فهرست مطالب

مهندسی و مدیریت آبخیز - سال دوازدهم شماره 4 (زمستان 1399)

مجله مهندسی و مدیریت آبخیز
سال دوازدهم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/07
  • تعداد عناوین: 20
|
  • زینب حسین پور*، مهدی رادفر، رسول میرعباسی نجف آبادی صفحات 875-889
    یکی از منابعی که به شدت تحت تاثیر خشکسالی واقع شده و کمتر مورد توجه قرار می گیرد، آب های زیرزمینی است. با توجه به خشکسالی های اخیر به خصوص در مناطق مرکزی کشور، مطالعه تاثیر این خشکسالی ها بر منابع آب بسیار حایز اهمیت است. هدف اصلی این پژوهش، مشخص کردن خشکسالی های هواشناسی و هیدروژیولوژیکی، بررسی اثرات خشکسالی هواشناسی بر نوسانات سطح آب زیرزمینی و تعیین نواحی بحرانی آبخوان دشت شهرکرد است. برای این منظور، از شاخص بارش استاندارد اصلاح شده (SPImod) برای بررسی خشکسالی هواشناسی و شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) برای بررسی خشکسالی آب زیرزمینی و آزمون همبستگی متقاطع برای بررسی اثرات خشکسالی هواشناسی بر خشکسالی هیدروژیولوژیکی استفاده شد. برای انجام این پژوهش، از آمار بارش ماهانه ایستگاه سینوپتیک شهرکرد و اطلاعات مربوط به سطح ایستابی 35 پیزومتر موجود در سطح دشت به صورت ماهانه در بازه زمانی 94-1363 استفاده شد. بر اساس شاخص GRI، آبخوان به سه محدوده در شمال، مرکز و جنوب غربی تقسیم شد. نتایج حاصل از همبستگی بین شاخص SPI اصلاح شده در مقیاس های یک، سه، شش، نه، 12، 18، 24 و 48 ماهه و شاخص GRI بیانگر وجود بیشترین ارتباط بین شاخص SPI اصلاح شده در مقیاس 18 ماهه و شاخص GRI یک ماهه است. همچنین، شاخص GRI با تاخیر فاز زمانی شش و 18 ماهه در نواحی شمالی و مرکزی و بدون تاخیر زمانی بر مناطق جنوب غرب، اثر خشکسالی هواشناسی را بر آبخوان دشت شهرکرد نمایان می سازد. مقایسه شاخص GRI معرف این سه محدوده نشان داد که نواحی شمالی و مرکزی آبخوان در وضعیت بحرانی تر از نظر افت تراز آب زیرزمینی قرار دارند و نواحی خروجی دشت از وضعیت پایدارتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: ایستگاه سینوپتیک، تاخیر زمانی، شاخص اصلاح شده بارش استاندارد، شاخص منبع آب زیرزمینی، منطقه بندی آبخوان
  • رامین سلماسی، محسن فرحبخش*، حسین اسدی صفحات 890-899
    مقادیر بالای فسفر خاک ممکن است، غلظت فسفر رواناب را به اندازه ای بالا ببرد که باعث آلودگی فسفری پیکره های آبی شود. در این پژوهش، سنجشی بین دو روش عصاره گیری آزمایشگاهی و شبیه سازی باران برای بررسی سطح آستانه زیست محیطی غلظت فسفر انجام شده است تا بین این دو روش، روش بهینه برگزیده شود. برای این منظور، از خاک های حوزه آبخیز تلخه رود واقع در استان آذربایجان شرقی بهره گیری شده است. به این منظور، از 30 نقطه این حوضه که فسفر فراهم آن ها در دامنه گسترده ای قرار داشت، نمونه های خاک برداشت شدند. پس از اندازه گیری ویژگی های عمومی، فسفر فراهم خاک ها با روش های اولسن، مهلیچ-3، سلطان پور و کاغذ صافی آغشته به اکسید آهن اندازه گیری شد. فسفر محلول در آب نمونه های خاک در آزمایشگاه و فسفر محلول رواناب نمونه های خاک تحت شبیه سازی باران از نوع دوار با شدت 75 میلی متر بر ساعت به مدت 30 دقیقه اندازه گیری شد. یافته های به دست آمده نشان دادند که نقطه شکستگی در رابطه بین غلظت فسفر رواناب و غلظت فسفر فراهم خاک به روش های گوناگون در غلظت های نزدیک به غلظت های رابطه بین غلظت فسفر فراهم با چهار روش اندازه گیری با میزان فسفر محلول خاک دیده شده است. غلظت آستانه زیست محیطی فسفر برای خاک های این منطقه را می توان بر اساس هر دو روش عصاره گیرهای آزمایشگاهی و شبیه ساز باران برآورد کرد. به دلیل این که روش آزمایشگاهی ساده تر بوده، نیازمند زمان کمتری است، برای برآورد غلظت آستانه توصیه می شود. از آن جایی که اختلاف شیب دو خط شکسته در روش نوارهای کاغذی آغشته به اکسید آهن نسبت به سایر روش های اندازه گیری فسفر فراهم در هر دو روش آزمایشگاهی و شبیه ساز باران بیشتر بود (اختلاف شیب دو خط در در روش نوارهای کاغذی در حدود هشت برابر و برای سه روش دیگر در حدود دو تا سه برابر) و ضریب تبیین بالایی برای تمام آن ها به دست آمد (بالای 82 درصد)، روش نوارهای کاغذی برای تعیین غلظت آستانه زیست محیطی فسفر نسبت به سایر روش های اندازه گیری فسفر فراهم برتری نشان داد. با توجه به این که برای تمام روش های اندازه گیری، در غلظت 0.36 میلی گرم بر لیتر فسفر رواناب محلول نقطه شکستگی مشاهده شد، نتیجه گیری می شود که این غلظت پایین تر از غلظت آستانه زیست محیطی فسفر برای رخد اد پدیده شکفتگی جلبکی قرار دارد.
    کلیدواژگان: رواناب، زیست محیطی، شکفتگی جلبکی، شبیه ساز باران، عصاره گیرهای فسفر
  • جمشید یاراحمدی*، قباد رستمی زاد، مالک رفیعی، کریم مهرورزمغانلو صفحات 900-912
    از آنجایی که بیشترین آب مصرفی مربوط به بخش کشاورزی است، منابع آب قابل دسترس به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک عامل اصلی محدود کننده تولیدات کشاورزی است. لذا، در صورت استحصال نزولات جوی و اعمال مدیریت صحیح آن، می توان بخشی از کمبود منابع آب در مناطق یاد شده را جبران کرد. هدف پژوهش حاضر، انتخاب مناسب ترین سطوح مختلف استحصال نزولات جوی بر اساس سامانه تصمیم گیری چند معیاره به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و بررسی کارایی آن در تامین آب مورد نیاز باغات پسته بوده است. نتایج تحلیل AHP نشان داد، معیار اثرات زیست محیطی با وزن 0.342 و معیار ماندگاری با وزن 0.284 به ترتیب بیشترین میزان تاثیرگذاری موثرترین معیار در انتخاب بهترین سطح آبگیر بودند. سرانجام، سامانه آبگیر با سطح عایق ژیوممبران با وزن 0.371، به عنوان مناسب ترین سطح آبگیر انتخاب شده، سامانه های آبگیر با سطوح عایق پلاستیک و ایزوگام به ترتیب با وزن 0.350 و 0.279 در اولویت های بعدی قرار گرفتند. همچنین، نتایج حاصله نشان داد که از سطح آبگیر در مساحت 800 متر مربع و بارش متوسط سالانه 300 میلی متر، پتانسیل استحصال 200 متر مکعب آب در سال وجود دارد. با این حجم آب استحصالی و انتخاب روش آبیاری قطره ای همراه با فیلتر سنگریزه ای، آب آبیاری سالانه 200 درخت پسته بارور در طول یک فصل زراعی تامین خواهد شد. بنابراین، با  استحصال نزولات جوی بخشی از آب مورد نیاز باغات در مناطق خشک و نیمه خشک تامین شده و ضمن حفظ پایداری تولید و افزایش درآمد باغداران، از فشار مضاعف بر منابع آب سطحی و زیرزمینی نیز کاسته خواهد شد.
    کلیدواژگان: سطح عایق ایزوگام، سطح عایق پلاستیک، سطح عایق ژئوممبران، سطوح آبگیر، تحلیل سلسله مراتبی
  • صادق مومنه، آرش آذری*، افشین اقبال زاده صفحات 913-928

    در این پژوهش، به بررسی اثر تغییر اقلیم بر تراز آب زیرزمینی دشت چمچمال در دو دوره 20 ساله آتی پرداخته شد. برای شبیه سازی آبخوان، از مدل آب زیرزمینی Groundwater Modeling System استفاده کرده و برای ارزیابی و تصدیق عملکرد مدل به ترتیب برای دو دوره 18 ماهه واسنجی و صحت سنجی انجام شد. در بررسی اثر تغییر اقلیم بر نوسانات تراز آب زیرزمینی منطقه در دوره آتی شش مدل گردش عمومی جو-اقیانوسی (AOGCM)  تحت سه سناریو انتشار A2 ،A1B و B1 مورد استفاده قرار گرفت. سپس، برای در نظر گرفتن عدم قطعیت پیش بینی مدل های تغییر اقلیم برای پارامترهای دما و بارش از دو روش وزن دهی و استخراج سطوح احتمالاتی استفاده شد. نتایج پیش بینی متغیرهای اقلیمی برای سناریوهای A2 ،A1B و B1 و دو سطح احتمال 90 و 50 درصد به ترتیب نشان دهنده تغییرات میانگین دما به میزان 0.57+، 0.57+، 0.57+، 0.04- و 0.6+ درجه سانتی گراد و تغییرات میانگین بارش به میزان 0.12+، 1.8-، 2.49+، 31.78- و 2.33- درصد طی دوره 2030-2011 بود. به همین ترتیب، برای دوره 2065-2046 تغییرات میانگین دما 1.92+، 2.12+، 1.46+، 0.98+ و 2.3+ درجه سانتی گراد و تغییرات میانگین بارش به میزان 20.59-، 26.07-، 19.55-، 47.15- و 15.74- درصد برآورد شد. نهایتا، اثر تغییر اقلیم بر تراز آبخوان تحت سناریو ها مشخص شد. نتایج نشان داد، سطح آب زیرزمینی تحت سناریوهای A2، A1B و B1 و دو سطح احتمالاتی 90 و 50 درصد برای دوره های 2030-2011 و 2065-2046 بین 9.6- تا 17.92- متر افت خواهد داشت که نسبت به دوره 2015-1996 به میزان 1.06- تا 9.38- متر تغییر تراز را نشان داد.

    کلیدواژگان: سناریوهای اقلیمی، عدم قطعیت، مدل گردش عمومی جو-اقیانوسی(AOGCM)، مدل GMS، مدل WG- LARS
  • علی باقریان کلات*، اسماعیل فیله کش، علیرضا مجیدی صفحات 929-940

    سازندهای مارنی به دلیل دارا بودن ویژگی های فیزیکوشیمیایی نامناسب، از پوشش گیاهی ناچیزی برخوردار بوده، به شدت فرسایش پذیر هستند. این سازندها حدود 2000 کیلومتر مربع از اراضی شهرستان های سبزوار و داورزن را تشکیل می دهند. در این پژوهش، ویژگی های زمین شناسی، خاک شناسی و پوشش گیاهی سازندهای مارنی شهرستان های سبزوار و داورزن بررسی شدند. از نظر زمین شناسی، در منطقه دو نوع سازند مارنی شامل سازند مارن نمکی و مارن قرمز گچ دار وجود دارد. شیب های جنوبی، غالبا فاقد پوشش بوده، میزان پوشش گیاهی بر روی شیب های شمالی بین صفر تا 27 درصد متغیر است. سه جنس گیاهی درمنه، سالسولا و افدرا جنس های گیاهی غالب عرصه های مارنی را تشکیل می دهند. به منظور شناخت ویژگی های فیزیکوشیمایی خاک های مارنی، در محدوده استقرار هر یک از سه جنس گیاهی درمنه، سالسولا و افدرا در دامنه های شمالی، چندین پروفیل خاک حفر شد. از هریک از پروفیل ها از عمق صفر تا 40 سانتی متری، نمونه خاک برداشته و تحلیل شد. نتایج نشان داد که در جنس های گیاهی مورد بررسی، با افزایش پوشش گیاهی از 10-0 درصد به 24-10 درصد، ویژگی هایی از خاک نظیر هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد ژیپس، سیلت و رس، سدیم، پتاسیم، منیزیم، کلر، سولفات، مجموع آنیون ها و کاتیون ها و نسبت جذب سدیم کاهش نشان داده و ویژگی هایی چون درصد کربن، نیتروژن، فسفر و درصد مواد خنثی شونده و ماسه و میزان بیکربنات غالبا افزایش نشان می دهند. در این پژوهش، تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS صورت گرفت. بررسی ها نشان داد که جنس های گیاهی درمنه و افدرا به ترتیب دارای بیشترین و کمترین درصد پوشش گیاهی بوده و این تفاوت از نظر آماری با استفاده از آزمون دانکن معنی دار است. ضمنا میزان شوری و گچ موجود در خاک مارنی از مهمترین عواملی است که در میزان استقرار پوشش گیاهی نقش به سزایی ایفا می کنند.

    کلیدواژگان: خاک مارنی، گونه گیاهی، مارن گچ دار، مارن نمکی، ویژگی های فیزیکوشیمیایی
  • وحید یگانگی دستگردی*، محمدحسین شریف زادگان، نغمه مبرقعی دینان صفحات 941-952

    سازگاری با خشکسالی یکی از رویکردهای مهم در مدیریت کشاورزی و آبخیزداری محسوب می شود. هدف از این مطالعه، سنجش میزان پذیرش سیاست های سازگاری با خشکسالی از سوی کشاورزان به کمک نظریه عمل منطقی است. در این پژوهش، اطلاعات به کمک پرسش نامه در سطح استان چهارمحال و بختیاری جمع آوری شد. حجم جامعه آماری کشاورزان معادل 66019  نفر بود و حجم نمونه بر اساس معادله کوکران برابر 382 نفر محاسبه شد. نمونه ها به نسبت جمعیت بین شهرستان ها تقسیم شد و در هر شهرستان چهار سکونتگاه انتخاب و پاسخگویان از بین کشاورزان این سکونتگاه ها به شیوه تصادفی انتخاب شدند. نرخ پاسخ 96 درصد بود. روایی محتوایی با استفاده از نظرات نه نفر از متخصصین تایید شد. پایایی ابزار به شیوه آزمون مجدد تایید شد. ضرایب همبستگی سازه های مطالعه شامل دانش (84/0=r)، نگرش (91/0=r)، هنجار انتزاعی (87/0=r) و قصد رفتاری (86/0=r) نیز تایید شد. یافته ها نشان داد که دانش، نگرش، هنجار انتزاعی و قصد رفتاری کشاورزان در خصوص سازگاری با خشکسالی در سطح متوسط قرار دارد، هر چند سطح هنجار انتزاعی نسبت به دیگر مولفه ها بالاتر بود. بین دانش و نگرش کشاورزان (72/0=r)، دانش و هنجار انتزاعی (62/0- =r)، قصد رفتاری و هنجار انتزاعی (67/0=r)، درآمد و دانش کشاورزان (59/0=r)، درآمد و هنجار انتزاعی (63/0-= r)، سطح سواد و قصد رفتاری (74/0=r) همبستگی قابل توجه مشاهده شد. همچنین، اختلافی معنادار بین نگرش کشاورزان دیم کار و آبی کار و بین کشاورزان دیم کار و ترکیبی کار نسبت به سازگاری با خشکسالی مشاهده شد. در مولفه هنجار انتزاعی نیز بین دیم کاران با دو گروه دیگر تفاوت آماری معنی داری مشاهده شد. تحلیل یافته ها نشان می دهد که با وجود گستردگی خشکسالی ها، سیاست های سازگاری با خشکسالی به صورت جدی مورد پذیرش کشاورزان قرار نگرفته است. همچنین، سطح دانش کشاورزان در خصوص سازگاری با خشکسالی بالا نیست و نگرش چندان مثبتی نسبت به سازگاری ندارند. رفتار کشاورزان نیز بیش از آن که تحت تاثیر سیاست های نهادها باشند، تحت تاثیر رفتار سایر کشاورزان قرار دارد.

    کلیدواژگان: آبخیزداری، تحلیل رفتار، سازگاری با خشکسالی، کشاورزی، موانع اجتماعی
  • یحیی پرویزی*، محمود عرب خدری، مسیب حشمتی، محمد قیطوری صفحات 953-961
    دیم زارهای شیب دار و کم بازده، کانون های اصلی و بحرانی فرسایش و تخریب کیفیت خاک در دامنه ها و دشت سرهای زاگرس میانی هستند. مدیریت نادرست بهره برداری در آن ها منجر به تبعاتی نظیر کاهش پایداری و کیفیت تولید و معضلات زیست محیطی شده است. به علاوه، تنش رطوبتی پایان فصل رشد در این اراضی محدودیت اصلی برای ارتقاء بهره وری آن ها است. استفاده از آب های زیرقشری برای بهره برداری بهینه از این اراضی یکی از گزینه هایی است که به دلیل شرایط توپوگرافی و زمین شناسی، می تواند در حل این دو معضل کلیدی این اراضی کمک کند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر استفاده از جریانات آب زیرقشری برای استفاده به صورت آبیاری تکمیلی و کشت مو و بادام و یونجه در این دیم زارها در بهبود نفوذپذیری خاک و کنترل فرسایش و بهبود کیفیت خاک در حوزه آبخیز رزین استان کرمانشاه طرح ریزی و اجراء شد. برای این منظور، پس از انتخاب محدوده مورد ارزیابی و شاهد، ضمن حفر پروفیل و نمونه برداری، برخی ویژگی های فیزیکوشیمیایی کیفیت خاک نظیر بافت، وزن مخصوص ظاهری، درصد اشباع، آهک، اسیدیته، شوری، غلظت عناصر غذایی و ذخیره کربن آلی در آزمایشگاه و بر روی نمونه های جمع آوری شده تعیین شد. همچنین، در محدوده طرح انتخاب شده و شاهد وضعیت تخریب و فرسایش خاک و نفوذپذیری خاک با دیسک پرمامتر با مطالعه میدانی، اندازه گیری شد. نتایج ارزیابی نشان داد که شکل پنهان تخریب خاک که تحت عنوان آرمور شناخته می شود، شسته شدن ذرات ریز از ماتریکس خاک و باقیماندن ذرات شن و سنگریزه، مهمترین شکل تخریب را تشکیل می دهد. در درجه دوم فرسایش سطحی و به ویژه فرسایش شیاری عامل اصلی هدررفت خاک است. در بلندمدت اصلاح کاربری یاد شده، یعنی تغییر الگوی کشت و خاک ورزی دیم به کشت مو و یونجه با آبیاری تکمیلی با استفاده از سامانه سد زیرزمینی و استحصال آب زیر قشری قادر به حذف این اشکال از تخریب و هدررفت خاک از منطقه است. همچنین، این عملیات، شاخص نفوذپذیری خاک را 3/1 برابر کرده، فرسایش خاک را به میزان 56 /5 تن در هکتار کاهش داده است، همچنین  شاخص کیفیت خاک حدود 35 درصد ارتقاء یافته است.
    کلیدواژگان: اراضی شیب دار، تنش رطوبتی، سد زیرزمینی، فرسایش سطحی، نفوذپذیری
  • سید پدرام نی نیوا*، کاکا شاهدی، صلاح الدین زاهدی، هیرش انتظامی صفحات 962-976
    با توجه به اهمیت و نقش پوشش برف در مدیریت و تامین منابع آبی حوضه های کوهستانی، مطالعه حاضر با استفاده از مدل SRM و تصاویر سنجنده مادیس، برای برآورد رواناب ناشی از ذوب برف و مدل CROPWAT، به منظور تعیین نیاز آبی اراضی زراعی زیرحوضه چهل گزی واقع در استان کردستان با هدف تعیین سهم برآورد رواناب حاصل از ذوب برف این زیرحوضه در تامین نیاز آبی اراضی زراعی آن، طی سال های 1391 تا 1393 انجام شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد، مدل SRM قادر به برآورد رواناب ناشی از ذوب برف با ضریب تبیین و درصد تفاضل حجمی به ترتیب 0.97 و 0.14 برای سال واسنجی 1391 تا 1392 و 0.96 و 0.66 برای سال اعتبارسنجی 1392 تا 1393، می باشد. همچنین، نتایج حاصل از مدل CROPWAT، میزان نیاز آبی اراضی زراعی زیرحوضه چهل گزی را برابر 1939371 متر مکعب در سال بیان داشت که در نهایت سهم رواناب ناشی از ذوب برف بر اساس این نیاز برآوردی نسبت به سال واسنجی، برابر با توان 100 درصدی این رواناب در تامین نیاز آبی اراضی زراعی زیرحوضه چهل گزی است که بر مبنای این مطالعه، می توان به ارایه الگویی برای برنامه ریزی مدون براساس موجودیت آب در این زیرحوضه پرداخت.
    کلیدواژگان: تصاویر سنجنده مادیس، حوضه کوهستانی، سطح پوشش برف، مدل CROPWAT، مدل SRM
  • عبدالرحیم فاضلی خیاوی*، برومند صلاحی، مسعود گودرزی صفحات 977-993
    تغییر اقلیم پدیده ای تاثیرگذار بر بسیاری از فرایندهای طبیعی از جمله چرخه هیدرولوژی است. تبخیر و تعرق نیز به عنوان یکی از بخش های چرخه هیدرولوژی، دست خوش این تغییرات خواهد بود. به دلیل اهمیت تبخیر و تعرق در مدیریت منابع آب و برنامه ریزی کشاورزی، پژوهش حاضر، با هدف بررسی اثر تغییر اقلیم بر این پارامتر مهم و تاثیرگذار، در دشت مغان انجام شده است . بدین منظور، از مدل گردش عمومی جوی و اقیانوسیHadGEM2  تحت سناریوهای RCPs و ریزمقیاس گردان Lars-WG6 در دو دوره 2030-2011 و 2060-2030 استفاده شد. همچنین، برای محاسبه تبخیر و تعرق نیز از روش های پنمن -مانتیث و هارگریوز-سامانی استفاده شده است. این پژوهش، نشان داد که تبخیر و تعرق محاسباتی با روش پنمن- مانتیث در دشت مغان در هریک از سناریوها و در دوره های 2030-2011 و 2060-2030 از شش الی تا 4/8 درصد نسبت به سال های مشاهداتی افزایش خواهد داشت. همچنین، مشاهده شد که تبخیر و تعرق محاسباتی از روش هارگریوز-سامانی در دشت مغان، در هر یک از سناریوها و در دوره های 2030-2011 و 2060-2030 از 5/4 الی 7/7 درصد نسبت به سال های مشاهداتی افزایش خواهد یافت. این افزایش ها موجب افزایش نیاز آبی شبکه های آبیاری و زهکشی مغان و خدآفرین در ماه های پرنیاز می شود که اتخاذ راهکارهای مناسب برای سازگاری با شرایط تغییر اقلیم را ایجاب می کند.
    کلیدواژگان: پنمن مانتیث، چرخه هیدرولوژی، ریزمقیاس گردان Lars-WG6، مدل گردش عمومی جوی و اقیانوسی، هارگریوز-سامانی
  • منصور جهان تیغ* صفحات 994-1008
    فرسایش خاک چالش مهم مناطق خشک و نیمه خشک است که باعث کاهش محصول و هدر رفت خاک می شود. عدم بهره برداری مناسب از عرصه های طبیعی سبب ایجاد فرسایش شده است. این پژوهش در شمال سیستان انجام گرفت و هدف از اجرای آن شناسایی تاثیر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه بوده است. برای اجرای پژوهش، سه نمونه خاک از عمق صفر تا 50 سانتی متری برداشته شد و ویژگی های اسیدیته، شوری، کربن، مجموع کلسیم و منیزیم، پتاسیم قابل جذب، سدیم قابل جذب، سدیم محلول، فسفر قابل جذب، مجموع کاتیون ها و بافت خاک آزمایش شدند. این پژوهش دارای هشت تیمار شامل نهال، خاک و آبیاری بود که به صورت اسپلیت اسپلیت-پلات در سه تکرار به مدت دو سال انجام شد. در تیمار ماسه بادی بعد از کاشت نهال در هر چاله، یک لایه 20 سانتی متری ماسه بادی روی خاک ریخته شد. در این آزمایش رطوبت خاک به طور ماهانه و رشد گیاه در فصول رشد اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار MSTAT صورت گرفت. یافته ها نشان دادند که مقدار رطوبت در تیمارهای همراه ماسه بادی نسبت به سایر تیمارها 28 درصد بیشتر و از لحاظ آماری در سطح 0.01 تفاوت معنی دار بین میانگین آن ها وجود دارد. تجزیه و تحلیل آماری روی اهمیت روش های به کار گرفته برای رطوبت نشان داد که ماسه بادی به همراه آبیاری زیر سطحی نهال توت در طبقه A و سایر تیمارها در طبقه B قرار داشتند. همچنین اندازه گیری ارتفاع، تاج پوشش، قطر و تعداد شاخه نشان داد که نهال های تیمار همراه با لایه شنی توت با روش آبیاری زیر سطحی رشد مناسب تری نسبت به دیگر تیمارها داشت و از لحاظ آماری نیز در سطح 0.01 اختلاف معنی داری بین آن ها مشاهده شد. نتیجه گیری می شود، ماسه بادی باعث قطع صعود کاپیلاریته، تقلیل تبخیر خاک، افزایش رطوبت در منطقه ریشه و باعث حفاظت از آب و خاک می شود.
    کلیدواژگان: اسپلیت پلات، تاج پوشش، ریشه گیاه، رطوبت خاک، نرم افزار MSTAT
  • علیرضا اسلامی*، رحیم کاظمی صفحات 1009-1023
    تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب ابزار توانمندی در برآورد و تحلیل جریان سیل درحوزه های آبخیز می باشد. در این پژوهش، روش های مختلف تحلیل منطقه ای سیلاب و همگن بندی هیدرولوژیکی حوضه ها  که در کشور انجام شده، بررسی شده است. در میان روش های متعدد تعیین همگنی زیرحوضه ها، روش تحلیل خوشه ای به دلیل قابلیت استفاده از تحلیل عاملی برای انتخاب مهمترین عوامل موثر، سادگی امکان لحاظ کردن عوامل متنوع، استقلال پارامترهای موثر، دقت در تفکیک گروه های همگن و مزیت استفاده از توابع تشخیص، مناسب ترین روش است. روش رگرسیون چند متغیره به ویژه آنجا که همگنی حوزه های آبخیز با دقت لازم تعیین شده باشند، کارایی مناسبی در تحلیل منطقه ای سیلاب از خود نشان داده است. روش گشتاورهای خطی به علت دارا بودن دو ویژگی وجود و یکتایی، از کارایی خوبی در تخمین پارامترها و انتخاب توزیع های مناسب آماری برخوردار می باشد. به نحوی که در تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب به ویژه در شرایط مواجه با کمبود آماری یا طول دوره کم و داده های دارای اریب، روش گشتاور خطی نسبت به سایر روش ها عملکرد بهتری دارد. نتایج بررسی و تحلیل نتایج مربوط به روش مدل های سامانه های هوشمند نظیر شبکه های عصبی مصنوعی (ANNS) و منطق فازی، نشان دهنده قابلیت بالا در ایجاد برقراری روابط غیرخطی بین متغیرهای ورودی چندگانه می باشد. نتایج بررسی عوامل مختلف مورد استفاده در روش های تحلیل منطقه ای نشان داد که عوامل فیزیوگرافی بیشترین درصد (72.11) و بعد از آن عوامل اقلیمی با 17.69 و پارامترهای پوشش زمینی با 7.48 درصد مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنین، کمینه مشارکت مربوط به عامل هیدرولوژیکی با 2.72 درصد است. از میان پارامترهای فیزیوگرافی، عامل مساحت حوضه با 30.19 درصد مشارکت، بیشترین تاثیرگذاری را در تحلیل منطقه ای سیلاب داشته است. از میان عوامل اقلیمی، بیشترین درصد کاربرد مربوط به عامل متوسط بارندگی سالیانه با 73.08 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: تحلیل خوشه ای، رگرسیون چند متغیره، شبکه عصبی، گشتاورخطی، هیبرید
  • جلال یاراحمدی*، سید مجید میرلطیفی، علی شمس الدینی، مجید دلاور صفحات 1024-1039
    تبخیر-تعرق به عنوان یکی از مولفه های بیلان آب، نقش مهمی در توزیع مکانی و زمانی آب در دسترس دارد. به دلیل محدودیت های اندازه گیری زمینی تبخیر-تعرق واقعی در مقیاس حوضه، روش های مختلفی مبتنی بر اطلاعات سنجش از دور و مدل های هیدرولوژیکی برای برآورد این مولفه بیلان آب توسعه یافته است. هدف از این پژوهش، ارزیابی میزان دقت داده های تبخیر-تعرق واقعی مدل های پایگاه جهانی MOD16،MYD16  وSSEBOP  برای مقیاس های زمانی ماهانه و فصلی در اراضی با کاربری مختلف در شرایط سال های تر، خشک و نرمال در سطح حوضه بزرگ سد کرخه است. برای این منظور، ابتدا مدل هیدرلوژیکی SWAT بر مبنای اطلاعات جریان پایه و آبدهی ایستگاه های هیدرومتری و تغییرات حجم آبخوان های واقع در سطح حوضه کرخه واسنجی و اعتبارسنجی شد. پس از اطمینان از دقت عملکرد مدل، در برآورد مولفه های بیلان آب در سطح حوضه مورد مطالعه، از مقادیر تبخیر-تعرق واقعی شبیه سازی شده این مدل برای ارزیابی زمانی-مکانی دقت داده های تبخیر-تعرق واقعی مدل های پایگاه های جهانی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل، مقادیر تبخیر-تعرق واقعی برآورد شده را با اختلاف معنی داری نسبت به نتایج مدل SWAT کمتر برآورد می کنند. به طوری که مقادیر RMSE و MBE به ترتیب از 15 تا 74/21 و 93/15- تا 19/8- میلی متر در مقیاس ماهانه و از 17/40 تا 32/59 و 74/47- تا 36/19- میلی متر در مقیاس فصلی در سطح حوضه متغیر بود. هم خوانی بین نتایج داده های تبخیر-تعرق واقعی مدل های پایگاه های جهانی با مقادیر شبیه سازی شده مدل SWAT در سال کم بارش در مقایسه با سال های پر بارش و نرمال کمتر است. اگر چه نتایج مدل SSEBOP دارای خطای کمتری در مقایسه با مقادیر خروجی مدل SWAT بود، اما روند تغییرات زمانی تبخیر-تعرق واقعی مدل های MOD16 و MYD16، هم خوانی بیشتری با سری زمانی داده های مدلSWAT داشت. همچنین نتایج نشان داد، در زیرحوضه های با کاربری غالب کشاورزی، مدل SSEBOP و در زیرحوضه های با کاربری جنگل و مرتع، مدل های MYD16 و MOD16 از خطای کمتری، برخوردار هستند.
    کلیدواژگان: بیلان آب، MOD16، MYD16، SSEBOP، SWAT
  • محمدصادق پرهمت، جهانگیر پرهمت*، مهدی میرزایی صفحات 1040-1054

    چشمه های کارستی مناطق غرب ایران، تامین کننده دبی پایه رودخانه هایی همچو ن کرخه، طی سال های گذشته با کمبود آبدهی مواجه شده اند. سراب نیلوفر در شمال غرب شهر کرمانشاه از جمله آن ها است که در سال های اخیر با کاهش آبدهی و نیز خشکیدگی فصلی مواجه است. با توجه به عوامل مشترک اقلیمی و انسانی در خشکیدگی این چشمه ها، ضروری است که بررسی و بر حسب عوامل تاثیرگذار برنامه احیای آن تهیه شود. بدین منظور، پژوهش حاضر برای ارزیابی تاثیر نوسانات خشکسالی بر کاهش آبدهی آن انجام و دو روش تعیین خشکسالی، یکی شاخص بارش استاندارد (SPI) و دیگری میانگین متحرک استفاده شد. بر اساس نتایج میانگین متحرک، چهار دوره شامل ترسالی 70-1369 تا 78-1377، خشکسالی 78-1377 الی 83-1382، ترسالی 84-1383 تا 86-1385 و خشکسالی 87-1386 الی 95-1394 به وقوع پیوسته است. بررسی نتایج شاخص SPI نشان داد که در طی این زمان، دو دوره کلی شامل 1369 تا 1377 و 1378 تا 1395 قابل تفکیک است. دوره اول دارای تناوب سال های مرطوب و یا نرمال ولی دوره دوم خیلی خشک، خشک و نرمال است. با این وصف، دوره دوم با تداوم و شدت خشکی بیشتری مواجه است. همچنین، نتایج این پژوهش نشان داد که دبی چشمه در دوره 29 ساله از 1348 تا 1377 با وجود خشکسالی های شدید دهه 30 و 40 از ثبات لازم برخوردار و تنها دارای نوسانات فصلی بوده، ولی طی 19 سال اخیر کاهش شدیدتری را نشان می دهد. به طوری که طی دوره اول، متوسط دبی چشمه حدود 1100 لیتر بر ثانیه ولی 19 سال بعدی به 337 لیتر بر ثانیه کاهش یافته است. نتایج پژوهش نشان داد، کاهش دبی با وقوع خشکسالی ها منطبق، ولی در ترسالی ها روند کاهشی آن همچنان ادامه یافته و شیب کاهش دبی نسبت به بارندگی بیشتر است. بنابراین، خشکیدگی چشمه تنها متاثر از خشکسالی نیست و افت سطح آب آبخوان مجاور تاثیر بیشتری داشته است.

    کلیدواژگان: آبخوان، چشمه کارستی، خشکیدگی چشمه، شاخص SPI، میانگین متحرک
  • نگین قادری دهکردی*، کریم سلیمانی، عطاالله کاویان، مصطفی رشیدپور صفحات 1055-1064

    حوزه های آبخیز شهری به دلیل توسعه، دارای رفتار هیدرولوژیکی پیچیده تری نسبت به حوضه های طبیعی هستند که شناخت پاسخ هیدرولوژیکی آن ها به طراحی مناسب تسهیلات کنترل سیلاب کمک خواهد کرد. در این پژوهش، با استفاده از مدل SWMM، به بررسی پتانسیل تولید رواناب شهری در بخشی از محدوده شهری بابلسر پرداخته شد. هدف از این بررسی، تحلیل قابلیت استحصال آب جمع آوری شده باران در دوره های بازگشت های مختلف برای کاربرد در مصارف شهری است. بدین منظور، در مدل SWMM، منطقه 69/65 هکتاری مطالعاتی در قالب شش واحد هیدرولوژیکی (از 94/5 تا 82/16 هکتار)، شش گره خروجی و چهار کانال تعریف شد و ارتفاع رواناب حاصل از بارش 24 ساعته با دوره بازگشت های مختلف به دست آمد. با توجه به این نتایج، مقدار بارش 24 ساعته با دوره بازگشت 25 سال برابر 37/70 میلی متر است که از این مقدار، 73/33 میلی متر صرف نفوذ و 60/35 میلی متر نیز مربوط به رواناب است. نتایج پژوهش نشان داد که در حدود 1/52 درصد از بارش طرح شهر بابلسر می تواند قابلیت تبدیل شدن به رواناب را داشته باشد. بیشترین ضریب رواناب در واحد هیدرولوژیک S3 است که در دوره بازگشت 100 سال، مقداری برابر 637/0 دارد. در این حال، کمترین ضریب رواناب در واحد هیدرولوژیک S1 است که مقدار آن در دوره بازگشت دو سال برابر 352/0 است. همچنین، نتایج نشان داد که ضریب رواناب با دوره بازگشت ارتباط مستقیم دارد و بارش های بزرگ تر، ضریب رواناب بالاتری دارند. از طریق سامانه های جمع آوری، علاوه بر کاهش خطرات سیلاب شهر بابلسر، یک منبع مکمل آبی که جبران کننده بخشی از مصرف خانوارها در بخش غیرشرب است، به مدیریت منابع آب پرداخت.

    کلیدواژگان: حوزه آبخیز شهری، رواناب، کاربری اراضی، مدل SWMM، نفوذپذیر
  • قاسم مرتضایی فریزهندی*، محمودرضا طباطبایی، محمدجعفر سلطانی، طاهر فرهادی نژاد صفحات 1065-1074

    مانند بیشتر تالاب های کشور، تالاب بیشه دلان نیز وضعیت مطلوبی نداشته، تعادل اکولوژیکی آن شکننده و ناپایدار است. این پژوهش، با هدف تدوین و اجرای یک برنامه آموزشی در مورد اهمیت تالاب بیشه دلان و چگونگی استفاده مسیولانه از آن، به وسیله ذی نفعان دولتی و غیردولتی و با هدف ترمیم و حمایت از احیاء آن انجام شده است. در این ارتباط، به منظور آگاهی و شناخت از موضوعات اقتصادی، اجتماعی، فناوری، سیاسی و فرهنگی منطقه مورد مطالعه، 10 کارگاه آموزشی به روش غیرتصادفی هدفمند در منطقه برگزار شد. سپس، با بهره گیری از نظرات نخبگان، نقاط قوت ها، ضعف ها، فرصت ها و تهدیدها، تالاب شناسایی و پس از آن، مطابق با برنامه عمل CEPA، چهار راهبرد شامل مشارکت مردمی-اطلاع رسانی و مسایل اقتصادی اجتماعی، ارتقاء همکاری های ملی در خصوص حفاظت و مدیریت تالاب، رسیدن به وضعیت مطلوب محیط زیست و رسیدن به وضعیت مطلوب آب و خاک تعیین وسپسرتبه بندی شدند. با توجه به نتایج به دست آمده از رتبه بندی راهبردها و همچنین نتایج گرفته شده از ماتریس ‏QSPM،‏ راهبرد محافظه‏کارانه WO، راهبرد اصلی برای منطقه مطالعاتی تعیین شد. در این راهبرد، تولید صنایع دستی و فروش غیر مستقیم محصولات آن به گردشگران، از فرصت های منطقه به شمار آمده که می تواند، ضمن اشتغال مستقیم و غیر مستقیم جوامع محلی، موجب کاهش نقاط ضعف منطقه (نظیر پایین بودن سطح درآمد خانوار، ضعف امکانات زیرساختی اولیه در روستاها و نظایر آن) شود. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، توانمندسازی جوامع محلی در دستیابی به مدیریت مشارکتی تالاب، یکی از بهترین راهبردها در راستای بهره‏برداری پایدار از تالاب بیشه دلان است.

    کلیدواژگان: آموزش ذینفعان، برنامه عمل ملی، جوامع محلی، راهبرد محافظه کارانه، مدیریت خردمندانه و پایدار از منابع تالاب
  • علی صالحی*، کامران پورمقدم، علی اکبر نوروزی، امیر اسلام بنیاد صفحات 1075-1088
    در سال های اخیر بخش قابل توجهی از جنگل های بلوط غرب کشور با پدیده خشکیدگی مواجه شده است. بررسی های اولیه، یکی از عوامل تاثیر گذار بر خشکیدگی جنگل های بلوط را افزایش فراوانی وقوع و شدت پدیده گرد و غبار معرفی کرده اند. در این مطالعه، از تصاویر سنجنده مادیس با قدرت تفکیک مکانی یک کیلومتر و 250 متر و اطلاعات هواشناسی ایستگاه های هم دیدی استان کرمانشاه مربوط به دوره زمانی 15 ساله (2014-2000) برای بررسی پدیده گرد و غبار و روند تغییرات سبزینگی جنگل در این استان استفاده شد. بررسی شدت گرد و غبار با استفاده از داده های دید افقی و طبقه بندی تصاویر با روش نظارت نشده صورت گرفت. همچنین، در این پژوهش ارتباط فراوانی وقوع گرد و غبار و روند تغییرات سبزینگی در محدوده های خشکیدگی جنگل های بلوط مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رخداد گرد و غبار نشان داد که در استان کرمانشاه به ترتیب بیشترین روزهای دارای گرد و غبار در سال های 2008 و 2009 به وقوع پیوسته است. بیشترین فراوانی وقوع گرد و غبارهای شدید مربوط به سال 2012 بوده است. همچنین، بررسی تصاویر ماهواره ای و شاخص های طیفی نشان داد که بیشترین کاهش سبزینگی در جنگل های متراکم (با بیش از 50 درصد تاج پوشش) به میزان 67 درصد و با دقت کلی 62 درصد در محدوده جنوب و جنوب شرق استان کرمانشاه و در مرز استان های لرستان و ایلام اتفاق افتاده است. همچنین، نتایج نشان داد که فراوانی پدیده گرد و غبار با پدیده کاهش سبزینگی جنگل بلوط همبستگی بالایی (0.7) دارد و گرد و غبار، بر کاهش سبزینگی جنگل های بلوط استان کرمانشاه تاثیر گذار است.
    کلیدواژگان: ایستگاه هم دید، بارش، رطوبت خاک، تصاویر سنجنده مادیس، طبقه بندی
  • محمودرضا طباطبایی*، امین صالح پور جم صفحات 1089-1101

    روابط بین پارامترهای کیفی آب رودخانه و فرایندهای فیزیکی، ژیوشیمیایی و بیولوژیکی انجام شده بین منابع حوضه (خاک، پوشش گیاهی، زمین شناسی، کاربری اراضی و غیره)، متغیرهای هواشناسی (دما، بارش، ذوب برف و غیره)، متغیر هیدرولوژیکی رودخانه (دبی) و همچنین دخالت های انسانی، اغلب بسیار پیچیده، غیر قطعی و غیرخطی بوده به نحوی که درک کامل آن ها را غیرممکن می سازد. در این شرایط، استفاده از هوش محاسباتی (نظیر شبکه های عصبی مصنوعی) ابزار مناسبی در شبیه سازی و برآورد متغیرهای کیفی آب رودخانه نظیر بار رسوب معلق محسوب می شود. در پژوهش حاضر، با تلفیق کتابخانه های متن باز GIS و مدل های شبکه عصبی مصنوعی (با ناظر و بدون ناظر)، سامانه مکانی هوشمندی، طراحی و کدنویسی شده است که می تواند در شرایط تک متغیره یا چند متغیره، رسوب معلق روزانه را برآورد کند. نتایج گرفته شده از به کارگیری این سامانه در حوزه آبخیز رودخانه مزلقان در محل ایستگاه هیدرومتری رازین نشان داد که این سامانه قادر است با کارایی و صحت سنجی مناسب (با ریشه میانگین مربعات خطا برابر 1033 تن در روز، میانگین قدر مطلق خطا 455 تن در روز و شاخص نش-ساتکلیف برابر 89/0 با داده های آزمون)، رسوب معلق ایستگاه مورد مطالعه را شبیه سازی کند. در مجموع، این سامانه می تواند به عنوان یک زیر ساخت نرم افزاری در مقیاس ملی، در شبیه سازی و مدیریت رسوب معلق کلیه ایستگاه های هیدرومتری کشور مورد استفاده سازمان های ذی ربط قرار گیرد.

    کلیدواژگان: برآورد، خوشه بندی داده ها، شبکه عصبی مصنوعی، صحت سنجی، نگاشت خود سازمانده
  • علی سیف، هدی قاسمیه*، حسین زینی وند، مهران زند صفحات 1102-1121
    امروزه با افزایش جمعیت، کاربری اراضی به منظور برآورد نیازها تغییر کرده است که همین موضوع، اطلاع از وضعیت آینده کاربری اراضی را با اهمیت تر کرده است. بررسی تغییرات کاربری اراضی، نقش اساسی در مطالعات زیست محیطی، مدل سازی و شبیه سازی تغییرات کاربری اراضی و مدیریت منابع آب داشته، مدیران را در برنامه ریزی بهتر کاربری اراضی یاری می دهد. لذا در این پژوهش، ابتدا نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز رحیم آباد برای سال های 1999 و 2016 به ترتیب با استفاده از سنجنده های ETM+ و Landsat 8 در محیط نرم افزار ENVI5.3 استخراج شد که ضریب کاپا برابر 95 درصد و صحت کلی برابر 97 درصد، حاکی از دقت بالای نقشه کاربری 2016 بود. سپس، نقشه های عوامل موثر بر تغییر کاربری اراضی شامل نقشه های فاصله از جاده، فاصله از رودخانه، فاصله از شهر، فاصله از روستا، فاصله از گسل، زمین شناسی، بافت خاک، بارش، تبخیر، مدل رقومی ارتفاع، شیب، سطح آب زیرزمینی و مقدار تابش خورشیدی در محیط ArcGIS 10.6 تهیه شدند. آن گاه، با استفاده از رگرسیون لجیستیک، نقش عوامل موثر بر کاربری اراضی تعیین شد و برای ارزیابی رگرسیون لجیستیک، از منحنی ROC استفاده شد. در نهایت، نقشه کاربری اراضی حوضه مطالعاتی برای سال 2026 با استفاده از مدل CLUE-s شبیه سازی شد. نتایج حاصل از پژوهش حاضر، نشان داد که میزان سطح زیر منحنی ROC برای کاربری های مرتع، اراضی دیم، اراضی آبی، پهنه آبی و مسکونی به ترتیب برابر 0.9، 0.88، 0.9، 0.92 و 0.91 است که بیان گر دقت قابل قبول روش رگرسیون در بررسی عوامل موثر بر کاربری اراضی است. همچنین، بیشترین تغییرات کاربری اراضی در سال 2026، مربوط به تبدیل کاربری مرتع به کاربری دیم خواهد بود و 6.47 درصد کاربری مرتع، کاهش و 18 درصد کاربری دیم افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: استان لرستان، رگرسیون لجیستیک، مدیریت منابع آب، نرم افزار ENVI5، 3، ROC
  • سعیده انصاریان، مه نوش مقدسی*، مجتبی مرادی صفحات 1122-1132

    موفقیت طرح های تغذیه مصنوعی برای آبخوان ها مستلزم شناسایی مکان مناسب برای احداث طرح تغذیه است. لذا، هدف از این پژوهش، تعیین مکان مناسب برای تغذیه مصنوعی با روش پخش سیلاب در حوزه آبخیز کویر میقان واقع در استان مرکزی است. بدین منظور، از روش مکان یابی AHP با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شده است. ابتدا، با استفاده از نظرات کارشناسان، معیارهای لازم در انتخاب مکان مناسب تغذیه شامل کیفیت آب، عمق آب چاه های نمونه برداری، شیب، زمین شناسی، کاربری اراضی، بافت خاک، موقعیت چاه و چشمه و قنات تعیین شد. سپس، با استفاده از روش AHP اقدام به تهیه لایه رستری هر یک از این معیارها و تعیین وزن آن ها به روش مقایسه زوجی با استفاده از نرم افزار Choice Expert شده است. نقشه ها با استفاده از روش همپوشانی، تلفیق و در مرحله نهایی صحت و واسنجی، مناطق نامناسب از نظر نزدیکی به چاه ها، چشمه ها و قنوات تعیین و حذف شدند. در نهایت، نقاط مناسب برای تغذیه در زیرحوزه آبخیز امان آباد، کرهرود و ساروق قرار گرفته است که از نظر کارشناسان منطقه با توجه به عمق مخروط افکنه ها در این نواحی کاملا منطقی و درست است. مساحت این نقاط در کل محدوده مطالعاتی که شامل 29 زون می باشد، حدود 1477 هکتار است.

    کلیدواژگان: استان مرکزی، تحلیل سلسله مراتبی، مدیریت منابع آب، مکانیابی، Choice Expert
  • غلامرضا قهاری*، صمد شادفر، حمید حسینی مرندی صفحات 1133-1145
    مساله فرسایش و رسوب حاصل از آن، از مهمترین مسایل آبخیزداری است. در این راستا، برآورد رسوب و اولویت بندی حوزه های آبخیز از لحاظ فرسایش آبی از اهداف مهم آبخیزداری است. یکی از راه های برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب، استفاده از مدل های تجربی است. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی کارایی مدل EPM در استان فارس است. در این مدل، پارامترهایی مانند ضریب شدت فرسایش، فرسایش ویژه و میزان رسوب دهی ویژه مورد بررسی قرار گرفتند. برای این کار، پنج حوزه آبخیز کوچک در استان فارس انتخاب شدند. در خروجی این حوضه ها، بندهای خاکی و سنگی -ملاتی بنا شده که تا کنون سرریز نداشته و سن بیشتر آن ها نزدیک به 10 سال است. با استفاده از نقشه برداری دقیق، مقدار رسوبات ته نشین شده در مخازن آن ها به دست آمد. وزن مخصوص ظاهری رسوبات با عملیات صحرایی، تعیین و حجم رسوبات با در نظر گرفتن سال های رسوب گیری به وزن تبدیل شد. با استفاده از مدل EPM، مقدار حجم و وزن رسوب تولیدی حوضه ها تعیین شدند. کمینه و بیشینه‎ اندازه گیری رسوب بندها بین 0.89 تا 2.62 تن در هکتار در سال تغییر داشته، ولی میزان رسوب برآوردی مدل بین 3.3 تا شش تن در هکتار در سال متغیر بودهاست. نتایج درصد خطای نسبی برآوردهای مدل EPM نشان از بیش برآوردی در تمام حوضه ها دارد (کمینه 5/121 و بیشینه 2/447 درصد). میانگین نسبی مربعات خطای مدل (RRMSE) برابر 2.39 محاسبه شد که نشان دهنده‎ خطای زیادی است. نتایج تحلیل آماری مقایسه مقادیر رسوب دهی واقعی حوزه های آبخیز با مقادیر برآورد شده به وسیله مدل، با استفاده از روش آماری t زوجی، نشان می دهد که اختلاف معنی داری بین این مقادیر وجود دارد. بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، مدل EPM برای مناطق مورد پژوهش پذیرفته شده نیست.
    کلیدواژگان: استان فارس، بندهای کوتاه، حوزه‏ های آبخیز، رسوب‎دهی، مدل‎های تجربی
|
  • Zeynab Hosseinpour *, Mahdi Radfar, Rasoul Mirabbasi Pages 875-889
    One of the resources that have been severely affected by drought is groundwater, however it has been considered less than other water resources. Due to the recent droughts especially in the central regions of Iran, investigating the impact of droughts on water resources is very important. The main aims of this study are characterization of meteorological and hydrogeological droughts, assessment the effects of drought on groundwater level fluctuations and determining the critical regions of Shahrekord Plain Aquifer. For this purpose, modified Standardized Precipitation Index (SPImod) and Groundwater Resource Index (GRI) were used to assess meteorological and groundwater droughts, respectively. Also, the cross-correlation test was used to investigate the relationship between the meteorological drought and the groundwater drought. In this research, the monthly precipitation data of Shahrekord synoptic station and monthly groundwater level data of 35 piezometers in this plain in the period of 1984-2015 were used. Based on the result of GRI index, Shahrekord Aquifer was divided into three regions which cover the north and northwest, central and south-east and southwest. The results of correlation between modified SPI in various time scales of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 months and GRI index indicates the highest correlation between 18-month modified SPI and GRI. The results also showed that the effect of meteorological drought on GRI index appears with 6 and 18-month delay on northern and central areas, respectively, and without delay on the South West of the Shahrekord Aquifer.
    Keywords: Aquifer zoning, Groundwater Resource Index, lag time, Modified Standardized Precipitation Index, Synoptic station
  • Ramin Salmasi, Mohsen Farahbakhsh *, Hossein Asadi Pages 890-899
    High soil phosphorus (P) can increase the amount of runoff P and cause pollution of P in water bodies. In this paper, to select the best method between laboratory extracting and rainfall simulator method for determining environmental threshold level of P concentration was compared. For this purpose, surface soil was sampledfrom 30 points of Talkherood Watershed inEastern Azerbayjan with widely available P contents. After determining some of general properties, four soil P tests comprising Olsen, Mehlich-3, Iron oxide, and Soltanpour were used. Water soluble P in lab was measured and runoff soluble P of soils was determined with using rainfall simulator by applying 75 mm h-1 rainfallfor 30 minutes. Relationship between P concentrations determined by four methods with  a) water soluble soil P, as P loss index, and b) runoff soluble P, showed that environmental soil P concentration can be estimated by both lab extracts and rainfall simulation methods for lime soils of this region. As the lab extracts method are easier and less time-consuming, this method is recommended for threshold concentration estimation. Since in iron oxide method, slope difference between the two split-lines was greater than other methods and high correlation coefficients were obtained for all of the methods, as a result iron oxide method is better than others for threshold concentration estimation of available P concentration. Since changing point for dissolved reactive P was seen in 0.36 mg l-1 concentration, as a result this concentration is lower than environmental P concentration for eutrophication phenomenon.
    Keywords: Algal eutrophication, environmental, Phosphorus extracts, rainfall simulator, runoff
  • Jamshid Yarahmadi *, Ghobad Rostamizad, Malek Rafieai, Karim Mehrvarz Pages 900-912
    Since the most consumed water is in the agricultural sector, available water resources, especially in arid and semi-arid regions, are the main limiting factor for agricultural production. Therefore, by rain water harvesting systems and its proper management, it is possible to compensate part of water shortage in the mentioned region. The purpose of this study was to select the most suitable rain water harvesting techniques based on multi-criteria decision-making system using Analytic Hierarchy Process (AHP) and investigation of its effectiveness in supplying the water demand of pistachio gardens. The results of the AHP analysis indicated that the environmental impact criterion with a weight of 0.342 and permanency criterion with a weight of 0.284 were the most effective criteria for selecting of the best rain water harvesting system. Finally, the rain water harvesting system with geomembrane insulator with a weight of 0.371 was selected as the most suitable insulator cover, and two other rain water harvesting systems with plastic and isogam insulator were weighted with the weight of 0.350 and 0.279, respectively in the following priorities. Also, the results showed that from the insulated surface with an area of 800 m2 and an average annual rainfall of 300 mm, it is possible to harvest at least 200 m3 rainwater per year. With this volume of harvested water and the choice of drip irrigation with gravel filter, the annual irrigation water demand of 200 fruitful pistachio trees will be supplied during a crop season. Therefore, due to rainwater harvesting techniques, some parts of irrigation water demands of gardens will be provided in arid and semi-arid regions, as well as maintaining sustainability of production and increasing gardeners' revenues, the double pressure on surface water and underground water will also be reduced.
    Keywords: analytic hierarchy process, Geomembrane insulator, Isogam insulator, Plastic insulator, Water harvesting surface
  • Sadegh Momeneh, Arash Azari *, Afshin Eghbalzadeh Pages 913-928

    In this research, the effect of climate change on the groundwater level of Chamchamal Plain in the two 20-year periods was investigated. The GMS groundwater model was used to simulate the aquifer and was calibrated and verified for evaluation and validation of the model for two periods of 18 months, respectively. In order to investigate the effect of climate change on the fluctuations of groundwater level in the region, six AOGCM models were used under three emission scenarios A2, A1B, and B1 in the upcoming period. Then, two methods of weighting and extraction of probabilistic levels were used to consider the uncertainty prediction of climate change models for temperature and precipitation parameters. The predicted climatic variables for scenarios A2, A1B and B1, and two Probability levels 90% and 50%, respectively, show the average temperature changes of +0.57, +0.57, +0.57, -0.04 and +0.6 °C and average precipitation variation of +0.12, -1.8, +2.49, -31.78 and -2.33 during the period 2011-2030. Similarly, for the period 2046-2065, the average temperature changes were +1.92, +2.12, +1.46, +0.98 and +2.3°C, and the average precipitation variation was -20.59, -26.07, -19.55, -47.15 and -15.74 percent. Finally, the effect of climate change on the aquifer level was determined under scenarios. The results showed the groundwater level, under scenarios A2, A1B and B1 and two probabilistic levels of 90 and 50 percent for the periods 2011-2030 and 2046-2065 will drawdown between -9.6 to -17.92 meters, which is Compared to the period 1996-2015, it showed a change in level between -1.06 to -9.38 meters.

    Keywords: Atmosphere-Ocean General Circulation Model (AOGCM), Climate scenarios, GMS model, LARS-WG model, Uncertainty
  • Ali Bagherian Kalat *, Esmail Filekesh, Alireza Majidi Pages 929-940

    Marl formations due to their unsuitable physico-chemical properties have low vegetation cover and so are highly erodible. These formations make up about 2000 km2 of lands in Sabzevar and Davarzan areas. In this research, geology, pedology and vegetation cover of marl formations were studied. Geologically, there are two kinds of marl formations consisting salty and red gypsiferous marls. Marly lands in southern aspects usually have no vegetation but in northern aspects the vegetation varies between 0 to 27 percent. Three vegetation communities consisting of Salsola aucheri, Artemisia seiberi and Ephedra intermedia are stablished on marly soils. For recognizing soil factors of each vegetation community, studies localized in establishment area of Salsola, Ephedra and Artemisia vegetation types. Many soil profils were dug. Soil samples were taken from depth between zero and 40 cm of marly soils and were analyzed. Results showed that in all plant types with increasing of percent of plant cover from 0-10 to 10-24 percent, the main soil factors such as EC, pH, gypsum, silt an clay, Na+, K+, Mg2+, Cl-, So42-, total Cations and Anions and SAR were decreased and factors such as Organic carbon, N, P. T.N.V, Co3-1 and sand percent were increased. The statistical analysis of data was conducted with the SPSS software. This study showed that Artemisia and Ephedra had the highest and lowest vegetation percentages, respectively. Analyzing of data acording to Duncan Test showed that the differences between plant cover percent in three vegetation communities are very obvious (P<0.05). Meanwhile, the amount of EC and gypsum of  marly soils were important soil factors that had the most roles in establishment of  vegetation.

    Keywords: Gypsiferous marl, marly soil, Physico-Chemical Properties, plant species, Salty marl
  • Vahid Yeganegi Dastgerdi *, MohammadHossein Sharifzadegan, Naghmeh Mobarghei Dinan Pages 941-952

    Adaptation to drought is considered as one of the most important approaches in agricultural and watershed management. The purpose of this study is to assess the social acceptance of drought adaptation policies at a regional scale using the reasoned action theory. Information was collected through a questionnaire in Chaharmahal and Bakhtiari Province. The population size was 66019 and the sample size was 382. Samples were distributed according to the proportion to size of regions’ population. In each region, four settlements were selected randomly and the questionnaires were distributed randomly to the farmers. The response rate was 96%. Content validity has been approved by nine experts. Reliability of the questionnaire was confirmed by test retest method. The correlation coefficients of the study constructs were confirmed; knowledge (r=0.84), attitude (r=0.91), subjective norm (r=0.87), and behavioral intention (r=0.86). The findings showed that knowledge, attitude, subjective norm and behavioral intention of farmers were at a moderate level, although the level of subjective norm was higher than other components. There were significant correlations between the knowledge and attitude (r=0.72), knowledge and subjective norms (r=-0.62), behavioral intention and subjective norms (r=0.67), income and knowledge (r=0.59), income and subjective norms (r=-0.63), literacy level and behavioral intentions (r=0.74). There were a significant difference between the attitude and subjective norms of farmers who engaged in dry farming and other farmers. Analysis of the findings showed that despite the increasing droughts, adaptation policies have not been seriously accepted by farmers. The level of knowledge and attitude of farmers about drought adaptation were not high and farmers' behavior was influenced by the behavior of other farmers rather than influenced by the policies of the institutions.

    Keywords: agriculture, behavior analysis, drought adaptation, social barriers, Watershed management
  • Yahya Parvizi *, Mahmood Arabkhedri, Mosayeb Heshmati, Mohammad Gheitury Pages 953-961
    Soil degradation and erosion caused by human factors is the main threat to the functions of soil resources. The consequences of this phenomenon are reducing the sustainability and quality of production as well as environmental problems. Also, moisture stress, especially in rainfed lands, is a major limitation to improve productivity in these lands. The use of subsurface water harvesting is one of the options that is prevalent in Zagros provinces, due to topographic and geological conditions. This research was designed to evaluate the effectiveness of the operation of the traditional system of land use change of dryland to grape, almond and alfalfa cultivation with supplementary irrigation using subsurface water harvesting system in improving soil permeability and inhibition of soil degradation and erosion in the Razin Watershed of Kermanshah Province. To do this, after selecting the study area, some of the diagnostic features of selected area including the soil permeability with the disk permeameter and the soil degradation and erosion condition with GLADIS method were measured by field measurements in the study area as well as the control area. In the laboratory, soil texture, bulk density, saturation percentage, lime, acidity, salinity, nutrient concentration and organic carbon storage were measured the soil samples collected in the operation and control area. The results showed that the hidden form of erosion, the gradual washing of fine particles and the coarse grains of gravel and pebbles remaining known as Armor, is the most important form of erosion in the region. In the long term, the construction of this system was able to remove this form of erosion and loss of soil from the region. Also, exploitation of the underground dam system and extraction of subsurface water harvesting within its scope, in addition to enhancing all soil quality indicators (including its organic carbon accumulation), resulted in a 23% increase in soil permeability capacity and soil erosion has inhibited 5.56 tons per hectare.
    Keywords: Moisture stress, rainfed land, Soil productivity, surface erosion, Underground Dam
  • Seyed Pedram Nainiva *, Kaka Shahedi, Salahudin Zahedi, Hersh Entezami Pages 962-976
    Snow cover has a significant role in management and supply of water resources in mountainous basins. In this order, this study aimed at estimating of contribution the snowmelt runoff in Chehelgazi Sub-basin at Kurdistan Province in supplying water requirements of its farmlands during 2012 and 2014. To do so, SRM model and MODIS satellite images were applied to estimate runoff from the snowmelt and CROPWAT model was implemented to determine water requirements of farmlands. Through the findings, it was found that SRM model with coefficient of determination (R2) of 0.97 and volume difference percentage of 0.14 for the calibration year (2012-2013) and coefficient of determination of 0.96 and volume difference percentage of 0.66 for validation year (2013-2014) was able to estimate snowmelt runoff. Moreover, the result from CROPWAT model showed that water requirement for farmlands in Chehelgazi Sub-basin was 1939371 m3yr-1. Ultimately, it was shown through the model that runoff from the snowmelt has 100 % potential in supplying water requirements in the basin. The result from this study can be used to provide a model for water planning in Chehelgazi Sub-basin.
    Keywords: MODIS images, CROPWAT model, Mountainous basins, SRM model, Snow cover
  • Abdorrahim Fazeli Khiavi *, Bromand Salahi, Masoud Goodarzi Pages 977-993
    Climate change is an effective phenomenon on many natural processes, including hydrologic cycle. The evapotranspiration as one of the parts of the hydrologic cycle will be at the forefront of these changes. Due to the importance of evapotranspiration in water resources management and agricultural planning, the present study was conducted to investigate the effect of climate change on this parameter in Moghan Plain. For this purpose, the HadGEM2 atmospheric and oceanic circulation model was used under RCPS and Lars-WG6 downscaling in 2011-2030 and 2030-2060 periods. Also, Penman-Monteith and Hargreaves-Samani methods were used to calculate evapotranspiration. This study showed an increase of 6 to 8.4% of calculated evapotranspiration with Penman-Monteith method in each of the scenarios in 2030-2011 and 2030-2060 periods compared to the observed years. Also, calculated evapotranspiration of the Hargreaves-Samani method will increase from 4.5 to 7.7% in each scenario in 2030-2011 and 2030-2030 periods compared to the observation years. These increases affects on water demands of Moghan and Khodafarin irrigation and drainage networks in the maximum months, which requires appropriate solutions to adapt to climate change conditions.
    Keywords: Atmospheric, oceanic circulation model, Hargreaves-Samani, Hydrologic cycle, Lars-WG6 downscaling, Penman-Monteith
  • Mansour Jahantigh * Pages 994-1008
    Soil erosion is an important chalenge in arid and semi-arid regions which has a negative impact on soil productivity and lose soil. Improper management of natural resources causes soil erosion. This reaearch was implemented in the north of Sistan and its aim was to idintyfy the effect of sand on increased moisture in the plant root zone. For this pupose, three soil samples were collected from 0-50 cm depth and their pH, EC, C, Ca, Mg, K, Na, ESP, available phosphor, cations and texture were tested. This research had eight treatments including plant, soil and irrigation which have been done in split split-plot in four  replication durig tow years. After plating a 20 cm layer of sand was applied on the soil surface in each pit. In this experiment, soil moisture was measured monthly and plant growth was measured in growing season. Statistical analysis of the data was performed using MSTAT software. Result showed that the amount of moisture was 28% higher in sand compared to other treatments at the level of 99%. According to the findings of statistical analysis on the impotance of methods used for soil moisture, the sand along with subsurface irrigation of toot had better groth at the level of 99% and were in class A and the other treatments were in class B. The conclusion was that sand causes decreasing in capillary, reducing soil evaporation, increasing moisture around root zone of the plants and water and soil conservation.
    Keywords: MSTAT software, Plant root, Sand, Soil Moisture, Vegetation cover
  • Alireza Eslami *, Rahim Kazemi Pages 1009-1023
    Regional flood frequency analysis is a powerful tool for estimating and analyzing flood flow in watersheds. In this research, different methods of regional flood analysis and hydrological homogeneity of catchments that has been done in the country has been investigated. Among the many methods for determining the homogeneity of sub-catchments, cluster analysis due to the ability of factor analysis to select the most important factors, simplicity of considering various factors, independence of effective factors, accuracy of separation of homogeneous groups, and advantage of using proper diagnostic functions, was the most appropriate method. Multivariate regression method, especially when the homogeneity of catchments have been accurately determined, has shown good performance in regional flood analysis. L-moment method, due to uniqueness and existence has good performance in estimating parameters and selecting appropriate statistical distributions. So that in the regional flood frequency analysis, the L-moment method performs better than other methods, particularly in the case of shortage and skewed data. The analysis of the intelligent models such as artificial neural networks (ANNs) and fuzzy logic, showed the high ability to establish nonlinear relationships between multiple input variables. The results of the Investigation of different factors used in regional analysis methods showed that Physiographic factors were highest (72.11%) followed by climatic factors (17.69%) and land cover parameters (7.48%). Also, the lowest contribution was related to hydrological factor with 2.72%. Among the physiographic parameters, the area factor with 30.19% of the contribution had the most influence on the regional flood analysis. Among the climatic factors, the highest application was related to the average annual rainfall factor with 73.08% contribution.
    Keywords: cluster analysis, Hybrid, L-moment, multiple regressions, Neural network, Regional flood analysis
  • Jalal Yarahmadi *, Seyd Majid Mirlatifi, Ali Shamsedini, Majid Delavar Pages 1024-1039
    Evapotranspiration has a key role on spatial and temporal distribution of available water, as vital component of water balance. ET ground measurements at large scale has limitation, so, different methods have been developed to estimate actual ET based on remote sensing data. The purpose of this study was to evaluate accuracy of actual ET estimation for MOD16, MYD16 and SSEBOP global database models in monthly and seasonal time scales for different land use and wet, dry and normal climate conditions at Karkheh Dam Basin. First, SWAT model was calibrated and verified based on data of hydrometric stations included: river discharge, base flow and aquifer storage. After ensuring the accuracy of SWAT model performance in estimating water balance components at the studied basin, simulated actual evapotranspiration values were used to evaluate the temporal-spatial accuracy of actual evapotranspiration data of global database models. Results showed that all three models underestimate actual evapotranspiration values with a significant difference from the SWAT model results. The RMSE and MBE values varied from 15 to 21.74 and -15.93 to -8.19 mm on a monthly scale and from 40.17 to 59.32 and -47.74 to -19.36 mm on a seasonal scale, respectively. The concordance between the actual evapotranspiration results of the global database models and the simulated SWAT model values ​​in the dry year is lower than wet and normal years. Although the results of the SSEBOP model had less error than SWAT model, the actual evapotranspiration time variations of the MOD16 and MYD16 models were more consistent with the time series data of the SWAT model. The results also showed that in the dominant agricultural basins, the SSEBOP model and in the forest and pasture basins, the MYD16 and MOD16 models have less error.
    Keywords: MOD16, MYD16, SSEBOP, SWAT, Water Balance
  • MohammadSadegh Porhemmat, Jahangir Porhemmat *, Mehdi Mirzaee Pages 1040-1054

    Karstic springs, as the main resources of rivers such as Karkheh, have encountered scarcity in the western of Iran during past years. It is necessary to consider the effects of climatic and human co-factors to prepar a rehabilitation plan in watershed scale. The present study was carried out to evaluate this phenomenon in the case of Sarab-e Niloufar, in Kermanshah Province. Two methods including Standard Precipitation Index (SPI) and Moving Average (MA) are used in this study. Four wet and dry periods were occured, including wet periods from 1980-1981 to 1997-1998 and from 2003-2004 to 2005-2006, dry periods from 1998-1999 to 2002-2003, and from 2006-2007 to 2014-2015 water years. The SPI results showed two main periods from 1989 to 2015, include 1989 to 1999 and 2000 to 2015. The first period is wet or normal, but the second period is very dry to normal and is characterized by persistence and severity of dryness. Also, the results showed that spring discharge has been stable in a-29 years period from 1969 to 1988 with fluctuations by seasonal rainfall, but a sharp decrease over the second period. The average spring discharge was 1100 ls-1 during the first period, but 337 ls-1 in the next 19 years. Other results showed a harmony period between decreasing of the spring discharge with drought cycles resulted from MA and SPI, except for the wet period of 2003-2004 to 2005-2006. Nevertheless, the spring discharge had decreasing rate in the wet period of 2003-2004 to 2005-2006. In addition, spring decreasing discharge rate was greater than rainfall. Therefore, despite the fact that the effects of drought are recognized as a major factor of spring deficit, other factors such as decreasing in water table of adjacent aquifers are also important to consider for rehabilitation of the spring.

    Keywords: Aquifer, Karstic spring, Moving average, SPI, spring drying
  • Negin Ghaderi *, Karim Soleimani, Ataollah Kavian, Mostafa Rashidpoor Pages 1055-1064

    Urban watersheds due to their development, have more complex hydrological behavior than natural watersheds, and understanding their hydrological response will help to design appropriate flood control facilities. In this study, SWMM model was used to investigate the potential of urban runoff production in a part of Babolsar urban area. The purpose of this study was to analyze the water availability of rainwater collected during different return periods for urban use. For this purpose, the SWMM model defined 65.65 ha of study area in the form of six hydrological units (from 5.94 to 16.82 ha), six output nodes and four channels were defined, and the height of runoff from 24-hour rainfall was obtained with different return periods. According to these results, the 24-hour rainfall with a 25-year return period is 70.37 mm, of which 33.73 mm for infiltration and 35.60 mm for runoff. Results showed that about 52.1% of rainfall of Babolsar City plan could have the ability to become runoff. The highest runoff coefficient is in the hydrological unit S3, which has a value of 0.637 at the 100 year return period. However, the lowest runoff coefficient is in hydrological unit S1 which has a value of 0.352 at 2-year return period. The results also showed that the runoff coefficient is directly related to the return period and the larger rainfall has a higher runoff coefficient. Through the collection systems, in addition to reducing the flood hazards of Babolsar City, a water supplement that offsets part of household consumption in the non-urban sector, also water resources management can be done.

    Keywords: land use, Permeability, runoff, SWMM model, Urban watershed
  • Ghasem Mortezaii *, Mahmoudreza Tabatabaei, MohammadJafar Soltani, Taher Farhadinezhad Pages 1065-1074

    Like most of the wetlands in the country, Bisheh Delan Wetland is in poor condition and its ecological balance is fragile and unstable. The purpose of this study was to develop and implement a training program on the importance of Bisheh Delan Wetland and how to use it responsibly by governmental and non-governmental stakeholders with the aim of repairing and supporting its restoration. In this regard, 10 workshops were conducted in a non-randomized purposeful manner in order to gain insight into the economic, social, technological, political, and cultural issues of the study area. Then, using elite ideas, strengths, weaknesses, opportunities and threats of the wetland were identified. After, in accordance with the CEPA Action Plan, four strategies, including: A) public participation-information and socio-economic issues, B) promotion of national conservation and cooperation wetland management, C) achieving optimal environmental status and D) achieving optimum soil and water status were determined and then ranked. Based on the results of the strategy rankings as well as the results from the QSPM matrix, the conservative WO strategy was identified as the main strategy for the study area. In this strategy, handicrafts and indirect sales of its products to tourists are opportunities in the region that can, while directly and indirectly employing local communities, reduce the region's weaknesses (such as lower household income levels, poor infrastructure facilities and etc). Based on the results of this study, empowering local communities in achieving participatory wetland management is one of the best strategies for sustainable utilization of Bisheh Delan Wetland.

    Keywords: beneficiary’s education, conservative strategy, local communities, National action plan, wise, sustainable management of wetland resources
  • Ali Salehi *, Kamran Pourmoghadam, Aliakbar Noroozi, Amir Eslam Bonyad Pages 1075-1088
    In recent years, a considerable part of the western oak forests of the country has been faced with drought and decline. Initial studies have identified one of the factors affecting oak forest dryness as increasing frequency and severity of dust phenomenon. In this study, the MODIS sensors with a resolution of 1 km and 250 m and meteorological data of Kermanshah Province synoptic stations over a 15-years period (2014-2000) was used to investigate the dust phenomenon and the process of forest vegetation changes in the region. Dust intensity was investigated using visibility data and unsupervised image classification method. Also, in this study, the relationship between the occurrence of dust and vegetation changes in oak forests was investigated. Survey of dust events showed that Kermanshah Province had the highest number of dust events in 2008 and 2009, respectively. The highest incidence of severe dust was in 2012. In addition, satellite imagery and spectral indices also showed that the highest reduction of vegetation in dense forests (>50% canopy cover) by 67% and with an overall accuracy of 62% in the south and southeast of Kermanshah Province and at the border of Lorestan and Ilam provinces has happened. Results also showed that the frequency of dust phenomenon is highly correlated (70%) with the phenomenon of oak forest degradation; and dust has the effect of reducing the greenness of oak forests in Kermanshah province.
    Keywords: Classification, MODIS, precipitation, Soil Moisture, Synoptic station
  • Mahmoudreza Tabatabaei *, Amin Salehpour Jam Pages 1089-1101

    Relationships between river water quality parameters and physical, geochemical and biological processes carried between basin resources (soil, vegetation, geology, land use, etc.), meteorological variables (temperature, precipitation, snowmelt, etc.), River hydrological variables (flow discharge), as well as human interventions are often very complex, nonlinear and non–deterministic in a way that makes their complete understanding impossible. In this situation, the use of computational intelligence (such as artificial neural networks) is a useful tool in simulating and estimating river water quality variables such as suspended sediment load. In the present study, by combining open source GIS libraries and neural network models (with and without supervisor), an intelligent GIS system has been designed and coded that can estimate daily suspended sediment load under univariate or multivariate conditions. The results of applying this system to Mazaljan River Watershed at Razin hydrometric station showed that this system is able to simulate suspended sediment load with proper performance and validation  (with root mean square error of 1033 tonday-1, mean absolute error of 455 tonday-1 and Nash-Sutcliffe efficiency of 0.89 for the test data set). In general, this system can be used as a national infrastructure in the simulation and management of suspended sediment in all hydrometric stations in the country by relevant organizations.

    Keywords: Artificial Neural Network, Data Clustering, prediction, Self-Organizing Map, Suspended sediment, Validation
  • Ali Seif, Hoda Ghasemieh *, Hossein Zeinivand, Mehran Zand Pages 1102-1121
    Today, with the increase in population, land use has been changed to meet the needs, which has made it more important to know the future status of land use. Investigating land use changes plays a fundamental role in environmental studies, modeling and simulation of land use changes and water resources management and helps managers in better land use planning. So, in this research, first, the land use map of Rahim-Abad Basin was extracted for 1999 and 2016, using ETM+ and Landsat 8 sensors in ENVI5.3 software environment, with a kappa coefficient of 95% and overall accuracy of 97% that indicates the high accuracy of the 2016 map.Then, the maps of affecting factors on land use change including maps of distance from the road, distance from the river, distance from the city, distance from the village, distance from the fault, geology, soil texture, rainfall, evaporation, elevation digital model, gradient, groundwater level and the amount of solar radiation were prepared in Arc-GIS 10.6.After, using logistic regression, the role of effective factors on land use was determined and the Relative Operating Characteristics curve (ROC) was used to evaluate the logistic regression. Finally, the land use map of the study basin was simulated for 2026 using the CLUE-s model.Results showed that the area under the ROC curve was 0.9, 0.88, 0.9, 0.92 and 0.91 for grasslands, rain-fed lands, irrigated lands, water and, residential zones, respectively, which expresses the acceptable accuracy of the regression method in investigation of affecting factors on land use.Also, the most changes of land use in 2026 would be related to conversion of rangelands to rainfed lands, and 6.47% rangelands would decrease and 18% rainfed lands would increase.
    Keywords: CLUE-s, land use, Logistic regression, Rahim-Abad basin, ROC
  • Saeideh Ansariyan, Mahnoosh Moghaddasi *, Mojaba Moradi Pages 1122-1132

    The success of the artificial recharge projects of aquifers need to recognition the appropriate points. The aim of this investigation is finding appropriate points for artificial recharge in “Kavir Meighan” basin in Markazi province. Because of that the Geographical Information System (GIS) is used. In this investigation. the method“Analytic Hierarchy Process (AHP)” is used to find suitable points. By using the opinion of the experts, the necessary criterion to choose suitable points are: Water Quality, Water Depth, Slope, Land use, Geology, Soil texture and the position of wells, springs and Qanats. In AHP methods the raster layer of used criterion was prepared. Then by using double comparison and Expert choice software, the weight of the any layers was made. In this method the maps were put together by overlap methods. After that, inappropriate points those are too close to wells, springs and qanats, were showed. Finally, the potential map of artificial recharge zone was prepared. In AHP method the potential map contents 29 zones, the total area of them is 14,770,183 square meters.

    Keywords: Aquifer, Analytic Hierarchy Process (AHP), Artificial recharge, Characterization, Water resources management
  • Gholamreza Ghahari *, Samad Shadfar, Hamid Hosseini Marandi Pages 1133-1145
    Erosion and sediment resulting from it, is one of the most important factors in watershed management. The estimation of sediment yield and prioritization of watersheds in terms of water erosion is the main objectives of watershed management. One of the ways to estimate soil erosion and sediment yield is to use empirical models. The aim of this research is to evaluate the efficiency of the EPM Model in Fars Province. To examine this, five small watersheds were selected in Fars Province. Five basins in which the earth dams and check dams were built were selected. There is no overflow from these dams in rainfall events and the most of them was made near to 10 years. The amount of sediment deposited in upstream of the reservoirs was calculated by means of precision mapping. Deposit bulk density was determined in the field to convert the volume into the weight. In parallel, the sediment yield of the basins was determined by EPM Model. Results showed that the minimum and maximum sediment yield measurements varied from 0.89 to 2.62 tonh-1y-1, but the estimated sediment was between 3.3 to 6 tonh-1y-1. The results of the relative error of estimation of EPM Model in each of the studied basins showed an over estimation in all basins (minimum 121.5 and maximum 447.2 percent). The Relative Root Mean Square Error (RRMSE) of the model was calculated as 2.39, which indicates a too much error of the model. Statistical analysis results comparison of actual sediment yields of watersheds with estimated values by model, using paired t-test, shows that there is a significant difference between these values (t=8.728 and sig.=0.001). According to the presented findings, the results of this model estimation for the investigated areas are not accepted.
    Keywords: Check dams, Empirical models, FARS PROVINC, sediment yield, watershed