فهرست مطالب

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال دهم شماره 2 (پیاپی 33، تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/11/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علیرضا اسلامی*، حمزه نور صفحات 1-10

    اجرای موثر و کم هزینه تر طرح ها، حفاظت از پروژه ها و نیز مرمت آتی سازه ها نیازمند مشارکت ذینفعان در تمامی مراحل مطالعاتی، اجرایی، پایش، ارزیابی و نگهداری آن هاست. از این رو، شناسایی و طبقه بندی شاخص ها و زیرشاخص های موثر بر مشارکت مردمی و ارتقای آن ها در اجرای طرح های آبخیزداری و آبخوان داری دارای اهمیت بسیاری است. بر همین اساس، هدف از پژوهش حاضر ارزیابی مقایسه ای عوامل موثر بر عدم مشارکت مردم از دیدگاه آبخیزنشینان و نیز کارشناسان در حوضه اسدلی بجنورد است. در این پژوهش، عوامل موثر بر عدم مشارکت مردم در طرح های آبخیزداری در قالب چهار شاخص اقتصادی، اجتماعی، آموزش و ترویج و طراحی-اجرا و 15 زیرشاخص طبقه بندی شدند. در ادامه با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی و نیز آزمون فریدمن، شاخص ها و زیرشاخص های موثر بر عدم مشارکت مردمی در طرح های آبخیزداری از دیدگاه خبرگان (19 نفر) و بهره برداران (31 نفر) اولویت بندی شدند. سنجش پایایی پرسشنامه با استفاده از آزمون آلفای کرونباخ تعیین شد. مقدار آلفای کرونباخ به دست آمده (752/0= α) نشان داد که ابزار اندازه گیری (پرسش نامه) از پایایی مناسبی برخوردار است. هم چنین، نتایج نشان داد که از منظر خبرگان و بهره برداران، شاخص های اقتصادی و طراحی-اجرا نقش بیش تری در عدم مشارکت مردم نسبت به سایر شاخص ها در منطقه مورد بررسی دارند. کارشناسان و جوامع محلی در خصوص عوامل موثر بر عدم مشارکت در پروژه های آبخیزداری در برخی موارد از جمله در زمینه "اختلاف قومی و محلی"، "عدم امکان صدور حق بهره برداری"، "عدم وجود دانش بومی افراد محلی در زمینه آبخیزداری" و "دیربازده بودن طرح های آبخیزداری" هم نظر بودند. نکته قابل توجه، اهمیت نسبی گویه "عدم توجه به نیروهای محلی در اجرای پروژه" از دیدگاه  هر دو گروه (رتبه 4 از نظر جوامع محلی و رتبه 5 از نظر کارشناسان) است. نتایج رتبه بندی زیرشاخص ها از منظر کارشناسان و جوامع محلی نشان داد که "عدم وجود قوانین مشخص برای حمایت از مشارکت های مردمی در طرح های آبخیزداری" بیش ترین اهمیت و نیز گویه "تمرکز قدرت تصمیم گیری  در مرکز" از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال بیش ترین اختلاف میزان اهمیت عوامل از منظر دو گروه کارشناسان و جوامع محلی، مربوط به زیرشاخص های "نادیده گرفتن منافع مردم به عنوان انگیزه اقتصادی مستقیم" و "عدم مشورت با جوامع محلی در نیازسنجی پروژه" است.

    کلیدواژگان: آزمون فریدمن، تصمیم گیری چندمعیاره، تحلیل سلسله مراتبی فازی، جوامع محلی، رتبه بندی
  • الهام عزیزی، رئوف مصطفی زاده، زینب حزباوی*، اباذر اسمعلی عوری، شهناز میرزایی صفحات 11-26

    در سال های اخیر جهان با پدیده های زیادی روبه رو بوده است. از بین پدیده های طبیعی، سیل به دلیل تاثیرات نامطلوب آن توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بیش از نیمی از تخریب و خسارات ناشی از سیل جهانی در قاره آسیا رخ می دهند که باعث تلفات جانی، آسیب به زیرساخت ها و ایجاد رعب و وحشت در جوامع نیز می شوند. افزایش تاب آوری برای سیستم های شهری جهت مقابله و به حداقل رساندن خطرات پدیده سیل حیاتی است. این موضوع مسلما در ایران اهمیت بیش تری دارد، چراکه افزایش فراوانی سیل یک نگرانی قابل توجه برای بسیاری از مناطق این کشور است. علی رغم وجود پژوهش های زیاد در ایران، هنوز مسیله آسیب پذیری حوزه های آبخیز به طور جامع و چندبعدی توسط جامعه علمی پوشش داده نشده است. بنابراین، پژوهش حاضر باهدف سنجش آسیب پذیری سیل در 26 حوزه آبخیز استان اردبیل بر اساس 19 معیار و 3 عامل مختلف برنامه ریزی شده است. برای محاسبه معیارها از داده های هواشناسی و هیدرولوژی، لایه های اطلاعاتی و نقشه های قابل دسترس، سالنامه های آماری و مطالعات پیشین بهره گرفته شد. هم چنین، از روش آنتروپی شانون برای وزن دهی معیارها و از روش ویکور برای رتبه بندی حوزه های آبخیز از نظر سه عامل در معرض قرارگیری، حساسیت و تاب آوری و نیز آسیب پذیری سیل استفاده شد. یافته های پژوهش نشان داد که از نظر عامل در معرض قرارگیری، حوزه های آبخیز مشیران، فیروزآباد و گیلانده، از نظر عامل حساسیت، حوزه های آبخیز هیر، باروق و لای بالاترین رتبه را به خود اختصاص دادند. علاوه بر این، حوزه های آبخیز پل سلطانی، حاج احمدکندی و باروق دارای تاب آوری بسیار زیاد در برابر سیل به ترتیب با رتبه 1 تا 3 هستند. نتایج رتبه بندی آسیب پذیری سیل نیز نشان داد که حوزه های آبخیز دوست بیگلو، مشیران و سامیان با رتبه های 1، 2 و 3 بیش ترین آسیب پذیری را دارند.

    کلیدواژگان: تخریب منابع، تغییرات مکانی، حوزه آبخیز ناسالم، عوامل محیطی، فشار انسانی
  • امیر مرادی نژاد*، علی اکبر داودی راد، مجتبی مرادی صفحات 27-42

    کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک به عنوان بحرانی جدی باعث به خطر افتادن شرایط زیستی شده است. اراضی شیب دار در عرصه های جغرافیایی و طبیعی استان مرکزی، همواره به عنوان منابع تولید رسوب و فرسایش و عرصه های بحرانی به شمار می روند. این در حالی است که همین پهنه ها ظرفیت ارزنده ای برای اشتغال مولد و حفظ منابع آب وخاک از طریق احداث باغات دیم در اراضی شیب دار با کمک سامانه های سطوح آبگیر باران در استان فراهم می کنند. بدین منظور، مقدار و حجم بارندگی سالانه، عمق و دبی سیلاب برای دوره بازگشت مختلف، نقشه شیب، توزیع کلاس های شیب به سطح و شماره منحنی (CN) حوضه برای دوره بازگشت های مختلف، به دست آمد. سپس به تحلیل پتانسیل توسعه باغات دیم در دیم زارهای کم بازده و شیب دار حوضه کبودکمر روستای آدرامند به کمک سامانه های سطوح آبگیر باران پرداخته شد. نتایج نشان داد که با توجه به شیب و سنگی بودن منطقه، بارندگی سالانه، عمق و حجم رواناب، ضریب نگهداشت، فرم آبراهه ها و ضرایب هیدرولوژیکی زیرحوضه ها، منطقه پتانسیل استفاده از سامانه های سطوح آبگیر باران را دارد. هم چنین با توجه به ظرفیت رویشگاهی و آگرواکولوژیکی منطقه، منابع آب وخاک و نیز وضعیت توپوگرافی و هندسه عرصه اراضی مذکور، توسعه باغات دیم راه کاری کلیدی جهت افزایش تولید و ایجاد اشتغال همراه با تامین پایداری اکوسیستم در منطقه تلقی می شود.

    کلیدواژگان: کبودکمر، باغات شیب دار، سامانه های آبگیر باران، باغات دیم، رواناب
  • جهانگیر عابدی کوپایی*، امیر زارعی، عیسی معروف پور صفحات 43-60

    در دهه های اخیر افزایش روزافزون جمعیت، نیازهای انسانی و تغییر الگوهای مصرفی جوامع، برنامه ریزی و مدیریت منابع آب را بیش ازپیش ایجاب می کند. از راه کارهای مدیریتی منابع آب زیرزمینی می توان به جبران این منابع از طریق تغذیه مصنوعی و بهره برداری با توجه به ظرفیت آبخوان ها اشاره نمود. منطقه مورد مطالعه، در حوضه آبریز قروه به مساحت 17/232 کیلومترمربع واقع شده است. در این پژوهش که در دشت قروه در استان کردستان انجام شده، تعداد نه معیار شامل شیب، کاربری اراضی، ضخامت آبرفت غیراشباع، هدایت هیدرولیکی، فاصله از رودخانه، زمین شناسی، هدایت الکتریکی، قابلیت انتقال آبخوان و پوشش گیاهی مورد بررسی قرار گرفت. روش مورد استفاده در این پژوهش، روش ترکیب وزنی-خطی (WLC)، است. وزن های وارد شده در این روش، توسط فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در نرم افزار Super Decisions استخراج شد. نتایج این روش نشان داد که حدود 4/23 درصد از کل مساحت دشت و به میزان 4/54 کیلومترمربع برای انجام عمل تغذیه، دارای ارزش زیادی است و حدود 19 درصد از کل مساحت دشت نامناسب تشخیص داده شد.

    کلیدواژگان: تغذیه مصنوعی، دشت قروه، سیستم اطلاعات جغرافیایی، WLC
  • فرهاد میرزایی*، مریم عزیز آبادی صفحات 61-76

    در این مطالعه مدلی تدوین شد تا برنامه آبیاری بهینه را به گونه ای برای دشت قزوین تعیین کند که بهره وری اقتصادی با حجم آب در دسترس و سطح زیر کشت معین، حداکثر شود. برای تعیین عملکرد محصولات در برنامه های مختلف آبیاری، از مدل رشد گیاهی AquaCrop استفاده شد. مدل رشد گیاهی به محیط برنامه نویسی متلب متصل شد. برای تعیین برنامه آبیاری بهینه از الگوریتم بهینه سازی مورچگان استفاده شد. محصولات، حجم آب های مختلف، عمق آب آبیاری و دور آبیاری به عنوان گزینه های تصمیم لحاظ شدند. نهایتا پس از تعیین بهترین پارامترهای ACO، بهترین برنامه آبیاری با در نظر گرفتن پنج سناریوی مختلف از نظر عمق و دور آبیاری و اولویت کشت محصولات تعیین شد. برای این که برنامه آبیاری قابل تعمیم در شرایط کم آبی نیز باشد، کم آبیاری از 5 درصد تا 35 درصد در مراحل مختلف رشد در نظر گرفته شد. اگر برای کلیه محصولات دور و عمق آب یکسانی (سناریوی دور آبیاری ثابت و عمق آبیاری ثابت) با هدف حداکثر بهره وری اقتصاد مد نظر باشد، بهترین برنامه آبیاری دور 9 روز با عمق 86 میلی متر است و اگر هدف حداکثر بهره وری آب باشد بهترین برنامه آبیاری دور 8 روز با عمق 78 میلی متر است. در مجموع بین همه سناریوها بهترین برنامه آبیاری با هدف حداکثر بهره وری اقتصادی، مربوط به سناریوی دوم با دور آبیاری متغیر 7 و 8 روزه بود و عمق آب بهینه برای محصولات پاییزه 40 و 52 میلی متر و برای محصولات بهاره 84 میلی متر به دست آمد. هم چنین، اولویت کشت به ترتیب گوجه فرنگی، سیب زمینی، ذرت علوفه، لوبیا، گندم، جو، کلزا، ذرت دانه ای و چغندرقند تعیین شد. در صورت کاهش حجم آب در دسترس، بهترین برنامه کم آبیاری برای محصولات به گونه ای که حداکثر بهره وری اقتصادی ایجاد شود، تعیین شد.

    کلیدواژگان: برنامه آبیاری، بهره وری، کم آبیاری، شبکه آبیاری قزوین
  • فریبا اسماعیلی، مهدی وفاخواه*، محمد طاوسی صفحات 77-85

    روش تحلیل منطقه ای یک روش کارآمد برای برآورد دبی سیل در حوزه های آبخیز فاقد داده یا دارای آمار کوتاه مدت است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی روش هیبرید به منظور تحلیل منطقه‎ ای سیلاب و تخمین حداکثر دبی سیلاب در حوزه آبخیز دریاچه نمک بوده است. برای این منظور 16 ایستگاه هیدرومتری انتخاب و بر اساس مساحت پنج منطقه همگن تعیین شد. سه ایستگاه از مناطق مختلف همگن انتخاب و برای اعتبارسنجی مدل منطقه ای استفاده شد و با 13 ایستگاه باقی مانده، معادلات هیبرید در دوره های بازگشت 2، 5، 10، 25، 50 و 100 ساله برآورد شدند. نتایج نشان داد که صحت مدل های برآوردی در دوره های بازگشت مذکور با شاخص توافق (d) بیش از 8/0 قابل قبول است. هم چنین میزان ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در دوره های بازگشت بالا بیش تر از دوره های بازگشت پایین است. به طوری که کم ترین میزان RMSE در دوره بازگشت دو ساله برابر 55/1 مترمکعب بر ثانیه و بیش ترین آن در دوره بازگشت 100 ساله برابر 64/14 مترمکعب بر ثانیه برآورد شد.

    کلیدواژگان: تحلیل منطقه ای، دبی حداکثر سیلاب، مدل سازی، مناطق همگن، روش هیبرید
|
  • Alireza Eslami*, Hamze Noor Pages 1-10

    Effective and less expensive implementation of plans, protection of projects, and future restoration of structures require the participation of stakeholders in all stages of study, implementation, monitoring, evaluation, and maintenance. Therefore, identifying and classifying indicators and sub-indices that affect people's participation and promoting them in the implementation of watershed and aquifer projects is very important. To this end, the objective of this research is to comparative evaluation of factors affecting people's non-participation from the point of view of watershed residents and also experts in the Asadli Watershed, Bojnord. In this research, factors affecting people's non-participation in watershed projects were classified in the form of four economic, social, education-extension, and design-implementation indicators and 15 sub-indices. In the following, from the point of view of experts (19 people) and stakeholders (31 people), the indicators and sub-indices affecting people's non-participation in watershed management projects were prioritized using the Fuzzy Hierarchical Analysis Process (FHAP) and the Friedman Test. The reliability measurement of the questionnaire was determined via Cronbach's alpha test. The obtained Cronbach's alpha value (= α 0.752) showed that the measuring tool (questionnaire) has good reliability. The results showed that from the point of view of experts and stakeholders, economic indicators and design-implementation have a greater role in people's non-participation than other indicators in the region under investigation. Experts and local societies were of the same opinion regarding the factors affecting non-participation in watershed projects in some cases, including in the field of "tribe and local people differences", "impossibility of issuing exploitation rights", "lack of indigenous knowledge of local people in the field of watershed management", and ”late return of watershed projects". A noteworthy point is the relative importance of the sub-index "lack of attention to local forces in the implementation of the project" from the point of view of both groups (rank 4 and 5 according to local societies and experts, respectively). The ranking results of the sub-indices from the perspective of experts and rural societies showed that the "lack of specific laws to support people's participation in watershed management projects" is the most important and also the sub-index "concentration of decision-making power in the center" is of great importance. However, the biggest difference in the importance of the factors from the perspective of two groups of experts and local communities is related to the sub-indices of "ignoring people's interests as a direct economic incentive" and” lack of consultation with local societies in project needs assessment".

    Keywords: Friedman Test, Multi-criteria decision making, Fuzzy Hierarchical Analysis, rRural societies, Ranking
  • Elham Azizi, Raoof Mostafazadeh, Zeinab Hazbavi*, Abazar Esmali Ouri, Shahnaz Mirzaie Pages 11-26

    In recent years, the world has faced many challenges. Among the natural phenomena, the flood effect has attracted a lot of attention due to its adverse effects. More than half of the destruction and damage caused by global flooding occurs in the Asian continent, which causes loss of life, damage to infrastructure, and creates conditions of panic in communities. Increasing resilience is critical for urban systems to cope with and minimize the risks of flooding. This issue is certainly more important in Iran because the increase in the frequency of floods is a significant concern for many regions of this country. In Iran, despite the existence of much research, this issue has not yet been fully covered by the scientific community. Therefore, the current research is planned with the aim of measuring flood vulnerability in the 26 watersheds of Ardabil Province based on 19 criteria and three different factors. To calculate the criteria, the meteorological and hydrological data, shape files, accessible GIS maps, statistical yearbooks, and previous studies were used as well. In addition, Shannon's entropy was used for criteria weighting and the VIKOR method was used for watershed ranking based on the exposure, sensitivity, resilience, and flood vulnerability. The results showed that Mashiran, Firozabad, and Gilandeh watersheds in terms of exposure factor, and Hir, Barogh, and Lai watersheds in terms of sensitivity factor had the highest ranks. Moreover, in terms of resilience factor, Polesoltani, Hajahmedkandi, and Barogh watersheds are highly resilient against floods respectively with ranks of 1 to 3. The results of flood vulnerability ranking also showed that Doost Bigloo, Mashiran, and Samian watersheds are the most vulnerable with ranks 1, 2, and 3.

    Keywords: Resource degradation, Spatial changes, Unhealthy watershed, Environmental factors, Human pressure
  • Amir Moradinejad*, Aliakbar Davudirad, Mojtaba Moradi Pages 27-42

    The lack of water in arid and semi-arid areas has become a serious crisis, endangering living conditions. Sloping lands in the geographical and natural areas of Central Province have always been critical areas as sources of sediment production and erosion. Meanwhile, these areas provide valuable capacity for productive employment and conservation of water and soil resources through the construction of rain gardens in sloping lands with the help of rain catchment systems in the province. For this purpose, the amount and volume of annual rainfall, flood depth and discharge for different return periods, slope map, distribution of slope classes to the surface, and Curve number (CN) of the watershed for different return periods were obtained. Then, the development potential of rainfed gardens in the low yielding and sloping rainfed fields of Kabodkamar watershed in Adramand village was analyzed with the help of rain catchment systems. The results showed that, according to the slope and rocky nature of the area, the annual rainfall, depth and volume of runoff, and retention coefficient, the form of waterways, hydrological coefficients of the sub-watersheds, the area has the potential to use for rain catchment surface systems. In addition, considering the habitat and agro-ecological capacity of the region, water and soil resources, as well as the topography and geometry of the mentioned lands, the development of rainfed gardens is considered a key way to increase production and create employment along with ensuring the sustainability of the ecosystem in the region.

    Keywords: Kabodkamar, Sloping gardens, Rainwater catchment systems, Rainfed gardens, Runoff
  • Jahangir Abedi Koupai*, Amir Zareei, Eisa Maroufpoor Pages 43-60

    In recent decades, the ever-increasing population, human needs, and changes in the consumption patterns of societies require the planning and management of water resources more than ever. Among the management strategies of underground water resources, we can point out the compensation of these resources through artificial nutrition and exploitation according to the capacity of aquifers. The studied area is located in the Qorve watershed with an area of ​​232.17 km2. In this research, which was carried out in Qorve plain in Kurdistan province, nine parameters of the slope, land use, the thickness of unsaturated alluvium, hydraulic conductivity, distance from the river, geology, electrical conductivity, aquifer transfer capability, and vegetation were investigated. The research method was based on the weighted-linear combination (WLC) method. The weights entered in this method were extracted by the AHP model in Super Decisions software. The results of this method showed that about 23.4% of the total area of ​​the plain and 54.4 km2 have a great value for feeding, and about 19% of the total area of ​​the plain is considered unsuitable.

    Keywords: Artificial Recharge, Qorveh Plain, GIS, WLC
  • Farhad Mirzaei*, Maryam Azizabady Pages 61-76

    In this study, a model was developed to determine the optimal irrigation schedule for the Qazvin Plain in such a way that economic productivity is maximized with the amount of water available and the area under cultivation. The AquaCrop plant growth model was used to determine crop performance in different irrigation programs. The plant growth model was connected to the MATLAB programming environment. Ants’ optimization algorithm was used to determine the optimal irrigation schedule. Products, the volume of different water, depth of irrigation water, and irrigation cycle were included as decision options. Finally, after determining the best parameters of ACO, the best irrigation program was determined by considering five different scenarios in terms of irrigation depth and frequency and crop cultivation priority. In order for the irrigation program to be generalizable in water deficit conditions, an irrigation deficit from 5% to 35% was considered in different stages of growth. If we want to have the same frequency and depth of water for all crops (scenario of constant irrigation frequency and constant irrigation depth) with the goal of maximum economic efficiency, the best irrigation schedule is frequency of 9 days with a depth of 86 mm. And if the goal is maximum water productivity, the best irrigation schedule is 8 days with a depth of 78 mm. In total, among all scenarios, the best irrigation program with the aim of maximum economic productivity was related to the second scenario with variable irrigation frequency of 7 and 8 days. The optimal water depth for autumn crops was 40 and 52 mm and for spring crops was 84 mm. In addition, the priority of planting was determined in the order of tomato, potato, fodder corn, beans, wheat, barley, rapeseed, seed corn, and sugar beet. In case of a decrease in the amount of available water, the best low-irrigation program for crops was determined in such a way as to create maximum economic productivity.

    Keywords: Irrigation program, Productivity, Deficit irrigation, Qazvin irrigation network
  • Fariba Esmaeili, Mehdi Vafakhah*, Mohammad Tavosi Pages 77-85

    Regional Flood Frequency Analysis (RFFA) is an efficient method in flood discharge estimation in ungauged watersheds or with short-term statistics. The purpose of the present study is to evaluate the hybrid method in RFFA and maximum flood discharge estimation in the Namak Lake watershed, Iran. For this purpose, 16 hydrometric stations were selected. The selected hydrometric stations were then divided into five homogeneous areas based on watershed area. Three stations from different homogeneous regions were selected and used for validating the RFFA model, and with remaining 13 stations, the hybrid equations were estimated at 2, 5, 10, 25, 50, and 100-year return periods. The results showed that the accuracy of the RFFA models in the mentioned return periods are acceptable with the agreement index (d) more than 0.8. Root Mean Square Error (RMSE) in high return periods is also more than in low return periods. So that the lowest RMSE in the two-year return period was equal to 1.55 m3 s-1 and the highest in the 100-year return period was estimated at 14.64 m3 s-1.

    Keywords: Regionalization, Peak flood discharge, Modeling, Homogeneous areas, Hybrid method