انجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39419220240621Short-Term Prediction of Hydrological Drought Using Deep Learning-Based Methodپیشبینی کوتاهمدت خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از روش مبتنی بر یادگیری عمیق31618132110.22112/jwwse.2023.381217.1345FAعباسنوری نژادفارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، معماری و هنر، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.0000-0002-8037-7697فرهادهوشیاری پوراستادیار، دانشکده عمران، معماری و هنر، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.0000-0001-8298-9665مجیددهقانیدانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولیعصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران0000-0001-9850-4204Journal Article20230121Hydrological drought affects water allocation and hydropower generation. Therefore, hydrological drought prediction can help for optimal water resources management. In this paper, short-term hydrological drought was predicted using deep learning. Doing so, Standardized Hydrological Drought Index (SHDI) was calculated in one-, three- and six-month periods. Then, 36 combinations and three different modes of input variables were considered to predict SHDI. In the next step, various optimization algorithms, including grasshopper optimization algorithm, salt swarm algorithm, biogeography-based optimization, and particle swarm optimization combined with ANN were used to predict SHDI. Here, 70% of the data were considered for training and the remaining 30% for test. Finally, the performance of deep learning (DNN) compared to the combined ANN-SSA, -BBO, -PSO and -GOA were discussed. The results of ANN compared to the combined models showed that the combined models performed better, but they were less campatible to DNN. The DNN on one hand, does not need to define the input combination, and on the other hand could reduce the value of RMSE to 0.32.خشکسالی هیدرولوژیک بر تخصیص آب و تولید برقآبی تأثیر میگذارد. از اینجهت پیشبینی خشکسالی میتواند به مدیریت بهینه منابع آب کمک نماید. در این مقاله، خشکسالی هیدرولوژیکی کوتاهمدت بر اساس یادگیری عمیق پیشبینی شد. برای این منظور، شاخص استاندارد خشکسالی هیدرولوژیک (SHDI) دربازههای یک، سه و شش ماه محاسبه شد. سپس، سه حالت کلی برای پیشبینی SHDI و 36 ترکیب ورودی-خروجی استخراج شدند. در مرحله بعد، الگوریتمهای مختلف بهینهسازی، ازجمله الگوریتم بهینهسازی ملخ، الگوریتم ازدحام نمک، بهینهسازی مبتنی بر جغرافیای زیستی و بهینهسازی ازدحام ذرات ترکیبشده با ANN برای پیشبینی SHDI مورداستفاده قرار گرفتند. در این تحقیق 70% دادهها برای آموزش و 30% برای آزمایش مدلها درنظر گرفته شدند. در نهایت عملکرد شبکه عصبی عمیق (DNN) در مقایسه با نتایج مدلهای ترکیبی و ANN نشان داد که مدلهای ترکیبی عملکرد بهتری داشتهاند ولی در مقایسه با یادگیری عمیق توانایی آنها کمتر است. یادگیری عمیق بدون نیاز به تعریف ترکیب ورودیها، توانست مقدار RMSE را به 32/0 کاهش دهد.https://www.jwwse.ir/article_181321_eaaf7e2a94dbc4e50120eef65faed3c3.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39419220240621Identifying and Prioritizing Strategies to Adapt to Dehydration Using Hierarchical Analysis and TOPSIS Aproaches (Case Study of Bushehr Province)شناسایی و اولویتبندی راهکارهای سازگاری با کمآبی با بهرهگیری از روشهای تحلیل سلسله مراتبی و تاپسیس (مطالعه موردی استان بوشهر)173018588410.22112/jwwse.2023.388611.1354FAمسعودحراقیدانشجو دکتری مدیریت صنعتی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.0009-0001-8500-2827علیدرویشیعضو هیات علمی دانشکده کسب و کار و اقتصاد، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران.مریمحراقیکارشناس ارشد مدیریت بازرگانی، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران.Journal Article20230306<strong></strong>One of the most important approaches of governance in water sector in recent years is the transition from policies to deal with drought to adaptation to water scarcity. Curbing the consequences of drought and adapting to water scarcity requires applying practical management and adopting correct policies in the field of demand and consumption. Choosing the right method to adapt to water scarcity is considered as one of the complex issues due to the existence of various parameters and influencing factors. In this research, while studying the status of water resources and uses in Bushehr province and identifying strategies to adapt to water scarcity in the province and effective criteria, a comprehensive decision-making method is also presented. First, the criteria effective on water scarcity adaptation strategies are identified and prioritized using hierarchical analysis. Then, using TOPSIS technique, the solutions are ranked. The statistical population of the research is the experts and the heads of departments of water and sewage and regional water companies, 40 of the relevant experts are randomly selected and examined. According to the findings of the research, the development of desalination systems and water softeners, management of water consumption and reduction of water wastage, and the implementation of emergency projects for the supply and management of water consumption in cities and villages are identified as three important solutions in adapting to Dehydration.یکی از مهمترین رویکردهای سالهای اخیر حکمرانی در حوزه آب، گذار از سیاستهای مقابله با خشکسالی به سازگاری با کمآبی است. مهار عواقب ناشی از خشکسالی و سازگاری با کمآبی مستلزم اعمال مدیریت کاربردی و اتخاذ سیاستهای صحیح در حوزه تقاضا و نحوه مصرف است. انتخاب روش مناسب برای سازگاری با کمآبی بهعلت وجود پارامترها و عوامل تأثیرگذار متنوع بهعنوان یکی از مسائل پیچیده مطرح است. در این پژوهش ضمن مطالعه وضعیت منابع و مصارف آبی استان بوشهر و شناسایی راهکارهای سازگاری با کمآبی در استان و معیارهای مؤثر بر آن، یک روش تصمیمگیری جامع نیز ارائه شد. نخست معیارهای مؤثر بر راهکارهای سازگاری با کمآبی شناسایی و با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی اولویتبندی شدند. سپس با استفاده از تکنیک تاپسیس، راهکارها رتبهبندی شدند. جامعه آماری پژوهش کارشناسان و روسای ادارات شرکتهای آب و فاضلاب و آب منطقهای هستند که 40 نفر از کارشناسان مربوطه بهصورت تصادفی انتخاب و مورد بررسی قرارگرفتند. مطابق با یافتههای پژوهش، توسعه سامانههای نمکزدایی و آبشیرینکنها، مدیریت مصرف و کاهش هدررفت آب و اجرای پروژههای اضطراری تأمین و مدیریت مصرف آب شهرها و روستاها بهعنوان سه راهکار حائز اهمیت در سازگاری با کمآبی شناسایی شدند.https://www.jwwse.ir/article_185884_08c18f80c3173976c1b7ba4ab8ce7e2c.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39419220240621Pressure Management in Water Distribution Networks with Optimal Placement of Pressure Relief Valve and Pump as Turbineمدیریت فشار در شبکههای توزیع آب با جانمایی بهینه توامان شیر فشار شکن و پمپ معکوس314218589210.22112/jwwse.2023.389161.1355FAپرهاموظیفه دوست صالحدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.0000-0002-9381-9108جعفریزدیدانشیار دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.0000-0002-0867-9658علیمریدیاستادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.0000-0002-9381-9108Journal Article20230417One of the problems in the field of water is its wastage in water supply networks due to water leakage due to high pressure. Therefore, keeping the pressure at a suitable range is necessary. The most effective equipment for this purpose is pressure relief valves and PAT<sup>2</sup>. In this article, by linking the DE algorithm with the EPANET hydraulic solver, in the first step, by using the double-objective DE algorithm, the appropriate location of the pressure relief valves and its regulating pressure, as well as the optimal location of the reverse pump and the type of reverse pump, are determined at the same time. In the second step, by using the DE single objective algorithm, keeping the location of the pressure relief valves constant (resulting from the first step) and also keeping the location and type of PAT, the rotational speed of the pump and the regulating pressure of the pressure relief valve constant are optimized in 24 hours, to increase the production energy. The obtained results showed that it is possible to provide 160 kilowatt hours per day of salable energy to the city power grid from the network.یکی از معضلات شبکههای توزیع آب، هدررفت آب در اثر نشت بهدلیل فشار بالا در شبکه است. از اینروی لازم است فشار شبکه را در یک بازه مناسب نگهداشت. از موثرترین تجهیزات بدینمنظور شیرهای فشارشکن و پمپهای معکوس هستند. در این مقاله با استفاده از مرتبط کردن الگوریتم DE<sup>1</sup> با حلگر هیدرولیکی EPANET تلاششده است در گام نخست با استفاده از الگوریتم DE دوهدفه، مکان مناسب شیرهای فشارشکن و نیز فشار تنظیمی آنها و همچنین بهصورت همزمان مکان بهینه پمپ معکوس و نوع پمپ معکوس در شبکه مشخص شود. در گام دوم با استفاده از الگوریتم تکهدفه DE، با ثابت نگهداشتن مکان شیرهای فشارشکن و همچنین ثابت نگهداشتن مکان و نوع پمپهای معکوس (حاصله از گام نخست)، سرعت دورانی بهینه پمپ و فشار تنظیمی بهینه شیر فشارشکن در یک بازه ۲۴ ساعته، به منظور بهرهبرداری و افزایش انرژی تولیدی از شبکه مشخص میشود. نتایج بهدست آمده نشان داد که میتوان از شبکه ۱۶۰ کیلو وات ساعت در ۲۴ ساعت شبانهروز، انرژی استحصال نمود.https://www.jwwse.ir/article_185892_4f5666088a91f3fd9d71ce72d626fb45.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39419220240621Synthesis, Characterization and Performance Evaluation of Cationic Microfiltration Membranes Coated with ZnO/CS/Ag2O Nanoparticles for S. aureus Removal from Waterسنتز، مشخصهیابی و ارزیابی عملکرد غشاهای میکروفیلتراسیون کاتیونی پوشش دادهشده با نانوکامپوزیت اکسید روی/کیتوسان/اکسید نقره در حذف باکتری استافیلوکوس اورئوس از آب435618589710.22112/jwwse.2023.403012.1366FAسیدبهنامغفاریپژوهشگر پسادکترا، کرسی یونسکو در بازیافت آب، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران0000-0003-4971-0356محمد حسینصراف زادهاستاد، کرسی یونسکو در بازیافت آب، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران0000-0002-8365-6800Journal Article20230619In the present study, the surface modification of Polymeric Microfiltration (MF) membranes was done to develop cheap water disinfection systems for areas that suffer from a lack of access to drinking water. Two strategies have been used to remove bacteria. Their capture occurs through the electrostatic interaction of bacteria with the cationic surface of the membrane and the antibacterial effects of zinc oxide/chitosan/silver oxide nanocomposite, which is much cheaper compared to silver nanoparticles used in previous reports. Polytetrafluoroethylene (PTFE) microfiltration, with an average pore size of 450 nm, was modified through the polymerization of Polydopamine (PDA) and polyethyleneimine (PEI), and the incorporation of ZnO/CS/Ag<sub>2</sub>O nanoparticles. The nanoparticles and membranes were analyzed through various characterization methods such as XRD, FTIR, FE-SEM, EDAX, contact angle, zeta potential and antibacterial tests. The results showed that the surface modification of the membranes significantly enhanced their hydrophilicity. Moreover, no considerable reduction in water flux was detected (37% decrease in flux). The bacterial removal efficiency (S. <em>aureus</em>) after filtration with the modified membrane was estimated at about 99.98%, which met WHO standards for drinking water. Therefore, the modified MF membrane can be considered a platform for developing cheap gravity-driven technologies to supply safe water to people.در این پروژه اصلاح سطحی غشاهای میکروفیلتراسیون برای توسعه سیستمهای گندزدایی آب ارزان برای مناطقی که از عدم دسترسی مناسب به آب آشامیدنی رنج میبرند، انجام شد. از دو استراتژی برای حذف باکتریها استفاده شده است. گیرانداختن آنها از طریق برهمکنش الکترواستاتیکی باکتریها با سطح کاتیونی غشا و اثرات ضدباکتریایی نانوکامپوزیت اکسید روی/کیتوسان/اکسید نقره که در مقایسه با نانوذرات نقره، بهکار رفته در تحقیقات پیشین، بسیار ارزانتر است. پوشش کاتیونی حاوی نانوذرات بر روی سطح میکروفیلتراسیون پُلیتترافلوئورواتیلن (PTFE)، از طریق پلیمریزاسیون پلیدوپامین و پلیاتیلنایمین در حضور نانوذرات انجام شد. نانوذرات و غشاءهای تولیدی از طریق روشهای مشخصهیابی همچون XRD، FTIR، FE-SEM، EDAX، آنالیز زاویه تماس و آزمونهای آنتیباکتریال مطالعه شدند. نتایج مطالعات نشانداد که اصلاح سطحی غشاها منجر به بهبود آبدوستی آنها (از زاویه تماس ۱۳۶ به ۷۶ درجه) و کاهش نه چندان شدید شار آب خروجی (۳۷ درصد کاهش شار) شده است. پتانسیل حذف عوامل بیماریزا از طریق حذف باکتری استافیلوکوس اورئوس بررسی شد. نتایج نشانداد که اصلاح سطحی غشاها منجر به حذف نزدیک به 98/99% از باکتری فوق شده است و این غشاها میتوانند بهعنوان روشی برای توسعه سیستمهای غشایی برای گندزدایی آب بدون نیاز به انرژی درنظر گرفته شوند.https://www.jwwse.ir/article_185897_345b4ddb0c5026fd7dca3662929e9b2c.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39419220240621Investigation of the Long-Term Performance of Water Distribution Networks in Peak Consumption Conditions by Applying the Uncertainty of Model Parameters and Leakage Variationبررسی کارایی بلندمدت شبکههای آبرسانی در شرایط بحرانی با اعمال عدمقطعیت پارامترها و تغییرات نشت577018589910.22112/jwwse.2023.412351.1374FAمهدیدینیدانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.0000-0002-1767-5528پریسااحدپورکارشناسی ارشد گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.0000-0002-9969-5222Journal Article20230905In this article, the long-term hydraulic performance of water distribution networks in peak consumption conditions is investigated by applying the uncertainty of model parameters and leakage variation. Applying the uncertainty of the leakage parameter and defining network operation planning based on leakage variation are research innovations. For this purpose, first, the model parameters are estimated in deterministic conditions in the desired years. Then, their non-deterministic values are calculated using statistical distributions and Monte Carlo method and applied to the model. Finally, the network performance levels are determined probabilistically. The Nodal Pressure Reliability Index (NPRI) is used to calculate the hydraulic performance of the network by coding in MATLAB linked with the EPANET simulator. The proposed method has been applied to a sample and real network. The results showed that by implementing the operational planning, the network performance increased by 15.3% in the middle year of the operation period, compared to non-operational planning. In general, by applying operational planning, the network's life increases in peak consumption conditions in terms of hydraulic performance.در این مقاله، کارایی هیدرولیکی بلندمدت شبکههای توزیع آب در شرایط بحرانی یا پیک مصرف با اعمال عدمقطعیت پارامترهای مدل و تغییرات نشت بررسی میشود که اعمال عدمقطعیت پارامتر نشت و تعریف برنامهریزی بهرهبرداری شبکه مبتنی بر تغییرات نشت از نوآوریهای تحقیق است. برای اینمنظور، ابتدا پارامترهای مدل در شرایط قطعی در سالهای موردنظر تخمین زده میشود. سپس مقادیر غیرقطعی آنها با استفاده از توزیعهای آماری و بهروش مونتکارلو محاسبه و به مدل شبیهساز شبکه اعمال و سرانجام سطوح کارایی شبکه بهصورت احتمالاتی تعیین میشود. کارایی هیدرولیکی شبکه با ارزیابی شاخص قابلیتاطمینان فشار گرهی شبکه NPRI و کدنویسی در محیط متلب با لینک شبیهساز شبکه EPANET انجام شده است. روش پیشنهادی برای یک شبکه نمونه و یک شبکه واقعی بهکار رفته است. نتایج نشان میدهد که با انجام برنامهریزی بهرهبرداری 3/15 درصد در سال میانی دوره طرح نسبت به حالت عدم برنامهریزی بهرهبرداری کارایی شبکه افزایش داشته است. بهطورکلی با اعمال برنامهریزی بهرهبرداری، عمر شبکه از نظر کارایی هیدرولیکی در شرایط پیک مصرف افزایش مییابد.https://www.jwwse.ir/article_185899_375a9e08af091a7da23c54cd4a578d9e.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39419220240621The Challenges and Obstacles of Success Rural Water Supply Managementچالشها و موانع موفقیت در مدیریت آبرسانی روستایی718018466210.22112/jwwse.2023.404160.1367FAمجیدقنادیمدیردفتر تحقیقات،توسعه فناوری و ارتباط با صنعت، شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشورJournal Article20230626Looking at the ups and downs and the experience of more than six decades of implementing the water supply plan to the country's villages, the creation and proper development of rural water supply services with the characteristics of quantity, quality and sustainability, just like other construction projects, strongly requires commitment and adherence to the disciplines engineering (the definition of planning, development and implementation) and its management and through the four stages of recognition and evaluation, design and engineering, execution and exploitation. Identifying the obstacles ahead and the ways out of the obstacles ahead, with special attention to the course of development, the rural population of the country and the experiences gained from the management of the rural water supply projects, in three headings, special and professional trustees, avoiding haste, simplicity and comprehensiveness in the implementation of projects, with an emphasis on predicting the appropriate organizational structure and financial management for the maintenance and management of rural water supply facilities is summarized, success in implementation will ensure its sustainability and relative efficiency.با نگاه به فراز و فرودها و تجربه بیش از شش دهه اجرای طرح آبرسانی به روستاهای کشور، ایجاد و توسعه مناسب خدمات آبرسانی روستایی با ویژگیهای کمیت، کیفیت و پایداری، همچون سایر طرحهای عمرانی، بهشدت نیازمند التزام و پایبندی به رعایت انضباطهای مهندسی (تعریف طرح، توسعه و پیاده سازی و راهبری آن) و طی مراحل چهارگانه شناخت و ارزیابی، طراحی و مهندسی، اجرایی و بهرهبرداری است. شناسایی موانع پیشروی و راههای برونرفت از موانع پیشروی، که با توجه ویژه به سیر تَطَور جمعیت روستایی کشور و تجربههای برآمده از مدیریت طرحهای آبرسانی روستایی، در سه سرفصلِ متولی ویژه و حرفهای، پرهیز از شتابزدگی، سادهانگاری و جامع نگری در اجرای طرحها، با تأکید بر پیشبینی ساختار مناسب سازمانی و مدیریت مالی برای نگهداری و راهبری تأسیسات آبرسانی روستایی خلاصه شده است، موفقیت در اجرا، پایداری و کارآمدی نسبی آن را تضمین خواهد کرد.https://www.jwwse.ir/article_184662_e658a965b145c300dd3f5854063551a8.pdf