فهرست مطالب

علوم و مهندسی آبخیزداری ایران - پیاپی 44 (بهار 1398)

مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
پیاپی 44 (بهار 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/01/10
  • تعداد عناوین: 13
|
  • پریسا سادات آشفته، امید بزرگ‏ حداد صفحه 1
    مهم ترین عاملی که در مدیریت یک حوزه آبخیز باید مدنظر قرار گیرد، در نظر گرفتن اهداف در راستای سیاست ها است. در بهره برداری از سامانه های منابع آب، به طور عام و مخزن، به طور خاص، قواعد بهره برداری بهتر است به صورت چندهدفه استخراج شوند. در این تحقیق، برنامه ریزی ژنتیک چندهدفه (MOGP) توسعه و استفاده می شود. در ادامه، پس از صحت سنجی، برای استخراج سیاست بهره برداری چندهدفه از مخزن به کار گرفته می شود. در تحقیق حاضر، هر سیاست بهره برداری با رویکرد کمینه کردن آسیب پذیری (به عنوان هدف اول) و بیشینه کردن اطمینان پذیری (به عنوان هدف دوم)، استخراج می شود. نتایج صحت سنجی نشان می دهند که عمل کرد ابزار معرفی شده موفقیت آمیز است (با ضریب تعیین 997/0 در مساله ریاضی) و می تواند برای مسائل چندهدفه در مدیریت سامانه های منابع آب به کار گرفته شود، به طوری که محدوده تغییرات آسیب پذیری بین 16 تا 41 درصد و محدوده تغییرات اطمینان پذیری بین 46 تا 78 درصد خواهد بود.
    کلیدواژگان: مبتنی بر پارتو، مدیریت منابع آب، بهره برداری چندهدفه، مدیریت حوضه، توسعه ابزار
  • مسعود گودرزی، بهارک معتمد وزیری، محمدرضا میرحسینی صفحه 9
    محدودیت منابع آب و توزیع نامتجانس آن در مناطق مختلف ایران سبب شده است که در مقایسه با بسیاری از کشورها، نسبت به پدیده تغییر اقلیم آسیپ پذیرتر باشد. در سال های اخیر با تدوین سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای توسط هیئت بین الدول تغییر اقلیم، مدل های گردش عمومی با سناریوهای مختلف انتشار، اجرا شده و وضعیت اقلیمی دهه های آتی را پیش بینی کنند. این تحقیق شامل دو فاز اقلیمی و ریزمقیاس گردانی است و هدف آن ارزیابی اثر نوسانات اقلیمی پیش بینی شده با مدل HadCM3 تحت سناریوهای A2 (سختگیرانه ترین سناریو)، سناریوی حد واسطA1B و سناریوی خوش بینانه B1 برای مدل HadCM3 در سه دوره آینده نزدیک (شاخص 2020)، شاخص 2045 و آینده دور( 2099-2070) و تاثیر آن بر رواناب حوزه کن است.، برای این منظور جهت ریزمقیاس گردانی پیش بینی کننده های بزرگ مقیاس از مولد آب و هوایی لارس استفاده شد. شبیه سازی رواناب توسط مدل داده های روزانه دمای حداقل، حداکثر، بارش و ساعات آفتابی ایستگاه سینوپتیک مهرآباد تهران در دوره 2010-1981 با استفاده از مولد آب وهوایی انجام شد و پس از اطمینان از کارآیی این مدل در شبیه سازی پارامترهای هواشناسی مذکور در حوزه آبخیز کن جهت بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم برتغییرات پارامترهای اقلیمی در منطقه مورد مطالعه، داده های سه سناریوی بدبینانه A2 ، با مدل آماری لارس ریزمقیاس گردید. نتایج نشان داد که بر اساس برآورد مدل لارس برای سناریوهای مورد بررسی در دوره آتی (2040-2011)، دمای حداکثر و حداقل به ترتیب 3/1 و 8/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. همچنین برای تمامی ایستگاه های منتخب کاهش بارش بدست آمد که بیشترین کاهش مربوط به فصل بهار بود. ولی در برخی ماه های فصل زمستان افزایش بارش پیش بینی شد. لذا احتمالا مقدار رواناب نیز در سه دوره مورد بررسی در مقایسه با دوره پایه روند کاهشی خواهد داشت.  
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ریز مقیاس نمائی، HadCM3، مولد آب و هوایی لارس، حوزه آبخیز کن
  • بهنوش فرخ زاده، مهرانگیز فولادی، مهیار یوسفی صفحه 17
    مکان یابی یکی از مهم ترین و چالش انگیزترین مسائل در تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی می باشد. در این راستا هدف از تحقیق حاضر توسعه روش فازی داده محور برای مکانیابی محل های مناسب تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی، می باشد. به این منظور پس از تعریف یک مدل توصیفی و مفهومی در برگیرنده اختصاصات محل مناسب تغذیه مصنوعی، همه مشخصاتی که می توانند به عنوان معیارهای مناسب مورد استفاده قرار گیرند، شناسایی و در قالب یک مدل هدف جمع آوری شد. سپس با استفاده از تجزیه و تحلیل لایه های اطلاعاتی مختلف و وزن دار نمودن آنها با کاربرد تابع لجستیکی، نقشه های شاهد وزن دار بدست آمد. در این خصوص برای اولین بار به منظور مکانیابی محل های مناسب تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی، نقشه های وزن دار به طور پیوسته، بدون استفاده از اعمال سلیقه کارشناس و همچنین بدون طبقه بندی و ساده سازی داده ها به قسمت های مختلف، تولید ودر نهایت کلیه نقشه های وزندار با استفاده از عملگر گامای فازی تلفیق شدند. کاربرد مدل توسعه داده شده در دشت همدان-بهار اثبات نمود که مدل سازی به روش فوق می تواند به نحو مطلوبی نواحی مورد بررسی را کوچک نموده و اهداف را جهت بررسی های بیشتر صحرایی شناسایی نماید.  
    کلیدواژگان: پتانسیل یابی مکانی، تابع لجستیکی، فازی داده محور، تغذیه مصنوعی، آب های زیر زمینی
  • مرضیه حاجی محمدی، باقر قرمزچشمه، ابوالفضل عزیزیان صفحه 28
    طبق گزارش چهارم IPCC وقوع تغییر اقلیم و تاثیر آن بر خشکسالی، سیل، مشکلات بهداشت و کمبود غذا تایید شده است. بنابراین شناخت مقدار و چگونگی تغییرات اقلیمی می تواند در مدیریت منابع مختلف بخصوص مدیریت منابع آب حائز اهمیت تلقی گردد. مدل های گردش عمومی جو ابزاری برای پیش بینی متغیرهای اقلیمی برای دوره آتی هستند که برای استفاده از خروجی این مدلها در مقیاس محلی نیاز به ریزمقیاس گردانی آنها در سطح ایستگاه می باشد. در ریزمقیاس گردانی آماری انتقال داده خروجی یک سلول به ایستگاه هواشناسی انجام می شود. با توجه به اینکه ایستگاه در چه قسمتی از سلول قرار گرفته باشد، ممکن است دقت ریزمقیاس گردانی متفاوت باشد. هدف از این پژوهش پیش بینی متغیرهای دما و بارش حوضه کن تا سال 2099 توسط خروجی مدل بزرگ مقیاس HadCM3 تحت سناریو A2 و مدل آماری SDSM بود. همچنین ارتباط بین دقت ریزمقیاس گردانی مدل آماری SDSM در ایستگاه های مختلف مربوط به حوضه که در یک شبکه HadCM3 واقع شده اند با موقعیت و شرایط اقلیمی ایستگاه ها بررسی شد. براساس نتایج حاصل در ایستگاه هایی که متوسط دما و بارش آن ها به متوسط دما و بارش سلول HadCM3 نزدیک تر بود شبیه سازی با دقت بالاتری بدست آمد. در نهایت تغییرات مقادیر دما و بارش برای سه دوره آینده نزدیک (2040-2011)، آینده میانی (2070-2041) و آینده دور (2099-2071) نسبت به دوره پایه (2001-1961) پیش بینی شد که نتایج حاصل از این بخش نیز افزایش دما و کاهش بارش را تا سال 2099 برای حوضه کن نشان داد.  
    کلیدواژگان: ریزمقیاس گردانی، سلول HadCM3، مدل آماری SDSM، حوضه کن
  • زهرا دشتی، محسن رضایی، اصغر آزادی، محمود ارجمند شریف صفحه 38
    اطلاع از ضرایب هیدرودینامیکی برای تعیین جریان طبیعی آب و مدیریت بهره برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی امری ضروری است. در این مطالعه به منظور تعیین ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان دشت زوزن از نتایج 112 سونداژ الکتریکی استفاده شده است. تفسیر کمی داده های ژئوالکتریک با استفاده از نرم افزار IPI2WIN صورت گرفته است. از داده های حاصل از تفسیر ژئوالکتریک میزان فاکتور سازند و تخلخل در محل هر سونداژ تعیین گردید. متوسط تخلخل آبخوان دشت زوزن 26 درصد برآورد شد. با استفاده از معادله کوزنی و داده های حاصل از تفسیر ژئوالکتریک مقادیر نفوذپذیری ذاتی و هدایت هیدرولیکی تعیین و نقشه هدایت هیدرولیکی نیز تهیه گردید. متوسط هدایت هیدرولیکی برای آبخوان آبرفتی دشت زوزن m/s 5-10 × 5/12 برآورد شد. با استفاده از اطلاعات بدست آمده میزان قابلیت انتقال نیز تعیین و نقشه آن تهیه گردید. متوسط ضریب قابلیت انتقال برای آبخوان دشت زوزنm2/day 1552 برآورد شد. میزان آبدهی ویژه نیز با استفاده معادله آرچی در محل هر سونداژ مشخص و نقشه آن تهیه گردید. متوسط آبدهی ویژه برای این آبخوان 4/5 درصد برآورد شد. نتایج حاصل از تفسیر داده های ژئوالکتریک با داده های حاصل از تجزیه و تحلیل آزمون پمپاژ مقایسه شدند که با دقت قابل قبولی این نتایج با هم انطباق داشتند.
    کلیدواژگان: پارامترهای هیدرودینامیکی، سونداژالکتریکی، آبخوان زوزن
  • حمیده افخمی، محمدرضا اختصاصی، عصمت اسماعیل زاده صفحه 48
    پژوهش حاضر به منظور جلوگیری از تبخیر سطوح آب و همچنین پسماندهای سد باطله معدن مس سرچشمه انجام گرفته است. به این منظور پوششی شناور فیزیکی با نام یونوبتن طراحی و ساخته شده و بعد از آماده سازی 36 قطعه از آن، پوشش ها به مکان احداث حوضچه های تحقیقاتی با مساحت 9 متر مربع در مجاور سد رسوب گیر انتقال داده شده است. همچنین، به منظور تعیین میزان کارایی پوشش های نامبرده، مقادیر تبخیر در دو حوضچه شاهد و تحت پوشش به مدت دو ماه از تاریخ 21/06/95 تا 21/08/95 اندازه گیری و سپس آنالیز شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که کارایی پوشش های یونوبتن در کاهش میزان تبخیر در بازه مورد نظر با واریانسی کمتر از 88/0 تقریبا 1/89 درصد بوده است. با توجه به کارایی فوق می توان گفت میزان 800/987/22 متر مکعب از تلفات تبخیر جلوگیری و ذخیره می شود که این میزان ذخیره آب معادل استفاده بیش از 22 ماه برداشت آب از کل چاه های خاتون آباد در حال حاضر می باشد. در نهایت، با توجه به کارایی و دوام پوشش فوق در کاهش تبخیر، استفاده از آن جهت حفاظت مخازن مجتمع مس سرچشمه مناسب و کارامد ارزیابی گردید
    کلیدواژگان: پوشش فیزیکی شناور، کاهش تبخیر، سد باطله، مخازن آب، مجتمع مس سرچشمه
  • محمد گلشن، اباذر اسمعلی عوری، کیوان خرمی صفحه 52
    آب های زیرزمینی از مهمترین و قابل اعتمادترین منابع آبی برای کشاورزی و شرب می‎باشند. در مناطق ساحلی به دلیل نفوذ آب شور دریا تعیین حد تداخل آب شور و شیرین برای ساکنین این مناطق از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این تحقیق خصوصیات آبخوان های ساحلی غرب و شرق بابلسر با استفاده از مطالعات ژئوالکتریک و ژئوالکترومغناطیس بررسی شد، که این روش ها از دقیق ترین روش های موجود در این زمینه می باشند. برای این منظور شش مقطع مطالعاتی عمود بر خط ساحلی در این مناطق انتخاب شدند، در هر مقطع در امتداد خط ساحلی، ابتدا 10 نقطه مطالعاتی با فاصله های 50 متری و سپس پنج نقطه مطالعاتی با فاصله های 100، 200، 300، 400 و 500 متری انتخاب شدند. جهت تعیین حد تداخل آب شور با روش ژئوالکتریک از اطلاعات چاه های اکتشافی نیز استفاده شد. با توجه به اطلاعات مشاهداتی در برخی نقاط نتایج حاصل از بررسی های انجام شده نشان داد که روش ژئوالکترومغناطیس نسبت به روش ژئوالکتریک از دقت بیشتری برخوردار می باشد. همچنین نتایج نشان داد که عمق تداخل آب شور و شیرین در نقاط مطالعاتی واقع در مقاطع غرب بابلسر نسبت به مقاطع شرق بابلسر بیشتر می باشد. به طور کلی با توجه به عمق‎های تداخل به دست آمده آسیب پیشروی آب شور در هر دو منطقه وجود دارد و لازم است با استفاده از عملیات مدیریتی از افزایش پیشروی آب شور در این مناطق جلوگیری شود.
    کلیدواژگان: زمین شناسی، لایه های زمین، حد تداخل، نواحی ساحلی، دریای مازندران
  • ایمان صالح، عطاءاله کاویان، محمود حبیب نژاد روشن، زینب جعفریان صفحه 62
    آلودگی غیرنقطه ای تهدید بسیار جدی برای آب های سطحی به خصوص در زمینه اوتروفیکاسیون است. نوارهای حائل گیاهی شامل گیاهان خاصی می باشند که جریان قبل از ورود به آبراهه ها از آن ها عبور می نماید و این موجب کاهش حجم رواناب، آفت کش های انباشته شده و دیگر آلاینده های جریان توسط نفوذ، جذب و انباشت رسوب می گردند. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر مراحل فنولوژی گیاه و نوع آلاینده ها بر کارایی نوارهای حائل گیاهی در نگهداشت آن ها به انجام رسیده است. این پژوهش با استفاده از کرت های آزمایشی 10×1 متری و تولید رواناب مصنوعی با دبی حاصل از بارندگی با دوره بازگشت 100 سال و همچنین با استفاده از دو گونه گیاهی وتیور و چمن بومی در منطقه لالیم ساری طی یک سال به انجام رسید. نتایج نشان داد که نوار حائل حاوی وتیور در مراحل رشد رویشی و گلدهی بهترین عملکرد را در کاهش آلاینده های موجود در رواناب دارد به طوری که حجم رواناب، غلظت رسوب، نیترات و فسفات را به ترتیب تا 80%، 87%، 81% و 93% کاهش داد. همینطور این کارایی برای نوار حائل حاوی چمن در مرحله رشد رویشی به حداکثر خود رسید به طوری که حجم رواناب، غلظت رسوب، نیترات و فسفات را به ترتیب تا 91%، 91%، 79% و 71% کاهش داد. همچنین نتایج نشان داد که در ماه های انتهایی دوره آزمایش، میانگین غلظت آلاینده ها افزایش و کارایی نوارهای حائل گیاهی در نگهداشت آلاینده ها کاهش یافت که این موضوع قابلیت نوارهای حائل گیاهی در ایفای نقش به عنوان منبع مواد مغذی و رسوب را نشان داد. بر اساس یافته های این تحقیق، نوارهای حائل گیاهی مورد آزمایش دو ماه پس از کاشت گیاهان تاثیر قابل توجهی بر کاهش حجم رواناب و آلاینده های موجود در آن و در نتیجه حفاظت آب و خاک داشتند. از طرف دیگر به جهت انتقال مواد مغذی به همراه ذرات ریزدانه رسوب، ارتباط مستقیمی بین کاهش نیترات، فسفات و رسوب معلق مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: رسوب، رواناب مصنوعی، فسفات، نیترات
  • جواد اکبری، مجید کاظم زاده صفحه 73
    عدم وجود یک سیستم دیده بانی بارش قابل اعتماد و گسترده یکی از چالش های مهم در تجزیه و تحلیل، پیش بینی هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب در ایران است. لذا هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی و پهنه بندی میزان دقت بارش ماهانه ماهواره TRMM 3B43 v7 در پهنه ایران با ایستگاه های زمینی است. بدین منظور داده های ماهانه بارش TRMM بصورت شبکه ای و با تفکیک مکانی 25/0×25/0 درجه طول و عرض جغرافیایی طی دوره 1998 تا 2014 استخراج گردید و با 41 ایستگاه سینوپتیک در سطح کشور مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ارزیابی دقت بارش برآوردی و پهنه بندی معیارهای ارزیابی خطا، به ترتیب از معیارهای NSE، RMSE، BIAS، ME و روش IDW در نرم افزار ArcGIS 10.3 استفاده شد. در حالت کلی نتایج نشان داد که در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک کشور ماهواره TRMM دارای بیش برآوردی بارش و در مناطق پر بارش کشور کم برآوردی داشته است و با توجه معیار ME، در 93/82 درصد ایستگاه ها این کم و بیش برآوردی کمتر از 10 میلی متر در ماه بوده است. همچنین نتایج رتبه بندی معیارهای ارزیابی خطا نشان داد که ایستگاه اردبیل با مجموع رتبه 5 و ایستگاه اصفهان با مجموع رتبه 146 به ترتیب بیشترین و کمترین خطا را در برآورد بارش ماهانه داشتند. به طور کلی نتایج تحقیق نشان داد که داده های بارش ماهانه TRMM در اکثر نقاط کشور از دقت قابل قبولی برخوردار بوده است.
    کلیدواژگان: بارش، توزیع فضایی، 3B43، ایران، IDW
  • علی اکبررسولی، امین بردبار، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدر نژاد صفحه 83
    انباشت رسوبات در مخازن سدها همواره یکی از مشکلات سدهای مخزنی بوده است. بر این اساس از جمله روش های مقابله با این معضل می توان به روش رسوب شویی تحت فشار اشاره نمود. در این روش در طول مدت انجام رسوب شویی، عموما تخلیه کننده های تحتانی سد برای مدت زمان معینی باز شده و سطح آب مخزن تقریبا ثابت نگه داشته می شود. زمانیکه آب از میان تخلیه کننده های تحتانی خارج می گردد پس از گذشت مدت زمانی از انجام رسوب شویی، حفره یا چاله ای از آب شستگی به شکل مخروط یا یک قیف در جلوی دریچه تحتانی بوجود خواهد آمد که ابعاد این مخروط به پارامترهای مختلفی همچون دبی جریان خروجی، عمق آب داخل مخزن و نوع رسوبات تجمع یافته در درون مخزن بستگی دارد. در این پژوهش برای بررسی اثر رسوبات چسبنده و غیر چسبنده برتشکیل مخروط رسوب شویی، از یک مدل فیزیکی با ابعاد مشخص استفاده گردید. نتایج نشان داد که در رسوبات غیرچسبنده، الگوی فرسایش پس رونده بوده و زمانی که آزمایشات با حداقل ارتفاع آب(40سانتیمتر) و حداکثر دبی (8 لیتر درثانیه) انجام می پذیرد، مخروط رسوب شویی حدودا پس از 11-9 دقیقه به تعادل می رسید. در خصوص رسوبات چسبنده نیز با استفاده از تجزیه و تحلیل نتایج آماری بدست آمده، رابطه پیش بینی غلظت متوسط رسوبات خروجی از تخلیه کننده به صورت نمایی و تابعی از ارتفاع آب و ارتفاع رسوب بدست آمد.
    کلیدواژگان: مخازن سدها، نوع رسوبات، رسوب شویی تحت فشار، حفره رسوب شویی
  • هادی معماریان، هادی دهقان صفحه 90
    به منظور مدیریت حوزه آبخیز جهت کاهش اثرات فرسایش خاک نیاز است تا میزان رسوب معلق خروجی حوزه آبخیز برآورد شود. بدین منظور روش منحنی سنجه متداول ترین روش آماری برای برآورد رسوب معلق در شرایط عدم داده برداری رسوب معلق می باشد. با توجه به خطا های داده های برداشتی و محدود بودن این داده ها مقدار رسوب برآوردی با استفاده از روش منحنی سنجه دارای عدم قطعیت هایی است که این عدم قطعیت در صورت بزرگ بودن منجر به بروز خطاهای معنی دار در برآورد ها می شود. بدین منظور در این تحقیق با استفاده از روش تصادفی مونت کارلو اقدام به برآورد عدم قطعیت و تحلیل حساسیت معادله منحنی سنجه رسوب در ایستگاه هیدورمتری زشک شد. شبیه سازی مونت کارلوی رسوب بر اساس معادله سنجه رسوب و با 5000 نمونه برداری نشان داد که سهم ضریب a نسبت به b در توجیه واریانس داده های شبیه سازی شده رسوب در رژیم جریان نرمال پرآب، کم آب و نرمال بسیار بیش تر می باشد. اما این روند در رژیم جریان حداکثر برعکس است. تحلیل حساسیت معادله سنجه در رژیم جریان نرمال پرآب، کم آب و نرمال نشان دهنده تاثیر پذیری بالای مدل سنجه رسوب نسبت به تغییرات ضریب a می باشد، در حالیکه این تاثیر پذیری نسبت به تغییرات ضریب b اندک است. ولی در رژیم جریان حداکثر معادله سنجه رسوب تاثیرپذیری منظم تر غیر خطی و بالایی را نسبت به تغییرات ضریب b نشان می دهد. معادله سنجه رسوب عدم قطعیت بسیار بالایی را در رژیم جریان حداقل (کم تر از 3/0 متر مکعب بر ثانیه) نشان داد بطوریکه در این نوع از جریان تقریبا هیچ یک از داده های مشاهده ای رسوب در محدوده تخمین باند عدم قطعیت مدل قرار نمی گیرند. در حالیکه میزان عدم قطعیت مدل در رژیم جریان های متوسط به بالا بسیار کم تر بوده و اکثر داده های مشاهده ای رسوب در محدوده باند تخمین عدم قطعیت مدل قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: منحنی سنجه رسوب، عدم قطعیت، تحلیل حساسیت، مونت کارلو، حوزه آبخیز
  • هادی ثابتی، مهدی معتق، محمدعلی شریفی، بهمن اکبری، مهرداد اکبری مهر، داوود فرد صفحه 103
    یکی از شایع ترین پدیده های طبیعی که عموما در نقاط کوهستانی جهان رخ می دهد زمین لغزش است که در بسیاری موارد منجر به خسارات مالی و جانی گشته و به عنوان بلای طبیعی شناخته می شود. ایران با توجه به شرایط جغرافیایی و اقلیمی خاص از مناطق مستعد به این پدیده می باشد که سالانه 500 میلیارد ریال خسارت مالی به واسطه آن بر این کشور تحمیل می گردد. در طی 15 سال اخیر تحقیقات زیادی قابلیت های تصاویر راداری ماهواره ای و مزیت های روش تداخل سنجی را بررسی و اثبات کرده اند. در حال حاضر تداخل سنجی راداری یکی از تکنیک های مورد استفاده برای ارزیابی جابجایی زمین است و در حال تبدیل شدن به یک ابزار تلفیقی برای مقابله با خطرات زمین لغزش به منظور مدیریت مخاطرات طبیعی می باشد. تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای نقش مهمی در بررسی وقایع مربوط به لغزش در مراحل مختلف (از جمله: نقشه برداری، پایش، شناسایی وپیش بینی) دارد. منطقه ماسوله به دلیل شرایط زمین شناسی، ژئومورفولوژی و پتانسیل بالا در وقوع زمین لغزش، از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا به منظور بررسی دقیق نقاط لغزش خیز منطقه از روش تداخل سنجی راداری[1] استفاده گردید. در این تحقیق 11 تصویر راداری سنجنده ایلوس[2]/پالسار[3] در بازه زمانی سال های 2008 تا 2010 گرفته شد و با روش طول باز های کوتاه[4] به منظور بدست آوردن سری زمانی جابجایی منطقه مورد پردازش قرار گرفت. مناطق فعال لغزش توسط مطالعات میدانی زمین شناسی بررسی شد و ویژگی های ژئومورفولوژیکی منطقه صحت جابجایی قسمت های مختلف لغزش را تایید کرد. نتایج پردازش تصاویر ماهواره ای نشان داد که بیشترین نرخ جابجایی در راستای دید ماهواره در ناحیه شمالی، قدیمی تر و جوان تر به ترتیب 51، 46 و 70 میلی متر در سال در حال دور شدن از سنجنده، می باشد.
    کلیدواژگان: زمین لغزش ماسوله، تداخل سنجی راداری، روش طول بازهای کوتاه، مخاطرات طبیعی
  • حمید عمونیا، سیاوش شایان، مجتبی یمانی صفحه 114
    خاک یکی از مهم ترین منابع طبیعی هر کشور است. فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آن ها نیز زیان های فراوانی را سبب می گردد. بنابراین نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد. در این پژوهش به شناسایی و پهنه بندی مناطق فرسایشی در حوزه آبخیز رودخانه جاجرود پرداخته شده است. برای نیل به هدف از تصاویر ماهواره ای لندست8 برای تاریخ 24/8/2016 و مدل رقومی ارتفاعی Aster استفاده گردید و آلبدو سطحی برای منطقه مورد مطالعه محاسبه شد و در 5 طبقه، طبقه بندی گردید. نتایج نشان داده که مساحت 14677.30 هکتار از اراضی حوزه آبخیز دارای شرایط با فرسایش بسیار زیادی همراه است که اکثر این مناطق در بالا دست سد ماملو قرار گرفته اند و تهدیدی برای این مخزن به شمار می رود.
    کلیدواژگان: فرسایش خاک، آلبدو سطحی، لندست 8، DEM، سد ماملو، حوزه جاجرود
|
  • P. S. Ashofteh, O. Bozorg Haddad Page 1
    The most important factor that should be considered in managing a watershed is taking into account objectives under policies. In operation of water resources systems, in general, and in reservoir, in particular, operating rules should be extracted as multi-objective. In this paper, multi-objective genetic programming (MOGP) is developed and used. Then, after verification, it is used to extract the reservoir multi-objective operating policy. In the present study, each operating policy is extracted with approach of minimization of the vulnerability approach (as the first objective) and maximization of the reliability (as a second objective). The verification results show that the performance of introduced tool is successful (with a coefficient of determination equal to 0.997) and it can be used for the multi-objective problems in the management of water resources systems, so that the range of vulnerability changes is between 16 to 41% and the range of reliability changes is between 46 to 78%.
    Keywords: Based on Pareto, Water Resources Management, Multi-Objective Operating, Basin Management, Tool Development.
  • M. Goodarzi, B. Motamed Vaziriri, M. R. Mirhoseini Page 9
    Water resources restrictions along with uneven distribution of water in different parts of Iran, have caused Iran to be highly vulnerable to climate change impacts. During recent years, IPCC has developed GHG emission scenarios which can be used with AOGCMs to predict climatic status for the future. Herein this research, Hadcm3 was used to simulate climatic parameters for three different periods including 2020s, 2050s and 2080s. LARS-WG weather generator was used as a downscaling tool for 3 different scenarios including A2, A1B and B1. The research was conducted in Kan basin. Base period was 1981-2010. The results show an increase between 0.8-1.3 degrees Celsius for near future. Almost mostly show a decrease in precipitation except for an increase in some months of the winter which is predicted for 2080s. Seemingly a decrease in runoff is not beyond the expectations as most scenarios predicted decrease in precipitation.  
    Keywords: Climate change, downscaling, Hadcm3, Lars-WG, KAN basin.
  • B. Farokhzadeh, M .Foladi, M. Yousefi Page 17
    Delineation of potential sites for groundwater artificial recharge is an important and challenging task. The purpose of this research is to develop a new data-driven fuzzy approach to model potential sites for groundwater artificial recharge. To achieve this end, the efficient criteria of a proper site for groundwater artificial recharge were first recognized and presented as a conceptual model. Then, different evidence layers were analyzed and weighted by using logistic function in a geographic information system. Finally, the weighted evidence layers were integrated using fuzzy gamma operator to define potential areas. This is the first time of generating continuous-weighted evidence layers without using expert judgments and without simplification and classification of evidence data. Application of the proposed method in a real data set of Hamedan-Bahar catchment basin demonstrated that it can
    Keywords: Logistic function, Data-driven fuzzy, Modeling potential sites, Artificial recharge, Groundwater.
  • M. Hajimohammadi, B. Ghermezcheshmeh, A.Azizian Page 28
    According to the fourth report from the IPCC, it was confirmed that climate change and its impacts on drought, floods, health problems and food shortages is real. Therefore, understanding of how climate change could be significant in the management of resources, especially water resources management. Atmosphere-Ocean Global Circulation Models (AOGCM) are tools for predicting the future climate variables and it must be downscaled its output for the studies on the local scale. In statistical downscaling methods, output of GCM grid was transferred to station. The accuracy of downscaling is dependent on location of weather stations in GCM grid. The main objective of this study was to predict temperature and precipitation by using the HadCM3model under the A2 emission scenario and statistical downscaling model (SDSM) to year 2099. Furthermore, relation between accuracy of SDSM downscaling model in different station of KAN basin which is located in one grid was evaluated. The results showed at the station that mean of temperature and rain was closer than to mean of temperature and rain of HadCM3 grid, simulation were obtained with higher accuracy. Finally, temperature and precipitation for this three periods (2011-2040), (2041-2070) and (2071-2099) were predicted and compared with base period (1961-2001). The results showed temperature will increase and precipitation will decrease by 2099 in KAN watershed.
    Keywords: Downscaling, HadCM3 grid, SDSM statistical downscaling, KAN watershed.
  • Z. Dashti, M. Rezaei, A. Azadi, M. Arjmand Sharif Page 38
    Knowledge of hydrodynamic coefficients is necessary for the determination of natural water flow through an aquifer and management of ground water resources. In this study, in order to determine hydrodynamic coefficients of Zouzan aquifer, results of 112 electrical sounding data have been used. Quantitative interpretation was carried out using IPI2WIN. Values of formation factor and porosity were determined using geoelectric interpreted data at each sounding site. Average porosity was estimated about 26 percent for this aquifer. Values of intrinsic permeability and hydraulic conductivity were determined by using Kozeny equation and data from geoelectrical- interpretation. Then, hydraulic conductivity map was prepared. The average of hydraulic conductivity estimated 12.5   10-5 m/s for alluvial of this aquifer. Values of transmissivity was determined using the information obtained, then, its map was presented. The average transmissivity coefficients of 1552 m2/day was estimated for this aquifer. Values of specific yield was determined by using Archie equation at each sounding, then, its map was presented. By comparing of the results of geoelectric interpretation with the result of pumping test indicates acceptable accuracy were exist between two methods.
    Keywords: Hydrodynamic parameters, Electrical sounding, Zouzan aquifer
  • H. Afkhami, M. R. Ekhtesasi, E. Esmailzadeh Page 48
    In order to prevent evaporation in tailings dam of Sarcheshmeh copper mine, Unoconcrete floating cover was designed and built. After preparing, 36 units of Unoconcrete coatings were transferred to research ponds in the vicinity of Sarcheshmeh tailing dam and then, the amount of evaporation reduction of coatings was measured for two months from 11-09-2016 to 11-11-2016. The results showed that the efficiency of Unoconcrete coatings in reducing evaporation rate with a variance less than 0.88 was about 89.1% percent. Regarding the above efficiency, it is possible to say that the amount of water lost by evaporation loss is estimated to be 22987800 cubic meters, which is equivalent to the use of more than 22 months of water harvesting from Khatunabad wells at present time. Finally, due to the efficiency and durability of the above coating in evaporation reduction, its use to protect the reservoirs of Sarcheshmeh Copper Complex was appropriately and efficiently evaluated.
    Keywords: Floating physical coatings, Evaporation reduction, Tailing dam, Water reservoirs, Sarcheshmeh copper complex
  • M. Golshan, A. Esmali Ouri, K. Khorrami Page 52
    Groundwater is one of the most reliable sources of available water for agriculture and drinking. In coastal areas due to saltwater intrusion, determining the interface between fresh and salt water for these area residents is very important. In this study, the characteristics of coastal aquifers was evaluated using geo-electrical and geo-electromagnetic methods in the eastern and western aquifers of Babolsar. These methods have high accuracy in this field. For this purpose in the study area, six sections in the coastline were chosen, in each section in the coastal line, 10 study points were selected with 50 meters distance, then, were selected five study points with 100, 200, 300, and 400 meters distance apart. In order to determine saltwater interface with geo-electric method, the observation wells were used. Regarding the observation data in many points, the results of the study methods showed that the geo-electromagnetic have high accuracy in comparison to the geo-electric method. Also, the results showed that the interface between saltwater and fresh water in the west of Babolsar sections are more than east of Babolsar sections. Overall, with regard to calculated interface depth in both regions, the saltwater intrusion exists and it is necessary to tackle saltwater intrusion in these areas using Best Management Practices.
    Keywords: Geology, Ground layers, Aquifer, interface, Coastal area, Caspian Sea Bottom of Form
  • I. Saleh, A. Kavian, M. Habibnezhad Roshan, Z. Jafariyan Page 62
    Non-point source pollution is considered as a serious issue, especially in the field of eutrophication for surface waters. Vegetative buffer strips include a specific plant being passed by flow before entering the waterways, so it causes to reduce runoff volume, deposited pesticides and other pollutants of the flow through infiltration, absorption and sediment deposition. The present study has been carried out with aim to investigate the effect of pollutant type on the efficiency of vegetative buffer strips to reduce sediment transport. This study was conducted using 1×10 experimental plots and producing artificial runoff with a discharge rate as much as precipitation with 100-year return period as well as two plant species of vetiver grass and native turf grass during one year in Lalim region of Sari, Mazandaran, Iran. According to the results, vetiver buffer strip reaches its maximum efficiency of pollutants removal at phenological stages of vegetative growth and flowering; so that, runoff volume, sediment, nitrate and phosphate concentration were reduced by 80%, 87%, 81% and 93%, respectively. Also, this efficiency reached its maximum amount for the turf-grass buffer strips at vegetative growth stage; so that, runoff volume, sediment, nitrate and phosphate concentration were reduced by 91%, 91%, 79% and 71%, respectively. The mean concentration of the pollutants increased and the efficiency of vegetative buffer strips was reduced in the last months of the experiment those which showed the capability of vegetative buffer strips to play as a role as the source of nutrients and sediment. According to the findings, the studied vegetative buffer strips considerably affected the pollutants removal as well as runoff volume reduction and consequently water and soil conservation after two months. On the other hand, a strong correlation was observed among nitrate, phosphate and sediment removal; because, the nutrients are attached to the fine sediments.
    Keywords: Sediment, Artificial runoff, Phosphate, Nitrate
  • J. Akbari, M. Kazemzadeh Page 73
    The lack of a reliable and extended system to monitor rainfall is one of the major challenges in analyzing, hydrological prediction and water resources management in Iran. Using satellite precipitation products in some parts of the country with lack or presence of low quality precipitation data, which can be used as alternative source for basins with sparse data in developing countries such as Iran, will be very useful. Hence, the main objective of this study is to evaluate and interpolate the accuracy of monthly precipitation of TRMM 3B43 v7 satellite data in Iran with ground stations. The monthly precipitation data of TRMM with a spatial resolution 0.25 × 0.25 degree were extracted and evaluated with 41 stations in the country during the periods of 1998 to 2014. To evaluate the accuracy of rainfall estimation and interpolation of error criteria, the NSE, RMSE, BIAS, ME criteria and IDW methods in ArcGIS 10.3 software were used, respectively. Generally, the results showed that more arid and semiarid regions of Iran had overestimation while underestimation was in high precipitation regions. And based on the ME, 82.93 percent of stations had upper and under estimation with limitation of less than 10 mm in month. Also, the results of rating showed that Ardebil station with total rating of 5 and Esfahan stations with total rating of 146 had the highest and lowest error of monthly rainfall estimation. In general, the results showed that monthly rainfall data of TRMM had acceptable accuracy in most parts of the country.
    Keywords: Precipitation, Spatial distribution, 3B43, Iran, IDW
  • A. A. Rasouli, A. Bordbar, A. A. Kamanbedast, A. Masjedi, M. Heidarnejad Page 83
    The accumulation of sediments in reservoirs of dams has always been one of the problems of reservoir dams. Accordingly, one of the approaches to address this problem can be referred to as the method of pressure flushing. In this method, during the course of flushing, generally the bottom drainage outlets of the dam are opened for a certain period of time and the reservoir water level is kept almost constant. When water discharges through the bottom outlets, and after performing flushing, a hollow or a hole in the form of a funnel or a cone will appear at the front of the outlet gate, that the size of this scour funnel depends on various parameters such as: discharge, depth of water inside the reservoir and the types of sediment deposited inside the reservoir. In this research, a physical model with specific dimensions was used to investigate the effect of cohesive and non-cohesive sediments on the form of flushing funnel. The result of this research shows that in non-cohesive sediment the erosion pattern was retrogressive, and while experiments are done with minimum water depth (40 cm) and maximum discharge (8 lit/s), the flushing funnel will be balanced after 9-11 minutes. of the bottom outlet can be presented in the form of exponential and function of water height and sediment were obtained.
    Keywords: Dam reservoirs, Type of sediments, Pressure flushing, Scour funnel
  • H. Memarian, H. Dehghan Page 90
    The sediment load estimation is essential for watershed management and soil conservation strategies. The sediment rating curve is the most common approach for estimating the sediment load when the observed sediment records are not available. With regard to the measurement errors and the limitation of available data, the sediment rating curve has a degree of uncertainty which should be accounted for. Thus, in this work, a stochastic Monte-Carlo simulation approach was employed to measure the degree of uncertainty and to analyze the sensitivity of sediment rating equation to changing the coefficients "a" and "b" at the Zoshk hydrometric station. Results of the Monte-Carlo simulation using 5000 samplings showed that in the hydrologic regimes of normal high flow, normal low flow and normal, the contribution of the coefficient "a" to variance is significantly higher than the contribution of the coefficient "b" to sediment load variance. However, this condition is conversely for the hydrologic regime of maximum flow. The sensitivity analysis confirmed a higher sensitivity of the sediment rating equation to the coefficient "a" than that to the coefficient "b" in the hydrologic regimes of normal high flow, normal low flow and normal. However, in maximum flow, the sediment rating equation showed a higher non-linear and more regulated sensitivity to the changes of the coefficient "b" than "a". In all flow regimes, the coefficient "a" has a wider 95% uncertainty band, in comparison with that for the coefficient "b", which establishes a higher level of uncertainty. The sediment rating equation showed a high degree of uncertainty in the hydrologic regime of minimum flow (lower than 0.3 m3.s-1). In this condition, all observed sediment records place outside the 95% and 97.5% of the uncertainty band. However, in medium and high flows, most of the observed sediment records are bracketed by the uncertainty band of 95% and 97.5%.
    Keywords: Sediment rating curve, uncertainty, sensitivity analysis, Monte-Carlo simulation, watershed
  • H. Sabeti, M. Motagh, M.A.Sharifi, B. Akbari, M.Akbarimehr, D.Fard Page 103
    One of the most common natural phenomena occurring in mountainous regions of the world is landslide which causes critical damages and is considered as a natural disaster.  Iran is a country which annually suffers from this disaster and its consequent damage of about 500 billion Rials. Over the last 15 years, an increasing number of researches have aimed to demonstrate the applicability of the images captured by the space-borne Synthetic Aperture Radar (SAR) sensors in sensors. InSAR (SAR interferometry) is currently one of the most exploited techniques for the assessment of ground displacements, and is becoming a consolidated tool for Civil Protection institutions addressing landslide risk. Analyzing satellite SAR data plays a major role in investigating landslide related events at different stages, including detection, mapping, monitoring, characterization and prediction. In this regard, Masouleh region is highly important in terms of geology, geomorphology, and high potential for landslide occurrence. Therefore, in this study in order to create the displacement time series of the region, 11 radar images of the ALOS/PALSAR satellite within the time range of 2008 to 2010 were obtained and analyzed via Small Baseline (SBAS). The slide active zones were investigated based on geological field studies and the geomorphological characteristics of the region verified the displacement of various parts of the slide. The analysis results demonstrated that the highest displacement rate along the satellite view in the northern region, older and younger is 51, 46 and 70 mm/year, respectively, distancing from the satellite.  
    Keywords: Masouleh landslide, SAR interferometry, SBAS, natural hazard
  • H. Amoonia, S. Shayan, M. Yamani Page 114
    Soil is one of the most important natural resources of any country. The erosion causes not only the depletion of the soil and the loss of the land,and great and irreparable damages, but also with the deposition of materials in streams, reservoirs, ports, and reduced pool capacity. Therefore, it should not be underestimated. In this study, we identify and zoning of the erosion areas in the basin of Jajrud river basin. For this purpose, landsat 8 satellite imagery of landsat 8 / 8 / 2016 and digital elevation model were used and surface albedo were calculated for the study area and classified into five categories. The results showed that the area of 14677.30 hectares of land area has high erosion conditions and most of these areas are located above the dam and are considered a threat to the reservoir.
    Keywords: Soil erosion, Surface albedo, Landsat 8, DEM, Mamlou dam, Basin Jajrood