فهرست مطالب

پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز - پیاپی 23 (بهار و تابستان 1400)

پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز
پیاپی 23 (بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/05/05
  • تعداد عناوین: 25
|
  • محمدباقر رئیسی، مهدی وفاخواه*، حمیدرضا مرادی صفحات 1-11

    در حوزه های کوهستانی و برف گیر، رواناب ناشی از ذوب برف عامل مهمی در تغییرات رژیم جریان به شمار می آید و سهم مهمی در تولید جریان و منابع آب دارد. حال آن که در چنین حوزه هایی آمار و اطلاعات هواشناسی و هیدرولوژی مورد نیاز در شبیه سازی جریان، به ویژه آمار و اطلاعات برف سنجی معمولا در دسترس نیست. بنابراین، شبیه سازی و یا پیش بینی رواناب و سیلاب حاصل از ذوب برف با مشکلات فراوانی مواجه است. در این تحقیق برای برآورد رواناب در حوزه آبخیز بهشت آباد از مدل SRM کلاسیک و تابشی استفاده شد. هدف از این تحقیق ارزیابی نسخه درجه-روز و تابشی این مدل در شبیه سازی رواناب ناشی از ذوب برف می باشد. بنابراین ابتدا متغیرهای لازم برای مدل SRM کلاسیک و تابشی از ایستگاه های هواشناسی تهیه و سطح پوشش برف از تصاویر ماهواره ای MODIS به دست آمد. سپس مدل ها برای سال آبی 92-1391 و 93-1392 به ترتیب برای واسنجی و آزمون اجرا و مقادیر تخمینی با داده های مشاهده ای ایستگاه هیدرومتری بهشت آباد مقایسه گردید. نتایج این بررسی نشان داد برای دوره آزمون مقدار ضریب کارایی (R2) در مدل تابشی SRM (0/71) نسبت به مدل کلاسیک (0/58) به میزان 13 درصد و میزان اختلاف حجم کل رواناب در مدل تابشی SRM نسبت به مدل کلاسیک 7 درصد بهبود یافته است.

    کلیدواژگان: آب معادل برف، پیش بینی خشکسالی، شبیه سازی، مدل ذوب برف
  • مسعود مسعودی*، سمیه شیرگیر صفحات 12-25

    برای بررسی و تهیه نقشه های بیابان زایی و فرسایش، مدل ها و روش های گوناگونی از جمله IMDPA ، PSIAC  و IRIFR  ارایه شده است. در این پژوهش از مدل IMDPA  که مدل ارزیابی پتانسیل بیابان زایی می باشد و مدل PSIAC  که ویژه ارزیابی فرسایش آبی و همچنین مدل IRIFR  که اختصاص به ارزیابی فرسایش بادی دارد، برای منطقه چاه گوجی مه ولات در استان خراسان رضوی استفاده شده است. هدف از مطالعه و ارزیابی این منطقه، تهیه نقشه های فرسایش آبی و بادی با استفاده از روش IMDPA   به دو صورت تلفیقی میانگین هندسی و حداکثر محدودیت و سپس مقایسه کارایی دو نقشه با شاخص وضعیت فعلی تخریب و همچنین مقایسه آنها با مدل های PSIAC  و IRIFR  است. با توجه به بررسی آماری صورت گرفته بین نقشه های تولیدی نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی IMDPA بر اساس دیدگاه حداکثر محدودیت نسبت به نقشه فرسایش حاصله از تلفیق دو مدل PSIAC  و IRIFR از همبستگی بیشتری با وضعیت فعلی تخریب برخوردار است، اگرچه هر دو همبستگی معنی دار خوبی با  شاخص فوق دارند. همچنین نتایج نشان می دهد که نقشه فرسایشIMDPA  با روش میانگین هندسی فاقد همبستگی معنی دار (0/298-R=) با شاخص وضعیت فعلی تخریب می باشد که نشان دهنده نامناسب بودن مدل فعلیIMDPA  است. برعکس مدل پیشنهادی  IMDPAبر اساس تلفیق حداکثر محدودیت با توجه به نتایج حاصله (**0/925-R=) مناسب ترین روش برای تهیه نقشه فرسایش در مناطق خشک و بیابانی می باشد.

    کلیدواژگان: فرسایش، حداکثر محدودیت، میانگین هندسی، IMDPA، IRIFR، PSIAC
  • فاطمه رضایی گروی*، عبدالرضا بهره مند، واحد بردی شیخ، محمد تقی دستورانی، سید محمد تاج بخش صفحات 26-41

    مدیریت کمی و کیفی رواناب‏های شهری (سیلاب شهری) کار پیچیده ‏ای است. صرف ‏نظر از تاثیرات اقتصادی و اجتماعی، مهندسین آب همواره نیاز دارند تا از نحوه پاسخ سیستم زهکشی شهری در برابر شرایط آب و هوایی مختلف اطلاع داشته باشند. در این تحقیق جهت تعیین نقاط آب گرفتگی منطقه 9 شهرداری مشهد از تلفیق مدل ASSA (Civil Storm) و GIS  در دوره  های بازگشت 2، 5 و 10 ساله استفاده شد. به این ترتیب که ابتدا نقشه مرز حوزه های آبخیز، کانال ها و گره ها در محیط جی آی اس مشخص شد سپس مدل ASSA برای بارش طرح یک ساعته برای دوره بازگشت های مختلف شبیه سازی شد و سپس خروجی های مدل در محیط نرم افزار جی ای اس تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد با افزایش دوره بازگشت بارندگی، از تعداد 2806 گره موجود در شبکه مجاری زیرزمینی و سطحی 114، 178 و 226 گره به ترتیب در دوره  های بازگشت 2، 5 و 10ساله دچار سیلاب شدند. بررسی های میدانی، نقشه های موجود رقومی ارتفاعی شبکه جمع آوری رواناب شهری و شبیه سازی های انجام گرفته، حاکی از آن است که علت اصلی آبگرفتگی ها، کوچک بودن سطح مقطع مجاری آبرو و همچنین شیب کم و زیاد در برخی نقاط شبکه بوده است. مطابقت نتایج شبیه سازی آبگرفتگی های ناشی از بارندگی های طرح در منطقه مورد مطالعه با آنچه که هر ساله در آنجا روی می دهد، موید صحت شبیه سازی های مدل می باشد.

    کلیدواژگان: دوره بازگشت، شبیه سازی رواناب، مدل ASSA، GIS، نقاط آبگرفتگی
  • مرتضی دهقانی، عطااله کاویان*، محمود حبیب نژاد، محمد قربانی، زینب جعفریان صفحات 42-53

    از مهم  ترین پیامدهای افزایش واداشت تابشی ناشی از فعالیت های انسانی، گرمایش جهانی می باشد که دگرگونی های متنوع و چالش برانگیزی از جمله تغییرات اقلیمی را بر اکوسیستم های مختلف تحمیل کرده و پیش بینی های مختلف نیز نشان دهنده شدت بیشتر آن در آینده است. با توجه به این که مدل های اقلیمی و روش های تصحیح خطای متنوعی برای شناخت شرایط آینده ارایه شده، انتخاب مدل اقلیمی و روش تصحیح خطا مناسب، یکی از چالش های کلیدی مرتبط با آینده نگری تغییرات اقلیمی در مقیاس محلی و حوزه ای می باشد. در این مطالعه صحت و کارایی مدل های اقلیمی منطقه ای شامل: CanESM2، CSIRO Mk3،C- EARTH ،IPSL ، MIROC51،HadGEM2 ، MPI، NorESM1 و  GFDLو روش های آماری تصحیح خطا شامل: LS، DC، DM، LI ،PT و VS با استفاده از آزمون های T و  F، دیاگرام تیلور و ده شاخص آماری در دو دوره کنترل (2005-1956) و اعتبارسنجی (2015-2006) در ایستگاه بیرجند مورد ارزیابی قرار گرفته است. یافته های این پژوهش نشان می دهد شاخص متوسط ماهیانه دوره، کارایی مدل ها و روش ها را به صورت اغراق آمیزی افزایش می دهد و مدل برتر متناسب با نوع نمایه آماری و دوره مورد نظر متفاوت است. پیش بینی های روش ریزمقیاس نمایی فاکتور تغییر (CF) در دوره اعتبارسنجی دقت لازم را ندارد و روش ریزمقیاس نمایی خطی و واریانس به ترتیب برای پارامتر بارش و دما مناسب می باشد همچنین متوسط مقادیر شبیه سازی شده دما و بارش همه مدل های مورد استفاده نسبت به یک مدل از دقت بیشتری برخوردار بوده و مقادیر برآوردی مدل های اقلیمی EARTH و MPI دقت بیشتری دارد.

    کلیدواژگان: ارزیابی، بیرجند، تغییر اقلیم، ریزمقیاس نمایی، متغیرهای اقلیمی، مدل های اقلیمی منطقه ای
  • بهزاد زارعی، لیلا غلامی*، عطااله کاویان، کاکا شاهدی صفحات 54-64

    تغییرات در اندازه کرت می تواند مشخص کننده تاثیرات آن بر تغییرات مولفه های رواناب و هدررفت خاک باشد. از سویی نیز رواناب تولید شده در خاک های فرسایش یافته یکی از مهم ترین موانع و چالش های بشر در حفاظت از منابع آب و خاک بوده و نیز تهدیدی برای رفاه و حیات می باشد. یکی از مهم ترین عوامل کنترل کننده رواناب سطحی و افزایش نفوذ خاک، کاربرد افزودنی ها یا مواد اصلاح کننده به خاک می باشد. اما بایستی توجه داشت که تغییر اندازه کرت نیز می تواند تغییرات رواناب و هدررفت خاک را کنترل نماید. بنابراین پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر تغییر اندازه در کرت های آزمایشگاهی در دو اندازه 0/25 × 0/5 و 0/5 × 1 مترمربع با استفاده از کود آلی با مقادیر صفر (تیمار شاهد) 62/5 و 125 (تیمار حفاظتی) گرم بر مترمربع بر تغییرات زمان شروع، ضریب رواناب، هدررفت خاک وغلظت رسوب انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد در کرت هایی با اندازه 0/25× 0/5 مترمربع و کاربرد کود آلی با مقدار 62/5 گرم بر مترمربع تاثیر اندکی بر افزایش زمان شروع رواناب نسبت به تیمار شاهد داشت. اما با افزایش اندازه کرت و هم چنین میزان کود آلی زمان شروع رواناب افزایش یافت. تاثیر اندازه کرت روی مولفه های ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب، کود آلی بر مولفه های زمان شروع رواناب، ضریب رواناب و هدررفت خاک و اثر متقابل تغییر اندازه و تیمار کود آلی برای مولفه هدررفت خاک در سطح 99 درصد معنی دار بود. هم چنین در کرت با مساحت 0/5 × 1/0 مترمربع تغییرات مولفه های زمان شروع و ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب برای کود آلی با مقدار 125 گرم بر مترمربع نسبت به مقدار 62/5 گرم بر مترمربع به ترتیب 72/83، 53/52، 212/27- و 142/92- درصد بود. درحالی که تغییرات مولفه های بررسی شده برای کرت 0/25 × 0/5 مترمربع به ترتیب 594/24، 212/63-، 4/06 و 13/70 درصد بود.

    کلیدواژگان: تغییر اندازه کرت، تولید رسوب، حفاظت آب و خاک، خاک فرسایش یافته، مهار فرسایش خاک
  • سید عبدالرضا موسوی، کریم سلیمانی، فاطمه شکریان*، سیدحسین روشان صفحات 65-74

    منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین آب مورد نیاز برای بخش های کشاورزی، شرب و صنعت در کشورمان از اهمیت زیادی برخوردار است. فعالیت های کشاورزی سهم بسیار بالایی در برداشت از سفره های آب زیرزمینی را به خود اختصاص داده است، به طوری که امروزه با برداشت بی رویه از این منابع آبخوان ها دچار تغییرات کمی و کیفی شده اند. هدف این مطالعه بررسی اثر خشکسالی هواشناسی بر روی تغییرات آب زیرزمینی در دشت لردگان واقع در استان چهارمحال و بختیاری می باشد. به این منظور ابتدا داده های مربوط به آب های زیرزمینی (20 حلقه چاه پیزومتری) و داده های مربوط به بارش (7 ایستگاه باران سنجی) این دشت از شرکت آب منطقه ای استان  تهیه گردید. سپس با استفاده از آزمون های ران تست و کلوموگروف- اسمیرنوف، همگنی و نرمال بودن داده ها بررسی شد. در ادامه به منظور برآورد شاخص بارش استاندارد (SPI) و شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) به ترتیب از نرم افزار DIP و فرمول نویسی در نرم افزار Excel استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) در اکثر سال ها در طبقه ملایم و متوسط بوده و کمتر شاهد خشکسالی های شدید و بسیار شدید هستیم. همچنین بر اساس شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) بیشتر خشکسالی ها نیز در طبقه ملایم و متوسط بوده است. بنابراین با توجه به دو شاخص SPI و GRI دشت مورد مطالعه خشکسالی هواشناسی و آب های زیرزمینی را تجربه کرده است. نقشه های مکانی خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی به ترتیب نشان دهنده وقوع خشکسالی در قسمت های مرکزی و شرقی و همچنین شرق و شمال شرق دشت می باشد.

    کلیدواژگان: استان چهارمحال و بختیاری، دشت لردگان، خشکسالی هواشناسی، شاخص منبع آب زیرزمینی، منابع آب زیرزمینی
  • مجید محمدی*، حمیدرضا پورقاسمی، مجتبی امیری صفحات 75-85

    فرونشست زمین یک خطر زمین شناسی است که منجر به کاهش ارتفاع سطح زمین  به صورت آرام و یا ناگهانی می شود و یک خطر همیشگی برای امنیت و سلامت زیرساخت ها مانند راه آهن، خطوط انتقال نیرو و راه های ارتباطی است. از آنجا که فاکتورهای موثر بر فرونشست زمین بسیار پیچیده هستند، سطح اثر و میزان توسعه این پدیده در زمان و مکان متغیر است. فرونشست  در بیش از 300 دشت در ایران اتفاق افتاده است و دشت سمنان یکی از مهم ترین مناطقی است که با این پدیده روبه رو می باشد. هدف این پژوهش تهیه نقشه حساسیت فرونشست زمین با استفاده از مدل آنتروپی می باشد. در اولین گام، اطلاعات 65  فرونشستی که در گذشته رخ داده جمع آوری شد. دوازده عامل موثر از لایه های پایه توپوگرافی، زمین شناسی، کاربری اراضی و تراز آب زیرزمینی برای مدل سازی حساسیت فرونشست در نظر گرفته شد. بعد از اجرای مدل انتروپی در نرم افزار R، وزن های به دست آمده به نرم افزار ArcGIS10.3 وارد شده و نقشه حساسیت فرونشست تهیه گردید. منحنی تشخیص عملکرد نسبی و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت مدل آنتروپی مورد استفاده قرار گرفت. دامنه سطح زیر منحنی بین 0/5 تا 1 بوده و عدد بالاتر بیان گر دقت بیش تر در ارزیابی حساسیت فرونشست خواهد بود. پمپاژ بیش از حد از آب های زیرزمینی یک از مهم ترین فاکتورهای موثر بر وقوع فرونشست در دشت سمنان است. به دلیل اقلیم خشک، میزان جریان سطحی در دشت سمنان بسیار محدود است. بنابراین آب زیرزمینی به عنوان مهم ترین منبع آب در منطقه مورد مطالعه شناخته می شود. سطح زیرمنحنی برای مدل آنتروپی 0/715 به دست آمد که نشان داد این مدل ها برای تهیه نقشه حساسیت فرونشست در دشت سمنان قابل قبول است. نقشه حساسیت فرونشست می تواند به برنامه ریزان کاربری اراضی و مدیران منابع طبیعی، محیط زیست و منابع آب در منطقه مورد مطالعه کمک کند.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، دشت سمنان، شاخص آنتروپی، فرونشست زمین
  • نجمه گنجی، مهدی قربانی*، حسن خسروی، امیر علم بیگی صفحات 86-94

    جوامع انسانی با خطرات طبیعی از قبیل افت آب های زیرزمینی و همچنین تاثیرات ناشی از آن مواجه هستند. افت آب های زیرزمینی به طرق مختلف و به طور مستقیم و غیرمستقیم جوامع انسانی را متاثر می سازد، لیکن در این میان جوامع محلی به ویژه بخش کشاورزی وابسته ترین بخش به آب زیرزمینی بوده که در این تحقیق محور اصلی سنجش ظرفیت سازگاری را دربر می  گیرد. ظرفیت سازگاری یک ویژگی اساسی برای مقابله با چالش های موجود در نظام های پیچیده اجتماعی- اکولوژیک محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از مشاهده میدانی و ابزار پرسشنامه، ظرفیت سازگاری در مناطق هدف در دشت کازرون در بین 150 کشاورز سنجش و تحلیل شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که میزان ظرفیت سازگاری جوامع محلی در مواجهه با افت آب های زیرزمینی در روستاهای مهرنجان 3/80، مشتان 3/74 و جام بزرگی 2/81 می باشد. به طورکلی ظرفیت سازگاری در کل روستاهای مورد مطالعه، در حد متوسط (3/44) است. همچنین نتایج بیانگر این است که شاخص مدیریت سازگار بیشترین و شاخص اعتماد به دولت کمترین تاثیر بر میزان ظرفیت سازگاری جامعه هدف در مواجهه با افت آب های زیرزمینی دارند. یافته ها نشان داد که بیشتر مردم در این منطقه به دنبال مدیریت سازگار در شرایط افت آب زیرزمینی می باشند که این یافته ها برای بینش سیاست گذاران منابع آب زیرزمینی و ارایه دهندگان خدمات، جهت توسعه روستایی ضروری است.

    کلیدواژگان: آب های زیرزمینی، جامعه محلی، دشت کازرون، ظرفیت سازگاری
  • لیلا همتی، میرحسن میریعقوب زاده* صفحات 95-107

    صنعتی شدن جوامع و افزایش گازهای گلخانه ای موجب افزایش دمای کره زمین و تغییر دیگر متغیر های اقلیمی شده است. این پدیده مهمترین معضل کره زمین در قرن حاضر می باشد از این رو ارزیابی میزان روند شکل‎ گیری آن در مقیاس جهانی و منطقه‎ ای از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تاکنون مدل‎های گردش عمومی متعددی برای پیش بینی وضعیت اقلیم در آینده طراحی شده است، اما خروجی حاصل از این مدل ها به دلیل محدودیت در تفکیک مکانی در مقیاس محلی، قابل استفاده نمی باشد. بنابراین روش های مختلفی به منظور استفاده از خروجی این مدل ها در مقیاس منطقه ای و محلی ابداع شده است. در این پژوهش برای بررسی تغییرات متغیرهای اقلیمی در حوزه آبخیز آق‎ چای واقع در شمالغرب کشور از مدل ریزمقیاس‎نمایی SDSM استفاده شده است بدین منظور ابتدا میزان کارایی این مدل برای ریزمقیاس ن مایی متغیرهای اقلیمی  در ایستگاه سینوپتیک خوی مورد ارزیابی قرار گرفت، سپس شاخص‎ های مذکور تا سال 2100 شبیه سازی شد. مدل SDSM با استفاده از داده های مشاهداتی ایستگاه سینوپتیک خوی و داده های NCEP کالیبره و واسنجی شد. به منظور ارزیابی مدل از معیار میانگین خطای مطلق و مجذور میانگین مربعات خطا استفاده شد و پس از حصول اطمینان از کارایی مدل، خروجی های مدل HadCM3 در دوره های زمانی 2050-2020 و 2100-2070 حوزه آبخیز آق چای، تحت سناریوهای A2 و B2 توسط مدل آماری SDSM ریزمقیاس شد. نتایج نشان   دهنده افزایش دمای کمینه و بیشینه منطقه مطالعاتی در اکثر ماه های سال می باشد. به طوریکه افزایش 3/48 درجه سانتیگراد دمای بیشینه در دوره 2050-2020 و 5/6 سانتی گراد در دوره 2100-2070 و دمای کمینه به میزان 3/45 برای دوره 2050-2020 و 5/51 برای دوره 2100-2070 قابل مشاهده بود. همچنین نتایج نشان دهنده افزایش بارش در اکثر ماه های سال برای دوره 2050-2020 (در محدوده 1/0 تا  74/95) می باشد. تغییرات بارش برای دوره 2100-2070 نیز به صورت افزایش در اکثر ماه های سال با حداکثر مقدار 94/64 و حداقل مقدار 1/34 درصد می باشد.

    کلیدواژگان: آق چای، ریزمقیاس نمایی، متغیرهای اقلیمی، مدل های گردش عمومی جو، مدل SDSM
  • رضا بیات*، زهرا گرامی، محمود عرب خدری، حمیدرضا پیروان، رحیم کاظمی صفحات 108-118

    چالش های زیست محیطی در نتیجه افزایش جمعیت انسانی و افزایش تقاضا برای بهره برداری از منابع طبیعی روز به روز افزایش می  یابد و سوء مدیریت منابع طبیعی باعث ظهور ناپایداری در شاخص  های محیطی می شود. تخریب حوزه  های آبخیز با فرسایش خاک و تولید رسوب، یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی در ایران است. ازاین رو تهیه و تکمیل اطلاعات مکانی ویژگی های طبیعی حوزه های آبخیز و اولویت بندی آن ها برای استفاده در مدیریت جامع حوزه آبخیز ضروری است. در این پژوهش با هدف بررسی وضعیت برخی شاخص  ها و اولویت بندی زیرحوضه ها در حوزه آبخیز کرخه، شاخص های حساسیت واحدهای سنگی به فرسایش، شاخص فرسایندگی فورنیه اصلاح شده، شدت فرسایش حوضه از مدل تجربی EPM و رسوب دهی حوضه از نسبت تحویل رسوب لگاریتمی استخراج و تحلیل شدند. پس از استاندارد سازی و مقایسه شاخص ها اولویت بندی زیرحوضه ها انجام شد. همچنین از روش خوشه بندی نیز برای گروه بندی زیرحوضه ها و شاخص های فوق الذکر و شاخص های توپوگرافی استفاده شد. نتایج بررسی حساسیت سازندها به فرسایش نشان داد که طبقه حساس به فرسایش، با 60 درصد بیش ترین فراوانی را در این حوضه دارند. بزرگ ترین گروه همگن شامل نه زیرحوضه با کدهای2213، 2214، 2221، 2222، 2223، 2225، 2226، 2227 و 2228 است و شاخص های مساحت و طول جریان بیشترین شباهت را با هم نشان دادند. نتایج بررسی فرسایندگی باران و میانگین فرسایش نیز نشان  دهنده  ی آن است که طبقه فرسایندگی "خیلی زیاد" و طبقه فرسایش "زیاد"، بیش ترین مساحت (به ترتیب 49 و 52 درصد) را در این حوضه دارند که میانگین فرسایندگی و فرسایش کل حوضه، به ترتیب 60 /6میلی متر و 727  مترمکعب بر کیلومترمربع در سال به دست آمد. نتایج رتبه بندی میانگین شاخص های حساسیت سازندهای زمین شناسی، فرسایندگی باران و فرسایش هر زیرحوضه نشان می دهد که زیرحوضه هایی مانند 2215 (کرخه بالا) و 2224 (خرم آباد) از نظر برنامه  ریزی و اقدام های عملی در سطوح مدیریتی در اولویت هستند و زیرحوضه هایی مانند 2211 (پایاب کرخه) و 2227 (آب الشتر) در اولویت کمتری نسبت به سایر زیرحوضه   های حوزه آبخیز کرخه قرار دارند.

    کلیدواژگان: حساسیت سازند، رسوبدهی، شاخص های توپوگرافی، فرسایندگی، مدیریت جامع حوزه آبخیز
  • ابراهیم کریمی سنگچینی*، مجید اونق، امیر سعدالدین، مهدی ضرغامی، ایرج ویسکرمی صفحات 119-129

    در این تحقیق، مدل پویایی سامانه به منظور افزایش سطح ادراک سامانه آبخیز و تسهیل مدیریت جامع و پایدار منابع آب و خاک در حوضه رودخانه حبله رود ارایه داده شد. مدل مفهومی شامل زیرسامانه های فیزیکی، اقتصادی و اجتماعی بر مبنای روابط علی - معلولی و بازخوردها ترسیم شد. نمودار ذخیره- جریان در نرم افزار Vensim اجرا شد. صحت سنجی مدل با آزمون های حدی و آزمون های ارزیابی عملکرد مدل انجام گرفت. مدل پویایی سامانه با ضریب نش- ساتکلیف و ضریب تبیین به ترتیب بیش تر از 0/62و 0/63 برای همه متغیرها صحت قابل قبولی داشته اند. سناریوهای مدیریت پوشش گیاهی، اقلیمی، مدیریت منابع آب و الگوی کشت با وضعیت موجود مقایسه شدند. نتایج حاصل از تحلیل سناریوهای مورد بررسی در یک دوره 30 ساله نشان داد که سناریوی مدیریت کارآیی آب کشاورزی به عنوان سناریوی برتر به ترتیب 14/3 و 11/1 درصد حجم آب زیرزمینی و نفوذ آب را نسبت به وضع موجود بهبود می بخشد. از نظر متغیرهای فرسایش و رسوب، سناریوی فعالیت های اصلاح مراتع به ترتیب با 7/6 و  5/3 درصد کاهش نسبت به وضع موجود به عنوان سناریوی برتر شناخته شدند. بیش ترین کاهش در هدررفت های نیتروژن و فسفر به ترتیب با 8 و 6/4درصد نسبت به وضع موجود، با اجرای سناریوی اصلاح مراتع حاصل شد. سناریوی پرداخت 50 درصد درآمد خدمات زیست بومی با بهبود وضعیت در حدود 46 درصد در یک دوره 30 ساله نسبت به وضع موجود به عنوان سناریوی برتر شناخته شد. ذینفعان تمایل بیش تر خود را برای مشارکت در پروژه های مربوط به مدیریت مزرعه (امتیاز تجمعی شاخص پذیرش مردمی 85/6) نشان دادند. مدل پویایی سامانه برای افزایش ادراک ذینفعان از روابط علی و معلولی و بازخوردهای سامانه سودمند است.

    کلیدواژگان: زنجیره های بازخوردی، سناریوهای پیشنهادی، مدل مفهومی، نمودار علی-معلولی، Vensim
  • علیرضا نفرزادگان*، علی اکبر محمدی فر، فریبرز محمدی، محمد کاظمی صفحات 130-143

    آب زیرزمینی به عنوان یکی از منابع قابل توجه برای آب شیرین در نظر گرفته می شود. هدف از این پژوهش، به کار بردن چهار مدل یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، Bioclim و Domain به منظور تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی در حوزه آبخیز کهورستان استان هرمزگان است. نوآوری این پژوهش استفاده از الگوریتم های Bioclim و Domain به منظور شبیه سازی پتانسیل آب زیرزمینی و مقایسه آن با دو تکنیک جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان و همچنین ترکیب این چهار مدل بر اساس یک رابطه ابتکاری و جدید می باشد. برای این منظور، 11 معیار شامل درصد شیب، جهت شیب، انحنای سطح، انحنای مقطع، شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده بر حسب خاک(SAVI) ، شاخص اصلاح شده نرمال تفاضل آب (MNDWI)، فاکتور طول و تندی شیب (LS)، شاخص قدرت جریان (SPI)، شاخص رطوبت توپوگرافیک (TWI)، کاربری اراضی و فاصله از آبراهه ها در نظر گرفته شد. همچنین از داده های 113 چاه که دارای دبی پمپاژ بالا بودند برای فرآیندهای شبیه سازی (70 درصد) و اعتبارسنجی (30 درصد) استفاده شد. قبل از مدل سازی آزمون هم خطی بر روی معیارها انجام شد و مشاهده گردید هیچ  نوع هم خطی بین متغیرها وجود ندارد. ارزیابی کارآیی مدل سازی با منحنی ROC نشان داد که هر چهار روش استفاده شده دارای دقت خیلی خوب و AUC بالای 90 درصد جهت پیش بینی می باشند. بررسی وزن معیارها بر اساس روش جنگل تصادفی نشان داد که معیار کاربری و پوشش اراضی و فاصله از آبراهه دارای بالاترین وزن می باشند. در ادامه نتایج چهار روش با یک رابطه پیشنهادی ترکیب گردید. نقشه نهایی نشان داد که 21/4 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل خوب از نظر آب زیرزمینی می باشد.

    کلیدواژگان: آنالیز مکانی، الگوریتم Bioclim، الگوریتم Domain، جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان
  • سمیرا مصری*، شجاع قربانی دشتکی، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان صفحات 144-154

    از مهم ترین پارامترهای هیدرولیکی موثر بر کیفیت خاک، نفوذ آب به خاک است که اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. مدل های نفوذپذیری، نقش مهمی در مدیریت حوزه آبخیز دارند. بنابراین، بررسی مدل های مختلف نفوذ به منظور مقایسه و دستیابی به برترین مدل نفوذ در منطقه امری ضروری است. این تحقیق با هدف یافتن مناسب ترین مدل برآورد نفوذ، با استفاده از روش تک استوانه (به قطر داخلی 35 سانتی متر) درکاربری مرتع، باغ و کشاورزی (در دو بافت سیلتی کلی لوم و کلی لوم) در استان چهار محال و بختیاری (حوزه آبخیز مرغملک و شهرستان شهرکرد) انجام شد. رطوبت اولیه اندازه گیری شده در کاربری مرتع در بافت ه ای سیلتی کلی لوم و کلی لوم به ترتیب (3/71، 4/27)، کاربری باغ (2/18، 3/46) و در کاربری کشاورزی (1، 2/25) بودند. مدل های فیلیپ، کوستیاکوف و سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) با استفاده از شاخص های ضریب تبیین، ضریب کارایی نش-ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در کاربری مرتع، تمام پارامترهای نفوذ (نفوذ تجمعی، سرعت نفوذ نهایی و متوسط سرعت نفوذ)، کمتر از کاربری های باغ و زراعت است. هم چنین در مورد مقایسه مدل ها، در کاربری های کشاورزی، مرتع و باغ هر سه مدل دارای ضریب تبیین و ضریب کارایی بالا بوده اند، اما کوستیاکوف با ضریب کارایی نش ساتکلیف 0/99 و ضریب تبیین 99/ 0 و خطای کمتر نسبت به سایر مدل ها، به عنوان مدل مناسب در کاربری باغ و مرتع و کشاورزی (در هر دو بافت) مورد پذیرش واقع شد، پس از آن مدل فیلیپ با ضریب نش ساتکلیف و ضریب تبیین 0/99 و خطای (0/15) در کاربری باغ در بافت سیلتی کلی لوم (SCL) و مدل سازمان حفاظت آمریکا در کاربری مرتع (بافت SCL) با خطای (0/18) دارای کارایی بالایی بودند.

    کلیدواژگان: تک استوانه، سازمان حفاظت آمریکا، فیلیپ، کاربری اراضی، کوستیاکوف، نفوذ
  • سیده فاطمه هاشمی، علی شاهنظری*، محمود رایینی، محمدرضا شهباز بگیان، یان اداموسکی صفحات 155-168

    از آنجا که در تخصیص بهینه منابع آب، حداکثرسازی درآمد، عمده ‏ترین هدف مدل‏سازی است، پژوهش هایی که تاکنون در ارتباط با تخصیص منابع آب منتشر شده است، به مفاهیمی که مبتنی بر ساختار و روابط خطی مدل ذهنی است، معطوف بوده یا عدم تخصیص عادلانه آب را سبب م ی‏شود. همچنین بررسی این پژوهش ها نشان می دهد آگاهی کمی نسبت به رفتار دینامیکی طولانی‏ مدت حوضه‏ های رودخانه وجود دارد. لذا در این مطالعه، به بررسی الگوی بهینه کشت بر اساس تخصیص منابع و مصارف در حوضه آبریز تجن با استفاده از مدل SD در بازه زمانی ماهانه در طی سال‏های 94-1342 با در نظرگرفتن نیاز شرب، صنعت، زیست محیطی و کشاورزی، پرداخته شده است. الگوی کشت به دست آمده مبنایی برای محاسبات میزان بهره وری مصرف آب در حوضه آبریز تجن می باشد. نتایج حاصل از واسنجی نشان داد که اگرچه میزان حجم آب خروجی از مخزن وابسته به حجم تقاضا بوده، اما ضریب اصلاحی مخزن مستقل از ضریب اصلاحی نیاز کشاورزی می ‏باشد. همچنین نتایج نشان داد که بخش اعظم نیاز شرب، صنعت و زیست محیطی در منطقه تامین شده و مخازن در حوضه آبریز تجن برای تامین این نیازها موفق عمل کرده‏ اند. اما کمبودهای قابل ملاحظه‏ ای در بخش کشاورزی وجود دارد که با توجه به حجم اندک آب زیرزمینی در این حوضه، لزوم تغییر الگوی کشت، اجتناب‏ ناپذیر خواهد بود. بررسی الگوی کشت بهینه نیز نشان داد که سیاه ‏ریشه با بالاترین نسبت درآمد به هزینه، در تمامی مناطق بیشترین سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده است و بعد از آن مرکبات و ذرت دانه ‏ای سطح زیر کشت غالب مناطق شناخته شده است.

    کلیدواژگان: تخصیص منابع و مصارف، بهینه سازی غیرخطی، حوضه آبریز تجن، درآمد به هزینه، مدل VENSIM
  • فرشته رحیمی*، علی نجفی نژاد، واحدبردی شیخ، آرش زارع گاریزی صفحات 169-179

    بهینه سازی کاربری اراضی به منظور استفاده مطلوب از اراضی برای فعالیت های مختلف، همواره از بحث های اساسی در برنامه ریزی مدیران منابع طبیعی بوده است. برای جلوگیری از اثرات سوء ناشی از بهره برداری غیراصولی از اراضی باید برنامه های مدیریتی طراحی گردد که منجر به عملکرد بهتر کاربری اراضی گردد. در این تحقیق باهدف جلوگیری از ادامه روند بهره برداری غیراصولی از اراضی، به طوری که رفاه اجتماعی و اقتصادی مردم ساکن در آن به خطر نیافتد اقدام به بهینه سازی کاربری اراضی در آبخیز چهل چای با وسعت 25680 هکتار در استان گلستان شده است. بدین منظور به ایجاد نقشه کاربری بهینه با استفاده از روش ارزیابی چندمعیاره و همچنین ارزیابی اقتصادی اراضی با توجه به نسبت سود به هزینه هریک از کاربری های پیشنهادی پرداخته شد. کاربری ها و اقدامات حفاظتی پیشنهادی در آبخیز چهل چای شامل تراس بندی، احداث باغ، آگروفارستری، علوفه کاری، جنگل کاری و احیای جوامع گیاهی کنار رودخانه است. جهت تعیین توان سرزمین برای کاربری ها،  لایه ها و نقشه های اطلاعاتی وارد نرم افزار Terrset شد و تناسب اراضی برای هریک از کاربری های پیشنهادی تعیین گردید. بر این اساس هر یک از فاکتورها بین صفر و یک استاندارد شدند و نقشه فازی هریک از کاربری ها در محیط ترست تهیه شد. در نهایت با توجه به فاکتورها و محدودیت های تعریف شده نقشه تناسب هریک از کاربری های پیشنهادی با روش ارزیابی چندمعیاره (MCE) تهیه شد. در نقشه نهایی اختصاص کاربری ها بر اساس اهداف چندگانه  (MOLA)با افزایش ارزش ها از صفر تا یک، تناسب افزایش می یابد. همچنین از طرفی با در نظرگرفتن هزینه احداث و نگهداری و درآمد هریک از کاربری های پیشنهادی طی افق برنامه ریزی 30 ساله،  نسبت سود به هزینه هر کاربری به دست آمد که نتایج ارزیابی اقتصادی تمامی کاربری های پیشنهادی مقرون به صرفه شد. در نهایت با توجه به نتایج حاصل از ارزیابی چندمعیاره و ارزیابی کارآیی اقتصادی برای فعالیت های پیشنهادی سطح کل تناسب آن ها نسبت به حوضه به دست آمد.

    کلیدواژگان: افق برنامه ریزی، تناسب اراضی، کاربری بهینه، نسبت سود به هزینه
  • فاطمه بالویی*، سعید سلطانی کوپایی، محسن توکلی صفحات 180-190

    مدل های مختلفی جهت شرح و پیش بینی هیدرولوژی آبخیز ارایه شده که از نظر اهداف و مقیاس زمانی و مکانی متفاوت اند. در این مطالعه از مدل SWAT جهت شبیه سازی پاسخ هیدرولوژیکی حوضه دویرج استفاده شد. ورودی های اصلی مدل شامل اطلاعات هواشناسی، نقشه مدل رقومی ارتفاعی حوضه، نقشه خاک شناسی و نقشه کاربری اراضی است. با استفاده از مدل SWAT_CUP  با وارد کردن داده های مشاهداتی دبی خروجی از حوضه و انجام مراحل واسنجی طی دوره 1996 تا 2008 کارایی مدل افزایش یافت و سپس مرحله اعتبارسنجی از سال 2009 تا 2012 توانایی مدل را برای شبیه سازی بارش- رواناب و استفاده از آن را برای اهداف مطالعه تایید نمود. میانگین دراز مدت رطوبت خاک در سال 1996، 2008 و 2013 به ترتیب برابر با 524/24، 337/59 و 468/77 میلی متر می باشد. مطالعه اجزای بیلان  شبیه سازی شده توسط مدل SWAT نشان داد که برای سال 1996 علارغم بارندگی شدید بیلان آبی تقریبا برابر صفر است؛ مشخص شد عمده تلفات در این سال به وسیله ی تبخیر و تعرق اتفاق افتاد. برای سال های 2008 و 2013 بیلان آبی مثبت است زیرا مجموع تبخیر و تعرق، جریان برگشتی به رودخانه، جریان جانبی، نفوذ و رواناب سطحی از مجموع بارش کمتر است.

    کلیدواژگان: بیلان آبی، دویرج، رطوبت خاک، SWAT، CUP
  • عاطفه خانلری، رضا تمرتاش*، کاکا شاهدی، محمدرضا طاطیان صفحات 191-201

    ایران یکی از کشورهای خاورمیانه است که با کمبود منابع آب تجدیدشونده مواجه است. به عنوان یکی از سیاست های اقتصادی- اجتماعی دولت بر استفاده بهینه از منابع تجدیدپذیر، به ویژه استفاده مجدد از فاضلاب های انسانی و صنعتی تصفیه شده تاکید شده است. از عوامل محدودکننده استفاده از این پساب ها وجود عناصر سنگین در آن ها می باشد. از این رو اصلاح خاک برای کاهش این آلودگی یا غیرمتحرک سازی فلزات سنگین از اهمیت به سزایی برخوردار است. تحقیق حاضر به بررسی اثر اصلاح کننده بنتونیت بر غلظت عناصر موجود در خاک تحت کشت یونجه و شبدر از طریق آبیاری با فاضلاب شهری تصفیه شده پرداخته است. در این بررسی عناصر ضروری و سمی موجود در خاک با رقت های مختلف پساب (0%، 25%، 50%، 75% و 100%) بررسی شد. همچنین به دلیل وجود مقادیر فلزات سنگین در پساب فاضلاب از اصلاح کننده بنتونیت به عنوان تثبیت کننده عناصر سنگین در خاک در دو سطح 1% و 3% استفاده گردید. نتایج نشان داد که تیمار %100 پساب-%3 بنتونیت به طور معنی داری بیشترین مقدار کربن آلی، ماده آلی، آهک، pH و EC خاک را رقم زده است (p<0.05). همچنین افزایش سطح کاربرد پساب به طور معنی داری سبب افزایش غلظت عناصر ضروری (NPK) در خاک شده است. از طرفی کاربرد سطح %3 بنتونیت نیز منجر به کاهش معنی دار فلزات سرب و کادمیم در خاک شده است. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که کاربرد تیمار مناسب فاضلاب می تواند به عنوان یک منبع بالقوه آب برای افزایش رشد و عملکرد گیاه و همچنین کاربرد بنتونیت به عنوان یک عامل غیرمتحرک سازی فلزات سنگین موجود در فاضلاب در روش های تولید علوفه مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: بنتونیت، پساب، جوانه زنی، عملکرد گیاه، فلز سنگین
  • غلامرضا قهاری، سید مسعود سلیمان پور*، امین صالح پور جم، علی اکبر نوروزی، غلامعلی نکوئیان صفحات 202-211

    منطقی ترین راهکار برای حفظ منابع طبیعی، مشارکت همه جانبه ی مردم است. این مساله ضمن کاهش هزینه های اجرایی، ضامن موفقیت و اجرای موثرتر طرح ها خواهد بود. به این منظور، پژوهش حاضر اقدام به شناسایی و اولویت بندی شاخص ها و زیرشاخص های موثر بر موانع مشارکت پایدار جوامع روستایی در طرح های آبخوان داری از دیدگاه بهره برداران در حوزه ی آبخیز بیشه زرد استان فارس نموده است. جامعه ی آماری این پژوهش با استفاده از فرمول کوکران به تعداد 83 نفر از بهره برداران و ساکنان این حوضه بودند. برای گردآوری داده ها از پرسش نامه مشتمل بر چهار شاخص و دوازده زیرشاخص با طیف لیکرت استفاده شد. با استفاده از نرم افزار SPSS (نسخه ی 23) اهمیت شاخص ها و زیرشاخص ها توسط آزمون t مشخص شد و به منظور اولویت بندی شاخص ها و زیرشاخص های موثر، از آزمون ناپارامتری فریدمن استفاده شد. نتایج نشان داد در اولویت بندی  شاخص ها از دیدگاه بهره برداران به ترتیب شاخص های "آموزشی-ترویجی"، "طراحی-اجرایی"، "اجتماعی" و "اقتصادی" با میانگین رتبه های 9/75، 9/49، 6/98 و 5/93 به عنوان شاخص ای موثر، و در اولویت بندی زیرشاخص ها به ترتیب "عدم توجه به نیروی محلی در اجرای طرح ها (اشتغال زایی)" و "دیربازده بودن طرح ها" با میانگین رتبه  های 11/40 و 5/74 دارای بیشینه و کمینه ی اولویت در موانع مشارکت در طرح های آبخوان داری در این حوزه ی آبخیز تعیین شدند. این یافته نشان دهنده ی آن است که در صورتی که وضعیت اشتغال در این حوزه ی آبخیز حل شود؛ مردم حاضرند نسبت به صرف زمان در به نتیجه رسیدن طرح ها اقدام کنند. پیشنهاد می شود مدیران عرصه های منابع طبیعی نسبت به برنامه ریزی و انجام فعالیت های آموزشی-ترویجی کاربردی مرتبط با مباحث منابع طبیعی و آبخوان داری اقدام نمایند.

    کلیدواژگان: پرسش نامه، شاخص، طرح های آبخوان داری، مشارکت
  • علیرضا یوسفی کبریا، مهدی نادی*، مژده جامعی صفحات 212-223

    تخمین بارش در حوضه های فاقد داده هواشناسی اهمیت زیادی در مطالعات هیدرولوژی و پیش بینی سیلاب دارد. با توجه به فقدان ایستگاه های هواشناسی با آمار بلندمدت در استان مازندران و همچنین ماهیت تصادفی بودن داد ه های بارش، استفاده از روش های آماری مبتنی بر متغیرهای کمکی و مقایسه آن ها با روش های زمین آماری برای درون یابی داده های بارندگی ماهانه و سالانه در این استان ضروری به نظر می رسد. به همین منظور در این تحقیق از داده های بارش 21 ایستگاه هواشناسی طی دوره آماری 13ساله (2016-2004) استفاده شد و شش روش درون یابی شامل کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، وزنی عکس فاصله، اسپلاین، رگرسیون کریجینگ و گرادیان خطی سه بعدی با یکدیگر مقایسه شدند. ارزیابی روش ها نیز بر اساس میانگین مربعات خطا و میانگین خطای اریب و تحلیل رگرسیونی انجام گرفت. تحلیل واریوگرافی مدل های کروی و نمایی را به عنوان بهترین مدل نظری نیم تغییرنما نشان داد. نتایج تحلیل شاخص های خطا نشان داد روش اسپلاین دارای بیشترین خطای برآورد بارش بوده و روش گرادیان خطی سه بعدی مناسب ترین روش تهیه نقشه های هم بارش معرفی شد که توانست خطای تخمین بارش را نسبت به روش های زمین آماری بین 100 تا 200 میلی متر و حدود 40-60 درصد کاهش دهد. البته دقت تخمین آن در ماه های گرم و کم بارش کاهش می یابد. بررسی نقشه های هم بارش به خوبی دقت روش های مبتنی بر متغیر کمکی در تشخیص حلقه های کم بارش و پر بارش استان را نشان می دهد به طوری که حلقه پر بارش استان در سواحل غربی وجود دارد و با حرکت به سمت شرق استان از حجم بارش کاسته می شود. با توجه به تبعیت نقشه هم بارش از نقشه پستی و بلندی، این نکته مورد توجه است که حجم بارش نزولی اختلاف زیادی با بارش ارتفاعات این استان دارد. نتایج این پژوهش اثبات کرد استفاده از متغیرهای کمکی منجر به افزایش قابل توجه دقت نقشه های هم بارش می شود.

    کلیدواژگان: بارش، رگرسیون کریجینگ، زمین آمار، متغیرکمکی
  • امیر علیزاده، احمد رجبی*، سعید شعبانلو، بهروز یعقوبی، فریبرز یوسفوند صفحات 224-237

    در این مطالعه، داده های سری زمانی بارش و رواناب حوضه رودخانه شهرچای از سال 2000 تا 2017 با استفاده از یک مدل هوش مصنوعی نوین ترکیبی شبیه سازی شد. برای توسعه مدل هوش مصنوعی مذکور سه الگوریتم ماشین آموزش نیرومند (ELM)، تکامل تفاضلی  (DE)و تبدیل موجک (WT) با هم ترکیب شدند و مدل های ترکیبی SAELM و WSAELM ارایه شد. در ابتدا، موثرترین تاخیرهای داده های سری زمانی با استفاده از تابع خود همبستگی شناسایی شدند. سپس با استفاده از این تاخیرها، برای هر یک از مدل های SAELM و WSAELM هفت مدل هوش مصنوعی تعریف گردید. علاوه بر این 70 درصد مقادیر مشاهداتی برای آموزش مدل های هوش مصنوعی و 30 درصد باقیمانده نیز برای ارزیابی آن ها استفاده شدند. برای مدل WSAELM 7 به عنوان مدل برتر، مقادیر R2، شاخص پراکندگی  (SI) و ضریب نش(NSC) برای شبیه سازی بارش به ترتیب مساوی با 0/967، 0/208 و 0/965 بدست آمدند. همچنین تحلیل حساسیت نشان داد که تاخیرهای (t-1)، (t-2) و (t-12) به عنوان موثرترین تاخیرهای ورودی در نظر گرفته شدند. در انتها برای مدل های برتر یک تحلیل عدم قطعیت انجام شد.

    کلیدواژگان: بارش، تبدیل موجک، تکامل تفاضلی، رواناب، رودخانه شهرچای، دریاچه ارومیه، ماشین آموزش نیرومند
  • علیرضا دنیایی، امیرپویا صراف*، حسن احمدی صفحات 238-250

    میزان رواناب ورودی به مخازن سدها به طور مستمر تحت تاثیر پارامترهای اقلیمی بوده که این مهم نیز به نوعی متاثر از پدیده تغییراقلیم است. در این پژوهش، با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری SDSM4.2، پارامترهای تغییراقلیم براساس مدل اقلیمی CANESM2 به دست آمد. سپس شبیه سازی فرآیند بارش-رواناب توسط مدل ANFIS با ساختار سوگنو و خوشه بندی تفاضلی در ورودی مخزن سدگلستان در شرایط تغییراقلیم صورت گرفت و در نهایت از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه نهنگ بهبودیافته (MOIWOA) که ترکیبی از الگوریتم بهینه سازی نهنگ (WOA) و تکامل تفاضلی (DE) است در استخراج قواعد بهره برداری بهینه، استفاده گردید. نتایج حاصل از تحلیل عدم قطعیت، حاکی از قرارگیری نتایج شبیه سازی دوره تغییراقلیم در باند اطمینان 95درصد در هر دو مرحله واسنجی و صحت سنجی بود. ضمنا بهینه سازی مخزن گلستان در شرایط پایه (اسفند1384-شهریور1397) و تغییراقلیم (فروردین1420 - مهر 1432) نشان داد که محدوده تغییرات آسیب پذیری در شرایط پایه و تغییراقلیم، به ترتیب، برابر 18 تا 45  درصد و 10 تا 39 درصد و محدوده تغییرات اطمینان پذیری در شرایط پایه و تغییراقلیم، به ترتیب، برابر 52 تا 89/5 درصد و 28  تا 90 درصد است و به ازای اطمینان پذیری 80 درصد، آسیب پذیری 31 و 27 درصد، به ترتیب، برای شرایط پایه و تغییراقلیم ایجاد می شود. مقایسه قواعد بهینه حاصل از شرایط پایه با قواعد بهینه حاصل از تغییر اقلیم نشان داد که نیاز آبی طرح به ازای شاخص اطمینان پذیری80 درصد تامین می گردد. همچنین میزان رهاسازی در شرایط تغییراقلیم نسبت به شرایط پایه بیشتر بوده، به طوریکه این موضوع به دلیل افزایش حجم تقاضای آب در شرایط مربوط به تغییراقلیم می باشد. از سوی دیگر مقایسه عملکرد مخزن در تامین نیاز آبی اراضی پایین دست در نقطه پرتو (اطمینان پذیری 80 درصد (در شرایط پایه و تغییراقلیم نیز حکایت از تطبیق بیشتر میزان رهاسازی از مخزن با تقاضا در شرایط تغییراقلیم دارد.

    کلیدواژگان: تغییراقلیم، عدم قطعیت، الگوریتم بهینه سازی چندهدفه نهنگ بهبودیافته، مدل فازی - عصبی تطبیقی و سد گلستان
  • حسن ساقی*، رضا جاوید صباغیان، مصطفی زمضانی مقدم صفحات 251-259

    در این مقاله، تاثیر بهره وری آب کشاورزی جهت بهینه یابی الگوی کشت در شبکه آبیاری سد دوستی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، میزان هزینه و درآمد ناشی از فروش محصولات کشاورزی و نیز نیاز آبی این محصولات، به عنوان پارامترهای اصلی مورد استفاده قرار گرفت. در این راستا، محدوده مورد مطالعه (شبکه آبیاری سد دوستی) به لحاظ سردهانه های آبگیر، بافت اجتماعی، محدوده فعالیت تشکل های آب بران به شش ناحیه تقسیم گردید و شاخص بهره وری با توجه به بررسی های میدانی برای همه نواحی تعیین شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد با اعمال طرح پیشنهادی، درآمد در کل محدوده مطالعاتی به میزان 20 درصد افزایش می یابد و سیستم آبیاری منطقه بهینه خواهد شد. همچنین نیاز آبی سالانه و نیاز آبی تامین نشده هر ناحیه از محدوده مطالعاتی با توجه به منابع آبی موجود و نیز براساس استفاده از توابع مدل WEAP محاسبه گردید و درنتیجه راندمان آبیاری افزایش و نیاز آبی محصولات کشاورزی تا افق طرح (سال 2030) کاهش یافت. نتایج حاصل از این پژوهش در محدوده مطالعاتی، می تواند رویکرد مدیریتی مناسبی را جهت اتخاذ تصمیم گیری های آتی برای سیاست گذاران و ذی مدخلان حوزه آب در این محدوده فراهم نماید.

    کلیدواژگان: درآمد، ساماندهی کشت، محصولات کشاورزی، مدل WEAP، نیاز آبی کشاورزی
  • زهرا شیرمحمدی علی اکبر خانی*، سید فرهاد صابرعلی صفحات 260-272
    تخمین دقیق تبخیر و تعرق از اهمیت ویژه ای در مطالعات هیدرولوژی و مدیریت منابع آب برخوردار است که می تواند جهت گیری برنامه ریزی ها و سیاست گذاری های کلان تخصیص بهینه منابع آب کشاورزی را تحت تاثیر قرار دهد. به این منظور در این مطالعه، آنالیز حساسیت تبخیر و تعرق به تغییرات پارامترهای هواشناسی کمبود فشار بخار، متوسط درجه حرارت، تابش خالص خورشیدی، سرعت باد و فشار بخار واقعی در دامنه 20%± در مقیاس روزانه و در طول فصل رشد گیاهان انجام گرفت. تبخیر و تعرق گیاه مرجع به روش فایو پنمن مانتیث با استفاده از داده های طولانی مدت 13 ایستگاه استان خراسان رضوی واقع در شمال شرق ایران محاسبه شد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که تغییرات تبخیر و تعرق گیاه مرجع با تغییرات پارامترهای کمبود فشار بخار، درجه حرارت، تابش خالص خورشیدی و سرعت باد همبستگی مثبت و با تغییرات فشار بخار واقعی همبستگی منفی دارد. نتایج نشان داد که در منطقه موردمطالعه در کل سال، تبخیر و تعرق فایو پنمن مانتیث بیشترین حساسیت را به ترتیب به کمبود فشار بخار، درجه حرارت متوسط، تابش خورشیدی، فشار بخار واقعی و سرعت باد نشان داد. در دوره رشد گیاهان فصل گرم بالاترین حساسیت به ترتیب به کمبود فشار بخار، درجه حرارت متوسط، تابش خورشیدی، سرعت باد و فشار بخار واقعی دیده شد درحالی که در دوره رشد گیاهان فصل سرد بیشترین حساسیت تبخیر و تعرق گیاه مرجع به ترتیب به کمبود فشار بخار، فشار بخار واقعی، درجه حرارت متوسط، تابش خورشیدی و سرعت باد وجود داشت. یافته های این تحقیق نشان داد که اهمیت پارامترهای موثر بر میزان تبخیر و تعرق گیاه مرجع در بین فصول گرم و سرد منطقه متفاوت است که این مهم بایستی در برنامه ریزی پایدار منابع آب و مدیریت آب کشاورزی خراسان رضوی در توسعه استراتژی های مناسب موردتوجه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آنالیز حساسیت، پارامترهای هواشناسی، روش فائو پنمن مانتیث، کمبود فشار بخار
  • امیرحسین خطکه، سید عطااله حسینی*، احسان عبدی، خالد احمدآلی، شاهین کوهی صفحات 273-284
    شبکه جاده های جنگلی به عنوان یکی از ارکان مهم سازماندهی زمین در مدیریت منابع جنگلی نقش کلیدی دارند، از سوی دیگر جاده ها، بیشترین میزان هزینه های اجرایی و محیط زیستی را نیز به دنبال دارند. جاده سازی بر روی خاک های ناپایدار جنگلی عامل افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری جاده در آینده و همچنین خسارات جبران ناپذیر محیط   زیستی از جمله فرسایش خاک است. در این رهگذر، انجام پهنه بندی خطر زمین لغزش می تواند ابزاری کارا در جهت کاهش خسارات و هزینه های مذکور باشد. هدف از این مطالعه، پهنه بندی خطر زمین لغزش در سری چلیر جنگل خیرود به منظور بررسی مسیر جاده های جنگلی طراحی شده است، تا مسافت های پر خطر جاده به عنوان قسمی از یک عارضه خطی، مشخص و با به کار بستن توجه مضاعف، از خسارات جبران ناپذیر محیط زیستی و هزینه های تعمیر و نگهداری جاده در آینده کاست. در این مطالعه، جاده های ساخته شده و جاده های پیش بینی شده در سری چلیر جنگل خیرود با وسعت بیش از 1720 هکتار مورد بررسی قرار گرفته است، برای این سری جنگلی، میزان 38 کیلومتر جاده پیش بینی شده که 14 کیلومتر از آن ساخته شده است، به این منظور ابتدا عوامل شیب، جهت، فاصله از گسل، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، ساختار زمین شناسی و جنس خاک تحت عنوان عوامل موثر در وقوع لغزش ها شناسایی و به کمک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، بر اساس نظر کارشناسان مورد ارجحیت بندی و وزن دهی قرار گرفت. در گام بعد، نقشه های مورد نیاز تهیه و با لغزش های موجود در منطقه که با استفاده از مطالعه میدانی (GPS) برداشت شده، روی هم اندازی شد. طبقات نقشه زیر معیارهای تهیه شده بر اساس ویژگی های لغزش ها (با توجه به مساحت لغزش در هر طبقه) به روش تراکم سطح وزن دهی شدند، سپس نقشه ی وزن دهی شده زیر معیارها بر اساس وزن معیار ها که به وسیله ی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی تهیه شده بود در محیط GIS Arc با یک دیگر تلفیق و نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش منطقه مورد مطالعه در پنج طبقه از بسیار پر خطر تا کم خطر تهیه شد. نهایتا با قرار دادن نقشه جاده های ساخته و طراحی شده بر روی نقشه پهنه بندی به دست آمده، مسافت هایی تحت عنوان مسافت های با خطر زیاد و بسیار زیاد شناسایی و استخراج شد. نتایج اولویت بندی عوامل نشان داد که شیب و فاصله از آبراهه با وزن های 0/22 و 0.19 دارای بیشترین تاثیر و فاصله از گسل و فاصله از جاده با وزن های 0/096 و 0/085 دارای کمترین میزان اثر در وقوع زمین لغزش ها بوده اند. همچنین نتایج تحلیل جاده ها نشان داد از حدود 38 کیلومتر جاده طراحی شده، حدود 21 کیلومتر در کلاسه های خطر زیاد و خیلی زیاد واقع شده اند و میزان 11 کیلومتر نیز در کلاسه های خطر کم و خیلی کم قرار دارند، مسافتی در حدود 6 کیلومتر از این شبکه جاده هم در کلاسه خطر متوسط قرار دارد که نشان از اهمیت مطالعات پایداری دامنه ها در این عرصه از جمله بررسی دانه بندی، میزان خمیرایی خاک و سایر ویژگی های مکانیکی آن، پیش از هرگونه عملیات ساختمانی می باشد.
    کلیدواژگان: پهنه بندی خطر زمین لغزش، روش تراکم سطح، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، GIS
  • هادی نوروزی*، وحید کریمی، جلال بازرگان، حیدر همتی صفحات 285-295

    بهینه یابی پارامترهای روش های روندیابی هیدرولوژیکی در افزایش دقت برآورد هیدروگراف خروجی سیل و هم چنین محاسبه ناحیه اوج هیدروگراف سیل در کارهای مهندسی از جایگاه ویژه ای برخوردار است. در پژوهش حاضر، از آنجاییکه دامنه تغییرات دبی ورودی سیل سوم (سیل محاسباتی) در حد فاصل دامنه تغییرات دبی ورودی سیل های اول و دوم (سیل های مبنا) قرار دارد، به همین دلیل جهت افزایش دقت روندیابی سیل با استفاده از روش های روندیابی هیدرولوژیکی (روش ماسکینگام خطی، مقادیر اجرایی، کانوکس و آت - کین اصلاح شده)، به جای استفاده از پارامترهایt∆ (X, K,  ) یک سیل مبنا، از میانگین حسابی و هندسی پارامترهای دو سیل مبنا به صورت 8 حالت مختلف و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) پرداخته شده است. به عبارت دیگر، استفاده از هر 8 حالت ارایه شده در پژوهش حاضر، باعث افزایش دقت روش های روندیابی هیدرولوژیکی در برآورد ناحیه اوج هیدروگراف سیل در حد فاصل ایستگاه های هیدرومتری ملاثانی (بالادست) و اهواز (پایین دست) رودخانه کارون، شده است. به طوریکه، در بهترین حالت ارایه شده در پژوهش حاضر (حالت 8)، میانگین خطای نسبی ناحیه اوج سیل محاسباتی نسبت به شرایطی که از سیل مبنای اول به تنهایی استفاده شود، برای روش های مذکور به ترتیب 66، 66، 25 و 18 درصد و در شرایطی که از سیل مبنای دوم به تنهایی استفاده شود، به ترتیب 43، 43، 4 و 9 درصد بهبود یافته است.

    کلیدواژگان: : الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، روندیابی سیل، روش های روندیابی هیدرولوژیکی، حالت های مختلف بهینه یابی پارامترهای X، K، ∆t
|
  • Mohammad Bagher Raeisi Mohammad Bagher Raeisi, Mehdi Vafakhah Mehdi Vafakhah*, Hamid Reza Moradi Hamid Reza Moradi Pages 1-11

    In mountainous and snowy watersheds, runoff generated by snow melting is an important factor in changes in flow regime and plays an important role in stream water Supply and water resources. However, in such watersheds, hydrological and meteorological required data for simulation, especially snow survey data are usually not available. Therefore, there are many problems for simulation and forecasting runoff generated by snow melting. In this study, were used the degree-day and radiation base of SRM to estimate the runoff in the Beheshtabad watershed. The aim of this study was to evaluate the degree-day and radiation version of the model for estimating runoff from snow melting. Therefore, prepared the variables of classical and radiation SRM and snow cover was obtained from MODIS satellite images and then models were run for calibration period (2012-13) and validation period (2013-14). The efficiency factor (R2) in the validation period for SRM radiation model (0.71) is 13% more than the classic model (0.58) and the difference between total runoff volumes in the radiation SRM improved 7% compared to the classical model.

    Keywords: Drought forecasting, Simulation, Snowmelt runoff model, Snow water equivalent
  • Masoud Masoudi*, Somayeh Shirghir Pages 12-25

    For the assessment and mapping of desertification and erosion models and methods were provided including, IMDPA, PSIAC and IRIFR. In this study, IMDPA model (as evaluation model of desertification potential) and PSIAC model (as evaluation model of water erosion) and IRIFR model (as also dedicated to wind erosion) has been used. Purpose of study is evaluation the water and wind erosion by IMDPA model and base on integration methods of geometric mean and maximum limitation. Then these models were compared to current state of degradation and IRIFR, MPSIAC models. Results show that proposed IMDPA model by maximum limitation has higher correlation to current state of degradation than IRIFR, MPSIAC models. Although both are significantly correlated well with the above criteria.  The results also show that erosion map conducted by IMDPA model base on geometric limitation doesn’t have significant correlation (R=-0.298) with current state of degradation, showing current method of IMDPA is not suitable. In verse, the result of the proposed model of IMDPA by maximum limitation (R=-0.925**) is the most suitable method for mapping of erosion in desert and arid regions.

    Keywords: Erosion, Geometric Mean, IMDPA, IRIFR, Maximum Limitation, PSIACm limits
  • Fatemeh Rezayi*, Abdolreza Bahremand, Javad Sheikh, Mohmmad Taghi Dastorani, Mohmmad Tajbakhsh Pages 26-41

    The quantitative and qualitative management of urban runoff is a very complicated. Regardless of the economic and social impacts, water engineers always need to know how to respond to a citychr('39')s drainage system against different climatic conditions. In this research, the combination of ASSA and GIS models in the returns periods of 2, 5, 10 and 50 years were used to determine the flooding points in the 9th district of Mashhad municipality. First, the watershed boundaries, canals and nodes maps was extracted from the GIS environment. Then the ASSA model was simulated for a One-hour design for a different return period. Then, the outputs of the model were analyzed in the GIS software environment. The results showed that with increasing rainfall return period, 2806 nodes in underground and superficial networks of 114, 178 and 226 nodes were flooded and inundation during the return periods of 2, 5, 50 and 50 years, respectively. Field surveys, existing elevation digital maps of the urban runoff network and simulations have shown that the main cause of inundation is the small size of the cross section of the duct, as well as the low slope in some parts of the network. Adaptation of the results of the simulation of rainfall-induced waterlogging in the study area with what happens every year confirms indicates the correctness of the simulations of the model. Moreover, simulation results of the model also showed that there is a good agreement between the simulated results and the measurement.

    Keywords: ASSA Models, Flooding Point, GIS, Return Periods, Runoff Simulation
  • Morteza Dehghani, Ataollah Kavian*, Mahmood Habibnejad, Mohamad Ghorbani, Zeinab Jafarian Pages 42-53

    One of the most important consequences increased radiative forcing due to anthropogenic activities is global warming, that created varied and challenging changes such as climate change on ecosystems. Predictions show that the increased radiative forcing will continue. Regarding to the existence of several climate models and error correction methods, selection of the right model is one of the key challenges. In this study, the accuracy and efficiency of the fifth report on regional climate models including CanESM2, CSIRO Mk3, EC- EARTH, IPSL, MIROC51, HadGEM2, MPI, NorESM1 and GFDL and statistical downscaling error correction methods including Linear Scaling (LS), Change Factor (CF), Distribution Mapping (DM),  Local Intensity Scaling(LI), Power Transformation (PT) and Variance Scaling (VS) Using T and F tests, the Taylor diagram and 10 statistical indices during two control (1956-2005) and validation (2006-2015) periods were assessed in Birjand station. The results show that; comparing the average of monthly period increases the efficiency of models and methods exaggeratedly. The best model is different based on statistical indicators and time series period. CF downscaling method is not accurate in validation period. LS and VS downscaling methods are appropriate selection for precipitation and temperature parameters respectively. Also, average accuracy of all models for both precipitation and temperature parameters is better than a single model. MPI and Earth climate models have good performance in simulating precipitation and temperature data.

    Keywords: Birjand, Climate variables, Climate change, Downscaling, Evaluation, Regional climate model
  • Behzad Zareii, Leila Gholami*, Ataollah Kavian, Kaka Shahedi Pages 54-64

    Changes in plot size can be determine its effects on parameters changes of runoff and soil loss. On the other hand, the generated runoff in eroded soils is one of the most important obstacles and challenges of human in conservation of water and soil resources and it is also a threat to well-being and life. One of the most important of controlled factors of surface runoff and increasing soil infiltration is the application of conditioners or amendment materials on soil. But it should be noted that the size change can also control the runoff and soil loss variations. Therefore, the present study was carried for the effect investigating of size change in laboratory plots in two sizes of 0.5 × 0.25 and 1 × 0.5 m2 using application of organic manure with rates of zero (control treatment) and 62.5 and 125 g m-2 (conservation treatment) on changing time to runoff, runoff coefficient, soil loss and sediment concentration. The obtained results showed that the plots with size of 0.5 × 0.25 m2 and the application of organic manure with rate of 62.5 g m-2 had the little effect on the increasing time to runoff compared to control treatment. But, time to runoff increased with increasing plot size and also rate of organic manure. The effect of plot size on parameters of runoff coefficient, soil loss and sediment concentration, organic manure on parameters of time to runoff, runoff coefficient and soil loss and interaction effect of size change and organic manure on parameter of soil loss was significant at level of 99 percent. Also, in plot with area of 1.0 × 0.5 m2, the changes of time to runoff and runoff coefficient, soil loss and sediment concentration for organic manure with rate of 125 g m-2 toward 62.5 g m-2 were 72.83, 53.52, -212.27 and -142.92 2.12 percent, respectively. While, the changes of studied parameters for plot of 0.5 × 0.25 m2 were 594.24, -212.63, 4.06 and 13.70 percent, respectively.

    Keywords: Change of Plot Size, Control of Soil Erosion, Eroded Soil, Sediment Yield, Soil, Water Conservation
  • Sayed Abdoulreza Musavi, Karim Solaimani, Fatemeh Shokrian*, Sayed Hussein Roshun Pages 65-74

    drinking and industrial sectors are very emphasis in our country. Agricultural activities have a very high contribution in harvesting of groundwater aquifers. So, today, irregular extraction of these sources caused to decrees the quantitative and qualitative aquifers characteristics. The aim of this study was to investigate the effect of meteorological drought on groundwater quality and quantity in Lordegan plain in Chaharmahal and Bakhtiari province. For this purpose, quantity and quality of groundwater data (20 piezometric wells) and precipitation data (7 rain gauge stations) from the regional water supply company of the Chaharmahal and Bakhtiari province was obtained. Then, using Run-Test and Kolmogorov-Smirnov tests, homogeneity and normality of the data were tested. In the following, the DIP software was used to estimate the standardized precipitation index (SPI). Groundwater Resource Index (GRI) was calculated using Excel formulation software. The results of this study showed that the Groundwater Resource Index (GRI) for most years was mild and moderate, and less severe and very severe droughts. Also, based on the standardized precipitation index (SPI), most droughts were mild to moderate. Thus, according to SPI and GRI indices, the plain experienced meteorological and groundwater droughts. Spatial meteorological and groundwater drought maps indicate that drought has been occurred in central and eastern, also in eastern and northeast part of plain, respectively.

    Keywords: Chaharmahal, Bakhtiari Province, Groundwater Resources, Lordegan Plain, Meteorological Drought, Roundwater Resources Index
  • Majid Mohammady*, Hamidreza Pourghasemi, Mojtaba Mojtaba Pages 75-85

    Land subsidence is a geo hazard that leads to slow or rapid decrease of ground level. Land subsidence presents a constant threat to the safety of surface infrastructures such as motorways, railways, power lines, and telecommunication cables. Arid and semi-arid countries like Iran are very susceptible to land subsidence phenomenon. Land subsidence has occurred in more of 300 plains of Iran, and Semnan Plain is one of the most important areas that face to this phenomenon. The purpose of this research was land subsidence susceptibility assessment using entropy model. In the first step, acquiring information about sixty-five land subsidence in the past was done. Twelve conditioning factors from different basic layers including topography, geology, land use, and ground water table were considered for modeling aims. The receiver operating characteristic (ROC) curve and area under the curve (AUC) were used to assess accuracy of the Entropy model. The AUC for the entropy model was 0.715 that showed this model is acceptable for land subsidence susceptibility mapping in the Semnan Plain. Results of this research can help to policy makers and planners for environment and urban management and planning.

    Keywords: Entropy Index, Groundwater, Land subsidence, Semnan Plain
  • Najme Ganji, Mehdi Ghorbani*, Hassan Khosravi, Amir Alambigi Pages 86-94

    Human societies face natural hazards, such as groundwater drainage as well as its effects. Underground water losses in various ways, directly and indirectly, affect human societies, but local communities, especially the agricultural sector, are the most dependent part of underground water, which in this study is the main focus of measuring adaptive capacity. Adaptation capacity is an essential characteristic for coping with challenges in complex socio-ecological systems. In this research, by field observation and questionnaire compatibility capacity in target areas in the Kazerun Plain was measured and analyzed in 150 farmers. The results of the research show that the compatibility capacity of local communities in the face of subsidence of groundwater in the Mehrjian villages is 3.80, Mashtan, 3.74 and Jambozorgi, 2.81. In general, the adaptive capacity of the villages surveyed is moderate (3.44). The results also indicate that the most consistent index of governance and the trust index to the government have the least impact on the level of capacity of the target community in meeting groundwater scarcity. The findings showed that most people in the area are looking for adaptive management in underground waterlogging situations, which are essential for the understanding of groundwater policy planners and service providers for rural development.

    Keywords: Adaptive Capacity, Groundwater, Local Community, Kazerun Plain
  • Leila Hemmati, Mirhassan Miryaghoubzadeh* Pages 95-107

    TThe industrialization of communities and the rise of greenhouse gases are causing an increase in the temperature of the earth and other climate parameters. This phenomenon is the most important problem of the planet in the present century, hence the assessment of the extent of its formation on a global and regional scale is of particular importance. So far, several General Circulation Model (GCM) has been designed to predict future climate change, but the outputs from these models cannot be used because of the localization on a local scale. So various methods have been developed to use the outputs of these models on a regional and local scale. In this research Statistical Downscaling Model (SDSM) was used to evaluate the changes in temperature indices in the Agh-Chay watershed. In order to, the efficiency of this model was evaluated for downscaling of the temperature indices in Khoy synoptic station and the indices were simulated until 2100. The SDSM model was calibrated and validated by using Khoy station observation temperature and national center environmental prediction data. For evaluating the model, mean absolute error and root mean squared error was used and after obtaining the efficiency of the model the outputs of the HadCM3 model, the duration of 2020-2050, and 2070-2100 under the A2 and B2 scenarios were downscaled with SDSM statistical model respectively. The results show the increasing of the minimum and maximum temperature in the study area in most of the months. The maximum temperature was up to 3.48 ° C in the period 2020-2050 and up to 5.6 ° C during the period 2070-2100 and the minimum temperature up to 3.45 ° C for the period 2020-2050 and up to 5.51 for the period 2070-2100. The results also show an increase in precipitation in most months of the year from 2050 to 2020 period (in the range of 0.1 to 95.74). Rainfall changes from 2100 to 2070 period are in the form of an increase in most months of the year with a maximum of 94.64 and a minimum of 1.34 percent.

    Keywords: Agh-Chay basin, Climate indices, Down Scaling, General Circulation Model, SDSM model
  • Reza Bayat*, Zahra Gerami, Mahmood Arabkhedri, Hamid Reza Peyrowan, Rahim Kazemi Pages 108-118

    Environmental challenges are increasing day by day which this is a result of the increasing human population and demand for natural resources. Mismanagement of natural resources causes instability in environmental indicators. Degradation of watersheds with soil erosion and sediment yield is one of the most important environmental issues in Iran. Therefore, it is necessary to prepare and complete the spatial information of the natural characteristics of the watersheds and their prioritization. Because it is used in comprehensive watershed management. The purpose of this study was to investigate the status of some indicators and prioritize sub- catchments in Karkheh watershed. So indices of sensitivity of rock units to erosion, modified fournier erosivity index, erosion intensity from EPM experimental model and sedimentation through logarithmic sediment delivery ratio and discharge data were extracted and analyzed. After calculating mentioned indices in the sub-cachtments of Karkheh watershed, the values of each indicator in the basin and sub basins were examined, standardized and compared and then sub- cachtments prioritization were performed. The clustering method was also used to group the sub- cachtments and the above mentioned indices and topographic indices. Investigation of the susceptibility of formations to erosion of Karkheh watershed showed that sensitive class to erosion is the most frequent in this basin (60 %). The largest similar category in sub- cachtments includes nine ones with codes2213, 2214, 2221, 2222, 2223, 2225, 2226, 2227 and 2228 and the coefficients of area and length of flow had the most similarity. The results of rainfall erosivity and average erosion also indicate that very high erosivity class and high erosion class have the largest area (49% and 52% respectively) in this basin which the average erosivity and erosion of the basin were 60.6 mm and 727 m3 / km, respectively. The results of the average ranking of the indicators of geological formation sensitivity, rainfall erosivity and erosion of each sub basin show that sub basins such as 2215 (Karkheh Bala) and 2224 (Khoramabad) are prioritized in terms of planning and practical measurments at the level of the basin at managerial levels and sub- cachtments such as 2211 (Karkheh Payab) and 2227 (Ab Aleshtar) are less priority than other sub- cachtments in the Karkheh watershed.

    Keywords: Geological Formation Erodiblity, Integrated Watershed Management, Rainfall Erosivity, Sedimentation, Topographic Indices
  • Ebrahim Karimi Sangchini*, Majid Ownegh, Amir Sadoddin, Mahdi Zarghami, Iraj Vayskarami Pages 119-129

    In this research, System Dynamics (SD) modeling was developed for facilitates the integrated and sustainable management of water and soil resources and improving the understanding of watershed systems in the Hableh-Rud River Basin. Reference diagrams were created to represent causal relationships and feedbacks. The conceptual model, included physical, economic, and social sub-systems, was created based by causal relationships and feedbacks. The model of stocks and flows run in the Vensim software environment. The model is comprised of Model verification was carried out through extreme condition tests and behavior reproduction test. Having the Nash-Sutcliff and R2 coefficients with greater values than 0.62 and 0.63, respectively, the SD model satisfactorily simulates all variables. Different scenarios of vegetation management, climate, water resources management, and cropping patterns were compared to the outputs of the existing condition. The results of scenario analyses for a 30-year period show that the agricultural water use efficiency scenario, as the best scenario, increases groundwater and water infiltration volume by 14.3 and 11.1 percent, respectively. With regard to the erosion and sedimentation variables, rangeland restoration activities were chosen as the best scenario, with 7.12 and 5.24 percent reduction. The greatest reduction in nitrogen and phosphorous loss, 8% and 6.4% reduction could be achieved by implementing the rangeland restoration scenario. From an economic perspective, payment for 50% of the ecosystem services, with about 46 percent improvement compared to the current condition, was determined as the best scenario. Stakeholders expressed their highest willingness to participate in the farm management activities with the accumulated score of 85.6 for public acceptance index. The SD model is a beneficial approach for stakeholders understanding of the causal relationships and feedbacks in the system.

    Keywords: Conceptual model, Cause–effect diagram, Feedback loops, Suggested scenarios, Vensim
  • Ali Reza Nafarzadegan*, Ali Akbar Mohammadifar, Fariborz Mohammadi, Mohamad Kazemi Pages 130-143

    GGroundwater is considered as one of the most remarkable sources of fresh water. The aim of the current research is to apply four machine learning models of Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), Bioclim, and Domain to groundwater potential mapping in Kahurestan watershed, Hormozgan province. The innovation of the research is to employ Bioclim and Domain algorithms to groundwater potential simulation, to compare them with the two techniques of RF and SVM and to combine these four models by an innovative and new equation. For this purpose, 11 criteria including slope percent, slope aspect, plan curvature, profile curvature, soil adjusted vegetation index (SAVI), modified normalized difference water index (MNDWI), slope length and steepness factor (LS), stream power index (SPI), topographic wetness index (TWI), land use, and distance to streams were considered. Also, the data of 113 high-discharge wells were used for simulation (70%) and validation (30%)processes. The collinearity test was performed prior to modeling which indicated that there was no relationship between the variables. Evaluation of the modeling performance with the ROC curve showed that all four methods used had very good accuracies and AUC values higher than 90% for prediction. The survey on the weight of the criteria based on the RF method demonstrated that the land use/cover and distance to streams criteria has the highest weight. The final map revealed that 21.4% of the area under study has good groundwater potential.

    Keywords: Bioclim algorithm, Domain algorithm, Random Forest, Spatial analysis, Support Vector Machine
  • Samira Mesry*, Shoja Ghorbanidashtaki, Hosein Shirani, Aboolghasem Kamkarrrohani, Hamidreza Motaghian Pages 144-154

    OOne of the most important hydraulic parameters affecting soil quality is the infiltration of water into the soil. That, the direct measurement of infiltration process is difficult, time spending and expensive. Infiltration models play the main role in managing watershed. Therefore, it is necessary to study different infiltration models in order to compare and achieve the best infiltration model in the area. This research determined the best infiltration estimation model in the pasture, garden, agricultural land uses (in two textures of silty clay loam and clay loam), in the Charmahal and Bakhtiari province. In this study, infiltration measurements were carried out using the infiltrometer single ring (to the inner diameter 35 cm). The initial humidity measured were respectively in pasture land use in silty clay loam and clay loam tissues (3.71, 4.27), in garden land use (2.18, 3.46) and, in agriculture land use (1, 2.25). and then infiltration models of Philip, Kostiakov and Soil Conservation Service of America (SCS), used and thus evaluated by the coefficient of determination (R2), Nash-Sutcliffe sufficiency score (NSSS), root mean squared error (RMSE) and mean error (ME). The results of this study showed that in rangeland use, the infiltration of all parameters (cumulative infiltration, the final infiltration rate and infiltration rate), is less than the garden and agriculture land use. It also compares the models, in the rangeland, but Kostiakov Model was accepted as the appropriate model in the garden, pasture and agricultural land use (in two soil texture), by Nash-Sutcliffe efficiency coefficient 0.99 and R2 (0.99) and a smaller error than other models. The next good models that had high efficiency were the Philip model by Nash-Sutcliffe efficiency coefficient and (R2=0.99) and an error of (0.15) in garden land use in silty clay loam texture, and the SCS model in pasture land (in SCL texture) with an error of 0.18.

    Keywords: Infiltration, Kostiakov, Land Use, Philip, Single Rings, Soil conservation service of America
  • Fateme Hashemi, Ali Shahnazari*, Mahmood Rayeni, Mohammadreza Shahbazbegian, Jan Adamowski Pages 155-168

    Since in the optimal allocation of water resources, the maximization of income, is the main purpose of modeling, researches in this case is just limited to approaches rooted in linear and structures in mental model or causes the inequitable resources allocation. Also, evaluation of these researches showed that there is low knowledge about long term dynamics behavior in river watershed. In this regard, in this study, evaluation of optimal cropping pattern based on water resources and demand in Tajan watershed by VENSIM in 1962- 2012 in monthly times step was carried out which domestic, industrial, environmental and agricultural demand were taken into account. This optimal cropping pattern could be the basis for water productivity in Tajan watershed. The calibration results showed not only outflow of dams is related to demands, but also dams coefficient is independent from agricultural demands coefficient. Also the results showed that large amount of domestic, industrial and environmental demand in this region is supplied and dams in Tajan watershed is enough for suppling. But there is significant deficit in agricultural part that regarding to low volume of groundwater in this region, changing crop pattern s inevitable. O the other hand, evaluation of optimal crop pattern is showed that orchards with maximum income per cost in the all region, is dedicated the most cultivated land area and after that citrus have second priority.

    Keywords: Income to Cost, Nonlinear Optimization, Tajan Watershed, VENSIM, Water Demand, Resources Allocation
  • Fereshte Rahimi*, Ali Najafinejad, Vahedberdi Sheikh, Arash Zare Garizi Pages 169-179

    Land use optimization for proper utilization of land resources has always been one of the main issues in natural resource planning. To avoid the adverse effects of improper land use, management programs should be designed that incorporate land use optimization. In this research, land use optimization has been performed for the Chehelchay watershed, with an area of 25680 hectares in Golestan province, in order to prevent improper land utilization which threatens economic and social sustainability of the watershed. For this purpose, an optimal land use map was created using multi-criteria evaluation method together with economic evaluation of land uses based on the benefit-to-cost ratio. Proposed land uses and protection actions for the Chehelchay watershed include terracing, orchards, agroforestry, forage cultivation, afforestation and riparian forest buffers. To assess land suitability for different uses, several data layers were input and analyzed in Terrset software. Each of the factors (i.e. data layers) was standardized between zero and one. Then, the layers were combined using Multi-Criteria Evaluation (MCE) method to generate fuzzy suitability map for each land use. In the final map, suitability values range between zero (not suitable) and one (perfectly suitable). Also, considering the costs of establishment, maintenance and income of each of the proposed land uses during a 30-year planning horizon, benefit-to-cost ratio was calculated for each land use. The results of the economic evaluations indicated that all of the proposed land uses are profitable. Finally, based on the results of multi-criteria evaluation and economic evaluations, the optimized areas for each proposed land use were determined across the watershed.

    Keywords: Benefit-Cost Ratio, Land Suitability, Optimize Use, The Planning Horizon
  • Fatemeh Baloei*, Saeed Soltani Kopaei, Mohsen Tavakoli Pages 180-190

    Different models have been proposed to describe and predict the hydrology of the watershed which are different in terms of objectives and spatial and temporal scales. In this study, the SWAT model was used to simulate the hydrologic response of the doiraj basin. The main inputs of the model, which include meteorological data, a basinchr('39')s elevational digital model map, a soil map and land use map, are entered into the model. The model was implemented according to the curve number method, then, using the SWAT_CUP model, the performance of the model increased with entering the observation data of the discharge from the basin and performing the calibration steps during the period from 1996 to 2008. And then the validation step from 2009 to 2012 confirmed the modelchr('39')s ability to simulate rainfall-runoff and its use for study purposes. Long-term mean soil moisture in 1996, 2008, and 2013 was 524.24, 337.59, and 468.77 mm, respectively. The study of the simulated water balance components showed that for 1996, despite heavy rainfall, the water balance was almost zero, indicating a loss of water in the basin in the basin, with major evapotranspiration losses. The water balance is positive for 2008 and 2013 because the sum of evapotranspiration, river flow, lateral flow, infiltration and surface runoff are lower than the sum of precipitation.

    Keywords: Doiraj, Soil Moisture, SWAT, CUP, Water balance
  • Atefeh Khanlari, Reza Tamartash*, Kaka Shahedi, Mohammadreza Tatian Pages 191-201

    Iran is one of the countries in the Middle East that is facing a shortage of renewable water resources. As one of the governmentchr('39')s socio-economic policies, the emphasis has been on the optimal use of renewable resources, in particular refined human and industrial wastewater. One of the limiting factors of using these wastewater is the presence of heavy metals in them. Therefore, soil remediation is important to reduce this pollution or to deactivate heavy metals.  This study was conducted to investigate the effect of bentonite modification on soil elements concentration irrigated with municipal wastewater under cultivation of Alfalfa and clover in a completely randomized design. In this study, essential and toxic elements of the plant, soil properties and elements in soil under different effluent ratios (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) were investigated. Also, due to the presence of heavy metals in wastewater, bentonite modifier was used as immobilizer of heavy metals in soil at two levels of 1% and 3%. The results showed that 100% effluent-3% bentonite treatment had the highest amount of soil organic carbon, organic matter, lime, pH and EC for both alfalfa and clover species (p<0.05). Also, increasing the level of effluent application significantly increased the concentration of essential elements (NPK) in soil and plants. On the other hand, application of 3% bentonite resulted in a significant decrease in the toxicity of lead and cadmium in plants and soils. In general, it can be concluded that application of proper wastewater treatment can be used as a potential source of water to enhance plant growth and yield, as well as the use of bentonite as an immobilizing agent of heavy metals in wastewater in forage production methods.

    Keywords: Bentonite, Germination, Heavy metal, Plant productivity, Wastewater
  • Gholam Reza Ghahari, Seyed Masoud Soleimanpour*, Amin Salehpour Jam, Ali Akbar Noroozi, Gholam Ali Nekooeian Pages 202-211

    Engaging people to conserve natural resources is the most rational way. This by reducing the running costs will guarantee the success and implementation of the projects more effectively. For this purpose, the present study was conducted to identify and prioritize the effective indices and sub-indices on the lack of sustainable participation of rural communities in aquifer management projects from the beneficiarychr('39')s viewpoint in Bishezard watershed of Fars province. In this research, 83 stakeholders and residents of the watershed was chosen as statistical population using Cochran formula. To collect data, a questionnaire consisting of four indices and twelve sub-indices with Likert scale was used. The significance of indices and sub-indices was determined by SPSS software (version 23) using t-test and the Friedman nonparametric test was used to prioritize the effective indices and sub-indices. The results showed that in the prioritization of indices from the beneficiarychr('39')s point of view "educational-promotion", "design-executive", "social" and "economic" indices were ranked with an average of 9.75, 9.49, 6.98 and 5.93 as effective indicators, respectively and in sub-indices, "Lack of attention to local force in project implementation (employment)" and "Late-yielding projects" with an average of 11.40 and 5.74 had the highest and lowest priority in non-participation in aquifer management projects, respectively. This finding indicates that if employment is resolved in this watershed, people are willing to take the time accomplish projects. It is recommended that managers of natural resources plan and implement practical training and promotion activities related to natural resources and aquifer management issues.

    Keywords: Aquifer Management Project, Index, Participation, Questionnaire
  • Alireza Yousefi Kebria, Mehdi Nadi*, Mozhdeh Jamei Pages 212-223

    Precipitation estimation in areas without recorded meteorological data is of great importance in hydrological studies and flood forecasting. Due to the lack of high-altitude meteorological stations with long-term recorded data in Mazandaran province as well as stochastic attribute of rainfall data, using statistical methods based on covariates and comparison with geostatistical methods for interpolating monthly and annual rainfall data in this province is Inevitable. For this purpose, precipitation data from 21 meteorological stations over a 13-years recorded period (2004-2013) were used. In order to determination of appropriate interpolation method of rainfall data, six models including Ordinary Kriging, Cokriging, Inverse Distance Weighting, spline, three-dimensional linear gradient and regression-kriging were investigated. Evaluation of the methods was also performed on the basis of root mean square error, mean bias error and regression analysis. Variography analysis showed spherical and exponential models as the best theoretical semivariogram models. The results of error indices analysis showed the Spline model has the lowest efficiency and the three-dimensional linear gradient was found as the most appropriate interpolation model of rainfall data which in comparison with other models reduced the rainfall estimation error from 100 to 200 mm(about 40 to 60 percent). However, its accuracy is reduced in hot and humid months. Investication of rainfall maps illustrates the accuracy of covariate based interpolation methods in detecting low rainfall and high rainfall points of the province. So that high rainfall district is located on the west coast of the province and by moving east the amount of rainfall decrease. Due to the similarity of the rainfall map and the digital elevation model, it is noted that the amount of precipitation in valleys is very different from precipitation in the highlands of this province. The results of this study showed that in areas with complex topography, the use of covariates leads to a significant increase in the accuracy of rainfall maps.

    Keywords: Covariate, Geostatistic, Precipitation, Regression-Kriging
  • Amir Alizadeh, Ahmad Rajabi*, Saeid Shabanlou, Behrouz Yaghoubi, Fariborz Yosefvand Pages 224-237

    In this paper, the precipitation and runoff time-series data of the Shaharchay River basin from 2000 to 2017 were simulated by using a novel hybrid artificial intelligence (AI) technique. In order to develop this AI model, the extreme learning machine (ELM), differential evolution (DE) and wavelet transform (WT) are combined and then the SAELM and WASAELM hybrid models are provided. Initially, the most effective lags of the time-series data are distinguished using the autocorrelation function. After that, using these lags, seven artificial intelligence models are defined for each of the SAELM and the WSAELM models. Additionally, 70% of the observational data are employed for training the artificial intelligence models and the rest (30%) for testing them. For WSAELM7 as the best model, the values of R2, the scatter index (SI), and the Nash-Sutcliff efficiency coefficient (NSC) for simulating precipitation are yielded 0.967, 0.208 and 0.965, respectively. Furthermore, a sensitivity analysis exhibits that the lags (t-1), (t-2) and (t-12) are regarded as the most effective input lags. Ultimately, an uncertainty analysis is carried out for the superior models.

    Keywords: Differential evolution, Extreme learning machine, Lake Urmia, Rainfall, Runoff, Shaharchay River, Wavelet transform
  • Alireza Donyaii, Amirpouya Sarraf*, Hassan Ahmadi Pages 238-250

    TThe amount of runoff entering the dam’s reservoirs are continuously affected by climatic parameters, which influenced by the climate change phenomenon. In this study, the climate change parameters were obtained based on CANESM2 climate model using the SDSM4.2 statistical downscaling model. Then the rainfall-runoff process was simulated by ANFIS model with Sugeno structure and subtractive clustering at the entrance of Golestan dam reservoir in climate change conditions. Finally, the Improved Multi-Objective Whale Optimization Algorithm (MOIWOA) which is a combination of Whale V (WOA) and the Differential Evolution (DE) is used to extract the optimal operation rules of Golestan Dam Reservoir in Golestan province. The results of the uncertainty analysis indicated that the simulation results of the climate change period were in the 95% confidence band - in both calibration and validation phases. Also optimization of Golestan reservoir in baseline (March 2005-September 2018) and climate change (April 2021-October 2033) periods showed that the vulnerability changes in the baseline and climate changes are in the range of 18-45% and 10-39%, respectively, and the reliability ranges over 52 to 89.5% and 28 to 90%, respectively, in both baseline and climate change phases. And for 80% reliability, the baseline and climate change conditionschr('39') vulnerability are obtained as 31% and 27%, respectively. Comparison of the optimal rules derived from the baseline conditions with the optimized ones from the climate change showed that the plan water demand is met by 80% reliability index. In addition, the release volume in climate change conditions is higher than its baseline one, which can be due to the increased volume of water demand in climate change conditions. On the other hand, comparing the performance of the reservoir to meet the irrigation demands of downstream land at the Pareto point (80% reliability) in terms of baseline and climate change also suggests a greater adaptation of reservoir release to demand in climate change period.

    Keywords: ANFIS Model, Climate Change, Golestan Dam, Multi-objective Improved Whale Optimization Algorithm, Uncertainty
  • Hassan Saghi*, Reza Javid Sabbaghian, Mostafa Ramezani Moghaddam Pages 251-259

    In this study, the effect of agricultural water productivity for optimization of the cultivation pattern in the irrigation network of Doosti Dam has been investigated. For this purpose, the amount of costs and revenues from the sale of agricultural products and the water demand of these products were used as the main parameters. In this regard, the study area (Doosti Dam Irrigation Network) was divided into six areas in terms of catchments, social context, scope of activities of aquifers and productivity index according to field surveys for all Areas were identified. The results show that with the implementation of the proposed plan, income in the whole area will increase by 20% and the irrigation system of the region will be optimized. Also, the annual water demand and unmet water demand of each area of the study area were calculated according to the available water resources and also based on the use of WEAP model functions. As a result, irrigation efficiency increased and water demand of agricultural products decreased until the project horizon (2030). The results of this study in the study area, can provide a good management approach to make future decisions for policy makers and stakeholders in the field of water in this area.

    Keywords: Agricultural water demand, Agricultural products, Cultivation organization, Income, WEAP model
  • Zahra Shirmohammad-Aliakbarkhani*, Seyed Farhad Saberali Pages 260-272
    Accurate estimation of reference crop evapotranspiration (ETo) is important in hydrological studies and water resource management that can influence the planning and policies for optimal allocation of agricultural water resources. For this purpose, in the present study, sensitivity analysis was employed to evaluate the effects of the changes in meteorological parameters (vapor pressure deficit (VPD), Mean Temperature (Tmean), net solar radiation (Rn), wind speed (u) and actual vapor pressure (ea)) on reference crop evapotranspiration (ETo) within the possible range of ±20% on a daily and growing season scale. ET0 was calculated by The Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) 56 Penman-Monteith approach using long-term climate data from 13 meteorological stations of Khorasan Razavi province in northeast Iran. The sensitivity analysis indicated that ETo changes positively with vapor pressure deficit, mean temperature, net solar radiation and wind speed, while it changes negatively with actual vapor pressure. Also, over the whole period, ETo was most sensitive to vapor pressure deficit (VPD), followed by mean temperature (Tmean), net solar radiation (RN), actual vapor pressure (ea) and wind speed (WS). In the the warm growing season, ETo was most sensitive to vapor pressure deficit (VPD), followed by mean temperature (Tmean), net solar radiation (RN), wind speed (WS) and actual vapor pressure (ea) while, in the cool growing season, ETo was most sensitive to vapor pressure deficit (VPD), followed by actual vapor pressure (ea), Mean Temperature (Tmean), net solar radiation (RN) and wind speed (WS). The results showed that the sensitivity of ETo in different stations and different growth periods is different. The findings of this study showed that the importance of effective parameters on the reference crop evapotranspiration (ETo) was different between the hot and cool growing season of the region, which should be considered in sustainable planning of water resources and management of agriculture in Khorasan Razavi regions for development of adaptation strategies in arid climatic conditions.
    Keywords: Evapotranspiration, FAO Penman-Monteith method, Meteorological parameters, Sensitivity analysis
  • Amirhossein Khetkeh, Sayed Ataollah Hosseini*, Ehsan Abdie, Khalled Ahmadauli, Shahin Koohi Pages 273-284
    As one of the most important pillars of the land organization, the Forest Road Network plays a key role in the management of forest resources, and on the other hand, roads have the highest rate of administrative and environmental costs. Road construction on unstable forest soils will increase road maintenance costs in the future, as well as irreparable environmental damage, including soil erosion. The aim of this study is to assess the risk of landslides in the Challeir Forest in the Khairud Forest in order to study the design of forested roads, to high-risk road distances as part of a linear complication, identified and with double attention, from irreparable damage to environmental repairs and costs. In this study, designed and projected roads in the Chellir district of Khairud forest with an area of more than 1720 hectares have been studied, in the study area, 38 km of roads have been predicted and 14 km of which have been constructed. Initially, slope factors, direction, distance from the fault, distance from the road, distance from the streams, geological structure, and soil type were identified as effective factors in landslides and with the help of the hierarchical analysis process, were evaluated and weighted according to experts. In the next step, the required maps were prepared in the Arc GIS and classified according to previous studies, and the slips in the area, which were harvested using the field study (GPS), were compared. Then, the sub-maps of the sub-criteria were weighted according to the characteristics of the slips (according to the slip area in each floor) by the density area model, then the map of the sub-criteria was weighted according to the sub-criteria measured by the hierarchical analysis process. The Arc GIS was integrated with each other and the landslide hazard zoning map of the study area was prepared on five classifications from high risk to low risk. Finally, by placing the road map made and designed on the obtained zoning map, the distance of the roads on different classes of the hazard was extracted. The prioritization results of the factors showed that the slope and distance from the waterway with weights of 0.22 and 0.19 they had the greatest impact and distance from the fault and distance from the road with weights of 0.096 and 0.085 had the lowest effect on landslides. Also, the results of road analysis showed that out of about 38 km of road designed, about 21 km is located in high and very high-risk classes and 11 km is in low and very low-risk classes, a distance of about 6 km from this road network is also in the middle-risk class, indicating the importance of domain sustainability studies in this area, including grain seeding, soil kneading rate, and other mechanical properties, before any construction operations.
    Keywords: Density area model, GIS, Landslide risk zoning, Hierarchical analysis processS
  • Hadi Norouzi*, Vahid Karimi, Jalal Bazargan, Heidar Hemmati Pages 285-295

    Optimizing the parameters of hydrological routing methods has a special place in increasing the accuracy of estimating outflow hydrograph and also calculating the peak area of flood hydrograph in engineering works. In the present study, since the range of changes in the inflow of the third flood (computational flood) is between the range of changes of the inflow of the first and second floods (base floods), For this reason, in order to increase the flood routing accuracy by using hydrological routing methods (linear Musking method, Working values, convex and modified Att-Kin), instead of using the parameters (X, K, ∆t) of a baseline flood, the arithmetic mean and the geometric of the two baseline flood parameters is discussed in 8 different modes using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. In other words, the use of all 8 modes presented in the present study has increased the accuracy of hydrological routing methods in estimating the peak area of flood hydrographs between Mollasani (upstream) and Ahwaz (downstream) hydrometric stations of the Karun River. Thus, in the best case presented in the present study (mode 8), the mean relative error of the computational flood peak area relative to the conditions in which the first baseline flood is used alone, for the mentioned methods are 66, 66, 25 and 18%, respectively, and in conditions When the second baseline flood is used alone, it has improved by 43, 43, 4 and 9%, respectively.

    Keywords: Different modes of optimization of X, K, ∆t parameters, Particle Swarm Optimization (PSO) Algorithm, Flood Routing, Hydrological Routing Method