فهرست مطالب

سامانه های سطوح آبگیر باران - سال هفتم شماره 3 (پاییز 1398)
  • سال هفتم شماره 3 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/12/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا نگهدارصابر* صفحات 1-8

    ایستگاه تحقیقات آبخوانداری کوثر سال 1361 به منظور مدیریت آبخوان و اهداف آموزشی و ترویجی، در دشت گر بایگان فسا، ارتفاع 1140 متر بالاتر از سطح دریا و با شرایط آب و هوایی خشک، در 190 کیلومتری جنوب شرقی شیراز، بنا گردید. 13 سامانه گسترش سیلاب به وسعت 2200 هکتار طی سال های 1361 تا  1382 برای تغذیه مصنوعی آب های زیر زمینی طراحی و ساخته شد. گونه های اکالیپتوس و آکاسیا به دلیل مقاومت به خشکی، انعطاف پذیری در شرایط زیست محیطی سخت و استفاده از چوب و سایر محصولات جانبی برای جنگل کاری در این منطقه خشک، انتخاب شد. نتایج آزمایش های سازگاری در این منطقه نشان داد که E. microteca و A. salicina، A. victoriae، E. oleosa و E. camaldulensis با بقای بیش از 80 درصد در ایستگاه بسیار موفق بودند. بررسی ظرفیت ذخیره کربن در این منطقه جنگل کاری شده با گونه های اکالیپتوس و آکاسیا سالانه 8/7 تن در هکتار با استفاده از قطع و توزین گیاهان و اندازه گیری کربن آلی در آزمایشگاه اندازه گیری شد. متوسط بیوماس خشک بر روی سطح درختان E. camaldulensis در این منطقه طی دوره رشد (16 سال)، 07/247 تن در هکتار محاسبه شد، که 66/136 تن مربوط به چوب تنه، 62/72 تن شاخه و برگ و 94/39 تن پوست بود. دوره گل دهی گونه اکالیپتوس در این منطقه دو بار در سال است و گرده و شهد گل در مدت طولانی سال برای زنبورداری و تولید عسل در دسترس است. متوسط عسل تولید شده در ایستگاه 11 کیلوگرم در هر کندو برآورد شده است. علاوه بر این، جنگل کاری به دلیل زیبایی چشم انداز جنگل در یک منطقه بیابانی باعث جلب توریست ها به خصوص در چهار ماه سال شده است. این نتایج نشان دهنده اثرات مفید کاشت درختان اکالیپتوس در این طرح آبخوانداری است.

    کلیدواژگان: آبخوان داری، اکالیپتوس، آکاسیا، ایران، فسا
  • مسعود عشقی زاده* صفحات 9-20

    در این تحقیق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به عنوان یک روش ساده و در دسترس با تلفیق در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای تعیین پتانسیل استحصال آب باران در مقیاس حوضه آبخیز و بر اساس عوامل ژئومورفولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا عوامل کاربری و پوشش زمین، توپوگرافی، زمین شناسی، بافت خاک، نفوذپذیری خاک و پوشش گیاهی به عنوان عوامل ژئومورفولوژیکی تعیین کننده پتانسیل حوضه آبخیز کلات واقع در جنوب خراسان رضوی برای استحصال آب باران در نظر گرفته شدند و بر اساس آن ها لایه های اطلاعاتی مورد نظر تهیه شد. سپس وزن معیارها و طبقات آن ها با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی محاسبه و پس از اعمال آن ها روی لایه های موجود، نقشه پتانسیل استحصال آب باران تهیه شد. بر اساس نتایج به دست آمده از بین عوامل ژئومورفولوژیکی در نظر گرفته شده در استحصال آب باران، عامل گروه های هیدرولوژیک خاک با وزن 444/0 بیش ترین اهمیت نسبی را داشت. با توجه به این که گروه های هیدرولوژیک خاک بر اساس بافت خاک و نفوذپذیری آن تعیین می گردد، می توان این دو عامل را موثرترین عوامل برای استحصال آب باران از نظر ژئومورفولوژیکی در نظر گرفت. در این مطالعه مشخص شد 2/56 درصد از مساحت حوضه دارای پتانسیل متوسط و 5/16 درصد پتانسیل بالا و خیلی بالا برای استحصال آب باران است. نتایج حاصل نشان داد روش مطالعاتی می تواند به عنوان یک روش ارزیابی کیفی و سریع استحصال آب باران در مقیاس حوضه آبخیز به کار گرفته شود.

    کلیدواژگان: استحصال آب باران، پتانسیل کیفی، تصمیم گیری چند معیاره، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
  • وحید صفریان زنگیر، بتول زینالی* صفحات 21-36

    در سال های اخیر کشور ایران در جنوب غرب آسیا تحت تاثیر خشکسالی قرار گرفته است. هدف از پژوهش حاضر تحلیل و پیش بینی خشکسالی در ایران می باشد. برای این کار ابتدا پارامترهای اقلیمی بارش و دما در بازه زمانی 29 ساله (2018- 1990) در 30 ایستگاه ایران جمع آوری شد. برای مدل سازی، شاخص فازی M.S.S ابتدا سه شاخص (SET, SPI, MCZI) با استفاده منطق فازی در نرم افزار Matlab فازی سازی شدند، سپس شاخص ها با هم مقایسه و از مدل تصمیم گیری چند متغیره Topsis، برای اولویت سنجی مناطق درگیر با خشکسالی استفاده شد و در نهایت برای پیش بینی از مدل شبکه عصبی مصنوعی RBF بهره گرفته شد. یافته های پژوهش نشان داد شاخص فازی نوین M.S.S طبقات خشکسالی، سه شاخص مذکور را با دقت بالا در خود منعکس کرد و دقت مدل M.S.S با سطح اطمینان بالا مورد تایید قرار گرفت. در سال های پایش خشکسالی ایستگاه های جنوبی و جنوب غربی ایران مانند بندرعباس و اهواز با مقادیر درصد فراوانی خشکسالی (30/24 و 47/18) بیش تر در معرض خشکسالی بودند. در سال های پیش بینی شده برای سال های آتی محدوده خشکسالی به طرف نواحی مرکزی ایران گسترش پیدا می کند از جمله این ایستگاه های سمنان و یزد با درصد فراوانی خشکسالی به ترتیب (86/0 و 91/0) براساس شاخص فازی M.S.S می باشند.

    کلیدواژگان: تحلیل آماری، شاخص M.S.S، مدل سازی، خشکسالی، ایران
  • فریدون سلیمانی*، محمود عرب خدری صفحات 37-48

    قدمت کشاورزی در دنیا، از جمله در میان رودان و دشت خوزستان به چند هزار سال می‏رسد. مردم به تجربه و با تکیه بر فنونی به ظاهر ساده با استفاده از مصالح سنگ و خاک علاوه بر تولید محصولات کشاورزی توانسته اند آب و خاک را حفظ کنند و از فرسایش آبی، بادی، خطرات سیل و خشک سالی بکاهند. دشت خوزستان در انتهای حوضه زهکشی جریان‏های رودخانه ای واقع شده‏ که در سال‏های اخیر معضل گرد و غبار در آن تشدید شده است. علی‏رغم معمول بودن استفاده از روش های نوین توسط دستگاه های دولتی برای تامین آب و حفاظت خاک در برابر فرسایش، استفاده از دانش بومی به دلیل سازگاری بیشتر و آشنایی مردم می‏تواند موثرتر باشد. لذا هدف از این پژوهش معرفی و بررسی نقش گوراب به عنوان یک سازه سنتی در تامین آب روستاهای مناطق بیابانی در استان خوزستان می‏باشد. برای اجرای پروژه ابتدا با بررسی منابع موجود یک سری اطلاعات اولیه جمع آوری و سپس به کمک تصاویر ماهواره‏ای گوگل ارث برخی از گوراب ها شناسایی شد. برای بررسی دقیق تر موضوع، سه شیوه بازدید میدانی، تکمیل پرسش نامه و مصاحبه با خبرگان به کار گرفته شد. نتایج حاکی از این است که به‏ طور کلی گوراب ها بر اساس شکل ظاهری و نحوه طراحی شامل سه دسته: دایره ای، مربعی و مستطیلی شکل، بر اساس اندازه شامل سه دسته: کوچک، متوسط و بزرگ و بر اساس نوع کارکرد و هدف مورد انتظار عمدتا به پنج دسته تقسیم می‏شوند که در بعضی مناطق فقط نوع دایره‏ای آن وجود دارد و برای کارکردهای مختلف استفاده می‏شود ولی در بعضی مناطق چند نوع از آن وجود دارد که هرکدام با هدف خاصی احداث شده ‏اند.

    کلیدواژگان: گوراب، دانش بومی، میان رودان، دهنو، هندیجان
  • واحدبردی شیخ* صفحات 49-66

    بهره برداری پایدار و حفاظت منابع طبیعی از اهمیت کلیدی در توسعه هوشمندانه برخوردار است. برای تحقق بهره برداری و حفاظت پایدار از منابع آب که کلیدی ترین منبع طبیعی محسوب می شود پیدا کردن و کاربرد منابع و روش های جایگزین و نامتعارف برای بخش های مختلف مصرف بسیار حیاتی است. یکی از روش های جایگزین تامین آب خانگی که به صورت سنتی از گذشته های دور در بسیاری از نقاط دنیا از جمله مناطق خشک و نیمه خشک ایران استفاده می شده است استحصال آب باران از پشت بام منازل مسکونی و ذخیره آن در آب انبارها می باشد. اگر چه استفاده از سیستم های استحصال آب باران، به عنوان یکی از راهکارهای جالب و مفید برای مدیریت آب است اما محدودیت های متعددی از جمله تغییرپذیری اقلیمی، الگوی نامنظم بارش ها، کمبود فضای ذخیره، عدم تمکن مالی، عدم آگاهی، مسائل بهداشتی، قوانین و مقررات بازدارنده و فقدان خدمات نصب و مراقبت مانع از پذیرش و گسترش آن در جامعه می شود. وضع قوانین و مقررات مربوطه الزام آور و ارائه مشوق ها به صورت توامان برای گسترش اقبال عمومی از سیستم های استحصال آب باران ضروری است. در این راستا کشورهای متعددی از جمله کشورهایی که دارای اقلیم خشک و نیمه خشک می باشند و اخیرا هم کشورهای با اقلیم معتدل و مرطوب سیاستگذاری های مناسبی در زمینه حفاظت آب و تامین آب از روش های جایگزین اتخاذ کرده و برای عملیاتی شدن این سیاست ها، قوانین و مقررات و همچنین مشوق هایی را وضع کرده اند. مرور تجربیات این کشورها که موضوع این مقاله می باشد می تواند در تبیین سیاست های کشور در زمینه استحصال آب باران مفید واقع شود. بنابراین در این مقاله برنامه ها، پروژه ها، قوانین یا مقررات کشورهای ایالات متحده آمریکا، آلمان، استرالیا، برزیل، چین، مالزی، هند، ژاپن، تایلند، باربادوس و کنیا به عنوان نمونه و به طور مختصر معرفی شده است.

    کلیدواژگان: سیاست، قوانین و مقررات، مشوق ها، اقبال عمومی، جمع آوری آب باران
  • فرود شریفی، سمانه اروندی*، حمید داودی صفحات 67-77

    در دنیای امروز در کشاورزی از بقایای گیاهان و مواد مختلف به عنوان مواد افزودنی برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاک و بهبود بهره وری آب استفاده می شود. با توجه به این که ایران کشوری کم آب و خشک است، استفاده از راه کارهایی در راستای کاهش مصرف آب و استفاده بهینه از مقدار آب موجود، اقدامی ضروری برای کاهش مشکل کم آبی خواهد بود. استفاده از ابرجاذب ها به منظور افزایش جذب و نگهداری آب از جمله فناوری های مطرح برای بهبود بهره وری آب در سال های اخیر است. در این پژوهش از چهار نوع ابرجاذب (A200، تراکوتم، هربازورب و استاکوزورب) و شش نمونه خاک از دامنه جنوبی البرز استفاده شده است. در مرحله تحقیق آزمایشگاهی استوانه هایی از جنس پلکسی گلاس شفاف استفاده شد. نتایج نشان داد که افزودن ابر جاذب به خاک موجب افزایش جذب رطوبت در خاک در حد ظرفیت زراعی، نسبت به تیمار شاهد می شود. استفاده از ابرجاذب (25%)A200 در خاک، 50 درصد بیش از سایر ابرجاذب ها، جذب و نگهداشت رطوبت داشت. در ادامه پژوهش که بصورت میدانی و برای بررسی استفاده تلفیقی از سطوح آبگیر و ابرجاذب صورت پذیرفت، نتایج نشان داد که استفاده از ابرجاذب درسطوح آبگیر باران منجر به افزایش 75 درصدی جذب و نگهداشت آب می شود. سرعت جذب آب در ابرجاذب با اندازه ذرات ابرجاذب نسبت عکس و با دمای محیط نسبت مستقیم دارد. نتایج بررسی میدانی نشان داد که در نمونه های مطالعه شده نگهداشت آب افزایش یافته و از تلفات بارش های معمولی به میزان 75% جلوگیری می شود. بر مبنای نتایج این پژوهش استفاده توامان از سطوح آبگیر و به کارگیری ابر جاذب در خاک به منظور بهبود بهره وری آب توصیه می شود.

    کلیدواژگان: نگهداشت آب، دامنه جنوبی البرز، سطوح آبگیر، ابرجاذب
|
  • Mohammadreza Negahdarsaber* Pages 1-8

    Kowsar Floodwater Spreading, Aquifer Management, Training and Extension Station was established in 1982 on the Gareh Bygone Plain at 1140 m above sea level. The area has an arid climate and is located 190 km southeast of Shiraz, Iran. Thirteen floodwater spreading systems, covering 2445 ha, were designed and constructed during the 1983-2003 period to artificially recharge groundwater. Eucalyptus and Acacia species have always been considered for plantation in arid areas due to their drought resistance, flexibility in harsh habitat conditions, and the use of their wood and other by-products. Results of previous field experiments showed that E. microtheca, A. salicina, A. victoriae, E. oleosa, and E. camaldulensis were very successful, with more than 80% survival at the station. Therefore, more than 600 hectares of extensive and 100 hectares of intensive forest plantations with Eucalyptus and Acacia species have been established in the region.  Using the clipping and weighing method and organic carbon measurements in the laboratory, carbon storage capacity in Eucalyptus and Acacia forests at the station was estimated to be 7.8 tonnes/haannually. The average total dry biomass of E. camaldulensis trees in this area during the study period (16 years) was 247.07 tonnes/ha, of which 136.66 tonnes were trunk timber, 46.72 tonnes were leaved branches, and 39.94 tonnes were bark. Eucalyptus species flower twice a year in this area, providing  a source of pollen and nectar throughout the year for beekeeping. The average honey production at this station was 11 kilograms/hive. Moreover, the area attracts many eco-tourists, particularly during the holidays because of the beautiful landscape of the forest in a desert region. As Eucalyptus species use large amounts of water, it is proposed to replace these species with less water-demanding trees.

    Keywords: Eucalyptus, Acacia, Aquifer Management, Fasa, Iran
  • Masoud Eshghizadeh* Pages 9-20

    In this research, a method is proposed to identify and determine rainwater harvesting potential in a watershed based on geomorphological factors through integrating Geographical Information System (GIS) and Analytical Hierarchy Process (AHP). For this purpose, land use, land cover, topography, geology, soil, vegetation, and soil permeability factors were considered the as main geomorphological factors in the Kalat watershed of Gonabad and the corresponding data layers were obtained. Then, weights of the criteria and their classes were calculated using AHP and the results were applied to the existing layers, creating a rainwater harvesting potential map. The results showed that hydrological soil group had the most relative importance for rainwater harvesting potential (0.444). Soil hydrological groups are determined based on soil texture and permeability. Therefore, soil texture and permeability can be considered as the most relatively important factors for rainwater harvesting. In this study, 56.2% of the watershed had medium potential and 16.5% had a high and very high potential for runoff generation. The results showed that the analytical hierarchy process can be used as a method to qualitatively assess  rainwater harvesting potential at the watershed scale.

    Keywords: AHP, Multi-Criteria Decision Making, Qualitative potential, Rain water harvesting
  • Vahid Safarianzengir, Batol Zenali* Pages 21-36

    In recent years, Iran in Southwest Asia it has been affected by drought. The purpose of the present study is to analyze and forecast drought in Iran. For this research at first, the precipitation and temperature climatic parameters over a 29 year period (1990- 2018) at 30 stations in Iran Collected. For modeling, the M.S.S fuzzy index, at first uses three indices (SET, SPI, MCZI) using fuzzy logic in Matlab software. Then the indicators are compared and compared with Topsis multivariate decision making model, For Prioritization Drought affected areas were used and finally to forecast the RBF artificial neural network model was used. The Research findings showed that the new M.S.S Index drought class fuzzy index reflected the above three indices with high accuracy and the accuracy of the M.S.S model was confirmed with high confidence. In the drought monitoring years, southern and southwestern stations of Iran such as Bandar Abbas and Ahvaz were more prone to drought (24.30 and 18.47%). In the years to forecast, the drought is expected to extend to the central parts of Iran. Including these stations Semnan and Yazd with drought frequency percent (0.86 and 0.91) are based on M.S.S fuzzy index, respectively.

    Keywords: Statistical Analysis, M.S.S Index, Modeling, Drought, Iran
  • Freidoon Soleimani*, Mahmood Arabkhedri Pages 37-48

    Agriculture dates back to several millennia in Mesopotamia and Khuzestan plain. Alongside agricultural production, people in this region have preserved water and soil, reduced water and wind erosion, and mitigated the impact of floods and drought based on experience, simple techniques, and using rocks and soil as construction material. The Khuzestan plain is located at the end of the drainage basin, where dust has become an issue in recent years. Therefore, the main aim of this research is to investigate the role of gourabs, a type of pond, as an indigenous structure for supplying water to the villages of desert areas in Khuzestan province. Initially, basic information was collected by reviewing the available resources. Then, some gourabs were identified and site selection was done in Google Earth using satellite imagery. For a more detailed study of the subject, field visits and interviews with experts were carried out, and questionnaires were distributed. The results indicate that in general, the shape of a gourab is either circular, square, or rectangular, and the structure is built in three sizes (small, medium, and large). We also found five types of function for these structures. In some areas circular gourabs are used for various functions, but in other areas each type of gourab serves a specific function.

    Keywords: Gourab, Indigenous Knowledge, Mesopotamia, Dehno, Hendijan
  • Vahedberdi Sheikh* Pages 49-66

    Sustainable utilization and conservation of natural resources has a key importance in intelligent development. To attain sustainable utilization and conservation of water resources, it is vital to discover and implement alternative and non-conventional resources and methods of water supply to various sectors. One of alternative methods of supplying water for household consumption which has been historically practiced in many parts of the world, particularly in arid and semi-arid regions of Iran, is rooftop rainwater harvesting and storage in cisterns. Although rainwater harvesting is considered as an interesting and effective means of water resource management, numerus limitations such as climatic variability, irregular rainfall pattern, insufficient storage space, financial incapability, health issues, legal and regulatory restriction, and lack of installation and maintenance services hinder the adoption and expansion of rainwater harvesting systems among societies. Both preparing and enacting of compulsory laws and regulations and offering incentives is necessary for widespread adoption of rainwater harvesting. To this end, many countries, mainly arid and semi-arid countries and recently countries with temperate or even humid climates, have made and implemented policies regarding water conservation and supply through alternative methods. These countries have developed laws and regulation as well as financial incentives. A review of the experiences of these countries, which is the aim of this paper, will benefit policy making for rainwater harvesting in Iran. Therefore, in this paper the rainwater harvesting programs, projects, laws and regulations in USA, Germany, Australia, Brazil, China, Malaysia, India, Japan, Thailand, Barbados, and Kenya are briefly introduced as examples.

    Keywords: Policy, Laws, regulations, Incentives, Public adoption, Rainwater harvesting
  • Forood Sharifi, Samane Arvandi*, Hamid Davoodi Pages 67-77

    Agricultural residues and various other materials are currently being used as additives to improve the physical and chemical properties of soil. Iran is located in an arid and semiarid region, so using strategies to reduce water use will reduce the problem water scarcity. The use of superabsorbent to increase water uptake and retention is one of the solutions that have been applied to improve water productivity in recent years. In this study, four types of superabsorbents (A200, Trachothem, Herbazorb and Stacosorb) and six soil samples (categorized in three groups) from the southern slopes of the Alborz  were used. In the laboratory research phase, transparent plexiglass cylinders were used for monitoring changes. The results showed that the addition of superabsorbent to three soil samples increased soil moisture uptake compared to the control treatment. The percentage of moisture uptake in the treatment using 25% A200 in soil was 50% more than other superabsorbent. In the field phase of the research, the combined use of a water catchment system and superabsorbent was investigated. The results showed that the use of superabsorbent in the rain catchment resulted in about 75% increase in water uptake and retention. The rate of water absorption into the absorbent is proportional to the ambient temperature and inversely proportional to the size of the absorbent particles. The results of the field survey showed that water retention was increased and 75% of precipitation loss was prevented. Therefore, simultaneously using water catchment systems and absorbents in soil is recommended for improving water productivity.

    Keywords: Water retention, Southern Alborz Slopes, Catchment Surfaces, Absorbent