فهرست مطالب

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال سوم شماره 4 (پیاپی 9، زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احمد جعفر زاده، حسین خزیمه نژاد، عباس خاشعی سیوکی، جعفر بازی صفحات 1-10
    اولین گام در مدل سازی منابع آب یک منطقه بررسی وضعیت اقلیمی منطقه در دوره گذشته و آتی می باشد. یک مدل سازی هیدرولوژیک با در نظر گرفتن جدیدترین و کامل ترین ابزارهای تولید مولفه های اقلیمی به بررسی تغییرات این مولفه ها می پردازد. بارش به عنوان اولین منبع تامین کننده آب همواره مورد توجه بوده است. لذا تغییرات این پارامتر اقلیمی از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. از آنجا که استان خراسان جنوبی توان مندی بالایی در خصوص منابع آب سطحی ندارد، توجه ویژه در خصوص بررسی تغییرات بارندگی بسیار مهم می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های خروجی مدل گردش عمومی جو HADCM3، به ارزیابی پیامدهای تغییر اقلیم بر الگوی بارش در 3 دهه ی آتی استان خراسان جنوبی پرداخته شد. میزان بارش سالیانه استان در 3 دهه ی 2020، 2030 و 2040 میلادی مورد بررسی قرار گرفت. در انتها نیز پهنه بندی تغییرات الگوی بارش در این دوره ها به دست آمد. نتایج نشان داد که به طور قابل محسوسی بارش در استان روند نزولی به خود خواهد گرفت. همچنین نتایج حکایت از این امر داشت که شهر اسدیه در این 3 دهه بهترین وضعیت بارش و همچنین شهرهای طبس و نهبندان شاهد بدترین وضعیت بارش خواهند بود.
    کلیدواژگان: بارندگی، تحلیل فضایی، وزن دهی عکس فاصله، HADCM3
  • منصور جهانتیغ صفحات 11-18
    هدف از اجرای این پژوهش، ارزیابی کارآیی سکوهای سنتی و تاثیر آن ها بر برخی از ویژگی های خاک در حوضه آبخیز هامون می باشد. برای اجرای این تحقیق، ضمن بررسی حجم و طریقه احداث سکوها، از داخل هر یک از آن ها و منطقه شاهد نمونه های خاک جمع آوری و برخی از ویژگی های آن شامل بافت، کلسیم، سدیم، منیزیم، درصد سدیم محلول، نسبت جذب سدیم، اسیدیته و هدایت الکتریکی آنالیز گردید. داده ها با استفاده از برنامه آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ارزیابی پایداری سکو ها نشان داد که ساخت آن ها بر اساس اصول علمی انجام گرفته است. به طوری که علاوه بر احیاء زمین، زمینه تثبیت دیواره های آن ها فراهم شده است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری ویژگی های نمونه های خاک نشان داد که ساخت سکو تغییرات معنی داری را در مقادیر سیلت نداشته است. در حالی که مقادیر اسیدیته، هدایت الکتریکی، کلسیم، سدیم، منیزیم، درصد سدیم محلول، نسبت جذب سدیم، رس و شن خاک در اثر ایجاد سکو، به صورت معنی داری در سطح 1% (P<0.01) نسبت به خاک شاهد بهبود یافتند. بنابراین ساخت سکو در این منطقه خشک از لحاظ زیست محیطی ایجاد میکروکلیمای مطلوبی را به همراه داشته و همچنین باعث بهبود خاک به خصوص کاهش شوری آن شده است.
    کلیدواژگان: بهبود خاک، سکوبندی، میکروکلیما، ویژگی های خاک
  • عبدالله حسین پور، حیدر زارعی، علی کلانتری اسکویی صفحات 19-26
    مناطق خشک دارای امکانات بالقوه کشاورزی هستند که مورد استفاده کامل قرار نگرفته اند. می توان توسط روش های خاص که برای این مناطق مناسب هستند از این امکانات بالقوه به بهترین نحو استفاده کرد. برنامه و مدیریت منابع آب به عنوان دو موضوع مهم در مناطق خشک شناخته می شوند. هدف از این تحقیق مطالعه پتانسیل بالقوه منابع آبی در حوضه مشنق چای می باشد. برای انجام این تحقیق داده های هواشناسی و هیدرومتری منطقه مورد مطالعه جمع آوری و جهت پردازش های بعدی سازماندهی شدند. جهت مکان یابی و تعیین محل مناسب محور سد، تعداد 40 سونداژ ژئوفیزیکی و حفاری 7 حلقه چاه پیزومتریک اجرا گردید. بیلان آبی حوضه بر اساس داده های هواشناسی، هیدرومتری و کاربری اراضی برآورد گردید. سپس با استفاده از اطلاعات ژئوالکتریک و چاه های پیزومتریک حجم آب قابل ذخیره در محل پیشنهادی سد زیرزمینی و همچنین حجم تنظیمی مخزن سد محاسبه شد. نتایج نشان داد که در صورت بارش2/330 میلی متر بارش وضعیت حوضه از نظر خشک سالی اقلیمی در حد نرمال است. آب مازاد حوضه در فصل غیر زراعی 305683 متر مکعب برآورد شده که قابلیت ذخیره رواناب در فصل غیر زراعی توسط احداث سد زیرزمینی در منطقه را دارد. ظرفیت ذخیره سفره آبخوان مورد نظر در صورت استفاده هم زمان از آب ذخیره شده توسط کشاورزان سالیانه بیش از 100000 متر مکعب حجم تنظیمی مخزن خواهد بود که با توجه به کمبود آب در روستای مشنق این حجم آب در حالت بهبود می تواند کمبود نیاز آبی اراضی روستا را جبران نماید.
    کلیدواژگان: ذخیره رواناب، ژئوالکتریک، سد زیرزمینی، مشنق چای، هواشناسی، هیدرومتری
  • عرفان ناصری، علی شهیدی، محمدرضا فرزانه صفحات 27-38
    افزایش گازهای گلخانه ای به ویژه پس از انقلاب صنعتی منجر به تغییرات محسوسی در سامانه های آب و هوایی جو کره زمین شده است که از آن به عنوان تغییر اقلیم یاد می شود. اثرات این پدیده نو ظهور بر بخش های مختلف چرخه آب از اهمیت بسزایی در مدیریت منابع ارزشمند آبی برخوردار است. در این تحقیق مدل هیدرولوژیک حوضه بهشت آباد (از توابع حوضه کارون بزرگ) به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم در دوره های آتی بر این حوضه مورد ارزیابی قرار گرفت. لذا در این مطالعه، از مدل SWAT-2009 جهت مدل سازی هیدرولوژیکی استفاده شد تا میزان حجم رواناب حوضه محاسبه گردد. نتایج شبیه سازی با استفاده از داده های روزانه ایستگاه های آب سنجی موجود در حوضه به کمک الگوریتم SUFI-2 برای یک دوره 15 ساله (2013-1998) مورد واسنجی و صحت سنجی قرار گرفت. به منظور ارزیابی اثرات تغییرات اقلیمی بر رواناب خروجی از حوضه از مدل های گردش عمومی جو (HadCM3) تحت سه سناریوی A2، B1 و A1B برای دوره های شاخص 2020، 2050 و 2080 استفاده شد و با مدل مولد اقلیمی لارس (Lars-WG 5.5) مورد ریزمقیاس نمایی واقع شد. سپس نتایج به روش ضرایب تغییر (CF) به مدل SWAT معرفی گردید و مدل مجددا اجرا شد. رواناب 30 ساله به صورت میانگین ماهانه تحت سناریوهای یاد شده به کمک پارامترهای واسنجی شده توسط نرم افزار SWAT-CUP محاسبه گردید. نتایج نشان داد که میانگین دمای سالانه در تمامی دوره ها تحت کلیه سناریوها با افزایش چشم گیری همراه خواهد بود به استثنای سناریوی B1 و میزان رواناب برای دوره های نزدیک و دور نیز دچار افت خواهد شد. بنابراین در بدترین شرایط ممکن حجم رواناب بهشت آباد تا سال 2100 تحت سناریوی A2 دچار کاهشی 45 درصدی خواهد شد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، بارش، رواناب، Lars، WG، SWAT، SUFI، 2
  • فاطمه پور صالحی، حدیقه محمدی، ابوالفضل اکبر پور، سید رضا هاشمی صفحات 39-48
    در سال های اخیر در کشور ایران با توجه به روند افزایشی نرخ رشد جمعیت و همچنین افزایش تقاضای آب، حجم منابع آب های سطحی و زیرزمینی با کاهش چشمگیری مواجه بوده است. یکی از راه های جلوگیری از کاهش منابع و حفاظت از آن ها، مدیریت مصرف آب به ویژه در بخش شهری می باشد. این مطالعه با هدف کنترل مصرف آب شهری با استفاده از تفکر سیستمی و نرم افزار Vensim در شهر بیرجند انجام گردید. در این مدل ابتدا سرانه ی موجود در منطقه طی سال های 92-87 شبیه سازی و سپس به پیش بینی سرانه ی آب شهری تا سال 1420 پرداخته شد. پس از آن سرانه ی حاصل از تعریف سیاست کنترل مصرف که با در نظر گرفتن پارامترهایی مانند کاهش نشت، افزایش استفاده از قطعات کاهنده ی مصرف در دو بخش خانگی و عمومی در سطح شهر، کاهش زمان استحمام، افزایش قیمت آب، کاهش روزهای تعطیل و همچنین جداسازی شبکه ی آبرسانی فضای سبز از شبکه ی آبرسانی شهری بدست آمد، با سرانه ی موجود در شهر بیرجند مقایسه گردید. نتایج حاکی از آن است که با کنترل مصرف، سرانه ی آب شهری به طور میانگین به میزان 11/29 درصد نسبت به شرایط معمول منطقه کاهش می یابد که این امر سبب کاهش حجم آب برداشت شده از منبع آب زیرزمینی به علت کاهش حجم آب ورودی به بخش شهری می گردد.
    کلیدواژگان: تقاضای آب، قطعات کاهنده ی مصرف، قیمت آب، مدیریت مصرف آب، منبع آب زیرزمینی، نرم افزار Vensi
  • علی باقریان کلات، محمد مظهری، علیرضا شادمانی صفحات 49-57
    بحران آب در اغلب مناطق کشور، لزوم اجرای طرح های مختلف استحصال آب را توجیه می نماید. در اجرای طرح پخش سیلاب کاشمر نیز همانند سایر طرح های پخش سیلاب کشور مبالغ نسبتا زیادی هزینه شده است. وجود دیدگاه های متفاوت در خصوص نتایج و راندمان حاصل از پروژه های پخش سیلاب، ارزیابی اقتصادی این فعالیت ها را به منظور اطلاع از نسبت منفعت به هزینه پروژه ضروری می سازد. در این پژوهش ابتدا کلیه هزینه ها و درآمدهای پروژه پخش سیلاب کاشمر برای سال های مورد بررسی تعیین شد. سپس راندمان اقتصادی پروژه با استفاده از روش های متداول اقتصاد مهندسی مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی اقتصادی پروژه نشان داد که با در نظر گرفتن نرخ تنزیل 20 درصد ارزش حال خالص (NPV) پروژه معادل 8/243944716 ریال می باشد که مثبت بودن آن حاکی از فزونی درآمدهای پروژه بر هزینه های آن می باشد. نسبت منفعت به هزینه (B/C) پروژه نیز معادل 74/1 به دست آمد که با توجه به این که رقم یاد شده بزرگتر از یک می باشد حاکی از اقتصادی بودن اجرای پروژه است و در نهایت نرخ بازده داخلی پروژه معادل با 55 درصد محاسبه گردید که مقایسه این رقم با حداقل نرخ قابل قبول یعنی 20 درصد نشان دهنده این است که اجرای پروژه آبخوانداری کاشمر از نظر اقتصادی کاملا مقرون به صرفه است.
    کلیدواژگان: ارزیابی اقتصادی، پخش سیلاب کاشمر، نسبت سود به هزینه
  • احد توسلی، جواد طباطبایی، اکرم حسین نیا، مسعود باقرزاده کریمی، حجت جباری، نجمیه هزارخوانی، مصطفی طاهری، فرانک محمدی صفحات 57-71
    هر ساله حدود 413 میلیارد متر مکعب آب در اثر نزولات جوی وارد کشور می شود که از این مقدار حدود 283 میلیارد متر مکعب از طریق تبخیر و تعرق دوباره وارد جو می شود. در واقع هدف از اجرای طرح های جمع آوری آب باران استفاده از میزان آبی است که توسط تبخیر و تعرق از دسترس خارج می گردد. جمع آوری آب باران غالبا با هدف تامین آب غیر شرب خانگی، آبیاری فضای سبز خانگی و شهری، آب شرب دام ها و آبیاری باغات به صورت محدود انجام می شود. یکی دیگر از مصارف آب باران جمع آوری شده، تامین آب شرب مورد نیاز حیات وحش است که در کشورهای مختلف تجربه گردیده است. بر اساس اطلاعات موجود در کشور، هنوز مطالعات جامعی بر روی استفاده از سطوح آبگیر باران به منظور تامین آب شرب حیات وحش که منتهی به تهیه یک دستورالعمل اجرایی در این زمینه باشد صورت نپذیرفته است. در این راستا طرح «بررسی اثرات خشک سالی بر تنوع زیستی جزایر دریاچه ارومیه و راهکارهای جایگزین تامین منابع آب» با هدف مطالعه و طراحی سطوح آبگیر باران به منظور تامین آب شرب حیات وحش جزایر سه گانه دریاچه ارومیه (کبودان، اسپیر و آرزو) به نحوی که این روش سازگار با محیط زیست بوده و تامین آب آن نسبتا قابل اطمینان و بادوام باشد، و هم چنین بومی سازی الگوهای مطالعه و طراحی سیستم های سطوح آبگیر باران جهت استفاده در سایر مناطق حفاظت شده کشور؛ در اولویت انجام توسط انجمن سیستم های سطوح آبگیر باران ایران قرار گرفت. جهت رسیدن به اهداف این طرح مطالعات در قالب پنج بخش مجزا شامل: مروری بر روش های جمع آوری آب باران به ویژه برای حیات وحش، مروری بر اقلیم حوضه دریاچه ارومیه و خرداقلیم و تنوع زیستی جزایر با نگاه ویژه به خشک سالی های حاکم بر منطقه، مکان یابی سیستم های سطوح آبگیر باران مناسب برای جزایر دریاچه ارومیه، طراحی سیستم های سطوح آبگیر باران مناسب برای جزایر دریاچه ارومیه (انتخاب محل اجرا و برآورد مالی)، دستورالعمل تامین آب شرب حیات وحش با تکیه بر استحصال آب باران (جزایر دریاچه ارومیه) برنامه ریزی و انجام پذیرفت. در حال حاضر نیز یک مورد از سامانه های استحصال آب باران طراحی شده در جزیره کبودان واقع در دریاچه ارومیه در حال احداث است. همچنین از نتایج این مطالعات یک جلد کتاب با همکاری انجمن سطوح آبگیر باران و دفتر حفاظت از تالاب های ایران در حال تهیه می باشد.
    کلیدواژگان: استحصال آب باران، حیات وحش، طراحی سطوح آبگیر، جزایر دریاچه ارومیه، خشکسالی
|
  • Ahmad Jafarzadeh, Hossein Khozeymehnezhad, Abbas Khashei, Siuki, Jafar Bazi Pages 1-10
    The first step in water resources modeling of a zone is assessment of climate situation on past and future duration. A hydrological modeling with consideration of the latest and most complete production tools evaluate variation of these parameters. Precipitation as the first provisioning of water source has always been of interest. Thus, its variation will be important. Since southern khorasan has not a high capability for attaining surface water resources; therefore, spatial attention to variations of this parameter has a high importance. In this study precipitation was extracted from the outputs of AOGCM model (HADCM3) under A1B scenario and the consequences of climate change in the next 30 years were assessed. The amount of annual precipitation in 3 decades, i.e. 2020, 2030 and 2040 were examined. Finally, zoning of changes in precipitation pattern was carried out. The results showed that there will be a significant downward trend in rainfall. Furthermore, in third decade, Asadiyeh will be in the best situation in terms of precipitation amount while Nahbandan and Tabas will have the worst situation.
    Keywords: Precipitation, Spatial analysis, Invert distance weight, HADCM3
  • Mansour Jahantigh Pages 11-18
    Aim of this research was to evaluate the efficiency of traditnal terraces and its impact on some of the characteristics of the soil in Hamun watershed.. To carry out this study, beside the assessment of volume and method of construction, samples of soil were collected from inside and outside of this research area. Then, we analyzed some factors such as pH, Ec, ... all of data analyzed by SPSS software. Assessment of structures sustainability has shown that terraces have been built according to scientific principles. The results of statistical analyses have indicated no significant changes on silt percentage. While, the amount of pH, EC, sedium, clay, calcium, … in terrace structure as statistically significant at the 0.01 level So, terraces have been created suitable micro-climate and causes improve of soil quality especially reduced salinity in this dry land area.
    Keywords: Soil modify, Terraces, Microclimate, Soil characteristicý
  • Abdolah Hoseinpour, Hedar Zarei, Ali Kalantari Oskouei Pages 19-26
    Planning and management of water resources in arid regions are recognized as two important issues. The purpose of this research is to study the potential of water resources in the basin Meshnaq Chay. To do this study, meteorological and hydrometric data from the study area were collected and organized for subsequent processing. To locate and determine the appropriate location of the dam axis, 40 geophysical probe, and 7 piezometric well was implemented. Basin water balance based on meteorological, hydrometric and land use data was estimated. Then, using Geoelectrics and Piezometric information, the volume of water that can be stored in the proposed location of underground dams along with Regulatory volume of reservoir were calculated. The results showed that in case of rain as 330.2 mm, drought climatic conditions of the area would be within the normal range. Excess water in the non-cultivated season was estimated about 305,683 cubic meters that can be stored by groundwater dam. Annually Storage capacity of aquifers would be more than 100,000 cubic meters of reservoir regulation volume if farmers simultaneously make use of stored water, which due to water shortage in the Meshnaq village, the lack of the required water volume of the village lands can be compensated.
    Keywords: Geoelectrics, Hydrometric, Meshnqq, ChayMeteorological, Runoff storage
  • Erfan Naseri, Ali Shahidi, Mohammad Reza Farzaneh Pages 27-38
    Increasing greenhouse gases on earth especially after the Industrial Revolution that led to sensible changes by human’s activities is called climate change. Assessment of the effects of the climate change on different parts of the water cycle for the better managing is very important. In this research, the hydrological model has been studied to assess the effects of climate change on water resources in Beheshtabad catchment. The effects of climate change are investigated in future periods. In this study, SWAT-2009 model has been used to simulate the watershed and it has calculated the amount of runoff. The results of simulation (in daily step) and existing hydrometric data have been used for calibration and validation by SUFI-2 algorithm and the 15-year period (2013-1998). The output of hydrometric stations have been used, the output of general circulation models, and LARS-WG model (HadCM3) in order to assess the effect of climate change on runoff under the climate scenarios A1B, A2 and A1B for the period (2020s), (2050s) and (2080s). The results of climate simulations have been introduced to SWAT model in change factors method. Then by re-running the model for the three above scenarios. The results showed that the annual mean temperature has been increased in the coming period in all scenarios except of B1 and runoff scenarios for the near and distant future generations get dropped. So that under the most difficult conditions the amount of runoff of Beheshtabad catchment will be decreased by 45 percent until 2100 and for the A2 scenario.
    Keywords: Climate change, Rainfall, Runoff, Lars, WG, SWAT, SUFI, 2
  • Fatemeh Poursalehi, Hadighe Mohmmadi, Abolfazl Akbarpour, Reza Hashemi Pages 39-48
    Recently in Iran, with regard to the rising trend of population growth rate and water demand, the volume of groundwater and surface water resources have faced with significant reduction. One of the ways to prevent from reduction of resources and to protect them is the management of water consumption especially in the urban sector. This study aimed to control the Birjand water consumption using systems thinking and the Vensim software. In this model at first, available per capita during 2008 to 2013 was simulated and then was proceeded to predict urban water per capita by 2042. Then per capita obtained based on the definition of consumption control policy that consider the parameters leakage reduction, increased use of components of consumption reducer in the household sector and public in the city, reduced bath time, increased price of water, reduction of the holidays and separation of water supply network of green spaces from the urban water supply network. The simulation results was compared with the existing per capita in Birjand. The results indicated that with control consumption, urban water per capita was decreased by 29.11% as compared with the usual conditions of the region. It consequently caused a reduction of the volume of water abstracted from groundwater resources due to reducing the volume of water entering the municipal sector.
    Keywords: Water demand, Components of consumption reducer, Price of water, Management of water consumption, Groundwater resources, Vensim software
  • Ali Bagherian, Mohammad Mazhari Pages 49-57
    Water crisis in Iran justify the implementation of different water extraction projects. Kashmar flood spreading project has been so costly like other flood spreading projects. Economic evaluation of these activities to determine benefit-cost ratio is essential, because of different views about the results and efficiency of flood spreading projects. Firstly, all costs and incomes of Kashmar flood spreading were determined for given years. Then the economic efficiency of the project was assessed by using the common engineering economic methods. Economic evaluation of this project indicated that the profitability was higher than the cost of implementing it by considering 20% profit, the net present values (NPV) of it is 243944716.8 Rials which is positive yet. The Benefit- cost ratio (B/C) is 1/74 which showed that the project is economic. Finally, internal rate of return of this project is calculated as 55% that the comparison of this amount to the acceptable minimum rate namely 20% has indicated that Kashmar flood spreading project is completely economic.
    Keywords: Economic evaluation, Kashmar water spreading project, Benefit, cost ratio
  • Ahad Tavasoli, Javad Tabatabaee, Akram Hoseinnia, Masoud Bagherzade, Hojat Jabbari Pages 57-71
    The Urmia Lake (N-E Iran) is about to be completely dried so that many precious animals species could be scattered around looking for water and food. Occasional counter measures have been undertaken by local authorities including water transformation by ship and helicopter which could not be considered to be a sustainable solution in the long term scale. One should note that apart from water scarcity, animal forage has been also affected by recent drought. Therefore, any solution proposed for providing animal drinking water, should consider a sustainable planting practices at the same time. Rainwater harvesting (RWH) is a modern solution for collecting, conducting and storing rainfall induced runoff from natural and artificial impermeable surfaces. This method is particularly useful for remote area where usual water supply systems may not be applicable. Rainwater harvesting systems is composed of a catchment, conveying devices and storage facilities. Catchment should be almost impermeable and large enough to provide required amount of water during individual or several consequent rainfall events. Catchment surface may be naturally impervious or can be artificially isolated for maximum runoff production using different material types such as cement, bitumen or PVC membranes. Runoff generated by impervious catchment can be conveyed into a downstream reservoir using a pipeline or low height ditches. Reservoir capacity should be tailored with respect to the long term average or minimum monthly rainfall using frequency analysis. The results of the study presented here shows that in three out of four important Urmia islands (i.e. Espir, Kaboodan and Ashk) there exist long slopping rock surfaces with a good distribution along the area which can be used as impervious catchment for runoff collection. It is only in the Arezoo Island that contains more gentle topography and is covered with a weathered surface layer so that artificially constructed impervious catchment may be needed. Other possibilities such as groundwater dam to be constructed along some of the main stream channels are also considered as a good alternative and more durable solution.
    Keywords: Rainwater harvesting, Wild life, Macro catchments, Rock catchments, Impervious catchments