این مطالعه با هدف بررسی وضعیت رژیم حرارتی و تغذیه گرایی مخزن سد ایلام با استفاده از مدل شبیه ساز CE-QUAL-W2 و ارائه گزینه های مناسب برای بهبود کیفیت آب مخزن سد ایلام انجام گردیده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان دهنده وجود لایه بندی تابستانه حرارتی و به تبع آن لایه بندی کیفی مخزن سد ایلام می باشد. براساس شاخصهای موجود، مخزن سد ایلام در شرایط بین مزوتروفیک و یوتروفیک بوده و چون نسبت نیتروژن به فسفر در مخزن بیشتر از 10 است، محدود کنندگی فسفر را به همراه داشته است. تحلیل نتایج سناریوهای بار مواد مغذی حاکی از آن است که سناریوی کاهش بار نیتروژن و فسفر به میزان 50 درصد، شرایط مخزن را از مغذی به نیمه مغذی تغییر خواهد داد. همچنین تحلیل سناریوهای مختلف تراز برداشت آب از مخزن بیانگر این است که آبگیری از مخزن در ماه های شهریور تا آبان از نظر پارامترهای اکسیژن محلول و فسفر کل، از تراز 940 منجر به بهبود وضعیت کیفی آب خروجی از مخزن خواهد شد. نتیجه سناریوی تخلیه آب از زیرلایه به میزان 7 میلیون مترمکعب در سال نشان دهنده افزایش اکسیژن محلول به مقدار 61/1 میلی گرم در لیتر در سال بعد و در همان زمان می باشد. جهت جلوگیری از تبدیل مخزن به حالت مغذی شدید، راهکارهایی مانند کاهش زمان مانداب در مخزن سد از طریق تخلیه نسبتاً سریع، جلوگیری از ورود فاضلاب های روستایی و زهاب های کشاورزی (منشا آلودگی فسفات و نیترات) به رودخانه، مدیریت بکارگیری کود و کاهش هزینه های تصفیه آب در بهبود کیفیت آب سد مفید خواهد بود.

در این تحقیق با کاربرد مدلDynamic Reservoir Simulation  و آمار موجود، شرایط کیفی آب مخزن سد طرق از نقطه نظر تغییرات زمانی پارامتر های دما، شوری و اکسیژن محلول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در سالهای پرآب مانند سال 1998 که در آن دبی رودخانه ورودی بیش از میانگین دبی دراز مدت آن است، به دلیل بالا بودن تراز سطح آب ( بیش از 50 متر)، لایه بندی حرارتی به صورت کامل از اواسط بهار تا اواخر تابستان در داخل مخزن اتفاق می افتد که این امر تغییرات خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب را در ترازهای مختلف به دنبال دارد. ولی در سالهایی مانند سال 2002 به علت کم بودن حجم آب ورودی و بالا بودن نسبی میانگین درجه حرارت سالانه، تراز سطح آب در مخزن تقلیل می یابد و به حدود 16 تا 20 متر می رسد. در این شرایط لایه بندی حرارتی یا تشکیل نمی شود و یا اگر تشکیل گردد، از نظر زمانی زودتر شروع شده و طول دوره استقرار آن نیز کوتاه می شود. بر اساس نتایج این مطالعات، در سال 1998 میانگین دمای لایه های سطحی و عمقی مخزن اختلافی معادل 10 و 11 درجه سانتیگراد را به ترتیب در فصول بهار و تابستان نشان دادند. این در حالیست که تفاوت مذکور برای بهار سال 2002، حدود 1.5 درجه سانتیگراد مشاهده گردید. در ارتباط با تغییرات شوری، نتایج حاصل از بررسی ها دلالت بر آن داشت که همزمان با لایه بندی حرارتی، لایه بندی شوری نیز در آب مخزن اتفاق می افتد و غلظت املاح از سطح به عمق افزایش می یابد. در سال 1998، تفاوت مشاهده شده در میانگین غلظت های املاح بین لایه های بالایی و پایینی مخزن به ترتیب معادل 43 میلیگرم در لیتر برای فصل بهار و 10 میلیگرم در لیتر برای فصل تابستان بود. شبیه سازی میزان اکسیژن محلول در دوره های لایه بندی حرارتی، دامنه تغییراتی بین صفر تا 9 میلیگرم در لیتر را بین ترازهای بالایی و پایینی مخزن نشان دادند. با شروع پدیده لایه بندی حرارتی از اردیبهشت ماه، به تدریج غلظت اکسیژن محلول در اعماق پایین تر از 20 متر کاهش می یابد به طوریکه در اواسط تیر ماه یک لایه بی هوازی به ضخامت 10 متر در کف مخزن توسعه می یابد که شرایط را برای تولید بو، رنگ و طعم نامطبوع مهیا می سازد. در کلیه سالهای مورد مطالعه (1998 تا 2004)، در فصول پاییز و زمستان، به دلیل اختلاط آب مخزن و یکنواخت شدن شرایط، تفاوتی در میزان شوری و سایر خصوصیات کیفی آب در ترازهای مختلف مشاهده نگردید.

پیش بینی مقدار رسوبات ورودی به مخازن سدها و نحوه توزیع و تجمع آن دارای اهمیت و پیچیدگی بالایی در طرح و بهره برداری مناسب چنین سازه های آبی است. روشهای ریاضی و تحلیلی متعدد و پیچیده ای برای شناخت فرآیند رسوب و برآورد رسوبات ورودی و نحوه رسوبگذاری آن در مخازن سدها ارایه گردیده است. تحلیل رسوب در مخازن سدها بر اساس چنین روش هایی همواره توام با خطای نسبی بوده که این برآورد خطای نسبی به عنوان Uncertainty (عدم قطعیت) در علوم مهندسی شناخته می شود. وجود عدم قطعیت در بر آورد پارامترهای طراحی سازه های آبی، یکی از دلایل اصلی عدم موفقیت مورد انتظار چنین سیستم هایی بوده و به کمیت درآوردن منابع عدم قطعیت می تواند یک گام اولیه و اصلی در تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان در عملکرد یک سازه آبی باشد. در طرح سیستم مخازن ذخیره (سدها)، تحلیل رسوب ورودی به مخزن جهت برآورد حجم مرده سد و نحوه ته نشینی رسوبات در سد از معیارهای اساسی طراحی به شمار رفته و منابع خطا یا عدم قطعیت در چنین تحلیلی می تواند ناشی از عدم امکان پیش بینی قطعی جریان ورودی، میزان رسوب، نوع رسوب و... به مخزن باشد. در این تحقیق از روش هار (Harr) جهت تعیین میزان عدم قطعیت رسوبات متراکم شده مخزن در طول زمان (15، 30 و 45 سال بعد از بهره برداری) در کل دوره آماری و دوره آماری خشک و تر استفاده شده است، به علاوه آنالیز حساسیت برای تعیین اهمیت فاکتور های مختلف عدم قطعیت رسوبات مخزن انجام گرفته است. در این مطالعه سیستم مخزن ذخیره شهرچای در منطقه آذربایجان غربی مورد بررسی قرار گرفته و عدم قطعیت رسوبات تراکمی مخزن و تاثیر هر فاکتور عدم قطعیت روی رسوبات تجمعی مخزن در دو دوره آماری ذکر شده به دست آمده است. نتایج نشان می دهد دبی سالیانه جریان و بار رسوب از مهمترین فاکتورهای تعیین کننده عدم قطعیت حجم رسوبات سالانه مخزن و درصد رسوبات و راندمان تله اندازی دارای اهمیت کمتری می باشند. همچنین در این روش عدم قطعیت رسوبات تراکمی مخزن در کل دوره آماری 0.384 و در دوره آماری خشک و تر 0.244 به دست آمده است.

هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی ارتباط کلیفرم کل (TC) و کلیفرم مدفوعی (FC) با پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب در اعماق مختلف مخزن سد سبلان در شرایط لایه بندی حرارتی تابستانه است. به این منظور، نمونه برداری از اعماق مختلف سد در ماه های خرداد، تیر و مرداد که سد در شرایط لایه بندی شدید حرارتی بود، انجام شد. سپس، در هر نمونه پارامترهای pH، TC، FC، هدایت الکتریکی (EC)، فشار (P)، فسفر کل (TP)، کل جامدات محلول (TDS)، اکسیژن محلول (DO) و دمای آب (T) اندازه گیری شد. نتایج بررسی های اولیه نشان داد با افزایش عمق در ستون آب پارامترهای pH، DO و T کاهش یافته و از طرف دیگر EC، TDS و TP افزایش می یابند. نتایج به دست آمده از روش های تحلیل آماری چندمتغیره مانند خوشه بندی، همبستگی زوجی و رگرسیون چندمتغیره خطی بیانگر تأثیرپذیری TC و FC از تغییرات P و TDS بود. از طرفی، با حرکت از سطح به سمت کف مخزن سد، پراکنش کلیفرم ها کاهش یافت، که افزایش و کاهش کلیفرم به صورت نامتوازن است و نمی توان الگوی خاصی برای پراکنش آنها در نظر گرفت. با توجه به آنالیز روابط به دست آمده مشخص شد 58 درصد از تغییرات TC و 59 درصد از تغییرات FC در صورت اطلاع از مقادیر TDS و P، قابل پیش بینی هستند. همچنین، نتایج تحقیق حاضر مشخص کرد که FC و TC با T، Do و pH رابطه ی مستقیم دارند و رابطه ی آنها با EC، TDS و P معکوس است.

سدهای مخزنی از سازه های مهم استحصال آب های سطحی و هدایت سیلاب ها هستند که قبل از احداث، مطالعات مختلفی در فازهای متعدد برای محاسبه آورد آب ورودی به مخازن آن ها و حجم آب ذخیره شده انجام می شود. عدم بهره برداری مطلوب از یک سد مخزنی زمانی حادث می شود که حجم جریان ورودی در زمان بهره برداری با حجم جریان ورودی محاسباتی هم خوانی نداشته باشد. سامانه های آبگیری سدها و حجم های آن با معیارها و گزینه های مختلف قابل سنجش است. استفاده از نظرات کارشناسان خبره و واقع بینی شرایط مختلف اعم از فنی، اقتصادی و اجتماعی با مدل های مختلف تصمیم گیری چندمعیاره در شناسایی عوامل مؤثر بر برآورد درست استحصال آب توسط سدها، روشی مرسوم در تحقیقات مدیریت منابع آب است. در این بررسی با استفاده از روش های مختلف تصمیم گیری چندمعیاره شامل SAW, AHP, FAHP, VIKOR, TOPSIS, FTOPSIS, PROMETEE, ElectreIII آورد جریان ورودی به مخازن 17 سد مخزنی در استان کرمانشاه بررسی شد. این پژوهش نخستین کار پژوهشی در زمینه ارزیابی برآورد جریان های ورودی به مخازن سدهای استان کرمانشاه است که با نگرشی جامع به بیان و بررسی مهم ترین عوامل تأثیرگذار در عدم توفیق در تخمین بهینه جریان های ورودی به سد می پردازد. بر اساس یافته های پژوهش گزینه ای که دارای فراوانی بیش تری نسبت به سایر گزینه هاست، گزینه تناسب تخصیص آب در هر سد مخزنی است، در واقع عدم تناسب میزان تخصیص آب با اهداف مطالعات سد مخزنی و زمان بر شدن مطالعات و اجرای سد، باعث انحراف از مسیر درست ذخیره آب در سدهای مخزنی می شود و متولیان به ناچار با تصمیم گیری های مقطعی و حتی در زمان اجرا، اهداف طرح را تغییر می دهند. چنین روندی بدون تحلیل های اقتصادی موجب از دست دادن فرصت ها و هدررفت سرمایه گذاری ها می شود.

در پژوهش حاضر برای مدیریت و بهره برداری بهینه برداشت آب از مخزن سد علویان با استفاده از ورودی های ماهانه به مخزن، اقدام به کاربرد مدل های ریاضی بهینه سازی گردید. با توجه به منحنی های شدت-مدت-فرکانس خشکی چنین استنباط می شود که به ازای حجم فعال 60 میلیون مترمکعبی مخزن سد علویان به ازای دوره های بازگشت 33، 17، 10، 6 و 3 ماهه مقادیر پریودهای پاسخ گویی به ترتیب برابر با 2.07، 2.13، 2.17، 2.20 و 2.5 ماه است. برای ماکزیمم نمودن برداشت آب، یک مدل بهینه سازی خطی با محدودیت احتمالی نوشته و با استفاده از نرم افزار لیندو حل گردید. آب مورد نیاز گیاهان با روش پنمن – مانتیث محاسبه و در برابر مقادیر دبی ورودی به مخزن رسم گردید. حجم های کمبود و ذخیره محاسبه شده، مبنای تعیین پریود بحرانی قرار گرفت ]طول پریود بحرانی 52 ماه شد (پریود آماری مورد مطالعه 348 ماه می باشد)[. تابع هدف مدل به صورت ماکزیمم نمودن مقدار برداشت آب با توجه به محدودیت های مختلف تعریف گردید. دو حالت برداشت ثابت و برداشت ماهانه در طول پریود بحرانی مورد بررسی قرار گرفت و برای هر دو حالت ماکزیمم برداشت محاسبه شد. نتایج حاصله نشان داد که مقادیر برداشت ماکزیمم در هر دو حالت پاسخ گوی نیاز ماهانه نبوده و حجم فعال اولیه مخزن با توجه به مدیریت بهینه سازی به طور صحیح انتخاب نگردیده است، اما در حالت ماکزیمم سازی برداشت ماهانه وضعیت کمی بهتر است.

عامل اصلی حرکت رسوبات در مخزن سد، جریان غلیظ می باشد. لذا ارائه راهکارهایی در خصوص کنترل جریان غلیظ بسیار ضروری می باشد. در تحقیق حاضر 4 حالت مختلف از کارگذاری 3 مانع متوالی به منظور کنترل جریان غلیظ مورد بررسی قرار گرفت. ارتفاع موانع با 3 نسبت از ارتفاع بدنه جریان غلیظ و به صورت 1، 75/0، 5/0 =h_r در نظر گرفته شد (h_r=h_m/h که h_m ارتفاع مانع و h ارتفاع متوسط بدنه جریان غلیظ است). در 3 حالت از کارگذاری موانع، ارتفاع موانع یکسان و در حالت چهارم سه مانع به صورت صعودی با اندازه های مذکور در مقابل جریان قرار داده شد. آزمایش ها در 3 شیب صفر، 5/1 و 5/2 درصد، با دو غلظت 10 و20 گرم بر لیتر و دبی ثابت 1 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که به کار بردن مانع های متوالی بر روی مقادیر سرعت و غلظت پیشانی تاثیرگذار است. همچنین بیشترین درصد مهار جریان غلیظ در شرایط شیب صفر درصد و 1=h_r برای دو غلظت 10 و 20 گرم بر لیتر به ترتیب به میزان 84 و 87 درصد و کمترین آن در شرایط شیب 5/2 درصد و 5/0=h_r و به میزان 25 و 31 درصد حاصل شد.

سیلابهای واریزه ای جریان هایی با غلظت بالا هستند که بیشتر در مناطق کوهستانی با شیب زیاد رخ می دهند. از جمله سازه های مهار اینگونه سیلاب ها، سد های تأخیری شکافدار هستند. در پژوهش مدل شبیه سازی دو بعدی جریان واریزه ای در مخزن سد تأخیری شکافدار ارائه شده است. برای گسسته سازی معادله هایی حاکم بر مسئله، از الگوی تفاضل محدود صریح مک کورمک استفاده شده و معادله هایی برای اعمال شرط مرزی سد شکافدار ارایه شده است. به دلیل در دسترس نبودن داده هایی میدانی سیلاب های واریزه ای در مخازن سد های تأخیری شکافدار، مدل عددی این پژوهش با مدل آزمایشگاهی مقایسه شده است. بررسی نتایج حاصل از مدل عددی، حاکی است که الگوی مورد استفاده و شرایط مرزی و اولیه پیشنهادی توانسته پرش هیدرولیکی متحرک سیلاب واریزه ای را در مخزن سد شکافدار بصورت دوبعدی شبیه سازی نماید. در نهایت، مقایسه نتایج مدل عددی و داده های آزمایشگاهی تایید می کند که مدل عددی می تواند آبنمود خروجی از سد شکافدار را به خوبی شبیه سازی نماید.

سدهای مخزنی زمینه جابجایی بیش از 80 میلیون نفر از محل زندگی خود شده است. مطابق نتایج بررسی حاضر، در ایران نیز بیش از 2 میلیون نفر جمعیت تحت تاثیر احداث سدها قرار گرفته اند. هدف این پژوهش بررسی آثار و پیامدهای اجتماعی و فرهنگی تحت تاثیر مدیریت آزادسازی مخازن سدها، نقد این سیاست ها و شناسایی عوامل علی، زمینه ای، مداخله گر، راهبردی و پیامدهای آن بوده است. روش پژوهش کیفی و از تکنیک نظریه زمینه ای استفاده شده است. شرکت کنندگان این پژوهش 47 نفر از مطلعین و خبرگان محلی بودند که با پرسشنامه نیمه ساختمند مورد مصاحبه قرار گرفتند. تجزیه وتحلیل با سه روش کدگذاری باز، محوری و انتخابی در دستور کار قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل مصاحبه ها 391 مفهوم کلی، 118 مقوله فرعی، 21 مقوله اصلی و 2 مقوله مرکزی را نشان می دهد. یافته های پژوهش بر اساس مدل پارادیمی، پایداری نسبی حوزه اجتماعی و فرهنگی را در سیاست جابجایی و اسکان مجدد و ازهم گسیختگی ساختار اجتماعی و بافت فرهنگی را در سیاست جبران نقدی خسارت نشان می دهد. نتایج حاصل از پژوهش به ضرورت تغییر رویکرد، اصلاح لوایح قانونی، متولی حوزه اجتماعی و پایش تاثیرات اجتماعی طرح ها منتهی شده است.

استفاده از پوشش های تک لایه، یکی از روش های متداول جهت کاهش تبخیر در مخازن آب های سطحی است. در پژوهش حاضر سعی شده است تا با استفاده از روابط تئوریک بیلان انرژی در مخازن، میزان کاهش تبخیر حاصل استفاده از یک پوشش تک لایه تحت سناریوهای زمانی مختلف بررسی شود. لذا سد استقلال میناب به عنوان مخزن مطالعه ی موردی و همچنین ستیل الکل به عنوان پوشش تک لایه انتخاب شدند و میزان تبخیر مخزن طی دوره ی 5 ساله (1390 الی 1394) در حالت پایه و همچنین استفاده از پوشش تک لایه محاسبه شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از پوشش تک لایه در تمام فصول سال، کاهش تبخیری معادل با 8٫ 1٪ و در صورتی که پوشش تک لایه فقط در فصل تابستان استفاده شود، کاهش تبخیر برابر با 2٫ 7٪ خواهد بود. این مقادیر کاهش تبخیر می تواند سبب افزایش سالیانه تا 3٫ 54 میلیون مترمکعب ذخیره ی مخزن سد استقلال میناب شود.