فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال بیست و یکم شماره 1 (فروردین و اردیبهشت 1393)

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال بیست و یکم شماره 1 (فروردین و اردیبهشت 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/03/14
  • تعداد عناوین: 16
|
  • آرزو علی عسگری کاشانی، مهدی ذاکری نیا*، مجید حیدری زاده، حسین شریفان صفحات 1-21
    یکی از عوامل مورد نیاز در آنالیز منطقه ای به دست آوردن مناطق همگن هیدرولوژیک و تعیین مناسب ترین تابع توزیع آماری در هر یک از مناطق همگن می باشد. در این پژوهش از روش گشتاورهای خطی و تجزیه خوشه ایSPSS برای همگن بندی و از برنامه HAYFA برای انتخاب بهترین توزیع منطقه ای برای جریان های حداقل پرداخته شده است. به این منظور تعداد 29 ایستگاه هیدرومتری که دارای طول دوره آماری مناسب بودند با پراکنش یکنواخت در سطح استان گلستان انتخاب شد. حداقل دوره آماری جریان های روزانه در این پژوهش 11 سال و مربوط به ایستگاه نومل و حداکثر طول دوره آماری 44 سال و مربوط به ایستگاه گالیش بود. پس از مرتب کردن جریان های روزانه، دوره های با جریان های حداقل در هر سال و ماکزیمم دوره هایی که دارای جریان های حداقل بود، مشخص شد. منطقه از نظر ماکزیمم دوره های با جریان های حداقل و با استفاده از روش گشتاورهای خطی از تجزیه خوشه ایدر نرم افزار SPSS به 4 گروه همگن تقسیم شد. استفاده از دو آماره همگنی هاسکینگ و والیس (3>D و 0/87=H) در حوضه نشان داد که در منطقه ایستگاه ناجور وجود نداشته و کاملا همگن است. در نهایت با استفاده از شاخص ZDIS با استفاده از فایل اجرایی برنامه FORTRAN بهترین تابع توزیع منطقه ای برای گروه های همگن مختلف استخراجی مشخص گردید. براساس ماکزیمم دوره های با جریان های حداقل تابع توزیع پیرسون تیپ 3 برای گروه 1 و گروه 3، توزیع پارتو برای گروه های 4، توزیع نرمال برای گروه 2 به عنوان بهترین توابع توزیع منطقه ای شناخته شدند.
    کلیدواژگان: استان گلستان، آنالیز منطقه ای، خشک سالی، روزهای بدون جریان
  • زهره دهقان*، مهدی کوچک زاده، مهدی علیخاصی صفحات 23-43
    هدف از این پژوهش بهینه سازی سطح زیر کشت و سپس ارزیابی عملکرد شبکه آبیاری تحت فشار بیله سوار در شرایط تغییر اقلیم می باشد. در این راستا داده های دما و بارش با استفاده از مدلHadcm3 برای دوره های اقلیمی آتی 2039-2010 و 2080-2050 و دوره پایه 2000-1970 با استفاده از روش ریز مقیاس گردانی IDW برای دو سناریوی A2 و B2 تولید شدند. تبخیر و تعرق پتانسیل جدید و نیاز آبیاری جدید برای الگوی کشت محاسبه و عملکرد شبکه با فرض محدود بودن عرضه آب به شبکه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که، سناریوی A2 نسبت به B2 شرایط جدی تر را در پی دارد. به طوری که در بدترین حالت، دما 18 درصد افزایش و بارندگی 57 درصد نسبت به دوره پایه کاهش می یابد. هم چنین حجم آب مصرفی در دوره 2039-2010 به میزان تقریبی 10-8 درصد و در دوره 2080-2050 تقریبا 13 درصد افزایش نسبت به دوره پایه را نشان می دهد. هم چنین تغییر بهینه سطح زیر کشت با استفاده از مدل Lingo به عنوان یک راه کار برای تطبیق با پدیده تغییر اقلمی مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی در دوره های آتی به ترتیب 200 و 430 هکتار کاهش سطح را نسبت به دوره پایه برآورد نمود. ارزیابی عملکرد شبکه بیانگر کاهش شاخص های ارزیابی (مانند عدالت و کفایت توزیع فشار) نسبت به دوره پایه و افزایش میزان انرژی مصرفی بر حسب کیلووات ساعت در ایستگاه های پمپاژ است.
    کلیدواژگان: ارزیابی عملکرد، بهینه سازی سطح زیر کشت، تغییر اقلیم، شبکه آبیاری بیله سوار
  • اسماعیل دودانگه*، محمدباقر ناطقی، هادی رهنما، ابوالقاسم دادرسی سبزوار صفحات 45-63
    تعیین مناطق همگن هیدرولوژیک یکی از اساسی ترین گام ها در انجام تحلیل فراوانی منطقه ای است. در این مطالعه روش گشتاورهای خطی و تحلیل خوشه ایفازی برای تعیین مناطق همگن هیدرولوژیک و تحلیل فراوانی منطقه ای سیل در شمال شرق کشور به کار گرفته شد. در ابتدا با استفاده از آزمون همگنی گشتاورهای خطی (H)، کل منطقه مطالعه از نظر هیدرولوژیک ناهمگن تشخیص داده شد. با توجه به این که با حذف ایستگاه های ناجور همگنی قابل قبول برای منطقه موردنظر به دست نیامد بنابراین از روش تحلیل خوشه ایفازی برای دست یابی به مناطق همگن کوچک تر بهره گرفته شد. خوشه بندی براساس مشخصات فیزیوگرافیک و آماری حوزه ها انجام شد. نتایج نشان داد مشخصات فیزیوگرافیک حوزه ها رابطه معناداری با گشتاورهای وزنی احتمال ندارد و خوشه های ایجاد شده ناهمگن می باشند. با استفاده از شاخص های فازی XB، S، SC، PC، DI و ADI الگوی پراکنش گشتاورهای خطی در منطقه مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت با استفاده از مقادیر این شاخص ها منطقه به سه بخش شمالی، میانی و جنوبی تقسیم گردید. آزمون نکوئی برازش با استفاده از آماره ZDist نشان داد دو توزیع پارتوی تعمیم یافته در بخش شمالی و میانی و توزیع لجستیک تعمیم یافته در بخش جنوبی به عنوان بهترین توابع توزیع منطقه ای مشخص گردیدند. با استفاده از توابع توزیع منطقه ای منحنی های رشد منطقه ای ترسیم گردید. نتایج نشان داد شیب منحنی های رشد منطقه ای از شمال به جنوب افزایش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: همگنی هیدرولوژیک، شاخص های خوشه بندی فازی، گشتاورهای خطی، تابع توزیع منطقه ای
  • فرزانه قائمی زاده، سمیرا اخوان* صفحات 65-83
    یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده در استفاده از سامانه های آبیاری تحت فشار کیفیت آب مورد استفاده است، از این رو امکان سنجی سیستم های تحت فشار قبل از اجرای این سامانه ها در سطح منطقه ای و کلان، با توجه به کیفیت آب، بسیار دارای اهمیت می باشد و از اتلاف انرژی، سرمایه و هدررفت منابع جلوگیری می کند. در این پژوهش با استفاده از توابع تحلیلی سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، امکان اجرای سامانه های تحت فشار (بارانی و قطره ای)، در دشت های استان همدان، با توجه به کیفیت آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نقشه ها و نتایج به دست آمده از آن ها نشان داد که بیش ترین محدودیت از نظر کیفیت آب در دشت های شمالی و مرکزی استان (دشت های کبودرآهنگ، رزن- قهاوند و همدان- بهار) وجود دارد. دشت کبودرآهنگ با 86/54درصد اراضی دارای کیفیت آب نامطلوب، بیش ترین محدودیت اراضی را در اجرای سامانه آبیاری بارانی دارد. دشت های رزن- قهاوند با 70/52 درصد اراضی و همدان- بهار با 33/83 درصد اراضی دارای محدودیت جدی، در رتبه های بعدی قرار می گیرند. هم چنین از نظر محدودیت برای اجرای سیستم آبیاری قطره ای دشت رزن- قهاوند با 38/52 درصد اراضی دارای کیفیت آب نامطلوب، بیش ترین محدودیت اراضی را در اجرای این سیستم دارد. هم چنین دشت های نهاوند و تویسرکان از نظر اجرای سامانه های تحت فشار با توجه به کیفیت آب زیرزمینی، مناسب ترین شرایط را دارا می باشند.
    کلیدواژگان: IDW، کیفیت آب، آبیاری قطره ای، آبیاری بارانی، امکان سنجی
  • سارا تمدنی کناری*، موسی حسام، امیراحمد دهقانی، مهدی مفتاح هلقی صفحات 85-103
    اثرات خشک سالی تنها به نواحی خشک و نیمه خشک محدود نبوده و می تواند اثرات زیان آوری بر منابع آب زیرزمینی هر منطقه داشته باشد. پدیده خشک سالی باعث کاهش شدید منابع آب های سطحی در کشور می گردد و بنابراین استفاده از آب های زیرزمینی افزایش یافته است، این امر علاوه بر افت شدید سطح آب در سفره های آب زیرزمینی موجب تغییر کیفیت منابع آب زیرزمینی و افزایش استفاده از این منابع برای مصارف آب شرب شده است. نیترات شایع ترین آلاینده آب های زیرزمینی برای مصارف شرب محسوب می شود. در این مطالعه ابتدا تغییرات زمانی غلظت نیترات در چاه های آب شرب منطقه در دوره آماری 89-1383 بررسی و سپس براساس مقادیر بارندگی ماهانه، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) توسط نرم افزار DIP به صورت فصلی تعیین شد و تاثیر خشک سالی بر غلظت نیترات آب زیرزمینی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. هم چنین تغییرات سطح ایستابی ترسیم و تاثیر تغییرات سطح ایستابی بر نوسانات غلظت نیترات بررسی شد. نتایج نشان داد که خشک سالی و تغییرات سطح ایستابی ارتباط مشخصی بر غلظت نیترات در این منطقه ندارد. بنابراین می توان فاضلاب های خانگی را به عنوان منشا عمده نیترات آب های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه در نظر گرفت.
    کلیدواژگان: آب شرب، خشک سالی، غلظت نیترات، شاخص SPI
  • غلامحسین نیکوکار، سیدمجید جدی، حسین کریمی اول* صفحات 105-124
    موضوع مدیریت بحران در بین جوامع و کشورها از مهم ترین چالش های گذشته و حال بشر محسوب می شود. تاکنون در کشورها و جوامع مختلف برای بالا بردن توان مدیریتی به ویژه در مرحله مقابله تلاش های بسیاری صورت گرفته است که دارای نقاط قوت و ضعف فراوانی هستند. این پژوهش با بررسی و مطالعه نظریه ها، مدل های موجود و شرایط خاص استان گلستان به ویژه بحران های طبیعی مانند سیل و آتش سوزی می پردازد که بیش ترین مساله و مشکل در استان را به دنبال دارند. این پژوهش از نظر هدف کاربردی و از نظر روش توصیفی- تحلیلی است. از طرف دیگر، الگوی پژوهش و معیارهای استخراج شده مبانی نظری، از طریق نظرسنجی بین 15 نفر خبرگان مورد بررسی و تایید نهایی قرار گرفته است. جامعه آماری به دست آمده پژوهش 300 نفر از مدیران، کارشناسان و اعضای شورای هماهنگی سازمان مدیریت استان گلستان و شهرستان های تابعه می باشد که براساس آن تعداد نمونه آماری محاسبه شده 81 نفر تعیین گردیده است. نرم افزار مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل داده ها SPSS با به کارگیری رگرسیون چندمتغیره و آزمون فریدمن می باشد. الگوی مدیریت بحران های طبیعی استان گلستان شامل ابعاد شرایط تصمیم گیری و ضریب آلفای0/326 (با مولفه های تهدید، فشار زمانی، غافل گیری) اصول هماهنگی و ضریب آلفای 0/305 (با مولفه های وحدت فرماندهی، خط فرمان، حیطه نظارت) بسیج منابع و امکانات و ضریب آلفای 0/292 (با مولفه های شناخت منابع و امکانات، نوع منابع و امکانات، ظرفیت منابع و امکانات، قابلیت دسترسی سریع منابع و امکانات) و سیستم های هشداردهنده و اطلاع رسانی با ضریب آلفای 0/288 (با مولفه های جمع آوری اطلاعات، اطلاع رسانی عمومی و اطلاع رسانی درون سازمانی) مورد تایید قرار گرفت.
    کلیدواژگان: طراحی، مدیریت بحران، حوادث طبیعی، راهبرد، الگو، استان گلستان
  • مهسا نوریان، محمدامیر دلاور*، پرویز شکاری، سمانه عبداللهی صفحات 125-143
    این پژوهش با هدف شناخت الگوی پراکنش و شدت آلودگی خاک در اطراف مجتمع کارخانه های شرکت ملی سرب و روی ایران در منطقه دیزج آباد استان زنجان انجام شد. برای این منظور تعداد 272 نمونه خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری در قالب یک شبکه با فواصل 250 و 500 متر برداشت شد و پس از عصاره گیری با اسید نیتریک غلظت عناصر سرب، روی و کادمیم در نمونه ها تعیین شد. میانگین غلظت سرب، روی و کادمیم در خاک به ترتیب 181/03، 182/28 و 1/48 میلی گرم بر کیلوگرم بود. تبدیل گر باکس- کوکس برای نرمال سازی داده ها استفاده شد. الگوی مکانی متغیرها توسط محاسبه تغییرنماهای تجربی و مدل های برازش داده شده زمین آماری مورد بررسی قرار گرفت. مدل نمایی بهترین نتیجه را برای توصیف تغییرپذیری مکانی عناصر نشان داد. دامنه تاثیر برای تغییرنماهای سرب، روی و کادمیم به ترتیب 1131، 1073 و 1026 متر می باشد. روش کریجینگ معمولی نتایج قابل قبولی برای برآورد غلظت فلزات سنگین در نقاط نمونه برداری نشده نشان می دهد. خوشه بندی داده ها از طریق کمینه سازی یک تابع عضویت در قالب الگوریتم FCM در نمای فازی 1/2 انجام شد. براساس توابع شاخص عملکرد فازی، آنتروپی نرمالیزه شده و شاخص جداشدگی مناسب ترین خوشه بندی با تعداد 7 کلاس تعیین شد. کلاس های A، B، E و G با آلودگی بالا در قسمت مرکزی و اطراف کارخانه و کلاس های C، D و F با آلودگی کم در شمال، شمال شرقی و جنوب شرقی منطقه قرار داشتند. کلاس نامعمول در بخش بزرگی از منطقه پراکنده بود و به طور عمده با محل کارخانجات و دفن پسماندها مطابقت داشت.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، تغییرات مکانی، خوشه بندی فازی، زنجان
  • صدیقه ملکی *، فرهاد خرمالی، علیرضا کریمی صفحات 145-162
    توپوگرافی یکی از مهم ترین عوامل کنترل کننده الگوی مکانی مناطق اشباع می باشد که به نوبه خود کلیدی برای فهم و درک بسیاری از تغییرات در خاک ها و فرآیندهای هیدرولوژیکی است. شاخص خیسی که از ترکیب مساحت حوضه بالادست و شیب به دست می آید، معمولا برای کمی کردن تاثیر توپوگرافی بر فرآیندهای هیدرولوژیکی استفاده می شود. از طرفی اثرات متقابل توپوگرافی با اقلیم هر منطقه نیز بر تغییرات مواد آلی خاک، به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای کیفیت خاک موثر است، که با شاخص خیسی همبستگی بالایی نشان می دهد و می تواند از طریق این شاخص برآورد شود. این پژوهش با هدف ارزیابی الگوریتم های مختلف شاخص خیسی، انتخاب بهترین الگوریتم براساس خصوصیات منطقه و استفاده از آن برای تهیه نقشه کربن آلی خاک در بخشی از اراضی شیب دار لسی منطقه توشن، استان گلستان انجام شد. شاخص خیسی براساس الگوریتم های تک مسیره، دو مسیره و چندمسیره محاسبه شد. به منظور انجام این مطالعه 135 نمونه خاک به روش سیستماتیک تصادفی از عمق 20-0 سانتی متری برداشت شد. نتایج نشان داد شاخص خیسی محاسبه شده با الگوریتم های دو و چندمسیره نسبت به الگوریتم های تک مسیره همبستگی بیش تری با ماده آلی خاک در منطقه دارند. اگرچه در بسیاری از مطالعات انجام شده شاخص خیسی از طریق الگوریتم تک مسیره محاسبه می شود، که فرض بر این است که تمام جریان از یک سلول تنها به یک سلول دیگر انتقال می یابد، اما این فرضیه به خصوص در مناطق مسطح با جریان های منشعب صحیح نمی باشد. در نهایت توصیه می شود که در این گونه مطالعات برای کسب نتایج دقیق تر، شاخص خیسی با الگوریتم های گوناگون محاسبه و بهترین آن ها انتخاب شود.
    کلیدواژگان: الگوریتم های مختلف جریان، توپوگرافی، شاخص خیسی، کربن آلی خاک
  • فرزانه ابارشی*، مهدی مفتاح هلقی، هادی ثانی خانی، امیراحمد دهقانی صفحات 163-180
    آب زیرزمینی مهم ترین منابع تامین آب در جهان برای مصارف خانگی و شرب می باشد. در این خصوص، سیاست تامین آب مناسب به خصوص در طول فصول خشک مستلزم پیش بینی نوسانات تراز آب با دقت قابل قبول می باشد. در این پژوهش به مقایسه عملکرد سه روش هوش مصنوعی برای پیش بینی نوسانات تراز سطح ایستابی پرداخته شده است. این مدل ها شامل شبکه های عصبی مصنوعی، سامانه استنتاج تطبیقی فازی- عصبی و برنامه ریزی بیان ژن می باشند که برای پیش بینی سری زمانی تراز سطح آب در حوضه زرین گل در استان گلستان به کار گرفته شدند. داده های تراز سطح آب در مقیاس ماهانه در دوره آماری 89-1359 برای آموزش و آزمون مدل ها استفاده شدند. پارامترهای آماری شامل ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تعیین (2R) به منظور بررسی عملکرد مدل ها به کار گرفته شدند. نتایج به دست آمده بیانگر آن بودند که هر سه روش شبکه های عصبی، فازی- عصبی و برنامه ریزی بیان ژن می توانند به طور موفقیت آمیزی برای پیش بینی نوسانات سطح ایستابی مورد استفاده قرار گیرند. در بهترین حالت اجرای مدل، بالاترین مقدار ضریب تعیین، برای چاه های سلاخ غیب (R2=0.83)، کوچک خرطوم (R2=0.80) و ایمرتره ملا (R2=0.84) محاسبه شد، که مقادیر بالا مربوط به روش برنامه ریزی بیان ژن می باشد. از طرفی عملکرد مدل برنامه ریزی بیان ژن در مقایسه با دو روش دیگر از جنبه های مختلف بهتر بود. در روش برنامه ریزی بیان ژن می توان رابطه ریاضی حاکم بر مساله مورد بررسی را به صورت دقیق مشخص نمود.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، فازی، عصبی تطبیقی، برنامه ریزی بیان ژن، تراز سطح ایستابی
  • مجتبی چراغی زاده، علی شاه نظری*، میرخالق ضیاء تبار احمدی، قاسم آقاجانی مازندرانی صفحات 181-197
    آگاهی از تاثیر تنش کم آبی بر کمیت و کیفیت میوه کیوی به منظور مدیریت آبیاری و محصول ضروری است. این پژوهش به منظور بررسی عملکرد میوه کیوی تحت تنش کم آبی، در شرکت فجر ساری در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تیمار و 3 تکرار در سال 1390 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری کامل، آبیاری ناقص ریشه (آبیاری تناوبی بین دو طرف ریشه) و کم آبیاری تنظیم شده در سطح 75 درصد بودند. رطوبت ناحیه توسعه ریشه به وسیله رطوبت سنج های TDR قرائت شد. میزان آب آبیاری از اختلاف رطوبت خاک محدوده توسعه ریشه گیاه قبل از آبیاری و رطوبت نقطه ظرفیت زراعی تعیین شد. بررسی عملکرد میوه با اندازه گیری صفات کمی و کیفی میوه ها شامل حجم، ابعاد میوه در جهت های مختلف، وزن تازه و خشک، رطوبت، اسیدیته قابل تیتراسیون و مواد جامد محلول انجام شد. عمق آب مصرفی تیمار آبیاری کامل در کل دوره رویش و در دوره اعمال تیمارهای کم آبیاری به ترتیب برابر 235/60 و 137/60 میلی متر بود. میزان صرفه جویی آب در تیمارهای کم آبیاری نسبت به آبیاری کامل در کل دوره رویش و دوره اعمال تیمارهای کم آبیاری به ترتیب برابر 14/60 درصد و 25 درصد بود. مقایسه میانگین بین تیمارهای آبیاری در مرحله برداشت براساس آزمون دانکن نشان داد اثر تیمارها بر صفات وزن تازه و خشک، حجم، بعد y و z معنی دار ولی بر صفات بعد x، مواد جامد محلول، رطوبت و اسید غالب میوه معنی دار نمی باشد. بیش ترین میزان مواد جامد محلول، در تیمار کم آبیاری تنظیم شده بود. نتایج نشان داد اعمال تیمارهای کم آبیاری ضمن بهبود کیفیت میوه، موجب صرفه جویی در مصرف آب در شرایط کم آبی می شود.
    کلیدواژگان: آبیاری، تنش، ساری، میوه کیوی
  • نشاط موحدی*، امیراحمد دهقانی، محمد جواد اعرابی، عبدالرضا ظهیری صفحات 199-215
    مطالعات آزمایشگاهی و صحرایی نشان می دهد، آبشستگی موضعی اطراف پایه های پل علت اصلی تخریب آن ها می باشد. در حقیقت الگوی جریان، فرسایش و رسوب گذاری اطراف پایه های پل را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین تعیین عمق، نحوه ایجاد و گسترش حفره آبشستگی از مهم ترین موارد طراحی هیدرولیکی پل هاست. بنا به دلایل اقتصادی و ژئوتکنیکی، در طراحی پایه های پل از گروه پایه استفاده می شود. در این پژوهش ابتدا آبشستگی اطراف گروه پایه های دوتایی با تغییر فاصله بین پایه ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس تاثیر پی پیوسته بر مکانیزم و میزان آبشستگی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله بین پایه ها، عمق آبشستگی کاهش یافته و در G/D=6 به تک پایه نزدیک می شود. هم چنین با به کارگیری پی پیوسته عمق آبشستگی جلوی پایه تا 55 درصد کاهش می یابد و در پایین دست پی نیز دو حفره متقارن شکل می گیرد که محل حداکثر عمق آبشستگی را به پایین دست منتقل کرده و از سازه دور می سازد.
    کلیدواژگان: آبشستگی موضعی، پایه پل، پایه های مجاور هم، پی پیوسته
  • زهره محمودی، حسین خادمی* صفحات 217-233
    تشخیص منابع گرد و غبار و تخمین توان انتشار آن ها به ویژه برای ارزیابی آلودگی اتمسفری ذرات گرد و غبار از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اتمسفر استان اصفهان نیز به شدت تحت تاثیر گرد و غبار است. در این مطالعه به منظور شناسایی منابع گرد و غبار 36 نقطه در شهرهای اصفهان (منطقه شهری با ترافیک سنگین)، خمینی شهر و فلاورجان (منطقه شهری با ترافیک کم) و زرین شهر و مبارکه (منطقه شهری صنعتی) انتخاب شد و گرد و غبار از این مناطق در یک دوره 5 ماهه از مرداد تا آذرماه سال 1389 طی 4 مرحله جمع آوری گردید و از نظر خصوصیات شیمیایی و کانی شناسی مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتایج، میانگین EC به دست آمده 5/6 دسی زیمنس بر متر بود و این پارامتر به میزان قابل توجهی تحت تاثیر غلظت یون سدیم بوده و از سمت اصفهان به زرین شهر کاهش نشان داد. ذرات گرد و غبار به طور میانگین از 17 درصد شن، 52 درصد سیلت و 31 درصد رس تشکیل شده اند. کانی های غالب در بخش رس در هر سه منطقه مشابه بوده و شامل کائولینیت، پالیگورسکیت، کلریت، اسمکتیت، ایلیت، کوارتز، فلدسپار و پلاژیوکلاز می باشد. این کانی ها مشابه کانی های گزارش شده برای منطقه شرق اصفهان می باشد. با توجه به تشابه خصوصیات شیمیایی و کانی شناسی گرد و غبار با خاک های منطقه شرق اصفهان و نظر به الگوی جهت جریان باد و اندازه ذرات که بیانگر فاصله متوسط تا دور انتقال ذرات می باشد می توان منطقه شرق اصفهان را منبع اصلی برای گرد و غبار اتمسفری اصفهان علاوه بر منابع آنتروپوژنیک محلی تولید گرد و غبار دانست.
    کلیدواژگان: گرد و غبار، خصوصیات شیمیایی، کانی شناسی، اندازه ذرات، آلودگی اتمسفری
  • معصومه سرمست، محمدهادی فرپور*، مهدی سرچشمه پور صفحات 235-251
    یکی از روش های نوین کنترل فرسایش بادی و بهبود خصوصیات فیزیکی خاک های شنی، افزایش پایداری ذرات شن و قدرت نگهداری آب در آن ها با استفاده از مواد پلیمری مصنوعی است. در این پژوهش تاثیر سه نوع پلیمر محلول در آب شامل، Karacoat NA58، Acrylic resin EXP174 و پلی وینیل استات در غلظت های 1 و 6 درصد وزن خاک خشک بر میزان هدایت هیدرولیکی اشباع و مقاومت فروروی دو نوع خاک با بافت شنی و شن لومی مورد بررسی قرار گرفت. پلیمرها به روش تزریق از سطح به نمونه های خاک اضافه شدند. بررسی نتایج نشان داد که هدایت هیدرولیکی در خاک شن لومی نسبت به خاک شنی بیش تر کاهش یافت (معنی دار در سطح 1 درصد)، به طوری که این صفت در نمونه های تیمار شده نسبت به شاهد 64 درصد کاهش پیدا کرد. پلیمر پلی وینیل استات با میانگین cm/h 15/4 نسبت به پلیمرهای گروه اکریلیک (Karacoat NA58 با میانگین cm/h24 و Acrylic resin EXP174 با میانگین cm/h 25/3) هدایت هیدرولیکی نمونه های تیمار شده را بیش تر کاهش داد (معنی دار در سطح 1 درصد). افزایش میزان مقاومت فروروی در خاک شن لومی در سطح 5 درصد بیش از خاک شنی و تاثیر پلیمرها در میزان مقاومت فروروی خاک یکسان بود. غلظت 6 درصد پلیمر بر کاهش هدایت هیدرولیکی و افزایش مقاومت فروروی تاثیر معنی دار (در سطح 1 درصد) داشت. بیش ترین میزان نفوذ پلیمر و ضخامت سله مربوط به خاک شنی تیمار شده با پلیمر Karacoat NA58 در غلظت 6 درصد و برابر با 70 میلی متر بود. با توجه به نتایج پژوهش، استفاده از پلیمرها در تثبیت شن و بهبود رشد گیاهان در مناطق بیابانی توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: پلیمرهای اکریلیک، پلی وینیل استات، مقاومت مکانیکی، هدایت هیدرولیکی
  • رقیه امیری تبار، علی رحیمی خوب*، سیدمحمودرضا بهبهانی صفحات 253-270
    بیش تر ایستگاه های هواشناسی ایران در اراضی بایر و دور از مناطق کشاورزی قرار گرفته اند. پژوهش های گذشته نشان می دهد، بین پارامترهای مختلف دمایی هوای (حداکثر و حداقل دمای هوا و دمای نقطه شبنم) اندازه گیری شده در این ایستگاه ها با ایستگاه های خوب آبیاری شده تفاوت معنی دار وجود دارد و این تفاوت باعث فرا برآورد تبخیر تعرق مرجع (0ET) می شود. اهداف این پژوهش شامل مقایسه داده های دمایی در دو ایستگاه واقع شده در اراضی بایر و خوب آبیاری شده، مقایسه نتایج 0ET محاسبه شده از داده های این دو ایستگاه و بررسی اثر اصلاح داده های دمایی ایستگاه بایر بر روی 0ET در منطقه خشک جنوب شرق استان تهران بودند. داده های اندازه گیری شده هواشناسی برای یک دوره 4 ساله (2010-2007) از دو ایستگاه یکی در محیط بایر و دیگری در محیط کشاورزی جمع آوری و 0ET در آن ها با استفاده از روش پنمن مانتیث برآورد شد. نتایج نشان داد، پارامتر دمای ماکزیمم هوا و 0ET در دو ایستگاه بالا دارای تطابق بالا و بدون اختلاف معنی دار در سطح 0/05 بودند و اصلاح داده های دمایی باعث کاهش تطابق و ایجاد اختلاف معنی دار در پارامترهای حداکثر و حداقل دمای هوا و 0ET بین دو ایستگاه شد.
    کلیدواژگان: تبخیر تعرق مرجع، فرا برآورد، ایستگاه بایر، ایستگاه خوب آبیاری شده
  • گزارش کوتاه علمی
  • ندا خان محمدی، حسین رضایی*، مجید منتصری، جواد بهمنش صفحات 271-282
    بررسی و مطالعه فرآیند غیرخطی بارش- رواناب برای مدل بندی و تعیین مولفه های مختلف هیدروگراف جریان های سیلابی از جمله دبی حداکثر، حجم سیلاب و... از دیرباز مورد توجه پژوهش گران هیدرولوژی بوده است. در این مطالعه، دو روش هیدروگراف واحد و تئوری Grey برای برآورد هیدروگراف سیلاب حوضه آبریز شهرچای واقع در استان آذربایجان غربی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور داده های چندین هیدروگراف سیلاب و بارندگی های مشاهداتی حوضه آبریز نام برده برای مدل بندی مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا براساس داده های مشاهداتی نام برده پارامترهای دو مدل Grey و هیدروگراف واحد تعیین شد و سپس مدل های به دست آمده برای تعیین مشخصات هیدروگراف سیلاب به کار گرفته شد. ارزیابی و مقایسه مشخصات مختلف هیدروگراف سیلاب های برآوردی و مشاهداتی نشان داد که تئوری Grey نسبت به روش هیدروگراف واحد، قابلیت بیش تری در مدل بندی و برآورد هیدروگراف جریان های سیلابی در حوضه دارد. از آن جمله می توان به متوسط خطا در حجم سیلاب که در روش های هیدروگراف واحد و تئوری Grey به ترتیب دارای مقادیر 32 و 18 درصد می باشد، اشاره کرد.
    کلیدواژگان: برآورد سیلاب، تئوری Grey، حوضه آبریز شهرچای، هیدروگراف واحد
  • مهدی سرپرست*، حمیدرضا عسگری، محمد عجمی صفحات 283-289
    ما سه های روان، بزرگ ترین مانع توسعه پایدار در نواحی خشک و نیمه خشک ایران است و موثرترین راه حفظ و بهبود توسعه پایدار، اصلاح و بازیابی پوشش گیاهی در این نواحی است. با توجه به وجود ماسه زارهای احیا شده در منطقه بیابانی تایباد در طی توالی زمانی، میزان تغییرات برخی از ویژگی های فیزیکی (بافت، جرم مخصوص ظاهری) و شیمیایی (3CaCO، EC و pH) و شاخص های فرسایش پذیری (MWD، CR و MCR) خاک در منطقه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور 5 سایت متفاوت براساس سن کشت تاغ (ساله 41، 28، 19 و 11 و یک سایت شاهد (بدون کشت تاغ)) انتخاب شدند. با توجه به افزایش سن کشت تاغ، نتایج نشان دهنده 24 درصد کاهش در مقدار شن، 14 و 8 درصد افزایش به ترتیب در مقدار سیلت و رس است. جرم مخصوص ظاهری نیز از 1/57 به 1/37 گرم بر سانتی مترمکعب کاهش یافت. حداکثر میانگین وزنی قطر خاک دانه ها مربوط به سایت 41 ساله و برابر با 2/48 میلی متر و حداقل آن مربوط به سایت شاهد و برابر با 0/85 میلی متر است. بیش ترین مقدار اسیدیته در سایت 41 ساله (8/4، قدیمی ترین سایت از نظر کشت) و کم ترین مقدار آن در سایت شاهد (7/39، بدون احیای پوشش) است. بیش ترین مقدار شوری نیز در سایت 41 ساله (0/694 دسی زیمنس بر متر) و کم ترین مقدار آن در سایت شاهد (0/3340 دسی زیمنس بر متر) است. مقدار کلسیم کربنات از 0/33 درصد در سایت شاهد به 6/0 درصد در سایت 41 ساله رسید. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که بسیاری از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با افزایش سن درختان تاغ بهبود یافت.
    کلیدواژگان: ماسه زار، توالی کاشت، فرسایش پذیری، تاغ
|
  • A. Aliasgari Kashani, M. Zakerinia*, M. Heydarizadeh, H. Sharifan Pages 1-21
    One of the factors that are required in the regional analysis is obtaining hydraulic homogenous regions and assessing the appropriate statistical distribution function in each homogeneous region. In this study, the methods of linear moments and Cluster analysis in SPSS were used for making homogeneous groups. And to select the good distribution, HAYFA was used to determine the best regional distribution by low flow. 29 hydrometric stations with appropriate long duration and uniform distribution in Golestan province were selected. The minimum duration of daily flow records was 11 years for Nomel station and the maximum duration of 44 years was for Galish station. After sorting the daily flow the number of courses was characterized with low flow and also the maximum days number with low flow was determined. The method of linear moment and cluster analysis in SPSS, was used to assess homogeneous regions. The study area is divided to 4 regional homogeneous categories based on maximum days with low flow. Using both homogeneous Hosking and Wallis statistic method, there is no awkward station and region is quite homogeneous. Finally, using the index z and executive file in FORTRAN, the best regional distribution function for different extracted homogeneous groups was determined. Based on maximum days with low flow, distribution function of Pearson type 3 for regional 1, 3 and normal for regional 2, pareto for regional 4 were the best methods.
    Keywords: Drought, Golestan province, Low flow, Regional analysis
  • Z. Dehghan*, M. Kouchakzadeh, M. Alikhasi Pages 23-43
    The goal of this paper is to optimize the cultivation area and evaluation of performance of Bilesavar irrigation network under climate change. In this regard, precipitation and temperature data was downscaled using IDW method under A2 and B2 scenarios, using Hadcm3 model for 2010-2039 and 2050-80 future and base (1970-2000) periods. Then the potential evapotranspiration and new irrigation demand were computed for cropping pattern and the performance of the network was evaluated in condition of limited water resources. Results of the research showed that A2 scenario in comparison with B2 has a critical condition. Therefore, in the worst case, temperature increases by 18% and rainfall decreases by 57% in comparison with base period. Also, the volume of water demand shows an increasing trend between 8-10% in the 2010-2039 period and 13% in the 2050-2080 period compared to base period. Moreover, changing optimal cultivation was investigated as a strategy to adapting to the climate change phenomenon using Lingo model. For instance, the optimization in future periods reduced 200 and 430 ha of cultivation area compared to the base period, respectively. Evaluation of network performance showed that the equity and adequacy indicators decreased and energy consumption (KWH) increased compared to the base period.
    Keywords: Performance evaluation, Optimization of cultivation, Climate change, Bilesavar's irrigation network
  • E. Dodangeh*, M.B. Nateghi, H. Rahnema, A.Gh. Dadrasi Sabzevar Pages 45-63
    Regional flood frequency analysis is carried out by integrating L-moments and fuzzy cluster analysis in north east Iran. L-moments based homogeneity test revealed that entire region is absolutely heterogeneous. Removing discordant sites, homogeneity was not achieved for the study region, therefore Fuzzy C-Means algorithm is applied to gain acceptable homogeneous regions. Cluster analysis based on site characteristics and at-site statistics resulted in heterogeneous regions. It is because of not existing a significant relationship between site characteristics and probability weighted moments. Screening L-moments pattern by fuzzy cluster validation indexes, XB, S, SC, PC, DI and ADI and homogeneity measure H, the optimum number of regions ascertained to be c=3. By applying fuzzy C-Means algorithm, the whole study region is divided into three north, middle and south sub-regions. Based on the goodness-of-fit test, ZDist, GPAR distribution is determined as the best fitted regional distribution for the north and middle and GLOG distribution is determined for the south homogeneous sub-regions. Regional growth curves (RGC) are then constructed by the applied regional distributions. Because of increasing coefficient of variation (CV) of the peak flows, the regional growth curves tend to increase from north to the south.
    Keywords: Hydrologic homogeneity, Fuzzy cluster validation index, L, moments, Regional distribution
  • F. Ghaemizadeh, S. Akhavan* Pages 65-83
    One of the most important factors for applying of pressurized irrigation systems is water quality. So, it is essential to study feasibility of pressurized irrigation systems based on water quality, prior to their performance. It also helps to prevent energy, investment and resources losses. In the present study, the possibility of performance of pressurized irrigation system (sprinkler and drip irrigation system) using geographic information systems (GIS) and its analytical functions was investigated based on groundwater quality in the plains of Hamedan province. The maps and obtained results showed that there were maximum limitations with regard to water quality in the northern and central plains of study (Kaboudarahang, Razan-Qhahavand and Hamedan-Bahar plain). For sprinkler irrigation systems, the most serious limitation was observed in 86.54% of Kaboudarahang plain area. Razan-Qhahavand and Hamadan-Bahar plains, with 70.52% and 33.83%, respectively, were placed in the next rank orders. Also, for drip irrigation system, Razan-Qhahavand is the plain with poor water quality with 38.52% serious limitation. Furthermore, it is Tuyserkan and Nahavand plains which have the most suitable conditions to use pressurized irrigation systems regarding groundwater quality.
    Keywords: IDW, Water quality, Drip irrigation, Sprinkler irrigation, Feasibility study
  • S. Tamadoni Kenari*, M. Hesam, A.A. Dehghani, M. Meftah Halaghi Pages 85-103
    Effects of drought is not limited only to arid and semiarid regions and can have a harmful effect on groundwater resources. Occurrence of severe drought is resulted in reduction of surface water resources in the country and use of groundwater increased. In addition to this severe drop in water levels in groundwater aquifers, changing in groundwater quality and increasing use of these resources for consuming a drinking water are other problems. Nitrate is a common contaminant of drinking groundwater. In this study, temporal variation of the concentration of nitrate in drinking water wells were reviewed in the region in the period of 1383 to 1389. In addition, based on the monthly rainfall amounts, standardized precipitation index (SPI) has been analyzed by software DIP to determine seasonally and drought effects on groundwater nitrate concentrations. Also the water table changes were drawn and the effect of changes in water table was determined based on the fluctuations of nitrate concentrations. The results showed that the drought and water table changes did not have clear relationship with the nitrate concentration in this region. Therefore, domestic sewage could be a major source of groundwater nitrate in the study area.
    Keywords: Drinking water, Drought, Nitrate concentration, SPI index
  • Gh.H. Nikookar, S.M. Jeddi, H. Karimiaval* Pages 105-124
    The issue of crisis management in countries and communities is one of the most important challenges in the past and present time for human beings. So far, in countries and communities, there have been many attempts to increase the managerial power especially in the encountering stage, but these attempts have had many advantages and weak points. This research deals with inspecting and studying the existing theories and models and the specific conditions of Golestan province, esp. the natural disasters for flooding and firing, which have been the most frequent problems in this province in the encountering stage particularly in managerial dimensions including conditions of decision making, principles of coordinating and gathering sources and facilities and communications and alarming systems. It also seeks for a definition for the function and conditions of the role of these managerial dimensions to help the managers of this province in encountering natural crises. The objectives and Methods discussed in the present study are applicable and analytical. On the other hand, it should be pointed out that the research pattern and criterion extracted from theoretical bases, have been investigated and approved by using a survey program involving 15 experts. The statistical society of the research involves 300 individuals from managers and experts and Golestan management Coordinating Council and Subsidiaries cities, which on that base the number of calculated statistics is 81. To analyze the data collected, SPSS software and multivariate regression analysis and Friedman test was used. The investigation to calculate face validity of the components dimensions and the relationship between them and also the amount of validity of each component variables, besides, the mutual effects and prioritization of the aspects and components, were calculated quantitatively using SPSS software and multivariate regression analysis and Friedman test. Finally, Golestan natural disaster management model involving aspects of decision making and the alpha coefficient 0.326 (The components of threat, time pressure, surprise) principles of coordination and the alpha coefficient 0.305 (the component of unity of command, Command Line, gamut monitor) mobilize resources and the alpha coefficient 0.292 (Component of the resource, type of resource, resource capacity, quick access resources) and warning systems and information and the alpha coefficient 0.288 (The components of the collection of information, public information and awareness within the organization) were approved.
    Keywords: Designing, Crisis management, Natural phenomenon, Strategy, Pattern
  • M. Noorian, M.A. Delavar*, P. Shekari, S. Abdolahi Pages 125-143
    This study was conducted to know the intensity and spatial pattern of soil heavy metals pollution around the national Iranian lead and zinc complex factories in Dizajabad area, Zanjan province. A sum of 272 surface samples (0-10 cm) were collected based on a grid methods with nodes of 250 and 500 meters and the samples were extracted with HNO3 and the concentrations of Pb, Zn and Cd were determined. Average concentrations of Pb, Zn, and Cd in soil were 181.3, 182.28 and 1.48 mgkg-1, respectively. To study spatial pattern of variables, experimental variograms were calculated and best model was fitted in each case, which was exponential for all. Influence ranges for variograms of Pb, Zn, and Cd were 1131, 1073 and 1026 m, respectively. Using ordinary kriging method, interpolation was carried out, which performed well. To classify the data in taxonomic space, a fuzzy c-means with extragrades clustering algorithm was run on the data using several fuzziness exponents (Φ). Plausible fuzzy clusters were obtained at Φ=1.2. To find 7 as the optimal number of classes from a 2-10 assemblage, fuzziness validation functions F, H and S were used. Most polluted classes A, B, E and G are located at center and around the factory, while C, D and F are covered northern, northeast and southeast parts of the study area. Major parts of extragrade class was the location of factory and landfill compliance.
    Keywords: Soil pollution, Spatial distribution, Fuzzy clustering, Zanjan
  • S. Maleki*, F. Khormali, A.R. Karimi Pages 145-162
    Topography is one of the major factors controlling the spatial pattern of saturated areas, which in turn is a key to understand much of the variability in soils and hydrological processes. The topographic wetness index (TWI) which combines local upslope contributing area and slope, is commonly used to quantify topographic control on hydrological processes. On the other hand, the interaction of topography with the climate affects the distribution of soil organic matter (SOM) as one of the most effective soil quality parameters that has been shown to correlate with TWI and can be predicted by TWI. The main objective of this study was to evaluate different flow direction algorithms of TWI and to select suitable algorithm for the study area and to map soil organic carbon in a loess hillslope of Toshan area, Golestan Province, Iran. TWI was calculated by single flow direction (SFD), biflow direction (BFD) and multiple flow direction algorithms (MFD). 135 Samples were collected at random systematic method (0-20 cm depth). The results showed D-Infinity (BFD) and MFD algorithms in the study area had stronger correlation with SOM than SFD (D8 and RHO8) algorithms. However TWIs used in most studies are calculated using a SFD algorithm, which assumes that all water from a grid cell flows into only one neighboring cell. But this assumption is not always valid, especially in areas with low relief where movement of water may be divergent. Finally, TWI is suggested to be calculated with different algorithms so that the best method could be selected to obtain accurate results.
    Keywords: Flow direction algorithms, Soil organic carbon, Topography, Topographic wetness index
  • F. Abareshi*, M. Meftah Halghi, H. Sanikhani, A.A. Dehghani Pages 163-180
    Groundwater is a prominent source of drinking and domestic water in the world. In this context a reliable water supply policy, specifically during the dry season necessitates accurately acceptable predictions of water table depth fluctuations. The inter-comparison of three artificial intelligence (AI) techniques are presented using the results of water table depth fluctuation time series. These models comprise Artificial Neural Network (ANN), Adaptive Nero-Fuzzy Inference System (ANFIS) and GeneExpression Programming (GEP), which are for water table predicting of Zarringol basin in Golestan province, Iran. The monthly mean water table data with a period between 1980 and 2010 were used for training and testing the models. Statistical parameters, namely, the root mean square error (RMSE) and determination coefficient (R2) were used to measure their performance. Overall, the results indicate that ANN, ANFIS and GEP models could be employed successfully in forecasting water table fluctuation. The best performing model, The highest coefficient of determination for Salakhgheib well (R2=0.83), Kochak Khortom well (R2=0.80) and Imeretaremola well (R2=0.84) calculated that these values are related to gene expression programming method. However, the performance of GEP displayed a better edge over the other two modeling approaches in most of the respects especially in giving explicit expression for the problem.
    Keywords: ANN, ANFIS, GEP, Water table depth
  • M. Cheraghizade, A. Shahnazari*, M.Kh. Ziatabar Ahmadi, Gh. Aghajani Mazandarani Pages 181-197
    Awareness of the impact of water deficit stress on kiwifruit quantity and quality is essential for irrigation management and production. To evaluate the performance of kiwifruit under water deficit stress, this study was conducted in Sari Fajr Company in a completely randomized design with three treatments and three replications in 2011. Treatments included full irrigation (FI), partial root zone drying (irrigation alternating between two sides of the root) (PRD) and regulated deficit irrigation (RDI) at 75% level. The root zone moisture was measured by TDR moisture sensors. The amount of irrigation water was determined from difference between soil moisture within the root zone and moisture at field capacity point. Evaluating the fruit performance was conducted by measuring the fruits quantitative and qualitative traits including fruit volume, size in different directions, fresh and dry weight, moisture, titratable acidity (TA) and total soluble solids (TSS). Depth of irrigation water for FI applied during plant growth and deficit irrigation treatments were 235.60 and 137.60 mm respectively. The amount of water-saving of deficit irrigation treatments compared to FI during vegetative and applying deficit irrigation treatments were 14.60% and 25% respectively. Comparison between treatments according to Duncan's test showed that effect of treatments on fresh and dry weight, volume, y and z dimensions was significant, but not significant for characters x, TSS, moisture and TA. The highest amounts of TSS were at RDI. The results showed that applying deficit irrigation treatments caused to improve the quality of fruit and saving water at water deficit condition.
    Keywords: Irrigation, Stress, Sari, Kiwifruit
  • N. Movahedi*, A.A. Dehghani, M.J. Aarabi, A.R. Zahiri Pages 199-215
    Experimental and field studies show that the local scour around bridge piers is a main cause of bridge failure. In fact flow pattern affects on erosion and sedimentation around bridge piers. Therefore, determination of depth, occurrence and development of scour hole are important in the hydraulic design of bridges. Due to the geotechnical and economical reason, group piers are used in bridge design. The present study focuses on scouring around side-by-side piers with various spaces between them, then the effect of raft footing on mechanism and amount of scour has been investigated. The results showed the scour depth decreases as the spacing between the piers increases and for G/D=6 become near the single pier. Also by using raft footing, the scour depth in front of pier decreased about 55% and two scour holes created downstream of the footing which moves the location of maximum downstream scour depth far away from pier.
    Keywords: Local scour, Bridge pier, Side, by, side piers, Raft footing
  • Z. Mahmoudi, H. Khademi* Pages 217-233
    Identification of dust sources and its potential to disperse is important, particularly in assessing atmospheric pollution by dust. The atmosphere of Isfahan Province is heavily affected by dust. To study the properties of deposited dust in the Isfahan area, 36 locations distributed over the cities of Isfahan (an urban area with heavy traffic), Khomeinishahr and Falavarjan (an urban area with low traffic) and Zarinshahr and Mobarakeh (an urban and industrial area) were randomly chosen. Dust samples were taken from all the locations for a period of 5 months in 4 periods from August to Mid December 2010. Geochemical and mineralogical characteristics of all the dust samples were examined. The mean EC value of the dust samples was 5.6 dS m-1 showing that it was highly affected by the Na concentration. This variable decreased from Isfahan to Zarinshahr. Dust particles had an average silt, sand and clay content of 52%, 17% and 31%, respectively. In all the 3 areas, kaolinite, palygorskite, chlorite, smectite, illite, quartz, feldspar and plagioclase dominated the clay fraction of dust. These minerals are similar to those reported for the soils of eastern Isfahan. In conclusion, climatic data as well as chemical, physical and mineralogical properties of the dust samples show that, beside the local anthropogenic sources, the soils occurring in eastern Isfahan appear to be the major source of dust in the region.
    Keywords: Dust origin, Chemical characteristic, Mineralogy, Particle size, Atmospheric pollution
  • M. Sarmast, M.H. Farpoor*, M. Sarcheshmehpour Pages 235-251
    Increase of sand particle stability and water holding capacity induced by synthesized polymers has been used to improve soil physical properties and wind erosion control. The effect of three water soluble polymers including Karacoat NA58, Acrylic resin EXP174 and polyvinyl acetate, 2 concentration levels of polymers (1 and 6% dry weight) and 2 soil textures (sandy and loamy sand) on saturated hydraulic conductivity and the resistance to penetration of soils were studied. Polymer treatments were injected to soil samples. Results showed that decrease of hydraulic conductivity in loamy sand samples was higher (P<0.01) than sandy soils and decreased 64% compared to the control. Mean hydraulic conductivity (15.4 cm/h) for polyvinyl acetate treatment was lower (P<0.01) than other two acrylic polymers (Karacoat NA58 with the mean of 24 cm/h and Acrylic resin EXP174 with the mean of 25.3 cm/h). Increase of soil penetration resistance in loamy sand treatments was significantly higher than sandy soils (P<0.05), but no significant effect was found for polymer treatments. Both hydraulic conductivity decrease and penetration resistance increase were significantly affected (P<0.01) by 6% concentration level of all polymers used. The maximum polymer penetration (crust thickness) was investigated (70 mm) in sandy soil treated by Karacoat NA58 polymer with 6% concentration. According to the results application of polymer is recommended for sand stabilization and plant growth improvement in desert regions.
    Keywords: Acrylic polymers, Hydraulic conductivity, Mechanical strength, Polyvinyl acetate
  • R. Amiritabar, A. Rahimikhoob*, S.M.R. Behbahani Pages 253-270
    Most weather stations in Iran have been installed in the arid lands and they are far from agricultural areas. Previous studies demonstrate that there is significant difference between temperature parameters (maximum and minimum air temperature and dew point temperature) measured in dry and well-watered weather stations and this difference makes an overestimation of reference evapotranspiration (ET0). The objectives of this study were comparison between temperature parameters measured at two dry and well-watered weather stations in arid region of southeast of Tehran, comparison of calculated ET0 with data of these stations and study on the effect of dry weather data on calculated ET0. Data from two weather stations installed in arid and agricultural land for a four-year period (2007-2010) were used and ET0 was calculated with these data. The results demonstrated that the both calculated ET0 in two dry and well-watered weather stations have high adaptation and there is no significant difference between them in 0.05 level. Correction data causes decrease of adaptation and makes significant difference between the two weather stations in maximum air temperature, dew point temperature and calculated ET0.
    Keywords: Reference evapotranspiration, Overestimation, Uncultivated weather station, Well, watered weather station
  • N. Khan Mohammadi, H. Rezaei* Pages 271-282
    The study and analysis of non-linear rainfall - runoff procedure to model and determine the different components of the flood hydrograph, including peak flow- the volume of runoff and etc. has long been of interest to hydrologists. In this study, two methods of unit hydrograph and Gary theory were analyzed to estimate flood hydrograph for Shahrchay basin located in West Azerbaijan. For this purpose, several flood hydrograph and precipitation observation data was used to model the mentioned basin. Based on observational data, the parameters of both the unit hydrograph and Grey models were estimated and then the developed model was used to determine the characteristics of the flood hydrograph. Evaluation and comparison of the different specifications of predicted and observed flood hydrograph showed that Grey theory compared to unit hydrograph method has more capabilities in modeling and predicting flood flow hydrograph in basin. Among them, we can note the average error in the volume of flood with values of 32 and 18 percent in the unit hydrograph method and Grey theory, respectively.
    Keywords: Flood estimation, Grey theory, Shahrchay watershed, Unit hydrograph
  • M. Sarparast*, H.R. Asgari, M. Ajami Pages 283-289
    Mobile sand is the biggest obstacle to sustainable development in arid and semi-arid regions of Iran. The most effective way to maintain and promote sustainable development is reform and recovery of vegetation in these areas. Mobile sand stabilization has a great influence on soil conservation and minimizes erosion in Taybad. Regarding to existence of reclaimed sandy lands which is caused by the Haloxylon sequence, the rate of change on physical (soil texture and bulk density) and chemical characteristics (EC, pH and CaCO3) and soil erodibility indices (MWD, CR, MCR) were studied in the area. For this purpose, five sites were selected based on Haloxylon age (41, 28, 19 and 11 years old and a control site (no Haloxylon plantation). Considering planting age Haloxylon, the results represent a 24, 14 and 8% reduction, respectively in sand, silt and clay contents. Similarly, bulk density was reduced from 1.57 to 1.37 g/cm-3. Maximum weighted average diameter (2.48 mm) was belonging to 41 years old-Haloxylon plantation while minimum value (0.85 mm) was observed in control site (without any plantation program). Moreover, highest amount of pH (8.4) was observed in the 41 years old-Haloxylon plantation and lowest pH (7.4) was measured in control site. The oldest Haloxylon plantation (41 years old) caused maximum amount of electrical conductivity (EC) (0.7 dS m-1) and the lowest value of EC (0.33 m-1) caused by control treatment. The amount of calcium carbonate changed from 0.33% in control site to 0.6% in 41 years old Haloxylon. The results showed that many of soil physico-chemical properties were improved as Haloxylon afforestations became older.
    Keywords: Sandy desert lands, Plantation succession, Soil erodibility, Haloxylon sp