هدف از ارزیابی اثرات محیط زیست پروژه، تحلیل وضعیت محیطزیستی فعالیتهای پروژه و اثرات آن بر محیط زیست منطقه بوده که اجرای اقدامات اصلاحی ارزیابی میشود. چرخه ممیزی زیستمحیطی، اقدامات اصلاحی، بررسی نتیجه و ممیزی مجدد در تحلیل نتایج باید دقیق و منطقی باشد تا اقدامات مناسب اصلاحی تعریف و اجرا شود. با توجه به اجرای پروژه آبیاری و زهکشی در دشت ورامین با استفاده از سه ابزار ارزیابی شامل ماتریس آیکولد مرسوم، آیکولد اصلاحشده و ماتریس لئوپولد از جنبههای گوناگون موردارزیابی قرار گرفت. نتایج تحلیلها نشان داد که هر یک از این مدلها رویکرد و مزایای خاص خود را داشته و تجمیع آنها تصویری جامع و دقیق از پیامدهای احتمالی پروژه ارائه میدهد. ماتریس آیکولد مرسوم، با ارائه نمایی کلی و سریع از آثارـ بهویژه در مرحله ساخت به ایجاد شفافیت اولیه و تسهیل روند تصمیمگیری کمک میکند. نسخه اصلاحشده آیکولد، با دقت بالاتر و تطبیق با شرایط محلی، توانست اثرات جزئیتر و تجمعی را شناسایی کند و تحلیل کیفی و کمّی جامعتری ارائه دهد. ماتریس لئوپولد، با رویکرد چندبعدی، روابط علت و معلولی بین فعالیتهای پروژه (نظیر احداث کانالها، زهکشها و بهرهبرداری) و مؤلفههای محیطی (آب، خاک، اکوسیستم، جوامع محلی) را شناسایی و اولویتبندی نمود. ترکیب نتایج سه ماتریس، به تیم مدیریتی و تصمیمگیران این امکان را میدهد که با دیدی جامع، اثرات منفی را به حداقل و منافع مثبت را به حداکثر برسانند.
آب بهعنوان منبعی حیاتی در کشاورزی پایدار، بهویژه در مناطق خشک مانند بخش مرکزی شهرستان ماهنشان، نقش کلیدی دارد. این پژوهش توصیفی-تحلیلی با رویکرد همبستگی، ادراک کشاورزان از ارزش اقتصادی آب و تأثیر آن بر انتخاب روشهای آبیاری را بررسی کرد. جامعه آماری شامل 1451 کشاورز از 14 روستای منتخب از میان 56 روستا و در سال 1404 بود که با روش نمونهگیری خوشهای تصادفی و فرمول کوکران، 306 نفر انتخاب شدند. دادهها از طریق پرسشنامه با روایی محتوا و پایایی (آلفای کرونباخ 79/0) جمعآوری و با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون/اسپیرمن، رگرسیون چندگانه و تحلیل واریانس تجزیهوتحلیل شدند. یافتهها نشان داد 4/64 درصد کشاورزان از روشهای سنتی، 7/13 درصد از روشهای مدرن و 9/21 درصد از روشهای ترکیبی استفاده میکنند. روشهای مدرن با مصرف آب کمتر (4200 مترمکعب/هکتار) و عملکرد بالاتر (3900 کیلوگرم/هکتار) کارایی بیشتری دارند. ادراک ارزش اقتصادی آب (میانگین 4.10 برای درک اهمیت آب) و تحصیلات (35/0=β) تأثیر معنیداری بر پذیرش روشهای مدرن دارند، اما موانع مالی (3/72 درصد) و زیرساختی (7/58 درصد) مانع پذیرش هستند. نتیجهگیری کلی نشان میدهد تقویت آگاهی، آموزش و سیاستهای حمایتی میتواند به بهبود مدیریت آب و پایداری کشاورزی کمک کند. پیشنهاد میشود آموزش، یارانه مالی و توسعه زیرساخت دیجیتال برای ترویج آبیاری قطرهای و پایداری کشاورزی تقویت شود.
وقوع تغییر اقلیم از یکسو و طرحهای توسعه منابع آب در بالادست حوضهها از سوی دیگر، موجب تغییر در توازن توزیع منابع آب و افزایش کمبود و ایجاد مناقشات بین ذینفعان خواهد شد. با توجه به درهمتنیدگی سیستمهای منابع آب با سیستمهای اقتصادی-اجتماعی و زیستمحیطی، عدم توجه به مدیریت منابع آب بر سیستمهای مذکور تأثیر میگذارد. هدف از انجام این مطالعه بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر منابع و مصارف آب سطحی در حوضه سد سفیدرود و تالاب انزلی و به دنبال آن تغییرات دبی ورودی به تالاب انزلی به کمک پویایی سیستمها است. لذا دادههای بارشی پروژه CMIP6 در سناریوهای تغییر اقلیم SSP2.6، SSP4.5 و SSP8.5 در دوره-ی زمانی 2017 تا 2040 انتخاب و زیرسیستمهای حوضه سد سفیدرود، حوضه تالاب انزلی و بخشی از شبکه آبیاری زهکشی سفیدرود در VensimPLE شبیهسازی شدند. نتایج نشان داد که به دلیل روند افزایشی برداشتهای آب در بالادست سد سفیدرود و همچنین افزایش نیاز آبی آبیاری شبکه در دوره آینده، با وجود پیشبینی افزایش میانگین بارندگی، میانگین سالانه دبی ورودی به تالاب انزلی بین 1/3 تا 3/16 درصد کاهش خواهد یافت. با توجه به اهمیت ششماههی دوم سال آبی در شبکه آبیاری، میانگین دبی رودخانههای ورودی به تالاب در این بازهی زمانی بین 3/16 تا 9/32 درصد با کاهش مواجه خواهد شد.
مدیریت منابع آب در مناطق نیمهخشک با چالشهایی همچون نوسانات اقلیمی، تضاد عرضه و تقاضا و محدودیتهای محیطزیستی همراه است. در این پژوهش، الگوریتم چندهدفه اسب (MOHO) برای نخستین بار جهت بهرهبرداری بهینه از مخزن قرنقو توسعه داده شد. دو هدف اصلی شامل کاهش آسیبپذیری ناشی از کمبود آب و افزایش اطمینانپذیری تأمین تقاضا مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه عملکرد MOHO با مدل مرجع MOGA و تابع آزمون فونسکا–فلمینگ نشان داد که الگوریتم جدید توانایی مناسبی در دستیابی به جبهه پارتو و حفظ تنوع پاسخ دارد. تحلیل نتایج دوره پایه (2000–1971) نشان داد که مقدار آسیبپذیری در طیف راهحلها بین حدود 15 تا 36 درصد و اطمینانپذیری بین حدود 29 تا 70درصد تغییر میکند. نقطه سازشی جبهه پارتو در محدوده آسیبپذیری 31 تا 33 درصد و اطمینانپذیری 40 تا 55 درصد قرار گرفت. همچنین بررسی رفتار مخزن بیانگر وجود عدمتطابق زمانی میان ورود طبیعی و تقاضای انسانی بوده و ضرورت برنامهریزی دقیق رهاسازی و مدیریت ذخیره را نشان میدهد. در نهایت، مجموعهای از اقدامات مدیریتی برای کاهش کسری، کنترل سرریز و افزایش تابآوری سامانه پیشنهاد شد.
در شرایط اقلیمی خشک و نیمهخشک ایران، مدیریت بهینه منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از راهکارهای مؤثر در این زمینه، پیشبینی دقیق دبیجریان رودخانههاست که میتواند نقش کلیدی در برنامهریزی بهرهبرداری از سدها ایفا کند. در این پژوهش، با هدف شبیهسازی دبیجریان پاییندست سد میجران واقع در استان مازندران، از دادههای دبی ماهانه مربوط به ایستگاه هیدرومتری سد میجران در بازه زمانی ۱۳۸۶ تا ۱۴۰۱ استفاده شد. پس از انجام تحلیلهای مقدماتی شامل آزمون نرمالبودن و ایستایی دادهها و تجزیه آن به مؤلفههای قطعی و غیرقطعی، بخش غیرقطعی سری زمانی جهت مدلسازی انتخاب شد. سپس با استفاده از تابع خودهمبستگی (ACF) و تابع خودهمبستگی جزئی (PACF) مدلهای سری زمانی با ساختارهای گوناگون موردارزیابی قرار گرفتند. بنابراین، از بین مدلهای مختلف، مدل ARMA مناسب تشخیص داده شد. برای تعیین مرتبههای مدل ARMA، از تابع خودهمبستگی AFC و PACF استفاده شد و جهت ارزیابی عملکرد مدلها، از معیار اطلاعاتی آکائیک (AIC) و ضریب تعیین (R²) بهره گرفته شد. نتایج نشان داد مدل ARMA(3,2) با مقدار AIC برابر با 06/144 و R² برابر با هفتاد و نه صدم، عملکرد بهتری نسبت به سایر مدلها دارد و قادر است دبیجریان را با دقت قابلقبول شبیهسازی کند. یافتههای این مطالعه نشاندهندهی کارایی بالای مدلهای غیرقطعی ARMA در شبیهسازی و پیشبینی سریهای زمانی جریان آب در مناطق با اطلاعات محدود است و میتواند بهعنوان ابزاری کارآمد در تصمیمگیریهای مدیریت منابع آب مورداستفاده قرار گیرد.
مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمهخشک با چالشهایی چون محدودیت منابع، نیازهای زیستمحیطی، فشارهای اجتماعی و اقتصادی مواجه است. تعادل میان تأمین نیاز زیستمحیطی، عدالت اجتماعی و بهرهوری اقتصادی اهمیت بالایی دارد. این پژوهش به شبیهسازی و ارزیابی عملکرد سناریوهای مختلف تأمین نیاز زیستمحیطی و الگوی کشت پاییندست سد کرخه براساس شاخصهای اقتصادی، اجتماعی و منابع آبی پرداخته است. دوره ۲۲ ساله بهرهبرداری از مخزن کرخه (۱۳۸۰–۱۴۰۲) بهعنوان بازه زمانی مطالعه در نظر گرفته شد. در این پژوهش، سناریوهای مختلف تأمین آب پاییندست سد کرخه با استفاده از شبیهسازی نیازهای کشاورزی و زیستمحیطی بررسی شدهاند. برای بررسی اثر الگوهای کشت بر معیارهای ارزیابی منابع آب، سه سال آبی خشک (۱۳۹۷-۱۳۹۶)، نرمال (۱۴۰۰-۱۳۹۹) و ترسالی (۱۳۹۹-۱۳۹۸) بهترتیب بهعنوان حداقلی، نرمال و حداکثری در نظر گرفته شدند. همچنین تأمین نیاز زیستمحیطی در سه سناریوی عالی، خوب و متوسط بررسی شد. نتایج نشان داد که در الگوی حداقلی، بهدلیل سطح زیر کشت پایینتر، شاخص تأمینپذیری و ناعدالتی اجتماعی شرایط مطلوبتری داشتند. در سناریوی عالی، شاخص تأمینپذیری از ۱۰۰ به 33/76 درصد کاهش و کمبود از صفر به 32/20 درصد افزایش یافت. با اینحال، ارزش اقتصادی حدود ۲۵۶۰ همت کمتر از الگوی حداکثری بود. در همین سناریو با کشت حداکثری، تأمینپذیری به 91/53 درصد کاهش و کمبود به 04/42 درصد افزایش یافت. همچنین ناعدالتی اجتماعی بیشتر شد. با وجود تنش بیشتر، ارزش اقتصادی به 94/7441 همت رسید. نتایج بر لزوم تعادل میان نیازهای زیستمحیطی، بهرهبرداری اقتصادی و عدالت اجتماعی تأکید دارد.
مدیریت بهینه منابع در گلخانهها نیازمند رویکردهای کمّی و یکپارچهنگر است. این پژوهش با هدف ارائه یک چارچوب مدلسازی-بهینهسازی برای شناسایی ترکیبات عملیاتی بهینه در چارچوب پیوند آب-انرژی-غذا-محیطزیست (WEFE) انجام شد. دادههای میدانی ۱۰ گلخانه فعال در منطقه پاکدشت طی سالهای 1400 تا 1403 جمعآوری شد. ابتدا یک مدل پارامتریک نیمهتجربی توسعه و با استفاده از این دادهها کالیبره گردید تا روابط کمّی بین متغیرهای تصمیم کلیدی و پنج تابع هدف شامل کمینهسازی مصرف آب، انرژی، انتشار CO₂، هزینه کل و بیشینهسازی کیفیت آب برقرار شود. در گام بعد، الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGA-II) بر روی این مدل کالیبرهشده اجرا گردید تا جبهههای پارتو کامل راهحلهای بهینه استخراج شوند. در نهایت، از روش تصمیمگیری چندمعیاره TOPSIS برای انتخاب نقطه عملیاتی نهایی از میان راهحلهای پارتو استفاده شد. نتایج بهینهسازی نشان داد که یک ترکیب عملیاتی خاص شامل استفاده از RO برای حدود ۶۵ درصد جریان آب و تأمین ۲۵ درصد انرژی از منابع تجدیدپذیر بهترین تعادل (با امتیاز TOPSIS برابر (۷۸۵۴/0) را بین اهداف متعارض ایجاد میکند. این نقطه بهینه در مقایسه با یک حالت پایه متعارف، منجر به کاهش ۲۴ درصد مصرف آب، ۲۰ درصد مصرف انرژی، ۳۳ درصد هزینه عملیاتی و بهبود ۳۰ درصد کیفیت آب گردید. این یافتهها اولویت راهبردی افزایش کارایی منابع از طریق فناوریهایی مانند RO را نسبت به گسترش صرف سبد انرژی پاک نشان میدهند و راهبرد «اول بهرهوری، سپس تجدیدپذیر» را در شرایط منطقهای مشابه توجیه مینمایند. مطالعه حاضر ابزار قدرتمندی برای مدیریت کمّی و تصمیمگیری مبتنی بر شواهد در بخش کشاورزی پایدار فراهم میآورد.
در این پژوهش با هدف شناسایی مرحله رشد بهینه کینوا برای مدیریت پایدار منابع آب در شرایط نیمهخشک کرج، سه شاخص کلیدی زیستتوده، تبخیر–تعرق (ETc) و ضریب گیاهی (Kc) در چهار مرحله رشد (ابتدایی، توسعه، میانی و پایانی) اندازهگیری و با استفاده از روش تصمیمگیری چندمعیاره ارزیابی شدند. دادهها بر اساس نتایج دو سال تحقیقات لایسیمتری و محاسبه تبخیر–تعرق مرجع به روش پنمن–مانتیث تحلیل شدند. نتایج نشان داد مرحله میانی با داشتن بیشترین مقدار ضریب گیاهی، بالاترین نیاز آبی و سهم قابلتوجه در تجمع زیستتوده، در ترکیب وزندهی برابر به معیارها، بهترین رتبه را کسب کرد. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که رتبهبندی مراحل رشد کینوا نسبت به تغییر وزن معیارها پایدار است. در تمامی ترکیبهای وزنی مدیریتی، تحلیل حساسیت تکمتغیره (۲۰٪±) و تحلیل حساسیت چندمتغیره به روش مونتکارلو، مرحله میانی همواره رتبه نخست را حفظ کرد و بهعنوان پایدارترین گزینه در فرآیند تصمیمگیری شناسایی شد، در حالیکه مراحل ابتدایی و پایانی در تمامی سناریوها عملکرد ضعیفی از خود نشان دادند. این نتایج بیانگر آن است که مدیریت منابع آب باید بر مرحله میانی متمرکز شود تا بهرهوری آب و عملکرد محصول به حداکثر برسد. یافتههای این مطالعه چارچوبی کاربردی برای برنامهریزی آبیاری و تخصیص بهینه منابع آب در کشت کینوا ارائه میکند.
اندازهگیری دقیق دبی جریان در شرایط مستغرق همچنان یکی از چالشهای اساسی در شبکههای آبیاری و زهکشی محسوب میشود. فلومهای قابلحمل SMBF، علیرغم کاربرد گسترده، در شرایط استغراق با کاهش دقت مواجه هستند. در این پژوهش، عملکرد هیدرولیکی فلوم SMBF تحت شرایط مستغرق از طریق بررسی تلفیقی آزمایشگاهی و مدلسازی عددی با استفاده از شبیهساز Flow-3D ارزیابی شد. آزمایشها در یک فلوم مستطیلی با نسبتهای تنگشدگی (r=0.342) و (r=0.561) انجام شد. در مدلسازی عددی، از مدل آشفتگی RNG و روش حجم سیال (VOF) برای بازسازی دقیق سطح آزاد استفاده گردید. عملکرد مدل با معیارهای RMSE، NSE، شاخص کلینگ–گوپتا (KGE) و تحلیل حساسیت مش ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نسبت تنگشدگی (r=0.342) بیشترین انطباق را با دادههای آزمایشگاهی داشته، در حالیکه افزایش آن به (r=0.561) موجب کاهش دقت مدل شده است. همچنین، شبکه بهینه با اندازه سلول حدود یکصدم متر و تعداد سلول بین 105× 5/7 تا 106 ×1/1، تعادل مناسبی میان دقت عددی و هزینه محاسباتی ایجاد کرد. وجه نوآوری اصلی این پژوهش در ارائه یک چارچوب تلفیقی شامل مدلسازی عددی سهبعدی، تحلیل حساسیت مش و استفاده از شاخص KGE برای ارزیابی چندبعدی عملکرد مدل در شرایط جریان مستغرق است. این رویکرد، برخلاف مطالعات پیشین که عمدتاً بر شاخصهای رایج تمرکز داشتهاند، امکان تحلیل همزمان دقت، پایداری و تغییرپذیری جریان را فراهم میسازد و درک عمیقتری از رفتار هیدرولیکی فلوم SMBF ارائه میدهد. این یافتهها میتوانند بهطور مستقیم در کالیبراسیون فلومهای SMBF و بهبود دقت اندازهگیری در شبکههای آبیاری مورد استفاده قرار گیرند.
نوسانات اقلیمی یکی از چالشهای اساسی و اجتناب ناپذیر در عصر حاضر به شمار میآید که تأثیرات گستردهای بر همه جنبههای محیط زیستی دارد. آبخوانها به عنوان یکی از منابع حیاتی، تحت تأثیر این تغییرات قرار میگیرند. در این مطالعه، به بررسی اثر نوسانات اقلیمی بر آبخوان دشت چادگان پرداخته شده است. برای این منظور، تراز آب زیرزمینی به عنوان معیار اصلی شاخص GRI مورد بررسی قرار گرفت. سالهای 1402-1381 به دلیل کامل بودن داده و اطلاعات، بهعنوان بازه زمانی انتخاب و محاسبات و ارزیابیهای لازم انجام شد. از 12 چاه پیزومتری موجود در منطقه، وضعیت خشکسالی دو چاه غرب چادگان و سه راه غرغر بررسی شد و بیشترین میزان افت سطح آب زیرزمینی به ترتیب برای دوره زمانی 96-1393 با نه متر و دوره زمانی 89-1384 با 18 متر در این دو چاه اتفاق افتاده است. ارزیابی چاههای منطقه مطالعاتی با شاخص GRI نشان دهنده کارایی خوب این شاخص در دشت چادگان میباشد. نتایج نشان داد که یک روند کاهشی در مقادیر شاخص GRI طی دورههای زمانی 1390-1385 و 1397-1394 وجود داشته و بالاترین درجه خشکسالی GRI در چاه غرب چادگان و سه راه غرغر به ترتیب با مقدار 2.47- در سال 1397 و 2.54- در سال 1390 به ثبت رسیده است. همچنین از آزمون ناپارامتری اسپیرمن جهت ارزیابی نتایج همبستگی بین شاخص خشکسالی هواشناسی SPI با شاخص خشکسالی هیدروژئولوژیک GRI استفاده شد. نتایج بیانگر عدم روند معنیدار بود و میتوان علت عمده افت سطح آب زیرزمینی را مربوط به عوامل انسانی دانست.
با توجه به روند فزاینده و غیرقابل کنترل برداشت از منابع آب زیرزمینی، بازاندیشی در طراحی گزینه اقدامات موردنیاز برای مدیریت منابع آب با هدف بهرهمندی حداکثری از ظرفیت مشارکت جمعی بهرهبرداران ضروری است. این پژوهش با بهرهگیری از چارچوب سیستمهای اجتماعی–اکولوژیکی و فرضیات حاکم بر خودسازماندهی بازیگران، در نبود رویکردهای تحلیلی پیشنگر و نظاممند، به تحلیل نحوه تأثیرگذاری مداخلات سیاستی بر ۱۰ متغیر مؤثر بر ظرفیت مشارکت جمعی کشاورزان در حوضه آبریز قرهسو پرداخته است. بر این اساس، روابط علّی میان گزینههای اجرایی سند سازگاری با کمآبی با متغیرهای کلیدی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافتهها نشان داد که در دوره ۱۸ ساله موردبررسی، پایداری اجتماعی در غیاب مشارکت جمعی و عدم همسویی هدفمند میان سیاستهای بخش آب و کشاورزی، تهدیدی برای پایداری اکولوژیکی در منطقه است. در سیستم اجتماعی–اکولوژیکی درهم تنیده حوضه قرهسو، حل این چالش نیازمند تحلیل اثر تجمعی مداخلات بر متغیرهای سیاستپذیر شامل "دانش بهرهبرداران"، "قوانین منتخب جمعی" ، "رهبران محلی"، "اعتماد کشاورزان" و "بهرهوری سیستم" و متغیرهای زمینهای شامل "اهمیت منبع برای کشاورز"، "تغییرپذیری آب زیرزمینی" و "تعداد خانوار کشاورزان" است. این پژوهش به شیوهای کاربردی امکان ارزیابی استقرار مدیریت مشارکتی آب در راستای اجرای بند "ت" ماده ۴۰ قانون برنامه پنج ساله هفتم پیشرفت را در حوضههای آبریز فراهم میسازد.
این پژوهش به بررسی تغییرات توزیع و کمیت بارش زمستانه در 18 ایستگاه واقع در حوضه آبریز دز، غرب ایران طی دوره 2024-1975 پرداخته است. نتایج حاصل از آزمون من-کندال اصلاحشده نشان میدهد که ۵۰ درصد ایستگاهها (نُه ایستگاه از جمله تختدره، کشور و تنگپنج) روند کاهشی معنیداری در سطح ۵ درصد داشتهاند. براساس شیب سن، شدیدترین کاهشها (بیش از ۳ میلیمتر در سال) در ایستگاههای تنگ پنج بختیاری، تلهزنگ و کشور رخ داده که در مجموع به کاهشی بیش از ۱۵۰ میلیمتر در طول دوره مطالعه منجر شده است. تغییرات زمانی بیشتر در دو مقطع ۱۹۹۰ و ۲۰۰۶ متمرکز بوده که نشاندهنده تأثیر عوامل بزرگمقیاس اقلیمی است. علاوه بر این، تحلیل توزیع آماری دادهها قبل و بعد از زمان تغییر روند، نشاندهنده تغییر در نوع توزیع (مانند تغییر از ویبل به لاگ-نرمال براساس آماره کلموگروف-اسمیرنف) و تغییرات قابلتوجه در شاخصهای آماری مانند واریانس و چولگی در بسیاری از ایستگاهها بوده است. این یافتهها همسو با پیشبینیهای گزارشهای IPCC و مطالعات منطقهای دیگر است و نشان میدهد کاهش بارش زمستانه یک چالش بزرگمقیاس با پیامدهای جدی برای منابع آب منطقه است. همچنین نتایج نشاندهنده تغییرات فرم تابع توزیع و تغییرات شدید چولگی در زیربازه بعد از زمان تغییر روند است.
در این پژوهش، دادههای بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر و تبخیروتعرق مدلهای اقلیمی CNRM-CM6-1، GFDL-ESM4، ACCESS-CM2 و CanESM5 با داده سینوپتیک قزوین بهصورت جداگانه و گروهی در دوره پایه 2014-1986 مقایسه شد. نتایج نشان داد که تبخیروتعرق، دمای حداقل و حداکثر در مدل گروهی (ترکیب مدلهای اقلیمی مذکور با استفاده از روش میانگینگیری وزندارخطی مدلها) با مقادیر ضریب تبیین 95/0 و مقادیر کم RMSE با برآورد منطقی و مناسبی همراه است. همچنین نتایج نشان داد که اجرای گروهی مدلها موجب کاهش خطا میشود. با استفاده از مدل گروهی دادههای بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر و تبخیروتعرق تحت دو سناریو SSP2-4.5 و SSP5-8.5 برای دورههای آتی شبیهسازی شد و نتایج نشان داد که دما و تبخیروتعرق در دورههای آتی افزایش و بارش کاهش خواهد یافت. میزان تغییرات دمای حداکثر و دمای حداقل نسبت به دوره پایه در دوره 2050-2026 برای سناریوهای SSP2-4.5 و SSP5-8.5 بهترتیب 9/1، 49/2، 98/2 و 31/3 درجه سانتیگراد و میزان تغییرات بارش برای سناریوهای SSP2-4.5 و SSP5-8.5 بهترتیب برابر 82/37- و 24/11- میلیمتر خواهد بود. با استفاده از پارامترهای اقلیمی، عملکرد گندم با روشهای جنگل تصادفی، شبکه عصبی و مدل گروهی در دوره پایه ارزیابی شد و نتایج نشان داد که مدل گروهی موجب کاهش خطا میشود. بنابراین، از مدل گروهی برای شبیهسازی عملکرد گندم در دورههای آتی استفاده شد و نتایج نشان داد که عملکرد گندم در دورههای آتی کاهش مییابد. تغییرات عملکرد در دوره 2076-2100، در سناریوی SSP2-4.5 و SSP5-8.5 بهترتیب 22/7- و 81/10- درصد خواهد بود.
مقادیر گمشده در مطالعات هیدرولوژی یک چالش رایج برای هیدرولوژیستها محسوب میشود، بهویژه در تحلیلهای آماری که به مجموعه دادههای کامل نیاز است. این پژوهش، عملکرد روش انتساب چندگانۀ جایگزینی مبتنی بر معادلات زنجیرهای (MICE) را در پیشبینی و بازسازی مقادیر جریان روزانه رودخانه ارزیابی میکند. محدوده مورد مطالعه پژوهش، حوضه آبریز رودخانه کاجو در جنوبشرق ایران و دوره آماری آن در بازه سالهای هیدرولوژیکی 1352-1351 تا 1401-1400 میباشد. برای بررسی و اعتبارسنجی کارایی رویکرد MICE در مدیریت دادههای گمشده جریان، از دادههای تاریخی روزانه کامل جریان در بازه سالهای هیدرولوژیکی 1392-1391 تا 1401- 1400 استفاده شده است. در ادامه، روشهای MICE همراه با رگرسیون خطی چندگانه (MLR) برای بازسازی کُل مقادیر گمشده جریان روزانه بهکار گرفته شده است. برترین روشهای برآورد با معیارهایی از قبیل ضریب تعیین تعدیل شده (Adj R^2)، خطای استاندارد (RSE) و میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) ارزیابی شده است. یافتهها نشان داد که روش درختان طبقهبندی و رگرسیون (CART) ترکیب شده با MLR با بالاترین مقدار Adj R^2 و کمترین مقادیر RSE و MAPE در مقایسه با سایر روشهای آزمون شده دارای عملکرد بهتری بوده است. مقادیر RSE و MAPE روش CART-MLR، در ایستگاه پیرسهراب به ترتیب472/0 و 583/0 و در ایستگاه چندوکان 475/0 و 588/0 میباشد.
برآورد رواناب حاصل از ذوب برف در کوهستانها از اهمیت بالایی برخوردار است. برای نیل به این هدف برآورد درست و قابلقبول از پوشش برف حوضه و تغییرات آن در طول سال ضروری است. با توجه به اینکه در کشور ما اندازهگیریهای زمینی برف بهصورت روزانه انجام نمیشود، تصاویر ماهوارهای اطلاعات لازم را با دقت خوبی در اختیار قرار میدهند. در این مطالعه، سطح پوشش برف حوضه بهعنوان مهمترین متغیر هیدرولوژیکی لازم با استفاده از تصاویر ماهواره TERRA سنجنده MODIS با قدرت تفکیک مکانی500 متر بهصورت روزانه بهدست آمد. سپس برای محاسبه رواناب برف در حوضه از مدل ذوب برف (SRM) استفاده گردید. این مدل رواناب ذوب برف را با استفاده از پارامترهای هواشناسی، هیدرولوژی و خصوصیات حوضه محاسبه و همراه با رواناب مشاهداتی بهصورت نمودار و عددی ارائه میکند. در پژوهش حاضر، دادههای لازم برای اجرای مدل بهصورت روزانه و برای سالهای آبی 82-1381 و 83-1382 استخراج گردید. از دادههای سال 82-1381 برای واسنجی مدل SRM استفاده شد. مدل حجم رواناب سالانه را با 74/4 درصد اختلاف و دبی جریان روزانه را با ضریب تبیین 93/0 شبیهسازی کرد. برای ارزیابی مدل از دادههای سال 83-1382 استفاده شد. مدل حجم رواناب سالانه را با 15/2 درصد اختلاف و دبی جریان روزانه را با ضریب تبیین 84/0 برآورد کرد. مقادیر فوق دقت بالای تصاویر مورداستفاده و مدل را در برآورد رواناب ذوب برف برای حوضه مذکور نشان میدهد که نشانگر قابلیت و توانایی کاربرد مدل و تصاویر MODIS برای حوضههای دیگر منطقه میباشد.
در این پژوهش، چارچوبی کاربردی و دادهمحور برای ارزیابی ریسک شکست تحویل آب سطحی در شبکههای آبیاری تحت تأثیر نوسانات جریان ورودی به بند انحرافی ارائه شد. تمرکز اصلی مطالعه بر شناسایی آسیبپذیری دستورالعملهای استاندارد بهرهبرداری دستی در شبکههای کانالی روباز و ارزیابی پیامدهای آن برای ذینفعان پاییندست است. برای این منظور، یک مدل شبیهساز هیدرولیکی-بهرهبرداری در محیط MATLAP بر پایه مدل انتگرالی-تأخیری و قواعد بهرهبرداری دستی توسعه یافت. مؤلفه احتمال ریسک با استفاده از تحلیل فراوانی دادههای تاریخی جریان انحرافی، مؤلفه آسیبپذیری با استفاده از نسبت تحویل واقعی آب به حقابه و مؤلفه پیامد با تلفیق شاخصهای کفایت، پایداری و راندمان بر پایه تحلیل مؤلفههای اصلی محاسبه شد. منطقه موردمطالعه، شبکه آبیاری مهیار-جرقویه در حوضه زایندهرود است که شامل ۶۵۹ واحد آبیاری در یک ناحیه خشک مرکزی ایران است. نتایج نشان داد که در شرایط عادی، بیش از ۹۰ درصد سطح منطقه دارای مقدار ریسک کمتر از ۰/۴ درصد است. در سناریوهای نوسان کم، حدود ۳۰ تا ۳۵ درصد واحدها در بازه ریسک ۱/۵ تا ۳ درصد و حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد در مقادیر بالاتر از ۳ درصد قرار گرفتند. با افزایش شدت نوسان، ۶۰ تا ۸۰ درصد واحدها در محدوده ریسک ۴ تا ۱۰ درصد قرار گرفتند و در شرایط نوسان شدید، مقدار ریسک در ۵۰ تا ۶۰ درصد منطقه از ۶۰ درصد فراتر رفت. نتایج مکانی بیانگر گذار از ریسکهای موضعی در شرایط کمتنش به آسیبپذیری گسترده و سیستمی در شرایط بحرانی است. چارچوب پیشنهادی میتواند مبنایی عملی برای بازنگری دستورالعملهای بهرهبرداری، اولویتبندی مداخلات مدیریتی و تهیه نقشههای ریسک در شبکههای آبیاری وابسته به آب سطحی فراهم کند.
پژوهش حاضر با هدف شناسایی و تحلیل مؤلفههای اثرگذار بر بهرهوری مصرف آب در بخش کشاورزی با استفاده از تحلیل دلفی فازی طراحی شده است. در مرحلهی مرور نظاممند ادبیات، تعداد ۱۹۴ عامل استخراج شد، که در سه گروه تغییر اقلیم (۴۳ عامل، 1/22 درصد)، سیاستها (۷۷ عامل، 6/39 درصد) و فناوریها (۷۴ عامل، 2/38 درصد) دستهبندی شدند. این عوامل در قالب پرسشنامه نیمهساختاریافته بین ۱۸ خبره متخصص توزیع گردید و با اعمال آستانه توافق 8/0 در مدل دلفی فازی، دادهها فازیسازی، تجمیع و دیفازی شدند. نتایج نشان داد که ۳۲ عامل (معادل 5/16 درصد) بهعنوان عوامل کلیدی واجد اجماع انتخاب شدند. از میان آنها، ۱۸ عامل از گروه سیاستها (4/23 درصد از این گروه)، ۱۰ عامل از گروه فناوری (5/13 درصد از این گروه) و ۴ عامل از گروه تغییرات اقلیمی (3/9 درصد از این گروه) بودند. بالاترین مقدار دیفازی مربوط به «تولید بذرهای هیبرید» بود (92/0)، که جایگاه فناوریهای زیستی را بهعنوان ابزار کارآمد ارتقاء بهرهوری آب نشان میدهد. براساس نتایج پژوهش، دو محور قابلکنترل: زیرساختهای دادهمحور و نوآوریهای فناورانه بهعنوان مؤثرترین عوامل در ارتقای بهرهوری آب کشاورزی شناخته میشوند.
بهینهسازی مدیریت آب در شبکههای آبیاری بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک از اهمیت حیاتی برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف طراحی یک سیستم کنترل هوشمند برای کانالهای انتقال آب سطحی انجام شد. برای این منظور، ابتدا یک مدل خطی انتگرالی-تأخیری توسعه یافت که قابلیت شبیهسازی رفتار هیدرولیکی کانال را دارا میباشد. سپس، یک سیستم کنترل هیبریدی نوآورانه مبتنی بر تلفیق کنترلر کلاسیک و عامل یادگیری تقویتی پیوسته طراحی و پیادهسازی گردید. مقادیر ضرایب کنترلر با تنظیم دستی بهترتیب برابر با 209/0، 243/0 و 086/0 و با تنظیم با یادگیری تقویتی بهترتیب برابر با 69/1، 055/0 و 086/0 میباشد. ارزیابی عملکرد سیستم در سناریوهای با تغییرات 10، 20 و 30 درصد دبی نشان داد که کنترلر تنظیمشده با یادگیری تقویتی در مقایسه با کنترلر تنظیم دستی، برتری قابلتوجهی در ثبات و دقت عملکرد دارد. مهمترین شاخصهای این برتری شامل کاهش پنج برابری حداکثر خطای عمق در تغییر ۱۰ درصد ورودی بود. سیستم پیشنهادی گامی مؤثر در جهت هوشمندسازی مدیریت آب در کانالهای آبیاری است، اما کاربرد آن در شرایط بحرانی نیازمند تلفیق با مدلهای غیرخطی پیچیدهتر میباشد.
زمینه و هدف این پژوهش به نقش مهم هیدرولوژیکی و اکولوژیکی تالاب شادگان در حفظ کارکردهای طبیعی خلیجفارس مربوط میشود. این تالاب دارای تنوع بالایی از گیاهان و جانوران آبزی است و بهعنوان مهمترین سایت تخمگذاری اردک مرمری در جهان شناخته میشود. هدف این پژوهش، یافتن تناسب صحیح در تخصیص آب به تالاب برای حفاظت از کارکردهای زیستمحیطی آن و نیز تخصیص آب به زمینهای کشاورزی بالادست بهمنظور افزایش بهرهوری کشاورزی است. بر همین اساس، هدف اصلی تعیین و محاسبه نیاز آبی تالاب شادگان براساس متغیرهای پایش گیاهی است. روش پژوهش شامل استفاده از سامانه Google Earth Engine و تصاویر ماهوارهای Landsat-7 و Landsat-8 بود. بهکمک این ابزارها شاخصهای NDVI و NDWI منطقه موردمطالعه محاسبه شدند. یافتهها نشان داد که نیاز آبی سالانه تالاب شادگان در سه سطح بهترتیب ۸۲۱، ۱۶۵۲ و ۲۸۸۷ میلیون مترمکعب در سال است. این تالاب علاوه بر دریافت آب از رودخانه جراحی، بخشی از نیاز خود را نیز از رودخانه رامهرمز تأمین میکند که طبق گزارشها معادل ۶۲ درصد از کل منابع آبی آن است، بنابراین سه سطح نیاز آبی پس از اعمال این ضریب بهترتیب ۵۰۹، ۱۰۲۴ و ۱۷۸۹ میلیون مترمکعب در سال محاسبه شد. این مقادیر بهترتیب معادل ارزش اقتصادی ۱۷۴۱، ۲۲۷۳ و ۲۵۶۸ میلیارد تومان در سطح یک، دو و سه هستند. همچنین پایش پوشش گیاهی نشان داد که متوسط سالانه سطح سبز منطقه موردمطالعه از ۴۸۴ کیلومترمربع در سال ۲۰۰۲ به ۲۱۶ کیلومترمربع در سال ۲۰۱۸ کاهش یافته است.
کمبود فزاینده آب و مشکلات مرتبط با آن، اهمیت اتخاذ تصمیمات مناسب در خصوص نحوه استفاده از پساب را دوچندان نموده است. این بررسی با هدف ارائه یک معرفی جامع از ملاحظات استفاده مجدد آب، به چشم انداز چندوجهی آن می پردازد. بعلاوه در این کار تلاش گردید تا خلأهای مطالعاتی کشور در این زمینه، شناسایی و پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی ارائه گردد. براساس نتایج، برای تامین پایداری اقتصادی طرح های استفاده مجدد ضروری است که پیوند بین مدیریت پساب با سایر بخشهای اقتصادی به منظورکاهش ریسک های سرمایه گذاری برقرار گردد. اصلاح قیمت آب، نقش کلیدی در موفقیت این برنامهها دارد. اطلاع رسانی و آموزش تاثیر بسزایی در کاهش نگرانی های عمومی نسبت به پیامدهای استفاده مجدداز پساب و افزایش حمایت مردم از برنامه های استفاده مجدد دارد. در حالت کلی، پساب منبع آب جدید نبوده و استفاده مجدد از آن در بیلان کلان هیدرولوژی حوضه آبریز تغییری ایجاد نخواهدکرد بنابراین در طرح های استفاده مجدد باید موضوع کاهش حجم برگشتی و اثرات حاصل از آن بر آبخوان منطقه، جریان های زیست محیطی و کاربران وابسته به جریان آب در پایین دست به دقت مورد توجه و ارزیابی قرارگیرد. توسعه یک چارچوب یکپارچه برای ارزیابی پایداری جامع و اثربخشی بلندمدت استراتژیهای استفاده مجدد از پساب، در مدیریت آب کشور امری ضروریست.
