فهرست مطالب

اکو هیدرولوژی - سال نهم شماره 3 (پاییز 1401)
  • سال نهم شماره 3 (پاییز 1401)
  • تاریخ انتشار: 1401/08/22
  • تعداد عناوین: 10
|
  • بهناز مستوفی پور، فاطمه شکریان*، منصوره کارگر، لیلا غلامی صفحات 461-474
    دشت دامغان در استان سمنان به دلیل کمبود منابع آب نیازمند بررسی وضعیت منابع آبی برای مدیریت بهتر است. منابع آبی قابل استفاده در این منطقه از چشمه و چاه تامین می‏شود. پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی و مقایسه آن‏ها در نقاط متفاوت سطح آبخوان با استفاده از روش‏های زمین‏آماری پرداخته است. متغیرهای اندازه‏گیری شامل (TDS، pH،EC، HCO3،- Cl، Ca++، Na+، %Na+، SO42-) هستند. نتایج حاصل از آمار توصیفی در چاه عمیق نشان داد بیشترین درصد تغییرات مربوط به متغیرهایMg  و SO42- و کمترین درصد تغییرات به pH اختصاص دارد. بیشترین درصد تغییرات در چاه نیمه عمیق مربوط به متغیر HCO3-و در چشمه مربوط به Cl است. همچنین، بیشترین درصد تغییرات در قنات به کلر و کلسیم و کمترین درصد تغییرات به TDS اختصاص دارد. بیشترین درصد تغییرات در چاه نیمه عمیق به آنیون بی کربنات اختصاص یافت و کمترین درصد تغییرات مربوط به pH است. در بین منابع آب زیرزمینی، چشمه نتایج بهتری از نظر ضرایب رگرسیونی و مدل‏های واریوگرامی از خود نشان داد. نتایج حاصل از تغییرات زمانی بیانگر آن بود که پارامترهای کیفی اندازه‏گیری شده بیشترین تغییرات را در فصل پاییز و اواخر بهار داشته‏اند. نتیجه کلی این تحقیق بیانگر آن است که روش کریجینگ با سمی‏واریوگرام‏های کروی روش مناسبی برای میانیابی ارزیابی مکانی متغیرهای کیفی آب‏های زیرزمینی دشت دامغان به‏ شمار می‏رود.
    کلیدواژگان: آب‏ زیرزمینی، دشت دامغان، زمین‏آمار، کیفیت آب
  • مهدی یونسی، محمود مشعل*، افشین یوسف گمرکچی صفحات 475-487

    تبخیر و تعرق پدیده پیچیده‏ای است که به عوامل و داده‏های زیادی وابستگی دارد، بنابراین تعیین آن، بسیار مشکل و پرهزینه است. در اغلب روش‏هایی که بیشتر با هدف برآورد تبخیر و تعرق ارایه شده، ‏از اندازه‏گیری‏های نقطه‏ای برای تخمین این متغیر استفاده شده است. بنابراین، فقط در مقیاس محلی مناسب است و به‏ سبب پویایی و تغییرات منطقه‏ای تبخیر و‏ تعرق(ET)  قابل تعمیم به حوضه‏های بزرگ نیست. یکی از الگوریتم‏های سنجش از دور برای برآورد تبخیر و‏ تعرق واقعی الگوریتم بیلان انرژی سطح زمین (سبال) است. در این الگوریتم از طریق برآورد همه مولفه‏های انرژی در سطح زمین ازجمله شار تابش خالص، شار گرمای خاک، و شار گرمای محسوس و با استفاده از معادله بیلان انرژی به محاسبه تبخیر و تعرق اقدام می‏شود. هدف از انجام این تحقیق، مقایسه برآورد تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم سبال در دو محصول گندم و کلزا با نتایج برآورد تبخیر و تعرق به روش پنمن مانتیث فایو در محدوده ایستگاه تحقیقات کشاورزی اسماعیل آباد، در سال‏ زراعی 1398 1399 است. آزمون آماری T تک نمونه‏ای شاخص بازتاب دمای سطح زمین نشان داد بازتاب طیفی دو محصول گندم و کلزا طی دوره رشد فنولوژیک تفاوت معنا‏داری با هم داشته است. نتایج تحقیق نشان داد مقادیر محاسباتی دو مدل مطابقت نسبتا خوبی با هم دارند و مقدار میانگین جذر مربعات خطا (RMSE) در برآورد تبخیر و تعرق واقعی برای گیاهان گندم و کلزا به ترتیب 04/3 و 09/2 میلی متر بر روز به دست آمد و مقدار ضریب تبیین ((R2 نیز به ترتیب 78/0 و 81/0 بوده است. نتایج نشان داد مدل الگوریتم سبال در مقایسه با مدل پنمن مانتیث فایو (براساس داده‏های بهنگام هواشناسی)، مقدار تبخیر و تعرق را برای گیاه گندم و کلزا کمتر برآورد می‏کند.

    کلیدواژگان: تبخیر و تعرق، سبال، پنمن مانتیث، سنجش از دور، قزوین
  • سیده سمانه عباس میری، سید ابوالقاسم مرتضوی*، محمدحسن وکیل پور، حامد نجفی علمدارلو صفحات 489-504

    موقعیت مکانی شهر تهران به عنوان بزرگ‏ترین مصرف‏کننده آب شهری در کشور به گونه‏ای است که حجم قابل توجهی از منابع آب سطحی در نهرها و کانال‏های مناطق جنوبی تهران جاری می‏شود. این رواناب‏های سطحی آلوده در حال حاضر در تلفیق با آب زیرزمینی در کشاورزی جنوب تهران مورد استفاده قرار می‏گیرند که پیامدهای نامطلوب محیط زیستی را به همراه دارند. طرح ساماندهی آب‏های سطحی آلوده جنوب تهران در شرکت آب منطقه‏ای تهران برای رفع این معضل مورد مطالعه قرار گرفته است. از این‏رو در این مقاله، به بررسی اثرات اقتصادی و محیط زیستی استفاده از پساب در بخش کشاورزی جنوب استان تهران در شرایط ساخت تصفیه‏خانه‏های آب‏های سطحی و تاسیس شبکه آبیاری و زهکشی ری و مقایسه نتایج با شرایطی که در منطقه از آب آلوده برای آبیاری استفاده می‏شود، پرداخته شده است. در این تحقیق، دوره آماری 20 ساله (1999 تا 2018) در جهت انجام شبیه‏سازی در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج به‏دست‏آمده، در صورت اجرای طرح میزان رواناب خروجی به طور متوسط از 201 به 84 متر مکعب در هکتار و میزان نیترات موجود در رواناب خروجی به طور متوسط از 14 به 1/0 کیلوگرم در هکتار کاهش یافته است. همچنین، با ورود پساب به محدوده طرح و استفاده از پتانسیل کودی پساب، می‏توان میزان مصرف کود ازته را 5039 تن کاهش داد که به واسطه آن هزینه‏های کشاورزان محدوده تا 55431 میلیون ریال کاهش می‏یابد. در نتیجه، اجرای طرح ساماندهی آب‏های سطحی آلوده جنوب تهران اثرات محیط زیستی مثبتی به همراه خواهد داشت.

    کلیدواژگان: مدل SWAT، رواناب، پساب، کود شیمیایی، شبکه آبیاری و زهکشی ری
  • کریم سلیمانی*، شادمان درویشی، فاطمه شکریان صفحات 505-516
    منابع آب نقش بسیار مهمی در زندگی انسان، گیاهان و جانوران ایفا می‏کند. استخراج و تعیین میزان تغییرات نواحی آبی می‏تواند در پیش‏بینی بسیاری از مشکلات کارساز باشد. امروزه، روش‏ها و الگوریتم‏های زیادی با استفاده از داده‏های سنجش‏ازدور برای پایش تغییرات آب معرفی ‏شده است. بنابراین، بررسی صحت این روش‏ها بسیار لازم و ضروری است. در همین راستا، هدف مطالعه حاضر ارزیابی صحت روش‏های سنجش‏ازدور برای پایش آب دریاچه زریبار طی یک دوره 33 ساله (1984 تا 2017) است. از این‏رو، بعد از تصحیحات تصاویر پهنه دریاچه زریبار با استفاده از الگوریتم‏های حداکثر احتمال، حداقل فاصله، فاصله ماهالانویی، ماشین بردار پشتیبان و شاخص‏های NDWI، MNDWI و AWEI در محیط نرم‏افزارهای ENVI5.3 و ArcGIS10.4 استخراج شد و سپس، اعتبارسنجی روش‏ها با استفاده از نقاط کنترل زمینی انجام گرفت. مطابق نتایج به‏دست‏آمده تمامی روش‏ها از صحت کلی80 درصد برخوردار هستند، اما الگوریتم‏های ماشین بردار پشتیبان و حداکثر احتمال با صحت کلی بیش از 90 درصد صحت بیشتری دار ند. همچنین، نتایج بررسی تغییرات آب دریاچه نشان می‎دهد طی دوره 1984 تا 2017 مساحت آب دریاچه بر اساس الگوریتم‏های ماشین بردار پشتیبان و حداکثر احتمال به ترتیب 46/738 هکتار (83/46 درصد) و 06/613 هکتار (45/42 درصد) کاهش‏ یافته است. همچنین، در همین دوره بر اساس الگوریتم‏های ماشین بردار پشتیبان و الگوریتم حداکثر احتمال به ترتیب 35/47 درصد و 22/36 درصد به مساحت نیزارهای سطح دریاچه افزوده ‏شده است. با توجه به روند کاهشی آب دریاچه و به خصوص روند افزایشی نیزارهای سطح دریاچه لزوم برنامه‏ریزی صحیح برای جلوگیری از هدررفت آب و از بین بردن نیزارها در این ناحیه بیش‏ از پیش احساس می‏شود.
    کلیدواژگان: تغییرات آب، شاخص‏های طیفی، الگوریتم‏های نظارت‏شده، لندست، دریاچه زریبار
  • هوشنگ قمرنیا*، سیده سمیه عنایتی حسینی، میثم پالاش صفحات 517-530
    به ‏دلیل افزایش جمعیت، افزایش سطح رفاه، توسعه صنایع و کشاورزی در کنار تغییرات اقلیمی همواره منابع آب زیرزمینی از جهت کمی و کیفی در حال تغییر است. بنابراین، بررسی تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی جهت مدیریت آن امری ضروری به نظر می‏رسد. به این منظور، در تحقیق پیش رو به بررسی تغییرات کیفی آب زیرزمینی دشت بیجار دیواندره، از نظر رسوب‏گذاری و خورندگی، با استفاده از اطلاعات دریافتی در سال‏های 1388 تا 1397 و در هر سال برای دو ماه خرداد و مهر ماه به‏ترتیب به‏عنوان ماه‏های پرآب و کم آب، با به کارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، پرداخته شده است. همچنین، با ارزیابی شاخص‏های متعدد برای تعیین خورندگی و رسوب‏گذاری، شاخص‏های معتبری نظیر لانژلیه، رایزنز و پوکوریوس برای کاربری صنعتی و تحلیل رسوب‏گذاری و خورندگی در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شاخص‏های یادشده، بیانگر این امر بود که آب زیرزمینی نواحی غربی دشت مستعد خورندگی و نواحی شرقی مستعد رسوب‏گذاری هستند و شاخص رایزنر کیفیت آب بخشی از مرکز دشت را خنثی نشان داد. پیشنهاد می‏شود تا در قسمت‏های غربی دشت بیجار دیواندره برای جلوگیری از خورندگی آب از هوادهی برای حذف آهن و منگنز، حفاظت کاتدی، آسترپوشی، لعاب‏کاری و رنگ‏کاری تاسیسات مورد نظر استفاده شود. همچنین، برای مناطق مرکزی به ‏طرف شرق دشت با خاصیت رسوب‏گذاری آب و بروز تاثیرات نامطلوب بر کشاورزی، صنعت و سلامت اهالی منطقه، استفاده از مواد بازدارنده رسوب‏گذاری نظیر استفاده از ترکیبات فسفاته و همچنین برداشت کمتر از منابع آب توصیه می‏شود.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، استان کردستان، شاخص لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس
  • محمدحسین بوچانی*، منیره محمدی طبائی صفحات 531-553

    باغ‏های شهری نه‏فقط در قالب کاربری، بلکه در بستر زیرساختی شهر حایز اهمیت هستند و حفاظت از آن‏ها یک مسیولیت بین‏نسلی به‏ حساب می‏آید. در چند دهه‏ اخیر رشد شهرنشینی، ناتوانی در انطباق توان اکولوژیکی و توسعه افقی شهر، ضعف مدیریت یکپارچه اراضی، تناقض های مبانی قانونی، کمبود منابع آبی و سوداگری زمین سبب تخریب باغ‏ها و پیشروی ساخت‏وساز در آن‏ها شده است که تداوم این روند حیات شهری را با بحران روبه رو خواهد کرد. بر همین اساس، سازوکار صیانت از باغ‏های درون‏شهری به یک مسیله جدی تبدیل شده است. این مقاله با هدف تبیین اهمیت باغ‏های درون‏شهری به‏ عنوان زیرساخت سبز شهری با تاکید بر رد پای آب، بر اساس سوابق برنامه‏ریزی و مبانی قانونی تدوین‏ شده و با بررسی طرح ویژه اراضی ناژوان به‏ عنوان یکی از تجارب موفق در این زمینه، به دنبال معرفی راهبردهای مطلوب جهت جلوگیری از زوال اکوسیستم شهری است. مقاله حاضر از منظر جهت‏گیری، کاربردی و از نظر ماهیت و موضوع مقاله توصیفی و تبیینی پیش‏بینی است. استراتژی مقاله بر پایه پژوهش کیفی و مطالعه موردی بوده و گردآوری داده‏ها از طریق مطالعه اسنادی و گروه متمرکز انجام شده است. در این مقاله طرح ویژه ناژوان با بهره‏گیری از روش تحلیل استراتژیک (SWOT) بر اساس معیارهای مدل ارزیابی برنامه فرایند نتایج (PPR) تحلیل شده و جهت‏گیری‏ها و شیوه مداخله آن بر اساس اصول زیرساخت سبز واکاوی شده است. نتایج تحلیل‏ها بیانگر آن است که در طرح ویژه ناژوان، باغ جزیی از ساختار یکپارچه زیرساخت سبز شهر اصفهان دیده شده و عمده پیشنهاد‏های طرح در چهار نوع حفاظتی، حمایتی، توسعه‏ای و سازمانی در راستای حفظ و گسترش باغ‏ها بیان شده است. ارزیابی طرح ویژه ناژوان نشان می‏دهد این طرح در 50 درصد معیارها شامل انسجام درونی، تفسیر سیستم برنامه‏ریزی، ارتباط، انسجام بیرونی و هدایت در کیفیت قابل قبولی عمل کرده، 30 درصد معیارها نیازمند تکمیل و در 20 درصد معیارها ضرورت اصلاح و بازنگری جهت به‏کارگیری در برنامه‏های مشابه آتی دیده می‏شود.

    کلیدواژگان: باغ‏های درون‏شهری، زیرساخت سبز، رد پای آب، تحلیل استراتژیک (swot)، طرح ویژه اراضی ناژوان
  • محمدحسین جهانگیر*، مطهره عباسی نوده صفحات 555-565
    در پژوهش حاضر به منظور بررسی تغییرات اقلیم در حوضه غرب تالاب جازموریان از مدل‏ گزارش پنجم هییت بین الدول تغییر اقلیم CanESM2 و سناریوهای جدید انتشار در آینده نزدیک (2021 2050) استفاده شد و به دنبال آن، به بررسی کلاس‏های شدت خشکسالی پرداخته شد. در نهایت، به منظور روشن کردن روند تغییرات سالانه مولفه بارش از آزمون غیرپارامتری من کندال استفاده شد. نتایج مدل CanESM2 بیانگر آن است که متوسط بارش در ایستگاه دلفارد و دهرود به میزان 019/0 و 036/0 درصد تحت سناریوی RCP2.6 کاهش کرده است. از طرفی، در ایستگاه کهنوج و میانده جیرفت در این سناریو، بارندگی در دوره آتی نسبت به دوره پایه به میزان 085/0 و 17/0 درصد افزایش یافته است. این تغییرات در سایر سناریوها نیز به همین شکل دارای تغییرات کاهشی و افزایشی است. نتایج روند بارندگی بیانگر آن است که در تعدادی از ایستگاه‏ها روند آن معنا‏دار و در تعدادی بدون روند که سیر نزولی یا افزایشی دارند، است. همچنین، نتایج شاخص خشکسالی SPI در سطح منطقه بیانگر افزایش خشکسالی از سمت شرایط مرطوب به سمت شرایط حادتر است. در این شاخص بیشترین فراوانی مربوط به طبقه نرمال است و کمترین فراوانی مربوط به طبقه خشکسالی بسیار شدید است، به ‏طوری که وضعیت آن در شرایط آینده حادتر است. با توجه به اینکه در بیشتر ایستگاه‏ها بارش روند کاهشی داشته و از طرفی خشکسالی در منطقه روند آن به صورت تشدیدی بوده است.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، حوضه غرب تالاب جازموریان، خشکسالی هواشناسی، آزمون روند من ‏کندال
  • بابک شاهی نژاد*، علی کاکاوند، حجت الله یونسی، حسین یوسفی صفحات 657-673

    در پژوهش حاضر، اثرات تغییر اقلیم بر متغیرهای هواشناسی در حوضه آبریز رودخانه هررود لرستان با استفاده از مدل پیش‏بینی‏کننده CanESM5 تحت سناریوهایRCP (RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5) براساس گزارش ششم IPCC برای سه دوره زمانی 25 ساله آینده نزدیک (2026-2050)، آینده میانی (2051-2075) و آینده دور (2076-2100) میلادی مورد ارزیابی قرار گرفت. به ‏منظور ریزمقیاس نمایی پارامترهای بارش و دمای متوسط از مدل ریزمقیاس گردانی SDSM و یک دوره زمانی 1970 2005 میلادی در دو ایستگاه هواشناسی کاکارضا و دهنو استفاده شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش در هر دو ایستگاه کاکارضا و دهنو، نشان‏دهنده کاهش بارش و افزایش دمای متوسط تحت سناریوهای RCP در دوره‏های زمانی آتی نسبت به دوره پایه بود؛ به گونه‏ای که در بازه زمانی آینده دور (2076-2100) میلادی تحت سناریوی RCP8.5 (سناریوی بدبینانه) در ایستگاه‏های کاکارضا و دهنو، بارش به ترتیب 39 و 36 درصد در مقیاس ماهانه و 36/30 و 35/33 درصد در مقیاس سالانه، بیشترین کاهش و دمای متوسط به‏ترتیب 5/17 و 1/17 درصد در مقیاس ماهانه و 32/9 و 06/9 درصد در مقیاس سالانه بیشترین افزایش را خواهند داشت. در نهایت، نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد پدیده تغییر اقلیم اثر زیادی بر پارامترهای بارش و دما در حوضه آبریز رودخانه هررود خواهد داشت.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، رودخانه هررود، گزارش ششم، مدل SDSM
  • فاطمه بادروج، ام البنین بذر افشان* صفحات 675-689
    این مطالعه با هدف تخمین، پیش‏بینی و مدل‏سازی ردپای آب سبز و آبی محصول زراعی گندم با استفاده از مدل‏های یادگیری ماشین در اراضی فاریاب در دوره آماری (1384 تا 1396) انجام شد. بر این اساس، با استفاده از داده‏های اقلیمی و گیاهی و روش فازی کلاستر، مناطق کشت گندم فاریاب در استان فارس به چهار منطقه همگن تقسیم شد. در هر منطقه براساس چارچوب اوکسترا، ردپای آب آبی، سبز و خاکستری برآورد شد. سپس، ردپای آب در هم اقلیم همگن به دو دسته آموزش (70 درصد) و آزمون (30 درصد) تقسیم شد و با استفاده از مدل شبکه عصبی و دو کرنل لوگ لوجستیک و تانژانت هایپربولیک (50 ترکیب ورودی)، مدل جنگل تصادفی و رگرسیون بردار پشتیبان (تابع کرنل سیگمویید) با متغیرهای اقلیمی و گیاهی، پیش‏بینی صورت گرفت و نتایج مدل‏ها با شاخص‏های ارزیابی خطا و دیاگرام تیلور مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد بهترین مدل برای برآورد ردپای آب گندم فاریاب در استان فارس مدل شبکه عصبی مصنوعی با تابع لوگ لوجستیک با ضریب همبستگی بیش از 72/0 و میانگین خطای مطلق کمتر از 48/0 (مترمکعب بر تن) است و می‏تواند به ارتقای فرایند تصمیم‏گیری به مدیران آب و برنامه‏ریزان کمک کنند.
    کلیدواژگان: ردپای آب، مناطق همگن، گندم فاریاب، مدل شبکه عصبی مصنوعی، تابع لوگ لوجستیک
  • سعید گلکار، حسین یوسفی، محمد صالحی، امیرحسین فتحی*، خاطره آزادی صفحات 691-703
    این پژوهش تاثیر تغییر اقلیم بر بار سرمایش و گرمایش یک ساختمان نمونه در 1000 نقطه گستره کشور ایران مورد بررسی قرار می دهد و فقط تاثیر تغییر شرایط آب وهوایی بر بار سرمایش و گرمایش مورد مطالعه قرار گرفته است. از نتایج مستخرج از این مطالعه می توان به منظور قیمت گذاری عادلانه حامل های انرژی در اقلیم های مختلف، برنامه ریزی عرضه حامل های انرژی و همچنین بررسی فناوری های مناسب جهت کاهش مصرف انرژی (عایق ها، آبگرمکن های خورشیدی و سایر موارد مشابه) بهره برد. به منظور کمی سازی تاثیر تغییر اقلیم بر بار سرمایش و گرمایش، از نرم افزار فنی و مهندسی دیزاین بیلدر استفاده شده است. بررسی بار سرمایش و گرمایش محاسبه نشان می دهد، بازه تغییر بار سرمایش در نقاط مورد بررسی نسبت به بار گرمایش بیشتر است و به صورت کلی متوسط بار سرمایش بیشتر از بار گرمایش است. بیشینه، متوسط و کمینه بار گرمایش به ترتیب  198،  2/7 و نزدیک به صفر بوده است. همچنین بیشینه، متوسط و کمینه بار سرمایش به ترتیب  166،  67 و 6/3 پیش‏بینی شد.
    کلیدواژگان: مصرف انرژی در ساختمان، بار سرمایش، بار گرمایش، انتشار گازهای گلخانه‏ای، تاثیر تغییر اقلیم
|
  • Behnaz Mostofipour, Fatemeh Shokrian *, Mansoureh Kargar, Leila Gholami Pages 461-474
    Damghan plain located in Semnan province and due to lack of water resources need to study the status of water resources for better management. Water resources used in this area supplied from springs and wells. the present study aimed to prepare a spatial distribution map of groundwater quality parameters and compare them in different parts of the aquifer surface using geostatistical methods. Measurement parameters in wells, springs and qanat are (TDS, pH, EC, HCO3-, Cl, Ca++, Na+, %Na, SO42-). The results of descriptive statistics in deep well showed that the highest percentage of changes related to Mg and SO42 variables and the lowest percentage of changes were related to pH. The highest percentage of changes in the semi-deep well is related to HCO3 variable and in the spring it is related to Cl. Also, the highest percentage of changes in Qanat is related to chlorine and calcium, while the lowest percentage of changes is related to TDS. The highest percentage of changes in semi-deep well was allocated to bicarbonate anion and the lowest percentage of changes was related to pH. Among the underground water sources, the spring showed better results in terms of regression coefficients and variogram models. The results of the time changes indicated that the measured qualitative parameters had the most changes in autumn and late spring. The general result of this research indicates that the kriging method with spherical semi-variograms is a suitable method for spatial evaluation of groundwater quality variables in Damghan plain.
    Keywords: Groundwater, Damghan plain Geostatistics, Water quality
  • Mahdi Younesi, Mahmoud Mashal *, Afshin Yousef Gomrokchi Pages 475-487

    Evapotranspiration is a complex phenomenon that depends on many factors and data, so determining it is very difficult and costly. In most methods mainly aimed at estimating evapotranspiration, point measurements have been used to estimate this variable. Therefore, it is only suitable on a local scale and cannot be extended to large basins due to the dynamics and regional changes of evapotranspiration (ET). One of the remote sensing algorithms for estimating real evapotranspiration is the Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL). In this algorithm, by estimating all energy components on the land surface such as pure radiation flux, soil heat flux, and tangible heat flux, using the energy balance equation, evapotranspiration is used. The aim of this study is to compare the estimation of real evapotranspiration using SEBAL algorithm in wheat and rapeseed crops with the results of estimating evapotranspiration by Penman-Monteith-FAO method in the field of Esmaeil Abad Agricultural Research Station in 2019-2020. Single-sample T-test of ground surface temperature reflection index showed that the spectral reflection of wheat and rapeseed crops during phenological growth period had a significant difference. The results showed that the computational values of the two models are relatively good and the mean value of square root of error (RMSE) in estimating real evapotranspiration for wheat and rapeseed plants was 3.04 and 2.09 mm/day, respectively, and the coefficient of explanation (R2) was 0.78 and 0.81, respectively. The results showed that SEBAL algorithm model in comparison with Penman-Monteith-FAO model (based on up-to-date meteorological data) The amount of evapotranspiration for wheat and rapeseed plants is lower.

    Keywords: Evapotranspiration, SEBAL, Penman-Monteith, remote sensing, qazvin
  • Seyedeh Samaneh Abbasmiri, Seied Abolghasem Mortazavi *, MohammadHassan Vakilpoor, Hamed Najafi Alamdarlo Pages 489-504

    The location of Tehran as the largest consumer of urban water in the country and also the different uses of water in this city, has led to the flow a significant volume of surface water resources in streams and canals in the southern regions of Tehran. These polluted surface runoffs are currently used in combination with underground water sources in agriculture in south of Tehran, which has adverse environmental consequences. The Surface water organization project in the south of Tehran in the Regional Water Company of Tehran has been explored to tackle the problem. Hence in this study, the economic and environmental effects of treated wastewater use in agriculture in the South of Tehran have been surveied in terms of project implementation and comparing the results with existing conditions in the region that uses polluted water for agricultural lands irrigation. According to the results, if the plan is implemented, the average amount of runoff has decreased from 201 to 84 cubic meters per hectare, and the amount of nitrates in the runoff has decreased from 14 to 0.1 kg per hectare. Also, by entering the wastewater into the plan area and using the fertilizer potential of the wastewater, the amount of nitrogen fertilizer consumption can be reduced by 5039 tons, which will reduce the costs of the farmers in the area by 55431 million Rials. As a result, the implementing the Surface water organization project in the south of Tehran will bring positive environmental effects.

    Keywords: SWAT Model, Runoff, Treated Wastewater, Chemical Fertilizer, Rey irrigation, drainage network
  • Karim Solaimani *, Shadman Darvishi, Fatemeh Shokrian Pages 505-516
    Water resources play a very important role in the life of humans, plants and animals. Extracting and monitoring the extent of changes in water areas can be effective in predicting many problems. Today, many methods and algorithms have been introduced using remote sensing data to monitor water changes, so it is very necessary to study the accuracy of these methods. In this regard, the aim of the present study is to evaluate the accuracy of remote sensing methods for monitoring the water of Zarebar Lake over a period of 33 years (1984 to 2017). Therefore, after images preprocessing, water body of Zaribar Lake was extracted using maximum likelihood algorithms, minimum distance, Mahalanobis distance, support vector machine and NDWI, MNDWI and AWEI indices in ENVI5.3 and ArcGIS10.4 softwares, then these method was validated using ground control points. According to the results, all methods have an accuracy of 80%, but the support vector machine and maximum likelihood algorithms have a higher accuracy with a kappa coefficient above 85%. Also, the results of the study of lake water changes show that during the period 1984 to 2017, the water body based on support vector machine and maximum likelihood algorithms has decreased by 738.46/ha (46.83 percent) and 613.06/ha (42.45 percent), respectively. Also, in the same period, based on support vector machine algorithms and maximum likelihood algorithm 47.35% and 36.22% have been added to the reed bed on the lake. Due to the decreasing trend of lake and invasion of vegetation, it is necessary to consider a plane to prevent the lake water body for future.
    Keywords: Water changes, spectral indices, supervised algorithms, Landsat, Zaribar Lake
  • Houshang Ghamarnia *, Seyedeh Somayeh Enayati Hosseini, Meisam Palash Pages 517-530
    Due to population growth, increasing welfare, development of industries and agriculture along with climate change, groundwater resources are always changing in terms of quantity and quality. Therefore, it seems necessary to study the quantitative and qualitative changes of groundwater to manage. For this purpose, in the present study to study the groundwater quality changes in Bijar-Divandere plain, in terms of sedimentation and corrosion, using the information received in the years 2009 to 2018 and each year for the two months of June and October as water months and Water scarcity has been addressed using the Geographic Information System (GIS). Also, by evaluating various indicators to determine corrosion and sedimentation, valid indicators such as Langelier, Reisner and Pocorius for industrial use and sedimentation and corrosion analysis were studied in this study. The results of the mentioned indicators showed that the groundwater of the western areas of the plain is prone to corrosion and the eastern areas were prone to sedimentation and the Reisner index showed the water quality of part of the center of the plain was neutral. It was suggested to use aeration to remove iron and manganese, cathodic protection, priming, glazing and painting of the desired facilities in the western parts of Bijar-Divandere plain to prevent water corrosion. Also, for the central regions to the east of the plain with water deposition properties and adverse effects on agriculture, industry and health of the region, the use of sedimentation inhibitors such as the use of phosphate compounds and less harvesting of water resources was recommended.
    Keywords: Groundwater, Kurdistan province, Langelee Index, Reisner, Pocorius
  • MohammadHossein Boochani *, Monireh Mohammadi Tabaei Pages 531-553

    Urban gardens are important not only in terms of landuse but also in terms of the urban infrastructure, and their protection is an intergenerational responsibility. In recent decades, urban growth, inability to adapt ecological potential to the horizontal development of the city, weak integrated land management, inconsistencies in legal principles, lack of water resources and land trade, have led to the destruction of gardens and Irregular construction in them. The continuation of this process will face a crisis in urban life. Accordingly, the mechanism of protection of urban gardens has become a serious issue. This paper aims to explain the importance of urban gardens as urban green infrastructure, based on Water Footprint Protection and planning experiences and legal principles and by examining the special plan of Nazhvan lands as one of the successful experiences in this field, to introduce a desirable model to prevent the decline of urban ecosystem. This paper in terms of orientation is an applied research and in terms of the nature and subject of the research is descriptive and explanatory-predictive. The strategy of the research is based on qualitative research and case study, and data gathering has been done through documentary study and focus group. In this paper, ‘Nazhvan Special Plan’ has been analyzed using strategic analysis (SWOT) method based on the criteria of Plan-Process-Results (PPR) evaluation model and its orientations and intervention methods have been analyzed based on green infrastructure principles. The results of the analysis indicate that in Nazhvan Special Plan, the garden is seen as a part of the integrated structure of Isfahan green infrastructure and the main proposals of the plan are expressed in four types of protection, support, development and organization in order to maintain and expand the gardens. Evaluation of Nazhvan Special Plan shows that this plan has acted in acceptable quality in 50% of the criterias including Internal coherence, Interpretation of planning system, Relevance, external coherence and Direction, 30% of the criterias need to be completed and 20% of the criterias need to be modified and revised to be used in similar future experiences.

    Keywords: Urban Gardens, green infrastructure, water footprint, Strategic Analysis (SWOT), Nazhvan Spatial Plan
  • Mohammad Hossein Jahangir *, Motahhare Abbasi Nodeh Pages 555-565
    In the present study, in order to investigate climate change in the western basin of Jazmourian Wetland, the fifth report model of the CanESM2 Intergovernmental Panel on Climate Change and new scenarios of release in the near future (2021-2050) were used. Drought severity classes were followed. Finally, Mann-Kendall no[1]n-parametric test was used to elucidate the trend of annual changes in precipitation component. The results of CanESM2 model show that the average rainfall at Delfard and Dehroud stations has decreased by 0.019 and 0.036% under RCP2.6 scenario. On the other hand, in Kahnooj and Miandeh stations of Jiroft, in this scenario, the rainfall in the next period compared to the base period has increased by 0.085 and 0.17%. These changes in other scenarios have similar decreasing and increasing changes. The results of the rainfall trend indicate that in a number of stations, the trend is significant and in some non-trendy trends that have a downward or upward trend. Also, the results of SPI drought index in the region indicate an increase in drought from humid to more acute conditions. In this index, the highest frequency is related to normal class and the lowest frequency is related to very severe drought. As its situation is more acute in the future. Due to the fact that rainfall has decreased in most stations and on the other hand, the drought in the region has been intensified.
    Keywords: climate change, West Basin of Jazmourian Wetland, Meteorological drought, Mankendal Trend Test
  • Babak Shahinejad *, Ali Kakavand, Hojjatoallh Yonesi, Hossein Yousefi Pages 657-673

    In this study, the effects of climate change on meteorological parameters in the Horrood river in lorestan Province, using CanESM5 model under RCP scenarios (RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5) was evaluated based on the sixth IPCC report in three time periods including the near future (2026-2050), the middle future (2051-2075) and the distant future (2076-2100). The statistical downscaling model (SDSM) was used to predict precipitation and mean temperature in the baseline period 1970-2005 at Kaka Reza and Dehno synoptic stations. The results of this study, in both Kaka Reza and Dehno stations, indicated a decreasing in precipitation and an increasing in average temperature under the all three RCP scenarios over the future period, so that in the distant future (2076-2100), under the RCP8.5 scenario (i.e. the pessimistic one), at Kaka Reza and Dehno synoptic stations, the precipitation showed the highest decreased by 36 and 39 percent in monthly scale and 30.36 and 33.35 percent in annual scale respectively and the mean temperature showed the highest increased by 17.5 and 17.1 in monthly scale and 9.32 and 9.06 in annual scale respectively. Finally, the results of this study showed that the climate change will affect precipitation and temperature in the Horrood river basin.

    Keywords: climate change, Horrood River, sixth report, SDSM model
  • Fateme Badrooj, Ommolbanin Bazrafshan * Pages 675-689
    This study was conducted with the aim of estimating and modeling the green and blue water footprint of wheat crop using machine learning models in irrigated lands during (2004-2016). Therefore, using climatic and crop data and the fuzzy cluster method, the irrigated wheat cultivation areas in Fars province were divided into four homogeneous regions. Blue, green and gray water footprints were estimated in each region based on the Hoekstra framework. Then, the water footprint in the homogeneous climate was divided into two categories: training (70%) and testing (30%) and using the neural network model and two kernel such as log logistic and hyperbolic tangent (50 input combinations), random forest model and support vector regression (Sigmoid kernel function) was predicted with climatic and plant variables and the results of the models were compared with error evaluation indices and Taylor diagram. The results showed that the best model for estimating the water footprint of wheat in Fars province is the artificial neural network model with logistic log function with a correlation coefficient of more than 0.72 and an average absolute error of less than 0.48. This model can help improve the decision-making process for water managers and planners in the agricultural sector.
    Keywords: water footprint, Homogeneous regions, Irrigated Wheat, Artificial Neural Network model, Log Logistic Function
  • Saeed Golkar, Hossein Yousefi, Mohammad Salehi, Amirhossein Fathi *, Khatereh Aazadi Pages 691-703
    The paper examines the impact of climate change on the cooling and heating load of a sample building in 1000 locations across Iran. Although climate change affects the behavior of residents, building layers, tariffs of energy carriers, and other goods in addition to changing weather conditions, in this study only the effects of changing weather conditions on cooling and heating load have been studied. The results can be utilized to obtain a fair price for energy carriers in different climates, plan energy carriers' supply chains, and check the appropriate technologies to reduce energy consumption (insulations, water heaters, and other similar cases). In order to quantify the impact of climate changes on cooling and heating load, engineering software has been used. Investigating the cooling load and heating calculated shows that the range of the heating load is far greater than the range of the cooling load, and in general, the average cooling load is higher than the heating load. The maximum, average and minimum heating load was 198 , 7.2 , and close to zero, respectively. Moreover, the maximum, average and minimum cooling load was 166 , 67 , and 3.6 , respectively.
    Keywords: Cooling Load, Effect of climate change, Energy consumption in building, greenhouse gas emissions, Heating load