فهرست مطالب

  • سال سیزدهم شماره 2 (تابستان 1400)
  • تاریخ انتشار: 1400/01/23
  • تعداد عناوین: 20
|
  • حسن ایزانلو*، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی صفحات 245-254
    ارزیابی فلزات چسبیده به مواد معلق سیلاب های شهری، به مدیران اجازه می دهد تا اقداماتی در راستای بهبود کیفیت محیط شهری انجام دهند. در این پژوهش، به بررسی تغییرات مقدار غلظت فلزات سنگین سرب، روی و مس موجود در مواد معلق رواناب ها در حوزه آبخیز شهری بجنورد در دو فصل پاییز و بهار پرداخته شده است. به این منظور، تعداد 52 نمونه رواناب تهیه شد. پس از آماده سازی نمونه ها، تفکیک رسوبات معلق با استفاده از کاغذ صافی واتمن و پس از توزین مقدار رسوبات موجود در رواناب، با استفاده از دستگاه جذب اتمی، مقدار فلزات سنگین محلول در رواناب و فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق بر حسب ppb اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار وزنی رسوبات معلق در فصل بهار بیشتر از پاییز است. همچنین، نتایج حاکی از آن است که بیشینه غلظت فلزات سنگین غیرمحلول و چسبیده به رسوبات بیشتر از فلزات سنگین محلول در رواناب است. از سویی دیگر، نتایج بیانگر آن است که بیشینه میانگین غلظت فلزات روی و مس به جز سرب چسبیده به رسوبات در فصل بهار بیشتر از پاییز است و از نظر مکانی غلظت فلزات روی و مس در نمونه های رسوبات معلق رواناب مسیل صندل آباد (FC3S) بیشتر بوده است، این در حالی است که در خصوص فلز سرب در نمونه های معابر و شبکه انهار (FB2S) مقدار غلظت بیشتر بوده است. لکن تفاوت مکانی داده ها برای فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق از نظر آماری معنی دار نیست. همچنین، نتایج آزمون همبستگی پیرسون حاکی از آن است که همبستگی مثبت اما پایینی بین سرب و روی (0.166=r) در فصل پاییز و بین سرب و مس (0.271=r) در فصل بهار برقرار است. معنی داری این همبستگی با استفاده از تحلیل خوشه ای به روش سلسله مراتبی مورد تایید قرار گرفت.
    کلیدواژگان: تحلیل خوشه ای، سیلاب شهری، غلظت فلزات سنگین، مواد معلق، همبستگی پیرسون
  • سهراب جمال پور بیرگانی، حسن احمدی*، ابوالفضل معینی، محمد فرجی صفحات 255-268

    طوفان های گرد و غبار یکی از مهمترین مخاطرات زیست محیطی به ویژه در اقلیم های خشک و نیمه خشک است که آسیب های جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد می کند. هدف این تحقیق، شناسایی کانون های تولید گرد و غبار در جنوب شرق اهواز، با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و منطق فازی است. بدین منظور، در گام نخست تصاویر ماهواره ای رخدادهای گرد و غبار شهر اهواز بررسی و گل طوفان فصلی ایستگاه سینوپتیک اهواز ترسیم شد و در گام بعدی معیارهای در نظر گرفته شده در دو دسته معیارهای اصلی (رطوبت سطحی، دمای سطحی و پوشش گیاهی) و معیارهای محدود کننده (کاربری اراضی، خاک شناسی، اقلیم، شیب و رسوب شناسی) تقسیم بندی شدند که از میان آن ها نقشه معیارهای اصلی از تصاویر ماهواره لندست OLI-TIRS استخراج شد. برای استانداردسازی لایه های محدودکننده از روش بولین و برای استانداردسازی لایه های اصلی از توابع عضویت فازی استفاده و وزن دهی لایه های اصلی با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی صورت پذیرفت. در نهایت، نقشه نهایی کانون های منشا گرد و غبار با همپوشانی لایه ها حاصل شد و دقت نقشه منشایابی با استفاده از 44 نقطه کنترل زمینی سنجیده شد که گویای صحت  81.8 درصدی مناطق شناسایی شده است. بر اساس نتایج بررسی تصاویر ماهواره ای و گل طوفان ایستگاه اهواز، منطقه جنوب شرق اهواز محل تولید گرد و غبار بوده و 145162.01 هکتار از سطح منطقه منشا تولید گرد و غبار است که کاربری های مراتع تخریب یافته با 69343.01 هکتار (47.77 درصد) و کاربری نیزار با  335.99 هکتار (0.23 درصد)، به ترتیب بیشترین و کمترین سطح از منشا تولید گرد و غبار در منطقه مطالعاتی را شامل شده اند.

    کلیدواژگان: روش بولین، روش فازی-سلسله مراتبی، طوفان گرد و غبار، کاربری اراضی، ماهواره لندست OLI-TIRS
  • محمدجعفر سلطانی، بهارک معتمدوزیری*، علی اکبر نوروزی، حسن احمدی، جمال مصفایی صفحات 269-282

    یکی از مخاطرات طبیعی و رایج در سال های اخیر، پدیده گرد و غبار است که باعث آسیب رسانی، مخصوصا به محیط های شهری و انسانی می شود و کنترل و مدیریت آن بسیار دشوار می باشد. از عوامل اصلی و موثر در رخداد این پدیده، موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی مناطق منشا و مناطق تحت تاثیر این پدیده است. در این تحقیق که در شهرستان هندیجان استان خوزستان انجام شده است، ابتدا مسایل و مشکلات بر اساس مطالعات کتابخانه ای، پرسش از کارشناسان و نیز مراجعه به منطقه تحقیق مشخص شده است. سپس، از چارچوب نیروی محرکه-فشار-وضعیت-اثر-پاسخ (DPSIR)، برای تحلیل مهمترین عواملی که باعث وقوع گرد و غبار شهرستان هندیجان شده اند، استفاده شد. چارچوب DPSIR، تحلیلی مبتنی بر رابطه "علت-معلولی" عوامل، برای سیاستگذاری و برنامه ریزی مدیریتی است. در این تحقیق، اقدام به شناسایی و اولویت بندی عوامل مربوط به هر یک از مولفه های چارچوب DPSIR با استفاده از پرسش نامه خبرگان با طیف لیکرت و مبتنی بر آزمون های ناپارامتریک فریدمن شد. توضیح این که، برای تکمیل پرسش نامه خبرگان از کارشناسان ادارات منابع طبیعی، محیط زیست، آب منطقه ای و جهاد کشاورزی استان خوزستان نظرسنجی صورت گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که رشد جمعیت، توسعه کشاورزی، توسعه دامداری، توسعه صنعتی و تغییر اقلیم به ترتیب اهمیت، از بیشینه به کمینه، مهمترین پیشران ه ای موثر بر وضعیت رخداد گرد و غبار در منطقه تحقیق هستند. توجه به هر دو مقوله پاسخ های واکنشی و پیش گیرانه نقش مهمی را در بهبود وضعیت و کاهش اثرات نامطلوب رخداد گرد و غبار در منطقه تحقیق داراست.

    کلیدواژگان: اثرات زیست محیطی، پاسخ های مدیریتی، رابطه علت و معلولی، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، نیروی محرک
  • امیرحسین حلبیان*، علی قاسمی سیانی صفحات 283-294
    بارش در حوضه خزر به عنوان مهمترین سنجه اقلیمی توزیع زمانی و مکانی خاص و پیچیده ای دارد .بدین دلیل، آگاهی از تغییرات مکانی و زمانی آن در این حوضه آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیرا، تغییرات آن می تواند پیامدهای مختلف زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی به همراه داشته باشد. هدف از این پژوهش، واکاوی تغییرات مکانی و زمانی بارش در حوضه خزر است. بدین منظور، داده های ماهانه بارش از تارنمای مرکز آب و هواشناسی بارش جهانی (GPCC) با توان تفکیک 0.5 در 0.5 درجه قوسی در یک دوره آماری 63 ساله (1951 تا 2013) اخذ شد. برای ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی بارش، از داده های استخراج شده از این پایگاه داده بارشی میانگین سالانه، فصلی و ماهانه تهیه شد. آزمون ناپارامتری من-کندال با احتمال 95 درصد بر روی داده های ماهانه، فصلی و سالانه اعمال و با استفاده از نرم افزار ArcGIS، نقشه های 17گانه روند مکانی بارش در سطح حوضه ترسیم شد. نتایج نشان داد که بارش در ماه های مارس و آوریل در پهنه های غربی، شرقی و جنوب غربی حوضه خزر روند کاهشی معناداری با احتمال 95 درصد دارد. در بازه زمانی فصلی، بارش تنها در فصول بهار و پاییز روندی معنی دار و کاهشی در بخش غربی حوضه دارد، این در حالی است که در فصول تابستان و زمستان، فرض وجود روند تایید نشد. تحلیل تغییرات مکانی بارش سالانه نیز نشان از روند کاهشی معنی دار در پهنه غربی حوضه دارد. واکاوی تغییرات بارش حوضه خزر در سری های زمانی ماهانه نیز حکایت از روند کاهشی معنی دار با احتمال 95 درصد در ماه مارس در این حوضه دارد.
    کلیدواژگان: پایگاه داده، تغییر اقلیم، سری زمانی، روند معنی دار، من-کندال
  • محمدرسول رجبی، علی نصیری خیاوی، مهین کله هویی، سونیا مهری، اعظم مومزایی، خدیجه حاجی، عبدالواحد خالدی درویشان* صفحات 295-309

    این پژوهش با هدف ارایه راه کار جدید وزن دهی راهبردهای SWOT در مدیریت یکپارچه حوزه آبخیز آسیاب رود مازندران انجام شده است. بر این اساس، ابتدا ماتریس SWOT و جداول شناسایی شاخص های راهبردی عوامل درونی و بیرونی تشکیل شد و در ادامه ماتریس های ارزیابی عوامل درونی و بیرونی مورد بررسی قرار گرفت. راهکار جدیدی که در بحث وزن دهی راهبردهای SWOT مورد استفاده قرار گرفت، بر این مبنا بود که امتیار نهایی هر راهبرد در تعداد قوت ها و فرصت های موثر در آن ضرب شد و نتایج نهایی بر اساس این اولویت ها مورد تحلیل قرار گرفت. بر اساس تحلیل نقاط قوت و ضعف، تعداد نه نقطه قوت و هشت نقطه ضعف مورد شناسایی قرار گرفت. کمیت و کیفیت مناسب آب با وزن 0.444، سردی هوا با وزن 0.395، بهره برداری از آب معدنی با وزن 0.288 و فقر اقتصادی با وزن 0.493 به ترتیب به عنوان مهمترین نقاط قوت، ضعف، فرصت و تهدید شناسایی شدند. بر اساس ماتریس های ارزیابی عوامل درونی و بیرونی در مدل SWOT، راهبرد تقویت حس رضایت مندی ساکنین هم بر اساس روش مرسوم و هم راهکار جدید بیشترین امتیاز را به خود اختصاص داد. با نگاه دقیق می توان به این نتیجه رسید که تقویت حس رضایت مندی بین ساکنین، زمانی به تحقق می پیوندد که مشکلات مردم در بخش های مختلف معیشتی اعم از اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی، بیشتر مورد توجه قرار گیرد و با ارایه برنامه های مدون باعث افزایش رضایت مندی و نیز کاهش مهاجرت به مناطق شهری شود. به طورکلی، می توان نتیجه گرفت که با توجه به مشکلات و راه حل های مطرح شده در این پژوهش، بایستی برنامه ریزی صحیح و کاربردی به منظور جبران ضعف ها و تقویت هر چه بهتر قوت ها به منظور توسعه حوزه آبخیز آسیاب رود به کار گرفته شود.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی راهبردی کمی، وزن دهی، توانمندسازی جوامع محلی، توسعه پایدار، ماتریس SWOT
  • سید نعیم امامی*، حمیدرضا پیروان صفحات 310-327

    مارن ها یکی از عوامل اصلی رسوب زایی و متعاقب آن فرسایش خاک در حوزه های آبخیز بشمار می روند. تحقیقات نشان می دهد که بین میزان رسوب زایی مارن ها با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها ارتباط معنی داری وجود دارد. با هدف تعیین گسترش سازندهای مارنی از یکسو و ارزیابی کمی تاثیر شاخص های مذکور در میزان رسوب زایی مارن های استان چهارمحال و بختیاری، تحقیق جامعی صورت پذیرفت. در این پژوهش، پس از شناسایی و تفکیک چینه شناسی  سازندهای مارنی استان و انجام نمونه برداری های سیستماتیک، آزمایش های کانی شناسی (XRD)، فیزیکی و شیمیایی لازم، انجام و نتایج با استفاده از روش های آماری تجزیه و تحلیل شدند. در ادامه، با استفاده از باران ساز قابل حمل در صحرا، میزان رسوب زایی هر یک از واحدهای چینه شناسی مارنی اندازه گیری شد. مجموعا 1073.95 کیلومتر مربع معادل 6.5 درصد از مساحت استان را واحدهای چینه شناختی مارنی اشغال کرده است. از دیدگاه رسوب زایی، سازند رازک با میانگین 96.34 گرم بر متر مربع در رتبه اول و سپس، سازندهای پابده، هرمز، میشان و گورپی به ترتیب با 94.41، 81.7، 76.17 و 33 گرم بر متر مربع رسوب تولیدی در رتبه های بعدی رسوب زایی قرار می گیرند. نتایج همبستگی بین بافت خاک و تولید رسوب حکایت از همبستگی مثبت معنی دار میزان سیلت، آهک فعال و سدیم تبادلی و همبستگی منفی معنی دار مقدار رس با رسوب زایی دارد. حضور کانی های رسی کایولینیت و ایلیت از عوامل تشدید رسوب زایی در سازندهای مارنی بشمار می روند.

    کلیدواژگان: تشکیلات مارنی، شبیه ساز باران، فرسایش خاک، کانی شناسی، ویژگی های ذاتی
  • مینا جعفری، محمدرضا اختصاصی*، احمد فتاحی صفحات 328-338

    امروزه پروژه های مختلف آبخیزداری در حوزه های آبخیز اجرا می شود، گاهی این پروژه ها با وجود مطالعه و هزینه بالا به دلایل مختلف ناکارآمد بوده، با شکست اقتصادی مواجه می شوند. در مطالعه حاضر، ابتدا پروژه های آبخیزداری انجام شده در حوضه پارسل A سد قشلاق سنندج معرفی شد. سپس، ارزیابی آن ها با تعیین عوامل داخلی و خارجی مورد بررسی قرار گرفت. هدف استخراج مهمترین عوامل و ارایه راهبردهایی است که پروژه ها از نظر اقتصادی مفیدتر و از نظر عملکردی موثرتر باشند. بنابراین، ضمن تعیین نقاط ضعف، قوت، فرصت ها و تهدیدها با استفاده از پرسشگری از خبرگان، با کاربرد مدل تحلیلی SWOT و ماتریس کمی QSPM راهبردهای اجرایی-اقتصادی ارایه شدند. نتایج به دست آمده وزن بالای عوامل مدیریتی را نشان دادند. به طوری که بیشترین ارزش نهایی در عوامل خارجی را طرح های مطالعاتی ناکارآمد و عدم اختصاص بودجه برای تعمیر و نگهداری پروژه ها با امتیازهای 0.50 و 0.43 به خود اختصاص دادند. در عوامل داخلی بیشترین ارزش نهایی مربوط به تخریب و مدفون شدن سدها در اثر پایین بودن کیفیت ساخت با امتیاز 0.59 بود. بر اساس نتایج مدل SWOT، وضعیت راهبردی در ربع ST و WT قرار گرفته، از نوع محافظه کارانه و تدافعی است. یعنی راهبرد باید در جهت کاهش زیان ناشی از تهدیدها و نقاط ضعف با استفاده از نقاط قوت حوضه باشد. مطابق با این استراتژی راهبردها به وسیله متخصصین ارایه و با استفاده از ماتریس کمی QSPM اولویت بندی شدند. راهبرد اجرای پروژه ها در اراضی تحت مالکیت افراد و یا واگذاری حق تعمیر و نگهداری آن ها به مالکین با امتیاز نهایی 8.76 در اولویت اول قرار گرفت. نتایج پژوهش، نه تنها می تواند در راستای آگاهی از عوامل ضعف در پروژه ها کمک کند، بلکه می تواند در بهبود بازدهی اقتصادی پروژه ها نیز مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ارزیابی اقتصادی، راهبردهای اقتصادی، سد قشلاق، سنندج، مدل های تصمیم گیری
  • مهدی تیموری*، امید اسدی نلیوان صفحات 339-354
    با افزایش جمعیت، اهمیت منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهمترین منابع تامین کننده آب شرب در مناطق خشک بیش از پیش آشکار می شود. در این پژوهش، به منظور تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی شهرستان تربت جام و اولویت بندی عوامل موثر از روش های تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی با استفاده از مدل MaxEnt و عوامل فاصله و تراکم گسل، سنگ شناسی، شیب، جهت شیب، فاصله از آبراهه و تراکم زهکشی، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، انحنای دامنه، شاخص رطوبت توپوگرافیک و شاخص موقعیت توپوگرافیک استفاده شده است. همچنین، برای ارزیابی این دو روش، از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) استفاده شد. از مجموع 220 چشمه موجود، به صورت تصادفی 30 درصد به عنوان داده های اعتبارسنجی و 70 درصد به عنوان داده های آزمون (روش بیشینه آنتروپی) طبقه بندی شدند. بر اساس روش بیشینه آنتروپی، نتایج نشان داد که 29.6 درصد حوزه آبخیز دارای پتانسیل آب زیرزمینی بالایی است. بر اساس نمودار جکنایف، لایه های ارتفاع (DEM)، شیب، فاصله از گسل و سنگ شناسی به ترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بر پتانسیل آب زیرزمینی بودند. سطح زیر منحنی (AUC) در روش بیشینه آنتروپی، نشان دهنده دقت 91 درصد (عالی) در مرحله آموزش و 80 درصد (خیلی خوب) در مرحله اعتبارسنجی برای تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی بود. بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی، 34.4 درصد حوضه دارای پتانسیل آب زیرزمینی می باشد و لایه های شیب، سنگ شناسی، ارتفاع و فاصله از گسل به ترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بودند و دقت این روش 73 درصد برآورد شد. نتایج نشان داد که به کارگیری روش های تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی، ضمن صرفه جویی در زمان و هزینه، قابلیت مناسبی در پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی دارند و روش بیشینه آنتروپی برتری بیشتری نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی دارد.
    کلیدواژگان: اعتبارسنجی، منابع آب، منحنی تشخیص عملکرد، AHP، Maxent
  • پدرام اسمعیلی، سیامک بوداقپور، محمد رستمی*، مهدی میرزایی صفحات 355-367
    آبشکن به عنوان یکی از مرسومترین سازه های ساماندهی رودخانه به منظور کاهش فرسایش سواحل و کناره های رودخانه شناخته شده است. این سازه ها با طول و زاویه مناسب نسبت به راستای جریان از دیواره طبیعی رودخانه توسعه یافته، سبب انحراف جریان از کناره ها و هدایت آن به سمت محور مرکزی رودخانه می شوند. در این پژوهش آزمایشگاهی، الگوی جریان پیرامون آبشکن های سری ساده درکانال پیچان رودی با جداره شیب دار فرسایش پذیر متشکل از سه قوس متوالی با زوایای 45، 90 و 45 درجه، برای دبی های 40، 35 و 30 لیتر بر ثانیه مطالعه شده است. نتایج بیانگر این است که موقعیت برخورد اولین خط جریان در تراز نزدیک بستر به جداره داخلی قوس شماره 2 در دبی 40 لیتر بر ثانیه زودتر از دبی 35 لیتر بر ثانیه و در دبی 35 لیتر بر ثانیه زودتر از دبی 30 لیتر بر ثانیه صورت گرفته است. به طوری که موقعیت برخورد اولین خط جریان در تراز نزدیک بستر به جداره داخلی قوس شماره 2 در دبی های 40، 35 و 30 لیتر بر ثانیه به ترتیب در زوایای 18-، 15- و 10- درجه نسبت به محور مرکزی قوس مذکور صورت گرفته است. در شرایط حضور آبشکن ها، ابعاد گردابه ها با حرکت در عمق تغییر می کنند، به این صورت که با حرکت به سمت سطح آب در یک دبی ثابت، به دلیل تمایل جریان به جداره خارجی، شیب دار بودن جداره قوس و افزایش سطح تماس طول آبشکن، ابعاد گردابه افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: بررسی آزمایشگاهی، جریان ثانویه، گردابه ها، فرسایش کناره، کانال قوسی
  • محمد هدایت فرد، حمید غلامی*، سید مسعود سلیمان پور، ارشک حلی ساز صفحات 368-378
    فرسایش آبکندی یکی از پدیده های مهم در تخریب سرزمین و بیابان زایی است که باعث برهم زدن تعادل منابع زیست محیطی و پایداری آن می شود. این پژوهش، با هدف تعیین عوامل موثر بر ایجاد فرسایش آبکندی، با استفاده از روش های داده کاوی در حوزه آبخیز بیان در شمال استان فارس انجام شد. به منظور مدل سازی فرسایش آبکندی، ازالگوریتم های خوشه بندی K-Means و درخت تصمیم CART بهره برده شد. دقت تخمین زده شده بر اساس پارامترهای موثر بر مساحت آبخیز ایجاد آبکندها در مدل نهایی، برای مجموعه داده های آموزشی برابر با 100 درصد و برای مجموعه داده های آزمایشی 71.43 درصد می باشد. نتایج این پژوهش که منتج از اندازه گیری متغیرهای مختلف از 40 آبکند منتخب، شامل یک متغیر هدف (مساحت آبخیز ایجاد) و 12 متغیر پیشگو شامل شیب ایجاد، پوشش گیاهی، خاک لخت، سنگ ریزه سطحی، لاشبرگ سطحی، هدایت الکتریکی عصاره اشباع، اسیدیته، نسبت جذبی سدیم، ماده آلی، رس، سیلت و شن، در عملیات میدانی و آزمایشگاهی و استفاده از فناوری های داده کاوی است، نشان می دهد که ایجاد آبکندها در این حوزه آبخیز تابع عوامل سیلت، اسیدیته، خاک لخت، سنگ ریزه و ماده آلی می باشد. این نتایج تاثیر پوشش گیاهی و به تبع آن، وجود ماده آلی مناسب در خاک به عنوان مناسب ترین روش در امر کنترل آبکندها و اثر مخرب و تشدیدی اراضی لخت و فاقد پوشش گیاهی در تشدید فرسایش آبکندی را نشان می دهد. بنابراین، ضروری است، حتی المقدور با ایجاد و استقرار پوشش گیاهی دایم و سازگار، اقدام به پایداری و بهبود ساختمان خاک و افزایش ماده آلی شود و برنامه های کنترلی و مدیریتی، در اراضی که دارای مقدار سیلت بیشتری هستند، با دقت بیشتری عملیاتی شود.
    کلیدواژگان: بیابان زایی، پوشش گیاهی، تخریب سرزمین، خاک لخت، منابع زیست محیطی
  • سمیه شریعتی، ابوالفضل عزیزیان*، نجمه یرمی، عباس پایدار اردکانی صفحات 379-388
    استحصال آب باران با سامانه های کوچک یکی از گزینه های توسعه منابع آب در مناطق خشک است که می تواند بخشی از آب مورد نیاز بخش کشاورزی دیم را تامین کند. برای افزایش پتانسیل استحصال آب در سامانه کوچک می توان اقداماتی برای افزایش تولید رواناب انجام داد. در این پژوهش، استفاده از تیمارهای ساده ایجاد جوی و پشته، پوشش خاک رس و ترکیب این دو در کنار تیمار شاهد به منظور بررسی رواناب تولیدی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و طی دو سال (1393 و 1394) در منطقه زرین دشت استان فارس ارزیابی شد. نتایج نشان داد که منطقه پتانسیل استحصال آب باران را دارد. بیشترین مقدار ضریب رواناب در تیمار شاهد و به مقدار 6.5 و 9.3 درصد به ترتیب در سال اول و دوم مشاهده شد. دست خوردگی خاک سطحی (در تیمارهای غیر از شاهد) به طور متوسط 11 و 14 درصد رواناب و ضریب رواناب (به ترتیب) را نسبت به شاهد کاهش داد. آستانه بارش برای ایجاد رواناب طی دو سال آزمایش در تیمار شاهد حدود یک میلی متر بود. در سایر تیمارها آستانه بارش در ایجاد رواناب در سال دوم کاهش یافت. از نظر مقدار و ضریب رواناب و نیز آستانه بارش در ایجاد رواناب، تیمار شاهد در سامانه کوچک قابل پیشنهاد است. مساحت سامانه کوچک بین حدود 15 تا 150 متر مربع برای تامین به ترتیب 300 و 600 میلی متر نیاز آبی با احتمال وقوع 50 و 67 درصد بارندگی و راندمان ذخیره 25 و 50 درصد متغیر بود. البته در واقع مساحت سامانه کوچک با توجه به نوع محصول می تواند به صورت اقتصادی تعیین شود.
    کلیدواژگان: استحصال رواناب، باغ دیم، سامانه کوچک، زرین دشت، ضریب رواناب
  • حیدر غفاری*، محمود عرب خدری، منوچهر گرجی صفحات 389-404

    فرسایش قابل تحمل خاک مرز بین فرسایش طبیعی و تشدیدی بوده، یکی از اساسی ترین و در عین حال پیچیده ترین موضوعات در تحقیقات فرسایش خاک است. فرسایش قابل تحمل، معیاری اساسی برای آگاهی و قضاوت درباره وضعیت فرسایش خاک و میزان خطرات و آسیب های بالقوه اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی ناشی از آن می باشد. بنابراین، تعیین دقیق و صحیح آن با استفاده از روش های مناسب، بسیار حایز اهمیت است. برای این منظور، روش های مختلفی ابداع شده است که می توان آن ها را در سه گروه اصلی، شامل روش های مبتنی بر سرعت تشکیل خاک، روش های مبتنی بر باروری کشاورزی خاک و روش های مبتنی بر اثرات برون محلی تقسیم بندی کرد. ابتدا، جزییات روش شناسی های مختلف به همراه معایب و مزایای آن ها بررسی شد و در نهایت، چالش ها و فرصت های تحقیقاتی در این زمینه ارایه شدند. دانشمندان مختلف در سال های اخیر، بر ضرورت جامع نگری در تعیین آستانه قابل تحمل تاکید کرده اند، اما روش شناسی های موجود تا کنون موفق به تحقق بخشیدن به این مهم نشده اند و هنوز در آغاز راه قرار دارند. بنابراین، چالش ها و فرصت های اصلی عمدتا به روش شناسی و ارایه رویکردهای جدید تلفیقی و کاربردی برای تعیین فرسایش قابل تحمل مربوط می شود.

    کلیدواژگان: فرسایش طبیعی، فرسایش تشدیدی، سرعت تشکیل خاک، باروری خاک، ضخامت خاک
  • محسن فرزین* صفحات 405-416
    هدف از پژوهش حاضر، بررسی توان الگوریتم های مختلف طبقه بندی نظارت شده و نظارت نشده داده های سنجش از دور در تشخیص و تفکیک پوشش اراضی حوضه کوهستانی رودخانه بشار با استفاده از داده های لندست 8 بوده است. بدین منظور، پس از بررسی دقت هندسی و انجام تصحیحات رادیومتریک و اتمسفریک داده های ماهواره ای، مجموعه داده حاصل از ترکیب باندهای انعکاسی (باندهای 2، 3، 4، 5، 6، 7 و 8) و حرارتی (باند 10) ایجاد شد. سپس، طبقه بندی پیکسل پایه با استفاده از الگوریتم های نظارت شده احتمال حداکثر، ماشین بردار پشتیبان، فاصله ماهانالویی، حداقل فاصله، شبکه عصبی، پارالویید، نقشه بردار زاویه طیفی، واگرایی اطلاعات طیفی، کدگذاری باینری و الگوریتم های نظارت نشده K-Means و IsoData انجام شد. دقت الگوریتم ها در شناسایی هر کدام از کاربری ها بر مبنای تحلیل ماتریس خطا، با استفاده از مقیاس های دقت تولید کننده، دقت کاربر و دقت کلی بر اساس قاعده خطای حذف و اضافه و ضریب کاپا ارزیابی شد. نتایج مبتنی بر ماتریس خطا نشان داد که مناسب ترین الگوریتم برای تفکیک و شناسایی کاربری/پوشش زراعت، ساخت و ساز، صخره، جنگل، باغ، مرتع، پیکره آبی و رها شده به ترتیب، احتمال حداکثر، فاصله ماهالانویی، احتمال حداکثر، فاصله ماهالانویی، شبکه عصبی، ماشین بردار پشتیبان، ماشین بردار پشتیبان، احتمال حداکثر است. درصد صحت کلی و ضریب کاپای الگوریتم ها نیز نشان می دهد که چهار الگوریتم احتمال حداکثر، ماشین بردار پشتیبان، فاصله ماهالانویی و شبکه عصبی با دقت کل به ترتیب 25/77، 9/75، 59/69 و 02/68 درصد و ضریب کاپای به ترتیب 0.72، 0.69، 0.63 و 0.58 نسبت به سایر الگوریتم ها عملکرد بهتری از خود نشان داده اند. به طور کلی، می توان با انتخاب و استفاده از مناسب ترین الگوریتم طبقه بندی برای هر نوع کاربری/پوشش در مناطق کوهستانی و سپس، ادغام نقشه های منفرد کاربری اراضی با یکدیگر، دقت طبقه بندی را بالا برده و نتایج بهتری نیز حاصل شود.
    کلیدواژگان: الگوریتم نظارت شده، پوشش زمین، سنجش از دور، شبکه عصبی، کاربری زمین
  • مریم سنجری بنستانی، واحدبردی شیخ*، آرش زارع گاریزی، آمنه آورند صفحات 417-430

    هدف از این پژوهش، امکان سنجی پایش متغیرهای بارش، دما و تراز آب رودخانه در حوزه آبخیز چهل چای با مشارکت شهروندان است. حوزه آبخیز چهل چای جزء حوضه های کوهستانی استان گلستان می باشد. این حوزه آبخیز به عنوان یکی از پرچالش ترین حوزه های آبخیز استان در کانون توجه مسیولان و مدیران استان قرار دارد. بدین منظور، با طراحی و ساخت ادوات ساده و ارزان قیمت، متغیرهای مذکور به وسیله افراد داوطلب (شش نفر شامل دو دانش آموز، سه شهروند زن و یک شهروند مرد) به مدت پنج ماه اندازه گیری شد. داده های ثبت شده، از طریق فرم های کاغذی و تلفن همراه (پیامک، شبکه اجتماعی واتساپ و تلگرام) به وسیله شهروندان به اشتراک گذاشته شد. برای ارزیابی و صحت سنجی داده ها، از آزمون های همبستگی، t جفتی و ضریب کاپا بین داده های برداشت شده به وسیله شهروندان و ایستگاه های هواشناسی موجود در منطقه استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین داده های ثبت شده به وسیله شهروندان در مقایسه با ایستگاه ها تفاوت معنی داری ندارد. شهروند زن با مدرک تحصیلی لیسانس، بیشترین تعداد ثبت داده را داشته، داده های ثبت شده به وسیله ایشان همبستگی بالایی با ایستگاه های رسمی پایش متغیرهای دما و بارش داشته است و شهروند مرد متصدی اداره منابع طبیعی کمترین تعداد ثبت داده را داشته، پایین ترین همبستگی بین داده های ثبت شده به وسیله ایشان و داده های ایستگاه های رسمی وجود داشته است. در مجموع، عملکرد خوب شهروندان (به ویژه زنان) در پایش آبخیز امیدوارکننده بوده، می توان به کمک آنان داده های قابل اعتماد، به موقع و طولانی مدت جمع آوری کرد و کمبود داده به ویژه در مناطق کوهستانی دورافتاده را جبران کرد و فرایند تصمیم گیری و مدیریت آبخیزها را تسهیل کرد.

    کلیدواژگان: پایش مشارکتی، جمع سپاری، ذی نفعان حوزه آبخیز، علم شهروندی، کمبود داده
  • محمود دمی زاده، رسول مهدوی*، علی اکبر نوروزی، حمید غلامی، ارشک حلی ساز صفحات 431-444

    طوفان های گرد و غبار یکی از پدیده های جوی است که تاثیرات منفی زیادی را برای استان هرمزگان که یکی از مهمترین مراکز جمعیتی و گردشگری در جنوب کشور بوده و بخش قابل توجهی از تاسیسات مهم و راهبردی کشور در آن ایجاد شده، به همراه داشته است. به همین دلیل، تعیین کانون و مناطق تحت تاثیر طوفان و همچنین، شناسایی مسیرهای مهم ورود و حرکت آن ها از مهمترین نیازهای امروز سازمان های مرتبط در این استان است. به منظور بررسی پدیده گرد و غبار در استان هرمزگان، ابتدا کلیه داده های هواشناسی 12 ایستگاه سینوپتیک منطقه بین سال های 2000 تا 2018 میلادی مورد بررسی و واکاوی قرار گرفتند و تعداد 48 رخداد طوفان گرد و غبار که دید افقی در آن ها به کمتر از 1000 متر کاهش پیدا کرده بود، مشخص شد و عملیات آشکارسازی توده گرد و غبار بر روی آن ها با استفاده از تصاویر ماهواره مودیس و تعداد چهار الگوریتم آشکارساز Ackerman ،TDI ،TIIDI و  NDDI انجام شد و مناطق تحت تاثیر طوفان و همچنین، مناطق منشاء آن تعیین شدند. برای مسیریابی حرکت طوفان گرد و غبار از مدل انتشار پخش لاگرانژی ذرات HYSPLIT استفاده شد و مسیرهای ورودی طوفان های گرد و غبار به داخل استان و همچنین، مسیرهای حرکت آن و مناطقی که دارای بیشترین تاثیرات را در این زمینه هستند، مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج مقایسه چهار الگوریتم آشکارساز گرد و غبار، بیانگر کارایی مناسب تر الگوریتم TDI در مقایسه با سایر الگوریتم ها در تشخیص کانون و توده گرد و غبار در منطقه می باشد. بر اساس نتایج، مناطق شرقی استان هرمزگان، تالاب جازموریان، شرق سیستان و بلوچستان، مناطق غربی افغانستان و پاکستان و نیز مناطق مرکزی و جنوبی عربستان از مهمترین کانو ن های تولید گرد و غبار در منطقه شناخته شدند. بررسی نقشه های مدل HYSPLIT  بیانگر وجود سه مسیر کلی ورود و ایجاد طوفان های گرد و غبار به منطقه می باشد که شامل مناطق جنوب غربی کشور، مسیر جنوبی-شمالی و مسیر شمالی و شمال غربی است. همچنین، بر اساس نتایج مدل، در حدود 53.7 درصد مسیر حرکت و انتشار گرد و غبار پس از وقوع طوفان به سمت شمال و شما ل شرقی است که این امر باعث گسترش آلودگی و تشدید غلظت گرد و غبار در شهرهایی نظیر بندرعباس، قشم، میناب، رودان، جیرفت، کهنوج، بم، ایرانشهر، خاش، میرجاوه و زاهدان می شود. همچنین، در حدود 22.3 درصد طوفان های منطقه مسیر جنوبی و 14.8 درصد مسیر جنوب غربی و 9.2 درصد مسیر شرقی را برای ادامه پیمایش خود در نظر می گیرند.

    کلیدواژگان: تصاویر ماهواره مودیس، دید افقی، کانون تولید گرد و غبار، مسیریابی حرکت، مناطق تحت تاثیر
  • رضا بیات، افسانه عالی نژادیان بیدآبادی*، مجید صوفی، عباس ملکی، امیدعلی اکبرپور صفحات 445-459

    مدیریت فرسایش آبکندی نیازمند شناخت عوامل موثر بر آن است. این پژوهش، باهدف طبقه بندی آبکندها و تعیین موثرترین ویژگی های موثر بر هدررفت خاک در منطقه فتح آباد بویین زهرا در استان قزوین انجام شد. محل بالاکند 24 آبکند منتخب با سامانه موقعیت یاب جهانی ثبت و مشخصات شکلی مثل طول، عرض و عمق آن ها اندازه گیری شد. حجم کل هدررفت خاک با جمع احجام جزیی در مقاطع تغییر شکل آبکند تعیین شد. نمونه های سطحی خاک از بالاکند تهیه و نوع بافت، EC، pH، ماده آلی و برخی آنیون ها و کاتیون تعیین شدند. شاخص های مرتبط به شکل آبخیز از مدل رقومی ارتفاع حاصل از پردازش تصاویر پهپاد استخراج شد. گروه بندی آبکندها، همبستگی بین عوامل و تجزیه به مولفه های اصلی به ترتیب با استفاده از تحلیل خوشه ای و رگرسیون چند متغیره به روش گام به گام انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد، آبکندها دارای بالاکند عموما عمودی، مقطع عرضی ذوزنقه ای شکل و دارای پلان عمومی خطی هستند. متوسط عمق بالاکند، عمق در 50 درصد طول آبکند و متوسط طول آن ها به ترتیب 0.4، 0.6 و 25 متر بود. بافت خاک لوم و متوسط اجزای تشکیل دهنده بافت خاک شامل شن، سیلت و رس به ترتیب 30، 46 و 24 درصد به دست آمد. متوسط شوری هشت dSm-1 و متوسط pH نمونه ها 8.4 بود. حجم کل هدررفت خاک با متغیرهای به ترتیب سطح مقطع متوسط، متوسط عرض پایین و بالای آبکند، میزان شن، متوسط عمق آبکند و طول کل دارای ضرایب همبستگی بیشتر از 0.6 و در سطح یک درصد معنی دار بودند. نتایج رگرسیون چند متغیره نیز نشان داد که از موثرترین ویژگی های موثر بر هدررفت خاک به وسیله آبکندهای منطقه به ترتیب درصد اشباع، مقدار شن، طول حوضه، مساحت حوضه و ضریب گردی به ترتیب بیشترین تاثیر را در برآورد هدررفت خاک داشتند که وارد معادله پیش بینی هدررفت خاک شدند.

    کلیدواژگان: آبخیز، بالاکند، پهپاد، رگرسیون، قزوین، مساحت
  • مهدی خلج زاده، قربان وهاب زاده*، سادات فیض نیا، علی اکبر نظری سامانی، سید رمضان موسوی صفحات 460-478
    شناسایی فرایندهای هیدروژیومورفیک نظیر سیلاب عادی (normal flood)، سیلاب واریزه ای (flood (debris و جریان واریزه ای (debris flow) با توجه به رژیم رسوبی و خطرات و خسارات مختلف بسیار ضروری می باشد. در سال های اخیر کمبود اطلاعات میدانی موجبات نیاز به استفاده از مدل های مبتنی بر اطلاعات پایه حوزه آبخیز را فراهم کرده است. هدف از این مطالعه، توسعه روش کاربردی برای پیش بینی رخداد انواع جریان سیلابی با استفاده از ویژگی های فیزیکی (ژیومورفومتری) و ژیومورفولوژیکی حوضه می باشد. این پژوهش، با استفاده از روش توصیفی-تحلیلی و ابزارهایی مانند عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی و سامانه GIS انجام شد. در روش توصیفی، ارزیابی میدانی رسوبات انواع جریان های سیلابی 28 تیرماه سال 1394 در 70 زیرحوزه آبخیز سد کرج انجام شد. از 70 زیرحوضه مطالعاتی، 30 زیرحوضه جریان واریزه ای، 16 زیرحوضه سیلاب واریزه ای و 24 زیرحوضه با سیلاب عادی مواجه شدند. در روش تحلیلی، در هر زیرحوضه، 32 عامل ژیومورفومتری از مدل رقومی ارتفاعی (DEM) با دقت مکانی 25 متر و پنج پارامتر ژیومورفولوژیکی از نقشه رخساره های فرسایش توده ای، استخراج و به ‎منظور تعیین ارتباط با نوع جریان های سیلابی مشاهداتی به برنامه آماری SPSS منتقل شد. نتایج تحلیل واریانس یک مرحله ای (ANOVA) و مقایسه چندگانه بونفرونی (Bonferroni multiple comparisons) نشان داد، چهار عامل مورفومتری طول آبراهه اصلی (Lm)، محیط حوضه (p)، طول حوضه (Lb) و میانگین عرض حوضه (Wb) در تفکیک انواع جریان سیلابی موثر شناسایی شدند. به منظور انتخاب دو پارامتر کلیدی مناسب تر و مقادیر آستانه آن ها، بررسی رابطه زوجی چهار متغیر در شش نمودار (کرت) پراکنش سه گانه نقطه ای نشان داد طول آبراهه اصلی (Lm) و میانگین عرض حوضه (Wb) مناسب ترین عوامل موثر برای پیش بینی جریان های سیلابی با کمینه مجموع خطاهای موجود در محدوده طبقات تفکیکی جریان ها بر روی نمودارها بودند که در حوضه های طولانی با 4<Lm کیلومتر سیلاب عادی و در حوضه های کوتاه با  4<Lm کیلومتر اگر 1<Wb کیلومتر باشد، سیلاب واریزه ای و چنانچه 1>Wb کیلومتر باشد، جریان واریزه ای ایجاد می شود. نتایج تحلیلی نشان داد که مدل مورفومتری دارای دقت مطلوب در طبقه بندی صحیح حدود 94، 88 و 83 درصد از حوضه های بالای سد و 91، 83 و 88 درصد از حوضه های پایین سد، به ترتیب برای وقوع جریان واریزه ای، سیلاب واریزه ای و سیلاب عادی بوده است. پیش بینی رژیم رسوبی جریان های سیلابی و انجام اقدامات متناسب و سریع آبخیزداری در مواقع بحرانی از امتیازات این مدل کاربردی محسوب می شود.
    کلیدواژگان: جریان واریزه ای، حرکت توده ای، سامانه اطلاعات جغرافیایی، مورفومتری، هیدروژئومورفیک
  • داود نیک کامی*، صمد شادفر صفحات 479-496
    خاک به عنوان یکی از اجزای هر بوم سازه و منبع مهم تولید غذا، نقش بسیار جدی در ادامه حیات بشر دارد. لذا، ضرورت حمایت و حفاظت از خاک و جلوگیری از فرسایش آن، امری الزامی است. در مورد مقدار فرسایش و رسوب کشور، ارقام متفاوت و در برخی از پژوهش ها تا چند برابر اختلاف را ذکر کرده اند. این ارقام از کمتر از یک تا بیش از پنج میلیارد تن در سال با هم تفاوت دارند. محاسبه و ترسیم نقشه فرسایش و رسوب دهی، اطلاعات مهمی را ارایه می دهد که در طراحی سدها، مخازن، کانال ها، عملیات حفاظت خاک، ارزیابی خسارات محلی و غیرمحلی فرسایش و پروژه های آمایش سرزمین و ارزیابی قابلیت اراضی مورد استفاده قرار می گیرد. نقشه میزان فرسایش یکی از نقشه های پایه، علمی و کاربردی در بخش های مختلف اجرایی، تحقیقاتی و آموزشی می باشد. با توجه به ضرورت تعیین مقدار فرسایش و رسوب برای کل کشور و تعیین اولویت های اجرایی در مناطق با پتانسیل زیاد فرسایش، این پروژه توسط پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری تعریف و به انجام رسید. بر این اساس، تفکیک حوزه های آبخیز رده هفت به هفت منطقه یا ناحیه شامل 1) البرز شرقی 2) البرز میانی 3) البرز غربی 4) ایران مرکزی 5) زاگرس شمالی 6) زاگرس میانی و 7) زاگرس جنوبی صورت گرفت. آمار بلندمدت رسوب سنجی 118 ایستگاه در این مناطق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و با روش حد وسط دسته ها مقدار رسوب هر ایستگاه تعیین شد. با توجه به میزان بار بستر رودخانه ها، با استفاده از مدل EPM میزان رسوب دهی و با در نظر گرفتن ضریب انتقال رسوب حوضه ها میزان فرسایش خاک تعیین و نقشه فرسایش خاک کشور برای حوزه های آبخیز مشرف به ایستگاه های هیدرومتری ارایه شد. نتایج نشان داد که میانگین رسوب دهی و میزان متوسط وزنی فرسایش خاک در حوضه های مشرف بر ایستگاه های دارای آمار رسوب در کشور، به ترتیب 3.3 و 16 تن در هکتار در سال است. کمترین و بیشترین میزان فرسایش خاک به ترتیب با مقادیر 9 و 32.4 تن در هکتار در سال متعلق به مناطق زاگرس میانی و زاگرس جنوبی است.
    کلیدواژگان: رسوب معلق، بار بستر رودخانه، رسوبدهی، سیمای حوزه های آبخیز، نقشه فرسایش خاک کشور
  • داود نیک نژاد* صفحات 497-511
    استفاده بهینه از نزولات جوی در مناطق خشک و نیمه خشک می تواند نقش بسزایی در تامین نیاز آبی فضای سبز در فصول کم آب داشته باشد. از طرف دیگر، ضعیف بودن پوشش گیاهی در اراضی شیب دار باعث تخریب و فرسایش این گونه اراضی می شود که در صورت مدیریت صحیح منابع آب و خاک می توان بخشی از مشکلات مذکور را برطرف کرد. بارش های جوی از مهمترین منابع در تامین آب برای مصارف مختلف هستند. یکی از روش های جمع آوری آب باران، غیرقابل نفوذ کردن سطح زمین و به بیشینه رساندن رواناب ناشی از بارش است. سطوح غیرقابل نفوذ می توانند مانند سطوح سنگی به صورت طبیعی وجود داشته، یا با پوشاندن سطح زمین از موادی مانند آسفالت، بتن، ورقه های عایق مانند پلاستیک، ژیوممبران و دکاموند به طور مصنوعی ایجاد شوند. این پژوهش که در قسمت شمالی شهر تبریز اجرا شد، چهار نوع تیمار، هر کدام در سه تکرار به مساحت چهار متر مربع (m2×m2) در نظر گرفته شدند که شامل سطح آبگیر پوشش ژیوممبران، پوشش پلاستیک با محافظ شنی، سطح طبیعی و سطح طبیعی با مالچ شنی بودند. نتایج حاصل از 78 مورد بارش (747 میلی متر) در مدت دو سال، نشان داد که در شیب های متوسط 38.6-33 درصد رواناب حاصل از بارش برای پوشش ژیوممبران، پلاستیک با محافظ شنی، سطح طبیعی و سطح طبیعی با مالچ شنی به ترتیب برابر 84، 67، سه و دو درصد و آستانه بارش برای شروع رواناب در سطوح مذکور به ترتیب برابر 0.28، 2.56، 9.95 و 11.12 میلی متر است. بنابراین، با توجه به بارش نرمال سالانه (245.7 میلی متر)، حجم رواناب جمع شده برای پوشش ژیوممبران، پوشش پلاستیک با محافظ شنی، سطح طبیعی و سطح طبیعی با مالچ شنی به ترتیب برابر 206، 164، هفت و پنج لیتر بر متر مربع در سال خواهد بود. با توجه به مقایسه میانگین ها، تیمار پوشش ژیوممبران به عنوان یک گزینه مناسب در تولید رواناب تشخیص داده شد. همچنین، وجود مالچ شنی بر روی سطح طبیعی منجر به کاهش 10 برابری فرسایش خاک شده، فرسایش خاک را در مدت دو سال، از 97 گرم بر متر مربع به 9.5 گرم بر متر مربع کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: آب باران، اراضی شیب دار، ژئوممبران، سطح عایق، مالچ شنی
  • امین صالح پور جم*، حمیدرضا پیروان، محمودرضا طباطبایی، امیر سررشته داری، جمال مصفایی صفحات 512-524

    فرایند بیابان زایی با کاهش توان تولید بیولوژیک، منجر به انهدام اکوسیستم های طبیعی می شود. به منظور بررسی پتانسیل خطر بیابان زایی در محدوده مراتع مشرف به اشتهارد (ارتفاعات حلقه دره)، نخست اقدام به تهیه‏ نقشه‏ طبقات شیب، کاربری اراضی و زمین شناسی با هدف ایجاد واحدهای همگن شد، به طوری که از طریق روی هم قرار دادن و تقاطع این نقشه ‏ها، نقشه‏ واحدهای کاری حاصل شد. در این تحقیق، سه شاخص حساسیت پذیری نسبت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری در هر یک از واحدهای کاری در نظر گرفته شدند که در نهایت هر یک به صورت نقشه ‏ای طبقه بندی شده ارایه شدند. در این تحقیق، به منظور پهنه ‏بندی منطقه‏ تحقیق از نظر شاخص شوری و نیز نفوذپذیری به ترتیب 185 و 179 نمونه طی سال های 1396 و 1397 برداشت شد. سپس، اقدام به محاسبه وزن شاخص ها و نیز نسبت سازگاری با کاربرد روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) شد. همچنین، از روش بهینه سازی چند معیاره و راه حل سازشی (VIKOR) به منظور تعیین پتانسیل خطر بیابان زایی استفاده شد، به طوری که پس از محاسبه ماتریس استانداردشده موزون، اولویت بندی پتانسیل بیابان زایی واحدها مبتنی بر شاخص ویکور انجام شد. دامنه تغییرات شاخص ویکور گزینه ها مبتنی بر روش AHP-VIKOR از 0.443 تا 0.967 متغیر است. نتایج به دست آمده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) نشان داد که از دیدگاه خبرگان، مهمترین عامل موثر در بیابان زایی، شوری است. سایر عوامل، از قبیل حساسیت به فرسایش و نیز ضریب نفوذپذیری به ترتیب در رده های بعدی اهمیت قرار دارند. نتایج حاصل نشان دهنده انطباق خیلی زیاد طبقات پتانسیل خطر بیابان زایی حاصل از مدل AHP-VIKOR با طبقات مربوطه در نقشه شاهد بوده، به طوری که درصد انطباق و نیز عدم انطباق طبقات پتانسیل خطر بیابان زایی محاسباتی با نقشه شاهد به ترتیب 92.91 و 7.09 درصد است. بر این اساس، منطقه تحقیق دارای سه طبقه پتانسیل یا شدت خطر بیابان زایی است. به طوری که 169.39 هکتار (0.51 درصد) از منطقه دارای پتانسیل متوسط، 2336.56 هکتار (7.06 درصد) دارای پتانسیل زیاد و 30583.25 هکتار (92.43 درصد) دارای پتانسیل خیلی زیاد است.

    کلیدواژگان: ایده آل مثبت، تصمیم گیری، خطر بیابان زایی، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، VIKOR
|
  • Hasan Izanloo *, Karim Solaimani, Kaka Shahedi Pages 245-254
    Assessment of metals absorbed to suspended solids in urban floods, allows managers to take measures to improve the quality of the urban environment. This article examines the changes in the concentration of heavy metals such as lead, zinc and copper in suspended load of runoff from the Bojnourd urban watershed in autumn and spring seasons. For this reason, 52 samples were collected. After preparing the samples, separation of suspended sediment using the Whatman filter paper and then weighing the amount of sediment in runoff, using atomic absorption, the amount of heavy metals dissolved in runoff and heavy metals absorbed to suspended solids in runoff were measured in terms of ppb. The results showed that the amount of suspended sediment weight is higher in spring than autumn. Results indicated that the maximum concentration of insoluble heavy metals and attached to sediments is more than soluble heavy metals in runoff. On the other hand, the results revealed that the mean maximum concentration of zinc and copper, except lead attached to sediments, is higher in the spring than autumn and the spatial concentration of zinc and copper in samples of runoff suspended sediments from Sandalabad Stream (FC3S) is higher. While on the lead, concentration for the samples taken from the runoff pathways and drainage network (FB2S) was higher. However, the difference in location of data for heavy metals absorbed to suspended sediments is not statistically significant. The Pearson correlation test results showed that there is a positive but low correlation between lead and zinc (r =0.166) in the autumn and the lead and copper (r=0.271) in the spring. Significance of this correlation is certified using hierarchical cluster analysis method.
    Keywords: cluster analysis, Heavy metals, Pearson correlation, Suspended Solids, Urban flood
  • Sohrab Jamalpour Bergai, Hassan Ahmadi *, Aboalfazl Moeini, Mohammad Faraji Pages 255-268

    Dust storms is one of the most important environmental hazards, especially in arid and semi-arid climates, which causes irreparable damages to the various dimensions of the environment. The aim of this study was to identify dust sources in south-east Ahwaz, using a remote sensing technique and fuzzy logic. For this purpose, the satellite images of dust events of Ahwaz City were investigated and the wind characteristic of the study area were studied by plotting the storm rose of Ahvaz Synoptic Station. In the next step, the criteria were categorized into two categories: soil moisture, land surface temperature and vegetation constitute the main layers and land use, spatial data of soil, climate, slope and sedimentology were used as constraint layers. The main layers were extracted from Landsat OLI-TIRS satellite images. The Boolean method were used to standardize the constraint layers, and the fuzzy membership functions were used to standardize the main layers. Also, main layers weighting was done using fuzzy analytic hierarchy process. Finally, the dust sources map was obtained by overlapping the layer. To validate the results, 44 ground control point were selected from the study area that showed high accuracy (81.8%) for identified areas. Based on investigating of satellite image and storm rose of Ahvaz Synoptic Station, the south-east of Ahwaz was recognized as dust-generating source and 145162.01 ha of lands are dust generating sources from which 69343/01 ha (47.77%) belongs to destroyed rangelands and 335.99 ha (0.23%) belongs to Canebrake, contains the highest and lowest level of sources of dust production in the study area, respectively.

    Keywords: dust storms, Fuzzy-AHP method, Landsat OLI-TIRS, land use, South-east ahwaz
  • MohammadJafar Soltani, Baharak Motamedvaziri *, Ali Akbar, Noroozi, Hassan Ahmadi, Jamal Mosaffaei Pages 269-282

    One of the natural and common hazards in recent years is the phenomenon of dust, which causes damage, especially to urban and human environments, and is very difficult to control and manage. One of the main and effective factors in the occurrence of this phenomenon is the geographical location and climatic conditions of the regions of origin and the areas affected by this phenomenon. In this research, which has been done in Hindijan City of Khuzestan Province, first, issues and problems have been identified based on library studies, questions from experts, referring to the research area. Then, the Driving force-Pressure-Status-Impact-Response (DPSIR) framework was used to analyze the most important factors that have caused the occurrence of dust in the city of Hindijan. The DPSIR framework is an analysis of the "cause-effect" relationship of factors for policy-making and management planning. In this study, the factors related to each of the components of the DPSIR framework were identified and prioritized using a questionnaire of experts with a Likert scale and based on nonparametric Friedman tests. Explain that, to complete the questionnaire of experts, experts from the Departments of Natural Resources, Environment, Regional Water and Agricultural Jihad of Khuzestan Province were surveyed. Results showed that population growth, agricultural development, livestock development, industrial development and climate change are important from maximum to minimum, respectively, the most important drivers affecting the occurrence of dust in the study area. Attention to both reactive and preventive responses has an important role in improving the situation and reducing the adverse effects of dust occurrence in the research area.

    Keywords: Environmental Effects, Managerial Responses, Cause-and-effect relationship, Hierarchical analysis process, Driving force
  • Amirhossein Halabian *, Ali Ghasemi Siani Pages 283-294
    In this research, for analysis the spatial- temporal trend of precipitation in Caspian basin, the monthly data of GPCC data base in the spatial resolution of 0.5°×0.5° during 63 years period(1951- 2013) have been used. In order to analyze of the spatial- temporal trend of precipitation, the mean of annual, seasonal and monthly amounts of precipitation were prepared and then by applying Mann-Kendall nonparametric test at 0.95 level of significance, 17 maps precipitation spatial trend were produced in GIS. To examine the temporal trend of precipitation, first 17 graphs were prepared using the weighted amount of precipitation and then the trend was evaluated using Mann-Kendall nonparametric test at 0.95 level of significance. The evaluation of monthly precipitation spatial trend maps indicated a significant downward trend at 0.95 level of significance in March and April on the western, eastern and southwest regions of Caspian basin. Only in spring and autumn there have been a significant downward trend and in none of the other seasons no meaningful trend was detected. Also, the analysis of yearly precipitation spatial trend illustrated a significant downward trend on western region. The analysis of precipitation revealed significant downward trend on monthly time series at the 0.95 level of significance in March on Caspian basin.
    Keywords: precipitation, time series, Significante trend, Mann–Kendall, Caspian basin
  • MohammadRasoul Rajabi, Ali Nasiri Khiavi, Mahin Kalehhouei, Sonia Mehri, Azam Mumzaei, Khadijeh Haji, Abdulvahed Khaledi Darvishan * Pages 295-309

    The present research aimed at presenting a new SWOT strategy for integrated watershed management of Asiabrood in Mazandaran Province. At first, the SWOT matrix and the tables identifying the strategic indicators of internal and external factors were formed and then internal and external evaluation matrices were analyzed. A new strategy used in the discussion of the weighting of SWOT strategies was based on the fact that the final value of each strategy was multiplied by the number of effective strengths and opportunities and the final results were analyzed based on these priorities. Based on analysis of strengths and weaknesses, nine strengths and eight weaknesses were identified. The suitable water quantity and quality with a weight of 0.444, low air temperature with a weight of 0.395, mineral water utilization with a weight of 0.288 and economic poverty with a weight of 0.493, respectively, were the most important strengths, weaknesses, opportunities and threats. According to the internal-external factors evaluation matrix in the SWOT model, the strategy of increasing the sense of satisfaction of residents, based on the conventional method and the new strategy, gave the highest value. With a careful look, it can be concluded that strengthening the sense of satisfaction between residents happens when People problems in different sectors of livelihoods, including economic, social and cultural, have been considered more and, by presenting correct programs, have increased satisfaction and reduced migration to urban areas. In general, it can be concluded that due to the problems and solutions presented in this study, proper and applied planning should be used to compensate for the weaknesses and to strengthen the strengths as much as possible in the development of Asiabrood watershed.

    Keywords: Empowering local communities, Integrated Watershed Management, Quantitative strategic planning, Sustainable development, SWOT analysis
  • Sayed Naeim Emami *, Hamidreza Peyrowan Pages 310-327

    Marls are one of the main causes of sediment production and subsequent soil erosion in watersheds. Researchs shows that there is a close relationship between the rate of marls sediment yield and their physical and chemical characteristics. With the aim of determining the expansion of marly formations and a quantitative assessment of  the mentioned indices role on the sediment yield of marls in Chaharmahal and Bakhtiari Province, a comprehensive study was conducted and its outstanding results are presented in this study. After identifying and separating the marly formations in Chaharmahal and Bakhtiari Province and performing systematic sampling, necessary physical and chemical experiments were performed and the results were analyzed using statistical methods. Then, using a rainfall simulator, the sediment production rate of each marly stratigraphic units was measured in the field. Results showed that about 1073.95 Km2 (equal to 6.5%) of province rocks has devoted to marly lithological units. On the basis of analyses, Razak, Pabdeh, Hormoz, Mishan and Gurpi formations with mean of 96.34, 94.41, 87.1, 76.17 and 33 grm-2 are the most sensitive marly formations, respectively. Sediment yield is directly related to silt amounts, total lime, active lime, exchangable sodium and reverse related to clay amounts. The presence of Kaolinite and Illite clay minerals is one of the intensifying factors in sedimen yeild in marly formations.

    Keywords: Intrinsic features, Marly formations, Mineralogy, Rainfall Similator, soil erosion
  • Mina Jafari, MohammadReza Ekhtesasi *, Ahmad Fatahi Ardakani Pages 328-338

    Today, various watershed management projects are being implemented in watersheds which sometimes, despite high study and cost, they are inefficient for various reasons and face economic failure. In the present study, first, different watershed projects in the Parcel A of Gheshlagh Dam in Sanandaj were evaluated. Then, their evaluation was examined by determining internal and external factors. The aim is to extract the most important factors and provide strategies that make projects economically viable and functionally effective. Weaknesses, strengths, opportunities, and threats of the region were extracted by experts and, using the SWOT analysis model and quantitative matrix of QSPM, economic-applicable solutions were presented. Results showed high value of management factors, so that the highest final value in external factors was inefficient study projects and the lack of funds for maintenance and repair of projects after implementation with scores of 0.50 and 0.43, respectively, and internal factors had the highest final value related to destruction and burial of dams due to the low quality of construction with a score of 0.59 which had the most impact on strategy selection. Based on the results of the model, the strategies are located in the ST quarter and are of a conservative method, in order to reduce the damage caused by threats and weaknesses by using the strengths of the domain. In accordance with this strategy, solutions were given by experts and prioritized by the quantitative matrix QSPM. The implementation of projects on land owned by individuals or the assignment of the right to maintain them to the owners with a final score of 8.76 was ranked first. The results of this research in the present economic situation of the country are very useful for informing authorities about how to optimize the implementation of watershed projects and will improve the instructions and implementation and the best use of projects.

    Keywords: Decision Making Models, Economic evaluation, Gheshlagh Dam, Sanandaj, Watershed management projects
  • Mehdi Teimouri *, Omid Asadi Nalivan Pages 339-354
    With the increase in population, the importance of groundwater resources as one of the most important sources of drinking water in the arid regions becomes apparent. In this research, in order to determine the areas with groundwater potential in the city of Torbate Jam and prioritizing the effective factors, hierarchical analysis methods and maximum entropy method using MaxEnt model and the factors of distance from fault and fault density, lithology, slope, slope direction, distance from the waterway and drainage density, elevation, land use, slope curvature, topographic humidity index and topographic position indicator was used. Also, for assessing these two methods, the Receiver Operating Characteristic (ROC) was used. From 220 sources, 30% were randomly assigned as validation data and 70% were categorized as test data in maximum entropy method. Results showed that 29.6% of the watershed had high groundwater potential according to the maximum entropy method. Based on Jack-Knife Diagram, DEM, slope, distance from fault and lithology were the most important factors affecting groundwater potential, respectively. The Area Under the Curve (AUC) in the maximum entropy method indicated a precision of 91% (excellent) at the training period and 80% (very good) in the validation period to determine areas with potential for groundwater. Based on AHP method, 34.4% of the area has groundwater potential, and the slope layers, lithology, elevation and distance from the faults were the most important factors, respectively and accuracy of this method was 73%. The results showed that applying AHP and maximum entropy methods, while saving time and cost, have a good ability to predict the potential of groundwater and the maximum entropy method has more superiority than the hierarchical analysis method.
    Keywords: AHP, Maxent, Receiver Operating Characteristic, Validation, Water resources
  • Pedram Esmaeli, Siamak Boudaghpour, Mehdi Mirzaee Pages 355-367
    The spur dike has been known as one of the most common organizing constructs of the river to reduce the erosion of coasts and river banks. These structures are developed with the right lengths and angles towards the flow of the natural walls of the river that cause flow deviation from the sides and lead it toward the central river axis. In this experimental study, the flow pattern around the simple series spur dike in the meandering channel with a sloped erodible wall consisting of three consecutive arches with angles of 45, 90 and 45 degrees, has been studied for 40, 35 and 30 liter/sec rates. The results indicate that the collision position of the first line of flow in the near bed to the inner wall of bend no. 2 in discharge 40 liters per second earlier than discharge 35 liters per second and in discharge 35 liters per second earlier than the discharge 30 liter per second. So that the collision position of the first line of flow in the near bed to the inner wall of bend no. 2 in discharge, 40, 35 and 30 liters per second, respectively, in the -18, -15 and -10 degree sections compared to the central arc of the mentioned bend. In conditions of the presence of spur dikes, the vortex dimensions change with the depth of movement, so that moving towards the surface of the water in a fixed discharge, due to the tendency of flow to the outer wall, the slope of the bend wall and increasing the level of contact surface of the spur dike length, the vortex dimensions are increased.
    Keywords: Bank erosion, Bend channel, Experimental investigation, Secondary flow, Series Spur Dikes
  • Mohammad Hedayatfard, Hamid Gholami *, Seyed Masoud Soleimanpour, Arashk Holisaz Pages 368-378
    Gully erosion is one of the most important phenomenons in land degradation and desertification, which upsets the balance of environmental resources and its sustainability. The aim of this study was to determine the effective factors on creation of gully erosion using data mining methods in Bayan Watershed in the north of Fars Province. K-Means clustering algorithms and CART decision tree were used to model gully erosion. The estimated accuracy based on the parameters affecting the creation area in the final model is 100% for the educational data set and 71.43% for the experimental data set. Results from measuring different variables from 40 selected gullies, including a target variable (creation area) and twelve predictive variables, like creation slope, vegetation, bare soil, surface gravel, surface litter, EC, pH, SAR, OM, clay, silt and sand in field and laboratory operations and the use of data mining techniques, showed that the creation of gullies in this watershed is a function of silt, acidity, bare soil, gravel and organic matter. These results showed the effect of vegetation and consequently, the presence of adequate organic matter in the soil as the most appropriate method for controlling gullies and the destructive and intensifying effect of bare lands without vegetation in intensifying gully erosion. Therefore, it is necessary to establish and establish permanent and compatible vegetation, to stabilize and improve soil structure and increase organic matter, and control and management programs, in lands with more silt, to be operated more carefully.
    Keywords: bare soil, desertification, Environmental resources, Land degradation, Vegetation cover
  • Somayeh Shariati, Abolfazl Azizian *, Najmeh Yarami, Abbas Paydar Ardakani Pages 379-388
    Rainwater harvesting using micro-catchment is one of the water resources development options in arid regions that can partly supply water requirement of rain-fed agriculture. Some operations can be performed for increasing the harvesting rainwater in micro-catchment. In this study, the effect of simple treatments including furrowing, clay cover, furrowing and clay cover and control treatments on runoff production were investigated in the form of a complete randomize design with three replications during 2014 and 2015 in Zarrin-Dasht region of Fars Province. Results confirmed the potential of rainwater harvesting in the region. The highest runoff coefficient was observed in control treatment as 6.5 and 9.3% in 2014 and 2015, respectively. Disturbing of surface soil (in various treatments except control) led to average reduction of 11 and 14% runoff amount and coefficient, respectively compared to the control treatment. Threshold Precipitation for Runoff Production (TPRP) was 1 mm in control treatment during two years of the experiment. In other treatments TPRP values reduced in the second year. In view point of the runoff amount and coefficient and also TPRP, control treatment is recommendable in the region. The catchment area varied almost between 15 and 150 m2, respectively, for supply water requirement of 300 and 600 mm with rainfall occurrence probability of 0.50 and 0.67 and runoff storage efficiency of 25 and 50%. In fact, micro-catchment area can be economically determined with crop type.
    Keywords: Runoff Harvesting, Rain-fed garden, Micro-catchment, Zarrin-Dasht, Runoff coefficient
  • Heidar Ghafari *, Mahmood Arabkhedri, Manouchehr Gorji Pages 389-404

    Tolerable soil erosion is the boundary between natural and accelerated erosion and is one of the most fundamental yet complex issues in soil erosion research. The tolerable erosion threshold is an essential criterion for awareness and judgment about the state of soil erosion and the extent of its potential economic, social and environmental risks and damages. Therefore, it is very important to determine it accurately and correctly using appropriate methods. For this purpose, various methods have been developed, which can be divided into three general groups including methods based on soil formation rate, methods based on agricultural soil productivity and methods based on off-site effects of erosion. First, the details of the various methodologies along with their disadvantages and advantages were examined, and finally, research challenges and opportunities in this field were presented. Various scientists in recent years have emphasized the need for comprehensiveness in determining tolerable thresholds, but existing methodologies have so far failed to achieve this, and are still at the beginning of the road. Thus, the main challenges and opportunities are mainly related to methodology and the presentation of new integrated and applied approaches to determine tolerable erosion.

    Keywords: Accelerated Erosion, Natural Erosion, Soil formation rate, Soil productivity, Soil thickness
  • Mohsen Farzin * Pages 405-416
    The aim of this study was to investigate the ability of different supervised and unsupervised classification algorithms of remote sensing data for detecting and separating of land cover on Beshar River Basin using Landsat 8 data. For this purpose, after checking the geometric accuracy and radiometric-atmospheric corrections on satellite data, the data set was created to the combination of spectral bands (bands 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8) and thermal (band 10). Next, pixel-based classification using supervised algorithms including maximum likelihood, support vector machine, mahalanobis distance, minimum distance, neural network, parallelepiped, spectral angle mapping, spectral information divergence, binary coding, and unsupervised algorithms including K-Means and IsoData was done. The accuracy of the algorithms for identifying each land use /land cover based on the error matrix analysis was evaluated using the producer's accuracy, user accuracy and overall accuracy based on the omission and commission errors, and the kappa coefficient. The results showed that the most appropriate algorithm for separation and identification of land use/land cover including agriculture, construction, cliff, forest, orchard, rangeland, water body and fallow is maximum likelihood, mahalanobis distance, maximum likelihood, mahalanobis distance, neural network, support vector machine, support vector machine, and maximum likelihood, respectively. The percentage of overall accuracy and Kappa coefficient shows that the four algorithms including maximum likelihood, support vector machine, mahalanobis distance and neural network with overall accuracy 77.25, 75.9, 69.59, 68.26 and the Kappa coefficient 0.72, 0.69, 0.63, 0.58, respectively, is better than other algorithms. Generally, the integration of appropriate classification algorithms in mountainous areas increases classification accuracy and will have better results.
    Keywords: Beshar watershed, land use, land cover, Remote Sensing, supervised algorithm
  • Maryam Sanjari Banestani, Vahedberdi Sheikh *, Arash Zare Garizi, Amaneh Avarand Pages 417-430

    The aim of this study is to assess the feasibility of monitoring precipitation, temperature and river stage variables in the Chehl-Chai Watershed with the participation of citizens/stakeholders. Simple and low-cost measurement tools were designed and provided to the local volunteers (two students, three women and one man) and they monitored the variables for five months. The data were recorded on paper forms and/or communicated through cellphones (text messages and social media applications of WhatsApp and Telegram). The citizen-collected data were compared with formal gauging stations using different statistical metrics including correlation coefficient, paired-sample t-test and kappa index. Results revealed that, the difference between the recorded data by the participants and those of gauging stations were not statistically significant. A female citizen with academic education of bachelor’s degree recorded the highest frequency of data that had the highest correlation with the recorded data in the formal precipitation and temperature monitoring stations, while the technical staff man from the Natural Resources Management Office recorded the least frequent data that had the least correlation with the recorded data in the formal monitoring stations. In overall, the promising level of citizens’ performance in monitoring the watershed, suggests that it is really feasible to collect reliable, on-time, and long-term data that can be used to obviate lack of data, particularly in remote mountainous areas and facilitates the decision-making and watersheds management process.

    Keywords: Citizen science, Crowdsourcing, Lack of data, Participatory monitoring, Watershed stakeholders
  • Mahmood Damizadeh, Rasool Mahdavi *, AliAkbar Noroozi, Hamid Gholami, Arshk Hollisaz Pages 431-444

    Dust storms are one of the atmospheric phenomena which has many negative effects for Hormozgan Province, as one of the most important population and tourism centers in the south and with significant and strategic facilities in the country. For this reason, todays determining the hotspots and areas affected by the storm, as well as identifying important routes of entry and movement is one of the most important needs of relevant organizations in this province. In order to study the dust phenomenon in Hormozgan Province, first, all meteorological data of 12 synoptic stations in the region between 2000 and 2018 were analyzed and 48 dust storm events were identified that their horizontal visibility has decreased to less than 1000 meters and dust mass detection operations were performed using MODIS satellite images and four detection algorithms of Ackerman, TDI, TIIDI and NDDI and areas affected by storm as well as areas of origin were identified. HYSPLIT particle Lagrangian diffusion model was used to route the motion of the dust storm and the entry routes of dust storms into the province also, its routes and areas that have the most impact in this area were identified. Comparing results of four dust detection algorithms indicated better performance of TDI algorithm compared to other algorithms in detecting the focus and mass of dust in the area. According to the results, eastern regions of Hormozgan Province, Jazmourian Wetland, eastern Sistan and Baluchestan, western regions of Afghanistan and Pakistan, as well as central and southern regions of Saudi are one of the most important centers of dust production in the region. Investigating HYSPLIT model maps indicates the existence of three general routes of entry and creation of dust storms in the area which includes the southwestern regions of the country, the south-north route and the north and northwest route. Also, based on model results, about 53.7% of the path of movement and the release of dust after a storm is to the north and northeast direction which causes the spread of pollution and intensification of dust concentration in cities such as Bandar Abbas, Qeshm, Minab, Rudan, Jiroft, Kahnooj, Bam, Iranshahr, Khash, Mirjaveh and Zahedan. Also, about 22.3% of the storms in the region consider the southern route, 14.8% the south-west route and 9.2% the east route to continue their navigation.

    Keywords: Affected areas, dust source, Horizontal visibility, MODIS satellite images, Route the motion
  • Reza Bayat, Afsaneh Alinejadian *, Majid Soufi, Abbas Maleki, Omidali Akbarpour Pages 445-459

    Recognition of influential factors is required for management of gully erosion. The purpose of this study was gully classification and determining the most effective variables on the soil loss in the Fath Abad, Buin Zahra in Qazvin Province. Twenty four gullies were selected, surveyed and recorded by GPS, and their morphologic characteristics including length, width and depth were measured. Surface soil samples were taken from headcut and were analyzed for texture, EC, pH, organic matter and some anions and cations. Indices related to the form of watershed were extracted from the digital elevation model which derived from UAV image processing. The Ward method was used for cluster analysis of gullies and their properties. Factor analysis, the correlation between factors and multivariate regression were performed to determine important and effective factors on the formation of gullies in SPSS. The results of the research indicated that gullies have vertical headcuts, trapezoidal cross-sections and linear general plans. The average depth of headcuts, depth at 50% of the gully length and the average gully length were 0.4, 0.6 and 25 m, respectively. Soil texture was loam and average soil texture components including sand, silt and clay were 30, 46 and 24%, respectively. The mean EC and pH of the samples was 8 dSm-1 and 8.4 respectively. Linear correlation between the total volume of soil loss and other gully characteristics showed that the average cross section, average gully lower width and upper width, sand content, average gully depth and total length have meaningful correlation coefficients greater than 0.6 at 1% percent level. Also, multivariate regression results showed that the most effective factors on soil loss by gully erosion were saturation percentage, sand content, roundness coefficient, basin length and area respectively, which had more effect on soil loss prediction, which entered into the loss prediction equation.

    Keywords: Area, Correlation, Headcut, Qazvin, UAV, watershed
  • Mehdi Khalajzadeh, Gorban Vahabzadeh *, Sadat Feiznia, Aliakbar Nazarisamani, Seyed Ramzan Mousavi Pages 460-478
    Identification of hydrogeomorphic processes such as normal flood, debris flood and debris flow on alluvial fan (at the outlet of the watershed) is essential due to the type of sedimentary regime and various hazards. In recent years, the lack of field information has led to the need to use models based on basic watershed information. The aim of this study is to develop a practical method for predicting the occurrence of various types of flood flow, using physical and geomorphological characteristics of watersheds. In this study, a descriptive-analytical method and some of tools, such as aerial photographs, satellite images, topographic maps were used. First, by descriptive method, field evaluation of sediments of various types of flood currents was carried out on July 19, 2015 in 70 sub-watersheds of in Karaj Dam Watershed. Results showed that out of 70 sub-basins, 30 sub-basins, debris flow, 16 sub-basin debris flood and 24 sub-basins were normal floods. Then, in the analytical method, 32 geomorphometric features of watersheds by 25-meter spatial digital model (DEM) and five geomorphological features of sub-watersheds by mass movement maps were extracted and then were transferred to the SPSS statistical program to determine the relationship with the type of flood flow. The results of ANOVA and Bonferroni multiple comparisons showed that four morphometric factors “main channel length, basin perimeter, mean basin width and basin length” were identified in differentiation of flood flow types. To achieve the two appropriate key parameters and threshold values, four variable pairwise were copaird by pair in six  triple scatter plots. The results showed that “The main channel length (Lm) and the mean basin width (Wb)” has the least total errors of the observation streams, were selected as the most appropriate factors for predicting flood flows. In long basins with Lm>4 km, normal flooding occurs, and in short basins with  Lm1 km, floods occur, and if Wb
    Keywords: Debris Flow, GIS, Hydrogeomorphic, Mass movement, Morphometry
  • Davood Nikkami *, Samad Shadfar Pages 479-496
    Soil, as one of the components of any ecosystem and an important source of food production, has a very serious role in the continuation of human life. Therefore, the need to support and protect the soil and prevent its erosion is essential. Regarding the amount of soil erosion and sediment yield in the country, different figures have been mentioned and in some studies, the difference is with several times. These figures vary from less than one to more than five billion tons per year. Therefore, calculating and plotting erosion and sedimet yield maps provides important information that is used in the design of dams, reservoirs, canals, soil protection operations, onsite and offsite erosion damage assessment, and land use planning and land capability assessment projects. Soil erosion map is one of the basic, scientific and applied maps in various executive, research and educational sectors. Due to the need of determining the amount of soil erosion and sediment yield for the entire country and determining the executive priorities in areas with high soil erosion potential, this project was defined and carried out by the Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. Accordingly, the watersheds of the seventh category were divided into seven regions or districts, including 1) Eastern Alborz 2) Middle Alborz 3) Western Alborz 4) Central Iran 5) North Zagros 6) Middle Zagros and 7) South Zagros. Long-term sedimen data of 118 hydrometric stations in these areas were analyzed and the amount of sediment in each station was determined by the logged mean load within discharge classes method. According to the amount of river bedload rates and using EPM model, the amount of sediment yield and cosidering sediment delivery ratio of watersheds, the amount of soil erosion were etermined and the soil erosion map of watersheds overlooking hydrometric stations was prepared. Results showed that the average sediment yield and soil erosion in the watersheds overlooking hydrometric stations are 3.3 and 16 tons per hectare per year, respectively. The lowest and highest soil erosion rates of 9 and 32.4 tons per hectare, belong to the Middle Zagros and South Zagros regions, respectively.
    Keywords: Hydrometric station, National soil erosion map, River bedload, sediment yield, Watershed landscape
  • Davood Niknezhad * Pages 497-511
    Optimal use of rainfall in arid and semi-arid regions can play an important role in meeting the water needs of green space in low water seasons. On the other hand, poor vegetation can cause erosion and destruction in sloping lands that can be partially resolved if water and soil resources are properly managed. Rainfall is one of the most important sources of water supply for various uses. One of the methods of collecting rainwater is to make the ground impermeable and to maximize rainwater runoff. Impermeable surfaces can exist naturally like rock surfaces, or can be artificially created by covering the ground with materials such as asphalt, concrete, insulation sheets such as plastic, geomembrane and decamond. This study, which was carried out in the northern part of Tabriz, was conducted in four treatments, each with three replications of 4 m2 (2m×2m), including geomembrane cover area, plastic cover with sand protection, natural surface and natural surface with sand mulch. Results of 78 rainfall events over two years showed that in intermediate slopes of 33-38.6%, runoff from rainfall for geomembrane, plastic cover with sand protection, natural surface and natural surface with sand mulch were 84, 67, 3 and 2% of rainfall respectively and rainfall threshold for runoff at mentioned surfaces was 0.28, 2.56, 9.95 and 11.12 mm, respectively. Therefore, with respect to annual normal rainfall (245.7 mm), the volume of runoff accumulated for geomembrane, plastic cover with sand protection, natural surface and natural surface with sand mulch will be 206, 164, seven and five Lm-2 ina year, respectively. Comparing the means, the geomembrane cover treatment was identified as a suitable option for runoff production. Also, sand mulch on the natural surface reduces soil erosion from 97 to 9.5 grm-2 in two years.
    Keywords: Geomembrane, Insulation surface, Rainwater, Sand mulch, sloping lands
  • Amin Salehpour Jam *, HamidReza Peyrowan, MahmoudReza Tabatabaei, Amir Sarreshtehdari, Jamal Mosaffaie Pages 512-524

    The desertification process, by reducing the biological production potential, leads to the destruction of ecosystems. In this research, to assess the role of edaphic factors on desertification in rangelands surrounding Eshtehard, Halgh-e-Darreh highlands, first, the map of units was created by crossing maps of slope classes, land uses, and geology using ArcGIS 10.3 software. Three indices of erodibility, salinity and permeability for each land unit were considered and classified. 185 and 179 samples were taken during 2018 and 2019 for indices of salinity and permeability for zoning of  the study area, respectively. Then, weights of indices and consistency ratio were calculated by the AHP method. Method of multicriteria optimization and compromise solution, VIKOR method was used to prioritize the alternatives. After calculating the weighted normalized values, priority was given to desertification potential of the units. Also, the results of AHP showed that from the experts' point of view, salinity is the most important factor in desertification. Other factors such as susceptibility to erosion and permeability coefficient are in the next rank order, respectively. The AHP-VIKOR model has very high degree of adaptation to the corresponding classes in the control map. The percentage of compliance and non-compliance of the classes of the potential of desertification risk were 92.91% and 7.09%, respectively. The range of changes of Vikor index based on AHP-VIKOR method varies from 0.443 to 0.967. Accordingly, the study area has three classes of potential or severity of desertification areally 0.5% moderate, 7.06% high and 92.43% very high class respectively.

    Keywords: Analytical Hierarchy Process, decision making, Desertification hazrd, Positive ideal, VIKOR