جمیل بهرامی

Culverts are crucial components of surface water drainage systems, often favored for their cost-effectiveness compared to structures like bridges. However, scouring at the upstream and downstream ends can undermine culvert foundations, potentially leading to collapse and significant damage to surrounding structures. Additionally, culvert blockage during flood events alters the flow structure, increasing the risk of failure. This research investigates the scour of culverts in sandy environments and suggests using barrels to minimize it under various flow and obstruction conditions. This study experimentally investigates the reduction scouring process at the downstream culvert with different inlet blockage rates. It spans flow rates from 4.8 to 20 l/s across both box and circular culverts for two different hydrographs created in seven steps for unsteady flow conditions, while steady flow conditions were analyzed at flow rates of 13.8 l/s and 20 l/s were chosen based on peak discharge in two hydrographs, reducing the scouring process by using the 10 to 11 barrels in (50 mm width, 50 mm length, and 150 mm height) at downstream the culvert sorting in different locations in three options. We conducted experimental tests under both steady and unsteady flow conditions for two distinct hydrographs. Ninety-six experiments are carried out. The median grain size (d50 = 1.77 mm) of sediment material was used in this investigation. The findings were compared to the base case for the same shape and level of blockage. Results indicate that barrels notably diminish scour under steady conditions, reducing the maximum depth of scour (dsm), and the formation of scour holes compared to the base case in the same shape and blockage rate. About (Xsm), the position of maximum scour decreased in most cases when applied to the barrels, and the comparison between circular and box data sets reveals that the maximum scour depth values are greater in the circular data sets than in the box data sets. During unsteady flow, barrels effectively in both shapes when used; a barrel’s maximal scour depth location often reduces the maximum depth of scour (dsm), the position of maximum scour depth (Xsm), and scour hole formation when the used culverts are unobstructed or partially obstructed, and the evaluation of scour depth was often greater in circular culverts during the rising limb of the hydrograph compared box shape for all scenarios. However, when we use an inlet blockage, it does not always result in increases in deepest scour depth in both steady and unsteady flow conditions. Nevertheless, there's a risk of overflow, especially in circular culverts with significant blockage in both flow conditions. The study underscores the importance of hydraulic factors in scour mitigation to improve culvert performance. Comparisons between steady and unsteady flows reveal consistent trends in souring process reduction, emphasizing the potential of barrels for effective mitigation.

The study investigated the simulation of flow characteristics over an ogee-type spillway surface. The study's primary goal is to simulate and analyze flow characteristics over an ogee-type spillway, commonly used in water engineering for controlling water flow over a dam or weir. The study focuses on how flow rate changes with different conditions, analyzing how the water level changes along the spillway on the other side. Also, investigating how pressure varies across the spillway surface, understanding how the velocity of the water changes along the spillway, and analyzing the shear stress acting on the spillway surface. The study uses the Flow-3D software to perform numerical simulations. The software utilizes an RNG and LES turbulence model to represent turbulent flow conditions. The choice of this model is expected in Computational Fluid Dynamics (CFD) for simulating turbulent flows. The results are compared with observed data from literature as experimental and numerical simulation. Experimental and simulation data by ANSYS software studied by (Kanyabujinja, 2015). Also, the numerical simulation result of turbulence model "𝑘−𝜀" obtained by (KARIM, 2017). Good agreement is reported between the numerical results by using turbulence model (RNG) compared to experimental results. This signifies that the numerical model effectively mirrors the behavior of the physical flow. The results suggest that the pressure distribution is reduced as the discharge increases and vice versa. This indicates a relationship between flow rate and pressure distribution on the spillway and identifies two regions of negative pressure within the flow domain. The first is located at the ogee curve, and the second is observed at the end of the sloping straight line beyond the ogee curve. To address these findings, it was suggested that the slope of the spillway's horizontal surface could be reduced, or the ogee formula changed. Negative pressure zones can have implications for cavitation, a concern in spillway design. The slope of the spillway surface after the ogee crest is noted to influence pressure distribution and potentially prevent cavitation issues. In conclusion, this study offers valuable insights into the flow characteristics of ogee-type spillways. It effectively demonstrates the accuracy of numerical modelling software, specifically Flow-3D, in representing the system's physical behavior. Moreover, it underscores the significance of comprehending the impact of discharge and spillway design on pressure distribution and cavitation risk.

به دلیل تغییراقلیم و مواجه شدن با کمبود آب مخصوصاً درکشورهای درحال توسعه، نیازبه مدیریت این منبع با ارزش بیش ازپیش اهمیت دارد. از مشکلات تغییر اقلیم می‌توان به حدی شدن (گرما و یا سرمای شدید)آب و هوا، وقوع سیل و آب گرفتگی اشاره کردکه مشاهده شده سالانه مناطق در معرض سیل را با خسارت‌های زیادی روبه رو کرده است. تغییر اقلیم همچنین باعث شده که کمبود آب بیش از پیش احساس شود و استفاده وبهره برداری از آب‌های زیرزمینی به عنوان یک گزینه مهم در اولویت‌ها قرار گیرد. هدف اصلی این تحقیق بهینه سازی تخصیص آب، ذخیره آب ناشی از بارندگی و کاهش سیلاب است چون با افزایش جمعیت این مشکلات و چالش‌ ها بیشتر نمایان می‌شوند که به این منظور در این تحقیق با استفاده از مفهوم شهر اسفنجی مناطق سیل خیز شهر سنندج مشخص، واقدمات لازم ومطالعات و تحقیقات اولیه برای اجرای این مفهوم انجام گیردیده است بر این اساس در این تحقیق با استفاده از نقشه ی رقومی ارتفاع (DEM) وضعیت توپوگرافی منطقه مورد بررسی قرار‌گرفته وسپس، با استفاده از نرم افزار GIS مناطق آبگیر و کم ارتفاع مشخص شده اند. بعد از آن میزان سرعت نفوذ آب در خاک غالب شهر استان و برای خاک‌های مختلف محاسبه و میزان بارندگی با استفاده از مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی مدل سازی شده است و با استفاده از نقشه‌‌ی NDVI و نقشه‌ی جایگیری ساختمان‌ها و جاده‌ها توسط نرم‌افزار QGIS عدد CN محاسبه شد ودر ادامه نیز با استفاده از نرم افزار GIS نیز محل‌های مناسب برای پیاده‌سازی شهر اسفنجی همراه با محیط ومساحت آنها مشخص شده. در بخش تخصیص با نرم‌افزار WEAP محاسبه شدکه میزان تقاضای برطرف نشده(کمبود) و کل آب مورد نیاز در سه بخش شهری- صنعتی، کشاورزی و تغذیه آب زیرزمینی از سال 2021 الی 2042 به ترتیب 17071.13908 و 20739.05353 میلیون متر مکعب است و در بحث مقدارمیزان آب پوشش یافته(نیاز برآورده شده) در سال‌های مختلف، مقدار آن برای بخش‌های ذکرشده متفاوت بدست آمده.

This research investigates how the presence of alternating steps in stepped spillways situated downstream of embankment dams affects the flow properties. This investigation employs Flow 3D software for conducting simulations and analysis. The research goals were achieved by creating six numerical models. These models included two with regular step patterns (MR) and four with alternating step patterns (MA), each varying in terms of step heights and configurations. Each model measured 1.08 m in depth, 2.54 m in length, two regular and two alternatives have 0.6 m width, other two alternative models with 0.9 m width. (MR1, MA1, MA3) have 28 steps with 3.6 cm height, (MR2, MA2, MA4) have 12 steps with 7.2 cm height and 4 steps with 3.6 cm height. All models have a longitudinal slope (θ) of 26.6°. The models were subjected to different flow rates, spanning from 8.01 ≤ Q ≤ 164.3 m3/h, in order to examine and analyze their flow characteristics. To simulate the turbulent flow, the Renormalized group (RNG) turbulence model is done in the numerical modelling. Outcomes indicate that alternative steps cause more energy dissipation than regular steps, and alternatives with 0.9 m width dissipate more energy than alternatives with 0.6 m. by increasing discharge energy dissipation will decrease. And those models which have 7.2 cm step height dissipate more energy than models with 3.6 cm step height. As a results MA4 is a best energy dissipator. Moreover, regular steps have longer hydraulic jump length than alternative steps. and models with alternative steps with 0.9 m width have smaller hydraulic jump than alternative step models with 0.6 m. by decreasing discharge hydraulic jump will decrease. And by increasing the steps height the hydraulic jump will decrease. As a results smaller stilling basin is required for MA4.

پدیده فرونشست برخلاف سایر پدیدههای مخرب مانند سیل و زلزله در بازه زمانی طولانی و بهآرامی رخ میدهد. فرونشست به دلیل ایجاد آسیب های غیرقابلجبران از قبیل آسیب به زیرساختها، خطوط انتقال انرژی )گاز، آب و برق(، ساختمانها، ایجاد فرو چالهها، سیل در مناطق ساحلی و از همه مهمتر تخریب خاک و سفرههای آب زیر زمینی ، به یکی از دغدغه و مسائل روز مدیریتی تبدیل شده است. بهرهبرداری ب یش از حد آب از سفرههای زیر زمینی مهمترین عامل ایجاد پدیده فرونشست است. برداشت بیش از حد مجاز از منابع آب زیر زمینی موجب رشد نرخ تنش موثر در آبخوان و تغییر در تراکم ذرات ریزدانه رسوبات میشود. بنابراین، بر اثر پدیدآمدن این تغییرات در آبخوان یک منطقه، فرونشست رخ میدهد. همچنین عوامل طبیعی دیگری همچون ضخامت رسوبات و قابلیت انتقال آبخوان میتواند به طور مستقیم و غ یرمست قی م بر پدیده فرونشست اثرگذار باشد. در این پژوهش تمرکز بر محاسبه، ارزیابی و مدلسازی میزان فرونشست متاثر از برداشت بیرویه از منابع آب زیر زمینی ، ضخامت رسوبات و قابلیت انتقال آبخوان با بهرهگیری از روش تداخل سنجی راداری و در دشت دهگلان استان کردستان در بازه زمانی 1 فروردین 1401 تا )MLP( شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه 2 مهر 1402 میباشد. نرخ فرونشست محاسبه شده با استفاده از تصاویر سنجنده سنتینل - 1 و تکنی ک تداخل سنجی راداری بیانگر ابتلای دشت دهگلان به پدیده مخرب فرونشست میباشد. حداکثر نرخ فرونشست محاسبه شده از این روش برابر با 165 میلیمتر و نرخ بالا آمدگی برابر 41 میلیمتر است و توزیع مکانی فرونشست در نواحی غربی و مرکزی بیشتر از نواحی شرقی ظاهر شده است. علاوه بر این تکنیک، در آبخوان دشت دهگلان استان کردستان با استفاده از روش مدلسازی با شبکه عصبی پرسپترون چندلایه در نرمافزار متلب مقدار فرونشست به کمک نتایج بهدستآمده از روش تداخل سنجی راداری و دادههای تغییرات تراز آب زیر زمینی، قابلیت انتقال آبخوان و ضخامت رسوبات پیشبین ی و مدلسازی شد. این مقادیر نشاندهنده توانایی بالای مدل در شبیهساز ی و پیشبین ی فرونشست در قیاس با مقادیر حاصله از روش تداخل سنجی راداری است بهگون های که قادر به محاسبه مقدار دادههای گمشده نرخ فرونشست در اثر اعوجاجهای هندسی را بادقت خوبی پیشبی نی کند. همچنین، در تحلیل رگرسیونی دادههای مدلسازی شده و مقادیر حاصله از روش تداخل سنجی راداری، به ضریب رگرسیون متوسط 0.92 دستیابی شد و این امر حاکی از انطباق بسیار خوب این نتایج است. در نهایت، باید به این مسئله توجه داشت که روند فرونشست در دشت دهگلان سیر صعودی دارد و بههیچوجه آسیبهای وارد شده به آبخوان دشت دهگلان قابلبازگشت نمیباشد و فقط باید برای آینده تصمیمات درستی از قبیل فرهن گسازی، اعمال ممنوعیتها و مجازات شدید در جهت کاهش بهر هبرداریهای غیرمجاز و ب یرویه از منابع آب زیرزمینی و نظارت مداوم بر فرونشست منطقه با استفاده از روشهای مدلسازی شبکه عصبی و سنجش از راه دور اتخاذ گردد.

دریاچه ارومیه که دومین دریاچه بزرگ شور جهان می باشد، طی دهه های اخیر، سبب ایجاد مشکلات جدی در شمال غرب ایران شده است. کاهش سطح دریاچه ارومیه بر شوری آن افزوده است؛ خشک شدن دریاچه ارومیه در ایجاد مشکلات طبیعی و انسانی، می تواند به عنوان یک بحران ملی تلقی شود. در این تحقیق به بررسی قسمت بالادست زیرحوضه اصلی و بزرگ این دریاچه به نام زرینه رود پرداخته شده است. متغیرهای هیدرولوژیکی و اقلیمی تحت تاثیرعوامل مختلف دست خوش تغییرات بسیاری شده اند. این عوامل شامل پدیده تغییر اقلیم و عوامل دیگری همچون توسعه منابع آب که شامل توسعه مناطق آبیاری و ساخت و ساز مخازن می باشد. در این راستا شناخت عوامل موثر این تغییرات می تواند به بهبود مدیریت منابع آبی منجر شود و خسارات ناشی از آن از جمله مشکلات اقتصادی و اجتماعی را کاهش دهد. در این تحقیق سعی بر آن شده است که به ارزیابی سهم نسبی تغییر اقلیم و عوامل انسانی پرداخته شود. به این ترتیب پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز این تحقیق، از نرم-افزارهای Excel، Hec-Hms، Gis استفاده شد. نتایج نشان می دهد اگرچه در سال های اخیر منطقه مورد مطالعه با کاهش بارش مواجه بوده است، ولی با این حال بارندگی مانند سال های قبل وجود داشته است. پس از انجام واسنجی مدل، که مهم ترین قسمت آن می باشد، به بررسی نتایج پرداخته شد. نتایج حاکی از تاثیر گسترده عوامل انسانی در منطقه می باشد و بیان می کند که حدود 70 درصد از مشکلات به دلیل تغییر اقلیم بوده و 30 درصد باقی مانده نتیجه توسعه منابع آبی در منطقه و عوامل انسانی بوده است.

چکیده سیل یکی از خطرناک ترین و شایع ترین بلایای طبیعی در جهان است که هر ساله باعث خسارات و آسیب های بسیاری بر جوامع و محیط زیست می گردد. ارزیابی و مدیریت جامع سیلاب برای پایین آوردن تاثیرات سیل بر زندگی و معیشت افراد ضروری است. با توجه به افزایش سیل در سال های اخیر، مکان یابی و شناسایی مناطق سیل خیز برای پیش بینی این فاجعه زیست محیطی از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا عدم شناسایی مناطق حساس به سیل در حوضه آبریز ممکن است اثرات ویرانگری در پی داشته باشد. هدف اصلی این مطالعه ارزیابی عملکرد مدل تابع شواهد قطعی، وزن دهی شواهد، رگرسیون لجستیک و رگرسیون لجستیک بیزین برای تهیه نقشه حساسیت سیل در حوضه آبریز رودخانه تلوار استان کردستان است. در این تحقیق با استفاده از مدل های وزدن دهی شواهد (WOE)، تابع شواهد قطعی (EBF)، رگرسیون لجستیک (LR) و رگرسیون لجستیک بیزین (BLR) بر اساس سیستم اطلاعات جفرافیایی GIS در حوضه آبریز رودخانه تلوار نقشه حساسیت منطقه به سیل تهیه گردید.که در آن موقعیت جغرافیایی 93 نقطه سیل گیر مشخص شده در منطقه به صورت تصادفی به یک گروه متشکل از (70 درصد) برای واسنجی و یک گروه (30 درصد) برای اعتبارسنجی تقسیم شدند. هر 4 مدل ده فاکتور موثر در ایجاد سیل را مورد توجه قرار داده اند که عبارتند از: شیب، جهت شیب، انحنا، مدل رقومی ارتفاع، فاصله از آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی TWI، شاخص توان آبراهه SPI، بارندگی، زمین شناسی و کاربری اراضی. بر اساس مدل WOE حدود 8/35 درصد از سطح منطقه در کلاس خطر متوسط تا خیلی زیاد قرار دارد و براساس مدل EBF حدود 58/36 درصد از سطح منطقه در کلاس خطر متوسط تا خیلی زیاد قرار دارد و براساس مدل LR حدود 77/36 درصد از سطح منطقه در کلاس خطر متوسط تا خیلی زیاد قرار دارد و براساس مدل BLR حدود 08/45 درصد از سطح منطقه در کلاس خطر متوسط تا خیلی زیاد قرار دارد. به منظور اعتبارسنجی نقشه های پتانسیل سیل خیزی، از منحنی ROC استفاده شد. هر چهار مدل از دقت کافی برخوردار بودند، از بین چهار مدل نامبرده بیشترین صحت به مدل BLR (934/0) اختصاص داشت. بنابراین در زمینه پتانسیل یابی خطر سیل مدل BLR نسبت به سه مدل LR، WOE، EBF دارای عملکرد بهتری است

تبخیر از سطح مخازن یکی از عوامل مهم و موثر بر بیلان مخازن سدها است که برآورد دقیق آن می تواند در مدیریت مخازن موثر واقع شود. ایران جزء کشورهای خشک و نیمه خشک محسوب می شود و با توجه به وابسته بودن نیازآبی کشور به سدها، ارزیابی روش های برآورد تبخیر و انتخاب روشی دقیق می-تواند به مدیریت منابع آب کمک شایانی نماید. به همین منظور دراین تحقیق 25 سد بزرگ ایران که دارای حجم نرمال مخازن بیش از 100 میلیون متر مکعب بودند انتخاب شده و با توجه به عوامل موثر برتبخیر، بر اساس خوشه بندی به چند کلاس تقسیم شدند. با توجه به محدودیت های موجود داده ها و تصاویر ماهواره ای، 7 سد به عنوان معرف مناطق مختلف آب و هوایی انتخاب شدند. سپس با استفاده از مدل سنجش از دور SEBS، مدل شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه و 18 روش تجربی، مقدار تبخیر روزانه برای 18 روز از سال 2013 تا 2018 برای 7 سد انتخابی برآورد شد. در نهایت با استفاده از شاخص های ارزیابی خطا، دقت روش های مورد استفاده ارزیابی شد. نتایج حاکی از برتری مدل SEBS نسبت به سایر روش ها در اکثر سدها بود اما با توجه به پیچیدگی روش و همچنین محدودیت های مدل، استفاده از آن همیشه ممکن نیست. بعد از آن روش شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه در اکثر مناطق مورد مطالعه دارای دقت خوبی بود اما با توجه به جعبه سیاه بودن مدل با هر بار اجرای مدل نتایج متفاوتی ارائه می دهد. در استفاده از روش های تجربی نتایج حاکی از آن بود که ارتباط معنا داری بین اقلیم یک منطقه و روش برآورد تبخیر وجود ندارد. در این مطالعه نتایج نشان دهنده این بود که در صورتی که میزان تبخیر با چند پارامتر اقلیمی دارای همبستگی قابل ملاحظه ای باشد می توان از روش های تجربی که تمرکز بیشتری روی پامتر مورد نظر دارند با همبستگی خوبی استفاده کرد اما به طور کلی در روش های تجربی، با توجه به سه شاخص ارزیابی خطای (MAE، R2 و RMSE) مورد بررسی، نتایج حاصله به این صورت بود که، برای سد مارون و سد دز در هر سه شاخص مذکور روش (پنمن)، برای سد دورودزن در هر سه شاخص روش (بلانی- کریدل)، برای سد مهاباد به ترتیب روش های (تورک، پنمن، تورک)، برای سد سفیدرود به ترتیب روش های (پریستلی- تیلور، مایر، پریستلی- تیلور)، برای سد استقلال به ترتیب روش های (ماکینک، براتسرت- استریکر، آبتف) و برای سد شهید رجائی به ترتیب روش های (پاپاداکیس، انتقال جرم، پاپاداکیس) دارای بیشترین دقت بودند.

در ده های اخیر صنعت گردشگری به یکی از مهم ترین صنایع جهان که در بهبود اوضاع اقتصادی کشورها تاثیر دارد تبدیل شده است و از سوی مدیران و برنامه ریزان اقتصادی کشورهای مختلف جهان مورد توجه قرار گرفته است. یکی از انواع گردشگری که اخیرا توسعه یافته است گردشگری مبتنی بر آب است. یعنی آب محمور اصلی گردشگری در طبیعت و فضای باز می باشد.گردشگری آبی مجموعه فعالیت های تفریحی و مسافرتی است که با هدف استفاده و لذت بردن از مناطر و چشم اندازهای طبیعی آبی یا فضاهای آبی ساخته ی دست انسان انجام می شود. هدف از این تحقیق شناسایی استراتژی های توسعه ی گردشگری آبی در شهرستان روانسر است. به منظور انجام این پژوهش از رویکرد ترکیبی SWOT AHP استفاده کرده ایم.بر همین اساس ابتدا با استفاده از ماتریس SWOT عوامل قوت و ضعف داخلی و عواملی خارجی فرصت و تهدید شناسایی شده و سپس بر اساس این عوامل استراتژی های توسعه ی گردشگری آبی شهرستان روانسر شناسایی شدند. و در نهایت با استفاده از پرسشنامه ی AHP چهار استراتژی SO، ST، WOو WT اولویت بندی شدند.در پرسشنامه ی مورد نظر از 25 جدول مقایسه ای استفاده شده است. پرسشنامه ها در بین ئه نفر از کارشناسان گردشگری ، مدیریت منابع آب، محیط زیست و کشاورزی توضیع شد و نتایج از طریق نرم افزار Expert choice مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج وزن های محاسبه شده نشان می دهد که SO با وزن 0.308 بیشترین وزن را در بین استراتژی ها دارد. ST با 0.292، WT با وزن 0.202 و WO با وزن 0.198 در اولویت های بعدی قرار دارند.نرخ ناسازگاری 0.03 می باشد. نتایج نشان میدهد که سامان دهی منابع آبی شهرستان روانسر مانند سراب های روانسر و جاوری و رودخانه ی قره سو و همچنین رودخانه های فصلی در توسعه ی گردشگری آبی شهرستان روانسر از اهمیت بیشتری برخوردار است.

بیش از 90% مصرف منابع آب کشور ایران به بخش کشاورزی اختصاص دارد. امروزه مفهوم آب مجازی یکی از موضوعات مهم در مدیریت منابع آب به شمار می رود. با توجه به گستردگی و پیچیدگی مباحث مربوط به مدیریت منابع آب، انتخاب گزینه و راهبردهای مناسب جهت عملکرد مناسب ضرورت داشته و نیاز به یک فرآیند بهینه سازی جامع دارد. ابتدا میزان حجم آب مجازی به تفکیک (آب مجازی آبی و سبز) برای محصولات کشاورزی منتخب استان محاسبه شد. نتایج محاسبه آب مجازی نشان می دهد که لوبیا دارای بیشترین حجم آب مجازی است و سپس گوجه فرنگی و سیب زمینی کمترین حجم آب مجازی را نسبت به سایر محصولات دارند. سپس با استفاده از نتایج محاسبه حجم آب مجازی محصولات و به کار گیری مدل بهینه سازی چند هدفه NSGA-II و با در نظر گرفتن اهداف اقتصادی- اجتماعی و زیست محیطی سعی در بهینه سازی الگوی زراعی استان کردستان با تاکید بر آب مجازی شده است. این مدل بهینه سازی قادر است که اهداف متضاد با هم را به صورت مستقیم و بدون تبدیل، بهینه سازی نماید. متغیر تصمیم این تحقیق سطح کشت است و نتایج حاصل از حل الگوریتم در نرم افزار MATLAB R2019a نشان می دهد که تغییر الگوی کشت بر اساس آب مجازی و با بیشینه کردن دو هدف سود حاصل از آبیاری و بیشینه کردن نسبت بهره برداری از آب مجازی سبز و همچنین با اتخاذ محدودیت های مربوط به آب و سطح کشت موجود، می توان مدیریت آب را بهبود بخشید به گونه ای که در نهایت نتایج نشان می دهند که با بهینه سازی انجام شده و رعایت الگوی پیشنهادی 14/24 میلیون متر مکعب آب مجازی آبی (1/16 درصد نسبت به میانگین وضعیت فعلی) ذخیره می شود و افزایش سود خالص 53/330 میلیارد تومان (7/105 درصد نسبت به میانگین وضعیت فعلی) است.

سدها به منظور ذخیره آب جهت مصارف خانگی، کشاورزی و صنعت، کنترل سیلاب ها و تولید نیروی الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال سدها می توانند تاثیرات مخربی را بر روی انسان و محیط زیست داشته باشند. از جمله ی این تاثیرات، شکست سد به دلایل مختلف می باشد. ساخت سد های متعدد در مسیر یک رودخانه مستلزم مطالعات فراوان، در مورد تاثیر سد بالادست بر سد های پایین دست می باشد. در صورت جانمایی نادرست سدها، ممکن است سیلاب ناشی از شکست سد بالادستی موجب شکسته شدن سد یا سد های پایین دست شود. در این پژوهش دو سد متوالی وحدت (قشلاق) و سد ژاوه در حوزه آبخیز سیروان در استان کردستان، ایران مورد بررسی قرار گرفت. از مدل HEC-RAS برای شبیه سازی شکست سد بالادست (وحدت) و روندیابی سیلاب ناشی از آن تا رسیدن به مخزن سد پایین دست (ژاوه) استفاده شد. به این منظور، پس از تهیه ی مدل رقومی ارتفاع (DEM) منطقه ی مورد مطالعه و تبدیل آن به TIN در نرم افزار Arc map، پارامترهای مورد نیاز بر روی مسیر مورد مطالعه رسم شد. این داده ها به مدل HEC-RAS انتقال یافت. با مراجعه به محل و تهیه ی عکس های متعدد، مقاطع عرضی اصلاح شد. ضریب زبری (مانینگ) محاسبه و همراه با هیدروگراف های مورد نیاز و داده های مربوط به بدنه ی سد، به مدل وارد شد. چهار سناریو براساس نوع شکست و حجم های مختلف آب در مخازن سدها طراحی و اجرا شد. با توجه به نتایج، در سناریوهایی که سد ژاوه پر است در صورت شکست سد بالادست، سد پایین دست دچار شکست شد. در سناریوهایی که سد ژاوه نیمه پر است، در صورت شکست سد بالادست، سد پایین دست دچار شکست روگذری نشد. اگر ارتفاع آب موجود در مخزن سد ژاوه 1296 متر از سح دریا و بالاتر از آن باشد، با شکست سد بالادست، سد ژاوه نیز دچار شکست می شود. دو پل قشلاق و گریزه، راه های ارتباطی به شهر سنندج از سمت شرق و جنوب شرقی می باشند. نتایج نشان داد که با توجه به ارتفاع پل ها و سیلاب ناشی از شکست سد در این نواحی، آب به بالای عرشه ی پل ها رسیده و موجب تخریب آنها می شود.

ایجاد یک برنامه دقیق و کنترل کننده برای بهبود آب های سطحی خود اثری بسیار مهم و ضروری در تمامی جوامع تلقی می گردد. با انتخاب متغیرهای واقعی و کارامد در بحث بهبودی کیفیت آب رودخانه و میزان فراوانی داده ها می توان با دقت بیشتری در بحث بررسی آلاینده های رودخانه وارد شد. انتخاب محل صحیح ایستگاه ها و افزایش تعداد پارامترها در این بحث خود می تواند بسیار تاثیرگذار باشد و رسیدن به اهداف را میسر می سازد. توانایی شناخت دقیق متغیرها و تناوب دفعات اندازه گیری با بررسی این پارامترها در سال های اخیر با استفاده از روش های آماری چندمتغیره و آنالیزهای کارامد آن می تواند دقت این تحلیل را افزایش دهند. برای بررسی کیفیت آب رودخانه با استفاده از روش های آماری چندمتغیره با استفاده از 12 متغیر انتخابی بر روی 5 ایستگاه مهم در طی سه دوره پنج ساله و در دو دوره فصلی و دمایی (شهریور ماه – آذر ماه) بر روی رودخانه قره سو در استان کرمانشاه تحلیل و آنالیز صورت گرفت. پس از انتخاب ایستگاه ها و متغیرهای مهم و تاثیرگذار پس ازکنترل نرمال بودن داده ها و استفاده از آنالیزهای همبستگی، آنالیز واریانس، تجزیه به مولفه ی اصلی و تابع تشخیص وضعیت رودخانه بررسی گردید و با توجه به وضع موجود برنامه پایشی و کنترل کننده ارائه گردید. استفاده از چند نوع تحلیل آماری و کنترل متغیرها و هم چنین بررسی وضعیت منطقه با توجه به شرایط موجود می تواند برای ارائه راهکارهای مفید بسیار سودمند باشد.

یکی از مهم ترین منابع آب جهت بهره برداری، منابع آب سطحی می باشد که با توجه به پتانسیل آلودگی و رسوب از حساسیت بالایی برخوردار است. به منظور بهره برداری از این منابع درنظرگرفتن عوامل متعدد حائز اهمیت است که یکی از این موارد بحث آسیب پذیری منابع آب و پیش بینی میزان رسوب است. این پژوهش با هدف ارزیابی آسیب پذیری منابع آب سطحی با استفاده از شاخص WRASTIC و تلفیق آن با پیش بینی میزان رسوب با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی تحت تاثیر عوامل اقتصادی و اجتماعی در حوضه ی بالادست سد بوکان مورد تحلیل قرار گرفت. براین اساس شبیه سازی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی تحت سه سناریوی متغیرهای ورودی به شبکه انجام و در نهایت ساختار شماره ی 3 با متغیرهای آبدهی و میزان رسوب با تاخیر زمانی یک ماه به عنوان ساختار منتخب جهت پیش بینی انتخاب شد. با استفاده از شاخص آسیب پذیری WRASTIC، آسیب پذیری منابع آب سطحی حوضه در GIS تحلیل گردید. نتایج این شاخص نشان داد که بیشتر حوضه در وضعیت آسیب پذیری کم قرار داشته و تنها در بخش های بالادست رودخانه ها وضعیت آسیب پذیری در حالت متوسط است. با تلفیق نتایج شاخص آسیب پذیری و مقدار رسوب پیش بینی شده با در نظر گرفتن نظرات مردم از نظر اجتماعی و میزان رسوب تولیدی از نظر خسارت، نقشه ریسک رسوب در منطقه در محیط GIS به دست آمد. نتایج پهنه بندی ریسک رسوب نشان داد که بخش های شمال شرقی و غرب سد بوکان بیشترین میزان ریسک را نسبت به سایر مناطق دارند.

منابع آبی از جمله آب های زیرزمینی در سال های اخیر در کشور ایران با تغییرات شدیدی روبه رو شده اند. وجود پارامترهای فراوان و عدم قطعیت ها در حوزه مدیریت منابع آب، نبود برنامه مدون به منظور بهره برداری، تمرکز بر مصرف و اشتغال کشاورزی این تغییرات شدید را که عمدتا مخرب بوده اند، شامل شده است. محدوده مطالعاتی قروه-دهگلان شامل سه آبخوان دهگلان، قروه و چهاردولی می باشد که در غرب کشور ایران واقع شده است با مشکلات کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی دچار شده است. به دلیل پیچیدگی مسائل مربوط به سیستم های منابع آب و تعامل با سایر سیستم ها تحقیق حاضر تفکر سیستمی را به منظورکنترل تراز آبخوان در آینده و جبران کمبودهای آن ضمن تعامل با مولفه های تاثیر گذار مصرف کننده و ارتباط علی-معلولی آن ها در نظر گرفته است. در این مطالعه اثرات مخرب شناسایی شده است. عوامل موثر به مدل معرفی شده و بازخورد هر کدام شبیه سازی شده است. با توجه به داده های آماری موجود و شبیه سازی، استراتژی های مختلفی از جمله استراتژی هایی که پایه اقلیمی دارند و همچنین انتقال بین حوضه ای و تغییر در میزان مصرف آب در بخش های کشاورزی و صنعت و همچنین کاهش میزان مصرف واحد آب مورد نیاز کشاورزی با تغییر الگوی کشت برای حوضه تعیین و هر کدام ارزیابی شده اند. با معرفی 8 شاخص غالب در زمینه های اجتماعی، اقصادی و زیست محیطی و مشخص نمودن تغییرات آماری آن ها دامنه تغییرات آینده نیز تعیین شده است. در نهایت بهترین افق راه بر حسب بهترین سناریو با محوریت کنترل تراز آبخوان استراتژی آینده تعیین شده است. نتایج حاکی از آن است با اعمال سناریوی تغییر الگوی کشت، کاهش 15 درصد کشت سیب زمینی و کاهش 10 درصد کشت یونجه و افزایش 25 درصد به کشت گندم، تراز آبخوان در افق توسعه 1420 در آبخوان دهگلان 44/22 متر، در آبخوان چهاردولی 52/28 متر و در آبخوان قروه سناریوی انتقال از سد آزاد با افزایش 34/7 متر تراز آب از بهترین سناریوهای این تحقیق می باشند.

مطالعات آزمایشگاهی و صحرایی نشان می دهد یکی از عوامل مهمی که سازه ای هیدرولیکی همچون پل را مورد تهدید قرار می دهد، پدیده آبشستگی اطراف پایه ی پل است. پایه های پل جریان عادی رودخانه را مختل می کند. تلاطم و اغتشاش حاصل از آن موجب فرسایش مواد رسوبی موجود در اطراف پایه می شود. ابعاد حفره ی آبشستگی ایجاد شده در اطراف پایه به شکل و مشخصات هندسی پایه، نوع مواد تشکیل دهنده بستر رودخانه و همچنین شرایط هیدرولیکی جریان بستگی دارد. گسترش حفره ی آبشستگی، پایداری سازه پل را به مخاطره می اندازد و باعث خسارت های جبران نشدنی می شود. همین امر ضرورت بررسی بیشتر و دقیق تر پدیده ی آبشستگی را نشان می دهد. بررسی اثر پارامترهای مختلف نشان می دهد که به دلیل وجود پارامترهای هندسی زیاد و پیچیدگی مسئله، ارائه روابط تجربی مناسب کار دشواری بوده و نیازمند انجام آزمایش های زیادی است. به این منظور از یک سری داده آزمایشگاهی منتشر نشده استفاده و این داده ها مورد تجزیه تحلیل قرار گرفتند. در این تحقیق تعداد 5 مدل آزمایشگاهی با هندسه متفاوت در شرایط آب زلال و در سرعت بحرانی انتقال رسوب مورد بررسی قرار گرفتند. داده های حاصل از این آزمایش که به صورت مختصاتی از نقاط مختلف اطراف حفره استخراج شدند و به نرم افزار Civil-3D وارد شد. با استفاده از قابلیت های این نرم افزار ابعاد و شکل حفره های شکل گرفته اطراف پایه ها و مدل های گوناگون رسم شد. طول، عرض و عمق حفره آبشستگی در سه جهت مختصات اندازه گیری شد. تغییرات ابعاد حفره های آبشستگی در اثر تغییر ارتفاع سرشمع و نیز هندسه اجزاء مدل(ستون، سرشمع و گروه پایه) بررسی شد. مشاهده شد که ابعاد حفره به هندسه ی پایه ها وابسته است که سرشمع بیشترین اثرگذاری را بر ابعاد حفره ها دارد. نتایج این تحقیق می تواند با تخمین ابعاد حفره در جلوگیری از تخریب پل ها مورد استفاده محققین و مهندسین قرار گیرد.

مساله تنش آب در ایران که در نتیجه قرارگیری بر روی کمربند خشک و نیمه خشک، افزایش میزان تقاضا، مدیریت مجزا و بخشی نگر بر منابع آب، خشکسالی های مکرر توام با برداشت بیش از حد آبهای سطحی و زیرزمینی می باشد، توجه جدی به مبانی تخصیص بهینه آب را اجتناب ناپذیر نموده و مدیریت یکپارچه منابع آب (IWRM) را ضروری می نماید. مدل های منابع آب سهم غیرقابل انکاری در پیشبرد اهداف برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و فرآیند تصمیم گیری دارند. در این پژوهش به کمک نرم افزار WEAP به مدلسازی بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در جهت تامین نیازهای شرب، صنعت،کشاورزی و زیست محیطی محدوده مطالعاتی قروه- دهگلان (1308) که از زیرحوضه های حوضه آبریز سفیدرود می باشد، پرداخته شد. سپس مدل برای یک دوره آماری کالیبره گردید. سال 95-1394 بعنوان سال پایه و سال 1425 افق توسعه درنظر گرفته شد. براساس سناریو پایه (سناریو وضعیت موجود) بیش از 80% نیازهای محدوده 1308 از طریق منابع آب زیرزمینی تامین می شود که نتیجه آن کسری مخازن آب زیرزمینی به میزان 94/17 میلیون مترمکعب می باشد. تلاش شد با تدوین سناریوهایی برای افق توسعه، علاوه بر تامین مناسب نیازها، خسارتهای وارده به منابع آب زیرزمینی کاهش یابد. در مقایسه سناریوهای مورد بررسی، سناریو سوم با الگوی مصرف شرب و صنعت در شرایط مطلوب، اصلاح الگوی آبیاری در کشاورزی، کاهش سطح زیرکشت به میزان تنها 5% سطح زیرکشت افق توسعه و وارد مدار شدن طرح های اجرایی محدوده مطالعاتی از قبیل سد تلوار و طرح های انتقال آب از رودخانه سیروان، نتایج بهتری را نسبت به سایر سناریوها نشان داد. توجه به پایداری آبخوان، استفاده از حجم ذخیره کلیه سدهای محدوده مطالعاتی، کاهش تنش آبی در محدوده، تامین به نسبت مناسب تر نیازهای کشاورزان و نیازهای شرب و صنعت محدوده، توجه به الگوی سرانه کل در حالت مطلوب و مدیریت مصرف از جمله عوامل برتری این سناریو نسبت به سایر سناریوها است که به استقرار عدالت اجتماعی و پایداری اقتصادی در محدوده که از اضلاع اهداف مدیریت یکپارچه منابع آب در محدوده مطالعاتی است کمک شایانی خواهد نمود.

در سالیان اخیر، مدیریت جامع منابع آب به عنوان یکی از مهم ترین رویکردها برای کاهش مشکلات ناشی از کاهش کمّیت و افت کیفیت آب مطرح گردیده است. این رویکرد با توجه به ماهیت پیچیده و چندجانبه مسائل مدیریت و برنامهریزی منابع آب، نیازمند در نظر گرفتن تمامی عوامل موثر و ارزیابی آن ها برای انتخاب مناسبترین و کارآمدترین روش است. همچنین جهت دستیابی به مدیریت جامع و یکپارچه، به ویژه در مناطقی که با محدودیت نسبی منابع آب مواجه هستند، مدل سازی سیستم های منابع آب امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. امروزه روش های تصمیم گیری چند معیاره این امکان را فراهم کرده اند تا بتوان تصمیمی جامع، فراگیر و متناسب با نگرش توسعه پایدار را از میان گزینه های متعدد با بهره گیری از دیدگاه های متفاوت تصمیمگیران، ذینفعان و ذیمدخلان اتخاذ نمود. در فرآیند این تحقیق از دو ابزار مدل سازی منابع و مصارف حوضه آبریز با استفاده از نرم افزار WEAP و مدل تصمیم گیری چند معیاره جهت بررسی راهکارهای مدیریت منابع آب دشت دهگلان (به عنوان مطالعه موردی) استفاده شده است. در ابتدا پس از مطالعه حوضه و شناخت منابع و مصارف موجود، با استفاده از مدلWEAP، یک مدل برنامه ریزی منابع آب برای حوضه شبیه سازی شده است و پنج سناریوی مدیریتی تامین آب با رویکرد تعادل بخشی شامل ادامه وضع موجود، تامین آب مصارف کشاورزی از طریق طرح های انتقال آب در محدوده مورد مطالعه به جای برداشت از آبخوان، اصلاح الگوی کشت و راندمان آبیاری، جایگزینی پساب و اجرای طرح تغذیه مصنوعی در مدل اعمال گردید. سپس تعدادی از شاخص های پایداری منابع و مصارف آب به عنوان شاخص های کمّی و تعدادی از شاخص های پایداری اجتماعی، اقتصادی و فنی به عنوان شاخصهای کیفی معرفی گردید و ارزیابی آنها با استفاده از خروجی مدل و نظرات خبرگان آب در حوضه آبریز انجام گرفت. در مرحله بعد، از ابزار تصمیم گیری چند شاخصه برای تعیین گزینه (سناریو) برتر استفاده شد. بدین منظور، پس از مدل سازی پنج سناریو (گزینه های تصمیم گیری)، دوازده شاخص مهم توسعه پایدار انتخاب شده و با استفاده از روش آنتروپی وزن دهی گردیدند.گزینه های تصمیم، براساس این شاخص ها در قالب یک ماتریس تصمیم گیری ارزیابی گردیدند. در نهایت به وسیله ی روش TOPSIS ، به عنوان یکی از روش های تصمیم گیری چندشاخصه، سناریوها اولویت بندی شده و بهترین گزینه از بین سناریوهای موجود انتخاب گردید. در نتایج بدست آمده، سناریوی تامین آب مصارف کشاورزی از طریق طرح های انتقال آب در محدوده مورد مطالعه به جای برداشت از آبخوان دهگلان به عنوان گزینه دارای اولویت از سوی تصمیمگیران حوضه آبریز برگزیده شد.

آب به عنوان یک پیش نیاز در توسعه و بقای نسل بشر است و نقش اساسی در تامین و دستیابی به اهداف و اولویت های اجتماعی-اقتصادی و زیست محیطی ایفا می کند. وجود آب برای زندگی ضروری و به عنوان منبع بنیادی برای ادامه حیات انسانها و محیط زیست و توسعه می باشد. با ادامه روند نامطلوب وضعیت منابع آبی در سطح جهان و پیش بینی تداوم بحران آب، کمبود آب پیوسته در حال افزایش است. به منظور بررسی میزان کمبود آب استفاده از شاخص ها مرسوم شده است. در این تحقیق از سه شاخص فقر آبی، فالکن مارک وتوسعه پایدار سازمان ملل برای تعیین میزان کمبود آب در استان کردستان استفاده شد. در همین راستا با مطالعه و شناخت فاکتورهای لازم جهت محاسبه و برآورد مقادیر شاخص فقر آبی و فالکن مارک، داده ها از سازمان های مرتبط با بخش آب گردآوری و سپس محاسبه شاخصها در استان کردستان انجام گردید. در مرحله بعدی نقشه های کمبود آبی مربوط به هر سه شاخص با استفاده از نرم افزار GIS ترسیم و در نهایت ماتریس همبستگی بین شاخصها و معیارهای شاخص فقر آبی با نرم افزار SPSS، حاصل گردید. براساس نتایج نهایی شاخص فقرآبی، شهرستان های سروآباد و قروه به ترتیب دارای کمترین و بیشترین مقدار عددی شاخص فقر آبی هستند. همچنین براساس نتایج نهایی شاخص فالکن مارک، شهرستان های سروآباد، کامیاران، دیواندره، مریوان، بانه و سقز فاقد مشکل کمبود آب هستند و شهرستان های دهگلان، قروه و سنندج جزو مناطق با تنش آبی شدید قرار گرفتند. بر اساس طبقه بندی شاخص سازمان ملل، شهرستانهای سروآباد، مریوان، بیجار، بانه و دیواندره با مقدار کمتر از 10 درصد از برداشت منابع آبی با بحران آب کم، شهرستانهای سقز، کامیاران با مقدار برداشت بین 20-10 درصد از منابع آبی با بحران آب در حد متعادل و شهرستانهای قروه، سنندج و دهگلان با مقدار برداشت بین 40-20 درصد از منابع آبی با بحران آب در حد متوسط تا شدید روبرو هستند. باتوجه به نتایج نهایی، شاخص فقر آبی با بررسی مشکلات موجود و توجه به توسعه منطقه از لحاظ زیرساختها زمینه همکاری بین نهادهای مختلف و اولویت بندی برنامه های مدیریتی سازمانهای مرتبط، نگاه ویژه به بخش آب را فراهم خواهد کرد.

هدف اصلی این پایاننامه میان-رشتهای، ارزیابی میزان موفقیت دولت یازدهم در پیادهسازی اصول مدیریت یکپارچه منابع آب ) IWRM3 ( و سیستم حکمرانی غالب شده در حوضه آبریز دریاچه ارومیه بین سالهای 2133 الی 2132 میلادی میباشد. عدم اجرای مدیریت یکپارچه منابع آب در بسیاری از حوضههای آبریز به بخشینگری سازمانها و وجود تفاوتهایی در اهداف سازمانی ارگانهای مختلف برمیگردد. همچنین وجود حدفاصل بین خروجیهای فنی و تصمیمهای سیاستی سیاستمداران نیز عاملی برای عدم اجرای دقیق و موفقیتآمیز مدیریت یکپارچه منابع آب بیان گشته است. موضوع آب یک موضوع پیچیده و بدقلق است؛ لذا هیچ طراحی، برنامهریزی، تخصیص، مدیریت و ارزیابی به تنهایی باعث ایجاد یک دید کلنگرانه نخواهد شد. انجام تحقیقات میانرشتهای در این حوزه احساس گشته که آن، باعث افزایش همکاریها و نزدیکی نگرشهای ذینفعان مختلف خواهد شد. برای رسیدن به تحلیل دقیق در این تحقیق، از دو مولفه تحلیلی DPSIR2 )نیروهای محرک، فشارها، وضعیت، اثرات متقابل و واکنشها( و IAD1 )روش تحلیل سازمانی و توسعه( بهره گرفته شده است. تحلیل DPSIR ، میتواند به خوبی ارتباط بین محیطهای فیزیکی و انسانی را نشان داده و چارچوب تحلیلی IAD نیز جهت ارزیابی احکام جاری و سطوح تصمیمگیری در حوضه آبریز به کار گرفته شده است. نتایج حاصل از مورد مطالعاتی نشان میدهد که در دولت یازدهم تغییرات سریع سازمانی در بخش مدیریت منابع آب جهت تثبیت و احیا دریاچه ارومیه صورت گرفته که در این سیستم جدید، واکنشهای غیرسازهای مانند مصوبات، قوانین و ساختارسازی که از سال 3132 در پی تشکیل کارگروه ملی نجات دریاچه ارومیه به تصویب رسیده است، آنچنان ضمانت اجرایی پیدا نکرده و تخلفاتی را نیز از سازمانها در حوضه آبریز برخلاف قوانین شاهد بودهایم. همچنین ارزیابیها نشان داد در سطوح کلان عملکرد دستگاهها در بخش آب بیشتر متاثر از قانون توزیع عادلانه آب مصوب سال 3122 و سیاستهای کلان نظام در بخشهای آب، کشاورزی و محیطزیست بوده است. بزرگترین دستاورد ایجاد چنین نهادی را فارغ از عملکرد آن، میتوان در جریانسازی و گفتمانسازی حول محور آب در سطوح کلان بیان داشت که تا حدی خطرات ناشی از بخشینگری را در حوزه آب برای سیاستمداران تشریح کرده است.

افزایش جمعیت جهان و کاهش منابع آب آشامیدنی، نگرانی هایی را درباره تامین آب آشامیدنی موردنیاز کشورهای مختلف در سراسر جهان به وجود آورده است و کمبود آب که در نتیجه ی افزایش آلودگی های زیست محیطی شدت پیدا می کند، سبب شده است تامین آب بهداشتی موردنیاز مردم به یکی از مشکلات اساسی جهان امروز تبدیل شود. از سوی دیگر پیشرفت در علم و مهندسی در مقیاس نانو نشان می دهد که بسیاری از مشکلات کنونی در ارتباط با کیفیت آب می تواند مرتفع گردد و یا تا حد زیادی با استفاده از مواد جاذب در این مقیاس از نظر کیفی ارزیابی و بهبود بخشیده شود. محصولات تولیدی توسط فناوری نانو باعث کاهش غلظت مقادیر ترکیبات سمی به کمتر از حد یک قسمت در یک میلیارد در آب می گردد، بنابراین این فن آوری جهت حصول استانداردهای مورد استفاده مشاوران کیفیت آب و بهداشت به-کار می رود. مواد نیمه هادی در مقیاس نانو کاربردهای متنوعی دارند و روش های مختلفی برای تهیه ی آنها به کار می رود. در این پژوهش از امواج فراصوت برای تهیه نانوذرات نیمه هادی زیرکونیا (ZrO2)، نانوصفحات گرافیتیک کربن نیترید (g-C3N4) و کامپوزیت آنها استفاده شد و کامپوزیت هیبریدی تهیه شده در راستای حذف 4- نیتروفنول (4-NP) از محیط های آبی مورد استفاده قرار گرفت. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نانوکامپوزیت با استفاده از روش های طیف سنجی طیف سنج انتقال مادون قرمز فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف سنج پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تعیین شد. بر اساس نتایج این پژوهش، در مقایسه با نانوذرات ZrO2 یا نانوصفحات g-C3N4 خالص، نانوکامپوزیت زیرکونیا-گرافیتیک کربن نیترید (ZrO2/g-C3N4) فعالیت فوتوکاتالیستی بسیار بیشتری را برای تخریب 4-NP تحت نور مرئی نشان داد. راندمان حذف 4-NP در حضور نمونه 30 درصد وزنی نانوکامپوزیت ZrO2/g-C3N4 بیشترین نرخ حذف 4-NP با مقدار ثابت سرعت min-1 0167/0 را نشان داد. در این پژوهش، روش تهیه ساده و نانوکامپوزیت تهیه شده ارزان، پربازده، غیرسمی و دوستدار محیط زیست است. از طرفی نانوذرات ZrO2 خواص ضد میکروبی و ضد قارچ دارند و توانایی بالایی در حذف آلاینده های شیمیایی و میکروبی از خود نشان داده اند. بنابراین این نوع نانومواد در قیاس با نانومواد های رایج و مورد استفاده دارای این مزیت بسیار مهم هستند که علاوه بر حذف آل

امروزه با توسعه و گسترش شهرها و تبدیل اراضی مزروعی پیرامون شهرها به سطوح پوشیده از عناصر نفوذناپذیر و درنتیجه، افزایش حجم رواناب، دبی اوج و کاهش کیفیت آب، تشدید سیلاب و آبگرفتگی و در پی آن افزایش هزینههای نگهداری شهر و خسارات جانی و مالی بیشتر و همچنین کاهش نفوذ آب به سفرههای زیرزمینی، موضوع مدیریت روانابهای شهری بیشازپیش موردتوجه قرارگرفته است. از سوی دیگر رشد جمعیت شهری باعث تولید مقدار زیادی مواد حاوی انواع آلودگیهای خطرناک میگردد که وجود این مواد در آبراههها و روانابهای شهری بهصورت یک مشکل جدی برای سلامتی جانداران و محیطزیست مطرح هست. رویکردهای نوینی چون بهترین شیوههای از روشهای مدیریت و کنترل رواناب شهری است که میتوان در مناطق درحالتوسعه یا (LID) و روشهای توسعه کم اثر (BMPs) مدیریت که توسط آژانس حفاظت (SWMM) توسعهیافته به کاربرد و توسعه را با کمترین اثرات منفی بر روی این مناطق پیش برد. در این تحقیق مدل شیب و جهت ،DEM برای تهیه نقشههای GIS ارائهشده است برای مدلسازی هیدرولوژیکی و هیدرولیکی و مدل (EPA) محیطزیست آمریکا زیر حوضهها، کاربری اراضی و همچنین آنالیزهای مکانی مورداستفاده قرارگرفته. در تحقیق حاضر به بررسی شش نمونه از ابزارهای توسعه کم اثر که یکی از روشهای نوین در کنترل روانابهای شهری است و همچنین مقایسه دبی پیک سیلاب در زمان قبل و بعد از توسعه شهر در قسمتی از حوضه آبریز رودخانه دیوبن در شهر همدان پرداختهشده است. با ارائه سناریوهای مختلف ملاحظه شد که بعد از توسعه شهر دبی بپک سیلاب و همچنین آلودگی در حوضه افزایش پیداکرده و در بین ابزارهای توسعه کم اثر پشتبام سبز و بشکه باران به ترتیب بیشترین اثر در کاهش رواناب خروجی و آلودگی در حوضه را داشتند.

امروزه با توجه به توسعه صنعتی و افزایش جمعیت، نیاز روز افزون به منابع آب احساس می گردد. در همین راستا برای رفع نیازهای مختلف از جمله، کشاورزی(90%)، صنعت(4%) و نیازهای شهری(6%) از منابع آب استفاده می شود و همچنین گرم شدن کره زمین، تغییرات اقلیمی و کمبود نزولات جوی در کشور، از دلایل کاهش سطح ایستابی منابع آب سطحی شده است. این مسئله باعث گردیده که مصرف کنندهگان به فکر تامین نیازهای آبی خود از منابع آب زیر زمینی باشند. اگرچه استفاده از آب زیر زمینی گستره فراوانی دارد، اما بسیاری از مشترکان درک بسیار اندکی از منشا و محل اولیه، چگونگی تهیه، تولید، تصفیه، انتقال و تحویل آب، و مراحل حصول اطمینان از سلامت و قابلیت آشامیدن آن دارند. برداشت از این منابع چون اکثراً در کنترل افراد غیر مسئول است به طور بی رویهای انجام می گیرد بدون آنکه آگاه باشند که چه ضربه بزرگی به طبیعت و اکو سیستم منطقه وارد می کنند. سطح آبخوان های زیر زمینی با برداشت بی رویه به شدت رو به کاهش است و این نشان دهنده این موضوع است که میزان برداشت از منابع آب زیر زمینی بیشتر از میزان تغذیه طبیعی آبخوان است و آبخوان با بیلان منفی مواجه می شود، این مسئله باعث ایجاد مشکلات زیادی از جمله : نشست زمین، کاهش کیفیت آب، تداخل آب شیرین با آب شور، خشک شدن چشمه های طبیعی و از بین رفتن منابع آب جهت مصرف آینده گان می شود که به طور مستقیم یا غیر مستقیم زندگی انسانها را متاثر خواهد کرد. هدف از مدیریت آب های زیر زمینی معمولاً طولانی تر کردن مدت استفاده از منبع و حفظ کیفیت آن است، به گونه ای که آب مازاد مصرف، در داخل زمین ذخیره شود تا در هنگام کمبود آب، برای برآورد کردن نیازها از منبع خارج شود. ذخیره آب در زیر سطح زمین با تغذیه مصنوعی، در صورت امکان، راه حلی کارآمد و مناسب از نظر جنبه های زیست محیطی برای ذخیره آب است. در چنین شرایطی تغذیه مصنوعی آبهای زیر زمینی از مهمترین راهکارهای مدیریتی است(Mandal and singh)[8]. موفقیت طرحهای تغذیه مصنوعی مستلزم جمع آوری و تکمیل داده ها و اطلاعات بسیار زیادی است و نخستین پیش شرط برای احداث طرح تغذیه مصنوعی، شناسایی محل مناسب است (Kalantari)[9]. شناسایی محل مناسب جهت تغذیه مصنوعی مستلزم جمع آوری اطلاعات، دسته بندی آنها و شناسایی دقیق محل می باشد که شامل میزان نفوذ پذیری خاک، جنس خاک، ضریب هدایت ه

در ک شورهای در حال تو سعه افزایش شهرنشینی اثرات معکو سی بر محیط زی ست داشته است. از آن جمله میتوان به کاهش کیفیت منابع آب، تخریب و حذف پوشتش گیاهی، ستکونت در مستیلها و از همه مهمتر به کاهش نفوذپذیری خاک اشتتتاره کرد که خود از یک طرف موجب کاهش تغذیه آب های زیرزمینی و از سوی دیگر افزایش دبی پیک سیلاب و ایجاد سیلاب های شدید و خسارات جدی شده است. ستیلابها هر ستاله خستارات بستیار زیادی به مناطق شتهری وارد میآورند. از آنجایی که پوشتش زمین و پ شت بامها در مناطق شهری اغلب نفوذ ناپذیرند، زمان تمرکز سیلاب به شدت کاهش یافته و حجم سیلاب افزایش مییابد. حوضچه های ذخیره یکی از روشهای سازه ای کنترل سیلاب در محیط های شهری هستند. اگرچه تاثیر مثبت این سازهها در کنترل سیلاب امری بدیهی است، اما استفاده از آنها در مکانهای نامناسب میتواند باعث بدتر شتدن وضتعیت ستیلاب یک حوضته شتود. با توجه به اهمیت شتهرک بهاران ستنندج و توسعه شهرنشینی در این منطقه، مطالعه اثرات سیلاب و همچنین راهکارهای کنترل آن امری ضروری است. با توجه به این مهم، در این تحقیق ستتاختاری تحلیلی برای جانمایی حوضتتچه ها ارائه شتتدهاستتت. ستتاخت ار مذکور شامل دو بخش ا صلی ا ست: 5 مدل سازی شبکه زهک شی موجود با ا ستفاده از مدل SWMM 6 ، تشتکیل ستاختار تصتمیمگیری. اطلاعات اولیه برای استتفاده از این قالب، روابط شتدت – مدت – فراوانی، نقشتتههای کاربری اراضتتی، نفوذپذیری خاک و توپوگرافی منطقه مورد مطالعه هستتتند. هدف این پژوهش مکانیابی حوضتتچه ذخیره برای شتتهرک بهاران استتت، برای این منظور، ابتدا دادههای آماری جمعآوری شده، سپس لایههای لازم برای مکانیابی آماده شده و وزندهی به لایهها بر اساس استانداردهای مکانیابی انجام گرفته است. معیارهای انتخابی در این تحقیق با ا ستفاده ا ز اهمیت م شخص شده ی آنها در تحقیقات صورت گرف ته توستتط محققان این زمینه مشتتخص شتتده استتت. لذا بایستتتی بر استتاس ت ثیر و اهمیت آنها به معیارها وزنی متفاوت داد. برای وزندهی معیارهای فوق از بین روشهای مختلف وزندهی، روش تحلیل ستتلستتله م راتبی ن AHP و نرم افزار Expert choice مورد ا ستفاده قرار گرفتند . در گام بعدی به منظور ارزشگذاری لایهها، از منطق فازی استتتفاده شتتد و لا یههای آماده شتتده توستتط توابع عضتتو یت گوناگون فازی شتتدند. در انتها معیارهای فازی شده با توابع

یکی از چالش ها و اهداف عمده در هیدرولوژی مهندسی تعیین یک مدل بارش-رواناب مناسب جهت مشخص کردن پاسخ حوضه نسبت به یک بارش مشخص با استفاده از پارامترهای موجود در مدل است. پاسخ حوضه تابعی از مشخصات حوضه آبریز و مقادیر پارامترهای مدل است. در پژوهش حاضر برای مدلسازی فرایند بارش رواناب در سطح حوضه آدینان با بهره گیری از داده های مشاهده ای از مدل HEC-HMS و روش شبکه های هوشمند (شبکه عصبی مصنوعی) ANN استفاده شد و مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر رواناب برآورد شده از مدل HEC-HMS و مدل های هوشمند عصبی مقایسه گردید. در این تحقیق عملکرد مدل ها از معیارهای عملکرد شامل ضریب تعیین (R2 ) میانگین مربعات خطا (RMSE ) ، Nash-sutcliffe استفاده شد. با بررسی عملکرد مدل HEC-HMS ضریب تعیین در مرحله واسنجی و صحت سنجی 0.73 و 0.72 به دست آمد. همچنین معیار NASH و RMSE به ترتیب در دو مرحله واسنجی و صحت سنجی 0.736، 15.81 و 0.713 ، 10.89 به دست آمد. شبکه ی عصبی مصنوعی با الگوریتم پس از انتشار خطا در بهترین ساختار خود میانگین مربعات خطای مدل در مراحل مختلف آزمایش، صحت سنجی و آزمون به ترتیب 41/0، 79/0و53/0 و ضریب تعیین98/0، 98/0 و96/0 می باشد که نشان از همبستگی بالا و معنی داری بین مقادیر مشاهده ای و مقادیر پیش بینی دارد. در نتیجه میان دو روش مقایسه عملکرد شبکه و مدل به کار رفته شده نشان می دهد که دقت ANN بیشتر از HEC-HMS است.

روش شماره منحنی سازمان حفاظت خاک آمریکا (US SCS) مدلی است که جهت برآورد رواناب و دبی پیک حوضه ها به کار می رود. به نوبه خود، محاسبات دبی پیک و حجم رواناب برای طراحی سازه های هیدرولیکی، اقدامات کنترل سیل و تحقیق بر روی هیدرولوژی آب های سطحی کاربرد دارد. دپارتمان کشاورزی سازمان حفاظت خاک آمریکا روش شماره منحنی را در دهه 1950 میلادی برای برآورد رواناب در حوضه های کوچک در ایالات متحده ارائه شد. مدل شماره منحنی SCS، اساس تجربی دارد و به صورت فزاینده ای به عنوان ابزار عملی حل مسائل هیدرولوژیکی از قبیل فرآیند های بارش- رواناب، مقبولیت یافته است و این هم به خاطر سادگی این مدل است. در ایران سازمان های دولتی و خصوصی که در بخش آب فعالیت دارند از این روش برای برآورد حجم رواناب و دبی پیک رواناب برای طراحی های خود بهره می گیرند. به هر حال، راستی آزمایی استفاده از مدل در ایران ضروری است. بنابراین، این تحقیق بر تست این مدل در حوضه ای انتخابی در کشور تمرکز می کند. در این تحقیق شماره منحنی حوضه با استفاده از نوع خاک، کاربری اراضی، پوشش گیاهی و بارش در حوضه خامسان شهرستان کامیاران بر اساس روش SCS تعیین شده است. و شماره منحنی واقعی ناشی به وسیله داده های بارش و رواناب حوضه، تعیین گردیده است و با استفاده از نرم افزار SPSS شماره منحنی SCS و رواناب برآوردی آن با شماره منحنی و رواناب مشاهده شده حوضه مقایسه شده است. در نتیجه این مقایسه، مشاهده شده است که شماره منحنی و رواناب محاسبه شده به وسیله مدل SCS در هر دو زیرحوضه نمونه و شاهد خامسان خیلی کمتر از شماره منحنی واقعی و رواناب مشاهده ای است. همچنین در هیچ یک از دو رگبار شماره منحنی ثابتی برای حوضه بدست نیامد و این احتمالاتی را درباره شماره منحنی حوضه و کارایی مدل SCS در آن ایجاد می کند و آن این که شماره منحنی در این حوضه به مقدار بارش بستگی دارد یا بعد از مقدار معینی بارش به حد ثابتی می رسد که این قضیه نیاز به تحقیقات بیشتری دارد. بنابر مطالعات انجام شده در این تحقیق، کاربرد روش شماره منحنی SCS برای حوضه خامسان و حوضه های مشابه آن در ایران دقت قابل قبولی ندارد و حتی در اکثر بارش ها بر اساس مدل SCS نباید روانابی تولید می شد در حالیکه در واقع رواناب تولید شده است. نهایتا، این مطالعه پیشنهاد می کند که مطالعات بیشتری در این راستا انجام شود و ب

افزایش جمعیت در تمامی نقاط جهان، ایجاد توسعه را به دنبال خود می طلبد. این توسعه، به معنی تغییر در ماهیت موجود زمین بوده و به تبع آن تغییر در پارامترهای موجود هیدرولوژی را به دنبال خواهد داشت. مهم ترین پارامتری که در توسعه تغییر می کند نفوذناپذیری می باشد که مقدار این پارامتر متناسب با رشد جمعیت افزایش خواهد یافت. افزایش حجم رواناب، کاهش زمان تمرکز، سرعت حرکت بیشتر آب و دیگر پدیده ها را می توان به تغییر در میزان نفوذپذیری زمین مرتبط دانست. معمولا جهت جبران اثرات منفی توسعه بر چرخه هیدرولوژیکی و تعیین راهکاری برای هدایت و مهار آبهای سطحی از شبکه زهکشی بهره برده می شود که این سیستم به علت نقص در طراحی، محدودیتهای جانبی اعمال شده، عدم جانمایی توسعه های بعدی و سازگار نبودن آن با محیط زیست معمولًا با مشکل مواجه شده و عبور حجم عظیم رواناب از محدوده توسعه یافته و تشکیل سیلاب مخرب شهری را به دنبال خواهد داشت. با بروز سیلاب شهری سیستم های حمل و نقل، امدادرسانی و سایر خدمات شهری مختل شده و ممکن است خسارت های جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. چرا که این سیستم ها برای مواجهه با سیلاب آمادگی کامل را نداشته و به شدت آسیب پذیر می باشند. تحقیق حاضر به کمک سیستم اطلاعات مکانی GIS به شناسایی نوع کاربری اراضی در دو دوره زمانی مختلف مورد مطالعه در شهر سنندج پرداخته و به تعیین میزان نفوذپذیری هر سطح می پردازد. از آنجایی که برای تعیین میزان تغییر در حجم سیل نیاز به مدل سازی حوضه سنندج می باشد. نرم افزار SWMM برای شبیه سازی رواناب در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته که توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) ارائه شده است. جهت تعیین بهترین الگوی بارش در مدل انتخابی، پس از برازش و تعیین بهترین الگوی توزیع، خروجی های حاصل از این کار آماری، به مدل معرفی شده است. نتیجه این تحقیق نشان می دهد در اثر اعمال توسعه در شهر سنندج در یک دوره 20 ساله (1373-1393)، بسته به دوره بازگشت، از 8 تا 55 درصد به حجم رواناب افزوده شده است، دبی پیک رواناب نیز از 8 تا 86 درصد افزایش نشان می دهد، زمان تمرکز حوضه نیز از 2 ساعت به کمتر از 45 دقیقه کاهش یافته است.

چکیده توسعه شهرها باعث کاهش مناطق نفوذ پذیر و افزایش حجم رواناب سطحی در زمان بارندگی می باشد. این رواناب شهری به دلیل عبور از مناطق شهری مقدار زیادی مواد آلوده با خود حمل کرده و باعث آلودگی منابع مرتبط با آن می شوند. روش توسعه کم اثر LID یکی از روش-های مدیریت شهری برای حفظ و بازگرداندن شرایط هیدرولوژیکی طبیعی یک حوضه آبریز به شرایط اولیه قبل از توسعه یافتگی و بهبود محیط زیست آن حوضه است. در این روش با استفاده از اقداماتی در جهت کاهش حجم و دبی اوج رواناب، افزایش نفوذ و تغذیه آب به سفره های آب زیرزمینی و در نتیجه کاهش آلودگی منابع آب سطحی و زیرسطحی دنبال می شود. در تحقیق حاضر، مطالعه موردی در هسته مرکزی شهر بجنورد، مرکز استان خراسان شمالی انجام گرفته است. نرم افزار SWMM برای شبیه سازی رواناب در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته که توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا(EPA) ارائه شده است .با ارائه سناریوهای مختلف روش توسعه کم اثر در منطقه، ملاحظه شد که اجرای روش توسعه کم اثر می تواند طی برخی سناریو ها بخصوص حوضچه ذخیره و پشت بام سبز باعث کاهش حجم رواناب خروجی و آلودگی خروجی از محدوده مطالعه شود. همچنین ترکیب چند سناریو عملکرد مطلوب تری از خود نشان می دهد بطوریکه باعث کاهش قابل توجه رواناب و آلودگی حوضه می شود