دوره 10، شماره 19 - ( بهار و تابستان 1398 )                   جلد 10 شماره 19 صفحات 171-180 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

pasandidehfard Z, mikaeili tabrizi A, mosaedi A, rezaee H. Prediction of the Type and Amount of Surface Water Pollutants using Time Series Models (ARIMA) and L-THIA Model (Case Study: Namrood Sub-Basin, Hablehrood Watershed). jwmr. 2019; 10 (19) :171-180
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-898-fa.html
پسندیده فرد زهرا، میکاییلی تبریزی علیرضا، مساعدی ابوالفضل، رضائی حسن. پیش بینی نوع و مقدار آلاینده های منابع آب سطحی با استفاده از مدل های سری زمانی (ARIMA) و مدل L-THIA (مطالعه موردی: زیرحوزه نمرود- حوزه آبخیز حبله رود). پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز. 1398; 10 (19) :171-180

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-898-fa.html


گروه محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده:   (218 مشاهده)
 به­ دلیل نقش مهم آلودگی غیرنقطه­ ای در مدیریت منابع آب، در این مطالعه مدل­ های سری زمانی به­ منظور پیش­ بینی پارامترهای کیفی آب و مدل L-THIA (یکی از مدل­ های آلودگی غیرنقطه ­ای) به­ منظور تخمین میزان آلاینده­ های آب استفاده شد. پژوهش حاضر با هدف مقایسه نتایج مدل L-THIA و مدل­های ARIMA در زیرحوزه نمرود واقع در حوزه آبخیز حبله ­رود انجام شده است. در ابتدا، تغییرات کاربری از سال 1974 تا 2017 بررسی شد که نشان­ دهنده افزایش اراضی کشاورزی، توسعه شهری و جاده­ ها بود. سپس با استفاده از مدل L-THIA برای هر دو کاربری، میزان آلاینده ­ها و حجم رواناب محاسبه شد که رشد زیادی را نشان می­ داد. در نهایت، با استفاده از مدل­ های ARIMA، پارامترهای کیفی آب برای سی سال مدل­سازی شد. در بین مدل­های ARIMA مدلی با کمترین میزان خطا و معیار سنجش آکائیک (AIC) به عنوان مدل بهینه برای  TDS و مجموع کل کاتیون و آنیون انتخاب شد. مدل­ های مطلوب برای TDS و مجموع کاتیون و آنیون به ترتیب عبارت بودند از: (1، 1، 0)، (2، 1، 1) و (1، 1، 1). در نهایت نمودار روند و سری زمانی برای هر یک از پارامترهای مذکور رسم شد. نمودارهای روند و سری زمانی برای هر سه پارامتر افزایش را نشان داد که بیانگر افزایش میزان آلودگی بود. نتایج این مطالعه حاکی از سودمندی مدل ­های سری زمانی در مطالعات منابع آب از طریق پیش­بینی پارامترهای کیفی آب است.

 
متن کامل [PDF 1451 kb]   (42 دریافت)    
نوع مطالعه: كاربردي | موضوع مقاله: هيدرولوژی
دریافت: ۱۳۹۶/۱۱/۵ | ویرایش نهایی: ۱۳۹۸/۵/۹ | پذیرش: ۱۳۹۷/۶/۵ | انتشار: ۱۳۹۸/۵/۱۲

فهرست منابع
1. Afruzi, A. and H. Zare Abyaneh. 2017. Groundwater Level Modeling and Forecasting using the Time Series Models (Case Study: The Plains of Hamadan Province). Journal of Watershed Management Research, 8(15): 102-111 (In Persian).
2. Anonymous. 2012. Assessment of Economic, Social and Environmental effects in Hablehrood watershed. 342 pp (In Persian).
3. Babamiri, O., H. Nowzari and S. Maroofi. 2017. Potential Evapotranspiration Estimation using Stochastic Time Series Models (Case Study: Tabriz). Journal of Watershed Management Research, 8(15): 137-146 (In Persian).
4. Chiaudani, A., D.D. Curzio, W. Palmucci, A. Pasculli, M. Polemio and S. Rusi. 2017. Statistical and Fractal Approaches on Long Time-Series to Surface-Water/Groundwater Relationship Assessment: A Central Italy Alluvial Plain Case Study. Water, 9(11): 850, doi: 10.3390/w9110850. [DOI:10.3390/w9110850]
5. Dodangeh, S., J. Abedi Koupai and A. Gohari. 2012. Application of time series modeling to investigate future climatic parameters trend for water resources management purposes. Sciences and Technology Agricultural and Natural Resources, Water and Soil Sciences, 16(59): 59-74 (In Persian).
6. Farajzadeh, J., A. Fakheri Fard and S. Lotfi. 2014. Modeling of monthly rainfall and runoff of Urmia Lake Basin using "feed-forward neural network" and "time series analysis" model. Water Resources and Industry, 7(8): 38-48. [DOI:10.1016/j.wri.2014.10.003]
7. Faryadi, S., K. Shahedi and M. Nabatpoor. 2012. Investigation of Water Quality Parameters in Tadjan River using Multivariate Statistical Techniques. Journal of Watershed Management Research, 3(6): 75-92 (In Persian).
8. Han, P., P.X. Wang, S.Y. Zhang and D.H. Zhu. 2010. Drought forecasting based on the remote sensing data using ARIMA models. Mathematical and Computer Modelling, 51: 1398-1403. [DOI:10.1016/j.mcm.2009.10.031]
9. Javidi Sabbaghian, R. and M. Sharifi. 2009. Random modeling application in river flow simulation and estimation of mean annual river discharge by time series analysis. International Conference on Water Resources (ICWR). 9 pp (In Persian).
10. Khazaei, M. and M.R. Mirzaei. 2013. Comparison prediction performance of monthly discharge using ANN and time series. Watershed Engineering and Management, 2(2): 74-82 (In Persian).
11. Khebri, Z., F. Nejadkoorki and H. Sodaie Zadeh. 2015. The relationship between land use vector parameters and river water quality using GIS (Case study: Zayandeh rood river). RS & GIS for Natural Resources, 6(1): 79-88 (In Persian).
12. Khorrami, M. and A. Bozorgnia. 2007. Time Series Analysis with MINITAB 14. Sokhangostar, Mashhad, Iran, 352 pp (In Persian).
13. Kim, Y., B.A. Engel, K.J. Lim, V. Larson and B. Duncan. 2002. Runoff Impacts of Land-Use Change in Indian River Lagoon Watershed. Journal of Hydrologic Engineering, 245-251. [DOI:10.1061/(ASCE)1084-0699(2002)7:3(245)]
14. Koomen, E., J. Stillwell, A. Bakema and H.J. Scholten. 2007. Modeling land use change, progress and application. Springer, the Netherlands, 410 pp. [DOI:10.1007/1-4020-5648-6]
15. Li, Z., X. Deng, F. Wu and S.S. Hasan. 2015. Scenario analysis for water resources in response to land use change in the middle and upper reaches of the Heihe River Basin. Sustainability, 7: 3086-3108. [DOI:10.3390/su7033086]
16. Mirzaei, M, E. Solgi, A. Salman Mahiny. 2017. Modeling of Non-Point Source Pollution by Long-Term Hydrologic Impact Assessment (L-THIA) (Case Study: Zayandehrood Watershed) in 2015. Archives of Hygiene Sciences, 6(2): 196-205. [DOI:10.29252/ArchHygSci.6.2.196]
17. Mohammadi, M., A. Kavian and L. Gholami. 2017. Simulation of Discharge and Nitrate in Tallar Basin using SWAT Model. Journal of Watershed Management Research, 8(15): 45-60 (In Persian).
18. Moshkani, M.R. 1992. Time series analysis: forcasting and control. Shahid Beheshti university of Tehran, Tehran, Iran, 424 pp (In Persian).
19. Munafo, M., G. Cecchi, F. Baiocco and L. Mancini. 2005. River pollution from non-point sources: a new simplified method of assessment. Environmental Management, 77: 93-98. [DOI:10.1016/j.jenvman.2005.02.016]
20. Niroomand, H.A. 1999. Time series analysis. Ferdowsi university of Mashhad, Mashhad, Iran, 404 pp (In Persian).
21. Niroomand, H.A. 2007. Time series analysis. Univariate and Multivariate Methods. Ferdowsi university of Mashhad, Mashhad, Iran, 586 pp (In Persian).
22. Nury, A.H., K. Hasan and J.B. Alam. 2017. Comparative study of wavelet-ARIMA and wavelet-ANN models for temperature time series data in northeastern Bangladesh. Journal of King Saud University - Science, 29: 47-61. [DOI:10.1016/j.jksus.2015.12.002]
23. Oliveira, J.P., J.L. Steffen and P. Cheung. 2017. Parameter Estimation of Seasonal ARIMA Models for Water Demand Forecasting using the Harmony Search Algorithm. Procedia Engineering, 186: 177-185. [DOI:10.1016/j.proeng.2017.03.225]
24. Pirzadeh, B., M. Afsari, S.A. Hashemi Monfared and A.A. Ghaderi. 2017. Generating Artificial Water Quality Data for No-Trend Parameters in Reservoirs (Chahnimeh No.1 in Sistan). Iran-Water Resources Research, 13(2): 226-232 (In Persian).
25. Salajegheh, A., S. Razavizadeh, N. Khorasani, M. Hamidifar and S. Salajegheh. 2011. Land use changes and its effects on water quality (case study: Karkheh watershed). Environmental Studies, 37(58): 22-26.
26. Seyediyan, M., M. Soleymani and M. Kashani. 2014. Forecasting of water discharge using data analysis and time series. Ecohidrology, 1(3): 167-179 (In Persian).
27. Walton, R.S. and H.M. Hunter. 2009. Isolating the water quality response of multiple land use from stream monitoring data through model calibration. Journal of Hydrology, 378: 29-45. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2009.09.004]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به (پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز (علمی-پژوهشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2019 All Rights Reserved | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb