فهرست مطالب

مخاطرات محیط طبیعی - پیاپی 34 (زمستان 1401)

مجله مخاطرات محیط طبیعی
پیاپی 34 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • کامران شایسته*، شیوا غریبی صفحات 1-16
    طوفانهای گرد و غبار در مناطق خشک از جهان رخ می دهند و اثرات منفی مختلفی بر جنبه های مختلف اکولوژیکی، اقتصادی و بهداشتی جامعه دارند. شناسایی کانون های مولد گرد و غبار یکی از مهم ترین راهکارهای مدیریت این پدیده ویرانگر است که به روزترین و کارآمدترین روش و ابزار در شناسایی این کانون ها استفاده از تصاویر ماهواره ای است. هدف از این مطالعه شناسایی کانون های بالفعل تولید گرد و غبار در محدوده استان همدان و محدوده تاثیرگذار است. از تصاویر ماهواره ای مادیس و سنتینل-5 به ترتیب در محدوده زمانی 12 ساله و 2 دوساله در سامانه GEE استفاده شد. جهت شناسایی و نظارت بر کانون های گرد و غبار پارامترهای وضعیت کاربری اراضی، شاخص خاک لخت، شاخص توده آب مورد استفاده قرار گرفتند. طبقه بندی غلظت آیروسل ها در سه گروه تراکمی در محدوده مطالعاتی نشان داد که به ترتیب مساحت پهنه های دارای غلظت بالا در تصاویر مادیس و سنتینل به ترتیب 1/9875 و 5/7100 کیلومترمربع است که در تصاویر سنتینل به صورت پیوسته و در تصاویر مادیس به صورت پراکنده هستند. مطابقت کانون های بالفعل تولید گرد و غبار در تصاویر سنتینل-5 با نقشه کاربری اراضی سال 2018 نشان داد که بیشترین تمرکز آیروسل ها در تصاویر سنتینل در مراتع فقیر و خاک اراضی غیرقابل کشت و در تصاویر مادیس در مراتع فقیر و کشاورزی دیم قرار دارد. دو تصویر دارای همبستگی 81 درصد هستند. درنهایت، تصاویر ماهواره ای سنتینل- 5 می تواند در پایش کانون های گرد و غبار مفید واقع گردد. جهت مدیریت کانون ها کاهش خاک لخت، افزایش پوشش گیاهی، کاهش استفاده از سفره های آب زیرزمینی در دشت قهاوند پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: شاخص توده آب، برخاستگاه، شاخص خاک لخت، سنجش از دور، همدان
  • اعظم حیدری، ایرج جباری* صفحات 17-34
    برداشت بیش از حد از سفره های آب زیرزمینی در کشور سبب افت شدید سطح ایستابی آبخوان و از بین رفتن لایه های آبدار زمین گردیده است که آثار آن پدیده فرونشست می باشد. در این پژوهش شبیه سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی حوضه مرودشت - خرامه از یک دوره صحت سنجی و پردازش مجموعه گسترده ای از داده های خام در مدل ریاضی مادفلو استفاده شد. نتایج خروجی از تحلیل حساسیت پارامترهای موثر در واسنجی آبخوان مرودشت، نشان دهنده تاثیر حداکثری پارامترهای هدایت هیدرولیکی و ناهمسانگردی هدایت هیدرلیکی افقی و یک مجموعه گروه خطی شبکه آبراهه ای است. از این رو با آمار سازمان آب منطقه ای فارس مبنی بر وجود چاه هایی با آبدهی بالا در این مناطق هماهنگی دارد. با توجه به شرایط حاکم بر آبخوان در صورت ادامه روند بهره برداری کنونی پیش بینی می شود تراز سطح آب زیرزمینی در طی سال های 2019 تا 2029 میزان15 متر افت خواهد داشت هم چنین با توجه به نشست میانگین زمین که به طور میانگین0.76 متر به ازای 10 متر افت تراز آبخوان می باشد، میزان نشست متوسط زمین با روند کنونی برداشت در ده سال آینده 114.78سانتی متر قابل پیش بینی می باشد و با افزایش 30 درصدی برداشت، میزان افت تراز آبخوان در طی 20 سال آینده در حدود 37 متر می باشد که افت سالانه آن در حدود 1.9 متر می باشد. فرونشست زمین در این حالت نیز در حدود 280 سانتی متر پیش بینی می شود. در نهایت با استناد به نقشه های تهیه شده از آبخوان مرودشت با توجه به آبرفتی بودن سفره آب زیرزمینی اثر افت سطح آب را می توان با فاصله مکانی کم مشاهده کرد. که میزان فرونشست در حاشیه جنوبی و جنوب غربی دشت به دلیل ضخامت کم رسوبات و در نواحی شمالی و شمال شرقی دشت به دلیل رسوبات دانه درشت، کمتر از قسمت های مرکزی دشت باشد.
    کلیدواژگان: فرونشست، آبهای زیرزمینی، مرودشت، استان فارس، مخاطرات محیطی، مادفلو
  • صالح ارخی*، شهرام بارانی، سمیه عمادالدین صفحات 35-56

    در مطالعه حاضر، هدف پیش بینی پتانسیل هدر رفت سالیانه خاک و بار رسوب است. برای پیش بینی موارد مذکور، معادله تجدید نظر شده جهانی هدر رفت خاک (RUSLE) در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی به کار رفته است. مقدار عامل فرسایندگی سالیانه باران با استفاده از داده های بارش ماهانه 22 ساله در 18 ایستگاه در اطراف حوضه محاسبه شد. سپس تغییرات مکانی آن با استفاده از کریجینگ معمولی برآورد شد. شاخص فرسایش پذیری خاک از نقشه خاک، که خود با استفاده از پیمایش صحرایی و داده های سنجش از دور تهیه شد، بدست آمد. عامل توپوگرافی از مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 30 متر استخراج شد. عامل پوشش گیاهی سالیانه نیز از داده های سنجش از دور برآورد شد. از آنجایی که در حوضه مورد مطالعه عملیات حفاظت خاک ناچیز است، مقدار عامل حفاظت خاک در سرتاسر حوضه 1 در نظر گرفته شد . در این مطالعه، مقادیر متوسط فاکتورهای R، K، LS، C و P به ترتیب برابر باMJ mm ha-1h-1y-1   264، Mg ha h ha-1MJ-1mm-1 35/0، 00/2، 51/0 و 1 بودند. میانگین بار رسوب سالیانه در حوضه مورد مطالعه  t h-1 y-137/16 برآورد شد که نزدیک به مقدار بدست آمده از ایستگاه رسوب سنجی خروجی حوضه (58/16 تن در هکتار در سال) بود. نتایج حاصل از بررسی نقشه فرسایش در این مدل نشان می دهد که بیشترین فرسایش در قسمت غرب و میانه حوضه قرار دارد. چون این منطقه از سازندهای ناپایدار و مستعد فرسایش تشکیل شده است. شیب زیاد منطقه به اضافه بارش باران و تغییر کاربری اراضی در این محدوده بسیاری از عرصه های آن را با بحران فرسایش خاک مواجه کرده است. بر اساس نتایج حاصل، بیشترین وسعت حوضه  مربوط به کلاس فرسایشی خیلی کم، کم و متوسط است که عموما در کل حوضه پراکنش دارد و کمترین مساحت حوضه در کلاس فرسایشی زیاد تا خیلی زیاد (20 درصد) قرار می گیرد. با توجه به اینکه 20 درصد حوضه مورد مطالعه در کلاس فرسایش زیاد تا خیلی زیاد قرار دارد، لزوم اقدامات حفاظتی در این مناطق الزامی است. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد، فاکتور LS با ضریب همبستگی 81/0 بیشترین تاثیر را در برآورد فرسایش سالانه خاک توسط مدل RUSLE داشته است. این پژوهش، موثر بودن RS و GIS را جهت تخمین کمی مقادیر فرسایش خاک، بار رسوب و همچنین مدیریت فرسایش اثبات نمود.

    کلیدواژگان: فرسایش خاک، بار رسوب، RUSLE، سنجش از دور، GIS، چم گردلان ایلام
  • مرتضی حیدری مظفر*، مرضیه تاج بخشیان صفحات 57-78
    بررسی های اخیر در مورد پیامدهای فاجعه آمیز و خسارت گسترده جانی و مالی ناشی از بلایای طبیعی و به ویژه زلزله نشان دهنده آن است که اقدامات موثری در این زمینه، صورت نگرفته است. یکی از مناطق زلزله خیز استان همدان، شهرستان نهاوند است که ازجمله پهناورترین مناطق استان نیز به شمار می رود. در این خصوص پژوهش حاضر باهدف پهنه بندی آسیب پذیری سکونتگاه ها در برابر زلزله با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی و سیستم اطلاعات مکانی انجام شد. به همین منظور از 14 معیار که عبارت اند از بافت خاک، بزرگا و مراکز زلزله های پیشین، تاسیسات خطرساز، راه های دسترسی، رودخانه ها، لایه های زمین شناسی، موقعیت زمین لغزش، شیب زمین، فرسایش خاک، کاربری اراضی، گسل های منطقه، مدل رقومی ارتفاعی و نقاط جمعیتی استفاده گردید. در این خصوص نقشه پهنه بندی آسیب پذیری سکونتگاه ها در برابر زلزله جهت تحلیل ها و ارزیابی های محیطی تهیه شده است. با توجه به بررسی مطالعات صورت گرفته توسط دیگر محققان در سراسر دنیا، در این پژوهش به منظور همپوشانی وزن دار معیارها در فضای فازی، از تابع گاما با مقادیر اولیه 5/0، 7/0 و 9/0 استفاده شد؛ که پس از صحت سنجی نتایج و بررسی مقادیر آن ها، گامای 9/0 بکار گرفته شد. نتایج نهایی برای شناسایی سکونتگاه های در معرض آسیب محدوده شهرستان نهاوند در 5 کلاس طبقه بندی شد. محدوده های با پتانسیل آسیب پذیری بسیار پایین به مساحت 25065 هکتار، با پتانسیل نسبتا پایین به مساحت 48173 هکتار، پتانسیل متوسط به مساحت 39000 هکتار، پتانسیل نسبتا بالا به مساحت 25571 هکتار و پتانسیل بسیار بالا به مساحت 13980 هکتار در نتیجه این طبقه بندی مشخص شد. نتایج نشان می دهد، 28 روستا در محدوده با پتانسیل آسیب پذیری بالا و 3 شهر و 26 روستا در پهنه با پتانسیل آسیب پذیری نسبتا بالا قرار دارند.
    کلیدواژگان: پهنه بندی خطر زلزله، سیستم اطلاعات مکانی، شهرستان نهاوند، منطق فازی
  • مرتضی مظفری*، زینب حسینی، الهام فیجانی صفحات 79-100
    دریاچه های بختگان و طشک به عنوان دومین دریاچه های ایران از نظر بزرگی، از سال 1387 با بحران کم آبی و خشکی شدید روبرو شده اند. این پدیده سبب به هم خوردن زیست بوم منطقه و بروز کاستی های اجتماعی، بهداشتی و محیط زیستی شده است. هدف از این پژوهش بررسی نقش خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی بر خشکیدن این دریاچه ها است. برای این منظور، از داده های دما و بارش اندازه گیری شده در 21  ایستگاه باران سنجی، دبی سنجیده شده در سه ایستگاه هیدرومتری و مساحت حاصل از محاسبه شاخص تفاضلی بهنجار شده آب (با پردازش 46 تصویر ماهواره لندست) استفاده شد. برای تعیین رابطه بین متغیرها از ضریب همبستگی پیرسون و جهت بررسی روند تغییرات هر متغییر از روش رگرسیون خطی استفاده گردید. همچنین برای تعیین اثر خشکسالی اقلیمی و آبشناسی بر تغییرات مساحت دریاچه ها از شاخص های بارش و رواناب استاندارد شده دوازده ماهه استفاده شد. با تعیین روند تغییرات مساحت دریاچه ها در بازه زمانی بین سال های 1352 تا 1399 مشخص شد که وسعت پهنه آبی آنها از سال 1387 روند کاهشی به خود گرفته و از سال 1391 به این سو در بیشتر زمان ها این دریاچه ها خشک بوده اند. با وجود روند افزایشی در دمای حوضه به میزان 4/0 درجه سانتی گراد در هر ده سال، تغییر چشمگیری در مقدار این روند در سال 1387 (همزمان با خشکیدن دریاچه ها) دیده نشده است. بررسی بارش حوضه و آورد رود کر (مهمترین ورودی دریاچه ها) نشانگر وجود روند کاهشی در بارش و آورد رودخانه، بویژه از سال 1387 به این سو است. محاسبه شاخص های بارش و رواناب استاندارد نیز از آغاز خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه از سال 1387 حکایت دارد. مقدار بارش در دوره خشکسالی به میزان 47 درصد کاهش یافته اما  آبدهی ایستگاه هیدرومتری نزدیک به دریاچه کاهش بیش از 95 درصدی را نشان می دهد. بر اساس نتایج این پژوهش، هر چند کاهش بارش و افزایش دما سبب کاهش مساحت دریاچه های بختگان و طشک شده، اما عوامل دیگیری نیز در این رخداد نقش دارند. بنابراین به نظر می رسد که خشکسالی اقلیمی تنها عامل خشکیدن این دریاچه ها نیست. برای تعیین نقش سایر عوامل در این پدیده مخرب، مطالعه نقش عوامل انسانی بر خشک شدن دریاچه ها پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: دریاچه بختگان و طشک، خشکسالی، شاخص بارش و رواناب استاندارد
  • سید حسین میرموسوی*، مسعود جلالی، کوهزاد رئیس پور، آرمان جاهدی صفحات 101-126
    برف یکی از عناصر آب وهوایی تامین منابع آب برای حیات می باشد؛ بنابراین، هدف از این پژوهش، واکاوی روند تغییرات ذوب برف در ایران و اثرپذیری آن از تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی می باشد. برای این هدف، داده های ذوب برف (Snowmelt) و ارتفاع ژیوپتانسیل (Geopotential height) ترازهای نیواری 500، 600 و 700 هکتوپاسکالی از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت هوا (ECMWF)، نسخه (ERA5) با قدرت تفکیک مکانی 0.25*0.25 درجه برای ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل، نوامبر و دسامبر از سال 1979 تا 2019 دریافت شد. ابتدا، روند و شیب تغییرات ماهانه ذوب برف در ایران با استفاده از آزمون های آماری ناپارمتریک من - کندال و تخمین گر شیب سن ارزیابی شد. سپس، با استفاده از روش صدک گیری، صدک های 25 و 75 مقادیر ذوب برف ماهانه در ایران تعیین شد. ارتباط بین تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی با ماه های که مقادیر ذوب برف کم تر و بیش تر از صدک های 25 و 75 داشتند، سنجیده شد. سرانجام، از شاخص همدیدی خاورمیانه ی (MESI) و روش بسط دهه ها، برای واکاوی اثرپذیری روندهای کاهشی ماهانه ذوب برف در ایران از تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی استفاده شد. نتایج نشان داد، در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و دسامبر میانگین ماهانه ذوب برف در ایران دارای روند کاهشی است. علاوه بر این، بین ارتفاع موج مدیترانه بادهای غربی در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر که مقدار میانگین ذوب برف کم تر و بیش تر از صدک 25 و 75 داشته اند، ارتباط وجود داشت. همچنین نتایج نشان داد که، تغییراتی در ارتفاع موج مدیترانه بادهای غربی رخ داده است. به نظر می رسد، این تغییرات یکی از عامل های اثرگذار در روند کاهشی ذوب برف در ایران باشد، که به خصوص در دهه های سوم و چهارم (از سال 1999 به بعد) در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر نمایان تر است.
    کلیدواژگان: برف، ذوب برف، تغییرات آب وهوا، موج مدیترانه ی بادهای غربی، ایران
  • کبری علی پناهی، نورالدین رستمی*، مرتضی قیصوری صفحات 127-144
    در سال های اخیر با افزایش جمعیت، کمیت و کیفت منابع آب سطحی ناشی از فعالیت انسانی دچار تغییراتی شده است. با مطالعه و بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر منابع آب سطحی می توان به نتایج خوبی برای درک اثرات متقابل استفاده از زمین و کیفیت آب دست یافت. لذا هدف این مطالعه ارزیابی کیفیت آب سطحی در حوضه آبخیز دشت مهران متاثر از کاربری زمین می باشد. در این مطالعه پس از استخراج کاربری اراضی، درصد مساحت هر کدام از کاربری های موجود در منطقه برای چهار بازه زمانی 1380، 1387، 1395 و 1399 مشخص شد، سپس اثرات تغییرات کاربری اراضی در دو دوره تر و خشک بر پارامترهای کیفی آب شامل آنیون ها، کاتیون ها، SDR، TDS، EC موردبررسی قرار گرفت و در نهایت از نمودار شولر و ویلکوکس جهت تعیین پارامتر کیفی آب ازلحاظ شرب استفاده شد. نتایج نشان دهنده افزایش اراضی بایر و شهری نسبت به اراضی کشاورزی، مرتعی و جنگلی بوده است. به طوری که اراضی بایر و شهری به میزان 2/13 درصد افزایش طی 20 سال داشته و مقدار آنیون ها نسبت به میانگین درازمدت 10 ساله 82/14 درصد و کاتیون ها 23/21 درصد و املاح محلول SDR، TDS، EC به ترتیب 9/36، 35/18 و 30/18 درصد افزایش داشت. در بیشتر کاربری های موردبررسی روند تغییرات بر اساس آزمون من-کندال افزایش را نشان داد و بر اساس همبستگی پیرسون بین جریان رودخانه و پارامتر کیفی با تمام پارامترهای موردبررسی دارای ارتباط منفی و معکوس می باشد که با کاهش جریان رودخانه، روند پارامترهای کیفی افزایش یافته است. بر اساس نمودار شولر و ویلکوکس برای حوضه مورد مطالعه آب در محدوده شوری قرار دارد. نتایج کلی نشان داد که افزایش فعالیت های انسانی، نوسانات آب و هوایی از عوامل موثر بر کیفیت آب رودخانه گاوی می باشند بنابراین، نیاز به اجرای برنامه های صحیح مدیریتی برای کنترل تغییرات کاربری اراضی است.
    کلیدواژگان: تغییرات آب و هوا، آب، اراضی بایر، رودخانه گاوی
  • رضا اسماعیلی*، محمد طاهری صفحات 145-158

    سیل از جمله مخاطراتی است که سالانه میلیونها نفر را در جهان تحت تاثیر قرار می دهد. مناطق شمالی ایران هم طی دهه های اخیر با سیلابهای متعددی روبرو بوده اند و خسارات زیادی به نواحی شهری و روستایی این مناطق وارد شده است. این تحقیق با هدف، تهیه نقشه مناطق مستعد سیل با روش فازی و صحت سنجی نقشه های مختلف در پایین دست حوضه رودخانه نکا در شرق مازندران انجام شده است. پس از سیل سال 1397 موقعیت بخشی از مناطقی که دچار سیل شدند به صورت نقطه ای ثبت گردید. داده ها به صورت تصادفی به دو قسمت آموزشی و اعتبارسنجی با نسبت 70 و 30 درصد تقسیم شدند. بر اساس 70 درصد از داده های مشاهده ای، روابط فازی لایه های مختلف اطلاعاتی شامل ارتفاع، شیب، فاصله از رود، بارش، لیتولوژی و کاربری اراضی تعیین شد. پس از فازی سازی لایه ها با استفاده از 9 اپراتور مختلف فازی، همپوشانی لایه ها انجام شد و نقشه خطر سیل بدست آمد. برای صحت سنجی نقشه های حاصله با استفاده از 30 درصد نقاط باقیمانده و همان تعداد نقاط فاقد سیل با روش ROC و شاخص کاپای کوهن اعتبار سنجی صورت گرفت. نتایج نشان داد که روش های گامای 9/0، 8/0، 7/0 به ترتیب بیشترین دقت را داشته است. براساس نقشه نهایی گامای 9/0، 7/15 درصد از مساحت منطقه در محدوده خطر بسیار زیاد و زیاد قرار دارد و 30 درصد مناطق روستایی و شهری حوضه در این محدوده های خطر قرار گرفته اند.

    کلیدواژگان: نقشه خطر سیل، نگرش فازی، رودخانه نکا، استان مازندران
  • عیسی جوکار سرهنگی*، محمدرضا دهقان چاچکامی صفحات 159-178

    ارزیابی و پهنه بندی فرسایش خاک با استفاده از مدل هایی که دقت بیشتری داشته باشند، به اجرای فعالیت های حفاظتی و کنترل فرسایش خاک در داخل حوضه و کاهش میزان رسوب در خارج از آن کمک می کند. هدف از این پژوهش پهنه بندی شدت فرسایش خاک حوضه بلده با استفاده از مدل های RUSLE و ICONA و بررسی میزان دقت آنها با مشاهدات و مقادیر واقعیت زمینی است. فاکتورهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران (R)، فرسایش پذیری خاک (K)، توپوگرافی (LS)، پوشش گیاهی (C) و عملیات حفاظتی (P) به ترتیب از داده های بارندگی منطقه، نقشه خاک، مدل رقومی ارتفاع و تکنیک های سنجش از دور محاسبه شده اند. براساس مدل ICONA درابتدا از هم پوشانی دو لایه شیب و سنگ شناسی، نقشه فرسایش پذیری خاک به دست آمد. سپس برای تهیه نقشه حفاظت خاک، لایه های شاخص پوشش گیاهی و کاربری اراضی منطقه همپوشانی شدند و در مرحله آخر با استفاده از لایه های فرسایش پذیری و حفاظت خاک، نقشه پهنه بندی فرسایش با این مدل نیز تهیه گردید. برای ارزیابی دقت این مدل ها از شاخص های آماری و روش BLM که تمامی عوامل آن طی مشاهدات میدانی به دست آمد، استفاده شده است. برای این منظور، یک نقشه با 2500 نقطه به صورت شبکه بندی منظم جهت نمونه برداری از نقشه های حاصل از مدل ها تهیه گردید و بر این اساس آماره هایRMSE  (جذر میانگین مربعات خطا)،  MAE (میانگین خطای مطلق)، MSE (میانگین مربعات خطا) و NSEC (ضریب کارایی ناش و ساتکلیف) محاسبه شد. نتایج شاخص های آماری مذکور و خطاهای مدل ها نشان می دهند که مدل های مذکور در حوضه بلده کفایت بالایی ندارند، اما کارایی و میزان تطابق طبقات فرسایش مدل ICONA با خروجی BLM به عنوان نقشه مرجع اندکی بیشتر است، چرا که مقدار RMSE، MAE و MSE آن کمتر و NSEC آن به عدد یک نزدیک تر است.

    کلیدواژگان: فرسایش خاک، RUSLE، ICONA، حوضه بلده
  • حسن افراخته، محمد حجی پور*، محمدحنیف قلندرزهی، سعید نصیری زارع صفحات 179-198

    استان سیستان و بلوچستان و به خصوص شهرستان سیب و سوران درگیر خشکسالی است. بیشترین اثرات این بحران گریبانگیر بخش کشاورزی و به خصوص مناطق روستایی آن است. وقوع پدیده خشکسالی در این شهرستان اثرات مستقیم و غیرمستقیم بسیاری بر زندگی روستاییان داشته است؛ امکان جلوگیری از وقوع این پدیده از نظر عوامل طبیعی و وقوع دوره های خشکسالی وجود ندارد؛ بنابراین نخستین گام برای مقابله و کاهش اثرات پدیده مذکور در ابعاد اقتصادی، اجتماعی و حتی محیط زیستی، شناخت دقیق راهکارهای بنیادی به منظور مدیریت مواجهه با وقوع و تشدید این پدیده خواهد بود. بررسی این موضوع در نواحی روستایی شهرستان سیب و سوران به انجام رسیده است. تحقیق کمی و از نظر هدف کاربردی است. برای انتخاب نواحی روستایی از روش خوشه بندی و براساس نوع معیشت استفاده شد که با توجه به نیاز تحقیق 19 روستا به عنوان نمونه و براساس تعداد خانوارهای روستایی و فرمول کوکران، 300 خانوار به عنوان نمونه تعیین گردید. برای گردآوری داده ها از دو پرسشنامه استفاده شده است: پرسشنامه اول برای شناسایی پیامدها و اثرات فضایی خشکسالی و پرسشنامه دوم در قالب تکنیک دلفی برای تعیین عوامل و راهکارهای مدیریتی موثر برای خشکسالی از نظر کارشناسان و خبرگان (30 نفر) بوده است. وقوع مخاطره خشکسالی در نواحی روستایی دارای پیامدهای منفی در ابعاد اجتماعی، زیست محیطی و اقتصادی بوده است. گسترش مشاغل کاذب و غیر قانونی، کاهش آب چشمه ها، چاه ها و منابع آب سطحی و همچنین بی ثباتی معیشت ساکنین از جمله مهمترین پیامدهای منفی خشکسالی بوده است. نبود تنوع شغلی و عدم سرمایه گذاری دولت از مهمترین عوامل تشدید کننده ی اثرات خشکسالی شناسایی شده است که بنا به بررسی صورت گرفته، توسعه استفاده از سیستم آبیاری تحت فشار به عنوان راهکاری موثر در جهت مقابله با این عارضه طبیعی شناخته شد.

    کلیدواژگان: خشکسالی، مدیریت بحران، سازگاری، شهرستان سیب و سوران
|
  • Kamran Shayesteh *, Shiva Gharibi Pages 1-16
    Dust storms originate in many of the world’s drylands and may impact a wide range of negative effects on ecological, public health, and socio-economic issues. The phenomenon of dust is one of the most important environmental challenges nowadays. Therefore, Identifying the sources of dust storms is the first step to combating these devastating phenomena. Using satellite images is the most up-to-date method to identify dust sources. The present study aims to identify areas of dust generation potential in Hamadan province and the effective range. Modis and Sentinel-5 satellite imagery were used for the 2008-2019 and 2018-2020 study periods using GEE, respectively. Land-use maps, BSI, and MNDVI were considered useful indices to detect and monitor the dust generation centers. Classification of aerosol concentrations in three classes showed that the area of the first class (the highest concentration class) in Modis and Sentinel-5 images are 9875.1 and 7100.5 km2, respectively, which are Continuous polygons in Sentinel-5 and Scattered polygons in Modis images. By focusing on quantifying and overlapping land-use 2018 and actual dust centers, the results showed that most aerosols are concentrated in poor pastures and uncultivated lands in Sentinel-5 images and are concentrated in poor pastures and rainfed-agriculture in Madis images. The correlation coefficient between the two images is 81%.  Finally, Sentinel-5 satellite imagery can be used for dust detecting and monitoring. To manage these actual dust sources, reducing bare soils, increasing vegetation covers, improving water-use efficiency in agriculture, and reducing the use of groundwater in Qahvand plain are recommended.
    Keywords: MNDVI, Dust centers, BSI, Remote Sensing, Hamadan
  • Azam Heydari, Iraj Jabbari * Pages 17-34
    Excessive abstraction of groundwater aquifers in the country has caused a sharp drop in the aquifer water level and the loss of aquatic aquifers, the effects of which is the phenomenon of subsidence. In this study, simulation of groundwater level changes in Marvdasht-Kharameh basin from a validation period and processing of a large set of raw data in Modflow mathematical model was used. The output results of sensitivity analysis of effective parameters in the calibration of Marvdasht aquifer show the maximum effect of hydraulic conductivity parameters and horizontal hydraulic conductance anisotropy and a set of linear groups of water supply network. Therefore, it is in line with the statistics of the Fars Regional Water Organization that there are wells with high discharge in these areas. According to the conditions of the aquifer, if the current operation trend continues, it is predicted that the groundwater level will drop by 15 meters during the years 2019 to 2029. Also, according to the average land subsidence, which averages 0.76 meters per 10 meters. The average land subsidence with the current harvest trend in the next ten years is predictable 114.78 cm and with a 30% increase in harvest, the rate of aquifer decline over the next 20 years is about 37 meters with an annual decline of about It is 1.9 meters. Land subsidence in this case is also predicted to be about 280 cm. Finally, according to the maps prepared from Marvdasht aquifer, due to the alluvial nature of the groundwater aquifer, the effect of water level drop can be observed from a short distance. The rate of subsidence in the southern and southwestern margins of the plain due to the low thickness of sediments and in the northern and northeastern parts of the plain due to coarse-grained sediments, is less than the central parts of the plain.
    Keywords: Subsidence, Groundwater, Marvdasht, Fars Province, Environmental hazards, MODFLOW
  • Saleh Arekhi *, Shahram Barani, Somia Emadaddian Pages 35-56

    Soil erosion is one of the environmental problems that pose a threat to natural resources, agriculture and the environment. Quantitative assessment of erosion and sediment using erosion and sediment estimation models is one of the solutions through which erosion and sediment can be controlled to some extent and its amount minimized. In the present study, the aim is to predict the annual soil loss potential and sediment load. To predict these cases, the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) has been used in the context of the GIS. The amount of annual rainfall erosivity factor was calculated using 22-year monthly rainfall data at 18 stations around the basin. Its spatial variations were then estimated using conventional kriging. Soil erodibility index was obtained from soil map, which was prepared using field survey and remote sensing data. The topographic factor was extracted from the digital elevation model with a spatial resolution of 30 m. The annual vegetation factor was also estimated from remote sensing data. Since soil protection operations are insignificant in the study basin, the amount of soil protection factor was considered 1 throughout Basin. In this study, the mean values ​​of R, K, LS, C and P factors were equal to 264 MJ mm ha-1h-1y-1, 0.35 Mg ha h ha-1MJ-1mm-1, 2.00, 0.51 and 1. The average annual sediment yield in the study basin was estimated to be 16.137 th-1y-1, which was close to the value obtained from the sediment measuring station of the basin outlet (16.58 tons per hectare per year). The results of the erosion map in this model show that most erosion is located in the western and middle part of the basin. Because this region is composed of unstable formations and prone to erosion. The steep slope of the region, in addition to rainfall and land use change in this area, has faced many areas with soil erosion crisis. According to the results, the largest area of ​​the basin is related to the very low, low and medium erosion class, which is generally distributed throughout the basin, and the lowest basin area is in the high to very high erosion class (20%). Due to the fact that 20% of the study basin is in the high to very high erosion class, the need for protection measures in these areas is mandatory. The results of this study also showed that LS factor with a correlation coefficient of 0.81 had the greatest effect on estimating annual soil erosion by RUSLE model. This study proved the effectiveness of RS and GIS for quantitative estimation of soil erosion amounts, sediment yield and also erosion management.

    Keywords: : Soil erosion, Sediment yield, RS, GIS, RUSLE, Cham Gardalan basin
  • Morteza Heidarimozaffar *, Marzie Tajbakhshian Pages 57-78
    Recent studies on the catastrophic consequences and widespread human and financial losses caused by natural disasters, especially earthquakes, show that no effective measures have been taken in this regard. One of the earthquake-prone areas of Hamadan province is Nahavand city, which is also one of the widest plains in the province. In this regard, the present study aims to zone the vulnerability of settlements to earthquakes using FAHP and GIS methods. For this purpose, 14 criteria which are soil texture, magnitude, centers of previous earthquakes, hazardous facilities, main and secondary roads of the region, rivers, geological layers, landslide position, slope, soil erosion, land use, regional faults, digital elevation model and Population points were used. In this regard, a zoning map of the settlement's vulnerability to earthquakes has been prepared for environmental analysis and assessments. According to studies conducted by other researchers around the world, in this study, to overlay the weight of criteria in fuzzy space, the gamma function with initial values of 0.5, 0.7, and 0.9 was used; after validating the results and reviewing their values, a gamma of 0.9 was selected and used in the present study. Results of Nahavand in 5 classes, with very low vulnerability potential in the area of 25065 hectares, relatively low potential in the area of 48173 hectares, medium potential in the area of 39000 hectares, relatively high potential in the area of 25571 hectares, and very high potential in the area of 13980 hectares he does. The results show that 28 villages are in the area with high vulnerability potential and 3 cities and 26 villages are in the area with relatively high vulnerability potential.
    Keywords: Earthquake hazard zoning, Fuzzy logic, GIS, Nahavand County
  • Morteza Mozafari *, Zaynab Hosseini, Elham Fijani Pages 79-100
    The Bakhtegan and Tashk lakes, as the second largest lakes in Iran, have been faced with a drought since 2007. Consequently, the ecology of the region has been disrupted and the social, health and environmental problems have been appeared. The purpose of this study is to investigate the role of meteorological and hydrological droughts on the drying up of these lakes. For this purpose, temperature and precipitation data measured at 21 rain gauge stations, flow rate measured at three hydrometric stations and the area obtained from the calculation of the normalized water differential index by processing 46 Landsat satellite images. Pearson correlation coefficient was used to determine the relationship between variables and linear regression method was applied to examine the trend each variable time series. Also, to determine the effect of climatic drought and hydrology on changes in the area of lakes, standardized 12-month rainfall and runoff indices were used. A decreasing trend has been discovered in the lakes area since 2008, and most of the lakes have been dried after 2012. Despite an increasing trend in the basin temperature (0.04°C/year), no significant change in this trend was observed in 2008. Moreover, decreasing trends have been detected in precipitation and discharge of the Kor River (the most important inlet of lakes), especially since 2007. The calculated standard precipitation and runoff indices indicated occurring of meteorological and hydrological droughts in the basin since 2008. Precipitation during the drought period decreased by 47%, but the discharge of the river into the lakes decreased by more than 95%. According to the results of this study, although rising in temperature together with the meteorological and hydrological droughts have caused reducing of the lakes area, but other factors could play an important role in this hazard. To determine the role of other effective factors, considering the role of human factors (especially agricultural development and dam construction) is also suggested.
    Keywords: Bakhtegan, Tashk lakes, drought, Precipitation standard index, Runoff standard index
  • Seyed Hossein Mirmousavi *, Masoud Jalali, Koohzad Raispour, Arman Jahedi Pages 101-126
    Snow is considered as one of the climatic elements of water supply for life. Therefore, this study was conducted aimed to investigate the trend of changes in snowmelt in Iran and its impact on changes in the Mediterranean wave of westerly winds. For this purpose, we provided snowmelt and geo-potential height data of 500, 600, and 700 hPa atmospheric levels from the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) version ERA5 with a spatial resolution of 0.25 * 0.25 ° for 1979-2019 January, February, March, April, November, and December. First, the trend and slope of monthly snowmelt changes in Iran were evaluated using non-parametric Mann-Kendall statistical tests and Sen.’s slope estimator. Then, using the percentile method, 25% and 75% percentiles of monthly snowmelt values in Iran were determined. The relationship between the changes in the Mediterranean wave of the westerly winds and the months with snowmelt values lower and higher than 25% and 75% percentiles was measured. Finally, the Middle East Synoptic Index (MESI) and decade expansion were used to analyze the impact of the monthly decreasing trends of snowmelt of the Mediterranean wave changes of the western winds in Iran. The results showed that in January, February, March, April, and December, the mean monthly snowmelt in Iran has a decreasing trend. In addition, a relationship was between the Mediterranean wave heights of the westerly winds in January, February, March, November, and December with the mean snowmelt of lower and higher than 25% and 75% percentiles, respectively. Also, the results showed changes in the height of the Mediterranean wave of westerly winds. It seems that these changes are among the factors affecting the decreasing trend of snowmelt in Iran, which is especially evident in the third and fourth decades (since 1999 onwards) in January, February, March, November, and December.
    Keywords: Snow, Snowmelt, climate change, the Mediterranean wave of westerly winds, Iran
  • Kobra Ali Panahi, Noredin Rostami *, Morteza Gheysouri Pages 127-144
    In recent years, with the increase in population, the quantity and quality of surface water resources due to human activity have changed. By studying the effects of land-use change on surface water resources, we will be able to understand the interactions between land use and water quality. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the surface water quality in the Mehran plain watershed affected by land use. In this study, after extracting land use, the percentage of each land use area in the region for four time periods of 2000, 2007, 2016, and 2020 was determined, then the effects of land-use changes in both wet and dry periods on water quality parameters including anions, cations, SDR, TDS, EC were examined. Finally, Schuler and Wilcox's diagrams were used to determine the drinking water quality parameter. The results showed an increase in barren and urban lands compared to agricultural, rangeland, and forest lands. So barren and urban lands have increased by 13.2% over 20 years and the number of anions compared to the long-term average of 10 years is 14.82% and cations are 21.23% and soluble salts of SDR, TDS, EC is 36.9%, respectively, Increased by 18.35 and 18.30 percent. In most of the studied applications, the trend of changes based on the Mann-Kendall test showed an increase, and based on Pearson correlation between river flow and quality parameters with all parameters has a negative and inverse relationship, which with decreasing river flow, the trend of quality parameters increased. Is. According to Schuler and Wilcox's diagrams, water is in the salinity range for the study area. The results showed that the increase in human activities and climate fluctuations are factors affecting the water quality of the Gavi River, therefore, there is a need to manage programs to control land-use change.
    Keywords: climate change, water, Barren lands, Gavi River
  • Reza Esmaili *, Mohammad Taheri Pages 145-158

    Floods are among the hazards that affect millions of people around the world every year. The northern region of Iran has also faced numerous floods in recent decades and has caused a lot of damage to urban and rural areas. The northern regions of Iran have also experienced numerous floods in recent decades and have caused extensive damage to urban and rural areas. This study aimed to prepare a map of flood-prone areas by fuzzy method and to validate various maps downstream of the Neka River catchment in eastern Mazandaran. After the flood of 2019, the location of the areas that were affected by the flood was recorded in points. Data were randomly divided into two parts: training and validation 70% and 30%. Based on 70% of the observational data, fuzzy relationships of different information layers were determined, including elevation, slope, distance from the river, precipitation, lithology, and land use. After fuzzification of layers, using 9 different fuzzy operators, the layers overlapped and flood hazard maps were obtained. The validity of the resulting maps was performed using 30% of flooded points and the same number of non-flooded points by ROC method and Cohen's Kappa index. The results showed that operators of fuzzy Gamma 0.9, 0.8, and 0.7, had the highest accuracy of respectively. According to the map of the fuzzy Gamma 0.9, 15.7% of the area is in the very high and high class and 30% of rural and urban areas of the catchment are in these danger zones.

    Keywords: river hazard map, Fuzzy, Neka River, Mazandaran
  • Eisa Jokar Sarhangi, Mohammadreza Dehghan Chachkami Pages 159-178

    Evaluation and zoning of soil erosion using models that are more accurate, helps to implement conservation activities and control soil erosion within the watershed and reduce the amount of sediment outside it. The aim of this study was to zoning the soil erosion intensity of Baladeh watershed using RUSLE and ICONA models and toa investigate their accuracy with observations and terrestrial reality values. RUSLE model factors including rainfall erosion (R), soil erodibility (K), topography (LS), vegetation (C) and conservation operations (P) were calculated from rainfall data, soil map, digital elevation model and remote sensing techniques, respectively. In ICONA model, soil erodibility map was obtained by combining two layers of slope and rock surfaces. Then, in order to prepare soil conservation layer, vegetation index and land use layers of the area were overlapped and by combining erosion and soil conservation layers, erosion zoning map was prepared with this model. The accuracy of these models was evaluated using statistical indices and BLM method, all of which were obtained during field observations. For this purpose, a map with 2500 points was prepared as regular networking for sampling the maps obtained from the models and accordingly, RMSE statistics (root mean squares error), MAE (mean absolute error), MSE (mean squares error) and NSEC (Nash-Sutcliffe Model Efficiency Coefficient) were calculated. The results of the mentioned statistical indices and the errors of the models shows that the mentioned models are not sufficient in baladeh watershed, but the efficiency and degree of adaptation of the erosion classes of ICONA model with BLM output as reference map is higher, because the amount of RMSE, MAE and MSE is lower and NSEC is closer to number one.

    Keywords: Soil erosion, RUSLE, ICONA, Baladeh watershed
  • Hassan Afrakhteh, Mohammad Hajipour *, Mohammad Hanif Galandarzehi, Saeid Nasire Zare Pages 179-198

    Sistan and Baluchestan provinces and especially Sib and Soran cities have been affected by drought for many years. Most of the effects of this crisis have affected the agricultural sector, especially in rural areas. The occurrence of drought in this city has many direct and indirect effects on the lives of villagers and, certainly, it is not possible to prevent the occurrence of this phenomenon in terms of natural factors and the occurrence of droughts; Therefore, the first step to deal with and reduce the economic and social effects of the phenomenon will be to know and accurately understand the management factors on the occurrence and intensification of this phenomenon. With this knowledge, the study investigated this issue in rural areas of Sib and Soran cities. Quantitative research is practical in terms of purpose. Because the goal of the research is to achieve rules that are used in real and practical situations and help to improve executive methods. 19 villages and based on Cochran's formula, 300 families were selected as a sample. Data collection on two questionnaires; First questionnaire was to identify the consequences and spatial effects of drought and the second questionnaire was in the form of the Delphi technique to determine the effective management factors and strategies for drought. The risk of drought in rural areas has had negative social, environmental, and economic consequences. The spread of false and illegal businesses, the depletion of springs, wells, and surface water resources, as well as the instability of residents' livelihoods have been among the most important negative consequences of drought. On the other hand, lack of job diversity and lack of government investment is the most important management factors in aggravating the effects of drought, in which changing the pattern of water consumption and its storage as effective solutions were obtained.

    Keywords: drought, Crisis management, Adaptation, Sib, Soran County