فهرست مطالب

حفاظت منابع آب و خاک - سال دهم شماره 3 (بهار 1400)
  • سال دهم شماره 3 (بهار 1400)
  • تاریخ انتشار: 1400/03/20
  • تعداد عناوین: 9
|
  • یاسمین سجادی بمی، جهانگیر پرهمت*، حسین صدقی، نوید جلالکمالی صفحات 1-14
    مدل های هیدرولوژی ابزار موثری برای مدیریت منابع آب و همچنین درک تاثیر تغییرات کاربری و تغییر اقلیم در چرخه آب و مشخصه های جریان می باشند. امروزه مدل های هیدرولوژی فراوانی برای شبیه سازی مولفه های چرخه هیدرولوژی حوضه توسعه یافته اند، اما انتخاب مدل مناسب برای شبیه سازی یک حوضه خاص همیشه یک چالش بوده است. برای انتخاب مدل مناسب برای هدف تحقیق باید درک صحیحی از مدل، مزایا و محدودیت های آن داشته باشیم. در این راستا تحقیقات متعددی جهت ارزیابی عملکرد مدل های هیدرولوژیکی برای مناطق و شرایط مختلف انجام شده است. در این تحقیق عملکرد دو مدل هیدرولوژیکی یکپارچه و مفهومی بارش-رواناب AWBM و MIKE NAM در شبیه سازی متوسط دبی روزانه جریان در حوضه کوچک کوهستانی گنبد همدان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی رواناب در دوره واسنجی و صحت سنجی با استفاده از دو شاخص آماری ناش ساتکلیف (NSE) و درصد انحراف (PBIAS) مورد ارزیابی قرار گرفت. به ترتیب ضریب ناش ساتکلیف و درصد انحراف در دوره واسنجی و صحت سنجی برای مدل MIKE NAM مقادیر 8/0، 3/6 و 71/0، 2/4- و برای مدل AWBM مقادیر 6/0، 2/14 و 55/0 و 2/9- به دست آمد. نتایج نشان داد؛ که مدل MIKE NAM نسبت به مدل AWBM دارای قابلیت بهتری در شبیه سازی رواناب روزانه حوضه گنبد همدان می باشد.
    کلیدواژگان: حوضه گنبد همدان، مدل های بارش-رواناب، مدل های هیدرولوژیکی، مدل یکپارچه
  • علیرضا جهانگیر، کاظم اسماعیلی*، محمود فغفور مغربی صفحات 15-30
    شناخت و بررسی جریان سیلابی رودخانه ها که در بیشتر موردها از نوع جریان غلیظ است، می تواند به کاهش اثرهای نامطلوب رسوب گذاری کمک کند. برای این منظور، ایجاد مانع ها در بستر جریان موثر خواهد بود. در این مقاله به صورت آزمایشگاهی، اثر ضخامت (بعد) و لایه ی دوم موانع نفوذپذیر بر کنترل و تله اندازی جریان غلیظ مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، از دو گونه مانع های شیاری و حفره ای دارای شیارها و قطر حفره هایی برابر با 3 میلیمتر و ساخته شده از صفحات پلاکسی گلاس بهره جویی شده است. جریان غلیظ با اضافه کردن یک پلیمر نامحلول و معلق از جنس پلی استایرن انبساطی با میانگین قطر 15/1 میلیمتر و چگالی 135/1 گرم در لیتر ایجاد شد. در انجام آزمایش ها از دو غلظت متفاوت (10 و 20 درصد)، پنج تخلخل گوناگون، چهار زاویه ی مختلف، چهار ضخامت متفاوت و با دو لایه مانع بهره جویی شد. نتیجه ها نشان دادند روند عبور جریان غلیظ دارای تخلخل 10 درصد از مانع شیاری با افزایش ضخامت بیشتر می شود. لایه ی دوم مانع ها باعث افزایش روند عبور مواد از هر دو مانع های شیاری و حفره ای شده است. میزان این افزایش در نوع شیاری برابر 96/1 و نوع حفره ای برابر 34/2 ثبت شد. بررسی ها نشان دادند که فاصله ی بهینه مانع دوم از اول معادل 25/2 متر می باشد. بر مبنای نتیجه ها، در شرایط مشابه، همواره موانع حفره ای عملکرد بهتری از موانع شیاری دارند.
    کلیدواژگان: جریان غلیظ، رسوب گذاری معلق، ضخامت مانع، لایه ی دوم مانع، مانع نفوذپذیر
  • ابراهیم ولیزادگان*، اسدالله دیندار سوها صفحات 31-46

     برای مواجهه با شرایط مختلف آبی، مدلی جهت تعیین سطح آبیاری و سطح زیر کشت بهینه برای محصولات عمده و رایج زراعی اراضی شبکه آبیاری و زهکشی مغان در پایاب سد ارس، توسعه داده شد. در این مدل در شرایط تصادفی، با در نظر گرفتن عدم قطعیت های مربوط به تامین آب مورد نیاز، متغیرهای تصمیم (سطح زیر کشت و سطوح آبیاری بهینه در گامهای زمانی معین) با استفاده از روش برنامه ریزی پویای تصادفی(SDP) بدست آمدند. تابع برگشتی، امید ریاضی حداکثر سود حاصل از کاشت محصولات زراعی در نظر گرفته شد. همچنین در شرایط قطعی، مدل با در نظر گرفتن 4 سناریو اجرا شد. نتایج حاکی از برتری الگوی کشت و سطوح آبیاری بهینه (حتی در شرایط کم آبی) از نظر تمامی شاخص های مورد بررسی نسبت به کشت رایج (حتی بدون محدودیت آب) در منطقه مورد نظراست. کمترین مقدار برای شاخص آب مورد نیاز در هکتار مربوط به سناریوی 2 (کاشت محصولات با نیاز آبی کم در شرایط آبیاری تحت فشار) می باشد که معادل 14/5368 مترمکعب است. این شاخص در سناریوهای 1، 3 و 4 به ترتیب 78/9079، 25/13496 و 73/9211 و در الگوی کشت رایج در منطقه 10900 مترمکعب بدست آمده است. بیشترین مقدار شاخص سود در واحد سطح (هکتار) مربوط به سناریوی 2 معادل 102میلیون ریال است. شاخص مذکور برای سناریوهای 1، 3 و4 به ترتیب 5/96، 73 و 5/89 میلیون ریال می باشد.

    کلیدواژگان: سطح زیر کشت بهینه، سطح آبیاری بهینه، برنامه ریزی پویای تصادفی، دشت مغان
  • جلال یاراحمدی، علی شمس الدینی*، سید مجید میرلطیفی، مجید دلاور صفحات 47-66

    تبخیر-تعرق واقعی به عنوان یکی از مولفه‏های موثر در چرخه هیدرولوژی محسوب می گردد. از اینرو برآورد دقیق این مولفه در مقیاس حوضه آبریز میتواند نقش مهمی در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب در دسترس دارد. در این مطالعه صحت مقادیر محصول تبخیر-تعرق واقعی پنج پایگاه جهانی شاملMOD16, MYD16, SSEBOP, GLEAM, GLDAS با استفاده از مقادیر تبخیر-تعرق بدست آمده از شبیه سازی مدل SWAT در حوضه آبریز سدکرخه در مقیاس ماهانه، برای سال‏های 2006، 2008 و 2011 که به ترتیب به عنوان سال‏های کم بارش، پربارش و نرمال انتخاب شده اند، مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس امکان بهبود صحت مقادیر تبخیر-تعرق از طریق استفاده از روش های همادی ترکیب داده ها شامل میانگین گیری ساده و مدل‏های M5 و SVRدر هشت سناریو مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد، محصولات تبخیر-تعرق واقعی پایگاه های جهانی علی رغم شناخت تغییرات مقادیر تبخیر-تعرق واقعی حوضه آبریز، در سطح معناداری 5 درصد دارای اختلاف معنادار با مقادیر خروجی مدلSWAT به عنوان مقادیر مشاهداتی هستند. نتایج این تحقیق نشان داد که اگرچه استفاده از روش میانگین گیری ساده تاثیر چندانی در بهبود صحت داده های پایگاه های جهانی ندارد، استفاده از دو روش همادی M5 و SVR با افزایش ضریب تبیین تا 8/0 باعث بهبود تخمین مقادیر تبخیر- تعرق واقعی حاصل از SWAT در سطح حوضه آبریز مورد مطالعه می شود. همچنین در سناریو برتر ترکیب داده ها، مدل حاصل از SVR میزان خطای مربوط به تخمین داده ها را به میزان 44 درصد نسبت به آنچه که از مدل GLEAM بدست می اید، کاهش داد.

    کلیدواژگان: پایگاه جهانی، تبخیر-تعرق، GLEAM، SVR، SWAT
  • وفا رضایی، سید حبیب موسوی جهرمی*، امیر خسروجردی، حسین صدقی صفحات 67-78

    سرریزها از لحاظ فنی و اقتصادی نقش مهمی در بهینه سازی بهره برداری از سازه های ذخیره آب ایفا می کنند. سرریزهای کلید پیانویی، نوع پیشرفته و توسعه یافته ای از سرریزها هستند که می توانند مقادیر زیادی دبی را با ثابت نگهداشتن هزینه های اجرایی انتقال دهند. هدف از انجام این تحقیق، تعیین پارامترهای موثر بر ضریب دبی جریان با استفاده از 9 مدل فیزیکی بود. نسبت عرض کلیدهای ورودی (Wi) به خروجی (Wo) در هفت سرریز عبارت بودند از: 1.0، 1.1، 1.2، 1.3، 1.4، 1.5 و 1.6 که به ترتیب با علامت های اختصاری PK1.0، PK1.1، PK1.2، PK1.3، PK1.4، PK1.5 و PK1.6 نشان داده شدند و دو مدل دیگر شامل سرریزهای مدل PKT (دارای دیواره ضخیم تر) و PKTP (دارای دیواره ضخیم تر و تاج افزایش یافته) بودند. در مطالعه حاضر تاثیر تغییر عرض کلیدهای ورودی (Wi) و خروجی (Wo) بر ضریب تخلیه و منحنی دبی- اشل، تاثیر ضخامت دیواره و لبه دار نمودن عرض کلیدهای خروجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که بهترین حالت برای تغییر عرض ها نسبت 1.4 می باشد، به طوری که موجب افزایش 30 درصدی تخلیه نسبت به سرریز شاهد شد. افزایش ضخامت دیواره، افزایش 5 درصدی تخلیه نسبت به شاهد را به دنبال داشت و نصب لبه های مربوط به عرض کلیدهای خروجی، ضمن افزایش 10 درصدی دبی نسبت به سرریز شاهد، باعث توزیع یکنواخت خطوط جریان روی سرریز گردید. بر اساس نتایج این تحقیق، مبنی بر برتری سه مدل PK1.4، PKT و PKTP، می توان خصوصیات هندسی این مدل ها را به عنوان الگویی در بهینه سازی طراحی سرریزهای کلیدپیانویی مورد استفاده قرار داد.

    کلیدواژگان: سرریز سد، سرریز تاج طولانی، ضریب دبی، کارایی تخلیه آب
  • بهزاد نویدی نساج، نرگس ظهرابی*، علیرضا نیکبخت شهبازی، حسین فتحیان صفحات 79-96

    در این پژوهش عملکرد زمانی و مکانی 5 مجموعه داده ی بارش شبکه بندی جهانی شامل GPCC V8، CHIRPS V2، ECMWF ERA5، NASA MERRA2 و PERSIANN-CDR (PCDR) در پایش خشکسالی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور از شاخص خشکسالی بارش استاندارد شده (SPI) و اطلاعات بارش 13 ایستگاه سینوپتیک سازمان هواشناسی ایران طی دوره ی سی ساله ی 2016-1987 استفاده شده است. مقایسه ها بر مبنای شاخص های کارایی شامل: همبستگی، خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، ضریب کارایی نش-ساتکلیف، و شاخص توافق اصلاح شده (MAI) و همچنین شاخص های تعیین دقت تشخیص خشکسالی شامل: نسبت هشداردهی اشتباه (FAR)، احتمال تشخیص (POD) و شاخص موفقیت قطعی (CSI) انجام گرفته است. نتایج نشان داد که مجموعه داده های GPCC، ERA5، PCDR توافق قوی با SPI مشاهداتی داشته اند به طوریکه روند و وقایع خشکسالی را به خوبی نشان داده اند و R2 آن ها با SPI مشاهداتی به ترتیب 90/0 < ، 89/0 < و 90/ < بوده است. همچنین میزان RMSE آن ها نسبت به CHIRPS و MERRA2 پایین تر و ضریب نش ساتکلیف و MAI آن ها بالاتر بوده است. نتایج همچنین نشان داد در بیشتر بخش های حوضه خصوصا شمال شرقی و جنوب غربی GPCC، ERA5 و PCDR دارای همبستگی و NSE بالاتری نسبت به سایر مجموعه داده ها بودند. از نظر تشخیص وقایع خشکسالی نیز مجموعه داده های GPCC، ERA5 وPCDR قدرت خوبی در 1- < SPI نشان دادند. با این حال در شدت های بالای خشکسالی میزان CSI تمامی مجموعه داده ها با روندی نزولی همراه بوده و بنابراین قدرت تشخیص وقایع خشکسالی کاهش یافته است. CHIRPS و MERRA2 عملکرد متوسط و ضعیفی در پایش خشکسالی این حوضه نشان داده اند.

    کلیدواژگان: بارش شبکه بندی، خشکسالی، SPI، زمانی-مکانی، حوضه کارون بزرگ
  • علیرضا شکوهی*، امید بهمنی صفحات 97-114
    این مطالعه با هدف ارزیابی و مقایسه دو شاخص کیفیت آب NSFWQI و IRWQISC بر روی رودخانه های حوضه های پنجگانه خوزستان یعنی کارون، کرخه، دز، مارون- جراحی و زهره - هندیجان با استفاده از داده های ثبت شده در سالهای 90-96 انجام شده است. این تحقیق نشان دهنده تفاوت دو روش و همچنین صحت سنجی شاخص توسعه یافته در ایران می باشد. در حالیکه بر اساس شاخص NSFWQI رودخانه های منطقه از نظر کیفیت در حالت متوسط هستند و بجز نقاطی بر روی رودخانه کارون مشکل خاصی وجود ندارد، شاخص IRWQIsc وضعیت کیفیت آبهای سطحی در سطح استان را متوسط تا بد ارزیابی می نماید. شاخص NSFWQI در شناسایی مراکز آلودگی در حوالی اهواز موفق عمل نموده حال آنکه شاخص IRWQIsc نسبت به شناسایی کانون های شوری بر روی رودخانه های زهره و جراحی درست عمل کرده است. در تعیین توزیع مکانی شاخص‎ ها از سه روش زمین آمار اسپلاین، کریجینگ و روش وزنی معکوس فاصله استفاده به عمل آمد که با ارزیابی به عمل آمده روش وزنی معکوس فاصله انتخاب شد.
    کلیدواژگان: شاخص کیفیت آب های سطحی، NSFWQI، IRWQISC، توزیع مکانی شاخص، رودخانه های استان خوزستان
  • محمود اکبری* صفحات 115-132

    ممنوعه شدن تمام مساحت دشت های استان مرکزی و عدم امکان برداشت جدید آب و رخداد فرونشست، باعث اهمیت پایش فرونشست شده است. از طرفی تداخل سنجی تفاضلی راداری (D-InSAR)، روشی کارآمد در پایش فرونشست به صورت پیوسته، با دقت بالا و در گستره وسیع می باشد. در این پژوهش، از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری در بررسی فرونشست زمین در شهر اراک استفاده شد. بدین منظور 14 تصویر مختلط منفردنگر از سنجنده ASAR ماهواره ENVISAT در محدوده C-Band توسط نرم افزار EOLi-sa دریافت گردید. تصاویر مذکور از فریم 2925 مسیر پایین رونده 421 با قطبیدگی VV و با مود IMS بودند. ده مرحله پردازش توسط افزونه SARscape 4.3 نرم افزار ENVI 4.8 بر مبنای چهار تداخل نما که هر دو معیار زمانی و مکانی را داشتند، صورت گرفت. از طرفی سازمان نقشه برداری کشور، مشاهدات ترازیابی شبکه درجه یک کشور را برای شهر اراک واقع در مسیر BHBT (بروجرد-سلفچگان) در سال های 1364 و 1383 تکرار نموده است و در این 19 سال، 190mm ± 0.8 mm/km فرونشست را اندازه گیری کرده است. برمبنای چهار تداخل نمای بازیابی شده مسطح زمین مرجع برای مناطق مرکزی شهر اراک (حوالی میدان شهدای اراک)، نرخ فرونشست کمابیش یک سانتی متر در سال بدست آمد. همچنین مناطق شهری، نرخ فرونشست تقریبا یکسان داشتند. لذا نتایج اعتبارسنجی روش تداخل سنجی تفاضلی راداری با استفاده از مشاهدات ترازیابی سازمان نقشه برداری کشور، دقت مناسب روش تداخل سنجی تفاضلی راداری را تایید نمود. نتایج این پژوهش، تاثیرپذیری پدیده فرونشست از عوامل زمین شناسی و منابع آب و لزوم حفاظت از منابع آب و خاک در طرح های توسعه در شهر اراک را نشان داد.

    کلیدواژگان: افزونه SARscape 4.3، فرونشست زمین، ماهواره ENVISAT، نرم افزار EOLi-sa
  • محمد عسگری، وحید اعتماد*، عبدالمجید لیاقت، پدرام عطارد، محسن جوانمیری پور صفحات 133-154

    ایجاد فضای سبز منوط به تامین آب بوده و رطوبت تخصیص یافته به آبیاری فضای سبز شهری، کمربندهای سبز و جنگل کاری ها در اقلیم های خشک و نیمه خشک دارای ارزش زیادی بوده و باید به صورت بهینه مورد مصرف قرار گیرد، به همین علت به منظور صرفه جویی در مصرف آب، کاشت گونه هایی که نیاز آبی کمتری دارند و در عین حال بازده رشد بهینه ای دارند، همواره به صورت سیاستی اجرایی در آمده است. هدف از انجام این تحقیق برآورد نیاز آبی گونه های درختی در عرصه و گلخانه تحت تنش های مختلف آبی است. این پژوهش در دو محیط گلخانه و عرصه صورت گرفته و نهال هایی از گونه های درختی اقاقیا (Robinia pseudoacania) و آسمان دار (Ailanthus altissima Mill)، در قالب طرح کاملا تصادفی در عرصه و در داخل گلدان انجام شد. این پژوهش دارای دو مرحله است و هر مرحله شامل چندین فاز می باشد. در مرحله ی اول به ترتیب ظرفیت زراعی خاک، تعیین حد مجاز تقلیل رطوبت، تعیین نیاز آبی نهال ها از طریق تبخیر تعرق مورد بررسی قرار گرفت و عملا با تعیین نیاز آبی نهال ها، دور آبیاری نیز مشخص گردید. در مرحله دوم نهال های مورد بررسی تحت تنش های آبی 2، 4 و 6 روز بعد از فرا رسیدن نقطه حد مجاز تقلیل رطوبت (MAD) قرار گرفتند و در هر بازه ی زمانی، مشخصات ظاهری و فیزیکی نهال ها برداشت شد. بطور کلی نتایج این پژوهش نشان داده است که اقاقیا دارای شدت نیاز آبی و دور آبیاری بیشتری در عرصه و گلخانه نسبت به آسمان دار است.

    کلیدواژگان: تنش آبی، حد مجاز تقلیل رطوبت، دور آبیاری، نیاز آبی
|
  • Yasamin Sajadi Bami, Jahangir Porhemmat *, Hossein Sedghi, Navid Jalalkamali Pages 1-14
    Apart from the understanding of the impact of land use and climate changes on the water cycle and hydrology regime, hydrological models are effective tools for designing and managing water resources. Currently, many hydrological models have been developed to simulate the basin, though choosing the right model is a challenge. To this end, a correct understanding of the model, its advantages, and limitations is necessary. In this regard, several studies have been conducted to evaluate the hydrological models performance in different regions and conditions. In the present study, the performance of two integrated hydrological and conceptual rainfall-runoff models of AWBM and MIKE NAM in the simulation of the average daily runoff in Gonbad Hamedan basin was investigated. Although both models are lumped models for rainfall-runoff process, the MIKE NAM model has a more complex structure compared to the AWBM. In addition to considering the initial conditions, MIKE NAM model is also capable of simulating snowmelt. The results of the runoff simulation during the calibration and validation periods were evaluated using two statistical indicators of the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) and percent bias (PBIAS). The NSE and PBIAS during the calibration and validation periods for the MIKE NAM model were 0.8, 6.3 and 0.71, -4.2; and 0.6, 14.33 and 0.55, -9.2 for AWBM model, respectively. The results showed that MIKE NAM model has a better performance in simulating daily runoff in Gonbad Moarref basin compared to the AWBM model.
    Keywords: Hamedan Gonbad basin, Rainfall-runoff models, Hydrological models, lumped model
  • Alireza Jahangir, Kazem Esmaili *, Mahmoud Faghfour Maghrebi Pages 15-30
    Understanding and studying the river flooding, which in most cases is density current, can help to reduce adverse effects of sedimentation. To this end, the creation of obstacles in the bed of stream will be effective. In this paper, the effect of thickness (dimension) and the second layer of permeable obstacles on the control and trapping of density current is investigated experimentally. For this purpose, two types of groove and cavity obstacles with grooves and cavity diameters equal to 3 mm and made of plaque glass were used. Density currents were created by adding an insoluble, suspended polymer of expanded polystyrene with a mean diameter of 1.15 mm and a density of 1.155 g / l. The experiments utilized two different concentrations (10 and 20%), five different porosities, four different angles, four different thicknesses and two barrier layers. The results showed that the density current process with 10% porosity of the groove obstacle increased with increasing thickness. The second layer of obstacles have increased the material passage through both groove and cavity obstacles. This increase was recorded in the groove type of 1.96 and the cavity type of 2.34. Investigations showed that the optimal distance of the second obstacle from the first was 2.25 meters. According to the results, under similar conditions, cavity obstacles always perform better than groove ones.
    Keywords: Density current, Suspended Sedimentation, Obstacle Thickness, Number of Obstacles, Permeable Obstacle
  • Ebrahim, Valizadegan *, Asadollah Dindar Sooha Pages 31-46

     To deal with different water conditions, a model was developed to determine the optimal irrigation level and the optimal cropping area for major agricultural crops in lands of Moghan irrigation and drainage network in downstream of Aras Dam. In this model, in the stochastic conditions, with considering the uncertainty of required water supply, decision variables (optimal irrigation levels and optimal planting area in certain time steps) are obtained using stochastic dynamic programming (SDP) method. Expected value of the maximum profit from planting crops is considered as the return function. Also in deterministic conditions, the model was run by considering 4 scenarios. The results show the superiority of cropping pattern and optimal irrigation levels (even in water deficiency conditions) in terms of all studied factors compared to the common cropping pattern (even without water deficiency) in the region. Minimum value for factor of the required water per hectare is related to scenario 2 (cropping of low water requirement crops with pressurized irrigation in deterministic conditions) which is equal to 5368.14 m3. This factor in scenarios 1, 3 and 4 is 9079.78; 13496.25and 9211.73 m3 respectively and in the common cropping pattern in the region is 10900m3. Maximum value for factor of profit per hectare is related to scenario 2, equal to 102 million Rials. The mentioned factor for scenarios 1, 3 and 4 are 96.5, 73 and 89.5 million Rials, respectively.

    Keywords: Optimal cropping area, Optimal irrigation level, Stochastic dynamic programming, Moghan plain
  • Jalal Yarahmadi, Ali Shamsoddini *, Seyed Majid Mirlatifi, Majid Delavar Pages 47-66

    Actual Evapotranspiration is one of the effective components in the hydrological cycle. Therefore, accurate estimation of this component at the watershed scale has an important role in the management of available water resources. In this study, the accuracy of actual evapotranspiration product values of five global terrestrial databases including MOD16, MYD16, SSEBOP, GLEAM, GLDAS was compared to the evapotranspiration values predicted from the SWAT model simulation in the Karkheh dam watershed in 2006, 2008 and 2011 which are low/high and medium rainfall respectively on a monthly scale. Then, the feasibility of improving the accuracy of evapotranspiration values obtained from these databases was investigated in eight different scenarios using simple averaging, M5 and SVR models as ensemble methods. The results showed that although actual evapotranspiration products are able to explain the trend of time changes of actual evapotranspiration in catchment, they are significantly different with the output values of the SWAT model as observation values at a significant level of 5%. The results also indicated the use of simple averaging has no effect on improving the results at the Karkheh dam watershed. However, the use of the other two ensemble methods improves the accuracy of actual evapotranspiration and the ensemble method explains 80% of the SWAT-derived actual evapotranspiration variations. Moreover, the ensemble model derived from SVR fed by the attributes of the superior data combination scenario, reduced the estimation error by about 44% compared to that derived from the best global terrestrial product which was GLEAM in this study.

    Keywords: Global Databases, Evapotranspiration, GLEAM, SVR, SWAT
  • Vafa Rezaei, Sayed Habib Musavi Jahromi *, Amir Khosrowjerdi, Hossein Sedghi Pages 67-78

    Overflows play an important role technically and economically in optimizing the operation of water storage structures. Piano key weir is an advanced and developed type of spillway that can transfer large amounts of discharge by keeping executive costs constant. The aim of this study was to determine the parameters affecting the discharge coefficient, using nine physical models. The ratio of the width of the input keys (Wi) to the output (Wo) in the seven overflows were: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6 (PK1.0, PK1.1, PK1, PK1.3, PK1.4, PK1.5 and PK1.6 respectively) and the other two models included PKT (thicker-walled) and PKTP (thicker-walled and crown-enhanced). The effect of changing the width of the inlet (Wi) and outlet (Wo) keys on the discharge coefficient and stage-discharge curve, the effect of wall thickness and parapet wall were evaluated. Results showed that the best model for changing the inlet and outlet widths was the model of PK1.4, which resulted in 30% increase in discharge rate compared with the control. The increase in wall thickness led to an increase in the discharge at a 5% rate in comparison with control and installing parapet wall resulted in a 10% increase in discharge and a uniform distribution of flow lines on the weir. According to the results of this research, based on the superiority of three models of PK1.4, PKT and PKTP, the geometric properties of these models can be used as a model in optimizing the design of piano key weirs.

    Keywords: dam weir, discharge coefficient, long crown weir, water discharge efficiency
  • Behzad Navidi Nassaj, Narges Zohrabi *, Alireza Nikbakht Shahbazi, Hossein Fathian Pages 79-96

    In this study, the Spatio-temporal performance of 5 global gridded precipitation datasets including GPCC V8, CHIRPS V2, ECMWF ERA5, NASA MERRA2, and PERSIANN-CDR (PCDR) in drought monitoring has been evaluated. For this purpose, the standardized precipitation index (SPI) and precipitation information of 13 synoptic stations of the Meteorological Organization of Iran during the thirty years of 1987-2016 has been used. Comparisons were carried out based on performance indices include correlation, mean square root error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency coefficient, and modified agreement index (MAI) as well as drought detection accuracy metrics including False Alarm Ratio (FAR), probability of detection (POD) and the Critical Success Index (CSI). The results showed that GPCC, ERA5, PCDR datasets had a strong agreement with SPI observations so that they showed the drought trends and situations well and their R2 with observational SPI was

    Keywords: Drought, Gridded precipitation, Great Karun watershed, Spatio-temporal analysis, SPI
  • Alireza Shokoohi *, Omid Bahmani Pages 97-114
    This study aimed to evaluate and compare the two water quality indicators NSFWQI and IRWQIsc on the rivers of the five basins of Khuzestan, namely Karun, Karkheh, Dez, Marun-Jarahi, and Zohreh-Hindijan using data recorded in the years of 1390 to 1396. This study shows the differences between the two methods as well as the validation of the water quality index developed in Iran. While according to the NSFWQI index, the rivers of the region are in average condition in terms of quality and there is no particular problem except for points on the Karun River, there is no particular problem; the IRWQIsc index evaluates the status of surface water quality in the province as moderate to poor. Examining the differences between the two indices, it was concluded that the use of the electrical conductivity parameter in the IRWQIsc index has led to the detection of bad areas in terms of quality. The NSFWQI index has been successful in identifying points of high pollution around Ahvaz, while the IRWQIsc index has been successful in identifying points of high salinity on the Zohreh and Jarahi rivers. In determining the spatial distribution of the indicators, three methods were used: spline, kriging, and inverse distance weighting method, which based on the evaluation of the results, the last one was selected.
    Keywords: Surface water quality index, NSFWQI, IRWQISC, Spatial distribution of index, Rivers of Khouzestan province
  • Mahmood Akbari * Pages 115-132

    The prohibition of the entire area of the plains of the Markazi province and the impossibility of a new water withdrawal and occurrence of subsidence has caused the importance of monitoring of subsidence. On the other hand, the Differential Interferometry SAR (D-InSAR) is an efficient way to continuously, accurately and in a wide range monitor land subsidence. In this research, the D-InSAR method was used in the study of land subsidence in Arak city. 14 single-look complex images were obtained in the range of C-Band by EOLi-sa software. Ten processing steps were done by the SARscape software based on the four interferograms which had both the time and space criteria. On the other hand, the National Cartography Center has repeated the observations of the first-class network of the country for the city of Arak, located on the BHBT route (Borujerd-Salafchegan) in 1985 and 2004 and it measured 190mm ± 0.8mm / km of subsidence in 19 years. Based on four geocoded reflated unwrapped interferograms, the subsidence rate was calculated about one centimeter at year, for the central regions of Arak (around the Shohada Square of Arak). The urban areas had also almost identical subsidence rate. Therefore, the results of validation of the D-InSAR method using the observations of the National Cartography Center confirmed appropriate accuracy of the D-InSAR method. The results of this study showed the impact of geological and water resources factors on subsidence and the necessity of protecting water and soil resources in development projects in Arak city.

    Keywords: SARscape 4.3 extension, Land subsidence, ENVISAT mission, EOLi-sa software
  • Mohammad Asgari, Vahid Etemad *, Abdolmajid Liaghat, Pedram Attarod, Mohsen Javanmiri Pour Pages 133-154

    Since the creation of green space depends on the availability of water and dedicated water for irrigation of urban green space, green belts and afforestation in arid and semi-arid climates. Water availability has great value and should be used optimally with high efficiency. For this reason, in order to save water, planting species that need less water and at the same time have optimal growth efficiency has always been as an executive policy. The aim of current study is to estimate the water requirement of tree species in the field and greenhouse under different water stresses in Robat Karim town of Tehran province. This research has been done in both space of greenhouse and field by saplings of Robinia pseudoacania and Ailanthus altissima Mill and it was done in a completely random design in the field and greenhouse. This research has two stages and each stage consists of several phases. In the first stage, respectively soil field capacity, determining of MAD, determining water requirement of saplings through evapotranspiration were examined and in fact, by determining the water requirement of saplings, the irrigation cycle was determined. In the second stage, the studied saplings were subjected to water stresses 2, 4 and 6 days after reaching MAD and at each period, the physical characteristics data of the saplings were collected. Generally, the results of this study have shown that Robinia pseudoacania has a higher water requirement and more irrigation cycles in the field and greenhouse than Ailanthus altissima Mill.

    Keywords: Irrigation Cycle, Management Allowable Depletion, Water requirement, Water Stress