فهرست مطالب

مهندسی و مدیریت آبخیز - سال هشتم شماره 2 (تابستان 1395)
  • سال هشتم شماره 2 (تابستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/04/26
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مجتبی رضایی، مهدی وفاخواه *، باقر قرمزچشمه صفحات 128-139
    سیل یک اتفاق ناگهانی و رویدادی سریع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان باعث بروز خسارات جانی و مالی محسوس و نامحسوس می شود. کنترل و یا کاهش خسارت این عارضه ویرانگر نیازمند مطالعات صحیح و دقیق می باشد.در این راستا شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای تولید رواناب در آبخیز دارای اهمیت بسیاری می باشد. هدف از این پژوهش تعیین سیل خیزی به صورت توزیعی و زیرحوضه ای و مقایسه آن ها در حوزه آبخیز خانمیرزا واقع در استان چهارمحال و بختیاری می باشد.بدین منظور ابتدا ورودی های مدل با استفاده از نرم افزار ArcGIS 9.3 استخراج و سپس مدل واسنجی و اعتبارسنجی شد. در مرحله بعد برای تعیین سیل خیزی برای واحدهای سلولی و زیرحوضه ای با اجرای روش «عکس العمل سیل واحد» ابتدا بارش طراحی با دوره بازگشت های 25، 50 و 100 در محل ایستگاه آلونی استخراج، سپس میزان تاثیر هر یک از سلول ها و زیرحوضه ها بر آب نمود خروجی کل حوزه آبخیز به دست آمد. نتایج ارزیابی مدل بر اساس مقایسه بین دبی های هم عرض نشان داد، مدل در مرحله اعتبارسنجی با ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب کارایی و ضریب تبیین به ترتیب برابر 1.53، 0.89 و 0.74 آب نمود سیلاب را با دقت بالایی شبیه سازی کرده است. همچنین، نتایج این پژوهش بر اساس نمایه آماری خطای نسبی حجم سیلاب، دبی اوج، زمان پایه و زمان تا اوج نشان داد که مدل ModClark در تخمین حجم سیلاب و دبی اوج خطای کمتری داشته است. نتایج نهایی نشان داد، سیل خیزی در واحدهای زیرحوضه ای از پایین دست به سمت بالادست حوزه آبخیز افزایشی و در واحدهای سلولی از توزیع خاصی پیروی نمی کند.
    کلیدواژگان: زیرحوضه، مدل ModClark، مدل سازی توزیعی، نقشه سیل خیزی، ArcGIS
  • مهشید سوری *، خدیجه ترک، ام البنین بذرافشان صفحات 140-151
    یکی از مهمترین و ابتدایی ترین مراحل ساخت سد، مکان یابی احداث سازه می باشد . مکان یابی سازه های آبخیزداری از جمله تحلیل های مکانی است که در صورت مدیریت صحیح، تاثیر فراوانی در کاهش هزینه فعالیت های آبخیزداری دارد. تعیین ویژگی های زیر حوضه ها و شناخت خصوصیات آن ها در حوزه آبخیز، برای اجرای صحیح سازه های آبی از اهمیت بالایی برخوردار است. در صورت اجرای پروژه ها در مکان های نامناسب، علاوه بر هدر رفت سرمایه ملی، وقوع پدیده هایی نظیر سیلاب های مهیب، سبب بدتر شدن شرایط حوضه ها خواهد شد. هدف این پژوهش، معرفی و تبیین روش های سیستم پشتیبانی تصمیم گیری در رتبه بندی زیر حوضه های بحرانی به منظور مکان یابی صحیح پروژه های آبخیزداری می باشد. در پژوهش حاضر، نه معیار موثر به منظور مکان یابی سدهای سنگی-ملاتی در ده زیرحوضه حوزه آبخیز یخلقان ماکو شناسایی و تعیین شدند. سپس معیارها به کمک ماتریس زوجی روش AHP وزن دهی و زیرحوضه ها با روش های TOPSIS و VIKOR جهت اجرای سدهای سنگی -ملاتی اولویت بندی شدند. با توجه به نتایج، مهمترین معیارهای موثر جهت مکان یابی سدهای سنگی-ملاتی، مساحت زیرحوضه و معیار طول آبراهه اصلی با بیشترین وزن به ترتیب وزن های 0.191 و 0.204 بودند. معیارهای فاصله روستا تا جاده نیز با کمترین وزن 0.033، پایین ترین اهمیت را به خود اختصاص دادند. در نهایت زیرحوضه ها برای اجرای سدهای سنگی-ملاتی به کمک هر دو روش اولویت بندی شدند و نتایج حاصل از هر دو روش، زیرحوضه های یکسانی را به عنوان زیرحوضه های بحرانی تعیین کردند.
    کلیدواژگان: آذربایجان غربی، اولویت بندی، پروژه های آبخیزداری، سیستم پشتیبانی تصمیم گیری، TOPSIS
  • حمیدرضا پیروان*، علی جعفری اردکانی، محسن شریعت جعفری صفحات 152-164
    این پژوهش در زمینه مورفولوژی رودخانه قزل اوزن سفلی حد فاصل سد استور تا سد منجیل در دو بازه سنگی و دشت سیلابی در پریود زمانی 37ساله بر اساس نقشه های توپوگرافی و عکس های هوایی با بازدیدهای میدانی انجام شده است. نتایج نشان داد که رودخانه در بازه کوهستانی و دشتی با میزان ضریب پیچشی متوسط 1.46 و 1.22 به ترتیب در زمره رودخانه پیچان رودی و سینوسی دسته بندی می شود. در بازه دشتی در حد فاصل سد پاوه رود تا سد منجیل به طول 60 کیلومتر، رودخانه، سه پلان مشخص سینوسی کانالی شکل، سینوسی بارگذار، سینوسی چندشاخه و چندشاخگی و شریانی نشان داده است، حال آن که در بازه سنگی و کوهستانی متاثر از عوامل زمین شناختی به صورت تنگدره مئاندری است. در طی دوره 37ساله، چندشاخگی رودخانه در ناحیه هزاررود به پهنای 1.2 کیلومتر توسعه داشته است که اگر این روند یکنواخت فرض شود، سرعت متوسط پیشروی بازه چندشاخه، 32 متر در سال است که میزان قابل توجهی است. در منطقه هارون آباد تا کوه کن، فرسایش کناری به شکل مهاجرت حلقه های مئاندری تا 850 متر در دوره زمانی یاد شده نیز بیانگر نقش ویرانگری رودخانه در بازه های پیچان رودی است. بر اساس زاویه مرکزی حلقه های مئاندر، 57.72 درصد حلقه ها توسعه یافته، 25.93 درصد خیلی توسعه یافته، 16.05 درصد دیگر حلقه ها، از نوع جوان رو به رشد هستند و لذا هنوز خسارات پیچان رودی رودخانه وجود دارد. غالب ترین حالت فرسایش در انحناهای مئاندر، حالت توسعه یافتگی می باشد که بیش از 56 درصد حالات فرسایش را به خود اختصاص می دهد و بسته به نحوه توزیع تنش برشی آب، هندسه پیچ و شعاع انحناء نسبی آن و در نتیجه، محل تمرکز تنش برشی آب، حالات مختلف انتقال، چرخش، پیچیده شدن و پدیده میانبری نیز مشاهده شده است. بیش از 75 درصد جابه جایی محور رودخانه به سمت جناح چپ بوده، لذا احداث هرگونه سازه و راه در جناح چپ خطرآفرین خواهد بود.
    کلیدواژگان: پلانفرم رودخانه، توسعه حلقه مئاندر، تنگدره، چندشاخه، سینوسی، مئاندر
  • مهناز بابایی*، سید زین العابدین حسینی، علی اکبر نظری سامانی، سید علی المدرسی صفحات 165-181
    فرسایش خاک و تولید رسوب امروزه به یکی از معضلات مهم طبیعی تبدیل شده است. در گام نخست مبارزه با این معضل باید به ارزیابی کمی فرسایش خاک و تولید رسوب پرداخت. در این رابطه مدل ها و روش های مختلفی ارائه شده است. آنچه مسلم است، قبل از هرچیز باید قابلیت این مدل ها مورد راست آزمایی قرار گیرند. بدین منظور از معادله جهانی تلفات خاک تجدید نظر شده سه بعدی در قالب ابزار سامانه اطلاعات جغرافیایی در حوزه آبخیز کن سولقان استفاده شد. عامل فرسایندگی، با استفاده از اطلاعات بارش و با تکنیک درون یابی IDW پهنه بندی شد. مقادیر فرسایش پذیری خاک با استفاده از اطلاعات نمونه برداری خاک در قالب نقشه واحدهای قابلیت اراضی محاسبه شد. تخمین عامل پوشش زمین با استفاده از شاخص تفکیک نرمال شده گیاهی NDVI انجام شد. عامل پستی و بلندی نیز با استفاده از مدل رقومی ارتفاع محاسبه شد. پهنه بندی عامل عملیات حفاظتی نیز با استفاده از نقشه شیب منطقه به درصد صورت گرفت. با ترکیب این عوامل بر اساس مدل، مقدار میانگین سالانه فرسایش 20.22 تن در هکتار در سال به دست آمد. برای محاسبه بار رسوب از روش های محاسبه SDR استفاده شد که بر این اساس متوسط سالیانه رسوب در هر یک از روش ها بسیار بیشتر از رسوب ویژه حوضه در ایستگاه سولقان بود. رسوب ویژه حوضه محاسبه شده با استفاده از آمار ایستگاه هیدرومتری سولقان (1.82 تن در هکتار در سال) بود. این پژوهش همچنین نشان داد، عامل LS با ضریب همبستگی 0.68 درصد بیشترین تاثیر را در برآورد فرسایش سالیانه خاک داشته است. نتایج حاصل از این تحقیق در زمینه کاربرد مدل در این منطقه دلالت بر این داشت که مدل، میزان فرسایش حوضه را بسیار بیشتر از حد انتظار تخمین زده است. این تحقیق کارایی مدل RUSLE 3D را در بررسی وضعیت فرسایش حوزه آبخیز کن سولقان مناسب نمی داند.
    کلیدواژگان: رسوب، سامانه اطلاعات جغرافیایی، سنجش از دور، سولقان، IDW
  • نادر قلی ابراهیمی*، عظیم شیردلی، ابراهیم نیکخواه جوان، مجید حسینی صفحات 182-192
    پوشش گیاهی در بستر و حاشیه رودخانه موجب افزایش زبری مسیر و کاهش میانگین سرعت جریان، کاهش انرژی آب و تغییر توزیع سرعت لایه ای و به عبارتی پروفیل سرعت جریان در مقطع عرضی رودخانه می شود. در این پژوهش آزمایشگاهی، تاثیر پوشش گیاهی شاخه ای بر جریان و فرم بستر در آبراهه بررسی شد. شبیه سازی جریان در کانال آزمایشگاهی به طول هفت متر، عرض و ارتفاع 25 سانتی متر با دبی های سه، پنج و هفت لیتر بر ثانیه و شیب های یک، سه و پنج در هزار و پوشش گیاهی مصنوعی از نوع شاخه ای با تراکم های 50، 25 و 12 درصد در شرایط مستغرق مورد آزمایش قرار گرفت. با توجه به داده برداری انجام شده، می توان نتیجه گرفت که اختلاف بین رقوم سطح جریان و بستر جریان و همچنین، دبی جریان، تحت تاثیر انواع تراکم پوشش گیاهی قرار دارد. وجود پوشش باعث ایجاد مقاومت در برابر جریان و افزایش عمق می شود. در تمامی آزمایش ها، با افزایش تراکم پوشش مقدار فرسایش بستر نسبت به شرایط اولیه بیشتر شد، به صورتی که در تراکم 50 درصد بیشترین و در تراکم 12 درصد کمترین تغییر مشاهده شد. در شرایط دبی یکسان با افزایش تراکم، عمق جریان افزایش می یابد. جابه جایی ذرات بستر در منطقه دارای پوشش گیاهی با افزایش تراکم، افزایش می یابد که در تراکم 50 درصد، سطح جریان نسبت به تراکم های 12 و 25 درصد بیشتر و همچنین در این تراکم، بستر جریان نسبت به سطح اولیه دچار فرسایش و تغییر فرم بیشتری شده و ته نشینی و تجمع ذرات در انتهای پوشش در شرایط با تراکم کمتر، بیشتر مشاهده شده است.
    کلیدواژگان: بستر جریان، پوشش گیاهی، تراکم، فرسایش، کانال آزمایشگاهی
  • فرزاد بیات موحد، سعید نجفی*، محمد روغنی صفحات 193-202
    آگاهی از روش های استفاده ی بهینه از آب باران تحت سامانه های مختلف به منظور غلبه بر تنش های آبی، ارتقاء عملکرد محصولات تولیدی و چگونگی تاثیر آن ها امری مهم است. بنابراین، در این مقاله اثر سامانه های آبگیر باران تحت پنج تیمار بدون تغییر در سامانه (A)، تیمار با حذف پوشش گیاهی و سنگریزه همراه با فیلتر سنگریزه ای (B)، تیمار با حذف پوشش گیاهی و سنگریزه بدون فیلتر سنگریزه ای (C)، تیمار با عایق کردن بخشی از سامانه همراه با فیلتر سنگریزه ای (D) و تیمار با عایق کردن بخشی از سامانه بدون فیلتر سنگریزه ای (E) بر عوامل فتوسنتزی نهال زردآلو مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام طرح تیمارهای ذکر شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در ابعاد هشت، پنج و 5/0 متر به ترتیب برای طول، عرض و عمق در هر سامانه طراحی شد. ساختار سامانه ها به گونه ای بود که با شیب تقریبی نه درصد به سمت پایین دست ادامه می یافت. به منظور تسریع نفوذ رواناب و توزیع آن در منطقه ریشه دوانی فیلتری به قطر 10 و عمق 30 سانتی متر در تمام تیمارها ایجاد شد. در سال 1390 پس از یک بارندگی 22 میلی متری با فاصله زمانی 10 و 23 روز از بارندگی، چهار عامل فتوسنتزی شامل میزان فتوسنتز در واحد سطح برگ، هدایت روزنه ای آب، میزان تعرق و جذب CO2زیر روزنه ای اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در سه عامل از چهار عامل اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری بین تیمارهای مختلف وجود دارد و جالب تر این که تیمارهای با بیشترین و کمترین عملکرد نیز در اکثر موارد با یکدیگر منطبق بوده اند که این امر می تواند وابستگی این عوامل به یکدیگر را بیان کند به طوری که کاهش یا افزایش هر عاملی سبب تاثیر در عامل دیگر می شود. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که سامانه های عایق کردن بخشی از سامانه بدون فیلتر سنگریزه ای (E) و حذف پوشش گیاهی و سنگریزه بدون فیلتر سنگریزه ای (C) بیشترین تاثیر مثبت را بر ارتقاء عملکرد عوامل فتوسنتزی نهال های زردآلو داشته است. در حالی که تیمار بدون تغییر در سامانه (A) دارای کمترین عملکرد در عوامل فتوسنتزی بوده است. تاثیر تیمارهای مدیریتی در تحویل رواناب به نهال ها عمده ترین دلیل در کسب این نتایج بوده است.
    کلیدواژگان: تنش های آبی، درختان مثمر، دستگاه IRGA، رواناب، فیلتر سنگریزه ای
  • مسعود ساجدی سابق*، مجتبی صانعی، حسین علی عبدالحی، شهرام بهمنش، عباس متین فر صفحات 203-209
    مخازن استوانه ای پرورش ماهی، به دلیل مصرف آب کمتر و راندمان تولید بیشتر در سطح جهان توسعه روز افزون یافته است. مطالعه هیدرولیک جریان این مخازن، اولین قدم برای شناختن پدیده رسوب گذاری و راندمان تخلیه رسوب می باشد. در این مقاله با تحلیل سرعت جریان در عمق های مختلف مخزن، شرایط جریان در آزمایشگاه هیدرولیک پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج بیانگر آنست که در راستای جریان ورودی، در نزدیکی دیواره گرادیان سرعت جریان به سمت دیواره افزایش می یابد و به دلیل عدم تطابق خطوط هم سرعت در لایه های مختلف با یکدیگر، جریان های چرخشی ثانویه، به خصوص در نزدیکی دیواره مخزن شکل می گیرند. همچنین، متناسب با شدت جریان جت، جریان انعکاسی در محل برخورد جت آب با دیواره مخزن، به وجود می آید که در فاصله ای کوتاه مجددا با دیواره مخزن برخورد نموده و سرعت جریان به صورت موضعی به خصوص در لایه های میانی و تحتانی افزایش می یابد و جریان انعکاسی، در لایه های سطحی در طول بیشتری مستهلک می شوند و با افزایش تخلیه میانی مخزن، جریان در لایه های تحتانی از شدت بیشتری برخوردار می شود. به دلیل جریانات موضعی و ثانویه، مقادیر کمی هیدرولیکی در دبی های مختلف متفاوت می باشند. اندازه گیری ها در عمق 0.2 ارتفاع آب از کف بستر مخزن، دامنه تغییرات بین 0.6 تا 1.78 را برای نسبت سرعت به سرعت متوسط جریان در دبی های مورد بحث نشان می دهد. همچنین، نتایج بیانگر آنست که عدد فرود محاسباتی در هر نقطه از حجم سیال، تابع نسبت شعاع موضعی نقطه به شعاع مخزن خواهد بود.
    کلیدواژگان: جریان های ثانویه، رسوب، سرعت جریان، مخازن استوانه ای، ورتکس
  • بهاره شیرانی، مرتضی خداقلی*، مجید منتظری صفحات 210-220
    در میان مطالعات گسترده ای که در زمینه خشکسالی صورت گرفته، سهم خشکسالی مراتع بسیار ناچیز است. لذا در این تحقیق به بررسی اثرات خشکسالی بر روی درمنه زارهای استان اصفهان پرداخته شده است. بدین منظور از داده های بارش ماهانه سه ایستگاه اصفهان، میمه و شهرضا و داده های تولید سه سایت مرتعی چرمشهر، موته و گردنه شادیان در طی دوره آماری 1386-1377 استفاده شد. روش های به کار گرفته شامل شاخص های بارش استاندارد (SPI)، ناهنجاری بارش (RAI)، درصد تفاضل بارش و معیار بارش سالانه (SIAP) در بازه های زمانی مختلف می باشد. برای بررسی ارتباط بین شاخص ها و تولید در این مراتع نیز، از روش همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج حاکی از این بود که تنها در مرتع موته، ارتباط تولید و شاخص ها معنادار بود و در دو مرتع دیگر به دلیل شرایط خاص موجود در آن ها، بین این دو متغیر، همبستگی وجود نداشت. همچنین، مشاهده شد که تاثیر بازه های زمانی بیشتر از نوع شاخص ها می باشد و بارش های بهاره بیشترین تاثیر را بر روی تولید درمنه زارهای استان اصفهان داشته است. در نهایت شاخص های درصد تفاضل بارش در بازه سه ماهه با مقدار همبستگی 0.867 و پس از آن RAI3 با مقدار 0.863 و SPI3 با مقدار 0.802 به عنوان مناسب ترین شاخص های خشکسالی تعیین شدند.
    کلیدواژگان: بارش، تولید علوفه، درمنه دشتی، مرتع، SPI
  • علی عبدالله زاده، مجید اونق، امیر سعدالدین، رئوف مصطفی زاده* صفحات 221-235
    بر اساس اهمیت تهیه نقشه های پهنه بندی ضریب رواناب، سیلاب و نیز تاثیر آن ها روی توسعه سکونتگاهی، هدف پژوهش حاضر اعمال تاثیر میزان ضریب رواناب آبخیز و پهنه های مختلف سیلاب دشت در دوره بازگشت های مختلف بر توسعه کاربری مسکونی در شرایط کاربری مسکونی فعلی و کاربری مسکونی بر مبنای مدل سیستمی آمایش سرزمین در حوضه زیارت استان گلستان است. نقشه کاربری مسکونی فعلی منطقه مورد مطالعه با استفاده از اطلاعات حاصل از تصاویر ماهواره ای سنجنده TM و بازدیدهای میدانی تهیه شد و سپس برای ارزیابی توان توسعه سکونتگاهی از مدل سیستمی آمایش سرزمین استفاده شد. همچنین، اطلاعات لازم برای تعیین ضریب رواناب شامل نقشه کاربری اراضی، شیب و بافت خاک تهیه و سپس مقادیر ضریب رواناب با استفاده از جدول سه ترکیبی تعیین شد. پهنه بندی خطر سیل در دوره بازگشت های مختلف با استفاده از الحاقیه HEC-GeoRAS در محیط ArcMap انجام شد. نتایج نشان داد، 4/3 درصد از مساحت منطقه در وضعیت فعلی به کاربری سکونتگاهی اختصاص دارد، همچنین، بر اساس مدل سیستمی آمایش سرزمین، حدود نه درصد مساحت منطقه در طبقه مناسب یک و دو توسعه سکونتگاهی قرار دارد. با توجه به نقشه ضریب رواناب، متوسط ضریب رواناب بالقوه برابر 0.51 درصد است. با تلفیق نقشه ضریب رواناب با سیلاب با دوره بازگشت های مختلف (25، 50، 100 و 200ساله) مشخص شد که در کاربری سکونتگاهی موجود، مناطق امن از خطر سیلاب به ترتیب برابر 47/318، 46/317، 44/316 و 44/316 هکتار می باشند. بنابراین، با افزایش دوره بازگشت، مساحت مناطق تحت تاثیر سیلاب در هر دو کاربری فعلی و نیز کاربری آمایشی افزایش یافته و این افزایش پهنه سیلاب در دوره بازگشت 100 و 200ساله نسبت به دوره بازگشت های پایین تر برابر 5/3 هکتار بوده است.
    کلیدواژگان: پهنه بندی سیلاب، جدول ترکیبی، ضریب رواناب بالقوه، مدل HEC، RAS، مناطق مسکونی
  • بهروز محسنی*، هادی رزاقیان، عبدالله درزی نفت چالی، اسماعیل نیکزاد صفحات 236-247
    رواناب به عنوان یکی از مولفه های بیلان آب حوضه، اهمیت زیادی در آبخیزداری و مدیریت منابع آب دارد. برآورد مناسب میزان رواناب، مستلزم تعیین ضریب رواناب می باشد. در این پژوهش، ضریب رواناب با دوره بازگشت های 25 و 50 ساله حوضه های تا مساحت 50 کیلومتر مربع استان مازندران با استفاده از سه روش استدلالی، SCS و سیپرس-کریک برآورد شد. از نرم افزار GIS برای همپوشانی لایه ها و تحلیل اطلاعات حوضه استفاده شد. جدول چاو مبنای تناظر روش های مورد استفاده در این پژوهش قرار گرفت. روش استدلالی به دلیل عدم تناظر با جدول چاو و محاسبه ضریب رواناب کمتر از واقعیت در اکثر موارد، نتایج مطلوبی ارائه نداد. روش سیپرس-کریک به دلیل قرابت با روش SCS کارایی لازم را در برخی از حوضه ها نشان داد. میانگین ضریب رواناب معادل 0.37=C25 و 0.41=C50 بیانگر دقت بسیار بالای روش SCS نسبت به دو روش دیگر در این پژوهش می باشد. مطابق روش سازمان حفاظت خاک، کمترین و بیشترین ضریب رواناب با دوره بازگشت 25ساله به ترتیب مربوط به حوزه آبخیز چالکرود یک (0.06) و صفارود چهار (0.61) تعیین شد. کمترین و بیشترین ضریب رواناب با دوره بازگشت 50ساله نیز به ترتیب مربوط به حوزه آبخیز چالکرود یک (0.1) و صفارود چهار (0.65) برآورد شد. بر اساس نتایج به دست آمده از هر سه روش، حوضه های دارای بیشترین مساحت و کمترین شدت بارندگی، کمترین ضریب رواناب را دارا بودند.
    کلیدواژگان: بیلان آب، حوزه آبخیز، رواناب، مدیریت منابع، GIS
|
  • Mojtaba Rezaei, Mehdi Vafakhah *, Bagher Ghermezcheshmeh Pages 128-139
    Flood is a sudden happening and quick and destructive event that causes death and financial sensible and unsensiable damages in different parts on the world and Iran annually. Control or decreasing these destructive impositions needs precise and accurate studies. So, recognition of the places with runoff generation potential is very important. In current study, two major aims of investigation of the application of distributed ModClark model in flood hydrograph simulation and determination of flood source area in distributed and sub-watershed condition were investigated in the Khanmirza watershed, Chaharmahal-e-Bakhtiari Province. For this reason, at first, inputs of model were extracted by ArcGIS 9.3 and then model was calibrated and validated. In next step, in order to determine flood source area for cell units and sub-watersheds, by applying "Unit Flood Response" method, at first, design rainfall with return periods of 25, 50, and 100 years at the Aloni station were extracted and then influence of each cell and sub-watershed on output hydrograph of the outlet watershed were obtained. The results of model based on comparison between equal-width discharges show that at validation step, the model was simulated the flood hydrograph with high precision with root mean square error, efficiency coefficient, and R2 of 1.53, 0.89, and 0.74, respectively. Also, according to the results of current study, based on the flood volume relative error, peak discharge, base time, and time to peak, ModClark model had lower error in predicting the flood volume and peak discharge. The final results showed that flood source area increases in sub-watersheds from downstream to upstream, while it doesn’t follow any distribution in cell units.
    Keywords: ArcGIS, Distributed Modeling, Flood Source Area Mapping, ModClark Model, Sub, ?watershed
  • Mahshid Souri *, Khadijeh Tork, Omolbanin Bazrafshan Pages 140-151
    Site selection is the most significant and fundamental process in dam construction. Site selection of dam is one of the most important and effective steps of project implementation. Optimal site selection impacts on reducing the costs of dams establishing. Today, this matter is considered by managers and decision makers. So, different methods apply to site selection. Different parameters are important in text of site selection such as the sub-basins characteristics and hydraulic characteristics. This research determined the optimal location of stone–mortar dams implementation based on nine effective criteria in ten sub-watersheds in Yakhlaqan Makoo region. In this research, criteria weighting was done by AHP method. Then in order to implement stone-mortar dams, Priority of sub-watershed is identified by TOPSIS and VIKOR methods. According to the results, efficient criteria of stone-mortar dams site selection were the catchment area and channel length with 0.191, 0.204 weights. While, the road distance and villages distance were the inefficient criteria with 0.033 weights. The results of both methods identified sub-basins D1, D and H as suitable sub-basins to site selection. The purpose of this research was introduction of the decision support system techniques in identifying and ranking suitable sub-basins in the feild of stone-mortar dam's site selection.
    Keywords: Decision support system, Ranking, TOPSIS, Watershed management projects, West ?Azerbaijan
  • Hamidreza Peyrowan *, Ali Jafari Ardekani, Mohsen Shariat Jafari Pages 152-164
    This research has been done for the study of morphology of Ghezel Ouzan River from Ostoor to Manjil dams in two gorge and floodplain basins at 37 years period based on aerial photos, topographic maps and field surveying. The results showed the mean sinuosity ratios of, 1.46 and 1.22 for gorges and floodplain basins so that they can be classified as meandering and sinuous river reaches respectively. More sinuosity at gorge basin is due to the geological and tectonically factors. In the other words, the river plan initiate and mature based on rock canal that originated from above mentioned geological factors. At floodplain basin in Pavehrood to manjil dam with 60 km length river reach, the river showed three obvious sinuous canaliform, sinuous point bar, sinuous braided and braided and anastomising plan . At period 37 years braiding extend in the boundary about 1.2 km widths in Hezarrood area. If the rate of widening of the river in this basin presumes in uniform rate, the velocity of the river widening is about 32 meters per year that is noticeable. Bank erosion with meandering form of the river in Haroonabad area through meandering growth and extensions of the loops occurred up to 850 meters at the mentioned periods. Based on central angel of meanders loops, 57.72 percents of loops are extended modes, 25.93 % very extended, 16.05 of others are new so the river has meandering hazard. Extension mode of the loop growth is the main mode with 56% frequency and based on water shear stress distribution, geometry of loops and relative radius of the loops, consequently accumulation point of the shear stress, the modes of translations, rotation, compounding and chute and neck cut off are observed. More than 75 % of canal shifting cases of the river is toward left bank so that the construction of any structures on the left bank of the river would be dangerous.
    Keywords: Braiding, Gorge, Meander, Meander loop extension, River planform, Sinuosity?
  • Mahnaz Babaei *, Seyed Zeynalabedin Hosseini, Aliakbar Nazari Samani, Seyed Ali Almodaresi Pages 165-181
    Recently soil erosion and sediment yield has become one of the most important problems of the environment. Soil erosion risk assessment and sediment yield are first steps to confront with this problem. In this regard, various models and methods proposed. What is certain, first of all must be verified the functionality of these models. The present study is carried out to KanSoleghan watershed in order to estimate the soil erosion risk and sediment yield. RUSLE 3D was used in geographical information system platform. Rainfall Erosivity (R), were obtained from monthly and annual data and IDW techniques, Soil Erodibility (K) were obtained from soil data and regin map, Land cover Management (C) using remote sensing techniques (with use of NDVI), LS using digital elevation model, Soil Conservation Practice with using slope percent map. Eventually based on RUSLE 3D model combining these factors together, annual average risk of soil erosion was obtained 22.20 t.ha-1.y to estimate the sediment delivery ratio was used several models, accordingly, the estimated annual sediment yield was overestimated in all models. Sedimentation basin was calculated using statistics gauging stations sooleghan (1.82 tons per hectare per year). Our study indicated that LS factors of the RUSLE 3D model (r2=0.68) were the most effective factors controlling soil erosion in the region. In general, it can be said that the reliability of the used data and used methods is too low and too many uncertainses exist for areliable calculation of soil loss amounts in kan soleghan watershed using the RUSLE 3D Model.
    Keywords: GIS, IDW, Remote sensing, Sediment, Soleghan
  • Nadergholi Ebrahimi *, Azim Shirdeli, Ebrahim Nikkhah Javan, Majid Hosseini Pages 182-192
    The riverbed and margin vegetation causes to increase in roughness against flow, decrease in average flow velocity, reduce water-energy, and alterations in layer velocity distribution (the flow velocity profile) across the river. In current experimental research, the effect of branching vegetation on the stream flow and bed formation is analyzed. The flow conditions are examined in experimental channel with 7 meter length, 25 cm width and height through different flow rates (3,5,7 lit/s) and slopes under different(0.001, 0.003, 0.005) and densities of vegetation (50, 25 and 12 percent). According to the processed data, it can be implicated that the difference between flow level, substrate, and rate is affected by the types of vegetation density; thereby existence of vegetation causes resistance to flow and depth increment. In all experiments, through the vegetation density increment, the bed erosion increases compared with the primary condition in which the most and least alterations are observed in 50 and 12-percent density, respectively. In the condition of equal flow rate with density increment, the flow depth is increased. The bed particle displacement in the section covered by vegetation is increased through density increment in which flow level in 50 is more than 25 and 12-percent density, as well as, flow substrate erosion and alteration whereas sediment (particles accumulation) is appeared frequently under less density at the end of section covered by vegetation.
    Keywords: Erosion, Experimental channel, Density, Flow substrate, Vegetation
  • Farzad Bayat Movahhed, Saeed Najafi *, Mohammad Roghani Pages 193-202
    Knowledge about optimizing use of rain water under different systems for overcoming water stresses, maximization of crop yield and how their effects is very important. So in this research effect of Rain Water Catchment (RWC) systems under five treatments viz. control (A), eliminated of vegetation and pebble with a gravel filter (B), eliminated of vegetation and pebble without any gravel filter (C), insulated some portion by plastic with gravel filter (D) and insulated some portion by plastic without any gravel filter (E) on activity of photosynthetic parameters have been assessed. The research was conducted in a randomized complete block design with 3 replications for each treatment. RWCs were designed in 8, 5, and 0.5 meters for the length, width and depth respectively, as well as with 9 % downward slope. To facilitate runoff infiltration in root region; a gravel filter was created that was 10 cm diameter and 30 cm depth respectively, in all treatment. Four photosynthetic factor viz. Photosynthetic rate per unit leaf area, stomatal conductance, transpiration rate and substomatal CO2 adsorption were measured after 10 and 23 days after one rainfall event in 2011. Results showed there are significant differences between measured factors except substomatal CO2 adsorption under different treatments. Totally results of this research showed that two Rain Water Catchment systems including insulated some portion by plastic without any gravel filter (E) and eliminated of vegetation and pebble without any gravel filter (C) had maximum positive effect on activity of photosynthetic parameters in Apricot seedlings versus control treatment (A) exhibited minimum activity of photosynthetic parameters in Apricot seedlings. It can say the effect of treatments in runoff delivery to the Apricot seedlings is the cause of obtained aforementioned results.
    Keywords: Fruit trees, Gravel filter, Infrared gas analyzer, Runoff, Water stresses
  • Masoud Sajedi Sabegh *, Mojtaba Saneie, Hosseinali Abdul Hai, Shahram Behmanesh, Abbas Matinfar Pages 203-209
    Aquaculture cylindrical tanks are growing in the world due to the less water consumption and more product efficiency. Study on Hydraulic of this tank is the first step for recognition of sedimentation and solid removal efficiency. This paper is a laboratory study based on flow velocity analysis in different flow depth. The results show that the flow velocity gradient increased in the vector of inlet current toward tank inner bank and due to the incoherence of ISO-velocity layers in different depth, the secondary currents shaped particularly near the tank bank. Also, related to jet current forces, reflected current formed in different parts of the tank pyramid by incidence of jet current to bank of the tank. Local velocity in the middle and beneath depth increased and reflected current depreciate in longer distance on circular current. By increasing the outlet central discharge, the current velocity increased in deeper depth. Due to the local and secondary flows, there is not a match velocity pattern for different discharges in tank. Range of ratio of local velocity to average velocity with depth of 0.2 from tank bottom changes between 0.6 and 1.78 for inlet discharges. Also the results show that the calculated Froude number in each local point related to ratio of local radius to tank radius.
    Keywords: Cylindrical tank, Flow velocity?, Secondary currents, Sediment, Vortex
  • Bahare Shirani, Morteza Khodagholi *, Majid Montazeri Pages 210-220
    Among the widespread studies have made on drought, rangelands drought has just received little attention. This study investigates the effect of drought on rangelands of Isfahan province. For this, Standardized Precipitation Index (SPI), Rainfall Anomally Index(RAI), Percentage of difference between the measured rainfall and Statistical Index Annual Precipitation(SIAP) were assessed in different time periods and their relation with these type of rangelands production in Isfahan province were studied. In this study, the monthly precipitation data in Esfahan, Meyme and Shahreza stations and forage production data in Charmshahr, Moote, Gardaneshadian rangelands in the period 1998-2007 were used. To investigate the relationship between indices and pastures production, the Pearson correlation was used. The results showed that only in Moote pasture, there were significant relationship and in the other pastures due to the special conditions, there was no correlation between these two variables The results indicate that effect of time periods were more than effect of indexes and spring rains have the greatest effect on the production of rangelands with Artemisia sieberi type in Isfahan province. Finally, the percentage of difference between rainfall in the range 3 month with 0.867 and then RAI 3 with 0.863 and SPI 3 with 0.802 were determined as the most appropriate index of drought.
    Keywords: Artemisia sieberi, Forage production, Pasture?, ?? Rain fall, SPI
  • Ali Abdollahzadeh, Majid Ownegh, Amir Sadoddin, Raoof Mostafazadeh* Pages 221-235
    Identification the source areas of surface runoff and flood prone zones and their impact on residential expansion are important. The aim of the present study is to consider the impact of potential runoff coefficient and flood inundation for different recurrence intervals in analyzing residential expansion for the current land use pattern as well as suitable land use allocation based on the systemic land use planning of Iran in the Ziarat watershed in Golestan Province. The pre-processed Landsat TM image 2010 was used to determine the land use map of the study area and then a suitability analysis is then carried out to establish the potential residential development area in the framework of Iranian systemic land use planning model. The raster layers of slope, soil type, and land use were prepared and the potential runoff coefficient values were determined using the attributes. Floodplain zonation maps were delineated by integrating HEC-RAS and ArcGIS in different return periods. The results indicate that the residential area covers 3.4% of the study area and 9% of the study area was assigned as 1 and 2 suitability classes, according to land use planning model. On the basis of the potential runoff coefficient map, the average runoff coefficient was 0.51%. Based on the combined flood zone maps and runoff coefficient, the flood prone areas will increase for 25, 50, 100, and 200 year floods for both current and determined residential land uses. The areas of flood-secure regions in current residential land use were 318.47, 317.46, 316.44, and 316.44 ha for different design floods respectively. Increasing the return period from 20-50 to 100-200 years lead to an increase of flood zone extent (3.5 ha).
    Keywords: Combined table, Flood zonation, HEC, RAS model, Potential runoff coefficient, ýResidential areas
  • Behrouz Mohseni *, Hadi Razzaghian, Abdollah Darzi, Naftchali, Esmaeel Nikzad Pages 236-247
    Runoff as one of the water balance components of a basin, is of great importance in watershed and water resources management. Suitable estimation of runoff is requires to determination of runoff coefficient. In this study, runoff coefficient was estimated for return periods of 25 and 50 years using rational, SCS and Cypress-Creek methods for basins up to 50 square kilometers. GIS software was used to overlay layers and basin analysis. Chow, s table was used to correspondence different methods. Due to the lack of compliance with Chow, s table and estimating lower runoff coefficients than reality in most of the study area, Rational Method did not provide suitable results. Cypress-Creek method was also effective in some basins due to it similarity with the SCS method. Average equivalent runoff coefficient of C25=0.37 and C50=0.41 demonstrated high accuracy of SCS method compared with two other methods. According to the soil conservation service method, minimum and maximum runoff coefficients of 25- year return period were related to Chalakrud 1 (0.06) and Safarood 4 (0.61) watersheds, respectively. Also, the minimum and maximum runoff coefficients of 50- year return were 0.1 (for Chalakrud 1) and 0.65 (for Safarood 4), respectively. According to the results of three methods, the lowest runoff coefficients were obtained for watersheds with the highest area and the lowest rainfall intensity.
    Keywords: Water Balance, Runoff, GIS, Resources Management, Watershed