فهرست مطالب

اکو هیدرولوژی - سال چهارم شماره 3 (پاییز 1396)

مجله اکو هیدرولوژی
سال چهارم شماره 3 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/05/28
  • تعداد عناوین: 25
|
  • مسعود گودرزی *، حمزه احمدی، سید اسعد حسینی صفحات 641-651
    در چند دهه اخیر افزایش اطلاعات بشر درباره اقلیم زمین و دغدغه انسان از تغییرات آب و هوایی در آینده، موجب شناخت دقیق‏تر مؤلفه های تاثیرگذار بر اقلیم زمین شده است.
    از پدیده های اقلیمی ای که تغییرات آنها موجب ناهنجاری های بزرگ آب و هوایی به‏ویژه در دما و بارش در بسیاری از نقاط جهان می‏شود، الگوهای پیوند از دور هستند که آشکارسازی روابط بین پارامترهای اقلیمی و آنها برای شناخت بیشتر نوسانات و تغییرپذیری اقلیمی در هر منطقه اهمیت فراوانی دارد. بنابراین، در این پژوهش ارتباط الگوهای بزرگ مقیاس و شناخته شده آن از جمله شاخص نوسان جنوبی (SOI)، شاخص نوسان اطلس شمالی (NAO)، شاخص آرام آمریکای شمالی (PNA)، شاخص چند متغیره انسو (MEI) و نوسان ده های اقیانوس آرام (PDO) با نه مولفه دمایی و بارشی به‏صورت ماهانه در ایستگاه همدید کرج طی دوره آماری 26 ساله (1985 2010) تجزیه و تحلیل شد. ابتدا، نرمال بودن سری داده های مطالعه شده بر اساس آزمون کلموگروف اسمیرنوف تایید شد. در ادامه به‏منظور بررسی ارتباط بین الگوهای بزرگ مقیاس با مولفه های دمایی و بارشی، از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. همبستگی ها به‏صورت ماهانه بدون تاخیر و با تاخیر یک ماهه ارزیابی شد. نتایج نشان داد بیشترین ارتباط بین شاخص NAO و مولفه های دمایی و بارشی در ماه های فصل پاییز و زمستان مشاهده می‏شود و این تاثیرگذاری ها روی ماه های فصل پاییز بیشتر از ماه های فصل زمستان است. شاخص SOI ارتباط بیشتری با مولفه های بارشی دارد. تاثیر این شاخص بر بارش ماه های فصول پاییز و زمستان آشکارتر است در حالی که شاخص MEI با مولفه های دمایی ارتباط بیشتر ی را نشان می‏دهد و برای مولفه های بارشی ارتباط خاصی مشاهده نمی شود. اثرگذاری این شاخص به‏ویژه بر پارامترهای دمایی ماه های آوریل و می در فصل بهار و ماه دسامبر در اواخر فصل پاییز شدید‏تر است. ارتباط شاخص PDO بر مولفه های بارشی و دمایی منطقه نیز در ماه می در اواسط فصل بهار بیشتر مشاهده می‏شود و شاخص PNA فقط بر مولفه های دمایی موثر است و در ماه های دسامبر و فوریه ارتباط بیشتری دارد. نتایج به دست آمده به منظور درک و شناخت بیشتر از تغییرپذیری مولفه های دمایی و بارشی حائز اهمیت است.
    کلیدواژگان: انسو، بارش، شاخص های اقلیمی، دما، دور پیوند
  • روزا ابراهیمیان، علی اصغر آل شیخ *، ابوالفضل مسعودیان صفحات 653-662
    خشکسالی پدیده ای است که بین پارامترهای موثر در آن ارتباط خطی وجود ندارد. بنابراین، محققان برای بررسی آن به روش های غیرخطی مانند اتوماسیون سلولی نیاز دارند. این روش در تحقیقات مختص به پیش بینی خشکسالی کمتر استفاده شده است. این در حالی است که از روش اتوماسیون سلولی به علت داشتن ساختار ساده و زیادبودن قابلیت بصری می توان به عنوان روشی مناسب در پیش بینی خشکسالی استفاده کرد.
    این مطالعه با هدف مدل سازی خشکسالی برای سال 2020 با استفاده از اتوماسیون سلولی و تصاویر ماهواره لندست در دشت نجف آباد انجام شده است. ابتدا تصاویر سری زمانی تبخیر و تعرق برای سال های 1995، 2008 و 2015 طبقه بندی و نقشه پهنه بندی وضعیت خشکسالی در این سال ها تهیه شد. در گام بعدی، با بهره گیری از روش اتوماسیون سلولی وضعیت خشکسالی هریک از طبقات در سال 2020 تخمین زده شد. نتیجه به دست آمده از شاخص کاپا 63/0 و توافق بین نقشه واقعی و پیش بینی شده ((M(m)، 85/0 است که بیان کننده مطلوب بودن معادله تخمین زده شده در این تحقیق است. از سوی دیگر، نقشه پراکندگی احتمال وقوع تغییرات در سال 2020 گویای آن است که اگر شرایط به همین صورت ادامه یابد و تغییری در نوع و الگوی کشت منطقه ایجاد نشود، تقریبا همه نواحی ای که در سال 2015 با خطر وقوع خشکسالی مواجه هستند، در سال 2020 با شدت بیشتر و به طور وسیع تری با وقوع خشکسالی روبه رو می شوند.
    کلیدواژگان: اتوماسیون سلولی، تبخیر و تعرق، خشکسالی، دشت نجف آباد، مارکوف
  • مهیار یوسفی.، بهنوش فرخ زاده، سمیرا بساطی صفحات 663-672
    یکی از راه های برطرف کردن کمبودهای فصلی آب، استفاده از آب‏های زیرزمینی است. از آنجا که انتخاب محل مناسب برای احداث سد زیرزمینی به منظور ذخیره سازی آب مسئله ای مهم و چالش‏برانگیز است، استفاده از روشی با کمترین خطا در مطالعه این مناطق ضروری است. هدف این پژوهش انتخاب بهینه مکان‏های مناسب برای احداث سد زیرزمینی، در حوضه آبخیز همدان بهار با استفاده از یک روش جدید در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، به منظور کاهش خطا بوده است. بر این اساس، ابتدا معیارهای لازم و تاثیرگذار در انتخاب مکان مناسب برای احداث سد زیرزمینی شامل چگالی آبراهه، فاصله از قنات، چشمه و چاه، زمین‏شناسی، شیب، فاصله از گسل، نزدیکی به جاده و روستا و کاربری اراضی شناسایی شد. سپس لایه های اطلاعاتی مختلف در محیط GIS و با استفاده از تابع لجستیکی (انتقال به دامنه صفر و یک)، وزن‏دار شدند و در نهایت همه نقشه های وزن‏دار با استفاده از رابطه میانگین هندسی تلفیق شدند تا مدل نشان دهنده مناطق مناسب برای احداث سد زیرزمینی به صورت یک نقشه تولید شود. نتایج مطالعه نشان داد روش به کار گرفته شده می‏تواند به شکل مطلوبی محدوده مطالعه شده را کوچک کند و حدود 10 درصد از کل آبراهه ها را به عنوان آبراهه های مناسب برای احداث سد زیرزمینی شناسایی و معرفی کند.
    کلیدواژگان: تصمیم گیری چند معیاره، تلفیق، حوضه آبخیز همدان، بهار، مکان یابی، وزن دهی به معیارها
  • حجت الله گنج خانلو، مهدی وفاخواه*، علی فتح زاده، حسین زینی وند صفحات 673-686
    داشتن اطلاعات در زمینه عمق، چگالی و آب معادل برف برای مدیریت منابع آب در مناطق کوهستانی اجتناب‏ناپذیر است. از طرفی، به دلیل مسائل مالی، شرایط اقلیمی نامساعد و صعب‏العبور بودن مناطق کوهستانی، اندازه‏گیری ها نقطه ای است که تعمیم آن به سطوح بزرگ خطای زیادی دارد. یکی از روش ها برای پیش بینی آب معادل برف، بررسی ارتباط بین آب معادل برف با عوامل موثر است. بدین منظور حوضه آبخیز کوهستانی سهرورد استان زنجان انتخاب شد. داده های اولیه تهیه و نقشه های مورد نیاز شامل نقشه های مدل رقومی ارتفاع، شیب، جهت شیب، شمالی بودن، شرقی بودن، انحنای افقی، انحنای عمودی، شاخص وضعیت توپوگرافی و تابش خورشیدی استخراج شد. سپس، هنگام بارش اوج برف، عمق برف به تعداد 150 نمونه به روش هایپرکیوب لاتین و چگالی برف به تعداد 18 نمونه به روش تصادفی اندازه‏گیری شد. محاسبات شاخص بادپناهی برای نقاط اندازه‏گیری شده عمق برف انجام شد. در مرحله بعد با انجام رگرسیون بین آب معادل برف با عوامل موثر، رابطه کمی بین آنها تعیین شد. کارایی مدل‏ها با شاخص‏های آماری میانگین خطا، میانگین خطای مطلق، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی تعیین شد. نتایج نشان داد در حوضه آبخیز یادشده با روش رگرسیون گام به گام می‏توان آب معادل برف را برآورد کرد. همچنین براساس نتایج، هرچند عامل اقلیمی شاخص باد پناهی حجم زیاد محاسبات را دارد؛ ولی دخالت دادن آن سبب افزایش کارایی مدل در برآورد آب معادل برف می‏شود. آب معادل برف بیشترین همبستگی معنا‏دار را با ارتفاع برابر با 607/0 و کمترین همبستگی معنا‏دار را با شمالی بودن برابر با 204/0 در محدوده مطالعاتی دارد. ضرایب همبستگی بین متغیر وابسته آب معادل برف با متغیر مستقل شاخص بادپناهی نشان می‏دهد فاصله 300 متری، موثرترین فاصله بر هم کنش باد و پستی و بلندی ها در ایجاد شرایط بادپناهی و بادروبی است. ضریب تغییرات عمق و چگالی برف اندازه گیری شده به ترتیب برابر با 14/54 و 89/7 درصد است.
    کلیدواژگان: آب معادل برف، رگرسیون گام به گام، شاخص بادپناهی، نمونه برداری هایپرکیوب لاتین
  • راضیه کوشکی، محمد رحیمی*، مجتبی امیری، مجید محمدی، جعفر دستورانی صفحات 687-698
    خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که به شدت تحت تاثیر نوسانات اقلیمی است و مجموعه‏ای از مشکلات پیچیده را در بخش‏های مختلف ایجاد می‏کند. هدف پژوهش حاضر، بررسی رابطه زمانی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه آبریز کرخه است. برای رسیدن به این هدف، از آمار 26 ایستگاه باران‏‏سنج و هشت ایستگاه هیدرومتری استفاده شد. در بخشی از تحقیق برای آگاهی از تاخیر جریان‏ها نسبت به بارش‏ها در حالت واقعی، ضریب همبستگی پیرسون بین بارش و دبی جریان با تاخیرهای زمانی مختلف محاسبه شد. سپس دو شاخص بارش استانداردشده (SPI) و شاخص خشکسالی جریانات رودخانه‏ای (SDI) به‏ترتیب برای ارزیابی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی انتخاب شدند. مقادیر شاخص‏ها در گام زمانی کوتاه مدت (یک ماهه و سه ماهه)، میان‏مدت (شش ماهه) و بلندمدت (12 ماهه) در نرم افزار DrinC محاسبه شد. همچنین ضریب همبستگی بین دو شاخص SPI و SDI در کل حوضه و دو زیر حوضه قره‏سو و گاماسیاب بررسی شد. نتایج نشان داد بین ضریب همبستگی بارش دبی جریان و دو شاخص SPI-SDI در چهار گام زمانی رابطه مستقیم و معنا‏داری در سطح 99 درصد وجود دارد. هر چند در هر چهار گام زمانی (کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت) ضریب همبستگی از سطح معنا‏داری برخوردار است؛ مقدار ضریب همبستگی در حالت بدون تاخیر زمانی نسبت به سایر موارد با تاخیر زمانی بیشتر است. بنابراین، می‏توان نتیجه گرفت که خشکسالی هیدرولوژیکی با تاخیر زمانی خیلی کوتاه در حوضه آبریز کرخه پس از خشکسالی هواشناسی رخ می‏دهد. همچنین به‏دلیل همسویی ضرایب همبستگی و عدم تاخیر زمانی در هر دو حالت، دو شاخص یادشده به خوبی شرایط خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی را نشان می‏دهند.
    کلیدواژگان: حوضه آبریز کرخه، خشکسالی هواشناسی، خشکسالی هیدرولوژیکی، همبستگی پیرسون
  • حامد کتابچی*، داود محمودزاده، رضا فرهودی هفدران صفحات 699-709
    ارتباط و اندرکنش آب سطحی و آب زیرزمینی می‏تواند بین پهنه های آب سطحی (مانند رودخانه ها، دریاچه ها و تالاب‏ها) و منابع آب زیرزمینی رخ دهد. کمی کردن مقدار تبادل آب بین تالاب و آبخوان از مراحل مهم در مطالعاتی مانند بیلان آب و تعیین نیاز‏های زیست‏محیطی است. در این مطالعه به منظور برآورد نیاز آبی تالاب کانی‏برازان واقع در حاشیه جنوبی دریاچه ارومیه، روی مولفه آب زیرزمینی تمرکز شده است. نتایج این مطالعه بیان می کند که در دوره زمانی بررسی شده از سال 1377 تا 1394، با توجه به آستانه گرادیان هیدرولیکی، تالاب کانی‏برازان همواره از منابع آب زیرزمینی تغذیه شده است. در سال‏های 1377، 1381 و 1394 مقادیر تغذیه تالاب از منابع آب زیرزمینی بیشترین مقدار را داشته و به ترتیب برابر با 11/4، 09/5 و 78/3 میلیون مترمکعب در سال برآورد شده است. مقدار متوسط سالانه عمق این تالاب کمتر از 16 سانتی متر برآورد شده است. اثر زهکش‏ها، کانال‏ها و انهار سنتی بر تالاب هم طی دوره زمانی یادشده بررسی شده‏اند. نتایج نشان می‏دهد این منابع آبی تاثیر مهمی در تامین آب تالاب دارند. بر اساس داده و اطلاعات موجود، برای مثال در سال‏های 1385 و 1394، چنانچه اثر زهکش‏ها، کانال‏ها و انهار سنتی بر تالاب‏ در نظر گرفته نشود، به ترتیب کاهشی حدود 15 و 30 درصد در حجم آب تالاب تخمین زده می شود.
    کلیدواژگان: آبخوان، تالاب، تبادل آب، سیستم زهکشی، منابع آب زیرزمینی
  • ابوذر پرهیزکاری*، سعید یزدانی صفحات 711-724
    در مطالعه حاضر ابتدا الگوی رفتاری متغیر اقلیمی بارش طی دوره 1365 1393 در سطح حوضه‏ آبخیز خررود بررسی شد. سپس از یک سیستم مدل‏سازی بیوفیزیکی- اقتصادی برای ارزیابی تاثیر تغییرات اقلیم ناشی از کاهش بارش بر متغیرهای هیدرولوژیکی (منابع آب در دسترس و ارزش واقعی نهاده آب آبیاری) و اقتصادی (تولیدات کشاورزی و سود ناخالص کشاورزان) تحت سناریوهای مختلف (تغییر اقلیم ملایم، متوسط و شدید) استفاده شد. سیستم مدل‏سازی یادشده، شامل تابع عملکرد محصولات مبتنی بر میزان بارش (جزء بیوفیزیکی مدل) و رهیافت برنامه ریزی ریاضی اثباتی (جزء اقتصادی مدل) بود که طی سه مرحله پیاپی در محیط نرم‏افزاری GAMS 24.1 حل شد. داده های مورد نیاز از طریق ایستگاه های باران‏سنجی و اداره های ذی ربط در استان قزوین جمع آوری شد. الگوی رفتاری بارش نشان داد این متغیر اقلیمی پس از سال 1380 در سطح حوضه آبخیز خررود روندی کاهشی را طی کرده است. نتایج مدل نشان داد تغییرات اقلیم ناشی از کاهش بارش تحت سناریوهای ملایم تا شدید به کاهش 3/11 تا 0/23 درصد در منابع آب در دسترس، افزایش 08/7 تا 22/15 درصد در ارزش اقتصادی آب آبیاری، کاهش 14/5 تا 39/16 درصد در مجموع سطح زیر کشت محصولات آبی و کاهش 58/6 تا 41/13 درصد در سود ناخالص کشاورزان حوضه‏ آبخیز خررود نسبت به شرایط سال مبنا یا پایه منجر شده است. بیشترین کاهش منابع آب در دسترس نیز تحت سناریوی تغییر اقلیم شدید و به میزان 15/29 میلیون مترمکعب حاصل شد. در پایان برای مقابله با آثار تغییر اقلیم و حفاظت از منابع آب در سطح این حوضه آبخیز، به‏کارگیری تکنیک‏های کم‏آبیاری، تعیین نرخ آب‏بها برای کشاورزان بر اساس ملاحظه برابری، آیش‏گذاری اراضی و ارائه تسهیلات به کشاورزان برای تجهیز مزارع به سیستم‏های نوین آبیاری پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: الگوی رفتاری بارش، پایداری منابع آب، تغییرات اقلیم، متغیرهای هیدرولوژیکی، مدل بیوفیزیکی- اقتصادی
  • سید وحید رضوی ترمه *، محمد سعدی مسگری، کاظم کاظمی صفحات 725-736
    آب زیرزمینی به‏عنوان یکی از منابع ارزشمند تازه آب در نظر گرفته می‏شود. با افزایش سریع جمعیت انسان، تقاضا برای آب‏های زیرزمینی افزایش‏ یافته است. تهیه نقشه مناطق بالقوه آب زیرزمینی می‏تواند کمک شایان توجهی به تعیین، محافظت و مدیریت چشمه های آب زیرزمینی کند. هدف از این تحقیق، تهیه نقشه پتانسیل چشمه های آب زیرزمینی در شهرستان جهرم با استفاده از روش‏های نسبت فراوانی، شاخص آماری و آنتروپی است. نوآوری تحقیق حاضر، به‏کارگیری روش شاخص آماری برای اولین بار به منظور تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی و مقایسه آن با دو روش آنتروپی و نسبت فراوانی است. دوازده معیار هیدرولوژی، زمین‏شناسی و جغرافیای طبیعی که بر موقعیت چشمه ها اثر می‏گذارند، در نظر گرفته شد و در محیط ArcGIS این داده ها پردازش و آماده شد. این معیارها شامل درجه شیب، جهت شیب، ارتفاع، شاخص توپوگرافی رطوبت (TWI)، طول شیب، شاخص توان آبراهه (SPI)، فاصله از رودخانه، فاصله از گسل، فاصله از جاده، تراکم گسل، کاربری اراضی و زمین‏شناسی است. پس از تهیه نقشه پتانسیل آب‏های زیرزمینی با این سه روش، برای ارزیابی نتایج از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) استفاده شد. از 103 چشمه معرفی‏شده در این تحقیق، 73 چشمه (70 درصد) برای تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی و 30 چشمه (30 درصد) برای ارزیابی مدل استفاده شد. سطح زیر منحنی (AUC) به‏دست‏آمده از منحنی تشخیص عملکرد نسبی، نشان‏دهنده دقت 91 درصد برای مدل شاخص آماری، دقت 92 درصد برای مدل نسبت فراوانی و دقت 7/92 برای مدل آنتروپی برآورد شد. نتایج این ارزیابی نشان‏دهنده دقت عالی برای این سه مدل و برتری مدل آنتروپی نسبت به دو مدل دیگر است. همچنین بر اساس مدل آنتروپی لایه های شاخص توان آبراهه، ارتفاع، شیب و کاربری اراضی بیشترین تاثیر را بر پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه مطالعه شده داشته‏اند.
    کلیدواژگان: نقشه پتانسیل آب زیرزمینی، روش آنتروپی، روش نسبت فراوانی، روش شاخص آماری
  • محمد فاریابی*، جابر مظفری زاده صفحات 737-748
    پدیده خشکسالی آثار منفی بزرگی بر منابع آب و محیط‏های وابسته به آن می‏گذارد و در برخی سال‏ها خسار ت های جبران ناپذیری را سبب می‏ شود. یکی از انواع مهم این پدیده، خشکسالی آب زیرزمینی است که بر اثر تغذیه ناکافی آبخوان‏ها به وجود می‏آید. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر خشکسالی و مدیریت منابع آب زیرزمینی دشت دیر آبدان در استان بوشهر است. برای این کار از آمار و داده هایی مانند بارندگی، تراز سطح آب زیرزمینی، نتایج آنالیز شیمیایی چاه های پایش کیفی و دبی چاه های بهره‏برداری استفاده شده است. وضعیت خشکسالی با استفاده از شاخص بارش استاندارد (SPI) و شاخص‏ منبع آب زیرزمینی (GRI) بررسی شده است. در این تحقیق شاخص جدیدی به نام شاخص مدیریت خشکسالی هیدروژئولوژیکی (HDMI) معرفی شده است. این شاخص ترکیبی از شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI)، شاخص اصلاح شده هدایت الکتریکی (MSECI) و شاخص استاندارد شده دبی چاه های بهره‏برداری (SWDI) است. بر اساس نتایج به دست آمده میانگین شاخص خشکسالی آب زیرزمینی کمتر از 1- است. این موضوع نشان‏دهنده خشکسالی آب زیرزمینی با شدت متوسط است. این خشکسالی سبب تخریب کیفیت آب زیرزمینی نیز شده است. با توجه به شاخص MSECI، بحرانی‏ترین بخش آبخوان مناطق جنوبی آن است. از دیدگاه پتانسیل کمی آبخوان (شاخص SWDI) نیز مناسب‏ترین بخش آبخوان مناطق شمالی آن است. بر اساس میزان شاخص مدیریت خشکسالی هیدروژئولوژیکی، کمترین میزان شاخص HDMI (کمتر از 4-) در بخش جنوبی محدوده دیر آبدان و در مجاورت خلیج فارس دیده می‏شود، بنابراین بهره‏برداری از آبخوان در این مناطق توصیه نمی‏شود.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، خشکسالی، شاخص مدیریت خشکسالی هیدروژئولوژیکی (HDMI)، محدوده دیر، آبدان
  • اباذر مصطفایی *، وحیده مرادنیا، مسعود گودرزی صفحات 749-761
    اگرچه بیشتر اقلیم کشور ایران خشک و نیمه خشک است، سالانه حجم شایان توجهی آب از طریق سیلاب‏ها از دسترس خارج می‏شود. بنابراین، سامانه های پخش سیلاب برای کنترل سیل و مواجهه با کم‏آبی قریب به سه دهه است که در کشور اجرا می‏شوند. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر شبکه پخش سیلاب منطقه سرچاهان استان هرمزگان بر تغذیه مصنوعی سفره آب زیرزمینی با استفاده از راهکار حجم کنترلی است. سامانه پخش سیلاب یادشده در عرصه‏ای به مساحت 840 هکتار اجرا شده است. پس از بررسی آب نمود چاه ها، آب نگار بارش و حجم سیلاب‏های واردشده به سیستم، با بررسی نوسانات سطح آب زیرزمینی در چاه های مشاهده‏ای، تاثیر طرح پخش سیلاب در تغذیه مصنوعی سفره آب زیرزمینی بررسی شد. نتایج نشان داد تراز آب زیرزمینی در چاه های مشاهده‏ای واقع در عرصه، بعد از سیل‏گیری های اولیه افزایش نسبی داشته‏اند به طوری که آب نمود چاه مشاهده‏ای واقع در عرصه پخش، افزایش شایان توجهی حدود 34/1 متر را نشان می‏دهد. همچنین، تغییرات سطح آب زیرزمینی در محدوده حجم کنترل با روند تغذیه/برداشت کاملا همخوانی دارد و بر همین اساس در سال 1386 سطح آب زیرزمینی به میزان 43/4 متر افزایش داشته است. نتایج بررسی ها نشان داد در دشت گهکم-سعادت‏آباد، بارندگی های با بیش از 60 میلی‏متر یا بارش‏های متوالی با مقادیر زیاد، به تغذیه در عرصه پخش سیلاب منجر می‏شوند. در مجموع، نتایج تحقیق نشان داد پروژه پخش سیلاب سرچاهان در سال‏های بررسی شده نتوانسته است در حد انتظار سهم تغذیه را به شکل معنا‏داری افزایش دهد.
    کلیدواژگان: تغذیه مصنوعی، حجم کنترل، سرچاهان، سطح آب زیرزمینی، نوسانات
  • میثم ودیعتی*، اصغر اصغری مقدم، محمد نخعی صفحات 763-773
    در پژوهش حاضر، خوشه‏بندی مجموعه‏ای از داده های هیدروشیمیایی آبخوان سراب با استفاده از روش‏های خوشه‏بندی C-میانگین فازی (FCM) و تحلیل خوشه سلسله مراتبی (HCA) انجام شده و کاربرد آنها در تبیین رخساره های هیدروشیمیایی مطالعه شد. خوشه‏ های آماری شباهت مکانی را بررسی می‏کنند و نشان می‏‏دهند خوشه ها مطابقت هیدروژئولوژیکی با رخساره های هیدروشیمیایی آبخوان دارند. نمونه های آب زیرزمینی با استفاده از بهینه کردن تعداد خوشه و درجه فازی شدگی با استفاده از روش C میانگین فازی به چهار خوشه طبقه‏بندی شدند. از داده های 49 نمونه آب زیرزمینی و 12 متغیر هیدروشیمیایی منطقه مطالعه شده استفاده شد. نتایج این دو روش مراکز خوشه را تولید می‏کند که در تشخیص فرایندهای فیزیکی و شیمیایی تغییرات هیدروشیمی منطقه مطالعه شده موثر است. روش FCM روشی مناسب در تحلیل داده ها در بیان توزیع رخساره های هیدروشیمیایی است. نتایج نشان داد رویه خوشه‏بندی برای تخصیص نمونه های شیمیایی آب زیرزمینی به گروه های همگن توسط روش FCM ابزاری مهم در تشخیص رخساره های هیدروشیمیایی آبخوان است و این روش در تحلیل داده های مرزی، نسبت به روش HCA که تغییراتی واضح و ناگهانی دارد؛ تواناتر است.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، خوشه بندی، دشت سراب، رخساره هیدروشیمیایی، منطق فازی
  • محمدحسین قویمی پناه، عبدالواحد خالدی درویشان *، محمدرضا قویمی پناه صفحات 775-789
    ارائه راه‏کارهای مفید برای پیشگیری و کاهش خسار ت های ناشی از زمین لغزش امری اجتناب‏ناپذیر است. از جمله این راه‏کارها، پیش‏بینی و پهنه‏بندی مناطق مستعد وقوع این حرکات است. بر همین اساس پژوهش حاضر به مقایسه و ارزیابی صحت دو روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و رگرسیون چند متغیره (MR) در پهنه‏بندی خطر زمین لغزش در حوضه آبخیز ولی‏عصر با مساحت 198 کیلومتر مربع واقع در استان اردبیل پرداخت. شش عامل جهت جغرافیایی، شیب، ارتفاع، سنگ‏شناسی، کاربری اراضی و فاصله از رودخانه به‏عنوان مهم‏ترین عوامل موثر در وقوع زمین لغزش‏های منطقه شناخته شدند. در گام بعدی نقشه های پهنه‏بندی خطر زمین لغزش با هر دو روش AHP و MR در پنج طبقه تهیه شد. در نهایت، به‏منظور صحت‏سنجی دو روش استفاده شده، نقشه های تهیه شده با شاخص‏های نسبت تراکم (Dr) و شاخص مجموع کیفیت (Qs) مقایسه و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد عوامل فاصله از رودخانه، جهت، شیب، کاربری اراضی، سنگ‏شناسی و ارتفاع به ترتیب با مقادیر 426/0، 173/0، 145/0، 134/0، 089/0 و 033/0 در روش تحلیل سلسله مراتبی و 531/0، 109/0، 344/0، 273/0، 123/0 و 061/0 در روش رگرسیون چند متغیره وزن‏دهی شدند. مقدار شاخص‏ نسبت تراکم و شاخص مجموع کیفیت به‏ترتیب، 51/5 و 44/0 برای روش‏ تحلیل سلسله مراتبی و 45/6 و 72/0 برای روش رگرسیون چند متغیره برآورد شد که نشان داد روش رگرسیون چند متغیره با میزان 28 درصد مغایرت با واقعیت صحت بیشتری نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی با 56 درصد مغایرت با واقعیت برای پهنه‏بندی خطر زمین لغزش در منطقه مطالعه شده دارد.
    کلیدواژگان: حرکات توده ای، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، شاخص نسبت تراکم، شاخص مجموع کیفیت
  • عبدالرضا ظهیری*، فیروزه هاشمی، ایمان یوسف آبادی صفحات 791-802
    حل توزیع دوبعدی سرعت جریان در رودخانه ها (در جهات عرضی و عمقی) برای مدل‏سازی بسیاری از فرایند‏های هیدرولیکی از قبیل استخراج رابطه دبی اشل رودخانه، محاسبه انتقال رسوب معلق و نیز تعیین تنش برشی مرزی نیاز است. در این تحقیق با استفاده از روش احتمالاتی چیو، روشی ساده برای شبیه‏سازی توزیع عرضی و قائم سرعت در رودخانه های مستقیم معرفی شده است. برای واسنجی و صحت‏سنجی این روش، ایده جدیدی بر مبنای تخمین بهینه پارامتر آنتروپی در رودخانه به کار گرفته شد. نتایج تحقیق در ایستگاه هیدرومتری آق‏قلا واقع در رودخانه گرگان رود نشان داد میدان سرعت جریان به‏دست آمده از مدل چیو در مقایسه با داده های صحرایی دقت خوبی دارد. همچنین تحلیل آماری نتایج به‏دست آمده نشان داد میانگین خطای مطلق این مدل برای حل توزیع دوبعدی سرعت جریان در مراحل واسنجی و صحت‏سنجی به‏ترتیب حدود 2/5 و 5/3 درصد است. این میزان خطا برای تخمین دبی کل جریان رودخانه به‏ترتیب حدود 9/5 و 04/6 درصد است. با توجه به داده های اندک ورودی، این مدل مزیت عمده‏ای نسبت به سایر روش‏های موجود دارد.
    کلیدواژگان: احتمالات، توزیع قائم و عرضی سرعت، تئوری چیو، رابطه دبی، اشل
  • آناهیتا قبادی، پیمان دانشکار آراسته*، سید مصطفی خضری صفحات 803-815
    تبخیر تعرق واقعی یکی از مولفه های مهم بیلان آب هر حوضه است که اندازه گیری مستقیم آن در مقیاس حوضه امکان پذیر نیست و ناگزیر از روش های غیر مستقیم برآورد می شود. در این زمینه، مدل فرارفت خشکی که یکی از مدل های پرکاربرد از روابط مکملی است، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در مدل فرارفت خشکی به منظور زیادکردن دقت مدل، ضریب معادله پریستلی تیلور، به واسنجی نیاز دارد. هدف از این تحقیق، واسنجی ضریب پریستلی تیلور در برآورد تبخیر پتانسیل با روش پنمن به منظور کاربرد آن در مدل فرارفت خشکی در حوضه دریاچه سد مهاباد است. داده های استفاده شده از ایستگاه سینوپتیک مهاباد که در فاصله اندکی از سد مهاباد قرار دارد، برای طول دوره داده برداری 26 ساله (1365-1391) گردآوری شده است. نتایج مطالعه نشان می دهد این ضریب، تغییرات ماهانه در طول سال دارد و همچنین در ماه های گرم سال مقدار آن کاهش می یابد. بدین منظور بهتر است در محاسبات از مقادیر ماهانه آن استفاده شود. در منطقه مطالعه شده، مقدار میانگین کمینه و بیشینه این ضریب به ترتیب 01/1 و 68/1 به دست آمد. همچنین، میانگین 26ساله این ضریب برابر 25/1 محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: ضریب پریستلی - تیلور، فرضیه بوشه، مخزن سد مهاباد، مدل فرارفت خشکی، معادله پنمن
  • مهدی ضرابی*، رسول حقدادی، حسین یوسفی صفحات 817-824
    پسته ارگانیک (وحشی) (Pistaciavera) از گونه های پهن برگ جنگلی است. یکی از رویشگاه های مهم جنگل طبیعی این گونه پسته در دنیا، در ایران و در استان خراسان رضوی (شمال غرب و جنوب غرب شهرستان سرخس) است. این جنگل علاوه بر خصوصیات اکولوژیکی منحصر به فرد، به دلیل ارزش اقتصادی پسته‏ ارگانیک تاثیر زیادی بر زندگی مردم منطقه و کشور دارد. متاسفانه به دلیل برداشت مستمر از یک سو و گسترش خشکسالی از سوی دیگر، حیات طبیعی این گونه منحصر به فرد و تجدید و توسعه آن به مخاطره افتاده است. درک پراکنش مکانی این گونه‏ که تاثیر بسزایی در ارزیابی حفاظت منطقه‏ای و توسعه آن دارد، موجب شناخت عوامل بوم شناختی تاثیر گذار در رویشگاه آن خواهد شد. بنابراین، مدل‏سازی این پراکنش بسیار مهم است. در این مطالعه با استفاده از روش آنتروپی ‏حداکثر براساس داده های ادافیکی، اقلیمی و فیزیوگرافی در شهرستان سرخس (زیر حوزه گنبدلی) به مدل‏سازی رویشگاه این گونه پرداخته شد. نتایج آزمون جکنایف در بررسی اهمیت متغیرها نشان داد تغییر در خصوصیات خاک مانند درصد سنگ ریزه، میزان نسبت جذب سطحی سدیم تبادلی؛ مقدار سدیم خاک؛ درصد گچ؛ عوامل اقلیمی (دما و بارندگی) و همچنین ارتفاع از سطح دریا؛ مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر پراکنش رویشگاه هستند. دقت زیاد این مدل با ضریب کاپای برابر با 72/0 و AUC92/0 اثبات شد و نشان داد روش آنتروپی حداکثر برای مدل سازی رویشگاه مناسب است.
    کلیدواژگان: آنتروپی حداکثر، پسته ارگانیک (وحشی) Pistacia vera، سرخس (زیر حوزه گنبدلی)، مدل سازی رویشگاه
  • شمیم لاریجانی *، محمد سالاریان، امین علیزاده، تیمور سهرابی صفحات 825-836
    با توجه به اهمیت حیاتی آب در زندگی بشر، شناخت دقیق کل باران و همچنین مقدار قابل استفاده یا موثر آن به‏منظور برنامه ریزی اقتصادی و آب مورد نیاز در صنعت، شرب و کشاورزی ضروری است. شناسایی و به‏کارگیری روشی مناسب برای برآورد بارش موثر به خصوص در کشت دیم اهمیت دوچندانی دارد. در پژوهش حاضر به منظور تعیین مناسب‏ترین روش تجربی برآورد بارش موثر در زراعت دیم، از داده های آماری بارندگی 20 ساله (1991 تا 2011) برای محصولات گندم، جو، نخود و عدس برای مناطق پربارش (رشت در استان گیلان) و نیز مناطق کم بارش (داران در استان اصفهان) استفاده شده است. در این پژوهش از پنج روش‏ تجربی مختلف تعیین بارش موثر از جمله: روش‏های سرویس حفاظت خاک اداره کشاورزی ایالات متحده (SCS)، بارش قابل اطمینان، تجربی، وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) و درصدی استفاده شده است. نتایج این ارزیابی نشان داده است در رشت همه روش‏های بارش موثر در زمینه کشت دیم قابل استفاده هستند، اما در داران، که یک منطقه کم باران است، برای استفاده از این روش‏ها لازم است که از قبل واسنجی شوند. نتایج نشان داده است به‏منظور اولویت‏بندی استفاده از روش‏های بررسی شده در این دو منطقه، روش‏های SCS و USDA برای رشت و روش‏های USDA و درصدی برای داران پیشنهاد می‏شود. از آنجا که میزان و زمان ریزش باران قابل کنترل نیست، می‏توان با به کارگیری تدابیری میزان کارایی بارش و در نتیجه بارش موثر را افزایش داد. از جمله می‏توان به کاهش رواناب سطحی، ذخیره آب برای اوقات کم باران، کاهش عمق نفوذ آب و برنامه ریزی به منظور کشت گونه های منطبق بر رژیم بارش اشاره کرد.
    کلیدواژگان: بارش موثر، تجربی، رواناب، USDA-SCS
  • محبوبه کیانی هرچگانی*، سید حمیدرضا صادقی صفحات 837-846
    واضح است که هیچ فرسایشی اتفاق نمی‏افتد مگر اینکه ابتدا جدایش توسط قطرات باران یا رواناب رخ دهد. فرسایش ناشی از اثر قطرات باران (RIIE) در نتیجه انرژی قطرات باران اتفاق می‏افتد. بدین منظور مجموعه‏ای از آزمایش‏ها برای بررسی اثر رگبارهای متوالی بر مولفه های RIIE (مانند پاشمان بالادست، پاشمان پایین‏دست، پاشمان خالص، پاشمان کل و نسبت پاشمان بالادست/پایین‏دست) برنامه ریزی شد. آزمایش‏ها تحت شدت‏های بارندگی 30 و 90 میلی‏متر در ساعت و در شیب پلات 5 درصد روی یک نمونه خاک جمع آوری شده از مراتع حوضه آبخیز کجور در شمال ایران در شرایط شبیه‏ساز باران و فرسایش خاک انجام پذیرفت. طبق نتایج مقایسه مولفه های پاشمان بالادست با پایین‏دست در شدت بارندگی 30 و همچنین در شدت بارندگی 90 میلی‏متر در ساعت در توالی های مختلف دلالت بر نبود اختلاف معنا‏دار در آنها (05/0 > P) با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک‏طرفه در نرم افزار آماری SPSS نسخه 22 داشته است. همچنین تحلیل نتایج مقایسه‏ای مولفه های RIIE شامل پاشمان بالادست، پاشمان پایین‏دست و پاشمان کل در توالی سوم، چهارم و پنجم در دو شدت بارندگی 30 و 90 میلی‏متر در ساعت در سطح 95 درصد معنا‏دار بود. در حالی ‏که پاشمان خالص و نسبت بالادست/ پایین‏دست تحت شدت‏های بارندگی 30 و 90 میلی‏متر در ساعت در توالی های مختلف رگبار غیر معنا‏دار (05/0 ≥ P) بوده است. همچنین نتایج بیان کننده افزایش 5/2 برابری ضریب تغییرات پاشمان خالص و کل در شدت بارندگی 30 میلی‏متر در ساعت نسبت به 90 میلی‏متر در ساعت بود.
    کلیدواژگان: پاشمان خالص، رگبار، شبیه ساز باران، فنجان پاشمان
  • محمدرضا خزایی *، مطلب بایزیدی، احمد شرافتی صفحات 847-860
    هدف از این تحقیق ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر بارش و دمای میانگین مکانی استان زنجان در مقیاس سالانه با در نظر گرفتن عدم قطعیت‏‏هاست. بدین منظور از مدل سالانه ARMA استفاده شد. سری های بارش و دمای سالانه میانگین مکانی استان محاسبه و سپس توسط مدل استوکستیک سالانه ARMA مدل سازی شد. 100 سری 30 ساله بارش و دمای سالانه برای میانگین مکانی استان تولید شد. توسط این مدل‏ها سناریوهای آینده شش مدل GCM تحت سه سناریوی انتشار ریزمقیاس شد و برای هر سناریو، 100 سری 30 ساله بارش و دمای سالانه آینده تولید شد. با مقایسه دامنه 90 درصد آماره های دوره فعلی با دامنه 90 درصد مجموعه سناریوهای آینده، دامنه عدم قطعیت‏ها در نتایج بررسی شد. اعتبارسنجی مدل نشان از کفایت مدل برای شبیه سازی سری زمانی سالانه بارش و دما و کاهش مقیاس دارد. در حدود اطمینان 90 درصد، انتظار می‏رود دمای میانگین مکانی استان زنجان طی دوره 2035 2064 از 6/0 تا 2/3 درجه سانتی‏گراد افزایش یابد و میانگین بارش از 25 درصد کاهش تا 15 درصد افزایش یابد. بر این مبنا عدم قطعیت‏های ناشی از ساختار مدل‏های GCM، نوسانات طبیعی اقلیم و سناریوهای انتشار شایان توجه است و لازم است در نظر گرفته شوند.
    کلیدواژگان: استوکستیک، تغییر اقلیم، عدم قطعیت، مدل سالانه، ARMA
  • یوسف صالحی، زهرا عزیزی*، حسین آقامحمدی صفحات 861-871
    در سال‏های اخیر با توجه به کمبود آب سطحی و افزایش جمعیت و توسعه کشاورزی، توجه به آب‏های زیرزمینی و مدیریت و استخراج آن افزایش یافته است. آب های زیرزمینی یکی از منابع باارزش آب شیرین محسوب می‏شوند، به گونه‏ای که این منبع به یکی از منابع حیاتی باارزش تبدیل شده است. استخراج آب زیرزمینی در سال‏های اخیر به پایین رفتن سطح این آب منجر شده است، به طوری ‏که از سال های 1365 و 1366 تا پایان سال 1393 به مقدار 9/19 متر در دشت قروه رسیده است و این دشت را به یکی از دشت‏های ممنوعه از 625 دشت ممنوعه کشور تبدیل کرده است. در این پژوهش با کمک داده های دورسنجی و GIS مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی شناسایی شد. لایه هایی که برای مکان‏یابی آبخوان در این پژوهش ایجاد شدند، زمین‏شناسی، توپوگرافی و شیب، خطواره و تراکم خطواره، زهکشی و شبکه زهکشی، کاربری اراضی و نقشه پوشش گیاهی هستند. در نهایت نقشه نهایی با کمک لایه های مربوط به آن با روش فازی در محیط GIS به دست آمد. نقشه به دست آمده به پنج گروه دارای پتانسیل خیلی خوب، خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف تقسیم شد. نتایج نشان داد مناطق دارای پتانسیل خوب و خیلی خوب با مساحت 136461 هکتار که حدود نصف مساحت دشت یادشده است، بیشتر در قسمت‏های شمالی و شرقی و منطبق بر زمین‏های آبرفتی و دارای پوشش گیاهی و شیب پایین و مناطق دارای پتانسیل‏های کمتر، بیشتر در قسمت‏های جنوبی و بر مناطق پرشیب و دارای پوشش سنگی مستحکم منطبق اند.
    کلیدواژگان: آبخوان، آب زیرزمینی، دشت، سیستم اطلاعات جغرافیایی، مرتع، مکان یابی
  • علیرضا هادی*، حامد رحیمی شعرباف، علی طهماسبی صفحات 873-886
    یکی از معضلات چاه ها پس از بهره برداری طولانی مدت از آنها، ایجاد رسوبات روی لوله جدار یا شیارهای گراول پشت لوله است. این رسوبات به رغم وجود آب در بستر آبخوان، از نفوذ آب به درون چاه جلوگیری می کند و بنابراین میزان آبدهی چاه را به شدت کاهش می‏دهد. احیای چاه ها حذف رسوبات ایجاد شده در لوله جدار است. از گذشته روش‏هایی برای احیای چاه ها وجود داشته است، ولی امروزه با گسترش علم، تکنولوژی های جدیدی توسعه یافته است که راندمان بهتری دارد و موجب آسیب کمتری به سفره آب زیرزمینی و محیط زیست می‏ شود. در این پژوهش ابتدا روش‏های نوین احیای چاه ها بررسی می شود. سپس معیارهایی برای تشخیص موثربودن هر یک از روش‏ها برای اجرا در کشور پیشنهاد می شود. در ادامه روش‏های موثر شوک سیال و جت آب به دلیل بازدهی زیاد و صرف زمان و هزینه کمتر، به عنوان روش‏های مناسب برای استفاده در کشور انتخاب و توصیه شده‏اند.
    کلیدواژگان: احیای چاه، توسعه، جت آب، شوک سیال، طراحی
  • کاظم نصرتی*، سعیده جلالی صفحات 887-895
    فرسایش خاک جدی‏ترین و غیرقابل‏برگشت‏ترین تهدید برای توسعه پایدار به شمار می‏رود. با توجه به روند افزایشی نرخ فرسایش و تولید رسوب، هدف از این پژوهش تعیین سهم نسبی هریک از واحدهای فرسایشی سطحی و زیرسطحی در حوضه آبخیز زیارت گرگان در سه فصل پاییز، زمستان و بهار با استفاده از فن منشایابی رسوب است. بدین منظور تعداد 43 نمونه از منابع رسوب شامل کاربری های مرتع و کشاورزی (منابع سطحی) و کنار جاده و فرسایش کناره‏ای آبراهه (منابع زیرسطحی) و 14 نمونه از رسوبات معلق خروجی حوضه جمع آوری و غلظت 10 عنصر ژئوشیمیایی، به علاوه کربن آلی و سزیم 137 در نمونه ها اندازه‏گیری شد. با استفاده از آزمون‏های کروسکال والیس و تحلیل تشخیص ترکیب بهینه ردیاب‏ها تعیین شدند. درنهایت، با استفاده از مدل چندمتغیره ترکیبی سهم نسبی هریک از منابع فرسایش در تولید رسوب در فصل‏های یادشده تعیین شد. نتایج نشان داد بیشترین سهم مربوط به فرسایش سطحی (کشاورزی و مراتع) در دو فصل زمستان و بهار است. همچنین فرسایش زیرسطحی (جاده و آبراهه) در فصل بهار با 4/60 درصد، میزان شایان ‏توجهی را به خود اختصاص داده است. نتایج این پژوهش می‏تواند در انتخاب روش مدیریت فرسایش و رسوب حوضه آبخیز زیارت در فصل‏های مختلف به کار آید.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز زیارت، رسوب معلق، سزیم 137، فرسایش فصلی، منشایابی رسوب
  • زهرا گرکانی نژاد مشیزی، فاطمه تیموری، ام البنین بذرافشان* صفحات 897-910
    بهینه‏سازی تعداد ایستگاه های سینوپتیک در تخمین میزان بارندگی به لحاظ کاهش هزینه تعمیر و نگهداری، گامی مهم است. هدف اصلی این تحقیق، تعیین تعداد بهینه ایستگاه های سینوپتیک برای تخمین میزان بارندگی است. بر این اساس، ابتدا مقادیر باران ایستگاه های سینوپتیک مربوط به دوره آماری مشترک 14 ساله از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد و عملکرد پنج روش مختلف درون‏یابی ارزیابی شد. با توجه به نتایج، روش تابع پایه شعاعی (RBF)، با میزان خطای 63/0 به عنوان مناسب‏ترین برازش داده، انتخاب شد و سپس با استفاده از روش یادشده و PCA بهینه‏سازی ایستگاه ها صورت پذیرفت. بررسی های انجام شده نشان می‏دهد با حذف ایستگاه های سینوپتیک در روش PCA خطای برآورد RMSE از 48/0 به 52/0 نسبت به حالتی که از همه ایستگاه های سینوپتیک استفاده می‏شد، افزایش یافت و در روش میان‏یابی تابع پایه شعاعی میزان خطا از 63/0 به 55/0 کاهش یافت که بیان کننده مناسب بودن این روش در بهینه‏سازی ایستگاه های سینوپتیک کشور است. نتایج بیان می کند که با حذف 34 نقطه در روش PCA و 22 نقطه در روش میان‏یابی تابع پایه شعاعی از شبکه ایستگاه های سینوپتیک ایران مقدار خطای به دست آمده قابل قبول است.
    کلیدواژگان: اعتبارسنجی، ایستگاه سینوپتیک، بهینه سازی، درون یابی، PCA
  • امین عیدی پور*، امیر پورحقی، اکبر شکراللهی، حسین یوسفی صفحات 911-921
    در مطالعات هیدرولوژی رژیم رودخانه طبیعی در نظر گرفته می شود که به دلیل توسعه کشاورزی و صنعت و دیگر مصارف در بسیاری از حوضه های کشور به ویژه حوضه های میانی چنین فرضی صحیح نیست. لازمه جداسازی جریان پایه رودخانه، دسترسی به رژیم طبیعی رودخانه در مقیاس زمانی روزانه است که با توجه به محدودیت روش های طبیعی‏سازی، آبدهی طبیعی در مقیاس زمانی سالانه و درنهایت ماهانه قابل محاسبه است. این مسئله سبب شده تخمین جریان پایه رودخانه با مشکل مواجه شود. از طرفی، به دلیل پیچیدگی ارتباط آب سطحی و آب زیرزمینی، تخمین مناسب از آن در بسیاری از آبخوان‏ها مشکل است. در این پژوهش، به منظور طبیعی‏سازی آبدهی ماهانه حوضه بلبر از روش حذف روند استفاده شد و از فیلتر دیجیتال بازگشتی الگوریتم اکهاردت به دلیل درنظرگرفتن خصوصیات آبخوان در محاسبه جریان پایه و قابلیت بهینه سازی پارامترهای فیلتر استفاده شد. پارامترهای ثابت بازگشت و بیشترین شاخص جریان پایه برای آبدهی های ماهانه در شرایط طبیعی بهینه شد و جریان پایه ماهانه محاسبه شد که نتایج نشان داد می‏توان از آبدهی طبیعی ماهانه برای محاسبه جریان پایه با دقتی مشابه آبدهی طبیعی روزانه جریان پایه را محاسبه کرد.
    کلیدواژگان: آبخوان سنگی، آبدهی طبیعی، جریان پایه، سد بلبر، فیلتر دیجیتال بازگشتی
  • محمدحسین جهانگیر *، اقبال نوروزی صفحات 923-930
    طی دهه های اخیر در میان بلایای طبیعی که جوامع انسانی را تحت تاثیر قرار داده است، تعداد و فراوانی خشکسالی بیشتر از سایر حوادث طبیعی بوده است. خشکسالی از جمله بلایای طبیعی است که در مقایسه با مخاطرات طبیعی نظیر بارش‏های سنگین و سیلاب‏ها، به‏طور خزنده شکل می گیرد و گسترش می‏یابد. برای بیان کمی خشکسالی شاخص‏های متعدد و متفاوتی وجود دارد. در پژوهش حاضر شاخص‏های درصد از نرمال بارندگی (PNPI) و ناهنجاری بارش (RAI)، وضعیت و تداوم خشکسالی در هشت ایستگاه آبادان، اهواز، بندر ماهشهر، بستان، مسجدسلیمان، امیدیه، رامهرمز و صفی‏آباد در استان خوزستان طی دوره آماری 1990 2014 بررسی شده است. نتایج نشان داد بر اساس شاخص PNPI شدیدترین خشکسالی طی دوره زمانی 1990 2014 در ایستگاه بندر ماهشهر با مقدار 39/20 در سال 2010 اتفاق افتاده است. درضمن بیشترین مقدار ترسالی بر اساس شاخص PNPI در ایستگاه اهواز با مقدار 33/216 و در سال 1997 اتفاق افتاده است. همچنین براساس شاخص RAI شدیدترین خشکسالی طی دوره زمانی 1990 2014 در ایستگاه بندر ماهشهر با مقدار 26/6- و در سال 2010 اتفاق افتاده است. نیز براساس شاخص RAI بیشترین مقدار ترسالی در ایستگاه اهواز با مقدار 6/8 و در سال 1997 به وقوع پیوسته است.
    کلیدواژگان: استان خوزستان، پهنه بندی، خشکسالی، شاخص PNPI، شاخص RAI
  • نصرالله آبادیان، ناصر اقبالی*، نسیم خانلو صفحات 931-941
    قنات پس از ابداع در کشور ایران، به علت کارایی مناسب و مطلوب در دیگر نقاط کره زمین گسترش یافت و آب زیرزمینی را در دسترس استفاده‏کنندگان آن قرار داد. مطالعات نشان دهنده 10 هزار کیلومتر قنات و 300 هزار چاه دسترسی به قنات‏ها در بستر شهرهای ایران است. به منظور بهره‏برداری از قنوات برای اهداف گردشگری باید به توسعه پایدار توجه شود. این مسئله به معنای بهره‏برداری مسئولانه، بابرنامه و معقول از این منابع آبی است. گردشگری مزایای بسیاری از جمله تبادل فرهنگی، رونق کسب و کار‏های بومی، اشتغال‏‏زایی برای ساکنان و نزدیکی بیشتر جوامع با یکدیگر دارد. بررسی پیشینه و ساختار قنات‏ها در ایران و سایر نقاط جهان نشان دهنده دانش فنی زیاد، ظرافت و نگهداری مناسب از این منابع آبرسانی است. تغییرات اقلیمی، عدم نگهداری و مدیریت نامناسب قنات‏ها و گسترش روش‏های نوین آبرسانی به خشک شدن بسیاری از قنات‏ها در کشور ایران منجر شده است. تجربه های پیشین در احیای قنوات و تبدیل آنها به مراکز گردشگری در بخش‏هایی از ایران و جهان با موفقیت روبه رو بوده است. پیش‏بینی می‏شود ظرفیت گردشگری زیادی برای معرفی قنات‏ها و جذب سرمایه ناشی از حضور گردشگران در قنات‏های هسته تاریخی مرکزی تهران وجود داشته باشد.
    کلیدواژگان: احیای منابع آبی، تهران، قنات، گردشگری
|
  • Massoud Goodarzi *, Hamzeh Ahmadi, Seyed Asaad Hosseini Pages 641-651
    In a recent decades to increase human knowledge on the Earth's climate and concern for people from climate change in the future, thereby has been identified the precise factors influencing Earth's climate. One of the climate phenomena that changes them cause great anomalies of climate, particularly on temperature and precipitation patterns in many parts of the world that are teleconnection. The reveal relationships between climatic parameters and they towards a better understanding of the volatility and climate variability is very important in every area. In this study, the relationship between large-scale and well-known patterns such as the Southern Oscillation Index (SOI), North Atlantic oscillation (NAO), Pacific North America (PNA), Multivariate ENSO Index (MEI) and (PDO) with 9 temperature and precipitation variables in the Karaj synoptic station as monthly were analyzed over a 26 year period (2010-1985). At first, the normality of the data series based on the Kolmogorov - Smirnov was confirmed. In order to examine the relationship between large-scale patterns with temperature and precipitation variables, was used the Pearson correlation coefficient. Correlations on a monthly were assessed basis without delay and a delay of one month. The results showed that the relationship between the NAO index and the temperature and precipitation variables is observed in autumn and winter months and the impact on the autumn months is higher than the winter months. SOI index further communication with the precipitation variables is paramount; the role of this index is more obvious the autumn and winter months, while the MEI index shows a higher correlation with the temperature variables and was not observed particular relevance with precipitation variables. Role and impact in particular on temperature parameters months of spring, April and May and December in late autumn is stronger. PDO index on the temperature and precipitation variables in May is observed more in the middle of spring. PNA index only, is effective on the temperature variables and in December and February, higher communication is paramount. Results are important for greater understanding of the temperature and precipitation variability.
    Keywords: ENSO Precipitation, Climate Indexes, Teleconnection, temperature
  • Roza Ebrahimian, Ali Asghar Aleshikh *, Abolfazl Masodian Pages 653-662
    The governing factors of drought are non-linearly correlated. Therefore, researcher needs to apply nonlinear methods such as CA to model and predict the drought. CA and its derivatives are among novel methods of drought simulation that rarely used for predicting the drought. While such methods have simple structures; they provide high visual capabilities for drought monitoring. This paper investigates drought in Najaf Abad plain using Markov, CA Markov and Landsat satellite images. At first, satellite image time series of transpiration were classified for 1995, 2008, 2015, and the land zonation of drought condition were estimated. Then, the drought in 2020 was predicted using CA Markov. The Kappa index is 0.63 and the agreement between actual and predicted map (M (m)) is 0.85. Our findings showed that our proposed model can suitably predict the drought. In addition, the drought distribution map showing the possibility of changes in 2020, suggests that if the situation continues and no changes in the type of cultivation and cropping pattern happen, all areas in danger of drought in 2015, will face drought more intensely and more widely, in 2020.
    Keywords: drought, Evapotranspiration, Najaf Abad Basin, Markov, cellular automation system
  • Mahyar Yousefi, Behnoosh Farokhzadeh, Samira Basati Pages 663-672
    Exploitation of underground water resources is a way to modulate the shortage of seasonal water. In this regard, proper site selection for constructing underground dam to reserve waters is a challenging issue. Thus, using an approach with minimum error is essential. The purpose of this paper was optimum selection of potential sites for constructing underground dam in Hamedan-Bahar catchment basin using a new GIS-based approach to reduce the error. For this, the efficient criteria of a proper site to make underground dam were first recognized. These criteria include density of drainages, separation of the aqueducts, spring and wells, geological appropriate, slope, fault density, proximity to roads and villages and special conditions of land use. Then, different evidence layers were weighted in [0, 1] range using logistic function in geographic information system. Finally, the weighted evidence layers were integrated using geometric average function. Thus, a model representing favorable areas for making underground dam was generated. The results obtained introduced less than 10% of the streams (respecting the whole streams in the study area) as suitable, and demonstrated that the method applied can be used efficiently to delimit the study area and to recognize suitable streams for construction of underground dam.
    Keywords: Multi-criteria decision making, integration, Hamedan-Bahar catchment basin, locating, Weighting to criteria
  • Hojatollah Ghanjkhanlo, Mehdi Vafakhah *, Ali Fathzadeh, Hossein Zeinivand Pages 673-686
    Obtaining necessary data including snow depth, snow density and snow water equivalent (SWE) in order to manage water resources in mountains areas is inevitable. On the other hand, due to financial constraints, unfair weather and impassability of mountainous areas, measurement is limited to the points, and its generalization to larger areas is associated with large errors. A method for predicting the SWE is investigation on relationship between the SWE and effective factors. Therefore, in this research, mountainous Sohravard watershed located in Zanjan Province was selected as the case study.The required data and maps including Digital Elevation Model (DEM), slope, aspect, northern, eastern, profile curvature, plan curvature, topography position index and solar radiation maps were extracted. Then, during the peak of snowfall in the area, snow depth of 150 points and snow density of 18 points were measured using Latin Hypercube and random sampling methods, respectively. The calculation of upwind slope was carried out for the measured snow points. In the next step, the quantitative relation between the SWE and effective factors was determined by fitting a regression relationship. The efficiency of the created models was evaluated by statistical criteria including mean bias error, mean absolute error, root mean square error and correlation coefficient(R). The results showed that SWE in the studied watershed could be estimated by using stepwise regression. Also based on the results, although climate factor of upwind slope requires high computing, but its incorporation in the model can lead to increase the model efficiency in the SWE estimation. The SWE had the highest significant correlation equal to 0.607 with the elevation, and the lowest significant correlation equal to 0.204 to the northern the study area. Correlation coefficient between the dependent variable SWE and independent variable upwind slope shows that 300 meters distance is the most effective distance the interaction of wind and terrain in creation of wind sheltering and wind deflation. Coefficient of variation snow depth and snow density measurement is 54.14 and 7.89 percent respectively.
    Keywords: Latin Hypercube sampling, Snow water equivalent, Stepwise regression, Upwind slope
  • Razieh Koushki, Mohammad Rahimi *, Mojtaba Amiri, Majed Mmohammady, Jaffar Dastorani Pages 687-698
    Drought is one of the natural disasters which is strongly influenced by climatic fluctuations and makes a set of complex problems in various parts. The aim of this study is investigation of time relationship between meteorological and hydrological drought in Karkhe catchment. To achieve the goal, 26 rain gauge stations and 8 gauging stations were used. In part of research for understanding delay trends in compare with precipitation in real mood, Pearson correlation coefficient between precipitation and discharge was calculated with different time delays. Two indices (SPI and SDI index) were selected for examining Meteorological drought and hydrological drought. Index values in short term step (1 to 3 months), medium-term (6 months) and long term (12 months) was calculated by DrinC software. The results showed that there is 99% direct significant correlation between precipitation-discharge and two SPI-SDI indices in four steps of time. However the correlation coefficient is significant for any four time steps, but the value of correlation coefficient is containing more delay time in a mood that there is not delay time in compare with other cases. Therefore, we can conclude that drought occurs simultaneously in the catchment Karkhe meteorological and hydrological. Also, due to the lack of consistent correlation coefficients and delay time in both cases, two aforementioned indices properly show drought conditions.
    Keywords: Drought meteorological, Drought hydrological, Correlation Pearson, Basin Karkhe
  • Hamed Ketabchi *, Davood Mahmoodzadeh, Reza Farhoudi Hafdaran Pages 699-709
    Surface water and groundwater interactions can be occurred between surface water bodies (such as rivers, lakes, and wetlands) and groundwater resources. Quantifying water exchange between a wetland and an underlying aquifer is an important task for studies in the field of e.g. water budgets and environmental water requirements. In this study, the groundwater component from controlling factors on wetland water level is considered to determine the water requirements of Kaniborazan wetland, located at the southern part of Urmia Lake. The results of the present study indicate that during the assessment period of 1998-2015, Kaniborazan wetland has been always recharged from underlying groundwater resources considering the hydraulic gradient threshold of this wetland. These recharge values have been maximum for 1998, 2002, and 2015 with the annual value of 4.11, 5.09, and 3.78 MCM, respectively. The mean annual value of this wetland depth has been estimated to be less than 16 cm. The impacts of drainage system, channels, and traditional streams have been investigated on this wetland during the assessment period. The obtained results show that these sources have a significant effect on the water supply of the wetland. Based on the available data and information, for example for 2006 and 2015, ignoring the impacts of drainage system, channels, and traditional streams on this wetland causes the wetland water volume reduction of about 15% and 30%, respectively.
    Keywords: Aquifer, Drainage system, Groundwater Resources, Water exchanges, wetland
  • Abozar Parhizkari *, Saeed Yazdani Pages 711-724
    In the present study first the behavioral patterns of precipitation climatic variable in period 1985-2014 in Kharrood watershed was investigated. Then, to analysis effects of climate change resulting from reduced rainfall under different scenarios mild, moderate and severe on hydrological (available water resources and economic value of irrigation water) and economic (agricultural products and farmers’ gross profit) variables from a biophysical- economic modeling system was used. Above modeling system includes the products yield function based on rainfall (biophysical part of model) and positive mathematical programming approach (economic part of model) that was solved in consecutive three stages and in the GAMS 24.1 software. The required data by the rain gauge stations and the relevant agencies in Qazvin province were collected. Behavioral pattern of precipitation showed that this climate variable was reduced in Kharrood watershed after year 2001. The results of proposed model showed that climate change resulting from reduced rainfall under mild to severe scenarios decreases the available water resources 11/3 to 23/0 %, increases the economic value of irrigation water 7/08 to 15/22 %, decreases the total acreage of water crops 5/14 to 16/39 % and decreases the farmers’ gross profit 6/58 to 13/41 % compared to the base year. The highest decrease of the available water resources in Kharrod watershed under severe scenarios and at a rate of 15/29 million cubic meters was obtained. Finally, use of deficit irrigation techniques, determination the rate of water charge to farmers on the basis of equality consideration, fallow-lands and providing financing convenience to farmers for farms outfit to new irrigation system to contrast with the effects of climate change and protection of water resources in this watershed were proposed.
    Keywords: Behavioral pattern of precipitation, climate change, Hydrological variables, Sustainability of water resources, Biophysical- economic model
  • Seyed Vahid Razavi Termeh *, Mohammad Saedi Mesgari, Kazem Kazemi Pages 725-736
    Groundwater is considered one of the most valuable fresh water resources. The rapid increase in human population has increased the demand for groundwater supplies for drinking, agricultural, and industrial purposes. Produce groundwater spring potential maps an essential tool for implementing a successful groundwater determination, protection, and management program. The main objective of this study was to produce groundwater spring potential maps in the jahrom region, using frequency ratio, statistic index and entropy methods. Twelve hydrological-geological-physiographical (HGP) factors that influence locations of springs were considered in this research and processing in ArcGIS environment. These factors include slope degree, slope aspect, altitude, topographic wetness index (TWI), slope length (LS), distance to roads, distance to rivers, distance to faults, lithology, land use and fault density. The predicted results from the three models were validated using the receiver operating characteristics curve (ROC). From 103 springs identified, 70 (≈70 %) locations were used for the spring potential mapping, while the remaining 33 (≈30 %) springs were used for the model validation. The area under the curve (AUC) for the statistic index model was calculated as %91 and for frequency ratio and entropy the AUC were %92 and %92.7, respectively.
    Keywords: Spring potential mapping, frequency ratio method, statistic index method, Entropy method
  • Mohammad Faryabi *, Jaber Mozaffarizade Pages 737-748
    Drought has major negative effects on water resources and its related environments. Sometimes the drought damages are irreparable. Groundwater drought is one of the most important droughts that caused by insufficient groundwater recharge. This study aims to evaluate the effect of drought on groundwater resources of Dayyer- Abdan district, south of Boushehr province. Data and information such as rainfall, groundwater level, well discharge rates and groundwater quality data were used to this purpose. The Standardized Precipitation Index (SPI) and Groundwater Resource Index (GRI) were used to assess the drought situation. A new index called Hydrogeological Drought Management Index (HDMI) is introduced in this research. The HDMI index is a combination of Groundwater Resource Index (GRI), the Modified Standardized Electrical Conductivity Index (MSECI) and Standardized Well Discharge Index (SWDI). According to the achieved results, the average of GRI index is less than -1, that indicates a moderate groundwater drought. Groundwater drought also has destroyed the groundwater quality. From the groundwater quality view point (MSECI index), the most critical zone of the aquifer is located in the southern part of the study area. From the aquifer potential view point (SWDI index), the most suitable groundwater zone is the northern parts of the study area. The southern parts of the Dayyer-Abdan district (adjacent to the Persian Gulf) have the lowest amounts of HDMI index (less than -4). So the exploitation of groundwater is not recommended in these areas.
    Keywords: Groundwater, drought, Hydrogeological Drought Management Index (HDMI), Dayyer-Abdan district
  • Abazar Mostafaei *, Vahideh Moradniya, Massoud Goodarzi Pages 749-761
    Despite the arid and semi-arid climate of Iran, a considerable volume of water is out of the reach by annual flash flood events. Therefore, for solving the problem, Floodwater Spreading Systems have been implemented approximately since three decades ago. The aim of this study was to evaluate quantitative changes of the groundwater affected by the Sarcahan floodwater spreading which was implemented in Hormozgarn Province by using Control Volume technique. Sarcahan floodwater spreading project has been implemented in an area of 2000 hectares. The well-hydrographs, rainfall histographs, and the fluctuation of groundwater at observation wells in synchronizing with the frequency of flooding were used to evaluate the effect of the project on the groundwater. Examined observation wells showed a relative increase in the level of groundwater after the primarily flood controlling so that the hydrograph of observation well located in the area of flooding has considerably risen about 1.34 meters. Groundwater levels changes recorded at the observation wells are quite similar to the feeding/withdrawing ratio whereas in 2008 groundwater level increased about 4.43 meters. Furthermore, in the Gahkom-Saadatabad the amount of rain more than 60 mm or continuous rainfall in large quantities can artificially recharge the aquifer. The results indicated that the
    Keywords: Sarcahan project has not satisfactory effect on the groundwater according to predictions. Groundwater level, artificial recharge, control volume, Fluctuation, Sarcahan
  • Meysam Vadiati *, Asghar Asghari Moghaddam, Mohammad Nakhaei Pages 763-773
    In this research, clustering of a hydrochemical data set from Sarab plain aquifer using Fuzzy C-Means (FCM) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) techniques have carried out and its application in delineation of hydrochemical facies has studied. The statistical clusters are analyzed for spatial coherence and confirming that the clusters have a hydrogeological corresponding to aquifer hydrochemical facies. Groundwater samples using the optimizing the number of the classes and fuzziness exponent using the fuzzy c-mean were grouped into four classes. The data set including 49 water samples and 12 hydrochemical variables form the study area have used. Results from both approach produced cluster centers that can be used in order to identify the physical and chemical processes creating the variations in the hydrochemistry variation of study area. The FCM method is potentially useful in establishing hydrochemical facies distribution. The results showed that the clustering scheme for partitioning water chemistry samples into homogeneous groups produced by FCM method is an important tool for the determination of aquifer hydrochemical facies and the FCM method is more capable to investigate threshold data rather than HCA method that variation is sharp and abruptly.
    Keywords: Groundwater, Hydrochemical Facies, Sarab Plain Clustering, Fuzzy logic
  • Mohammad Hossein Ghavimipanah, Abdulvahed Khaledi Darvishan *, Mohammad Reza Ghavimipanah Pages 775-789
    Providing effective solutions to prevent and reduce the damage caused by landslides is inevitable. Predicting and zoning landslides are among these solutions. Accordingly, the present study was conducted to compare and assess the accuracy of two Analytical Hierarchy Process (AHP) and Multivariate Regression (MR) methods in landslide hazard zoning in Valiasr Watershed with an area of 198 km-2 located in western Ardebil Province. Six factors of aspect, slope, elevation, lithology, land use and distance from the river were known as the most effective factors in landslide occurrence in the study area. Landslide zones were then obtained in five classes using two AHP and MR methods. Finally, landslide zoning maps were compared and evaluated by Density ratio index (Dr) and Quality sum index (Qs) to assess the accuracy of two studied methods. The results showed that distance from river, slope, land use, lithology and height were weighting in 0.426, 0.173, 0.145, 0.134, 0.089, and 0.033 in the AHP methods and 0.531, 0.109, 0.344, 0.273, 0.123 and 0.061 in the MR method, respectively. The amount of two Dr and Qs indices were calculated 5.51 and 0.44 respectively in the AHP method and 6.45 and 0.72 respectively in MR method which indicated that MR method having 28% disagreement with reality were more accurate than AHP method having 56% disagreement with reality for landslide hazard in the study area.
    Keywords: Density ratio index, Geographic Information Systems (GIS), mass movements, Quality sum index
  • Abdolreza Zahiri *, Firoozeh Hashemi, Iman Yousefabadi Pages 791-802
    Solution of stream-wise flow velocity on two dimensions (in width and depth directions) in rivers is essential for many hydraulic features such as stage-discharge rating curve development, suspended sediment transport estimation and boundary shear stress calculation. In this paper based on Chiu's entropy theory, a simple method has been proposed for simulation of vertical and transverse profiles of flow velocity in the straight rivers. For calibration and validation of the proposed method, a new idea based on the optimum estimation of entropy parameter in rivers was used. The results of this study at Aghghalla hydrometric station located on Gorganrood River showed that velocity flow field obtained by the Chiu's theory has suitable accuracy compared to the field data. Further, statistical analysis of the results revealed that the mean absolute errors of this method for solution of flow velocities in calibration and validation stages are 5.2% and 3.5%, respectively. These errors are 5.9% and 6.04% respectively for the total river flow discharge prediction. According to the few required input data, the proposed method has more advantage than other existing methods.
    Keywords: Chiu's theory, probability, Stage-discharge relationship, Vertical, transverse velocity distribution
  • Anahita Ghobadi, Peyman Daneshkar Arasteh *, Seyed Mostafa Khezri Pages 803-815
    Evapotranspiration is one of the important components of basin water balance which cannot be measured directly at the basin scale. Therefore, it is inevitably estimates through indirect methods. In this regard, the Advection Aridity model, one of the widely used models of complementary relationship has attracted a lot of attentions. Due to the existence of Priestley-Taylor equation in the Advection Aridity model, it is required to calibrate Priestley-Taylor coefficient to increase the accuracy of the model. The current research aims at calibrating Priestley-Taylor coefficient in estimation of potential evaporation through Penman method to apply it in the Advection Aridity model in the studied area of Mahabad dam reservoir, Iran. The required data were collected for a period of 26 years (1986-2012) from Mahabad 1st order meteorological station which is located at short distance from Mahabad reservoir. The results showed that Priestley-Taylor coefficient undergoes monthly changes during a year and decrease during the warm months of the year. Therefore, it is better to use its monthly values in calculations, its minimum and maximum averages were 1.01 and 1.68, respectively. Moreover, the long term average of this coefficient during a period of 26 years has been calculated 1.25.
    Keywords: Priestley-Taylor coefficient, Penman equation, Advection Aridity model, Bouchet hypothesis, Mahabad dam reservoir
  • Mahdi Zarabi *, Rasoul Haghdadi, Hossein Yousefi Pages 817-824
    Organic (wild) Pistacia vera is a species of broadleaf forest. One of the most important natural forest habitatsin the world is located at northwest and southwest of the city of Sarakhs, Khorasan Razavi Province, Iran.In addition, the unique ecological features of this habitant and the economic value of organic pistachio greatly impact on the lives of people residing in this region and the country.Unfortunately, continuous over harvesting and drought-stricken development endanger natural life, regrowth and cultivation of this unique species.Understanding spatial distribution of this species plays a significant role for assessing regional protection and development; on the other hand, it can be helpful to recognize effective ecological factors on its habitat.Ttherefore, modeling this distribution is very important.In this paper, habitat modeling of this species is studied by method of maximum entropy according to edaphic, climatic and physiographic data in the city of Sarakhs (under district of Gonbadli). results of Jackknife test for surveying significance of variables shows that changes in soil properties such as gravel percentage, exchangeable sodium adsorption ratio, sodium content soil, gypsum, climatic factors (temperature and precipitation)and height above sea level are most important factors affecting the distribution of habitats.The accuracy of model is assessed by kappa coefficient for 0.72 and AUC 0.92 as well as result sreveals that maximum entropy method is an appropriate method for habitat modeling.
  • Shamim Larijani *, Mohammad Salarian, Amin Alizadeh, Teymour Sohrabi Pages 825-836
    Given the vital importance of water in human life, recognizing the effective use of rainfall and crop water requirement and economic planning are very important. Identifying and applying appropriate method for estimating effective rainfall, especially in rainfed has importance. In this study to determine the most suitable experimental method for estimating effective rainfall in rainfed Wheat, Barley, Peas and Lentils for high rainfall areas (Rasht in Gilan) as compared to areas of low rainfall (Daran in Isfahan) are discussed. In this study, five different experimental methods to determine the effective rainfall, including: methods of the Soil Conservation Service (SCS), reliable method, empirical, United States Department of Agriculture (USDA), and percentage method. The results shown that all methods used in effective rainfall in Rasht is useful. But if in Daran that a low rainfall area want determine the effective rainfall, it need to be pre-calibrated. Results have shown that the use of methods to prioritize the review in these two areas, methods for Rasht are SCS and the percentage and USDA were recommended in Daran. Since the amount and duration of rainfall is not controllable can be effective strategies to increase performance of precipitation and consequently precipitation. Including the reduction of surface runoff, water storage for times of low rainfall and reduced water depth plan for the cultivation of plants used in accordance with the precipitation regime.
    Keywords: Effective rainfall – Runoff_Experimental_USDA_SCS
  • Mahboobeh Kiani Harchegani *, Seyed Hamidreza Sadeghi Pages 837-846
    This is obvious that no erosion occurs unless detachment takes place first either by raindrop or runoff. The Raindrop-Impact-Induced Erosion (RIIE) occurs when detachment results by raindrop energy. Towards this attempt, a set of laboratorial experiments were scheduled for effects of consecutive storms on RIIE components (i.e. upward splash, downward splash, net splash, total splash and upward splash/downward splash). The experiments were conducted for two different rainfall intensities of 30 and 90 mm h−1 at slope of 5% under rainfall simulation and soil erosion for a soil collected from Kojour rangeland watershed in the Alborz Mountains, northern of Iran. The comparative analysis of the results showed that upward with downward splash under rainfall intensity of 30 as well as under rainfall intensity of 90 mm h−1 in consecutive storms were not significant difference (p ≤ 0.05) by One-Way ANOVA in SPSS Statistics 22 software In addition, results indicated that RIIE components viz. total and upward and downward splash were significant difference (p ≤ 0.01) under rainfall intensities of 30 and 90 mm h−1 in consecutive storms of third, fourth and fifth. While, net splash and upward/downward splash proportion was not significant difference (p > 0.05) under rainfall intensities of 30 and 90 mm h−1 in different consecutive storms. The results also indicated a 2.5-fold increase in coefficient of variation of net splash and total splash under rainfall intensity of 30 mm h-1 then the rainfall intensity of 90 mm h-1.
    Keywords: Event Storm, Rainfall simulation, splash cup, Net splash
  • Mohammad Reza Khazaei *, Motalleb Byzedi, Ahmad Sharafati Pages 847-860
    In this paper climate change impact on annual precipitation and temperature series for Zanjan province was assessed and uncertainties were investigated. Spatial average of annual time series of precipitation and temperature for Zanjan province were calculated and then were modelled using ARMA model and 100 annual precipitation and temperature series of length 30 years were generated for spatial average of Zanjan province. Using the models, future scenarios of 6 GCMs under 3 emission scenarios were downscaled and 100 annual precipitation and temperature series of length 30 years were generated for each of the scenarios. 90% bounds of the variable statistics for the current condition were compared with the 90% bounds of the corresponding values for the all of the future scenarios and the uncertainties were investigated in the results. Model validation showed that the models are adequate for generation of the annual temperature and precipitation series. In confidence level of 90%, it is expected that average temperature of Zanjan province will increase from 0.6 to 3.2 ºC and average precipitation change from -25% to % in 2035-64 period. So, the uncertainty due to the GCMs Structure and the emission scenarios are considerable and should be considered.
    Keywords: Annual model, ARMA, climate change, Stochastic, Uncertainty
  • Yoosef Salehi, Zahra Azizi *, Hossein Aghamohammadi Pages 861-871
    In recent years, paying attention to groundwater and management, It's extraction due to lack of surface water and population growth, agricultural development has increased.This source is considered as one of the valuable resources of freshwater so that this source has become one of the most valuable vital resources. Groundwater extraction in recent years caused to down the level of this water. So that is reached to amount of 19.9m in the plain of qorveh since 1986,1987 until 2015.so that the plain has become one of the forbidden plains of 625 plain country. In recent years, integrating data of remote sensing (RS) and geographic information system(GIS) has increased for exploration this valuable material. So that the combination of these two has become a point in the field related to the issue of water. In this study with help of (RS) and (GIS) data potential areas of groundwater were identified. Layers that were created for site selection of aquifer in this study are as follows: geology, topography, slope, lineament, density of lineament, drainage, density of drainage, land use and vegetation of cover. At last the final map with help respective layers obtained with method of fuzzy in gis. The resulting map was divided to five groups very good, good, average, weak and very weak. The results showed the areas with good and very good potential with an area of 136461 hectare which about half the area of plains in more northern parts and accordance with alluvial lands with vegetation of cover and down slope and regions with lower potential more in southern parts and matches the slope area covered with rock solid.
    Keywords: GIS, RS, site selection, aquifer, fuzzy
  • Alireza Hadi *, Hamed Rahimi Sharbaf, Ali Tahmasebi Pages 873-886
    One of the problems in wells after long term use is creation of deposits on well screen or gravel packs. The deposits, despite the presence of water in the context of the aquifer, prevent the penetration of water into the well. As a result, it greatly reduces the amount of water production of the well. Rehabilitation of wells is removing the deposits from the front and back of the well screen. There have been some methods of well rehabilitation before, but today, with the development of technology, more efficient methods have been developed which cause less damage to the aquifer and the environment. In this study, new methods of well rehabilitation is investigated for implementation in Iran. A criteria for determining the efficiency of the methods is proposed. The method of air shock in combination to water jet is estimated to be more efficient with less time and cost consumption for implementing in Iran.
    Keywords: Well rehabilitation, Design, well development, air shock, water jet
  • Kazem Nosrati *, Saeede Jalali Pages 887-895
    Soil erosion is the most serious and irreversible threat to sustainable development. According to the increasing rate of soil erosion and sediment yield, the objective of this study was to determine relative contribution of sediment sources in Ziarat catchment in fall, winter and spring seasons by using of sediment fingerprinting technique. In view of this, 43 samples from sediment sources including rangeland and cultivated land as surface erosion and stream bank and road verges as sub-surface erosion as well as 14 samples of suspended sediment at outlet of catchment were collected and concentration of geochemical tracers, organic carbon and 137Cs were measured. The optimum set of tracers was selected by using the Kruskal-Wallis H test and discriminant function analysis. Finally, the relative contribution of sediment sources was determined using mixing model in different seasons. The results showed that the maximum relative contribution was related to surface erosion in winter and spring seasons. Sub-surface erosion in spring season with 60.4% was also contributed a large amount of sediment yield. The results of this study can be used to select the management strategies in soil erosion and sediment control of Ziarat catchment in different seasons.
    Keywords: Sediment fingerprinting, seasonal erosion, 137Cs, Ziarat catchment
  • Zahra Gerkani Nezhad Moshiz, Fatemeh Teimouri, Ommolbanin Bazrafshan * Pages 897-910
    Optimization the number of synoptic stations in the estimation of rainfall is an important step in terms of reducing the maintenance cost and saving in the data collection. The main objective of this study was to determine the optimal number of synoptic stations to estimate the amount of rainfall in Iran country. Accordingly, the amount of rainfall of synoptic stations related to a common 14-year period was received from the National Weather Service and the performances of five different interpolation methods were evaluated. Based on the results of radial basis function (RBF), with a margin of error of 0.63, this method was selected as the most appropriate method in fitting the data. Studies show by eliminating the synoptic stations in PCA method the estimation error of RMSE increases from 0.48 to 0.52 related to the case that all synoptic stations were used and in the radial basis function interpolation method decreases from 0.63 to 0.55 which indicates the suitability of this method in the optimization of synoptic stations. The results indicate that removing 34 and 22 points from the network of synoptic stations in Iran respectively in the PCA method and interpolation method of radial basis, the resulting error is acceptable.
    Keywords: optimization, Interpolation, PCA, validation, synoptic stations
  • Amin Eeidipour *, Amir Pourhaghi, Akbar Shokrolahi, Hossein Yousefi Pages 911-921
    In hydrology studies, natural river regimes are considered while this assumption is not correct because the water of the river is using for developing agriculture, industry, and other needs, particularly in the middle basins. The requirement for river base flow separation is having access to natural river regime on a daily scale, which regarding the limitations of naturalization, natural river regime can be calculated in the annual or monthly scale. Because of this issue, the estimation of base flow has been faced with some difficulties. On the other side, due to the complex relation of surface water with groundwater, the estimation of base flow is too hard. Therefore, in this study, the removal process method was used for naturalizing monthly discharge of Belbar basin, and Eckhart RDF algorithm, because of considering aquifer characteristics for calculating base flow and ability to optimizing its parameters, was used. The parameters of return constant and the maximum base flow index for monthly natural river discharge in hydrometric stations of Belbar dam was optimized. Then, the monthly base flow was calculated and the results showed that the monthly natural river discharge can be used like the daily natural river discharge with the same accuracy.
    Keywords: Base Flow, Recursive Digital Filter, Natural Discharge, Rock Aquifer, Belbar Dam
  • Mohammad Hossein Jahangir *, Eghbal Norozi Pages 923-930
    Number and frequency of drought are more than other natural disasters that have influenced human societies in recent decades. Drought is a kind of natural disaster which is formed and extended smoothly and in a crawling way in comparison with natural hazards like heavy precipitations and floodwaters. There are different and numerous indicators for quantitative expression of drought. Percentage Indicators of normal precipitation (PNPI) and precipitation abnormality (RAI) status and continuation of drought in 8 stations of Abadan, Ahvaz, Bandar-e Mahshahr, Bostan, Masjed Soleyman, Omidieh, Ramhormoz and Safi Abad in Khuzestan province during the statistical period (1990-2014) have been considered in this research. Results represented that based on PNPI indicator, the most severe drought happened during period 1990-2014 in Bandar- e Mahshahr station with the amount of 20.39 in 2010. Also, the most severe wet period happened in Ahvaz station with the amount of 216.33 in 1997, based on PNPI indicator. Also, based on RAI indicator, the most severe drought happened in Bandar- e Mahshahr with the amount of 6.26 in 2010 during the period 1990-2014. Based on RAI indicator, the most amount of wet period occurred in Ahvaz station with the amount of 8.6 in 1997.
    Keywords: drought, PNPI indicator, RAI indicator, Khuzestan Province, Zoning
  • Nasrollah Abadian, Naser Eqbali *, Nasim Khanlou Pages 931-941
    Since Iranians introduced Qanat to the world, it has been widely spread around the world due to its usefulness and it has provided people with groundwater. According to studies conducted in Iran, there are 300 thousand wells for accessing Qanats and these structures have the total length of 10000 kilometers. In order to utilize these water resources, sustainable development should be considered as an important issue which means exploitation of these resources with responsibility, reasonable and proper planning. Tourism has many advantages like a cultural exchange, flourishing native businesses, increasing the rate of employment and familiarizing communities. Studying the history and structure of Qanats in Iran and other regions, reveals the high technical knowledge of our ancestors. Due to many reasons such as new methods of irrigation, climate changes and inappropriate management knowledge have caused drought in many Qanats. Successful experiences in reviving Qanats in order to use them as tourist attractions in different regions, has illustrated the high potential of Tehran to attract a huge number of tourists by reviving and improving these structures in historical parts of this city.
    Keywords: Qanat, tourism, Tehran, Resuscitation of water resources