فهرست مطالب

  • سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/04/11
  • تعداد عناوین: 20
|
  • غلامعباس فلاح قالهری، رسول سروستان* صفحات 608-620

    هدف از پژوهش حاضر، پیش بینی و بررسی تعداد روز های پدیده گرد و غبار ایستگاه های منتخب استان خوزستان با استفاده از مدل های باکس-جینکیز است. پژوهش حاضر در هشت ایستگاه منتخب از استان خوزستان به منظور مقایسه دقت مدل باکس-جنکینز و پیش بینی مقدار پدیده  گرد و غبار انجام شده است. با استفاده از نرم افزار Minitab 17 مدل سری زمانی باکس-جنکینز تعداد روزهای گرد و غبار ماهانه بررسی و بهترین مدل برازش داده شد، صحت و دقت مدل ها به کمک نرمال بودن توزیع مانده ها، فرض ثابت بودن واریانس، نمودارهای مربوط به مانده ها در طول زمان، آزمون پرت-مانتو تایید شد و در پایان از نرم افزار ArcGIS 10.4 برای ترسیم نقشه های خروجی استفاده شد. نتیجه این پژوهش نشان داد، الگوهای مناسب ماهانه به ترتیب برای رامهرمز، آغاجاری، بهبهان، آبادان، دزفول، امیدیه، اهواز، و مسجد سلیمان بترتیب (1،1،1) (0،1،2) ARIMA، (1،1،1) (1،1،2) ARIMA، (2،1،1) (0،1،3) ARIMA، (2،1،1) (0،1،1) ARIMA، (2،1،1) (0،1،2) ARIMA، (1،1،1) (1،1،3) ARIMA (1،1،1) (0،1،3) ARIMA (1،1،1) (0،3،4) ARIMA هستند که از دقت خوبی برای پیش بینی گرد و غبار برخوردار بودند. همچنین، پیش بینی تعداد روزهای پدیده گرد و غبار برای سال های 2018 تا 2027 نشان داد که از میان شهرهای استان خوزستان شهرهای آغاجاری، آبادان و مسجد سلیمان بیشتر با پدیده گرد و غبار مواجه هستند و این امر توجه بیشتر مسیولان و برنامه ریزان این شهرها را در مواجه با این پدیده طلب می کند.

    کلیدواژگان: آزمون پرت-مانتو، ایستگاه منتخب، برنامهریزی، مدل سری زمانی، ARIMA
  • محمد صدیقی*، امیرشاهرخ امینی صفحات 621-634

    بحران کمبود آب موجود در جهان، مدیریت آب در بخش های مختلف از جمله حوضه های آبی و کشاورزی را تحت تاثیر قرار داده است. حوضه های آبی و زمین های اطراف آن ها درطول سال های اخیر با چالش های جدی از قبیل خشک شدن دریاچه ها و رودها، بیلان منفی آبخوان ها، تغییرات کاربری زمین های اطراف، افزایش سطح زیر کشت اراضی زراعی آبی و باغی و تغییر الگوی کشت از سمت محصولات کم مصرف به محصولاتی با نیاز آبی بالا مواجه شده اند. استفاده از تصاویر ماهواره ای به دلیل پوشش وسیع مکانی، قدرت تفکیک بالا، هزینه کم، آرشیو زمانی غنی تصاویر ماهواره ای و سهولت روش های تعیین کاربری، ابزاری مناسب و کار آمد برای کمک به مدیریت منابع آب و خاک است. در این پژوهش، چهار طبقه خاک، آب و مناطق مرطوب، شهری و کشاورزی انتخاب شده اند. سپس، از دو روش طبقه بندی جنگل تصادفی و ماشین های بردار پشتیبان ، برای طبقه بندی تصاویر استفاده شده است. روش های طبقه بندی با محاسبه دو شاخص دقت کلی و ضریب کاپا با استفاده از داده های تست بررسی شدند. طبقه بندی جنگل تصادفی در چهار سال 2012، 2014، 2016 و 2018 و طبقه بندی ماشین های بردار پشتیبان در دو سال 2008 و 2010 بالاترین دقت را دارند. بنابراین، الگوریتم جنگل تصادفی در تفکیک طبقه ها به خصوص حوضه آبی به خوبی عمل کرده است و می توان به عنوان روشی قابل اعتماد از آن در این حوضه بهره برد.

    کلیدواژگان: بردار پشتیبان، طبقه بندی پوشش زمین، طبقه بندی عوارض، ضریب کاپا، مدیریت منابع
  • داود نیک کامی* صفحات 635-642
    یکی از روش های مطالعه فرسایش و حفاظت خاک، استفاده از کرت های فرسایش است که با ابعاد مختلف و در عرصه های طبیعی و یا در آزمایشگاه ها ایجاد می شوند. خطاهای فاحش در زمان نمونه برداری از مخلوط رواناب و رسوب مخازن انتهای این کرت ها و نتیجه گیری های غلط از آزمایش هایی که در این کرت ها صورت می گیرند، امور رایجی است که باید از آن ها اجتناب کرد. تحقیقات کمی در رابطه با نحوه نمونه برداری از این مخازن و کاهش خطاهای ناشی از آن صورت گرفته است. در این تحقیق، به بررسی افزایش دقت نمونه برداری با قرار دادن سطل در مخزن و روش استفاده از بطری پرداخته شد. به این منظور، پس از تهیه دو مخزن 220 لیتری، با ایجاد غلظت های به ترتیب پنج، 10 و 20 گرم در لیتر در مخزن اول و انتقال محلول حاصل به مخزن دوم که در ارتفاع پایین تری از مخزن اول قرار گرفته، با قرار دادن سطل 20 لیتری در زیر لوله وارد کننده محلول در مخزن دوم، اقدام به تله اندازی ذرات درشت دانه شد. محتویات سطل در آزمایشگاه پس از خشک شدن به طور جداگانه توزین شدند. با مخلوط کردن محلول مخزن دوم، اقدام به نمونه برداری به وسیله بطری های یک لیتری به تعداد سه تکرار برای هر غلظت شد. نمونه برداری های فوق بدون قرار دادن سطل به عنوان شاهد نیز صورت گرفت. بررسی معنی دار بودن اثر غلظت ها بر مقدار خطا با تجزیه واریانس طرح آزمایشات بلوک تصادفی صورت گرفت. نتایج نشان داد که بین غلظت های به دست آمده در آزمایش با سطل و بدون سطل اختلاف معنی داری در سطح یک درصد وجود دارد. در حالت بدون سطل خطای نمونه های پنج، 10 و 20 گرم در لیتر به ترتیب 63.13، 78.40 و 73.97 درصد و در حالت استفاده از سطل به ترتیب 15.90، 15.07 و 4.83 درصد بودند. متوسط خطا در هر سه غلظت در حالت بدون سطل 71.83 درصد و در حالت استفاده از سطل 11.93 درصد بود.
    کلیدواژگان: بطری نمونه برداری، تله اندازی ذرات درشت دانه، خطای نمونه برداری، فرسایش خاک، گل آلودگی
  • مجید کاظم زاده، علی سلاجقه*، آرش ملکیان، عبدالمجید لیاقت صفحات 643-656
    به طور متوسط 70 درصد بارانی که به سطح زمین می رسد، از طریق فرایند تبخیر-تعرق به اتمسفر باز می گردد که این میزان در مناطق خشک به 90 درصد می رسد. بنابراین، کمی کردن میزان تبخیر-تعرق یکی از عوامل بسیار با اهمیت برای طراحی و اجرای برنامه های مدیریتی برای اصلاح و احیای حوزه های آبخیز است. به منظور بررسی تاثیر اقدامات بیولوژیکی آبخیزداری بر تغییرات رطوبت خاک و تبخیر-تعرق، حوضه معرف و زوجی زیدشت طالقان استان البرز انتخاب شد. به منظور محاسبه تبخیر - تعرق از روش بیلان رطوبت خاک استفاده شد و نقاط پایش رطوبت خاک با مطالعات میدانی و آزمایشگاهی در سه دامنه اصلی (شمال غربی، شرقی و جنوب شرقی) و با سه تکرار و در سه عمق 20-0، 40-20 و 60-40 سانتی متر در حوزه های آبخیز نمونه و شاهد به صورت یک به یک با هم انتخاب شد. رطوبت خاک با استفاده از روش رطوبت وزنی و حجمی در مجموع در 48 نقطه طی دوره رشد سال 1396 اندازه گیری شد. همچنین، به منظور تجزیه و تحلیل داد ه ها از روش های تجزیه واریانس آشیانه ای، تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که به طور متوسط، درصد رطوبت خاک طی دوره رشد به ترتیب 13.55 و 11.9 در حوضه های نمونه و شاهد بوده است. همچنین، مقدار تفاوت تبخیر-تعرق واقعی در بین حوزه های آبخیز نمونه و شاهد از لحاظ آماری معنی دار نشد و به ترتیب مقدار آن ها 181 و 159 میلی متر طی یک دوره رشد بوده است. تبخیر-تعرق واقعی در حوزه آبخیز نمونه تحت عملیات آبخیزداری 2.3 درصد در هر ماه بیشتر از شاهد بوده است. همچنین، نتایج پژوهش نشان داد که مقدار تبخیر-تعرق تحت دامنه های مختلف تفاوت معنی داری در سطح پنج درصد با هم داشته ، مجموع تبخیر-تعرق حوضه های نمونه و شاهد در دامنه های شمال غربی به ترتیب 229 و 226 میلی متر، در دامنه های شرقی به ترتیب 207 و 171 و در دامنه های جنوب شرقی به ترتیب 109 و 80 میلی متر بوده است.
    کلیدواژگان: اصلاح و احیای حوزه های آبخیز، پایش، پوشش گیاهی، دامنه، رطوبت خاک
  • نازیلا یعقوب نژاد اصل، فریبا اسفندیاری داراباد*، صیاد اصغری سراسکانرود، امیر کرم صفحات 657-669
    تغییراتی که درکیفیت مورفولوژیکی یک رودخانه رخ می دهد حاصل تداخل های انسانی و نیز تغییرات در مورفولوژی رودخانه است. رودخانه طالقان یکی از منابع مهم آب در آبیاری محصولات کشاورزی دشت قزوین محسوب می شود. با توجه به اهمیت اقتصادی سد طالقان بر روی این رودخانه و نیز جنس زمین، بعضی از بازه های این رودخانه دچار تغییراتی شده است؛ لذا، ارزیابی کیفیت مورفولوژیکی این رودخانه به منظور اهداف برنامه ریزی حایز اهمیت است. هدف از این پژوهش ارزیابی کیفیت مورفولوژیکی رودخانه طالقان بر اساس روش شاخص کیفیت مورفولوژی بازبینی شده (rMQI) است. روش امتیازدهی rMQI به کمی سازی تغییرات رودخانه می پردازد و آن زمانی است که رودخانه با شرایط مرجع خود مقایسه شود. مقدار شاخص rMQI منطبق با کمتر از 30% نشان دهنده وضعیت بسیار خوب رودخانه است و بیشتر از 30% بیانگر کیفیت بسیار ضعیف رودخانه است. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تمام بازه های رودخانه طالقان دارای وضعیت بسیار ضعیف هستند. علت این وضعیت بسیار ضعیف، میاندرشدگی رودخانه و دخالت های انسانی در بخش بالادست حوزه است. به منظور احیای رودخانه طالقان و بهبود کیفیت آب آن محافظت از پوشش گیاهی طبیعی و افزایش آن، جلوگیری از تخریب کاربری اراضی در بالادست حوزه و همچنین کنترل فرسایش کناری رودخانه از طریق اقدامات سازه ای و غیر سازه ای توصیه می شود.
    کلیدواژگان: اندیکاتور، بازه های رودخانه ای، روش rMQI، تخریب بازه
  • منصور چترنور، احمد لندی*، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی صفحات 670-685

    امروزه استفاده از طیف سنجی در برآورد ویژگی های خاک کاربرد گسترده ای یافته است. هدف از این پژوهش استفاده از امواج مریی و مادون قرمز نزدیک در برآورد خصوصیات خاک در مناطق مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان است. تعداد 142 نمونه خاک از مناطق مستعد تولید گرد و غبار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقدار کربنات کلسیم معادل، گچ، کربن آلی و نیتروژن کل خاک اندازه گیری شد. از مدل های رگرسیون خطی، حداقل مربعات جزیی (PLSR) و PLSR و رگرسیون مولفه اصلی (PCR) برای برآورد این خصوصیات در خاک استفاده شد. سه روش بازتاب طیف اصلی و روش های پیش پردازش مشتق اول و مشتق دوم در دو مدل رگرسیونی PCR و PLSR مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل PLSR در حالت استفاده از روش پیش پردازش مشتق دوم باعث کاهش نویز طیف های بازتابی نمونه های خاک گردید، برای سه پارامتر کربنات کلسیم معادل، کربن آلی و نیتروژن کل به ترتیب با ضرایب تعیین 95/0 و 92/0 و 81/0 بیشترین دقت برآورد را نشان داد. برای گچ بیش ترین دقت در حالت مشتق اول با ضریب تعیین: 87/0 بود. نتایج این مطالعه بیانگر آن است که استفاده از روش طیف سنجی در برآورد خصوصیات خاک در مناطق مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان دقت مناسبی دارد و با توجه به وسعت کانون های ریزگرد و سرعت عمل و ارزان تر بودن این روش می توان در ارزیابی خصوصیات خاک این مناطق استفاده گردد.

    کلیدواژگان: پیش پردازش، طیف اصلی، مشتق دوم، PCR، PLSR
  • علیرضا معماری*، کریم سلیمانی، محمود حبیب نژاد روشن، علی گلکاریان صفحات 686-700

      هکتار در جنوب شهر مشهد واقع شده و محدوده مورد مطالعه، منطقه مسکونی شهرک پایداری مشهد با مساحت 6/95 هکتار در پایین دست زیرحوزه های M2، M3 و M4 می باشد. بدلیل دبی پیک زیاد سیلاب زیرحوزه های M2، M3 و M4 ، ظرفیت کانالهای انتقال شهری در منطقه شهرک پایداری کافی نبوده و پس از هر بارندگی، رواناب زیادی وارد مناطق مسکونی می شود. هدف از این پژوهش ارزیابی کارایی مدل EPASWMM در شبیه سازی رواناب می باشد. محدوده مطالعاتی به 12 واحد هیدرولوژیک (OUT1 الی OUT12) تفکیک شده وشبکه جمع آوری رواناب در قالب گره ها- کانالها وارد مدل شد. از چهار واقعه بارندگی برای ارزیابی و واسنجی مدل استفاده شده که در بخش واسنجی ، مقدار نمایه نش- ساتکلیف (NS) برای متغیر دبی در واقعه اول و سوم به ترتیب 94/0 و 92/0 و برای ارتفاع رواناب به ترتیب 9/0 و 86/0بوده و نشاندهنده بالابودن دقت شبیه سازی رواناب شهری با استفاده از مدل EPASWMM در هر دو متغیر می باشد. نتایج بخش ارزیابی مدل برای دو واقعه دوم و چهارم نشان می دهد که نمایه های (NS) و (R2) برای سه متغیر دبی، ارتفاع و سرعت رواناب به ترتیب از 78/0 تا 9/0 و 73/0 تا 89/0 متغیر بوده که نشاندهنده همبستگی زیاد داده های مشاهده ای و شبیه سازی شده می باشد. سناریوهای کاهش سیلاب در واحدهای هیدرولوژیکی با توجه به نتایج شبیه سازی بررسی شده و نتایج نشان داد که اتصال- گره های کد 5 ، 8، 11 و 12 ظرفیت انتقال رواناب در سرعتهای بالا را نداشته و بر اساس نتایج روندیابی مدل، تغییر ابعاد گره و کانال انجام شده است.

    کلیدواژگان: ارزیابی، اتصال- گره، سیلاب شهری، واسنجی، هیدروگراف، مشهد
  • محمود رستمی نیا*، مسعود بازگیر، علی چابک صفحات 701-711

    پدیده گردوغبار یکی از مخاطرات اقلیمی و زیست محیطی مهم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می باشد .هدف از این تحقیق بررسی و تعیین ترکیب کانی شناسی و ویژگی های فیزیک و شیمیایی برخی نمونه های خاک سطحی درکشور عراق و ذرات گردوغبار در استان ایلام به منظور منشایابی طوفان گردوغبار می باشد. نمونه های گردوغبار از شهرهای ایلام، مهران و دهلران در استان ایلام جمع آوری گردید. تعدادی نمونه خاک از لایه سطحی اراضی مناطق مختلف کشور عراق به عنوان منشا تولید گرد و غبار نیز تهیه شد. تجزیه های فیزیکوشیمیایی و کانی شناسی نمونه های گردوغبار و خاک انجام شد. نتایج تجزیه های فیزیک و شیمیایی نشان داد که بیشترین درصد ذرات تشکیل دهنده خاک های عراق و گرد و غبار استان ایلام شن و سیلت و کمترین رس می باشد. هدایت الکتریکی در همه نمونه های دو منطقه بیش از چهار دسی زیمنس بر متر و جزء خاک های شور محسوب می شوند و pH نمونه ها گردوغبار و خاک کشور عراق تفاوت معنی داری نداشته و در محدوده خنثی تا قلیایی قرار گرفتند. میزان آهک همه نمونه ها بیش از 25 درصد می باشد. مناطق مختلف دارای درصد کربن آلی پایینی بوده و بیشترین میزان به بدره عراق (%18/1) و کمترین به نجف (%16/0) تعلق می گیرد. SAR عمده خاک های عراق بیش از 13 و سدیمی شدید و در ذرات گردوغبار، SAR نیز نسبتا بالا می باشد. نتایج کانی شناسی پودری نشان داد که کانی های غالب در خاک های عراق و گردوغبار استان ایلام کلسیت، ژیپس، کوارتز و پالیگورسکیت می باشند. نتایج بررسی های XRD در نمونه ها رس خاک عراق و گرد و غبار استان ایلام بیانگر حضور کانی های کایولینیت، کلریت، ایلایت و اسمکتیت می باشد. به طورکلی نتایج تجزیه های فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی بیانگر این است که مناطق بیابانی در کشور عراق منشا تولید ذرات گردوغبار در استان ایلام می باشد و طوفان های گردوغبار در دراز مدت می تواند باعث شور و سدیمی شدن خاک سطحی اراضی استان ایلام شود.

    کلیدواژگان: تفرق اشعه ایکس، خاک شور و سدیمی، کانی ژیپس، منشایابی
  • فهیمه رضی، علیرضا شکوهی* صفحات 712-724
    طولانی شدن مدت زمان خشکسالی هواشناسی می تواند منجر به شروع خشکسالی هیدرولوژیک گردد. در این پژوهش به تعیین فاصله زمانی میان رخداد این دو نوع خشکسالی پرداخته شده است تا بدینوسیله بتوان با شروع خشکسالی هواشناسی، زمان رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی را پیش بینی نمود. این امر کمک خواهد کرد که تمهیدات لازم برای مدیریت حوضه را در صورت بروز کمبود آب از پیش فراهم نمود. برای تعیین و پیش بینی فاصله زمانی میان دو نوع خشکسالی از مدل بیلان آب SWAT و برای مطالعه موردی از حوضه آبریز فومنات (تالاب انزلی) در استان گیلان استفاده شد. تحلیل حساسیت مدل بیلان، با توجه به توانایی آن در شبیه سازی جریان دراز مدت رودخانه های معرف در حوضه، به روش OAT انجام گردید و نشان داد که ازمیان پارامترهای مورد استفاده در مدل SWAT، سه پارامتر شماره منحنی، آب قابل دسترس خاک و عامل جبران تبخیر در خاک به ترتیب بیشترین تاثیر را در خروجی مدل برای موضوع مورد تحقیق دارا می باشند. واسنجی و اعتبارسنجی SWAT با استفاده از مدل SCH انجام شد و دقت شبیه سازی با استفاده از شاخص های نش-ساتکلیف و ضریب همبستگی در دوره واسنجی به ترتیب 68/0 و 8/0 و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 65/0 و 79/0 و قابل قبول برآورد گردید. با داشتن مدل کالیبره شده بیلان، برای هر سناریوی احتمالی در خشکسالی هواشناسی وضعیت بیلان آبی حوضه و همچنین فرصت زمانی موجود برای رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی قابل پیش بینی است. براساس نتایج بدست آمده با احتمال بیش از 70درصد تاخیر زمانی یکماهه و به همین ترتیب با احتمال بیش از 23 درصد تاخیر زمانی دو ماهه بین دو خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی وجود دارد.
    کلیدواژگان: تاخیر زمانی، خشکسالی هیدرولوژیکی، خشکسالی هواشناسی، مدل SWA، تالاب انزلی
  • برات مجردی*، جواد میرمیری، حسین علیزاده صفحات 725-736

    مدیریت خشکسالی به منظور بهره برداری از منابع آب بسیار ضروری است. در این مطالعه، برای پایش خشکسالی، از آمار بارندگی ماهانه مربوط به 35 ایستگاه سینوپتیک استان قزوین طی دوره های آماری30 ساله استفاده شد. در این تحقیق، دو شاخص خشکسالی شامل شاخص بارش استاندارد اصلاح شده (MSPI) و شاخص بارش استاندارد (SPI) محاسبه و با چهار شاخص دیگر محاسبه شده در تحقیق های قبل در این منطقه، مقایسه شد. نتایج برای پایش خشکسالی نشان داد که دقت شاخص بارش استاندارد اصلاح شده (MSPI) از شاخص بارش استاندارد (SPI) و دیگر شاخص ها بیش تر است. بعد از محاسبه وضعیت خشکسالی در ایستگاه ها، با استفاده از روش های درونیابی نظیر IDW ، Kriging ,GPI ,RBF وضعیت خشکسالی منطقه پهنه بندی گردید. نتایج نشان داد که روش IDW با توان یک برحسب مقدار میانگین خطا، از عملکرد بهتری برخوردار است. علاوه براین، برای پهنه بندی خشکسالی از رویکرد دیگری استفاده شد. در این رویکرد، ابتدا مقدار بارش ماهانه درون حوضه را با روش Kriging درونیابی، سپس مقدار MSPI بارش ماهانه برای هر سلول محاسبه می شود. نتایج نشان می دهد که اگر ابتدا مقدار بارش ماهانه را پهنه بندی و سپس مقدار MSPI برای هر سلول محاسبه شود نسبت به روشی که ابتدا شاخص خشکسالی ایستگاه ها محاسبه و سپس پهنه بندی شود، از دقت بیش تری برخوردار است. به منظور ارزیابی دقیق تر خشکسالی، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI) با استفاده از محصول ماهانه شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) سنجنده MODIS محاسبه گردید. همبستگی بین MSPI و VCI نشان می دهد، شاخص MSPI تا حدود زیادی نتایج شاخص VCI را تایید می کند .پس می توان نتیجه گرفت، در صورت فقدان یا کمبود ایستگاه باران سنجی از شاخص VCI مبتنی بر سنجش از دور ماهواره ای با صحت قابل قبولی می توان استفاده کرد.

    کلیدواژگان: پایش خشکسالی، پهنه بندی، شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص بارش استاندارد اصلاح شده (MSPI)، شاخص وضعیت پوشش گیاهی(VCI)
  • محمدجواد رضایی، محمدرضا رضایی، جعفر رضایی* صفحات 737-755

    در نواحی خشک و نیمه خشک، آب عمده ترین عامل محدودیت کشاورزی است. در این مناطق به دلیل کمبود جریان های سطحی، فشار عمده بر آب های زیرزمینی وارد می شود. منابع آب زیرزمینی محدوده مورد مطالعه (دشت عباس) نیز به دلیل استفاده بی رویه دچار افت شدید گردیده است. در این تحقیق، ما از چهار مدل متفاوت شبکه عصبی تکاملی شامل، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم ژنتیک (ANN-GA)، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با بهینه سازی ازدحام ذرات (ANN-PSO)، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم رقابت استعماری (ANN-ICA) و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با بهینه سازی کلونی مورچگان (ANN-ACOR) برای تخمین سطح آب زیرزمینی بر طبق جریان ورودی زیرزمینی، نفوذ موثر از بارندگی، نفوذ موثر از جریان سطحی و سیلاب، نفوذ موثر از آب برگشتی کشاورزی، جریان خروجی زیرزمینی، برداشت از آبخوان جهت کشاورزی، تبخیر از سطح آب زیرزمینی و داده های گذشته سطح آب زیرزمینی استفاده کرده ایم. ترکیب ورودی ها با استفاده از تجزیه و تحلیل خود همبستگی، خود همبستگی جزیی و همبستگی متقابل برای هر مدل آماده شده است. مدل های بهینه با تغییر پارامترهای کنترلی به دست آمده اند. بهترین دقت از بین مدل های ارایه شده برای ورودی (GWLt-1 ، GWLt-2، Qint، Qpt-1، Qrt-1، Qit-1، Qoutt-1، Qwt-1 و Qet-1) به دست آمده است. دقت میانگین مربعات خطا در فاز آزمایش برای مدل های ANN-PSO، ANN-ICA، ANN-ACOR به ترتیب برابر 1.2208، 0.9456و 1.7720 و برای مدل ANN-GA برابر 0.8739 به دست آمده است. میانگین خطای نسبی مدل ANN-GA برابر 3.6% و ضریب اطمینان آن 0.9388 است. با توجه به نتایج به دست آمده مدل ANN-GA عملکرد بهتری نسبت به سه مدل دیگر برای تخمین سطح آب زیرزمینی از خود نشان داده است.

    کلیدواژگان: تغییرات آب زیرزمینی، شبکه های عصبی تکاملی، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی ازدحام ذرات، الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازی کلونی مورچگان
  • محمودرضا طباطبایی*، امین صالح پور جم، جمال مصفایی صفحات 756-770

    برآورد صحیح مقدار رسوب معلق رودخانه ها، نقش مهمی در مطالعات فرسایش و رسوب، هیدرولوژی و مدیریت حوزه های آبخیز دارد. شبیه سازی رسوب معلق در سیستم های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی های زیاد بوده و درعین حال درک و دانش ما از اجزاء و فرآیندهای درون آن ها همواره با عدم قطعیت روبرو است سبب کاربرد فراوان مدل های هوشمند و از جمله شبکه های عصبی مصنوعی شده است. با این حال، استفاده از این مدل های هوشمند نیز با چالش روبرو است. تعیین ساختار مناسب شبکه مستلزم بهینه نمودن پارامترهای مورداستفاده در آن (نظیر تعداد بهینه نرون ها و لایه ها، وزن و بایاس و نوع توابع فعال سازی) بوده که واسنجی مناسب آن ها به روش آزمون و خطا، ضمن کارایی کم، منجر به صرف زمان زیاد می شود. در پژوهش حاضر، به منظور شبیه سازی بار رسوب معلق روزانه رودخانه نیرچای)در محل ایستگاه آب سنجی نیر در استان اردبیل) از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه استفاده شد. به منظور آموزش مدل شبکه عصبی، علاوه بر روش مرسوم پس انتشار خطا، از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (Particle Swarm Optimization (PSO))، به منظور بهینه سازی مقادیر وزن و بایاس نرون های مدل های شبکه عصبی استفاده گردید. به منظور افزایش قدرت تعمیم دهی مدل ها، از خوشه بندی فازی استفاده شد. نتایج گرفته شده از پژوهش حاضر نشان داد که آموزش مدل های شبکه عصبی با الگوریتم PSO با کاهش خطای برآورد رسوب (کاهش خطای برآورد کل و ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب تا 3/0 درصد و 4/10 تن در روز) کارایی بیشتری نسبت به مدل های شبکه عصبی که صرفا از روش های پس انتشار خطا استفاده می نمایند داشته است. با توجه به اینکه در بهینه سازی پارامترهای شبکه عصبی، الگوریتمهای تکاملی (نظیر الگوریتم PSO) قادر به ارایه راهحلهای مناسبی هستند ، لذا در شبیه سازی پدیده ها و متغیرهای پیچیده حوزه های آبخیز (نظیر رسوب معلق) می توان از این توانمندی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: الگوریتم تکاملی، خوشه بندی فازی، رودخانه بالخلوچای، مدل هوشمند
  • اسرین حسینی، محمدرضا گلابی، صفر معروفی*، نسیم خالدیان، محمد سلطانی صفحات 771-784

    شبیه سازی فرآیند بارش -رواناب به عنوان مهمترین گام در مطالعات مهندسی آب و مدیریت منابع آب است. برنامه ریزی بهره برداری از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، ساماندهی رودخانه ها و هشدار سیل نیاز به پیش بینی آبدهی رودخانه و رواناب حوزه آبخیز دارد. در مطالعه حاضر به منظور مدل سازی بارش- رواناب از روش شبکه عصبی توسعه یافته با فیلتر کالمن (EKFNN) استفاده شد و سپس نتایج با روش برنامه ریزی بیان ژن (GEP) که در اکثر مطالعات اخیر عملکرد خوبی از خود در مدل سازی بارش- رواناب نشان داده بود، مقایسه گردید. داده های مورد استفاده در این مطالعه بارش و رواناب روزانه ایستگاه های باران سنجی و آب سنجی دشت ملایر که شامل ایستگاه های پیهان، مرویل و نامیله است در طول دوره آماری 1380 تا 1392 می باشد. نتایج نشانگر برتری مدل EKFNN نسبت به مدل دیگر در مدل سازی جریان روزانه رودخانه در دشت ملایر داشت. علاوه بر این سرعت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن بیشتر بود و در زمان کوتاهی قادر به ارایه نتایج بود. در نهایت مدل EKFNN به عنوان مدل برتر برای دشت ملایر انتخاب شد.

    کلیدواژگان: بارش، رواناب، EKFNN، GEP، ملایر
  • پیمان معدنچی*، محمود حبیب نژاد روشن، کاکا شاهدی، کریم سلیمانی، احمد فاتحی صفحات 785-795

    در حال حاضر انواع روش های قابل اعتماد و عملی برای اندازه گیری رطوبت خاک از مقیاس نقطه ای به مقیاس جهانی وجود دارد. توسعه بسیار دقیق تکنیک های اندازه گیری و داده های کارآمد، سیستم را برای نظارت مستمر قادر می سازد. به تازگی پیشرفت قابل توجه در تکنیک سنجش از دور، به جامعه علمی اجازه داده است که نقشه رطوبت خاک را در هر نقطه از جهان به صورت دقیق و مکرر داشته باشند، که این پیشرفت کمک می کند برای به دست آوردن داده های مورد اطمینان از حوضه های دور دست و حوضه-هایی که بدون آمار هستند و از صرف وقت و هزینه اضافی جلوگیری به عمل می آورد. مطالب فوق ضرورت انجام این تحقیق را بیان می کند. در این تحقیق فرضیه این است که آیا داده های سنجش از دور MERRA-LAND در برآورد رطوبت خاک حوزه آبخیز بافت دقت قابل قبولی دارد؟ برای این که به جواب این پرسش برسیم، بعد از دانلود داده ها و قرایت آن ها جهت صحت سنجی داده ها از روش همبستگی پیرسون بین داده های متوسط ماهانه ماهواره و بارندگی متوسط ماهانه ایستگاه های سینوپتیک بافت و باران سنجی کیسکان در دوره 2009 تا 2013 استفاده شد. نتایج نشان داد که با اطمینان 99 درصد در ایستگاه کیسکان(که در وسط حوضه واقع شده است) و با اطمینان 95 درصد در ایستگاه بافت بین داده های متوسط ماهانه رطوبت خاک سطحی دانلود شده با متوسط بارندگی ماهانه همبستگی بالایی وجود دارد، سپس برای مقایسه میانگین بین داده های MERRA-LAND از پایگاه سرویس داده های علوم زمین گودارد (GES DISC) به عنوان داده های پیش بینی شده در تاریخ و ساعت مشخص و درصد رطوبت حجمی به دست آمده از 14 نقطه نمونه برداری شده از سطح خاک و منطقه محدوده ریشه در حوزه آبخیز بافت در همان ساعت و تاریخ به عنوان داده های درجا استفاده شد. مقایسه میانگین از روش T جفتی در محیط نرم افزار SPSS برای هر دونوع نمونه (سطحی و محدوده ریشه) انجام شد. نتایج نشان داد که به علت بیشتر بودن T محاسبه شده از T جدول با درجه آزادی 13 در مقایسه رطوبت حجمی سطحی و منطقه ریشه با داده های دانلود شده سطحی و منطقه ریشه با اطمینان 99درصد اختلاف معنی-داری دیده نمی شود و می توان به بخش های اجرایی توصیه کرد تا به جای صرف وقت و هزینه زیاد از درصد رطوبت حجمی ارایه شده از این پایگاه برای پیش بینی و پایش خشکسالی کشاورزی استفاده کنند.

    کلیدواژگان: رطوبت خاک سطحی′′، ′′ رطوبت خاک محدوده ریشه′′، ′′سنجش از دور′′، ′′ حوزه آبخیز′′، ′′علوم زمین گودارد′′
  • واحدبردی شیخ*، رویا جعفری، محسن حسینعلی زاده، حسن رضایی مقدم صفحات 796-811
    برآورد دقیق واکنش یک حوضه آبخیز به رخدادهای بارش در مدیریت منابع آب و خاک آن و همچنین طراحی سازه های عمرانی در داخل حوضه و پایین دست آن روی آبراهه ها و رودخانه ها یا در مجاور آنها از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. با توجه به افزایش شناخت و درک نسبی از سیستم های حوضه آبخیز و گسترش تکنولوژی های سخت افزاری و نرم افزاری و تسهیل یادگیری و کاربرد این تکنولوژی ها امروزه محققان ترجیح می دهند مدل مورد نیاز خویش را با توجه به هدف خود و شرایط داده-ای موجود طراحی و استفاده کنند. هدف از این تحقیق، توسعه مدل توزیعی مکانی-زمانی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی و برنامه نویسی PCRaster جهت دستیابی به روش بهینه نمایش فرآیندهای حوضه آبخیز در مقیاس یک آبخیز زراعی کوچک می باشد. در این تحقیق یک مدل هیدرولوژیکی توزیعی مکانی - زمانی رخداد محور در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل سازی PCRaster طراحی و توسعه یافت و کارآیی آن با استفاده از داده های مشاهداتی زیر حوضه زراعی منتهی به شهرک بهزیستی گرگان به مساحت 27.6 هکتار که در طول تحقیق مورد پایش و داده برداری قرار گرفت، ارزیابی گردید. مدل مورد نظر از نوع یک مدل با اتصال سخت به GIS می باشد. در طی انجام این تحقیق فقط دو رویداد بارش در تاریخ های 11/8/1393 و 25/6/1394 منجر به ایجاد رواناب شد که بترتیب از این رویدادها برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. مقایسه آماری هیدروگراف های شبیه سازی و مشاهداتی رگبارهای مورخه 11/8/1393 و 25/6/1394 نشان داد که ضریب همبستگی آنها به ترتیب 690/ و 650/و معیار ناش-ساتکلیف آنها به ترتیب 500/و 1 0/5می باشد. نتایج حاکی از آن است که مدل توسعه داده شده از توانایی خوبی در شبیه سازی فرایند بارش-رواناب در طول وقایع رگباری برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی رواناب، PCRaster، گرگان، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • محمد قیطوری*، مسیب حشمتی، یحی پرویزی، محمود عرب خدری، محمودرضا طباطبایی، خسرو شهبازی صفحات 812-820
    امروزه بحث ترسیب کربن به دلیل تغییرات اقلیمی در سطح کره زمین، اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. هدف از این پژوهش، بررسی کارایی عملیات سازه های مکانیکی بر پوشش گیاهی و ترسیب کربن در حوزه های آبخیز استان کرمانشاه، که شامل سدهای کوچک رسوب گیر است که در داخل آبراهه به منظور کاهش سرعت جریان هرزآب و تعدیل شیب طولی آبراهه احداث می شود. سدهای کوچک رسوب گیر در استان کرمانشاه از نوع گابیونی و خشکه چین هستند. مشخصات خاک و پوشش گیاهی مناطق تحت عملیات مکانیکی و شاهد آن (چرای شدید و مدیریت قرق) به وسیله پیمایش میدانی در سه منطقه، جوانرود، قروتک گیلانغرب و حاجی آباد کنگاور اندازه گیری شد. نمونه برداری زی توده بخش هوایی و ریشه گیاه در همه مناطق، همراه با لاشبرگ گیاهی سطح زمین با استفاده از روش ترانسکت و پلات انجام شد. نمونه برداری خاک از لایه سطحی (صفر تا 20 سانتی متر) برای تعیین بافت خاک، آهک، اسیدیته (گل اشباع)، هدایت الکتریکی (گل اشباع) و کربن آلی خاک به تعداد 36 نمونه، برداشت شد و تحلیل آماری با مقایسه میانگین ها با آزمون S.N.K در سطح 0.05 انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد، کربن آلی ترسیب شده در عملیات مختلف با توجه به تجزیه واریانس یک طرفه در سطح 0.01 اختلاف، معنی دار است و مقدار ذخیره کربن لایه سطحی خاک در عملیات مکانیکی (بندهای کوچک کنترل سیل) 30.16 تن در هکتار به دست آمد که ناشی از جمع آوری رسوبات بالادست بند است و در مقایسه با مناطق شاهد عملکرد پایینی دارد. همچنین، مقایسه ترسیب کربن عملیات مکانیکی با سایر برنامه های آبخیزداری نشان داد که پوشش گیاهی تاثیر مستقیمی در افزایش کربن ترسیب شده در خاک را دارد.
    کلیدواژگان: بندهای کوچک، ترسیب کربن، سازه های مکانیکی، خشکه چین، قروتک گیلانغرب
  • حامد حق نظر، رامین امینی، مجتبی صانعی* صفحات 821-834

    بررسی نحوه برداشت ها، حجم و میزان برداشت مصالح شن و ماسه از بستر و حاشیه رودخانه ها نشان می دهد که مشکلات متعدد و فراوانی به لحاظ تغییر شکل هندسی و طبیعی رودخانه ها، افزایش طغیان آب و سیلابی شدن رودخانه ها و همچنین، خطرات زیست محیطی و اکولوژیکی به وجود خواهند آورد. لذا، اعمال مدیریت صحیح و مناسب در برداشت شن و ماسه از رودخانه ها می تواند در احیاء رودخانه آثار مثبت فراوانی داشته باشد. در این پژوهش، با استفاده از مطالعه آزمایشگاهی اثر جانمایی دو حفره متوالی برداشت مصالح رودخانه ای در قالب فاصله حفره ها از هم و همچنین، فاصله حفره ها از دیواره به منظور رسوب گذاری و احیای حفره ها برای مدیریت برداشت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که دورتر شدن حفره پایین دست تا 16 برابر عمق جریان، بر پرشدگی و سرعت مهاجرت حفره بالادست تاثیر محسوسی ندارد. از طرفی، برداشت نزدیک دیواره کانال (به فاصله 20 درصد عرض کانال) باعث کاهش 25 درصدی حجم پرشده و کاهش 37 درصدی سرعت مهاجرت لبه بالایی حفره بالاست می شود. مقدار پرشدگی برای حفره پایین دست با افزایش فاصله حفره ها از هم کاهش می یابد، اما میزان کاهش به فاصله حفره پایین دست از دیواره بستگی دارد. از طرفی، با دو برابر شدن فاصله بین حفره ها، سرعت مهاجرت حفره پایین دست 70 درصد کاهش می یابد. برداشت در مرکز کانال و در صورتی که حفره ها در فاصله نزدیک به هم قرار داشته باشند، شرایط مطلوب تری به لحاظ پر شدگی و سرعت مهاجرت برای حفره های بالادست و پایین دست ایجاد می کند.

    کلیدواژگان: جانمایی حفره، حفره برداشت، رسوبگذاری، سرعت مهاجرت، مصالح رودخانه ای
  • سکینه لطفی نسب اصل*، فاطمه درگاهیان، محمد خسروشاهی صفحات 835-852

    کیفیت آب همانند کمیت آن از مهم ترین عوامل مشخص کننده به منظور کاربرد آن در مصارف مختلف به شمار می رود. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب نقش مهمی در طبقه بندی و ارزیابی کیقیت آب دارند. با هدف آشکارسازی کیفیت شیمیایی آب رودخانه گوپال در جنوب کشور و بررسی روند تعییرات سالانه آن طی سال های 1361تا 1392 پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آن مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. از آنجا که ارایه نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی آب به شکل گرافبکی فهم سیستم های پیچیده آبهای سطحی را ساده تر و سریع تر می کند روش های گرافیکی از قبیل نمودارهای ویلکاکس، شولر، پایپر و کالینز نیز مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج روندیابی پارامترهای کیفی آب نشان داد که علیرغم روند نزولی در مقادیر اسیدیته و دبی جریان سایر پارامترهای شیمیایی آب دارای روند صعودی بوده و این روند به ترتیب در دوره های 5، 10، 20 شیب بیشتری نسبت به 30 ساله داشته اند. روند صعودی تغییرات پارامترهای کیفی و املاح محلول آب، نشان دهنده کاهش کیفیت آب و افزایش املاح محلول این رودخانه می باشد. نمودار ویلکاکس نشان داد آب رودخانه در کلاس C4S3 قرار داشته و برای مصارف کشاورزی و آبیاری از نظر احتمال خطر شور و سدیمی شدن نامناسب بوده و دیاگرام شولر نشان داد آب رودخانه در دسته کاملا نامطلوب از نظر شرب قرار داشته و از لحاظ مصارف صنعتی آب این رودخانه رسوبگذار بوده و دیاگرام پایپر نشان داد یون های غالب در این رودخانه سدیم و سولفات بوده و آب تیپ و رخساره سولفاته سدیک دارد. بطور کلی نتایج نشان داد ازکیفیت آب به خصوص 5 ساله اخیر مورد مطالعه مختوم به سال 1392 بشدت کاسته شده که این روند می تواند به دلیل برداشت بی رویه و عدم مدیریت صحیح بهره برداری، ورود زه آب های کشاورزی ، عدم رعایت حقابه رودخانه، احداث بندهای خاکی در مسیر آبراهه ها و از سوی دیگر خشکسالی های اخیر بوده که دبی آبی این رودخانه را تحت تاثیر قرار داده است و در نهایت موجب افزایش املاح محلول و کاهش کیفیت آب جهت مصارف گوناگون خصوصا در سالهای انتهایی بوده است لذا پیشنهاد می گردد در برنامه ریزی های مصارف آب رودخانه ها که برنامه ریزی بین بخشی را طلب می نماید به این مهم توجه وافر گردد.

    کلیدواژگان: پارامترهای فیزیکو شیمیایی، رودخانه گوپال، شاخص ویلکاکس، شوری آب، نمودارشولر، کالیتز و پایپر، اندیس لانژلیه و رایزنر
  • احسان بذرافشان، الهام نقی پور، مینا دهقانی، امید نظری زاده سی سخت، مهدی سپهری، علی رضا ایلدرومی* صفحات 853-863

    سیل به عنوان مهم ترین و فرآوان ترین مخاطرات محیطی است که می تواند موجبات خسارات شدیدی جانی و مالی را فراهم نماید. در بسیاری از موارد تغییر کاربری اراضی موجب بروز سیل می شود. در این مطالعه در حوضه گنبد چای برای بررسی تاثیر چکدم های (عملیات مکانیکی آبخیزداری) اصلاحی و پیشنهادی بر روی سیل ابتدا با استفاده از روش فازی سازی و AHP و ترکیب 4 نقشه شیب، ارتفاع، کاربری اراضی و نفوذپذیری نقشه پایه تهیه گردید و در قدم بعدی با جانمایی چکدم ها و تفکیک بندی این عملیات بر اساس ارتفاع و دامنه تاثیر هر کدام از این ها با استفاده از خطوط تراز ارتفاعی، نقشه مربوطه تهیه گردید. در نهایت با تلفیق نقشه مربوط به دامنه تاثیر چکدم ها (اجرایی و پیشنهادی) با نقشه پایه به بررسی پهنه بندی سیل در منطقه مورد مطالعه پرداخته شد. نتایح اینمطالعه نشان می دهد که با احداث چدم ها جه در حالت اجرایی و چه پیشنهادی شاهد افزایش 150 و 300 درصدی سطوح مناطق دارای درجه سیل خیزی خیلی کم و از طرف دیگر باعث کاهش سطوح 7/5 و 3/6 درصدی مناطق با درجه سیل خیزی خیلی بالا به ترتیب برای چکدم های اجرایی و پیشنهادی نسبت به منطقه ای که در آن هیچ گونه عملیات سازه ای احداث نگردیده است، خواهیم بود.

    کلیدواژگان: پهنه بندی سیل، چکدم، فازی سازی، گنبد چای، AHP
  • محمدرضا سوری، پرویز عبدی نژاد* صفحات 864-874

    این تحقیق به بررسی خصوصیات فیزیک و شیمیایی و اشکال فرسایش مارن های حوزه آبخیز زنجان رود می پردازد. برای این منظور ابتدا نقشه پراکنش و سیمای فرسایش واحدهای مارنی حوزه آبخیز زنجان رود تهیه و با تلفیق نقشه های مختلف، نقشه واحد کاری حوزه فراهم گردید. با انتخاب مناطقی از واحدهای کاری اقدام به نمونه برداری از خاک و آنالیز آزمایشگاهی و انجام تجزیه و تحلیل آماری شد. بر اساس نتایج بدست آمده واحدهای مارنی منطقه 20 درصد مساحت کل حوزه را تشکیل می دهند که شامل دو تیپ مارن پلیوسن (PLM) (99/75درصد) و تیپ مارن قرمز بالایی (Mur) (0/25 درصد) می باشد. در این حوزه چهار رخساره فرسایشی سطحی، شیاری، هزار دره و خندقی وجود دارد که رخساره فرسایشی شیاری با 61% بیشترین سطح و گستردگی را دارد. از بین عناصر عنصر گچ در سطح و عناصر سدیم محلول و کلسیم و منیزیم در عمق تمرکز یافته اند. بطوریکه در عمق واحد مارنی بر میزان شوری ،اسیدیته و درصد رس اضافه می شود که به دلیل آب شویی املاح و مواد ریزدانه توسط رواناب سطحی و انتقال آن ها از سطح به عمق می شود. تفاوت معنی داری در مقدار هدایت الکتریکی ، رس، آهک و گچ در بین اشکال فرسایشی وجود دارد. ولی این تفاوت در مورد درصد مواد ختنی شونده و نسبت جذب سدیم مشاهده نگردید. عدم اختلاف معنی دار بین بعضی از پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش می تواند ناشی از ایجاد حالت تعادلی در بین ویژگی های خاک با هم و خنثی نمودن اثر یکدیگر باشد. تفاوت در شکل فرسایشی واحدهای مارنی ناشی از اختلاف در خصوصیات فیزیک و شیمیایی آن هاست.

    کلیدواژگان: مارن، اشکال فرسایش، حوضه زنجانرود، خصوصیات فیزیک و شیمیایی
|
  • Golamabas Falah Qalhar, Rasol Sarvestan * Pages 608-620

    The aim of this study is to predict and verify the number of days of dust phenomenon selected stations in Khuzestan Province using Box-Jencks model. Study in eight selected stations of the province to compare the Box-Jenkins model and predict the effect of dust has been done. Using the Minitab 17 software Box-Jykyz time series model, number of days of dust monthly was checked and best models were fitted, the accuracy of the model using normal distribution of residuals, assuming constant variance, charts left over time, Mvntv Perth test was confirmed. Finally, Arc-GIS10.4 software was used for output mapping. Results showed that the best monthly pattern for Ramhormoz, Aghajari, Behbahan, Abadan, Dezful, Omidiyeh, Ahwaz and Masjed Soleiman are ARIMA (2,0,1)(1,1,1), ARIMA (2,1,1)(1,1,1), ARIMA (3,0,1)(2,1,1), ARIMA (1,0,1)(2,1,1), ARIMA (2,0,1)(2,1,1), ARIMA (3,1,1)(1,1,1), ARIMA (3,0,1)(1,1, 1) and ARIMA (4,0,3) (1,1,1), respectively. These models have a good accurately for predicting dust and the numbers of dusty days for 2018 to 2027. Also, results showed that Agajari, Abadan and Masjed Soleiman are more exposure with dust phenomena in Khuzestan Province that needs for further attention to city officials and planners in facing with this phenomena.

    Keywords: ARIMA, Pert-Manto test, planning, Round dust forecast, Selected station, time series model
  • Mohammad Sedighi *, AmirShahrokh Amini Pages 621-634

    The global water scarcity crisis is affecting water management in various sectors, including water and agriculture. Aquatic basins and their surrounding areas have been encountered with serious challenges such as drying up of lakes and rivers, negative aquifer balance, changes in surrounding land use, increased cultivation of irrigated and horticultural lands, and changes in the pattern of cultivation from low-crop to high-water crops in recent years. Satellite imagery due to its wide spatial coverage, high resolution, low cost, rich time archive of satellite imagery and ease of use methods is a useful and efficient tool to help manage water and soil resources. In this study, four classes of soil, water and wet, urban and agricultural areas were selected. Then, two random forest classification methods and support vector machines are used to classify images. Classification methods were evaluated by calculating two indices of accuracy and Kappa coefficient using test data. The random forest classification in the four years, 2012, 2014, 2016 and 2018 and classification of support vector machines in two years, 2008 and 2010 have the most accuracy. Therefore, the random forest algorithm has worked well in separating the classes, especially in water basin, and can be used as a reliable method in this area.

    Keywords: Classification Methods, landsat image, Parishan Lake, random forest, Water Basin
  • Davoud Nikkami * Pages 635-642
    Using erosion plots is a way to research on soil erosion and conservation that with different dimensions, which are constructed in the natural arenas or in laboratories. Mistakes and false conclusions are common task that should be avoided when sampling runoff and sediment from the tanks of these plots. A few researches have been done on the ways of sampling from these tanks and reducing the errors. In this study, the accuracy of sampling was investigated by placing a bucket in the tank and using bottle sampling. For this purpose, two 220 liter tanks were used. In the first tank located at the upper level, concentrations of sediment were prepared for five, 10 and 20 grL-1 and the mixture of runoff and sediment was transferred to the second tank. Coarse particles were trapped by a bucket of twenty liters placed underneath the importer tube in the second tank. The contents of the bucket were weighed in the laboratory after drying. Also, sampling of the second tank contents was carried out after mixing the solution and using one-liter bottles in three replications per each concentration. Sampling was also done without placing the bucket as a witness. The significance of the effect of concentrations on the error value was defined by analysis of variance through a random block design scheme. Results demonstrated that there was a significant difference between the concentrations obtained in the experiment with bucket and without bucket at a level of one percent. Without using bucket, the amount of errors were 63.13, 78.40 and 73.97 percent for 5, 10 and 20 gr.L-1 concentrations, respectively and with using bucket they were 15.90, 15.07 and 4.83 percent. The mean errors in all concentrations were 71.83 and 11.93 percent without and with using buckets, respectively.
    Keywords: Bottle sampling, Sampling error, Sediment Concentration, soil erosion, Traping coarse particles
  • Majid Kazemzadeh, Ali Salajegheh *, Arash Malekian, Abdolmajid Liaghat Pages 643-656
    On average, 70 percent of the precipitation that reach Earth's surface, returns to the atmosphere through evapotranspiration, and this rate reaches 90 percent in arid areas. Meanwhile, watershed measures directly related to water, soil and plant, and ultimately to evapotranspiration on the natural resources region (ecochydrology). In this study, in order to study the effect of biological activities of watersheds (enhancement and increase of vegetation) on the process of soil moisture and evapotranspiration changes, paired watersheds of Taleghan, Alborz Province were selected. In order to calculate evapotranspiration by soil moisture balance method, soil moisture monitoring points were selected using field and laboratory studies in three main areas (northwest, eastern and southeast) and three replications and at three depths of 0-20, 40-20 and 40 -60 cm during plant growth period in 2017. Data were analyzed by ANOVA method, and Duncan test. The results showed that the actual evapotranspiration in the treated watershed and control watersheds were not statistically significant and, respectively, they showed 181 mm and 159 mm in a period of growth. In other words, the actual evapotranspiration value in the treated watershed was 14% higher than the control one during the growth period. Also, the results showed that evapotranspiration under different aspect slopes had a significant difference. The total actual evapotranspiration in the northwestern slopes were 229 and 226 mm, in east slopes were 207 and 171 and in the southeastern slopes were 109 and 80 mm in the treated and control watersheds, respectively.
    Keywords: monitoring, range, Soil Moisture, Vegetation cover, Watershed correction, rehabilitation
  • Nazila Yaghoob Nejad ASL, Fariba Esfandiary Darabad *, Sayyad Asghari Saraskanroud, Amir Karam Pages 657-669
    Alterations in river morphological quality are derived from quantification of human pressures as well as river morphological alteration. Taleghan River is an important source of water for the irrigation of Agri cultural lands in Qazvin Plain. For some economic considerations of Taleghan dam reservoir on the river as well as geology, some reaches of the river have undergone alterations. It seems important to morphological quality assessment in order to planning issues. Our study’s aim is to contribute to the morphological quality evaluation based on a revisited Morphological Quality Index (rMQI) protocol. The rMQI scoring system allows for the quantification of changes when compared to reference conditions. The rMQI corresponds to less than 30%, reflecting a good morphological quality; the rMQI corresponds to more than 30%, reflecting an extremely poor morphological quality. In this context, the paper presents all of the Taleghan River reaches suffer from an extremely poor morphological quality. Causes of degradation are meandering as well as numerous anthropogenic pressures in the upstream part of the basin. In order to revive Taleghan River as well as improve its water quality, preserving and remediating native vegetation, prevention and remediation of land use degradation in upstream's basin as well as river bank erosion control measures can use hard and soft strategies engineering are recommended.
    Keywords: indicator, River reaches, (rMQI) protocol, River reach disturbed
  • Mansour Chatrenour, Ahmad Landi *, Ahmad Farrokhian Firouzi, Aliakbar Noroozi, Hosseinali Bahrami Pages 670-685

    Nowadays spectroscopy is used for estimating soil properties. The main objective of this research was to estimate some soil properties of Susceptible Areas of Dust Production using visible and near infrared. Therefore 142 soil sample of Susceptible Areas of Dust Production were Collected and analyzed. Equivalent calcium carbonate, gypsum, organic carbon and nitrogen of soil sample were measured and linear regression models of PCR and PLSR were used to estimate these properties .Three methods of reflection of the main spectra and pre-process methods of first derivative and second derivative were compared in two regression models of PCR and PLSR. The results showed that the PLSR method is more accurate than the PCR model for estimating soil properties. The PLSR model in the pre-processing second derivative with noise reduction, showed the highest accuracy for equivalent calcium carbonate, organic carbon and total nitrogen with the coefficient of determination as 0.95, 0.92 and 0.81, respectively. For gypsum, the highest accuracy in the first derivative with the coefficient of determination was 0.87. The results of this research revealed the use of spectroscopy in estimating soil properties of dust production-prone areas in Khuzestan province have an appropriate accuracy; and due to the extent of these areas and the speed of operation and cheapness of this method, it can be used to predict the amount of soil properties in these areas.

    Keywords: preprocessing, main spectrum, second derivative, PCR, PLSR
  • Alireza Memari *, Karim Solaimani, Mahmood Habibnejad, Ali Golkarian Pages 686-700

    Different models have been designed to simulate incoming floods into urban areas from rural areas, one of the models is the EPASWMM. Mashhad urban watershed with 8 inde-pendent subbasins and area of 2,472 hectares, located in south of Mashhad city . Study area is the residential area of Mashhad Paydari township (Area= 95.6 ha) that located below the M2, M3 and M4 subbasins. Due to high peak flood events in M2, M3 and M4 subbasins, the capacity of urban transmission channels in the Paydari township is’nt suf-ficient and after every rain, a lot of runoff enters the residential areas. The purpose of this research is evaluate the efficiency of EPASWMM model in simulating runoff. The study area was divided into 12 hydrological units (OUT1 to OUT12) and after determine of input parameters of the model, the runoff gathering network in the form of nodes-channels was introduced into the model. Four rainfall events were used to evaluate and calibrate the model with (NS), (RMSE) and (R2) coefficients. In the calibration section of the model, the value of the (NS) coefficient for discharge in the first and third events was 0.94 and 0.92 respectively and for runoff height, 0.9 and 0.86, respectively and indicates simulation accuracy of EPASWMM model in both parameters. The results of the model evaluation section for the second and fourth events shows that the NS and R2 coefficients for three parameters of discharge, height and runoff were from 0.78 to 0.9 and 0.73 to 0.89 and indicates a large correlation between observational and simulated data. Flood reduction scenarios in hydrological units have been investigated according to the simulation results.

    Keywords: Evaluation, Connection-node, Urban flood, Calibration, Hydrograph, Mashhad
  • Mahmood Rostaminia *, Masoud Bazgir, Ali Chabok Pages 701-711

    Dust phenomenon is one of the important climatic and environmental hazards in arid and semi-arid regions of the world. The aim of this study is to determine the mineralogical and physicochemical properties of some soil samples in Iraq and dust particles in Ilam province in order to find out the origin of dust. Dust samples were collected from Ilam, Mehran and Dehloran cities. In addition, some surface soil samples were collected from different parts of Iraq as the source of dust. Physico-chemical and mineralogical analysis of dust and soil samples was fulfilled. The results revealed that the highest percentage of particles forming Iraqi dust and dust in Ilam province are sand and silt and clay was the least. Electrical conductivity in all samples was more than 4 dS/m in both samples meaning as saline classes and pH of the samples was similar in dust of Ilam and Iraqi soils, and showed the neutral to alkaline range. The lime content of all samples was more than 25%. Different regions had low organic carbon percentage, the highest rate was in the Iraqi margin (1.18%), and the lowest was in Najaf (0.16%). The SAR of most Iraqi soils was more than 13 and showed severe alkalinity in dust particles, SAR is also relatively high. Mineralogical results showed that dominant minerals in Iraqi soils and dust of Ilam province are calcite, gypsum, quartz and palygorskite. The results of XRD studies in clay samples of Iraqi soil and Ilam province dust indicated the presence of minerals such as kaolinite, chlorite, ilite and smectite. Overally, the results of physical, chemical, and mineralogical analysis indicated that desert regions in Iraq are the sources of dust production in Ilam, and that dust storms can lead to salinity and alkalinity of the surface soil in Ilam province.

    Keywords: XRD, Saline, alkaline soil, Gypsum mineral, Origination
  • Fahimeh Razi Pages 712-724
    Long meteorological drought can lead to the onset of hydrological drought. In this research, the lag time between the two types of drought was investigated for determining the hydrologic drought onset after realizing the climatological drought. This is a matter to provide managers with enough time for decision making before the occurrence of water shortage in the watershed. The SWAT water balance model was used to determine and predict the lag time between the two types of drought for Foomanat (Anzali wetland) watershed in Gilan province Due to the ability to simulate the long-term flow of representative rivers in the basin. The OAT method was employed for the sensitivity analysis of the water balance model. Among the parameters used in SWAT, three parameters including curve number, available water, and the evaporation compensation factor in the soil were recognized as the most effective parameters for the results of the model. Calibration and validation of SWAT were performed using SCH model. The calculated Nash-Sutcliff and correlation coefficient in estimating runoff as well as determining and predicting the lag time between the two types of drought by SWAT were acceptable. The Nash coefficient was obtained as 0.68 and 0.8 for calibration, and 0.65 and 0.79 for validation periods, respectively. Using the calibrated model, one can predict the water balance situation and the lag time between the onset of meteorological drought and the emerging hydrological drought in the watershed for any interested meteorological drought scenarios. Based on the results, the chance of having a one -month lag time, is more than 70 percent, while the chance of a 2-month lag time in the Foomanat watershed Anzali wetland) is more than 23 percent.
    Keywords: lag time, Hydrological drought, Meteorological drought, SWAT, Anzali Wetland
  • Barat Mojaradi *, Javad Mirmiri, Alizadeh Hosein Pages 725-736

    Drought management is an essential task to exploit water resources. In this study, the monthly rainfall of 35 synoptic stations in Qazvin province during 30-year were considered for drought monitoring. In this study two drought monitoring indices including modified standard Precipitation index (MSPI) and Standardized Precipitation Index (SPI) are accomplished and compared to the reports of four indices in the study area. The obtained results showed that the MSPI is more accurate than the SPI and other indices. Having the drought conditions in the stations, zoning of drought were calculated by Interpolation methods such as IDW, Kriging, GPI, and RBF.The obtained results demonstrated that IDW method with first power is the best method in terms of average error. Moreover, zoning of the precipitation is conducted using Kriging interpolation then the MSPI value for each cell is computed for monthly precipitation. The results show that if the precipitation interpolation is conducted firstly, the drought index is calculated more accurately than the method that drought index calculated in the stations. In order to assess the drought condition more accurately, the vegetation condition index (VCI) is computed using monthly NDVI product of MODIS. The correlation between VCI and MSPI was calculated that the results illustrated that MSPI confirms the results obtained by VCI. As a result, VCI can be used to monitor drought in the watersheds which suffer from sufficient ground stations.

    Keywords: Drought monitoring, Interpolation, MSPI, SPI, VCI
  • MohammmadJavad Rezaei, MohammadReza Rezaei Pages 737-755

    Abstract In dry and semi-arid areas, water is the most factor of limiter in agriculture. In these areas, due to the lack of surface flows, major pressures enter on groundwater. Groundwater resources in the studied area (Dashte-Abbas plain) also suffered a severe drop in surface water due to unplanned use. In this study, we compared four different models of evolutionary neural network, a multi-layered perceptron neural network with Genetic Algorithm (ANN-GA), a multilayered perceptron neural network with particle swarm optimization (ANN-PSO), a multilevel perceptron neural network with Imperialism competitive algorithm (ANN-ICA) and multi-layered perceptron neural network with ant colony optimization (ANN-ACOR) for estimating groundwater level according to groundwater inflow, effective penetration of rainfall, effective penetration of surface flow and flood, effective penetration of return water Agriculture, underground outflow, withdrawal from aquifer for agriculture, evaporation from groundwater level and past groundwater data Were used. groundwater level comparisons are the combination of inputs has been prepared using Auto-correlation analysis, partial Auto-correlation and cross-correlation for each model. Optimal models are obtained by changing the control parameters. The best results are obtained from the input models (GWLt-1, GWLt-2, Qint, Qpt-1, Qrt-1, Qit-1, Qoutt-1, Qwt-1, and Qet-1). The accuracy of the mean squared error in the test phase for ANN-PSO, ANN-ICA, ANN-ACOR models was 1.2208, 0.9456 and 1.7720, respectively, and for the ANN-GA model, it was 0.8739. The mean relative error of ANN-GA model is 3.6% and its determined coefficient is 0.9388. According to the results, the ANN-GA model showed better performance than the other three models for estimating groundwater level.

    Keywords: Groundwater changes, Evolutionary neural networks, Genetic algorithm, Particle Swarm Optimization, Imperialism Competition Algorithm, Ant Colony Optimization
  • Mahmoudreza Tabatabaei *, Amin Salehpour Jam, Jamal Mosaffaie Pages 756-770

    The proper estimation of the amount of suspended sediment in rivers has an important role in erosion and sediment studies, hydrology and management of watersheds. The simulation of suspended sediment in hydrological systems that has a lot of complexity and at the same time our understanding of the components and processes within them is always uncertain led to the use of many intelligent models, including artificial neural networks (ANNs). However, the use of these smart models also faces challenges. Determining the proper structure of the network requires optimization of the parameters used (such as the optimal number of neurons and layers, weight and bias, and the type of activation functions), which their proper calibration, using test and error, leads to a lot of time spent in low efficiency. In this study, a multilayer perceptron (MLP) was used to simulate the daily sediment load of the Nirchai River at the site of the Nair hydrometric station in Ardebil province. In order to train the models, in addition to the error back propagation (BP) algorithm, Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm was used to optimize the weight and bias of ANNs. The fuzzy clustering method was also used to increase the power of generalization of the models. The results showed that training of ANN models with PSO algorithm with decreasing estimation error (decreasing the PBIAS of estimation and root mean square error up to 0.3% and 10.4 tons per day respectively) is more effective than ANN models that use only error BP techniques. Due to insufficient recorded sediment data in most hydrometric stations of the country on the one hand and the need to train ANNs with sufficient data on the other hand, the use of evolutionary algorithms (e.g. PSO algorithm) can be a good solution for improving the efficiency of intelligent models.

    Keywords: Evolutionary Algorithm, Balekhlochi River, Fuzzy Clustering, simulation, Intelligent Model
  • Asrin Hosseini, MohammadReza Golabi, Safar Marofi *, Nasim Khalediyan, Mohammad Solatani Pages 771-784

    Simulation of the rainfall-runoff process is the most important step in water engineering and water resource management studies. Exploitation of surface water and underground water resources, river management and flood warning requires prediction of river and runoff discharges of the watershed. In this study, Extended Kalman Filter-based Neural Network (EKFNN) method was used for rainfall-runoff modelling. Then, the results were compared with the Gene Expression Planning method, which showed good performance in rainfall-runoff modelling in most recent studies. The data used in this study is related to daily runoff and rainfall of the rain gauge and hydrometric stations of Malayer plain which includes Peyhan, Marvil and Namyleh stations, during the period of 2001 to 2013. The results indicated that the EKFNN model was superior to GEP model in daily river flow modelling in Malayer plain. In addition, the speed of implementation of the Gene Expression Planning model was greater and was able to present results in a short time. Finally, EKFNN model was selected as the superior model for Malayer plain.

    Keywords: rainfall, runoff, EKFNN, GEP, Malayer
  • Peyman Madanchi *, Mahmod Habibnejadroshan, Kaka Shahedi, Karim Soleymani, Ahmad Fatehi Pages 785-795

    At present, there are a variety of reliable and practical methods for measuring soil moisture from point to world scale. Recently, remarkable progress in remote sensing techniques has allowed the scientific community to accurate and repeatedly map soil moisture anywhere in the world. The above points out the need for this research. In this research, this is the hypothesis, Do MERRA-LAND remote sensing data have an acceptable accuracy in determining the soil moisture content of the baft watershed? To answer this question, After downloading the data and reading them, Pearson correlation method was used to validate the data between monthly average remote sensing data and monthly average precipitation of baft synoptic and Kiskan Rainfall stations measurement in 2009-2013. The results showed 99% confidence in the Kiskan station and 95% confidently at the baft station There is a high correlation between monthly average soil moisture content downloaded with average monthly rainfall, Then, to compare the mean of MERRA-LAND data from the Goddard earth science(GES DISC) As predicted data at the specified date and time and the percentage moisture content obtained from 14 sampling points from the soil surface and the root zone area in the baft basin, the same time and date was used as in-situ data. Mean comparison of T-pair method was performed in SPSS software for each sample. The results showed that due to the higher T calculated from the table T with a degree of freedom 13 compared to the moisture content of the surface area and the root area there is no significant difference with surface download data and root area with 99% confidence. And can be recommended to the executive department Instead of spending a lot of time and cost Use the percentage moisture content provided by this site to predict and monitoring agricultural drought.

    Keywords: ″Surface Soil Moisture″, ″ root zone Soil moisture″, ″ Remote Sensing″, ″Watershed″, ″Goddard Earth Sciences″
  • Roya Jafari, Mohsen Hosseinalizadeh, Hasan Rezaii Moghadam Pages 796-811
    Accurate estimation of a watershed response to rainfall events plays an important role in its soil and water resources management as well as civil works design within watersheds and over or around its downstream rivers. Nowadays, due to improvement in our knowledge and understanding from watershed systems and enhancement in hardware and software technology as well as facilitation in learning and application of these technologies, researchers prefer to design and apply their required models themselves according to their aims and availability of data. The aim of this research is to develop a spatio- temporally distributed model within PCRaster GIS and programming environment to achieve a better representation of watershed processes at a small scale agricultural micro-watershed. In this study, based on the available local data, an event based rainfall – runoff hydrological simulation model was developed within PCRaster GIS and programming software and its performance was evaluated using observed data from a 27.6 ha agricultural micro-watershed discharging to the Shahrak – Behzisti residential area in the Gorgan city. This is a tightly coupled GIS model. During the research period, only two rainfall events leading to runoff generation occurred on 2/11/2014 and 16/9/2015 which were, respectively, used for calibration and validation of the model. Statistical comparison of the simulated and observed hydrographs of the rainfall - runoff events on 2/11/2014 and 16/9/2015 showed the correlation coefficients of of 0.69 and 0.65 and Nash-Sutcliffe criteria of 0.5 and 0.51, respectively. The results indicate that the developed model has a good performance at simulating rainfall-runoff processes during events.
    Keywords: Runoff simulation, PCRaster, Gorgan, GIS
  • Mohammad Gheitury *, Mosayeb Heshmati, Yahya Parvizi, Mahmoh Arabkhedri, Mahmod Tabatabaei, Khosroo Shahbazi Pages 812-820
    Now a day, carbon sequestration is an important issue due to its serious role on global warming. The aim of this research was to evaluate mechanical measure of check dams on vegetation cover and soil carbon storage in watersheds of Kermanshah Province, Iran. These check dams were constructed in the drainage systems to reduce surface runoff velocity and optimize channel slope. Small sedimentary dams are made by gabions and dry structures. The soil and vegetation characteristics of the areas under mechanical operation and its control (severe grazing and grazing management) by field survey in selected sites of Gilan Ghab, Kangavar and Sarfirozabad. The plant biomass including canopy cover and plant root as well as plant litter were samplled along transect path using the quadrat plot. 36 soil sampls were collected from 0-20 cm of soil depths and were air dried and sieved through two milimeter mesh and analyzed in the soil laboratory. Soil organic carbon was measured by the Walkley and Black method and statistical analysis was carried out using SPSS software (version 19). Results showed that both mechanical (check dams) contributed to store 49.28 tonha-1 of carbon which was significantly lower than biological measures. It was concluded that vegetation cover has the most effects on carbon sequestration of the rangelands compared to mechanical methods.
    Keywords: Carbon sequestration, Check dams, Mechanical Measure, Organic carbon, plant biomass
  • Hamed Haghnazar, Ramin Amini, Mojtaba Saneie * Pages 821-834

    Evaluation of mining methods and the volume of the bed and flood plain sand and gravel mining show that many problems will be created due to geometry and naturally changing of rivers, increasing of the flood power and environmental and ecological dangers. Hence, applying correct management on river sand and gravel mining can create many positive effects. In this research, the effect of locating of the consequent river bed material mining pits on their sedimentation is investigated in order mining management via an experimental study. Results indicated that, there is no perceptible effect on the infilling and migration velocity of the upstream pit by increasing the distance between the pits up to 16 times the flow depth. Also, mining near the wall of the channel (20% width of the channel) leads to decrease infilling volume up to 25% and decreases migration velocity of the upper edge of the upstream pit up to 37%. By increasing of the distance between the pits, infilling of downstream pit is decreased, but it depends on the distance between the downstream pit and the wall. When the distance between the pits doubles, migration velocity of the downstream pit decreases up to 70%. If the mining is located at the center of the channel and the pits are in close proximity, it creates more suitable condition due to the infilling and migration for upstream and downstream pits.

    Keywords: Migration velocity, Mining pit, pit locating, River bed materials, sedimentation
  • Sakineh Lotfinasabasl *, Fatemeh Dargahian, Mohammad Khosroshahi Pages 835-852

    Water quality, as its quantity, is one of the most important determinant factors for its application in various uses. Physical and chemical properties of water play an important role in categorizing and evaluating water quality. With the aim of detecting the water chemical quality of Gupal river in the south of the country and studying its annual changes during the years 1982 to 2011, its physical and chemical parameters were studied. Since the presentation of the results of water quality analysis in the graphical form simplifies and makes faster understanding of complexity of surface water systems, graphical methods such as Wilcox, Schuler, Piper and Collins diagrams were also used. The results of variation and trends analysis of water quality parameters showed that in spite of the decreasing in the trend of acidity and flow rates, other chemical parameters of water had an increase in their trend and their terms was in order of 5, 10, 20 and 30, respectively. Increasing in the trend of variation in the water quality parameters and dissolved salts indicates a decrease in water quality and an increase in dissolved salts. The Wilcox diagram showed that the water lied in the class of C4S3and was inappropriate for irrigation and agricultural uses, and Schuler’s diagram showed the water quality is not acceptable and in terms of industrial water consumption the river was precipitate and the Piper diagram showed that the dominant ions in this river are sodium and sulfate, and water has type and facies of sulfate sodic.

    Keywords: Physico-chemical parameter, Gopal River, Wilcox index. water salinity, schuller, calins, Piper Diagram, Langelier index, Ryznar index
  • Ehsan Bazrafshan, Elhame Naghipour, Mina Dehghani, Omid Nazri Zade Sisakht, Mehdi Sepehri, AliReza Ildoromi * Pages 853-863

    Flooding is one of the most important environmental hazards that can cause severe damage to life and financial damage. In many cases land use changes cause flooding. In this study in Gonbad Chi warershed to assess the impact of proposed and the built watershed mechanical operations (check dams) on flood mapping, firstly the fuzzy logic and AHP were used to prepare base map based on combination of layers i.e. slope, land use, Permeability and flow accumulation. In next step by determining the location of check dams and separation of the operation according to dam height and determine the extent of the effect of the check dams using elevation contour lines, the mapping of impact of watershed management operations was prepared. In the end with composition of base mapping with impact of check dams, a new map that called flood mapping is created. Although the results have a positive impact 9% and less than it on reducing the risks of flood but these results in built check dams is very low than proposed check dams but in total the impact of built and proposed dams is low that it’s result is from low number and distribution of check dams.

    Keywords: AHP, Flood mapping, Gonbad chi, fuzzy, Check dams
  • Pages 864-874

    Physicochemical properties and the forms of erosion of marl formations as well studied in this experiment within Zanjanrud watershed basin. At first, the distribution and erosion landscape maps for different marl formation were prepared and then by overlying different maps the final map of working units were produced. Soil samples from selected points within each working unit were collected and after laboratory measurements statistical analyses were applied. The results suggested that surface and sheet erosion were more dominated than other forms of erosion. While gypsum content was concentrated at surface, some elements such as Ca, Mg, and dissolved Na subsided in lower layers. Marl units account for 20% of the total area of the basin, which consists of two types of Marl Pliocene (Plm) (99.75%) and the upper Red marl (Mur) (0.25%). In this basin, there are four superficial erosional facies, surface,rill, badland and gully erosin, with the rill erosion facies having the highest and most expanse of 61%. Toward the deeper layers in marl soils level of salinity, pH and clay percentage increases as the result of leaching of salts and fine material by runoff and transferring them from surface to depth. There is statistical significant difference in the amount of EC, clay, limestone, and gypsum among various forms of erosion, so that the highest and lowest level of EC were found respectively in deep gully and upper layers of surface erosions. Highest content of gypsum was found in badland erosion while the lowest of that was found in surface erosion. Therefore, changes of chemical properties are mostly found in surface and badland erosions. Finally, prevention of these two types of erosion must be prioritized because they can be precursors to other forms of erosion in this type of marl soil.

    Keywords: marl, erosion, watershed, Zanjanrud, Physicochemical