استفاده اشتراک دوچرخه در ارتباط با حمل و نقل عمومی: بررسی ابعاد فضایی، سنی و جنسیتی در اسلو، نروژ

Bike sharing use in conjunction to public transport: Exploring spatiotemporal, age and gender dimensions in Oslo, Norway

چکیده
1. مقدمه
2. یافته های موجود
3. روشها
4. نتایج
5. نتیجه گیری و بحث
منابع

چکیده
سیستم دوچرخه اشتراکی میتواند یک نقش کلیدی را در حمل و نقل فراهم سازد و به وابستگی کمتر به خودرو و حمل و نقل شهری پایدارتر، سالم تر و فراگیرتر (از لحاظ اجتماعی) ختم شود. ما در این مقاله دو پیش نیاز مهم برای دوچرخه اشتراکی را بررسی می کنیم تا فرضیات رو به رو را آزمایش کنیم: آیا این سیستم به جای اینکه رقیبی برای گزینه های جایگزین فعلی «جا به جایی شهری مبتنی بر خودرو» باشد، میتواند یک سیستم کمکی و هم افزا برای آنها باشد؛ و آیا کل جمعیت و بخش های مکانی می توانند به صورت فراگیر از این سیستم استفاده کنند؟ ما در ابن مقاله با استفاده از سوابق ثبت شده سفرهای کامل با استفاده از سیستم دوچرخه اشتراکی در دوره 2016-2017 برای شهر اسلو (نروژ)، استفاده بالقوه از دوچرخه اشتراکی برای دسترسی، خروج و تبادل حمل و نقل عمومی را تجزیه و تحلیل می کنیم، و ابعاد «سن و جنسیت» در آنرا مورد کاوش قرار می دهیم. تعداد مسافران (کاربران) دوچرخه اشتراکی در مسیرهایی که مبدأ یا مقصدشان ایستگاه های مترو/راه¬آهن است، خیلی بیشتر است؛ البته در این ارزیابی عوامل دیگر همچون مسافت مسیر، ارتفاع، شکل شهر، ساعت روز، و ظرفیت های ایستگاه های دوچرخه (برای پارک کردن دوچرخه) را کنترل کرده بودیم. با این حال نتایج ما همچنین نشان میداد که دوچرخه اشتراکی – هم به صورت یک سیستم مستقل و هم به صورت توام با حمل و نقل عمومی – برای زنان و افراد مسن، غیرقابل دسترس تر، نامناسب تر، و کم کاربردتر است. خصوصاً سوگیری های جنسیت به صورت سوگیری های عمیق، چندجنبه ای، و متقاطع با نابرابری های مکانی (که مناطق مرکزی که غالباً مردان در آنجا کار می کردند از شرایط بهتری برخوردار بودند) ظاهر شدند. ما این یافته ها را مورد بحث قرار می دهیم تا جهات سیاست و طراحی در خصوص یکپارچگی چندوجهی، گسترش ایستگاه های دوچرخه، محدودیت های اجاره، و معرفی دوچرخه های برقی را استخراج نماییم و به این طریق عملکرد، یکپارچگی چندوجهی، برابری جنسی، و جامعیت اجتماعی-مکانی کلی دوچرخه های اشتراکی را بهبود دهیم.

2. یافته های موجود
2.1 خصوصیات کاربران سیستم دوچرخه اشتراکی
مطالعات معمولاً نشان میدهند که اغلب کاربران سیستم دوچرخه اشتراکی مردان سفیدپوست با سن کمتر از 40 سال، کارمندان شاغل، افرادی با سواد بالا، و غالباً اعضای گروه های پردرآمد هستند (به عنوان مثال مارتین و شهین 2014؛ کمپبل و بریک وود 2017؛ فیشمن و همکارانش 2013؛ فیشمن و همکارانش 2015؛ هاسفورد و وینترز 2018). همپوشانی بین این خصوصیات و خصوصیات کاربران اولیه به خوبی قابل مشاهده است (شهین و همکارانش 2011). با اینکه نرخ اتخاذ نابرابر تکنولوژی غالباً با اولویت ها، مهارت ها یا هزینه ها مرتبط است اما به نظر می رسد که دسترسی نابرابر در مورد سیستم دوچرخه اشتراکی در وهله اول با جغرافیا مرتبط باشد. دو مطالعه تطبیقی از ایالات متحده (اورساکی و آلتمن هال 2015) و شهرهای کانادا (هاسفورد و وینترز 2018) بر ضرورت تلاش های اساسی در گسترش جغرافیایی خدمات دوچرخه اشتراکی برای مناطق محروم تأکید کرده اند.

برخی از محققان دیگر نیز به صورت اختصاصی روی سوگیری های جنسیتی تمرکز کرده اند. مانند نوع شناسی های کلی تر دوچرخه سواران (ریکی 2015)، ووگل و همکارانش (2014) نیز تقسیم بندی کاربران سیستم دوچرخه اشتراکی در شهر لیون فرانسه را به صورت رو به رو توسعه داده اند: کاربران مرکز شهر، و کاربران دوره ای. در تعریف این نوع شناسی های کاربران، جنسیت مانند یک طبقه مهم پدیدار شد چون شدت فعالیت های دوچرخه سواری ارتباط قوی با «مرد بودن» داشت. آدامز و همکارانش (2017) ادعا کرده اند که فقدان یک زیرساخت پایه برای دوچرخه ها می تواند توضیحی برای این مسئله باشد که چرا برخی از زنان از استفاده کردن از سیستم دوچرخه اشتراکی اجتناب می ورزند چون زنان اغلب نگرانی های ایمنی بیشتری دارند. اولویت های جنسیتی برای محیط های دوچرخه سواری ایمن و کم سرعت، در یک بررسی پدیدار شد که در بین اعضای سیستم دوچرخه اشتراکی شهر اسلو نیز پدیدار شده بود (اوتنگ و همکارانش 2019). زنان به طور میانگین مشکلاتی داشتند که تفاوت های زیادی با مشکلات بیان شده توسط مردان داشت. به عنوان مثال اعضای زن نسبت به زمان اجاره مجاز ماکزیمم 45 دقیقه ای انتقاد داشتند چون سفرهای زنجیره ای و تفریحی در این زمان کوتاه با مشکل مواجه می شدند. این حقیقت که زنان سفرهای دیگری غیر از دسترسی-خروج را انجام می دادند نیز به تغییرات جنسیتی کاربرد و انتظارات از این سیستم اشاره داشت. نتایج مشابهی در نیویورک یافت شد و داده های سفر Citi Bike نشان داد که مقصد اغلب کاربران مرد به ایستگاه اتوبوس یا ورودی مترو ختم می شد (وانگ و آکار 2019).

طراحی قوی برای سیستم های مترو زیرزمینی با وسایل نقلیه مدولار

Robust design for underground metro systems with modular vehicles

چکیده
1- مقدمه
2- فرمولاسیون مساله
3- متدولوژی
4- مطالعه موردی
۵- نتیجه گیری
منابع

چکیده
تقاضاهای سفر نامتقارن خطوط مترو در کلانشهرها میتواند موجب افزایش زمان انتظار برای مسافران و بهره گیری اساساً اندکی از ظرفیت وسیله نقلیه گردد. بعلت عدم قطعیتهای جریان مسافر و تاخیرات تصادفی، حل این مساله دشوار است. ما یک سیستم حمل و نقل مدولار (MTS) پیشنهاد میکنیم که این امکان را فراهم می آورد که یک ناوگان مترو بتواند بطور پویا در ماژولهای (یا کوپه های) یکسانی در پایانه های مترو تجمیع و سرهم-بندی شده یا برچیده شود. فرمولاسیون قراردادی این مساله با یک مدل برنامه ریزی غیرخطی (NLP) ارائه میشود که نیروی پیشران، نشر گازهای گلخانه ای، مقاومت باد و هزینه اقتصادی عملیات را بررسی میکند. آنگاه خطی سازی مدل NLP، دستیابی به پاسخ سریع آنرا امکانپذیر میسازد. با بهره گیری از آزمایشات عددی بر مبنای داده های بدست آمده از متروی شهر شنژن چین، ما ماندگاری مدل ریاضی را شرح داده و سودمندی مدل را از نظر اقتصادی، کم کربن بودن و پیامدهای اکولوژیکی تایید و اثبات میکنیم. سپس اعتبار مدل پیشنهادی و آنالیز حساسیت با مقادیر پارامترهای گوناگون گزارش میشوند.

2- فرمولاسیون مساله
جدول 1 برای راحتی مخاطبین، خلاصه ای از نمادهای مهم بکار رفته در تمام این مطالعه را ارائه میدهد.
ما یک کریدور مترو با مجموع I ترمینال در این مطالعه در نظر میگیریم. فرض کنید مجموعه J={1.2.…i.…I} ترمینالهای پشت سر هم شماره گذاری شده را نشان میدهد که J به مجموعۀ ترمینالها اشاره میکند و i شاخص هر ترمینال است. آنگاه مجموع افقهای زمانی پژوهش به T بازه تقسیم میشوند که دارای طول برابر δ هستند. فرض کنید g={1.2.…t.…T} به نقاط زمانی گسسته اشاره میکند. در طول افق عملیاتی، مسافران بطور پیوسته به هر ترمینال وارد میشوند. ما مسافرانی را که در هر بازه زمانی [t^’-1.t’] سفر به ترمینال j، وارد ترمینال i میشوند با p_ijt’.∀i∈J.j ∈ J_i^+.t^’∈g نشان میدهیم که یک متغیر تصادفی است که از توزیع پواسون تبعیت میکند. در هر توقف، ممکن است اندازه هر قطار مجدداً از یک مجموعه کوپه G=[1.2….s]، شاخص بندی شده بصورت s∈G انتخاب شود که در آن، s به حد بیشینه تعداد کوپه هایی اشاره میکند که ممکن است به یک قطار مترو متصل شوند. برای ارائه خدمات به این مشتریان، کمترین فاصله زمانی اعزام قطارها بصورت H تعریف میشود. همچنین حداکثر تعداد مسافران متناسب با یک کوپه را با c نمایش میدهیم.

هدف ما در این مطالعه، تعیین نحوه کارکرد موثر سیستمهای متروی تحت بررسی با توجه به فاکتورهایی مثل مقدار زمان لازم برای هر توزیع مسافر و کل تعداد کوپه های موجود در هر پایانه با کاهش مجموع هزینه سیستم میباشد. همراستا با تحقیقات پیشین، این مطالعه دو بُعد از هزینه سیستمهای مترو را بررسی میکند. ما کل هزینه تحمیل شده در قطارهای اعزام شده را بررسی میکنیم. هزینه کل شامل هزینه عملیات و هزینه زمان انتظار سفر هستند. هزینه عملیات شامل هزینه استهلاک سیستم، هزینه مصرف انرژی برای غلبه بر مقاومت هوا، و هزینه آلودگی محیط زیست ناشی از نشر 〖CO〗_2 است. بخشی از این هزینه های عملیاتی به تعداد کوپه های حمل شده در قطار مربوط نمیشوند. برای مثال، هزینه استخدام راننده با افزایش تعداد کوپه ها افزایش نمی یابد. بخشی از هزینه ها به تعداد کوپه ها مربوط میشوند مثلاً هر چقدر طول قطار بیشتر شود انرژی لازم برای غلبه بر نیروی درگ آئرودینامیک افزایش می یابد.

میانگین هزینه عملیات وسیله نقلیه که ارتباطی با تعداد کوپه ها ندارد با نماد C_op و هزینه عملیات به ازای هر مسافت واحد که به تعداد کوپه ها بستگی دارد با نماد C_s مشخص میشود. میانگین هزینه زمان انتظار سفر مولفه دیگری از مجموع هزینه ای است که ما اینجا بررسی میکنیم. این متریک اغلب برای سنجش سطح خدمات ارائه شده توسط سیستمهای مترو استفاده میشود.

همگن سازی میکرومکانیکی میله های فولادی در بتن مقاوم سازی شده برای آنالیز تخریبی

Micromechanical homogenisation of steel bars in reinforced concrete for damage analysis

چکیده

1 مقدمه

2 مدل میکرومکانیکی

3 الگوبرداری ساختاری

4 اجرای تحلیل اِلمان محدود

5 تأیید و اعتباربخشی مدل

6 میله‌های بتن مقاوم‌سازی شده در وضعیت تنش

7 دستاوردها

منابع

چکیده
     جنبۀ همگن‌سازی مبتنی بر الگوبرداری از مواد تقویت کنندۀ بتن در ترکیب با قوانین پایۀ مربوط به تخریب که در یک الگوی اِلمان محدود برای شبیه سازی رویداد تخریب بتن و میله‌های مقاوم کنندۀ آن در ساختارهای بتنی مقاوم سازی شده به کار می‌رود، مورد بررسی قرار گرفت. از این فرآیند برای شبیه سازی رفتار مواد مقاوم کنندۀ پراکنده شده در بتن استفاده شد و در شبیه سازی نواحی دارای مواد مقاوم کنندۀ متمرکز در بین اجزای ساختاری نیز به کار گرفته شد.

     این الگو در برابر آزمون‌های کاربردی که بر روی اجزای بتن مقاوم سازی شده انجام شده‌اند و در متن به آنها اشاره شده است، مورد مقایسه قرار گرفت و تنش مستقیم و خمش بر روی آن بررسی شد. در این مدل، بدون آن که میله‌های جایگذاری شده به صورت شبکه‌ای درآیند و هزینه‌های محاسباتی بالایی متحمل شود، ویژگی‌های اصلی عملکرد تخریبی در مواد جایگزین شونده در بتن مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند.

مدل میکرومکانیکی
     بتن مسلح به صورت یک مادۀ کامپوزیتی متشکل از یک ماتریس بتن به همراه مواد فولادی (مثل میله، مقاوم سازی انعطاف‌پذیر، تقویت برشی: میله‌های عمودی یا اُریب) است که به صورت عمود بر هم و متقاطع، در داخل آن جایگذاری شده‌اند؛ که طول آنها خیلی بلندتر از ابعاد سطح مقطع آنها می‌باشد. در مورد سازگاری رویکرد الگوبرداری، یک مادۀ ایزوله شدۀ جایگزین شده در یک ماتریس بزرگ نامحدود، زمانی که بر اثر اعمال یک بار مکانیکی، خود ماتریس تحت یک تنش میانگین  قرار می‌گیرد، می‌تواند تحت تأثیر فرایند تغییر شکل (دفرمگی) قرار بگیرد. در حالت کلی که ماتریس و مواد جایگذاری شده در آن دارای ویژگی‌های کلاسیکی مختلف هستند، تغییر شکل مواد جایگزیده شده، با میانگین تغییر شکل ماتریسی که آن را احاطه کرده، فرق دارد. حذف این محدودیت باعث بروز یک حالت کرنش در مادۀ جایگزین شدۀ درون ماتریس می‌شود که به آن ویژه کرنش * گفته می‌شود. رابطۀ بین کرنش ماتریس و مادۀ جایگزین شده در آن به این صورت نشان داده می‌شود:

     در این کار پژوهشی، بتن به صورت ماتریسی در نظر گرفته می‌شود که در آن میله‌های مقاوم کنندۀ جای‌گذاری شده در داخل بتن در دو گروه قرار می‌گیرند. نسبت زیاد طول میله‌ها در مقایسه با قطر آنها، ما را به سمت این فرضیه سوق می‌دهد که آنها را به صورت سوزنی شکل فرض کنیم. علاوه بر این، جهت‌گیری اُریب میله‌ها نسبت به جهت اجزای بتن مقاوم سازی شدۀ مکعبی شکل نظیر بتن‌های قالبی، شاه‌تیرها، ستون‌ها و دیوارها این امکان را می‌دهد که محاسبات یکنواختی صورت پذیرد؛ بدون آن که جهت‌گیری مواد جایگزین شده در داخل بتن‌ها به پیچیدگی خاصی برسد. این واقعیت در کنار این فرض که مواد افزودنی به بتن‌ها به صورت سوزنی شکل هستند، این امکان را به همراه دارد که کل جنبۀ همگن بودن را به صورت یک‌جا در نظر بگیریم و از این طریق به کاهش پیچیدگی‌های محاسباتی کمک کنیم. استفاده از این جنبۀ همگن بودن در سه بُعد، شبیه فرآیند ارائه شده است که فقط با تانسور اِشلبی S صورت می‌گیرد که فرض می‌شود به لحاظ اندازه و مقادیر، متفاوت است ]23[ و تانسورهای سختی برای سه بُعد نیاز به تنظیم شدن و هماهنگی با ساختار بتن دارد. در چنین رویکردی، یک گروه سوم از مواد اضافه شونده به بتن که جهت‌گیری آن در راستای محور z است نیز می‌تواند در نظر گرفته شود و در عین حال شکل این جنبه کلی همگن بودن همچنان حفظ شود.

مدلی مکانیکی برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح لاغر و غیر لاغر آسیب دیده بر اثرخوردگی

Mechanical model for the shear strength prediction of corrosion-damaged reinforced concrete slender and non slender beams

چکیده

1. مقدمه

2. تأثیرات سازه ای ایجاد شده با خوردگی آرماتور

3. مدل ظرفیت فشار خرپا (CCCM)

3.1 تیرهای لاغر (a/d ≥ 2.5)

3.2 تیرهای غیر لاغر (a/d < 2.5)

4. ابعاد مرتبطی که هنگام استفاده از CCCM باید برای تیرهای با آسیب ناشی از خوردگی در نظر گرفته شود

5. تأیید آزمایشی

5.1 پایگاه داده

5.2 مقایسۀ بین مقاومت های برشی پیش بینی شده و اندازه گیری شده در جدول 4 و شکل 6 نشان داده شده است.

5.3 تحلیل پارامتریک

6. نتیجه گیری

منابع

چکیده

خوردگی فولاد در سازه های فولادی منجر به کاهش سطح آرماتور، تغییر در مشخصات مکانیکی، ترک خوردگی و در نهایت پوسته پوسته شدن و کنده شدن پوشش بتنی و سایر پدیده ها می شود. رکاب ها معمولا قطر کوچکی دارند، آنها با توجه به پوشش بتنی کوچکی که دارند، در مقایسه با آرماتور طولی بیشتر نسبت به خوردگی حساس هستند. بنابراین، خوردگی آنها تأثیر قابل توجهی بر روی مقاومت برشی دارد. اغلب مدل های موجود که به کاهش مقاومت برشی در سازه های بتنی مسلح (RC) آسیب دیده در اثر خوردگی می پردازند، تجربی هستند؛ یعنی از لحاظ عددی متناسب با نتایج آزمایشی بوده اند. در این چارچوب، مدل های مفهومی مبتنی بر اصول مکانیکی ساختاری بوده اند و برای اجزای آسیب دیده بر اثر خوردگی که هنوز مورد نیاز هستند، تأیید می شوند.

در این مقاله، مدل ظرفیت فشار خرپا (CCCM)، یک مدل مکانیکی برش که قبلا توسط محققان به دست آمده بود، برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای RC آسیب دیده با خوردگی برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای RC آسیب دیده بر اثر خوردگی انتخاب شد. بدین منظور، پارامترهای مدلی که می تواند تحت تأثیر خوردگی فولاد در تیرهای فولادی قرار گیرد، شناسایی و اصلاح شدند. پیش بینی های CCCM با نتایج آزمایشی 146 تیر لاغر و غیر لاغر (کوتاه) فاقد برش که در آن ها رکاب ها و/ یا آرماتورهای طولی در معرض خوردگی قرار داشتند مقایسه شد. هنگامی که کاهش سطح آرماتور و پهنای جان تیر با یک مقدار میانگین نسبت/V_(بینی پیش) V_آزمایش معادل 1.19 و یک ضریب تغییرات 19.5% در نظر گرفته شد، CCCM به پیش بینی های مقاومت برشی خیلی رضایت بخش رسیدد. در نهایت، یک تحلیل پارامتری برای نشان دادن کاهش پیش بینی شده در مقاومت برشی بر اساس CCCM در مقایسه با نتایج آزمایشی برخی آزمایشات خصوصا مرتبط اجرا شد.

1. مقدمه

خوردگی فولاد یکی از شایع  ترین و مرتبط  ترین فرایند های فروسایش است که سازه های بتنی مسلح را دچار می-سازد. آن باعث کاهش سطح آرماتور، تغییر در مشخصات مکانیکی میلگرد های آرماتور [1] و کاهش مشخصات اتصال بین فولاد و بتن می شود [2,3]. علاوه  براین، انبساط حجمی محصولات فرسوده باعث تنش های شکاف در امتداد آرماتور های خورده شده می شود، که این منجر به ترک خوردگی و در نهایت کنده شدن یا پوسته پوسته شدن پوشش می شود. هنگامی که آرماتور بیشتر در معرض خوردگی قرار می گیرد، نرخ خوردگی ممکن است افزایش یابد و فرایند فروسایش ممکن است تسریع یابد [4]. در نتیجۀ این پدیده ها، یک کاهش در سختی، مشخصات پیوندی، ظرفیت مهار، مقاومت خمشی و برشی رخ می دهد که می تواند بر روی عملکرد کاری و مقاومت آنها تأثیر گذارد.

6. نتیجه گیری

این مقاله با تشخیص پارامترهای کلیدی دخیل در مقاومت برشی که می تواند تحت تأثیر خوردگی قرار گیرد،  بر روی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح (آرمه)، که دچار خوردگی آرماتور شده اند، متمرکز شده است. این مطالعه چگونگی تأثیر این پارامترها را بر روی مقاومت برشی پیش بینی شده بر اساس مدل ظرفیت فشار خرپا (CCCM) که قبلا توسط محققان طراحی شده مورد مطالعه قرار می دهد. نتایج زیر از این مقاله استخراج شده است:

• خوردگی رکاب ها و آرماتور طولی باعث کاهش سطح آرماتور، و در نهایت، پوسته پوسته شدن بتن و سایر تأثیرات سازه ای دیگر می شود. هر دو تأثیر را باید برای پیش بینی جداگانۀ مقاومت برشی تیرهای آسیب دیده با خوردگی در نظر گرفت. 

Abstract

Steel corrosion in RC structures leads to a reduced reinforcement area, changes in steel mechanical properties, cracking and, eventually, concrete cover spalling, among other phenomena. Stirrups are generally small in diameter and, given their small concrete cover, they are more susceptible to corrosion than longitudinal reinforcement. Hence their corrosion significantly affects shear strength. Most existing models that deal with reduction in the shear strength of corrosion-damaged reinforced concrete (RC) structures are empirical; that is, they have been numerically fitted to test results. In this context, conceptual models based on structural mechanics principles and verified for corrosion-damaged members are still needed.

In this paper, the Compression Chord Capacity Model (CCCM), a shear mechanical model previously derived by the authors, is adapted to predict the shear strength of corrosion-damaged RC beams. For this purpose, the model parameters that can be affected by steel corrosion in RC beams were identified and modified accordingly. CCCM predictions were compared to the experimental results of 146 slender and non slender beams failing in shear, in which stirrups and/or longitudinal reinforcement was subjected to corrosion. The CCCM achieved very satisfactory shear strength predictions when reductions in reinforcement areas and web width were taken into account, with a mean value of the Vtest/Vpred ratio equaling 1.19 and a 19.5% coefficient of variation. Finally, a parametric analysis was performed to show the predicted reductions in shear strength according to the CCCM compared to the experimental results of some especially relevant tests.

1. Introduction

Steel corrosion is one of the most frequent and relevant deterioration processes that reinforced concrete structures undergo. It causes reductions in reinforcement areas, changes in reinforcing bars’ mechanical properties [1] and loss of bond properties between steel and concrete [2,3]. In addition, the volumetric expansion of corrosion products causes splitting stresses along corroded reinforcement, which lead to cracking and eventually to cover spalling. As reinforcement becomes more exposed, the corrosion rate may increase and the deterioration process might accelerate [4]. As a result of these phenomena, a reduction in stiffness, bond properties, anchorage capacity, flexural and shear strengths takes place that may affect their service performance and strength.

6. Conclusions

This paper focused on the shear strength of reinforced concrete beams affected by reinforcement corrosion, identifying the key parameters involved in shear strength that can be affected by corrosion. It also studied how these parameters influenced the predicted shear strength according to the Compression Chord Capacity Model (CCCM), previously developed by the authors. The following conclusions are drawn:

• The corrosion of stirrups and longitudinal reinforcement brings about a reduction in the reinforcement area and, eventually, concrete spalling, among other structural effects. Both effects must be taken into account to adequately predict the shear strength of corrosion-damaged beams.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدلی مکانیکی برای پیش بینی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح لاغر و غیر لاغر آسیب دیده بر اثرخوردگی

Mechanical model for the shear strength prediction of corrosion-damaged reinforced concrete slender and non slender beams

پیش بینی زلزله به صورت مکانی و زمانی صریح با استفاده از شبکه عصبی عمیق

Spatiotemporally explicit earthquake prediction using deep neural network

چکیده

۱. مقدمه

۲. الگوریتم‌های یادگیری ماشین

۳. روش‌شناسی

۳.۱ مطالعه موردی

۳.۲ داده‌ها

۳. ۳ متغیرهای وابسته و مستقل

۳.۴. مدل پیش‌بینی

۳.۵. ارزیابی

4. نتایج و بحث

۵. نتیجه‌گیری

منابع

چکیده

به دلیل  وجود پیچیدگی هایی در پیش‌بینی زلزله‌های آینده، الگوریتم های یادگیری ماشینی توسط چندین محقق برای افزایش در دقت پیش‌بینی مورد استفاده قرار گرفته‌ است. علاوه بر این، متغیرهایی هم با همبستگی کمتر به طور معمول در تحلیل ویژگی حذف شده و وارد مدل نشدند. در کل این مطالعه به معرفی و بررسی اثر پارامترهای فضایی بر عملکرد چهار الگوریتم ML برای پیش‌بینی بزرگی در زلزله‌های آینده در ایران به عنوان یکی از کشورهای زلزله‌خیز جهان می‌پردازد. ما عملکرد روش‌های معمول مانند، بردار پشتیبان ماشین (‏SVM)‏، درخت تصمیم (‏DT)‏و شبکه عصبی کم ‌عمق (‏SNN)‏را با روش شبکه عصبی عمیق جدید (‏DNN)‏برای پیش‌بینی بزرگای بزرگ‌ترین زلزله در هفته آینده مقایسه کردیم. تحلیل اطلاعات، دقت، حساسیت، مقدار اخباری مثبت، مقدار اخباری منفی، و معیارهای ویژگی برای بررسی نتیجه استفاده از یک پارامتر جدید، به نام چگالی خطا، محاسبه‌ شده با استفاده از تخمین چگالی کرنل و واریانس دو متغیره موران I، بر روی عملکرد پیش‌بینی زلزله، در مقایسه با دیگر پارامترهای معمول مورد استفاده، مورد استفاده قرار گرفتند. ما همچنین رفتار این چهار مدل را در هنگام برخورد با ترکیب‌های مختلف پارامترها و طبقات مختلف بزرگی زلزله مورد بحث قرار دادیم. نتایج نشان‌دهنده عملکرد امیدوارکننده پارامتر پیشنهادی برای زلزله‌های با بزرگی بالا، به خصوص با استفاده از روش‌های مرسوم بردار پشتیبان ماشین SVM و شبکه عصبی عمیق جدید DNN است.

۱. مقدمه

زلزله همواره یک فاجعه طبیعی مخرب است که تقریبا بدون هیچ هشداری قبلی رخ می‌دهد. این امر تلفات و خسارات مالی زیادی را به جوامع انسانی وارد می‌کند. علاوه بر این، می‌تواند اثرات جانبی زیست‌محیطی متعددی از قبیل گسیختگی سطحی گسل و روان گرایی خاک و یا انواع دیگری از بلایا مانند سونامی ، لغزش زمین و آتش‌سوزی را تحمیل کند. با توجه به پتانسیل بالای تخریب و مرگ زلزله و همچنین اثرات مستقیم و غیر مستقیم زلزله، محققان به شدت بر روی ایده پیشنهادی روش‌های مختلف برای پیش‌بینی زلزله‏ کار کرده‌اند. پیش‌بینی به موقع و قابل‌اعتماد می‌تواند امکان در نظر گرفتن اقدامات پیشگیرانه برای کاهش اثرات مخرب زلزله‌های قدرتمند را فراهم کند. علاوه بر این، چنین پیش‌بینی می‌تواند سطح آمادگی عمومی را افزایش دهد. یک پیش‌بینی موفق همواره موقعیت جغرافیایی، زمان و بزرگی زلزله را تعیین می‌کند [‏ ۱۲ ]‏. چنین پیش‌بینی‌های دقیقی می‌تواند جان بسیاری از انسان ها و  نیز مقدار زیادی از منابع را نجات دهد. با این حال، علی‌رغم پیشنهاد روش‌های مختلف با استفاده از پارامترهای ورودی مختلف، چنین پیش‌بینی‌های موفقی در میان تحقیقات گذشته بسیار کمیاب است [‏ ۱۳ ]‏.

Abstract

Due to the complexity of predicting future earthquakes, machine learning algorithms have been used by several researchers to increase the Accuracy of the forecast. However, the concentration of previous studies has chiefly been on the temporal rather than spatial parameters. Additionally, the less correlated variables were typically eliminated in the feature analysis and did not enter the model. This study introduces and investigates the effect of spatial parameters on four ML algorithms’ performance for predicting the magnitude of future earthquakes in Iran as one of the most earthquake-prone countries in the world. We compared the performances of conventional methods of Support Vector Machine (SVM), Decision Tree (DT), and a Shallow Neural Network (SNN) with the contemporary Deep Neural Network (DNN) method for predicting the magnitude of the biggest upcoming earthquake in the next week. Information Gain analysis, Accuracy, Sensitivity, Positive Predictive Value, Negative Predictive Value, and Specificity measures were exploited to investigate the outcome of using a new parameter, called Fault Density, calculated using Kernel Density Estimation and Bivariate Moran’s I, on the performance of the earthquake prediction, in comparison to other commonly used parameters. We discussed the behavior of the four models while dealing with different combinations of parameters and different classes of earthquake magnitudes. The results showed promising performance of the proposed parameter for the earthquakes of high magnitudes, especially using SVM and DNN models.

1. Introduction

Earthquake is a destructive natural disaster that occurs almost without any warning in advance. It inflicts plenty of casualties and financial loss to human societies. Besides, it can impose several environmental side effects such as surface fault rupture [1] and soil liquefication [2] or initiates other types of disasters like tsunamis [3], landslide [4], and fires [5]. Due to the high potential of destruction and death [6,7] as well as the direct and indirect effects of earthquakes [8], researchers have been vigorously working on the idea of proposing different approaches for earthquake prediction [9–11]. Timely and reliable forecasting can provide the possibility to consider preventive measures for mitigating the devastating effects of powerful earthquakes. Besides, such a forecast would be able to increase the level of public preparedness. A successful forecast determines the geographical location, the time, and the magnitude of an earthquake [12]. Such predictions can save many lives and vast amounts of resources. However, despite proposing various methods using different input parameters, such successful forecasts are rare amongst the past research [13].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیش بینی زلزله به صورت مکانی و زمانی صریح با استفاده از شبکه عصبی عمیق

Spatiotemporally explicit earthquake prediction using deep neural network

اثر لرزه ای عمود بر شکنندگی لرزه ای سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ

Vertical Seismic Effect on the Seismic Fragility of Large-Space Underground Structures

1. معرفی

2. متودولوژی

2.1. بررسی متد ارائه شده برای استخراج منحنی شکنندگی

3.مطالعه موردی

3.1 مدل عددی

3.2 انتخاب حرکات ورودی

3.3 نتایج تجزیه و تحلیل بار افزون

3.4 آستانه ی سطوح عملکردی

3.5. نتایج تحلیل دینامیکی افزایشی

3.6. تحلیل شکنندگی

4. نتیجه گیری

منابع

بیشینه ی شتاب زمین در راستای قایم بیشتر از بیشینه ی شتاب زمین در راستای افقی می باشد. برای ارزیابی شکنندگی لرزه ای  مربوط به سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ، مد نظر قرار دادن اثر لرزه ای قائم، ضروری می باشد. در این تحقیق رویکردی ارائه شده است که در ان با در نظر گرفتن  اثر لرزه ای قائم، منحنی های شکنندگی مربوط به سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ، را ایجاد می کند. در ظرفیت لرزه ای، متد تحلیل بار افزون (push over analys method) ساختار خاک زیرزمینی، در نظر می گیرد که برای بدست اوردن منحنی ظرفیت ستون مرکزی ، بارگزاری لرزه ای قائم، استفاده شود. لرزه های سطوح عملکردی از طریق مدل منحنی رفتاری رانش بار (load-drift backbone curve drift) ، اندازه گیری می شوند. در تقاضای لرزه ای (seismic demand)، لرزه های سطوح عملکردی را از طریق متد تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) و با تحریک  شتاب عمودی و افقی، ارزیابی می کنیم و ویژگی های اثر متقابل ساختار خاک و زمین لرزه (ground motion) را نیز در نظر می گیریم. نتایج مربوط به تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) را، از لحاظ بیشینه شتاب زمین (peak ground acceleration) و بیشینه سرعت زمین (peak ground velocity)  با یکدیگر مقایسه می نماییم. برای ایجاد منحنی های شکنندگی، شاخص عملکرد را ، با در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوط به ان، در مقابل  افزایش شدت زلزله ارزیابی می کنیم. نتایج نشان می دهند که  اگر اثر لرزه ای قائم را برای ارزیابی شکنندگی سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ بکار نگیریم، احتمال تجاوز اسیب های مربوط به سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ کمتر از میزان نرمال براورد خواهد شد، که منجر به نتایج ارزیابی نامطلوب می شود. 

1. معرفی

سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ مانند متروها، خیابان های تجاری و پارکینگ ها، سازه های شهری می باشند که بصورت گسترده بکار گرفته می شوند. این ساختارها می توانند تحت لرزش زمین، متحمل اسیب های فراوانی شوند (1و2). خصوصا ساختارهایی که جاگذاری غیر مستحکمی بر روی زمین های سفت دارند، به سبب تغییر شکل زمین و افزایش شتاب و سرعت و زمین در هنگام نزدیک شدن به سطح زمین، حساسیتشان نسبت به اسیب، افزایش می یابد (3و4). علاوه بر این، برخی ساختارهای زیر زمینی با فضاهای بزرگ که کهنه ساخت می باشند، به سبب طراحی نامناسب در برابر زلزله ، با ریسک بالقوه ی بالاتری در رابطه با اسیب های لرزه ای مواجه می شوند. متعاقبا برای اطمینان از ایمنی لرزه ای سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ،مخصوصا در نواحی مستعد زلزله، ارزیابی شکنندگی لرزه ای توسط محققان مختلف صورت می گیرد. 

4. نتیجه گیری

رویکردی با در نظر گرفتن اثر لرزه ای قائم، برای ایجاد منحنی های شکنندگی در سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ ، ارائه شده است. استانه ی سطوح عملکردی بر اساس متد تحلیل بار افزون ساختار خاک زیرزمینی، بدست می اید که توزیع اثر لرزه ای قائم را برای ظرفیت لرزه ای در نظر می گیرد. تقاضای لرزه ای سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ از طریق متد تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) 3بعدی ارزیابی می شود و خاصیت غیر ارتجاعی خاک و مشخصه های زمین لرزه را محاسبه می کند. بر اساس نمونه سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ انتخابی، این رویکرد برای ایجاد منحنی های شکنندگی لرزه ای در محل های مختلف  و با محاسبه ی اثر متقابل ساختار خاک زیر زمینی، بکار گرفته می شود. منحنی های شکنندگی با توجه به اهمیت نقش محل  و اثر لرزه ای قائم در اسیب پذیری سازه های زیر زمینی با فضای بزرگ، باهم مقایسه می شوند.

The measured vertical peak ground acceleration was larger than the horizontal peak ground acceleration. It is essential to consider the vertical seismic effect in seismic fragility evaluation of large-space underground structures. In this research, an approach is presented to construct fragility curves of large-space underground structures considering the vertical seismic effect. In seismic capacity, the soil-underground structure pushover analysis method which considers the vertical seismic loading is used to obtain the capacity curve of central columns. The thresholds of performance levels are quantified through a load-drift backbone curve model. In seismic demand, it is evaluated through incremental dynamic analysis (IDA) method under the excitation of horizontal and vertical acceleration, and the soil-structure-interaction and ground motion characteristics are also considered. The IDA results are compared in terms of peak ground acceleration and peak ground velocity. To construct the fragility curves, the evolutions of performance index versus the increasing earthquake intensity are performed, considering related uncertainties. The result indicates that if we ignore the vertical seismic effect to the fragility assessment of large-space underground structures, the exceedance probabilities of damage of large-space underground structures will be underestimated, which will result in an unfavorable assessment result.

1. Introduction

Large-space underground structures such as subway stations, commercial streets, and parking lots are wildly used urban construction measures. These structures can suffer severe damage under strong ground shaking [1, 2]. Especially for shallow embedded structures in soft soil, their susceptibility to damage can be increased, due to ground strain and velocity along with acceleration increase when approaching the ground surface [3, 4]. In addition, for some early built large-space underground structures, they are facing a high potential risk of seismic damage due to without properly considering seismic design. Consequently, to ensure the seismic safety of large-space underground structures, especially in seismic prone areas, the seismic fragility assessment is introduced to large-space underground structures by different researchers.

4. Conclusions

An approach is proposed to construct fragility curves for large-space underground structures considering the vertical seismic effect. Thresholds of performance levels are obtained based on the soil-underground structure pushover analysis method, which considers the contribution of vertical seismic effect to seismic capacity. The seismic demand of the large-space underground structure is evaluated through 3D incremental dynamic analyses, accounting for soil inelasticity and ground motion characteristics. Based on a selected typical large-space underground structure, this approach is applied to the derivation of seismic fragility curves of different sites, accounting for soil-underground structure interaction. The fragility curves are compared, highlighting the important role of site and the vertical seismic effect in the vulnerability of large-space underground structures.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر لرزه ای عمود بر شکنندگی لرزه ای سازه های زیرزمینی با فضای بزرگ

Vertical Seismic Effect on the Seismic Fragility of Large-Space Underground Structures

مایع سازی آنی دریا بستر متخلخل تحت عملیات لرزه ای عمودی

Momentary liquefaction of porous seabed under vertical seismic action

تاریخچه مقاله

چکیده

1.معرفی

2. معادلات حاکم و راه حل های عمومی

2-1 معادلات موجود در بستر دریا

2-2 راه حل های تحلیلی برای متغیرهای واکنش

3. ویژگی های واکنش ناشی از زمین لرزه در بستر پر منفذ دریا

4. مایع سازی لحظه ای بستر دریا

4-1 معیارهای مایع سازی لحظه ای

4-2 عمق مایع سازی مناطق دریایی

5- نتیجه گیری

چکیده

ارزیابی پتانسیل مایع شدن، نقش مهمی در طراحی سازه های دریایی و تاسیسات دریایی دارد. با این حال، پدیده مایع سازی بستر پر منفذ دریا تحت عمل زلزله شدید به طور سنتی نادیده گرفته می شود. این مقاله با هدف کشف مکانیزم مایع سازی موقت در بستر پر منفذ دریایی از طریق راه حل های جدید تحلیلی واکنش دریائی ناشی از تحریک لرزه ای عمودی، ارائه شده است. بر اساس شرایط مرزی در سطح و عمق بستر دریا، جابجایی های ایجاد شده و فشار منافذ در رسوب به طور دقیق به عنوان عملکرد عمق آب دریا، پارامترهای دریایی و ویژگی های لرزه ای سنگ بستر در ننظر گرفته شده است. معیار مایع سازی زمین لرزه که در بستر دریا گسترش یافته است، با استفاده از مفهوم فشار ناشي از انفجار، به کار گرفته می شود. بدون ابهام در این مقاله، زمین‌های دریایی با خواص مختلف در تجزیه و تحلیل پارامتری به عنوان نماینده انتخاب شده اند. نتایج نشان می دهد که مایع سازی دریایی می تواند تحت تاثیر پارامترهای آب دریا، پارامترهای بستر دریا و پارامترهای حرکت زمین لرزه قرار گیرد. کشف مهم این است که این مفهوم جاری که اثر حرکت عمودی روی مایع سازی زمین ناچیز است، ممکن است همیشه درست نباشد.

5- نتیجه گیری

هدف از اين مقاله، تحليل پديده مايع سازی لحظه اي بستر پر منفذ ددریایی تحت عمل زمين لرزه عمودي است که به طور سنتي در مهندسي زلزله ژئوتکنيکي ناديده گرفته شده است. لازم به ذکر است که مکانیزم لحظه ای که در اینجا مورد بحث قرار گرفته، تئوری تخریب پذیری که متفاوت از تئوری پس مانده ها بر اساس تجزیه و تحلیل الاستیک است را ایجاد می کند. بنابراین، نتیجه گیری های این مقاله مایع سازی لحظه ای را محدود میکند ولی در عوض یک مقدار پس مانده ناشی از ایجاد فشار منافذ در زیر برش چرخه بااعث این اتفاق می شود. راه حل های تحلیلی جابجایی های القایی و فشار منافذ به صورت ریاضی به عنوان عملکرد عمق آب دریا، خواص خاک، ضخامت بستر، فرکانس و دامنه تحریک به دست می آیند. یافته مهم این است که درک کنونی که اثر حرکت عمودی بر روی مایع سازی خاك تاثیر می گذارد ناچیز است و همیشه نمی تواند درست باشد و نتیجه های زیر می تواند خلاصه شود: (1) حتی اگر میزان اشباع تنها کمی کمتر از اشباع کامل باشد، تأثیر آن بر واکنش ناشی از لرزه ای مثل انقباض و فشار منافذ قابل توجه است.

Abstract

The evaluation of potential liquefaction is an important part in the design of marine structures and offshore installations. However, the liquefaction phenomenon of porous seabed under the action of strong earthquake is traditionally been ignored. This paper aims to explore the momentary liquefaction mechanism of porous seabed through the newly analytical solutions of seabed response induced by vertical seismic excitation. Based on the boundary conditions at the surface and bottom of the seabed, the induced displacements and pore pressure in the sediment are rigorously derived as a function of seawater depth, seabed parameters and seismic characteristics of bedrock. A criterion of earthquake liquefaction in the seabed is developed, employing the concept of induced excess pore pressure. The representative cohesionless marine soils with different properties are selected in the parametric analysis. The results show that the liquefaction of seabed could be influenced by seawater parameters, seabed parameters and earthquake ground motion parameters. The significant finding is that current understanding that the vertical motion effect on soil liquefaction is negligible may not always hold true.

5. Conclusions

The aim of this paper is to analyze the momentary liquefaction phenomenon of porous seabed under the action of vertical earthquake, which has traditionally been ignored in geotechnical earthquake engineering. It should be noted that the momentary mechanism discussed here adopts poro-elastic theory, which is different from the residual one based on elasto-plastic analysis. Therefore, the conclusions drawn in this paper are limited to the momentary liquefaction instead of the residual one caused by the build-up of pore pressure under cyclic shearing. The analytical solutions of the induced displacements and pore pressure aremathematically derived as a function of seawater depth, soil properties, seabed thickness, excitation frequency and amplitude. The significant finding is that current understanding that the vertical motion effect on soil liquefaction is negligible may not always hold true and the following conclusions could be summarized: (1) Even if the degree of saturation is only slightly below full saturation, its impact on the seismically induced response such as displacement and pore pressure is significant.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مایع سازی آنی دریا بستر متخلخل تحت عملیات لرزه ای عمودی

Momentary liquefaction of porous seabed under vertical seismic action

رفتار پانچ دال های RC تقویت و اصلاح شده با پلیمر تقویت شده با فیبر کربنی

Punching behavior of strengthened and repaired RC slabs with CFRP

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رفتار پانچ دال های RC تقویت و اصلاح شده با پلیمر تقویت شده با فیبر کربنی

Punching behavior of strengthened and repaired RC slabs with CFRP

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تاثیر تعامل سازه خاک بر نسبت جابجایی ناپیوستگی ساختارهای تخریب کننده

Effect of soil-structure interaction on inelastic displacement ratios of degrading structures

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

دینامیک خاک و مهندسی زلزله – Soil Dynamics and Earthquake Engineering

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تاثیر تعامل سازه خاک بر نسبت جابجایی ناپیوستگی ساختارهای تخریب کننده

Effect of soil-structure interaction on inelastic displacement ratios of degrading structures

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

ارزیابی راهکارهای متفاوت برای مدیریت مشکلات منابع آب در کشاورزی آبیاری

Assessment of different strategies for managing the water resources problems of irrigated agriculture

چکیده
1- مقدمه
2- سیستم تحقیق و اطلاعات
2-1 موقعیت و شرایط آبی
2-2 سیستم خاک و برداشت محصول
2-3 گرداوری اطلاعات
3- توصیف مدل
3-1 اصول
3-2 درجه بندی و اعتبار سنجی
3-3 تحلیل حساسیت
3-4 ارزیابی آماری
3-5 شبیه سازی راهکارهای مدیریت آب
4- نتایج و بحث
4-1 درجه بندی و اعتبار سنجی
4-2 تحلیل حساسیت
4-3 ارزیابی سناریوهای شبیه سازی شده
5- نتیجه گیری

چکیده

افزایش کشاورزی آبیاری برای دست یابی به امنیت جنگل لازم است. به هر حال ، این عامل می تواند منجر به افزایش مشکلات مرتبط با منابع آب از جمله کمبود و شوری آب شود. برای ارزیابی راهکارهای مختلف مدیریت در حل این مشکلات ، تحقیق حاضر از مدل شبیه سازی SaltMod در منطقه شمال غرب هند استفاده کرده است که این منطقه با مشکل شوری و آبگرفتگی مواجه است . بعد از انجام آزمایشات و محاسبه و اعتبار سنجی ، از این مدل برای بررسی گزینه های مختلف مدیریت آب در منطقه بیان شده استفاده شد. تحلیل سناریوهای مختلف نشان می دهد که سطح آب های زیر زمینی در منطقه در شرایط طبیعی بالا می رود. بنابراین ، گزینه های درست مدیریتی – برای مثال ، افزایش کاربری آب های زمینی – کاهش مناطق کشت برنج و کاهش استفاده از آب های کانال پیشنهاد می شوند. سناریوی ایده آل نشان می دهد که تغییرجزئی 6-3% در مقدار ورودی می تواند مشکل مسئله را شامل شود.

1- مقدمه

منابع آب و خاک محدود هستند و با کاهش تدریجی رو برو هستند ( چیت ساز و آذری وند 2007- سینگ 2018و2016). به علاوه ، تولیدات کشاورزی نیز با توجه به افزایش جمعیت و با استفاده از این منایع باید افزایش یابند( زی و همکاران 2018- لومبا و همکاران 2017- لی و ژانگ 2015 – سینگ 2018و2014 – لیو و همکاران 2016 – داویجان و همکاران 2016 ). افزایش کشاورزی آبی برای تشخیص امنیت غذا ( داس و همکاران 2015 – سینگ و همکاران 2016) در منطقه خشک داده شده با مقدار بارش نامناسب لازم می باشد ( هرمن و همکاران 2016 – آدهیکاری و همکاران 2017 – پوستل 1999). یه هر حال ، این افزایش می تواند منجر به ایجاد مشکلات منابع آب یا افزایش سطح آب زمینی و شوری ثانویه شود ( تیلمن و همکاران 2002 – هوک و همکاران 2006 – سینگ 2012-2017 ) . عباس و همکارانش در سال 2013 بیان کردند که شوری خاک در سطح جهانی در حال افزایش است و میانگین سالانه بیش از 2 میلیون هکتار است. در سال های اخیر ، سازمان غذا و کشاورزی FAO گزارش کرد که بیش از 19 درصد از تمام مناطق آبیاری شده از شوری رنج می برند (FAO 2016). 

5- نتیجه گیری

با توجه به نتایج ارزیابی بدیهی است که SaltMod می تواند مدل مفیدی برای شبیه سازی عمق آب های زیر زمینی و شوری در مناطق کشاورزی باشد. این مدل می تواند تعادل آب خروجی و نمک را از طریق اقدامات مختلف را فراهم آورد. سطح آب در منطقه تحقیق می تواند در سال های پیش رو در شرایط کنونی افزایش داشته باشد. بنابراین ، اطمینان از برداشت محصول در منطقه تحقیق باتوجه به الگوهای موجود برداشت محصول ، خروج / ورود و شرایط آب شناسی/کشاورزی نمی تواند مستمر باشد. در شرایط بهینه ، کاهش در محیط کاشت برنج در برابر سایر محصولات غیر برنجی پیشنهاد می شود ، زیرا این کار می تواند کاهش قابل توجه در رشد منظم را سبب شود. علاوه بر کاهش محیط کشت برنج ، کاهش استفاده گسترده از آب های زیر زمینی و اب های کانال پیشنهاد می شود. کاهش آب های زیر زمینی می تواند با افزودن آب های چاه در مناطق جدید و تشویق کشاورزان / سهامداران به استفاده از آب های کم کیفیت و آب های کم کیفیت کانال برای اهداف آبیاری اتفاق بیفتد. سناریوی بهینه نشان می دهد که تغغیرات جزئی 3 تا 6 % در مقادیر ورودی می تواند مشکلات آب شناسی در منطقه تحقیق را سبب شود. گزینه های مدیریتی بحث شده در صورت اجرا می توانند کمک قابل توجهی به کاهش افزایش سطح آب های زیرزمینی و کاهش شوری در اراضی کشاوری کنند.

Abstract

The intensification of irrigated agriculture is required for attaining food security. It could result, however, in water resources problems of waterlogging and secondary salinization. To assess different management strategies in solving the problems, the current study used a simulation model SaltMod in a command area of north-west India which faced the problems of salinization and waterlogging. Following the thriving testing in the course of calibration and validation, it was used for studying various water management alternatives for the command area. The analysis of different scenarios shows that watertables in the command would persist to go up under the normal conditions. Thus, right management alternatives, for example, increased groundwater use, rice area reduction, and reduced canal water use are recommended. The ideal scenario revealed that small changes of 3–6% in input values would contain the problems of the study region.

1- Introduction

The water and soil resources are limited and they experience gradual degradation (Chitsaz and Azarnivand, 2017; Singh, 2018a, 2016a). Besides, farm production requires to be increased using these limited resources for feeding the burgeoning global population (Xie et al., 2018; Lomba et al., 2017; Li and Zhang, 2015; Singh, 2018b, 2014; Liu et al., 2016; Davijani et al., 2016). The intensification of irrigated agriculture is required for realizing food security (Das et al., 2015; Singh et al., 2016) in dry regions given that normal rainfall in these areas is highly unreliable (Herrmann et al., 2016; Adhikari et al., 2017; Postel, 1999). This intensification, however, could result in water resources problems of rising watertables and secondary salinization (Tilman et al., 2002; Houk et al., 2006; Singh, 2012, 2017a,b). Abbas et al. (2013) stated that soil salinization is growing globally at an average annual rate of over 2 million ha. In recent times, the Food and Agriculture Organization FAO reported that more than 19 percent of the total irrigated territory is suffered by salinization (FAO, 2016).

5- Conclusions

It is clear from evaluating the results that SaltMod appears to be a helpful model for the simulation of watertable depths and salinities in agricultural areas. It is capable of appraising the upcoming water and salt balances through a range of interventions. The watertables in the command area would persist to go up in the coming years in the existing conditions. Therefore, assured crop cultivation in the study region could not be continued under the present cropping pattern, discharge/recharge, and agro-hydro-meteorological settings. Under the optimal conditions, a decreased rice area against non-rice crops is recommended, since it could trim down percolation significantly. Apart from rice area reduction, enlarged use of groundwater and reduced canal water use are also recommended. Groundwater withdrawals can be augmented by putting in additional tubewells at fresh sites and encouraging stakeholders/farmers to utilize poor quality groundwater in conjunction with limited higher-quality canal water for irrigation purposes. The optimal scenario revealed that small changes of 3–6% in input values would contain the hydrological problems of the study region. The discussed management alternatives, if put into practice, will help significantly to lessen the groundwater table rise and secondary salinization of agricultural lands.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ارزیابی راهکارهای متفاوت برای مدیریت مشکلات منابع آب در کشاورزی آبیاری

Assessment of different strategies for managing the water resources problems of irrigated agriculture