یکی از این سیستم های هموشند ترکیبی، رروش کنترل گروهی داده ها بر مبنای سیستم عصبی_ فازی(nf-gmdh) می باشد که از ترکیب دو رویکرد منطق فازی و روش کنترل گروهی داده ها به وجود آمده است. در این تحقیق برای مدل سازی رابطه دبی_ اشل در رودخانه کرج مدل هایی مبتنی بر روشهای gmdh و nf-gmdh توسعه داده شده است. صحت و سقم مدل های توسعه داده شده توسط سری زمانی mackey-glass که یک مسئله پایه برای مدل سازی سری های زمانی می باشد، بررسی گردید. برای ارزیابی دقت مدل سازی توسط این دو مدل از یک سری شاخص های آماری نظیر میانگین مربعات خطای نسبی(msre)، میانگین درصد خطای نسبی(mpre)، ضریب nash sutcliffe و انحراف نسبی(rb) استفاده شده است. نتایج حاصل از این دو روش حاکی از عملکرد بالای این روش ها به ویژه مدل توسعه داده شده gmdh در پیش بینی و شناسایی روابط پیچیده بین متغیر ها در مسائل مختلفی نظیر پیش بینی دبی جریان با استفاده از رابطه دبی_ اشل می باشد. کلمات کلیدی: مدل سازی، رابطه دبی _اشل، gmdh، رودخانه کرج، nf-gmdh

خشکسالی از بلایای طبیعی است که بشر در دوره های متفاوت آسیب های زیادی را از این پدیده دیده است. از جمله اثرات مستقیم و غیر مستقیمی که این پدیده بر بخش کشاورزی و اقتصاد این بخش دارد، تاثیر آن بر میزان عملکرد و بهره وری در این بخش است که به تبع آن تاثیرات خود را بر اشتغال و سرمایه گذاری برجای می گذارد. لذا مدیریت مناسب این پدیده می تواند منجر به کاهش اثرات آن شود. به منظور مدیریت این پدیده، انجام تحقیقات گسترده و کارآمد در زمینه خشکسالی لازم است تا بتوان آسیب های این پدیده را کاهش داد. امروزه، بحث مدیریت ریسک بر مدیریت بحران برتری یافته، چراکه مدیریت ریسک قبل از وقوع خطر انجام می شود، ولی مدیریت بحران بعد از وقوع خطر راه کارهایی را به منظور جبران آسیب ها اجرا می کند. به همین منظور، انجام تحقیقاتی لازم است که مدیریت ریسک را جایگزین مدیریت بحران کند. تحقیق حاضر، بررسی تاثیر ریسک خشکسالی بر بهره وری کل عوامل تولید، سرمایه گذاری و اشتغال را از رهیافت ریسک هیدرولوژی مورد مطالعه قرار داده است. برای این منظور، از دو روش اقتصاد سنجی و شبیه سازی مونت کارلو تاثیر ریسک بر متغیرهای نامبرده بررسی شد. در ابتدا استان های کشور با استفاده از روش دومارتن، به سه طبقه نیمه خشک، خشک و مدیترانه ای تقسیم گردید و سپس مدل اقتصاد سنجی به صورت داده های تلفیقی- سری زمانی برای دوره زمانی 1379-1388 برای هر طبقه براورد گردید. نتایج مدل های براوردشده حاکی از آن بود که در سه طبقه موجود، بهره وری در طبقه خشک بیشترین آسیب را می بیند. اما این موضوع در مورد اشتغال و سرمایه گذاری صادق نبود. اما نتایج مربوط به شبیه سازی تصادفی بیانگر این بود که در طبقه مدیترانه ای بهره وری بیشترین آسیب را می بیند، در طبقه نیمه خشک سرمایه گذاری و در طبقه خشک اشتغال بیشترین آسیب پذیری را دارد. همچنین نتایج مربوط به شبیه سازی سالانه بیانگر این است که شاخص هیدرولوژی خشکسالی به مرور زمان و بعد گذر خشکسالی، آسیب های خود را بر مناطق مختلف داشته، به طوریکه در ابتدا طبقه خشک در سال 1382 بیشترین آسیب را دیده و در سال های 1383 و 1386 طبقات مدیترانه ای و نیمه خشک بیشترین آسیب پذیری را داشته اند. لذا، به منظور مدیریت مناسب تر ریسک خشکسالی، برنامه-ریزی ها باید به تفکیک نیازمندی های مناطق مختلف و بر اساس میزان شدت آسیب پذیری انجام شود.

برآورد و کمی سازی تاثیر احداث سازه های کوتاه بر میزان سیلاب تولیدی حوزه، از جمله مسائلی است که پژوهشگران به آن پرداخته اند. هدف از این مطالعه کاربرد مدل swat در حوزه ی آبریز سد تنگوئیه سیرجان جهت کمی سازی تأثیر سازه های احداث شده بر متوسط رواناب ورودی به این سد در محدوده حوزه ی آبریز آن می باشد. به این منظور از داده های اقلیمی بارندگی، حداکثر و حداقل دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و میزان تشعشعات خورشیدی در مقیاس روزانه، طی دوره آماری 28 ساله (1985-2012) جهت مدلسازی استفاده گردید. همچنین داده های حاصل از نقشه های توپوگرافی، خاک، کاربری اراضی و شیب نیز به مدل معرفی شد. پس از آماده سازی داده های مورد نیاز و وارد کردن آن ها به مدل، به منظور مشخص نمودن پارامتر های حساس از بین حساس ترین آن ها براساس مطالعات گذشته، عملیات تحلیل حساسیت برای 20 پارامتر منتخب صورت پذیرفت. واسنجی مدل در بازه ای از ابتدای سال 1987 میلادی تا پایان ماه سپتامبر سال 2001 به مدت 14 سال و 9 ماه در مکان ایستگاه فیروزآباد واقع در خروجی حوزه برای پارامترهای حساس منتخب صورت گرفت. با توجه به نتایج استخراج شده از مدل و آمارهای ایستگاه آبسنجی، ضریب تبیین برابر با 83/0 به دست آمد. داده های مشاهداتی و محاسباتی نشان می دهد نتایج مدل در سطح 1% معنی دار بوده و این امرحاکی از نتایج قابل قبول مدل است. پس از واسنجی مدل با توجه به مقادیر بهینه پارامتر های کالیبره شده، صحت سنجی نتایج در بازه ای از اکتبر سال 2002 میلادی تا سپتامبر سال 2011 میلادی برای مدت 9 سال انجام پذیرفت. نتایج مدل در مرحله صحت سنجی نشان دهنده ی ضریب تبیین برابر با 73/0 بین داده های مشاهداتی و محاسباتی می باشد. این موضوع نشان می دهد که نتایج مدل در سطح 1% معنی دار است. پس از اطمینان از صحت و دقت نتایج، دو سناریوی وجود و عدم وجود سازه ها تعریف و مدل مجدداً اجرا گردید. نتایج نشان داد که متوسط دبی ماهانه به طور میانگین 19/21 درصد کاهش یافته است. در صورت جداسازی کلیه رواناب هایی که مقدار متوسط ماهانه آن ها بیش از 1 متر مکعب بر ثانیه می باشد، سازه های احداث شده می توانند بطور میانگین چنین رواناب هایی را 04/24 درصد کاهش دهند. بیشترین سیلاب رخ داده در منطقه مورد مطالعه مربوط به فوریه سال 1993 (مصادف با بهمن و اسفند سال 1371) می باشد. این نتایج نشان داد که، سازه ها توانسته اند متوسط دبی ماهانه چنین روانابی را تنها 7 درصد کاهش دهند. علت این کاهش را می توان بدلیل حجم آورد بالای رواناب دانست. آورد بالا موجب پر شدن سریع مخزن سازه های موجود شده که این امر سبب عدم ایجاد تأخیر و رهاسازی تدریجی رواناب تولیدی می گردد و سازه ها تنها جریان ورودی به مخزن را از طریق سرریز به پایین دست منتقل می سازند.

یکی از راهکارهای مقابله با مسائل و مشکلات مدیریت منابع آب و عدم توزیع زمانی و مکانی متناسب آن، بهره برداری بهینه از مخازن است. در این پژوهش به منظور بهره برداری بهینه از سیستم دو مخزنه سدهای گلستان و وشمگیر واقع در حوضه آبریز گرگان رود، در یک دوره پنج ساله (از سال آبی 87-86 تا 91-90)، یک مدل کامپیوتری بر مبنای الگوریتم چرخه آب (wca) در محیط نرم افزاری matlab توسعه داده شده است. ابتدا درستی عملکرد مدل توسعه داده شده توسط چندین تابع محک استاندارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته و سپس مدل توسعه داده شده برای بهینه سازی بهره برداری کوتاه مدت و بلند مدت سیستم مخازن حوضه آبریز گرگان رود استفاده شد. تابع هدف به صورت کمینه سازی کل کمبود در طول دوره آماری تعریف گردید. نتایج حاصل از مدل توسعه داده شده با نتایج الگوریم های فراابتکاری ژنتیک (ga)، جستجوی هارمونی (hs)، ازدحام ذرات (pso) و رقابت استعماری (ica) مورد مقایسه قرار گرفت. در بهره برداری بلند مدت، مدل های wca، ga، hs، pso و ica، به ترتیب قادر به تأمین 73/97، 07/87، 71/86، 3/94 و 75/90 درصد از نیازهای پایین دست سد گلستان و همچنین 06/97، 59/87، 29/89، 47/94 و 73/90 درصد از نیازهای سد وشمگیر بودند. همین¬طور قابلیت اعتماد زمانی (9/0= ?) برای مدل های wca، ga، hs، pso و ica، به ترتیب برابر 95، 67/26، 40، 33/58 و 67/51 برای سد گلستان و 67/91، 33/38، 33/53، 67/66 و 33/48 برای سد وشمگیر حاکی از عملکرد بالای مدل wca در مقایسه با دیگر الگوریتم های موردبررسی در بهره برداری بلند مدت از سیستم مخازن می باشد. الگوریتم wca در بهره برداری کوتاه مدت (یک ساله) نسبت به دیگر الگوریتم های مورد بررسی عملکرد راضی کننده ای داشته است. همچنین ضرایب منحنی فرمان بهره¬برداری، به وسیله الگوریتم wca بهینه شد و تابع هدف که کمینه کردن کمبود کل پنج ساله بود برابر 247/0 بدست آمد.

امواج ناشی از باد به دلیل انرژی و اثر بالایشان بر فعالیت¬های دریایی از اهمیت بالایی برخوردارند. همچنین این پدیده برای ساخت وساز بناهای ساحلی، کشتیرانی و فعالیت¬های تفریحی به صورت مستقیم و غیرمستقیم اثرگذار می¬باشد. از طرفی، منطقه چابهار به علت نزدیکی به دریای آزاد و دارا بودن پتانسیل¬های بازرگانی، توریستی و تجاری جزو مناطق پراهمیت ایران محسوب می¬شود. با توجه به مسائل بیان شده، بررسی و مطالعه پارامترهای دریایی این منطقه از اهمیت بسزایی برخوردار است. از همین رو، در این پژوهش تلاش شد تا به موج به عنوان یکی از مهم¬ترین پارامترهای دریایی و عوامل موثر بر آن، توجه شود. با توجه به مطالعات انجام شده در زمینه موج و عدم قطعیت بالای موجود در شبیه¬سازی این پدیده، از دو روش مونت کارلو برپایه استفاده از داده های تصادفی و با قابلیت کاهش عدم قطعیت و همچنین روش استنتاج فازی مبتنی بر الگوریتم ازدحام ذرات (pso) برای شبیه¬سازی ارتفاع موج در دوبازه زمانی ساعتی و روزانه، استفاده شده است. نیاز به توضیح است که در پژوهش انجام شده به بررسی و شبیه¬سازی در دو حالت روزانه و ساعتی پرداخته شده است. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد مناسب روش مونت¬کارلو در هر دو مقیاس زمانی ساعتی و روزانه می¬باشد، به طوری که در مونت¬کارلو، ضریب تبیین (r2)، جذر میانگبن مربعات خطا (rmse )، شاخص توافق ویلموت (d) و قدر مطلق خطا (mae) به ترتیب، 0/941، 0/08، 0/9822 و 0/0545 برای پیش¬بینی ساعتی، و برای پیش¬بینی روزانه این مقادیر به ترتیب برابر 0/8499، 0/1878، 0/9499 و 0/1199 را حاصل کرد. همچنین در مدل استنتاج فازی مبتنی بر الگوریتم pso، مقادیر فوق به ترتیب برابر با 0/911، 0/1065، 0/9647 و 0/0968 برای پیش¬بینی ساعتی و 0/8316، 0/2225، 0/9109 و 0/1665 برای شبیه¬سازی روزانه بدست آمد، که نشان دهنده قابلیت بالای روش مونت¬کارلو در شبیه¬سازی ارتفاع موج شاخص در منطقه مورد بررسی می باشد.

تحقیق حاضر تاثیرات تغییر اقلیم را بر خشکسالی کشاورزی بررسی نموده است. برای این کار داده های دما و بارندگی 76 ایستگاه سینوپتیک از سایت سازمان هواشناسی کشور اخذ و نقشه پهنه یندی آن بر اساس شاخص شناسایی خشکسالی بررسی شده است. همچنین داده هایشبیه سازی شده برای ایستگاه ها نیز به همین صورت پهنه بندی شده است. در نهایت پیش بینی و بررسی های لازم انجام شده است.

در این مطالعه اثر تغییر اقلیم بر سیستم های برداشت آب از حوزه آبریز گرگانرود مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که بارش و دما از عوامل اصلی اقلیم می باشد در این تحقیق داده های بارش، دمای حداقل و حداکثر و ساعت آفتابی در دوره زمانی 2011-1981 میلادی و بازه زمانی روزانه، در 9 ایستگاه تبخیرسنجی منتخب در حوزه آبریز گرگانرود در استان گلستان مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا با انتخاب مدل مولد اقلیم lars-wg به بررسی کارایی آن پرداخته شد.سپس داده های روزانه متغیرها برای دوره زمانی2011-2030 میلادی تحت سه سناریوی اقلیمی پیش بینی گردید. نتایج، کاهش بارندگی در فصل خشک سال (مرداد تا آبان) در ایستگاه های واقع در شرق حوزه آبریز و در ماه های شهریورتا آبان در ایستگاه های واقع در غرب آن، را نشان داد. پس از واسنجی مدل hec-hms برای دوره زمانی 2007-2009، مدل پیوسته بارش رواناب با استفاده از روش محاسبه رطوبت خاک (sma)اجرا شد. پس از آن وضعیت تامین آب در نقاط تقاضای سطح حوزه در سه سناریوی مدیریتی با استفاده از مدل weap مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در این سناریو، 60 درصد تقاضای سالانه از رودخانه تأمین می شود. در سناریوی دوم با توجه به وقوع تغییرات اقلیمی و کاهش آبدهی رودخانه ها در بازه آماری 2011-2030، تأمین نیاز حوضه به 42 درصد کل تقاضای سال می-رسد. در سناریوی سوم پس از بهره برداری از سدهای در حال ساخت، با ذخیره سازی آب مازاد در ماه های پرآب، درصد تامین آب افزایش می یابد بطوریکه 47 درصد تخصیص مجاز سالانه کل حوضه تامین خواهد شد.

پایداری منابع آب مهم ترین سهم را در دوام سیستم های کشاورزی دارد و به میزان زیادی به الگوی کشت محصولات زراعی وابسته می باشد. متوسط میزان ریزش های جوی در کشور ایران 250 میلی-متر بوده و ظرفیت توسعه آب قابل استحصال پایین است. میزان آب مصرفی در بخش کشاورزی بر اساس آمار موجود بیش از 90 درصد می باشد که این رقم بالاتر از حد ایده آل جهانی (60 درصد) است. از طرفی کشاورزان به دنبال بدست آوردن سود بیشتر هستند، بنابراین با توجه به شرایط موجود، یکی از راهکارهای مدیریتی مناسب که منجر به متعادل سازی مصرف آب و استفاده بهینه از ذخایر آبی موجود و رسیدن به حداکثر بازده اقتصادی در بخش کشاورزی می شود استفاده از الگوی کشت مناسب و انجام بهینه سازی در این زمینه است. مطالعه حاضر به دنبال تعیین الگوی کشت بهینه در دوره برنامه ریزی پنج ساله آبی 93-1392 تا 97-1396، با تأکید بر عدم بیلان منفی ذخایر آب زیرزمینی و دستیابی به اهداف مورد نظر در دشت نریمانی می باشد. لذا تلاش می شود الگوی زراعی مبتنی بر حداکثرسازی بازده برنامه ای و حداقل استفاده از منابع آبی مورد بررسی قرار گیرد. برای دستیابی به این مطلب، با استفاده از مدل ریزمقیاس کننده lars-wg، بارندگی فصلی و سالیانه برای دو ایستگاه سد کارده و اولنگ اسدی که به ترتیب معرف ارتفاعات و دشت هستند پیش بینی شد، و سپس حجم تغذیه سالیانه به آب های زیرزمینی در پنج سال آتی محاسبه شده است. سپس با استفاده از روش حل بهینه سازی برنامه ریزی کسری، الگوی بهینه زراعی برای سال پایه و پنج سال آتی در حالت ها و سناریوهای مختلف پیشنهاد شد. با توجه به نتایج حاصل، در صورتی که الگوی ارائه شده در سال پایه به کار گرفته شود، مقدار 59/25250 متر مکعب آب صرفه جویی شده و سود حاصل تقریباً سه برابر می شود. همچنین با توجه به سناریوهای ارائه شده، بکارگیری الگوی ارائه شده در سناریوی دوم علاوه بر حداقل کردن مصرف آب منجر به کاهش سالیانه شدت افت به میزان 20% در سال پایه (9/36 میلیون مترمکعب) شده که این میزان و در انتهای سال پنجم دوره مورد برنامه ریزی به صفر می رسد. در نهایت با توجه به اهمیت حفظ منابع آبی بخصوص سفره های زیرزمینی، پیشنهاد می شود از الگوهای ارائه شده در این دشت به عنوان یک نمونه اجرایی در تمام نقاط کشور و با در نظر گرفتن قیدها و محدودیت های آن منطقه مورد استفاده قرار گیرد.

در این پایان نامه رفتار خزشی آلیاژ آلومینیوم ss70 که از آلیاژهای سری 7xxx بوده و به روش ریخته گری پاششی تهیه شده است ، مورد بررسی قرار گرفته است . این آلیاژ ازنوع آلیاژهای رسوب سخت شونده بوده و به همین خاطر قبل از انجام آزمایشات خزش ابتدا در دو دمای 120 و 160 درجه سانتیگراد عملیات پیر سخت کردن بر روی آن انجام شد و سختی بیشینه حاصله در هر یک از دماهای مذکور به دست آمد. سپس این اپتیمم سختی بر روی نمونه های ساخته شده استاندارد آزمایش خزش از دو گروه آلیاژی ss70 (تهیه شده به روش ریخته گری پاششی) و 7075 (تهیه شده به روش ریخته گری سنتی) اعمال گشته و آنها را تحت آزمایش خزش قرار دادیم. آزمایش خزش در دو دمای 120 و 170 درجه سانتیگراد و تنش های 200 و 280 و 360 مگاپاسکال انجام شدند. یکی از اهداف این تحقیق محاسبه و بدست آوردن مقادیر n (توان تنشی) و q (انرژی محرکه خزشی) برای هر دو گروه آلیاژی مورد بجث بود. با توجه به مقادیر به دست آمده n و q می توان مکانیزم خزشی جاکم بر محدوده دمایی و تنش اعمالی را پیش بینی کرد. این آزمایشات نشان دادند که آلیاژهای سری 7xxx آلومینیوم تهیه شده به روش ریخته گری پاششی مقاومت بسیار بالایی در برابر خزش از خود نشان می دهند. بنابریان خواص مکانیکی و از آن جمله مقاومت خزشی خوب این آلیاژهای جدید آلومینیوم (ss70) افق های روشنی را برای استفاده از آنها در صنعت و به خصوص صنایع هوا - فضا نشان می دهند.