فهرست مطالب

محیط زیست و مهندسی آب - سال نهم شماره 3 (پاییز 1402)

مجله محیط زیست و مهندسی آب
سال نهم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/08
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مهدی سلیمانی قره گل*، کاظم بدو، بهزاد نعمتی اخگر صفحات 296-307
    هدف از مطالعه، ارزیابی کارایی اصلاح سطحی زیولیت خام با سورفکتانت کاتیونی هگزادسیل تری متیل آمونیوم برای جذب سیانید بود. ویژگی هایی نظیر کانی شناسی و مورفولوژی سطحی و ترکیب عنصری جاذب ها تعیین شدند. آزمایش های پیمانه ای و ستونی برای بررسی کارایی جذب سیانید توسط زیولیت خام و اصلاح شده از محلول و آزاد شده از پالپ انجام شد. حضور کانی کلینوپتیلولایت و پوشش سطحی سورفکتانت بر روی آن در اثر اصلاح با سورفکتانت را آنالیز پراش پرتو X و تصاویر میکروسکوپ الکترونی تایید کردند. نتایج حاصل از آزمایش هم دما نشان داد اصلاح زیولیت با سورفکتانت ظرفیت جذب سیانید توسط زیولیت را هفت برابر نسبت به نمونه خام افزایش داد. حداکثر ظرفیت جذب سیانید توسط زیولیت اصلاح شده mg/g 97/3 بدست آمد. قابلیت زیولیت اصلاح شده با سورفکتانت برای جذب بیشتر سیانید نسبت به زیولیت خام با نتایج حاصل از آزمایشات ستونی جذب سانید آزاد شده از پالپ تایید شد. مشاهده شد که با افزایش زمان، غلظت سیانید در محلول خروجی از ستون حاوی پالپ آلوده به سیانید و جاذب افزایش می یابد، ولی این افزایش غلظت سیانید در محلول خروجی ستون حاوی زیولیت اصلاح شده کمتر از زیولیت خام است.
    کلیدواژگان: پالپ، ستون، کلینوپتیلولایت، هم دمای جذب
  • فاطمه میرزابابایی، سید علی جوزی*، امید رفیعیان، محمدابراهیم رمضانی صفحات 308-319

    دریای کاسپین به دلیل داشتن خطوط ساحلی طویل و فعالیت های تجاری ، بندری ، صنعتی ، کشاورزی و گردشگری از نظر محیط زیستی و پایش آلاینده های زیستی دارای اهمیت است. شناخت عوامل آلاینده محیط زیست دریایی نخستین گام جهت بازسازی و صیانت از این بوم سازگان با ارزش است. هدف از این پژوهش تعیین میزان بی فنیل های پلی کلره PCB)) در رسوبات و بار ناکل بندر انزلی و بندر کاسپین در استان گیلان بود. نمونه های بار ناکل و رسوب در دو ایستگاه و با سه تکرار در بنادر انزلی و کاسپین به وسیله نمونه بردار رسوب گراب وین ون در فصل تابستان با توجه به چرخه زندگی بارناکل ها برداشت شد. پس از آماده سازی و خشک کردن با دستگاه فریز درایر بعد از آنالیز به وسیله دستگاه گاز کروماتوگرافی قرایت شد. بیش ترین میزان غلظت PCBs در بیوماکر بارناکل ایستگاه انزلی مربوط به ایزومرهای PCB-77 PCB-81  و کم ترین آن مربوط به ایزومرهای PCB-114 PCB-156, تعیین شد. بیش ترین غلظت PCBs در بارناکل ایستگاه کاسپین مربوط به ایزومرهای PCB-77 PCB-28  و کم ترین آن مربوط به ایزومرهای PCB-153 PCB-114, بود. بیش ترین غلظت PCBs در رسوب ایستگاه بندر انزلی و رسوب بندر کاسپین به طور مشابه مربوط به ایزومرهای PCB-52 PCB-28  و کم ترین آن مربوط به ایزومرهای PCB-156 PCB-114, ثبت شد.

    کلیدواژگان: آلاینده های آلی پایدار، بوم سازگان آبی، کیفیت، رسوب، سخت پوستان
  • هوشنگ قمرنیا*، زلیخا پالاش، میثم پالاش صفحات 320-334
    رودخانه ها جزو مهم ترین بخش های منابع آب شیرین محسوب می شوند و پایش کیفی آن ها از لحاظ تغییرات مکانی و زمانی بسیار حایز اهمیت است. لذا، هدف این پژوهش تعیین کیفیت آب رودخانه گلین با استفاده از شاخص CWQI جهت احداث مراکز پروش ماهیان گرم آبی و سرد آبی بود. پارامتر های DO،pH ، BOD5، NO3، هدایت الکتریکی، دما، کدورت، سختی کل،  TDS، CaCO3، NO2، CO2، Cu، NH3 و Fe از آب رودخانه گلین در یک دوره yr 1 از آوریل 2019 تا مارس 2020 در تناوب هر ماه دو بار نمونه برداری شد. نتایج نشان داد پارامترهای BOD5، TDS، CaCO3، NH3، Cu و NO3 در مقایسه با استانداردهای پرورش ماهیان گرم آبی و سرد آبی در رده نامطلوب قرار دارند. مقایسه شاخص CWQI در پرورش ماهیان سردآبی در ماه های مختلف نشان داد که به ترتیب بیش ترین و کم ترین میزان عددی شاخص با مقادیر 02/70 و 37/60 در ماه های بهمن و آذر مشاهده شد. هم چنین مقادیر عددی شاخص در پرورش ماهیان گرم آبی به ترتیب بیش ترین و کم ترین میزان عددی شاخص با مقادیر 38/85 و 96/70 در ماه های فروردین و بهمن مشاهده شد. نتایج پژوهش نشان داد با توجه به میزان نهایی شاخص CWQI به طور کلی آب رودخانه گلین جهت پرورش ماهیان گرم آبی و سردآبی در محدوده مطلوب می باشد.
    کلیدواژگان: آبزی پروری، رودخانه، شاخص CWQI، کرمانشاه
  • غلامرضا رفیعی*، فاتح معزی، هادی پورباقر، کامران رضایی توابع، محمدعلی نعمت اللهی صفحات 335-351
    در این پژوهش، کیفیت آب رودخانه های بالیقلی چای و قره سو، به عنوان مهمترین جریان های آبی استان اردبیل مورد سنجش قرار گرفت. چهار پارامتر اکسیژن محلول (DO)، نیاز اکسیژن زیست شیمیایی (BOD5)، نیترات (NO3) و فسفات (PO4) در گستره کامل این رودخانه ها با استفاده از مدل QUAL2Kw مورد ارزیابی قرار گرفت. توان خودپالایی و حداکثر ظرفیت روزانه آلاینده ها (TMDL) در ارتباط با این پارامترها در دو دوره کم آبی و پرآبی بررسی شد. نتایج نشان دهنده اختلاف سطوح شبیه سازی شده به وسیله مدل از داده های اندازه گیری شده برای هر دو رودخانه بود. بیش تر مقاطع مورد بررسی از رودخانه ها توان خودپالایی اندکی را نشان دادند. بیش ترین سطوح خودپالایی (%) به دست آمده عبارت بود از: دوره پرآب: 61/226- = DO؛ 30/90 = BOD5؛ 88/99 = NO3؛ 49/96 = PO4؛ دوره کم آب: 71/281- = DO؛ 13/89 = BOD5؛ 74/94 = NO3؛ و 21/90 = PO4. سطوح محاسباتی TMDL برای سه پارامتر DO، BOD5 و NO3 توان پذیرش بالاتری را در دوره پرآبی نشان دادند. در حالی که برای پارامتر PO4، در هر دو دوره، جریان دارای بار مازاد این ترکیب بود. در مجموع، نتایج به دست آمده نشان گر وضعیت نامطلوب کیفیت آب در بیش تر بازه های مورد بررسی از این رودخانه ها بود
    کلیدواژگان: استان اردبیل، پایش کیفیت آب، حداکثر ظرفیت پذیرش روزانه، مدل سازی
  • سعید محمودی زاده*، حسن یوسفی، حامد دلدار صفحات 352-366
    معمولا روش هایی که جهت بارز سازی لکه های نفتی مورداستفاده قرار می گیرند، جهت تشخیص بخش های مختلف یک لکه ازنظر ضخامت ضعیف عمل می کنند. طیف لکه های نفتی تحت تاثیر آب دریا و همچنین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نفت قرار می گیرند. بدین منظور در پژوهش پیش رو با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل 2 و به کارگیری شاخص های طیفی، ضخامت های مختلف لکه نفتی بررسی و از هم متمایز شدند. شاخص های بکار گرفته شده مربوط به دو گروه هیدروکربن ها (FI, RAI, HI, RG, RR, WAF) و آب دریا (CHL, CDOM) است. به منظور ارزیابی کمی شاخص های طیفی مورداستفاده از مدل ریاضی شاخص تفکیک پذیری (IS) که بر مبنای فاصله بین کلاسی است، استفاده شد. نتایج نشان داد که شاخص های طیفی هیدروکربن ها، جهت تشخیص و تمایز امولسیون از آب دریا و سایر بخش های لکه نفتی مناسب تر هستند. به این گونه که مقدار پارامتر تفکیک پذیری (IS) برای شاخص FI به منظور تشخیص و تمایز امولسیون با بخش های آب دریا، درخشان، کد چهار و کد پنج به ترتیب برابر با 542/1، 967/0، 423/0 و 4236/0 است. از طرفی شاخص های طیفی آب دریا جهت تشخیص بخش های نازک تر لکه نفتی مناسب است.
    کلیدواژگان: آلودگی، سنجش از دور، خلیج فارس، نفت خام
  • حامد طالبی، سعید صمدیان فرد*، خلیل ولیزاده کامران صفحات 367-383
    برآورد تبخیر و تعرق مرجع (ET0) یک نیاز اساسی در مدیریت آب کشاورزی است. بااین حال، فقدان داده های هواشناسی لازم، تخمین ET0 را با استفاده از روش فایو-پنمن-مانتیث در مناطق وسیع تر دشوار کرده است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تخمین تبخیر و تعرق مرجع روزانه در دو اقلیم تبریز و رشت، بر اساس دمای سطح زمین سنجنده مادیس (LST) بدست آمده از تصاویر ماهواره ای است. بر اساس دو مدل جنگل تصادفی (RF) و جنگل تصادفی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک (GA-RF) برای تخمین مقادیر ET0 استفاده شده است. پارامترهای مورد استفاده در هر دو ایستگاه شامل ترکیب پارامترهای دمای سطح زمین روزانه (LSTday)، دمای سطح زمین شبانه (LSTnight) و میانگین دمای سطح زمین در شب و روز (LSTmeant) است. نتایج نشان داد که LSTmeant توانایی مناسبی در تخمین ET0 در هر دو ایستگاه دارد. در ایستگاه تبریز با اقلیم نیمه خشک، مدل GA-RF-7 با 516/0=RMSE و در ایستگاه رشت با اقلیم بسیار مرطوب، مدلGA-RF-5  با  868/0=RMSE بهترین عملکرد را در بین مدل های مورد مطالعه داشتند. همچنین، ارزیابی ها نشان داد که دمای سطح زمین شبانه به اندازه دمای سطح زمین روزانه اهمیت داشته و با ترکیب این دو پارامتر نتایج رضایت بخشی حاصل شد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، جنگل تصادفی، سنجش از دور، فائو-پنمن-مانتیث
  • بهمن آقازاده قره باغ*، جلال بازرگان، میرعلی محمدی صفحات 384-398
    حجم رسوبات انتقالی در حین وقوع سیلاب، یکی از مسایل مهم در حوزه مهندسی رودخانه است. این حجم از رسوبات هرساله خسارت های بی شماری بر سازه های هیدرولیکی احداث شده در مسیر رودخانه ها به وجود آورده است. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر پارامتر غیرماندگاری هیدروگراف سیلاب بر میزان انتقال رسوبات بستر است. بدین منظور، با طراحی یک برد واسط بین کامپیوتر و مبدل پمپ، جریان غیرماندگار تولیدی درون کانال شیب پذیر به طول m 15 ایجاد شد. 20 حالت هیدروگراف با پارامتر غیرماندگاری متفاوت مورد آزمایش قرار گرفت و آهنگ آبشستگی در طی زمان هیدروگراف به دست آمد. نتایج بیانگر آن است که بیشینه آهنگ آبشستگی همواره نزدیک به اوج هیدروگراف سیلاب رخ می دهد و تاخیر زمانی بین آن ها به صورت مثبت می باشد. برای هیدروگراف با نقطه اوج یکسان و زمان پایه متفاوت، بیشینه آهنگ آبشستگی بار بستر در حالت پارامتر غیرماندگاری بیشتر اتفاق افتاده است. بیشینه آهنگ آبشستگی بستر با پارامتر غیرماندگاری رابطه مستقیم دارد و در در حالت کلی می توان گفت کاهش 88 درصدی پارامتر غیرماندگاری جریان منجر به کاهش 76 درصدی مقدار بیشینه آهنگ باربستر می گردد. همچنین، آهنگ آبشستگی در شاخه صعودی هیدروگراف بیشتر از شاخه نزولی بوده که با کاهش پارامتر غیرماندگاری، فاصله بین دو شاخه در نمودار هیسترزیس رسوب کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: آهنگ آبشستگی، انتقال رسوب، جریان غیرماندگار، سیلاب، هیدروگراف واقعی
  • روح انگیز اختری*، مجید زارعی، محمدرضا غریب رضا صفحات 399-412
    آگاهی از حجم سیل-واریزه برای ارزیابی ریسک و برنامه ریزی حفاظتی در حوزه های آبخیز یک گام اساسی محسوب می شود. روستای سیجان در البرز جنوبی از جمله مناطق مستعد سیلاب واریزه ای می باشد. این پژوهش با هدف برآورد احجام برداشت و انباشت رسوبات بین سال های 1397 و1400 در طول  m700 از مسیل بالادست روستای سیجان انجام شد. روش شناسی پژوهش براساس نقشه برداری زمینی مسیل یاد شده به علاوه یک بند سنگی ملاتی و چهار بند گابیونی در دو مقطع زمانی 1397 (زمان ساخت بندها) و 1400 (پس از رخداد سیل 1398) و برآورد احجام با کمک نرم افزارCivil3D  تنظیم شد. بر این اساس، مجموع سطح و حجم مخازن پنج بند اصلاحی آبخیزداری در سال 1397به ترتیب m2 823 وm3  750 بوده است. در مقابل، میزان انباشت و فرسایش پس از رویداد سیل-واریزه با استفاده از فن اختلاف ارتفاعی برای سطح نقشه برداری شده (m2 25500)، به ترتیب 250 و m3 10100 برآورد شد. تحلیل مکانی نشان داد که الگوی انباشت رسوب بیشتر منطبق بر کرانه شمالی مسیل است و در طول کرانه جنوبی مسیل، فرسایش رخ داده است. نتایج پژوهش نشان داد، عملیات مکانیکی آبخیزداری به خصوص بند سنگی ملاتی در جایگاه مناسب احداث شده و نقش تعیین کننده ای در کاهش مخاطره سیل-واریزه داشته است.
    کلیدواژگان: آبراهه کوهستانی، انباشت رسوب، برداشت رسوب، مدیریت آبخیزداری، نقشه برداری
  • سعید راثی نظامی*، هادی ایزدی فرد، حسن خاوریان، رئوف مصطفی زاده صفحات 413-426

    تغییر کاربری اراضی خصوصا در آبخیزهای شامل شهرها، به شدت بر ویژگی های آب سطحی تاثیر می گذارد. هدف از پژوهش حاضر، تعیین تغییرات کاربری اراضی در دوره 24 ساله و بررسی ارتباط پارامترهای کیفیت آب با تغییرات کاربری اراضی در حوضه سامیان اردبیل است. در این پژوهش ابتدا کاربری اراضی برای چهار دوره زمانی 1992 تا 2016 به وسیله نرم افزار ENVI به دست آمد. تغییرات کیفی آب در پنج ایستگاه هیدرومتری و نه پارامتر کیفیت آب تجزیه و تحلیل شد. در مرحله بعد آزمون من-کندال برای بررسی روند تغییرات پارامترهای کیفی و آزمون پیرسون برای نشان دادن ارتباط بین پارامترهای کیفی و کاربری های اراضی استفاده شد. در سال های مورد مطالعه کاربری مرتع 75/9% کاهش، کاربری کشاورزی آبی 45/8% افزایش، کاربری مسکونی 42/1% افزایش و کشاورزی دیم نسبت به دوره اول 29/3% افزایش دارد. میانگین TDS و EC در دوره های مطالعاتی در ایستگاه های سامیان و گیلانده که در پایین دست شهر اردبیل قرار گرفته اند، افزایشی و بیش تر از ایستگاه های دیگر هستند. بررسی نتایج آزمون پیرسون جهت تعیین ارتباط بین داده های کیفی و کاربری اراضی نیز نشان می دهد که افزایش پارامترهای کیفی EC، Ca، Cl، SO4، Mg و Na رابطه معنی داری با افزایش کاربری های مسکونی، کشاورزی آبی و دیم دارند.

    کلیدواژگان: پیرسون، توسعه شهری، روند، سنجش از دور، من-کندال
  • بیژن ابدی*، گیرما کلبور صفحات 427-436

    هدف مطالعه حاضر بررسی راهبردهای تصمیم گیری کشاورزان برای حفاظت از تالاب قره قشلاق از طریق صرفه‏جویی منابع آب در نظام‏های کشاورزی بود که در بازه زمانی سال 1401-1399 انجام شد. پژوهش حاضر با فن پیمایش انجام شد. از بین کشاورزان روستاهای اطراف و حاشیه تالاب قره قشلاق، 298 کشاورز با روش نمونه‏گیری طبقه‎ای انتخاب شد (298=n). مطابق اهداف پژوهش، سوالاتی طراحی شد و با توزیع پرسشنامه بین کشاورزان و مصاحبه با آنها، نسبت به جمع‏آوری داده‏های تحقیق، اقدام شد. پایایی شاخص‏های پژوهش نیز با روش آلفای کرونباخ تایید شد. نتایج نشان داد که متغیر آگاهی از طرح‏های حفاظت تالاب با مشارکت کشاورزان در این طرح‏ها، همبستگی مثبت و معناداری دارد. هنجار ذهنی نیز نقش متمایز کننده مشارکت کنندگان در طرح‏های حفاظتی و کشاورزانی که هیچ گونه مشارکتی در این طرح‏ها نداشتند، داشت. قصد رفتاری حفاظت از تالاب نیز تعیین کننده راهبرد استفاده و کاربست فناوری‏های آب اندوز بود. نتایج طرح‎های حفاظتی تالاب بر قصد رفتاری صرفه‏جویی منابع آب تاثیر می‏گذارد. همچنین، جهت گیری فرهنگی بر قصد رفتاری صرفه‏جویی منابع آب تاثیر منفی و معنادار داشت. قصد رفتاری صرفه‏جویی منابع آب نیز تاثیر مثبت و معناداری روی رفتار صرفه‏جویی منابع آب داشت و رفتار روی قصد رفتاری حفاظت از تالاب تاثیرگذار بود.

    کلیدواژگان: بناب، تالاب، زیست بوم، طرح ‏های حفاظتی
|
  • Mehdi Soleymani Gharegol *, Kazem Badv, Behzad Nemati Akhgar Pages 296-307
    The aim of this study was to evaluate the surface modification efficiency of raw zeolite by hexadecyl trimethylammonium cationic surfactant for cyanide sorption. Properties such as mineralogy, morphology and elemental composition of sorbents were determined. Batch and column tests were performed to evaluate the sorption efficiency of raw and modified zeolite from solution and released from the cyanide polluted pulp. The presence of clinoptilolite mineral and surfactant surface coating due to modification using surfactant was confirmed by X-ray diffraction analysis and electron microscopy images. The results of isotherm experiment showed that modification of zeolite with surfactant increased the adsorption capacity of cyanide by zeolite 7 times compared to the raw sample and the maximum adsorption capacity of cyanide by modified zeolite was 3.97 mg/g. The ability of surfactant-modified zeolite to sorb more cyanide than raw zeolite was confirmed by the results of the column test on the cyanide released from the pulp. It was observed that with increasing time, the concentration of cyanide in the outlet solution increases, but this increase in the cyanide concentration in the outlet solution of the column containing the modified zeolite is less than the raw zeolite.
    Keywords: Adsorption Isotherm, Clinoptilolite, Column Test, Pulp
  • Fatemeh Mirzababaei, Seyyed Ali Jozi *, Omid Rafieyan, Mohammad Ebrahim Ramezani Pages 308-319

    The Caspian Sea is important in terms of environment and monitoring of biological pollutants due to its long coastlines and commercial activities of the industrial port of agriculture and tourism. Identifying marine environmental pollutants is the first step to rebuilding and protecting this valuable ecosystem. The purpose of this study was to determine the amount of Polychlorinated biphenyls in sediments and Barnacles of Anzali and Caspian ports in Guilan province, Iran. Therefore, Barnacle and sediment samples were collected in 2 stations whit 3 replications in Anzali and Caspian ports by VanVeen Grab sampler in summer according to the life cycle of Barnacles. After preparation and drying with freeze dryer, after analysis, it was read by gas chromatography. The highest concentration of PCBs in Barnacles in Anzali station was related to isomers PCB-81 & PCB-77 and the lowest was related to isomers PCB-114 and PCB-156. The highest concentration of PCBs in Barnacles in Caspian station was related to isomers PCB-28 and PCB-77 and the lowest was related to isomers PCB-114 & PCB-153. The highest PCB concentration in sediment in Anzali and Caspian ports was recorded similarly for isomers PCB-52 & PCB-28 and the lowest was related to isomers PCB-114 and PCB-156.

    Keywords: aquatic ecosystem, Crustaceans, Organic Persistent Pollutants, Quality, Sediment
  • Houshang Ghamarnia *, Zoleikha Palash, Meisam Palash Pages 320-334
    Rivers are considered to be among the most significant sources of fresh water, and their quality monitoring holds significant importance in terms of both spatial and temporal changes. In this study, the water quality of Golin River was investigated using the CWQI index for the construction of warm and cold-water fish breeding centers. Different parameters as: DO, pH, BOD5, NO3, Ec, turbidity, temperature, TDS, CaCO3, NO2, total hardness, CO2, Cu, NH3, and Fe were sampled twice a month from the water from April 2019 to March 2020. The results showed that the parameters of BOD5, TDS, CaCO3, NH3, Cu, and NO3 were in the unfavorable category in comparison with the standards of hot and cold-water fish farming. Comparison of CWQI index in cold-water fish farming in different months showed that the highest and lowest numerical values ​​of the index with values ​​of 70.02 and 60.37 were observed in February and December, respectively. Also, the numerical values ​​of the index in warm-water fish farming were observed as the highest and the lowest numerical values ​​of the index with the values ​​of 85.38 and 70.96, in April and February, respectively. The results of this study showed that according to the final value of CWQI index, in general, the water of Golin river was suitable for warm-water and cold-water fish farming in the desired range.
    Keywords: aquaculture, CWQI index, Kermanshah, River
  • Gholamreza Rafiee *, Fateh Moezzi, Hadi Poorbagher, Kamran Rezaei Tavabe, Mohammad Ali Nematollahi Pages 335-351
    The present study was conducted to assess the water quality of the Balighli-Chai and Ghare-Sou Rivers, the main rivers of Ardabil Province, Iran. The levels of dissolved oxygen (DO), biochemical oxygen demand (BOD), nitrate (NO3) and phosphate (PO4) were measured and simulated using the QUAL2Kw model during low- and high-water periods. Also, self-purification capacity and total maximum daily load (TMDL) levels of water quality parameters were calculated. The obtained results indicated considerable differences between the levels simulated by the model from the measured data for both rivers. Most of the river sections had low self-purification capacities. Maximum self-purification capacity (%) were: high water period: DO = -226.61; BOD5 = 90/30; NO3 = 99.88; PO4 = 96.49; low water period: DO = -281.71; BOD5 = 89.13; NO3 = 94.74; PO4 = 90.21. TMDL scores for DO, BOD5 and NO3 were higher during the high-water period, but entire sections of both rivers showed high excess loads of PO4. The results showed that most ranges of both rivers didn't have appropriate water quality conditions. Therefore, it is necessary to make proper decisions to control pollution levels and improve water quality in this basin
    Keywords: Ardabil Province, Modeling, Total Maximum Daily Load, Water Quality Monitoring
  • Saeed Mahmodizadeh *, Hassan Yousefi, Hamed Deldar Pages 352-366
    Usually, the methods used to identify oil slicks work to identify different slick parts in terms of thickness. Since the spectrum of oil slicks is affected by seawater and the physical and chemical properties of the oil, in this study, using the spectral indices of hydrocarbons (FI, RAI, HI, RG, RR, WAF) and seawater (CHL, CDOM), different thicknesses of oil slicks are investigated and To be different. The IS (index separability) mathematical model based on classroom distance was used to evaluate the spectral indices used quantitatively. The results show that the spectral indices of hydrocarbons are more suitable for distinguishing the emulsion from seawater and other parts of the oil slick. Thus, the value of the IS parameter for the FI index in order to detect and differentiate emulsions with different evaluated segments such as seawater, shining part, code 4 and code 5 are equal to 1.542, 0.967 0.423 and 0.4236, respectively, which are compared spectral indicators of seawater have larger values. On the other hand, the spectral indices of seawater are suitable for detecting the thinner parts of the oil slick .
    Keywords: Crude Oil, Persian Gulf, Pollution, Remote Sensing
  • Hamed Talebi, Saeed Samadianfard *, Khalil Valizadeh Kamran‬ Pages 367-383
    Estimating reference evapotranspiration (ET0) is a fundamental requirement of agricultural water management. However, the lack of necessary meteorological data makes it difficult to estimate ET0 using the FAO-Penman-Monteith equation wider areas. Therefore, this research examines the estimation of daily reference evapotranspiration using MODIS Land Surface Temperature (LST) from satellite imagery in two climates of Tabriz and Rasht. ET0 has been estimated using two random forests (RF) and random forests optimized with genetic (GA-RF) algorithms. The parameters used in both stations include the combination of daily land surface temperature (LSTday), nightly land surface temperature (LSTnight) and average land surface temperature at night, and day (LSTmean). The obtained results indicated that LSTmean has an excellent ability to estimate ET0 in both stations. In Tabriz station with a semi-arid climate, GA-RF-7 model with RMSE=0.516 and in Rasht station with a very humid climate, the GA-RF-5 model with RMSE=0.868, have the best performance among the studied models. Moreover, the evaluations revealed that the temperature of the earth's surface at night is as important as the temperature of the earth's surface during the day, and by combining these two parameters, satisfactory results may be obtained.
    Keywords: FAO-Penman-Monteith, Genetic Algorithm, Random forest, Remote Sensing
  • Bahman Aghazadeh Gharebagh *, Jalal Bazargan, Mirali Mohammadi Pages 384-398
    The volume of sediment transport rate during floods is one of the important issues in river engineering. This volume of sediments has caused countless damages to the hydraulic structures which are built along the rivers, every year. The purpose of this study was to investigate the effects of hydrograph unsteadiness parameter on bedload transport rate. For this purpose, a real unsteady flow hydrograph was created inside a 15 m long tilting flume by installing an interface board between the computer and the pump inverter. 20 cases of hydrographs with different unsteadiness parameters were tested and the scour rate was obtained during the hydrograph time. The results indicate that the maximum scouring rate always occurs near the peak of the flood hydrograph and the time lag between them was positive. For hydrographs with the same peak and different base time, the maximum scouring rate occurs in the hydrograph with more unsteadiness. The maximum scouring rate of the bed has a direct relationship with the unsteadiness parameter, and it can be said that an 88% decrease in the flow unsteadiness parameter leads to a 76% decrease in the maximum bedload rate. Also, the scour rate in the ascending limb of the hydrograph is higher than the descending limb, which by reducing the unsteadiness parameter, the distance between the limbs in the sediment hysteresis diagram decreases.
    Keywords: flood, Generated Hydrograph, Scour rate, Sediment transport, Unsteady flow
  • Rouhangiz Akhtari *, Majid Zareei, Mohammadreza Gharibreza Pages 399-412
    The awareness of floods and estimating the debris flow is a fundamental step for assessing risk and planning in the watershed. The village of Sijan, located in the Southern Alborz, is one of the areas threatened by debris flows. The research aimed to estimate the volume of debris flows along 700 m of a stream of Sijan Village time range from 2018 to 2021. The study method included surveying the stream in two-time intervals, which involved one concrete and four gabion checkdams, and calculation of erosion and sedimentation happened via debris flow using the Civil-3D software. Results showed that five check dams had 823 m2 and 750 m3 area and volume, respectively. Debris flows covered 25500 m2 after the flood in 2019, in which the estimated erosion and deposition volumes were 7250 m3 and 10100 m3 according to the elevation difference technique. The Sijan stream channel experienced sedimentation and erosion along the northern and southern banks. Implemented watershed management measures have played a vital role in mitigating the risk of debris flows, especially at the concrete check dam.
    Keywords: deposition, Erosion, mountainous streams, surveying, Watershed Management
  • Saeed Rasi Nezami *, Hadi Izadifard, Hassan Khavarian, Raoof Mostafazadeh Pages 413-426

    Land use/land cover (LULC) change, strongly affects surface water characteristics, especially in urban watersheds. The aim of this study was to determine LULC in the Samian Watershed and assessing its relationship with water quality parameters. In this study, LULC maps was obtained by ENVI software in four periods (1992 to 2016). Then, 9 water quality parameters at five river gauge stations were selected for further analysis. The Mann-Kendall test was performed to examine the trends in water quality parameters and Pearson test was used to assess the correlation between quality parameters and land uses. According to the results, rangeland decreased by 9.75%, irrigated agriculture increased by 8.45%, residential increased by 1.42% and rainfed agriculture increased by 3.29% compared to the first period. Average of TDS and EC in the study periods in Samian and Gilandeh stations, has been increased. The correlation analysis using Pearson test between quality data and LULC also shows that the EC, Ca, Cl, SO4, Mg and Na pameters of had a significant relationship with increasing residential, irrigated and rainfed land uses.

    Keywords: Mann-Kendall, Pearson, Remote Sensing, Trend, Urban Development
  • Bijan Abadi *, Girma Kelboro Pages 427-436

    This study intended to investigate the decisions of different kinds made by farmers about preserving the Qare Qeshlaq wetland by saving water resources in the farmlands (2019-2022). Using survey data collected from 298 farmers of the rural areas on the edge of the wetland, as being randomly stratified, they were asked to participate in an interview along with filling out a self-implemented questionnaire (n=298). We gained insight into the association of being aware of wetland protection projects with participation in projects, subjective norms contribute to differentiating participants from non-participants in wetland protection projects. The behavioral intention to take care of the wetland also determines the strategy of using water saving-water technologies. The perceived effects of wetland protection projects affect the behavioral intention to save water resources. Furthermore, cultural bias has a negative effect on the behavioral intention to save water resources. Behavioral intention also has a positive and significant effect on the behavior of saving water resources, and the behavior itself affects the intention of wetland protection. In the concluding section, management implications were presented to increase the participation of farmers in saving water resources and wetland protection projects.

    Keywords: Bonab, Conservation Projects, Ecosystem, Wetland