با همکاری انجمن هیدرولیک ایران
موضوعات = منابع آب سطحی و زیرزمینی
منابع آب سطحی و زیرزمینی

ارزیابی تاثیر افت آب‎های زیرسطحی بر میزان فرونشست با استفاده از تصاویر راداری سنتینل ۱ (مطالعه موردی: منطقه سیستان)

دوره 13، شماره 1، بهار 1405، صفحه 53-72

https://doi.org/10.22067/jwsd.v13i1.2511-1470

سید علی المدرسی، لیلی لطیفی، صمد فتوحی، هادی سیاسر

چکیده فرونشست زمین، یکی از مخاطرات ژئومورفیک خزنده و پیامد برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی، تهدیدی جدی برای پایداری محیط‌زیستی و امنیت آبی در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. در این راستا پژوهش حاضر به ارزیابی تاثیر افت آب‎های زیرسطحی بر میزان فرونشست منطقه سیستان با استفاده از تصاویر راداری سنتینل ۱، پرداخته است. این پژوهش با رویکردی ترکیبی و با استفاده از ۵۴ تصویر راداری سنتینل-۱ (۲۰۱۴-۲۰۲۲)، داده‌های GRACE، تراز آب ۲۹ چاه پیزومتری و تصاویر لندست ۸ در منطقه سیستان انجام شد. برای برآورد فرونشست از تکنیک تداخل‌سنجی راداری (InSAR) در نرم‌افزار SNAP و برای طبقه‌بندی کاربری اراضی از الگوریتم جنگل تصادفی (با دقت کاپای 0/95) استفاده شد. یافته‌ها نشان‌دهنده رابطه مستقیم و معنادار بین افت آب زیرسطحی و فرونشست است. میانگین نرخ افت سالانه آب زیرزمینی از 6/5 سانتی‌متر در سال ۲۰۱۵ به 12/7 سانتی‌متر در سال ۲۰۱۷ افزایش یافت. هم‌زمان، میانگین نرخ فرونشست از حدود ۱۰- سانتی‌متر در سال‌های ۲۰۱۶-۲۰۱۴ به بیش از ۲۰- سانتی‌متر در سال‌های ۲۰۲۲-۲۰۲۰ رسید. بیشترین نرخ فرونشست (میانگین 2/33- سانتی‌متر) در اراضی کشاورزی مناطق مرکزی و شرقی دشت سیستان متمرکز بود. ضریب همبستگی قوی 0/82 بین داده‌های InSAR و مشاهدات چاه‌های پیزومتری، دقت روش را تأیید می‌کند. همچنین، افزایش سطح اراضی بایر در سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۴ نشانه فشار مضاعف بر منابع آب است. نتایج کلی نشان داد برداشت بی‌رویه آب برای کشاورزی، محرک اصلی فرونشست در سیستان است. این مطالعه اثربخشی تلفیق داده‌های سنتینل-۱ و GRACE را به عنوان ابزاری دقیق و مقرون‌به‌صرفه برای پایش منطقه‌ای فرونشست نشان می‌دهد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

کاربرد منابع آبی نامتعارف در آبزی‌پروری: چالش‌های کیفی، الزامات مهندسی منابع آب و راهکارهای پایداری

دوره 13، شماره 1، بهار 1405، صفحه 145-154

https://doi.org/10.22067/jwsd.v13i1.2512-1479

محمد نوری، منیره فغانی، فرزانه کیا

چکیده استفاده از ماهیان پرورشی در منابع آبی نامتعارف، همچون آب‌های شور، آب‌های بازیافتی و پساب‌های صنعتی، به‌عنوان یک راهکار نوین برای افزایش تولید آبزیان و تأمین امنیت غذایی بااهمیت روزافزون است. این منابع، به دلیل تنوع آبی و به‏کارگیری در مناطق با کمبود منابع آب شیرین، می‌تواند فشار بر روی اکوسیستم‌های آبی موجود را کاهش دهد و عملکردهای محیط‏زیستی را بهبود بخشد.  این مقاله به بررسی فرصت‌ها و چالش‌ها در استفاده از منابع آبی نامتعارف برای آبزی‌پروری می‌پردازد. تمرکز بر روی کیفیت آب، شامل شوری و غلظت آلاینده‌ها و نقش حیاتی آن در رشد و بقای ماهی‌ها است. پژوهش‏ها نشان می‌دهد برخی گونه‌ها، مانند ماهی‌های بومی، می‌توانند تا حدودی به شوری بالا و تنش‌های ناشی از آلودگی مقاوم باشند. همچنین این پژوهش بر اهمیت پژوهش‏های بین‌رشته‌ای و توسعه فناوری‌های نوین در بهینه‌سازی شرایط پرورش تأکید می‌کند. همچنین راهکارهایی برای کاهش تأثیرات منفی محیطی و بهبود سودآوری اقتصادی ارائه خواهد شد. این پژوهش نشان داد بهره‌برداری پایدار از منابع آبی نامتعارف در آبزی‌پروری نیازمند رویکردی جامع است که بتواند ابعاد اقتصادی، اجتماعی و محیط‏زیستی را باهم هماهنگ سازد. مهمترین پیشنهاد کاربردی، تدوین و ابلاغ استانداردهای کیفی ویژه برای این منابع، همراه با توسعه فناوری‌های تصفیه کم‌هزینه و انتخاب گونه‌های مقاوم بومی است. تنها از طریق همکاری نزدیک بین دولت، بخش خصوصی و بهره‌برداران و با اجرای مداوم این سیاست‌های یکپارچه، می‌توان به آینده‌ای پایدار در صنعت آبزی‌پروری دست یافت.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

بررسی اثر بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر بر منابع آبی از منظر مواد معدنی مورد نیاز

دوره 13، شماره 1، بهار 1405، صفحه 191-202

https://doi.org/10.22067/jwsd.2026.97674.1497

زری بهنیافر، ابوالفضل پوررجبیان

چکیده در راستای جلوگیری از گرمایش زمین و اثرات مخرب استفاده از سوخت‌های فسیلی، بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر در رأس برنامه‌های بسیاری از کشورها قرار گرفته است. با وجود سرمایه‌گذاری مناسب، نگرانی از کمبود موادمعدنی مورد استفاده در منابع تجدیدپذیر سبب شده است که اکتشاف معادن جدید شتاب بگیرد. هدف مطالعه حاضر بررسی پیامدهای بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر بر منابع آبی از منظر مواد معدنی مورد نیاز در صنایع مرتبط است. در این راستا، با مطالعه تحقیقات انجام گرفته به چالش‌های این موضوع پرداخته شده و اثر بهره‌گیری از انرژی‌های‌تجدیدپذیر بر منابع آبی از دیدگاه مواد معدنی مورد نیاز بررسی شده است. بررسی انجام گرفته نشان می دهد که چهارعامل کمبود موادمعدنی ، قرارگیری معادن در مناطق با تنش آبی، منازعات بین‌المللی و عدم کنترل زنجیره تأمین (به سبب انحصار تعدادی از کشورها) تأمین ایمن مواد مذکور را به یک چالش تبدیل کرده است. بر مبنای مطالعه انجام گرفته، در حدود نیمی از تولید لیتیوم ومس (به عنوان دو عنصر حیاتی جهت توسعه انرژی‌های‌تجدیدپذیر) در مناطقی است که تنش آبی‌بالایی دارند. این در حالی است که کمبود آب یک مانع بزرگ برای توسعه منابع مواد معدنی بوده و عملیات استخراج در بلندمدت سبب آلودگی آب می‌شود. در این راستا فعالیت‌ها، تأثیرات و خطرات ناشی از توسعه موادمعدنی مرتبط با آب در سه حوزه تولید، فرآوری و توزیع معرفی شده است. جهت پیشگیری و رفع این بحران، چهار راهکار شامل استفاده بهینه از مواد معدنی، مدیریت آب‌های زیرزمینی و ارتقا بهره‌وری، انجام اقدامات سیاسی و همچنین بکارگیری ابزارهای اقتصادی معرفی شده است.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

تحلیل پویایی خشکسالی با استفاده از شاخص SPEI و مدل زنجیره مارکوف (مطالعه موردی: ایستگاه هواشناسی همدید مشهد)

دوره 12، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 177-189

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2509-1459

حسین جهانگیری، مهدی جباری نوقابی، نفیسه سیدنژاد گل خطمی

چکیده خشکسالی به عنوان یک پدیده طبیعی و خزنده، یکی از مهم‌ترین چالش‌های اقلیمی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، از جمله ایران، محسوب می‌شود. با توجه به تغییرات اقلیمی و افزایش شدت‌ خشکسالی‌ها، تحلیل پویایی‌های آن برای مدیریت مؤثر منابع آب امری ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی رفتار احتمالاتی و پویایی خشکسالی در دشت مشهد، از مدل زنجیره مارکوف بر روی یک سری زمانی ۱۲۷ ساله از داده‌های بارش و دمای میانگین استفاده کرده است. نوآوری اصلی این مطالعه در به‌کارگیری روش سری‌های زمانی هیدرولوژیک دوازده‌گانه است که با تحلیل داده‌ها بر اساس دوازده سری زمانی با مقیاس سالانه به درک جامع‌تر و دقیق‌تری از ویژگی‌های خشکسالی دست یافت و رویدادهای طولانی‌مدتی را که ممکن بود در تحلیل‌ مرسوم سالانه پنهان بمانند، آشکار ساخت. نتایج تحلیل ماتریس احتمال انتقال نشان داد که وضعیت‌های اقلیمی شدید (خشکسالی و ترسالی شدید) پایداری قابل‌توجهی دارند، در حالی که وضعیت‌های میانی (خشکسالی و ترسالی متوسط) بیشتر گذرا هستند. همچنین، محاسبه توزیع مانای وضعیت‌های اقلیمی، تصویر روشنی از رفتار بلندمدت سیستم اقلیمی ارائه داد. یافته‌ها حاکی از آن است که در درازمدت، احتمال حضور در وضعیت‌های خشکسالی شدید و متوسط، با مجموع ۴۲ درصد، از احتمال حضور در وضعیت‌های ترسالی (۳۸ درصد) بیشتر است. این نتایج بینش‌های ارزشمندی برای برنامه‌ریزی‌های بلندمدت و استراتژیک در مدیریت منابع آب و سازگاری با شرایط اقلیمی آینده در مناطق خشک و نیمه‌خشک فراهم می‌آورد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

ارتقاء پایش خشکسالی هواشناسی در مناطق خشک: ادغام داده‌های بارش ماهواره‌ای مبتنی بر یادگیری ماشین

دوره 12، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 190-203

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2511-1474

محمود حاجیانی، مهسا مردانی، معین توسن

چکیده پایش دقیق خشکسالی و مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک، همواره با چالش کمبود و توزیع نامناسب ایستگاه‌های زمینی مواجه است. اگرچه محصولات بارش شبکه‌بندی‌شده پتانسیل بالایی برای پر کردن خلأهای داده‌ای دارند، اما وجود خطاهای سیستماتیک و عدم‌قطعیت‌های ذاتی در برآورد مقادیر حدی، کارایی آن‌ها را در مدل‌سازی هیدرولوژیکی محدود می‌سازد. پژوهش حاضر با هدف ارتقای دقت پایش خشکسالی هواشناسی در استان خراسان جنوبی، به توسعه یک مدل ادغام‌شده مبتنی بر الگوریتم یادگیری ماشین پرداخته است. بدین منظور، چهار محصول پرکاربرد شامل TRMM، CHIRPS، GSMaP و ERA5 به همراه متغیرهای کمکی مکانی-زمانی، به‌عنوان ورودی‌های مدل جنگل تصادفی در نظر گرفته شدند و با استفاده از داده‌های بارش روزانه ایستگاه‌های سینوپتیک طی دوره ۱۰ ساله (۲۰۱۰–۲۰۱۹) آموزش و اعتبارسنجی گردیدند. ارزیابی عملکرد مدل در مقیاس روزانه نشان داد که محصول ادغام‌شده با دستیابی به ضریب همبستگی میانه 87/0، ریشه میانگین مربعات خطای 78/0 میلی‌متر در روز و شاخص موفقیت بحرانی 545/0، برتری آماری معناداری نسبت به تمامی محصولات خام دارد. علاوه بر بهبود دقت کمی، ارزیابی هیدرولوژیکی بر اساس شاخص استاندارد بارش بیانگر انطباق بالای محصول اصلاح‌شده با واقعیت زمینی در هر دو مقیاس کوتاه‌مدت و بلندمدت بود (با 81/0R2 > و 40/0RMSE <). یافته‌های این پژوهش اثبات می‌کند که رویکرد همجوشی هوشمند قادر است با کاهش مؤثر عدم‌قطعیت‌های محصولات بارشی، داده‌های اقلیمی قابل‌اتکایی را جهت توسعه سیستم‌های هشدار زودبه‌نگام خشکسالی در مناطق فاقد داده فراهم آورد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

یادداشت تحلیلی: صنایع خلاق، شهر دوستدار آب و شهر حساس به آب: عبور از مهندسی‌محوری به سوی حکمرانی مشارکتی

دوره 12، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 225-236

محمد جواد سمیعی، محمد فشایی، محمد طلعتی

چکیده چالش آب در شهرهای ایران، به‌ویژه در کلان‌شهرهای واقع در اقلیم خشک و نیمه‌خشک، به یکی از مهم‌ترین مسئله‌های مدیریتی تبدیل شده است. در این میان، مفاهیمی چون «شهر دوستدار آب» و «شهر حساس به آب» به‌عنوان رویکردهای نوین مدیریت شهری مطرح شده‌اند که بر هماهنگی شهر با چرخه‌های طبیعی آب، مشارکت شهروندان، تغییر چارچوب ذهنی تصمیم گیران و اصلاح الگوهای مصرف تأکید دارند. از سوی دیگر، صنایع خلاق به‌عنوان یکی از پیشران‌های اقتصاد دانش‌بنیان و نوآوری اجتماعی می‌توانند نقش مهمی در تغییر رفتارهای مصرف آب، مطالبه گری مؤثر و ارتقای آگاهی عمومی ایفا کنند. این یادداشت تحلیلی با رویکردی مفهومی و سیاستی، به بررسی پیوند میان صنایع خلاق، رفتارهای ناظر به مصرف مناسب آب، نوآوری اجتماعی و رویکرد شهر حساس به آب در ایران پرداخته و با تمرکز بر تجربه کلان‌شهر مشهد، ظرفیت‌های این شهر برای حرکت به سوی الگوی شهر دوستدار آب را تحلیل می‌کند. تجربه های انجام گرفته در شهر مشهد، به عنوان الگویی برای تعمیم به سایر شهرها و بستری برای تثبیت و توسعه در سال های پیش رو نیز مرور می شود تا در میانه اولویت های فوری این ماه های کشور، ضرورت های آبی امروز و فردا، فراموش نشود.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

مدیریت سیلاب شهری با هدف تأمین بخشی از آب مورد نیاز فضای سبز پردیس دانشگاه فردوسی مشهد

دوره 12، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 4-16

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i3.2501-1398

سعید افراسیابی، سعیدرضا خداشناس، ابوالفضل مساعدی

چکیده گسترش شهرنشینی و افزایش سطوح غیرقابل نفوذ، باعث افزایش دبی اوج و حجم سیلاب‌ها در مناطق شهری شده است. بنابراین، مدیریت رواناب‌های سطحی در شهرها با استفاده از راهکارهای BMP/LID اهمیت زیادی پیدا کرده است. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر حوضچه ذخیره در مدیریت رواناب برای حوضه‌های مسیل دلاوران، سرافرازان، چهارچشمه، آب و برق در محدوده پردیس دانشگاه فردوسی مشهد و تأمین بخشی از نیاز آبی فضای سبز این مکان پرداخته است. مدل بارش-رواناب SWMM برای شبیه‌سازی رواناب‌ استفاده شد و باتوجه ‏به عوامل تأثیرگذار در دبی اوج، فرآیند کالیبراسیون مدل انجام شد. به دلیل عدم وجود ایستگاه‌های هیدرومتری، بارش و دبی اوج برای ۱۸ رخداد بارش از مهر ۱۴۰۲ تا مهر ۱۴۰۳ اندازه‌گیری و مدل بر اساس ۱۳ رخداد اولیه واسنجی شد. در مرحله صحت‌سنجی، میانگین معیارهای ارزیابی برای پنج رخداد بعدی 2/5، 0/9 و 0/92 به‌دست آمد. همچنین، نتایج طراحی یک مخزن ذخیره سیلاب در محل پردیس دانشگاه فردوسی مشهد به ابعاد ۱۰×۴۰×۲۰۰ متر، نشان داد که این مخزن قادر است ۱۹۰ هزار متر مکعب از ۳۲۰ هزار متر مکعب آب مورد نیاز آبیاری فضای سبز پردیس دانشگاه فردوسی مشهد را در بازه زمانی مطالعاتی تأمین کند. احداث این مخزن باعث کاهش حداکثر ۳۸% دبی پیک سیلاب و کاهش ۱۰% حجم کل سیلاب خروجی سالانه از خروجی پردیس دانشگاه فردوسی مشهد و تأمین بیش از نیمی از آب مورد نیاز فضای سبز این پردیس خواهد شد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

مروری بر روش‌های آزمایشگاهی و عددی در مدل‌سازی فرونشست: چالش‌ها و راهکارها

دوره 12، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 63-79

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i3.2504-1418

علی اصغری، حسین سرباز

چکیده فرونشست زمین یکی از مهمترین مخاطرات ژئوتکنیکی در مناطق شهری و دشت‌هایی که بهره‌برداری شدید از منابع آب زیرزمینی میکنند است. این پدیده عمدتاً ناشی از افت سطح آب زیرزمینی و تغییرات تنش در لایه‌های خاک رخ می‌دهد و تهدیدی جدی برای زیرساخت‌های عمرانی محسوب می‌شود. این مقاله یک مطالعه مروری کتابخانه‌ای است که به بررسی پژوهش‌های اخیر در زمینه روش‌های آزمایشگاهی و مدل‌سازی عددی در تحلیل و پیش‌بینی فرونشست می‌پردازد. روش‌های آزمایشگاهی شامل مدل‌سازی فیزیکی در مقیاس‌های مختلف است که شرایط واقعی را در محیط کنترل‌ شده بازسازی کرده و رفتار خاک تحت تنش‌های متفاوت و افت آب زیرزمینی را بررسی می‌کنند. مدل‌های عددی با استفاده از روش‌هایی مانند المان محدود و المان مجزا، توانایی شبیه‌سازی فرونشست در مقیاس بزرگ و شرایط زمین‌شناختی پیچیده را دارند. نتایج مرور مطالعات نشان می‌دهد که ترکیب داده‌های آزمایشگاهی و مدل‌های عددی سبب افزایش دقت پیش‌بینی‌ها و درک بهتر مکانیسم‌های فرونشست می‌شود. از جمله راهکارهای کلیدی می‌توان به بهبود کیفیت داده‌های ورودی، توسعه مدل‌های دقیق‌تر برای خاک‌های ریزدانه، استفاده از ابزارهای سنجش از دور برای اعتبارسنجی مدل‌ها و به‌کارگیری مدل‌های هوشمند مبتنی بر یادگیری ماشین اشاره کرد. این روش‌ها مسیر توسعه رویکردهای دقیق‌تر برای مدیریت و کاهش ریسک فرونشست را فراهم می‌آورند.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

بررسی تاثیر تفاوت‌های اقلیمی بر تغییرات و نوسانات فصلی و سالانه بارش در کشور

دوره 12، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 164-180

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i3.2506-1434

امیرحسین کریمی خلیل آباد، ابوالفضل مساعدی، سید محمدرضا ناقدی فر

چکیده تغییرات و نوسانات بارش سالانه و فصلی ایران در بازه زمانی ۶۰ ساله (۱۹۶۱ تا ۲۰۲۰) با هدف بررسی تاثیر تفاوت‌های اقلیمی بر وضعیت روند تغییرات بارش سالانه و فصلی در این پژوهش بررسی شد. داده‌های مقادیر بارش از 33 ایستگاه سینوپتیک کشور که نماینده اقلیم‌های متنوع بودند، در دو دوره ۳۰ ساله و یک دوره 60 ساله، در مقیاس‌های سالانه و فصلی تحلیل شدند. از آزمون‌ ناپارامتریک من–کندال و همچنین از روش شیب سن به منظور ارزیابی روند تغییرات و شدت تغییرات استفاده شد. نتایج نشان داد بارش‌های سالانه و فصلی در اغلب اقلیم‌ها فاقد روند معنی‌دار بلندمدت هستند. در دوره اول بیشترین تعداد ایستگاه (9 ایستگاه) با روند کاهشی معنی‌دار (در سطح 95%) در فصل بهار مشاهده شد (با متوسط 1/320- میلی‌متر در سال). درحالی‌که در دوره دوم بیشترین تعداد ایستگاه (7 ایستگاه) با روند کاهشی معنی‌دار در فصل زمستان مشاهده شد (متوسط 1/054- میلی‌متر در سال). لازم به ذکر است در فصل‌های تابستان و پاییز در دوره دوم در هیچ ایستگاهی روند معنی‌داری مشاهده نشده است. متوسط بارندگی سالیانه در طول دوره آماری 60 ساله ایستگاه‌های مورد مطالعه با حدود 0/65- میلی‌متر در سال در حال کاهش است. درحالی‌که از نظر آماری روند کاهش بارندگی سالانه فقط در سطح پنج ایستگاه معنی‌دار است. باتوجه‏ به نوسانات و یا تغییرات ناهمگون بارندگی در فصل‌ها و اقلیم‌های مختلف، بر ضرورت توجه به ویژگی‌های محلی، فصلی و اقلیمی بارش در برنامه‌ریزی‌های منابع آب و کشاورزی تاکید می‌شود.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

تأثیر نصب کنتورهای هوشمند بر نوسانات سطح ایستابی و مصرف انرژی چاه‌های کشاورزی دشت رشتخوار

دوره 12، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 143-158

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i2.2409-1364

حسین محمدزاده، مهدی ترشیزی

چکیده وابستگی معیشت ساکنان دشت رشتخوار به کشاورزی، و افزایش جمعیت باعث برداشت بی‌رویه از چاه‌های عمیق، به عنوان منبع اصلی تأمین‌کننده آب، شده که نتیجه آن افت شدید سطح ایستابی و بحرانی شدن وضعیت آبخوان دشت رشتخوار بوده است. در راستای کاهش بحران، اقدامات مدیریتی متعددی از جمله پروژه نصب کنتورهای هوشمند بر روی چاه‌های دشت در سال 1394، به عنوان زیرمجموعه طرح احیا و تعادل‌بخشی، انجام گردیده است. بررسی روند تغییرات سطح ایستابی در هیدروگراف‌های 20 ساله چاه‌های مشاهده‌ای و همچنین محاسبه ساعت کارکرد و انرژی مصرفی چاه‌های کشاورزی انتخابی متناظر آن‌ها و نمودارهای روند تغییرات مصرف انرژی و ساعت کارکرد، نشان می‌دهد که شیب خط روند تغییرات سطح آب چاه‌های مشاهده‌ای بعد از نصب کنتور نسبت به قبل از نصب، کاهش چشم‌گیری داشته است. بطوریکه در چاه‌های مشاهده‌ای که دارای آمار پیوسته و صحیح می‌باشند، پس از نصب کنتورها بطور میانگین کاهش 46/4 درصدی در افت سطح ایستابی ایجاد شده است. همچنین با نصب کنتورهای هوشمند، ساعت کارکرد واقعی و مصرف انرژی چاه‌های انتخابی در دو بازه زمانی مشابه 8 ساله در قبل و بعد از نصب کنتورهای هوشمند به ترتیب معادل 11/7 درصد و 22/8 درصد کاهش داشته است. با توجه به اینکه رشتخوار در ده سال گذشته، از نظر طبقه‌بندی شاخص خشکسالی SPEI در محدوده خشکسالی شدید تا بسیار شدید قرار داشته، روند کاهش تغییرات سطح ایستابی و تغییرات ساعت کارکرد و مصرف انرژی، نمی‌تواند نتیجه خشکسالی باشد، بلکه کاهش برداشت به دلیل نصب کنتورهای هوشمند آب به عنوان ابزار مدیریت برداشت، انجام شده است.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

مروری جامع بر الگوریتم‌های بیلان انرژی تک‌منبعه و دو منبعه برای برآورد تبخیروتعرق واقعی

دوره 11، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 1-14

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i4.2407-1345

مریم رضایی

چکیده برآورد تبخیروتعرق ‏واقعی به عنوان یکی از مهم‌ترین اجزای بیلان آب، پیچیدگی‌های زیادی دارد. به طورکلی مدل‌های بیلان انرژی به دو دستۀ مدل‌های تک منبعی و دو منبعی تقسیم می‌شوند. انتخاب یک مدل برای تخمین ET از بین مدل‌های بیلان انرژی موجود چالش‌برانگیز است، زیرا هر مدل، نقاط قوت و محدودیت‌هایی دارد. هدف از پژوهش حاضر معرفی و مقایسه تعدادی از روش‌های برآورد تبخیروتعرق شامل الگوریتم بیلان انرژی سبال، الگوریتم پهنه‌بندی تبخیروتعرق با واسنجی داخلی متریک، سیستم بیلان انرژی سطحی (SEBS)، الگوریتم شاخص بیلان انرژی سطح ساده‌شده، الگوریتم عملیاتی بیلان انرژی سطح ساده شده (SSEBop)، الگوریتم دو‌منبعه (خاک + تاج پوشش) و الگوریتم یکپارچه زمانی دومنبعه، است. از مزایای الگوریتم بیلان انرژی تک منبعه S_SEBI، می‌توان به این موارد اشاره نمود: 1- اجرای آن تنها با استفاده از تصاویر و بدون نیاز به داده‌های هواشناسی صورت می‌گیرد. بنابراین اگر تعداد ایستگاه‌های هواشناسی در منطقه کم باشد، می‌توان از این روش بهره گرفت. 2- نیاز به نقشه کاربری اراضی ندارد. از معایب الگوریتم این است که این روش در مواردی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد که شرایط اتمسفری در کل تصویر ثابت باشد. با توجه به پیچیدگی کمتر ساختار و فرضیات الگوریتم (SSEBop)، قابلیت عملیاتی برای محاسبه تبخیروتعرق واقعی برای مناطق وسیع را دارد، ولی برای مناطق با پوشش گیاهی ناهمگن، مناطق کوهستانی، مناطق دارای آلبیدوی بالا و تابش زیاد توصیه نمی‌شود و در چنین مناطقی الگوریتم TSEB توصیه می‌شود. با توجه به برخی از خطاها و عدم قطعیت‌ها در الگوریتم‌های بیلان انرژی سطحی، لازم است مطالعات بسیاری برای غلبه بر این محدودیت‌ها انجام گیرد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

برهمکنش آبخوان‌‌های آبرفتی و کارستی شمال ارتفاعات الله اکبر درگز با روش سوندینگ مقاومت ویژه الکتریکی قائم (VES)

دوره 11، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 15-24

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i4.2410-1366

حسین محمدزاده، محمد غلامکار علی آبادی، جعفر هاشمی

چکیده بررسی آبخوان‌‌‌ها و تعیین برهمکنش آبخوان‌های آبرفتی و کارستی، بخصوص در مناطق مرزی کشور، بسیار ضروری و مهم می‌باشد. با روش‌های ژئوالکتریکی (سوندینگ مقاومت ویژه الکتریکی قائم - VES)، می‌توان لایه‌بندی زمین‌شناسی زیرسطحی، لایه‌های آبدار، عمق سنگ کف آبخوان‌ها و مقاومت ویژه ظاهری (ρa) لایه‌های زمین‌شناسی را تعیین نمود. در این مقاله، با برداشت 40 سونداژ مقاومت ویژه الکتریکی با روش شلومبرژره در دشت شمال ارتفاعات الله اکبر درگز، و محاسبه ρa لایه‌ها و تفسیر مقاطع ژئوالکتریک و لایه‌های آبدار تا عمق حدود 350 متری، برهمکنش آبخوان‌های آبرفتی و کارستی بررسی شده است. نتایج وجود آبخوان آبرفتی تا عمق 20 متری را در جنوب، شرق و غرب شهر چاپشلو و شمال و شمال‌غربی روستای داغدار و غرب شهرک صنعتی درگز، و همچنین وجود مکان‌های مستعد آبخوان کارستی عمقی در جنوب‌شرقی شهر چاپشلو و شمال‌شرقی روستای سوگندی و شمال روستای گنداب و در غرب روستای داغدار نشان می‌دهد. بررسی تغییرات ρa لایه‌ها  و عمق سنگ کف، نشان می‌دهد برهمکنش چندانی بین آبخوان آبرفتی با آبخوان کارستی تیرگان وجود ندارد. با توجه به عدم ظهور چشمه‌های پرآب در پیرامون ارتفاعات الله‌اکبر و کم ضخامت بودن آبخوان آبرفتی، می‌توان نتیجه گرفت بیشتر آب زیرزمینی آبخوان کارستی تیرگان، جز در نقاط محدودی در پای ارتفاعات الله اکبر (محدوده چرلاق، چهلمیر) تاثیر چندانی در تغذیه آبخوان آبرفتی دشت جنوبی درگز نداشته و به‌دلیل عملکرد سدی لایه‌های دانه‌ریز عمقی، مسیرهای جریان آب زیرزمینی به سمت اعماق و یا دره‌های دربادام و شمخال می‌باشد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

یادداشت تحلیلی: آشنایی با وجوه مختلف پایایی آب‌زیرزمینی

دوره 11، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 184-207

هادی کریمی میاندوآب، سیده محدثه طاهری، هاشم درخشان

چکیده با توجه به ارتباط تنگاتنگ میان سیستم‌های هیدرولوژی، اکولوژی و اجتماعی -اقتصادی با پایای آب‌زیرزمینی، به منظور اجرای سیاست‌ها، قوانین و دستورالعمل‌های مدیریتی مفاهیم پایایی در راستای کاهش وخامت اوضاع منابع آبی و اکوسیستم، تبین مدیریت یکپارچه در مدیریت منابع آب ضرورت می‌یابد. در صورتی که فرآیندهای مشارکتی نیز نباشند قطعاً با مشکل جدی روبرو خواهد شد. در نتیجه شکاف گسترده‌تری بین کنشگران آب، دانشمندان و جامعه برای تعریف و دستیابی به پایایی آب زیرزمینی ایجاد می‌شود. وجوه مختلف مفهوم پایایی آب‌زیرزمینی مورد بحث قرارگرفته و این مفهوم را مبتنی بر اصول هیدرولوژیکی برای رویکردهای مشارکتی و یکپارچه‌تر در راستای دستیابی به امنیت آب تشریح می‌نماید. این تحقیق بر شناسایی ارزش‌های اجتماعی متنوع و مرتبط با پایایی آب‌زیرزمینی، روش‌شناسی عوامل کارایی آبخوان و عوامل حکمرانی تمرکز دارد. علاوه بر این، مروری سیستماتیک بر مؤلفه‌های اصلی ارزیابی علمی مؤثر بر سیاست پایای آب‌زیرزمینی شامل مدل‌سازی چند فرآیندی، تجزیه و تحلیل عدم قطعیت و مشارکت مورد بررسی قرار می‌گیرد. اجرای موثر سیاست‌های آب‌زیرزمینی نیازمند تبین مدیریت یکپارچه و فرآیند مشارکتی بین سیستم‌های آب سطحی، آب‌زیرزمینی، اکوسیستم‌ها و فعالیت‌های بشری ، با احتساب تحلیل عدم قطعیت و مدیریت تطبیقی و دانش بومی و ترجیحات اجتماعی و شرایط منطقه می‌باشد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

ارزیابی مدل‏‌های MIKE SHE و MIKE 11 برای شبیه‏سازی هیدرولوژی آب‏‌های سطحی و آب‌‏های زیرزمینی در آبخوان دشت فومنات

دوره 11، شماره 3، پاییز 1403، صفحه 165-174

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i3.2405-1327

مریم صدوری، سمیه جنت رستمی، کورش محمدی

چکیده آبخوان‌‏های آبرفتی کم‏‌عمقی که در حوضه‌های آبریز با رودخانه‌‏های متعدد واقع می‏‌شوند، با برهمکنش‌های پیچیده هیدرولوژیکی و هیدرولیکی که بین زیرسیستم‌های مختلف از جمله منطقه هوادهی، آب‌های زیرزمینی و آب‌های سطحی مواجه می‏‌شوند، ممکن است برای شبیه‏‌سازی و توصیف قابل اطمینان این فرآیندها، مدل‌های هیدرولوژیکی آب‌های سطحی و آب‏‌های زیرزمینی به‏‌صورت ادغام شده ضروری باشد. در این مطالعه، مدل هیدرولوژیکی یکپارچه MIKE SHE به‏‌صورت متصل با مدل هیدرودینامیکی MIKE 11 در آبخوان فومنات، توسعه و ارزیابی شد. برای دستیابی به یک مدل قابل اطمینان، به‏‌صورت موازی سطوح آب زیرزمینی و جریان رودخانه در نقاط کنترل چاه‌‏های مشاهده‌‏ای و ایستگاه‌‏های هیدرومتری واقع در محدوده مورد مطالعه، واسنجی انجام شد. براساس تحلیل حساسیت، واسنجی با استفاده از پارامترهای هدایت هیدرولیکی اشباع، ضرایب نشت و ضریب زبری مانینگ انجام شد. باوجود ناهمگونی‏‌های عارضه‏‌های طبیعی در منطقه، عملکرد مدل به‌‏صورت میانگین با خطای مطلق کمتر از یک، برای برآورد تراز سطح آب زیرزمینی و کمتر از 0/5 برای برآورد دبی جریان در ایستگاه‏‌های هیدرومتری قابل قبول بود. در طول فصل تر (مهر تا اسفند)، تبخیر و تعرق واقعی با میانگین 0/4 برابر کل بارندگی این دوره و در طول فصل خشک (فروردین تا شهریور)، تبخیر و تعرق واقعی با میانگین 7/3 برابر کل بارندگی این دوره به مولفه اصلی تلفات آب تبدیل می‌شود. باتوجه‌‏به اینکه، این نتایج برای یک سال ترسالی است، این نسبت‏ها برای سال‌‏های خشک و نرمال افزایش خواهد یافت.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

امکان‌سنجی استحصال آب از مه در منطقه آبی‌بیگلو، اردبیل

دوره 11، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 27-38

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i2.2402-1307

امین کانونی، محمدرضا کهن

چکیده کاهش نزولات جوی و افزایش تقاضا برای منابع محدود آب، ضرورت تامین آب از منابع نامتعارف را بیش از پیش نشان می‌دهد. در این پژوهش امکان‌ استحصال آب از مه در منطقه آبی‌بیگلو که محل اصلی ورود بادهای حاوی رطوبت دریای خزر به دشت اردبیل می‌باشد بررسی شد. ابتدا با بررسی مشاهدات محلی و پارامترهای هواشناسی، امکان استحصال آب مه از نظر عوامل مختلف جغرافیایی و اقلیمی بررسی و سپس با نصب جمع‌ کننده مه استاندارد، مقادیر آب استحصال‌ شده به‏صورت روزانه اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی پارامترهای هواشناسی نشان‌ داد شرایط اجرای سامانه استحصال آب از مه در منطقه مناسب می‌باشد. بالا بودن میانگین رطوبت نسبی (بیش از 70 درصد) در طول سال، بالا بودن تعداد روزهای مه‌آلود (بیش از یک سوم سال) و همچنین سرعت مناسب باد (به طور میانگین 4/6 متر بر ثانیه) و فراوانی بالای آن نشان داد پتانسیل زیادی در جمع‌آوری مه ورودی به منطقه وجود دارد. میانگین روزانه آب جمع ‌شده در دوره وقوع مه برابر با 3/6 لیتر در متر مربع به دست آمد که در مقایسه با نتایج پروژه‌های مشابه مقدار قابل قبولی را نشان می‌دهد. به‏طور کلی باتوجه‌به نتایج کمی و کیفی آب جمع‌آوری شده، اجرای طرح‌های استحصال آب از مه در منطقه توجیه‌پذیر بوده و می‌توان برای تامین بخشی از نیازهای آبی منطقه مورد توجه قرار داد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

تولید انرژی و استحصال آب باران از بام گلخانه در منطقه بشاگرد

دوره 11، شماره 1، بهار 1403، صفحه 1-12

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i1.2311-1284

مجید زارع زاده، سعیده خوارزمی، هدا منصوری

چکیده تأمین آب با روش‌‏های نوین همواره مورد تأکید پژوهشگران و دولتمردان بوده است. کم‌‏آبی و خشکسالی‏‏‌های چند سال اخیر در کشور ایران، رویکرد کشاورزی را از شیوه‏‌های سنتی به سمت شیوه‏‌های نوین، به ویژه کشت گلخانه‌‏ای، سوق داده است. مزایای این کشت در کاهش هدررفت انرژی، آب و همچنین امکان کنترل آفات و بیماری‌‏ها، منجر به افزایش به‌‏کارگیری این شیوه در کشور شده است. امروزه به‏‌کارگیری پنل‏‌های خورشیدی به‏‌عنوان بام سازه برای تأمین انرژی تجدیدپذیر نیز به این فرایند افزوده شده است. در این پژوهش با انتخاب بخشی در منطقه بشاگرد استان هرمزگان، ساخت سازه گلخانه با سقف پوشش داده شده با پنل‌‏های خورشیدی ارگانیک با جهت‌‏گیری‏‌های جنوب-سو و شرق-غرب بررسی شده است. مدل‌‏سازی با استفاده از نرم‌‏افزار PVSol نشان داد انرژی تولیدی از این دو نوع پوشش شرق–غرب و جنوب-سو به ترتیب 54293565 و 43697736 کیلووات ساعت در سال است. در کنار جنبه تولید انرژی، بر اساس تخمین و برآورد‏های انجام شده، به‏‌کارگیری بام و قراردادن آن به شکل شیب‌دار باعث جمع‏آوری حدود 7500 مترمکعب آب ناشی از باران خواهد شد. این مقدار از آب جمع‏‌آوری شده در حدود 4% از آب مصرفی این مجموعه گلخانه‌‏ای است.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

بررسی عوامل موثر بر تغییرات منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از محصولات ماهواره ای (مطالعه موردی: کابل-افغانستان)

دوره 11، شماره 1، بهار 1403، صفحه 13-24

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i1.2312-1291

سیدجواد هدایت، محسن ابراهیمی خوسفی، کمال امیدوار، محمد شریفی پیچون

چکیده دسترسی به منابع آب و کمبود آن یکی از مهمترین مسائل جهان امروزی است که بعضی از کشورها با آن مواجه هستند. استان کابل در کشور افغانستان در دو دهه اخیر شاهد کاهش منابع آبی تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. هدف این پژوهش، استفاده از داده‌‏های ماهواره‌‏ای و تکنیک‏‌های سنجش از دور برای بررسی تغییرات منابع آب سطحی و زیرزمینی در این استان است. به ‏این‏ منظور از داده‌‏ها و محصولات ماهواره‏ای موجود در سامانه گوگل ارث انجین در بازه زمانی 2000 تا 2022 و داده‏‌های اقلیمی ایستگاه‌‏های زمینی در بازه زمانی 2006 تا 2021 استفاده شده است. این داده‌‏ها عبارتند از: داده‌‏های تبخیر-تعرق، شاخص پوشش گیاهی (EVI)، محصول جهانی پهنه‏‌های آب سطحی، داده ماهواره ثقل‌سنجی (GRACE)، تصاویر شبانه ماهواره OLS، تصویر ماهواره سنتینل 2، تصویر ماهواره لندست 7، داده‌‏های دما، رطوبت و بارندگی. روند تغییرات داده‏‌های مورد استفاده از طریق آزمون من-کندال مورد تحلیل قرار گرفت و سطح معنی‏‌داری این داده‏‌ها بررسی شد. روش طبقه‌‏بندی نظارت شده بر روی تصاویر لندست سال 2002 و سنتینل سال 2022 برای محاسبه مساحت پوشش گیاهی، پهنه آبی، مناطق مسکونی و اراضی بایر استفاده شد. نتایج به‌‏دست آمده نشان داد در اکثر ماه‌‏های سال روند سطح آب زیرزمینی در سطح 95 درصد معنی‌‏داری و کاهشی است و کاهش روند تغییرات مساحت پهنه‏‌های آب سطحی استان کابل، تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. از جمله این عوامل کاهش میزان بارندگی، افزایش دما، افزایش تبخیر-تعرق، افزایش مساحت پوشش گیاهی و توسعه کالبدی شهر کابل و افزایش جمعیت بهره‌‏بردار از منابع آب می‏‌باشد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

تحلیل تغییرات مکانی- زمانی جریان پایه رودخانه‌های ایران طی 30 سال اخیر

دوره 10، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 71-80

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i4.2308-1265

اسماعیل پاریزی، عماد حسینی زاده، سید موسی حسینی

چکیده هدف از تحقیق حاضر، برآورد و تحلیل تغییرات مکانی- زمانی جریان پایه 266 رودخانه در سرتاسر ایران در بازه زمانی 30 ساله (2017-1987) به منظور آگاهی از میزان تأثیر منابع آب زیرزمینی و رواناب ذوب برف در رودخانه‌های مورد مطالعه می‌باشد. در این راستا، جریان‌های پایه روزانه با استفاده از روش فیلتر دیجیتالی چپمن- ماکسول (Chapman‐Maxwell) از جریان‌های کل ثبت‌شده در محل ایستگاه‌های هیدرومتری تفکیک شدند. از آزمون ناپارامتری من-کندال برای تحلیل روند زمانی جریان پایه و از شاخص خودهمبستگی فضایی موران (Moran's) برای تحلیل خودهمبستگی مکانی جریان پایه و شاخص جریان پایه (نسبت جریان پایه به جریان کل) بهره گرفته شد. تحلیل ماهانه جریان پایه، یک الگوی منظم فصلی را نشان داد که بیشترین و کمترین آن با مقادیر 9/08 و 1/95 میلیون مترمکعب در ماه به ترتیب مربوط به ماه‌های فروردین و شهریور بودند. نتایج شاخص جریان پایه نشان داد که سهم جریان پایه در تأمین آب سطحی رودخانه‌های مطالعاتی، بین 0/15 تا 0/99 درصد (به‌طور متوسط 72 درصد) است. نتایج روند درازمدت جریان پایه حاکی از آن بود که 83/08 درصد رودخانه‌ها، یک روند نزولی معنی‌دار (در سطح  0/95) را در بازه زمانی موردمطالعه تجربه کرده‌اند. یافته‌های آزمون خودهمبستگی مکانی مؤید آن بود که چندین خوشه با جریان پایه و شاخص جریان پایه بالا در رشته‌کوه‌های زاگرس و البرز وجود دارند. نتایج این تحقیق می‌تواند تصویر کلی از تغییرات مکانی و زمانی دبی پایه رودخانه‌ها در مقیاس کشور ارائه نموده و کمک شایانی به تصمیم‌گیران در راستای دستیابی به مدیریت یکپارچه منابع آب سطحی نماید.

مدیریت آب و اقتصاد

مدیریت توأم آب ‌زیرزمینی – خشکسالی: مروری بر تجارب کالیفرنیا

دوره 10، شماره 1، بهار 1402، صفحه 77-86

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i1.2302-1219

نجمه گازر حبیب آبادی، هاشم درخشان

چکیده کشور ایران در منطقه‌ای خشک و نیمه‌خشک واقع شده، که بخش بزرگی از نیازهای آبی آن از منابع آب زیرزمینی تأمین می‏شود. در دوره‌های خشکسالی شدید و طولانی‌مدت که امکان تأمین آب از منابع آب سطحی وجود ندارد؛ آب زیرزمینی یگانه منبع تأمین آب خواهد بود. عدم توجه به مدیریت تقاضا و کنترل اضافه برداشت می‌تواند تنش آبی ایجاد شده را با کاهش ذخیره آب زیرزمینی تشدید نماید. لذا برای کاهش اثرات مخرب خشکسالی و حفاظت از آب زیرزمینی نیاز به استراتژی‌های پیشگیرانه  ضروری است. اما متأسفانه اکثر استراتژی‌های کاهش اثرات مخرب خشکسالی منفعلانه بوده و بر تأمین کمبود آب ایجاد شده در دوره خشکسالی، از منابع آب زیرزمینی تمرکز دارد و از توجه به مدیریت توأم آب زیرزمینی-خشکسالی غفلت شده است.  باتوجه ‏به اثر پدیده تغییراقلیم بر افزایش شدت و تواتر وقایع حدی که موجب افزایش احتمال وقوع خشکسالی‌های شدید و طولانی مدت می‏شود، ضروری است به استراتژی‌های فعال در این زمینه توجه ویژه شود. رزرو آب زیرزمینی در سال‌های نرمال و مرطوب، از طریق مدیریت تقاضا و کاهش برداشت، به ‏عنوان رویکردی فعالانه می‌تواند علاوه‏ب ر حفظ آب زیرزمینی، مقاومت در برابر خشکسالی را افزایش داده و امنیت تأمین آب در طول خشکسالی‌های شدید را بهبود بخشد. این مقاله در راستای تشریح این رویکرد در دو بخش تدوین شده است. بخش اول به تشریح نحوه برنامه‌ریزی سازمان‌های مرتبط برای مدیریت توأم خشکسالی و آب زیرزمینی پرداخته و در بخش دوم سعی شده رویکردهای جدید در حال انجام در کالیفرنیا تبیین شده، و همچنین کاربرد آن در ایران تشریح شود.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

سرمقاله و یادداشت کوتاه

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401

حمید رضا ناصری، جواد میبدی، حسین اشکتراب

چکیده سرمقاله:
اثربخشی طرح احیا و تعادل‌بخشی آب‌های زیرزمینی
حمیدرضا ناصری/ عضو هیئت تحریریه
 
یادداشت کوتاه:
اجرای موثر طرح احیا و تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی کشور
جواد میبدی/ مدیر کل سابق دفتر نظام‌های بهره‌برداری و حفاظت آب و آبفای وزارت نیرو
 
یادداشت کوتاه:
تعادل‌بخشی آب‌زیرزمینی سانتاکلارا؛ «دستیابی به تعادل‌بخشی آب‌زیرزمینی یک اتفاق نیست؛ بلکه یک فرآیند تحولی کاملاً پیچیده می‌باشد»
حسین اشکتراب/ مدیر دپارتمان آب سانتاکلارا (کالیفرنیا)

منابع آب سطحی و زیرزمینی

روش‌شناسی ارزیابی و بازطراحی شبکه پایش سطح آب‌زیرزمینی، بخش دوم: ارزیابی شبکه پایش توسط روش احتمال پذیرش (مطالعه موردی: آبخوان شیروان، خراسان شمالی)

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 1-10

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2203.1131

شیوا قلی زاده سرابی، عطاءاله جودوی، میثم مجیدی، عباس ابراهیمی، اعظم رونقی

چکیده شبکه‌های پایش آب‌زیرزمینی داده‌های مهمی را ارائه می‌دهند که برای درک دینامیک سامانه‌های هیدروژئولوژیکی ضروری هستند. ازآنجاکه هزینه نصب و نگهداری شبکه‌های پایش آب‌زیرزمینی بسیار زیاد است، طراحی بهینه و ارزیابی اثربخشی شبکه پایش ضرورت می‌یابد. این مقاله کاربرد یک روش جدید زمین‌آماری را مبتنی بر مفهوم «احتمال پذیرش»، با هدف بهینه‌سازی شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود در آبخوان آبرفتی شیروان، واقع در استان خراسان شمالی، ارائه می‌نماید. به‏این‌منظور با انتخاب واریوگرام مناسب و با استفاده از کریجینگ معمولی، احتمال پذیرش در آبخوان محاسبه شد. سپس بر اساس الگوی مکانی سطح آب‌زیرزمینی، احتمال پذیرش برای بخش‌های مختلف آبخوان محاسبه و مقادیر «دقت پذیرش» در سطوح احتمالی مختلف تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد با شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود، 19/2 درصد از سطح آبخوان دقت پذیرش بسیار بالایی دارد. از سوی دیگر، با اصلاح شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود و اضافه شدن نقاط پیشنهادی، 46/7 درصد از سطح آبخوان دقت پذیرش بسیار بالایی خواهد داشت. بنابراین، به نظر می‌رسد ایجاد چاه‌های مشاهده‌ای جدید در نقاط پیشنهادی و یا جابه‏جایی چاه‌های کم‌ اهمیت به این نقاط، باعث افزایش دقت پذیرش و بهبود کارایی شبکه چاه‌های مشاهده‌ای موجود می‌شود.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

مروری بر روابط مؤلفه‌های هیدرولوژیک بیلان آب در ارزیابی تلفات بارندگی

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 11-24

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2206.1152

زهرا اسلامی، خدایار عبدالهی

چکیده در مناطق خشک و نیمه‌خشک سهم قابل‌توجهی از بارندگی هرگز به نهرها یا آب‌های زیرزمینی نمی‌رسد که این بخش به نام تلفات بارندگی شناخته می‌شود و می‌تواند در میزان جریان رودخانه‌ای یا تغذیه آب‌های زیرزمینی نقش تعیین‌کننده‌ای داشته باشد. تلفات بارندگی در بسیاری از مدل‌های هیدرولوژیکی به‌عنوان یکی از اجزای اساسی پیش‌بینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه مؤلفه‌های تلفات هیدرولوژیکی برگاب، ذخیره چالابی، تبخیرتعرق، نفوذ و رطوبت خاک مرور شده و همچنین مشخصات مؤلفه‌های مذکور، مفاهیم کلی، مطالعات انجام‌شده و همچنین مقایسه روش‌های مفید محاسباتی این اجزاء تلفات هیدرولوژیکی، بیان‌شده‌اند. بررسی مطالعات نشان می‌دهد که با توجه به ماهیت پیچیده و تصادفی فرآیند بارندگی و عوامل متعدد مؤثر بر آن، هنوز از تلفات بارندگی درک جامعی نشده و در بسیاری از شبیه‌سازی‌ها به ساده‌سازی سامانه‌ها از طریق لحاظ نمودن نفوذ به‌عنوان تابع تلفات، بسنده شده است. در نتیجه، غالباً در کاربردهای عملی از مقادیر ثابتی برای تلفات در مدل‌سازی بارندگی استفاده می‌کنند که به لحاظ در نظر نگرفتن تغییرات زمانی و مکانی تلفات، منجر به برآورد نادرستی از کمیت رواناب می‌شود. بنابراین اولاً توجه به قالب زمان و مکان در مدل‌های تلفات بارندگی موجود و حتی مفاهیم آن توصیه می‌شود، ثانیاً باید توجه بیشتری به روابط بین اجزاء شود، زیرا مثلاً در مقیاس زمانی روزانه ممکن است یک مؤلفه نظیر تبخیر تعرق اهمیت کمتری نسبت به بازه‌های زمانی درازمدت پیدا کند یا در یک حوضه آبخیز شهری به علت دست‌کاری انسانی، فرآیندهای تلفات مشابه حوضه‌های طبیعی نباشد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

بررسی اثربخشی اجرای طرح احیا و تعادل‏‌بخشی و آسیب‏‌شناسی پروژه‌‏های طرح (مطالعه موردی: دشت اردستان-اصفهان)

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 25-38

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2211.1191

زهرا کی همایون، میثم حاجی زاده، فرشاد علیجانی

چکیده طرح احیا و تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی کشور با هدف بازایستادن روند اضافه برداشت و جبران کسری مخازن آب زیرزمینی توسط وزارت نیرو اجرایی شده است. ارزیابی اثربخشی اجرای این طرح در بسیاری از آبخوان‏‌های کشور به دلیل اجرا نشدن کامل طرح و یا نبود اطلاعات کافی انجام‌پذیر نیست. محدوده مطالعاتی اردستان یکی از دشت‏‌های پایلوت اجرای طرح احیا و تعادل‏‌بخشی آبخوان در استان اصفهان است که باتوجه ‏به داده‏‌های موجود امکان ارزیابی اثربخشی اجرای این طرح در آن وجود دارد. به‏ این ‏منظور، در پژوهش حاضر از داده‏‌های کمی آبخوان اردستان در بازه سال‌‏های 1380 تا 1400 به‏ منظور ارزیابی اثربخشی اجرای طرح احیا و تعادل‏‌بخشی در این محدوده مطالعاتی استفاده شده است. پس از بررسی مو به ‏مو کارهای تعادل‌‏بخشی انجام شده در محدوده، شامل تولید داده‌‏ها، نظارت و کنترل بهره‌‏برداری و ذخیره‌‏سازی مستقیم آب در آبخوان، تأثیر این کارها بر هیدروگراف معرف آبخوان ارزیابی شده است. نتایج نشان داد شیب منحنی تراز سطح ایستابی در سال‏‌های پس از تعادل‌‏بخشی بهبود نسبی داشته و عوامل طبیعی بیشترین تأثیر را بر این بهبود داشته است. به‌‏‏عبارت ‏دیگر، حجم صرفه‏‌جویی شده آب زیرزمینی برآمده از کارهای طرح تعادل‌‏بخشی از نظر کمی، زمانی و مکانی تاثیر ناچیزی بر کمیت آب زیرزمینی نشان داد. بررسی اجرای پروژه‌‏‏های طرح احیا و تعادل‌‏بخشی در محدوده اردستان نشان داد، عملکرد در برخی از پروژه‌‏ها صفر بوده و در سایر موارد نیز طرح‌‏ها به‌‏طور نیمه‌‏کاره اجرا شدند. در پایان، اجرای هر یک از پروژه‏‌ها براساس داده‏‌های موجود آسیب‌‏شناسی شده و دلایل موفق نشدن اثربخشی طرح احیا بررسی شد.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

بررسی اثرات طرح احیا و تعادل‌بخشی بر آب‌های زیرزمینی دشت قلعه‌تل، شمال شرق خوزستان

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 39-48

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2212.1196

فرشاد علی جانی، سیده فاطمه موسوی، هادی محمدی

چکیده طرح احیا و تعادل‌بخشی با هدف جبران کسری مخزن و جلوگیری از افت آبخوان‌های زیرزمینی با پروژه‌های مختلف در وزارت نیرو تدوین و در کل کشور در حال اجرا است. اجرای طرح‌های احیا و تعادل‌بخشی در دشت ممنوعه قلعه‌تل، شمال شرق خوزستان، از سال 1397 آغاز شده است. ارزیابی اجرای طرح‌های اجرا شده، با صرفه‌جویی 1/7 میلیون متر مکعبی در سال (حدود 14 درصد کاهش بهره‌برداری از آب زیرزمینی) با مقایسه نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت در قبل و بعد از اجرای طرح انجام شده است. نتایج نشان داد که میزان تغییرات سطح ایستابی و حجم آبخوان قلعه‌تل در سال آبی 1401-1400 که در دوره خشک و همراه با اجرای طرح‌های احیا و تعادل‌بخشی در منطقه می‌باشد، مثبت و به ترتیب برابر 0/41 متر و 1/8 میلیون متر مکعب می‌باشد. بر این اساس در حالی که در دوره خشکسالی 1401-1400 عمدۀ دشت‌های استان خوزستان با افت سطح ایستابی و کسری مخزن مواجه شده‌اند، ولی در دشت قلعه‌تل تراز آب زیرزمینی بالا آمده است که می‌تواند به دلیل اثرات مثبت اجرای طرح‌های احیا و تعادل‌بخشی آبخوان باشد. با توجه به تناوب سال‌های با بارش بیشتر از نرمال و خشکسالی، نمی‌توان با قطعیت در ارتباط با اثرات اجرای طرح بر تعادل آبخوان نظر داد و نقش واضح با تأثیر بر روی هیدروگراف معرف، به علت نوسانات کوتاه‌مدت تغییرات سطح آب، قطعی نیست.

منابع آب سطحی و زیرزمینی

ارزیابی طرح احیاء و تعادل‏‌بخشی آب‏‌های زیرزمینی دشت شهریار با تأکید بر کنتورهای هوشمند

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 49-56

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2212.1197

ملیحه خدادادی بنیس، حمیدرضا ناصری، یاسر نیک پیمان

چکیده ‌ا‌فزایش بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی‌ موجب ایجاد مشکلاتی مانند افت سطح ایستابی و کاهش حجم ذخیره ‌آ‌بخوان‌های کشور شده ‌ا‌ست. شمار زیاد این مشکلات باعث شده برنامه‌ریزی‌ها‌ی گوناگون برای احیاء و تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی کشور به‌کار گرفته شود.‌ یکی از این راهبرد‌ها‌ کارگذاشتن کنتور هوشمند بر روی چاه‌ها‌ی بهره‌برداری است. آبخوان دشت شهریار از آن دسته آ‌بخوان‌ها‌ی کشور است که ‌ا‌فزایش بهره‌برداری از آن باعث ایجاد مشکلات بسیاری در این آبخوان شده‌ ا‌ست. در این پژوهش پس از بررسی ویژگی‌های آبخوان دشت شهریار و تغییرات ماهانه سطح آب زیرزمینی در دوره آماری 1398 -1390، کارایی کارگذاشتن کنتور هوشمند بر نوسانات سطح آب زیرزمینی، تجزیه و تحلیل شد. گستره مورد مطالعه به سه بخش تعداد زیاد، متوسط و کم کارگذاشتن کنتور هوشمند تفکیک شد. برای هر یک از بخش‌‎ها هیدروگراف معرف جداگانه‌ای تهیه شد. نتایج به‏دست آمده از تجزیه و تحلیل نقشه‌ها و هیدروگراف‌ها نشان داد در بازه زمانی بعد از کارگذاشتن کنتور هوشمند شیب نوسانات سطح آب زیرزمینی در گستره با تعداد زیاد کارگذاشتن کنتور هوشمند مشابه شیب و روند نوسانات سطح آب زیرزمینی در گستره با تعداد کم کارگذاشتن کنتور هوشمند است؛ بنابراین کارگذاشتن کنتور هوشمند بر روی چاه‌های بهره‌برداری، با استفاده از روش‌ها و سیاست‌های کنونی، نمی‌تواند یک رویکرد مناسب برای مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی باشد؛ زیرا کارگذاشتن کنتور هوشمند بدون محدود کردن میزان اضافه برداشت کارایی مثبتی بر احیاء و تعادل‌بخشی آبخوان ندارد. در این پژوهش دیگر کارهای انجام شده برنامه تعادل‌بخشی در گستره مورد مطالعه مانند تغذیه مصنوعی و انسداد چاه‌های غیرمجاز بررسی شدند.