فهرست مطالب

اکو هیدرولوژی - سال دوم شماره 4 (زمستان 1394)

مجله اکو هیدرولوژی
سال دوم شماره 4 (زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/20
  • تعداد عناوین: 11
|
  • توران شیروانی، ایمان شیروانی سارویی، محمدحسین بوچانی، فرشید عارف صفحه 345
    بررسی کیفیت آب های زیرزمینی و پهنه بندی پارامترهای کیفی برای ارزیابی این منابع برای مصارف مختلف اهمیت بسزایی دارد. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت صحرای باغ و پهنه بندی آن برای مصارف کشاورزی و صنعتی است. برای این منظور از اطلاعات ده ساله (1382 تا 1392) کیفی آب های زیرزمینی این دشت استفاده شد. در این پژوهش برای بررسی خاصیت خورندگی و رسوب گذاری آب منطقه از شاخص های اشباع لانژلیه و پایداری رایزنر استفاده شد و پارامترهای کیفی شامل کاتیون ها (کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) و آنیون ها (کلر، بی کربنات) و دیگر شاخص های وابسته مانند TDS، TH و SAR ارزیابی شدند. نتایج نشان داد میانگین شاخص LSI در آبخوان دشت 48/0 بود که به این لحاظ، آب های زیرزمینی این منطقه پتانسیل متوسط رسوب گذاری دارند. همچنین میانگین شاخص RSI، 4/6 شد که بر اساس این شاخص آب زیرزمینی پتانسیل کم خوردگی دارد. ضریب تغییرات LSI بزرگ تر از ضریب تغییرات RSI است؛ بنابراین، شاید بتوان گفت که LSI شاخص حساس تری در مقایسه با RSI است. نتایج نشان داد میانگین مقدار EC،μS/cm 6978 است که آب زیرزمینی دشت صحرای باغ را در کلاس نا مرغوب برای آبیاری قرار می دهد و مقدار pH در آبخوان منطقه بازی است و از حداقل 0/7 تا حداکثر 5/7 تغییر می کند. میانگین مقدار TDS،mg/L 493 است که آب زیرزمینی دشت صحرای باغ را در کلاس نا مرغوب برای آبیاری قرار می دهد. نتایج نشان داده است کلسیم، پتاسیم و سدیم کاتیون های غالب این آبخوان بودند.
    کلیدواژگان: پهنه بندی آب زیرزمینی، خورندگی و رسوب گذاری آب، دشت صحرای باغ، کیفیت آب
  • مجید محمدی، حسین زینی وند، حمیدرضا مرادی، حمیدرضا پورقاسمی، حسن فرازجو صفحه 357
    هدف اصلی پژوهش حاضر، ارزیابی تاثیرات تغییر کاربری اراضی بر مولفه های رواناب کل، رواناب سطحی و دبی اوج در حوضه آبخیز باغه سالیان در استان گلستان است. نقشه کاربری اراضی برای سال های 1365 و 1391 با استفاده از یک روش ترکیبی و تصاویر ماهواره ای لندست تهیه شد. با استفاده از مدل WetSpa، شبیه سازی رواناب در مقیاس روزانه برای 8 سال (5 سال اول برای واسنجی و 3 سال بعد برای اعتبارسنجی) و برای نقشه های کاربری سال 1365 و 1391 انجام شد. برای ارزیابی دقت مدل WetSpa از ضریب نش ساتکلیف و معیار تجمعی دقت استفاده شد. ضریب نش ساتکلیف برای دوره واسنجی و اعتبار سنجی به ترتیب 61/0 و 56/0 به دست آمد. مقدار معیار تجمعی نیز برابر با 64/0 و 62/0 برای دوره واسنجی و اعتبار سنجی بود. این معیارها نشان داد مدل WetSpa برای شبیه سازی رواناب در حوضه آبخیز باغه سالیان مناسب است. در نتیجه تغییرات کاربری از سال 1365 تا 1391، رواناب کل، رواناب سطحی و دبی اوج افزایش یافته است، در صورتی که نسبت افزایش در رواناب سطحی نسبت به کل رواناب بیشتر بوده است. رواناب کل و رواناب سطحی برای کاربری اراضی 1365 به ترتیب برابر با 62/431، 77/158 میلیون متر مکعب و دبی اوج 45/27 متر مکعب بر ثانیه به دست آمد. این مقدار برای کاربری اراضی 1391 به ترتیب 31/480، 86/182 و 94/30 است.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز باغه سالیان، رواناب، کاربری اراضی، مدل WetSpa
  • سمانه پورمحمدی، محمدتقی دستورانی، هادی جعفری، محمدحسن رحیمیان، مسعود گودرزی، زهرا مسماریان، فاطمه باقری صفحه 371
    خشکسالی های اخیر و استفاده بی رویه از آب زیرزمینی به ویژه برای مصارف کشاورزی از مشکلات بارز بسیاری از دشت های کشور است. بحران آب گریبانگیر تمامی دشت های کشور شده است و به علت کاهش منابع آب سطحی و خشکسالی های پی در پی به ناچار بهره برداری از منابع آب زیرزمینی به صورت غیرمجاز فزونی یافته است. در این میان اطلاع از وضعیت بیلان آبی دشت ها می تواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک کند. دشت تویسرکان یکی از دشت های مهم استان همدان است که زمین های کشاورزی وسیعی دارد و هر ساله به وسعت آن ها افزوده می شود و به تبع آن فشار به منابع آب زیرزمینی هر ساله افزایش می یابد. بنابراین، هدف از تحقیق حاضر بررسی بیلان آبی دشت تویسرکان در سال آبی 1387 1388 برای مدیریت بهینه منابع آب به ویژه برای مصارف کشاورزی است. به این منظور بعد از ترسیم خطوط هم پتانسیل دشت به شناسایی ورودی ها و خروجی های دشت اقدام و بیلان آب زیرزمینی به صورت دستی محاسبه شد. در گام بعدی با استفاده از تعیین تغییرات حجم ذخیره، صحت محاسبات بیلان دشت تعیین شد. در نهایت، با تعیین نقشه های ورودی لازم و تهیه اطلاعات اولیه مدل عددی مادفلو در نرم افزار GMS ران شد. نتایج نشان داد که بیلان دشت منفی و کسری مخزن به میزان 2/12- میلیون مترمکعب در سال آبی 1387 1388 است. نتایج بیلان آب دستی و تغییرات حجم سطح ایستابی دشت، نتایج مدل آب زیرزمینی مادفلو را تایید کرد.
    کلیدواژگان: بیلان آب زیرزمینی، دشت تویسرکان، مادفلو، _ GMS
  • ناصر عبادتی صفحه 383
    بررسی روند تغییرات کیفی منابع آب زیر زمینی دشت ایوانکی برای مدیریت منابع آبی مشترک استان سمنان و تهران ضرورت دارد. بدین منظور واحدهای سنگ شناسی و موقعیت گسل ها با استفاده از نقشه های زمین شناسی و پیمایش میدانی مطالعه و با شناسایی موقعیت چاه های آب و همچنین بهره برداری از نتایج تجزیه نمونه های آب منطقه انجام شد و سپس نقشه های هم غلظت کلر، سولفات، سدیم و... ترسیم شد. تحلیل عملکرد گسل ها و تفسیر نقشه های رسم شده نشان داد که بیشترین تمرکز شوری در بخش شرقی و جنوبی دشت بوده است و روند تغییرات آن ها، از ارتفاعات به سمت مرکز و غرب محدوده بوده که منطبق با مسیر رودخانه اصلی است. با توجه به نتایج کیفی آب، نواحی شرقی و جنوبی دشت تیپ کلرورسدیم دارند و غالب آب های نمونه برداری شده با کیفیتی در حد متوسط تا کاملا نامطبوع قرار دارند. این آب ها از نظر بی کربنات و منیزیم وضعیت مناسب تری نسبت به سایر یون ها دار ند. بهترین کیفیت آب در مناطق غربی و بدترین آن ها در مناطق شرقی و جنوبی که به توده های تبخیری نزدیک هستند، قرار دارد. با رسم نمودار ویلکوکس مشخص شد نواحی شرقی و جنوبی در بدترین طبقه بندی ویلکوکس قرار گرفته اند و از نظر مصارف کشاورزی، مناسب نیستند. آب نواحی مرکزی دشت شوری و هدایت الکتریکی کمتر و برای کشاورزی وضعیت مطلوب تری دارند.
    کلیدواژگان: آبخوان، ایوانکی، کیفیت آب، هیدروژئولوژی
  • سعید مهری، علی اصغر آل شیخ، زهرا جوادزاده صفحه 395
    کیفیت آب های زیرزمینی، تاثیر مستقیم بر زندگی جوامع بشری دارد و پایش کیفیت این منابع از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف این پژوهش بررسی روند تغییرات کیفی و سطح ایستابی آب های زیرزمینی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه است که میزان مناسب بودن صرف این منابع برای مصارف کشاورزی و شرب با استفاده از نمودارهای ویلکوکس و شولر، در دو دشت تسوج و شیرامین، بررسی شد. کلاس غالب آب زیرزمینی در دو دشت به ترتیب، برای مصارف کشاورزی، با نمودار ویلکوکس، C3S1 و C2S4و برای مصارف شرب، با نمودار شولر، «خوب» و «نامطبوع» طبقه بندی شد. بررسی میانگین پارامترهای EC، PH، SO4، TH، TDS، Mg، Ca و Cl در بازه زمانی سال های 1382 1393 نشان داد که کیفیت آب در هر دو دشت، در گذر زمان کاهش یافته است. میانگین همبستگی روند تغییرات مکانی سطح ایستابی و Ec، در دشت، 37/0- محاسبه شد که نشان دهنده افزایش شوری با کاهش سطح آب آبخوان است. سطح ایستابی آبخوان تسوج، به طور متوسط، سالانه 18 سانتی متر و حجم آن، 27/1 میلیارد مترمکعب کاهش داشته است؛ اما آبخوان دشت شیرامین سالانه 1 سانتی متر افزایش سطح و 006/0 مترمکعب افزایش حجم داشته است. نتایج نشان داد که با کاهش کیفیت منابع آبی، میزان برداشت سالیانه از آبخوان ها، کاهش می یابد. این یافته را می توان ناشی از نامناسب بودن آب ها برای مصارف گوناگون مانند کشاورزی دانست. با توجه به نتایج، انجام طرح های مختلف برای کنترل شوری و اجرای سیستم های مناسب زهکشی در اراضی کشاورزی، برای حفظ میزان تولیدات کشاورزی، پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: آنالیز مکانی، دریاچه ارومیه، کیفیت آب، نمودار ویلکوکس، نمودار شولر
  • علی اکبر داودی راد، سید حمیدرضا صادقی، امیر سعدالدین صفحه 405
    پژوهش حاضر با هدف پایش تغییرات کاربری اراضی در حوضه آبخیز شازند در بازه زمانی 1352 تا 1393 در چهار دوره با سیاست های توسعه ای متفاوت، از طریق بررسی تغییرات خالص کاربر ی ها و تبدیل کاربری ها به یکدیگر در مدل ساز تغییر سرزمین (LCM) و در قالب زیرحوضه های منطقه بررسی شده انجام شد. در بازه زمانی مطالعه شده مراتع حدود 380 کیلومترمربع کاهش یافته و سطح اراضی کشاورزی دیم و آبی در دوره اول و دوم به ترتیب 100 و 150 کیلومترمربع افزایش و پس از آن کاهش یافته اند. سطح باغ ها طی بازه زمانی مطالعه شده به ویژه در دوره سوم با بیشترین میزان رشد سالانه 265/0 درصد، روند افزایشی داشت. بیشترین افزایش سطح مناطق مسکونی در دوره دوم و سوم (60 درصد) و اراضی بایر و رها شده در دوره سو م و چهارم (49/23 درصد) مشاهده شد. نتایج بررسی تغییرات مکانی کاربری برحسب زیرحوضه نیز نشان داد در ابتدای دوره مطالعاتی، بیشترین میزان تغییر کاربری در زیرحوضه های کوهستانی مانند ازنا و نهرمیان صورت گرفته و با شروع توسعه صنعتی به سمت زیرحوضه دشتی گرایش پیدا کرده است. به طورکلی، بیشترین تغییر کاربری در دوره دوم (96/32 درصد) دیده شد. الگو و روند تغییرات کاربری اراضی به ویژه گسترش فعالیت های صنعتی در منطقه نشان می دهد که نوع مدیریت ها، برنامه ها و سیاست های توسعه ای در این زمینه نقش مهمی داشته و وضعیت فعلی منطقه را رقم زده است. بنابراین، هر برنامه مدیریت سرزمین در منطقه باید با در نظر گرفتن الگوهای مکانی و زمانی تغییرات کاربری اراضی و برنامه های توسعه ای منطقه و در قالب مدیریت سازگار طراحی شود.
    کلیدواژگان: آبخیزداری سازگار، پایش تغییرات کاربری اراضی، توسعه صنعتی، مدیریت آبخیز، مدیریت سرزمین
  • محمدحسین جهانگیر، میمنه خوش مشربان، حسین یوسفی صفحه 417
    خشکسالی یکی از پدیده های تکرار شونده در تمامی نقاط با اقلیم های پر بارش و کم بارش است و بلایی طبیعی به شمار می رود. ایران نیز از جمله کشورهایی است که با این پدیده در نقاط مختلف به خصوص حوضه رود خانه ها درگیر است. استان تهران به دلیل اهمیت آن از نظر سیاسی و اجتماعی با رشد روز افزون جمعیت مواجه است که این امر به کاهش منابع آبی این استان دامن می زند. در این پژوهش به استان البرز که در گذشته یکی از شهر های استان تهران محسوب می شد، توجه شد. خسارات واردشده از خشکسالی به این منطقه از نوع اقتصادی اجتماعی است. در این پژوهش پایش و پیش بینی وضعیت خشکسالی، با استفاده از اطلاعات بارش 38 ایستگاه باران سنجی در محدوده دو استان تهران و البرز، به وسیله شاخص بارندگی استاندارد (SPI) در بازه زمانی 31 ساله بین سال های آبی 1362 1363 تا 1392 1393 در میانگین های زمانی 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه انجام گرفت. نتایج بررسی شاخص SPI12 نشان داد حدود نیمی از ایستگاه در کل دوره مطالعاتی وضعیت نرمال داشته اند و حدود یک سوم ایستگاه ها در این مدت وضعیت خشکسالی را پشت سر گذاشته اند. با توجه به مقادیر عددی شاخص SPI دو بازه زمانی 1375 1376 و 1377 1378 به عنوان سال هایی که یک دوره کامل خشکسالی را تجربه کرده اند، انتخاب شدند. دوره های خشکسالی شدید و خیلی شدید، شدید ترین مقدار خشکسالی (کمترین مقدار SPI) برای تعدادی از ایستگاه ها در دوره های 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه محاسبه شد. همچنین پیش بینی با روش شبکه عصبی پروسپترون چند لایه انجام شد به طوری که حاصل به مقادیر مشاهداتی بسیار نزدیک بود.
    کلیدواژگان: استان تهران، پهنه بندی، پیش بینی خشکسالی، شاخص بارندگی استاندارد، شبکه عصبی پروسپترون
  • رئوف مصطفی زاده، مهدی وفاخواه، محسن ذبیحی صفحه 429
    دوره های مرطوب و خشک می تواند به عنوان ماه های متوالی با مقادیر بیشتر یا کمتر از یک حد آستانه مشخص تعریف شود. در پژوهش حاضر خصوصیات دوره های پرباران و کم باران در سری های زمانی بارش ماهانه 40 ایستگاه هواشناسی در استان گلستان در یک دوره 34 ساله آماری تجزیه و تحلیل شده است. طول دوره ماه های پرباران و کم باران و نیز توالی وقوع آن ها محاسبه و در دوره های 1 تا 9 ماهه تحلیل شد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، با استفاده از روش آنالیز توانی، الگوی تداوم دوره های ماهانه خشک و مرطوب در هر ایستگاه مشخص شد. وقوع طولانی ترین دوره کم باران (9 ماه) در مرکز استان گلستان در ایستگاه های تمر و مینودشت به ترتیب با 6 و 5 بار تکرار، اتفاق افتاده است. این در حالی است که وقوع طولانی ترین دوره پر باران (9 ماه) تنها در ایستگاه بهلکه داشلی 2 تکرار داشته است. همچنین در دوره های سه ماهه متوالی و طولانی تر، تعداد وقوع دوره های کم باران در ایستگاه های واقع در بخش شمالی استان گلستان اتفاق افتاده است. بر اساس تفسیر نتایج پلات های لگاریتمی دوگانه (فراوانی وقوع به ازای طول دوره)، می توان الگوهای وقوع دوره های پرباران و کم باران در ایستگاه های واقع در مناطق مختلف بارشی را با هم مقایسه کرد. کاربرد روش آنالیز توانی به منظور درک بهتر الگوی وقوع دوره های خشک و مرطوب در سایر مناطق اقلیمی پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: الگوی توالی، پلات لگاریتمی دوگانه، دوره خشک و مرطوب، روابط توانی، وقوع خشکسالی
  • حمیدرضا قره چایی، علیرضا مقدم نیا، آرش ملکیان، آزاده احمدی صفحه 445
    اکوسیستم های مناطق خشک و نیمه خشک حساسیت بسیار زیادی در برابر تغییرات دارند. نوسانات در متغیرهای اقلیمی و افزایش فعالیت های انسانی دگرگونی در فرایندهای هیدرولوژیکی این اکوسیستم ها و به تبع آن تخریب ساختار آن ها را به دنبال دارد. در این پژوهش به منظور ارزیابی کمی تاثیرات تغییر پذیری اقلیمی و فعالیت های انسانی بر فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه آبخیز بختگان، داده های هیدرو اقلیمی این حوضه در دوره آماری 1351 1391 تجزیه و تحلیل شد. ترکیب آزمون های آماری در تحلیل روند و تعیین نقاط تغییر آشکار ساختند که رواناب حوضه در 40 سال گذشته کاهش معنا داری داشته است. نقطه تغییر رخ داده در رواناب در سال 1378؛ رواناب سالانه این حوضه را به دو دوره تقسیم کرد. دوره 1351 1378 به منزله دوره پایه برای واسنجی و اعتبارسنجی و دوره 1379 1391 دوره ای که تاثیرات فعالیت های انسانی بر رواناب مشهود بوده است، به منظور پردازش مدل استفاده شد. سپس روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیک رویکردی بود که بر اساس بارش و تبخیر تعرق پتانسیل، تاثیرات تغییرپذیری اقلیمی و فعالیت های انسانی روی رواناب را ارزیابی کرد. با توجه به تحلیل های انجام شده سهم تغییر پذیری اقلیمی در کاهش رواناب حوضه آبخیز بختگان 45/62 درصد و سهم فعالیت های انسانی 55/37 درصد برآورد شد. این نتایج می تواند به منظور تهیه منبعی برای ارزیابی و مدیریت منابع آب و حفظ یکپارچگی اکوسیستم منطقه ای بسیار مفید باشد.
    کلیدواژگان: تغییر پذیری اقلیمی، حوضه آبخیز بختگان، روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیکی، فعالیت های انسانی
  • حسام سیدکابلی صفحه 455
    امروزه افزایش غلظت گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های بشری عامل اصلی تغییرات آب و هوایی به شمار می آید. افزایش دمای جهانی نیز فراوانی وقوع بارش های حدی را در بسیاری از مناطق دگرگون ساخته است. این پژوهش تحلیلی از چگونگی تغییر فراوانی بیشترین بارش روزانه در استان خراسان رضوی تحت سه سناریوی انتشار گازهای گلخانه ای در دوره 2021- 2040 ارائه می کند. سری های بیشترین بارش روزانه در دوره آتی برای 23 ایستگاه بررسی شده با توسعه یک مدل ریزمقیاس نمایی ناپارامتریک برای مناطق خشک و نیمه خشک تصویرسازی می شوند. عدم قطعیت سناریوهای تغییر اقلیم نیز با استفاده از یک برآوردگر پارامتریک در سه سطح ریسک (25، 50 و 75 درصد) به تفکیک نوع سناریوی انتشار فرموله شدند. تحلیل فراوانی سری های حداکثر نشان می دهد که شدت بارش های روزانه در سطح ریسک 50 درصد نسبت به دوره پایه 1993 2012 بین 9/22- درصد تا 5/20 درصد تغییر خواهد کرد، که دوره های بازگشت بالاتر دامنه وسیع تری از تغییر را به خود اختصاص داده اند. به طور کلی، مناطق مرکزی و جنوبی افزایش کمتری را نسبت به نواحی شمالی استان شاهد خواهند بود. با افزایش غلظت گازهای گلخانه ای نیز نواحی بیشتری دچار کاهش بارش ها می شوند، که این تاثیر بر بارش ها با دوره بازگشت کمتر، شدیدتر خواهد بود. همچنین مناطق پرباران شدت سیل خیزی بیشتری را پیش رو خواهند داشت؛ و در مقابل مناطق کم باران کاهش شدیدتری را متحمل می شوند. با کاهش سطح ریسک نیز بیشترین بارش روزانه در آینده افزایش خواهد یافت؛ که به این موضوع باید در طراحی سازه های پراهمیت توجه خاص شود.
    کلیدواژگان: بارش روزانه، تغییر اقلیم، خراسان رضوی، ریزمقیاس نمایی، عدم قطعیت
  • محمد سهیل رضازاده، معین گنجعلیخانی، محمد ذونعمت کرمانی صفحه 467
    مطالعات سیل و کنترل سیلاب یکی از مباحث اصلی مرتبط با علم هیدرواکولوژی است که از نتایج آن در مدیریت اراضی و تغییر کاربری مناطق مد نظر استفاده می شود. این در حالی است که مدل های هیدرولوژیکی ای که برای شبیه سازی حوضه های آبخیز استفاده می شوند عموما به دو گروه یکپارچه و توزیعی تقسیم می شوند. به علت تفاوت مدل های هیدرولوژیکی در استفاده از داده ها و روش های مختلف برای شبیه سازی جریان، شناسایی مدلی کارآمد که با توجه به اینکه بیشتر حوضه های آبخیز کشور فاقد ایستگاه های اندازه گیری به تعداد کافی هستند، بتواند شبیه سازی را در کوتاه ترین زمان و با کمترین هزینه به طور مطلوب انجام دهد، امری ضروری است. در پژوهش حاضر به منظور مقایسه عملکرد مدل های نیمه توزیعی و یکپارچه در شبیه سازی حوضه های آبخیز از مدل SWAT در شبیه سازی دبی جریان رودخانه به عنوان یک مدل نیمه توزیعی و مدل HEC-HMS به عنوان مدل یکپارچه استفاده شد. بدین منظور از داده های 31 ساله حوضه آبخیز آب بخشا واقع در شهرستان بردسیر استان کرمان شامل کلیه اطلاعات ایستگاه های هیدرومتری و هواشناسی منطقه استفاده شد. یافته های به دست آمده از پژوهش برتری نتایج مدل SWAT را نسبت به مدل HEC-HMS نشان می دهد. به طوری که مدل نیمه توزیعی SWAT در مرحله اعتبارسنجی با ضریب تعیین معادل 71/0 و ضریب راندمان برابر با 68/0 دقتی بیشتر از مدل HEC-HMS با ضریب تعیین معادل 58/0 و ضریب راندمان برابر با 48/0 را دار است. از مهم ترین دلایل برتری مدل نیمه توزیعی نسبت به مدل یکپارچه می توان به مواردی همچون داشتن مولد اقلیمی و امکان به کارگیری واحد پاسخ هیدرولوژیک در آن اشاره کرد.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز آب بخشا، مدل نیمه توزیعی، مدل یکپارچه، SWAT، HEC، HMS
|
  • Tooran Shirvani, Iman Shirvani Saroei, Mohammad Hossein Boochani, Farshid Aref Page 345
    Groundwaterqualityassessmentandmappingquality parametersto assesstheresource fordifferent purposesis important.The purposeofthisstudy was toevaluate the qualityof groundwaterSahra Bagh Plainandmapping itfordifferentpurposes.Forthispurpose, thegroundwaterquality datafrom (1382 to 1392)wasused. Inthisstudy,to evaluate effect ofwater scaling and corrosion from Lanzlyh saturation and stability Ryznar indexes were used andwater quality parameterssuch asCations (calcium, magnesium, sodiumandpotassium) andanions(chlorideand bicarbonate), andotherrelevant indicatorssuch asTDS, TH and SARwereevaluated.The results show that the mean of LSI index of this plain aquiferwas 0.48, so deposition potential of this ground water is moderate.The mean of RSI index of Sahara Bagh Aquifer was 6.4, so corrosive potential of this ground water is low.LSI coefficient of variationis larger than the RSI coefficient of variation also,probablysaid that RSI index is sensitive compared index LSI.Averageamount of EC inSahra Bagh aquifer’s is 6978μS / that it isin a classof non-quality groundwaterforirrigation and amount of PH in the plain aquifer's was Alkaline and Varies from a minimum of 7 to a maximum of 7/5. Averageamount of TDS in this aquiferis493 mg / Lthat it is in a classof non-quality groundwaterfor irrigationinSahra bagh.As well ascalcium, potassium and sodium were dominantcationsof this aquifer.
    Keywords: Water Quality, sahra bagh plain, water scaling, corrosion, groundwater zoning
  • Majid Mohammady, Hosein Zeinivand, Hamidreza Moradi, Hamid Reza Pourghasemi, Hassan Farazjoo Page 357
    The main objective of this research was assessing the effects of land use on runoff parameters such as total runoff, surface runoff and peak discharges at the Baghsalian watershed as a case study site. At first, land use maps of 1986 and 2012 were prepared using a synthetic method and landsat images. WetSpa model was applied to simulate daily runoff for 8 years (the first 5 years as calibration and the last 3 years as validation periods) with land use maps of years 1986 and 2012. Nash-Sutcliffe efficiency and aggregation measure was used to assess the accuracy of WetSpa model. The Nash-Sutcliffe efficiency was obtained 0.61% and 0.56% for the calibration and validation periods respectively. Moreover the aggregation measure criterion had values of 64% and 62% for the calibration and validation periods respectively. These criteria showed that the WetSpa model is a suitable model to simulate runoff in the Baghsalian watershed. As a result of land use changes from 1986 to 2012, simulated total runoff, surface runoff and peak discharges rates increased, while the rate of increase in surface runoff was higher than the rate of increase in total runoff. Total run off and surface run off for land use 1986 was 431.62 and 158.77 million m3 respectively and pick discharge was 27.45. These values for land use 2012 was 480.31, 182.86 and 30.94.
    Keywords: Landuse, runoff, WetSpa model, Baghsalian watershed
  • Samaneh Poormohammadi, Mohammad Taqi Dastorani, Hadi Jafari, M. Ohammad Hassan Rahimian, Massoud Goodarzi, Zahra Mesmarian, Fateme Baqeri Page 371
    Recent droughts and indiscriminate use of ground water for agriculture, is the main problems of the especially desert country.Water crisis has gripped all of country Plains, and Due tothe reduction of surface water resources and successive droughts, illegal exploitation of ground water resources is increasing.The knowledge of the water balance plains can be helped in the water resources management.Tuyserkan plains is one of the most Lowland in the Hamedan province with widly agricuctural land that is increasing every year, Consequently, the pressure on groundwater resources is creased. The aim of this study is invstigation of water balance in Tuyserkan plain in water year 88-87 for optimal management of water resources especially for agricultural uses. For this purpose, iso potential of Plains is maping next Attempted to identify the input and output in plain and ground water balance was calculated manually. The next step using of determining changes volume in plain, accuracy of water balance caculated was determined. Finally, there quiring of inputmap andbasic information is providing on Modflow numerical model and GMS software was runs.Result show that plain ground water balances was negetive and shortage of storage was -12.2 MM3 in 1387-88. Manually water balance and water table changes supported reult of model ground water balance.
    Keywords: ground water balance, ModFlow, GMS, Tuyserkan plain
  • Naser Ebadati Page 383
    The trend of changes in water quality plain Eyvanakey to manage shared water resources is necessary Semnan and Tehranprovince.For this purpose after determining the study range in the Eyvanekey area, field investigation was performed to identify the geological formations and the distribution there of as well as the faults and salt domes locations using existing geological maps. Afterwards through identifying the wells location and using decomposition results of the area water samples, the concentration contour maps of chloride, sulfate, sodium, etc. were plotted.The fault's performance and the plotted map's interpretation showed that the highest salinity concentration lied in the eastern and southern parts of the plain and their change trend occurred in highlands towards central and western parts of the study range, consistent with the main river path.The waters of bicarbonate and magnesium ions have the situation better than the other. Best and worst water quality in the western regions in eastern and southern regions that are close to evaporate mass is located.Wilcox diagram was determined and show the eastern and southern areas are in the worst category Wilcox. In terms of agriculture, not suitable water has a salinity and electrical conductivity less central plains, which are more desirable for agriculture .
    Keywords: Eyvanekey, Water quality, hydrogeology, Aquifer
  • Saeed Mehri, Ali Asghar Alesheikh, Zahra Javadzade Page 395
    Groundwater quality has a direct impact on human life. The main objective of this research is to investigate changes in groundwater quality and levels in Lake Urmia basin. Tasoj and Shiramin plains are selected as a study area. The suitability of groundwater quality for drinking and agricultural purposes were assessed using Schoeller and Wilcox Diagram. According to the Wilcox classification, the groundwater of Tasoj and Shiramin plains fall into C3S1 and C2S4 Classification, respectively. Based on the Schoeller classification, the groundwater of Tasoj plain is suitable for drinking, but the concentrations of pollutants are above the permissible limits for drinking, in Shiramin. Analyzing data from 2003 to 2014, and the parameters like EC, PH, SO4, TH, TDS, Mg, Ca and Cl, showed that the concentrations of these pollutants are increased over time. The correlation of Ec and groundwater level decrease, was computed as -0.37, which can mean that the increase in Ec is a result of groundwater level reduction. The results showed that the reduction of groundwater quality had an inverse relationship with groundwater withdrawal. Every year, underground water level in Tasoj decreased about 18cm and the volume of its aquifer is decreased by 1.27 bcm. For Shiramin, ground water level and volume increased by 1cm and 0.006 bcm every year, respectively. Reduction of groundwater withdrawal in recent years is a result of it’s poor quality. According to the results, the establishment of proper drainage systems to control soil salinity is necessary in study area.
    Keywords: Groundwater quality, Lake Urmia, Wilcox Diagram, Schoeller Diagram, Spatial Analysis
  • Ali Akbar Davudi Rad, Seyed Hamidreza Sadeghi, Amir Sadoddin Page 405
    The present study aimed to monitor the land use change in the Shazand Watershed with different development policies using land use net changes and exchanges in land change modeller (LCM) forperiod of1973to2014and in sub-watersheds scale. In the study period, rangeland area reduced about 380 Km2 and rainfed and irrigation farm lands increased successively 100 and 150 Km2 in the first and the second period and then reduced.The highest annual rate of orchard increase (0.265%) occurred in the third period. The highest increment for residential area (60%) and abandoned land (23.49%) were observed inthe second and third periods, and for the third and fourth periods, respectively. The results also showed that the highest increment of land use change in the mountainous sub-watersheds i.e., Azna and Nahremian occurred before industrial development period and then tended to the plain sub-watersheds i.e., Poledoab. Generally, the maximum land use change was observed in the second period (32.96%). The types of land management, the pattern and the process of land use change especially the expansion of industrial activities in the study region showed that the development policies had an important role in the study region and spatial and temporal patterns of land use change played an important role in creating the current state of the region. Accordingly, any land management program for the study region has to be planned with regard to the spatial and temporal patterns of land use changes considering the adaptive management of the watershed resources.
    Keywords: Adaptive watershed management, Industrial development, Land management, Land use change monitoring, Management of watershed
  • Mohammad Hossein Jahangir, Meimaneh Khoshmashraban, Hossein Yousefi Page 417
    Drought is the one of the repeating phenomenon in all areas with high rainfall and low rainfall climates and is known as a natural disaster. Iran is one of the countries those involved with this phenomenon in different parts of it especially in river basins. Tehran Province due to its importance in terms of social and political faced with growing population that it would contributes to the reduction of water sources in the province. Alborz province which in the past was considered one of the cities of Tehran, in this study were investigated. Losses incurred from drought in this area is socio-economic. In this study, we monitor and forecast drought, with rainfall data from 38 synoptic stations in Tehran and Alborz provinces. By Standard Precipitation Index (SPI) during 31 hydrological years between 1983-84 to 2013-14 at 3, 6, 9, 12 and 24 months average times. Study on SPI12 index showed that about half of the stations entire the study period were normal and about a third of the stations in this period had drought conditions. According to the numerical values SPI index 1996-97 and 1998-99 were selected as years those have been faced with drought. Severe and very severe periods of drought, the most severe drought level (lowest SPI) was calculated for some of the stations in periods of 3, 6, 9, 12 and 24 months. Also forecasted with Multi-layers perceptron neural network method and the results was very close to the observed data.
    Keywords: Standard Precipitation Index, Multi, layers perceptron, Drought Forecasting, Zoning, Tehran Provin
  • Raoof Mostafazadeh, Mehdi Vafakhah, Mohsen Zabihi Page 429
    The wet and dry spells can be defined as a number of consecutive months with rain amount greater or less than the truncation level, respectively.Analysis of the wet and dry spell properties of monthly rainfall series at 40 meteorology stations in the Golestan Province is carried out for an extended period of 34 years (1974–2007). The results proved that the patterns of wet and dry spell durations can be determined using power law technique. Wet and dry spell duration characteristics, as well as the frequency of dry spells for the length of (1-9 months) are discussed. The longest dry spells are identified in North-east of the Golestan province in Tamar and Minudasht stations with 5 and 6 times occurrence respectively. Whereas longest wet spell with the 9 months length is shown over the central part of the study area. It has been observed that the longest durations of dry periods occur in the stations that located in the Northern part of the Golestan Province. The interpretations of double logarithmic plots of (frequency versus length period) can be used to compare the occurrence patterns of wet and dry spells in the stations over different precipitation regimes. Further applications of power law method are suggested to obtain a better understanding for the interpretation of wet and dry spells regions with different climatic conditions.
    Keywords: Double logarithmic graph, Drought Occurrence, Power Relations, Sequence Pattern, Wet, Dry Spells
  • Hamidreza Gharechaei, Alireza Moghaddam Nia, Arash Malekian, Azadeh Ahmadi Page 445
    Arid and semi-arid ecosystems are very sensitivity to changes. Fluctuations in climate variables and increasing human activities; result in the changes in hydrological processes of these ecosystems, and consequently, their structures degradation. In this study, hydro-climatic data of the Bakhtegan basin for the period of 1972–2011, were analyzed to assess effects of climate variability and human activities on hydrology processes of the study area. A combined analysis of statistical tests for trend analysis and change pointe detection indicated that the basin runoff had have a significant decreasing trend over last 40 years. The change point of runoff occurred in 1999, the annual runoff of the study basin divided into two periods. The period of 1972–1999 was used as the base period for calibration and validation, and the period of 2000-2011 as a human-induced period for the model processing. Then, the hydrologic sensitivity analysis method was the approach employed to evaluate the effects of climate variability and human activities on runoff. According to the analyses conducted, contribution of climate variability in the runoff reduction of Bakhtegan basin was estimated equal to 62.45% and contribution of human activities equal to 37.55%. These results can be very useful as a reference for regional water resources assessment; management and maintaining the integrity of regional ecosystems.
    Keywords: human activities, climate variability, hydrological Sensitivity based method, Bakhtegan Basin
  • Hesam Seyed Kaboli Page 455
    Nowadays, increasing of greenhouse gases emissionscussed by human activities is the main factor of climate change. Global warming has also changed the frequency of extreme rainfall events in many areas. This research presents an analysis of how the change in the frequency of maximum daily rainfall under three emission scenarios in 2021-2040 periods in the Khorasan-Razavi province. The maximum daily rainfall series areprojected for the future periods in the 23 weather stations by developing a nonparametric downscaling model for arid and semi-arid regions. The uncertainty of climate change scenarios is quantified using a simple parametric uncertainty estimator in the three risk levels (25%, 50% and 75%) for each of emission scenarios. The frequency analysis of maximum series showsthat the daily rainfall intensitiesin therisk level 2 will be changed between -22.9% to .3% than baseline (1993-2012), that a wider range of these changes is related to thelonger return periods. Generally, central and southern regions will be received slight increase than northern regions. The rainfall intensities in more areas decrease with theincreasein greenhouse gases emissions that this decreasewill be more for the rainfalls with lower return periods. Flooding in the high rainfall regions will be also occurred withseverity while the low rainfall regions get a more decrease. Maximum daily rainfall will be increased in the future periods by reducing the level of risk; it can be warning to design hydraulic infrastructures with high emphasis.
    Keywords: Climate change, daily rainfall, Khorasan, Razavi, Uncertainty, Downscaling
  • Mohammad Soheil Rezazadeh, Moein Ganjalikhani, Mohammad Zounemat, Kermani Page 467
    In many flood control projects, watershed management and water resources development, calculation of the river flow discharge is of the paramount importance which requires a comprehensive hydrological modeling of the region of interest. In this respect, lack of the existence of hydrometric and meteorology measuring stations in most of watersheds, has caused numerous problems in development and management of water resources planning. The hydrological models which are used to simulate watersheds are generally categorized into two groups of lumped anddistributed models. In this study SWAT and HEC-HMS models were used to compare the capability of semi-distributed and lumped models in watershed simulation. For this, 31-year data of Abakhsha Watershed - including the whole information of hydrometer and meteorology stations in the region which are located in Bardsir County in Kerman province - have been used. The obtained results indicate that both models have acceptable accuracy; however, semi-distributed SWAT model is superior to HEC-HMS model. Being semi-distributed is one of the most important reasons for SWAT’s superiority which gets the advantage of considering climate components and using hydrological response units.
    Keywords: SWAT, HEC, HMS, Semi, distributed model, lumped model, Ab, Bakhsha Watershed