فهرست مطالب

مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
پیاپی 49 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/10/09
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مریم بی غم سرشکه، میرمسعود خیرخواه زرکش، باقر قرمز چشمه* صفحات 1-10

    پهنه بندی سیل یکی از اولویت های مدیریت منابع آب و اراضی بوده و قابلیت های سنجش از دور می تواند در این خصوص بسیار کاربرد داشته باشد. هدف این مقاله بررسی دقت روش های شی گرا و پیکسل مبنا در استخراج پهنه سیل گیر در حوضه رودخانه طالقان می باشد. بدین منظور تصویر ماهواره ای Sentinel-2A با استفاده از روش نظارت شده با دو رویکرد پیکسل مبنا و شی مبنا و بکار گیری دو الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) طبقه بندی شدند. صحت کلی و ضریب کاپا به روش RF در حالت شی مبنا به ترتیب 89 درصد و 82 /0 و در حالت پیکسل مبنا به ترتیب 5/88 درصد و 75 /0 بدست آمد. این در حالی است که در روش SVM صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب 5 /84 درصد و 73 /0 در حالت پیکسل مبنا و 86 درصد و 78 /0 در حالت شی مبنا حاصل شد. برای صحت سنجی پهنه های استخراج شده، از روش پهنه بندی هیدرولیکی با دوره بازگشت های 2 ،5 ،10 ،25 و100 ساله استفاده شد. نتایج نشان داد هر دوروش RF و SVM در رویکرد شی مبنا اغلب بیش ترین هم پوشانی را با دوره بازگشت های مختلف داشته اند که بالاترین میزان هم پوشانی با پهنه های سیل دوره بازگشت دو ساله با مقادیر 68 و 66 درصد برای RF و SVM بدست آمد.

    کلیدواژگان: پهنه بندی سیلاب، جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، طالقان، 2 Sentinel
  • سارا مردانیان، رفعت زارع بیدکی*، خدایار عبدالهی صفحات 11-19

    محدودیت منابع آب و افزایش تعداد و تنوع حقابه بران  موجب شده که تخصیص بهینه آب، بیش از پیش اهمیت پیدا کند. حوزه آبخیز خانمیرزا در استان چهارمحال وبختیاری، توسعه غیرپایداری را با اتکا به منابع آب زیرزمینی تجربه کرده است. در نتیجه برداشت های نامتعادل، افت شدیدی در آبخوان دشت خانمیرزا به وجود آمده است. به منظور بررسی تخصیص و تغییرات مکانی  منابع آب، مدل تخصیص حوزه آبخیز خانمیرزا در محیط WEAP  با تعریف سال پایه (1393)، سال افق طرح (1403) و گام های زمانی یک ماهه توسعه داده شد. چهار سناریوی محتمل شامل سناریوی مرجع، سناریوی بدبینانه، سناریوی خوش بینانه و سناریوی واقع گرایانه در ده سال آینده در مدل WEAP بررسی شدند. نتایج نشان داد به ترتیب درسناریوی مرجع، بدبینانه، خوش بینانه و واقع گرایانه 51، 79، 30 و 41  میلیون مترمکعب از حجم تقاضا قابل تامین نیست. با توجه به حجم بالای نیاز آبی در بخش کشاورزی، نیاز به مدیریت و برنامه ریزی ویژه در این بخش جهت جلوگیری از افت آب زیرزمینی ، کاملا ملموس می باشد.  همچنین نیاز بخش کشاورزی در حوزه مورد مطالعه به صورت رقیب حقابه محیط زیست عمل می کند و بدون مدیریت زمین، مدیریت بخش آب با تنش مواجه خواهد بود.

    کلیدواژگان: بهینه سازی الگوی تخصیص آب، سناریوی محتمل، شبیه سازی، بیلان آب، حوزه آبخیز خانمیرزا
  • مهران محمدپناه، علیرضا ایلدرمی* صفحات 20-29

    با شبیه سازی عددی پدیده شکست سد ها و نحوه حرکت جریان های ناشی از آن ها می توان در طراحی سازه ها و مکان یابی آن ها دقت بیشتری را  اعمال  نمود. هدف از این پژوهش بررسی پدیده انتشار موج ناشی از شکست سد سنگی ملاتی- آبخیزداری در زیر حوزه زریوار شهرستان مریوان به صورت دو بعدی و سه بعدی با استفاده از مدل فلوینت است. نتایج نشان داد که مدل k-ε Standard، با کمترین مقدار RMSE از دقت بیشتری در شبیه سازی برخوردار است. همچنین بررسی انتشار جریان حاصل از شکست سد درحالت آب گل آلود نشان می دهد که موج ایجاد شده به صورت یک جت نوک تیز و خنجری شکل به سمت پایین دست حرکت می کند و سرعت پیشانی موج در حالت آب گل آلود بسیار بیشتر از آب بدون گل آلودگی است که این موضوع ناشی از تشکیل شکل ایرودینامیک پیشانی موج در حالت آب گل آلود است که باعث سرعت گرفتن بیشتر موج جریان در اثر شکست سدهای آبخیزداری شده و می تواند موجب تخریب بیشتر سدهای پایین دست حوزه آبخیز شود. نتایج نشان داد که مدل فلوینت از دقت و توانایی قابل قبولی درشبیه سازی شکست سد در دو حالت بستر خشک و مرطوب برخوردار است.

    کلیدواژگان: مد لسازی عددی، شکست سد، روش VOF، نرم افزار گمبیت، جریان آب گل آلود
  • مریم برزگر، مهدی قربانی*، علیرضا مقدم نیا، علیرضا حسن زاده صفحات 30-39

    مدیریت مشارکتی منابع آب یکی از مهم ترین رویکردهای مدیریتی در منابع آب است؛ که دستیابی به آن نیاز به تقویت سرمایه اجتماعی است؛ از سویی نقش بهره برداران محلی منابع آب در افزایش میزان این سرمایه غیرقابل انکار است. رویکرد تحلیل شبکه اجتماعی ازجمله راهکارهایی است که با بررسی الگوی روابط بین بهره برداران محلی نقش مهمی در برنامه ریزی، سیاست گذاری و اجرای موفق مدیریت مشارکتی منابع آب دارد. در این تحقیق به بررسی روابط اجتماعی بین 143 کشاورز روستای گزیر از توابع شهرستان بندرلنگه که از سازه های بومی جهت آبیاری نخلستان ها استفاده می کنند با استفاده از رویکرد تحلیل شبکه و سنجش شاخص های سطح کلان شبکه (تراکم، دوسویگی پیوندها و میانگین فاصله ژیودزیک) پرداخته شده است؛ که داده های این پژوهش نیز در فصل پاییز و زمستان سال 1396 جمع آوری گردید. نتایج بیانگر سرمایه اجتماعی غنی است که میزان مطلوب این سرمایه ناشی از کاربردی بودن و اهمیت سازه‎ های مشترک بومی، به ویژه سازه آب انبار جهت مدیریت منابع آب از طریق پیوندهای قوی مشورت (زمان بارندگی) و مشارکت در امور مربوط به این سازه ها است؛ بنابراین حفظ سازه های بومی مشترک منابع آب، سبب تقویت سرمایه اجتماعی و درنتیجه افزایش تاب آوری جامعه در برابر تنش ها در راستای مدیریت مشارکتی منابع آب می گردد.

    کلیدواژگان: تحلیل شبکه اجتماعی، روستای گزیر، سازه های بومی مشترک، سرمایه اجتماعی
  • محمود دلف لویمی، علیرضا مسجدی*، محمد حیدرنژاد، امین بردبار، امیرعباس کمان بدست صفحات 40-49

    در این مطالعه به منظور بررسی توام کابل و طوقه در کنترل آبشستگی در اطراف پایه های پل، آزمایش هایی در یک فلوم آزمایشگاهی از جنس پلاکسی گلاس در مسیر مستقیم انجام گرفت. آزمایش ها با استفاده از سه قطر مختلف کابل، سه زاویه مختلف و سه دور ردیف کابل در یک شدت جریان ثابت در حالت آب زلال انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد نصب کابل با قطر نسبی 1 /0 نسبت به قطر های دیگر کابل بیش ترین درصد کاهش در عمق آبشستگی در کلیه پایه ها را ایجاد می کند. بیش ترین درصد کاهش عمق آبشستگی در پایه استوانه ای در شرایط استفاده از کابل و بدون طوقه در قطر نسبی 1 /0 و در شرایط سه ردیفه و در زاویه 15 درجه حدود 43 درصد مشاهده می شود. همچنین در کلیه شرایط استفاده توام از کابل و طوقه در مقایسه با حالت بدون طوقه، باعث افزایش درصد کاهش عمق آبشستگی در اطراف پایه استوانه ای می شود. بطوریکه استفاده از طوقه بطور متوسط باعث کاهش عمق آبشستگی در حدود 43 درصد نسبت به حالت بدون طوقه می شود. همچنین بیش ترین عمق آبشستگی در شرایط توام کابل و طوقه در زاویه پیچش 15 درجه، قطر نسبی کابل 1 /0 و سه ردیفه،  حدود 63 درصد بدست آمد.

    کلیدواژگان: طوقه، کابل، عمق آبشستگی، رسوبات
  • ارشک حلی ساز*، بتول ملک حسینی صفحات 50-58

    بررسی مطالعات هر شاخه ی علمی، سیاست های پژوهشی و برنامه ریزی های راهبردی آن را تعیین می کند. لذا در این پژوهش برای تعیین روند پژوهش های علمی در حوزه ی علوم و مهندسی آبخیز و سیر موضوعی آن ها، اطلاعات پایان نامه و رساله ی دکتری دانشگاه های تهران (257 مورد) و تربیت مدرس (200 مورد) با کمک مطالعات کتابخانه ای گردآوری شد. نتایج نشان داد که مسایل مطرح شده در هر دو دانشگاه بیش تر در سطح حوزه ی آبخیز درجه دو به پایین بوده اند. در دانشگاه تهران زیرکد فرسایش-رسوب (22) و در دانشگاه تربیت مدرس زیرکد رژیم هیدرولوژی (18)، بیش ترین حجم مطالعات را به خود اختصاص داده اند. پرداختن به وجوه فرآیندی مسایل در دانشگاه تربیت مدرس کمتر از دانشگاه تهران بوده است. از آن جا که فرآیندها در حوزه های آبخیز بهم پیوسته اند، این نگاه جزیی، امکان نتیجه گیری های کل گرایانه را از مطالعات سلب کرده است. هم چنین به موازات افزایش نیاز به داشتن رویکرد جامع در سطح کلان و سیر پژوهش ها به سمت مطالعات هیدرولوژیکی، ژیومورفولوژیکی و هیدرومتیولوژیکی می توان گفت که امروزه قوای اجتماعی و اقتصادی بیش تر از دیگر ملاحظات تعیین کننده ی موفقیت برنامه های مدیریت جامع حوزه های آبخیز است.

    کلیدواژگان: پایان نامه ها و رساله های آبخیزداری، تحلیل محتوای کیفی، نرم افزار MAXqda
  • علی حسن زاده، مرتضی سیدیان*، حامد روحانی، معصومه فراستی صفحات 59-69

    در این تحقیق به منظور بررسی دانه بندی رسوبات پشت بندهای اصلاحی از روابط فرکتالی استفاده شد. تعداد سه بند با ارتفاع دو، دو و دو و شش دهم متر انتخاب شد و گودالی به اندازه ارتفاع بند در پشت بند حفر گردید. سپس با توجه به رنگ لایه های رسوبی انباشته شده، ضخامت لایه ها تعیین و از هر لایه جهت تعیین دانه بندی ذرات رسوبی نمونه برداری صورت گرفت. رابطه فرکتالی بیرد و همکاران نتایج بهتری نسبت به چهار رابطه دیگر ارایه می دهد. در هر سه بند بعد فرکتال از لایه های بالا به پایین دارای افزایش و کاهش می باشد و تغییرات یکنواختی ندارد. در بند 79 و 80 بین بعد فرکتال با درصد ذرات شن و ماسه به ترتیب رابطه منفی و مثبت قابل توجهی وجود دارد. در بند 81 نیز رابطه ی بعد فرکتال با ذرات شن منفی و با ذرات ماسه مثبت می باشد. به طور کلی خاک های دارای ذرات شن کمتر و ماسه بیشتر بعد فرکتال بیشتری دارند. مقایسه رسوبات لایه ای بند 79، 80 و 81 نشان می دهد روند بین نقاط برگشتی بعد فرکتال و ذرات ماسه مشابه و برعکس روند خطی ذرات شن می باشد.

    کلیدواژگان: : بند اصلاحی، دانه بندی رسوب، فرکتال، نقاط برگشتی
  • یحیی پرویزی*، رضا بیات، محمود عربخدری، شاهرخ فاتحی صفحات 70-82

    در چند دهه اخیر دیم زارهای کم بازده به عنوان کانون های اصلی فرسایش خاک و تولید رسوب در کشور شناخته شده اند؛ بنابراین انجام تحقیقات بیشتری در مورد عوامل موثر بر فرسایش و تولید رسوب این اراضی ضرورت دارد. این تحقیق با هدف بررسی سیمای فرسایش خاک در دیم زارهای استان کرمانشاه و تعیین تاثیر مدیریت کاربری، توپوگرافی و شیب بر فرسایش در این اراضی با استفاده از شبیه ساز باران صحرایی انجام شد. به این منظور، در یک بررسی اولیه وضعیت فرسایش در دیم زارهای شیب دار استان با بازدیدهای میدانی بررسی شد. سپس در برخی مزارع معرف (از نظر وضعیت فرسایش، طبقه شیب و اقلیم)، وضعیت فرسایش موجود، مدیریت زراعی و مولفه های آن موردبررسی قرار گرفت و نمونه برداری از خاک سطحی انجام شد. تعداد 11 مزرعه در شرایط مدیریتی معرف استان و در شیب های غالب (10 تا 30 درصد)، انتخاب و آزمایش شبیه سازی باران با شدت 25 میلی متر بر ساعت و به مدت 10 دقیقه در آن ها انجام و فرسایش و روانآب تولیدی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در دیمزارهای شیب دار، به ترتیب اولویت درصد بقایای محصول و شیب، به طور معنی داری روند تولید رواناب و فرسایش خاک را کنترل می کنند.

    کلیدواژگان: شبیه ساز باران، فرسایش، شیب زمین، شدت بارش، مدیریت زراعی، دیمزار
  • خلیل آبخیزی، حسن خسروی*، شهرام خلیقی سیگارودی، علیرضا مقدم نیا، مرجان طالبی نیا صفحات 83-92

    رواناب سطحی که نتیجه پاسخ های بارش در یک حوضه می باشد منبع آب بالقوه ای است که اگر به صورت صحیح مدیریت شود می تواند برای تامین تقاضای آب مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش جهت شناسایی مناطق دارای پتانسیل جمع آوری آب باران در دشت بیرجند از روش پوشش هاب با الگوریتم(PR) و سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شد.  بر این اساس 18 شاخص برای تصمیم گیری مکان یابی استحصال آب مشخص شدند. پرسشنامه ای متشکل از شاخص ها طراحی و اولویت هر شاخص با توجه به چهار معیار و به کمک طیف لیکرت برآورد شدند، که شش شاخص به عنوان موثرترین شاخص ها در مکان یابی انتخاب گردید. نقشه شش شاخص دارای بیشترین امتیاز، جهت مکان یابی پتانسیل استحصال آب باران در محیط نرم افزار Arc GIS 10.3 تهیه شد. سپس برای تهیه نقشه نهایی، 220 نقطه به عنوان بهترین نقاط مکانیابی انتخاب و با استفاده از روش پوشش هاب و کد نویسی در محیط متلب، از میان این نقاط، 20 نقطه به عنوان مکان های مناسب (هاب) تعیین شدند. نتایج نشان دادند که در شمال و شمال غرب بیرجند با بافت خاک شنی - سنگریزه، نفوذ پذیری بالا، بارش متوسط و کاربری مسکونی، خاک ظرفیت بالایی برای جمع آوری آب باران دارد.

    کلیدواژگان: استحصال آب باران، آنتروپی شانون، روش تاپسیس، کد نویسی، متلب، بیرجند
  • علیرضا واعظی*، زهرا حقانی صفحات 93-96

    این مطالعه به منظور بررسی تاثیر درجه شیب و ویژگی های فیزیکی خاک روی فرسایش شیاری در جویچه های کشت زارهای دیم تحت شرایط آیش انجام شد. جویچه هایی با طول 6 متر در پنج کشت زار با شیب های 6، 11، 15، 21 و 27 درصد در سه تکرار احداث شدند. نتایج نشان داد که فرسایش شیاری بین پنج کشت زار تفاوتی معنی دار دارد. همبستگی معنی داری بین فرسایش شیاری و درجه شیب یافت نشد، در حالی که فرسایش شیاری به طور معنی داری تحت تاثیر برخی ویژگی های خاک شامل شن (05 /0<P)، رس (05 /0<P) و پایداری خاک دانه (05/ 0<P) قرار گرفت.

    کلیدواژگان: جریان متمرکز، نوار کشت، ویژگی های خاک
|
  • Maryam Bigham Sereshkeh, Mirmasud Keyrkhah Zarkesh, Bagher Ghermezcheshmeh* Pages 1-10

    Flood zonation mapping is one of the priorities for the soil and water management, which Remote Sensing (RS) capabilities are very applicable to this issue. The main objective of this research was study of accuracy of the Object oriented and Pixel based methods for flood zonation mapping in the Taleghan River basin. Therefore, the Sentinel 2A satellite image of the study area classified using supervised classification method based on the both Object oriented and Pixel based approaches, with the Random Forrest (RF) and Support Vector Machine (SVM) algorithms. The overall precision and Kapa Coefficient of the RF algorithm based on Object oriented method were 89 percent and 0.82 and based on Pixel based method 88.5 percent and 0.75 respectively. The results of the overall precision and Kapa Coefficient for the SVM algorithm based on Pixel based method were 84.5 percent and 0.73 and based on Object oriented method were 86 percent and 0.78 respectively. In order to verification of the generated flooding zone maps, the flooding zone maps resulted from the hydraulic flood zonation mapping method with 2,5,10, 25 and 100 year return periods have been used. The results shown that, the generated maps of the both RF and SVM algorithms based on object oriented method; have the most suitable overlaps with the all-return periods flooding zone maps

    Keywords: Flood zoning, Random Forrest, Support Vector Machine, Taleqan, Sentinel2
  • Sara Mardanian, Rafat Zare Bidaki*, Khodayar Abdollahi Pages 11-19

    Constraints on water resources and increasing the number and variety of water users has led to appeal of the importance of optimal water allocation. The Khanmirza watershed in Chaharmahal Va Bakhtiari Province, has experienced unsustainable development by relying on groundwater resources.  As a result of this imbalance, a dramatic drop occurred in the aquifer of the Khanmiza plain. The Khanmirza watershed allocation model in WEAP environment were developed to investigate the allocation and spatial changes, considering the base year (2015), the horizon year of the plan (2025), and the one-month timeline. The four scenarios examined in the WEAP model included the reference scenario, pessimistic scenario, optimistic scenario and realistic scenario over the next ten years. The results showed that 51 million cubic meters of demand, in a pessimistic scenario, 79 million cubic meters, in an optimistic scenario, 30 million cubic meters, and in a realistic scenario 41 million cubic meters cannot be provided. Therefore, given the high volume of water requirements in the agricultural sector, the need for special management and planning in this area to prevent groundwater loss is quite tangible. It is also clear that the use of water for agricultural in the studied area acts as a competitor to the environment and without land use management, water management will face tension.

    Keywords: Optimization of Water Allocation Pattern, Possible Scenario, Simulation, Water Balance, Khanmirza watershed
  • Mehran Mohammadpanah, Alireza Ildoromi* Pages 20-29

    By numerical simulation of the phenomenon of failure of dams and the flow of their flow, it is possible to design more precisely the structures and their location. The purpose of this study was to investigate the wave propagation phenomenon due to the failure of the rocky mortar-watering dam in the Marivan sub-basin of Zarivar in two-dimensional and three-dimensional models using the Fluent model. The results showed that the k-ε Standard model, with the lowest RMSE value, has more accuracy in simulation. Also, the study of the diffusion of flood damages in muddy water shows that the wave formed as a jet of sharp and daggle shapes downwards and the velocity of the forehead in muddy mud is much higher than water There is no contamination of the mud, which is due to the formation of the shape of the aerodynamics of the forehead in muddy mud, which causes more flow velocity due to the failure of damaged dams and can lead to further destruction of the bottom dams of the watershed. The results showed that the fl ouent model has an acceptable accuracy and ability to simulate dam failure in both wet and dry substrate conditions.

    Keywords: Numerical modeling, Dam failure, VOF method, Gombite software, Mud flow
  • Maryam Barzegar, Mehdi Ghorbani*, Alireza Moghadamnia, Alireza Hassanzadeh Pages 30-39

    Co-management of water resources is one of the most important managerial approaches in water resources; its achievement requires the strengthening of social capital; also, the role of water resources Local Stakeholders in increasing the amount of this capital is undeniable. The social network analysis approach is one of the strategies that will examine the pattern of relationships between Local Stakeholders in planning, policy making and successful implementation of participatory water resources co-management. In this research, the social relationships between 143 farmers of Gezir village, Bandar-Lengeh province, which are used by indigenous structures for irrigation of the palm groves, have been investigated using the network analysis and network level measurements (density, Reciprocity and average geodesic distance); The data of this study were collected in the fall and winter of 1396. The results represent the favorable social capital that the optimal amount of this capital derives from the applicability and importance of the indigenous community structures, in particular the cistern structure, for managing water resources through strong links of Consultation (rainfall time) and Collaboration in the affairs related to these structures. Therefore preserving the collective indigenous structures water resources will strengthen social capital and increase Resilience to tensions for water resources co-management.

    Keywords: social network analysis, village of Gezir, collective indigenous structures, Social Capital
  • Mahmmud M. Delf Lovimi, Alireza Masjedi*, Mohammad Heidarnejad, Amin Bordbar, AmirAbbas Kamanbedast Pages 40-49

    In this study, in order to examine the joint of the cable and the collar in control of scour around the bridge piles, experiments were carried out in a rectangular plexiglass flume as a direct path. The experiments were carried out using three different cable diameters, three different thread angles and three rounds of the cable threaded at a steady current in clear water. The results of this study showed that, installing a cable and collar around the base of the cylinder is an effective factor in reducing the depth of scouring around it. Also, in all conditions of use of cable and collar, compared with the without collar mode, it increases the percentage of reducing scour depth around the cylindrical base. The use of collar on average reduces scour depth by about 43 percent compared to without collar condition. Also, the maximum scour depth in cable and collar conditions at a thread angle of 15 degree, a diameter ratio of 0.1 percent and triple threaded was about 63 percent.

    Keywords: Collar, Cable, Scour depth, Sediment
  • Arashk Holisaz*, Batool Malekhosseini Pages 50-58

    Every scientific discipline usually focuses on problem solving which eventually plays a crucial role in order to improve research policies and planning. Evaluation of such improvement could enhance research activities. The trend of scientific research and their subjective trajectories in watershed management were analyzed by content analysis method. This study seeks shortcomings of this discipline in the two most seminal universities in Iran (University of Tehran and Tarbiat- Modares University). The results could lead policy-makers to a better scientific strategy and modify issues show universities emphasized on the state of problem which refer to second order catchment and their sub-catchments problematic issues. Erosion-sediment sub-code and regime (hydrology) sub-code are the most reputed ones in University of Tehran and Tarbiat-Modares University respectively. Overall trends more tend to hydro-technical, geomorphological and hydro-meteorological issues. It concluded that problematic issues in the universities focus on processes and their implications instead of focusing on the final outputs which were produced by models (e.g. erosion models). Socio-economic problems would contribute more in the study of human-nature relations.

    Keywords: Watershed Management Theses, Dissertations, Content analysis, MAXqda
  • Ali Hassanzadeh, Morteza Seyedian*, Hamed Rouhani, Masoomeh Farasati Pages 59-69

    In this research, fractal relationships were used to evaluate the particle size distribution of the check dam. Three check dams with height of 2, 2 and 2.6 meters were selected and the hole was drilled same the height of the check dam at the sediment deposits. Then, depending on the color of the deposited layers, the thickness of the layers was determined and sampling was down from each layer to determine the particle size distribution. The fractal relationship of Bird et al. Provides better results than other relationships. In all three check dams, the fractal has increases and decreases from the top to bottom layers and does not change uniformly. In check dam 79 and 80, there is a significant negative and positive relationship between the fractal dimensions with the percentage of gravel and sand respectively. In check dam 81, the fractal dimension has negative relation with gravel and positive to sand. Generally, soils with less gravel particles and more sand have more fractal dimension. Comparison of the sedimentary layers of check dam 79, 80 and 81 shows that the process between the fractal dimensional return points and the sand particles is similar to the linear trend of sand particles.

    Keywords: Check dam, Particle soil distribution, Fractal, Return point
  • Yahya Parvizi*, Reza Bayat, Mahmood Arabkhedri Pages 70-82

    In recent decades, low-yielding rainfed farms have become known as the main sources of sediment production and soil erosion in the country. Therefore, more research is needed on the factors affecting erosion and sediment production in these areas. This research was carried out with the aim of studying the effects of slope and rainfall intensity on erosion between rainbow trout in test farms in Kermanshah provinces using field descendant simulator. In a preliminary study, the erosion situation in the high slope drilands of the province was studied by field observations. Then, in some representative fields (in terms of erosion, slope and climate class), the status of erosion and agronomic management and its components were examined and soil sampling was carried out. 11 farms were selected in the current management conditions and in the dominant slopes (10 to 30%), and rainfall simulator test were performed in these farms and erosion and runoff were measured. The results showed that in sloping fields, the percentage of crop residue and slope, respectively, significantly controls the process of runoff production and soil erosion.

    Keywords: Rainfall simulator, erosion, slope, precipitation severity, farm management, dryland
  • Khalil Abkhizi, Hassan Khosravi*, Shahram Khalighi, Alireza Moghaddamnia, Marjan Talebinia Pages 83-92

    Surface water resulted from rainfall-runoff responses in a basin is a potential water source that if it is managed properly can be useful to demand secure. In this study, hub coating algorithm (PR) and geographic information system (GIS) were used to identify areas with potential in Birjand plain for rainwater harvesting. The weight of 18 decision-making indices was calculated and prioritized using TOPSIS method.  After determining the weight of each of these indices for locating rainwater harvesting potential, indices maps were prepared in Arc GIS 10.3 software and then for final mapping of rainwater harvesting potential of Birjand plain, points having common characteristics of 6 highest weight indices were determined. In total, 220 points were extracted as the best points from the TOPSIS method. Using the hub overlay method with algorithm (pr) and coding in Matlab environment, out of 220 points, 20 points were identified as suitable locations (hubs). Finally, the final map was drawn by inserting these points into ArcGIS software. The results showed that in the north and northwest of Birjand, the soil has a high capacity for rainwater harvesting, these areas mainly have sandy-pebbly soil texture, high permeability, moderate rainfall and residential land use.

    Keywords: Rain water harvesting, Shannon entropy, TOPSIS method, Birjand, Coding, Matlab
  • AliReza Vaezi*, Zahra Haghani Pages 93-96

    This study was conducted to investigate the effect of slope gradient and soil physical properties (grain size distribution, bulk density, aggregate stability and permeability) on water erosion in the furrows of rainfed farms under fallow conditions. The furrows with 6 m length were installed in five rainfed farms with 6.1, 10.6, 14.8, 20.7 and 27.1% slope steepness at three replications. Results indicated that rill erosion were significantly varied among the five farms. There was no significant correlation between rill erosion and slope gradient, while it was significantly affected by some soil properties consisted of sand (P<0.05), clay (P<0.05) and aggregate stability (P<0.05). These results revealed that in coarse textured farms with different slope gradient, soil loss through furrows isn’t significantly related to slope gradient, but it is significantly affected by soil physical properties.

    Keywords: Concentrated flow, Cultivation furrow, Soil properties