فهرست مطالب

علوم و مهندسی آبخیزداری ایران - پیاپی 54 (پاییز 1400)

مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
پیاپی 54 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/23
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مجید محمدی*، حمیدرضا پورقاسمی صفحات 1-11

    مکانیزم فرونشست و تغییر شکل خاک، از بین رفتن فشار آب منفذی و فشردگی اسکلت خاک تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی 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 پژوهش حاضر تهیه نقشه حساسیت فرونشست زمین با استفاده از مدل های GLM و FDA بود. ابتدا اطلاعات فرونشست هایی که در گذشته رخ داده است جمع آوری شد. موقعیت فرونشست ها با استفاده از تصاویر ماهواره لندست هشت و بازدیدهای میدانی مشخص شد. منحنی تشخیص عملکرد نسبی و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. سطح زیرمنحنی برای مدل های GLM و FDA به ترتیب 657/ 0 و 618 /0 به دست آمد. نتایج ارزیابی نشان می دهد که دقت این مدل ها برای تهیه نقشه حساسیت فرونشست در دشت سمنان در طبقه متوسط قرار می گیرد. نتایج تحقیق می تواند مبنایی برای حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست و هم چنین ارتقاء توسعه پایدار اقتصادی و اجتماعی باشد.

    کلیدواژگان: فرونشست زمین، مدل خطی تعمیم یافته، تحلیل تشخیص عملکردی، دشت سمنان
  • سبا مرادی، آرش ملکیان* صفحات 12-20

    تغییرات اقلیمی به همراه دخالت های انسان در چرخه طبیعی آب، تامین به موقع نیازهای آبی را با چالش جدی روبه رو کرده است. برآورد شاخص جریان پایه، یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده است. به منظور تحلیل جریان های کمینه در این پژوهش 12 ایستگاه هیدرومتری با طول دوره آماری 30 ساله در شمال غرب ایران به دلیل وجود دریاچه ارومیه انتخاب شد و سپس محاسبه سری های جریان کمینه سالانه با تداوم های سه، پنج، هفت، 15 و 30 روزه صورت گرفت. بر اساس آزمون نکویی برازش کلموگراف اسمیرنوف، از میان توزیع های مختلف توزیع ویک بی، مناسب ترین توزیع برازش برای منطقه شناخته شد و بر اساس آزمون من-کندال 67/66 درصد ایستگاه های مورد مطالعه دارای روند کاهشی دبی حداقل، بر اساس آزمون پتیت 75 درصد ایستگاه ها دارای روند افزایشی دبی حداقل و بر اساس آزمون فن نیومن 67/41 درصد ایستگاه ها در سطح معنی داری 95 درصد دارای روند افزایشی دبی حداقل با تداوم های مختلف هستند. نتایج این پژوهش می تواند برای تنظیم و برنامه ریزی جریان آب به ویژه در شرایط حداقل در جهت مدیریت پایدار منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک کمک کننده باشد.

    کلیدواژگان: پتیت، تحلیل روند، جریان حداقل حوزه، دریاچه ارومیه، من-کندال
  • ابوالفضل قنبری*، وحید عیسی زاده صفحات 21-28

    در پژوهش حاضرازمدل ARC SWAT در نرم افزار ARC GIS برای مدل سازی حوزه آبخیز زولاچای شهرستان سلماس (چهریق علیا) استفاده شد.برای تحلیل حساسیت، واسنجی، از نرم افزار آماری SPSS استفاده شده است. در مدل به کار رفته ازداده های بارش، درجه حرارت کمینه، درجه حرارت بیشینه و رطوبت نسبی روزانه از ایستگاه های باران سنجی و سینوپتیک حوزه مورد مطالعه به مدت 35 سال (1363 تا 1398)، برای پنج دوره آماری هفت ساله، برای ماه های فروردین، مهر و آبان ماه استفاده شد. برای واسنجی مدل ARC SWAT در نرم افزار آماری SPSS ازشاخص های عدم قطعیت، ضریب تعیین، انحراف استاندارد، سطح معناداری و ضریب فیشر سندکور استفاده شده است. نتایج شاخص عدم قطعیت برای ماه های فروردین، مهر و آبان به ترتیب 8 /0، 30 /0 و 5 /0 درصد بوده است و شاخص ضریب تعیین حوزه آبخیز برای این سه ماه به ترتیب 0114 /0، 5578 /0 و 1551 /0 درصد را نشان دارد و شاخص انحراف استاندارد برای ماه فروردین 97 /0 و برای ماه مهر 07 /7 و برای آبان ماه 09/ 1 درصد بوده است. شاخص سطح معنی داری برای این سه ماه عدد 87 /0 درصد را نشان داد. ضریب فیشر سندکور به عنوان یکی از شاخص های مهم اعتبارسنجی حوزه آبخیز برای هر سه ماه عدد 91 /0 درصد را نشان داد

    کلیدواژگان: ARC SWAT، چهریق علیا، حوزه آبخیز، ضریب تعیین، ضریب فیشر سندکور، نرم آماری SPSS
  • حمزه سعیدیان*، حمیدرضا مرادی، سادات فیض نیا، نادر بهرامی فر صفحات 29-38

    خاک ها با باران اسیدی آسیب بسیاری می بینند، باران اسیدی همچنین منجر به حل شدن بیش از اندازه مواد معدنی و با ارزش غذایی خاک می گردد که پوشش گیاهی را تضعیف می کند. در این پژوهش به منظور تعیین اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش نسبت به بارش های اسیدی در سازند های آغاجاری و گچساران، بخشی از حوزه های آبخیز مرغا و کوه گچ شهرستان ایذه با مساحت 1609 و 1202 هکتار انتخاب گردید. نمونه برداری میزان رواناب و رسوب در 16 نقطه و با سه بار تکرار در جهت های شمالی، جنوبی، شرقی و غربی سازندهای آغاجاری و گچساران در شدت های بارش 1 و 25 /1 میلیمتر در دقیقه و در بارش های آب مقطر، اسیدیته چهار و پنج با استفاده از دستگاه باران ساز کامفورست انجام شد. نتایج نشان داد که به طور کلی، در میزان رواناب و رسوب سازند های گچساران و آغاجاری در سه غلظت بارش مذکور، بیشترین تاثیر را شدت بارش دارد و همچنین کمترین تاثیر را اثر متقابل شدت بارش و جهت دامنه در میزان رواناب و رسوب بازی می کند و در سازندهای گچساران و آغاجاری میزان رواناب نسبت به رسوب حساسیت بسیار بیشتری در غلظت های مختلف بارش نسبت به اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش از خود نشان داد.

    کلیدواژگان: آب مقطر، باران اسیدی، سازند آغاجاری، سازند گچساران
  • باقر قرمزچشمه*، علیرضا یوسفی فاتح، حسن علی پور، سعید بهزادی صفحات 39-47

    ایجاد رواناب مشکلاتی مانند فرسایش خاک، وقوع سیلاب و غیره را در بر خواهد داشت. با شناخت مناطق حوزه آبخیز با پتانسیل تولید رواناب و سیل خیزی بالاتر، می توان عملیات کنترل سیل را فقط در آن نقاط انجام داد و از هزینه کرد اضافی خودداری نمود. بنابراین شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای تولید رواناب در کنترل سیل دارای اهمیت فراوانی است. در اینجا هدف، تعیین پتانسیل تولید رواناب به صورت توزیعی و زیرحوزه ای در حوضه سد اکباتان می باشد. بدین منظور، ابتدا ورودی های مدل Modclark با استفاده از ArcGIS استخراج و با دو واقعه واسنجی و با یک واقعه اعتبارسنجی گردید. برای تعیین پتانسیل تولید رواناب برای واحدهای همگن (ترکیب لایه های شیب، کاربری، گروه های هیدرولوژیکی خاک و فاصله تا خروجی) با اجرای روش عکس العمل سیل واحد ابتدا بارش طراحی با دوره بازگشت 50 ساله استخراج و میزان تاثیر هر یک از واحدها بر آبنمود خروجی کل حوضه بدست آمد. نتایج این پژوهش بر اساس نمایه آماری خطای نسبی حجم سیلاب، دبی اوج، زمان پایه و زمان تا اوج نشان داد که مدلModclark  در تخمین حجم سیلاب و دبی اوج از دقت مناسبی برخوردار است. همچنین پتانسیل تولید رواناب در واحدهای همگن مناطق پایین دست به سمت بالا دست حوضه افزایشی بوده است.

    کلیدواژگان: حوضه سد اکباتان، سیل، سیل خیزی، مدلModclark
  • خسرو شهبازی*، فرزانه وکیلی تجره صفحات 48-58

    پژوهش حاضر با هدف تعیین عرصه های حساس به فرسایش خندقی و اولویت بندی عوامل موثر بر آن در استان کرمانشاه، با روش حداکثر آنتروپی (مدل MaxEnt) می باشد. 9 عامل موثر بر پتانسیل فرسایش خندقی منطقه شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، لیتولوژی، کاربری اراضی، شاخص رطوبت توپوگرافی، انحناء سطح، تراکم آبراهه و RSP انتخاب و تست هم خطی عوامل با آزمون فاکتور تورم واریانس (VIF) در نرم افزار SPSS بررسی شد. از مجموع خندق های مورد بررسی در تحقیق، 70 درصد به صورت تصادفی، به عنوان داده های آزمون و 30 درصد به عنوان داده های اعتبارسنجی طبقه بندی شدند. جهت تعیین مهم ترین پارامترها از نمودار جکنایف و از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) جهت قدرت پیش بینی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که، هم خطی بین عوامل مورد استفاده وجود ندارد. بر اساس نمودار جکنایف لایه های لیتولوژی، شیب، ارتفاع و تراکم آبراهه به ترتیب مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر حساسیت وقوع فرسایش خندقی بودند. سطح زیر منحنی بر اساس منحنی ROC ، نشان دهنده دقت 91 درصد روش حداکثر آنتروپی در مرحله آموزش و 72 درصد در مرحله اعتبارسنجی بود. بر اساس نقشه پهنه بندی حساسیت خندق حدود 39/ 23 درصد سطح منطقه دارای حساسیت کم، 14/ 48 درصد خیلی کم، 31/ 9 درصد زیاد و71 /4 درصد خیلی زیاد و 46 /14 درصد دارای حساسیت متوسط می باشد.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، حداکثر آنتروپی، فرسایش خندقی، کرمانشاه
|
  • Majid Mohammady*, Hamidreza Pourghasemi Pages 1-11

    The mechanism of land subsidence and soil deformation is the dissipation of the excess pore water pressure and the compaction of the soil skeleton under the effect of natural or man-made factors. 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 aim of current research was land subsidence susceptibility mapping using GLM and FDA models. At first acquiring information about the land subsidence occurred in the past was done. Locations of the land subsidence were specified using Landsat 8 satellite images and field surveys. The receiver operating characteristic (ROC) curve and area under the curve (AUC) were used to assess accuracy of the models. The AUC for the GLM and FDA models was 0.657 and 0.618 respectively. Results of accuracy assessment show that accuracy of these models is located into the moderate class for land subsidence susceptibility mapping in the Semnan Plain. The research results can provide a basis for the protection of natural resources and environment and also promote the sustainable development of economy and society.

    Keywords: Land subsidence, GLM, FDA, Semnan Plain
  • Saba Moradi, Arash Malekian* Pages 12-20

    Climate change along with human interventions has changed natural hydrological cycle and consequently the need for more water resources, timely supply of water needs has faced serious challenges. Estimation of basal flow index has been one of the important issues in hydrology. In order to analyze the minimum flows in this study, 12 hydrometric stations with a statistical period of 30 years in northwestern Iran were selected due to the presence of Lake Urmia and then the annual minimum flow series were calculated with continuities of 3, 5, 7, 15 and 30 days. Based on the goodness-of-fit test of Kolmogorov-Smirnov, among the various distributions of the Wakeby distribution and based on Mann-Kendall test 66.67 Percent have a decreasing trend of minimum flow, based on Pettit 75 Percent of the studied stations have an increasing trend of minimum flow and according to Phenomenon test, 41.67 Percent of the stations have a minimum increasing trend of 95 Percent with different continuities. The results can be useful for having an accurate plan for the amount of water consumed and sustainable management of water resources in arid and semi-arid regions.

    Keywords: Mann-Kendall, low flow, Pettitt, Trend Analysis, Urmia Lake Basin
  • Abolfazl Ghanbari*, Vahid Isazadeh Pages 21-28

    In the present study, the ARC SWAT model in ARC GIS software was used to model the Zolachai watershed in the city of Salmas (Chehric Alia). For sensitivity analysis, calibration, SPSS statistical software was used. In the model used from precipitation data, minimum temperature, maximum temperature and daily relative humidity of rain gauge and synoptic stations in the study area for 35 years (1984 to 2019), for five statistical periods of 7 years, for April, October and November used. To calibrate the ARC SWAT model in SPSS statistical software, indices of uncertainty, coefficient of determination, standard deviation, significance level and Fisher-in-law coefficient were used. The results of the uncertainty index for April, October and November were 0.8, 0.30 and 0.5 percent, respectively, and the watershed determination coefficient index for these three months was 0.0114, 0.5788 and 0.1551, respectively. Showed the percentage the standard deviation index was 0.97 percent for April, 07.07 percent for October and 1.09 percent for November. Significance level index for these three months showed 0.87 percent Fisher Sandkor coefficient as one of the important indicators of watershed validation for each quarter showed a number of 0.91 percent.

    Keywords: ARC SWAT, Chehric Alia, Fisher Sandpaper coefficient, SPSS statistical software, The coefficient of determination, Watershed
  • Hamzeh Saeediyan*, HamidReza Moradi, Sadat Feiznia, Nader Bahramifar Pages 29-38

    Soils are severely damaged by acid rain; acid rain also leads to excessive dissolving of minerals and valuable nutrients in the soil, which weakens vegetation. In this study, in order to determine the interaction effect between the slope aspect and precipitation intensity relative to acid rainfall in the Aghajari and Gachsaran formations, a part of Margha and Kuhe Gach watersheds of Izeh city with an area of 1609 and 1202 hectares were selected. A sampling of runoff and sediment was done in 16 points with three replicates in northern, southern, eastern, and western aspects of Aghajari and Gachsaran formations at different rainfall intensity of 1 and 1.25 mm/min and in distilled water, acidity 4 and 5 using Kamphorst rain simulator. The results showed that in both Gachsaran and Aghajari formations, rainfall intensity has the highest effect on runoff and sediment production in three concentrations of precipitation and also The interaction effect between precipitation intensity and slope aspect plays the least effect on in runoff and sediment production, and in Gachsaran and Aghajari formations, a runoff was much more sensitive to sediment production than the interaction effect between slope aspect and precipitation intensity.

    Keywords: Distilled water, Acid Rain, Aghajari Formation, Gachsaran Formation
  • Bagher Ghermezcheshmeh*, Alireza Yousefi Fateh, Hasan Alipour, Saied Behzadi Pages 39-47

    Runoff create problems like erosion, flood and etc. Withe Assessment of the watershed we can identify the areas that have a potential for flood. And control operations taking only in those area. In this regard, identification areas with high potential for runoff for flood controls is great importance. Here, two major objectives have been considered: 1. evaluation Modclark model in simulation of runoff, 2. determine the potential distribution and sub-basin runoff in Ekbatan dam basin. For this purpose, first Modelark model inputs were extracted using the software ArcGIS then the model was run. The model was calibrated with two events and was validated with an event. The next step is to determine the potential for runoff of homogeneous units (combine the layer of slope, landaus, soil hydrology group and distance to basin output) for implementation of flood response, extracted 50-year return period then we achieved the impact of each unit in basin water output. The results showed this model have accuracy in estimating the flood volume and peak flow based on statistical profile relative error of floods, peak, time base and time to peak. Also, the potential for runoff in the downstream to the upstream areas of homogeneous units has been increased.

    Keywords: flood, runoff, MODELARK model, Ekbatan dam basin
  • Khosrow Shahbazi*, Farzaneh Vakili Tajareh Pages 48-58

    The aim of this study was to determine the areas sensitive to gully erosion and prioritize the factors affecting it in Kermanshah province, using the maximum entropy method (MaxEnt model). 9 factors affecting gully erosion potential in the area Including Elevation, Slope, Slope Direction, Lithology, Land Use, Topographic Moisture Index, Surface Curvature, Drainage Density and RSP was reviewed. Of the total gullies studied in the study, 70 percent were randomly classified as test data and 30 percent as validation data. To determine the most important parameters, the Jackknife diagram and the relative performance detection curve ROC were used to predict the model. The results showed that there is no alignment between the factors used. According to the Jackknife diagram, the lithological layers, slope, height and  drainage density were the most important factors influencing the susceptibility of gully erosion, respectively. ROC curve showed 91percent accuracy of the maximum entropy method in the training phase and 72 percent in the validation phase. According to the moat susceptibility zoning map, about 23.39 percent of the area has low sensitivity, 48.14 percent very low, 9.31percent high and 4.71percent very high and 14.46 percent has moderate sensitivity.

    Keywords: Gully Erosion, Kermanshah, Maximum Entropy, Zoning