فهرست مطالب

ترویج و توسعه آبخیزداری - پیاپی 39 (زمستان 1401)

مجله ترویج و توسعه آبخیزداری
پیاپی 39 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/24
  • تعداد عناوین: 7
|
  • زهره پاکدامن*، ام البنین بذرافشان صفحات 1-10
    یکی از راه کارهای موجود برای استفاده بهینه از منابع آب در شرایط بحرانی منابع آب زیرزمینی و سطحی، اجرای طرح های تغذیه مصنوعی می باشد. این سیستم ها باهدف ذخیره آب های سطحی مازاد در آبخوان های آب زیرزمینی به منظور بهبود کمی منابع آب و هم چنین بهبود کیفیت آب درگذر از لایه های مختلف خاک صورت می پذیرد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیر تغذیه مصنوعی بر کیفیت و کمیت منابع آب زیرزمینی دشت شمیل-آشکارا است. به این منظور نوسانات تراز سفره و تغییرات هدایت الکتریکی چاه های تحت تاثیر طرح تغذیه مصنوعی در یک دوره زمانی به صورت مکانی و زمانی با استفاده از آزمون های تحلیل روند موردبررسی قرارگرفته اند. نتایج نشان داد، چاه های مشاهده ای موردمطالعه در دشت دارای روند کاهشی در تراز آب زیرزمینی خود هستند، به طوری که به طور متوسط طی دوره ی موردبررسی به ازای هرسال 41/0 متر و به طورکلی تراز آب 7/11 متر افت داشته است؛ اما اثر تغذیه مصنوعی بر تغییرات چاه های اطراف قابل مشاهده بوده و در یک مقطع زمانی سبب افزایش و جبران 6/9 درصدی افت مخزن شده و هم چنین میزان EC از 4500 دسی زیمنس بر متر به 4000 رسیده است؛ اما پس از گذشت دو سال حوضچه های تغذیه مصنوعی کارایی خود را از دست داده است؛ که این مسیله ضرورت پایش و نگهداری مکرر کارایی طرح های تغذیه مصنوعی را می طلبد.
    کلیدواژگان: آزمون تحلیل روند، تراز آب زیرزمینی، کیفیت آب، نقطه جهش
  • احسان سهرابی*، ناصر طهماسبی پور، علی حقی زاده، حسین زینی وند صفحات 11-20

    خاک هنگامی که دارای پوشش گیاهی است کم تر در معرض فرسایش قرار می گیرد. پوشش گیاهی یکی از عوامل مهم جلوگیری از وقوع فرسایش آبی به شمار می رود. مدل جهانی اصلاح شده، هدررفت خاک را به صورت ترکیبی از شش عامل فرسایندگی باران، فرسایش پذیری خاک، طول و درجه شیب، پوشش گیاهی و عوامل مدیریتی تخمین می زند که یکی از اثرگذارترین عوامل دخیل در آن پوشش گیاهی است. در این مطالعه اثر عامل پوشش گیاهی بر فرسایش آبی با استفاده از معادله اصلاح شده جهانی هدررفت خاک در حوزه آبخیز مادیان رود لرستان بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که کم ترین، بیش ترین و میانگین مقادیر خطر فرسایش به ترتیب، صفر، 5202 و14/69 تن در سال در هکتار می باشد که با حذف اثر پوشش گیاهی به ترتیب به صفر، 7631 و 108 تن در هکتار در سال می رسد. با بررسی و دقت در نقشه های استخراج شده نشان داد که مناطق مرکزی حوضه و قسمت هایی از جنوب غرب و شمال غرب حوضه از میانگین فرسایش سالانه کم تری برخوردار هستند که منطبق بر مناطق با پوشش گیاهی بیش تر می باشند.

    کلیدواژگان: فرسایش پذیری، فرسایندگی باران، طول شیب، درجه شیب
  • سید عطاالله حسینی، امیرحسین خطکه*، مریم سلیمی صفحات 21-29

    زمین لغزش یکی از مهم ترین عوامل تخریب حوزه آبخیز می باشد. فراوانی وقوع زمین لغزش ها در دامنه های شیب دار و مرطوب متشکل از سازندهای حساس بیش تر است. حوزه آبخیز طالقان باوجود مساحت قابل توجهی از مارن های میوسن و رطوبت طبیعی بالای حاصل از تراکم زیاد شبکه زهکشی و احداث سد طالقان از مستعدترین نواحی لغزشی در دامنه های جنوبی رشته کوه البرز به شمار می رود. بررسی سوابق مطالعات مربوط به حوزه آبخیز طالقان نشان می دهد، مطالعات قدیمی تر با ابزارهای ساده و کیفی و بر اساس تجربیات کارشناسان صورت گرفته است، درحالی که امروزه این شیوه ها جای خود را به مطالعات کمی آماری و روش های مبتنی بر تعلیم ماشین داده است که بررسی روند تکاملی ابزارهای پهنه بندی خطر زمین لغزش در طالقان نیز گویای این مهم است. در این مطالعه مروری بر کاربرد روش های پهنه بندی و عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش طی حدود دو دهه گذشته شده است و پس از بررسی تعدادی مقاله تحقیقی مجزا، سیر تکاملی ابزارهای پهنه بندی خطر زمین لغزش در حوزه آبخیز طالقان موردبررسی قرارگرفته است. نتایج بررسی ها نشان داد، مدل های آماری قابلیت بهتر و کاربرد بیش تری نسبت به مدل های ابتکاری و روش های کیفی و نیمه کمی داشته اند و این نکته قابل توجه است که سرعت استفاده از روش های مبتنی بر تعلیم ماشین و منطق فازی بیش تر بوده و این نتیجه به وضوح در مطالعات انجام شده در این حوضه به ویژه طی پنج سال اخیر دیده می شود.

    کلیدواژگان: ابنیه فنی، سد طالقان، حرکت های توده ای، حفاظت خاک، مخاطرات طبیعی
  • مصطفی ذبیحی سیلابی، سید حمیدرضا صادقی*، مهدی وفاخواه صفحات 30-37

    افزایش جمعیت و به تبع آن گرم شدن هوای کره زمین و دیگر بلایای طبیعی مانند خشک سالی و سیل منجر به افت چشم گیر سلامت و خدمات بوم سازگان شده و این امر ضرورت برنامه ریزی و ارایه اقدامات مدیریتی برای گرایش حوزه های آبخیز به سمت سلامت مطلوب، ارایه خدمات پایدار و دور شدن از شرایط بحرانی را دوچندان می کند. بااین حال، به دلیل شرایط متفاوت حوزه های آبخیز به سبب شرایط حاکم و سطوح تاب آوری مختلف آن ها در برابر فشارهای وارده، برگشت پذیری حوزه های آبخیز برای گرایش به سمت یک حالت نسبی پایدار متفاوت است. بر همین اساس آگاهی از وضعیت برگشت پذیری حوزه های آبخیز برای اولویت بندی اقدامات باهدف افزایش توامان سلامت و خدمات بوم سازگان ضروری است. حال آن که در مطالعات صورت گرفته تاکنون به مفهوم سازی دامنه برگشت پذیری حوزه آبخیز با لحاظ سلامت حوزه آبخیز و خدمات فرهنگی، تنظیمی، فراهم سازی و حمایتی پرداخته نشده است. بنابراین در مطالعه حاضر رویکرد مدیریتی دامنه برگشت پذیری حوزه آبخیز معرفی و اهمیت و مزایای آن در مدیریت جامع حوزه های آبخیز ارایه شده است. بر همین اساس با استفاده از مطالب ارایه شده در این مطالعه می توان چارچوبی برای برآورد دامنه برگشت پذیری حوزه های آبخیز تعیین و الگویی مناسب برای تبیین شیوه های مدیریتی متناسب در راستای دستیابی به توسعه پایدار در اختیار مدیران محلی، منطقه ای و ملی قرار داد.

    کلیدواژگان: توسعه پایدار، حد تاب آوری، شرایط اوج بوم شناسی، مدل سازی مفهومی
  • سید پدرام نی نیوا*، عاطفه ستاروند صفحات 38-47
    چکیدهفرسایش خاک و تخریب اراضی از مشکلات جدی تلقی می شود، به منظور اجرای برنامه های حفاظت و کنترل فرسایش خاک و کاهش رسوب دهی ضروری است که حجم کل بار رسوبی و شدت فرسایش پذیری در حوزه های آبخیز مورد ارزیابی قرار گیرد. بر این اساس هدف اصلی این مطالعه ارزیابی میزان فرسایش خاک با استفاده از یک مدل تجربی یعنی مدل پتانسیل فرسایش (EPM) است. منطقه موردمطالعه زیر حوضه چهل گزی استان کردستان به عنوان یکی از زیر حوضه های تامین آب سد قشلاق است. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار ArcGIS به ترتیب به تهیه نقشه ضرایب فرسایش خاک (مشاهده ای)، حساسیت سنگ و خاک، شیب حوضه، کاربری اراضی و شدت فرسایش پرداخته شد و در ادامه با استفاده از ضرایب موجود و هم چنین ضرایب دما و بارندگی منطقه، نقشه فرسایش کل حوضه بر اساس دستورالعمل مدل تهیه شد. نتایج مطالعه گویای این بود که طبقه بندی خطر فرسایش در حوضه دارای چهار وضعیت کم ، متوسط، شدید و بسیار شدید می باشد که 49/63 درصد زیر حوضه در وضعیت خطر فرسایش زیاد و بسیار زیاد می باشد. درنهایت، نقشه خطر فرسایش پیشنهادی با مدل مذکور، می تواند علاوه بر غنای مطالعاتی زیر حوضه، محققان و تصمیم گیران را در طراحی و اجرای مداخلات موثر مدیریت آب وخاک در منطقه موردمطالعه کمک نماید.
    کلیدواژگان: پهنه بندی فرسایش، هدررفت خاک، سد وحدت (قشلاق)، میزان فرسایش، مدل کمی EPM
  • سید مسعود سلیمان پور*، سکینه لطفی نسب، امید رحمتی، محبوبه معتمدنیا صفحات 48-62
    آب های زیرزمینی یک منبع اساسی و حیاتی برای انسان در سراسر کره زمین است. به همین منظور حفظ کیفیت آب های زیرزمینی و پایش مداوم تغییرات کیفی آن به دنبال توسعه ناپایدار جوامع انسانی امری ضروری می باشد. پژوهش حاضر باهدف ارزیابی و پهنه بندی کیفیت منابع آب زیرزمینی با تاکید بر مصارف شرب، کشاورزی و صنعت در حوزه آبخیز کرمان باغین استان کرمان انجام شده است. اطلاعات کیفیت شیمیایی منابع آب زیرزمینی از 1825 نمونه چاه های عمیق، نیمه عمیق، چشمه ها و قنات طی دوره آماری 17 ساله (1398-1381) دریافت شد. پارامترهای کیفی آب ازجمله کاتیون ها، آنیون ها، هدایت الکتریکی، مجموع املاح محلول، میزان اسیدیته آب، درصد سدیم، درصد سدیم جذبی، کربنات، نیترات، سولفات و کلر به تفکیک دوره های آماری 87-81، 92-88 و 97-93 تعیین شدند. درنهایت برای ارزیابی وضعیت کیفی آب و نوع مصرف منابع آب زیرزمینی ازلحاظ شرب، کشاورزی و صنعت، به ترتیب از نمودارهای شولر و ویلکاکس و شاخص های اشباع لانژلیه و پایداری رایزنر استفاده شد. نتایج کیفیت آب ازلحاظ شرب برای دوره های 87-1381، 92-1388 و 97-1393 در طبقه ی قابل قبول شولر با بیش ترین میزان  09/32 درصد قرار گرفتند. مطابق نمودار ویلکاکس، در اکثر دوره های موردبررسی و منابع سنجش کیفیت در کلاس C3-S1 قرار دارد؛ به عبارتی، آب این محدوده دارای کیفیت متوسط بوده و برای کشاورزی قابل استفاده می باشد. کیفیت خیلی شور نامناسب با میزان  90/52 درصد بیش ترین میزان داشته است. ازلحاظ مصرف صنعتی بر اساس دو شاخص، نتایج متفاوت بوده؛ بر طبق شاخص اشباع لانژلیه، اکثر منابع آب زیرزمینی تمایل به رسوب گذاری با بیش ترین میزان 89/52 درصد دارند درحالی که شاخص پایداری رایزنر، منابع آبی را رسوب گذار با میزان 39/97 درصد ارزیابی کرده است. پایش تغییرات مکانی و زمانی کیفیت آب های زیرزمینی چشم انداز روشنی را به مدیران و متخصصان برای تحلیل روند کیفیت و خطر آلودگی منابع آب ارایه می دهد.
    کلیدواژگان: تغییرات زمانی و مکانی، رسوب گذاری، شاخص های کیفی آب، کیفیت آب
  • رقیه جهدی* صفحات 63-72
    تشخیص تغییرات مکانی-زمانی کاربری اراضی و به ویژه پویایی بوم سازگان ها برای ارزیابی اثربخشی راهبردهای مدیریت بوم سازگان ها، توسعه سیستم های پایش مبتنی بر ابزارهای کمی و کیفی برای حفاظت، ارزش گذاری و احیای آن ها و درنهایت تعاملات اجتماعی، محیط زیستی و سیاسی یک منطقه ضروری است. در این تحقیق به منظور شناسایی تغییرات از تصاویر Landsat-7 ETM+ و Landsat-8 OLI/TIRS L1TP به ترتیب برای سال های 1382 (مرداد) و 1402 (تیر) تحت طبقه بندی نظارت شده با استفاده از الگوریتم طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده شد. پنج طبقه کاربری اصلی شامل کشاورزی، جنگل، مرتع، مناطق انسان ساز و آبی استخراج شد. نتایج ارزیابی صحت برای تصاویر طبقه بندی شده، دقت کلی بیش از 92 درصد و ضریب کاپا بیش از 89/0 را برای هر دو سال نشان داد. در دوره موردمطالعه، مناطق کشاورزی و انسان ساز افزایش یافت، درحالی که جنگل، مرتع و مناطق آبی کاهش یافت. بیشترین میزان تغییر (3/62 هکتار در سال) در مراتع مشاهده شد. نتایج حاصل از نقشه های تغییر پوشش جنگلی پس از طبقه بندی، کاهش قابل توجه 8/5 درصدی پوشش جنگلی را طی دوره زمانی 20 ساله نشان می دهد. دلیل اصلی این تغییر، جایگزینی مشاهده شده پوشش جنگلی بومی با مراتع (16/9 درصد)، مناطق انسان ساز (4/3 درصد) و مناطق کشاورزی (0/8 درصد) است. بیشتر این تغییرات کاربری اراضی برنامه ریزی نشده و عمدتا درنتیجه فعالیت های انسانی و با طیف وسیعی از آثار منفی بر بوم سازگان های طبیعی است. ازاین رو، سیاست های موثر و مدیریت کاربری اراضی برای حفاظت از مزایای محیط زیستی و زیبایی شناختی بوم سازگان ها، و نیز برای مدیریت مخاطرات طبیعی ناشی از این تغییرات موردنیاز است. جدای از ارزیابی تغییرات کاربری اراضی، این تحقیق بینشی از پویایی پوشش جنگل، همراه با علل و پیامدها ارایه می دهد و از این طریق نقاط داغ تخریب جنگل را نشان می دهد. پایش تغییر پوشش جنگل برای توسعه راهبردهای مدیریت پایدار جنگل که منابع جنگلی و خدمات بوم سازگانی را احیا می کند، ضروری است.
    کلیدواژگان: پویایی جنگل، تغییرات مکانی-زمانی، کاربری اراضی، ماشین بردار پشتیبان
|
  • Zohre Pakdaman *, Ommolbanin Bazrafshan Pages 1-10
    One of the methods for optimal use of water resources in critical conditions of groundwater and surface water resources is the implementation of artificial recharge projects. These systems aim to store excess surface water in groundwater reservoirs in order to improve the quantity and quality of water in different soil layers. The purpose of this research is to investigate the impact of artificial recharge on the quality and quantity of groundwater resources in the Shamil-Ashkara plain. For this purpose, water table fluctuations and electrical conductivity (EC) changes of the wells affected by the artificial recharge project have been investigated spatially and temporally using trend analysis tests. The results showed that the studied observed wells in the plain have a decreasing trend in their ground water level, so that on average, during the studied period, the water level declined by 0.41 meters per year, and in general, the water level decreased by 11.7 meters. However, the effect of artificial recharge on the changes of the surrounding wells can be seen and at one point in time, it caused an increase and compensation of 9.6% of the tank drop, and also the EC level has reached from 4500 ds/m to 4000. But after two years, artificial recharge ponds have lost their effectiveness. This issue requires frequent monitoring and maintenance of the effectiveness of artificial recharge plans.
    Keywords: Trend test analysis, Ground water level, Water quality, Jumping point
  • Ehsan Sohrabi *, Naser Tahmasebipour, Ali Haghizadeh, Hosein Zeinivand Pages 11-20

    Soil is less exposed to erosion when is covered by vegetation. Vegetation is considered as one of the main factors preventing water erosion. The Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) estimates soil loss as a combination of six factors including rainfall erosivity, soil erodibility, slope length and degree, vegetation and management factors.  Vegetation is one of the most effective factors in the mentioned equation. In the present study, the effect of vegetation on water erosion using Revised Universal Soil Loss Equation has been investigated in Madyanrood watershed. The results of this research showed that the minimum, maximum and average values of erosion risk are zero, 5202 and 69.14 tons per year per hectare, respectively, which becomes zero, 7631 and 108 tons per hectare per year, respectively by removing the effect of vegetation. Investigating the extracted maps, showed that the central areas of the basin and some southwest and northwest parts of the basin have a lower average annual erosion, which corresponds to the areas with more vegetation.

    Keywords: Erodibility, Rain erosivity, Slope length, Slope degree
  • Seyed Ata Ollah Hosseini, Amirhossein Khetkeh *, Maryam Salimi Pages 21-29

    Landslides are one of the most important factors in the destruction of watersheds. The frequency of landslides is higher in sloping and wet slopes consisting of sensitive formations or due to human activities. Taleghan watershed is known as one of the most prone landslides in the southern slopes of Alborz mountain range, despite the significant area of Miocene marls and high natural humidity due to high density of drainage network and construction of Taleghan dam. A review of the records of studies related to the Taleghan watershed shows that older studies have been done with simple and qualitative tools and based on the experiences of experts, while today these methods have given way to quantitative statistical studies and methods based on machine learning. The evolution of landslide risk zoning tools in Taleghan also demonstrates this importance. In this study, while reviewing the research objectives, we have reviewed the application of methods over the past two decades and after reviewing 15 separate research articles, the evolution of landslide risk zoning tools in the Taleghan watershed has been investigated. The results showed that statistical models were better and more applicable than innovative models and qualitative and semi-quantitative methods, but it is noteworthy that the speed of using methods based on machine training and fuzzy logic was higher and This result is clearly seen in studies conducted in this basin (especially during the last five years).

    Keywords: Natural hazards, mass movements, Soil protection, Taleghan Dam, Technical building
  • Mostafa Zabihi Silabi, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Mehdi Vafakhah Pages 30-37

    Ever-increasing of population, global warming, and other natural disasters such as droughts and floods have led to a significant decline in health and ecosystem services. It further improves the necessity of planning and providing management measures for the tendency of watersheds towards optimal health, providing sustainable services, and avoiding critical conditions. However, due to the different conditions of the watersheds resulting from the prevailing conditions and their different resilience levels against the pressures, the elasticity of the watersheds to tend towards a relatively stable state is different. It accordingly is necessary to know the elasticity of watersheds to prioritize actions aimed at increasing the watershed health and ecosystem services. However, it was determined by reviewing the studies, until now, the conceptualization and modeling of the watersheds elasticity range in terms of watershed health and cultural, regulatory, provisioning, and supportive services have not been addressed yet. Therefore, in the present study, the management approach of the watershed elasticity domain and its importance and benefits in integrated watershed management are presented. Based on this, a framework for estimating the elasticity of watershed can be determined and a suitable model for explaining appropriate management practices to achieve sustainable development can be provided to local, regional, and national managers.

    Keywords: Ecologic Climax, Conceptual modeling, Resilience Limit, Sustainable development
  • Seyed Pedram Nainiva *, Atefe Satarvand Pages 38-47
    Soil erosion and land degradation are considered serious problems, in order to implement soil erosion protection and control programs and reduce sedimentation, it is necessary to evaluate the total volume of sediment load and the intensity of erodibility in watersheds. according to this, the main goal of this study is to evaluate the amount of soil erosion using an experimental model, the Erosion Potential Model (EPM). The studied area is Chehlgezi subbasin of Kurdistan province as one of the water supply sub-basins of Qeshlaq Dam. In this research, by using ArcGIS software, a map of soil erosion coefficients (observation), rock and soil sensitivity, basin slope, land use and erosion intensity was prepared respectively, and then using the existing coefficients as well as the temperature and rainfall coefficients of the region. , the erosion map of the entire basin was prepared based on the instructions of the model. The results of the study showed that the classification of erosion risk in the basin has four conditions: low, medium, severe and very severe, and 63.49% of the sub-basin is in the state of high and very high erosion risk. Finally, the proposed erosion risk map with the mentioned model can help researchers and decision makers in designing and implementing effective soil and water management interventions in the study area, in addition to the wealth of studies in the sub-basin.
    Keywords: Erosion Zoning, EPM, Soil loss, Vahdat Dam (Qeshlaq)
  • Seyed Masoud Soleimanpour *, S. Lotfinasab, O. Rahmati, Mahbobeh Motamednia Pages 48-62
    Ground waters is a vital resource for people around the world. For this reason, it is necessary to maintain the quality of ground waters and continuously monitor its quality changes due to the unstable development of human societies. The present study was conducted with the aim of assessment and zoning the quality of groundwater resources with an emphasis on drinking, agriculture and industry in the Kerman-Baghin watershed of Kerman province. From 1825 samples, information on the chemical quality of groundwater sources was obtained over a statistical period of 17 years (2002-2019). Water quality parameters such as cations, anions, EC, TDS, pH, sodium fraction, sodium fraction absorbed, CO2−3, NO−3, So-4, and Cl were determined separately for statistical periods 2002-2008, 2009-2013, and 2014-2019. Finally, to assess the quality of the water and the nature of the consumption of groundwater resources in relation to drinking water, agriculture and industry, Schuler's and Wilcox's diagrams and Langelier Saturation Index (LSI) and Reisner Sustainability Index (RSI) were used. Drinking water quality results for the periods 2002-2008, 2009-2013, and 2014-2019 are within Shuler's acceptable class. According to the Wilcox diagram, it is in the C3-S1 class in most study programs and quality measurement sources examined; In other words, the water in this area is of average quality and can be used for agriculture. Industrial consumption is based on two different indicators; according to LSI, most underground water sources are prone to sedimentation, while RSI rates the water sources as corrosively.
    Keywords: sedimentation, Temporal, Spatial Changes, Water quality, Water Quality Indicators
  • Roghayeh Jahdi * Pages 63-72
    In this research, in order to identify changes, Landsat-7 ETM+ and Landsat-8 OLI/TIRS L1TP images were used for 2003 (August) and 2023 (June), respectively, under supervised classification using Support Vector Machine (SVM) classification algorithm. Five main land use classes including agriculture, forest, rangeland, built-up, and water areas were extracted. The accuracy evaluation results for the classified images showed an overall accuracy of > 92% and a Kappa coefficient of > 0.89 for both years. During the period, agriculture and built-up areas increased, while forests, rangelands, and water bodies decreased. The highest rate of change (62.3 hectares per year) was observed in rangelands. The results of forest cover change maps after classification show a significant decrease of 8.5 percent in forest cover over a period of 20 years. The main reason for this change is the observed replacement of native forest cover with rangelands (16.9 %), built-up areas (4.3 %), and agricultural areas (0.8 %). Most of these land use changes are unplanned and mainly a result of human activities with a wide range of negative effects on natural ecosystems. Therefore, effective policies and land use management are needed to protect the environmental and aesthetic benefits of ecosystems, as well as to manage natural hazards caused by these changes. Apart from the assessment of land use changes, this research provides insight into the dynamics of forest cover, along with its causes and consequences, and in this way shows the hot spots of forest loss.
    Keywords: Forest dynamic, Land use, Spatial-temporal changes, Support Vector Machine