فهرست مطالب

سامانه های سطوح آبگیر باران - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 24، بهار 1399)

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 24، بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/10/17
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مریم شهبازی*، شکوه کرمانشاهانی، حامد احمدی، محبوبه جمشیدی، پوریا کاکوند، حمیدرضا رضایی صفحات 1-12

    در مناطق خشک و نیمه خشک جهان از جمله ایران، بهره برداری از سیلاب، یکی از راه های متداول تامین آب برای کشاورزی بوده و نقش موثری در تغذیه آب های زیرزمینی، تثبیت خاک آبرفتی و احیا و تقویت پوشش گیاهی دارد. باغستان سنتی قزوین نمونه ای از سامانه های پخش سیلاب با قدمتی بیش از هزار سال است. شهر قزوین در دامنه کوهپایه های البرز و بروی مخروط افکنه رودخانه های فصلی واقع شده و باغات بدون حصار باغستان به عنوان بزرگ ترین آبخوان منطقه و سامانه کارآمد پخش سیلاب به صورت حلقه سبزی برای حفاظت از شهر در برابر سیلاب این رودخانه ها احداث شده است. این باغات علیرغم تخریب و کاهش سطح قابل توجه، همچنان در سه طرف شهر به وسعت 2500 هکتار وجود دارد. آبیاری سیلابی منحصر به فرد باغستان، موجب تثبیت مرتب و مداوم خاک های حاصلخیز آبرفتی و نیز تغذیه سفره های آب زیرزمینی می شود. باغات به صورت حوضچه هایی در کنار هم قرار گرفته و با مرز هایی به ارتفاع حدود یک متر از هم جدا می شوند. در فصل بارندگی، باغات به نوبت تا ارتفاع کرت ها پر آب شده که این آب به مرور در خاک نفوذ می کند. درختان بادام و پسته باغستان و بوته های انگور با یک و حداکثر دوبار آبیاری در ماه های با میزان تبخیر بسیار پایین، به حیات خود ادامه داده و بهره وری اقتصادی دارند. سیستم بومی مدیریت آب باغستان سنتی قزوین در فهرست آثار ناملموس ملی به ثبت رسیده است. امید است آبخوان داری و روش آبیاری باغستان سنتی قزوین به جایگاه درخور خویش در اولویت های راهبردی مدیریت آب استان دست یابد.

    کلیدواژگان: آبخوان داری، باغستان سنتی، پخش سیلاب، رودخانه فصلی، قزوین
  • حیدر طایفه رضایی، کیوان رنجبری، مینا رحیمی، وحید رضاوردی نژاد* صفحات 13-24

    مقادیر پایین بارش و توزیع نامناسب آن، تولید محصولات کشاورزی در اراضی دیم را با مشکل مواجه کرده است. از جمله راهکارهای مهم در این مورد تبدیل بارش به رواناب می باشد. در این مطالعه آزمایشی مزرعه ای در روستای خوشالان ارومیه بر روی انگور در شرایط دیم با آبیاری تکمیلی و استحصال آب باران، در قالب طرح اسپلیت اسپلیت پلات بر پایه بلوک های کامل تصادفی به مدت شش سال از 1379 تا 1385 صورت گرفت. چهار سال اول به منظور استقرار نهال ها در نظر گرفته شد و عملکرد در سال های 1384 و 1385 مورد بررسی قرار گرفت. سه فاکتور مورد بررسی شامل: فاکتور میزان کاربرد کود در مقادیر 30 و 70 درصد توصیه معمول برای کشت آبی، فاکتور مساحت آبخیز در مساحت های 12، 20 و 30 مترمربع و  فاکتور وضعیت سطح رواناب شامل: تردد معمولی، زدن غلتک، پوشش نایلون و سنگ فرش می باشند. در این مطالعه سود براساس هزینه و درآمد سال 1398 محاسبه شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با افزایش مصرف کود، عملکرد از 1755 به 1461 کیلوگرم بر هکتار و سود نیز از 2/81 به 46 میلیون ریال کاهش یافت. این نتیجه نشان می دهد که در شرایط نیمه دیم نمی توان به مقدار زیادی کود مصرف نمود. با کاهش مساحت آبخیز، عملکرد و سود به ترتیب از 1018 به 2451 کیلوگرم بر هکتار و از 2/6 به 148 میلیون ریال افزایش یافتند. نایلون با 2208 کیلوگرم بر هکتار و 6/113 میلیون ریال افزایش عملکرد و سود برابر 54 و 86 درصد نسبت به شاهد داشتند. همچنین تیمار سنگ فرش نسبت به شاهد، کاهش عملکرد و سود به ترتیب برابر 1 و 49 درصدی داشت. با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، مساحت 12 مترمربع، با پوشش نایلون در سطح کودی 70 درصد توصیه معمول برای کشت آبی، افزایش عملکرد انگور دیم را به دنبال دارد.

    کلیدواژگان: استحصال آب باران، بارش، پوشش نایلون، سنگ فرش، رواناب
  • مهدی دستورانی*، فرزانه یزدان پناه قرایی صفحات 25-34

    رودخانه ها نقش بسیار مهمی در اقتصاد و کشاورزی دارند اما تغییر اقلیم و مدیریت نادرست این منابع را تحت تاثیر قرارداده اند. برای مدیریت بهتر این منابع اطلاع از روند دبی آن ها و عوامل ایجاد کننده ی روند ضروری می باشد. کاهش شدید بارندگی و دوره های خشک ناشی از آن، تاثیرهای منفی بسیاری بر منابع آب می گذارد. تداوم و گسترش خشکسالی ها از تبعات تغییر اقلیم می باشد. این پژوهش به بررسی تغییرات بارندگی و دبی در حوضه آبریز ارس واقع در شمال غرب کشور پرداخته است. به این منظور پس از همگنی و صحت سنجی داده ها، 9 ایستگاه هیدرومتری و 5 ایستگاه باران سنجی با دوره آماری سال های آبی 95-1366نتخاب شد. هدف این پژوهش، ارزیابی روند تغییرات سری های زمانی متغیرهای بارش و دبی با استفاده از آزمون های من-کندال و تخمینگر سن است. نتایج تحلیل روند نشان داد که در مقیاس سالانه بارندگی در دو ایستگاه روند افزایشی و در مابقی روندی نداشته است و در تحلیل روند دبی در شش ایستگاه روند کاهشی و در سه ایستگاه هیچ روندی نداشته است.

    کلیدواژگان: آزمون من-کندال، بارندگی، تغییر اقلیم، دبی، روند، شیب سن
  • علی میرطاهری*، سید محمد تاجبخش، محمدصادق غضنفری صفحات 35-44

    بخش عمده ای از بارندگی در مناطق خشک و نیمه خشک که بلا فاصله پس از بارندگی به شکل رواناب در می آید, سر انجام تبخیر و از دسترس خارج می شود. استحصال آب از سطوح سنگی نفوذ ناپذیر و ذخیره در مخازن و یا تغذیه آبخوان روش موثری در جلوگیری از تلفات بصورت تبخیر در این مناطق می باشد. هدف از این پژوهش مدل سازی میزان رواناب در زیر حوزه های با سطوح سنگی و نفوذ ناپذیر حوزه هفت باغ علوی کرمان به منظور برآورد حجم رواناب قابل استحصال در این حوزه می باشد. حوزه آبخیز هفت باغ علوی در 26 کیلومتری شهر کرمان واقع شده که دارای مساحتی بالغ بر 14923 هکتار بوده است. حدود 3/18 درصد معادل 2732 هکتار از سطح حوزه دارای سطح توده سنگی بیش از 90 درصد می باشد. به منظور مدل سازی بارش-رواناب حوزه از نرم افزار HEC-HMS استفاده شده است. شماره منحنی منطقه از اطلاعات خاک، شیب و کاربری اراضی وارد مدل شد. اطلاعات میانگین 30 ساله تبخیر و تعرق و همچنین میانگین 30 ساله داده های 10 دقیقه ای بارش از ایستگاه خودکار جمع آوری و به عنوان ورودی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استحصال تنها 10 درصد از کل میانگین تلفات تجمعی سالانه 4 زیر حوزه سنگی حوزه, می توان 055/8 میلیون متر مکعب آب جمع آوری و برای آبیاری تکمیلی حدود 16110 هکتار باغ, آب فراهم نمود.

    کلیدواژگان: رخنمون سنگی، HEC-HMS، استحصال آب، رواناب، آبیاری تکمیلی، حوزه آبخیز
  • جلال برخورداری*، علیبمان میرجلیلی صفحات 45-54

    یکی از راه حل های مناسب و کار آمد برای بهره برداری مناسب از پتانسیل سیلاب و رسوب خشکه رودهای شور در مناطق خشک و بیابانی، استفاده از شبکه های پخش سیلاب با طراحی خاص می باشد که ضمن جدا کردن جریان پایه شور از سیلاب امکان استفاده بهتر از این منبع آب در افزایش تولید علوفه و بهبود کمی و کیفی مراتع و کنترل بیابان زدایی را فراهم می آورد. هدف از این تحقیق، نشان دادن ابعاد این فرایند در پروژه پخش سیلاب خشکه رود شور ایستگاه سی ریزی بافق می باشد. در این تحقیق برای نمونه برداری خاک با حفر سه پروفیل در منطقه سیل گیری شده و سه پروفیل در منطقه شاهد و همچنین آماربرداری پوشش گیاهی مرتعی در داخل چهارعرصه پخش سیلاب و منطقه هم جوار به عنوان شاهد به صورت کاملا تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد که درصد تاج پوشش، تراکم و درصد حضور گونه های Hammada salicornica, Seidlitzia rosmarinus  و همچنین درصد کل تاج پوشش، کل تراکم و درصد کل حضور گونه ها نیز در سطح خطای 1 درصد دارای اختلاف معنی دار بودند. همچنین عملیات پخش سیلاب موجب حضور گونه های Zygophyllum eurypterum ، Salsola yazdiana وArtemisia sieberi  با ارزش خوشخوراکی خوب در عرصه شده است. میزان درصد پوشش و حضور لاشبرگ نیز واجد تفاوت معنی دار در سطح خطای یک درصد بود. همچنین مقایسه تغییرات خصوصیات خاک در عرصه طبیعی و سیل گیر حاکی از کاهش شوری خاک و افزایش سیلت و رس در افق های مختلف خاک شده که نقش مهمی در بهبود حاصلخیزی و ظرفیت نگهداری رطوبت را فراهم نموده است.

    کلیدواژگان: Saline ephemeral river، Flood quality، Soil improvement، rangeland vegetation، Flood agriculture، Sirizi-Bafgh
  • شیوا آزادی*، هادی معماریان، محسن پوررضا، میثم عابدین پور، مرتضی اکبری صفحات 55-69

    آب های زیرزمینی از منابع ارزشمند تامین آب در جهان به شمار می روند. بطوری که امروزه مطالعات نشان می دهند عواملی چون بارندگی کم، خشکسالی های مستمر و بهره برداری بیش از ظرفیت، باعث ایجاد خسارت های اقتصادی و زیست محیطی شده است. لذا این تحقیق با هدف ارزیابی اثرات بارندگی و خشکسالی بر سطح سفره آب زیرزمینی دشت کاشمر به عنوان یکی از مهمترین دشت های حاصلخیز خراسان رضوی در شرق ایران و با استفاده از روش های تحلیل سری های زمانی مان-کندال و پتیت انجام شد. در این تحقیق از دوره آماری 30 ساله (1368-1397) داده های بارندگی ایستگاه هواشناسی کاشمر، جهت ارزیابی اثرات خشکسالی هواشناسی، با شاخص SPI و از داده های آماری 17 چاه پیزومتر منطقه مورد مطالعه در یک دوره زمانی 23 ساله (1375-1397) جهت ارزیابی خشکسالی آب زیرزمینی، با شاخص PSI استفاده شد. نتایج تحلیل سری زمانی شاخص SPI در بازه های مختلف 3، 6، 12 و 24 ماهه در بازه زمانی 1368-1397 نشان داد که تغییرات تدریجی موجود در بازه 6 و 12 ماهه در سطح پنج درصد معنی دار p-value= 0.05)) که نقطه تغییر آن ها در سال 79-1378 بوده و در بازه 3 و 24 ماهه معنی دار نبوده است. سری زمانی شاخص PSI در چاه های کلاته رحیم و خلیل آباد (در بخش های جنوب و شمال منطقه)  به دلیل اینکهp-value≠ 0.05  غیر معنی دار و بقیه چاه ها معنی دار می باشد. این بدان معنی است که چاه های کلاته رحیم و خلیل آباد به دلیل عملیات های آبخوانداری صورت گرفته در منطقه شرایط بهتری در هنگام رخداد خشکسالی ها داشته اند. بنابراین، دشت کاشمر در بازه 23 ساله 1375 تا 1397 دچار خشکسالی آب زیرزمینی بوده است. باتوجه به نتایج شاخص های  SPI و PSI، خشکسالی هواشناسی بر منابع آب زیرزمینی تاثیرگذار بوده است، اما عامل مهمتر در خشکسالی آب زیرزمینی، بهره برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی می باشد که این بهره برداری ها باعث افت سطح آب به مقدار 40 سانتی متر در سال در دشت کاشمر شده است.

    کلیدواژگان: افت سطح آب زیرزمینی، روش های زمین آمار، شاخص SPI، شاخص PSI
|
  • Maryam Shahbazi*, Shokooh Kermanshahani, Hamed Ahmadi, Mahbobeh Jamshidi, Poryia Kakvand, Hamidreza Rezaei Pages 1-12

    In arid and semi-arid regions of the world including Iran, floodwaters are the main resource to supply irrigation water. Floodwater spreading also plays an effective role in replenishing groundwater, stabilization of alluvial soil, and vegetation restoration. Qazvin traditional garden is an example of such floodwater spreading mechanism, dating back to over a thousand years ago, according to historical sources. The city of Qazvin is located at the foothills of the Aborz ranges and on the alluvial fan of the seasonal rivers. The traditional garden was built as a protective green belt around the city against floods. These unfenced gardens have been established as the largest aquifer in the region and an efficient flood spreading system to protect the city against floods. The gardens cover a vast area of around 2500 ha on three sides of the city. The unique practice of floodwater irrigation stabilizes the alluvial soil and recharges water in underground reservoirs. The gardens are placed next to each other in the form of ponds and are separated by borders with a height of about one meter. During the rainy season, the gardens are alternately filled with water up to the height of the ponds, which allow the water to infiltrate gradually into the soil. Almond, pistachio, and grape trees are irrigated once or maximum twice in months with very low evaporation. With such little irrigation, these trees survive and have economic efficiency. It is expected that the unique floodwaters irrigation of Qazvin traditional garden achieves its status in the strategic priorities of water management in the province.

    Keywords: Aquifer, floodwater spreading, Qazvin, seasonal rivers, traditional garden
  • Heydar Tayefeh Rezaee, Kayvan Ranjbari, Mina Rahimi, Vahid Rezaverdinejad* Pages 13-24

    Low rainfall and its poor distribution in the West Azerbaijan province have hampered agricultural production in dry-land. One of the important solutions in this regard is converting rainfall into runoff. In this study, a field experiment in Khoshalan village of Urmia on grapes in rainfed conditions with supplementary irrigation and rainwater harvesting was carried out in a split-plot design based on randomized complete blocks for six years from 2000 to 2006. The first four years were for seedlings of plants, and recording of yield was possible in 2005 and 2006. The three factors studied include fertilizer application factor in 30 and 70% of the usual recommendation for irrigated cultivation, watershed area factor in areas of 12, 20, and 30 m2, and runoff surface status factor including normal traffic, plastic cover, and paving stones. In this study, the benefit is calculated based on the cost and income of 2019. The results showed that with increasing fertilizer consumption, yield decreased from 1755 to 1461 kg/ha, and benefit decreased from 81.2 to 46 million rials. This result indicates that under semi-dry conditions, fertilizer, cannot be consumed in large quantities. With decreasing watershed area, yield and benefit increased from 1018 to 2451 kg/ha and from 6.2 to 148 million rials, respectively. Plastic with 2208 kg/ha and 113.6 million rials had an increase in yield and profit of 54 and 86% compared to the control. Also, paving stones compared to the control, experienced 1 and 49% yield reduction, and profit respectively. According to the results of this study, an area of 12 m2, with plastic cover with 70% of the usual fertilizer recommendation for irrigated cultivation, increases the yield of rainfed grapes.

    Keywords: Rainwater Harvesting, Runoff, Precipitation, Plastic Cover, Paving
  • Mehdi Dastourani*, Farzaneh Yazdanpanah Gharaei Pages 25-34

    Rivers play an important role in the economy and agriculture, but climate change and improper management have affected these resources. In order to better manage rivers, it is necessary to know their discharge trend and the factors that create the trend. The severe decrease in rainfall and the resulting dry periods have many negative effects on water resources. The continuation of droughts is a consequence of climate change. This study investigates rainfall and discharge changes in the Aras catchment located in the northwest of Iran. For this purpose, after data validation, 9 hydrometric stations and 5 rain gauging stations were selected with the statistical period of 1987-2016. The purpose of this study was to evaluate the trend of time series variations of precipitation and discharge variables using Mann-Kendall and Sen’s slope estimator tests. The results of the trend analysis showed that precipitation at two stations increased, however other stations did not experience any trends. Furthermore, there has been a downward trend in the discharge trend analysis at the six stations and no trends in the other three stations.

    Keywords: discharge, Mann-kendall test, precipitation, Sen’s slope estimator, trend
  • Ali Mirtaheri*, Seyed Mohamad Tajbakhsh, MohamadSadegh Ghazanfari Pages 35-44

    Most of the rainfall in arid and semi-arid regions, which becomes runoff immediately after rainfall, eventually evaporates and becomes inaccessible. Harvesting water from impermeable rock surfaces and storage in reservoirs or aquifer feeding is an effective way to prevent evaporation losses in these areas. The purpose of this study is to model the amount of runoff in sub-basins with impermeable surfaces in the Haft Bagh Alavi area of Kerman to estimate the volume of harvestable runoff in this area. Haft Bagh Alavi watershed is located 26 km from Kerman and has an area of 14923 hectares. About 18.3%, equivalent to 2732 hectares of the basin area has a rock mass level of more than 90%. HEC-HMS software has been used to model rainfall-runoff in the basin. The area curve number of soil, slope, and land use information was entered into the model. 30-year mean evapotranspiration data, with the 30-year mean of 10-minute precipitation data, were collected from the automatic station and used as input. The results showed that by harvesting only 10% of the total average annual cumulative runoff of four sub-basins, it is possible to collect 8.055 million cubic meters of water and provide water for supplementary irrigation of 16,110 hectares of gardens.

    Keywords: Rock outcrop, HEC-HMS, Water harvesting, Runoff, Supplementary irrigation, Watershed
  • Jalal Barkhordari*, Alibeman Mirjalili Pages 45-54

    One of the most suitable and efficient solutions for proper use of flood potential and saline ephemeral rivers in arid and desert areas is the use of flood spreading networks with a special design that while separating the saline base flow from the flood, water also increases forage production and improves the quantity and quality of pastures and desertification control. The purpose of this study is to show the aspects of this process in the flood spreading project of the Bafgh Sirizi Station. In this study, for soil sampling, drilling three profiles in the flooded area and three profiles in the control area, as well as rangeland vegetation within four flood spreading areas and adjacent areas as control, were done randomly. The results showed that the percentage of canopy cover, density, and percentage of species of Hammada salicornica, Seidlitzia rosmarinus as well as the percentage of total canopy cover, total density, and the total percentage of species were significantly different at 1% error level. Flood spreading has also caused the presence of Zygophyllum eurypterum, Salsola yazdiana, and Artemisia sieberi species with good palatability value. The percentage of cover and the presence of litter also showed a significant difference at 5% error level. Also, a comparison of changes in soil properties in the natural and floodplain areas indicates a decrease in soil salinity and an increase in silt and clay in different soil horizons, which has provided an important role in improving fertility and moisture-holding capacity.

    Keywords: Saline ephemeral river, Flood quality, Soil improvement, rangeland vegetation, Flood agriculture, Sirizi-Bafgh
  • Shiva Azadi*, Hadi Memarain, Mohsen Pourreza, Meysam Abedinpour, Morteza Akbari Pages 55-69

    Groundwater is one of the most important resources of water in the world. Studies show that low rainfall, persistent droughts, and over-exploitation have caused economic and environmental damage. Therefore, this study was conducted to evaluate the effects of rainfall and drought on the groundwater of Kashmar plain as one of the most important fertile plains of Khorasan Razavi in eastern Iran, using Man-Kendall and Petit time series. In this study, from the 30-year statistical period (1989-2017), the rainfall data of Kashmar meteorological station were used to evaluate the effects of meteorological drought, with SPI index. Furthermore, the statistical data of 17 piezometer wells in the study area in 23 years (1996-2017) were used to assess groundwater drought, with PSI index. The results of the time series analysis of the SPI index in different ranges of 3, 6, 12, and 24 months in 1989-2017 showed that the gradual changes in the range of 6 and 12 months at the five percent significant level (p-value = 0.05), which the point of change was 1999-2000, however, it was not significant in 3 and 24 months. Since p-value≠ 0.05, the time series of the PSI index in Kalat-e-Rahim and Khalilabad wells (in the southern and northern parts of the region) is not significant, but the other wells are significant. This means that Kalat-e-Rahim and Khalilabad wells were in better condition during droughts due to aquifer operations in the area. Therefore, Kashmar plain has suffered from groundwater drought from 1996 to 2018. According to the SPI and PSI indices, meteorological drought has affected groundwater resources, but a more important factor in groundwater drought is the over-exploitation of groundwater, which has led to declining 40 cm groundwater levels per year in Kashmir plain.

    Keywords: SPI Index, PSI Index, Groundwater Level Loss, Ground statistics methods