فهرست مطالب

مجله محیط زیست و مهندسی آب
سال نهم شماره 4 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مهسا سلمانیان، آرزو قادی*، مازیار شریف زاده بائی صفحات 437-448
    استفاده از آنتی بیوتیک ها به عنوان داروی عمده در بیماری های عفونی همیشه با دو مشکل اساسی عوارض جانبی و ایجاد مقاومت دارویی همراه است. ترکیبات موجود در گیاهان مختلف از گذشته تا امروز به عنوان درمان مورداستفاده قرارگرفته اند؛ زیرا گیاهان دارویی در مقایسه با سایر داروها، دارای عوارض جانبی کمتری هستند. ازآنجاکه گونه های مختلف گیاه شکرتیغال اثرات ضد میکروبی خوبی از خود نشان داده اند، در این پژوهش اثرات ضدمیکروبی عصاره اتانولی و آبی گیاه شکرتیغال با روش دیسک دیفیوژن و تعیین حداقل غلظت بازدارندگی بر روی کشت hr 24 سویه استاندارد اشرشیا کلی بررسی شد. گیاه شکرتیغال پس از جمع آوری، خشک شده و عصاره های اتانولی و آبی با روش ماسراسیون تهیه شد. فراکسیون ها پس از تغلیظ و خشک شدن در ظروف تمیز و شرایط استاندارد تا زمان استفاده نگهداری شدند. تعیین اثر ضد باکتریایی غلظت های مختلف عصاره به روش انتشار در آگار انجام و با آنتی بیوتیک های پنی سیلین، جنتامایسین و تتراسایکلین مقایسه شد. عصاره اتانولی و آبی به ترتیب توانستند در µg/ml 25/31 = MIC (mm 12 قطر عدم رشد هاله) و µg/ml 125 = MIC (mm 10 قطر عدم رشد هاله) اثر ضدمیکروبی قابل قبولی علیه اشرشیا کلی از خود نشان دهند.
    کلیدواژگان: آنتی بیوتیک، سویه اشرشیا کلی، شکر تیغال، ضدمیکروبی، مقاومت دارویی
  • مهرداد زمان پور*، مجتبی پاک پرور، احمد حاتمی، عاتکه ظهیریان صفحات 449-466
    شناخت بخش های زیستگاهی گوناگون در تالاب برای حفاظت آن ضروری است. این پژوهش با هدف رده بندی پهنه های زیستگاهی تالاب مهارلو در استان فارس به روش مدوت، سامانه طبقه بندی زیستگاهی تالاب های مدیترانه، انجام شد. اطلاعات پوشش گیاهی غالب، خاک و آب شناسی از تالاب در بازدیدهای میدانی به دست آمد. داده های رژیم آبی با عکس های ماهواره ای فصلی از 1395 تا 1398 در سامانه اطلاعات جغرافیایی در ArcGis به دست آمد. اطلاعات گیاهان تالابی و رخنمون بستر دریاچه با نمونه برداری از 39 ایستگاه در اردیبهشت 1399 گردآورده شد. گیاهان شناسایی و بر مبنای یک ساله یا چندساله بودن، و بن درآب یا غوطه ور بودن رده بندی شد. با روی هم گذاشتن و برخورد دادن لایه های رقومی دارنده ی این اطلاعات در نرم افزار Ilwis، پهنه های زیستگاهی جدا شد. سپس هر زیستگاه با شناسه های معیار بین المللی مشخص و نقشه زیستگاه ها تهیه شد. در مجموع 42 زیستگاه در تالاب مهارلو شناسایی شد. مهم ترین زیستگاه ها ماندآب-پوشش گیاهی پدیدار-پایدار-آب گیری فصلی-چندگونه شور  (P-EPSX-) با مساحت m2 14،797،300، ماندآب-پوشش گیاهی پدیدار-پایدار-آب گیری گذرا-چندگونه شور  (P-EPTX)  با مساحت m2 2،079،900، دریاچه ای-کرانه ای-پوشش گیاهی پدیدار-پایدار-آب گیری فصلی-چندگونه شور  (LLEPSX-) با مساحت m2 2،079،900، و دریاچه ای-کرانه ای-پوشش گیاهی پدیدار-پایدار-آب گیری نیمه دایمی-چندگونه شور  (LLEPLX-) با مساحت m2 493،000 بود. نتیجه ی این پژوهش در شناخت زیستگاه ها برای حفاظت از بخش های زیست بوم به ویژه جامعه های گیاهی بسیار سودمند است.
    کلیدواژگان: بوم سازگان آبی، پلایا، حفاظت، دریاچه آب شور
  • منیر علیشاهی چگنی، شهلا پایمزد*، مهدی رحیمی صفحات 467-484
    هدف پژوهش حاضر، شبیه سازی دینامیکی خشکسالی هیدرولوژیکی با استفاده از نرم افزار Vensim و روش حد آستانه ثابت در حوضه دورود-بروجرد طی دوره آماری 1370 الی 1398 می باشد. لذا با برآورد مقادیر سطوح آستانه در محیط Vensim، تداوم روزهای خشک و حجم خشکسالی ها محاسبه شد. در ادامه، آنالیز فراوانی مقادیر حداکثر تداوم و حجم خشکسالی، جهت تعیین دوره بازگشت وقایع انجام شد. نتایج ضمن برتری تفکر سامانه ای، نشان داد حداکثر مقادیر تداوم خشکسالی معادل 229 و  day123 به ترتیب در سطوح آستانه 70 و 90% منحنی تداوم جریان در ایستگاه بیاتون رخ داده و ایستگاه تیره با ثبت مقادیری معادل 320/21 و  MCM47/38 به ترتیب برای سطوح آستانه 70 و 90%، بیش ترین حجم خشکسالی را به خود اختصاص داده است. آنالیز فراوانی مقادیر حداکثر تداوم و حداکثر حجم خشکسالی های منتج از شبیه سازی دینامیک، نشان داد تداوم و حجم خشکسالی در سطوح آستانه 70 و 90%، به ترتیب دوره بازگشتی معادل 25 و yaer 8 و نیز 4 و year 14 خواهند داشت. همچنین سال های 1391 و 1394 از جمله سال های بسیار خشک به لحاظ تداوم روزهای خشک و حجم خشکسالی برآورد گردید. لذا در حوضه دورود-بروجرد وقوع خشکسالی از سال 1391 شروع شده و در آینده نیز با شدت بیش تری ادامه خواهد داشت.
    کلیدواژگان: آنالیز فراوانی، تداوم خشکسالی، تفکر سیستمی، حجم خشکسالی
  • سونیا مهری، حمیدرضا مرادی*، رئوف مصطفی زاده صفحات 485-498

    هدف این پژوهش ارزیابی کارایی مدل SWAT در شبیه سازی جریان و تعیین مولفه های رواناب در آبخیز سد قشلاق است. با استفاده از بهینه ساز SWAT-CUP اقدام به بهینه سازی پارامترها شد. بدین منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل با استفاده از الگوریتم SUFI-2 به ترتیب برای سال های 1989 تا 2016 و 2016 تا 2018 انجام شد. براساس نتایج آنالیز حساسیت پارامترهای از جمله، شماره منحنی رواناب، ضریب مانینگ برای جریان سطحی در بالادست، حداقل و حداکثر ذوب برف در طول سال، کمینه عمق آب بیش ترین تاثیر را در کارایی مدل در شبیه سازی جریان داشتند. نتایج نشان داد که مقدار NS و ضریب R2 به ترتیب 62/0 و 65/0 برای دوره واسنجی و 61/0 و 68/0 برای دوره اعتبارسنجی به دست آمد. نتایج حاکی از کارایی بالایی مدل در شبیه سازی جریان ماهانه حوضه سد قشلاق است. نتایج نشان داد که از مجموع بارش ورودی، مقدار 55% بارش صرف تبخیر و تعرق، 30% تبدیل به نفوذ عمقی و مقدار 15% به جریان سطحی تبدیل شده است. نتایج این پژوهش می تواند ضمن ارایه اطلاعات مفیدی در مورد بیلان آبی حوضه، کارایی مدل SWAT را در شبیه سازی جریان در شرایط مختلف اقلیمی و کاربری اراضی در آینده فراهم نموده و به برنامه ریزی دقیق تر منابع آب، در این حوضه کمک نماید..

    کلیدواژگان: الگوریتم SUFI-2، بیلان آب، مدیریت منابع، هیدرولوژی آبخیز
  • اقبال خرمی، محمدمهدی حیدری*، رسول قبادیان صفحات 499-514

    پرتاب کننده جامی یکی از انواع مستهلک کننده های انرژی در پایین دست سریزها می باشد که هزینه کمتری نسبت به سایر سازه ای استهلاک انرژی دارد و در دهه های اخیر مورد توجه ویژه مهندسین قرار گرفته است. با توجه به اینکه آبشستگی حداکثری در محل فرود جت پرتابی می باشد، شناخت دقیق مسیر حرکت جت، طول پرتابه و مختصات نقطه اوج جت حایز اهمیت است. به منظور بررسی روابط ارایه شده برای پیش بینی خصوصیات هیدرولیکی جت پرتابه ای، دو مدل آزمایشگاهی سرریز به همراه جام پرتابی به ارتفاع های 45/1 و  m45/0 متر ساخته شد. پروفیل جت برای دبی های مختلف با استفاده از تکنیک عکس برداری و رقومی کردن تصاویر به کمک نرم افزار Grapher  برداشت و مقادیر مشاهداتی با روابط ارایه شده توسط سایر محققین مقایسه شد. نتایج نشان داد که در پیش بینی مسیر جت خروجی از جام، معیار نش-ساتکلیف مربوط به رابطه ی کاواکامی 91/0 است که نشان دهنده ی مناسب بودن این رابطه می باشد. همچنین روابط USBR، عطاری و کاواکامی در پیش بینی طول پرتابه مناسب تشخیص داده شد. میانگین قدر مطلق خطای نسبی روابط تیوری حرکت پرتابه، کاواکامی و USBR در پیش بینی فاصله افقی نقطه اوج پرتابه کمتر از 10% و همچنین در برآورد ارتفاع خیز پرتابه به ترتیب 7/23%، 9/33% و 4/21% است.

    کلیدواژگان: پرش اسکی، مستهلک کننده های انرژی، مسیر جت، نقطه اوج
  • سید محمدرضا حسینی وردنجانی، مجتبی خوش روش*، مرضیه قهرمان، مسعود نادری صفحات 515-531

    کاهش چشمگیر منابع آب سطحی و خشکسالی های متناوب اخیر استفاده از منابع آب زیرزمینی را بیشتر نموده و باعث کاهش کیفیت این آب ها شده است. در این پژوهش 28 نمونه از آب چاه نقاط مختلف در شهرستان خانمیرزا، لردگان، بروجن، اردل و کیار در سال 1400-1399 برداشت و در آزمایشگاه مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. برای ارزیابی کیفی نمونه ها جهت استفاده در بخش های کشاورزی، شرب و صنعت از دیاگرام ویلکوکس، دیاگرام شولر و شاخص لانژیلر استفاده شد. با استفاده از روش های درونیابی، خصوصیات شیمیایی نمونه های برداشت شده در محدوده مورد مطالعه بررسی و نقشه های پهنه‏بندی کیفی با روش کریجینگ و وزن دهی عکس فاصله تهیه شد. نتایج نشان داد که بر طبق دیاگرام ویلکوکس اکثر نمونه ها در محدوده  قرار دارند و برای مصارف کشاورزی مناسب هستند. این نمونه ها بر طبق دیاگرام شولر برای مصارف شرب در محدوده کیفیت  و برای شرب مناسب و بر مبنای شاخص لانژیلر در محدوده رسوب گذار و خورنده قرار می گیرند. این پژوهش کمک می نماید تا تصمیم گیران با داشتن دیدی روشن با توجه به نقشه های کیفی آب زیرزمینی، بتوانند برنامه ریزی جامع و مفیدی در خصوص بهره برداری و نگهداری از منابع آب زیرزمینی داشته باشند.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، خشکسالی، کریجینگ، وزن دهی عکس فاصله
  • زینب بیگدلی، ابوالفضل مجنونی هریس*، رضا دلیرحسن نیا، سپیده کریمی صفحات 532-547

    این پژوهش به استفاده از روش های یادگیری ماشین، به ویژه الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و درخت تقویت شده (BT)، برای شبیه سازی بارش و رواناب در دو ایستگاه آخولا و پل سنیخ پرداخته است. داده های هواشناسی و هیدرومتری از 24 ایستگاه زیرحوضه تبریز از شرکت آب منطقه ای و سازمان هواشناسی استان آذربایجان شرقی جمع آوری شدند. مقادیر بارش و رواناب به عنوان ورودی به مدل با تاخیر زمانی یک روزه وارد شده و سپس مقادیر رواناب ماهانه با استفاده از معیارهای ارزیابی با مشاهدات ماهانه تخمین زده شده مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در هر دو دوره مطالعه، برای ایستگاه آخولا، مدل SVM عملکرد بهتری نسبت به مدل BT داشت و در ایستگاه پل سنیخ، مدل BT عملکرد بهتری نسبت به مدل SVM ارایه کرد. همچنین، مقدار همبستگی متقابل برای دو دوره مطالعاتی در ایستگاه آخولا به ترتیب برابر با 83/0 و 82/0 و ایستگاه پل سنیخ 83/0 و 77/0 به دست آمد. در نتایج سری زمانی نیز، روند مشخصی برای بارش در طول دوره مشاهده نشد، اما دبی رودخانه ها در ایستگاه آخولا و پل سنیخ، به ویژه بعد از سال 1374، روند کاملا نزولی داشته است. از جمله دلایل اصلی این کاهش می تواند رواناب، توسعه کشاورزی و صنعت باشد.

    کلیدواژگان: آجی چای، آخولا، دشت تبریز، شبیه سازی بارش-رواناب، یادگیری ماشین
  • عبدالنبی عبده کلاهچی*، مرتضی میری، مهران زند، جهانگیر پرهمت صفحات 548-562

    هدف پژوهش حاضر ارزیابی کارایی داده های رطوبت خاک برآوردی حاصل از پایگاه داده GLDAS، ESA و سنجنده SMAP در مقابل داده های زمینی ایستگاه هواشناسی کشاورزی سیلاخور به منظور بررسی تغییرات مکانی و زمانی رطوبت خاک است. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل داده های رطوبت خاک ایستگاه هواشناسی کشاورزی سیلاخور، محصولات رطوبت خاک به دست آمده از پایگاه داده های GLDAS، مرکز ESA و سنجنده SMAP طی دوره شش ساله 2016-2021  است. ارزیابی داده های رطوبت خاک برآوردی در مقابل داده های ایستگاهی با استفاده از آماره های R2، RMSE و MAD انجام شد. نتایج نشان داد که هرچند مقادیر آماره های به کاربرده شده بیانگر کم برآوردی ماهواره SMAP و بیش برآوردی مدل GLDAS و ماهواره ESA CCI SM از رطوبت خاک منطقه در برابر داده های ایستگاهی ثبت شده است، در حالت کلی مقادیر رطوبت خاک برآوردی از دقت مناسبی برخوردارند. مقدار ضریب همبستگی بین داده های رطوبت خاک مشاهداتی با داده های رطوبت خاک حاصل از ماهواره های SMAP و ESA CCI SM و مدل GLDAS به ترتیب 62/0، 59/0 و 72/0 به دست آمد که در حالت ترکیبی مقدار ضریب همبستگی به 77/0 افزایش پیدا می کند. با توجه به مقادیر همبستگی، پیشنهاد می شود برای بررسی رطوبت خاک از داده های ترکیبی استفاده شود.

    کلیدواژگان: GLDAS، ESA CCI SM، SMAP، رطوبت خاک
  • قباد رستمی زاد*، پرویز عبدی نژاد، مجتبی پاک پرور، میرمسعود خیرخواه زرکش صفحات 563-579

    تبخیر و تعرق یکی از مهمترین عناصر چرخه هیدرولوژیکی است. برآورد تبخیر و تعرق برای مدیریت موثرجنگل، آبیاری، مرتع و منابع آب و همچنین افزایش عملکرد و مدیریت بهتر محصول ضروری است. هدف از این پژوهش واسنجی الگوریتم SEBAL در تخمین تبخیر و تعرق در دشت سهرین-قره چریان که متاثر از پخش سیلاب است، می باشد. در این مطالعه تصاویر ماهواره ای لندست 8 در دوره یکساله 1399-1400 برای به دست آوردن ضرایب باندهای مربوطه استفاده شد. سپس شار خالص تشعشع سطح زمین و شار حرارتی زمین با استفاده از شارهای تشعشعی ورودی-خروجی از آلبیدو، ضرایب انتشار سطحی، دمای سطح زمین و شاخص های گیاهی برآورد شد. در مرحله بعد شار حرارتی محسوس با تعیین پیکسل های سرد و گرم محاسبه و در نهایت نقشه های تبخیر و تعرق استخراج شد. بر اساس نتایج این پژوهش تبخیر و تعرق حاصل از مدل بیلان آب خاک و مدل سبال به ترتیب معادل 24115 و m3 19642 در سال برآورد شد. همچنین واسنجی نتایج حاصل از مدل سبال با تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از شاخص های آماری R2 و RMSE انجام شد که مقادیر این شاخص ها به ترتیب معادل 64/0و 15/2 محاسبه شد.

    کلیدواژگان: آلبیدو، تبخیر و تعرق، تصاویر ماهواره ای، دشت سهرین
  • مهدی ملازاده*، زهرا یوسفی صفحات 580-588

    سدها در مراحل ساخت، بهره برداری و پایان عمر مفید، اثرات زیست محیطی مختلفی بر جوامع محلی و حوزه های آبخیز می گذارند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات احداث سد فرخی در فاز بهره برداری بر محیط های فیزیکی، فرهنگی، اقتصادی-اجتماعی انجام شد. در این پژوهش از ماتریس لیوپولد اصلاح شده و ماتریس ارزیابی اثرات سریع اصلاح شده استفاده شد. اثرات مثبت و منفی ساخت سد بر منطقه، مورد مطالعه و ارزش گذاری قرار گرفت. پایداری روش فیلیپس ارزیابی و نتایج آن با ماتریس لیوپولد اصلاح شده و ماتریس ارزیابی اثرات سریع اصلاح شده مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج روش ارزیابی اثرات سریع نشان داد که تبخیر با ضریب 25/14-  دارای بیشترین اثر منفی است. ضمن اینکه بدون درنظر گرفتن عواقب ثانویه توسعه کشاورزی با ضریب 105 بیش ترین اثر مثبت احداث سد می باشد. بر اساس نتایج، ضریب پایداری فیلیپس برای سد فرخی برابر با 87/2 به دست آمد. از اینرو علیرغم وجود برخی اثرات مثبت، مشخص شد که اثرات فرهنگی ساخت سد فرخی کاملا منفی بوده و نیز بیشترین اثر منفی سد فرخی در زمینه تبخیر است.

    کلیدواژگان: سد، مدل فیلیپس، ماتریس لئوپولد
|
  • Mahsa Salmanian, Arezoo Ghadi *, Mazyar Sharifzadeh Baei Pages 437-448
    The use of antibiotics as major drugs in infectious diseases has always been associated with two problems of side effects and drug resistance. The compounds found in various plants have been used as a treatment method since the past until today because medicinal plants possess side effects compared to other drugs. Given that different species of Echinops dichorus L. plant have indicated good antimicrobial effects, in this study antimicrobial effects of ethanol and aqueous extracts of Echinops dichorus L. plant have been investigated by disk diffusion method and determining the minimum inhibitory concentration (MIC) on the 24-hr culture of Escherichia coli (E. coli) standard strain. Echinops dichorus L. plant was dried after collection and its ethanol and aqueous extracts of were prepared by maceration method. Afterward, the concentrated and dried samples were stored in clean containers under standard conditions for further tests. The antibacterial effect of different concentrations of the extracts was determined by agar diffusion and compared with penicillin, gentamicin, and tetracycline antibiotics. Ethanol and aqueous extracts possessed a MIC of 31.25 µg/ml (diameter of the bacterial growth inhibition (halo): 12 mm) and 125 µg/ml (diameter of the bacterial growth inhibition (halo): 10 mm), respectively, as anti-microbial effect against E. coli.
    Keywords: Antibiotic, Antimicrobial, Echinops dichorus L, Escherichia coli, Medicine resistance
  • Mehrdad Zamanpoore *, Mojtaba Pakparvar, Ahmad Hatami, Atekeh Zahirian Pages 449-466
    Identifying the different habitats in wetlands is essential for their protection. This research was carried out with the aim of classifying habitat areas of Maharlu wetland in Fars province using MedWet, Mediterranean Wetland Habitat Classification System. Information on dominant vegetation cover, soil, and hydrology of the wetland was prepared using field surveys. The data on the water regime were obtained with quarterly satellite images from 2016-2019 in remote sensing media using ArcGIS. Sampling was performed for wetland plants and lake bed outcrops from 39 stations in May 2020. Plants were identified and classified on the basis of being an annual or perennial presence and submerged or floating. By stacking this information in ILWIS, different habitat zones were separated. Each was then specified using habitat international standard codes, and habitat maps were prepared. In total, 42 habitats were identified in the Maharlu wetland. The most prevalent habitats were palustrine–emergent–persistent–seasonally flooded–Mixosaline– (P-EPSX-) (14,797,300 m2), palustrine–emergent–persistent–temporarily flooded– Mixosaline (P-EPSX-) (296,600 m2), lacustrine–littoral–emergent–persistent–seasonally flooded–mixosaline– (LLEPSX) (2,079,900 m2), and lacustrine–littoral–emergent–persistent–Semipermanently flooded–mixosaline– (LLEPLX-) (493,000 m2). The results of this research in recognizing habitats are useful for the protection of ecosystem sections, especially plant communities.
    Keywords: Aquatic ecosystems, playa, Protection, Saline lake
  • Monir Alishahi Chegeni, Shahla Paimozd *, Mahdi Rahimi Pages 467-484
    This study aimed to present a dynamic simulation of hydrological drought using Vensim and the constant threshold level method in the Dorud-Borujerd basin in the 1991-2019 period. First, the threshold levels were estimated, and then the drought duration and volume were quantified. Next, the frequency of the highest duration and volume values was analyzed to determine the return periods. While confirming the superiority of the systems thinking approach, the results showed that the highest drought duration figures were 229 and 123 days, respectively, at the 70 and 90% threshold levels of the flow duration curve in the Bitun station. Tire station recorded 21.320 and 38.47 MCM for 70% and 90% threshold levels, respectively, which were the largest figures for drought volume. The frequency analysis of these figures obtained from dynamic simulation showed that the drought duration and volume will have a return period of 25 and 8 years and 4 and 14 years, respectively, at 70% and 90% threshold levels. Moreover, 2012 and 2015 were very dry years in terms of both duration and volume. Therefore, drought episodes have been occurring in the Dorud-Borujerd basin for many years and will continue with more intensity in the future.
    Keywords: Drought Duration, Drought Volume, Frequency analysis, System thinking
  • Sonia Mehri, HamidReza Moradi *, Raoof Mostafazadeh Pages 485-498

    The aim of this study was to simulate the runoff in the upstream of Chehlgezi hydrometery station in the Gheshlagh Dam watershed, Kurdistan province using SWAT hydrological model. In addition, the results have been evaluated using selected efficiency criteria in the calibration and validation stages, then the performance of the SWAT model is evaluated in simulating the monthly runoff in upland of Gheshlagh Dam. The input model parameters were optimized using the SWAT-CUP optimizer. The calibration and validation of the model was done using SUFI-2 algorithm during 1989-2016 and 2016-2018 periods, respectively. The sensitivity analysis shows that the SCS runoff curve number, Manning’s "n" value for overland flow, minimum and maximum yearly rate of snowmelt, minimum water depth in the shallow aquifer for "revap" were sensitive parameters in flow simulation. The Nash-Sutcliffe and R2 values were 0.62 and 0.65 in the calibration stage, and 0.61 and 0.68 in validation stage, respectively. The results proved the efficiency of the SWAT in monthly flow simulating. According to the results, 55% of the total rainfall entering the watershed has been converted to evapotranspiration, 30% infiltrated into soil and stored as soil moisture, and 15% converted into surface flow component. The results provide useful information on watershed water balance. Flow simulation in different climatic conditions and land-use scenarios in the future can help to sound water resources management.

    Keywords: Algorithm SUFT-2, Water balance, Watershed Hydrology, Resource Management
  • Eghbal Khorami, MohammadMehdi Heidari‬*, Rasoul Ghobadian Pages 499-514

    The maximum scour of the flip-bucket occurs at the jet landing site, so it is important to know the exact path of the jet. In this research, by building two laboratory models of different sizes, the ability to exist relationships in predicting the jet path, length, and coordinates of the jet peak was evaluated. According to the results, Kawakami's relation had better accuracy in predicting the jet path. The average error percentage of the jet trajectory length prediction in USBR and Attari relationships was less than 10% and other relationships were more than 20%. USBR, Attari, and Kawakami relationships had a good estimate of the jet trajectory length along the edge. The error of other relationships in estimating this characteristic was more than 30%. In predicting the horizontal distance of the high point of the jet trajectory, the theoretical relationship and the profile of Kawakami and USBR had an average error of less than 10%. Theoretical relationships, Kawakami and USBR in estimating the maximum height of the jet, have an estimate with an error of 23.7, 33.9, and 21.4% and according to the Nash-Sutcliffe criterion, none of these relationships have been able to get a very good category.

    Keywords: Energy Dissipators, Jet Trajectory, Peak Point, Ski-Jump
  • Seyed Mohammadreza Hosseini Vardanjani, Mojtaba Khoshravesh *, Marzieh Ghahreman, Masoud Naderi Pages 515-531

    The significant reduction of surface water resources and recent recurrent droughts have increased the reliance on groundwater sources, leading to a decline in their quality. In this study, 28 samples of well water from different locations in Khanmirza, Lordegan, Borujen, Ardal and Kiar were collected in 2020-2021 and underwent chemical analysis in the laboratory. To evaluate the quality of the samples for use in agricultural, drinking and industrial sectors, the Wilcox diagram, Schuler diagram and Langlier index were used. Using interpolation methods, the chemical properties of the samples taken within the study area were examined and qualitative zoning maps were prepared using Kriging and inverse distance weighting methods. The results showed that according to the Wilcox diagram, most of the samples are within the range of C2S1 and are suitable for agricultural purposes. According to the Schuler diagram, these samples are within the range of good quality for drinking and based on the Langlier index, they are within the range of precipitating and consumable. This study helps decision-makers to have a clear view and plan comprehensively and effectively for the exploitation and preservation of groundwater resources, taking into account the qualitative maps of groundwater.

    Keywords: Drought, Groundwater, Inverse distance weighting, Kriging
  • Zeinab Bigdeli, Abolfazl Majnooni-Heris *, Reza Delirhasannia, Sepideh Karimi Pages 532-547

    This research focused on the application of Support Vector Machine (SVM) and Boosted Trees (BT) algorithms for simulating precipitation and runoff in two stations, Akhula and Pole Senikh, in the Tabriz Plain, Iran. Meteorological and hydrometric data were collected from 24 stations in the Tabriz watershed, obtained from the Regional Water Company and East Azerbaijan Meteorological Organization. Precipitation and runoff values were used as input to the model with a one-day time lag, and monthly runoff values were estimated and compared with monthly observations using evaluation criteria. The results showed that for both study periods, SVM model performed better than BT model for Akhula station, while BT model performed better than SVM model for Pole Senikh station. Additionally, the cross-correlation coefficient for the two study periods was found to be 0.83 and 0.82 for Akhula station, and 0.83 and 0.77 for Pole Senikh station, respectively. In the time series results, there was no clear trend in precipitation over the observation period. However, river flows at the Ahvaz and Pole Senikh stations, particularly after 1995, showed a significant decline, mainly due to factors such as runoff, agricultural expansion, and industrial development

    Keywords: Aji Chai, Boosted Tree, Tabriz plain, Support Vector Machine, Rain-Runoff modeling
  • Abdolnabi Abdeh Kolahchi *, Morteza Miri, Mehran Zand, Jahangir Porhemmat Pages 548-562

    The aim of this study was to evaluate the effectiveness of estimated soil moisture data obtained from the GLDAS, ESA and SMAP sensor databases with the observed data of the Silakhor Agricultural Meteorological Station to investigate the spatial and temporal variation of soil moisture in Lorestan province. The data used in this research include the soil moisture data of the Silakhor station, GLDAS database, ESA center and SMAP sensor products during a six-year period (2016-2021). Estimated soil moisture data were evaluated against observed data using R2, RMSE and MAD statistics. The results showed that the SMAP satellite is associated with underestimation and the GLDAS model and the ESA satellite are associated with overestimation of soil moisture. However, in general, the estimated soil moisture values of the three mentioned sources have good accuracy. The value of the correlation coefficient between observed soil moisture data with soil moisture data obtained from SMAP and ESA satellites and GLDAS model was obtained as 0.62, 0.59 and 0.72 respectively, and in the combined case (SMAP, ESA and GLDAS) the value of correlation coefficient was increased to 0.77, therefore, it is suggested to use combine data to use soil moisture estimation.

    Keywords: ESA, GLDAS, SMAP, soil moisture
  • Ghobad Rostamizad *, Parviz Abdinejhad, Mojtaba Pakparvar, MirMasoud Kherkhah Zarkesh Pages 563-579

    Evapotranspiration is one of the most important elements of the hydrological cycle. Estimation of evapotranspiration is imperative for effective forest, irrigation, rangeland and water resources management as well as to increase yields and for better crop management. The aim of this study is to calibrate the SEBAL algorithm in estimating evapotranspiration in the Sohrin-Qaracheryan plain, which is affected by flood spreading. In this study, Landsat 8 satellite images were used in 2020-2021 to obtain the coefficients of the relevant bands. Then, the net radiation flux on the earth’s surface and the earth’s heat flux is obtained using incoming-outgoing radiation fluxes from albedo, surface emissivity, land surface temperature, and plant indicators. Next, the sensible heat flux is calculated by determining the hot and cold pixels. Finally, evapotranspiration maps are plotted. Based on the results of this research evapotranspiration obtained from soil water balance model and SEBAL algorithm were estimated as 24115 and 19642 m3, respectively. Also, the calibration of the results obtained from the SEBAL algorithm with reference evapotranspiration was done using R2 and RMSE statistical indices, and were calculated the values of these two indices as 0.64 and 2.15, respectively.

    Keywords: Albedo, evapotranspiration, satellite images, Sohrin plain
  • Mahdi Mollazadeh *, Zahra Yousefi Pages 580-588

    Dams leave various environmental effects on local communities and watersheds, during the stages of construction, operation and end of useful life. The current research was carried out to evaluate the environmental effects of the Farrokhi Dam in the operation phase on the physical, cultural, economic and social environments. In this research, the modified Leopold matrix and the modified rapid impact assessment matrix were used. Positive and negative effects were studied and valued. The stability of the Phillips method was evaluated and its results were compared with the modified Leopold matrix and the modified rapid impact assessment matrix. The results of the rapid impsct assesment  method showed that evaporation with a coefficient of -14.25 has the most negative effect. Besides, regardless of secondary consequences, agricultural development is the most positive effect of dam construction with a factor of 105. Based on the results, the Phillips stability factor for Farrokhi Dam was equal to 2.87. Therefore, despite the presence of some positive effects, it was found that the cultural effects of Farrokhi dam construction were completely negative and the most negative effect of Farrokhi dam is in the field of evaporation.

    Keywords: Dam, Philips Model, Leopold matrix