فهرست مطالب

مرتع و آبخیزداری - شماره 2 (تابستان 1394)
  • شماره 2 (تابستان 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/06/22
  • تعداد عناوین: 14
|
  • علی آذرنیوند، محمد ابراهیم بنی حبیب صفحات 197-212
    نیازهای در حال تحول حوضه دریاچه ارومیه، با توجه به رشد جمعیت، ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای آب را در این زیست بوم دشوار ساخته و وضعیتی بحرانی را در تامین نیاز اکولوژیکی دریاچه رقم زده است. در این شرایط منابع آب حوضه باید در چارچوبی پایدار مدیریت شود. از این رو، از چارچوب تصمیم گیری چندشاخصه استفاده شد تا برتری گزینه های موجود برای تامین آب یا حفاظت از این منابع مشخص شود. وزن شاخص های توسعه پایدار در ساختاری سلسله مراتبی و بر اساس مقایسه زوجی تعیین و، به جای پیروی از قالب معمول، از روش درجه بندی استفاده شد. این روش، به جای مقایسه گزینه ها، مقیاس های کیفی را به صورت زوجی مقایسه می کند و مشکل وارونگی رتبه ها و وقت گیربودن فرایند نظرسنجی را برطرف می سازد. برای ارزیابی گزینه ها نیز از مدل VIKOR استفاده شد؛ این مدل قابلیت ارائه مجموعه ای از راه حل های توافقی را به جای یک جواب داراست. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد VIKOR مدلی مطلوب و موثر برای رتبه بندی گزینه های مدیریت منابع آب به شمار می رود و مطابق نتایج این رویکرد دومرحله ای سلسله مراتبی- توافقی رویارویی با بحران آب در حوضه با هدفمندساختن مشارکت جوامع محلی، بهینه سازی، و حفاظت از منابع طبیعی موجود امکان پذیر به نظر می رسد و همچنین اتکای کلیشه ای به تامین آب بر اساس احداث سازه های آبی جدید بدون ارزیابی های مربوط به توسعه پایدار کارگشا نخواهد بود.
    کلیدواژگان: بحران آب، پایداری، روش درجه بندی، ساختار سلسله مراتبی، VIKOR
  • صادق تالی خشک، محسن محسنی ساروی، مهدی وفاخواه، شهرام خلیقی سیگارودی صفحات 213-225
    به دلیل ناکافی بودن امکانات، بودجه، نیروی انسانی، زمان، و... عملیات آبخیزداری در کل سطح حوضه آبخیز قابل اجرا نیست. به همین دلیل، عملیات آبخیزداری باید در زیرحوضه هایی اجرا شود که اثرگذارتر است و از نظر تخریب، فرسایش، خسارات جانی و مالی، سیلاب، و... بیشتر در معرض خطر باشد. همچنین، نقص ایستگاه های هیدرومتری یا فقدان ایستگاه ها در برخی مناطق متخصصان را بر آن داشته تا برای اولویت بندی زیرحوضه ها به دنبال روش هایی باشند که با استفاده از خصوصیات در دسترس زیرحوضه ها، در مناطق مختلف جغرافیایی، به درستی عمل کند. در تحقیق حاضر امکان استفاده از روش های نروفازی و SCS در مدل HEC-HMS، که محدوده وسیعی از مزایا و معایب را می توانند در تصمیم گیری ها لحاظ نمایند، بررسی شد. برای تعیین صحت نتایج روش های مختلف، میزان دبی خروجی از زیرحوضه های طالقان طی یک سال آماری برداشت شد. نتایج به دست آمده از این دو روش با حداکثر دبی با دوره بازگشت دوساله مشاهداتی زیرحوضه ها مقایسه شد. نتایج نشان داد بهترین اولویت بندی مربوط به روش نروفازی است و در مقایسه با SCS، بر اساس ضرایب خطا و تبیین مربوط به مقایسه داده های مشاهداتی و برآوردشده، بهترین برآوردها را داشته است.
    کلیدواژگان: اولویت بندی، حوضه آبخیز طالقان، سیل خیزی، نروفازی، SCS
  • محمد جعفری، محمد طهمورث، محسن نقیلو صفحات 227-245
    هدف از این تحقیق بررسی روابط پوشش گیاهی با خصوصیات محیطی، به ویژه خصوصیات خاک، و تعیین مهم ترین خصوصیات خاکی موثر در تغییرات کمی گیاهی در تیپ های مختلف است. منطقه مورد مطالعه در مراتع ساوجبلاغ در غرب استان تهران واقع شده است. پس از بازدید صحرایی، چهار تیپ پوشش گیاهی شاخص انتخاب شد و در هر تیپ به روش تصادفی – سیستماتیک از خاک و پوشش گیاهی نمونه برداری شد. پارامترهای نمونه برداری از پوشش شامل درصد تاج پوشش و تراکم گیاهان موجود در منطقه است. به تفکیک مرز افق ها از دو عمق 0 10 و 10 30 سانتی متری خاک نمونه برداری شد. از فاکتورهای خاکی بافت درصد آهک، هدایت الکتریکی، ماده آلی، درصد سنگریزه، نیتروژن، فسفر، و پتاسیم تبادلی اندازه گیری شد. برای تجزیه و تحلیل اطلاعات به دست آمده از روش های آماری تجزیه واریانس، رگرسیون چندمتغیره، و تجزیه مولفه های اصلی به کمک نرم افزار SPSS استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد عوامل خاکی در تغییرات پوشش گیاهی تاثیر عمده ای دارد؛ هرچند این تاثیرات صد در صد نیست؛ به طوری که در تیپ های مورد مطالعه ماده آلی، درصد شن، و هدایت الکتریکی به ترتیب بیشترین رابطه را با گونه های گیاهی مورد مطالعه داشتند. نتایج تجزیه مولفه های اصلی با نتایج آنالیز واریانس تقریبا مشابه است و به طور کلی چهار گروه اکولوژیکی تفکیک شد.
    کلیدواژگان: آنالیز مولفه های اصلی، تیپ گیاهی، خصوصیات خاک، رگرسیون چندمتغیره، مراتع ساوجبلاغ
  • افشین جهانشاهی، علیرضا مقدم نیا، حسن خسروی صفحات 247-267
    برای ارزیابی و تهیه نقشه بیابان زایی تا کنون تحقیقات بسیار زیادی در داخل و خارج از کشور صورت گرفته و این تحقیقات به ارائه مدل های منطقه ای فراوانی منجر شده است. به منظور ارائه یک مدل منطقه ای و ارزیابی کمی وضعیت فعلی بیابان زایی، دشت شهر بابک با وسعت 4112 کیلومتر مربع در شمال غرب استان کرمان انتخاب شد. در این تحقیق برای ارزیابی شدت بیابان زایی با استفاده از سیزده شاخص پنج شاخص مبتنی بر آب زیرزمینی شامل هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، کلر، میزان افت، و عمق آب زیرزمینی، سه شاخص مبتنی بر داده های اقلیمی شامل بارش سالیانه، ضریب خشکی ترانسوا، و شاخص خشک سالی و سه شاخص مبتنی بر پوشش گیاهی شامل وضعیت، بهره برداری، و تجدید پوشش گیاهی و فرسایش آبی و شیوه آبیاری در قالب مدل ایرانی بیابان زایی IMDPA به بررسی و تعیین کلاس شدت بیابان زایی در هر یک از واحدهای کاری پرداخته شد. امتیاز نهایی مربوط به هر یک از واحدهای کاری و سپس در کل منطقه از میانگین هندسی هر یک از شاخص های مذکور تعیین شد. در نهایت، وضعیت فعلی شدت بیابان زایی منطقه در کلاس کم، متوسط، شدید، و بسیار شدید برآورد شد. نتایج به دست آمده نشان داد در مدل پیشنهادی منطقه ای در منطقه مورد مطالعه از نظر شدت بیابان زایی در حدود 61351 هکتار (92/14 درصد) در کلاس کم، 138575 هکتار (7/33 درصد) در کلاس متوسط، 117685 هکتار (62/28 درصد) در کلاس شدید، و 93589 هکتار (76/22 درصد) در کلاس بسیار شدید قرار دارند. همچنین، متوسط وزنی ارزش کمی در کل منطقه 06/2 برآورد شد که بیانگر وجود کلاس بیابان زایی متوسط در منطقه است.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، بیابان زایی، شهر بابک، مدل IMDPA
  • قاسمعلی دیانتی تیلکی، علی محمدشریفی، سید جلیل علوی صفحات 269-285
    مطالعه حاضر در مراتع حوضه آبخیز گلندرود در استان مازندران انجام شد. هدف اصلی این مطالعه مقایسه دامنه اکولوژیک Festuca ovinaو Poa bulbosa بابرخی متغیرهای محیطی با استفاده از تابع HOF بود. بدین منظور، 150 پلات یک متر مربعی در طول گرادیان متغیر های محیطی در مراتع مستقر شد. نمونه برداری به صورت تصادفی - سیستماتیک صورت گرفت. در سطح نمونه برداری حضور و عدم حضور گونه های F. ovinaو P. bulbosa، ارتفاع، و شیب ثبت شد. نمونه های خاک از عمق 0 20 سانتی متری در هر پلات برداشت شد. برای مطالعه منحنی پاسخ و آپتیمم اکولوژیکی مرتبط با متغیر های محیطی از تابع HOF با پراکنش دوجمله ای استفاده شد. داده ها با نرم افزارR ver.3.0.2 آنالیز شد. دو گونه F. ovinaو P. bulbosaعمدتا در طول گرادیان متغیر های محیطی دامنه اکولوژیک متفاوتی نشان دادند. بر اساس نتایج، دامنه اکولوژیک و بهینه اکولوژیکی برای F. ovinaبه ترتیب 2244 3037 و 3037 متر و برای P. bulbosaبه ترتیب 2335 3037 و 2636 متر ثبت شد. همچنین، منحنی پاسخ P. bulbosa نسبت به ارتفاع تک نمایی و متقارن بود، اما برایF. ovina به صورت هم نوا افزایشی بود. منحنی پاسخ P. bulbosaنسبت بهpH به صورت هم نوا کاهشی، اما برای F. ovina به صورت تک نمایی متقارن بود.
    کلیدواژگان: بهینه اکولوژیکی، تابع HOF، دامنه اکولوژیکی، منحنی پاسخ، Festuca ovina، Poa bulbosa
  • فاطمه سالاری، مهدی قربانی، آرش ملکیان صفحات 287-305
    در مدیریت منابع آب یکی از رویکردهای مهم مشارکتی حکمرانی محلی آب است. به همین جهت پایش اجتماعی روابط ذی نفعان محلی برای برنامه ریزی و مدیریت منابع و دستیابی به حکمرانی خوب آب در سطح محلی الزامی است. بر این اساس، به تحلیل شبکه اجتماعی، به منزله یک رویکرد، در تحلیل روابط ذی نفعان محلی به منظور مدیریت پایدار منابع آب توجه شده است. هدف از این پژوهش پایش اجتماعی شبکه ذی نفعان محلی با استفاده از تحلیل شبکه اجتماعی در سامان عرفی رزین در شهرستان کرمانشاه است. این کار بر اساس پیوند های اعتماد و مشارکت و با استفاده از شاخص های کمی و ریاضی سطح کلان شبکه (تراکم، تمرکز، دوسویگی پیوندها، و فاصله ژئودزیک) صورت گرفته است. نتایج نشان داد میزان سرمایه اجتماعی بر اساس پیوندهای اعتماد و مشارکت ضعیف است و پایداری و تعادل شبکه نیز در حد ضعیف ارزیابی می شود که نشان دهنده پایین بودن میزان اعتماد و مشارکت متقابل در میان ذی نفعان محلی است. همچنین، میزان همبستگی بین دو پیوند اعتماد و مشارکت در میان بهره برداران آب، بر اساس شاخص QAP، 37 درصد و در حد ضعیف است. نتایج شاخص میانگین فاصله ژئودزیک بر اساس پیوند اعتماد و مشارکت نشان می دهد سرعت گردش اعتماد و مشارکت در میان افراد در حد متوسط تا پایین است. بر اساس نتایج، می توان استدلال کرد ضعیف بودن سرمایه اجتماعی و عدم اتحاد و یگانگی در میان افراد به کاهش سرعت گردش اعتماد و مشارکت منجر شده و در نتیجه حکمرانی خوب منابع آب را با چالش مواجه کرده است.
    کلیدواژگان: پایش اجتماعی، حکمرانی محلی آب، روستای رزین، سرمایه اجتماعی، شبکه ذی نفعان محلی
  • بیتا شیروی، علی گلکاریان، علی ابوطالبی پیرنعیمی صفحات 307-322
    سازه های اصلاحی بند های کوچکی هستند که در حوضه های آبخیز، به ویژه حوضه های حساس به فرسایش واقع در بالادست سدهای مخزنی، به منظور کاهش سرعت جریان، کاهش فرسایش، مهار رسوب، و کنترل سیلاب در آبراهه ها با استفاده از مصالحی مانند چوب، سنگ، سنگ و ملات، و توریسنگ ساخته می شوند. این سازه ها با کاهش سرعت جریان آب و شیب آبراهه و ذخیره جریان باعث تغییر واکنش هیدرولوژیک حوضه های آبخیز می شوند. تجزیه و تحلیل آثار احداث این سازه ها پیش از احداث در تصمیم گیری صحیح و اجرای بهینه این طرح ها و همچنین مدیریت بهتر به منظور نیل به اهداف مختلف موثر است. از آنجا که احداث این سازه ها بر رفتار سیل موثر است، این تحقیق با هدف تاثیر احداث سدهای اصلاحی بر زمان تمرکز و کاهش دبی اوج سیل در حوضه آبخیز گاش صورت گرفت. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر این سازه ها روندیابی سیل در مخزن به روش پالس و روندیابی رودخانه به روش ماسکینگام انجام گرفت و هیدروگراف سیل با دوره بازگشت های 25 تا 100 ساله در وضعیت قبل و بعد از احداث سازه ها شبیه سازی شد. نتایج نشان داد با احداث سازه های پیش بینی شده بین 75 تا 97 درصد دبی اوج و 73 تا 98 درصد حجم سیل کاهش می یابد؛ این نتیجه بیانگر تاثیر مثبت احداث این سازه ها در کاهش دبی اوج و حجم سیل است. به علاوه، در دوره بازگشت های مختلف با افزایش دبی اوج و حجم سیل ورودی، نقش مخازن در کاهش دبی اوج سیلاب و حجم سیل کاهش می یابد. همچنین، در اثر احداث سازه های مذکور، زمان تمرکز در محل خروجی حوضه بین 26/0 تا 98/0 ساعت افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز گاش، دبی اوج سیل، روندیابی سیل در رودخانه، روندیابی سیل در مخزن، سازه های اصلاحی، واکنش هیدرولوژیک
  • سید حمیدرضا صادقی، شیرکوه ابراهیمی محمدی، کامران چپی صفحات 323-340
    رفتار رسوب معلق در طول رگبارها نه تنها تابعی از شرایط انرژی از قبیل ذخیره رسوبات در دبی های کم و حمل آن در دبی های زیاد است، بلکه با تغییرات تولید رسوب و کاهش آن نیز مرتبط است. تغییرات موجودیت رسوب باعث ایجاد اثری به نام الگوی حلقه رسوبی می شود. تحلیل الگوهای حلقه های رسوبی اهمیت فراوانی در مطالعات رسوب حوضه های آبخیز دارد؛ حال آنکه به تحلیل آن ها کمتر توجه شده است. بنابراین، در این مطالعه، بر اساس داده های دبی و غلظت رسوب معلق 8 واقعه بارندگی اتفاق افتاده از فروردین 1390 تا اردیبهشت 1391، تغییرات درون رگباری غلظت رسوب معلق 6 زیرحوضه دریاچه زریوار در قالب الگوهای حلقه های رسوبی به دست آمد. بر اساس تحلیل نتایج، حلقه های رسوبی به دست آمده دارای 16 الگوی ساعت گرد، 13 الگوی بی نظم، 11 الگوی پیچیده، و 6 الگوی پادساعت گرد بود. زیرحوضه های کوچک آبخیز دریاچه زریوار پاسخ های سریعی به تغییرات شدت رگبارها نشان داد و اکثر آب نمودهای ثبت شده از رگبارهای مختلف دارای چند دبی اوج و، به تبع آن، تغییرات فراوان غلظت رسوب معلق بود که خود باعث ایجاد الگوهای متفاوت حلقه رسوبی شد. تنوع الگوهای حلقه های رسوبی نه تنها بیانگر پیچیدگی حمل رسوب در درون وقایع رگباری بود، بلکه از رگباری به رگبار دیگر نیز تغییر کرد. برقراری رابطه معنی دار آماری (01/0>p) بین آورد کل رسوب و دبی اوج وقایع رگباری هر نقطه نمونه برداری بیانگر این واقعیت بود که، به رغم تفاوت های تغییرات درون رگباری غلظت رسوب معلق، می توان اثر کلی همه وقایع را در هر نقطه نمونه برداری با یک معادله ساده رگرسیونی توصیف کرد.
    کلیدواژگان: واژگان کلیدی: تغییرات زمانی رسوب، تولید رسوب، دبی اوج، رسوب معلق، رسوب نمود
  • علی فتح زاده، سمیه ابدام صفحات 341-357
    در بسیاری از حوضه های آبخیز کوهستانی، برف انباشته شده در برفچال ها ذخیره درخور توجهی از منابع آب حوضه ها را تامین می کند. بنابراین، پایش این رژیم هیدرولوژیکی، به ویژه بررسی توزیع مکانی ذخایر برفی، از نیازهای اساسی مدیران منابع آب به شمار می رود. به دلیل سخت بودن و حتی در برخی موارد ناممکن بودن آماربرداری از داده های برف، توسعه روش هایی برای برآورد عمق برف در نقاط فاقد اندازه گیری و نیز بررسی دامنه کاربرد آن ها امری ضروری است. در این پژوهش محدوده ای به مساحت 16 هکتار در حوضه آبخیز سخوید تفت انتخاب شد و با بهره گیری از 216 داده عمق برف و دخالت 31 پارامتر سرزمین، به ارزیابی کارایی روش های زمین آماری (کریجینگ، کوکریجینگ، روش عکس فاصله) و روش شبکه عصبی مصنوعی در برآورد توزیع مکانی عمق برف پرداخته شد. نتایج این تحقیق نشان داد روش شبکه عصبی مصنوعی با ضریب همبستگی 9/0 و مجذور میانگین استاندارد خطای 8/6 سانتی متر مناسب ترین روش برای برآورد عمق برف در منطقه مورد مطالعه است. همچنین، بهترین مدل عصبی به دست آمده از روش سعی و خطا در این تحقیق مدل پرسپترون چندلایه و بهترین تابع فعالیت تابع سیگموئید تعیین شد. نتایج آنالیز حساسیت با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نیز نشان داد که از بین پارامترهای به کاررفته در شبکه عصبی مصنوعی پارامترهای مقطع طولی انحنا، انحنا، مقطع عرضی انحنا، اثر باد، شیب حوضه، ارتفاع نرمال شده، موقعیت و شیب میانه به ترتیب جزو موثرترین عوامل در برآورد عمق برف اند.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، آنالیز حساسیت، زمین آمار، عمق برف، واریوگرام
  • قادر کریمی، حسن یگانه، معصومه عباسی خالکی، مهدی معمری، هادی افرا صفحات 359-370
    به منظور بررسی خصوصیات تولیدی و مقدار مصرف علوفه گیاه Bromus tomentellus Boiss. در مراحل مختلف فنولوژی توسط دام، این مطالعه به مدت چهار سال در مراتع کردان البرز انجام شد. بدین منظور، با شروع فصل چرا و ورود دام به مرتع، مقدار علوفه باقی مانده گونه از چرای دام تا زمان خروج دام از مرتع با فواصل یک ماهه برداشت شد و از تفاضل آن از تولید در داخل قطعه محصور مقدار مصرف گونه تعیین شد. سرانجام، به منظور تاثیر سال های مورد مطالعه و ماه های برداشت بر تولید و مصرف گونه تحت بررسی در منطقه مورد مطالعه، اعداد و ارقام به دست آمده تجزیه و تحلیل شد. به طور کلی، بر اساس نتایج به دست آمده، سال سوم و چهارم بیشترین مقدار و سال اول کمترین مقدار تولید را به خود اختصاص دادند. تغییرات مصرف این گونه در سال های مختلف نیز مشابه تولید بود. همچنین، دوره رشد و تولید علوفه گونه Bromus tomentellus Boiss. در فصل بهار است و در اردیبهشت ماه به حداکثر مقدار خود می رسد و بعد از آن به سمت تیرماه روند نزولی طی می کند. در ماه های اردیبهشت و خرداد دام علوفه حاصل از این گونه را در حجم بالا مصرف می کند. هر چه به سمت تیرماه پیش می رویم، دام به مقدار بسیار کمی از این گیاه استفاده می کند. به نظر می رسد، با کامل شدن مراحل رشد، این گونه حالت خشبی پیدا می کند و دام تمایل کمتری به چرای آن دارد. در نتیجه، دام به مقدار کمی از آن مصرف می کند.
    کلیدواژگان: تولید علوفه، مراتع کردان، مصرف علوفه، Bromus tomentellus Boiss
  • سیده زهره میردیلمی، اسماعیل شیدایی کرکج، موسی اکبرلو صفحات 371-383
    با توجه به اهمیت تغییرات پوشش گیاهی و آگاهی از روند تخریب یا بهبود آن در برنامه ریزی و اعمال مدیریت صحیح بهره برداری از اراضی، این مطالعه به منظور بررسی اثر چرا بر مولفه های کمی و کیفی پوشش گیاهی (شامل شکل زیستی، فرم رویشی، کلاس خوش خوراکی، خانواده های گیاهی، و تنوع گونه ای) و شناخت مهم ترین آن ها از لحاظ تغییرپذیری در دو منطقه قرق و چراشده در دشت کالپوش واقع در استان گلستان انجام گرفته است. بدین منظور، در هر دو منطقه با استفاده از 78 پلات یک مترمربعی به روش سیستماتیک- تصادفی نمونه برداری شد. برای مقایسه مولفه های کمی و کیفی پوشش گیاهی در دو منطقه قرق و چرا از آزمون تی - استیودنت و برای تعیین تغییرپذیرترین مولفه ها در اثر اعمال مدیریت های چرایی از تجزیه مولفه های اصلی (PCA) با استفاده از نرم افزار SPSS بهره گیری شد. بر اساس مطالعه پوشش گیاهی در منطقه، 13 گونه به خانواده Asteraceae و 10 گونه به خانواده Poaceae تعلق دارد و نیز 69 گونه علفی، 13 گونه گراس، و 5 گونه بوته ای و درختچه ای وجود دارد. نتایج آزمون تی - استیودنت نشا ن دهنده افزایش تراکم نسبی تروفیت، گیاهان کلاس I و کاهش کریپتوفیت، کلاس خوش خوراکی III در سایت قرق نسبت به سایت چراشده است. همچنین، نتایج حاکی از آن است که چرا سبب افزایش تاج پوشش نسبی بوته و کامفیت و کاهش فورب و تروفیت در منطقه شده است. مقایسه تراکم و تاج پوشش نسبی گونه های گیاهی در منطقه قرق و چراشده حاکی از اثرگذاری نسبتا خوب حفاظت در ترمیم و بهبود ترکیب، افزایش تراکم، و تنوع گونه ای است. نتایج تجزیه مولفه های اصلی نیز نشان داد که از بین مولفه های مختلف بیشترین تغییر بر اثر قرق در محور اصلی اول مربوط به فورب، همی کریپتوفیت، تروفیت، و خانواده های گیاهی Appiacea و Brassicacea در جهت مثبت و میزان بوته ها در جهت منفی بوده است. در مولفه دوم خانواده های گیاهی Asteracea و Papaveracea نیز بیشترین تغییر افزایشی را به خود اختصاص دادند.
    کلیدواژگان: پوشش تاجی، تجزیه مولفه های اصلی، ترکیب، چرا، خوش خوراکی، قرق
  • کاظم نصرتی، محسن محسنی ساروی، حسن احمدی، حسین عقیقی صفحات 385-398
    استفاده نامطلوب و بی رویه از منابع آب و همچنین آلودگی منابع آب در اثر ورود آلاینده ها چالش های عمده ای را برای تامین آب ایجاد کرده است. در این زمینه فرایند تبخیر و تعرق در برنامه ریزی آبیاری، آبخیزداری، محاسبات بیلان آب، و تخمین میزان رواناب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به محدودیت ایستگاه هواشناسی و هزینه زیاد جمع آوری اطلاعات زمینی، کاربرد تصاویر سنجش از دور بر اساس الگوریتم های متعدد ابزاری مناسب برای تهیه نقشه مکانی و زمانی تبخیر و تعرق و، در نتیجه، مدیریت منابع آب در مقیاس حوضه آبخیز است. الگوریتم توازن انرژی سطحی برای زمین (SEBAL) روشی جدید است که از آن در برآورد تبخیر و تعرق با کاربرد تصاویر ماهواره ای در برخی از مناطق مسطح دنیا استفاده می شود. در این تحقیق، به منظور بررسی کارایی روش اصلاح شده سبال در محاسبه تبخیر و تعرق در مناطق کوهستانی، با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS، تبخیر و تعرق در حوضه آبخیز طالقان طی 22 روز در سال 1385 بررسی شد. نتایج نشان داد مقادیر برآوردی و اندازه گیری شده از همبستگی بالا (88/0) برخوردارند. بدین ترتیب، تصاویر سنجنده MODIS و مدل سبال قادرند تبخیر و تعرق واقعی روزانه را در حوضه آبخیز طالقان به خوبی برآورد کنند. بنابراین، این مدل را می توان پس از اعتبارسنجی در مناطقی با اقلیم متفاوت برای تحقیقات بیلان آبی و اجرای طرح های آبیاری در مناطق مختلف با توپوگرافی متنوع پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: الگوریتم توازن انرژی سطحی برای زمین (سبال)، تبخیر و تعرق، تصاویر سنجنده MODIS، سنجش از دور
  • محمد نهتانی، سادات فیض نیا، حسن احمدی، حمیدرضا پیروان صفحات 399-412
    لس ها یکی از نهشته های مهم کواترنری در شمال شرق ایران اند و از میزان فرسایش بالایی برخوردارند. تحقیق حاضر با استفاده از یک دستگاه شبیه ساز باران قابل حمل با پلات یک متر مربع با هدف تعیین عوامل مهم موثر بر رسوب زایی لس ها در محدوده حوضه آبخیز گرگانرود انجام شد. برای تهیه نقشه واحدهای کاری، نقشه های کاربری اراضی، شیب، و اشکال فرسایش با استفاده از امکانات GIS تلفیق شد. سپس، در مجموع، طی 69 آزمایش در 23 واحد کاری با شبیه ساز باران میزان رواناب و رسوب به دست آمده اندازه گیری شد. برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و نوع کانی رسی و وزن مخصوص ظاهری در مجاورت هر پلات از مواد سطحی نمونه برداری شد. در محل استقرار شبیه ساز باران جدول اطلاعات توصیفی شامل مختصات جغرافیایی، درصد شیب، ارتفاع، عمق افق A و دیگر اطلاعات ضروری تکمیل شد. برای تعیین ارتباط منطقی میان متغیرهای مختلف از همبستگی و تحلیل رگرسیون استفاده شد. هرچند به نظر می رسید عوامل بسیاری در تولید رواناب و رسوب در لس ها موثرند، نتایج نشان داد شمار معدودی عامل کلیدی در این منطقه نقش تعیین کننده تری دارند؛ به طوری که شیب مهم ترین عامل کنترل میزان رسوب زایی در لس هاست و پس از آن میزان سیلت نمونه قرار دارد. نتایج رگرسیون چندگانه مدلی ایجاد کرد که 80 درصد تغییرات رسوب را مشخص می کند. در مدل به دست آمده شیب، میزان سیلت، و ظرفیت تبادل کاتیونی ارتباطی مثبت و میزان کاتیون کلسیم ارتباطی منفی با میزان رسوب زایی دارد.
    کلیدواژگان: رسوب زایی، شبیه ساز باران، گرگانرود، لس، مدل رگرسیونی
  • محسن یوسفی، فاطمه برزگر صفحات 413-426
    برآورد میزان رسوبات معلق در رودخانه ها از ابعاد مختلف کشاورزی، حفاظت خاک، سد سازی، حیات آبزیان، و همچنین جنبه های مختلف تحقیقاتی اهمیت فراوانی دارد. روش های مختلفی برای بررسی و برآورد رسوبات معلق رودخانه ها وجود دارد که البته توانایی این روش ها در برآورد رسوبات متفاوت است. هدف از این مطالعه برآورد رسوبات معلق رودخانه با استفاده از شبکه عصبی پیش خور پس انتشار خطا با الگوریتم آموزشی لونبرگ - مارکوآرت و مقایسه نتایج با بهترین ترکیب منحنی سنجه رسوب و ضرایب اصلاحی است. در این مطالعه از آمار دبی و رسوب متناظر ده ایستگاه استان لرستان به صورت روزانه، ماهانه، فصلی، و دسته بندی شده استفاده شد. نتایج نشان داد از بین انواع مختلف منحنی سنجه و ضرایب اصلاحی استفاده شده، که جمعا شامل بیست ترکیب بود، ترکیب منحنی سنجه ماهانه و ضریب اصلاحی MUVE بر اساس ضریب ناش- ساتکلیف و شاخص دقت مناسب تر است. در مرحله بعد، نتایج حاصل از برآورد رسوب با مناسب ترین منحنی سنجه با نتایج حاصل از شبکه عصبی با استفاده از ضریب ناش- ساتکلیف و مجذور میانگین مربعات خطا مقایسه شد. نتایج نشان دهنده مناسب بودن شبکه عصبی پیش خور پس انتشار خطا در قیاس با منحنی سنجه رسوب است.
    کلیدواژگان: الگوریتم لونبرگ، مارکوآرت، رسوبات معلق، شبکه عصبی، منحنی سنجه
|
  • Ali Azarnivand, Mohammad Ebrahim Banihabib Pages 197-212
    Owing to the oncoming needs and increasing the population of Lake Urmia Watershed، providing equilibrium between water supply and demand seems quite challenging and the Lake cannot be successful in meeting its ecological demands in this critical condition. In this unfavorable situation، water resources must be managed through a sustainable context. With this knowledge in hand، a multi attributes framework was applied to investigate the preference of supply or conservation alternatives. Preference of sustainable development attributes was calculated in a pairwise hierarchical structure and instead of time-consuming conventional procedure، Absolute Measurement was used that compares qualitative scales instead of alternatives and can overcome the problem of rank reversal in pairwise comparison. Ranks of the Alternatives were evaluated by VIKOR method which can provide a set of compromise solutions instead of one solution. Due to sensitivity analysis performance، VIKOR was introduced as a robust model in ranking the water resources alternatives. With regards to the results of this two-stage hierarchical-compromising approach، dealing with Watershed crisis is depended on organized indigenous collaboration، water use optimization and protecting available natural resources. On the other hand، supplying water by structural development without sustainability consideration would not be effective.
    Keywords: water crisis, sustainability, Absolute Measurement, hierarchical structure, VIKOR
  • Sadegh Tali-Khoshk, Mohsen Mohseni Saravi, Mahadi Vatakhah, Shahram Khalighi-Sigarodi Pages 213-225
    Because of insufficient factors including facilities، budget، human resources as well as time watershed operation is not applicable throughout the basin. As a result، watershed operation should be performed in the sub-basins in which is more affectionate and the risk frequency of some events such as destruction، degradation; physical and financial damage and also flooding are considerably high. In addition، due to hydrometric stations، defects or the lack of stations in some areas، some efforts have been made experts recently to assess and consequently introduce some novel and reliable methods for prioritizing on the basis of current data obtained from sub-basins features of different geographical regions. In current study، the utilization possibilities of neuro-fuzzy technique and SCS in HEC-HMS model that have different potential to examine a wide range of advantageous and disadvantageous in making various decisions were studied. To determine the prediction accuracy of these methods، the rate of flow and sediment output of Taleghan sub-basins were taken over one year. The results of these methods were then compared with the maximum two-year return period flow observations. Our results revealed that in making prioritization، neuro-fuzzy as compared with the SCS method can produce the best prediction as long as the coefficients of errors، efficiency compared to the observational data and predictions are taken into account.
    Keywords: Neuro, fuzzy, SCS, prioritization, flooding, Taleghan watershed
  • Mohammad Jafari, Mohammad Tahmoures, Mohsen Naghiloo Pages 227-245
    The purpose of this research is investigation of relationship between vegetation cover and soil characteristics and determination of the most important soil factor that effects on quantity variations and kinds of vegetation cover in the study area. The study area is located in west of Tehran province and south eastern of Hashtgerd، next to Najm-abad village. After field study، the index vegetation types were selected and randomized-systematic sampling method has been used for soil and vegetation cover sampling in each of key area. The area of each plot was determined according to kind of plant species and species distribution using minimum area method. Some vegetation cover parameters such as canopy cover percentage، density and frequency of plant species were measured in the area. Then soil sampling were done from 2 horizon 0-10 cm and 10-30 cm in each plot and soil attributes such as texture، pH، organic carbon percentage and gypsum were measured in soil laboratory. Afterwards statistical methods like multivariate regression، analysis of variance and statistical techniques were used for analyzing of soil and vegetation cover data. Results showed that there is not any specific difference between soil and vegetation data except for gypsum. In other words the effective factor on vegetation cover variation was soil gypsum.
    Keywords: Savog, bolagh Rangeland, Vegetation types, Soil characteristics, Analysis of variance, RDA technique
  • Afshin Jahanshahi, Alireza Moghaddamnia, Hasan Khosravi Pages 247-267
    To assessment and preparation of desertification mapping، much research has been conducted ever within and outside the country that has led to numerous regional models. To provide a regional model and quantitative assessment of current state of desertification، ShahrBabak plain with an area of 4112 square kilometers (Km2) located in the Northwest of Kerman province were considered. In this study، to assess the severity of desertification using thirteen indices that five of them based on groundwater and include: electrical conductivity (EC)، sodium absorption ratio (SAR)، chloride (Cl)، drop of groundwater and water table depth and three of them based on climate data and included: annual rainfall، Transeau drought index، drought index and also three of them based on vegetation and included: Conditions، exploitation and restoration of vegetation، water erosion and irrigation methods in format of desertification Iranian model IMDPA to investigation and determine the class of desertification intensity were done in each of work units. The final score of each of work units and then total area were determined using Geometric average from any of the mentioned indices. Finally the current status of desertification intensity classes were estimated in low، medium، high and very high classes. The results indicated that in the regional proposed model، the study area with respect to intensity of desertification is placed in about 61351 ha (14. 92 %) in low class and about 138575 ha (33. 7%) in medium class، about 117685 ha (28. 62 %) in high class and about 93589 ha (22. 76 %) in very high class. Also the weight average of quantitative value estimated 2. 06 in total area that it indicated the medium desertification class in the total area.
    Keywords: Groundwater, Desertification, IMDPA model, ShahrBabak
  • Ghasem Ali Dianati Tilaki, Ali Mohammadsharifi, Seyed Jalil Alavi Pages 269-285
    The present study was conducted in the rangeland of Glandrood watershed in the province of Mazandaran. The objective of this study was to compare between the ecological amplitude of Festuca ovina L.، and Poa bulbosa L.، using the function HOF along the gradient of the environmental variables. For this purpose 150 plots of 1m2 were established along the altitude gradient. The sampling method was randomized-systematic. In the area sampled، frequency of Festuca ovina and Poa bulbosa، altitude and slope were recorded. Soil samples were taken from 0-20 cm in each plot. In each sample، bulk density، pH، N، EC، organic matter، organic carbon، the percentage of sand، silt and clay were measured. In order to study the shape of response curve and the ecological optimum in relation to the mentioned variables، HOF function was used with binomial distribution function. The data were analyzed by R ver. 3. 0. 2 software. The two species Festuca ovina and Poa bulbosa، mainly showed different ecological amplitude along the gradient environmental variables. The results showed that the ecological amplitude and optimum alonge altitude gradient for Festuca ovina has been recorded 2244-3037m and 3037m respectively for Poa bulbosa 2335-3037m and 2636 m respectively. Also the response curve of Poa bulbosato the altitude has unimodal and symmetric but for Festuca ovina was monotonically increasing trend. The response curve ofPoa bulbosato pH is monotonically decreasing but for Festuca ovina was unimodals symmetric.
    Keywords: HOF function, Ecological amplitude, Ecological optimum, Response curve, Festuca ovina, Poa bulbosa
  • Fatemeh Salari, Mehdi Ghorbani, Arash Malekian Pages 287-305
    Water resources local governance can is one of the most influential collaborative approach in the water resources management. Social monitoring of local stakeholders plays an important role in planning، resources management and water efficient governance. Therefore to achieve this goal، social network analysis has been considered as an approach of analysis of the relationship among local stakeholders، in order to sustainable management of water resources. This study aims to social monitoring in local stakeholders network using social network analysis in Razin watershed located in Kermanshah province. This work based on social network analysis approach as method with emphasis on trust and collaboration ties and quantitative and mathematical indicators on the macro-level of local stakeholders network (Density، Centralization، Reciprocity and Geodesic Distances). The results showed that the level of social capital in the village has been measured weak. The degree of reciprocity indicator for trust and collaboration ties and the stability of network is weak. Also the level of correlation between trust and collaboration is 37 percent. The results of the mean geodesic distance on the basis of trust and collaboration ties showed that circulation velocity of trust and collaboration is moderate to low. Can be concluded on the basis of the results، weak social capital and low union between stakeholders، makes reduce circulation of trust and collaboration and therefore local governance of water resources in the region is challenged
    Keywords: Social Monitoring, Water Local Governance, Social Capital, Local Stakeholders Network, Razin Village
  • Bita Shiravi, Ali Golkarian, Ali Abotalebi Pirnaeemi Pages 307-322
    Check dams، are small dams in the watershed. These dams are constructed in susceptible areas to erosion due to reduce of flow velocity and erosion، control of sediment and flood in upstream of reservoir dams. These structures are made using wood، stone and cement، and Gabion. These structures change the hydrological response of the watershed by reducing flow velocity، the channel slope and storage of flow. Analyzed the effects of these dams before making can be deciding on the correct and efficient implementation of the project as well as better management in order to achieve various objectives effectively. Since the constructions of these dams are effective on flood behavior، this research aims to impact of check dams on time of concentration and reduction of flood peak discharge in the Gash watershed. In this research are used from Puls method for flood routing in reservoir and Muskingum method for flood routing in river due to evaluate the impact of dams، and also flood hydrograph with 25 to 100 year return period was simulated the situation before and after construction of dams. The results showed that the proposed check dams are reduced peak of flow between 75 to 97 percent and flood volume from 73 to 98 percent that shows the positive effects of the construction of these dams in reducing the peak of flow and flood volume. In addition، in different return period with increasing peak of flow and flood volume، reservoir role in reducing peak of flood discharge and flood volume will be decreased. Also time of concentration will be increased between 0. 26 to 0. 98 hours by Construction of check dams.
    Keywords: flood routing in reservoir, flood routing in rivers, flood peak flow, check Dams, hydrologic reaction, Gash watershed
  • Seyed Hamidreza Sadeghi, Shirkouh Ebrahimi Mohammadi, Kamran Chapi Pages 323-340
    The behavior of suspended sediment during flood events is not only a function of energy conditions، i. e. sediment is stored at low flow and transported under high flow conditions، but also is related to the variations in sediment supply and sediment depletion. These changes in sediment availability result in so-called hysteresis effects. Therefore، Hysteresis pattern analysis is of great importance in sediment studies in the watersheds. However، their analyses has been rarely considered. In this study، based on the discharge and sediment concentration data collected from 8 storm events occurred during March 2 011 to April 2012، event suspended sediment dynamics of 7 tributaries of the Lake Zarivar watershed was investigated using hysteresis patterns. Based on the fact that all sampling points were not active in all events، about 46 hysteresis patterns were obtained. The analysis of results showed that 16، 13، 11، and 6 events had clockwise، irregular، complex and counterclockwise patterns، respectively. Small tributaries of the Zarivar lake watershed showed the rapid responses to the variation of storm intensity and the most hydrographs of different storms were multi peak discharges and consequently high suspended sediment variations led to different hysteresis patterns. The diversity of patterns suggested that the detailed processes of sediment transport were not only complicated during one event but also varied from event to event. The reasonable and statistically significant relationship (p<0. 05) between suspended sediment yield and peak discharge of each sampling point indicated that the data from all events may be statistically well described by a simple regression equation، regardless of different inter and intra-storm variations of the suspended sediment.
    Keywords: Peak Discharge, sediment yield, Temporal variation of sediment, Suspended Sediment, Sedimentgrap
  • Ghader Karimi, Hasan Yeganeh, Masoomeh Abassi Khalaki, Mehdi Moameri, Hadi Afra Pages 359-370
    To evaluate the vegetative and productive characteristics and forage utilization by livestock at different stages of Bromus tomentellus Boiss. Phonology، this experiment was carried out during five years in Kordan Rangeland of Alborz province rangelands. So starting the grazing season and livestock entering، any remaining amount of forage grazing was harvested until a month intervals، and utilization rate was determined by subtraction between harvested forage and fenced plot forage. Finally، in order to study the effect of harvest months on the production and utilization of specie under investigation in the study area، data were analyzed. In overall، the results of this study were showed that highest production was belong to third and fourth years and least production was belong to first year. The utilization changes were similar to production changes. In addition، growth and production period Bromus tomentellus Boiss. was spring. The growth and production this plant was maximum in April and then reduced in July. The forage of this plant in May and June has been strongly grazing in the study area. In July the utilization rate this plant was decreased. It seems that the complete growth stages، this species have a woody and livestock grazing has less on it. Thus reduce the amount consumed by livestock.
    Keywords: forage production, forage utilization, Bromus tomentellus Boiss, Kordan rangelands
  • Seyedeh Zohreh Mirdeilami, Esmaeil Sheidai, Moosa Akbalou Pages 371-383
    Considering the importance of vegetation changes and awareness of its destruction or improvement trends in programming and its proper managing of utilization، this study was conducted in order to survey the effects of grazing on the qualitative and quantitative components of vegetation (including life form، growth form، palatability class، plant families and species diversity) and recognition their most important changes in both grazing and enclosed sites in Kalpush plain، Golestan provience. For this purpose، samples were taken via 78 plot 1 square meter in a randomly- systematic method. Mean comparison of the components and recognition of the most changeable components in consequent implementing grazing management were done with t-student test and principle component analysis (PCA) respectively using Spss software. According to the vegetation study، 13 species belong to Asteraceae family and 10 species to Poaceae family and there are 69 Herbaceous species، 13 Grass species and 5 shrubs species of plants in this region. The results of t-Student test indicate an increase in relative density of Therophytes and class I plants، and decrease in Cryptophytes and class III in the enclosed. Also the results point out that grazing has caused increasing in the relative canopy of Shrubs and Champhyte and decreasing in Therophytes، Forbs in the region. Comparison of relative density and canopy cover of plant species in two sites showed a relatively good effect of rangeland enclosing in increasing of the density، restoration and recovery of species composition and diversity. Principal component analysis also showed that the most changeable components in consequent of rangeland enclosing were Forbs، Hemicryphtophyte، Therophyte، Appiacea and Brassicacea families in positive and Shrubs in negative of first axis. Also the Papaveracea and Asteracea families have the most incremental changes in the second component.
    Keywords: Canopy cover, Exclusion, Palatability, Composition, Grazing, Principal component analysis
  • Kazem Nosrati, Mohsen Mohseni Saravi, Hasan Ahmadi, Hosein Aghighi Pages 385-398
    Estimation of evapo-transpiration is necessary in cases such as irrigation planning، determining of evaporation of the water bodies، water balance assessment، estimation of runoff and watershed management and ecological and meteorological studies. Evapo-transpiration can be determined precisely using field measurements. However، these methods provide evapo-transpiration just for limited areas from spatial point of view. This limitation has motivated the development of using remote sensing data to evaluate evapo-transpiration over vast area. Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) is a new model that has been used at different areas all over the world for estimating of evapotranspiration. Due to the fact that no written report in evapo-transpiration estimation using this algorithm in the country has been published yet، the objective of this study is to investigate the validation of revised SEBAL model in mountainous region. In this project، actual evapo-transpiration values were estimated using MODIS image data and revised SEBAL model for mountainous region in 22 different dates in 2006 in Taleghan Drainage Basin. The result showed that the correlation between estimated and measured values is significant (R2=0. 88، p<0. 001). Thus، MODIS image data and revised SEBAL model were able to estimate actual daily evapo-transpiration values in Taleghan Drainage Basin. Therefore this revised algorithm could recommend as suitable method for further studies in different area with variation topography.
    Keywords: Remote sensing, evapo, transpiration, SEBAL, MODIS images
  • Mohammad Nohtani, Sadat Feiznia, Hasan Ahmadi, Hamidreza Peirovan Pages 399-412
    Loess Deposit is one of the most important Quaternary Deposits of northeastern parts of Iran which have high erosion rate. This study was performed with field- Rainfall- Simulator which has a plot area of 1 m2 in Gorganrood Drainage Basin to determine the effective factors on sediment yield. Landuse، slope and erosion feature maps were overlaid in GIS to obtain land unit map. Then on work units، rainfall simulator analyses were performed. The produced runoff and sediment in 69 points on work units were collected and were measured. Adjacent to each rainfall simulator plot، samples of surface material were collected in the field to analyze for physical and chemical characteristics. In the field، descriptive tables were prepared for different work units in which locality، slope percentage، elevation، depth of A horizon of the soil and other necessary informations were recorded. In order to determine logical relationship between different variables، regression and correlation analyses were performed. In statistical analyses، it was found that slope percentage has the highest correlation coefficient and has the highest direct relationship with sediment yield and sediment production and silt amount is the second factor. The investigation of multiple regression analyses generated a model which shows %80 of sediment production variations. In this model slope percentage، cation exchange capacity and silt have possitive relationship and Calcium cation has negetive relationship with sediment yield.
    Keywords: Loess, sediment yield, Rainfall Simulator, Gorganrood Drainage Basin
  • Mohsen Yosefi, Fatemeh Barzegari Pages 413-426
    Suspended sediment estimation is an important factor from different aspects including، farming، soil conservation، dams، aquatic life، as well as various aspects of the research. There are different methods for suspended sediment estimation. This study aims to estimate suspended sediment using feed forward neural network with error back propagation with Levenberg-Marquardt back propagation algorithm and compare the results with best sediment rating curves among commonly used sediment rating curves، including: linear، seasonal، monthly and Mean load within discharge classes. To attain this، the sediment discharge and the corresponding water discharge data for ten hydrometric stations of Lorestan province of Iran were used. In next step different methods of sediment rating curves along with different correction factors، a total of 20 methods were applied to data. Results showed among examined methods; monthly rating curve with MUVE correction factor has been selected as best، based on Nash and Sutcliffe index and accuracy index. Then results of estimating sediment load by using selected sediment rating curve were compared with the results of the neural network. Mean-square error and Nash and Sutcliffe index were applied to select more appropriate method. The results showed the suitability of the feed forward neural network error propagation in compare with sediment rating curves.
    Keywords: suspended sediment load, sediment rating curve, Levenberg, Marquardt algorithm