1.7 اصول کلی آنالیز سیستم ها با استفاده از مدل سازی ریاضی

از نظر تئوری، دو روش برای تجزیه و تحلیل سیستم وجود دارد:

• روش تحلیلی، شامل تقسیم یک سیستم در اجزای آن است که پس از آن یک به یک تجزیه و تحلیل می شود.
• روش سیستمیک، بررسی پدیده ها و فرآیندهای پیچیده به عنوان یک کل، دارای رفتار و ویژگی هایی که متعلق به اجزای سیستم نیستند بلکه متعلق به تعامل آنها هستند.

ماشین بردار پشتیبانی (Support vector machines - SVMs) یکی از روش‌های یادگیری با نظارت است که از آن برای طبقه‌بندی و رگرسیون استفاده می‌کنند. این روش از جملهٔ روش‌های نسبتاً جدیدی است که در سال‌های اخیر کارایی خوبی نسبت به روش‌های قدیمی‌تر برای طبقه‌بندی نشان داده‌است. مبنای کاری دسته‌بندی کنندهٔ SVM دسته‌بندی خطی داده‌ها است و در تقسیم خطی داده‌ها سعی می‌کنیم خطی را انتخاب کنیم که حاشیه اطمینان بیشتری داشته باشد. حل معادله پیدا کردن خط بهینه برای داده‌ها به وسیله روش‌های QP که روش‌های شناخته شده‌ای در حل مسائل محدودیت‌دار هستند صورت می‌گیرد.

5.6 طرح تفاضل محدود برای مدل موج پویا

ساده ترین طرح صریح مشتقات جزئی را در نقطه شبکه (x_j,t_i+1) از نظر مقادیر در نقاط مجاور (x_j-1,t_i), (x_j,t_i) و  (x_j+1,t_i) تقریب می زند (شکل 3.6 ) به شرح زیر است:

ماده 5- در ناحیه پشتیبان علاوه بر استقرار کاربری های مجاز در نواحی حفاظت و حمایت، صرفا استقرار کاربری های مندرج در ستون سوم جدول 2 با عنوان " کاربری ها/فعالیت های مجاز در ناحیه پشتیبان" مجاز می باشد:

ORNL DAAC ابزاری برای تجسم رطوبت خاک تحت عنوان Soil Moisture Visualizer ایجاد کرده است (که در این زمینه اطلاعاتی را در این زمینه بخوانید: ابزار تجسم شامل داده های موجود در محل، هوا و از راه دور را در یک سیستم عامل آسان برای استفاده قرار می دهد. این یکپارچه سازی به اعتبار سنجی و درجه بندی داده ها کمک می کند و تداوم داده های مکانی و زمانی را فراهم می کند. همچنین تجزیه و تحلیل اکتشافی و کشف داده ها را برای گروه های مختلف کاربران تسهیل می کند. Soil Moisture Visualizer این قابلیت را دارد که از لحاظ جغرافیایی زیر مجموعه و بارگیری داده های سری زمانی در قالب .csv را انجام دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مجموعه داده های موجود و استفاده از ویژوالایزر، به راهنمای تجسم مرطوب خاک مراجعه کنید.

بیلان آب برای حوضه های آبخیز منفرد را می توان با استفاده از داده های سنجش از دور برای بارش، تبخیر و تعرق و رواناب تخمین زد. همه داده ها را می توان از GLDAS در همان وضوح زمانی و مکانی از طریق جیووانی بدست آورد. چند مورد را باید در نظر گرفت: به واحدها توجه داشته باشید - برای تغییر به واحدهای مورد نیاز، ممکن است محاسبات در سیستم GIS انجام شود. به عنوان مثال، بارندگی و ET بر حسب کیلوگرم در مترمکعب است. برای داده های سالانه، باید داده ها را در 3600 ثانیه در ساعت، در 24 ساعت در روز و سپس در 365 روز در سال ضرب کنید. داده های رواناب در همان واحدهای فوق قرار دارند اما در فواصل 3 ساعته جمع آوری می شوند و بنابراین باید در 8 (3 ساعت در روز) و سپس در 365 روز در سال ضرب شوند. هنگامی که داده ها در واحدهای مناسب قرار گرفتند، می توانید با استفاده از ابزار محاسبه رستری ET و رواناب را از بارش کم کرده و بودجه آب تخمینی را بدست آورید. تجزیه و تحلیل آماری متعدد موجود در یک برنامه GIS می تواند اطلاعات بیشتری در مورد روندها فراهم کند.

لایه آب معادل برف AMSR2 میزان آبی را که در کیسه برف در نیمکره شمالی و جنوبی وجود دارد، اندازه گیری شده در واحد میلی متر را نشان می دهد. روش دیگر برای بررسی آن این است که اگر تمام برفها فوراً ذوب شوند، این می تواند عمق آن آب باشد. لایه معادل آب برف برای ارزیابی میزان آبی که در کیسه برف وجود دارد مفید است و می تواند برای ارزیابی رواناب سطحی هنگام ذوب برف و ارزیابی آب برای مناطق در ارتفاعات پایین استفاده شود. دستگاه Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) یک دستگاه رادیو متر مایکروویو منفعل است که با تابش مایکروویو در 12 کانال و 6 فرکانس از 6.9 تا 89 گیگاهرتز در ماهواره مأموریت مشاهده تغییرات جهانی - Water 1 (GCOM-W1) سکنو دارد.

بارش شدید باران از 9 ژانویه 2020 منجر به جاری شدن سیل در سراسر استان های هرمزگان، کرمان و سیستان بلوچستان در جنوب ایران شد. سیل باعث ویرانی هزاران خانه، آواره شدن صدها نفر و حداقل سه کشته گردید. جفت تصویر کاذب با رنگ بالا در سه استان قبل (چپ) و بعد از باران باران (راست) باران را نشان می دهد. این تصاویر توسط Spectroradiometer Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) در ماهواره Aqua ناسا (باندهای 7-2-1) در 8 ژانویه 2020 و 13 ژانویه 2020 به دست آمده است. براساس یک گزارش خبری، بیش از 100 میلی متر (4 اینچ) در سه روز در سیستان بلوچستان باران بارید. ای مقدار معمولاً در طول یک سال کامل در منطقه می بارد.

نقشه برداری از میزان سیلاب برای سیلاب های فعال برای مسئولان محلی و منطقه ای و سازمان های امداد رسانی در برابر حوادث که باید مشخص کنند که کجا تلاش خود را متمرکز کنند بسیار مهم است. ناسا، قابلیت Atmosphere Near-Time نزدیک به زمان واقعی برای EOS (LANCE) را به رصدخانه سیل دارتموث و بخش نقشه برداری جهانی MODIS برای زمان واقعی (NRT) ارائه می دهد.

2. مدل سازی

CLSM با استفاده از سه متغیر حالت، تغییرات ذخیره آب زیرسطحی ناشی از فعل و انفعالات زمین و جو (بارش و ET) را شبیه سازی می کند: مازاد سطح و مازاد منطقه ریشه، که نشان دهنده رطوبت بیش از حد خاک نسبت به حالت تعادل در لایه سطحی (0-2 سانتی متر است) زیر سطح و منطقه ریشه (0-100 سانتی متر) به ترتیب و کسری حوضه آبریز که نشان دهنده مقدار آب مورد نیاز برای رساندن پروفیل به اشباع است (Koster و همکاران، 2000). CLSM همچنین تغییرات برف فصلی را در سه لایه برفی شبیه سازی می کند. CLSM تغییرات سطح آب را مدل نمی کند. در عوض، ذخیره آب زیرزمینی با کم کردن آب ذخیره شده در منطقه ریشه از آن ذخیره شده در پروفیل (که می تواند از کسری حوضه آبریز و سایر پارامترهای مدل محاسبه شود)، که ظرفیت آن توسط پارامتر عمق بستر CLSM تعیین می شود، حاصل می گردد. عمق بستر به دنیال مطالعات Houborg و همکاران (2012) به طور یکنواخت 2 متر افزایش یافت. که نشان داد با استفاده از عمق سنگ بستر اصلی، TWS شبیه سازی شده CLSM اغلب در جنوب غربی ایالات متحده به یک حد پایین تر نزدیک می شود، به طوری که قادر به نشان دادن شرایط شدید خشکسالی نیست. به غیر از این، مدل برای این مطالعه اصلاح یا کالیبره نشده است. از آنجایی که CLSM از عمق سطح آب واقعی یا ضخامت های آبخوان به عنوان پارامترهای ورودی استفاده نمی کند، ذخیره آب زیرزمینی شبیه سازی شده آن (نه مانند مدل پویا) منعکس کننده پارامترهای مدل (از جمله عمق بستر) است. بنابراین، فقط ناهنجاری های ذخیره آب زیرزمینی، نه مقدار کل ذخیره آب زیرزمینی یا عمق سطح آب، با اندازه گیری های محلی قابل مقایسه است.

بنا بر گزارش‌های وزارت نیرو٬ حدود ۲۹۰ روستا در استان خراسان شمالی با تنش آبی مواجه هستند و در این میان برخی از این روستاها با مشکلات بسیار جدی‌تری روبرو هستند. با توجه به گزارشات مسئولان وزارت نیرو در استان خراسان شمالی حدود 290 روستای استان از تنش شدید کم‌آبی رنج می‌برند. 16 مهرماه سال جاری محمد وحیدی نماینده مردم 5 شهر استان خراسان شمالی در شورای اداری استان که با حضور معاون وزیر کشور برگزار شد با تشریح وضعیت استان خراسان شمالی اظهار داشت: استان خراسان شمالی در زمینه راه روستایی و بزرگراه وضعیت مناسبی نداشته و در حال حاضر 300 روستای استان با تنش آبی روبه‌رو است لذا لازم است معاونت عمرانی وزیر کشور به شاخص‌های زیربنایی خراسان شمالی توجه ویژه‌ای داشته باشد.

هفته جهانی آب استکهلم 2021 به عنوان یک رویداد دیجیتال در مقیاس کامل برگزار می شود. هفته جهانی آب استکهلم در سال 2021 کاملاً دیجیتال برگزار می شود تا اطمینان حاصل شود که کنفرانس با وجود بیماری همه گیر در حال انجام است. این هفته تحت عنوان Building Resilience Faster در 23 تا 27 آگوست 2021 برگزار می شود.

1.10 سازمان داده

برای درک فرآیندهای مداخله در چرخه آب و مطالعه تغییرات مکانی و زمانی آنها، یک پایگاه داده ضروری است. مشاهدات میدانی برای آمارهای آب و هوایی، برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مهم است.

اندازه گیری ها با استفاده از طیف وسیعی از روش ها، از نوشتن ساده یک عدد توسط یک مشاهده گر، تا علامت گذاری نامرئی تکانه های الکترونیکی روی نوار مغناطیسی، ثبت می شود. اگرچه پیشرفته ترین تکنیکها در کشورهای پیشرفته استفاده می شود، بسیاری از کشورهای جهان سوم فقط از روش های دستی مستقیم استفاده می کنند [Shaw, 1988].

4.9 اندازه گیری جریان (تخلیه مایع و جامد)

1.4.9 مرحله

کارمند سنجش یک عنصر اساسی برای خواندن سطح یک جریان است. یک کارمند فارغ التحصیل به صورت عمودی به حاشیه رودخانه یا با توجه به زاویه شیب ثابت می شود، (اما مقادیر بدست آمده در این حالت بسته به زاویه باید اصلاح شود) در یک نقطه پایدار در رودخانه، تحت تأثیر تلاطم یا اقدامات موج قرار نمی گیرد. فارغ التحصیلی کنتور باید از داده یا پایین ترین مرحله تا بالاترین مرحله مورد انتظار گسترش یابد. مرحله با دقت 3 ± میلی متر خوانده می شود. تمام کارمندان باید از مواد با دوام مقاوم در برابر تغییرات دما ساخته شده و آنها را باید تمیز نگه داشت به ویژه در محدوده سطح متوسط ​​آب [Shaw, 1988].

معاون مهندسی و توسعه شرکت فاضلاب تهران گفت: با 6800 کیلومتر عملیات لوله‌گذاری جمع‌آوری و انتقال فاضلاب در شهر تهران تاکنون 90 درصد این پروژه اجرا شده است. "مسعودرضا ثامنی" با اشاره به میزان اجرای عملیات لوله‌گذاری در پهنه غربی تهران گفت: بر اساس طراحی و برنامه‌ریزی‌های انجام‌شده در محدوده منطقه ۵  نزدیک به ۴۷۰ کیلومتر شبکه فاضلاب اجرا شده و ۷۱ کیلومتر باقی مانده است و در منطقه ۹ هم ۱۵۵ کیلومتر شبکه باید ایجاد شود که حدود ۴۵ کیلومتر آن در آینده اجرا می‌شود.

مدیر امور آب و فاضلاب شهرستان اسدآباد از افزایش ۲۰ درصدی مصرف آب شرب توسط شهروندان این شهر از زمان آغاز شیوع کووید ۱۹ تاکنون خبر داد. علی‌اکبر رحمانی در گفت‌وگو با ایسنا، اظهار کرد: در صورت تداوم این روند مصرف توسط شهروندان اسدآبادی در تابستان سال ۱۴۰۰ در حدود ۴۰ تا ۶۰ لیتر در ثانیه شهر اسدآباد با کمبود آب مواجه خواهد بود و نگرانی تأمین آب شهروندان را در پی خواهد داشت.

بخش غذا و آب سازمان غذا و کشاورزی (FAO) اخیراً وب سایت جدید پروژه "شناخت بهتر آب: به سوی دسترسی عادلانه و پایدارتر به منابع طبیعی - KnoWat" را راه اندازی کرده است. پروژه KnoWat با هدف تقویت فرایندهای حاکمیت آب در رواندا، سنگال و سریلانکا از طریق ایجاد ظرفیت در روش های پیشرفته حسابداری آب با استفاده از سنجش از دور پشتیبانی شده توسط پورتال WaPOR FAO است. یک رویکرد ابتکاری برای ارزیابی میزان تصفیه آب نیز برای کمک به تأمین دسترسی به آب برای فقیران روستایی و امنیت غذایی و همچنین بهبود مقاومت در برابر تغییرات آب و هوایی توسعه داده خواهد شد.

مدیرعامل شرکت آب و فاضلاب هرمزگان از برگزاری کنفرانس بین المللی نمک زدایی و تصفیه آب با همکاری دانشگاه صنعتی امیرکبیر در بندرعباس خبر داد. "امین قصمی" با بیان اینکه این کنفرانس با حضور کارشناسان داخلی و بین المللی برگزار می‌شود، افزود: این کنفرانس بهمن ماه سال جاری به‌صورت مجازی برگزار خواهد شد و علاقه‌مندان می‌توانند برای شرکت در این کنفرانس و تبادل اطلاعات از طریق سایت جشنواره نام‌نویسی کنند.

1.7 ذخیره آب سطحی

1.1.7 تعریف

ذخیره آب سطحی شامل آب انباشته شده در سطح خاک یا زیر زمین، آب رهگیر، یعنی مقدار بارندگی که توسط پوشش گیاهی حفظ می شود و آب موجود در فرو رفتگی ها (دشت های سیل زده، دریاچه ها، باتلاق ها، استخرها).

کاهش 43 درصدی آب مخزن سد زاینده‌رود نسبت به سال گذشته/ پرشدگی 58 درصدی سدهای 10 گانه استان خوزستان

گزارش معاونت آب و آبفای وزارت نیرو نشان می‌دهد تا 29 آذرماه امسال میزان ذخیره آب در مخزن سد زاینده‌رود فقط 14 درصد بوده که نشانگر کاهش 43 درصدی آب مخزن این سد نسبت به سال گذشته است. معاونت آب و آبفای وزارت نیرو در گزارشی آخرین وضعیت سدهای مهم در بخش شرب و کشاورزی را تا 29 آذرماه سال‌جاری منتشر کرده که نشان‌دهنده 52 درصد پرشدگی مخازن کل سدهاست.

آب شیرین - از جمله آبهای سطحی و زیرزمینی - برای سلامت عمومی، امنیت غذایی، معیشت و اکوسیستم های سالم و مقاوم ضروری است. با این حال، تقریباً 2/2 میلیارد نفر در سطح جهان همچنان به آب آشامیدنی با مدیریت بی خطر دسترسی ندارند و بیش از 2 میلیارد نفر در شرایط تنش زیاد آب زندگی می کنند.

کنوانسیون حفاظت و استفاده از جریان های آبی فرامرزی و دریاچه های بین المللی (کنوانسیون آب) یک پلتفرم منحصر به فرد قانونی و بین دولتی است که استفاده پایدار از آب های فرامرزی را ترویج می کند. در ابتدا به عنوان پیمان منطقه ای در سال 1992 تصویب شد، اما در سال 2016 به یک ابزار جهانی تبدیل شد. اکنون بسیاری از کشورهای خارج از منطقه پان اروپایی در حال پیوستن به کنوانسیون هستند.