فهرست مطالب

پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز
پیاپی 21 (بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/19
  • تعداد عناوین: 27
|
  • ایمان نجفی، علیرضا عمادی*، محمدعلی غلامی سفیدکوهی صفحات 1-10

    روندیابی رودخانه و مخزن یکی از نکات مهم در پیش بینی سیلاب خروجی از حوزه آبخیز می باشد. بنابراین دقت در محاسبه آن سبب افزایش دقت سیلاب خروجی از حوزه آبخیز می شود. روش ماسکینگام یکی از روش های روندیابی رودخانه می باشد که ضرایب K و X با توجه به نوع حوزه آبخیز و رودخانه تعیین می شود. در اکثر حوزه های آبخیز به دلیل عدم دسترسی به همه ی پارامترها، این ضرایب به صورت تقریبی در نظر گرفته می شوند لذا هدف از این پژوهش واسنجی روش ماسکینگام در حوزه گرمرود و تعیین ضرایب K و X بهینه می باشد. به این منظور ابتدا حوزه آبخیز گرمرود با استفاده از الحاقیه HEC-GeoHMS در محیط نرم افزار ARC GIS به 21 زیر حوزه  و 18 بازه رودخانه تقسیم بندی شد. با استفاده از نرم افزار HEC-HMS سیلاب خروجی از هر یک از زیر حوزه ها محاسبه و روندیابی سیستم رودخانه ها با استفاده از مدل کامپیوتری تهیه شده انجام شد. به منظور واسنجی از روش بهینه سازی الگوریتم جامعه مورچگان استفاده شد، به صورتی که در مجموع 36 متغیر تصمیم (شامل 18 متغیر K و 18 متغیر X) تعیین شد. تابع هدف مجذور میانگین مربعات خطای داده های دبی هیدروگراف محاسباتی و مشاهداتی خروجی  حوزه  آبخیز در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد ضرایب بهینه نسبت به ضرایب معمول در دوره های واسنجی و صحت سنجی به ترتیب مقدار تابع هدف را 28% و 2/4% کاهش می دهد.

    کلیدواژگان: الگوریتم کلونی مورچگان، حوزه آبخیز گرمرود، روش ماسکینگام، روندیابی سیلاب، مدل HEC-HMS
  • المیرا ولی پور*، محمدعلی قربانی، اسماعیل اسدی صفحات 11-23

    اقدام در اجرای پروژه های آبی، شناخت ویژگی های بارندگی و آگاهی از آب و هوا و اقلیم منطقه است. بارندگی  به دلیل تغییرات مکانی و زمانی زیاد، در مقایسه با سایر عوامل هواشناسی، به شبکه متراکم تری برای دیده بانی نیاز دارد. ازاین رو مکان یابی بهینه احداث ایستگاه ها امری بسیار ضروری است. بنابراین ابتدا داده های بارش ماهانه ایستگاه های باران سنجی در سطح حوضه و مناطق مجاور آن ها جمع آوری گردید. سپس تمامی داده های سری زمانی مورد تحلیل های آماری ازجمله آزمون نرمال و همگنی قرارگرفتند و ایستگاه های دارای آمار خطا و غیرهمگن از مجموع ایستگاه ها حذف و یا اصلاح شدند. با توجه به نتایج آزمون های نرمال، بارندگی سالانه در 5 ایستگاه به دلیل کوچک بودن مقادیر آزمون ها از مقدار بحرانی آن ها، از توزیع نرمال پیروی نمی نمایند. همچنین نتایج آزمون های همگنی حاکی از آن بود که 7/91 درصد از ایستگاه های منتخب حوضه از لحاظ صحت و درستی داده های بارندگی ثبت شده مورد تایید بوده و در ادامه، قابل استفاده در تحلیل های هیدرولوژیک و یا منابع آبی خواهند بود. با تحلیل مکانی آنتروپی بارش، مقدارآنتروپی انتقال اطلاعات در سطح حوضه محاسبه و معیاری در تعیین نقاط با پتانسیل تاسیس ایستگاه جدید در نظر گرفته شد. نتایج حاکی از این است که شش ایستگاه شبستر، شرفخانه، زرنق هریس، هرزندات، کلیبر و قوشچی سراب ضمن کسب رتبه های پایین در شبکه، وضعیتی بحرانی داشته و ضعیف ترین ایستگاه های حوضه می باشند. از سوی دیگر ایستگاه های سعیدآباد، باشسیزاوجان، مراغه، خرمازرد و شیرین کندی بالاترین رتبه ها را در میان سایر ایستگاه ها به خود اختصاص داده اند و پنج ایستگاه مهم حوزه آبخیز مورد مطالعه می باشند که مفیدترین اطلاعات در شبکه را تولید می نمایند. به منظور انجام فرآیند بهینه سازی تابع هدفی برای کل حوضه تعیین و سپس از الگوریتم کرم شب تاب بهره گیری شد تا بهترین جانمایی برای ایستگاه های باران سنجی به دست آید. پس از بررسی نتایج مشخص گردید، بهترین جانمایی با اضافه کردن تعداد 9 ایستگاه به دست می آید.

    کلیدواژگان: آنتروپی انتقال اطلاعات، الگوریتم کرم شب تاب، بهینه سازی، باران سنج، مکان یابی
  • درسا دریکنده، دانیال قربانی، علی شاهنظری* صفحات 24-35

    احداث سدهای بزرگی مانند سد مخزنی البرز علاوه بر تامین آب در بخش های شرب و کشاورزی، بدون شک با تغییرات فراوان بر اکوسیستم های طبیعی همراه است. شناخت و آگاهی از این تغییرات به منظور برنامه ریزی و مدیریت پایدار مناطق تحت تاثیر سد، امری ضروری است. استفاده همزمان از فناوری های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، یکی از روش های رایج در امر پایش تغییرات منطقه به شمار می رود. در این راستا، هدف این مطالعه بررسی اثر احداث و آبگیری سد البرز بر تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی به کمک سنجش از دور و سامانه های اطلاعات جغرافیایی می باشد. بدین منظور، دو تصویر ماهواره ای لندست در دوره 22 ساله (مربوط به سال های 1994 و 2016 میلادی) با اعمال تصحیح رادیومتریک و اتمسفری به کار گرفته شد؛ به گونه ای که گویای تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی پیش و پس از احداث و آبگیری سد باشد. سپس با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده ماشین بردار پشتیبان، نقشه پوشش گیاهی و کاربری اراضی تهیه و دقت طبقه بندی ها نیز ارزیابی گردید و تحلیل تغییرات زمانی پوشش گیاهی و کاربری اراضی با تولید نقشه آشکارسازی تغییرات، انجام شد. همین طور، به منظور بررسی تغییرات مکانی انواع کلاس های پوشش گیاهی و کاربری، از شاخص آماری LQ استفاده شد. مطابق نتایج، طی گذشت دو دهه، مساحت پوشش گیاهی جنگلی در منطقه  7/22 هکتار (9/1 درصد) افزایش، مساحت کاربری کشاورزی و مرتع و همین طور نواحی ساخت و ساز به ترتیب 66/735 هکتار (83/6 درصد) و 82/17 هکتار (1/0 درصد) کاهش داشته و مساحت پوشش آبی که با آبگیری سد و شبکه، طبقات مذکور را به زیر آب برده، 37/530 هکتار (4/5 درصد) به دست آمد. بررسی تغییرات الگوی مکانی پوشش گیاهی و کاربری های اراضی نیز نشان داد که بیشترین تغییرات در بخش بالادست (محل مخزن سد) با LQ معادل با 68/1 رخ داده که متعلق به پوشش آبی است که این امر به وضوح نشانگر تاثیر احداث و آبگیری سد البرز در تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی در بخش بالادست این سد است.

    کلیدواژگان: تغییرات زمانی و مکانی، تصاویر ماهواره ای، طبقه بندی نظارت شده، ماشین بردار پشتیبان، شاخص آماری LQ
  • امید اسدی نلیوان، امیر سعدالدین*، غلامحسین کرمی، واحد بردی شیخ صفحات 36-47

    با افزایش جمعیت و نیازهای آبی فزاینده، اهمیت منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از حیاتی ترین منابع تامین کننده آب شیرین در مناطق خشک بیش از پیش آشکار می شود. در این پژوهش، به منظور شناسایی مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی حوضه رودخانه حبله رود، از هفت معیار متوسط بارندگی سالانه، تراکم آبراهه ها، تراکم گسل ها، لیتولوژی، ژیومورفولوژی، شیب زمین و کاربری اراضی استفاده شده است. نقشه معیارهای مذکور تهیه و به کمک روش AHP، معیارهای مربوط وزن دهی شدند. با تعیین نرخ تاثیرگذاری برای هر کلاس، نقشه پتانسیل آب زیرزمینی به روش روی هم گذاری تهیه شد و دقت این روش به کمک داده های دبی برای 88 چاه و چشمه موجود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با توجه به پیچیدگی های موجود در حوضه، دقت روش به کار رفته 78 درصد است. مناطق با پتانسیل آب زیرزمینی زیاد، بیشتر در مناطقی که پوشیده از رسوبات متصل و دارای کنگلومرا، ماسه سنگ و تراس های قدیمی و همچنین با تراکم زیاد گسل هستند، قرار گرفته اند. شایان ذکر است از بین هفت معیار، مهم ترین آن ها، متوسط بارندگی سالانه (وزن 355/0) و کم اهمیت ترین معیار ژیومورفولوژی (وزن 059/0) می باشد. در مجموع 85/48 درصد حوضه پتانسیل متوسط رو به بالا دارد. بر اساس یافته های این پژوهش، روش AHP، قابلیت مناسبی برای تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی در حوضه رودخانه حبله رود دارد.

    کلیدواژگان: پتانسیل آب زیرزمینی، تحلیل سلسله مراتبی، ArcGIS، حوضه رودخانه حبله رود
  • جمال مصفایی*، مهدی کمالی، امین صالحپور جم، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی، افشین یوسف گمرکچی صفحات 48-58

    سیل یکی از بلایای طبیعی است که از هرساله موجب خسارات جانی و مالی فراوانی می شود. لذا پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی، اقدامی ضروری برای کاهش خسارات ناشی از آن است. هدف از این پژوهش، بررسی کارآیی تکنیک تحلیل سلسله مراتبی برای پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی و اولویت بندی پتانسیل سیل خیزی زیرحوزه های آبخیز باراجین قزوین بود. بدین منظور پتانسیل سیل خیزی زیرحوزه ها با بکارگیری تحلیل سلسله مراتبی تعیین و با نتایج سیل خیزی حاصل از مدل HEC-HMS به عنوان داده های مشاهداتی مقایسه شد. نتایج نشان داد که علاوه بر تطابق کامل بین نقشه های طبقه بندی شده دو روش، همبستگی معنی داری (929/0 و 934/0) بین رتبه پتانسیل سیل خیزی حاصل از AHP و رتبه دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت های 25 و 50 سال زیرحوضه ها وجود دارد. همچنین تحلیل اوزان حاصل از AHP نشان داد که در سیل خیزی زیرحوزه ها، به طور کلی عوامل هیدروکلیماتیک (وزن = 65/0) از اهمیت بیشتری نسبت به عوامل مورفومتری (وزن = 35/0) برخوردارند و عامل شدت بارش برابر با زمان تمرکز نیز مهم ترین عامل می باشد (وزن = 373/0).  بر اساس رتبه بندی نهایی، زیرحوزه های 5، 3 و 4 که در نواحی کوهستانی و بالادست حوزه واقع شده اند، پتانسیل سیل خیزی بالایی دارند که بیشتر به دلیل وزن بالای دو زیرمعیار شدت بارش برابر با زمان تمرکز و بارش با دوره بازگشت 25 ساله نسبت به زیرحوزه های دیگر است. نتایج این تحقیق علاوه بر شناخت فرآیندهای حاکم بر حوزه، می تواند راهنمای مناسبی برای کنترل سیلاب های منطقه مطالعاتی باشد.

    کلیدواژگان: اولویت بندی، تحلیل سلسله مراتبی، تصمیم گیری چندمعیاره، دبی اوج
  • عباس عباسی، کیوان خلیلی*، جواد بهمنش، اکبر شیرزاد صفحات 59-71

    خشکسالی جزء جدایی ناپذیر هر اقلیمی محسوب می گردد که تاثیرات مهمی بر بخش های مختلف جامعه دارد و سبب افزایش فشار بر منابع آبی می گردد. لذا پیش بینی وضعیت آتی آن می تواند به برنامه ریزان و تصمیم گیران در بخش های مختلف کمک شایانی نماید. در این تحقیق جهت پیش ینی خشکسالی در مقیاس های زمانی مختلف شاخص خشکسالی بارش و تبخیر تعرق استاندارد (SPEI) از 5 ورودی مختلف شامل مقادیر شاخص SPEI با تاخیرهای یک تا 5 ماهه استفاده و سپس از سه روش هوشمند شامل برنامه ریزی بیان ژن (GEP)، شبکه بیزین (BN) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) جهت پیش بینی مقادیر آتی استفاده گردید. نتایج نشان داد که هر سه روش در مقیاس زمانی کوتاه مدت شاخص SPEI از دقت مناسب برخوردار نمی باشند به طوری که بهترین عملکرد در مقیاس زمانی یک ماهه مربوط به مدل شبکه بیزین با ضریب همبستگی 142/0 و در مقیاس سه ماهه مربوط به روش ANN با ضریب همبستگی 704/0 می باشد. نتایج همچنین نشان داد که دقت پیش بینی مدل با افزایش مقیاس محاسبه SPEI رابطه مستقیم دارد و با افزایش مقیاس زمانی SPEI، دقت پیش بینی افزایش پیدا می کند. همچنین هر سه روش در مقیاس های زمانی بلندمدت از عملکرد مناسبی برخوردار می باشند.
     

    کلیدواژگان: پیش بینی، خشکسالی، مراغه، مدل هوشمند، شاخص SPEI
  • الهام رجبی شهبندی، محسن مسعودیان*، رامین فضل اولی صفحات 72-83

    استفاده از مخازن تعدیل یکی از روش های سازه ای مدیریت سیلاب شهری برای کاهش حجم یا شدت طغیان ها و همچنین دفع جریانات سیلابی می باشد. در این تحقیق، تاثیر مخازن تعدیل درون شهری بر دبی اوج سیلاب و ابعاد مجاری آبرو در یکی از زیرحوضه های شهر ساری (گذرخان) بررسی شد. برای این منظور ابتدا باران طرح با دوره بازگشت 5ساله براساس روش SCS تیپ 2 تعیین شد و زمان تمرکز حوضه ها نیز با استفاده از روش های تجربی کربای و کرپیچ محاسبه شد. سپس شبیه سازی شبکه با نرم افزار SWMM انجام شد و دبی اوج سیلاب و ابعاد تیپ مجاری آبرو تعیین و سپس با وجود مخازن تعدیل سیلاب، شبیه سازی مجدد انجام و تاثیر مخازن بر دبی اوج خروجی و ابعاد مجاری آبرو تعیین شد. برای تعیین حجم مخازن تعدیل سیلاب ابتدا با در نظرگرفتن چند مقدار متفاوت برای حجم مخازن و ترسیم نمودارهای تغییرات دبی خروجی و تغییرات  در برابر حجم مخزن، برای هر مخزن مقدار حجمی که کمترین نرخ تغییرات دبی را دارا بود به عنوان مقدار بهینه در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد وجود مخازن تعدیل میزان سیلاب را در گره خروجی 3266، به میزان 86درصد و در گره خروجی 4004، به میزان 89 درصد و همچنین ابعاد مجاری آبرو (متوسط سطح مقطع کانال) را نیز در منطقه مورد مطالعه به میزان 57 درصدکاهش داده است.

    کلیدواژگان: حوضه آبریز شهری، ساری، کنترل سیلاب، مخازن تعدیل سیلاب، مدل SWMM
  • مسلم سواری*، حامد اسکندری دامنه، هادی اسکندری دامنه صفحات 84-97

    یکی از چالش‏ های جهان امروز، بحران کم آبی است برای حل این مشکل کشورهای مختلف باید منابع آبی خود را به بهترین نحو مدیریت کنند. با وقوع خشکسالی ها و برداشت بی‏رویه از ذخایر آب، معیشت جوامع محلی را با شرایط بحرانی مواجه ساخته است. لذا هدف کلی این تحقیق، آسیب شناسی مدیریت منابع آب زیرزمینی در میان جوامع محلی بود. جامعه آماری تحقیق شامل کلیه‏ ی بهره ‏برداران به تعداد 6112 نفر، دارای چاه‏ های نیمه عمیق و عمیق در حوزه غرب تالاب جازمویان بودند. با استفاده فرمول نمونه‏ گیری کوکران تعداد 174 نفر برای مطالعه انتخاب شدند. ابزار اصلی تحقیق پرسشنامه‏ بود که روایی آن توسط پانل متخصصان و پایایی آن توسط ضریب آلفای کرونباخ تایید شد. تجزیه و تحلیل داده ‏ها به ‏وسیله نرم ‏افزارSPSS  نسخه 18 انجام شد. نتایج تحلیل همبستگی نشان داد که بین متغیرهای میزان درآمد، حمایت دولتی، بکارگیری رهیافت مشارکتی، سطح تحصیلات، حمایت دولتی، استفاده از رسانه های ارتباطی، استفاده از نشریات آموزشی- ترویجی، نگرش نسبت به مدیریت منابع آب کشاورزی و دانش مدیریت منابع آب زیرزمینی با میزان بکارگیری عملیات مدیریت منابع آب زیرزمینی در بخش کشاورزی رابطه مثبت و معنی داری وجود دارد. علاوه بر این نتایج رگرسیون لجستیک ترتیبی نشان داد که  از بین متغیرهای مستقل، متغیر دانش بکارگیری عملیات مدیریت منابع آب با مقدار (087/0) بیشترین تاثیر را بر مدیریت منابع آب کشاورزی دارد. علاوه بر این، نتایج تحلیل عاملی اکتشافی آسیب‏ شناسی بهره ‏برداری بی ‏رویه از منابع آب زیرزمینی در عامل‏ های محیطی، اقتصادی، اجتماعی و روانشناختی طبقه ‏بندی کرد که در مجموع نزدیک به 77 درصد از واریانس کل عامل‏ ها تبیین نمودند بدین معنی آسیب‏ های بهره ‏برداری بی ‏رویه منابع آب زیرزمینی از 100 درصد عوامل 77 درصد آن در این تحقیق شناخته شده است.

    کلیدواژگان: مدیریت آب، منابع آب، کشاورزی، جوامع محلی، آسیب شناسی
  • فرزانه فتوحی فیروزآباد*، محمدرضا اختصاصی، عبدالرسول نگارش صفحات 98-107

    با توجه به کاهش کمی و کیفی منابع آب در استان یزد، چاره ای جز تغییر دیدگاه به سمت مدیریت مصرف وجود ندارد. جداسازی آب شرب از آب بهداشتی یکی از راه کارهای مدیریت کمی و کیفی مصرف می باشد. سناریو شبکه توزیع دوگانه آب با استفاده از نرم افزار EPAnet در مناطق بافت قدیم (گازرگاه) و بافت جدید (صفاییه) تحلیل هیدرولیکی شد و سپس مورد ارزیابی اقتصادی قرار گرفت. هزینه های سرمایه گذاری برای شبکه دوگانه در محدوده بافت قدیم و جدید به ترتیب برابر با 1/12595 و 66/20366 میلیون ریال بدست آمد. میزان هزینه جاری سالیانه در بافت قدیم 80/736  میلیون ریال محاسبه شد که این مقدار برابر 9/11 درصد سرمایه گذاری اولیه می باشد، همچنین در بافت جدید 72 /1308 میلیون ریال محاسبه گردید که این مقدار برابر 4/6 درصد سرمایه گذاری اولیه می باشد. هزینه توزیع هر مترمکعب آب شرب در بافت قدیم و جدید به ترتیب 113930 و 87630 ریال می باشد. نتایج تحلیل اقتصادی با استفاده از شاخص ارزش فعلی خالص (NPV) نشان داد که اجرای روش مذکور در هر دو منطقه دارای شاخص NPV مثبت است که این نشان دهنده موفق بودن پروژه از نظر اقتصادی می باشد. در رابطه با مقایسه قیمت فروش آب شرب، روش مورد نظر در بافت جدید با قیمت تمام شده هر مترمکعب 46000 ریال نسبت به بافت قدیم با قیمت 60500 ریال، دارای NPV بالاتر و اقتصادی تر می باشد. میزان هزینه های برآوردشده روش مذکور در بافت جدید پرهزینه تر از بافت قدیم می باشد که علت را می توان در میزان و تراکم جمعیت جستجو نمود. به علت تقاضای بیشتر در بافت جدید اجرای این روش به صرفه تر می باشد. ولی پارامترهایی از جمله استقبال افراد مسن از شبکه دوم، سهولت دسترسی مردم به آب شرب، پذیرش اجتماعی شبکه دوگانه، توزیع کاملا بهداشتی و مطمین آب و انعطاف پذیری سیستم اجرای این روش را در بافت قدیم تایید می کند. با اجرای این پروژه می توان با تعرفه پلکانی قیمت آب شرب و مدیریت مصرف آب بهداشتی، فرهنگ صرفه جویی مصرف آب را به مراتب عادلانه تر از وضعیت کنونی مدیریت کرد.

    کلیدواژگان: شبکه توزیع دوگانه آب شرب، شهر یزد، مدیریت مصرف
  • مهدی نادی*، سعید شیوخی سوغانلو صفحات 108-118

    مطالعه و پیش بینی خشکسالی مستلزم پایش دقیق این مخاطره آب و هوایی می باشد. نمایه بارندگی استاندارد (SPI) پرکاربردترین شاخص در پایش خشکسالی می باشد. اما دارای ایراداتی از جمله عدم درنظرگیری تغییرات فصلی، مشکل خودهمبستگی در پنجره های زمانی بالا و درنظرگیری توزیع پیش فرض گاما برای همه پنجره های زمانی می باشد. در این پژوهش، برای رفع ایرادات SPI سعی شد که اولا توزیع مناسب بارش از بین 8 توزیع مختلف انتخاب گردد و ثانیا برای رفع مشکل تغییرات فصلی از نمایه بارش استاندارد اصلاح شده (SPImod) استفاده شد. نمایه های SPImod و SPI در پنج ایستگاه از نقاط مختلف ایران با شرایط متفاوت دمایی و رطوبتی، در طی دوره  ی 55 ساله (2010-1956) با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج مناسب ترین تابع توزیع احتمال داده های بارش نشان داد که تابع پیش فرض گاما در هیچ یک از ایستگاه ها جزو توابع منتخب نبود و توابع پرتو عمومی، ویبول و حدنهایی عمومی مناسب ترین توابع توزیع احتمال برازش یافته در ایستگاه های مورد بررسی بودند. مقایسه ضریب همبستگی SPI و SPImod نشان داد که با افزایش پنجره زمانی ضرایب همبستگی افزایش می یابد. همچنین در مناطق مرطوب دو شاخص مورد بررسی شباهت بیشتری به یکدیگر دارند. بر پایه یافته های به دست آمده، اختلاف چشمگیری بین SPI و SPImod در همه ایستگاه ها مشاهده شد، که این اختلاف در گام های زمانی کمتر مانند یک، سه و شش ماهه، بسیار محسوس تر از گام های زمانی بالاتر بود و در پنجره های زمانی بیشتر از 12 ماه دو شاخص تقریبا منطبق بر یکدیگر شدند. همچنین نتایج نشان داد اختلاف این دو شاخص در ایستگاه های خشک تر آشکارتر بود. به نظر می رسد SPI مخصوصا در مناطق خشک به جای خشکسالی، خشکی را پایش می کند. بنابراین استفاده از SPImod به جای SPI به دلیل حذف اثرات فصلی بارش، نتایج دقیق تری ارایه می دهد.

    کلیدواژگان: تابع توزیع احتمال، خشکسالی، پنجره زمانی، نمایه SPImod
  • فرهاد برنا، رضا تمرتاش*، محمدرضا طاطیان، وحید غلامی صفحات 119-128

    شناسایی پتانسیل زیستگاه های گونه های بومی می تواند برنامه های حفاظت و احیاء را در حوزه های آبخیز تسهیل نماید. هدف از این پژوهش مدل سازی پراکنش رویشگاه درمنه کوهی در حوزه آبخیز بلده شهرستان نور، استان مازندران است. برای دستیابی به این هدف نقشه ی متغیرهای محیطی (متغیرهای فیزیوگرافی، خاکی و اقلیمی)، پس از نمونه برداری از پروفیل های خاک و همچنین جمع آوری اطلاعات مربوط به متغیرهای اقلیمی از سازمان هواشناسی استان مازندران به کمک تکنیک سامانه اطلاعات جغرافیایی در اندازه سلولی 10×10 متر تهیه گردید. در این مطالعه 60 مکان به عنوان مکان های حضور و عدم حضور گونه با روش نمونه برداری طبقه بندی - تصادفی ثبت گردید. برای هر سایت نمونه برداری اطلاعات مربوط به حضور و عدم حضور گونه و متغیرهای محیطی ثبت و ارتباط بین پراکنش گونه و عوامل محیطی با استفاده از روش رگرسیون لجستیک (LR) تعیین و نقشه ی پیش بینی پراکنش گونه ی درمنه کوهی در منطقه مطالعاتی تولید گردید. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که از بین 14 متغیر محیطی مورد مطالعه، به ترتیب نسبت جذب سدیم، متوسط دمای سالانه، شیب، سلیت و اسیدیته عوامل مهم تاثیرگذار بر پراکنش این گونه می باشد ارزشیابی صحت مدل با استفاده از ضریب آماری کاپا و سطح زیرمنحنی پلات های ROC انجام گردید. مقادیر شاخص های کاپا و سطح زیرمنحنی پلات های ROC به ترتیب برابر 5/0 و 75/0 برای مدل رگرسیون لجستیک می باشد؛ با توجه به مقادیر به نظر می رسد، روش رگرسیون لجستیک می  تواند  نقشه پراکنش گونه درمنه کوهی در مقیاس محلی را تولید نماید. مدل تولیدشده می تواند به عنوان ابزاری به منظور شناسایی مناطق مستعد جهت عملیات اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: رگرسیون لجستیک، مدل سازی پراکنش گونه، سیستم اطلاعات جغرافیایی، ارزیابی مدل، داده های حضور و عدم حضور
  • مجید محمدیوسفی، مهدی پژوهش، افشین هنربخش* صفحات 129-142

    پیش بینی و مدل سازی تغییرات کاربری اراضی برای آگاهی از کمیت و کیفیت تغییرات احتمالی در آینده اهمیت دارد. هدف از این تحقیق، پایش تغییرات کاربری اراضی در گذشته و بررسی امکان پیش بینی آن در آینده با استفاده از مدل LCM در حوزه آبخیز بهشت آباد استان چهارمحال و بختیاری است. در این تحقیق تصاویر لندست 5 سنجنده TM سال های 1370 و 1387 و لندست 8 سنجنده OLI سال 1395 تجزیه و تحلیل و مورد استفاده قرار گرفت. تصاویر هر سه مقطع زمانی به پنج طبقه مرتع، مناطق ساختمانی- شهری، اراضی کشاورزی، اراضی باغی و اراضی بایر طبقه بندی شد. پیش بینی وضعیت کاربری اراضی برای سال 1395، با استفاده از نقشه های کاربری سال های 1370 و 1387 و به کمک مدل LCM و بر پایه شبکه های عصبی مصنوعی و تحلیل زنجیره مارکوف انجام گردید. به این منظور، از متغیرهای مکانی  فاصله از مراتع، فاصله از مناطق ساختمانی- شهری، فاصله از اراضی کشاورزی، فاصله از اراضی باغی، فاصله از اراضی بایر، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، ارتفاع یا مدل رقومی ارتفاع، شیب و جهت شیب به عنوان عوامل موثر بر تغییرات در شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. نتایج مدل سازی نیروی انتقال با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در بیش تر زیر مدل ها صحت بالایی را (62 تا 94 درصد) نشان داد. خطای کل در مدل سازی برای سال 1395، حدود 23/4 درصد به دست آمد که نشان دهنده انطباق زیاد تصویر پیش بینی شده مدل با تصویر واقعیت زمینی و قابل قبول بودن مدل می باشد. هم چنین نتایج پیش بینی تغییرات برای سال های 1420 و 1429 نشان داد که مساحت اراضی مرتعی و اراضی بایر کاهش و مساحت مناطق ساختمانی- شهری، اراضی باغی و اراضی کشاورزی افزایش خواهند یافت.

    کلیدواژگان: بهشت آباد، پیش بینی تغییرات، پایش تغییرات، تصاویر ماهواره ای لندست، طبقه بندی تصاویر، متغیرهای مکانی، نیروی انتقال
  • حبیب حسنی، محسن ملکی* صفحات 143-153

    عملیات آبخیزداری نقش مهمی در مدیریت خاک و منابع آب دارند. از سوی دیگر پیچیدگی های تکنیکی و مسایل اجتماعی پروژه های آبخیزداری، ارزیابی آن را مشکل کرده است. روش های کیفی و کمی اقتصادی و اجتماعی ارزیابی، دارای نقاط ضعف و قدرت هستند. ترکیب آن ها تا حدودی می تواند در حل مشکلات ارزیابی پروژه ها موثر واقع شود. این تحقیق به منظور ارزیابی اثرات اقتصادی- اجتماعی عملیات آبخیزداری و کسب نظرات بهره برداران نسبت به آن در حوزه حسن ابدال در استان زنجان انجام شده است. این پژوهش از نوع توصیفی-تحلیلی بوده است. جامعه آماری تحقیق حاضر را سرپرستان خانوارهای روستایی ساکن حوزه آبخیز حسن ابدال تشکیل دادند (205=N) که از این تعداد 162 نفر با استفاده از جدول مورگان به روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای انتخاب شدند. برای جمع آوری اطلاعات میدانی، از پرسشنامه استفاده شد. از آزمون کای اسکویر در محیط SPSS 20 و تحلیل اقتصادی نسبت سود به هزینه و ارزش خالص فعلی استفاده شد. از مهم ترین اثرات طرح می توان به کاهش تمایل به مهاجرت، کنترل سیل، افزایش حجم آب زیرزمینی، تبدیل دیم زارهای کم بازده به مرتع دست کاشت، افزایش محصولات زراعی و باغی، کاهش هزینه های آن اشاره کرد. اجرای طرح های آبخیزداری در این منطقه نتوانسته است بر روی سرمایه های اجتماعی روستا از قبیل افزایش مشارکت و اعتماد، افزایش سطح آگاهی و مهارت های مردم، افزایش درآمد، افزایش فرصت شغلی، افزایش پوشش گیاهی موثر باشد. عمر مفید این طرح بر اساس نظریه کارشناسان حدود 25 سال برآورد شده که با نرخ تنزیل 16 درصد و تحلیل هزینه فایده از داده های به دست آمده در طی دوره، بزرگتر از یک بوده است. رقم 062/1 ارزش فعلی خالص، توجیه پذیربودن طرح را از نظر اقتصادی نشان می دهد.

    کلیدواژگان: نسبت هزینه به فایده، ارزش خالص فعلی، حوزه آبخیز، طرح های آبخیزداری، ارزیابی اقتصادی- اجتماعی
  • مهدی کلاهی*، مرضیه پایسته صفحات 154-164

    طرح‏ های منابع طبیعی برای بهبود شرایط محیطی و اجتماعی سیستم‏ های اجتماعی-بوم ‏شناختی برنامه‏ ریزی و اجرا می‏ شوند. پژوهش حاضر با هدف تعیین و شناسایی اثرات اجرای طرح ‏های منابع طبیعی بر مسایل اجتماعی- اقتصادی روستاها، و همچنین کسب دیدگاه‏ ها و نظرات مرتبط روستاییان انجام شده است. منطقه مورد مطالعه، روستاهای حوضه آبخیز چاه ‏نوروز شهرستان قلعه گنج کرمان انتخاب گردید که با توجه به تعداد خانوار جامعه و به کمک فرمول کوکران، تعداد نمونه ‏ها انتخاب، و به صورت سیستماتیک تصادفی با پرسشنامه مورد آماربرداری قرار گرفتند. طبق نتایج، از آنجایی ‏که جنبه‏ های اقتصادی اجرای طرح‏ های منابع طبیعی به طور دقیق ارزیابینشده بودند، بازدهی و کارآمدی لازم از اجرای طرح ‏ها در منطقه حاصل نشده و در اشتغال و یا عدم مهاجرت روستاییان ثاثیری نداشته‏اند. همچنین در استفاده از منابع روستایی برای اجرای طرح‏ ها، رضایت اهالی حاصلنشده و در کل بیشتر روستاییان از انجام طرح‏ها و دستاوردهای آنها رضایت ندارند. در نتیجه، اجرای این طرح ‏ها اثر چندانی بر بهبود وضعیت اجتماعی - اقتصادی روستاییان نداشته است. یافته ‏های این پژوهش، مبنایی برای چگونگی سیاستگذاری سازگار و همچنین نوع کمیت و کیفیت طرح‏ های منابع طبیعی است.

    کلیدواژگان: کنترل بیابان، جنگل کاری، یادگیری اجتماعی، حکمرانی مشارکتی- تطبیقی، مدیریت آبخیز
  • محمد نکویی مهر، سید نعیم امامی* صفحات 165-176

    تحقیق حاضر که با هدف بررسی قابلیت سامانه های جمع آوری آب باران در تولید رواناب به منظور تامین قسمتی از آب مورد نیاز باغات در اراضی شیبدار به اجرا در آمده است، تلاشی نوآورانه جهت برقراری ارتباط نزدیک بین فعالیت های آبخیزداری و تولید محصولات باغی با رویکرد امنیت غذایی می باشد. برای این منظور در استان چهارمحال و بختیاری تعداد 9 سامانه ی آبگیر مستطیل شکل به ابعاد 4×3 متر مربع با سه تیمار مدیریتی شامل سطح عایق (پوشش پلاستیک و سنگریزه)، خاک لخت (جمع آوری پوشش سطحی سامانه) و شاهد (زمین دست نخورده) و در قالب طرح آماری کاملا تصادفی بر روی دامنه ای با شیب 20 درصد احداث گردید. در پایین دست هر سامانه، یک مخزن جهت جمع آوری و ذخیره رواناب ها تعبیه شد. در طول دوره آماربرداری، میزان بارش روزانه و حجم آب جمع آوری شده در داخل هر مخزن، بعد از هر واقعه بارش اندازه گیری گردید. نتایج مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که تیمار عایق دارای بیشترین توان تولید رواناب بوده به طوری که میانگین رواناب در این تیمار، حدود 5 برابر تیمار جمع آوری پوشش سطحی و 5/17 برابر تیمار شاهد (زمین دست نخورده) است. میانگین ضریب رواناب در تیمارهای عایق، جمع آوری پوشش سطحی و پوشش طبیعی به ترتیب برابر 3/64، 7/7 و 8/1 درصد محاسبه شد. همچنین نتایج نشان داد که بارش های کمتر از 5 میلی متر، تنها در سطوح عایق منجر به تولید رواناب شده است. لذا مزیت دیگر به کارگیری سطوح عایق را می توان در تولید رواناب در بارش های حداقل بر شمرد. این موضوع با توجه به فراوانی وقایع بارندگی با مقادیر کمتر از 5 میلیمتر در مناطق خشک و نیمه خشک، لزوم استفاده از سطوح عایق در استحصال آب باران در این مناطق را ضروری تر می سازد. بر این اساس استفاده از سطوح عایق همراه با تعبیه سامانه ذخیره رواناب حاصل از ماه های پرباران و توزیع آب ذخیره شده در ماه های خشک به منظور تامین قسمتی از آب مورد نیاز باغات در اراضی شیبدار توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: استحصال آب باران، سامانه های سطوح آبگیر، سطوح عایق، ضریب رواناب، چهارمحال و بختیاری
  • جواد چزگی*، حمزه نور، سید محمد تاجبخش فخرآبادی، اسماعیل سهیلی صفحات 177-185

    کنترل و حفظ رواناب سطحی برای استفاده بهینه و تغذیه منابع آب زیرزمینی یکی از راهکارهای مهم در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. بندهای خاکی کوتاه یکی از کم هزینه ترین و موفق ترین روش های کنترل سیلاب، ذخیره آب، تغذیه آب های زیرزمینی و کنترل رسوب می باشند. در این تحقیق برای مکان یابی این سدها از مدل بولین و جهت اولویت بندی از روش های فرآیند تحلیل شبکه و ویکور استفاده شد. در مرحله اول با استفاده از مدل بولین مناطق نامناسب حذف و 43 محدوده پتانسیل دار برای احداث بند خاکی انتخاب گردید. در ادامه با استفاده از گوگل ارث و بازدید صحرایی 11 محور مناسب برای احداث سد خاکی در مناطق پتانسیل دار تعیین گردید. در نهایت این مکان ها با استفاده از روش های تصمیم گیری فرآیند تحلیل شبکه و ویکور و براساس معیار های عوامل طبیعی (بارندگی، شیب، زمین شناسی، ترکم زهکشی و فرسایش پذیری) و عوامل اقتصادی اجتماعی (فاصله از شهر و روستا، فاصله از جاده، فاصله از منابع قرضه و نیاز آبی) اولویت بندی گردید، نتایج نشان داد که معیار زمین شناسی با اهمیت نسبی 472/0 بیشترین تاثیر را در انتخاب محور سد داشته است. در نهایت مکان هفت با امتیاز 115/0 در روش فرآیند تحلیل شبکه و 035/0 در روش ویکور در اولویت اول برای احداث بندخاکی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: کنترل سیلاب، سازه آبخیزداری، ANP، VIKOR و شهرستان تایباد
  • سید احمد حسینی*، محمودرضا طباطبایی صفحات 186-197

    جریان های سیلابی سبب فرسایش و ترسیب مواد رسوبی در رودخانه ها می گردند و هریک از این عوامل باعث تغییر شکل در مورفولوژی رودخانه می شود. این تغییر شکل سالانه به فعالیت های ساکنان حاشیه رودخانه و تاسیسات مجاور آن صدماتی وارد نموده و در مسیر رودخانه نیز مشکلاتی به همراه می آورد. از این لحاظ تشخیص فرسایش پذیری و پهنه بندی آن در یک رودخانه از مواردی است که جهت مدیریت و کنترل فرسایش رودخانه ای مورد استفاده خواهد بود. در این تحقیق ضمن بررسی شرایط و عوامل موثر در فرسایش و رسوب گذاری بازه ای از رودخانه ی قزل اوزن، حدفاصل روستای پیرچم تا روستای گیلوان، به طول حدود 15 کیلومتر، ابتدا اطلاعات مختلف هیدرولیکی، خاکشناسی، فیزیوگرافی، توپوگرافی و زمین شناسی بازه ی موردپژوهش جمع آوری شد و سپس توسط تصاویر ماهواره های IRS و Landsat و نیز عکس های هوایی در دوره ی زمانی 1347 تا 1389، پلان و الگوی جابجایی رودخانه در محیط GIS بررسی شد. در این بررسی پس از تقسیم بندی محدوده ی مورد پژوهش به 10 بازه ی مختلف، موقعیت مکانی خطوط ساحلی طرفین رودخانه و عرض جابجایی رودخانه در مقاطع زمانی مختلف، و مناطق بحرانی تخریب یا رسوب گذاری شده در هر بازه مشخص شدند. به موازات آن با استفاده از اطلاعاتی نظیر ظرفیت جذب رطوبت خاک، پوشش گیاهی و بافت خاک حاشیه رودخانه ی مورد پژوهش و همچنین خصوصیات هیدرولیکی جریان های اتفاق افتاده، عوامل موثر بر فرسایش در بازه های مختلف رودخانه ی قزل اوزن، مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. بررسی تغییرات شکل رودخانه و مشخصه های هندسی آن نشان داد رودخانه قزل اوزن در 95/9 کیلومتر از محدوده ی مورد پژوهش حالت سینوسی و پیچان رودی دارد، و تقریبا 85 درصد پیچان رودها در محدوده ضریب پیچشی 06/1 تا 5/1 قرار دارند. تعداد پیچان رودهای بازه ی موردپژوهش، از 19 پیچان رود در سال 1347 به 15پیچان رود در سال 1389 کاهش یافته است. با توجه به معیار زاویه مرکزی قوس ها، بیشترین فراوانی زاویه مرکزی در این بازه (40%) در دسته 158-85 درجه ای قرار گرفت که مربوط به حالت پیچان رودی توسعه یافته است و بیشترین مقدار زاویه در سال 1347 حدود 139 درجه و در سال 1389 حدود 182 درجه می باشد و لذا این محدوده از رودخانه قزل اوزن، یک رودخانه میاندری جوان و پویا است. نتایج نشان داد ناپایدارترین بازه قزل اوزن در ناحیه چندشاخگی آن که در بازه شماره 5 قرار دارد، دیده می شود. از اینرو کاهش شیب و کم شدن توان هیدرولیکی رودخانه سبب ایجاد پدیده چندشاخگی در این بازه شده است. متوسط شعاع حلقه های پیچان رودی در سال 1389 بیشتر بود و این امر ناشی از فرسایش پذیری کناره رودخانه که غالبا آبرفتی و مارنی است می باشد و حاکی از توسعه شعاعی حلقه های پیچان رود است. با مقایسه خط مرکزی رودخانه در سال های 1347 و 1389 نیز ملاحظه گردید که حالات مختلف فرسایش ساحلی و میان بری در حلقه های میاندر وجود دارد. لذا با توجه به ارزیابی های میدانی از عوامل هیدرولیکی مرتبط با ناپایداری کناره ها در طول مسیر رودخانه، می توان به فرسایش پنجه دیواره ها، که ناشی از سرعت زیاد جریان در پای این دیواره ها و ریزش آن، و وقوع فرسایش خندقی در بالای دیواره ها به واسطه زهکشی نامناسب زمین های کشاورزی مشرف به رودخانه می باشد، اشاره نمود.

    کلیدواژگان: داده های رقومی، رودخانه، عکس هوایی، فرسایش کناره ای، مورفولوژی، GIS، RS
  • تریفه ادریسی*، محمود حبیب نژاد روشن، بهنوش جعفری گرزین صفحات 198-207

    شبیه سازی جریان رودخانه برای اطلاع از آورد رودخانه در دوره های زمانی آتی و تعیین دبی های سیلابی اهمیت ویژه ای دارد. فرایند های هیدرولوژیکی مختلفی مثل گیرش گیاهی، ذخیره سطحی، نفوذ، ذخیره خاک، نفوذ عمقی و ذخیره آب زیرزمینی باید در مدلسازی پیوسته هیدرولوژیکی در نظر گرفته شوند. با توجه به روش های مختلف شبیه سازی هیدرولوژیکی، روش پیوسته بهترین پیش بینی را دارد زیرا می تواند شرایط تر و خشک را در طول یک دوره طولانی مدت مدل کند. مدل HEC-HMS الگوریتم احتساب کننده رطوبت خاک (SMA) را برای شبیه سازی روابط طولانی مدت بین بارش ،رواناب، ذخیره، تبخیر و تعرق و  تلفات خاک به کار می گیرد. در این مطالعه مدل احتساب کننده رطوبت خاک (HMS SMA) به منظور تعیین تاثیر رطوبت خاک در ایجاد رواناب، ارزیابی جریان های شبیه سازی شده در حوزه آبخیز زارم رود واقع در استان مازندران به کار برده شد. داده های روزانه بارش و رواناب برای مدت 4 سال (85-89) به همراه داده های ماهانه تبخیر و تعرق، مدل رقومی ارتفاع (DEM) با قدرت تفکیک 25 متر و نقشه شبکه هیدروگرافی برای مراحل واسنجی و اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج شبیه سازی بیانگر این بود که مقیاس زمانی ماهانه با داشتن بیشترین مقدار R2 و NSE و حداقل MAE و RMSE در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی دقیق ترین شبیه سازی را ارایه کرده است. به طور کلی نتایج تحقیق، قابلیت خوب مدل HEC-HMS به همراه مدل جدید محاسبه تلفات SMA برای شبیه سازی جریان رودخانه در حوزه آبخیز رودخانه زارم رود را نشان داد.

    کلیدواژگان: بارش و رواناب، حوزه آبخیز زارم رود، شبیه سازی، HEC-HMS، SMA
  • صمد امامقلی زاده*، نعمت الله خادمی، سید حسین حسینی صفحات 208-222

    رسوب گذاری در مخازن سد ها سبب کاهش ظرفیت و عمر آن ها می شود. تخمین میزان رسوب گذاری می تواند کمک موثری در مدیریت و طراحی ظرفیت مفید مخازن سدها کند. در تحقیق حاضر ارزیابی روند رسوب گذاری مخزن سد شیرین دره، که در 65 کیلومتری شمال شرقی شهرستان بجنورد واقع شده است، مورد بررسی قرار گرفت. این سد از نوع سد خاکی با هسته رسی است و حجم اولیه مخزن در تراز نرمال بهره برداری 5/91 میلیون متر مکعب است. از مدل ریاضی HEC-RAS4.1 به دلیل قابلیت شبیه سازی جریان و انتقال رسوب استفاده شد. از داده های هیدروگرافی سال های 1391 و 1396 مخزن سد شیرین دره، برای واسنجی مدل استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی با معادلات مختلف انتقال رسوب (لارسن، انگلوند- هانسن، ایکرز- وایت، توفالتی، یانگ، میر پیتر- مولر، ویلکاک) نشان داد، استفاده از معادله لارسن (1958) به عنوان معادله انتقال رسوب، معادله روبی به عنوان معادله سرعت سقوط ذرات، روش مرتب سازی مصالح بستر با مدل اکسنر5 و همچنین استفاده از ضریب زبری برابر با 035/0، تطابق خوبی بین داده های اندازه گیری شده و نتایج حاصل از شبیه سازی مدل وجود دارد. همچنین نتایج شبیه سازی برای مدت زمان 100 سال آینده نشان داد که دراین مدت تقریبا 2/73 میلیون مترمکعب رسوب در مخزن انباشت خواهد شد که آن معادل با حدود 80 درصد از حجم اولیه مخزن خواهد بود. به عبارتی به طور متوسط، سالانه حدود 8/0درصد از حجم مخزن در اثر رسوب گذاری از دست می رود.

    کلیدواژگان: رسوب گذاری، سد شیرین دره، مخزن سد، مدل ریاضیHEC-RAS4.1
  • مرجان حسینی، علیرضا روشنی*، ایمان ذباح صفحات 223-235

    منابع آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع آبی هر کشور می باشد که شناخت صحیح و بهره برداری اصولی از آن می تواند در توسعه پایدار فعالیت های اجتماعی و اقتصادی یک منطقه بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک نقش بسزایی داشته باشد. پیش بینی نوسان های سطح آب زیرزمینی برای مدیریت آب، امر ضروری می باشد. منطقه مورد مطالعه با گستره ای حدود 2504 کیلومترمربع در شمال کویر نمک، در جنوب شهر مشهد واقع است. هدف از این پژوهش، مدل سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی دشت زاوه- تربت حیدریه با استفاده از شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم پس انتشار خطا و شبکه عصبی LVQ می باشد. به همین منظور جهت آموزش مدل، از اطلاعات 18 پیزومتر که دارای آمار 20 ساله (1395-1375) بودند، مستخرج و توسط محقیقن این پژوهش از سازمان آب منطقه ای استان خراسان رضوی جمع آوری شدند و پس از پیش پردازش، در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. هریک از پیزومترها با تاخیر زمانیt0-1  (ماه قبل) به صورت ماهانه ثبت شده و در هر پیزومتر، هفت پارامتر، ورودی های سیستم را تشکیل    می دهند. جهت ارزیابی خطای سیستم از روش حداقل مربعات خطا (RMSE) محاسبه شده است. مقدار تراز آب زیرزمینی نیز تنها خروجی این شبکه عصبی را شامل می شود. براین اساس نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم های آموزشی آموزشی Gradient Descent, Gradient Descent with Momentum, Levenberg Marquardt قادر به پیش بینی سطح آب زیرزمینی به صورت ماهانه بادقت (RMSE=0/0012 (R2=0/9810, در مرحله آموزش و با دقت (RMSE=0/021 R2 = 0/9622,) در مرحله آزمون در محدوده مورد مطالعه است.

    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، سطح ایستایی، دشت زاوه تربت حیدریه
  • محمد ایزدی، عبدالرضا بهره مند*، علی محمدیان بهبهانی، چوقی بایرام کمکی، مریم آذرخشی صفحات 236-248

    زمین شناسی یکی از مهم ترین عوامل موثر بر رواناب و رسوب به شمار می رود. سازندهای زمین شناسی از یک طرف کنترل کننده ویژگی های توپوگرافیک یک حوضه هستند و از سوی دیگر خاک و ویژگی های سطحی زمین تابع این تشکیلات محسوب می شوند. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر واحدهای سنگ شناسی به عنوان عامل اصلی موثر  بر حجم رواناب تولیدی و ضریب رواناب حوزه های آبخیز می باشد. برای این منظور، در تحقیق حاضر حوزه های آبخیز غالبا کوچک (کوچک ترین حوزه با مساحت 2/17 کیلومترمربع و بزرگ ترین حوزه 4/138 کیلومترمربع) با ویژگی سنگ شناسی غالب (به طوری که تقریبا  بیش از 70 درصد از مساحت حوزه را یک واحد سنگی و یا تشکیلات سنگ-چینه شناسی مشابه به خود اختصاص داده است) در سه منطقه اقلیمی (بر حسب بارش) متفاوت براساس منحنی تجمعی بارش-رواناب متناظر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به طور مشخصی نشان دهنده اثر معنی دار واحدهای سنگ شناسی بر روی ضریب رواناب است به طوری که حوزه هایی با واحدهای سنگ-چینه شناسی یکسان منحنی های مشابه و حوزه هایی با واحدهای سنگ-چینه شناسی متفاوت منحنی های متفاوتی دارند. واحدهای سنگ-چینه شناسی با تخلخل بیشتر دارای قدرت نفوذ بیشتر بوده و پتانسیل تولید رواناب کمتری دارد. برای مثال حوزه های فیلیتی خراسان رضوی به دلیل داشتن تخلخل کمتر نسبت به حوزه های آندزیت و توف آتش فشانی پتانسیل تولید رواناب بیشتری دارند. همچنین نتایج حاکی از تغییرات فصلی ضریب رواناب می باشد.

    کلیدواژگان: سازندهای زمین شناسی، ضریب رواناب، نمودار بارش-رواناب، واحدهای سنگ-چینه شناسی
  • کریم سلیمانی*، فاطمه شکریان صفحات 249-258

    مه منبع بالقوه ای از آب است که می توان آن را با استفاده از فن آوری های جدید جمع آوری و مورد استفاده قرار داد. اگر از سیستم های استحصال ساده و کم هزینه استفاده شود، مه می تواند به عنوان گزینه مناسب جهت فراهم کردن آب شرب در مناطقی از دنیا که با کمبود آب مواجه هستند مطرح شود. از طرف دیگر کاربردهای سنجش از دور در مدیریت منابع آب و تشخیص ابر و مه ثابت شده است. پژوهش حاضر به مکان یابی مناطق مستعد استخراج آب از مه در بالادست حوزه آبخیز وازرود استان مازندران (واقع در دامنه ها و ارتفاعات شمالی البرز) با استفاده از سنجش از دور پرداخته است. برای این منظور، تعداد 17 متغیر محیطی استفاده شدند. متغیرهای سنجش از دور براساس تصاویر ماهواره لندست شامل کاربری اراضی، دمای سطح زمین و نقشه ابرناکی بودند. متغیرهای اقلیمی شامل اثر پشت به باد، اثر رو به باد، گرمایش ناهمسانگرد روزانه، گرمایش جریان هوای موثر، عامل نمای آسمان و اثر باد بودند. متغیرهای هیدرولوژیکی شامل شاخص قدرت جریان و شاخص رطوبت توپوگرافی بودند. متغیرهای فیزیوگرافی شامل مدل ارتفاعی رقومی، شیب، جهت، انحنا، مساحت حوزه و شاخص ناهمواری زمین بودند. تمام متغیرهای مذکور در محیط نرم افزار R، حاوی مدل های 12گانه (BRT، CART، FDA، GAM، GBM، GDM، GLM، MARS، Maxent، MDA، RF و SVM) و همچنین تعداد 190 نقطه برداشت توسط GPS-Garmin-76CSx به عنوان داده های کمکی برای تهیه نقشه های اولیه توزیع مکانی استحصال آب از مه استفاده شدند. به منظور ارزیابی صحت مدل های مذکور از منحنی ROC در محیط نرم افزار R استفاده شد. بر اساس نتایج  منحنی ROC می توان دریافت  که مدل های BRT، GBM، Maxent، RF و SVM به عنوان مدل های نهایی با صحت بالا جهت تهیه نقشه استحصال آب از مه می باشند. نقشه توزیع مکانی براساس مدل ترکیبی نشان داد که مناطق شرق، جنوب شرقی و جنوب حوضه بیشترین تناسب را در استحصال آب از مه دارا می باشند. همچنین مناطق با ارتفاع ببیشتر از 2000 متر، بیشترین تناسب برای استحصال آب از مه را دارند که این اراضی در بخش های جنوبی حوزه واقع شده اند.

    کلیدواژگان: جمع آوری آب، سنجش از دور، شاخص رطوبت، وازرود
  • خسرو شهبازی*، محمد خسروشاهی، مسیب حشمتی، محمد قیطوری صفحات 259-268

    فرسایش خندقی یکی از خطرناک ترین نوع فرسایش های آبی می باشد، به طوری که در صورت رخداد و گسترش مبارزه با آن بسیار مشکل و هزینه بر است. هدف از انجام این پژوهش که در دو منطقه صحنه و قصرشیرین در استان کرمانشاه انجام یافت، بررسی مقایسه ‏ای برخی از آستانه‏ های فرسایش خندقی بود. نتایج این بررسی نشان داد که تفاوت‏هایی در مشخصات مهم مورفومتری و آستانه توپوگرافی خندق‏های مورد بررسی در دو منطقه به‏دلیل شرایط متفاوت نوع سازند زمین‏ شناسی، توپوگرافی و پوشش گیاهی وجود دارد. سازند مارنی آغاجاری در منطقه قصرشیرین به دلیل پتانسیل زیاد انحلال موجب تشکیل خندق‏های متراکم‏ با هدکت‏های فعال‏تر گردیده است. طول آبراهه اصلی در هر دو کاربری مرتع متوسط و مرتع فقیر در منطقه صحنه (به ‏ترتیب 296 و 312 متر) که نسبت به منطقه قصرشیرین به طور قابل توجهی کوتاه‏تر بود. مساحت حوضه بالادست خندق در کاربری‏ های مرتع متوسط و مرتع فقیر در منطقه صحنه (به‏ ترتیب 1917 و 1236 مترمربع) نسبت به منطقه قصرشیرین (به ‏ترتیب 5503 و 3668 مترمربع) به دلیل عامل شیب کمتر بود. حداقل شیب و مساحت لازم برای آستانه فرسایش خندقی در منطقه صحنه به‏ترتیب حدود 11 درصد و 280 متر مربع بود، در حالیکه این مقادیر برای منطقه قصرشیرین به‏ ترتیب 3 درصد و 1450 متر مربع بدست آمد که در منطقه قصرشیرین به‏ دلیل سازند مارنی آغاجاری در شیب کمتری رخ داده است. آستانه توپوگرافی فرسایش خندقی در مرتع فقیر کمتر از مرتع متوسط بود. بر این اساس تفاوت‏های فرسایش خندقی در دو منطقه مورد بررسی، برگرفته از متفاوت بودن شرایط زمین‏شناسی و توپوگرافی است، اما تفاوت آن در بین کاربری ‏های هر منطقه ناشی از تغییرات پوشش گیاهی است. در هر دو منطقه تبدیل مراتع متوسط به مراتع فقیر منجر به کاهش پوشش گیاهی شده که در کاهش آستانه فرسایش خندقی و گسترش ابعاد آنها موثر بوده است. این روند در منطقه قصرشیرین که محل قشلاق دام عشایری است و در سالیان اخیر نیز دستخوش تغییر کاربری‏ های مختلف بوده شدیدتر بود.

    کلیدواژگان: آستانه توپوگرافی، پوشش گیاهی سازند آغاجاری، شیب بالادست، کاربری مرتع
  • زینب مرادی، علیرضا میکائیلی تبریزی* صفحات 269-280

    در دهه های اخیر تغییرات شدید کاربری اراضی در استان گلستان باعث کاهش میزان چشم گیری از جنگل های هیرکانی شده است. در بررسی این تغییرات از نقشه های پوشش سرزمین حاصل از طبقه بندی تصاویر ماهواره ای لندست (سنجنده TM) مربوط به سال های 1984، 2012 و 2016 به عنوان ورودی مدل ساز تغییر سرزمین (LCM)، برای تحلیل و نیز پیش بینی تغییرات پوشش سرزمین در سال 2030 استفاده شد. به منظور برآورد صحت مدل سازی از آماره های عملکرد نسبی (ROC)، نسبت موفقیت به هشدار خطا و عدد شایستگی استفاده شد. در ادامه به بررسی نقش تغییر کاربری اراضی در تولید رواناب حوزه آبخیز به عنوان یکی از خدمات اکوسیستمی پرداخته شد. نتایج بیانگر صحت بالای شبکه عصبی مصنوعی با میزان ROC برابر 949/0، نسبت موفقیت به هشدار خطا 57 درصد و عدد شایستگی 11 درصد بود. نتایج مدل سازی تغییرات کاربری اراضی نشان داد از سال1984 تا 2012 بیشترین تغییرات مربوط به کاهش پوشش جنگلی بوده است. مدل سازی این روند با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نشان داد از سال 2016 تا 2030 در حدود 30361 هکتار از سطح پوشش جنگلی کاسته خواهد شد. نتایج بررسی تولید رواناب نشان داد، میزان رواناب در کل حوزه، مخصوصا در قسمت شرق و شمال شرق حوزه که بیشترین تغییرات کاربری هم در این مناطق رخ داده- افزایش یافته است. این افزایش در میزان رواناب بر اثر تغییر کاربری اکوسیستم جنگلی به کاربری کشاورزی در این مناطق صورت گرفته است. نتایج این مطالعه، درک ما را از پیامدهای هیدرولوژیکی تغییرات کاربری زمین بهبود می بخشد و دانش مورد نیاز را برای توسعه و مدیریت مناسب زمین به منظور پایداری و بهره وری در حوزه آبریز گرگان رود فراهم می کند.

    کلیدواژگان: تغییرات کاربری، خدمات اکوسیستمی، رواناب، شبکه عصبی مصنوعی، حوزه آبخیز گرگان رود
  • شفق رستگار*، حسن یگانه، هدی زبیری صفحات 281-291

    اکوسیستم های طبیعی همچون مراتع، دارای کارکردها و پتانسیل های اقتصادی قابل توجهی هستند که لزوم توجه به آنها در راستای دستیابی به توسعه ی پایدار اقتصادی در کشوری همچون ایران ضروری است. بر این اساس، هدف این پژوهش آن است که ارزش تفرجی کارکردهای تفریحی و حفاظتی مراتع ییلاقی حوزه آبخیز لاسم در شهرستان آمل استان مازندران به مساحت 1335 هکتار را از طریق برآورد میزان تمایل به پرداخت افراد تعیین نماید. برای همین منظور، از روش ارزش گذاری مشروط، پرسش نامه انتخاب دوگانه و الگوی کیفی لاجیت استفاده شد. برای اندازه گیری میزان تمایل به پرداخت افراد از مدل لاجیت استفاده شده است. بر اساس روش حداکثر درست نمایی، پارامترهای مدل برآورد شده است. تعداد پرسشنامه برآورد شده برای این تحقیق 230 عدد بود که در بازه ی زمانی یکساله (96-97) تکمیل گردید. نتایج حاصل از الگوی لاجیت ارزش های بوم گردی و حفاظتی نشان داد، در هر دو برآورد، تاثیر متغیرهای پیشنهاد قیمت و تحصیلات در سطوح 5 و یک درصد احتمال خطا اثر معنی داری بر میزان تمایل به پرداخت داشتند. بعد از تخمین پارامترهای مدل نیز میانگین تمایل به پرداخت هر خانوار بازدیدکننده در هر بازدید برای حفاظت از مراتع ییلاقی لاسم 44526 ریال و برای استفاده بوم گردی 85012 ریال برآورد گردید. ارزش سالانه بوم گردی و حفاظتی هر هکتار از منطقه گردشگری لاسم به ترتیب، 2183445 ریال و 1143524 ریال محاسبه شد. ارزش کل سالانه تفریحی و حفاظتی مراتع ییلاقی لاسم نیز به ترتیب معادل 9/2 میلیارد ریال و 5/1 میلیارد ریال برآورد شد. میزان تمایل به پرداخت تقریبا 2 برابری بازدیدکنندگان برای ارزش تفریحی نسبت به ارزش حفاظتی نشان دهنده آن است که در صورت عدم استفاده مستقیم بازدیدکنندگان از این منطقه جهت تفریح، تمایل کمتری جهت پرداخت خواهند داشت. از طرفی ارزش پایین حفاظتی منطقه در مقایسه با ارزش تفریحی آن، ناشی از ناآگاهی و بی توجهی افراد نسبت به خدمات محیطی این منطقه می باشد. لذا، چنان چه سیاست گذاری های محیط زیست با آموزش و اطلاع رسانی مناسبی همراه شوند، اثری دو چندان خواهند داشت. بنابراین، توجه به آموزش و تبلیغات آموزشی به منظور ترغیب افراد به حفظ محیط زیست منطقه، بسیار حایز اهمیت خواهد بود.

    کلیدواژگان: ارزش گذاری مشروط، تمایل به پرداخت، مدل لاجیت، مراتع لاسم، آبشار آب مراد
  • حسن خدایی*، محمدعلی قربانی، اسماعیل اسدی، روح الله دبیری صفحات 292-302

    احداث سدهای زیرزمینی به عنوان راهبردی جدید در مدیریت منابع آب به خصوص در نواحی خشک و نیمه خشک کشور در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. میان حوضه ها و نقاط خروجی حوضه های بزرگ که مقاطعی مناسب از نظر توپوگرافی، شیب و نهشته های آبرفتی دارند قادر خواهند بود منابع آبی مناسبی را از طریق احداث سدهای زیرزمینی ذخیره و در اختیاربهره برداران قرار دهند. حوضه آبخیز قوری چای بنا به دلایل اشاره شده یکی از مناطق اولویت دار و مهم استان اردبیل برای احداث سدهای زیرزمینی است. مکان یابی مناسب برای احداث سدهای زیرزمینی در مناطقی با این خصوصیات در سطح وسیع، راهبرد دیگری در بهبود مدیریت منابع آبی است. در این تحقیق با بهره گیری از روش های سنجش از دور و کاربرد سامانه اطلاعات جغرافیایی و معرفی روش های مختلف بکار برده شده توسط کارشناسان در وزن دهی و اولویت بندی پارامترهای دخیل در مکان یابی از شیوه ای جدید در وزن دهی با عنوان ماتریس وزنی بر اساس تحلیل آماری و تابع کویین استفاده گردید که اساس آن نه بر مبنای نظرات کارشناسی و پرسشنامه که در روش های سلسله مراتبی و چند معیاره استفاده می گردد، بلکه بر اساس تحلیل آماری و وزن دهی یکسان برای تمام پارامترها استوار است. با تهیه لایه های شیب، کاربری اراضی، زمین شناسی و همچنین لایه های تصویری عمق آبرفت و سطح ایستابی که از روش درون یابی عکس فاصله با استفاده از امکانات ابزاری GIS در حوضه مورد پژوهش بدست آمد، با تلفیق لایه های تولیدی، لایه نهایی تهیه گردید. ین لایه اولویت-بندی و موقعیت مکانی مناسب سدهای زیرزمینی در سطح 79260 هکتار از حوضه را با تلفیق لایه هایی که به صورت مستقل و با وزن یکسان و به صورت واحدهای همگن تهیه شده در اختیار قرار می دهد.  برای اولویت بندی از روش کلاس بندی استاندارد استفاده شده است.

    کلیدواژگان: تابع کویین، سد زیرزمینی، قوری چای، ماتریس وزنی، GIS، RS
  • محمدحسین جهانگیر*، نسیبه امرائی، اقبال نوروزی صفحات 303-311

    یکی از ایراداتی که به مدل های GCM وارد است، بزرگ بودن مقیاس مکانی متغیرهای اقلیمی شبیه سازی شده می باشد که در این صورت برای مطالعات هیدرولوژیکی و منابع آب از دقت کافی برخوردار نیستند. بنابراین می بایست آن ها را از طریق روش های مختلف کوچک مقیاس نمود؛ سپس با استفاده از خروجی های ریزمقیاس نمایی   شده این مدل ها اثرات اقلیم در مطالعات هیدرولوژیکی مورد ارزیابی قرار گیرد. لذا در این پژوهش به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم در مقیاس ایستگاهی از مدل آماری SDSM استفاده شده است. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل مقادیر روزانه بارش و دما ایستگاه سینوپتیک تهران، داده های باز تحلیل NCEP و خروجی های دو مدل HadCM3 (داده های نسل سوم مدل جهانی اقلیم تحت سناریوی A2 و B2) و CanESM2 تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 می باشد. میزان بارش و دما تحت مدل  HadCM3برای سه دوره (2031-2001)، (2061-2032) و (2091-2062) پیش بینی و با دوره پایه مورد مقایسه قرار گرفته است. با توجه به پارامترهای آماری، تحت سناریوهای A2 و B2 برای مقادیر بارش و دما به ترتیب برابر: (48/1RMSE=، 3/4MAE=، 61/0R2= و 86/0Nash=) و (127/0RMSE=، 413/0MAE= ، 99/0R2= و 99/0Nash=) مشاهده شد. و در دوره 2031-2001، 2061-2032 و 2091-2062، میانگین بارش به ترتیب 1/0، 4/0 و 1/0 میلی متر نسبت به دوره پایه کاهش و میانگین دما نیز به ترتیب برابر 9/4، 7/4 و 7/4 سانتی گراد نسبت به دوره پایه در ایستگاه مورد مطالعه افزایش می یابد. خروجی مربوط به مدل CanESM2 نشان داد؛ که میزان دما تحت سناریوهای RCP روندی افزایشی داشته و میزان بارش تغییرات نامنظم در ماه ها و فصول مختلف داشته است.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ریزمقیاس نمایی، سناریو، مدل های GCM، مدل HADCM3
|
  • Iman Najafi, Alireza Emadi*, Mohammad Ali Gholami-Sefidkuhi Pages 1-10

    River and reservoir routing is very important in prediction of flood outflow from the catchment area. Therefore, accuracy of this calculation has close relationship with the increasing of accuracy in the outflow from the catchment area. The Muskingum method is a river routing methods, K and X coefficients are determined according to the type of catchment area and the river. But in most watersheds, these coefficients are considered approximately due to lack of parameters. Therefore, the aim of this study is to calibrate the Muskingum method in the Garmrood basin by determines K and X coefficients. Therefore At first, HEC-HMS software was used to calculate the flood for each sub-basin and then river routing was calculated using a computerized model. Aco algorithm is used in order to calibrate total of 36 decision variables (including 18 variables for K and 18 variables for X). Root Mean Square Error between computed and observed hydrograph data were taken as objective function. The results showed that the optimal coefficients reduced the value of the objective function about 28% and 4.2% respectively in calibration and verification periods.

    Keywords: Ant colony algorithm, Flood routing, Garmrood basin, HEC-HMS model, Muskingumethod
  • Elmira Valipour*, Mohammad Ali Ghorbani, Esmaril Asadi Pages 11-23

    The first step of the implementation of water projects is recognizing the characteristics of rainfall, and awareness of the weather and climate of the region. Because of the spatial and time variations of rainfall, it requires much denser network to supervise compared to the other meteorological factors. Therefore, optimal localization of the stations is very necessary. Accordingly, monthly rainfall data of rain gauge stations were collected at the basin and adjacent areas first. The primary rain gauge network was created by considering the period with the largest number of the stations, the most statistical The first step of the implementation of water projects is recognizing the characteristics of rainfall and awareness of the weather and climate of the region. Because of the spatial and time variations of rainfall, it requires much denser network to supervise compared to the other meteorological factors. Therefore, optimal localization of the stations is very necessary. Accordingly, monthly rainfall data of rain gauge stations were collected at the basin and adjacent areas first. The primary rain gauge network was created by considering the period with the largest number of the stations, the most statistical years, and the lowest rebuilding ratio. Then all of time series data were analyzed by statistical analysis including normal and homogeneous tests and stations with errors and non-homogeneous statistics were removed or modified from the total stations. According to the results of normal tests, annual rainfall in 5 stations, due to their smaller amount of tests’ values toward their critical value, does not follow normal distribution. Also, the results of homogeneous tests indicated that 91.7% of selected stations in the basin were confirmed in term of the accuracy of the recorded rainfall data and could be used in hydrological analysis or water resources after this. With the spatial analysis of the precipitation entropy, the amount of information transmission entropy was calculated in the basin area and was considered as a criterion in determining the points with the potential of establishing a new station. The results indicate that the six stations of Shabestar, Sharafkhaneh, Zarnagh-Heris, Harzandat, Kalibar and Ghoshchi-sarab, while having low ranks in the network, are in critical condition and are the weakest stations in the basin. On the other hand, the stations of Saeedabad, Bashsizovjan, Maragheh, Khormazard and Shirin Kandy have the highest rank among other stations, and are five important studied stations in the basin that produce the most useful information in the network. In order to perform the optimization process, an objective function for the whole basin was determined and then the Firefly algorithm was used to obtain the best localization for rain gauge stations. The best localization is obtained by adding 9 stations after checking the results.

    Keywords: Firefly Algorithm, Information Transmission Entropy, Optimization, Rain Gauge, Location
  • Dorsa Darikandeh, Danial Ghorbani, Ali Shahnazari* Pages 24-35

    The construction of large dams such as the Alborz Reservoir Dam in spite of water supply in drinking and agricultural sectors is undoubtedly associated with large changes in natural ecosystems. Knowing and awareness of these changes is essential in order to plan and manage sustainable areas affected by the dam. simultaneous use of remote sensing and geographic information technology is one of the common methods for monitoring changes in the region. In this regard, the purpose of this study is to investigate the relationship between land cover / land use changes by constructing and dewatering of Alborz Dam using remote sensing and geographic information systems. To this end, two Landsat satellite images were used during the 22-year period (1994 and 2016) by applying radiometric and atmospheric correction as illustrating the changes in land cover / land use of the region before and after constructing. Then, , land cover/land use maps were produced by using the supervised classification method of the support vector machine and the accuracy of the classifications were evaluated and Analysis of time-varyings land cover / land use was also performed by producing of change detection map.In addition to, LQ index was used to study the spatial variations of different land cover / land use classes. According to the results, over two decades, the area of ​​forest cover increased by 22.7 hectares, the area of ​​agriculture and pasture, as well as construction areas decreased by 735.66 hectares and 17.82 hectares respectively and the area of water which has submerged the above classes, was 530.37 hectars.  Investigating the changes in the spatial pattern of land cover / land use showed that the most changes in the upstream side (dam reservoir) with LQ equal to 1.68, belongs to the water, which clearly indicates the effect of Alborz dam construction and dewatering on ​​land cover / land use changes at upstream side of the dam.

    Keywords: LQ statistical index, Satellite images, Supervised classification, Support vector machine, Time, space variations
  • Omid Asadi Nalivan, Amir Sadoddin*, Gholamhossen Karami, Vahedberdi Sheikh Pages 36-47

    As a consequence of population growth and increasing water demands, the importance of groundwater resources, as one of the vital fresh water supplies in arid regions, becomes plainly evident. In the current research, seven factors namely mean annual precipitation, drainage density, fault density, lithology, slope, and land use/land cover were chosen to identify groundwater potential zones. The thematic factor maps were created and the corresponding class and factor weights were assigned to factor maps using the Analytical Hierarchy Process (AHP) method. The groundwater potential map was created by superimposing the weighted thematic maps. The final potential map was validated by discharge data corresponding to 88 wells and springs located in the study area. The results indicate that the accuracy of the AHP method is about 78%. HHHGThe zones with high groundwater potential are situated in the regions covered with conglomeratic attached sediments, sandstone, old river traces, and areas with higher fault density. Moreover, mean annual precipitation has the highest contribution (0.355) to modeling process while the geomorphology (0.059) factor has the lowest importance. A total of around 49 percent of the study area identified to have moderate to high ground water potential. The results suggest that the AHP method has a high capability in identifying groundwater potential zones in the Hable-rud River Basin.

    Keywords: Groundwater potential, Analytical Hierarchy Process, ArcGIS, The Hable-rud River Basin
  • Jamal Mosaffaie*, Mehdi Kamali, Amin Pourjam, Karim Soleymani, Kaka Shahedi, Afshin Gomrokchi Pages 48-58

    Flood is one of the natural hazards that causes numerous financial and life damages each year. Therefore, flood potential prioritizing is crucial to reduce the damages caused by it. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the Analytic Hierarchy Process (AHP) in flood potential prioritizing of Barajin sub-catchments. So, flood potential of sub-catchments was determined using AHP and the results are compared with the outputs of the HEC-HMS model as observed data. The results showed that in addition to full compliance of the two maps, there is a significant correlation (0.9299 and 0.934) between flooding potential ranks and peak flood discharge ranks with the return periods of 25 and 50 years of sub-catchments. The weights of AHP were also showed that in the flood of sub-catchments, generally, hydro-climatic criteria (weight = 0.65) is more important than morphometric criteria (weight = 0.35); and the rainfall intensity is the most important sub-criteria (weight = 0.373). Based on the final ranking, sub-catchments of 5, 3, and 4 that are located in upland and mountainous areas, have high flood potential due to the high weight of tow sub-criteria, one rainfall intensity, and the other 25-years rainfall. The results of this study could be a good guide for controlling floods of the study area in addition to understanding the processes governing the watershed.

    Keywords: AHP, HEC-HMS, Multi Criteria Decision Making, Peak flow, Prioritizing of flood potential
  • Abbas Abbasi, Keivan Khalili*, Javad Behmanesh, Akbar Shirzad Pages 59-71

    Drought is an inseparable part of any climate that has significant effects on different parts of the community and it increases the stress on water resources. Therefore, predicting its future status can help planners and decision makers in different sectors. In this study, for predicting drought in different time scales of the SPEI drought index, from 5 different inputs, including SPEI values with a lag of 1 to 5 months, then three intelligent methods including Gene Expression Programming (GEP), Bayesian Network (BN) and Artificial Neural Networks (ANNs) were used to predict future values. The results showed that all three methods in the short-term time-scale of the SPEI index are not appropriate so that the best performance in the one-month time scale is related to the Bayesian network model with a correlation coefficient of 0.142 and in the 3-month time-scale is related to the ANN model with correlation coefficient of 0.704. The results also showed that predictive accuracy of the model has a direct correlation with the SPEI calculation scale and, with increasing SPEI time scale, predictive accuracy increases. Also, all three methods have good performance in long-term time-scales.

    Keywords: Drought, Intelligent Model, Prediction, SPEI, Maragheh
  • Elham Rajabi Shahbandi, Mohsen Masoudian*, Ramin Fazloula Pages 72-83

    The use of retarding reservoirs is one of the methods of urban flood management structures to reduce the volume or intensity of floods as well as repulsed of flooding flows. In this research, the effect of intercity retarding reservoirs on flood peak discharge and the dimensions of conduits was analyzed in one of the subcatchment of Sari (Gozarkhan) for this purpose, after determine the designing rainfall with 5 years return period based on SCSIIchr('39')s method and the concentration time of subcatchments was calculated by using the experimental methods of Kerby and Kirpich, the simulation of the network without reservoirs was performed by using SWMM software and the flood peak discharge and the dimensions of conduits were determined then, with flood retarding reservoirs, re-simulation and the effect of reservoirs on peak of output discharge and the dimensions of conduits were determined. In order to determine the volume of flood retarding reservoirs, first by considering several quantity for volume and drawing output discharge and  variations graphs in relation to the volume of the reservoir, for each reservoir, the volume with the lowest rate of variation of the discharge was considered as the optimal amount. The results show that the retarding reservoirs reduce the flood rate in output node 3266, 86% and in output node 4004, 89%, as well as the dimensions of the conduits (average cross-section of conduits) reduce 57% in study area.

    Keywords: Flood Control, Flood Retarding Reservoirs, Sari, SWMM model, Urban Basin
  • Moslem Savari*, Hamed Eskandari Damaneh, Hadi Eskandari Damaneh Pages 84-97

    One of the challenges of todaychr('39')s world, in order to solve this problem, different countries should manage their water resources in the best way. With the occurrence of droughts and the excessive withdrawal of water resources, livelihoods of local communities are facing critical situations. Therefore, the main Purpose of this study was to Pathology of Underground Water Resources Management among Local Communities in the Western Basin of Jasmourian Wetland. The statistical population of the study consisted of a total of 6112 users, Has Deep and Semi-deep wells in the Western Basin of Jasmourian Wetland.  Using the Cochran sampling formula Number 174 people were selected for study. The instrument of the study was a questionnaire which its validity was confirmed by a panel of experts and its reliability was established by calculating Chronbachchr('39')s Alpha Coefficient. Data analysis was done by SPSS win18 software. Results of correlation analysis showed that there is a positive and significant relationship between The amount of income, government support, the use of participatory approach, education level, government support, the use of communication media, the use of educational-promotional publications, the views on the management of agricultural water resources and knowledge of the management of groundwater resources with the use of groundwater resources management operations in Agriculture section. In addition, the results of ordinal logistic regression showed that between Variable independent the variable of knowledge of using water resources management operations with the value (0.087) has the greatest impact on agricultural water management. In addition, the results of the Factor analysis of the pathology of untapped exploitation of groundwater resources in environmental, economic, social and psychological factors were classified which together account for nearly 77 percent of Variance the total number of agents this means known from 100 percent factors of the 77 percent factor in this research.

    Keywords: Agriculture, Local Communities, Pathology, Water Management, Water Resources
  • Farzaneh Fotouhi Firoozabad*, Mohammadreza Ekhtesasi, Abdalrasoul Negaresh Pages 98-107

    Given the reduction of quality and quantity of water sources in Yazd province, the consumption management approach should be considered. Separation of drinking water from sanitary water is one of the important components of quantitative and qualitative management of consumption. In the present study, scenario of dual water distribution network were evaluated in Gazorgah (old texture) and Safaieh (new texture) regions of Yazd province using EPAnet software in both technical and economic perspective. Investment costs of dual water distribution network in new and old texture are respectively 12595.1 and 20366.66 million rials. Current costs in new and old texture are respectively 736.80 (11.9% primary investment) and 1308.72 (6.4% primary investment) million rials. The cost of distributing each cubic meter of drinking water for dual water distribution network in old and new texture are respectively 113930 and 87630 rials. The results of economic analysis of the methods using Net Present Value (NPV) showed that both methods have positive NPV index, which shows the success of projects from an economic point of view. In relation to the comparison of the sales price of drinking water, the dual  water distribution network method in new texture with price of 46000 rials per cubic meter, relation to old texture with price of 60500  rials, has higher NPV and more economical. Estimated costs of dual water distribution network showed that in new texture was more costly than in old texture. The cause can be searched for in population density. As a result, dual water distribution network method is more economical in new texture. Because demand is higher in new texture. But since other parameters such as ease of access to drinking water distribution network, the age of the people, social acceptance is important, so in the old texture, dual water method is suggested. Therefore, by the implementation of this project, water conservation culture can be managed in a fair way through stable tariffs for drinking water and sanitary water rationing.

    Keywords: Consumption Management, Dual Drinking Water Distribution Network, Yazd City
  • Mehdi Nadi*, Saeid Shiukhy Soqanloo Pages 108-118

    Drought study and forecasting requires accurate monitoring of this climate risk. Standard precipitation index (SPI) is the most common index in drought monitoring. But there are some shortcomings, such as the lack of seasonal changes, the problem of self-affiliation in the high time series, and the consideration of the gammachr('39')s distribution function for all-time series. In this research, to resolve the bugs of SPI, it was tried to first select the appropriate distribution of precipitation from 8 different distributions. Secondly, the modified standard precipitation index (SPImod) was used to resolve the seasonal variation problem. The SPImod and SPI indexes were compared in five stations from different parts of Iran with different temperature and humidity conditions during the 55-year period (1956-2010). The results of the most suitable probability distribution function of precipitation data showed that the gamma function was not one of the selected functions in any of the cases and that the General-pareto, Weibull, and Generalized extreme value functions were the most suitable fitted distribution functions at the stations under study. Comparison of SPI and SPImod correlation coefficient showed that increasing the time series, increases the correlation coefficients. In the wet areas, the two indexes are more similar to each other. Based on the findings, there was a significant difference between SPI and SPImod at all stations, which was less significant at time series than one, three, and six months at a much higher level than in the time series Over the last 12 months, the two indexes almost matched each other. The results also showed that the difference between these two indexes was more pronounced in dryer stations. SPI seems to monitor dryness, especially in dry areas rather than droughts, so the use of SPImod instead of SPI provides more precise results due to the elimination of seasonal effects of precipitation.

    Keywords: Drought, Probability Distribution Function, SPImod, Time Window
  • Farhad Borna, Reza Tamartash*, Mohammadreza Tatian, Vahid Gholami Pages 119-128

    Identification of habitats potential of endemic species can facilitate conservation planning and rehabilitation programs in watershed. The purpose of this study is modelling the distribution of Artemisia aucheri habitats in watershed of Baladeh Nour city, Mazandaran province. For achieve of this objective, environmental map variables (physiographic, soil and climate parameters) was prepared with geographic information systems techniques in cell size of 10 x 10. Also; 60 site as well as the presence or absence of species were recorded by sampling classified – random. For each sampling site were recorded information about the presence or absence of species and environmental variables, and the relationship between species distribution and environmental factors was determined by using logistic regression (LR), and forecast maps the distribution of the Artemisia aucheri Boiss was produced in the study area. According to LR results, between 14 environmental variables: Slope, pH, Sodium Absorption Ratio, Silt and Annual Mean Temperature were the most important environmental factors influencing the distribution of the species. Evaluate the correctness statistical models were performed by using the kappa coefficient and ROC area under the curve plots. Value indices respectively are 0.5 and 0.75 for the logistic regression model; their values indicated the logistic regression method can to create potential habitat map on local scales. This model, therefore, can be applied to recognize potential sites for rangeland reclamation projects.

    Keywords: Geographic information systems, Logistic regression, Model evaluation, Presence-absence data, Species distribution model
  • Majid Yousefi, Mehdi Pajouhesh, Afshin Honarbakhsh* Pages 129-142

    The prediction and modeling of land use changes is important for understanding the quantity and quality of possible future changes. The purpose of this research is to monitor land use changes in the past and to investigate the possibility of predicting them in the future using the LCM model in the Beheshabad watershed of Chaharmahal va Bakhtiari province. In this study, Landsat 5 TM sensors images of 1991 and 2008 and Landsat 8 OLI sensors images in 2016 were used and analyzed. Images of all three periods were classified into five categories of range lands, urban-construction areas, agricultural lands, garden lands and Bare lands. The prediction of land use status for 2016 was carried out using user maps of 1370 and 1387 using the LCM model based on artificial neural networks and Markov chain analysis. For this purpose, the spatial variables of the distance from the pastures, the distance from the residential and urban areas, the distance from the agricultural land, the distance from the garden, the distance from the Bare Lands, distance from the river, distance from the road, elevation or digital elevation model, slope and direction of the slope, are used as factors affecting changes in artificial neural network. The results of modeling the transmission force using artificial neural network in most. of the sub-models showed high accuracy (62 to 94 percent). The total error in modeling for the year 2016 obtained approximetly 23%, which reflects the large mismatch of the predicted image of the model with the image of the Earth reality and the acceptability of the model. The prediction results for the years of 1420 and 1429 showed that the area of range land and bare lands would be reduced and the area of urbanconstruction areas, garden lands and agricultural lands would becincrease.

    Keywords: Beheshabad, Classification of Images, Landsat Satellite Images, Monitor Changes, Prediction Changes, Spatial Variables, Transmission Force
  • Habib Hasani, Mohsen Maleki* Pages 143-153

    Watershed practices play an important role in managing soil and water resources. On the other hand, the technical complexities and social issues of watershed projects have made it difficult to assess them. Quantitative and qualitative of socioeconomic evaluation methods both have strengths and weaknesses. Their combination can be effective in solving project evaluation problems. This research has been conducted to investigate the social and economic effects of watershed operations and collect the beneficiarieschr('39') viewpoints about these plans in Hasan-abdal basin in Zanjan Province. The method of this research is Descriptive and Analytical. The statistical population of this study consisted of heads of rural households residing in Hassanabdal basin (N=205) and based on the Morgan Table, 162 persons were selected using the cluster random sampling. A questionnaire was used to collect field data. The X2 test in SPSS20 and BCR and NPV economic analysis were used. The most significant impacts of the project are reducing the tendency to migrate, flood control, increasing the volume of groundwater, converting the low-yield drylands to the pasture lands, increasing the agricultural and garden products and reducing the costs. Implementation of watershed management plans in this area has not been effective in improving the social capital of the village, including increasing the participation and trust, raising the level of knowledge and skills of the people, increasing the income, increasing the employment opportunities and increasing the vegetation. The useful life of the research is estimated to be around 25 years, and the discount rate of 16% with the cost-benefit analysis of the data obtained in this period is greater than 1. The net present value of 1.062 indicates the plan is economically justified.

    Keywords: Basin, Cost benefit ratio, Net present value, Socioeconomic evaluation, Watershed practices
  • Mahdi Kolahi*, Marziyeh Payeste Pages 154-164

    Natural resource projects are planned and implemented to improve environmental and social conditions of socio-ecological systems. The purpose of this study is to determine and identify effects of implementing natural resource projects on socioeconomic issues of rural, as well as to obtain relevant views and opinions of the villagers. The study area is villages of ChahNouroz Watershed in Qaleh_E_Ganj county of Kerman, Iran. The sample size was selected according to the number of households in the community, and based on Cochranchr('39')s formula. The households were systematic randomly surveyed by a questionnaire. According to the results, since economic aspects of the activities had been poorly evaluated, the needed efficiency and effectiveness of implementation of the projects in the region were not met, and they are unable to influence on employment and or on non-immigration of the villagers. Furthermore, rural satisfactions are not achieved while using rural resources for the projects, and in total, the majority are not satisfied with these projects and their achievements. In general, it should be noted that the implementation of these projects has had little effect on improving the socioeconomic status of the villagers. The findings of this research provide the basis for how policy-making can be adapted as well as quantity and quality of natural resource projects.

    Keywords: Adaptive Participatory Governance, Afforestation, Desertification, Social Learning, Watershed Management
  • Mohammad Nekooeimehr, Seyed Naeim Emami* Pages 165-176

    The present research has been executed in order to investigation of rainwater harvesting systems capability in runoff generation for supplying part of water required for hillside orchards. It is an innovative effort to establish a close link between watershed management activities and the production of horticultural products with a food security approach. Towards this attempt, in Chaharmahal and Bakhtiary province, 9 rectangular rainwater harvesting systems with dimensions of 4 × 3 m2 and 3 different managerial treatments (insulator surface, removed surface and natural vegetation cover) with 3 replicates and completely randomized design were made on a slope of 20 percent. At the end of each system, a reservoir has been installed to collect runoff coming from the plot. Rainfall amounts are estimated using a rain-gauge nearby and runoff volume was measured in the reservoir. Compare of the mean of treatments indicated that the system with insulator surface has generated the maximum runoff volume. The runoff volume generated by insulator surface was 5 times that of removed surface and 17.5 times that of natural vegetation cover. The results showed that the mean runoff coefficient derived from the systems with insulator surface, removed surface and natural vegetation cover were respectively 64.3, 7.7 and 1.8 percent. Also, the results showed that rainfall less than 5 mm has generated runoff only at insulator surface. Therefore, the other advantage of using insulator surfaces can be considered in the production of runoff in minimum rainfall. This issue, due to the frequency of rainfall events with values less than 5 mm in arid and semi-arid regions, makes it more necessary to use the insulator surfaces for harvesting of rainwater in these areas. So the use of insulator surfaces along with the installation of a runoff storage system and distribution of stored water in dry months is recommended to supply part of the water needed for hillside orchards.

    Keywords: Rainwater Harvesting, Rainwater Catchment Systems, Insulator Surfaces, Runoff Coefficient, Chahrmahal, Bakhtiari
  • Javad Chezgi*, Hamze Noor, Seyed Mohammad Tajbakhsh Fakhrabadi, Esmail Soheili Pages 177-185

    Controlling and maintaining surface runoff for optimal use and recharge of groundwater resources is one of the important strategies in arid and semi-arid regions. Short earth dams are one of the least costly and most successful methods of flood control, water storage, groundwater utilization and sediment control. In this research, the Boolean model was used to locate these dams and the methods of network analysis process and VIKOR were used to prioritize it. In the first stage, using the Boolean model, inappropriate areas were removed and 43 potential areas were selected for the earth dam construction. Then using Google Earth and field views, 11 axes were designed to construct an earth dam in potential areas. Finally, these sites are used by network decision making process based on natural factors (rainfall, slope, geology, drainage and Erodibility) and socioeconomic factors (distance from city and village, distance from the road, distance from lending resources and water requirement), the results showed that the criterion of geology with relative importance of 0.472 had the most effect on the choice of dam axis. Finally, the 7rd place with a score of 0.115 in ANP method and 0.035 prominences in Vikor method was the first priority (Rank) for Earth dam construction.

    Keywords: Flood Control, Watershed structure, ANP, VIKOR, Taybad Region
  • Seyed Ahmad Hosseini*, Mahmoodreza Tabatabaei Pages 186-197

    Floods cause erosion and sequestration of sedimentary material in rivers, and each of these factors causes deformation in river morphology. This change in shape annually damages the activities of the residents of the riverbank and its adjacent facilities, and it also presents problems along the river. In this regard, erodibility detection and zoning in a river is one of the issues that will be used to manage and control river erosion. This study was done on a 15 km downstream reach of Ghezel-Ozan River in north of IRAN. This part of the river in terms of geomorphology, is an alluvial river with fine to coarse bed material and due to geometric, hydraulic, geological and bed and side material conditions. Then the IRS and Landsat satellites images as well as aerial photos from 1968 to 2010, the plan and pattern of river displacement in GIS environment were investigated. In this study, after dividing the study area into 10 different intervals, the location of the riverbanks and river displacement widths at different time points, and the critical or degraded or deposited critical areas in each interval were determined. In addition, using factors such as soil moisture uptake capacity, vegetation cover and soil texture of the studied river margin as well as the hydraulic properties of the flows occurring, the factors affecting erosion at different intervals of the studied river were analyzed. Investigations of river deformation and geometrical characteristics of the river showed that the Ghezel-Ozan River at 9.95 km was in the range of sinusoidal and meandering coefficient, and approximately 85% of the windings were in the range of meandering coefficient of 1.06 to 1.5. The number of Meander in the study period has decreased from 19 Meander in 1968 to 15 Meander in 2010.According to the criteria of the central angle arches, the most frequent central angle within this range (40%) were ranked in categories relating to meander developed 158-85, And the highest angle in 1968 is about 139 degrees and in 2010 is about 182 degrees and so this area is from the Ghezel-Ozan River, a young and dynamic Meander river. The results showed that the most unstable reach in the multi-thickness region is in the 5th reach. Decreasing the slope and decreasing the hydraulic power of the river have caused a multifaceted phenomenon in this area. The average radius of Meander was higher in 2010, due to the erosion of the riverbank, which is often alluvial and marl, indicating the radial development of Meander. Comparing the central line of the river in 1968 and 2010, it was also observed that there are different states of coastal erosion and shortening in the meander rings. Hydraulic factors associated with the instability of the banks along the river can be the erosion of the under of the walls due to the high velocity of flow at the bottom of these walls and its fall, and the occurrence of gully erosion over the walls due to inadequate drainage of farmland.

    Keywords: Aerial photos, Bank erosion, Digital data, GIS, RS, Ghezel, Ouzan River Morphology
  • Terife Edrisi*, Mahmoud Habibnejad Roshan, Behnoush Jafari Gorzin Pages 198-207

    River flow simulation has particular importance to be aware of the river flow and determining flood discharges in the future periods. Different hydrologic processes such as interception, surface depression storage, infiltration, soil storage, percolation, and groundwater storage would be considered in continuous hydrologic modeling. Considering the different methods of hydrological simulation, continuous simulation has a best prediction because of the dry and wet conditions modeling during the long-term period. HEC-HMS model uses Soil Moisture Accounting (SMA) algorithm to simulate the long-term relationship between rainfall, runoff, storage, evapotranspiration, and soil losses. In this study, soil moisture accounting model (HMS SMA) was applied to determine the effect of soil moisture on runoff generation, evaluating of flows simulated, in the Zaremrod watershed, Mazandaran province.  Daily R-R data (4 years, from 2006 to 2010) and monthly evapotranspiration data, Digital Elevation Model (DEM-25m) and the drainage network map were used for the calibration and validation of model. The results of simulation revealed that monthly scale with maximum value of the determination coefficient and Nash–Sutcliffe efficiency and minimum mean absolute error and root-mean-square error manifested the most accurate simulation in the calibration and validation. Generally Results of the research showed capability of HEC-HMS model with new model for losses calculation (SMA) for river flow simulation in the Zaremrod watershed.

    Keywords: Rainfall, runoff, Zaremrod Watershed, Simulation, HEC-HMS, SMA
  • Samad Emamgholizadeh*, Nematola Khademi, Hosein Hosini Pages 208-222

    Sedimentationin reduced the capacity and useable life of reserivors. Estimation of reservoir sedimentation rate can help us to proper management of designed useful capacity. In the present study, the sedimentation process of Shirin-Dare dam, which is located 65 km form the northeast of Bojnord city, was investigated. It is an earth dam with clay core and the initial volume of the reservoir at normal water level is 91.5 million cubic meters (MCM). The numerical model HEC-RAS4.1 was used to simulate flow and sediment transport. The hydrographic data of the Shirin-Dare reservoir at 2012 and 2017 was used for calibration of the model. The results of simulation with different sediment transport equations such as Laursen, Engelund and Hansen , Ackers and White, Toffaleti , Yang, Meyer-Peter and Muller, and Wilcock showed that using Larsen equation (1958) as a sediment transport equation, Ruby equation as fall velocity equation, substrate sorting method with Exner 5 and also using the Manning coefficient of roughness 0.0035, there is a good match between the measured data and the results of the implementation of the HEC-RAS model. Also, simulation results for the next 100 years showed approximately 73.2 million cubic meters of sediment will enter the reservoir, which will be about 80 percent of the initial volume of the reservoir. On average, about 0.8% of the volume of the reservoir is lost annually due to sedimentation.

    Keywords: Dam reservoir, HEC-RAS4.1 Numerical model, Sedimentation, Shirin-Dare dam
  • Marjan Hosseini, Alireza Roshani*, Iman Zabbah Pages 223-235

    Groundwater resources are one of the most important water sources in each country. That proper knowledge and basic exploitation in this field can play a principal role in the sustainable development of the social and economic activities of a region, especially in semiarid and dry areas. The prediction of groundwater level fluctuations for supplying management and exploit Akon of watering is essential the purpose of this research is to predict Zawah-Torbat Heidarieh groundwater level32 fluctuations with a range of about 2054 square kilometers is located in the north of the desert pans on desert flats in, south of Mashhad. In order to training of the model, information from 18 piezometers extracted by the researchers of this study, which had a staggered surface alignment level with a time series of 20 years (1375-1395), was used. Each piezometer is registered on a monthly basis with a delay of t0-1 (last month), and in each piezometer, seven parameters form the system inputs. For process modeling, multi-layer perceptron neural networks with error propagation algorithm and LVQ network are used. The calculation error is calculated using the least squares method (MSE). The amount of groundwater level is also the only output of this neural network. The results of this study showed that the artificial neural network with the Gradient Descent, Gradient Descent With Momentum, Levenberg Marquardt algorithms was able to predict groundwater levels in the monthly interval is (RMSE=0/0012) in the training phase and is (RMSE=0/021) in the testing  phase in the study area.

    Keywords: Artificial Neural Network, Static Level, Zawah, Torbat-e-heydariyeh Plain
  • Mohammad Izadi, Abdolreza Bahremand*, Ali Mohammadian Behbahani, Chooghi Bairam Komaki, Maryam Azarakhshi Pages 236-248

    Geology is one of the most important factors in the production of runoff and sediment. Geological formations, on the one hand, control the topographic features of a domain, and on the other hand, control the soil and surface features of the earth which are considered to be the function of this organization. The purpose of this study was to compare the effects of Lithological units as the main factor in determining the volume of runoff production in watersheds. For this purpose, in the present study, 18 small watershed (the smallest area with an area of ​​17.2 km2 and the largest one with ​​134.1 km2) with a predominant lithology (as much as 70 percent of the study area is covered by the similar lithostratigraphic units) in three different climatic regions were analyzed based on the cumulative rainfall-runoff curves. The results of the study clearly indicate the significant effect of the Lithological units on the runoff coefficient, so that the watersheds with identical Lithological units have similar curves, and the watersheds with different Lithological units have different curves. Therefore, lithostratigraphic units with high porosity have high penetration and less runoff potential. For example, the Phyllithic areas in Khorasan Razavi have higher runoff potential than others, in fact, their porosities are less than those of andesitic and volcanic tuffs. The results also show a seasonal variation of runoff coefficient in the studied watersheds.

    Keywords: Lithostratigraphic units, Geological Formations, Runoff Coefficient, Rainfall-Runoff cumulative curve
  • Karim Solaimani*, Fatemeh Shokrian Pages 249-258

    Fog is a potential source of water that can be collected and used with new technologies. If we used simple and low-cost harvesting systems, fog can be mentioned as suitable option to provide drinking water in the World. On the other hand, remote sensing applications have been proven in water resources management and detection of cloud and fog. The present study was carried out to determine the prone-areas for fog-water harvesting in the upstream of the Vazrud Watershed (located on the highlands of Alborz) using remote sensing technique. For this purpose, 17 environmental variables were used. The remote sensing variables (based on Landsat satellite imagery) included land use, surface temperature, and cloudy maps. Climate variables are included leeward effect, windward effect, daylight anisotropy heating, effective air flow heating, sky view factor, wind effect. Hydrological variables are included stream power index and topographic wetness index. Physiographic variables are included DEM, slope, aspect, curvature, catchment area and terrain ruggedness index. All above mentioned variables with the SDMs package in the R program that include 12 models (BRT, CART, FDA, GAM, GBM, GDM, GLM, MARS, Maxent, MDA, RF and SVM) as well as 190 ground control points using GPS-Garmin-76CSx were used as auxiliary data to prepare spatial distribution of fog-water harvesting. In order to evaluate above mentioned models, the ROC curve was used in the R program. The results based on ROC curve indicated that BRT, GBM, Maxent, RF and SVM models were selected as final models (high accuracy) for preparing a fog-water harvesting map. Therefore, the above models were used to prepare the Ensemble model. The spatial distribution of fog-water harvesting map based on the Ensemble model showed that the east, southeast and south of the Vazrud Watershed have the most suitable potential for water harvesting. Also, the areas with more than 2000 meters above sea level are the best fit for the extraction of water from fog, which are located in the southern parts of the basin.

    Keywords: Remote sensing, Vazrud, Water harvesting, Wetness index
  • Khosrw Shahbazi*, Mohamad Khosrowshahi, Mosayeb Heshmati, Mohammad Ghietury Pages 259-268

    Due to considerable effects of gully erosion on land degradation, it is the one of the serious kind of water erosion and thereby more costly control. This objective of this research was to determine some environmental thresholds of gully erosion which conducted in the Kermanshah province, Iran. The results explored that, there are significant differences of gully morphometery and thresholds between Sahneh (SA) and Ghasreshirin (GH) regions due to different geologic, topographic and vegetation properties. However, GH is located on Aghajari formation comprising marl deposits promoting more piping and head-cut formation than SA area. The mean gully length in fair rangeland (FR) and weak rangeland (WR) of SH region was 296 and 312 m, respectively that significantly were lower in GH region (985 and 1110 m for FR and WR, respectively). In contract, gully depth and wide characteristics were reverse for these regions.  The respective gully catchment area for FR and WR was 1917 and 1236 m2 in SH region, while there was 5503 and 3668 m2 for GH region indicating significant higher value for GH due to gentle slope. However, relationship between slope and catchment area showed that the minimum slope and catchment areas for triggering gully erosion in the SH region was 11% and 280 m2, respectively, hence; in GH these respective levels were 3% and 1450 m2 also due to gentle slope of marl formation. It is concluded that gully properties and threshold are affected by geology and topography condition, while different gully characteristics within region is mainly controlled by landuse practices (converting FR to WR through improper grazing and subsequently decreasing plant cover and increasing bare soil). Thus there is more severe in GH because of considerable land use change and animal grazing, particularly during recent years.

    Keywords: Aghajari Formation, Gully Catchment, Rangeland, Topographic Thresholds, Vegetations Cover
  • Zeynab MORADI, Ali Reza MIKAEILI Tabrizi* Pages 269-280

    In recent decades, drastic land use changes in Golestan province caused to reduce a substantial amount of Hyrcanian forest. To investigate the changes, land cover maps produced using Landsat satellite imagery classification of sensors TM from 1984, 2012 and 2016 respectively used as input data in Land Change Modeler (LCM) to predict land cover changes in 2030. In order to assess the accuracy of modeling, statistics of relative performance characteristic (ROC), ratio Hits/False Alarms and figure of merit was used. In continue to investigate the role of land use changes in water yield as one of ecosystem services was discussed. The results show the accuracy of artificial neural network with the ROC equal to 0.949, the ratio Hits/False Alarms equal to 57 percent and the figure of merit is equal to 11 percent. Land use change modeling results showed that from 1984 to 2012, The most prominent changes were related to reduction of forest cover. This process modeling using artificial neural network showed, from 2016 to 2030 forest cover will be reduced about 30361 hectares. The results of water yield study showed that runoff in the area, particularly in the East and North East area has increased. This increase in the amount of runoff occurred as a result of land use change on forest ecosystems to agriculture. Results of this study improve our understanding of hydrological consequences of land-use changes, and provide needed knowledge for effectively developing and managing land-use for sustainability and productivity in the Gorgan-rood watershed.

    Keywords: Artificial Neural Network, Ecosystem Services, Gorgan-Rood Watershed, Land Use Change, Water Yield
  • Shafagh Rastgar*, Hasan Yegane, Hoda Zobeiri Pages 281-291

    Natural ecosystems such as rangelands have considerable economic potential and a function, the need to pay attention to them in pursuit of sustainable economic development in a country such as Iran is necessary. Accordingly, the goal of this research is determining recreation and conservation value of Lasem summer rangelands in Amol, Mazandaran province by 1335 ha area with CVM method. So, dual selection questionnaire and logit quality model were used. Model parameters were estimated based on the maximum right-sided method. The questionnaire was completed for 230 visitors in the one-year period (2017-2018). The results showed that in both estimations, the variables effect of bid and education at level 5 and 1 percentage had significant effect on wtp. The results of the research showed that average willingness to pay each family per visit for protecting each hectare of Lasem rangelands were 44526 rials and for recreation usage were 85012 respectively. Annual value of recreation and conservation of each ha of Lasem rangelands were 2183445 rials and 543212.5 rials respectively. Also, the results showed that, total annual recreational and conservation value of summer rangelands of Lasem, were 2.9 million rials/year and 1.5 million rials/year. The willingness to pay approximately 2 times of visitors for recreational value relative to the conservation value reflects that if people do not use this waterfall directly for recreation, will have less willingness to pay. On the other hand, the low conservation value of the area compared to its recreational value, caused by the ignorance and disregard of people about the environmental services in this area. So, we will have a double effect if environmental policies go hand in hand with training and proper notification. So, pay attention to training and educational promotions to encourage environmental conservation of the region, will be very important.

    Keywords: CVM, Lasem Rangelands, Logit Model, WTP, Ab-Morad Waterfall
  • Hassan Khodaei*, Mohammad Ali Ghorbani, Esmaeil Asadi, Rohollah Dabiri Pages 292-302

    Construction of underground dams as a new task in water resources management especially in arid and semi-arid regions of our country has received considerable attention recently. Outlet of large basins may be suitable places for constructing of underground dams according to appropriate topography and slope characteristics. However finding of suitable locations for constructing the underground dams in large areas is another important task in order to improve management of water resources. Here, the Ghori Chai basin, which is one of the large basins in Ardabil province was selected as a case study In this research, after introducing different methods for weighting and prioritizing effective factors in finding suitable locations for construction of underground dams, a new weighting method namely, weighting matrix that is based on statistics analysis and Queen function was applied along with the remote sensing (RS) methods and geographic information systems (GIS). The weighting matrix method is based on statistical analysis and equal weighting for all the factors in the study area, by preparing layers of slope, land use, geology, imaging layers of alluvium depth and water table level using the inverse distance interpolation method, and then incorporating the generated layers, the final layer is obtained. This layer provides the appropriate prioritization and location of underground dams at the level of 79,260 hectares of the basin by combining layers that are prepared independently and with the same weight and in the form of homogeneous units. The standard classification method has been used for prioritization.

    Keywords: Underground Dams, RS, GIS, Weighting Method Ghori Chai, Queen Function
  • Mohammad Hossein Jahangir*, Nasibeh Amrai, Eghbal Norozi Pages 303-311

    O   One criticism that has been leveled GCM models, large spatial scale is the simulated climate variables in which case for hydrological studies and water resources are not sufficiently accurate. So designing them through different methods of small scale. Then, using downscaled-exposed Output, these new models in hydrologic studies evaluated the effects of climate of the downscaling methods; statistical methods by the performance of most interest to hydrologists are quick and easy. The aim of this study was to evaluate the effect of climate change on a scale of SDSM station of the statistical model is used. The data used in this study included daily temperature and precipitation values synoptic station in Tehran, open data and analysis NCEP Output HadCM3 (data for third generation global climate model under A2 and B2) for the base period (1961-2001) respectively. Precipitation and temperature for three terms (2001-2031), (2032-2061) and (2062-2091) was predicted and compared with the base period. According to the statistical parameters, under the A2 and B2 scenarios for temperature and precipitation amounts, respectively: (RMSE = 1.48, MAE = 4.3, R2 = 0.99 and Nash = 0.86) and (RMSE =0.127, MAE =0.413, R2 =0.99 and Nash =0.99) was observed. The results showed that during 2031-2001, 2061-2032 and 2091-2062, the average rainfall respectively 0.1, 0.4 and 0.1 mm compared to the baseline decreased and the average temperature of respectively 4.9, 4.7 and 4.7 °C over the period in the study, increases base station.

    Keywords: Climate Change, Downscaling, Model HADCM3, Models GCM, Scenario