فهرست مطالب

نشریه مدیریت جامع حوزه های آبخیز
پیاپی 1 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فاطمه رستمی، محسن توکلی*، نورالدین رستمی، حیدر ابراهیمی صفحات 1-17

    این تحقیق با هدف مقایسه تحلیلی عوامل موثر در وقوع سیلاب و تهیه نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی در دو زیرحوضه ارغوان و کل انار، از زیرحوضه های حوزه آبخیز شهر ایلام، با استفاده از روش AHP انجام شده است. برای این منظور ابتدا خصوصیات شیب، پوشش گیاهی، زمین شناسی، نفوذپذیری خاک، تراکم زهکشی و شکل حوضه به عنوان پارامترهای تاثیرگذار در سیل خیزی در زیرحوضه های مورد مطالعه، انتخاب و پس از تکمیل پرسشنامه توسط کارشناسان آشنا به حوضه، وزن دهی این عوامل انجام شد. سپس با استفاده از نتایج حاصل از وزن دهی، نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی محاسبه گردید. بر اساس نتایج، شاخص های شیب و شکل حوضه ها به ترتیب بیشترین (293/0) و کمترین وزن (072/0) و تاثیر را در سیل خیزی داشته است. با توجه به نقشه پهنه بندی وقوع سیل، پهنه های با کلاس سیل خیزی خیلی زیاد، در زیرحوضه ارغوان 45/1 درصد از مساحت و در زیرحوضه کل انار با 77/14 درصد بود و پهنه هایی با کلاس سیل خیزی خیلی کم، در زیرحوضه ارغوان 86/2 درصد و زیرحوضه کل انار با 25/1 درصد از سطح حوضه ها را شامل می شوند. بر اساس نقشه نهایی پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی، زیرحوضه کل انار به دلیل شیب زیاد، سازندهای نفوذناپذیر، پوشش گیاهی اندک و شکلی نسبتا گرد و همچنین دبی ویژه زیاد (52/0 مترمکعب بر ثانیه بر کیلومترمربع) نسبت به زیرحوضه ارغوان (دبی ویژه 29/0 مترمکعب بر ثانیه بر کیلومترمربع) دارای پتانسیل سیل خیزی بیشتر و زیرحوضه ارغوان به دلیل داشتن سطحی گسترده نسبت به زیرحوضه کل انار، حجم بیشتری از سیل را در برمی گیرد. در نتیجه کارشناسان باید به زیرحوضه کل انار که دارای پتانسیل سیل خیزی بیشتری است، توجه بیشتری داشته باشند.

    کلیدواژگان: ایلام، پهنه بندی، روش AHP، سیل خیزی، مقایسه زوجی
  • زهرا شاهینی، مرزبان فرامرزی*، پرویز گرایی، صادق علیمرادی صفحات 19-30

    بیابان زایی کاهش توان اکولوژیکی و زیستی زمین است که به دو صورت طبیعی و مصنوعی رخ می دهد. این پدیده از معضلات مهم کشورها در چارچوب برنامه مدیریتی توسعه پایدار است که خود نتیجه برآیند مجموعه ای از عوامل مختلف محیطی، انسانی و اقلیمی است. در این رابطه از عوامل مهم و تاثیرگذار، عنصر آب است که به عنوان منشا حیات و تضمین کننده بقای اکوسیستم های پایا است. با توجه به اهمیت آب در اقلیم خشک و نیمه خشک نسبت به اقلیم های دیگر، می بایست تمهیداتی برای مدیریت صحیح آب به عمل آورد تا از ایجاد شرایط بحرانی در این مناطق جلوگیری کرد. هدف از این مطالعه بررسی وضعیت معیار آب به منظور ارزیابی بیابان زایی است. با توجه به اثرات فراوانی که شاخص های آب در گسترش عرصه های بیابانی دارند، در این پژوهش سعی شده است با استفاده از شاخص های کمی و کیفی آب های زیرزمینی همچون هدایت الکتریکی (EC)، نسبت جذب سدیم (SAR)، کلر (Cl)، افت آب زیرزمینی و سیستم های آبیاری به بررسی و تعیین کلاس شدت بیابان زایی در دشت مهران با استفاده از مدل IMDPA پرداخته شود. نتایج به دست آمده نشان داد که در این منطقه شاخص های افت آب زیرزمینی و سیستم آبیاری به ترتیب با متوسط ارزش عددی 11/3 و 75/1 بیشترین تاثیر را در روند بیابان زایی منطقه دارند. با توجه به نقشه وضعیت معیار آب زیرزمینی در تخریب منابع منطقه می توان دریافت که 32 درصد از کل منطقه در کلاس کم، 48 درصد در کلاس متوسط و 20 درصد از کل منطقه در کلاس شدید بیابان زایی قرار گرفته اند. به طور کلی، ضرورت دارد که مدیریت منابع آب برای جلوگیری از گسترش بیابان زایی در اولویت سازمان های اجرایی قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، بیابان زدایی، دشت مهران، شاخص کیفی، IMDPA
  • مرتضی قیصوری*، عارف صابری، عاطفه امیری، سیده عالمه صباغ صفحات 31-46

    رشد سریع جمعیت، تغییرات کاربری اراضی و آلودگی های صنعتی و شهری در حال حاضر  از جمله مشکلات جدی است که توسط انسان به محیط طبیعی اعمال شده است. از طرفی تغییر دمای سطح زمین عاملی برای ارزیابی کیفیت زیستگاه به شمار می آید که از تغییر کاربری زمین الگو می گیرد. بنابراین ضرروت دارد پیوستگی بین دوره های کوتاه مدت تغییر کاربری و دمای سطح زمین بررسی گردد. این پژوهش با بررسی اثر کاربری اراضی بر خصوصیات دمایی طی دوره آماری 1398-1393 در حوزه آبخیز شمالی استان ایلام در دو بخش کوهستانی- دشتی و موقعیت صنعتی با وجود صنایع نفت و گاز، نقش کاربری های مختلف را در منطقه مورد مطالعه بررسی می کند. برای تهیه نقشه های دما و کاربری اراضی از داده ماهواره ای لندست سنجنده ETM و MODIS با دقت مکانی به ترتیب 30 و 250 متری در گوگل ارث انجین (Google Earth Engine) از روش های الگوریتم جنگل تصادفی و ماشین بردار استفاده شد. نتایج نشان داد که در طی شش سال مورد نظر، سطح کاربری های آب، مرتع، اراضی کشاورزی و باغی به ترتیب 15/0، 87/3 و 42/3 درصد افزایش و سایر کاربری ها مانند جنگل و اراضی بایر به ترتیب 33/13 و 11/0 درصد کاهش داشته اند. الگوریتم دمایی با استفاده از شاخص LST و ایجاد جزایر حرارتی نشان داد میانگین دمای منطقه در دوره پایه (سال 1393) معادل  02/31 درجه سانتی گراد بوده که در پایان دوره مورد بررسی به 88/31 درجه سانتی گراد رسیده و در طی شش سال 68/0 درجه سانتی گراد دما افزایش داشته است. با توجه به نتایج، اقلیم و کاربری اراضی متاثر از همدیگر بوده و هر کدام در ارتباط با دیگری اثرات خود را نشان می دهند.

    کلیدواژگان: استان ایلام، جزایر حرراتی، تغییر کاربری اراضی، گوگل ارث انجین، MODIS
  • سید اسعد حسینی*، حمزه احمدی، محمود هوشیار صفحات 47-65

    واکاوی سامانه های بارشی امکان شناسایی الگوهای جوی منجر به سیل و پیش بینی آن را فراهم می کند. بنابراین در این پژوهش، بارش سنگین و سیل زای 27 تیرماه 1394 شهرستان سقز در استان کردستان مورد واکاوی همدیدی قرار گرفت. بدین منظور از نقشه های متوسط فشار سطح دریا و ارتفاع ژیوپتانسیل سطوح 700، 850، 500 و 300 هکتوپاسکال و همچنین نقشه های امگا، آب قابل بارش و رطوبت نسبی استفاده شد. تحلیل این نقشه ها برای دو روز قبل و یک روز بعد از وقوع سیل صورت گرفت. بررسی های آماری نشان داد که در سامانه بارشی مورد مطالعه در کمتر از 45 دقیقه ایستگاه همدید سقز و ایستگاه باران سنجی کسنزان به ترتیب 7/29 و 64 میلی متر بارش دریافت کرده اند. واکاوی همدیدی نیز نشان داد سامانه پرفشار مهاجر اروپایی و زبانه کم فشار عربستانی باعث بارش های شدید در این روز شده است که دریای مدیترانه، دریای سیاه و دریای سرخ نیز در تقویت رطوبت این سامانه نقش داشته اند. در روز قبل از شروع بارش در سطح زمین سامانه پرفشار اروپایی از سمت شمال غرب و زبانه کم فشار عربستانی از طرف جنوب غرب به کشور نزدیک شده اند و در روز وقوع سیل ادغام این دو سامانه باعث بارش سنگین شده است. در سطوح بالایی جو نیز در روز قبل از شروع بارش محور ناوه در امتداد ترکیه، عراق و خلیج فارس واقع شده است. با جابه جایی موج کوتاه و تغییر موقعیت محور آن به طرف شرق و نزدیک تر شدن آن به منطقه، مراکز فشار در سطح زمین نیز به طور هم زمان پیشروی کرده است. در این حالت، تمام منطقه غرب کشور، در زیر شرق محور ناوه موج کوتاه قرار گرفته و باعث تشدید ناپایداری و صعود هوای مرطوب شده است و شرایط را برای ریزش بارش های سیل آسا در منطقه فراهم نموده است. لذا مدیریت جامع حوزه های آبخیز به عنوان یکی از راهکارهای مناسب برای سازگاری و تاب آوری در برابر سیلاب ضرورت می یابد.

    کلیدواژگان: الگوی فشار، بارش، سقز، سیل، واکاوی همدیدی
  • رضا امیدی پور*، پژمان طهماسبی، عطاالله ابراهیمی، محبت نداف صفحات 67-84

    مدیریت چرای دام یکی از نمودهای اصلی مدیریت جامع حوزه های آبخیز بوده به طوری که بدون آگاهی از اثرات چرای دام بر تنوع زیستی، مدیریت پایدار حوزه های آبخیز میسر نمی باشد. به همین دلیل آگاهی از تغییرات تنوع و ترکیب گیاهی تحت آشفتگی‏های طبیعی از قبیل چرای دام برای مدیریت بهینه اکوسیستم از اهمیت بالایی برخوردار است. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر شدت‎های مختلف چرای دام (کم، متوسط و زیاد) بر مولفه‏های مکانی تنوع زیستی (آلفا، بتا و گاما)، اجزای تنوع بتا شامل روگشت و الگوی آشیانه‏ای و ترکیب گیاهی در مراتع بروجن در استان چهارمحال و بختیاری انجام گردید. نمونه‎برداری در قالب طرح تصادفی - سیستماتیک و با استفاده از 60 پلات 2×2 متری در سه منطقه معرف در سه شدت چرای دام (سبک، متوسط و سنگین) انجام گردید. تجزیه و تحلیل داده‎ها با استفاده از بسته آماری "vegan" و "betapart" در نرم‎افزار R انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش شدت چرای دام موجب کاهش معنی‎دار مولفه‎های تنوع آلفا، بتا و گاما می‎شود (01/0P-value <) به طوری که بیشترین مقدار مولفه‏های تنوع آلفا، بتا و گاما، در شدت چرای کم به ترتیب 77/11، 22/7 و 19 و در چرای شدید به ترتیب برابر با 44/3، 55/3 و 7 بود. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد افزایش شدت چرای دام موجب افزایش معنی‏دار روگشت گونه‏ای خواهد شد که نشان دهنده حذف و جایگزینی گونه‏های گیاهی است در حالی که افزایش چرای دام تاثیر معنی‏داری بر مولفه الگوی آشیانه‏ای تنوع بتا نداشت. نتایج آزمون NMDS نشان داد که چرای دام در شدت‏های مختلف باعث ایجاد اختلاف معنی‎داری در ترکیب جوامع مورد بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان دادند به کارگیری شدت چرای سبک می تواند به عنوان ابزار مدیریتی مناسبی در راستای حفظ و بهبود تنوع زیستی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تنوع بتا، تنوع زیستی، جایگزینی گونه‏ای، شدت چرای دام، مدیریت اکوسیستم
  • سجاد کیانی*، واحد کیانی، مهرنوش قدیمی صفحات 85-104

    تولید زباله موجب بحران هایی در زمینه محیط زیست گردیده است که حیات موجودات کره زمین را با مشکلات جدی روبه رو ساخته است. هدف این پژوهش مکان یابی مناطق مناسب دفع پسماند بر اساس ویژگی های هیدرولوژیکی و ژیواقلیمی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کیان) به روش پیمایشی- تحلیلی بوده است؛ بر اساس فرآیند مکان یابی محل مناسب دفن بهداشتی زمینی به مساحت 10 هکتار در محدوده روستای کرک علیا انتخاب گردید. با توجه به اینکه سنگ بستر منطقه بازالت-اندزیت است و این گونه سنگ ها نسبت به فرسایش مقاوم و از نظر نفوذپذیری متوسط هستند دارای توان مناسب برای دفع پسماند می باشند، بنابراین منطقه پیشنهادی از نظر آمایش محیط زیست توان بالایی برای دفن پسماند دارد. با استناد به داده های سازمان هواشناسی جهت باد غالب منطقه مورد مطالعه شمال-غربی و باد نایب غالب آن غربی است و چون روستاهای اطراف منطقه پیشنهادی دفن زباله در راستای شمال غربی و غرب منطقه مورد مطالعه واقع شده اند، از اثرات بوی نامطبوع محل دفن زباله به دور خواهند بود؛ همچنین به دلیل محصور بودن منطقه از نظر توپوگرافی که در پروفیل عرضی و طولی منطقه قابل مشاهده است، اثر جابه جایی زباله های سبک وزن توسط باد خنثی شده است؛ و باید یادآور شد که مکان دفن پیشنهادی از زهکشی های طبیعی فاصله داشته که این ویژگی، منطقه را از نظر هیدروژیولوژیکی حوزه آبخیز برای دفن زباله مناسب کرده است. نتایج به دست آمده از ارزیابی اثرات محیط زیستی (EIA) نیز نشان داد که این پروژه حدود 45 درصد اثرات مثبت دارد. بنابراین محل پیشنهادی به لحاظ استانداردهای محیط زیستی  نسبتا توجیه شده است.

    کلیدواژگان: AHP، ELA، حوزه آخیز کیان، دفع پسماند، موقعیت مکانی
|
  • Fatemeh Rostami, Mohsen Tavakoli *, Noredin Rostami, Haidar Ebrahimi Pages 1-17

    The aim of this study was to analyze the factors affecting the occurrence of floods and to prepare a zoning map of flood potential in two sub-watersheds of Arghavan and Kalanar, sub-watersheds of Ilam watershed, using AHP method. For this purpose, slope, vegetation, geology, soil permeability, drainage density and watershed shape as effective parameters in flooding in the studied sub-watersheds were selected. After the experts familiar with the watershed completed the questionnaire, these parameters were weighted. Using the results of weighting, the flooding potential zoning map was then calculated. Based on the results, the slope and shape indices of the watersheds had the highest (0.293) and lowest weight (0.072) and effects on flooding, respectively. According to the flood zoning plan, zones with very high flooding class are 1.45% of the area in Arghavan watershed and 14.77% in the sub-watershed of Kalanar, and zones with very low flooding class are 2.86% in Arghavan watershed and 1.25% of the watershed area in Kolanar. According to the final flood potential zoning map, Kolanar sub-watershed has a higher flood potential due to its high slope, impermeable formations, low vegetation and relatively round shape, as well as high specific discharge (0.52 m3/s.km2) compared to Arghavan sub-watershed (0.29 m3/s.km2) and the Arghavan sub-watershed contains a larger volume of floods due to its larger surface area than the Kalanar sub-watershed. As a result, experts should pay more attention to the Kalanar sub-watershed, which has a higher flood potential.

    Keywords: AHP, Flood hazard zoning, Ilam, Pair comparison
  • Zahra Shahini, Marzban Faramarzi *, Parviz Garaee, Sadegh Alimoradi Pages 19-30

    Desertification is defined as the reduction of the ecological and biological potential of the earth, which occurs both naturally and artificially. This phenomenon is one of the important problems of countries for sustainable development management programs, which is the result of a combination of various environmental, human and climatic factors. Water is recognized as an important and influential factor that is the main source of life and also guarantees the survival of sustainable ecosystems. Since water is more important in arid and semi-arid climates than in other climates, measures should be taken to properly manage water in order to prevent critical conditions in these areas. The purpose of this study is to investigate the status of water criteria to assess desertification. Due to the many effects that water indices have on the development of desert areas, in our study, we used quantitative and qualitative indices of groundwater such as electrical conductivity (EC), sodium absorption ratio (SAR), color (Cl), falling groundwater level and irrigation systems to study and determine the class of desertification intensity in Mehran plain. The IMDPA model was applied to evaluate the desertification situation. The results showed that the indices of decline and irrigation systems with average values of 3.11 and 1.75, respectively, have the greatest impact on the desertification process in the region. According to the groundwater status map in the destruction of resources in the study area, it can be concluded that 32% of the total area is in the low class, 48% in the middle class, and 20% of the total area is in the severe desertification class. In general, water resources management should be a priority for executive agencies to prevent desertification.

    Keywords: Desertification, Groundwater, IMDPA, Mehran Plain, Quality Index
  • Morteza Gheysouri *, Aref Saberi, Attefeh Amiri, Seyedeh Alemeh Sabbagh Pages 31-46

    Rapid population growth, land-use change, and industrial and urban pollution are currently among the most serious human-caused problems in the natural environment. On the other hand, the change in land surface temperature is a factor in assessing the quality of habitat, which is modeled on land-use change. Therefore, it is necessary to examine the correlation between short periods of land-use change and surface temperature. This study shows the role of different land uses in the study area by examining the effect of land use on temperature parameters during the statistical period of 2013-2019 in the northern watershed of Ilam province with two mountainous-plain parts and industrial location despite oil and gas industries. Random forest and machining algorithm techniques were used to prepare temperature and land use maps from Landsat satellite data of ETM and MODIS sensors with a spatial accuracy of 30 and 250 meters, respectively, in Google Earth Engine. The results showed that during the six years, the level of water, rangeland, agricultural, and garden land uses have increased by 0.15, 3.87, and 3.42 percent, respectively, and other land uses such as forests and barren lands have decreased by 13.33 and 0.11 percent. The temperature algorithm using the LST index and creation of thermal islands showed that the average temperature of the region in the base period (2014) was equal to 31.02°C, which at the end of the study period reached 31.88°C. During the six years the temperature has risen by 0.68°C. According to the results, climate and land use are affected by each other and each shows its effects on the other.

    Keywords: Google Earth Engine, Land use change, MODIS, Thermal Islands
  • Seyed Asaad Hosseini *, Hamzeh Ahmadi, Mahmoud Houshyar Pages 47-65

    Floods are among inevitable hazards but its frequencies and volumes can be varied due to climate change. A comprehensive analysis of synoptic status can be useful for predicting similar events in the future. It is therefore very important for a good environmental management. Flash flood of July 2015 in Saghez was a catastrophe and did severe damage. In order to analyze the catastrophic precipitation, sea level pressure, 300 hPa, 500 hPa, 700 hPa, 850 hPa maps along with Omega, perceptible water map and humidity maps were investigated and analyzed, starting two days before the rainfall until the end of rainfall and even a day after. Results show that immigrant European high-pressure system along with Arabian low-pressure tongue have caused intense rainfall during the day. Mediterranean Sea, black sea and red sea have been effective in enhancing the system too. A day before the rainfall, at surface level, a high-pressure European system from the North West and the low-pressure tongue from the south west were approaching the country and the combination of these two systems have caused intense rainfall on the region. Ag the higher level, trough axis was over Turkey, Iraq and Persian Gulf. Short waves displacements along with change in axis positioning eastward caused pressure centers in the surface level to get closer. At this time, all the western part was located under the eastern axis short wave trough, causing intensifying instabilities along with uplifting humid weather and finally a catastrophic intense rainfall on Saghez and its surroundings on July 18 2015. It is important to pay attention to comprehensive watershed management as one of the major strategies for adaptation and resilience in flood-prone areas.

    Keywords: flood, Pattern of pressure, Precipitation, Saghez, Synoptic analysis
  • Reza Omidipour *, Pejman Tahmasebi, Ataollah Ebrahimi, Mohabat Nadaf Pages 67-84

    Livestock grazing management is one of the main manifestations of integrated watershed management. Lack of awareness of the effects of livestock grazing on biodiversity makes sustainable watershed management impossible. Therefore, awareness of the variation in plant diversity and composition under natural disturbances such as livestock grazing is important for optimal ecosystem management. This study aims to investigate the effects of different grazing intensity (low, moderate, and high) on spatial diversity components (α-diversity, β-diversity and γ-diversity), turnover and nestedness components of β-diversity and species composition in semi-steppe Broujen rangelands in Chaharmahal and Bakhtiari Province. Vegetation sampling was conducted based on a random-systematic sampling design using 60 plots of 2*2m in three grazing intensities including low, moderate and high. Statistical analysis was performed in R software using “vegan” and “betapart” packages. The results showed that an increase in grazing intensity could significantly (P-value < 0.01) decrease α-, β- and γ-diversity indices, which, in low grazing intensity, were 11.77, 7.22, and 19, respectively, while in high grazing intensity they were 3.44, 3.55, and 7, respectively. In addition, an increase in grazing intensity could significantly (P-value < 0.05) increase the turnover component of β-diversity due to species replacement, while there was no significant effect for nestedness components of β-diversity. The NMDS analysis results showed that different animal grazing could drive a significant deviation in plant community composition. The results of this study suggest that the light grazing intensity could be used as a suitable management tool in order to maintain and improve plant biodiversity.

    Keywords: Biodiversity, β-diversity, Ecosystem Management, Grazing Gradient, Species Replacement
  • Sajjad Kiani *, Vahed Kiani, Mehrnoosh Ghadimi Pages 85-104

    The production of waste has caused environmental crises that pose serious threats to the life of creatures on Earth. This study aimed to evaluate the strategy and location of waste disposal site in Kiyan watershed with an emphasis on EIA through survey-analytical method. Based on the locating process, a suitable landfill site of 10 hectares was selected in the village of Karke-oliya. As basalt-andesite rocks have high permeability and are resistant to erosion, the proposed area has high environmental capacity for waste disposal. Data from the Meteorological Organization show the prevailing wind direction within the study area is northwest. The western wind dominates, and since the villages of the study area are northwest and west of the landfill area, the effects of the landfill's unpleasant odor will be far off. In addition, since the area is enclosed in terms of topography, which can be seen in the transverse and longitudinal profiles of the region, the effect of the displacement of lightweight waste by the wind has been neutralized. It is important to note that the suggested burial ground is far from natural drainage, which makes the area suitable for landfill for hydro geological watershed purposes. The results of the environmental impact assessment also showed that the project has a positive impact of about 45%. Therefore, the proposed site is well-suited to environmental standards.

    Keywords: AHP, Kiyan watershed, EIA, Waste disposal location