فهرست مطالب

ترویج و توسعه آبخیزداری - پیاپی 38 (پاییز 1401)

مجله ترویج و توسعه آبخیزداری
پیاپی 38 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/06
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سمانه پورمحمدی*، محمدحسن رحیمیان صفحات 1-8

    امروزه مدیریت منابع آب جوی یکی از راهکار های اجرایی در کاهش اثرات خشک سالی و تغییر اقلیم می باشد. درواقع درون اتمسفر منبع قابل توجهی از آب قابل شرب است که با توجه به محدودیت منابع آب شیرین سطح زمین و از سوی دیگر خشک سالی های طولانی بیش از بیش حایز اهمیت می باشد. هدف از مقاله حاضر بررسی اثرات مدیریت منابع آب جوی بر رواناب ورودی به سد زاینده رود می باشد. به این منظور آمار بارش 10 ایستگاه تاثیرگذار بر سد زاینده رود و حجم رواناب روزانه ورودی به سد در دوره اجرای تعدیل وضع هوا دریافت شد. با استفاده از روش آماری تحلیل عاملی ابتدا رابطه تک تک ایستگاه ها با رواناب ورودی به سد زاینده رود بررسی و بعد از تعیین ایستگاه ها با تاثیرگذاری بیش تر با استفاده از نرم افزار SPSS رابطه بارش همان روز تا 7 روز تاخیر به صورت ماتریسی با رواناب ورودی به سد زاینده رود موردبررسی قرار گرفت و نهایتا میزان تاثیرگذاری عملیات تعدیل وضع هوا در حوضه آبریز زاینده رود (افزایش بارش 14 میلی متر) و آب ورودی به سد برآورد گردید. نتایج نشان داد، در طول دوره آماری موردبررسی به میزان 1/2 میلیون مترمکعب بر حجم آب ورودی به سد زاینده رود در اثر عملیات تعدیل وضع هوا اضافه شده است.

    کلیدواژگان: سد زاینده رود، حجم آب، مدیریت جامع حوزه آبخیز، هیدرولوژی
  • حسن مقیم*، سید مسعود سلیمانپور، مهرسا محسنی صفحات 9-17
    سدهای ذخیره ای آب به عنوان سازه های راهبردی هر کشور به شمار می آیند. یکی از مسایلی که همواره در خصوص این گونه سدها مطرح است، موضوع فرسایش خاک در حوزه آبخیز آن ها و انتقال رسوب ایجادشده به مخزن سدها می باشد. سد چشمه عاشق نی ریز در استان فارس، یکی از این سدهاست. به منظور سیاست گذاری و برنامه ریزی در راستای حفاظت خاک در حوزه آبخیز این سد و جلوگیری از تولید و انتقال رسوب به مخزن آن، مطالعات فرسایش و رسوب و برآورد آن ها به منظور طراحی و اجرای اقدامات حفاظتی مناسب برای اولین بار در این حوزه آبخیز با مدل های RUSLE و MPSIAC و هم چنین روش تحلیل منطقه ای انجام گردید. نتایج این پژوهش نشان داد، بر اساس مدل های MPSIAC  و  RUSLE میزان رسوب ویژه به ترتیب 1/58 و 3/17 تن در هکتار در سال برآورد شده است. با توجه به اینکه نتیجه به دست آمده از روش تحلیل منطقه ای بر مبنای ایستگاه گوزون میزان رسوب ویژه 3/5 تن در هکتار در سال برآورد گردیده است، می توان نتیجه گرفت برآورد به دست آمده از مدل RUSLE به میزان محاسبه شده از روش تحلیل منطقه ای نزدیک تر است. ازاین رو، می توان گفت برای برآورد میزان رسوب و اقدامات حفاظت خاک آتی در حوزه آبخیز سد چشمه عاشق، نتایج به دست آمده از مدل RUSLE نسبت به مدل MPSIAC از کارآمدی بیش تری برخوردار است.
    کلیدواژگان: رسوب، رسوب دهی، کارایی مدل، مدل های فرسایشی، معادله جهانی فرسایش خاک، نسبت تحویل رسوب
  • عقیل غلام زاده، رسول مهدوی*، ام البنین بذرافشان صفحات 18-28
    برنامه ریزی استفاده از زمین و مدیریت پایدار منابع طبیعی مستلزم آگاهی از تغییرات کاربری اراضی و اثرات ثانویه آن بر رژیم هیدرولوژیکی می باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تغییرات کاربری اراضی و دبی رودخانه با استفاده از داده های رقومی لندست 8 و IRS در حدفاصل دو ایستگاه هیدرومتری پل آب نمای رودان تا برنطین است. ابتدا تصحیح هندسی و اتمسفری تصاویر، در نرم افزار ENVI 5.3 انجام و سپس طبقه بندی کاربری های اراضی برای سال های 2000 و 2018 صورت گرفت و ماتریس انتقال کاربری اراضی تهیه شد. برای بررسی روند تغییرات دبی 19 ساله (2018-2000) دو ایستگاه پل آب نمای رودان تا برنطین از آزمون من-کندال استفاده گردید که نتایج آن در سطح 95 درصد معنی دار بوده است. برای فصول بهار 0/001 و تابستان 0/021، روند منفی معنی دار بود؛ درحالی که برای فصول پاییز 0/88، زمستان 0/561 و هم چنین سالانه 0/072 روند منفی معنی دار مشاهده نشد. طبق نتایج، تغییر رژیم هیدرولوژیکی و شیب منفی دبی ماهانه، فصلی و سالانه ایستگاه بالادست (آب نما- رودان) منجر به تغییر کاربری اراضی پایین دست گردیده که بیش ترین تغییر کاربری اراضی مربوط به اراضی ترکیب کشاورزی- باغی و اراضی باغی می باشد. اراضی ترکیب کشاورزی- باغی از 123/25 کیلومترمربع به 116/18 کیلومترمربع کاهش یافته است؛ درحالی که مساحت اراضی باغی از 4/65 کیلومترمربع به 14/72 کیلومترمربع افزایش داشته است. علاوه بر آن تغییر کاربری اراضی منجر به تغییر رژیم هیدرولوژیکی و تندتر شدن شیب منفی دبی ماهانه، فصلی و سالانه ایستگاه پایین دست (برنطین- رودان) نسبت به ایستگاه بالادست (آب نما- رودان) شده است.
    کلیدواژگان: آزمون من- کندال، رژیم هیدرولوژیکی، سنجش ازدور، ضریب کاپا، ماهواره IRS
  • هادی نظری پویا*، رضا بهراملو، مهدی سپهری، حمیدرضا پیروان، سارا پرویزی، ابراهیم عسگری صفحات 29-42
    فرسایش خاک و مشکلات مربوط به رسوب توام با مسایل و مشکلات چشم گیری بر محیط زیست و کشاورزی ازجمله زیان های اقتصادی، کاهش کیفیت آب، کاهش ظرفیت ذخیره سازی مخازن و کاهش تولید کشاورزی همراه است که در این میان فعالیت های آبخیزداری نقش برجسته ای در کاهش میزان فرسایش خاک و رسوب تولیدی دارند. بدین منظور در این تحقیق، با استفاده از شاخص پیوستگی اقدام به ارزیابی فعالیت های آبخیزداری بر روی میزان رسوب تولیدی در حوضه زوجی گنبد همدان شد. در این راستا، ابتدا به برآورد شاخص پیوستگی در کرت های فرسایشی در حوضه های شاهد و نمونه در زمان های رویدادهایی که منجر به تولید رسوب شده اند، پرداخته شد. در ادامه به منظور برآورد میزان رسوب دهی حوضه های شاهد و نمونه با استفاده از شاخص پیوستگی، یک ارتباط رگرسیونی بین داده های شاخص پیوستگی و کرت ها برقرار شد. درنهایت با مقایسه رسوب برآورد شده در حوضه های شاهد و نمونه با استفاده از شاخص پیوستگی، میزان تاثیر عملیات آبخیزداری بر میزان درجه تولید رسوب سنجیده شد. نتایج نشان داد که مقدار متوسط رسوب تولیدی در زیر حوضه های نمونه و شاهد به ترتیب برابر 0/003 و 0/005 تن در هکتار یعنی مقدار رسوب در زیر حوضه نمونه، 45 درصد کم تر از زیر حوضه شاهد است که این اختلاف ناشی از تاثیر عملیات آبخیزداری در زیر حوضه نمونه بوده است.
    کلیدواژگان: عملیات بیولوژیک، حفاظت خاک، کرت رسوب، مدیریت حوزه آبخیز
  • آیدینگ کرنژادی*، صمد شادفر، اکرم احمدی، سعید شعبانی، سپیده زوار، صدیقه ملکی صفحات 43-55
    شالوده تفکر سامانه های مکانی بر پایه مفهوم "طراحی" بناشده است. طراحی یک مفهوم فلسفی ژرف است که نه به اعتبار یک متخصص، بلکه از کنار هم قرار گرفتن کلیه علوم و متخصصین قابل تصور در زمینه های مختلف علمی به ایجاد یک ابزار پیچیده و درعین حال کاربردی منجر شود که برای افراد قابلیت شناخت و حل مشکلات موجود را فراهم می نماید. هدف از یک زیرساخت داده های مکانی کشاورزی و منابع طبیعی بومی، طراحی یک طراح است. ابزار طراحی شده با تکیه بر داده ها و اطلاعات به اشتراک گذاشته شده در زمینه های مختلف علمی در مقیاس های مختلف مکانی، الگوی شناخت و مدیریت صحیح محیط طبیعی پویا را برای کاربران خود طراحی نماید. این طراحی ثانویه از تقابل هم افزای داده ها و اطلاعات شکل می گیرد و درنهایت موجب افزایش خرد جمعی جامعه می گردد. این تحقیق، به ارزیابی چارچوب زیرساخت داده های مکانی در حوزه کشاورزی و منابع طبیعی به پشتوانه هماهنگی سازمانی و امر جمع سپاری می پردازد. بر اساس افزایش سریع بهره برداران دارای اراضی زراعی و هم چنین آبخیزنشینان به عنوان یک واحد مدیریتی بزرگ تر، اطلاع از پتانسیل ها و محدودیت های موجود و خدمت رسانی به این طیف وسیع از کاربران تنها از راه توسعه یک زیرساخت یکپارچه داده های مکانی امکان پذیر است. تلفیق زیرساخت داده های مکانی با موتورهای بازی سازی نیز به ایجاد یک بستر تعاملی برای درک بهتر محیط و فرآیندهای دخیل و تبدیل داده و اطلاعات به دانش و خرد کمک شایان توجهی خواهد نمود.
    کلیدواژگان: خرد جمعی، سامانه مکانی، منابع طبیعی و محیط زیست هوشمند، آبخیز مجازی، کلان داده
  • مریم سادات جعفرزاده، علیرضا مقدمنیا*، عطاءالله جودوی، آزاده احمدی صفحات 56-67

    منابع آب ناسالم و باکیفیت پایین با تاثیر بر روی سلامتی انسان، ممکن است منجر به بسیاری از بیماری های حاد و خطرناک شود. بنابراین مدیریت منابع آب خصوصا آب های زیرزمینی که از منابع اصلی آب مصرفی در شهرها و روستاها می باشد، بسیار حایز اهمیت و توجه است. در مطالعه حاضر، داده های کیفیت آب های زیرزمینی دشت یزدکان جهت بررسی کیفیت حاضر آب های زیرزمینی در منطقه مطالعاتی، برای دوره دو دهه اخیر (1400- 1380) جمع آوری و موردبررسی قرار گرفت. به این منظور از روش های ترسیمی و شاخص های ارزیابی کیفی استفاده شد. طبق نتایج، کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت یزدکان، با تیپ کلی بی کربنات منیزیم، ازنظر TDS، در طبقه متوسط یا نامناسب برای شرب (بیش از 1000 میلی گرم بر لیتر) ارزیابی شد. بر اساس نمودار پایپر، خطر شوری زیاد مشاهده شد. بر اساس نمودار شولر نیز این آبخوان در کلاس "نامناسب و با طعم نامطبوع" قرارگرفته است. مقادیر شاخص های نفوذپذیری، کلی، خطر منیزیم، نسبت جذب سدیم، درصد سدیم و باقیمانده کربنات سدیم نیز به ترتیب 48/1، 0/5، 77/7، 10-3×492، 28/6 و 3 محاسبه شدند که نشان دهنده خطر بالای منیزیم و باقیمانده کربنات سدیم بوده ولی ازنظر شاخص های نفوذپذیری، کلی و درصد سدیم، در کلاس مناسب مشاهده گردید. با نظر به وضعیت نه چندان مناسب کیفیت آب های زیرزمینی این آبخوان، نیازمند برنامه ریزی دقیق در جهت پیشگیری از بدتر شدن وضعیت موجود و در مرحله بعدی ارایه راهکارهایی در جهت اصلاح کیفیت این آبخوان می باشد.

    کلیدواژگان: آبخوان یزدکان، روش های ترسیمی، شاخص های کیفی آب، کیفیت آبخوان، قره سو
  • زینب کریمی*، علی طالبی صفحات 68-82

    مدیریت صحیح منابع آب وخاک در یک حوزه آبخیز مستلزم شناخت پتانسیل تولید رسوب و رواناب است. ضمن اینکه، سالانه هزاران تن خاک حاصلخیز از اراضی مختلف کشور در اثر فرسایش خاک از دسترس خارج شده و با هدر رفت آب و انباشت در مناطق رسوب گذاری موجب بروز خسارت قابل ملاحظه ای می شوند. در این راستا، مهار فرسایش خاک و رواناب به توان بوم سازگان ها در حفظ خاک و آب اشاره دارد. لذا، پژوهش حاضر باهدف ارزیابی اثربخشی اجرای طرح های آبخیزداری (1397-1376) بر میزان فرسایش خاک و دبی سیلابی حوزه آبخیز چهل خانه برنامه ریزی شده است. فرسایش خاک و دبی سیلابی به ترتیب با استفاده از روش MPSIC و SCS برآورد شد. یافته های پژوهش نشان می دهد اجرای طرح های آبخیزداری منجر به کاهش فرسایش خاک و رسوب (4/30 و 1/80 تن بر هکتار) نسبت به قبل از اجرای عملیات آبخیزداری (6/05 و 2/30 تن بر هکتار) شده است. هم چنین، با افزایش دوره بازگشت سیلاب ها، اثر بخشی طرح های آبخیزداری در مهار سیلاب حوضه و کاهش دبی و حجم سیلاب افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: حوزه آبخیز چهل خانه، خدمات بوم سازگان، دبی سیلابی، طرح های آبخیزداری، فرسایش خاک
|
  • Samaneh Poormohammadi *, M. H .Rahimian Pages 1-8

    Nowadays, the management of atmospheric water resources is one of the practical solutions to reduce the effects of drought and climate change. In fact, there is a significant source of potable water in the atmosphere, which is more than important due to the limited fresh water resources on the surface of the earth and on the other hand, long droughts. The purpose of this article is to investigate the effects of atmospheric water resources management on the runoff entering Zayandeh Rood Dam. For this purpose, the precipitation statistics of all stations affecting the Zayandeh Rood Dam and the volume of daily runoff entering the dam during the period of weather adjustment were obtained. Using the statistical method of factor analysis, firstly, the relationship of each station with the runoff entering the Zayandeh River Dam was investigated, and after determining the stations with greater influence, using SPSS software, the relationship between the rainfall on the same day and 7 days later in the form of a matrix with the runoff. The entrance to the Zayandeh Rood dam was investigated and finally the impact of the air conditioning operations in the Zayandeh Rood catchment area and the water entering the dam was estimated. The results showed that during the statistical period under review, 2.1 million cubic meters were added to the volume of water entering the Zayandeh Rood dam as a result of the weather adjustment operation.

    Keywords: Water volume, Zayandeh Roud dam, hydrology, comprehensive management of watershed
  • Hassan Moghim *, S.M. Soleimanpour, M. Mohseni Pages 9-17
    Water storage dams are considered as strategic constructions of every country. The issue of soil erosion in the watershed of the mentioned dams and the transfer of produced sediment to the reservoir of the dams is one of the issues that is always raised regarding these types of dams. Cheshme Ashegh dam in Fars province is one of the mentioned dams. In the present study, erosion and sediment studies and estimation has been carried out for the first time in this watershed by RUSLE and MPSIAC models as well as the regional analysis method for the aim of design and implementation of suitable conservation measures as well as making policy and plan for soil conservation in the watershed of the dam and preventing the production and transfer of sediment to its reservoir. The results of this research showed that, based on the MPSIAC and RUSLE models, the amount of special sediment is estimated by 1.58 and 3.17 ton/ha/y, respectively. Considering that the result obtained from the regional analysis method based on Gozoon station, the amount of special sediment is estimated by 3.5 ton/ha/y, it can be said that the result of the estimation obtained from the RUSLE model is closer to the amount calculated from the regional analysis method. Therefore, it can be said that the results obtained from the RUSLE model are more efficient than the MPSIAC model for estimating the amount of sediment and future soil conservation measures in the Cheshme Ashagh Dam watershed.
    Keywords: Erosion model, Model efficiency, Sediment delivery ratio, Sediment yield, Universal soil loss equation
  • A. Gholamzadeh, Rasool Mahdavi *, O. Bazrafshan Pages 18-28
    Land use planning and sustainable management of natural resources require knowledge of land use changes and their secondary effects on the hydrological regime. The purpose of the present study is to investigate land use changes and river flow using Landsat 8 and IRS digital data in the distance between two hydrometric stations of Rodan Watershed Bridge to Brentin. First, the geometric and atmospheric correction of the images was done in ENVI 5.3, and then land use classification was done for the years 2000 and 2018, and the land use transition matrix was prepared. Mann-Kendall test was used to investigate the discharge changes in 2000-2018 years, at the two mentioned stations, and the results were significant at the 95% level. For spring 0.001 and summer 0.021, the negative trend was significant; while, no significant negative trend was observed for autumn 0.88, winter 0.561 and annual 0.072. According to the results, the change of the hydrological regime and the negative slope of the monthly, seasonal and annual discharge of the upstream station has caused the change of land use in the downstream, and the most land use change is related to mix agricultural-horticultural and garden lands. The lands of mix agricultural-horticultural have decreased from 123.25 to 116.18 and garden lands increased from 4.65 to 14.72 square kilometers. Also, land use change has caused a change in the hydrological regime and a steepening of the negative slope of the monthly, seasonal and annual discharge of the downstream station compared to the upstream station.
    Keywords: Hydrological regime, IRS satellite, Kappa coefficient, Mann-Kendall test, Remote Sensing
  • Hadi Nazaripoya *, R. Bahramloo, M. Sepehri, H.R. Peyrovan, S. Parvizi, E. Asgari Pages 29-42
    Soil erosion and related problems i.e. sedimentation are associated with significant issues and problems on the environment and agriculture, including economic losses, reduction of water quality, storage capacity of reservoirs and agricultural production, among which watershed activities play a prominent role in reducing the amount of soil erosion and sediment yield. For this purpose, in the present research, the watershed management activities were evaluated on the amount of sediment yield, using the Connectivity Index in the Gonbad paired catchment of Hamadan province. In this regard, firstly, the estimation of the continuity index was conducted in the erosion plots installed in the control and impacted watersheds during the events that led to sediment production. Then, a regression relationship was established between the data of the Connectivity Index and the erosion plots sediment yield using the Connectivity Index in order to estimate the rate of sediment yield of control and impacted watersheds. Finally, the impact of watershed practices on the degree of sediment yield was measured by comparing the estimated sediment in control and impacted areas using the Connectivity Index. The results showed that the average amount of sediment produced in the sample and control sub-basins is 0.003 and 0.005 tons per hectare, respectively, that is, the amount of sediment in the sample sub-basin is 45% less than the control sub-basin, and this difference is due to the effect of watershed management operations in the sample sub-basin.
    Keywords: Biological practices, Erosion plot, Soil conservation, watershed management
  • Aiding Kornejady *, S. Shadfar, A. Ahmadi, S. Shabani, S. Zavar, S. Maleki Pages 43-55
    The core idea of spatial data infrastructures (SDI) is based on "Design". The word "design" bears a deep philosophical meaning as it becomes a complicated yet practical tool owing to the confluence of experts from different disciplines, and not one particular science area, to borrow the people a grant of recognition/understanding and problem-solving. The primary purpose of developing an SDI is to design a designer; that is, it can design the recognition pattern and a suitable management strategy of the dynamic world for the end-users based on the input disseminated transdisciplinary data and information. Such a secondary (yet as important) design is underpinned by the synergistic conglomeration of data and information, eventually increasing the collective wisdom and co-intelligence in a society. Current research sets out to assess the applicability of designing a provincial SDI framework for the agriculture and natural resources sectors, availed by organizational coordination and the notion of crowdsourcing. Due to swift growth in farmers and, on the other hand, watershed stakeholders as a larger management unit, attaining a holistic grasp on the existing and potential strengths and weaknesses to assist such a sizeable beneficial spectrum would only be surmounted by producing and developing an SDI. Integrating SDIs with game engines would create an interactive environment, leading to a better understanding of the environment and the involved processes and converting data & information into knowledge and wisdom.
    Keywords: Collective wisdom, Spatial platform, Smart Natural Resources, Environment, Virtual watershed, Big Data
  • Maryam Sadat Jaafarzadeh, Alireza Moghaddamnia *, Ataollah Joodavi, Azadeh Ahmadi Pages 56-67

    Unhealthy and low-quality water resources, by affecting human health, may lead to many acute and chronic diseases. Therefore, water resources management, especially groundwater, which is one of the main sources of water used in cities and villages, is very important. In the present study, groundwater quality data of Yazdekan plain were collected and analyzed to investigate the existing situation of the groundwater for the last two decade (2001-2021). For this purpose, graphical methods (Piper, Schuler, Durov and Stiff diagrams and anionic / cationic time series) and some of qualitative evaluation indices (permeability and Kelly indices, SAR and Magnesium Hazard, sodium percentage and sodium carbonate residue) were used. According to the results, the water type of the Yazdekan Plain groundwater, evaluated magnesium bicarbonate and according to the TDS amount, was evaluated as unsuitable for drinking. Based on the Piper diagram, high salinity was observed. According to Schuler's diagram, this aquifer is classified as "unsuitable for drinking". The values of the indices were calculated as PI:48.1, KI:0.5, MH:77.7, SAR:492×10-3, Na%:28.6 and RSC:3, which indicate the high risk of magnesium and sodium carbonate residue, but in terms of permeability, potassium and sodium percentage, was observed in the appropriate class. Considering the not very desirable condition of this aquifer quality, there is a need for detailed planning to prevent the deterioration of the existing situation and in the next step to provide solutions to improve the quality of this aquifer.

    Keywords: Aquifer quality assessment, Graphical methods, Water quality indices, Qarasu river, Yazdekan aquifer
  • Zeinab Karimi *, Ali Talebi Pages 68-82

    Proper management of water and soil resources in a watershed requires recognition the potential of sediment production and runoff. In addition, every year thousands of tons of fertile soil from different lands of the country are unavailable due to soil erosion, and due to the wastage of water and accumulation in sedimentation areas, causes considerable damage. In this regard, the control of soil erosion and flood refers to the ability of ecosystems to conserve soil and water. Therefore, the current research is planned with the aim of evaluation the effectiveness of implementing watershed projects (1376- 1397) on the amount of soil erosion and flood discharge in Chehlkhaneh watershed. Soil erosion and flood discharge were estimated respectively using the MPSIC SCS method. The results showed that the implementation of watershed projects has led to the reduction of soil erosion and sediment (4.30 and 1.80 ton/h) compared to before the implementation of watershed operations (6.05 and 2.30 ton/h). Also, with the increase of the return period of floods, the effectiveness of watershed projects in controlling of watershed flood and reduction of discharge and flood volume increases.

    Keywords: Chelkhaneh watershed, Ecosystem services, Flood discharge, Watershed projects, Soil erosion