فهرست مطالب

اکو هیدرولوژی - سال هفتم شماره 2 (تابستان 1399)
  • سال هفتم شماره 2 (تابستان 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/04/19
  • تعداد عناوین: 20
|
  • علی باب الحکمی، محمدعلی غلامی سفیدکوهی*، علیرضا عمادی صفحات 291-302

    مطالعات متعدد نشان داده‏اند تغییرات آب وهوایی تاثیرات شدیدی بر منابع آب موجود در سراسر جهان خواهد گذاشت. با توجه به تاثیر تغییرات آب وهوایی بر وقوع خشکسالی‏ ها و جریان رودخانه، ضروری است که وقوع خشکسالی و وضعیت منابع آب در شرایط تغییر اقلیم بررسی شود. در پژوهش حاضر به بررسی اثر تغییر اقلیم بر شاخص خشکسالی SPI و رواناب حوضه رودخانه نکا در استان مازندران پرداخته شد. به این منظور، از داده ‏های ایستگاه‏ های هواشناسی بارکلا، پجیم، سفیدچاه، گلورد و تیرتاش استفاده شد. داده ‏های تاریخی آب دهی رودخانه نکا نیز در محل سد گلورد از ایستگاه هیدرومتری گلورد به دست آمد. سپس، پارامترهای اقلیمی دما و بارش طی دوره آتی 2019 2081، تحت سه سناریوی اقلیمی RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 برای حوضه رودخانه نکا شبیه‏ سازی شد. برای تعیین مقادیر میانگین پارامترهای اقلیمی بارش و دما، از روش خطوط هم باران و برای شبیه‏ سازی رواناب از مدل IHACRES استفاده شد. نتایج نشان داد وقایع خشکسالی طی دوره ‏های آتی در هر سه سناریوی اقلیمی نسبت به دوره پایه افزایش یافته و دوره ‏های مرطوب و نرمال نسبت به دوره پایه کاهش خواهد یافت. براساس یافته‏ ها، طی دوره ‏های آتی میانگین آورد سالانه رودخانه نکا تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 بین 15 تا 43 درصد کاهش می‏یابد. بنابراین، میانگین آورد سالانه رودخانه نکا در محل سد گلورد از 95 میلیون مترمکعب طی سال‏های 1992 2014، به 54 تا 81 میلیون مترمکعب کاهش خواهد یافت. بر این اساس، باید با برنامه‏ ریزی دقیق‏ تر ضمن کاهش آثار منفی دوره‏ های خشکسالی و کاهش جریان رودخانه نکا، از تنش‏ های اجتماعی، زیست محیطی، اقتصادی و فرهنگی جلوگیری شود.

    کلیدواژگان: سد گلورد، شاخص خشکسالی، SPI، IPCC5، IHACRES
  • کریم سلیمانی*، مهدی شریفی پور، سپیده عبدلی بوژانی صفحات 303-312

    امروزه، برای مناطق فاقد آمار به منظور بررسی وقایع طبیعی می‏توان از داده ‏های سنجش از دور با دقت زیاد به خوبی بهره جست. از جمله این پدیده‏ های ناگهانی و خسارت‏بار در حوضه ‏های آبخیز وقوع سیلاب است. سیلاب فروردین 1398 در استان گلستان خسارت های زیادی را به عرصه‏ های مختلف مسکونی، کشاورزی و جنگلی وارد کرد. در پژوهش حاضر با استفاده از داده‏ های ماهواره‏ای و ارایه الگوریتم آشکارسازی آسیب سیل، به بررسی آن پرداخته شده است. بیشترین مقدار اختلاف شاخص NDVI مستخرج از داده ‏های سنتینل 2 در دو بازه اوایل اسفندماه 1397 و اواخر فروردین 1398 در محدوده استان گلستان محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می‏دهد برخی نواحی بر اثر وقوع سیلاب دچار خسارت شدید شده که شدت و مدت بارندگی در آن کارکرد زیادی داشته است. این مناطق که با مساحتی معادل 70908 هکتار برآورد شده است، شامل اراضی کشاورزی، جنگلی و مسکونی می شود. از جمله مزایای الگوریتم ارایه شده می‏توان سهولت و سرعت محاسبه، قابلیت اعمال در مناطق شهری، دقت زیاد با کاهش تاثیر خسارت دیگر پدیده‏ ها را نام برد. دقت کلی الگوریتم حاضر با استفاده از نقاط کنترل زمینی معادل 5/93 درصد برآورد شده است. بررسی دقت نتایج نشان می‏دهد الگوریتم آسیب سیل، دقت مناسبی برای تفکیک مناطق تحت خسارت سیلاب نسبت به مناطق ایمن از خطر را دارد.

    کلیدواژگان: استان گلستان، سری زمانی، سیلاب، Sentinel-2، NDVI
  • فراز کلاه زری مقدم، حامد کتابچی* صفحات 313-329

    رشد جمعیت و همراه با آن، افزایش نیازهای حیاتی، سبب به وجود آمدن مفهوم پیوند آب - انرژی - غذا و افزایش توجه به آن شده است تا بتوان با استفاده از این مفهوم، از منابع در دسترس به صورت بهینه استفاده کرد. یکی از مسائل مهم در استفاده بهینه از منابع که کمتر مورد توجه قرار گرفته است و به اندازه ‏ای که به بحث‏های هزینه و سود پرداخته شده به آن توجه نشده ، در نظر گرفتن خسارت‏های ‏محیط‏ زیستی است. نکته دیگر در کنار استفاده بهینه از منابع، توجه به تامین پایدار نیازهاست تا در مدت بهره ‏برداری، بخش‏های مختلف سیستم دچار اختلال نشوند. همچنین، تاثیرگذار بودن خود پیوند در تصمیم‏ ها نیز مهم است، چون در صورت تاثیرگذاری اندک آن، نیازی به پیچیده کردن مدل تصمیم نخواهد بود. در مطالعه حاضر، مدل ریاضی پیوند آب - انرژی - غذا در یک منطقه مطالعاتی با دو هدف حداقل‏‏‏سازی هزینه‏ ها و حداکثرسازی قابلیت اطمینان پیاده ‏سازی شد و با استفاده از الگوریتم بهینه‏ سازی جامعه مورچه‏ ها، جواب‏ های بهینه به دست آمد. همچنین، تاثیر در نظر گرفتن و نگرفتن پیوند بین منابع مصرفی و تاثیر آن بر هزینه‏ ها بررسی شد. نتایج نشان داد در نظر گرفتن خسارت‏ های محیط ‏زیستی، بدون وضع سیاست‏های تشدید این آثار، تاثیری در تصمیم ‏ها نمی‏ گذارد و فقط سبب رشد هزینه‏ های سیستم می‏شود. بررسی تاثیرگذاری پیوند، مشخص کرد که در نظر گرفتن پیوند، بهینه‏ ترین حالت در تصمیم ‏‏های با هدف حداقل‏‏سازی هزینه ‏ها را دارد و سبب عملکرد بهتری در حداکثرسازی شاخص قابلیت اطمینان کلی سیستم، بدون تاثیر منفی بر سایر بخش‏ها می‏شود.

    کلیدواژگان: الگوریتم بهینه ‏سازی جامعه مورچه‏ ها، قابلیت اطمینان، مدل‏ ریاضی، هزینه
  • ایمان علی بلواسی، صیاد اصغری سراسکانرود*، فریبا اسفندیاری درآباد، بتول زینالی صفحات 331-344

    تخریب جنگل و مراتع، تجاوز به حریم و بستر رودخانه و سیل‏خیز بودن حوضه آبریز دوآب طی سالیان اخیر به خصوص سیل فرودین 1398، احتمال تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر ویژگی‏ های سیلاب را مطرح می‏کند. هدف از انجام مطالعه حاضر، ارزیابی تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر سیل خیزی حوضه آبریز دوآب با استفاده از مدل HEC- HMS، است. به این منظور، ابتدا نقشه کاربری اراضی حوضه آبریز دوآب برای سال‏های 1374 و 1398 تهیه شد. برای محاسبه‏ تلفات اولیه بارش و ارتفاع رواناب حوضه، از روش SCS و برای روندیابی سیل از روش ماسکینگام استفاده شد. به ‏منظور بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی بر ویژگی‏های سیل، داده‏های بارش و دبی سال آبی 1397 در مدل ایجادشده با شرایط کاربری اراضی سال 1374 اجرا شد. ارزیابی نقشه ‏های کاربری اراضی، بیانگر کاهش مساحت اراضی جنگل و مراتع به میزان 71/56 و 25/28 کیلومترمربع معادل 39/7 و 68/3 درصد کل مساحت حوضه و اراضی زراعی دیم، آبی و مناطق مسکونی به ترتیب 30/58، 88/19 و 78/6 کیلومترمربع معادل 60/7، 59/2 و 89/0 درصد افزایش داشته‏اند. همچنین، شماره منحنی (CN) به طور میانگین از 60/64 به 80/76 افزایش یافته است. نتایج به دست آمده از این مقایسه نشان داد اوج رواناب به طور میانگین 46/15درصد و حجم رواناب حدود 74/19 درصد افزایش یافته است. این مطلب بیانگر کاهش مقدار تلفات اولیه بارش و افزایش رواناب است. بنابراین، می‏توان گفت که تغییرات کاربری اراضی در حوضه آبریز دوآب موجب افزایش اوج و حجم رواناب شده و در نهایت، به افزایش سیل‏خیزی در این حوضه منجر شده است.

    کلیدواژگان: اثر کاربری اراضی، روش SCS، شماره منحنی (CN)، مدل HEC- HMS
  • ترانه علی بخشی، زهرا عزیزی*، علیرضا وفایی نژاد، حسین آقامحمدی زنجیرآبادی صفحات 345-357

    حوضه آبریز سد شهید عباسپور، قسمت اعظم حوضه آبریز کارون بزرگ است. حوضه یادشده در سال 2019 دو بار در معرض واقعه سیلاب قرار گرفته است. با توجه به اهمیت استراتژیک این حوضه و سیل‏های اخیر، در مطالعه حاضر با استفاده از تصاویر ماهواره‏ای لندست 7 و 8 و محیط آنلاین Google Earth Engine و الگوریتم NDWI با هزینه و زمانی کم، به جداسازی پدیده آب از سایر پدیده‏ ها به منظور بررسی تغییرات مساحت پهنه‏ های آبی موجود در این حوضه طی 20 سال اخیر پرداخته شده است. در مطالعه حاضر مساحت تمامی پهنه‏ های آبی موجود در حوضه آبریز سد شهید عباسپور محاسبه شده و بر اساس آن، تغییرات مساحت پهنه ‏های آبی که حاصل از سیل ‏های سال‏های اخیر است، به دست آمده است. تغییرات یادشده برای مدیریت منابع آبی، مدیریت بحران و دستیابی به توسعه پایدار منطقه کارآمد است. نتایج تحقیق نشان داد در حوضه یادشده، بیشترین حجم آب در سال 2019 وجود داشته و آبگیرها و سدها لبریز از آب شده ‏اند، به گونه ای که با اختلاف زمانی یک ماه، 25 کیلومترمربع به حجم آب‏های آنها افزوده شده است. بر این اساس، خطر جاری شدن سیل، مناطق مسکونی و زراعی را در بر گرفته است و نبود نظارت و توجه جدی به این موضوع، می‏تواند سبب ایجاد خسارت و آسیب‏های جبران ناپذیری در آینده نزدیک شود.

    کلیدواژگان: حوضه آبریز سد شهید عباسپور، سیل، سنجش از دور، Google Earth Engine، NDWI
  • عبدالمجید آژیر، محمدابراهیم بنی حبیب*، سید مهدی هاشمی شاهدانی، محمود لطفی، سید مختار هاشمی صفحات 359-371

    کاستی‏ های حکم‏رانی تک‏ بخشی، لزوم مراجعه به حکم‏رانی تلفیقی آب و غذا برای دستیابی به توسعه پایدار را افزایش داده است. در پژوهش حاضر رویکردی توسعه داده شده است که حکم‏رانی آب و غذا را به‏‏ صورت جامع و با استفاده از اصول حکم‏رانی پایدار ارزیابی می‏کند. شکست‏ های موجود در حوضه آبخیز میناب و نبود چارچوب عملی برای ارزیابی و تحلیل حکم‏رانی جامع آب و غذا پژوهش حاضر را ضروری ساخته است. تدوین اصول حکم‏رانی پایدار آب و غذا با بهره ‏گیری از پژوهش ‏های موجود در زمینه حکم‏رانی پایدار و اهداف توسعه ‏پایدار انجام شد. بر این اساس در پژوهش حاضر، در مجموع 12 اصل و 69 شاخص برای حکم‏رانی پایدار آب و غذا تدوین شد. داده ‏های پژوهش با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 40 نفر از بازیگران موثر در حکم‏رانی آب و غذا به دست آمد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد 89/2 درصد از شاخص‏ ها وضعیت مطلوب و 11/97 درصد نیز وضعیتی نامطلوب دارند. نمره تعادل اکوسیستمی ‏حکم‏رانی آب و غذا 56/2 از 5 است و با توجه به نمره 3 به عنوان وضعیت مطلوب، نارسایی‏ های موجود در ساختار کنونی حکم‏رانی آب و غذا را گوشزد می‏کند. پژوهش پیش رو چالش‏های حکم‏رانی تلفیقی آب و غذا مانند مشارکت موثر ذی نفعان و تعادل اکوسیستمی بوم‏ سازگان ‏طبیعی را نشان می دهد و به تعادل اکوسیستمی حکم‏رانی آنها کمک می‏کند. با توجه به رویکرد ارایه شده، ساختار حکم‏رانی موجود در مناطق گرم و خشک که وابستگی زیاد به کشاورزی و آب زیرزمینی دارند، از نظر بازیگر‏مدار و انطباقی بودن قابل ارزیابی است.

    کلیدواژگان: اصول تعادل اکوسیستمی، بازیگران آبخیز، شاخص‏ ارزیابی‏، قوانین آب و خاک، چارچوب حکم‏رانی
  • سولماز قاضیانی، علی حشمت پور*، معصومه فراستی، فرامرز رستمی صفحات 373-382

    ایجاد یک برنامه کنترلی و منظم این امکان را فراهم می‏کند که راهکارهای مناسب به منظور کاهش آلودگی حوضه آبریز رودخانه ‏ها و در نهایت، ارتقای وضعیت کیفی آب این منابع اتخاذ شود. هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی اثر فاضلاب شهری بر کیفیت رودخانه گرگان رود در منطقه شهرنشین گنبدکاووس است. نمونه ‏برداری در فصل پاییز 1396 با تناوب دو هفته یک بار و در مجموع 6 نمونه‏ برداری از 4 ایستگاه در حد فاصل سد گلستان تا خروجی رودخانه گرگان رود از شهر گنبدکاووس انجام شد. برای بررسی کیفیت رودخانه گرگان رود در محدوده مطالعاتی، از شاخص کیفی NSFWQI استفاده شد. بر اساس فاکتورهای اندازه ‏گیری شده، شاخص NSFWQI برای ایستگاه‏های مطالعه شده محاسبه شد. نتایج نشان داد مقدار عددی این شاخص در ایستگاه ورودی شهر گنبدکاووس بیشترین مقدار را داشت (05/0 < p) و مقدار این شاخص از ایستگاه ورودی شهر به سمت ایستگاه خروجی شهر روند نزولی داشت که به ‏ترتیب 17/48، 72/42، 06/43 و 94/40 به دست آمد. تفسیر مقدار عددی بر اساس شاخص NSFWQI برای ایستگاه‏های مطالعه شده نشان می‏دهد کیفیت آب رودخانه گرگان رود در منطقه شهری گنبدکاووس از نوع بد بوده و رنگ مربوط به این شاخص نیز نارنجی است. عوامل دخیل در کاهش کیفیت آب رودخانه بر این اساس عوامل انسانی مانند تخلیه فاضلاب‏ های شهری تصفیه نشده به رودخانه به دلیل نبود سیستم جمع‏ آوری و تصفیه کننده فاضلاب، دفع و تجمع زباله ‏ها در بستر رودخانه است.

    کلیدواژگان: رودخانه گرگان رود، شرق استان گلستان، فاضلاب شهری، کیفیت منابع آب
  • سید حمیدرضا صادقی*، بهروز چوگان، امیر سوادکوهی، مرتضی اسماعیل زاده، عاطفه جعفرپور، مهین کله هوئی صفحات 383-396

    در بوم ‏سازگان‏های جنگلی، ویژگی‏ های پوشش گیاهی همراه با متغیرهای اقلیمی تاثیر زیادی بر توزیع اجزای بارش و چرخه آب می‏گذارد. از طرفی، چرخه آب کارکرد بسیار زیادی در روابط بین خاک، پوشش گیاهی و محیط در سطوح مختلف به عهده دارد. این چرخه یکی از پدیده ‏های مهم اکولوژیکی در جامعه‏ های‏ زیستی به خصوص در بوم‏سازگان جنگلی است. پژوهش حاضر با هدف اندازه‏ گیری مقادیر بارش، هدررفت ‏ربایشی، میان‏گذر، ساقاب در توده ‏های بلوط، اوجا و انجیلی در محل دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس شهرستان نور به ‏عنوان نمایندگان توده ‏های جنگل‏های هیرکانی کشور انجام شده است. اندازه ‏گیری اجزای بارش توسط 23 ظرف جمع ‏آوری کننده طی دوره یک ساله از تاریخ 15/08/1397 تا 15/08/1398 با ثبت 34 رگبار انجام شد. نتایج نشان داد بیشترین میزان ساقاب به ‏‏ترتیب در تیپ‏های بلوط، انجیلی و اوجا با مقدار 97/0، 56/0 و 34/0 درصد بود. بین ساقاب و بارندگی کل یک رابطه افزاینده و قوی در تیپ انجیلی (70/0=R2) به ‏دست آمد. بیشترین میزان هدررفت ربایشی به‏ ترتیب در گونه‏ های بلوط، اوجا و انجیلی با مقدار 19، 17 و 8 درصد بوده است. تحلیل رگرسیون بین میزان بارندگی کل و میانگین هدررفت ‏ربایشی در گونه بلوط (61/0=R2) در اوجا (62/0=R2) و در گونه انجیلی (46/0=R2) مشاهده شد. نتیجه آزمون ANOVA نیز موید نبود اختلاف معنا‏دار بین هدررفت‏ ربایشی (790/0=P) و میان‏گذر (894/0=P) بین سه تیپ مطالعاتی بوده است. در حالی ‏که اختلاف بین میزان رطوبت موجود در لاش‏برگ‏های بلوط نسبت به دو تیپ اوجا و انجیلی (015/0=P) و همچنین، بین مقادیر ساقاب تیپ‏های بلوط و اوجا (009/0=P) معنادار بوده است.

    کلیدواژگان: اکوهیدرولوژی، چرخه‏ آب، مدیریت جنگل، هدررفت ربایشی، هیدرولوژی جنگل
  • خسرو شفیعی مطلق، ناصر عبادتی* صفحات 397-409

    تحقیق حاضر با هدف پهنه بندی سیلاب و تعیین حد بستر و حریم رودخانه مارون با استفاده از نرم افزار HEC-RAS در محیط GIS پی‏ریزی شد. با استفاده از نرم افزار GIS نقشه ‏های کاربری اراضی، توپوگرافی، و مدل رقومی ارتفاع تهیه شد. در گام بعد، مشخصات شبکه رودخانه ‏ای و مشخصات هندسی رودخانه با استفاده از نرم افزار HEC- GeoRAS استخراج شد. در نهایت، با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS اقدام به مدل‏سازی و تخمین دبی سیلاب شد. در گام سوم، نتایج مربوط به مدل HEC-HMS همراه با مشخصات هندسی استخراج شده از مدل HEC-GeoRAS به مدل HEC-RAS برای مدل‏سازی هیدرولیکی رودخانه مارون وارد شد. در مرحله بعد، نتایج به دست آمده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS به نرم‏ افزار Arc GIS منتقل شد و با استفاده از داده ‏های موجود، عمل پهنه بندی سیلاب برای سیلاب با دوره بازگشت‏های 5، 10، 25 و 50 سال صورت گرفت. از 5 رویداد سیل که در ایستگاه آب‏سنجی و ایستگاه باران‏نگار تنگ‏تکاب که داده‏ های ثبت شده مناسبی داشتند، 2 رویداد برای واسنجی و 3 رویداد برای ارزیابی در نظر گرفته شد. نتایج مدل با شاخص RMSE به عنوان تابع هدف صحت‏ سنجی شد. نتایج تحقیق نشان داد مساحت سیل‏خیزی برای دوره ‏های بازگشت 5، 10، 25 و 50 ساله به ترتیب برابر با 1265، 1651، 2334 و 4450 هکتار و تعداد روستاهای در معرض خطر به ترتیب برابر با 5، 3، 2 و 9 هستند.

    کلیدواژگان: حوضه مارون، سیلاب، Arc GIS، HEC-RAS
  • مرجان شفیع زاده، محمدعلی زارع چاهوکی* صفحات 411-419

    مدل سازی سیستم های منابع آب از اجزای ضروری فرایند برنامه ریزی و ارزیابی منابع آب است. ارزیابی چگونگی تغییرات تولید و عملکرد آب در گذشته و آینده مهم است. مدل InVEST توابع خدمات اکوسیستمی در قالب نقشه هایی با سطح داده های ورودی کم را تجسم می‏کند، اما حجم بالی داده های خروجی را دارد و به ساده سازی مسایل پیچیده و در نتیجه، افزایش توانایی حل مسیله می پردازد. در مطالعه حاضر به مدل سازی خدمات تولیدی اکوسیستم (تولید آب) در حوضه آبخیز طالقان میانی با ابزار تولید آب مدل InVEST پرداخته شد. ابتدا، نقشه های عمق لایه محدودکننده ریشه، میانگین بارندگی سالیانه، مقدار (گنجایش) آبی در دسترس گیاه، کاربری اراضی و مرز حوضه و زیرحوضه های آبخیز به عنوان ورودی های مدل وارد شدند و نقشه های مقدار حجم آب قابل تولید در هر زیرحوضه (مترمکعب/سال)، مقدار تقریبی تبخیر تعرق واقعی با کسر مقدار بارش در هر پیکسل، نقشه تبخیر تعرق واقعی بر حسب (میلی‏متر) در هر پیکسل به صورت تخمینی، نقشه تولید آب برآوردشده در هر پیکسل بر حسب (میلی متر در سال) به دست آمد. بر اساس محاسبات انجام شده توسط مدل در مجموع در حوضه آبخیز طالقان میانی، سالانه 9/200 میلیون مترمکعب تولید می شود که بیشترین مقدار تولید آب، در زیرحوضه حسنجون با 3/59 میلیون مترمکعب در سال و کمترین میزان تولید آب، در زیرحوضه های دنبلید، زیدشت 1 و زیدشت 2 است.

    کلیدواژگان: تولید آب، خدمات اکوسیستم، حوضه آبخیز طالقان میانی، مدل سازی
  • سیده شیما پورعلی حسین، مجید دلاور*، امینه قربانی، پیتر فان درزاخ، سعید مرید، عنایت عباسی صفحات 421-435

    با توجه به تاثیرات اجتماعی و تفاوت‏های موجود در بخش‏های مختلف سیستم، در نظر نگرفتن ویژگی‏ها و رفتارهای اجتماعی بهره ‏برداران و توجه صرف به مدیریت همگن و بالا-پایین، رویکرد موفقی در مدیریت پایدار منابع آب نخواهد بود. مدل‏سازی‏ عامل ‏بنیان (Agent-Based Model)، رویکرد تقریبا نوینی است که به دلیل لحاظ کردن این تفاوت‏ها، در زمینه مدیریت منابع آب و اراضی امکانات مفیدی را در تحلیل رفتارهای اجتماعی و مدیریت موثر و پایدار منابع ارایه می‏کند. در تحقیق حاضر، سعی شده است تا ویژگی‏های رفتاری و محیطی عوامل تصمیم‏ گیرنده در خصوص بهره ‏برداری آب در بخش کشاورزی، با ارایه یک چارچوب مفهومی و توسعه مدل عامل‏ بنیان شبیه‏ سازی شود. به این منظور، برای تدوین مدل مفهومی و فراهم کردن امکان شبیه ‏سازی و تحلیل رفتاری عوامل بهره ‏بردار (برای تعیین الگوی کشت، روش آبیاری و به تبع آن، میزان آب برداشتی در سه سطح دولت، سازمانی و کشاورزان)، از چارچوب تحلیل و توسعه نهادی MAIA استفاده شده است. بر این اساس، مدل عامل‏ بنیان در یک حوضه پایلوت در کشور (حوضه آبخیز حبله‏ رود) کدنویسی، صحت ‏سنجی، واسنجی و اعتبارسنجی شد. این مدل، در شبیه سازی وضعیت حوضه شامل تغییرات جریان آب سطحی، الگو و سطح اراضی زراعی و باغی و برداشت از منابع آب زیرزمینی در دوره تاریخی 1982 2013 عملکرد مناسبی داشته است. درضمن، برای بررسی تاثیر سیاست ‏های حفاظتی دستگاه ‏های دولتی بر شرایط حوضه آبخیز، سناریوهای دریافت و افزایش آب ‏بها در مدل تعریف شده و نتایج بررسی شد (کاهش برداشت آب بین 8 تا 32 میلیون ‏مترمکعب صرفه‏ جویی در برداشت آب تحت سناریوهای هزار تا ده ‏هزار ریال تعرفه آب‏ بها).

    کلیدواژگان: تصمیم‏گیری، حوضه آبخیز حبله‏رود، چارچوب MAIA، Agent-based model
  • مهتاب قمبری محمدی، سید علی ایوب زاده*، مهدی یاسی صفحات 437-450

    هدف اصلی از مطالعه حاضر، بررسی شرایط مطلوبیت زیستگاهی در یک بازه معرف از رودخانه کردان برای گونه هدف آبزی (سگ ماهی جویباری)، با استفاده از مدل اکوهیدرولیکی SEFA است. طبق بررسی‏ های انجام شده تا کنون از این نرم‏افزار در ایران استفاده نشده است. نخست با استفاده از نقشه توپوگرافی رودخانه کردان و نرم‏ افزار ArcGIS، هندسه مدل رودخانه و مقاطع عرضی ایجاد شد. محاسبات و شبیه ‏سازی هیدرولیکی در این مدل شامل شبیه ‏سازی تراز سطح آب با استفاده از دو روش منحنی بده-اشل و پروفیل طولی تراز سطح آب (WSP) است. واسنجی مدل WSP از طریق تنظیم ضریب زبری مانینگ برای ایجاد انطباق مناسب بین تراز سطح آب مشاهداتی و محاسباتی توسط مدل است. پس از شبیه‏ سازی هیدرولیکی و زیستگاهی در مدل SEFA، بین هیدرولیک جریان و نیازهای زیستگاهی، با استفاده از شاخص مطلوبیت زیستگاهی (AWS)، رابطه برقرار شد و منحنی ‏های بده- زیستگاه گونه هدف در بازه مطالعه شده استخراج شد. با بررسی بازه رودخانه، بهترین بده‏ های ارزیابی شده (m3/s 05/2 063/2) برای گونه هدف، مشخص شد. بر اساس سری زمانی ماهانه جریان و زیستگاه، در ماه بهمن میزان مطلوبیت در 75 درصد روزهای این ماه بیشتر از 03/2  m2/m است که نسبت به سایر ماه‏ها در این ماه حداکثر مطلوبیت رخ می‏دهد و کمترین مساحت مطلوب وزنی (شهریور) 13 درصد است. توزیع مطلوبیت زیستگاهی در بده ‏های مختلف نشان داد مطلوبیت در بخش‏های میانی و پایین‏دست بیشتر است.

    کلیدواژگان: جریان محیط ‏زیستی، رودخانه کردان، گونه سگ‏ماهی جویباری، مدل اکوهیدرولیکی SEFA، مساحت مطلوب وزنی (AWS)
  • واحد کیانی، عباس اسماعیلی ساری*، فرشاد علیجانی، احمد ترکاشوند صفحات 451-461

    تولید زباله موجب بحران‏ هایی در زمینه محیط ‏زیست شده و حیات موجودات کره زمین را با مشکلات جدی روبه رو ساخته است. یکی از مسایلی که طی سال‏های اخیر توجه زیادی به آنها شده، محل مناسب دفع پسماند است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیرات محل دفع پسماند بر چشمه‏ های شبه کارستی شهرستان نهاوند با تاکید بر هیدروژیوشیمی و به روش پیمایشی-آزمایشگاهی است. نتایج آزمایش های شیمیایی و میکروبی بیانگر نشت آلودگی به چشمه‏ های منطقه است. نتایج سنجش عناصر کمیاب هم نشان می‏دهد بین غلظت این عناصر رابطه آماری معناداری وجود ندارد. به هر حال، عنصر جیوه و سرب فقط در چشمه آبشخور وجود داشته است که علت آن، فاصله نزدیک چشمه یادشده (حدود 200 متر) از محل دفع پسماند شهر نهاوند است. با استناد به یافته ‏ها، سنگ‏ بستر منطقه از نوع آتشفشانی توفدار و لیمستون است. این‏گونه سنگ‏ها نسبت به فرسایش حساس (غیر مقاوم)، نفوذپذیر و دارای توان نامناسب برای دفع پسماند هستند. همچنین، مکان دفن فعلی تقریبا در مسیر زهکش طبیعی (مسیل) قرار گرفته که این خود منطقه را از نظر هیدروژیولوژیکی برای دفن زباله نامناسب کرده است و از نظر آمایش محیط ‏زیست توان کمی برای دفن پسماند دارد. بنابراین، پیشنهاد می‏شود مطالعات مکان یابی برای تعیین محل دفن مناسب صورت گیرد.

    کلیدواژگان: آلودگی آب، چشمه‏های شبه کارستی، شهر نهاوند، محل دفع پسماند، هیدروژئوشیمی
  • معین جهان تیغ، منصور جهان تیغ* صفحات 463-479

    هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی اثر سیلاب‏های ورودی از کشور افغانستان بر تغییرات کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی دشت سیستان است. به این منظور، ابتدا با تعیین مسیرهای انتقال سیلاب در دشت سیستان، 16 حلقه چاهک که در مجاورت مسیر انتقال سیلاب احداث شده، انتخاب شد. در ادامه، تغییرات کمی منابع آب زیرزمینی منطقه سیستان در بازه زمانی 4 سال (1394- 1398) با به کارگیری معادلات بیلان آب زیرزمینی و هیدروگراف واحد در قبل و بعد از ورود سیلاب ضمن برآورد تغییرات حجم ذخیره آبخوان و نیز مقایسه وضعیت بارندگی منطقه در دوره مشابه، بررسی شد. تغییرات کیفی آبخوان نیز با نمونه ‏برداری از چاهک ‏های مشاهداتی طی دوره بیلان و بررسی تغییرات زمانی پارامترهای کیفی آب از جمله هدایت الکتریکی (EC) و اسیدیته (pH) تجزیه وتحلیل شد. یافته ‏ها نشان داد با جاری شدن سیلاب به طور میانگین تراز سطح آب در چاهک ‏های احداثی 39/0 متر افزایش و روند تغییرات آن همبستگی زیادی (85/0=R²) با حجم سیلاب جاری شده در منطقه دارد. همچنین، بررسی هیدروگراف واحد دشت نیز بیانگر تغییرات محسوس سطح آب زیرزمینی در قبل و بعد از ورود سیلاب در منطقه است. به طوری که این دوره 4 ساله به طور متوسط 16/2 متر سطح آب نسبت به قبل از ورود سیلاب افزایش داشته و با جاری شدن سیلاب، 662/20 میلیون مترمکعب طی دوره بیلان به صورت طبیعی به حجم ذخیره آبخوان اضافه شده و با توجه به کم بودن نزولات جوی در منطقه، تغذیه سفره ‏های آب زیرزمینی تحت تاثیر نزولات جوی ناچیز است. در بررسی تغییرات کیفی آب زیرزمینی نتایج بیانگر کاهش چشم‏گیر شاخص هدایت الکتریکی (EC) در چاهک ‏های مشاهداتی است که اختلاف معنا‏داری در سطح 01/0 بین میانگین هدایت الکتریکی در قبل و بعد از ورود سیلاب دارد. همچنین، مقادیر اسیدیته آب زیرزمینی نیز با جاری شدن سیلاب روند کاهشی دارد که به لحاظ آماری معنا‏دار نیست. با توجه به نتایج به دست آمده، ورود جریان‏های سیلابی ناشی از بارش در کشور افغانستان با تغذیه طبیعی آبخوان سبب بهبود وضعیت کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت سیستان شده که با توجه به بحران کمبود آب در منطقه، اجرای طرح‏های آبخیزداری و تغذیه مصنوعی به‏ منظور حداکثر بهره ‏برداری از این منابع آبی با نفوذ سیلاب در خاک و تزریق آن به منابع آب زیرزمینی می‏تواند گامی موثر در توسعه منابع آبی منطقه سیستان به ‏شمار آید.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، تغذیه طبیعی، دشت سیستان، سیلاب
  • هادی مدبری، علیرضا شکوهی* صفحات 481-496

    تالاب‏ها به دلیل ارایه کالاها و خدمات مستقیم و غیرمستقیم به جامعه بشری، بسیار اهمیت دارند و این امر سبب رشد فزاینده توجه به احیا و نگهداری آنها در جوامع مختلف شده است. به ‏منظور حفظ ارزش‏های زیست‏ محیطی تالاب‏ها و تضمین رفاه اقتصادی-اجتماعی حاشیه ‏نشینان تالاب، تامین مقدار آب مورد نیاز برای ارایه مناسب خدمات اکولوژیکی مرتبط با موجودات اکوسیستم و جوامع محلی اطراف تالاب ضروری است. در پژوهش حاضر تالاب بین‏المللی انزلی به‏ عنوان مطالعه موردی انتخاب شد و از یک مدل مفهومی برگرفته از مبانی IWRM برای ارزیابی خسارت‏های اقتصادی حاصل از تخریب شرایط اکولوژیکی تالاب استفاده شد. با تعریف وضعیت مطلوب و همچنین حداقل قابل قبول تالاب انزلی از نظر سلامت اکولوژیکی، ارزش اقتصادی کارکردها و خدمات تالاب در چهارچوب اهداف در نظر گرفته شده برای مدیریت یکپارچه در ترازهای اکولوژیکی متناظر به دست آمد. به منظور ارزیابی اقتصادی شرایط اکولوژیکی تالاب انزلی، ابتدا ارزش اقتصادی کل تالاب در شرایط حاضر از مجموع ارزش استفاده‏ای مستقیم، ارزش استفاده‏ای غیرمستقیم و ارزش غیر‏استفاده‏ای آن به میزان 102222 میلیون تومان برآورد شد. سپس، از طریق مقایسه ارزش اقتصادی کاسته شده در حال حاضر نسبت به دو وضعیت حداقل و مطلوب اکولوژیکی ارزش خدمات تالاب ارزیابی شد. در مقاله حاضر با معرفی شاخص‏هایی برای مشاغل اصلی مرتبط با تالاب، نشان داده شد که بر هم خوردن توازن هیدرولوژیکی از طریق لطمه زدن به خدمات اکولوژیکی ملموس تالاب انزلی، چه تاثیراتی بر ارکان مدیریت یکپارچه منابع آب در سیستم یادشده بر جای گذاشته است.

    کلیدواژگان: ارزش اقتصادی تالاب، تالاب انزلی، خدمات اکولوژیکی، معیشت ذی نفعان، IWRM
  • داود مختاری*، محمدحسین رضائی مقدم، توحید رحیم پور، سمیه معزز صفحات 497-509

    مناطق کوهستانی شمال ‏غرب کشور به‏ دلیل توپوگرافی خاص خود و بارش تقریبا مناسب طی سال و به‏ خصوص در فصل بهار، ازجمله مناطق مستعد وقوع مخاطره سیل هستند. تحقیق حاضر با هدف تهیه نقشه پهنه‏ بندی خطر وقوع سیلاب در حوضه آبریز گمناب چای واقع در استان آذربایجان شرقی انجام‏ گرفته است. برای تهیه نقشه پهنه ‏بندی خطر وقوع سیل از 10 فاکتور موثر در وقوع این پدیده استفاده شده است که عبارت ‏اند از: بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی، شیب، تراکم پوشش گیاهی، شاخص قدرت آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافیک، تراکم زهکشی، شاخص حمل رسوب، ضریب گراویلیوس. به ‏منظور وزن دهی معیارها در تحقیق حاضر از روش تحلیل شبکه‏ای (ANP) و نرم ‏افزار Super Decisions استفاده شد. نتایج نهایی به دست آمده از تحقیق حاضر نشان داد وزن معیارهای 10 گانه یادشده به ترتیب 271/0، 201/0، 150/0، 118/0، 081/0، 056/0، 043/0، 032/0، 025/0 و 018/0 است که معیارهای بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی و شیب بیشترین وزن را داشته ‏اند. درنهایت، با تلفیق این لایه ‏ها با توجه به وزنشان در محیط GIS، نقشه پهنه ‏بندی به‏ دست ‏آمد. نتایج نشان داد 210 کیلومترمربع (50 درصد) از مساحت منطقه در معرض خطر وقوع سیلاب قرار دارد. بنابراین، لزوم مدیریت آب‏های سطحی در منطقه به ‏منظور جلوگیری از وقوع سیل و همچنین بهره ‏برداری مناسب از آب‏های منطقه ضروری به نظر می‏رسد.

    کلیدواژگان: حوضه آبریز گمناب چای، سیل، مدل ANP، Super Decisions
  • سعید شکری کوچک، علی محمد آخوندعلی*، محمدرضا شریفی صفحات 511-527

    تحقیق حاضر با هدف ارزیابی عملکرد الگوریتم‏های بارش ماهواره‏ای PERSIANN و PERSIANN-CDR در برآورد عمق بارش حوضه آبریز حله انجام شده و تاثیر ناهمواری‏ها بر عملکرد الگوریتم بارش ماهواره‏ای بررسی شد. بنابراین، داده ‏های بارش ماهواره‏ای، با تفکیک مکانی 25/0 درجه در طول و عرض جغرافیایی، طی سال‏های 2003 تا 2016 با داده‏ های 114 ایستگاه باران‏ سنجی مقایسه شد. نتایج نشان داد الگوریتم PERSIANN در همه مقیاس ‏های زمانی و مکانی، ضمن کم برآورد کردن عمق بارش، دقت کمی نیز دارد. در مقابل، الگوریتم PERSIANN-CDR دقت بیشتری دارد. با این وجود، عملکرد الگوریتم تعدیل ‏یافته در مقیاس روزانه نیز قابل قبول نیست. ضریب تبیین الگوریتم تعدیل ‏یافته در مقیاس سلولی و در مقیاس‏های ماهانه و سالانه به ترتیب 7588/0 و 9446/0 به دست آمد. منحنی ‏های شدت- مدت فراوانی سه نوع منبع داده را نشان می‏دهد. هر دو الگوریتم در دوره بازگشت‏های مختلف و در مدت‏های مختلف، مقادیر بارش را کمتر از مقادیر مشاهداتی برآورد می‏کند. نتایج نشان می‏دهد بین عملکرد الگوریتم‏ های بارش ماهواره‏ای و ارتفاع و شیب همبستگی وجود دارد، به ‏طوری ‏که در هر دو الگوریتم مقدار RMSE، از نقاط کم ارتفاع، به سمت مناطق مرتفع، افزایش می‏یابد. همچنین، نتایج تحقیق حاضر نشان می‏دهد ارتفاع نسبت به شیب نسبی تاثیر بیشتری بر عملکرد الگوریتم ‏های بارش ماهواره‏ای PERSIANN و PERSIANN-CDR دارد. از این‏رو، توصیه می‏شود با توجه به ناهمواری های موجود در ایران، در استفاده از الگوریتم ‏های بارش ماهواره‏ای PERSIANN و PERSIANN-CDR برای تخمین بارش در مناطق مرتفع احتیاط بیشتری صورت گیرد.

    کلیدواژگان: ارزیابی، الگوریتم بارش ماهواره‏ای، حوضه رودخانه حله، PERSIANN، PERSIANN-CDR
  • میثم جعفری گدنه، علی سلاجقه*، پارسا حقیقی صفحات 529-538

    ارزیابی تغییرات اقلیمی برای مناطق خشک و نیمه‏ خشک که بحران کم آبی آن را فرا گرفته است، اهمیت زیادی دارد. بنابراین، هدف از تحقیق حاضر پیش‏بینی تغییرات اقلیمی شهرستان کرمان با استفاده از مدل‏های گردش عمومی جو قابل دسترس در نرم‏ افزار LARS-WG6 (EC-EARTH، GFDL-CM، HadGEM2-ES،MIROC5 و MPI-ESM-MR) تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2020 2050 و برآورد حداکثر بارش آن در دوره بازگشت ‏های مختلف طی دوره پایه (1961 2010) و آینده (2020-2050) با استفاده از توزیع گامبل است. نتایج نشان داد هر پنج مدل در زمینه پیش‏بینی دمای این شهرستان پاسخ یکسانی در زمینه افزایش حداکثری دمای مینیمم و ماکزیمم نشان داده ‏اند، به گونه ‏ای که حداکثر افزایش دمای مینیمم در مدل‏های ‏GFDL-CM، HadGEM2-ES، MIROC5 و MPI-ESM-MR به ترتیب به میزان 56/3، 73/2، 33/2 و 30/2 درجه سانتی گراد در ماه سپتامبر صورت گرفته است. همچنین، دمای ماکزیمم در سناریوی RCP4.5 در ماه ‏های می، سپتامبر، می، سپتامبر و جولای به ترتیب در مدل‏های EC-EARTH، GFDL-CM، HadGEM2-ES،MIROC5 و MPI-ESM-MR حداکثر افزایش را به میزان 20/2، 82/2، 46/2، 98/1 و 38/2 درجه سانتی‏گراد نشان داده است. در فصل زمستان بارش به میزان 05/19 و 62/4 درصد به ترتیب در مدل‏های EC-EARTH و MIROC5 کاهش یافته است. نتایج بیانگر آن است که بارش‏های حداکثری در تمامی مدل‏ها به جز در مدل MPI-ESM-MR با میزان بارش بیشتری اتفاق خواهد افتاد. در نهایت، می‏توان نتیجه گرفت که با افزایش دوره بازگشت مقادیر حداکثر بارش محتمل طبق دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 افزایش داشته و تحت سناریوی RCP8.5 شدیدتر بوده است.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، حداکثر بارش محتمل، شهرستان کرمان، LARS - WG6
  • فاطمه جوادی*، سحر رضایان، سید علی جوزی صفحات 539-550

    بررسی آب‏های سطحی و تعیین گسترش مکانی آنها اهمیت زیادی برای درک چرخه هیدرولوژی و مدیریت منابع آب دارد. در حال حاضر، سنجش از دور به رویکردی متداول در پایش منابع آب سطحی تبدیل شده است. هدف اصلی تحقیق حاضر، تعیین بهترین شاخص ماهواره‏ای برای استخراج مساحت تالاب زریبار با استفاده از تصاویر ماهواره‏ای Landsat5,7,8 است. مساحت تالاب با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده حداکثر احتمال بین سال های 1385 تا 1395 محاسبه و این روش به عنوان روش مبنا در تعیین بهترین شاخص در نظر گرفته شده است. شاخص‏های NDVI، NDWI، MNDWI، SWI، AWEI و WRI به عنوان متداول ترین شاخص‏ها در تعیین پهنه های آبی مقایسه شده اند که مقادیر هریک از شاخص‏ها در تصاویر گرفته شده محاسبه شده و مقادیر آستانه شاخص‏ها در هر تصویر تعیین و در نهایت، با استفاده از روش مبنا صحت سنجی شده است. در این میان، شاخص‏های MNDWI و AWEI و SWI در مقایسه با روش مبنا با مقادیر همبستگی به ترتیب معادل 76/0، 76/0 و 74/0 و RMSE به ترتیب برای هر شاخص معادل 80/108، 30/111 و 80/113 هکتار و همچنین مقادیر خطای MAE معادل 63/84، 28/94 و 30/87 هکتار، بهترین شاخص‏ها در تعیین مساحت تالاب هستند. استفاده از شاخص‏های تعیین شده با توجه به سهولت و سرعت انجام محاسبات، امکان ایجاد سری زمانی تغییرات مساحت تالاب به منظور مدیریت بهینه این پهنه آبی را فراهم می آورد.

    کلیدواژگان: پهنه آبی، تالاب زریبار، روش طبقه‏بندی نظارت شده، شاخص ماهواره‏‏‏‏‏ای، ماهواره لندست
  • سجاد میرزائی، مهدی وفاخواه*، بیسواجیت پردهان، سید جلیل علوی صفحات 551-562

    شمال ایران به دلیل اقلیم مرطوب و مقدار زیاد بارش حداکثر روزانه، یکی از مناطق مستعد وقوع سیل است. پژوهش حاضر با هدف پیش‏ بینی پهنه سیل در شرایط تغییر اقلیم براساس سناریوهای پنجمین گزارش ارزیابی هییت بین الدول تغییر اقلیم در حوضه تالار (شهر زیراب) انجام شد. به منظور بررسی تاثیر تغییر اقلیم از شش ایستگاه سینوپتیک استفاده شد. از میان مدل‏های گردش عمومی CanESM2 تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، برای ریزمقیاس ‏سازی آماری حداکثر بارش روزانه به ‏کار برده شد. برای شبیه‏ سازی هیدرولوژیکی و هیدرولیکی سیلاب در دهه ‏های اخیر و آینده از مدل‏های HEC-HMS و HEC-RAS استفاده شد. نتایج نشان داد بارش حداکثر روزانه در حوضه تالار افزایش یافته، به‏ طوری‏ که مقدار افزایش حداکثر بارش روزانه در اقلیم مرطوب (شمال) نسبت به اقلیم خشک (جنوب) بیشتر است. به ‏طور کلی، حداکثر و حداقل بارش روزانه به ترتیب 8 و 33 میلی‏متر در حوضه تالار افزایش می‏یابد. نتایج شبیه‏ سازی با توجه به هیدروگراف سیلاب بیانگر آن است که سیل در تمامی دوره ‏ها افزایش می‏یابد. سناریوی RCP 4.5 حداقل و حداکثر سیل را به ترتیب در دوره‏ های 2020-2040 (374 مترمکعب بر ثانیه) و 2020-2100 (1209 مترمکعب بر ثانیه) تولید خواهد کرد. نقشه پهنه‏ بندی سیلاب نشان داد پهنه سیل‏گیر دوره پایه در محدوده رودخانه است، ولی تغییر اقلیم سبب افزایش پهنه سیلاب در این منطقه می‏شود. همچنین، نتایج نشان داد حداقل 18/0 درصد و حداکثر 7/8 درصد از کل شهر زیراب تحت تاثیر سیلاب در شرایط تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت.

    کلیدواژگان: بارش حداکثر روزانه، تغییرپذیری هیدرولوژیکی، ریزمقیاس‏سازی آماری، سناریوهای گزارش پنجم
|
  • Ali Babolhakami, MohammadAli Gholami Sefidkouhi *, Alireza Emadi Pages 291-302

    In this study, the effects of climate change on runoff and SPI drought index in the Neka River basin in Mazandaran province were investigated. For this purpose, the data of the weather stations of Barikola, Pajim, Sefidchah, Glevard and Tirtash were used. Historical data of the Neka river discharge was obtained from Glevard hydrometeor Station. For this purpose, during the upcoming period (2018-2081), temperature and precipitation were simulated under three RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 climate scenarios for the Neka river basin. To determine the mean value of climatic parameters of rainfall and temperature, the Thiessen interpolation method was used between meteorological stations. Then drought and runoff values were calculated. The IHACRES model was used to simulate runoff. The results showed that in all three climate scenarios, drought events will increase during the upcoming periods and wet and normal periods will decrease compared to the base period. Based on the findings, during the upcoming periods, the average annual flow of the Neka River under RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5 scenarios decrease between 17 and 44 percent. Thus, the average annual runoff volume of the Naka River at the Glevard dam will be reduced from 95 MCM in 2014 to 53 to 78 MCM. Therefore, in order to reducing the negative effects of the drought period and also reducing the flow of the Neka River, it is necessary to planning more accurate to avoid social, environmental, economic and cultural tensions.

    Keywords: Drought Index, SPI, IPCC5, IHACRES
  • Karim Solaimani *, Mahdi Sharifipour, Sepideh Abdoli Bojani Pages 303-312

    Remote sensing data can be used with reasonable accuracy today for areas without statistics to investigate natural events. One of these sudden and damaging phenomena is flooding. April flood in Golestan province has caused many damages in various areas of housing, agriculture, forestry and so on. In the present study, using satellite data and presenting flood damage detection algorithm, it is investigated. The highest difference in the NDVI index derived from Sentinel-2 data was calculated in the study period of March 2019 and late April 2019 in the study area. These results show that some areas have been severely damaged by floods, in which severity and duration of rainfall have had a significant role. These areas, which are estimated at an area of 70908 hectares, include agricultural, forest, residential, etc. Among the advantages of the proposed algorithm are the ease and speed of calculation, the capability to apply in urban areas, the high accuracy with reduced impact of other phenomena. The overall accuracy of the present algorithm is estimated to be 93.5% using ground control points. The accuracy of the results shows that the flood damage algorithm has a good accuracy to distinguish the areas under flood damage from the safe areas of danger.

    Keywords: Flood, NDVI, Sentinel-2, golestan
  • Faraz Kolahzari Moghadam, Hamed Ketabchi * Pages 313-329

    The population growth along with the rise in essential needs, has caused creating the concept of water-energy-food NEXUS and the increase in attention to this framework in order to apply it to optimal use of resources. One of the most important issues in the optimal use of resources that has received less attention is environmental damages which has not been addressed as much as the cost and benefit debate. Beside the optimal use of resources, another point is to attention to sustainable supply needs, so that different parts of the system do not be disrupted during operation. The effectiveness of the NEXUS is also important for decisions as in case of minor effects, there is no need to complicate the decision model. In this study, a mathematical model of water-energy-food NEXUS was implemented in a study area for the purpose of minimizing costs and maximizing reliability, and using ant colony optimization algorithm, optimal solutions were obtained. The effect of considering and not considering the NEXUS between resources and its effect on costs was also examined. The results showed that considering the environmental costs without adopting intensified policies does not affect decisions and only increases the costs of the system. NEXUS impact analysis showed that NEXUS considerations are optimal to make decisions under minimization of costs and it does a better performance of maximizing the overall system reliability index, without negatively affecting other parts.

    Keywords: Ant Colony optimization algorithm, reliability, Mathematical model, Cost
  • Imanali Belvasi, Sayyad Asghari Saraskanroud *, Fariba Esfandyari, Batool Zeinali Pages 331-344

    Deforestation and Pastures, invasion of privacy and riverbanks, flooding of the Doab catchment during recent years, especially the downstream flood of 2019, It raises the possibility of impacts of land use changes on flood characteristics.The purpose of this study was to evaluate the impact of land use changes on flooding in Doab catchment using HEC-HMS model. For this purpose, first land use map of Doab catchment was prepared for the years 1995 and 2019. SCS method was used to calculate initial rainfall and basin runoff height and Muskingum method was used for flood routing. In order to investigate the effect of land use changes on flood characteristics, precipitation data and discharge for the year 2019 were implemented in the model created with land use conditions of 1995. Evaluation of land use maps showed reduction of forest area and Pastures area to the 56.71 and 28.25 square kilometers equivalent to 7.39 and 3.68 Percentage of total basin area, Dryland, irrigated and residential areas respectively 58.30, 19.88, and 6.78 square kilometers increased equivalent to 7.60, 2.59, and 0.89 percent. The results of this comparison showed that the average runoff peak increased by an average of 15.46 percent and the volume of runoff by an average of 19.74 percent. This indicates a decrease in the initial amount of rainfall losses and an increase in runoff. Therefore, it can be said that land use changes in the Doab catchment have increased the peak and volume of runoff and ultimately increased flooding in this basin.

    Keywords: HEC-HMS model, Land use effect, SCS Method, curve number (CN)
  • Tarane Alibakhshi, Zahra Azizi *, Alireza Vafaeinezhad, Hossein Aghamohammadi Pages 345-357

    Shahid Abbaspour Dam area is the largest part of Karun Bozorg which had been exposed to floods twice in 2019. Given the strategic importance of the basin and recent floods, the present study uses Landsat 7, Landsat 8, Google Earth Engine and NDWI algorithms at low cost and low time to isolate the water phenomenon from other phenomena for review purposes. The changes in the area of water areas in this basin have been addressed in the last 20 years. In these studies, the area of all water areas in this catchment area has been calculated and based on it, the changes in the area of water areas resulting from the floods of recent years; It is really efficient to obtained for manage water resources, crisis management and achieves sustainable development of the region. The results of this research show that in the mentioned basin, the highest volume of water was in 2019 and the reservoirs and dams were filled with water, so that with a time difference of one month, 25 square kilometers have been added to the volume of their water. According to this information, the risk of flooding covers residential and agricultural areas, and the lack of serious supervision and attention to this issue can cause irreparable damage in the near future.

    Keywords: Shahid Abbaspour Dam catchment area, Flood, remote sensing, Google Earth Engine, NDWI
  • Abdolmajid Azhir, MohammadEbrahim Banihabib *, Mehdi Hashemy, Mahmood Lotfi, Seyed Mokhtar Hashemi Pages 359-371

    The shortcomings of unitary governance have increased the need to refer to integrated governance of food and water to achieve sustainable development. In this research, an approach has been developed that evaluates the governance of food and water comprehensively and using the principles of sustainable governance. The failures in the Minab watershed and the lack of a practical framework for assessing and analyzing comprehensive food and water governance have made this research necessary. The principles of sustainable governance of water and food were developed using research on sustainable governance and sustainable development goals. Accordingly, in the present study, a total of 12 principles and 69 indicators were developed for the ecosystem-balance in food and water governance. The research data were obtained through a face-to-face questionnaire and face-to-face interviews with 40 actors influencing food and water governance. The results showed that 2.89% of the indicators had a favorable status and 97.11% had a poor status. The score for the ecosystem-balance in food and water governance is 2.56 out of 5 and with regard to score 3 as a desirable situation, it points to the failures in the current structure of food and water governance. The current research highlights the challenges of integrated governance of water and food, such as effective stakeholder engagement and for the ecosystem-balance, and contributes to their sustainability. According to the approach presented, the governance structure in arid and dry regions that are highly dependent on agriculture and groundwater can be evaluated in terms of actors and adaptability.

    Keywords: Ecosystem-balance principals, actors, evaluation index, rules, governance framework
  • Solmaz Ghaziyani, Ali Heshmatpour *, Masoume Farasati, Faramarz Rostami Pages 373-382

    Creating a regular control program will allow appropriate strategies to reduce the pollution of riverside catchment and, finally, improve the water quality of these resources. The goal of this study was to investigate the effect urban wastewater on the quality of Gorgan River in the Gonbadkavous basin. Sampling was carried out in the 3 months of autumn of 1396 on a monthly basis with a frequency of two weeks from 4 stations at the distance from the sedelstane to the outlet of the Gorgan River from Gonbadkavus. The quality of NSFWQI index was used to evaluate the quality of the Gorganroud River. Based on the measured factors, the NSFWQI index was calculated for the stations under study. The results showed that the numerical value of this index had the highest value at Gonbadkavos entrance station (p<0.05) and the value of this index was decreasing from city entrance station to the city exit station the results were 48.17, 42.72, 43.06 and 40.94, respectively. Interpretation of numerical values based on NSFWQI index for the stations under study shows that the water quality of Gorganrood River in the urban area of Gonbadkavus is poor and the color of this index is also orange. The factors involved in reducing the water quality of the river are based on these two indicators of human factors, such as drainage of untreated urban sewage into the river due to the lack of a sewage collection system, disposal of waste accumulation and animal waste in the river bed.

    Keywords: Urban Wastewater, Water Resources Quality, Gorganroud Rive, East Golestan Province
  • Seyed Hamidreza Sadeghi *, Behrooz Chogan, Amir Savadkouhi, Morteza Esmaeilzadeh, Atefeh Jafarpoor, Mahin Kalehhouei Pages 383-396

    In forest ecosystems, vegetation characteristics along with climatic parameters have a great influence on the distribution of precipitation components and water cycle. The present study was therefore conducted to measure the amounts of interception loss, throughfall and stemflow in Quercus castanifolia, Ulmus glabra and Parotica Percica at the campus of Faculty of Natural Resources of Tarbiat Modarres University, Noor, as representative of Hyrcanian forests of the country. Precipitation measurements were carried out by 23 collector containers over the course of a year from 06/10/2018 to 06/10/2019 with 34 storm events. The results showed that the rates of steamflow in Quercus, Parotica and Ulmus species were 0.97, 0.56 and 0.34%, respectively. There was a strong and positive and linear relationship between steamflow and precipitation in the Parotica type (R2 = 0.70). The interception losses were also 19, 17 and 8% in the Quercus, Ulmus and Parotica species, respectively. Regressions were also satisfactorily established between total precipitation and mean interception loss with coefficient of determination of 0.61, 0.62 and 0.46 for Quercus, Ulmus and Parotica stands, respectively. The results of ANOVA verified no significant difference between interception loss (P = 0.790) and throghfall values (P = 0.894) among the three study species. However, there was significant difference (p=0.015) between the moisture contents of litters in Quercus sp. compared to other two types of Ulmus sp. and Parotica sp. There was also significant difference between the values of Quercus sp and Ulmus sp (P = 0.009).

    Keywords: Ecohydrology, Forest Hydrology, Forest management, Interception Loss, water cycle
  • Khosrow Shafiei Motlagh, Naser Ebadati * Pages 397-409

    The present project was designed with the aim of zoning the flood and determining the limits of the boundary and the boundaries of the Maroon River using the software (GIS) and HEC -RAS. The (HEC-HMS) model was used to simulate the flood hydrograph and determine the flood characteristics including peak discharge and runoff volume in Maroon watershed. Using (GIS) software, land surface maps, topography, curve numbers and elevation digital models were developed. In the next step, the profile of the river network and the geometric characteristics of the river were extracted using the (HEC-GeoRAS) toolbox. Finally, modeling and flood discharge estimation was done using (HEC-HMS) hydrologic model. And the results of the (HEC-HMS) model were combined with the geometric specification extracted from the (HEC-GeoRAS) model to the (HEC-RAS) model for the hydraulic modeling of the Maroon River. The final step is to transfer these results from the (HEC-RAS) hydraulic model to the Arc (GIS) software. At this stage, using available data, flood zoning was conducted for flood with a return period of 5, 10, 25 and 50 years. In this project, five flood events, which were well documented at the Tang-e-Takab Rain Station, were selected to calibrate and evaluate the model. The results of this study indicate that the flood area for 5, 10, 25 and 50 years return periods was 1265, 1651, 333 and 4450 ha, and the number of vulnerable villages Arrangements equal to 2.3, 4 and 9 villages are in jeopardy.

    Keywords: Flood, Maroon Basin, (HEC-RAS), Arc (GIS)
  • Mrajan Shafizadeh, MohammadAli Zare * Pages 411-419

    Modeling water resource systems is an essential part of the water resource planning and evaluation process. An assessment of how changes in water production and performance are important in the past and in the future. The InVEST model features ecosystem services in the form of maps with low input data levels, but high volume output data, and simplifies complex issues, thereby increasing the ability to solve problems. In the present study, the modeling of ecosystem production services (water production) in the middle of Taleghan watershed was investigated using InVEST Water Inventory. At first, the maps of the limiting root layer, the average annual rainfall, available water availability, land use and the boundary of the basin and sub basins were entered as inputs of the model and maps of the amount of water produced in each sub-area Cubic meter/year), the approximate value of actual evapotranspiration with the fraction of rainfall per pixel, the actual evapotranspiration map in terms of (mm) per pixel is estimated, the estimated water production map per pixel (in millimeters per year) Was obtained. Based on the calculations done by the model in total in the Taleghan Middel watershed, annual production of 200.9 million cubic meters of water is generated. Which has the highest amount of water production under the Hasanjun area with 59.3 million cubic meters of water produced below the Donbalid, Zidast 1 and Zidasht 2 regions.

    Keywords: modeling, Water Production, Ecosystem services, Taleghan Mian Basin
  • Seyedehshima Pooralihossein, Majid Delavar *, Amineh Ghorbani, Pieter Van Der Zaag, Saeed Morid, Enayat Abbasi Pages 421-435

    Since there are various social factors and differences between different sectors of the system, ignoring water users’ attributes and their social behavior as well as considering only the homogeneous and up-down management scheme, would not be a successful approach in sustainable water management. Agent-Based Modeling is a relatively new approach that provides helpful tools to simulate social behaviors in sustainable water management. In this study, the agriculture sector’s water use is simulated using a conceptual framework and an Agent-Based Model to study the behavior of the decision-making agents. Therefore, to prepare the conceptual model and to simulate and analyze the social behavior of water users (in three decision levels of the Government, local organizations, and farmers) to decide on the cropping pattern, the irrigation method, and consequently the water withdrawal volume, the MAIA framework has been applied. In this regard, the Agent-Based Model for a pilot study area (the Hablehroud River basin, Iran) was coded, verified, calibrated, and validated. This model had a good performance in simulating the basin’s conditions, including cropping patterns and areas, and therefore the stream flow and groundwater use. Furthermore, to assess the impacts of the government’s water conservation policies on the hydrologic conditions, different scenarios of taking and increasing water costs were defined and modeled (one to ten thousand IRR per cm of water use led to a decrease in the total water withdrawals in the range of 8-32 million cubic meters per year).

    Keywords: Agriculture, Sustainable management, Agent-based model, decision-making
  • Mahtab Ghambari Mohammadi, Seyed Ali Ayyoubzadeh *, Mehdi Yasi Pages 437-450

    The main objective of this study is to investigate habitat suitability in a representative reach of the Kordan River for aquatic species (Oxynoemacheilus bergianus) using the SEFA ecohydraulic model. According to a study conducted so far, this software has not been used in Iran. First, using the topographic map of the Kordan River and ArcGIS software, the geometry of the river model and cross sections was created. Hydraulic calculations and simulations in this model including simulation of water levels were conducted using two methods of rating curve and Water Surface Profile (WSP). The calibration of the WSP model is adjusted by the Manning''s coefficient to establish a suitable fit between the observed and calculated water levels. In addition to hydraulic simulations in the SEFA model, the relationship between hydraulic flow and habitat requirements was established using the Area-Weighted Suitability (AWS) and Q-AWS curves of target species were extracted at the studied intervals and transverse sections. the best flow assessed (2.05 – 2.63 m3/s) for target species were identified. According to the flow and AWS monthly time series, in January the AWS in 75% of the days is above 2.03 m2/m which is the highest AWS comparing to the other months. The lowest percentage of AWS is 13% (in September). The results showed that AWS is higher in the middle and downstream reaches of the river.

    Keywords: Kordan River, Oxynoemacheilus bergianus species, SEFA ecohydraulic model, Area Weighted Suitability, Environmental flow
  • Vahed Kiyani, Abbas Esmaili *, Farshad Alijani, Ahmad Torkashvand Pages 451-461

    The production of waste has caused environmental crises that have put the life of the planet in serious trouble; Waste disposal site is important in this time. Aime of this study Investigation ecological effects of waste disposal site of Nahavand city on semi karstic springs whit emphasis of Hydro geochemistry by method of experimental-survey. In the first step visit case study and determined local of sampling, then provide document and collected water sample of chemical and microbial to gather experts. Results of this study indicated have not relationship between concentrations of elements; concentration of Hg and Pb more increased due to nearest to landfill (200 m). Due to fact that the rock bottom is a volcanic rock of the oven and Limestone, and such stones have a significant non-resilient erosion and significant permeability, Have an inappropriate capacity for waste disposal, according to the meteorological data for the dominant wind of the study area, is the northwest and the west wind dominates, and as part of the city of Nahavand and the villages surrounding the suggested landfill area along the west The area under study will not be safe from the effects of unpleasant smell of landfill; The current burial ground is located almost on the natural drainage route, which makes the site ineligible for hydro geological purposes for landfill. suggested area has low capacity for waste disposal in terms of environmental permeability. results of chemical and microbiological tests indicated polluting springs. So, recommended studied sit selection for suitable areas.

    Keywords: water pollution, Waste Disposal Site, Hydro geochemistry, Semi- karst springs, Nahavand city
  • Moien Jahantigh, Mansour Jahantigh * Pages 463-479

    The aim of this study was investigating the effects of incoming floods from Afghanistan on the quantitative and qualitative changes of groundwater resources in Sistan plain. For this purpose, first by determining the direction of flood flow in Sistan plain, 16 wells drilled near the flood flow were selected. Estimates of reservoir volume changes as well as comparison of rainfall in the region in the same period. In the following, Using groundwater balance equations and single hydrograph equations before and after flood entry, quantitative changes in groundwater resources in Sistan region over a period of 4 years (1394-1398) were investigated. The qualitative changes in aquifer with sampling of observation wells during the balance and investigation of time changes in water quality parameters such as electrical conductivity (EC) and acidity (pH) was analyzed. The data shows that the floods increased the water level in the wells by an average of 0.39 meters the process of change has a high correlation (R² = 0.85) with the volume of floods in the region. Also, the hydrographic survey of the plain unit indicates significant changes in groundwater level before and after the flood in the area. As, during the 4-year period, the average water level is 2.16 meters higher than before Floods have increased. With the flooding amount of 20.66202 million cubic meters during the balance period, the reservoir volume has been naturally increased. Due to the low rainfall in the region, the nutrition of groundwater aquifers is affected by low rainfall.

    Keywords: Flood, Ground water, Natural recharge, Siatan plain
  • Hadi Modaberi, Alireza Shokoohi * Pages 481-496

    Wetlands, because of their direct and indirect services to the human community, are of vital importance and attracted a growing consideration for rehabilitation and maintenance. To preserve the wetlands’ environmental values and henceforth guaranteeing the welfare of the stakeholders, it is essential to provide them with their required water necessary for presenting proper ecological services to the related aqua creatures and stakeholders. In the present research, the international Anzali wetland was selected as the case study and a conceptual model, developed based on IWRM principals, was employed to evaluate the economic loss due to its ecological condition deterioration. Defining the favorable and minium acceptable ecological conditions in Anzali wetland, the economic values of its services in an IWRM framework were calculated. To quantify the ecological condition of Anzali wetland, the economic values of direct and indirect use-values and the non-use values of the wetland was calculated as much as 10222220 million Rials. Then, through using the lost benefit method, the reduced values of the present condition of the wetland’s ecological services compared with the suitable and minimum conditions were determined. In this paper, by introducing some indices for the main careers of the stakeholders, the impacts of unbalanced hydrological conditions on the wetland’s tangible ecological services and through which on the system’s integrated water resources management were revealed.

    Keywords: Ecological services, Wetland economic value, Stakeholders income, IWRM, Anzali wetland
  • Davod Mokhtari *, MohammadHossein Rezaei Moghaddam, Tohid Rahimpour, Somayyeh Moazzez Pages 497-509

    The mountainous areas of northwest of the country are susceptible to flood risk due to their topography and relatively good rainfall throughout the year, especially in spring. The aim of this study was to prepare map of the risk of flooding in the Gomanab Chai catchment, which located in the East Azerbaijan province. 10 effective factors in the occurrence of this phenomenon, such as Precipitation, Lithology, Land use, Slope, Vegetation density, Stream Power Index, Topographic wetness index, Drainage density, Sediment Transport Index, Gravelius coefficient were used to prepare the zoning map. Network Analysis Method (ANP) and Super Decisions software were used to weighting the criteria in this study. The final results obtained from the present study showed that the weight of the 10 criteria were 0.271, 0.201, 0.150, 0.118, 0.081, 0.056, 0.043, 0.032, 0.025 and 0.018 respectively. Precipitation, lithology, land use and slope had the highest weights, respectively. Finally, by combining these layers according to their weight in GIS, the zoning map was obtained. The results showed that 210 km2 (50%) of the area is at risk of flooding. Therefore, the necessity of managing surface water in the area seems necessary in order to prevent flooding as well as proper exploitation of the waters of the area.

    Keywords: Flood, ANP model, Super Decisions, Ghomnab Chai Basin
  • Saeed Shokri Koochak, Ali Mohammad Akhond Ali *, MohammadReza Sharifi Pages 511-527

    In the present study, the effect of elevation on the performance of PERSIANN and PERSIANN-CDR satellite precipitation algorithms in Helleh basin has been investigated. Satellite precipitation data with spatial resolution of 0.25⁰ in longitude and latitude, compared with 114 rain gauge stations data during a fourteen year period (2003- 2016). Also, with the use of errors zoning in the basin area, the effect of elevation on the performance of the satellite precipitation algorithms was investigated. The results showed that the PERSIANN algorithm is underestimate on different temporal and spatial scales and it had a little accuracy. In contrast, the PERSIANN-CDR algorithm was more accurate. However, the performance of the adjusted algorithm is unacceptable at daily scale. The determination coefficient of the adjusted algorithm was 0.7588 and 0.9446, monthly and annual at the cell scale respectively. Intensity-Duration-Frequency of curves The three types of data sources show that both algorithms unserestimate rainfall values at different times during different Frequency and at different times than observational values. The spatial distribution of errors of satellite precipitation algorithms relative to basin elevation showed that in both algorithms, the RMSE value increases from low to high elevation. It is recommended to be more cautious in the use of satellite precipitation algorithms for estimating precipitation in high altitudes, and in addition to applying cloud properties to satellite imagery, a correction for altitude classes should also be considered. It is recommended to be more cautious in the use of satellite precipitation algorithms for estimating precipitation in high altitudes,

    Keywords: Evaluation, Satellite Precipitation Algorithms, PERSIANN, PERSIANN-CDR, Helleh River Basin
  • Meysam Jafary Godeneh, Ali Salajegh *, Parsa Haghighi Pages 529-538

    Assessment of climate change in arid and semiarid areas where water crisis is taken it as a matter of special importance. Therefore, the purpose of this study was to investigate climate change forecasting in Kerman city using general atmospheric circulation models available in LARS-WG6 software (EC-EARTH, GFDL-CM, HadGEM2-ES, MIROC5 and MPI-ESM-MR) under scenarios RCP4.5 and RCP8.5 for the period (2020–2050) and estimate its maximum precipitation over the various return periods during the base period (1961–2010) and future (2020–2050) using the Gamble distribution. The results showed that all five models have the same response in increasing the minimum and maximum temperatures in the city so that the maximum increase in the minimum temperature in GFDL-CM, HadGEM2-ES, MIROC5 and MPI-ESM-MR models is the results were 3.56, 2.73, 2.33 and 2.30 degrees Celsius, respectively. Also the maximum temperature in the RCP4.5 scenario in May, September, May, September and July, respectively, in EC-EARTH, GFDL-CM, HadGEM2-ES, MIROC5 and MPI-ESM-MR models, respectively, increased by 2.20, 2.82, 2.46, 1.98 and 2.38 °C, respectively. Precipitation decreased by 19.05% and 4.62% in EC-EARTH and MIROC5 models, respectively. The results show that maximum precipitation will occur with higher rainfall in all models except MPI-ESM-MR. Finally, it can be concluded that with increasing return period, the maximum amount of probable precipitation increased under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios and was more severe under RCP8.5 scenario.

    Keywords: Maximum Possible Precipitation, climate change, LARS-WG6, Kerman County
  • Fatemeh Javadi *, Sahar Rezayan, Seyed Ali Jozi Pages 539-550

    Water body’s survey and determination its spatial extension are contributing factors for understanding the hydrological cycle and water resources management. Recently, remote sensing technique has become a common approach for monitoring surface water resources. The main objective of this study is determination of the suitable satellite indices for extracting Zaribar wetland area using Landsat 5.7.8 satellite images. The area of the wetland is calculated by using the supervised classification method (maximum likelihood) between 2005 and 2016, and this method is considered as the basis for determining the best indices. NDVI, NDWI, MNDWI, SWI, AWEI, and WRI were compared with each other as the most common indices in determining water bodies. The values of each index in every image were extracted and the threshold values for each image were determined and finally verified by using the base method. Comparison with reference method (supervised classification) revealed that, MNDWI, AWEI, and SWI indices with correlation values of 0.76, 0.76, and 0.74, , and RMSE value of 108.80, 111.30, and 113.80 hectares, and MAE error values of 84.63, 94.28 and 87.30 hectares, respectively are the best indicators to determining water body area. Considering the easiness and rate of calculation, it is more likely that using these indicators would help us to create a time series of wetland area changes for efficient management of this water body.

    Keywords: Water body, Supervised Classification Method, Landsat satellite, Satellite Index, Zaribar Wetland
  • Sajjad Mirzaei, Mehdi Vafakhah *, Biswajeet Pradhan, Seyed Jalil Jalil Alavi Pages 551-562

    This study aimed to predict flood zone in climate change conditions based on the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change (IPCC) scenarios in the Talar watershed (Zirab city). To investigate the effect of climate change from six synoptic stations were used. Among the general circulation models (GCM), CanESM2 based on RCP 2.6, RCP4.5, and RCP8.5 scenarios were applied for statistical downscaling of the maximum daily rainfall. To hydrologic and hydraulic simulation of flood were used from HEC- HMS and HEC- RAS models in the recent decades and the future. The results indicated that maximum daily rainfall will increase in the watershed. The results also showed that the increase in maximum daily rainfall in humid climate (the North) is more than dry climate (the South). In general, maximum daily rainfall will increase the minimum and maximum 8 and 33 mm, respectively in the watershed. The simulation results in terms of flood hydrograph indicate that flood increase in the all periods. The RCP 4.5 scenario will produce at minimum and maximum flood discharge in 2020-2040 (374 m3/s) and 2020-2100 (1209 m3/s), respectively. Flood zoning map showed that floodplain area is the base period in the river basin, but climate change will increase the flood zone in this region. Besides, the results showed that at least 0.18 percent and at most 8.7 percent of the total Zirab city will effect on flood under climate change conditions.

    Keywords: Hydrological Variability, Maximum Daily Rainfall, The Fifth Report’s Scenarios, Statistical Downscaling