فهرست مطالب

مجله ترویج و توسعه آبخیزداری
پیاپی 24 (بهار 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/02/21
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی یزدان پناهی، خالد احمدالی *، مهدی گل افشانی صفحات 1-10
    خشکسالی و کمبود آب می تواند سبب ایجاد بحران های جدی در زندگی انسان ها شود. خشکسالی پدیده ای برگشت پذیر است که می تواند به طور غیرمستقیم سبب بحران های اجتماعی، به خطر افتادن بهداشت عمومی، تاثیرات منفی بر محیط زیست و اکولوژی و... گردد. در این مطالعه به منظور تحلیل خشکسالی اقلیمی استان اصفهان، از داده های بارش 21 ایستگاه سینوپتیک در بازه زمانی 1371 تا 1396 استفاده شد و شاخص هایEDI ، SPI و ZSI با کدنویسی در نرم افزار MATLAB محاسبه شد. جهت پهنه بندی مقادیر محاسبه شده شاخص های مذکور، از نرم افزار ArcGIS10.3 و تخمین گر کریجینگ استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت هر سه شاخص مورد استفاده متفاوت بود. طوری که در نتایج شاخص SPI، مساحت کلاس های خشکسالی متوسط و شدید از سال 1371 تا 1396 به ترتیب از صفر به 2/7 و 16/1 درصد افزایش داشت. نتایج شاخص ZSI در کلاس ترسالی متوسط، شدید و بسیار شدید در سال 1396 به ترتیب کاهش 95/9، 95/1 و 97/3 درصدی نسبت به سال داشته است. در شاخص EDI، عمده مساحت استان در سال های 1371، 1385 و 1396 به ترتیب در کلاس های ترسالی بسیار شدید، ترسالی بسیار شدید و خشکسالی شدید به ترتیب با درصد مساحت 33/6، 49/8 و 44/6 قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: استان اصفهان، خشکسالی هواشناسی، SPI EDI، ZSI
  • میرحسن میریعقوب زاده *، سیدامین خسروی، شکوفه ابراهیمی، مصطفی ذبیحی صفحات 11-20
    بحران کم آبی در مناطق وسیعی از جهان به سرعت در حال گسترش است. کشور ما نیز به دلیل واقع شدن در کمربند خشک کره زمین، بارندگی های کمتر از میانگین جهانی، پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارندگی ها، رشد جمعیت و افزایش سرانه تقاضای آب و نیز مصرف سوء منابع آب از این قاعده مستثنی نیست. طبق مطالعات صورت گرفته بیش از 90% آب استحصال شده کشور صرف بخش کشاورزی می شود که با بازنگری در سیاست گذاری ها و رویکردهای مدیریتی منابع آب به خصوص در بخش کشاورزی می توان از هدررفت بخش قابل توجهی از منابع آبی جلوگیری کرد. به آبی که در مراحل مختلف فرآیند تولید محصول یا فرآورده کشاورزی استفاده می شود آب مجازی اطلاق می گردد که با تجارت (واردات و صادرات) محصول کشاورزی چه در سطح ملی و چه در سطح بین المللی، جریانی از تجارت آب مجازی به وجود می آید. به این صورت که کشور وارد کننده علاوه بر محصول غذایی، آب مجازی را نیز وارد می کند. کشورهایی نظیر ایران که در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده اند و با بحران آب مواجه هستند، می توانند با واردات محصولات آب بر، در مصرف منابع آبی خود صرفه جویی کرده و یا منابع آبی خود را در سایر زمینه ها مصرف کنند.
    کلیدواژگان: بحران آب، کشاورزی، مدیریت منابع آب، آب مجازی، تجارت آب مجازی
  • گیلدا معافی *، محمود حبیب نژاد روشن، ولیاللهکریمی، مرتضی شعبانی صفحات 21-30
    حوزه های آبخیز شهری رفتار هیدرولوژیکی و هیدرولیکی کاملا متفاوتی نسبت به حوزه های طبیعی بروز می دهند. شهر های واقع در نوار ساحلی خزر، سالانه چندین بار هنگام بارش و رگبار های نسبتا شدید، دچار سیل گرفتگی شده و چشم انداز نامطلوبی را در سطح شهر ایجاد می کند. امروزه ضرورت برقراری نظم و ایجاد محیطی امن برای شهروندان مستلزم برنامه ریزی جامع، طراحی و مدیریت سیستم های دفع آب های سطحی می باشد، که این امر می تواند در قالب یک روش کارآمد و با استفاده از مدل های محاسبه و کنترل رواناب های شهری تحقق یابد. در این پژوهش ازمدل MIKE SWMM جهت شبیه سازی سیلاب در حوزه های آبخیز شهر ساری استفاده شده است. محدوده مورد مطالعه بخشی از شهر ساری با مساحت 64/39 هکتار است که به 51 زیرحوزه تقسیم گردید و به این منظور اطلاعاتی از قبیل وضعیت اقلیمی، توپوگرافی، رژیم هیدرولوژیکی منطقه، وضعیت فعلی شبکه های جمع آوری آب های سطحی و خصوصیات هیدرولیکی آن ها جمع آوری شد. با به کارگیری این مدل توسط مجموعه ای از داده های هیدرولوژیکی و داده های هیدرولیکی سیستم زهکشی، قابلیت شبکه جمع آوری آب های سطحی در خروج آب های سرگردان حاصل از رگبارهای طرح با تداوم 2، 4 و 6 ساعته و با دوره های بازگشت 2، 5، 10 و 25 سال ارزیابی شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که برخی از مجاری آبروی موجود در این نواحی توانایی و قابلیت عبور دادن سیلاب طراحی را نداشته و این امر موجب می گردد تا در محل گره های منتهی به مسیر های بحرانی اضافه بار و شرایط سیلابی ایجاد شود که این وضعیت در برخی از گره ها به حدی طولانی خواهد شد که می تواند موجب بروز مشکلات جدی در خصوص تردد و آب گرفتگی معابر شود.
    کلیدواژگان: حوزه آبخیز شهری، سیستم زهکشی، شبیه سازی هیدرولوژیکی، شبیه سازی هیدرولیکی، مدل های کامپیوتری
  • سعید خوشحال، ام البنین بذرافشان * صفحات 31-36
    دمای خاک به عنوان یک عنصر مهم و تاثیر گذار در رشد گیاهان مطرح است، که در ایستگاه های هواشناسی به صورت منظم و پیوسته اندازه گیری نمی شود، ازاین روی داده های دمای خاک با کمبود آماری مواجه است. دمای خاک در اعماق مختلف متفاوت و متاثر از دمای محیط بیرون و دیگر عوامل است. در این تحقیق سعی شده است تا دمای اعماق مختلف خاک رسی- شنی (5،10،20،30،50 و100 سانتی متری) را به کمک پارامترهای روزانه ی هواشناسی موجود در ایستگاه هواشناسی بندرعباس به روش رگرسیون چند متغیره و شبکه ی عصبی مصنوعی برای دوره آماری سال های 1372 تا 1396 مدل سازی شود. پس از محاسبه ی ضریب همبستگی بین دمای اعماق خاک با پارامترهای هواشناسی مشخص گردید، دمای خشک، مقدار تبخیر و دمای نقطه ی شبنم بیش ترین همبستگی را با دمای خاک در اعماق مختلف دارد. میزان قدر مطلق خطای محاسبه شده در روش رگرسیون بین /019 درجه (برای عمق 10 سانتی متری) و 1/88 درجه (برای عمق 100 سانتی متری) و در روش شبکه ی عصبی بین 1/17 و 1/85 درجه می باشد. بنابراین با توجه به ساده بودن رگرسیون چندمتغیره و عدم تفاوت زیاد با نتایج شبکه عصبی مصنوعی، از مدل فوق در مناطق مشابه برای پیش بینی دمای خاک می توان بهره برد.
    کلیدواژگان: رگرسیون چندمتغیره، شبکه ی عصبی مصنوعی، دمای خاک، پارامترهای هواشناسی، مدل سازی
  • حامد امینی، اباذر اسمعلی عوری، رئوف مصطفی زاده *، معراج شرری، محسن ذبیحی صفحات 37-45
    شناخت و بررسی شاخص های فراوانی جریان های کمینه با توجه به اثرات زیان بار خشکسالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تجزیه و تحلیل جریان های کمینه به عنوان روشی در برآورد خشکسالی هیدرولوژیک مطرح می باشد. در همین ارتباط، پژوهش فعلی با هدف تحلیل شدت جریان های کمینه 33 ایستگاه هیدرومتری واقع در استان اردبیل برنامه ریزی شده است. در همین راستا، از توزیع گامای دوپارامتره استفاده گردید و ارتباط بین جریان های کمینه با احتمال وقوع و دوره های بازگشت مختلف، رسم و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد. که شدت مقادیر دبی های کمینه و شدت خشکسالی با افزایش دوره بازگشت به ترتیب کاهش و افزایش می یابد. دامنه مقادیر دبی با دوره بازگشت 2 ساله در ایستگاه های مورد مطالعه از 01/0 تا 0/95 به ترتیب در ایستگاه های آتشگاه و بوران متغیر است. مقدار جریان کمینه برآوردی در دوره بازگشت 100 ساله نیز در ایستگاه های بوران و نیر به ترتیب کم ترین (0) و بیش ترین (0/21) مقدار را به خود اختصاص داد. با توجه به آسیب های متعدد منتج از خشکسالی در بخش های اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و سیاسی کشور، لحاظ و بررسی پدیده مذکور به منظور رسیدن به اهداف توسعه پایدار امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
    کلیدواژگان: توزیع گاما، جریان کمینه، خشکسالی هیدرولوژیک، مدیریت منابع آب، استان اردبیل
  • سید مسعود سلیمان پور *، محبوبه معتمدنیا صفحات 46-55
    در صورتی که آبخیزداری را به معنی یکپارچه یک حوزه ی آبخیز بدانیم، شهر به عنوان یکی از واحدهای اصلی یک حوزه ی آبخیز به شمار می رود. امروزه آبخیزداری شهری، به عنوان یکی از زیر شاخه های مهم آبخیزداری، راه کارهای بهره برداری و مدیریت پایدار از منابع آبخیز در حوضه های شهری و حریم آن ها را به منظور بازسازی تخریب هایی که در اثر توسعه ی شهری به وجود آمده است طراحی و تدوین می نماید و در پی راه کارهایی با تاکید بر توسعه ی پایدار شهری جهت نگهداری منابع برای حال و آینده در محیط شهر، از طریق استفاده ی بهینه از زمین، و وارد کردن کمترین ضایعات به منابع تجدیدناپذیر است. با توجه به اهمیت توسعه و ترویج آبخیزداری شهری در ایران، و ارتباط نزدیک آن با توسعه ی پایدار شهری، و ضرورت آگاهی مدیران و برنامه ریزان عرصه های شهری، در این پژوهش سعی بر آن شده به بررسی نقش آبخیزداری شهری در توسعه ی پایدار شهری با تاکید بر کنترل رواناب و استفاده بهینه از باران از طریق استحصال آب باران در پشت بام ها، بام سبز، و یا در راستای تقویت آب های زیرزمینی از قبیل استفاده از روکش های نفوذپذیر که همگی بر اهمیت مدیریت رواناب ها در مباحث آبخیزداری شهری تاکید دارند، پرداخته شد.
    کلیدواژگان: آبخیزداری شهری، توسعه ی پایدار، رواناب، مدیریت
  • فاضل ایران منش *، محمود عرب خدری صفحات 56-63
    منطقه سیستان از دیرباز به دلیل وجود طوفان های شن و گرد و غبار به عنوان یکی از کانون های بحرانی فرسایش بادی در کشور معرفی گردیده است. حساسیت بالای اراضی به فرسایش بادی، وجود خشکسالی های پی در پی و کنش های سیاسی- منطقه ای همگی راهکارهای مقابله با این پدیده را محدود نموده است. اما در کنار تمامی محدودیت ها، ظرفیت ها و توان هایی در منطقه سیستان وجود دارند که می توان آن ها را به فرصت هایی برای مبارزه با فرسایش بادی تبدیل نمود. شناسایی این عوامل با استفاده از بررسی های میدانی، پردازش تصاویر ماهواره ای سنجنده مادیس و لندست7، و هم اندیشی با کارشناسان انجام شد. سپس با استفاده از تحلیل سوات، اهمیت و وضعیت موجود عوامل داخلی و خارجی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد، راهکارهای کاهش غلظت گرد و غبار در منطقه سیستان بر اساس توان ها و ضعف ها و هم چنین فرصت ها و تهدیدهای موجود در منطقه، در قالب حداقل سه راهبرد قابل ارائه است. در ارزیابی عوامل داخلی به ترتیب وجود پوشش گیاهی حاشیه هامون صابری و کمبود اعتبار و مهارت کم جوامع بومی با روش های حفاظت خاک بالاترین امتیاز را کسب نموده اند و در ارزیابی عوامل خارجی نیز به ترتیب وجود انرژ های تجدیدپذیر و کنش های منطق های و حقابه هیرمند بالاترین امتیاز را به دست آورده اند.
    کلیدواژگان: تصاویر ماهواره ای، طوفان، سیستان و تحلیل سوات
|
  • A. Yazdanpanahi, K. Ahmadaali*, M. Golafshani Pages 1-10
    Water shortages and droughts can cause serious crises in human life. Drought is a reversible phenomenon that can indirectly lead to social crisis and public health risks and have negative effects on the environment, ecology, and so on. In this research, in order to analyze meteorological drought in Isfahan province, precipitation data of 21 meteorological stations were used for the period of 1993-2017 and EDI, SPI and ZSI indices were calculated using MATLAB codes. Kriging estimator which is the best estimate for drought zoning based on literature reviews, was used to provide isovalue map of different calculated indices in ArcGIS10.3. The results showed that severity of the EDI, SPI and ZSI indices are different. Based on SPI values and drought intensity classification, the area faced moderate and severe drought classes during 1993 to 2017 has increased by 2.7 and 16.1 percentage respectively. ZSI values showed that, the region experienced moderate, severe, and extreme drought during the study period has decreased by 95.9, 95.1, and 97.3 percentage respectively. Based on EDI values showed that, main region of the province in 1992, 2006, and 2017 faced extremely wet, extremely wet, and severe drought with the area of 33.6, 49.8, and 44.6 percentage respectively.
    Keywords: Isfahan province, Meteorological drought, SPI, ZSI, EDI
  • M. Miryaghoubzadeh*, S.A. Khosravi, SH. Ebrahim, M. Zabihi Pages 11-20
    The water crisis is rapidly expanding in vast areas of the world. Our country due to be located in dry belt of the earth, the rainfall is less than the global average, the disproportionate distribution of temporal and spatial of rainfall, population growth and per capita demand for water, as well as the consumption of inappropriate water resources is no exception for this reason. According to studies, more than 90% of the country's water is used by the agriculture. A review of water resources management and management approaches, especially in the agriculture, could prevent significant losses of water resources. Water used in different stages of production or an agricultural product called the virtual water that flows through the trade (import and export) of the agricultural product, both nationally and internationally, as a stream of virtual water trade. As the importing country imports virtual water in addition to the food product. Countries like Iran, which are located in arid and semi-arid areas with a dehydration problem, can save water on their water by importing water, or use their own water resources in other areas.
    Keywords: Water crisis, Agriculture, Water resource management, Virtual water, Virtual water trad
  • G. Moafi*, M. Habibnejad Roshan, Valiollah Karimi, M. Shaabani Pages 21-30
    Urban watershed shows quite different hydrological and hydraulic behavior from natural watershed. Cities, that located along the Caspian coastline, have been flooded annually several times by relatively extreme storms and it creates a negative outlook in the cities. Comprehensive planning, design and management of surface water drainage systems are essential for creating a safe environment for the citizens. Computer models control urban run-off. Studying area is 39.64 (ha) that it was divided into 51 sub-basins. The simulation of flooding in urban catchment basins for this study was required information such as climatic, topographic, hydrologic regime, current status of surface water collecting network and hydraulic properties. In this study, urban flooding is simulated by MIKE SWMM model. By applying this model, in term of hydrologic and hydraulic data of the drainage systems, capability of surface water collecting system were evaluated for safe passage wandering water with design storm for 2, 4 and 6 hours and return periods of 2, 5, 10 and 25. The critical nodes and channels were identified after simulation. In result, simulation also showed that some existing water channels in this region, have not capability of passing design floods and this inability causes extra load and creates flooding condition in ending nodes over critical routs. Thereby, this long-time condition creates serious difficulties in transportation system and make inundation in the roads.
    Keywords: Urban watershed, Drainage system, Hydrologic simulation, Hydraulic simulation, Computer mode
  • S. Khoshahl, O. Bazrafshan* Pages 31-36
    Soil temperature is an important and influential parameter on plant growth that is not measured regularly and continuously at all weather stations. Thus, soil temperature data is lacking. Soil temperature differs in depth and is affected by ambient. The aim of this study is modeling soil temperature in the different depths (5, 40, 20, 30, 50 and 100 cm) and clay- sandy texture using meteorological factors, multivariate regression and artificial neural network in the Bandar Abbas synoptic station during 1993-2017. Result showed that the air temperature, pan evaporation and dew point have the highest correlation coefficient with soil temperature. The mean absolute error (MAE) is 1.09-1.88°C (from 10 to 100 cm of soil depth) in the multivariate regression model while it is 1.17-1.85 °C in the artificial neural networks. Thus, multivariate regression model is proposed due to the simplicity and the lack of significant difference with artificial neural network model. This model can be used in similar regions to predict soil temperature in different depth.
    Keywords: Multivariate regression, Artificial neural networks, Soil temperature, Meteorologicalfactors, Modeling
  • H. Amini, A. Esmali, Ouri , R. Mostafazadeh*, M. Sharari, M. Zabihi Pages 37-45
    Considering the harmful effects of drought, it is important to recognize and evaluate the frequency of low flow. Analysis of low flow is a method for estimating hydrologic drought. In this study, 33 hydrometric stations used in Ardebil province for hydrological droughts survey. The purpose of this study was to analyze the intensity of the low flow (hydrologic drought) using the gamma distribution of two parameter and the relationship between low flow with the percentage of occurrences and the return periods and plotting the curves in different basins have discharge statistics in Ardebil province. The results of this study showed, with increasing the return period, the intensity of the low flow decreases and the severity of drought increases. The discharge values at the two-year return period change from 0.01 to 0.95 at the stations of the booran and atashghah respectively. In the return period of 100 years, the low flow rate at Bouran and Nair stations are the lowest (0) and maximum (0.21) of the value respectively. Since the occurrence of drought causes significant damage to the economic, social, political and environmental sectors of the country, consideration of this phenomenon is necessary in order to achieve the goals of sustainable development.
    Keywords: Low flow, Hydrological drought, Two-parameter gamma distribution, Water resourcemanagement, Ardabil province
  • S.M. Soleimanpour*, M. Moatamednia Pages 46-55
    Urban area is considered as one of the main units of a catchment, if watershed considered as integrated watershed management of a watershed catchment. Today, urban watershed management, as one of the main watershed subdivisions, have designed and developed utilization strategies and sustainable management of watershed resources in urban catchment and their habitats in order to reconstruct damages caused by urban development and also try to find solutions by considering urban sustainable development to keep resources for the present and future in the urban environment, through the optimal use of land, and lowest damages to non-renewable resources. Considering the importance of the extension and development of urban watershed management in Iran and its close relationship with sustainable urban development, and the necessity of managers and planners awareness of urban areas, in this research, we attempted to study the role of urban watershed management in urban sustainable development with an emphasis on runoff control and optimal use of rain by extracting rainwater in the backyard, green roof, or in the direction of boosting water Underground such as the use of permeable coatings, all of which emphasized the importance of runoff management in urban watersheds, was emphsized.The results showed that the annual rainfall index is very severe in the desertification class, the index of drought persistence in the low desertification class, and the SPI drought index in the severe desertification class are located, and the geometric mean of these indicators and their synthesis intensity The desertification of the area on the horizon of 1409 is in severe class. The results of this study can help in the management of desertification processes in the region.
    Keywords: Urban watershed management, Sustainable development, Runoff, Management
  • Fazel Iranmanesh*, Mahmood Arabkhedri Pages 56-63
    The Sistan region has long been known as one of the critical centers of wind erosion due to sand and dust storms. The high sensitivity of the soil to wind erosion, the existence of droughts and regional political disagreements has all limited the way to combat this phenomenon. But along with all the limitations, there are strengths and capabilities in the Sistan region that can be turned into opportunities to combat wind erosion. The identification of these factors was done by using field studies, MODIS and Landsat 7 (ETM+) satellite image processing and expert consultation. Then, using the SWOT analysis, the weight and rate of internal and external factors were evaluated. The results showed that native solutions for decreasing dust concentration in Sistan region can be done in three scenarios based on the strengths and weaknesses as well as the opportunities and threats existing in the scenarios. Among the strengths and weaknesses, respectively, the presence of vegetation on the margin of Lake Saberi Hamoon and the lack of credibility and lack of native skills of communities with soil conservation methods have the highest score in assessing the internal factors. Also, the highest score is in assessing external factors, including renewable energies and regional political disagreements.
    Keywords: Satellite images, Storms, Sistan, SWOT analysis