به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب علی اکبر داودی راد

  • ساناز بیگدلی، کیومرث ابراهیمی*، علی اکبر داودی راد، عبدالحسین هورفر

    در این پژوهش وضعیت پایداری منابع آب زیرزمینی دشت زرندیه ساوه بر مبنای داده برداری میدانی و شبیه سازی های رایانه ای بررسی شد. با استفاده از اطلاعات داده برداری های میدانی، شبیه سازی آبخوان با نرم افزار GMS انجام و مدل برای حالت پایدار و ناپایدار در 84 گام ماهانه (1390 تا 1400) واسنجی و صحت سنجی شد. سه سناریوی کاربردی برای احیاء آبخوان بررسی شد. مقادیر شاخص های پایداری آبخوان (AS) و وابستگی به آب زیرزمینی (DG) به ترتیب برابر 31.1 و 0.78 درصد بدست آمد که نشان می دهد آبخوان در شرایط بحرانی است و منطقه وابستگی شدیدی به منابع آب زیرزمینی دارد. براساس شاخص میرایی (GDR) با ادامه روند برداشت، آبخوان 53 سال دیگر بطور کامل تخلیه خواهد شد. سناریوی کاهش برداشت 20 درصدی سالانه به عنوان مناسب ترین سناریو منتج به افزایش تراز 4 متری آبخوان طی ده سال خواهد شد. اجرای طرح تغذیه مصنوعی سیلاب های فصلی موجود، اثر قابل توجهی بر احیاء آبخوان داشته است. سناریوی انتقال و تغذیه سرریز سد الغدیر می تواند بر تراز آب زیرزمینی تاثیر مثبت و قابل توجهی، معادل 0.75متر در سال داشته باشد. براساس نتایج، پارامترها و عوامل موثر بر تعادل بخشی آبخوان زرندیه، در اولویت اول کاهش برداشت و سپس افزایش تغذیه از محل سرریز سد الغدیر است که می تواند اثرات قابل توجهی در پایداری این آبخوان داشته باشد.

    کلید واژگان: آبخوان زرندیه ساوه, بهره برداری پایدار, تغذیه مصنوعی, تعادل بخشی آب زیرزمینی, پایش میدانی}
    sanaz Bigdeli, Kumars Ebrahimi*, Aliakbar Davudirad, Abdolhossein Hoorfar

    Herein, the stability of the Zarandieh-Saveh aquifer was investigated, based on field monitoring data and simulation. It was simulated involving GMS software and calibrated and vitrificated in both steady-state and unsteady-state conditions, for 84 monthly steps(2012 to 2022). The values of Aquifer Sustainability(AS) and Groundwater Dependence(DG) indices calculated equal to 31.1% and 0.78%, respectively, which shows the aquifer is in a critical condition and the region is highly dependent on groundwater. According to the Groundwater Damping Index(GDR), with the continuation of the present extraction process, the aquifer will be completely discharged in the next 53 years. The scenario of 20% reduction in annual extraction as the most appropriate scenario will result a rise equal 4 meters in ten years. The operation of the seasonal floods artificial recharging project has had a significant effect on improving the level of this aquifer. The interbasin transfer and recharging scenario of Al-Ghadir Dam overflow have a positive and significant effect on the groundwater level equal to 0.75 meters per year. Based on the results, the parameters and factors affecting the balancing of the Zarandieh aquifer, the first priority is to reduce the exploitation and then increase of recharging from the Al-Ghadir dam overflow site, which can have significant effects on the stability of this aquifer.

    Keywords: Artificial recharging, field monitoring, groundwater storage, recovery, sustainable exploitation, Zarandieh Saveh aquifer}
  • امیر مرادی نژاد*، علی اکبر داودی راد، امید اخوندی
    فرسایش و انتقال رسوب از پدیده های مهم رودخانه ای است و در طرح های مهندسی رودخانه و ساماندهی از اهمیت زیادی برخوردار است. تغییرات مورفولوژیکی که در اثر احداث سازه های متقاطع در مسیر جریان اتفاق می افتد، درواقع پاسخ رودخانه در جهت ایجاد تعادل بین فرایند فرسایش و رسوب گذاری است؛ بنابراین قبل از اینکه هرگونه سازه ای در مسیر رودخانه احداث گردد، بایستی عکس العمل رودخانه مورد ارزیابی قرار گیرد. در پژوهش حاضر شرایط هیدرولیکی رودخانه در مسیری به طول 5 کیلومتر از رودخانه ی کبودکمر زرند ساوه در استان مرکزی قبل و بعد از احداث سازه های هیدرولیکی در مسیر جریان با استفاده از داده های هندسی 200 مقطع عرضی در نرم افزارHEC-RAS  مورد مدل سازی قرار گرفت. پارامترهای هیدرولیکی جریان شامل تراز سطح آب، عرض سطح آب، سرعت جریان و تنش برشی بستر، عدد فرود، عمق هیدرولیکی، سرعت قبل و بعد از احداث سازه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در حالت ایجاد سازه و انسدادی با نزدیک شدن جریان به بند، از سرعت جریان کاسته، درحالی که پس از عبور از روی بند، سرعت جریان افزایش پیدا می کند. بنابراین در این حالت، فرسایش بعد از روگذر افزایش خواهد یافت. در حالت بدون بند، سرعت جریان قبل از رسیدن به مقطعی که در حالت انسداد دارای روگذر بود تقریبا ثابت است ولی پس از عبور از این مقطع سرعت جریان افزایش می یابد. احداث بندهای گابیونی در حوضه آبریز رودخانه باعث کاهش دبی اوج سیلاب های با دوره بازگشت های مختلف شده است. با افزایش دوره بازگشت تاثیر آن ها در کاهش و کنترل سیلاب کاهش می یابد.
    کلید واژگان: سیل, رودخانه, مدل سازی, مدل سازی جریان, کبودکمر}
    Amir Moradinejad *, Aliakbar Davodirad, Omid Akhondi
    Erosion and sediment transport is an important river phenomenon and is very important for river engineering and management projects. The morphological changes that occur due to the construction of cross structures in the flow path are the response of the river to establishing a balance between erosion and sedimentation. Therefore, the reaction of the river should be evaluated before any structure is built along the river. In the current study, the hydraulic conditions of the river in a 5 km long path from the Kabudkamer River in Zarand Saveh in Central Province before and after the construction of hydraulic structures in the flow path were modeled using the geometric data of 200 cross sections in the HEC-RAS software. Hydraulic parameters such as water level, water surface width, flow velocity, bed shear stress, Froude number, hydraulic depth, and velocity were evaluated before and after device construction. The results showed that in the case of creating a structure and obstruction, the flow speed decreases as the flow approaches the dam, while after passing over the dam, the flow speed increases. Therefore, in this case, the erosion will increase after the overpass. In the absence of a barrier, the flow speed was almost constant before reaching the section with an overpass in the blocked state, but after passing this section, the flow speed increased. The construction of gabion dams in river basins has reduced the peak flow of floods with different return periods. As the return period increases, their effect on the reduction and control of floods decreases.
    Keywords: Blue back, flood, flow modeling, River}
  • ساناز بیگدلی، کیومرث ابراهیمی*، عبدالحسین هورفر، علی اکبر داودی راد

    در این تحقیق تدقیق شبکه عصبی فازی (ANFIS) در ترکیب با الگوریتم گرگ خاکستری (GWO-ANFIS) برای اولین بار در پیش بینی تراز آب زیرزمینی با کاربرد داده های چاپ نشده مشاهده ای 1397-1377 از آبخوان زرندیه ارزیابی شد. سه چاه مشاهده ای بصورت تصادفی برای تجزیه و تحلیل انتخاب شد. بررسی معیارهای ارزیابی نشان داد که از بین سناریوهای بکار رفته با کاربرد مدل ترکیبی، سناریوی D با ترکیب داده های ورودی، تراز آب زیرزمینی ماه قبل، بارش، دما و بهره برداری از آب زیرزمینی به عنوان سناریو بهینه مدل ترکیبی انتخاب شد. برای سناریو D، چاه مشاهده ای اول پارامترهای MAPE، RMSE، NASH به ترتیب مساوی 0/29، 0/47 متر و 0/99 به دست آمد. برای چاه مشاهده ای دوم سناریوی C با ترکیب داده های ورودی، تراز آب زیرزمینی ماه قبل، بارش و بهره برداری از آب زیرزمینی به عنوان سناریو بهینه انتخاب شد و برای همان پارامترها مقادیر 0/20 ، 0/26 متر و 0/99 به دست آمد. برای چاه سوم سناریوی A با داده های ورودی، تراز آب زیرزمینی ماه قبل به عنوان سناریو بهینه مدل ANFIS-GWO انتخاب شد و مقادیر همان پارامترها برای این سناریو برابر 0/29، 0/41 متر و 0/99 به دست آمد. بر اساس نتایج، الگوریتم گرگ خاکستری در آموزش مدل ANFIS توانست میانگین خطای پیش بینی را به مقدار 03/ 0 (RMSE) و 0/02 (MAPE) متر کاهش و مقدار میانگین NASH  را به میزان 0/01 افزایش و سبب افزایش دقت پیش بینی ها شود.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, پایداری منابع آب, سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی, شبیه سازی, مدل هوشمند}
    S. Bigdeli, K. Ebrahimi*, A. Hoorfar, A.A. Davudirad

    In this study, the accuracy of the Adaptive Network-Based Fuzzy Inference System (ANFIS) in integrating with the Gray Wolf Algorithm (ANFIS-GWO) in predicting groundwater level was evaluated for the first time using unpublished observational data from 1998 to 2018 in the Zarandieh aquifer, central Iran. Three observational wells were randomly selected for analysis. Assessment of evaluation criteria demonstrated that among the proposed scenarios using the hybrid model, the D scenario was selected as the optimal scenario with input data including the previous month's groundwater level, precipitation, temperature, and groundwater extraction. In the D scenario, parameters including MAPE, RMSE, and NASH were 0.29 m, 0.47 m, and 0.99, respectively for the first observational well. Also, C scenario with input data including the previous month's groundwater level, precipitation, and groundwater extraction for the second observational well, for the same parameters mentioned above equal to 0.20 m, 0.26 m, and 0.99. As well for the third observational well, the A scenario with input data including the previous month's groundwater level for the same parameters equal to 0.29 m, 0.41 m, and 0.99 as the optimal scenarios were selected using the ANFIS-GWO model. Based on the results, the Gray wolf algorithm in training the ANFIS model was able to reduce the average forecast error by equal to 0.03 (RMSE) and 0.02 (MAPE) meter and increased the average NASH value equal to 0.01 and increased the accuracy of predictions.

    Keywords: Groundwater, Sustainability of water resources, Fuzzy-adaptive neural inference system, Simulation, Intelligent model}
  • علی اکبر داودی راد، مجید محمدی*

    فرسایش آبکندی به عنوان یکی از شکل های معمول فرسایش در مناطق خشک و نیمه خشک شناخته می شود. به دلیل اهمیت این پدیده، مطالعات مختلفی در سراسر جهان به منظور بررسی فرسایش آبکندی و اثرات آن انجام شده است. هدف این تحقیق تعیین دقت نقشه حساسیت فرسایش آبکندی با استفاده از مدل های  SVM و MARS  در حوزه آبخیز شازند بود. جمع آوری اطلاعات آبکند های منطقه مورد مطالعه انجام شد. محل آبکند ها با استفاده از تصاویر ماهواره لندست، گوگل ارث تعیین و در بازدیدهای میدانی ثبت شد. بعد از تهیه نقش حساسیت فرسایش آبکندی با استفاده از روش های مذکور، از منحنی تشخیص عملکرد نسبی و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت نقشه ها استفاده شد. سطح زیر منحنی برای مدل های SVM و MARS به ترتیب 781 /0 و 697 /0 به دست آمد. نتایج ارزیابی نشان داد که دقت مدل های SVM و MARS به ترتیب در طبقه خوب و متوسط قرار گرفته است. نتایج تحقیق می تواند ابزار مفیدی برای مدیریت منابع طبیعی و محیط زیست و همچنین کاهش تخریب خاک باشد.

    کلید واژگان: فرسایش آبکندی, رگرسیون چندمتغیره انطباقی اسپلاین, ماشین بردار پشتیبان, حوزه آبخیز شازند}
    Aliakbar Davodirad, Majid Mohammady*

    Gully erosion found to be typical erosion form in semiarid and arid landscape. Because of the importance of this phenomenon, various studies have been conducted around the world to assess gully erosion and its effects. The purpose of this research was accuracy assessment of gully erosion susceptibility maps using SVM and MARS models in the Shazand watershed. Acquiring information about the gully erosion occurred in the study area was done. Locations of the gullies were specified using Landsat satellite images, google earth and field surveys. After gully erosion susceptibility mapping using mentioned models, the receiver operating characteristic (ROC) curve and area under the curve (AUC) were used to assess accuracy of these maps. The AUC for the SVM and MARS models obtained 0.781 and 0.697 respectively. Results of accuracy assessment show that accuracy of SVM and MARS models is located into the good and moderate class respectively. The research results can be a useful tool to manage natural resources and environment and also reduction of soil degradation.

    Keywords: Gully erosion, MARS, SVM, Shazand watershed}
  • امیر مرادی نژاد*، علی اکبر داودی راد، مجتبی مرادی

    کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک به عنوان بحرانی جدی باعث به خطر افتادن شرایط زیستی شده است. اراضی شیب دار در عرصه های جغرافیایی و طبیعی استان مرکزی، همواره به عنوان منابع تولید رسوب و فرسایش و عرصه های بحرانی به شمار می روند. این در حالی است که همین پهنه ها ظرفیت ارزنده ای برای اشتغال مولد و حفظ منابع آب وخاک از طریق احداث باغات دیم در اراضی شیب دار با کمک سامانه های سطوح آبگیر باران در استان فراهم می کنند. بدین منظور، مقدار و حجم بارندگی سالانه، عمق و دبی سیلاب برای دوره بازگشت مختلف، نقشه شیب، توزیع کلاس های شیب به سطح و شماره منحنی (CN) حوضه برای دوره بازگشت های مختلف، به دست آمد. سپس به تحلیل پتانسیل توسعه باغات دیم در دیم زارهای کم بازده و شیب دار حوضه کبودکمر روستای آدرامند به کمک سامانه های سطوح آبگیر باران پرداخته شد. نتایج نشان داد که با توجه به شیب و سنگی بودن منطقه، بارندگی سالانه، عمق و حجم رواناب، ضریب نگهداشت، فرم آبراهه ها و ضرایب هیدرولوژیکی زیرحوضه ها، منطقه پتانسیل استفاده از سامانه های سطوح آبگیر باران را دارد. هم چنین با توجه به ظرفیت رویشگاهی و آگرواکولوژیکی منطقه، منابع آب وخاک و نیز وضعیت توپوگرافی و هندسه عرصه اراضی مذکور، توسعه باغات دیم راه کاری کلیدی جهت افزایش تولید و ایجاد اشتغال همراه با تامین پایداری اکوسیستم در منطقه تلقی می شود.

    کلید واژگان: کبودکمر, باغات شیب دار, سامانه های آبگیر باران, باغات دیم, رواناب}
    Amir Moradinejad*, Aliakbar Davudirad, Mojtaba Moradi

    The lack of water in arid and semi-arid areas has become a serious crisis, endangering living conditions. Sloping lands in the geographical and natural areas of Central Province have always been critical areas as sources of sediment production and erosion. Meanwhile, these areas provide valuable capacity for productive employment and conservation of water and soil resources through the construction of rain gardens in sloping lands with the help of rain catchment systems in the province. For this purpose, the amount and volume of annual rainfall, flood depth and discharge for different return periods, slope map, distribution of slope classes to the surface, and Curve number (CN) of the watershed for different return periods were obtained. Then, the development potential of rainfed gardens in the low yielding and sloping rainfed fields of Kabodkamar watershed in Adramand village was analyzed with the help of rain catchment systems. The results showed that, according to the slope and rocky nature of the area, the annual rainfall, depth and volume of runoff, and retention coefficient, the form of waterways, hydrological coefficients of the sub-watersheds, the area has the potential to use for rain catchment surface systems. In addition, considering the habitat and agro-ecological capacity of the region, water and soil resources, as well as the topography and geometry of the mentioned lands, the development of rainfed gardens is considered a key way to increase production and create employment along with ensuring the sustainability of the ecosystem in the region.

    Keywords: Kabodkamar, Sloping gardens, Rainwater catchment systems, Rainfed gardens, Runoff}
  • علی اکبر داودی راد*، امین صالح پور جم، مجتبی نجمی، امید آخوندی

    مدیریت جامع آبخیزها مستلزم مشارکت دست اندکاران، به ویژه آبخیزنشینان است و آگاهی از علل مشارکت نکردن مردمی در برنامه های آبخیزداری، نقطه عطف تحقق اهداف مدیریت آبخیزهاست. پژوهش حاضر با هدف شناسایی، طبقه بندی و اولویت بندی این عوامل از منظر کارشناسان و آبخیزنشینان آبخیز بزیجان شهرستان محلات انجام شد. بدین منظور ابتدا این عوامل بر اساس مرور منابع، پرسش از کارشناسان و نیز مصاحبه حضوری با ساکنان منطقه مشخص و طبقه بندی شد. سپس پرسش نامه های دوبه دو زوجی و لیکرت به عنوان ابزار اندازه گیری تهیه و روایی پرسش نامه ها مبتنی بر نظرات کارشناسان تایید شد. در نهایت پس از تعیین حجم نمونه توسط فرمول کوکران و تکمیل 101 پرسش نامه ، با کاربرد فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی و نیز آزمون فریدمن، شاخص ها و زیرشاخص های موثر بر مشارکت نکردن پایدار مردمی در طرح های آبخیزداری آبخیز بزیجان اولویت بندی شد. بر مبنای نتایج، از منظر کارشناسان و آبخیزنشینان عامل آموزشی و ترویجی مهم ترین شاخص در مشارکت نکردن مردم است. کارشناسان معتقدند زیرشاخص های «تمرکز قدرت تصمیم گیری طراحی و اجرا در اداره کل» و «بالا بودن سن ساکنان» بیشترین نقش را در مشارکت نکردن داشت، درحالی که آبخیزنشینان نقش سن ساکنان را بی تاثیر دانسته و از نظر ایشان زیرشاخص های «نارضایتی از نتایج پروژه ها توسط ساکنان آبخیز» و «نادیده گرفتن منافع ساکنان آبخیز به عنوان انگیزه اقتصادی مستقیم» بیشترین نقش را داشته اند. هر دو گروه، اعتقادی به وجود و نقش اختلافات قومی و محلی نداشتند ولی آنچه در بررسی کلی می توان به آن اشاره کرد، عدم آشنایی و توجه به اهداف و نیازهای دو گروه بود.

    کلید واژگان: آبخیز بزیجان, آزمون های ناپارامتریک, پرسش نامه, مدیریت جامع آبخیز, مشارکت آبخیزنشینان}
    Aliakbar Davudirad*, Amin Salehpou Jam, Mojtaba Najmi, Omid Akhondi
    Introduction

    The complex and dynamic nature of watershed problems requires flexible and transparent decision-making that embraces a diversity of sciences and values. However, while the significance and effective role of stakeholder participation in natural decision-making and its benefits have been emphasized and discussed by different scholars and it has been considered in national and international planning, it has not been put into practice in desirably, leading to the discontent of some watershed stakeholders and operators. As watershed projects play an increasingly important role in managing soil and water resources throughout the world, knowing the factors involved in encouraging residents of watershed areas to participate in watershed activities is considered a significant principle in realizing the effective participation of stakeholders in integrated watershed management and achieving the intended goals in this regard. Therefore, the identification of such factors can help relevant authorities benefit from the effective participation of the stakeholders in conservation activities. This study sough to identify, classify, and prioritize the factors involved in discouraging people from participating in watershed projects, using the viewpoints of the experts and residents of Bozijan watershed in Markazi Province. 

    Materials and methods

    Different factors which may be involved in discouraging people from sustained participation in watershed plans were classified in terms of economic, social, human (educational and propagational), and planning indices. To this end, these factors were identified and categorized based on the review of related literature, and in-person interviews with experts and residents of the watershed area. Then, pairwise and Likert questionnaires were prepared as a measuring tool whose validity were confirmed by expert opinions. Finally, after determining the sample size via Cochran formula, 101 questionnaires were administered and the indicators and sub-indicators involved in discouraging people from sustained participation in watershed plans were prioritized, using Fuzzy Analytical Hierarchy Process and Friedman Test.

    Results

    After identifying various factors involved in non-participation in watershed projects, they were classified in terms of are educational-propagational, social, design-executive, and economic indices and sub-indices for the Bozijan watershed.
    In this study, eight questionnaires which had been completed by experts and one hundred and one questionnaires which had been completed by residents of the watershed area were analyzed via T test, Analytical Hierarchy Process, and Friedman nonparametric test. The results showed that while from the experts’ viewpoints, the educational-propagational, design-executive, economic, and social indices were, respectively, the most influential factors involved in order of propriety in the non-participation of the Bozijan watershed’s residents in watershed management projects, it was educational-propagational, economic, design-executive, and social indicators that contributed the most to such non-participation from the resident’s perspective.Moreover, experts argued that “Concentration of decision-making power regarding planning and implementation in the Directorate General”, “The elderliness of the residents”, and “Offering no training for the watershed area’s residents by executive officials" were the most effective sub-indices in discouraging people from sustained participation of rural communities in watershed projects, and "The residents’ ethnic and local disagreements” was the least effective sub-index in this regard. The range of average ratings varied from 3.79 to 11.6 in this group. In addition, based on the viewpoints of watershed area’ residents, sub-indices such as "The residents’ discontent concerning the projects’ outcomes”, “Disregarding the residents’ benefits as direct economic incentives, and “Lack of sense of belonging in areas of project implementation by the residents” were the most important factors in their non-participation in watershed activities in order of propriety. The range of average ratings varied from 3.096 to 10.86 in this group.

    Discussion and Conclusion

    As mentioned before, from the viewpoints of experts and the watershed area’s residents, the educational-propagational index was the most important factor involved in non-participation of people in watershed projects, followed by the design-executive and economic factors. In other words, both experts and the residents believe that prior to any planning and executive activity, people should well be informed and trained; a fact also confirmed by Rahimzadeh and Charrmchian (2019), and Mahmoudi and et al (2018).
    The order of sub-categories mentioned by the watershed area’s residents indicated that any decision made concerning the watershed-related issues could somehow affect their lives. Therefore, they expect to be involved in decision-making structure, and economic approaches are of second importance for them. The experts have also affirmed the non-presence of people in decision-making and planning of executive tasks. In other words, both people and experts argue that mutual communication and participation are necessary for deciding over watershed issues.

    Keywords: Bozijan watershed, Non-parametric tests, Participation of stakeholders, Questionnaire, Watershed comprehensive management}
  • زهره زهیری، رضا قضاوی*، ابراهیم امیدوار، علی اکبر داودی راد

    روش های مختلفی برای تبدیل داده های بزرگ مقیاس به داده های اقلیمی منطقه ای گسترش یافته اند که در کم تر مطالعه ای نتایج این روش ها از لحاظ آماری مورد مقایسه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه ، مقایسه ی نتایج مدل های SDSM و LARS-WG در ریزمقیاس نمایی داده های خروجی مدل های گردش عمومی CANE-SM2 و HADGEM2-ES تحت سناریوهایRCP2.6 ، RCP4.5 وRCP8.5 است. جهت انجام این مطالعه ، دمای حداقل، دمای حداکثر و بارش در دوره ی پایه (2005-1980) ایستگاه سینوپتیک اراک مورداستفاده قرار گرفت و نتایج حاصل از پیش بینی های دو مدلSDSM و LARS-WG برای سه دوره ی 2040-2021، 2060-2041 و 2080-2061 مقایسه شد. به منظور ارزیابی عملکرد مدل ها شاخص های RMSE، R2، MAE و NSE استفاده شد. بر اساس نتایج شاخص های ارزیابی، هر دو مدل کارآیی مناسبی در شبیه سازی متغیرهای اقلیمی دارد. نتایج ریزمقیاس نمایی دو مدل نشان داد که به طورکلی در هر سه سناریو و هر سه دوره از ماه ژانویه تا ژوین مقادیر پیش بینی دمای حداقل و دمای حداکثر نسبت به دوره ی پایه افزایش می یابد و مدل LARS-WG در مقایسه با مدل SDSM مقدار دمای حداقل و حداکثر را نسبت به دوره ی پایه بیش تر برآورد نموده است. تغییرات بارش پیش بینی شده به وسیله ی دو مدل SDSM و LARS-WG دارای روند مشخصی نبوده است. بررسی درصد تغییرات داده های دما و بارش نشان داد که خروجی مدل SDSM تغییرات بیش تری را در بارش و خروجی مدل LARS-WG تغییرات بیش تری را در دمای حداقل و دمای حداکثر نسبت به دوره ی پایه نشان می دهد. بر اساس نتایج این مطالعه نمی توان برتری دقیقی برای هر یک از مدل های موردمطالعه بیان کرد، ولی به طورکلی می توان گفت که نتایج پیش بینی دو مدل در اکثر موارد از نظر آماری اختلاف معنی دار (01/0P<) دارند.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, مدل های گردش عمومی, ریز مقیاس نمایی, گرمایش جهانی, اراک}
    Zohreh Zoheyri, Reza Ghazavi*, Ebrahim Omidvar, Aliakbar Davudi, Rad

    Various methods developed to convert large-scale data to regional climatic data. In few studies , the results of these methods have been statistically compared. The main purpose of this study was to compare SDSM and LARS-WG models for Downscaling output data of CANE-SM2 and HADGEM2-ES general circulation models under RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. For this study, precipitation, minimum and maximum temperature of Arak synoptic station were used as the base period (1980-2005). The results of the predictions of the SDSM and LARS-WG models were compared for three periods (2021-2040, 2041-2060 and 2061-2080). The RMSE, R2, MAE and NSE criteria were used to evaluate the performance of SDSM and LARS-WG models. Based on the results of the evaluation criteria, both models have an acceptable resuts in simulation of climate variables. Downscaling results of both models showed that minimum and maximum temperatures should increased compare to baseline in all scenarios and periods from January to June, but LARS-WG model had a over estimation compared to the SDSM model. Changes in predicted precipitation by SDSM and LARS-WG models did not have a clear trend. According to the results, the SDSM model shows more changes in precipitation, wherase, the LARS-WG model shows more changes in minimum and maximum temperature compared to the base period. Based on the results of this study, it is not possible to determine the exact superiority of each of the models, But SDSM model had a better prediction for precipitation and maximum temperature, while, LARS model had better results for maximum and minimum temperature.in general it can be said that the prediction results of both models are statistically significant (P<0.01) in most cases.

    Keywords: Climate Change, General Circulation Models, Downscaling, Global warming, Arak}
  • مهرداد هادی پور*، حمید دارابی، علی اکبر داودی راد

    درک توزیع مکانی و زمانی دمای سطح زمین یا LST جهت یافتن عوامل ایجاد آن، در مدیریت محیط زیست شهری امری ضروری خواهد بود. از این رو هدف از پژوهش حاضر، تجزیه و تحلیل کمی جزایر حرارتی یا UHI شهر اراک و بررسی ارتباط بین شاخص های NDVI، NDBI و آلودگی هوا با LST، با استفاده از تصاویر سنجنده های ETM+, TM و OLI می باشد. ابتدا بر روی تصاویر پیش پردازش های لازم جهت تهیه نقشهکاربری با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده انجام شد و کاربری های اراضی موجود در محدوده مورد مطالعه شامل: مراتع فقیر، مراتع متوسط، مراتع خوب، اراضی بایر، دریاچه شور، اراضی کشاورزی و اراضی مسکونی استخراج شدند. سپس تصاویر مورد استفادهبرای تهیه شاخص های NDVI و NDBI به بازتاب جو تبدیل و دمای سطح زمین با استفاده از روش موسسه علوم پروژه لندست در محیط GIS تهیه شدند. آزمون های کولموگروف-اسمیرنوف، t جفتی و آزمون همبستگی پیرسون جهت آنالیزهای آماری شاخص های سنجش از دور و داده های کیفیت هوا استفاده شدند. نتایج آزمون کلموگروف-اسمینرف نشان داد، تمامی شاخص های سنجش از دور از توزیع نرمال پیروی می کنند. نتایج آزمون t جفتی، حاکی از وجود اختلاف معنی دار در تمام کاربری ها بجز کاربری مسکونی با کاربری دریاچه شور در شاخص های LST و NDVI و همچنین وجود اختلاف معنی دار در تمام کاربری های موجود در محدوده مورد مطالعه برای شاخص NDBI بود. همچنین نتایج آزمون t جفتی برای متغیر دمای هوای و LST، نشان داد که اختلاف معنی دار بین تمام کاربری ها با کاربری مسکونی وجود ندارد و همبستگی بین دمای هوا با LST و داده های کیفیت هوا  شامل ذرات معلق کمتر از 2/5 میکرون در سطح 99 درصد معنی دار بود. نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن بود که استفاده از داده های سنجش از دور می تواند نقش مهمی در مدیریت فضای شهری داشته باشد به نحو کارآمدی مدیران شهری را در برنامه ریزی فضای شهری یاری رساند.

    کلید واژگان: ماهواره لندست, دمای سطح زمین, کاربری اراضی, ذرات معلق, آزمون t جفتی}
    Mehrdad Hadipour *, Hamid Darabi, Aliakbar Davudirad
    Introduction

    With the development of urbanization, a large part of agricultural areas and forests have been replaced by residential areas, industrial centers, and other infrastructures. This is due to human life style and his endeavor to reach sustainable urbanization. A series of changes in the reflection of light from different material’s surface, heat storage and heat transfer, have changednatural and artificial landscape orsignificantly affected local climate. Therefore, public concerns about urban sprawl, increasing urban population and quality of urban environmental have motivated planners to seek better perspectives for development of urban areas. Increasing temperature of urban areas is considered to be one of the most important environmental problem in cities. This increasing temperature results in creation of Urban Heat Islands (UHI) in some parts of urban areas, which are significantly warmer than surrounding urban environment. Therefore,a new and successful method of urban planning should be introduced with respect to spatial distribution of land surface temperature (LST) to achieve better urbanization and reduce environmental impacts on cities.

     Materials & Methods

    The present study takes advantage of Landsat Thematic Mapper (TM)/Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) thematic maps to investigate therelationship between air pollution, and two indexes of NDBI and NDVI with land surface temperature (LST) and Urban Heat Islands (UHI) in urban areas. Satellite imageries of Arak (an industrial city in Iran) has been chosen for the case study. Urban and natural areas and impermeable surfaces such as roads, buildings and other constructions are rapidly developing in this city. In the first step of research methodology, necessary pre-processing programs such as radiometric corrections were performed on the satellite imageries. Then satellite imageries were transformed toatmospheric images to produce NDBI and NDVI indexes.  Finally,land surface temperature maps wereproduced using the method of Landsat Project Science Institute in Arc GIS 10.3. To classify satellite images, seven land use classes were identified as poor pastures, averagepastures, rich pastures, bare lands, Lake’s Shore, agricultural lands and residential lands.Then, training images classification method was used to collect samples from the study area and classification was performed using maximum likelihood method for monitoring. In order to analyze LST parameter using NDBI and NDVI indexes, air quality data,and statistical methods like Kolmogorov-Smirnov test, paired t test and Pearson correlation test were used. The results of Kolmogorov-Smirnov test indicated that data used in this study was normally distributed. The results of t test, temperature recorded by synoptic stations in Arak and remotely sensed data indicated that the accuracy of the test is more than 5%. Thus, the difference between residential land use and other urban land uses was not statistically significant. Moreover, results indicate that there is a more than 99 percent correlation between temperature recorded by the synoptic stations in Arak and data collected from satellite imageries. Results of correlation with remotely sensed data indicatedthatthere is a significant correlation between99 percent of results and less than 5 micron particles.

     Results & Discussion

    Correlation between air pollution data andremotely sensed data (LST) indicated that LST and less than 5.2 micronparticlesare significantly correlated with 99% accuracy. Urban heat island usually occurs in metropolitan area and its surroundings. Due to climate changes, urban heat islands are constantly developing. This results in increased energy consumption for air conditioning systems. Thus, reducing the effects of urban heat islands has become an important global issue. The present study has successfully explained the effects of urban heat islands and their environmental problems on normal life. Detailed program of related measures and policies should reduce the intensityof urban heat island. Final development of the cities should be based on land surface temperatures in surrounding areas in a way that cities can reach a lower surface temperature as compared to the temperature before urban development.

    Conclusion

    Following strategies are suggested for a more comprehensive consideration of urban green spaces in urban planning and future development of cities: Paying attention to architecturalcriteria and urban land use, and alsopaying attention to soil and water management parametersbased on the principles of green architecture, paying attention to standards of anthropogenic temperature rise caused by human activities, and the problem of urban heat islands. Moreover, it is crucially important to prepare the necessary situation for the community to reach a good physical and mental health.

    Keywords: Landsat satellite_Land surface temperature_Land use_Particles_Paired-sample T test}
  • حشمت الله آقارضی*، علی اکبر داودی راد

    آگاهی از روش های بهره برداری بهینه آب باران در قالب سامانه های مختلف برای غلبه بر تنش های آبی، ارتقای عملکرد محصولات تولیدی و چگونگی تاثیر آن ها امری مهم است. در این رابطه روش های استحصال آب باران مقدار آب در واحد سطح زیر کشت را افزایش داده، خشکسالی را کاهش می دهد و استفاده از رواناب را به صورت سودمند امکان پذیر می کنند. در این تحقیق اهمیت ایجاد فیلتر در سامانه های سطوح آبگیر باران در افزایش تولیدات گیاهی، در اراضی شیب دار ایستگاه تحقیقات منابع طبیعی خسبیجان مورد بررسی قرار گرفت. سامانه ها در قالب دو تیمار و شش تکرار، شامل سامانه زمین تمیز شده بدون استفاده از فیلترشنی در چاله نهال و تیمار سامانه زمین تمیز شده با استفاده از فیلترشنی در چاله نهال بادام اجرا شد. هر سال پارامترهای قطر یقه، ارتفاع و تاج پوشش در آخر فصل رشد اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که در یک دوره سه ساله درصد افزایشی تغییرات قطر یقه، ارتفاع و تاج پوشش در تیمار با فیلتر نسبت به بدون فیلتر بیشتر است. به عبارت دیگر وجود فیلتر باعث افزایش ذخیره رطوبتی خاک در منطقه ریشه گیاه شده است.

    کلید واژگان: اراضی دیم شیب دار, استان مرکزی, رواناب, ذخیره رطوبتی خاک, سامانه استحصال باران, نهال بادام}
    Heshmatolah Agharazi*

    Knowledge about optimizing use of rain water under different systems is crucial for overcoming water stress and maximizing crop yield. In this regard, rain-water harvesting is one option that increases the amount of water per unit cropping area, reduces drought, and enables use of run-off. In this study, the importance of filters in rainwater catchment systems for increasing crop yields on steep lands of Khosbijan Natural Resources Research Station was investigated. Rain Water Catchment (RWC) systems with two treatments including: eliminating vegetation and pebble with a gravel filter, and eliminating vegetation and pebble without a gravel filter were created in almond seedling pits. Each year collar diameter, height, and canopy cover were measured at the end of the growing season. The results showed that over a three-year period, the changes in collar diameter, height and canopy cover were greater for filter treated plants. In other words, the presence of filters increased soil moisture storage in the root zone of the plant.

    Keywords: Almond seeding, Markazi Province, Soil moisture storage, Steep rain fed lands, Rain water harvesting system, Runoff}
  • علی اکبر داودی راد *، مجید صوفی
    فرسایش آبکندی، تهدیدی جدی در کمین جوامع بشری و محیط زیست است که با تمرکز جریان ایجاد می شود و متاثر از تغییرات پستی وبلندی، ویژگی های خاک و فعالیت های انسانی تشدید می یابد؛ ازاین رو در این پژوهش نوع فرایندهای آب شناختی موثر بر تشکیل آبکند در مناطق خشک استان مرکزی و در دو منطقه ی آبکندی رباط ترک و پیک زرندیه بررسی و آستانه ی مساحت-شیب در این دو منطقه تعیین شد. پس از برداشت مشخصات ریخت سنجی آبکندها، رابطه ی توانی مساحت- شیب برای آبکندها برقرار شد. نتایج نشان داد که در منطقه ی رباط ترک رابطه ی مساحت- شیب همبستگی زیادی دارد و توان b آن نیز منفی است. جریان سطحی همراه با تشدید فرسایش ناشی از عمل انحلال، در ایجاد آبکند این منطقه نقش داشت. در منطقه ی پیک زرندیه، همبستگی قوی در رابطه ی مساحت- شیب مشاهده نشد، ولی در تراز اطمینان 95% معنی دار بود. در این منطقه نیز تاثیر جریان سطحی و پدیده ی انحلال در تشکیل آبکند مشهود بود؛ ازاین رو افزون بر اهمیت اقلیم، با همگن سازی آبکندها براساس نوع کاربری می توان به مدل های بهتری دست یافت. به این ترتیب مقادیر واقعی تر از آستانه ی پستی وبلندی حاصل خواهد شد که شرایط محیطی منطقه را بهتر منعکس خواهد کرد.
    کلید واژگان: آستانه ی پستی وبلندی, استان مرکزی, فرایندهای ایجاد آبکند, هدررفت خاک}
    Aliakbar Davudirad *, Majid Soufi
    Gully erosion is a serious threat to the society and environment of the study, primarily caused by surface runoff and dramatically accelerated due to rugged topography, soil properties and human induced factors. Therefore, the objective of this study was to investigate hydrologic processes affecting gully formation by topographic indexes in arid regions of the Markazi Province. Then threshold of the slope -area in the gully regions of Robattork and Pik-e Zarandie were determined. A logarithmic equation was developed using the morphometric characteristics of the gullies, the slope-area relationship at Robat-Tork was highly correlated and the b coefficient was negative. The investigations revealed surface flow with dissolution action was involved in this area. In the Pik-e Zarandie region, this correlation wasn't strong, but it was significant at the level 95%. In this region, the effect of surface flow and dissolution phenomenon on the gully formation was also evident. In addition to the importance of the climate, gully categorizing based on land use can be achieved with better models. Therefore, it is necessary to determine the indices of topographic thresholds that best reflect the conditions of the local physical environment and land cover/use.
    Keywords: Markazi Province, processes of gully initiation, Soil loss, topographical thresholds}
  • روند تغییرات شاخص تخریب زمین در حوزه آبخیز شازند، استان مرکزی
    سید حمیدرضا صادقی*، علی اکبر داودی راد، امیر سعدالدین، شهلا پایمزد
    امروزه تخریب زمین با توجه به روند رو به رشد جمعیت و تامین نیاز های آن و همچنین توسعه اقتصادی، بهره برداری غیر علمی و غیر منطقی از منابع اجتناب نا پذیر است. از این رو، پایش و شناسایی عوامل موثر بر تخریب زمین در یک منطقه برای مهار و مدیریت آن ضروری است. حال آن که این موضوعات کمتر مورد توجه متخصصین و مدیران قرار گرفته است. در این راستا، پژوهش حاضر در حوزه آبخیز شازند با هدف تحلیل روند تخریب زمین و شناخت عوامل مهم و تاثیر گذار بر مبنای شاخص منطقه حساس محیطی (ESAI) در بازه زمانی 1365 تا 1393 به سبب تغییرات قابل توجه به دلیل بهره برداری ها و مدیریت های متنوع و توسعه صنعتی انجام شد. با توجه به نقشه های ESAI تهیه شده در مقاطع زمانی 1365، 1377، 1387 و 1393، به ترتیب 16.56، 33.39، 42.32 و 49.52 درصد از وسعت منطقه در شرایط بحرانی تخریب زمین قرار داشت. بر اساس تحلیل نتایج حاصل، روند تخریب زمین در منطقه فزاینده بوده و در دوره های منتهی به سال های 1377 و 1393 با شدت بیشتری صورت گرفته است. همچنین، تحلیل حساسیت و بررسی عوامل تاثیرگذار در تخریب زمین در منطقه مطالعاتی مشخص نمود که نقش عوامل پوشش گیاهی و مدیریتی و انسانی در تغییرات مقادیر ESAI و تعدیل و تشدید تخریب زمین بیش از سایر عوامل بوده است.
    کلید واژگان: آمایش سرزمین, حساسیت به تخریب زمین, مدیریت پوشش گیاهی, شاخص منطقه حساس محیطی, مدیریت سازگار}
    Trend of Changes in Land Degradation Index in Shazand Watershed, Markazi Province
    Seyed Hamidreza Sadeghi *, Aliakbar Davudirad, Amir Sadoddin, Shahla Paimozd
    Today, land degradation is inevitable due to growing population and corresponding demands, and also economic development, unscientific and illogical utilization of resources. Monitoring and identification of factors affecting is therefore essential for controlling and management of land degradation in an area. However, such important issues have been less considered by experts and managers. To this end, the present study aimed to analyze the trend and identifying the important affecting factors on land degradation in the Shazand Watershed, Iran, based on the Environmental Sensitive Area Index (ESAI) for significant changes due to a variety of uses, management and industrial development from 1986 to 2014. According to the ESAI maps in five year nodes of 1986, 1998, 2008 and 2014, some 16.56, 33.39, 42.32 and 49.52 percent of the study area were in critical condition of land degradation, respectively. Based on the results, the process of land degradation in the region was increasing and land degradation was considerable in the periods leading up to 1998 and 2014. The sensitivity analysis on factors influencing land degradation in the study area also revealed that the role of vegetation, anthropogenic and managerial factors on ESAI changes were more than other factors and therefore could moderate or intensify the land degradation.
    Keywords: Adaptive management, Environmental Sensitive Area Index, Land degradation sensitivity, Land use planning, Vegetation management}
  • حشمت الله اقارضی، علی اکبر داودی راد، شمس الله نیکجه فراهانی
    کشور ما دارای شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک است لذا کم آبی و کمبود رطوبت خاک یکی از عوامل اصلی محدودیت رویش گیاهان مثمر دیم در دوره خشکی است. یکی از راه کارهای اساسی جهت مقابله با این چالش ها و امکان سنجی رویش گیاهان در دوره خشکی و حفظ منابع آب و خاک استفاده صحیح و مدیریت منابع آب و خاک موجود در حوضه های آبخیز است. سامانه های سطوح آبگیر باران راه کار مناسبی برای نیل به اهداف فوق است. لذا هدف از اجرای این پژوهش مقایسه کارایی سه نوع سامانه جمع آوری نزولات در تامین نیاز آبی بادام به منظور توسعه باغات بادام دیم در اراضی شیب دار منطقه خسبیجان اراک است. در این تحقیق سه نوع سامانه عایق، مرتع طبیعی و مرتع تمیز شده انتخاب شدند. هر تیمار دارای چهار تکرار است. مساحت هر سامانه 15 متر مربع است. در انتهای هر کرت تجهیزات جمع آوری و اندازه گیری رواناب قرار داده شد. در مدت پروژه 95 بارش رخ داده که 35 بارش بالاتر از ده میلی متر که رواناب ایجاد می کرد اندازه گیری شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که میانگین رواناب سالانه به ترتیب برای سامانه های مرتع، زمین تمیز شده و عایق عبارتند از 130،110 و 2044 لیتر و میانگین به ازای هر متر مربع در سال به ترتیب 6، 8 و 136 لیتر آب می توان جمع آوری نمود که نشان از کارایی بالای سامانه عایق جهت جمع آوری آب باران و تامین نیاز آبی بادام به منظور توسعه باغات بادام دیم در اراضی شیب دار است.
    کلید واژگان: بارش, رواناب, سطوح آبگیر باران, عایق, مرتع}
    Heshmatolah Agharazi, Aliakbar Davoudirad, Shamsollah Nikje Farahani
    Markazi Province have arid and semi-arid climatic. Lack of soil moisture is one of the factors limiting the growth of productive plants during the dry period. One of the basic strategies to deal with these challenges is feasibility growth of plants during drought periodand conserve soil and water resources, proper soil and water resources management in the watershed. System of rainwater is an effective solution to achieve the above objectives. The aim of this research is to compare of three types of systems to collect rain water requirement in order to develop dryland orchards of almond in the steep lands of Khosbyjan in Arak. Therefore, in this study, three types of systems include insulation, natural pasture and cleanranch were chosen. each treatment was repeated four times.The area of the system was 15 meters square. At the end of each plot, runoff collecting and measuringequipment were put. During the project 95 rainfalls occured that measured 35 above 10 mm which created runoff. The results showed that average annual runoff respectively for pasture, clean pasture and insulated are 110,130,2044 liters and average collected water per square meter per year, respectively were 6,8 and 136 liters. Insulated system have highly efficiency for rainwater harvesting and providing water requirement in order to develop almond orchards in sloping dryland.
    Keywords: Harvesting system, Insulatoin, Pasture, Rain, Runoff}
  • علی اکبر داودی راد، سید حمیدرضا صادقی، امیر سعدالدین
    پژوهش حاضر با هدف پایش تغییرات کاربری اراضی در حوضه آبخیز شازند در بازه زمانی 1352 تا 1393 در چهار دوره با سیاست های توسعه ای متفاوت، از طریق بررسی تغییرات خالص کاربر ی ها و تبدیل کاربری ها به یکدیگر در مدل ساز تغییر سرزمین (LCM) و در قالب زیرحوضه های منطقه بررسی شده انجام شد. در بازه زمانی مطالعه شده مراتع حدود 380 کیلومترمربع کاهش یافته و سطح اراضی کشاورزی دیم و آبی در دوره اول و دوم به ترتیب 100 و 150 کیلومترمربع افزایش و پس از آن کاهش یافته اند. سطح باغ ها طی بازه زمانی مطالعه شده به ویژه در دوره سوم با بیشترین میزان رشد سالانه 265/0 درصد، روند افزایشی داشت. بیشترین افزایش سطح مناطق مسکونی در دوره دوم و سوم (60 درصد) و اراضی بایر و رها شده در دوره سو م و چهارم (49/23 درصد) مشاهده شد. نتایج بررسی تغییرات مکانی کاربری برحسب زیرحوضه نیز نشان داد در ابتدای دوره مطالعاتی، بیشترین میزان تغییر کاربری در زیرحوضه های کوهستانی مانند ازنا و نهرمیان صورت گرفته و با شروع توسعه صنعتی به سمت زیرحوضه دشتی گرایش پیدا کرده است. به طورکلی، بیشترین تغییر کاربری در دوره دوم (96/32 درصد) دیده شد. الگو و روند تغییرات کاربری اراضی به ویژه گسترش فعالیت های صنعتی در منطقه نشان می دهد که نوع مدیریت ها، برنامه ها و سیاست های توسعه ای در این زمینه نقش مهمی داشته و وضعیت فعلی منطقه را رقم زده است. بنابراین، هر برنامه مدیریت سرزمین در منطقه باید با در نظر گرفتن الگوهای مکانی و زمانی تغییرات کاربری اراضی و برنامه های توسعه ای منطقه و در قالب مدیریت سازگار طراحی شود.
    کلید واژگان: آبخیزداری سازگار, پایش تغییرات کاربری اراضی, توسعه صنعتی, مدیریت آبخیز, مدیریت سرزمین}
    Ali Akbar Davudi Rad, Seyed Hamidreza Sadeghi, Amir Sadoddin
    The present study aimed to monitor the land use change in the Shazand Watershed with different development policies using land use net changes and exchanges in land change modeller (LCM) forperiod of1973to2014and in sub-watersheds scale. In the study period, rangeland area reduced about 380 Km2 and rainfed and irrigation farm lands increased successively 100 and 150 Km2 in the first and the second period and then reduced.The highest annual rate of orchard increase (0.265%) occurred in the third period. The highest increment for residential area (60%) and abandoned land (23.49%) were observed inthe second and third periods, and for the third and fourth periods, respectively. The results also showed that the highest increment of land use change in the mountainous sub-watersheds i.e., Azna and Nahremian occurred before industrial development period and then tended to the plain sub-watersheds i.e., Poledoab. Generally, the maximum land use change was observed in the second period (32.96%). The types of land management, the pattern and the process of land use change especially the expansion of industrial activities in the study region showed that the development policies had an important role in the study region and spatial and temporal patterns of land use change played an important role in creating the current state of the region. Accordingly, any land management program for the study region has to be planned with regard to the spatial and temporal patterns of land use changes considering the adaptive management of the watershed resources.
    Keywords: Adaptive watershed management, Industrial development, Land management, Land use change monitoring, Management of watershed}
  • نادرقلی ابراهیمی*، علی اکبر داودی راد
    به منظور بررسی و مقایسه تاثیر واحد های زمین شناسی در میزان رسوب دهی حوزه آبخیز قره کهریز شهرستان اراک ابتدا با تلفیق نقشه های پایه شامل تیپ اراضی، زمین شناسی، شیب و پوشش گیاهی، نقشه واحدهای کاری تعیین شد. سپس از طریق مدل MUSLE میزان رسوب دهی سیلابی در هر یک از واحدهای همگن برآورد شد. در راستای اهداف تحقیق واحد هایی که از نظر مساحت گسترش زیادی در منطقه داشت و همچنین، از نظر کاربری اراضی، شیب و پوشش گیاهی تقریبا یکسان بوده و تنها تفاوت آن ها مربوط به جنس سازندهای زمین شناسی بود، انتخاب شدند. نتایج تحقیق نشان می دهد، بیشترین رسوب دهی را ترکیبی از واحد های مارنی و آهکی منطقه به خود اختصاص داده است. میانگین رسوب دهی در زمان سیلاب های منفرد در این واحد حدود 13.34 تن در هکتار برآورد می شود. کمترین میزان رسوب دهی مربوط به واحد JS است که متشکل از ماسه سنگ های ژوراسیک بوده که میزان رسوب دهی آن در حدود 0.20 تن در هکتار برآورد می شود.
    کلید واژگان: سازندهای زمین شناسی, فرسایش پذیری, ماسه سنگ, واحدهای همگن, MUSLE}
    Nadegholi Ebrahimi*, Aliakbar Davudirad
    In order to investigate of geological formation effects on sediment yield in Gharah Kahriz watershed at first by overlaying the base maps such as land type, geology, slope and vegetation, the unit land map were obtained. The amount of sediment yield calculated using MUSLE model in each homogen unit. In order to achieve the objectives of the study, units that was widespread in the region and were almost homogenous in land use, slope and vegetation and the only difference was the type of geological formation, were selected. The results show that the maximum amount of sediment yield during flood events were observed in Kmm­l unit that contains layers of limestone and marl with average of 13.34 t.ha-1, and the minimum amount of sediment yield belongs to the Js unit that compound of Jurassic sandstone with average of 0.20 t.ha-1.
    Keywords: erosion, Geological Unit, Gharah Kahriz, MUSLE, Sediment yield}
  • سید حمیدرضا صادقی*، علی اکبر داودی راد، امیر سعدالدین
    گسترش تخریب اراضی یکی از معضلات کنونی جوامع بشری است. به نحوی که اراضی تخریب یافته 23 درصد از خشکی های کره زمین را شامل شده و سالانه 5 تا 10 میلیون هکتار به وسعت آن اضافه می شود. حال آن که با توجه به روند رو به رشد جمعیت و تامین نیاز های آن و هم چنین توسعه اقتصادی، بهره برداری غیر علمی و غیر منطقی از منابع اجتناب نا پذیر است. از سوی دیگر برنامه های مدیریتی ناپایدار بر شدت تخریب می افزاید. لذا اتخاذ شیوه های مدیریتی مناسب به منظور کاهش تخریب و حفظ منابع آب، خاک و پوشش گیاهی، بهبود شرایط بهره برداری و توسعه اقتصادی ضروری است. در همین راستا مدیریت سازگار به عنوان یک رویکرد نظام مند از طریق کاهش ابهامات و عدم قطعیت ها و هم گرایی بیش تر بین دست اندر کاران و بهره برداران از منابع، امکان مدیریت بهینه منابع طبیعی و کاهش تخریب را فراهم می سازد. هم چنین استراتژی بیلان صفر در تخریب زمین (ZNLD) نیز رویکرد جدیدی است که ضمن حفظ شرایط توسعه، بر مدیریت پایدار زمین، ممانعت از تخریب اراضی در آینده، احیاء اراضی تخریب شده، توجه بیش تر به نقش و نیاز های بهره برداران و در نهایت تلاش در بهبود خدمات زیست بوم تاکید داشته و مانع افزایش تخریب زمین می شود.
    کلید واژگان: تخریب خاک, توسعه اقتصادی, توسعه پایدار, رویکرد برد, برد, مدیریت پایدار, مدیریت جامع آبخیز}
    S.H.R. Sadeghi*, A.A. Davudirad, A. Sadoddin
    Land degradation development is one of the existing issues in human communities. Degraded lands cover approximately 23% of the global terrestrial area and increasing at an annual rate of 5- 10 million ha. Apart that, economical development, unscientific and illogical utilization of resources are inevitable due to growing population and needs. On the other hand, the unsustainable management strategies due to incorrect identification of the natural resources, increases the land degradation. Appling appropriate management plans is therefore necessary to mitigate damage and protect water resources, soils and vegetation, proper utilization and economic development needs. In this regard, adaptive management is a systematic approach, provides an optimal management of natural resources and reduces land degradation through minimizing uncertainty and greater convergence among stakeholders. In addition, Zero Net Land Degradation (ZNLD) strategy as a new approach can also be achieved when non-degraded land remains healthy and already degraded land is restored, thus reducing to zero the net rate of loss in productive land.
    Keywords: Economic development, Integrated watershed management, Soil degradation, Sustainable development, Sustainable management, Win-Win approach}
  • حشمت الله آقارضی، علی اکبر داودی راد، مهدی مردیان*، مجید صوفی
    شناخت فرایندهای موثر در فرسایش به خصوص آستانه ها یکی از راه کارهای مهم مدیریتی منابع آب و خاک محسوب می شود. فرسایش خندقی یکی از مهمترین منابع رسوبدهی حوزه های آبخیز است که برای آن آستانه های مختلف از جمله مساحت-شیب یا توپوگرافی تعریف شده است. در این پژوهش به تحلیل آستانه توپوگرافی خندق ها در حوزه آبخیز ظهیرآباد شازند پرداخته شد. ابتدا بر اساس عملیات میدانی و مدل رقومی ارتفاع، مشخصات مورفومتری 14 خندق همراه با نمونه برداری خاک و خصوصیات پوشش گیاهی اندازه گیری شد. سپس با تحلیل های عاملی و خوشه ای، خندق های همگن منطقه مطالعاتی تعیین شد و رابطه توانی مساحت-شیب برای آن ها تهیه شد. طبق نتایج، همبستگی قوی بین مساحت با شیب آبخیز خندق ها مشاهده نشد. به طوری که ضریب تبیین از نقطه ایجاد و نقطه گسترش کل خندق های مطالعاتی به ترتیب برابر 0/111 و 0/181 به دست آمد. با توجه به نتایج، فرایند غالب در ایجاد و گسترش خندق های منطقه ظهیرآباد مربوط به تمرکز جریان و فرسایش خطی است که بر روی دامنه های شیب دار منجر به تشکیل و توسعه خندق شده است. با توجه به غالبیت بافت لومی خاک، تغییر کاربری و تخریب پوشش گیاهی در منطقه، پیشنهاد می شود تا ضمن بررسی الگوی استفاده از اراضی منطقه، بهینه سازی کاربری و تقویت پوشش گیاهی دامنه ای به منظور کنترل فرسایش خندقی انجام گیرد.
    کلید واژگان: آستانه توپوگرافی, تحلیل خوشه ای, تحلیل عاملی, رسوبدهی, فرایند فرسایش}
    Heshmatolah Agharazi, Aliakbar Davudirad, Mahdi Mardian*, Majid Soufi
    Recognition of effective processes of erosion, especially, threshold is one of the most important strategies in water and soil resources management. Gully erosion is one of the most important sources of sediment yield in watersheds that is defined as different thresholds like area-slope or topography. In this paper, the area- slope threshold was investigated in Zahirabad Watershed in Markazi province, Iran. First, based on field surveys and digital elevation model, morphometric characteristics of 14 gullies were measured, accompanied by soil sampling and vegetation cover measurements. Second, homogeneous groups of gullies were defined by factor and cluster analysis and power relations of area-slope was prepared. Results demonstrated that there was no considerable correlation between area and slope of gully watersheds. So, coefficient of determination of creation point and head-cut of gullies were 0.111 and 0.181, respectively. According to the results, the dominant process in creation and head cut development of gullies in Zahirabad was related to flow concentration and rill erosion of high slopes. Considering the prevail of loamy texture of soils land use changes and deterioration of vegetation cover, it is suggested to investigate the optimization of land use schemas, and land cover improvement on sloppy lands with the objective of gully control.
    Keywords: Cluster analysis, Erosion process, Factor analysis, Sediment yield, Topography threshold}
  • علی اکبر داودی راد، داود نیک کامی، مهدی مردیان
    افزایش تولید و سطح رفاه آبخیزنشینان توام با کاهش فرسایش خاک همیشه در محور برنامه های مدیریتی حوزه های آبخیز است. بهینه سازی کاربری اراضی یک استراتژی کارآمد در این زمینه می باشد که می تواند اهداف توسعه پایدار را محقق سازد. در این پژوهش، با استفاده از مدل برنامه ریزی خطی و سامانه اطلاعات جغرافیایی، بهینه سازی کاربری اراضی در حوزه آبخیز آدینه مسجد شازند استان مرکزی به کمک نرم افزار Lingo 11.0 انجام شد. مدل برنامه ریزی خطی در سه سناریوی وضعیت فعلی، وضعیت اعمال مدیریت و وضعیت استاندارد، برای دو هدف افرایش درآمد و کاهش فرسایش خاک تعریف شد. نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد که میزان فرسایش در وضعیت فعلی 27/1 درصد، در وضعیت اعمال مدیریت اراضی 69/18 درصد و در وضعیت استاندارد 93/26 درصد کاهش می یابد. همچنین، میزان درآمد خالص سالانه در وضعیت فعلی 56/18 درصد کاهش یافته؛ اما در وضعیت اعمال مدیریت اراضی 01/48 درصد و در وضعیت استاندارد 07/220 درصد افزایش دارد. با توجه به این که در سناریوی شرایط فعلی کاربری اراضی، ارزش وزنی کاهش فرسایش خاک (27/1 درصد) به مراتب بسیار کمتر از ارزش وزنی کاهش درآمد (56/18 درصد) است، لذا بهینه سازی کاربری اراضی در حوزه آبخیز مطالعاتی بدون اعمال مدیریت و یا استاندارد کردن اراضی با در نظر گرفتن هم زمان دو تابع هدف امکان پذیر نیست.
    کلید واژگان: افزایش تولید, توابع هدف, جدو سیمپلکس, سناریوهای مدیریعی, کاهش فرسایش خاک}
    Ali Akbar Davoodirad, Davood Nikkami, Mehdi Mardian
    Increasing in production and welfare of rural household along with soil erosion mitigation are the most important objects of a watershed management program. Land use optimization is an efficient approach that leads to a sustainable development plan. In this research, the land use optimization was applied using a two-objective linear programing model and geographic information systems by Lingo 11.0 software in Adineh-Masjed Shahzand watershed of Markazi province, Iran. The model was defined with three scenarios of current conditions, applying management conditions, and standard conditions for two objectives of maximizing net benefits and minimizing soil erosion. Results showed that the annual soil erosion decreased by 1.27, 18.69 and 26.93% in current land use, land use management, and standard land use conditions, respectively. Also annual net income decreased by 18.56% in current land use; but increased by 48.01 and 220.07% in land use management and standard land use conditions, respectively. Considering weighting value of decreased soil erosion of 1.27% that is less than weighting value of decreased net income in current conditions, land use optimization with no management practices or land standardization is not justifiable.
    Keywords: Management scenarios, Objective functions, Production increase, Simplex tableau, Soil erosion mitigation}
  • صمد شادفر*، علی اکبر داودی راد، حمیدرضا پیروان
    یکی از انواع فرسایش آبی که باعث تخریب زمین های کشاورزی و مرتعی در حوزه های آبخیز خشک و نیمه خشک می شود، فرسایش خندقی است. با توجه به نقش این نوع فرسایش در تخریب خاک، این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه فرسایش خندقی در کاربری های زراعی و مرتعی در حوزه آبخیز رباط ترک انجام شد. در این پژوهش سه خندق معرف در واحدهای کاری مرتعی و زراعی انتخاب شد و در قسمت های راس، وسط و دهانه خروجی تعداد نه پروفیل و در منطقه شاهد هر کاربری نیز یک پروفیل حفر شد. بافت، مواد آلی، درصد گچ و آهک، هدایت الکتریکی و SAR نمونه های خاک اندازه گیری و مورد بررسی قرار گرفت. در هر واحد کاری و همچنین، منطقه شاهد، میزان نفوذپذیری خاک در محل حفر پروفیل ها اندازه گیری شد. با نقشه برداری از خندق ها، خصوصیات مورفومتری آن ها مانند پلان طولی و عرضی، عرض بالا، پایین و عمق خندق، شکل سطح مقطع، نسبت عرض به عمق، شیب بستر و طول خندق اندازه گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که میزان SAR و کاتیون سدیم سبب پخشیدگی ذرات خاک و تشدید فرسایش خندقی در هر دو واحد کاری شده است. در واحد کاری زراعی درصد رس و سیلت به ترتیب 29 و 11 درصد در لایه سطحی راس خندق معرف و میزان ماده آلی از 30/0 تا 82/1 درصد است. در واحد کاری مرتعی درصد رس و شن به ترتیب 41 و 43 درصد در لایه سطحی راس خندق است و میزان ماده آلی از 29/0 الی 99/0 درصد تغییر می کند. در واحد کاری مرتعی در یک سطح مشخص تعداد خندق ها بیشتر و نسبت به واحد کاری زراعی فعال تر هستند. ضمنا نتایج نشان داد که مقدار TNV در واحد کاری زراعی بیشتر از واحد کاری مرتعی بوده و عواملی مانند pH وEC نیز در واحد کاری مرتعی بیشتر از واحد زراعی می باشند. در هر دو واحد نسبت عرض به عمق در تمامی خندق ها بیش از یک بوده و میزان نفوذپذیری خاک در واحدهای کاری زراعی و مرتعی به ترتیب 25/4 و 45/3 سانتی متر بر ساعت می باشند.
    کلید واژگان: پخشیدگی, خصوصیات مورفومتری, فرسایش آبی, نفوذپذیری, واحد کاری}
    Samad Shadfar*, Ali Akbar Davoodirad, Hamid Reza Peyrowan
    Gully erosion is a type of water erosion which causes degradation in both agricultural fields and rangelands as well in arid and semi-arid areas. According the role of soil degradation due to erosion، research objectives were to find out investigation causes gully erosion in Robat Tork Watershed. In this research three representative gullies were selected in agriculture and rangeland working units. In each working unit، samples taken from nine soil profiles were analyzed for texture، organic matter، gypsum، total lime، pH، EC and SAR. Soil infiltration rate was measured where were drilled profiles in each working unit too، In addition، morphometric characteristics of gullies including length and lateral profiles، top and down width، depth of gully، the cross section، width to depth ratio، the slope of bed، gully length were studied. Results of the study showed that SAR and sodium cation are caused dispersion of soil particles and increasing gully erosion. percentage of clay and silt is 11% and 29% in surface layer representative head cut gully and organic matter is between 0. 30% to 1. 82% in agriculture unit. In rangeland unit، percentage of clay and sand is 41% and 43% in surface layer representative head cut gully and organic matter is between 0. 29% to 0. 99%. In rangeland unit، in a specified level، the number of gully is more than agriculture unit. Furthermore، the results showed that TNV in agriculture unit and pH، EC in rangeland unit is more than. In both units depth to wide ratio is more than 1 in every gully. Permeability of soil is 4. 25 cm and 3. 45 cm in agriculture and rangeland units respectively.
    Keywords: Dispersion, Morphometric characteristics, Permeability, Water erosion, Working unit}
  • ترسیم منحنی های عمق - مساحت و تداوم بارش استان مرکزی
    حشمت الله آقارضی، عبدالرسول تلوری، علی اکبر داودی راد
    • حشمتاله آقارضی، عضو هیات علمیمرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی• عبدالرسول تلوری، دانشیار مرکز تحقیقات حفاظت خاک آبخیزداری کشور • علیاکبر داودی راد، عضو هیات علمیمرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزیچکیده ترسیم منحنی های عمق - مساحت و تداوم بارندگی 1,DAD در حوزه های آبخیز یکی از مسائل کاربردی در هیدرولوژی و آبخیزداری است. این منحنی ها، ارتفاع و سطح تحت پوشش بارش را در هر تداومینشان میدهند که این اطلاعات در برآورد دبی ورودی به سازه های آبی مثل سدها، کانالها، پلها، ودر طراحی و سامان دهی رود خانه ها و عملیات آبخیزداری حائز اهمیت است. در این بررسی پس از جمع آوری اطلاعات و آمار بارندگی ایستگاه های باران سنجی و باران نگاری در استان، برای یک دوره زمانی 30 سال، 60 بارش 24 ساعته از ایستگاه سینوپتیک اراک استخراج شد. با انطباق بارشهای مذکور با بارندگی های روزانه ایستگاه های باران سنجی،10 بارش فراگیر 24 ساعته انتخاب شد. بارشهای کوتاه مدت 12، 6 و 3 ساعته از بارشهای 24 ساعته استخراج شد. با تشکیل معادلات گرادیان بارندگی برای 4 تداوم مذکور و استفاده از نقشه های توپوگرافی 1:50000 استان و بهره گیری از نرم افزار ILWIS نقشه های هم باران ترسیم شد. با محاسبه مساحت تجمعی، حجم بارش خالص، حجم بارش تجمعی و متوسط حداکثر بارش، تعداد40 منحنی DAD اولیه برای 4 تداوم مذکور ترسیم شد. در نهایت منحنی های نهایی DAD برای 4 تداوم 24، 12، 6 و 3 ساعته برای کاربرد در سطح استان ترسیم و معرفی شده است.
    کلمات کلیدی: استان مرکزی، بارش، تداوم بارندگی، عمق بارش، مساحت، منحنی DAD
    کلید واژگان: استان مرکزی, بارش, تداوم بارندگی, عمق بارش, مساحت, منحنی DAD}
  • علی اکبر داودی راد، عبدالرسول تلوری، مهدی عرفانیان
    بارش طراحی یکی از اساسیترین عوامل در برآورد سیلاب در حوزه های آبخیز میباشد. با توجه به وجود تغییرات زمانی در شدت رگبارهای سیل آسا، شناخت دقیق الگوهای توزیع زمانی بارش در یک منطقه از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق با بررسی کلیه رگبارهای مشاهداتی در ایستگاه های سینوپتیک حوزه آبخیز دریاچه نمک، رگبارهای منفرد شدید در تداومهای 1، 3، 6، 9، 12 و 24 ساعته استخراج گردید. به منظور ارائه الگوهای زمانی رگبارها از روش رتبهبندی بهره گرفته شد. در این روش ابتدا رگبارهای هر پایه زمانی معین به دوره های کوچکتری تقسیم و دوره های مختلف رگبارها بر اساس مقدار بارش دریافتی رتبهبندی شدند، سپس بر اساس میانگینگیری از دوره های مختلف، رتبه شاخص هر دوره تعیین و مقادیر بارندگی هر دوره بر اساس درصدی از کل بارش تعیین گردید. سپس الگوهای زمانی بارش به صورت نقطهایی (در تداومهای مختلف هر ایستگاه) و به صورت منطقهایی (الگوهای تیپ) با ترکیب آمار رگبارها در ایستگاه های مختلف ارائه گردید. به منظور ارزیابی دقت الگوها از آزمون کای اسکوار استفاده شد و میزان اعتماد هر الگوی نقطهای و منطقهای مشخص گردید. نتایج نشان میدهد که با افزایش تداوم یا پایه های زمانی، با تعداد کمتری رگبار، اعتماد در سطوح مناسب و قابل قبول حاصل میشود. همچنین تحقیقات دیگر در داخل کشور نتایج این تحقیق را تایید میکنند و الگوهای منطقهای نیز با مواردی از الگوهای SCS شباهت مناسبی را نشان میدهند.
    کلید واژگان: الگوی توزیع زمانی, رگبار, روش رتبهبندی, حوزه آبخیز دریاچه نمک, SCS}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال