فهرست مطالب

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال سوم شماره 2 (پیاپی 7، تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/06/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • زهرا زراعتکار، عباس خاشعی سیوکی، فرزاد حسن پور صفحات 1-14
    کمبود بارش و به دنبال آن کمبود آب یکی از مهمترین مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک است. از جمله راه های تامین آب برای این مناطق، جمع آوری و ذخیره آب باران است. مکان یابی، یافتن مجموعه ای از گزینه های مکانی مناسب برای یک کاربرد خاص است که مسئله تصمیم گیری چند معیاره با ساده سازی، تعریف راهبردهای تصمیم گیری و تسهیل پردازش های مکانی می تواند در مسائل مختلف تصمیم گیری مکانی به شیوه های گوناگون استفاده شود. هدف از این تحقیق تعیین مکان های مستعد برای جمع آوری آب باران در حوضه شهری بیرجند با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی می باشد. در این پژوهش برای به دست آوردن مناطق مناسب برای جمع آوری آب باران از 5 معیار شیب، بارندگی سالانه، کاربری اراضی، فاصله از کانال سطحی و رودخانه در محدوده مطالعاتی استفاده شد. برای استفاده از این مدل ابتدا لایه های اطلاعاتی تهیه شده بر اساس نوع رابطه شان با این پدیده طبقه بندی و امتیازدهی شده و در نهایت وارد مدل شدند. لایه ترکیبی نهایی در چهار کلاس شامل پتانسیل بسیار بالا، بالا، متوسط و کم طبقه بندی گردید. نتایج نشان داد معیارهای کاربری اراضی، فاصله از رودخانه و کانال سطحی به ترتیب وزن های 584/0، 151/0 و 140/0 بیشترین وزن ها را به خود اختصاص داده اند. در نهایت یازده نقطه مستعد جمع آوری آب باران در حوضه شهری بیرجند مشخص گردید.
    کلیدواژگان: جمع آوری آب باران، مکان یابی، تحلیل سلسله مراتبی، کاربری اراضی، حوضه شهری بیرجند
  • جواد کریمیان، غلامرضا قهاری صفحات 15-22
    مهار بیابان زایی به ویژه از طریق کاربرد روش های آبخوان داری اقدامی منطقی است که نه تنها مخازن زیرزمینی، بلکه به علت وجود مواد معلق در سیلاب، برخی زمین های به شدت تخریب شده را نیز احیاء می کند. جهت تهیه ی این مقاله از روش توصیفی- تحلیلی با استفاده از روش کتابخانه ای و تحلیل نتایج طرح های تحقیقاتی استفاده شده است. تغییر بافت خاک شنی منطقه گربایگان به بافتی متوسط، کاهش pH در حدود 8/0 واحد، افزایش 6 برابری ماده آلی، افزایش پوشش گیاهی، همگی حاکی از کاهش فرسایش بادی در منطقه داشته که از ویژگی های بارز طرح های پخش سیلاب می باشد. افزایش لای، رس، مواد آلی، پوشش و بقایای گیاهی سبب افزایش رطوبت خاک شده و ماسه های روان به خاک چسبنده و پایدار در برابر نیروی باد تبدیل شده که باعث کاهش نیروی فرساینده باد شده است. بنابراین پخش سیلاب حتی بدون کاشت درخت نیز نقش مهمی را در کاهش فرسایش بادی در مناطق خشک و نیمه خشک کشور ایفا می کند. برای بررسی کمی میزان تاثیر این روش در مهار فرسایش بادی، اندازه گیری مقدار خاک از دست رفته در شبکه های پخش سیلاب توصیه می شود.
    کلیدواژگان: گسترش سیلاب، فرسایش، گربایگان فسا، بادشکن، آبخوان
  • زینت کومه، هادی معماریان، سید محمد تاج بخش صفحات 23-32
    امروزه سامانه استحصال آب باران از سطوح آبگیر خصوصا در مناطق شهری به عنوان یکی از روش های مدیریتی به منظور تامین بخشی از نیازهای آبی به شمار آمده و در اکثر نقاط جهان به عنوان یک طرح کارآمد در حال بررسی و اجرا می باشد. با توجه به اینکه به منظور اجرای یک سامانه استحصال آب توجه به اجزای آن، شامل سطح آبگیر و بهینه سازی حجم مخزن آب ضروری می باشد، به ارزیابی عملکرد این سامانه در شهر بیرجند که با مشکل شدید کم آبی روبرو می باشد پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از تجزیه و تحلیل های آماری لازم، از آمار بارندگی 22 ساله ی ایستگاه سینوپتیک بیرجند و همچنین استخراج اطلاعات مصرفی آب ساکنین، از پرسش نامه های تهیه شده استفاده شد. به منظور ارزیابی سامانه تعبیه شده و تعیین یک حجم بهینه برای مخازن به بررسی سامانه های شبیه سازی شده با روش آنالیز منحنی جرم پرداخته شد و حجم بهینه ی مخزن برای دو سال تر و نرمال محاسبه گردید که برای این منظور 5 سناریو تعریف شد. در سناریوی اول بر اساس نتایج به دست آمده از اطلاعات پایه ی حجم بهینه ی مخزن به ترتیب برای ساختمان های 7-1 در سال نرمال 9794، 6099، 11021، 6282، 6196، 7026 و 17146 متر مکعب و در سال تر 10104، 6931، 23013، 11774، 6488، 12501 و 36972 متر مکعب برآورد گردید. در سناریوهای 5-2 به ترتیب با کاهش 10، 20، 30 و 50 درصدی نیاز مصرفی ساکنان در فصول تر به ذخیره سازی آب بیش تر برای فصل خشک پرداخته شد و حجم مخزن بهینه به دست آمده از هر سناریو با سناریوی پایه مقایسه گردید. نتایج نشان داد که استفاده از روش منحنی جرم، برای تعیین حجم بهینه ی مخزن، روش مناسبی بوده جز در ساختمان هایی که منحنی مصرفی آن ها بالاتر از منحنی ورودی می باشد که در این موارد، استفاده از روش آزمون و خطا مناسب تر است.
    کلیدواژگان: آنالیز منحنی جرم، پشت بام مناطق مسکونی، سطوح آبگیر باران، مخازن ذخیره ی آب
  • مهندس حمید مسلمی، علیجان آبکار، مهندس سعید چوپانی صفحات 33-44
    در کشورهای توسعه نیافته و کمتر توسعه یافته مناطق خشک، برای تامین آب مورد نیاز، ساده ترین راه یعنی برداشت از سفره های آب زیرزمینی انتخاب می شود. پی آمد منفی این نوع برداشت در بخش کمیت منابع آب، روشن و ملموس است. پخش سیلاب یکی از راه کارهای مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک است که می تواند تاثیرات مثبتی بر منابع آب زیرزمینی داشته باشد. این پژوهش، سعی بر نشان دادن تاثیر پخش سیلاب بر کمیت آب های زیرزمینی منطقه هشتبندی، میناب دارد. با بررسی داده های ماهانه سطح آب پنچ چاه مشاهده ای از سال 82 تا سال 93، تغییرات سالانه چاه ها تعیین شد. گرچه طرح پخش سیلاب باعث توقف روند افت آبخوان نگردیده است، اما تا حدودی از شدت افت آبخوان کاسته است. نتایج نشان می دهد که کم ترین افت مربوط به چاه مشاهده ای 25 است که در نزدیکی پخش سیلاب قرار دارد. به طور کلی نتایج به دست آمده نشان می دهد که پیش از اجرای پخش سیلاب تغییرات سطح سفره آب زیرزمینی تابع میزان بهره برداری بوده و روندی کاهشی داشته است، با اجرای طرح پخش سیلاب، این روند کاهشی متوقف شده و سطح آب زیرزمینی افزایش نسبی یافته است. با این حال، در سال 91-90 به علت خشکسالی و عدم آبگیری طرح و افزایش میزان بهره برداری سطح سفره آب زیرزمینی به شدت کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: بهره برداری، پخش سیلاب، دشت هشتبندی، منابع آب زیرزمینی
  • شعبانعلی غلامی صفحات 45-54
    بشر در مناطق خشک و نیمه خشک جهت کشت محصولات کشاورزی و فعالیت های دامداری و حتی آب شرب خود نیاز به آب باران را احساس نموده است و در استحصال آن از روش های مختلفی استفاده کرده است که امروزه در بسیاری از مناطق جهان به ویژه کشورهایی که با کم آبی مواجه هستند، استفاده می شود. استحصال آب باران در مناطق خشک و نیمه خشک برای تمامی فصول سال و در مناطق مرطوب و نیمه مرطوب در فصل تابستان که بارندگی کم و نامنظم است دارای اهمیت است. با توجه به اینکه مصرف آب برای یک محصول کشاورزی خیلی زیاد است، تکنیک های استحصال آب باران به اشکال مختلف رونق گرفته است. در این تحقیق یکی از روش های سنتی استحصال آب باران که در شمال کشور جهت تامین آب شرب و برای آبیاری باغات استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. روش سطوح عایق شیروانی روش سنتی استحصال آب باران در شمال کشور به ویژه در شهر گنبد می باشد. این روش در یک باغ ویلایی در شهرستان قایمشهر در استان مازندران جهت تامین آب آبیاری یک هکتار باغ مرکبات مورد بررسی قرار گرفت. این باغ ویلایی دارای یک ساختمان دو طبقه بوده، که طبقه بالا مسکونی و طبقه همکف آن مخزن ذخیره آب با ظرفیت 100 متر مکعب ساخته شده است، که در دو مرتبه، هر نوبت 36 متر مکعب و در طول سال 72 متر مکعب، آب در مخزن جمع آوری شده و از مخزن به حوضچه جمع آوری منتقل و سپس از طریق لوله های آبرسان به طور ثقلی به صورت آبیاری قطره ای به پای درختان انتقال داده می شود. مصرف آب در هر هکتار برای یک دوره آبیاری 19 متر مکعب برآورد شده است. در طول یک سال آبی نرمال، برای درختان 5-3 ساله، به طور متوسط 57-50 متر مکعب آب طی 3-2 دوره آبیاری لازم است. بنابراین نیاز آب برای یک هکتار باغ مرکبات از طریق استحصال آب باران با شیوه سطوح عایق شیروانی کاملا قابل تامین بوده و مشکلی وجود ندارد. ولی در دوره خشکسالی 5-4 دوره آبیاری لازم است، معمولا« در هر دوره ده ساله ممکن است کمبود آب حاصل شود که در این صورت یا در شرایطی که سطح باغ افزایش پیدا کند باید سطح عایق شیروانی را افزایش داد.
    کلیدواژگان: سطوح عایق شیروانی، آبیاری مرکبات، سامانه های آبگیر باران، باغات ویلایی، قائم شهر
  • یوسف مومن زاده، حسین خزیمه نژاد، احمد رضایی صفحات 55-62
    از کل بارش هایی که در کشور اتفاق می افتد، حدود 36 درصد قابل استحصال است و بیش از 64 درصد باقیمانده آن تبخیر می شود. میزان بارش سالانه در ایران 432 میلیارد مترمکعب می باشد که 280 میلیارد مترمکعب آن به جو باز می گردد در حالی که می توان با روش های مناسب استحصال آب، از ظرفیت 100 میلیارد مترمکعب دیگر نیز استفاده کرد. با وجود این که در نقاط خشک، باران به ندرت می بارد ولی حجم آب حاصل از آن قابل توجه است. محل مورد مطالعه در این پژوهش، کمربند سبز واقع در ابتدای جاده بیرجند– قاین به طول 11 کیلومتر می باشد که به منظور زیبایی ورودی شهر و همچنین اعتدال نسبی رطوبت منطقه اجرا شده است. به علت ویژگی های آب و هوایی و اقلیمی منطقه و به خاطر کمبود آب، می بایست منابع جدید و به صرفه تری برای آبیاری درختان مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین هدف اصلی از انجام این تحقیق، استحصال و جمع آوری آب باران از روی سطح جاده به طول 9 کیلومتر ، هدایت به مخزن مشخص و در نهایت آبیاری کمربند سبز می باشد. نتایج نشان داد با توجه به کمبود ماهیانه آب مورد نیاز و همچنین اتلاف آب در مسیر جریان، قابلیت ذخیره آب به میزان 10000 مترمکعب در دو مخزن وجود دارد. این مقدار آب می تواند تامین کننده کمبودهای نیاز آبی کمربند سبز باشد. همچنین به منظور مصرف بهینه و افزایش راندمان آبیاری، سیستم آبیاری قطره ای نیز برای آبیاری کمربند سبز طراحی گردید.
    کلیدواژگان: استحصال آب، کمربند سبز، مناطق خشک، آبیاری قطره ای، بارش
  • عزیز الله شاه کرمی، ایرج ویسکرمی صفحات 63-71
    پخش سیلاب در مناطق کوهستانی با سایردشت های ایران متفاوت می باشد. با اجرای طرح پخش سیلاب کوهدشت سازه های مختلف ذخیره و نفوذ آب ازجمله بندهای گابیونی- حوضچه های آرامش– کانال های انحراف آب- بانکت ها–کانال های لبه پخش در سه دشت کوهدشت– رومشکان و کشماهور انجام شد. میانگین آب نفوذ یافته 30 میلیون متر مکعب در سال می باشد. کاشت و استقرار 170000 گونه درختی و افزایش تولید علوفه و سطح اراضی آبی و کاهش خسارات سیل را باعث گردیده است. آمار نشان می دهد دشت رومشکان در این مدت با کاهش سطح آب های زیرزمینی مواجه نشده است و دبی چاه ها نیز کمبودی نداشته اند. هر چند مجوز جدیدی نیز برای حفر چاه صادر نشده است
    کلیدواژگان: آبخوان کوهدشت، آبخوان رومشکان، آبخوان کشماهور، سیلاب
|
  • Zahra Zeraatkar, Abbas Khashei, Siouki, Farzad Hassanpour Pages 1-14
    Deficiency of precipitation followed by water scarcity is one of the most important problems in arid and semi-arid regions. Among the water supply sources to these areas are collecting and storing rainwater. Site determination is finding a series of proper optional places for a particular applications that multi-criteria decision problem are involved. They are defined by simplified strategies for decisions and facilitate spatial process on various problems of spatial deciding in various ways. The aim of this study is to determine the potential sites of rainwater harvesting using Analytical Hierarchy Process in urban areas of Birjand. In this study, to obtain the proper area for rainwater collection from 5 criteria of slope, annual precipitation, land use, distance from surface canals and rivers in the study area were used. Initially to use this model, layers provided based on their relationship with the phenomenon are classified and scored. Then, they are introduced to the model. The final composition of the layers is configured of four classes, including the potentials of very high, high, medium and low categories. Results have shown that the criteria of land use, distance from river and surface channel take the largest weights of 0.584, 0.151 and 0.140, respectively. Finally, eleven points talented rainwater harvesting in urban areas of Birjand are identified.
    Keywords: Rain water harvesting, Analytical Hierarchy Process, Birjand urban basin
  • Javad Karimian, Dr Gholamreza Ghahari Pages 15-22
    Desertification control, especially using the floodwater spreading methods is a logical way that not only rehabilitation of groundwater reservoirs, but also improves some severely degraded lands because of suspended load in floods. In this essay, the descriptive-analytic method was used by library method and analyzing the results of the research projects. The results show changing the texture of the soil to the medium texture, decreasing of pH about 8 percent, increasing the organic matter about 6 times, increasing the vegetation that all of them have the significant effect on the reducing of the wind erosion due to floodwater spreading projects. Increasing of silt, clay and organic matter was caused increasing soil moisture therfore connected to the soil and stable against wind power, which reduces the corrosive force of the wind. So, flood water spreading will also play an important role in reducing of wind erosion in arid and semi-arid country without the tree planting. To search for a method to inhibit the effects of wind erosion, measure the amount of soil lost in the water spreading systems is recommended.
    Keywords: Floodwater spreading, erosion, Garbygone, shelter belt, aquifer
  • Zinat Komeh, Hadi Memarian, Seyed Mohammad Tajbakhsh Pages 23-32
    Nowadays, rainwater harvesting systems, especially in urban regions, are considered as one of the approaches in water resources management. It is globally being studied as an effective plan, as well. Therefore, considering the requirement of attention to the components of rainwater harvesting system and reservoir volume optimization, this study has been launched toward the optimization of required reservoir supply volume for enabling the maximum supply with the least expenses. In this work, the rainfall statistics of Birjand synoptic station was utilized as the base information for hydrologic analysis. To estimate water-consumption-rate, some questionnaires were distributed among residents. To determine an optimal volume for cisterns, simulated water harvesting systems were analyzed through mass curve analysis in two conditions, i.e. normal and wet years. Five scenarios were defined, in terms of water use rate in dry wet season. In the first scenario (the basic scenario without any reduction in water utilization rate in wet season), reservoir volume of the buildings 1-7 in normal year were estimated as 9794, 6099, 11021, 6282, 6196, 7026, and 17146 liters, respectively. However, in wet conditions (years), reservoir volume of the buildings 1-7 were estimated as 10104, 6931, 23013, 11774, 6488, 12501, and 36972 liters, respectively. For the scenarios 2-5, with 10, 20, 30, and 50%, respectively, decrease in residents’ water consumption rate in wet season, water was more supplied for dry season. However these scenarios resulted in some decrease or increase in reservoir volume. Obtained optimal reservoir volume of each scenario was compared with the basic scenario. Results have shown that the mass curve approach is appropriate for determining the volume of reservoir except for the buildings where the consumption curve was higher than input curve. In these cases, trial and error approach was identified more appropriate in reservoir volume estimation.
    Keywords: mass curve analysis, rooftop catchment, water harvesting, reservoir volume
  • Engineer Hamid Moslemi, Dr Ali Jan Abkar, Engineer Saied Choopani Pages 33-44
    In undeveloped and less developed countries of arid zones, the easiest way for water supply is withdrawal of groundwater. The negative perception of this method of water discharge is clear. Floodwater Spreading is one of the water resources management strategies in arid and semi-arid zones that has positive impacts on groundwater resources. The aim of this research is to demonstrate the impact of floodwater spreading on quantity of groundwater in Hashtbandi Plain, minab, Hormozgan province, Iran. Annual changes of water level were determined by reviewing water level of monthly data (2003-2014) of five observation wells. Though the floodwater spreading may not stop the aquifer drop, it has reduced the drop intensity of groundwater level. Results show that the least drop is in observation wells 25 that is near floodwater spreading. The results have shown that before implementing the water spreading project, fluctuation of groundwater levels were proportional to the utilization of groundwater resources, showing a declining rate. After implementing the project, a turning point on groundwater level was observed. However, in the years 2011-2012 due to drought and lack of water filling utilization plan and increased ground water usage, water level has decreased sharply.
    Keywords: Utilization, Flood water spreading, Hashtbandi plain, Groundwater resources
  • Ali Gholami Pages 45-54
    Human societies in arid and semi-arid have felt the necessity of rainwater for agriculture and even husbandry activities. Thus, they have used various methods for rain water harvesting. Todays, in most of countries in the world particularly those countries that are encountered the lack of water, using different methods of rainwater harvesting has been increased in most of countries. They are located in arid and semiarid regions wherein there is not enough rain. So water harvesting techniques are used even in humid and semi humid regions especially in summer season. In this approach we have applied one of traditional rain water harvesting methods in northern part of Iran for the purpose of providing the irrigation water for citruses garden in spring and summer seasons. It is called as isolated surface slope plate which was applied to a garden in GhaemShahr which is located in Mazandaran province. This garden is included an apartment with two stories. The first floor is belonged to settlement and in the ceiling floor is made water storage with 26 m3 capacity. Usually in every period of ten years the lack of water may occur. To solve this problem, the surface of the steep roof should be increased. On the other hand, if the surface of the garden increases, the surface of the steep roofs should be increased, too.
    Keywords: Garden citruses Irrigation, Steep Roofs Insulation, Rain water Harvesting system, Villa Gardens, Ghaemshahr city
  • Yousef Momenzadeh, Hosein Khozeymehnezhad, Ahmad Rezaei Pages 55-62
    About 36 percent of the total rainfall occurring in the country can be harvested and more than 64 percent of it is evaporated. The annual rainfall in Iran is 432 billion cubic meters in which 280 billion cubic meter return to the atmosphere, while it can be used. The other 100 billion cubic meter by appropriate methods of water harvesting can be utilized. Although the rain rarely falls in the arid areas, its volume is considerable. The studied place in this research is green zone located in the beginning of Birjand-Qaen Road, with a length of 11 km, which is executed in order to the attractiveness of the city entrance and also the relative equilibrium of humidity in the area. The new and economic resources should be applied for trees irrigation due to the climatic characteristics and water shortage. Thus, the main goal of the research is the harvesting and collecting of rain water from the road surface, with a length of 9 km and directing it to the special tank and finally irrigating the green zone. The results show that due to the monthly shortage of water and water waste in the flow path, there is a capacity of storing 10000 cubic meter water in two tanks. This amount of water will be the supplier of the water shortage in the green zone. Also for optimal use and increasing the efficiency of irrigation, a drip irrigation system was designed for irrigation of the green zone.
    Keywords: Water Harvesting, Green Zone, Arid Areas, Rainfall, Drip Irrigation
  • Azizolah Shahkarami, Iraj Veiskarami Pages 63-71
    Flood spreading in mountainous regions is very different as compared with plains. Flood spreading in Koohdasht, Roomeshkan and keshmahour plains includs gabion structures, stilling basins, diversion dikes, banquets, and channels. An average of 25 million cubic meters per year infiltrate into the plain. Planting 170000 tree species results in an increase in forage production and a reduction in flood damage. Statistics indicate that the plain Roomeshkan has not been faced with reduced groundwater levels and discharge rates of the wells are normal.
    Keywords: Roomeshkan aquifer, Keshmahour aquifer, flood spreading, Koohdasht aquifer