فهرست مطالب

مهندسی و مدیریت آبخیز - سال چهاردهم شماره 1 (بهار 1401)

مجله مهندسی و مدیریت آبخیز
سال چهاردهم شماره 1 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/08
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مجید صوفی*، رضا بیات، افشین پرتوی صفحات 1-16
    بخشی از طرح ملی طبقه بندی مورفوکلیماتیک آبکندهای ایران در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری به مقدار تولید رسوب و اقدامات احیایی برای کاهش خسارت ناشی از گسترش آن ها پرداخته است. نتایج این پژوهش، نشان داد که آبکندهای ایران در دو طبقه آبکندهای کوچک (عمق کوچک تر از یک متر) و متوسط (عمق یک تا 10 متر) قرار دارند. به طور متوسط، هر متر از آبکندهای ایران حدود 19 مترمکعب رسوب تولید کرده است. آبکندهای ایران عموما در اراضی زراعی دیم و مراتع و در خاک های با بافت لوم، لوم شن و لوم رس پراکنش دارند. تخریب مراتع، تبدیل اراضی مرتعی به زراعی و باغ، ساخت راه ها و آبگذرهای جاده ای غیراصولی از مهمترین علل اصلی ایجاد و گسترش آبکندهای ایران هستند. پژوهش حاضر نشان داد که بالغ بر 50 درصد از آبکندهای ایران فاقد اقدامات مدیریتی و احیایی بوده، به طوری که در برخی از استان ها، 90 درصد آبکندها فاقد اقدامات و در برخی دیگر، 30 تا 50 درصد هیچ گونه اقدام حفاظتی دریافت نکرده اند. در بیشتر استان ها از اقدامات سازه ای مانند سدهای اصلاحی خشکه چین، سنگ و سیمانی و توری سنگی استفاده شده که بیشتر با هدف کنترل رسوب بوده است. بیشتر اقدامات در آبکندهای کوچک و تعدادی نیز در آبکندهای متوسط صورت گرفته است. اقدامات مدیریتی برای پیش گیری از ایجاد آبکند مخصوصا در اراضی دیم بسیار ناچیز بوده است و توجه جدی به طراحی و ساخت آبگذرهای جاده ای و راه های مناطق کوهستانی و پرشیب ضروری است. در ایران، از روش های گیاهی و بلانکت و سنگریزه کمتر استفاده شده است. تخریب و رهاسازی آب انبارهای قدیمی نیز در ایجاد و گسترش آبکندها نقش داشته است.
    کلیدواژگان: ایجاد آبکند، بلانکت، کنترل رسوب، تخریب مراتع، سدهای اصلاحی
  • سعید نجفی*، حبیب نظرنژاد، هدیه محمدنژاد صفحات 17-25
    با توجه به این که بیشتر مطالعات صورت گرفته در زمینه فرسایش و رسوب در کشور با کارفرمایی ادارات کل منابع طبیعی استانی و پیمانکاری شرکت های مطالعاتی و اجرایی و با استفاده از مدل نیمه کمی MPSIAC صورت گرفته است، بنابراین، در این پژوهش بررسی نتایج حاصل از مطالعات فرسایش و رسوب با استفاده از مدل MPSIAC در گستره استان آذربایجان غربی مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که طی حدود سه دهه گذشته 76 حوزه آبخیز استان با وسعت تقریبی 4100 کیلومتر مربع با استفاده از روش MPSIAC از نظر فرسایش و رسوب مورد مطالعه قرار گرفته است، به طوری که برای بخش های شمالی، مرکزی و جنوبی استان به ترتیب میانگین فرسایشی معادل 95/13، 30/16 و 59/15 تن در هکتار در سال و میانگین مقدار رسوب به ترتیب مقادیر 5.39، 5.64 و 6.09 تن در هکتار در سال برآورد شده است. این در حالی است که با بررسی جزیی تر مقاومت واحدهای سنگ شناسی به فرسایش در حوزه های آبخیز مورد مطالعه و همچنین، دو عامل مهم دیگر از قبیل پوشش گیاهی و نوع کاربری از بین نه عامل مورد توجه در روش MPSIAC، اعتماد به نتایج منتج از این روش را کاهش می دهد. از طرفی، به عنوان یکی از ضعف های بزرگ در این مدل ابتدا رسوب ویژه و نسبت تحویل رسوب مورد تخمین قرار گرفته، از طریق آن ها فرسایش ویژه نیز به عنوان یکی از نیازمندی های مهم در مدیریت فرسایش و رسوب مورد برآورد قرار می گیرد که نتایج را بیش از پیش دچار تردید می کند. بر همین اساس به عنوان یکی از نتایج کلی، پیشنهاد می شود که سازمان جنگل ها، مراتع و آبخیزداری کشور استفاده از مدل های خانواده USLE به ویژه مدل RUSLE را به جای مدل MPSIAC، دست کم در برآورد فرسایش، در شرح خدمات مربوطه جایگزین کند و اجرای این مهم نیز از سوی ادارات کل منابع طبیعی استانی جدی گرفته شود.
    کلیدواژگان: اداره کل منابع طبیعی، حفاظت خاک، شرکت مطالعاتی و اجرایی، مدیریت فرسایش و رسوب، MPSIAC
  • مرتضی میری*، محمدرضا کوثری، مهران زند صفحات 26-39
    یکی از مشکلات شایع و تاثیرگذار در مطالعات اقلیمی، وجود کمبودهای فراوان در سری های زمانی داده های مختلف اقلیمی و هیدرولوژی است. این پژوهش، با هدف ارزیابی دقت روش های بازسازی پارامترهای دمایی در مناطق خشک ایران انجام شده است. برای این منظور، داده های روزانه دمای کمینه، متوسط و دمای بیشینه 73 ایستگاه هم دیدی با پراکنش مناسب در مناطق خشک ایران از آرشیو سازمان هواشناسی کل کشور دریافت و پردازش شد. روش های بازسازی مورد استفاده شامل روش های نسبت نرمال، رگرسیون خطی، رگرسیون چندگانه و عکس مجذور فاصله (IDW) می شوند. در این تحقیق، کارایی هر یک از روش های مذکور در بازسازی نبودهای آماری پارامترهای دمایی در مقیاس های زمانی روزانه، ماهانه و سالانه مناطق خشک کشور متناسب با میزان نسبت کمبود داده های گم شده (از پنج تا 50 درصد کمبود داده ها) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ارزیابی آماری روش های نام برده از آماره های ضریب همبستگی R، معیار برآورد خطای RMSE و ضریب Nash استفاده شد. نتایج نشان داد که در حالت کلی، هر کدام از روش های نام برده شده در سطح خاصی از بازسازی و مقیاس زمانی از عملکرد مناسبی برخوردارند. در مقیاس سالانه و ماهانه روش های رگرسیون خطی و نسبت نرمال بیشترین دقت در بازسازی داده های دما در منطقه خشک ایران را دارند. مقدار همبستگی بین داده های بازسازی و مشاهده ای در سطوح مختلف با استفاده از این روش ها به بیش از 0.95 می رسد. در مقیاس روزانه تفاوت قابل توجهی بین دقت روش های مورد استفاده در بازسازی داده های دمایی وجود ندارد و تقریبا هر چهار روش یاد شده از دقت مناسبی برخوردارند؛ چرا که میزان همبستگی بین داده های بازسازی شده و مشاهده شده به بیش از 90 درصد می رسد. با وجود این، روش رگرسیون چندگانه با میانگین همبستگی 99/0 درصد در سطوح مختلف بازسازی از بیشترین دقت در بازسازی داده های روزانه برخوردار است.
    کلیدواژگان: دما، رگرسیون خطی، ضریب همبستگی، کمبود داده، نسبت نرمال
  • علی خدائی*، عباس پهلوانی، زهرا قلیچی پور، رحمان زندی صفحات 40-54
    حفاظت و مدیریت هر کاربری در مناطق مختلف باید بر اساس شرایط اکولوژیکی صورت گیرد که تحقق این امر با انجام ارزیابی توان اکولوژیکی در هر منطقه میسر می شود. ارزیابی توان اکولوژیکی به معنی بررسی قدرت بالقوه سرزمین و تعیین نوع کاربرد طبیعی آن به وسیله انسان است. هدف اصلی از انجام این پژوهش، شناسایی توان اکولوژیکی در شهرستان خداآفرین با مساحت 161607 هکتار، با بهره گیری از روش ارزیابی چند معیاره (MCE)، مدل رایج آمایش سرزمین دکتر مخدوم و با به کارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی می باشد. در این بررسی، پس از شناسایی منابع اکولوژیکی (پایدار و ناپایدار)، تجریه و تحلیل و جمع بندی منابع صورت گرفت. سپس، در محیط نرم افزار ArcGIS 10.6 لایه های اطلاعاتی با هم تلفیق و پس از آن ارزش گذاری نقشه ها انجام شد. در نهایت، با توجه به ارزش های موجود، توان و تنگناهای بالقوه منطقه برآورد و نسبت به اولویت بندی کاربری های مجاز در سطح منطقه اقدام شد. در نتیجه، پس از تلفیق نقشه های لازم و تصحیح آن ها ظرفیت های محیطی و توان اکولوژیکی منطقه به صورت مساحت (درصد) در سطح شهرستان خداآفرین برآورد شد. با توجه به اهداف پژوهش، مناطق مستعد به تفکیک کاربری های آبزی پروری-کشاورزی (2.65)، آبزی پروری-مرتع داری (0.14)، آبزی پروری-توسعه شهری و روستایی (0.2)، آبزی پروری-توریسم گسترده (0.049)، حفاظتی-توریسم گسترده (0.45)، حفاظتی-جنگل داری (0.12)، توریسم متمرکز-جنگل داری (0.021)، آبزی پروری (6.34)، توریسم گسترده (12.61)، توریسم متمرکز (2.64)، مرتع داری (33.1)، کشاورزی (7.51)، حفاظتی (13.57)، توسعه شهری، روستایی و صنعتی (1.8)، جنگل داری (18.8) پهنه بندی و شناسایی شدند. همچنین، نتایج نشان می دهد که بیشترین پتانسیل مربوط به مرتع داری با مساحت 61567.55 هکتار است که کمتر از 50 درصد آن (30457 هکتار) با شرایط حاضر منطبق می باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی چند معیاره (MCE)، توریسم، حفاظت، ظرفیت محیطی، مدیریت
  • امیر سررشته داری، امین صالح پور جم*، محمدجعفر سلطانی، علی اکبر نوروزی، علیرضا شادمانی، میر مسعود خیرخواه زرکش صفحات 55-64
    تعیین اثربخشی طرح های پخش سیلاب به خصوص از دیدگاه شاخص های اقتصادی و اجتماعی موثر با توجه به گذشت یک ربع قرن از اجرای آن ها در کشور، نقش مهمی را در ارزیابی این گونه طرح ها ایفا می کند. در این تحقیق، نخست اقدام به شناسایی شاخص های مرتبط با اثرات طرح های پخش سیلاب بر آبخوان آب باریک بم و نیز رتبه بندی شاخص های تبیین کننده آن مبتنی بر آزمون های ناپارامتریک آماری از دیدگاه خبرگان شد. بدین منظور، شاخص هایی نظیر خاک، آب، پوشش گیاهی، طراحی و اجرای سازه ها و... که مرتبط با اثرات کلی طرح های پخش سیلاب بر آبخوان و مبتنی بر مطالعات کتابخانه ای، پرسش از کارشناسان و نیز مراجعه به منطقه و مصاحبه حضوری با ساکنان و بهره برداران منطقه، شناسایی شده، در نهایت، روایی پرسش نامه مبتنی بر نظرات خبرگان و اعمال نظرات ایشان به تایید نهایی رسید. همچنین، بررسی پایایی ابزار اندازه گیری با محاسبه مولفه آلفای کرونباخ، مورد آزمون قرار گرفت. در این تحقیق، بر اساس روش کدگذاری چند پاسخی، متغیرهای پرسش نامه از نوع متغیرهای ترتیبی کیفی و منطبق با طیف لیکرت بوده، به طوری که پس از نظر سنجی از 30 کارشناس، اولویت بندی شاخص ها با کاربرد آزمون فریدمن و نیز تعیین اثربخشی طرح، به انجام رسید. در این پژوهش، دامنه تغییرات مقادیر میانگین رتبه ها از 4.15 تا 22.88 متغیر است. نتایج حاصل از رتبه بندی اهمیت شاخص ها نشان داد که شاخص "اثر طرح آبخوان داری بر کاهش خسارت سیل به اراضی و باغات" با میانگین رتبه 22.88 و همچنین، شاخص "اثر طرح آبخوان داری بر بروز اختلافات و درگیری بین روستاییان" با میانگین رتبه 4.15 به ترتیب بیشینه و کمینه میانگین رتبه در این نظرسنجی به خود اختصاص داده است. همچنین، با توجه به قرارگیری امتیاز مکتسبه نهایی طرح در حدود طبقات 307.36 تا 37.68 عملیات پخش سیلاب در آبخوان آب باریک بم از اثربخشی زیادی برخوردار است. همچنین، نتایج تحقیق نشان داد که روش های ارزیابی چند متغیره و استفاده از فرایندهای مفهومی سامانه های پشتیبانی از تصمیم روشی مناسب در ارزیابی پروژه های پخش سیلاب بر آبخوان بوده، می تواند تصمیم گیران کلان را کمک کند.
    کلیدواژگان: آزمون فریدمن، اولویت بندی، پایایی، روایی، میانگین رتبه
  • رضا چمنی، سید حمیدرضا صادقی*، مهدی وفاخواه، مریم نقدی صفحات 65-75
    خشک سالی از جمله بلایای طبیعی مرتبط با آب و هوا و یکی از بزرگ ترین تهدیدهای بقای انسان است که تاثیرات نامطلوبی بر پایداری اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی می گذارد. حال آن که مقوله های مرتبط بر آن و از جمله تاثیر آن بر سلامت حوزه آبخیز کمتر مورد توجه قرارگرفته است. بر همین اساس، در این پژوهش سعی شده است تا سلامت حوزه آبخیز چالوس بر اساس تغییرات پایایی (Rel)، تاب آوری (Res) و آسیب پذیری (Vul) تحت تاثیر خشک سالی مستند به دوره آماری 1365 تا 1394 مورد ارزیابی قرار گیرد. برای انجام این پژوهش، داده های بارندگی نه ایستگاه با روش عکس مجذور فاصله برای آبخیز میان یابی شد. سپس، با تعیین میانگین و انحراف معیار داده ها، شاخص خشک سالی (SPI) تعیین شد. همچنین، برای محاسبه شاخص های Rel، Res و Vul از مقدار میانه شاخص SPI استفاده شد. سپس، با محاسبه مقدار میانگین هندسی این شاخص ها وضعیت کلی سلامت آبخیز تعیین شد. نتایج پژوهش نشان داد، شاخص SPI در دوره آماری مذکور با مقادیری بین 1.43- و 2.25 الگویی همانند بارندگی داشته و با افزایش بارندگی در انتهای دوره، این شاخص نیز مقادیر مثبت بیشتری را به خود اختصاص داده است. ارزیابی سلامت آبخیز نیز نشان داد که شاخص های Rel، Res و Vul به ترتیب 0.5، 0.23 تا 0.62 و 0.06 تا یک را داشته است. میانگین هندسی این شاخص ها نیز  بین 0.19 تا 0.58 بود. نهایتا متوسط شاخص سلامت حوزه آبخیز چالوس بر اساس پویایی شاخص خشک سالی 0.45 و در گروه "متوسط" بود که نتایج به دست آمده دلالت بر متوسط بودن شرایط اقلیمی حاکم بر منطقه و طبعا نقش ماشه ای دخالت های انسانی در تهدید سلامت آبخیز چالوس دارد. یافته های بررسی نقش مهمی در تبیین شیوه های مدیریت سازگار حوزه آبخیز مذکور ایفا خواهد کرد.
    کلیدواژگان: آبخیز سالم، ارزیابی سلامت بوم سازگان، تخریب آبخیز، شاخص SPI، مدیریت جامع آبخیز
  • باقر قرمز چشمه*، رحیم کاظمی، مجتبی نساجی زواره صفحات 76-88
    شناخت و تحلیل رفتار شاخص های کم، پیش نیاز برنامه ریزی مدیریت منابع آب و مدیریت کشت در مناطق خشک و نیمه خشک است. هدف از این پژوهش، تحلیل جریان کم و ارایه روابط منطقه ای با هدف شناسایی مناطق آسیب پذیر می باشد. به طور کلی در بالادست، جریان متاثر از بارش بوده، به سمت پایاب و پایین دست، جریان رودخانه پایدارتر می شود. در این تحقیق، ابتدا، با بررسی داده های دبی روزانه ایستگاه های آب سنجی موجود در آبخیز کرخه، تعداد 26 ایستگاه با دوره مشترک آماری انتخاب شد. سری زمانی روزانه دبی جریان، برای هر سال ایجاد شد. سپس، دبی های کمینه با پایه زمانی سه، پنج، هفت، 10، 15، 30 و 60 روزه و دبی متوسط سالانه برای هر سال و هر ایستگاه استخراج شد. یک شاخص جدید، با عنوان "شاخص کاهش" تعریف شد. سپس، روند شاخص جریان کم و تحلیل منطقه ای آن انجام و روابط رگرسیون تک متغیره و چند متغیره بین پارامترهای مستقل ارتفاع، مساحت، شیب و فاصله تا خروجی زیرحوزه آبخیز منتهی به هر ایستگاه و شاخص های وابسته جریان کم مربوط به آن ایستگاه استخراج و نتایج تحلیل شد. همچنین، میزان دقت شبیه سازی از طریق ضریب تعیین R2 برآورد شد.  نتایج نشان داد، با افزایش فاصله از خروجی آبخیز کرخه به سمت بالادست، روند شاخص بیشتر و همچنین، در سرشاخه ها، شاخص به دست آمده، کمتر از پایین دست می باشد. این موضوع بیانگر آن است که سرشاخه ها آسیب پذیرتر بوده، باید برای مدیریت بهتر منابع آب در سرشاخه ها متمرکز شد.
    کلیدواژگان: دبی کم، روند، شاخص کاهش، عوامل مورفومتریک، فاصله تا خروجی
  • محمدرضا شهرکی، احمد عابدی سروستانی*، عبدالرحیم لطفی صفحات 89-101
    تغییر اقلیم بر جنبه های محیطی، اقتصادی و اجتماعی جوامع روستایی تاثیرگذار است. به همین دلیل، در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای کاهش آسیب پذیری ساکنان حوزه های آبخیز ضروری می باشد. تحقیق پیمایشی حاضر به بررسی آسیب پذیری معیشت روستاییان از تغییر اقلیم در حوزه آبخیز اوغان استان گلستان پرداخته است. جمعیت مورد مطالعه، شامل 1158 خانوار این حوضه بود که 297 خانوار با روش نمونه گیری تصادفی طبقه بندی شده بررسی شدند. جمع آوری اطلاعات با پرسش نامه انجام شد که روایی آن از طریق روایی صوری و با مراجعه به اساتید دانشگاه و پایایی با آزمون کرونباخ تایید شد. نتایج نشان داد که آسیب پذیری معیشت از تغییر اقلیم بیش از متوسط بوده است و بیشترین آسیب به سرمایه مالی و کمترین آسیب به سرمایه انسانی خانوارها وارد شده است. با افزایش تعداد اعضای خانوار، تعداد دام و میزان زمین زراعی، آسیب پذیری معیشت خانوارها از تغییر اقلیم بیشتر شده و با افزایش درآمد ماهانه و مدت اقامت در روستا از آسیب پذیری آنان کاسته شده است. نتایج نشان داد، آسیب پذیری معیشت خانوارهایی از تغییر اقلیم کمتر بوده است که ضمن استفاده از مروجان و تسهیل گران، عضو تعاونی ها و تشکل ها بوده، از دانش بومی و مهارت فنی برای مقابله با تغییرات اقلیم برخوردار بوده اند. از پیشنهادات این تحقیق، می توان به بررسی سطح معیشت ساکنان حوزه های آبخیز با توجه به تغییرات پارامترهای آب و هوایی، اولویت بخشی به ترمیم سرمایه مالی خانوارها، تشکل دهی به روستاییان و استفاده از دانش بومی برای سازگاری با اثرات منفی تغییر اقلیم اشاره کرد.
    کلیدواژگان: تسهیل گر، خانواده، سازگاری، مروج، معاش، نوسانات اقلیمی
  • احد حبیب زاده*، علی اکبر نوروزی صفحات 102-113
    پژوهش حاضر با هدف بررسی سامانه های ذخیره نزولات آسمانی پیتینگ، کنتورفارو و نقش آن ها در جمع آوری آب باران و تولید علوفه در شرایط دیم طراحی شد. این پژوهش، با پنج تیمار پیتینگ همراه بذرپاشی (B)، کنتور فارو همراه بذرپاشی (A)، پیتینگ بدون بذر (E)، کنتورفارو بدون بذر (C) و تیمار شاهد (D) در سه تکرار اجرا شده است. کرت های استاندارد فایو به ابعاد پنج در 40 متر برای اجرای طرح در ایستگاه تحقیقاتی تیکمه داش در نظر گرفته شد. در تیمارهای بذرپاشی شده گونه ‏های اگروپایرون النگاتوم و اسپرس محلی به علت اثرات حفاظت خاک و تولید علوفه کشت شد. تحلیل آماری نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS در قالب بلوک های کامل تصادفی انجام گرفت. نتایج تحلیل های آماری نشان داد، بیشترین درصد تاج پوشش کل در بالادست کرت ها مربوط به تیمار فارو با بذرپاشی با میانگین 80 درصد، میانه کرت ها مربوط به عملیات پیتینگ با میانگین 78 درصد و در انتهای کرت ها پیتینگ بذرپاشی با میانگین 80 درصد است. مقایسه میانگین درصد پوشش گیاهی و تولید علوفه در تیمارها نشان داد که درصد پوشش گیاهی تیمارهای A، B، C، D و E با هم اختلاف معنی داری نداشته، در یک گروه قرار دارند. تولیدات گیاهان مرتعی و خوشخوراک در تیمار پیتینگ E بیشتر بوده، با تیمارهای A، B، C و D اختلاف معنی داری دارد. همچنین، تیمارهای A، B، C در تولید گیاهان مرتعی اختلاف معنی داری نداشته، ولی با تیمار شاهد (D) اختلاف معنی داری دارند. بیشترین تولید گیاهان مرتعی با 729.17 کیلوگرم در هکتار در تیمار پیتینگ و کمترین آن با 315.33 کیلوگرم درهکتار به تیمار شاهد تعلق دارد.
    کلیدواژگان: اسپرس، اگروپایرون، پیتینگ، جمع آوری آب باران، کنتور فارو
  • علی اصغر آل شیخ، زهرا چترسیماب*، بهزاد وثوقی، مهدی مدیری، محمدصادق پاکدامن صفحات 114-125

    فرونشت سطح زمین از جمله مخاطرات محیطی است که بشر در دهه های اخیر به دلیل برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی در دشت ها با آن مواجه است. آبخوان دشت مرودشت نیز در سال ‏های اخیر به صورت چشم ‏گیر با این پدیده روبه ‏رو شده است. قرار گرفتن بناهای تاریخی مانند تخت جمشید در این آبخوان، مسئله بررسی فرونشست را حایز اهمیت می نماید. پژوهش حاضر، به بررسی رابطه بین میزان فرونشست و برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی در آبخوان مرودشت پرداخته است. در این پژوهش، به منظور بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی از روش زمین آمار کریجینگ و برای برآورد میزان فرونشست سطح زمین از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری و از تصاویر راداری COSMO-SkyMed استفاده شد. نتایج نشان داد، میانگین افت سالیانه آب زیرزمینی برابر با 45 سانتی متر می باشد. از طرفی، بیشترین میزان فرونشست در منطقه کناره در بین بازه زمانی 1392.07.09 تا 1392.11.12 برابر 2.5 سانتی متر و حدود 15 درصد منطقه دارای نشستی کمتر از یک سانتی متر در این دوره زمانی می باشد. در این دشت با مقایسه نقشه افت سطح آب زیرزمینی و نقشه جابه جایی سطح زمین مشخص می شود، در نواحی که افت سطح آب زیرزمینی بیشتر بوده است، بیشترین میزان جابه جایی نیز رخ داده است و تقریبا به ازای هر 45 سانتی متر افت تراز آب زیرزمینی حدود یک سانتی متر زمین در این منطقه دچار نشست می شود. مقایسه بین وسعت و الگوی فرونشست حاصل از نتایج تکنیک تداخل سنجی راداری با موقعیت، تراکم چاه ها و برداشت آب های زیرزمینی در این دشت نشان می دهد که فرونشست درست در همان مناطقی که تراکم این چاه ها و برداشت از منابع آب زیرزمینی زیاد است، اتفاق افتاده است.

    کلیدواژگان: استان فارس، دشت مرودشت، زمین آمار، کریجینگ، COSMO-SkyMed
|
  • Majid Soufi *, Reza Bayat, Afshin Partovi Pages 1-16
    Some parts of “morpho-climatic classification of Iran's gullies” national project in Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, refer to the amount of produced sediments and reclamation measures for their management and the amount of damages resulting from their development. The results of this research indicate that Iran's gullies are categorized in two classes, small (<1 m) and medium gullies (1-10 m). One meter of gully has produced 19 m3 of sediment. Generally, they are distributed in rainfed lands and rangelands with loam, sandy loam and clay loam soil textures. The most important causes of gully formation and development are rangeland destruction, rangeland change to cropland and garden, and non-proper road and culvert construction. The present research showed that more than 50% of Iranian gullies had no management and reclamation measures, so that in 90% of some provinces and 30-50% in other areas, no management measures have been taken. More mechanical measures such as loose rock dams, rock and cement dams and gabions dams with the aim of sediment trapping are taken in Iran's provinces. Most measures are taken in small gullies, but just a few in medium ones. Management measures for prevention of gully formation are negligible in rainfed lands and serious attention is recommended to be paid to the design and construction of culverts and roads in mountainous and steep areas. Biological methods, blankets and rip-rap methods are used less in Iran. Demolition and abandoned old Ab-anbars had a role in have gully formation and development.
    Keywords: Blanket, Check dams, Gully initiation, Range degradation, Sediment control
  • Saeed Najafi *, Habib Nazarnejad, Hedieh Mohammadnezhad Pages 17-25
    Since most of soil erosion studies in the watersheds are conducted by consultant and executive companies (as contractors) using the semi-quantitative MPSIAC model under the supervision of provincial natural resources and watershed administrations (as employers), so in this study, the results and findings of the aforesaid studies in West Azerbaijan Province were considered. Analysis of the studies showed that in the last three decades a total of 76 watersheds of the province with an approximate area of 4100 km2 have been studied in terms of soil erosion and sediment yield states using the MPSIAC Model. Estimated mean annual soil erosion was 13.95, 16.30, and 15.59 t.ha−1.yr−1 for northern, central, and southern sections, respectively. Meanwhile, based on the model, the mean sediment yield of mentioned sections has been calculated equal to 5.39, 5.64, and 6.09 t.ha−1.yr−1. Nevertheless, a detailed investigation based on the resistance of different lithology units to erosion in the studied watersheds, as well as land use and vegetation cover as the two most important factors of the MPSIAC Model showed less reliability of the reported results. It seems one of most important reasons for such unreliable results refers to one of the most important weaknesses of the MPSIAC model which estimation of the soil erosion is depended on the estimated amounts of sediment yields and sediment delivery ratio. According to our findings, it can be concluded and suggested that the Forests, Rangelands, and Watershed Management Organization should replace the MPSIAC Model, with USLE family models, especially RUSLE, at least in estimating the soil erosion, in the services description of consultant and executive companies. Implementation of this change should also be taken seriously by the provincial natural resources and watershed management administrations.
    Keywords: MPSIAC, Provincial natural resources administration, Soil conservation, Soil erosion, sediment yield management, Study, executive company
  • Morteza Miri *, Mohammadreza Kousari, Mehran Zand Pages 26-39
    One of the most common and effective problems in long-term climate studies is the presence of gaps in the time series of various climatic and hydrological data. Therefore, the present study evaluates the accuracy of methods for infilling missing data of daily, monthly and annual temperature time series in the arid regions of Iran. For this purpose, the observed daily minimum, average and maximum temperature data for the period 1987-2014 measured at 73 synoptic stations distributed all over arid regions of Iran were used. Methods of readjustment used include: Normal ratio method, linear regression, multivariate regression and Inverse Distance Weighting (IDW). In this study, the capability of each mentioned methods for infilling missing data of daily, monthly and annual precipitation time series in the arid regions of the Iran was investigated, while the proportion of missing data varies from 5 to 50% of total data. In order to compare and evaluate the accuracy of the four mentioned methods three statistical indicators, namely the correlation coefficient (R), the Root Mean Square Error (RMSE) and Nash coefficient were used. The results showed that in general, each of the methods mentioned had different functionalities at a special level of readjustment and time scale. On annual and monthly scales, linear regression and normal ratio methods are the most accurate method in readjustment temperature data in the arid region of Iran. The correlation value between the readjustment and observational data at different levels reaches more than 0.95 using these methods. On the daily scale, there is no significant difference between the accuracy of the methods used in the readjustment of temperature data, and almost all four of these methods have appropriate accuracy because in all methods the correlation between readjustment and observed data is more than 90%. However, multivariate regression methods with an average correlation of 0.99 showed the most accurate performance in readjustment daily data at different levels of readjustment. Generally, each method should be used in accordance with the conditions, and therefore it is recommended to develop a software package for infilling missing data.
    Keywords: Gap in data, Correlation coefficient, Linear regression, Normal Ratio, temperature
  • Ali Khodaie *, Abbas Pahlavani, Zahra Ghelichipour, Rahman Zandi Pages 40-54
    The protection and management of each user in different areas should be based on ecological conditions, which can be achieved by assessing the ecological potential in each area. Assessing ecological potential means examining the potential power of the land and determining its natural use by humans. The main purpose of this study is to identify the ecological potential in Khodaafarin City with an area of ​​161,607 ha, using the multi-criteria assessment method, the common land management model of Dr. Makhdoom and using GIS. In this study, after identifying ecological resources (sustainable and unstable), the resources were analyzed and summarized. Then, in the software environment (ArcGIS 10.6), the information layers were combined and then the maps were evaluated. Finally, according to the existing values, the potential strengths and bottlenecks of the region were estimated and the permitted uses were prioritized in the region. As a result, after combining the necessary maps and correcting them, the environmental capacities and ecological potential of the region were estimated as area (percentage) in Khodaafarin City. According to the objectives of the research, areas prone to segregation of aquaculture-agriculture (2.65), aquaculture-rangeland management (0.14), aquaculture-urban and rural development (0.2), aquaculture-extensive tourism (0.049), conservation-extensive tourism (0.45), conservation-forestry (0.12), centralized tourism-forestry (0.021), aquaculture (6.34), extensive tourism (12.61), centralized tourism (2.64), rangeland management (33.1), agriculture (7.51), conservation (13.57), urban, rural and industrial development (1.8), forestry (18.8) were zoned and identified. The results also showed that the highest potential is related to the rangeland management with an area of 61567.55 ha of which less than 50% (30457 ha) is consistent with the current conditions.
    Keywords: conservation, management, Multi-criteria assessment, tourism, GIS
  • Amir Sarreshtehdari, Amin Salehpour Jam *, Mohammad Jafar Soltani, Aliakbar Noroozi, Alireza Shademani, Masoud Kherkhah Zarkesh Pages 55-64
    Determining the effectiveness of flood spreading schemes, especially from the point of view of effective economic and social indicators, over a quarter century after their implementation in the country, plays an important role in their assessment. In this study, indicators related to the effects of flood spreading plans on Ab-Barik Aquifer of Bam were identified and then ranked based on nonparametric statistical tests from the experts' point of view. For this purpose, first the indicators related to the effects of flood spreading projects on the aquifer based on library studies, expert inquiries as well as site visits and face-to-face interviews with local residents and users were identified and finally the validity of the questionnaire based on expert opinions was identified. Finally, the validity of the questionnaire based on the experts' opinions and their comments was finally confirmed. Also, the reliability of the measuring instrument was tested by calculating Cronbach's alpha component. In this research, based on the multi-response coding method, the variables of the questionnaire were of the type of qualitative and qualitative variables consistent with the Likert scale, so at this stage, a survey was conducted from 30 experts. The range of changes in mean rank values varies from 4.15 to 22.88. The results of the ranking of indices based on Friedman test showed a significant difference in the effectiveness of the effective variables in evaluating flood spreading projects on aquifer, so that the question of “reducing the damage to flood lands and gardens” with the rank mean of 22.88 and also the question of “conflicting among the villagers in the area” with the rank mean of 4.15 have maximum and minimum priority, respectively. In addition, the results of the study indicate the high effectiveness of flood spreading schemes in the Ab-Barik Aquifer of Bam.
    Keywords: Friedman Test, mean rank, Prioritization, Reliability, Validity
  • Reza Chamani, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Mehdi Vafakhah, Maryam Naghdi Pages 65-75
    Drought is one of the natural disasters related to climate and one of the most important threats to human survival leading to adverse effects on social, economic, and environmental sustainability. In this study, it has been tried to evaluate the changes in reliability, resilience, and vulnerability of the Chalous Watershed under the influence of drought in the period of 1982-2017. In this vein, rainfall data of nine stations were interpolated using invers distance squared method to the whole watershed. The SPI drought index was then determined through determining the mean and standard deviation of the data. To calculate Rel, Res and Vul indices, the mean value of SPI Index was used. By calculating the geometric mean value of these indicators, the general health status of the watershed was determined and quantified. The results showed that the SPI Index in this period varied between -1.43 and 2.25. Drought index had a similar pattern to that of rainfall with an increasing trend at the end of the period. The watershed health assessment also showed that the indicators of reliability, resilience, and vulnerability were found 0.5, from 0.23 to 0.62 and from 0.06 to 1, respectively. The geometric mean of these indices was also ranged between 0.19 and 0.58. The overall health condition of the Chalous Watershed based on the dynamics of drought index with a mean index of 0.45 was classified as “moderate”. The findings of the current research will play an important role in explaining the methods of adaptive management of the watershed.
    Keywords: Healthy Watershed, Integrated Watershed Management, Ecosystem Health, Watershed Degradation
  • Bagher Ghermezcheshmeh *, Rahim Kazemi, Mojtaba Nassaji Pages 76-88
    Recognizing and analyzing the behavior of low flow indices is a prerequisite for water resource management and cropping pattern planning in arid and semi-arid regions. The purpose of this study was to analyze low flow in order to provide regional relations and identifying vulnerable areas. In this study, 26 stations with a common statistical period were selected by examining the daily stream flow data of hydrometric stations in Karkheh Basin. The daily stream flow time series was prepared for each year. Then, three, five, seven, 10, 15, 30 and 60 days low flow and average annual discharge were extracted for each year and each station. A new index was defined as the "low flow index". Then the trend detection of low flow index and its regional analysis was performed. Single and multiple regression between independent parameters of height, area, slope, distance to the outlet and related low flow indices extracted and results were analyzed. The accuracy of simulation was also estimated through the coefficient of determination. The results showed that by increasing the distance from the outlet of Karkheh basin upwards, the trend of the index was higher and in the branches, the obtained index was less than the downstream. This indicates that the branches were more vulnerable and should be focused on better water resources management in the branches.
    Keywords: Low flow, trend, Morphometric parameters, distance to outlet, Karkheh Basin
  • Mohammad Reza Shahraki, Ahmad Abedi Sarvestani *, Abodlrahim Lotfi Pages 89-101
    Climate change affects the environmental, economic, and social aspects of rural communities. For this reason, proper measures are needed to reduce the vulnerability of watershed residents. The present research has investigated the vulnerability of villagers' livelihoods from climate change in Oghan Watershed of Golestan Province. The study population consisted of 1158 households, that 297 households were investigated using the stratified random sampling method. Data were collected by the questionnaire that its validity and reliability were confirmed by face validity and Cronbach's Test, respectively. The results showed that livelihood vulnerability to climate change was slightly above average. Among the five livelihood assets, the most and the least damage was related to the financial and human assets of households, respectively. With increasing household members, the number of livestock, and the area of owned agricultural lands, the vulnerability to climate change has increased. In contrast, by increasing monthly income and duration of stay in the village, the livelihood vulnerability has decreased. Joining cooperatives, using indigenous knowledge and technical skills to combat climate change, and getting help from change agents and facilitators, have resulted in less livelihood vulnerability of climate change. Studying livelihood status of the inhabitants of watersheds due to changes in weather parameters, prioritizing the restoration of financial assets, and organizing villagers to use indigenous knowledge for dealing with the negative effects of climate change are the present research suggestions.
    Keywords: Adaptation, Change agent, Climate Fluctuations, Facilitator, household, livelihood
  • Ahad Habibzadeh *, Aliakbar Noroozi Pages 102-113
    The aim of this study was to investigate the pitting and contour rainfall harvesting systems and their role in rainwater collection and forage production in rainfed conditions. This study was performed with five treatments of pitting with seeding (B), contour furrows with seeding (A), pitting without seeding (E), contour furrows without seeding (C) and control treatment (D) in three replications. FAO standard plots measuring 5x40 meters were considered for the project at Tikmehdash Research Station. In seeded treatments, Agropyron elongatum and local sainfoin were cultivated due to the effects of soil protection and forage production. Statistical analysis of the results was performed using SPSS software in the form of randomized complete blocks. The results of statistical analysis showed that the highest to lowest percentage of total canopy cover is related to contour furrows and seeding treatment with an average of 80%, pitting operations with an average of 78% and pitting and seeding with an average of 80%, respectively. Comparison of the canopy cover and forage production in the treatments showed that the canopy cover in A, B, C, D and E were not significantly different and were in the same group. Production of rangeland and succulent plants was higher in E treatment and was significantly different from A, B, C and D treatments. Also, Treatments A, B and C were not significantly different in rangeland production, but were significantly different from D (control). The highest and lowest forage production of 729.17 and 315.33 kg.ha-1 belong to pitting and control treatments, respectively.
    Keywords: Agropyron, Contour-Furrow, Rainfall harvesting, pitting, Sainfoin
  • Aliasghar Alesheikh, Zahra Chatrsimab *, Behzad Vosoghi, Mahdi Modiri, Mohammad Sadegh Pakdaman Pages 114-125

    Earth's subsidence is one of environmental hazards that humankind faces in recent decades due to the extraction of groundwater resources in the plains. Over the past years, the desertification of plains in Iran has caused a great deal of economic and social damages to the country due to the decline in groundwater levels. Marvdasht Plain Aquifer has been significantly affected by this phenomenon in recent years. On the other hand, considering the location of historical monuments like Persepolis in this village, the issue of subsidence checking is important. Therefore, the present study investigates the relationship between the amount of groundwater extraction and subsidence situation in this region. In this study, Kriging statistical method was used to study the changes in groundwater level, and radar differential interferometry and COSMO-SkyMed radar images were used to estimate the rate of subsidence. Results showed that the average annual groundwater loss is 45 centimeters. On the other hand, the highest rate of subsidence in the oblast area is between 2.5 centimeters and about 15% of the area has a subsidence of less than one cm in the period from 2013/10/01 to 2014/02/01. Comparing the map of the groundwater level and the map of the earth's surface displacement, showed that the areas with the highest groundwater abundance have the highest displacement and ground falls about one cm for every 45 cm of groundwater level drop. Comparison between amplitude and subsidence pattern obtained from the results of radar interferometry technique with location, the density of wells and groundwater abstraction in this plain shows that subsidence has occurred in the same areas where the density of these wells and extraction of groundwater resources is high.

    Keywords: COSMO-SkyMed, Fars province, Geostatistics, Kriging, Marvdasht Plain