فهرست مطالب

پژوهش های حفاظت آب و خاک - سال شانزدهم شماره 2 (تابستان 1388)
  • سال شانزدهم شماره 2 (تابستان 1388)
  • 204 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1388/05/15
  • تعداد عناوین: 9
|
  • تکتم تاج گردان، شمس الله ایوبی، شعبان شتایی، فرهاد خرمالی صفحه 1
    این پژوهش به منظور ارائه مدلی برای تهیه نقشه شوری با استفاده از داده های ماهواره ای ETM+ و مقادیر شوری در منطقه ای در شمال آق قلا در استان گلستان انجام شد. به این منظور تصاویر ماهواره ای مورد تصحیحات هندسی و اتمسفری قرار گرفتند. پردازش های لازم مانند ادغام باندهای چند طیفی با باند پانکروماتیک، تبدیل تسلدکپ، آنالیز مؤلفه های اصلی و نسبت گیری بر روی باندها به منظور ایجاد باندهای مصنوعی انجام گرفت. یک شبکه نمونه برداری منظم به ابعاد 10×2 کیلومتر و به فواصل مختلف طراحی و بر روی منطقه مورد مطالعه پیاده شد. نمونه برداری از خاک (169 نمونه) از عمق 5-0 سانتی متری به فواصل 50، 250، 500، 1000 متری از یکدیگر انجام و هدایت الکتریکی آنها در عصاره اشباع اندازه گیری گردید. موقعیت مکانی نمونه ها با استفاده از GPS ثبت و در محیط GIS، نقشه موقعیت نمونه ها تهیه شد. ارزش های طیفی هر یک از نمونه ها در باندهای مختلف استخراج و ارتباط بین ارزش های طیفی (باندهای اصلی، باندهای حاصل از تسلدکپ و آنالیز مؤلفه های اصلی، ادغام داده ها و باندهای نسبت گیری شده) با مقادیر هدایت الکتریکی مربوط به 80 درصد نمونه ها بررسی شد. پس از تعیین باندهای مناسب برای شرکت در مدل، نتایج اولیه نشان داد که بین مقادیر هدایت الکتریکی سطحی با باند 4 اصلی، مؤلفه های روشنایی و سبزینگی حاصل از تبدیل تسلدکپ و مؤلفه حاصل از ادغام باند پانکروماتیک با باند 4 اصلی، ارتباط معنی داری در سطح 1 درصد وجود دارد. پس از انتخاب بهترین مدل، اعتبارسنجی آن با 20 درصد نمونه ها به منظور تعیین پارامترهای ME و RMSE انجام شد. نتایج کنترل اعتبار با مقادیر ME و RMSE به ترتیب معادل 18/0- دسی زیمنس بر متر و 6/55 دسی زیمنس بر متر بیانگر مناسب بودن تخمین حاصل از مدل می باشد. در نهایت نقشه شوری براساس مدل رگرسیونی قابل ارائه تهیه شد. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که در منطقه ای در شمال آق قلا با مساحت 2000 هکتار، استفاده از داده های رقومیETM+ و مشتقات آن، می تواند به منظور پهنه بندی و توجیه تغییرات شوری مؤثر باشد.
    کلیدواژگان: شوری خاک، ارزشهای رقومی، رگرسیون خطی چندگانه، نقشه برداری، اعتبار سنجی
  • یلدا همت زاده، حسین بارانی، آتنا کبیر صفحه 19
    وجود پوشش گیاهی در هر منطقه سرعت جریان های سطحی را کاهش داده و سبب نفوذ بیشتر آب به داخل خاک می گردد. در نتیجه تاثیر قابل ملاحظه ای بر کاهش سیلاب های مخرب خواهد داشت. منطقه مورد مطالعه یکی از مناطق حساس به فرسایش است که همه ساله اثرات جبران ناپذیری از فرسایش و رسوب را متحمل می شود. هدف این پژوهش بررسی نقش مدیریت پوشش گیاهی و به خصوص قرق بر کاهش میزان روانآب سطحی است. منطقه مورد تحقیق بخشی از حوزه معرف و زوجی کچیک واقع در استان گلستان است که به مدت پنج سال تحت تیمار قرق بوده است. برای این بررسی ابتدا دو زیرحوزه نمونه (قرق) و شاهد (غیرقرق) به عنوان واحد هیدرولوژیک در نظر گرفته شد. سپس مطالعات پایه شامل فیزیوگرافی، زمین شناسی، هیدرولوژی و اندازه گیری پوشش گیاهی، میزان بارندگی و دبی ناشی از هر بارش انجام گرفت. نمونه برداری گیاهی با استفاده از کوادرات یک مترمربعی به صورت سیستماتیک- تصادفی انجام گردید. تجزیه و تحلیل های آماری داده ها، شامل t استیودنت و بررسی تغییرات میزان روانآب سطحی و تغییرات تاج پوشش گیاهی از طریق روابط رگرسیونی با استفاده از نرم افزارهای Minitab و Spss صورت پذیرفت. نتایج حاصل از بررسی پارامترها برای هر یک از زیرحوضه ها نشان دادند که: مؤلفه های پوشش گیاهی در سطح 5 درصد در مقاسیه با شاهد دارای اختلاف معنی داری است. پوشش تاجی در داخل قرق به ترتیب 2/95 درصد و در خارج قرق 9/52 درصد می باشد. میزان روانآب حاصل از رگبارهای انتخابی در منطقه قرق 43/17 درصد و در منطقه شاهد 38/35 درصد می باشد. رابطه رگرسیونی به دست آمده بین تاج پوشش گیاهی با روانآب و شدت بارندگی با روانآب با مقدار ضریب همبستگی 76/0 (قرق) و 8/0 (غیرقرق) حاصل گردید. اختلاف بین روانآب ایجاد شده در دو حوزه در سطح 1 درصد خطا معنی دار است. بنابراین با توجه به اثرات مثبت و بارز کمی و کیفی قرق در استقرار و افزایش تولیدات گیاهی از یک سو وکاهش روانآب های سطحی از سوی دیگر به عنوان یکی از روش های مؤثر در مدیریت آبخیزها و به خصوص در منطقه مورد مطالعه می باشد.
    کلیدواژگان: مدیریت پوشش گیاهی، روانآب، نمونه (قرق)، شاهد (غیر قرق)
  • سعید گوهری، سیدعلی ایوب زاده، مسعود قدسیان، سیدعلی اکبر صالحی نیشابوری صفحه 35
    کنترل رسوب در آب گیرها همواره از مسایل پیچیده مهندسی رودخانه است. قسمت عمده جریان وارد شده به آب گیر از لایه های پایینی جریان در کانال اصلی که دارای غلظت بیشتری از رسوبات می باشد تامین می گردد. در این تحقیق به طور هم زمان از دو سازه هم زمان آب شکن و صفحات مستغرق برای کاهش حجم رسوبات وارد شده استفاده شده است. این صفحات با ایجاد جریان چرخشی و دور کردن رسوبات از دهانه آب گیر باعث کاهش حجم ورود رسوبات به آب گیر می شود. ابعاد، تعداد و آرایش صفحات براساس مقادیر توصیه شده طراحی مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور هدایت جریان به سمت آب گیر و افزایش کارآیی صفحات، از آب شکن در دیواره مقابل آب گیر در کانال اصلی استفاده شده است. اثر پارامترهای طول آب شکن، فاصله آن از مقابل آب گیر و زاویه آن با جریان در کانال اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. طول آب شکن های به کار رفته 15، 20 و 25 سانتی متر و زوایای قرارگیری آب شکن ها 45، 90 و 135 درجه با جهت جریان اصلی و همچنین مکان قرارگیری آب شکن ها در سه موقعیت متفاوت در مقابل آب گیر بوده است. آزمایش ها برای سه نسبت آب گیری مختلف انجام شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که کارآیی صفحات با احداث آب شکن در ضلع مقابل آب گیر افزایش پیدا کرده و مقدار ورود رسوبات به آب گیر کاهش پیدا می کند. برای نسبت آب گیری در واحد عرض برابر با 3/0 مقدار ورود رسوبات به آب گیر به صفر می رسد. با جابجایی آب شکن به اندازه دو برابر عرض دهانه آب گیر به بالادست کانال اصلی، مقدار ورود رسوبات به آب گیر به طور متوسط 40 درصد کاهش می یابد. همچنین ورود رسوبات به آب گیر با استفاده از آب شکن با زاویه90 درجه نسبت به دو آب شکن با زوایای 45 و 135 به کمترین حد می رسد
    کلیدواژگان: صفحات مستغرق، کنترل رسوب، آب گیر جانبی، آب شکن، بستر متحرک
  • محمد عجمی، فرهاد خرمالی صفحه 61
    به منظور مطالعه رفتار کانی های رسی خاک در ارتباط با تغییر کاربری و تخریب اراضی، زمین های شیب دار حوزه آبخیز آق سو در شرق استان گلستان انتخاب گردید. کانی های غالب مواد مادری لسی را ایلیت و کلریت تشکیل می دهند. فراوانی کانی های رسی اصلی در خاک جنگلی و ناحیه جنگل تراشی شده زراعی مجاور آن به ترتیب به این صورت می باشد: ایلیت > اسمکتیت > کائولینیت > کلریت > ورمی کولیت و ایلیت > کلریت > کائولینیت > اسمکتیت. منشاء ایلیت، کلریت و کائولینیت خاک ها اغلب مادری است. جنگل تراشی و فرسایش خاک موجب شده تا به دلیل رخنمون شدن مواد مادری مقدار کانی های یاد شده در کاربری زراعی افزایش یابد. منشاء اسمکتیت در خاک های منطقه ارثی و نیز تبدیلی است. در نواحی با رطوبت قابل استفاده بیشتر که شرایط آبشویی جهت آزاد شدن K+ از ساختار ایلیت و کلریت مهیاست، این کانی ها می توانند به اسمکتیت تغییر یابند. پوشش طبیعی جنگل با فراهم آوردن رطوبت بیشتر موجب شده درصد اسمکتیت در کاربری جنگل به طور نسبی بیشتر از خاک زیر کشت مجاورش باشد. هدر رفت خاک، عدم استقرار پوشش گیاهی دائمی، آبشویی ضعیف تر و رطوبت کمتر خاک از دلایل عمده ناچیز بودن مقدار اسمکتیت در خاک های ناحیه جنگل تراشی شده به حساب می آید. ورمی کولیت در خاک های اسیدی ضعیف که شاخص اگروکلیماتولوژی، P/ET، (نسبت بارندگی متوسط سالیانه به تبخیر و تعرق متوسط سالیانه گیاه مرجع) منطقه از 4/0 بزرگ تر باشد، شکل گرفته و پایدار می ماند. اجرای طولانی مدت کشت و کار در ناحیه جنگل تراشی شده و فرسایش شدید خاک سطحی موجب شده تا مواد آهکی زیرین در سرتاسر نیم رخ خاک توزیع شده و به دلیل pH بالای خاک ورمی کولیت ناپایدار شود. افزایش میزان کانی هایی نظیر ایلیت، کلریت و کائولینیت، کاهش مقدار اسمکتیت و همچنین حضور نداشتن ورمی کولیت در اراضی تخریب شده منطقه که زمانی تحت شرایط اکوسیستم جنگلی بوده و دارای کانی شناسی مشابهی با خاک جنگل بوده است نشان می دهد که خاک سطحی به دنبال جنگل تراشی دچار تلفات شده و لند اسکیپ ناپایدار گردیده است. به طورکلی کانی های رسی و تحول آنها در کنار پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می تواند شاهد مناسبی برای تخریب اراضی به حساب آید.
    کلیدواژگان: کانی شناسی رس، تخریب اراضی، لس
  • بررسی آماری برخی ویژگی های مورفومتری و عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش ها در حوضه آبخیز سجارود
    سیده زهره موسوی خطیر، عطاالله کاویان، علی هاشم زاده اتویی صفحه 85
    هدف از این پژوهش تجزیه و تحلیل پارامترهای فیزیکی، مورفولوژیکی و برخی عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش ها در حوضه آبخیز سجارود، به منظور شناسایی بهتر دامنه رفتار توده های زمین لغزشی منطقه می باشد. در این پژوهش ابتدا براساس میانگین بارندگی سالانه 12 ایستگاه داخل و اطراف حوضه طی دوره آماری 25 ساله و نیز ارتفاع آنها، معادله گرادیان بارندگی منطقه توسعه داده شد. سپس براساس بررسی های میدانی، عکس های هوایی و پرسش نامه های تکمیل شده زمین لغزش های منطقه، فاکتورهای مهم مورفولوژیکی زمین لغزش ها شامل ضریب تغییر شکل زمین لغزش، ضریب تغییر شکل طولی، ضریب تغییر شکل عرضی، شاخص عمق و نیز برخی عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش ها شامل فاصله از گسل، نحوه ارتباط توده لغزشی با سیستم زه کشی، ارتفاع از سطح دریا و میانگین بارندگی سالانه در 35 نقطه زمین لغزشی حوضه محاسبه شد. نتایج تجزیه و تحلیل های آماری شامل آنالیز همبستگی و توسعه مدل های چندمتغیره خطی بین عوامل مؤثر و مشخصات مورفومتری زمین لغزش ها نشان داد که اکثر زمین لغزش های منطقه از نوع لغزش های کشیده، دارای گسترش عمقی زیاد و با تغییر شکل طولی و عرضی بسیار کم نسبت به عمق می باشند. همچنین با کاهش ارتفاع از سطح دریا و افزایش بارندگی میانگین سالانه، زمین لغزش های عمیق تر و با گسترش عرضی بیش تر مشاهده می گردند، در حالی که گسترش طولی لغزش ها کاهش می یابد. در این منطقه به دلیل تاثیر دو عامل اصلی مؤثر نزدیکی به شبکه زه کشی و تغییر کاربری اراضی از جنگل به باغ و جاده به خصوص در ارتفاعات کم تر، حجم قابل توجهی از توده های لغزش یافته وارد شبکه زه کشی شده و از حوضه خارج می گردند.
    کلیدواژگان: حرکات توده ای، عوامل مورفومتریک، تغییر کاربری اراضی، حوضه آبخیز سجارود
  • محمد واقفی، مسعود قدسیان، سیدعلی اکبر صالحی نیشابوری صفحه 105
    در این پژوهش به اندازه گیری آزمایشگاهی میدان جریان پیرامون قوس 90 درجه و قوس توام با آب شکن T شکل مستقر در زاویه 75 درجه پرداخته شده است. آزمایش ها در یک کانال آزمایشگاهی با شعاع انحنای ملایم انجام گرفت. در اندازه گیری میدان جریان از دستگاه سرعت سنج سه بعدی ADV استفاده گردید. برای این منظور الگوی سه بعدی متوسط زمانی سرعت در قوس 90 درجه بدون آب شکن و قوس توام با آب شکن برداشت شد. در قوس توام با آب شکن نیز دو حالت بستر صلب و بستر با چاله آب شستگی تعادل یافته جهت تشخیص تفاوت الگوی جریان در ابتدای آزمایش و پس از زمان تعادل آزمایش شد. مقایسه بین مقاطع مختلف طولی، عرضی و افقی در سه آزمایش ذکرشده، انجام و تفاوت الگوی جریان مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. گردابه ها و جریان های بازگشتی موجود در بالادست و پایین دست آب شکن و تغییرات به وجود آمده در جریان ثانویه از نکات مطرح شده در این مقاله می باشد. نتایج نشان داد که جریان های بازگشتی در بالادست و پایین دست آب شکن با بستر صلب و تعادل یافته شکل می گیرد و این جریان ها در پایین دست تا فاصله بیشتری از ساحل خارجی نسبت به بالادست تشکیل می شود. همچنین شروع جریان بازگشتی در پایین دست آب شکن در آب شکن با بستر صلب از 8 برابر طول آب شکن و برای بستر تعادل یافته از 3 برابر طول آب شکن دارد.
    کلیدواژگان: الگوی جریان سه بعدی، آب شکن T شکل، جریان ثانویه
  • امیراحمد دهقانی، محمد ابراهیم مشکاتی شهمیرزادی صفحه 131
    دریچه های قطاعی یا شعاعی از جمله متداول ترین دریچه ها جهت کنترل دبی و تنظیم سطح آب می باشند. برای نیل به استفاده بهینه از این سازه و با توجه به پیشرفت های اخیر در طرح تنظیم خودکار جریان برای سرریز سدها و شبکه های انتقال، تعیین دقیق ضرایب آب گذری دریچه های قطاعی از اهمیت زیادی برخوردار است. روابط تجربی و نمودارهای متعددی برای تخمین ضریب آب گذری دریچه ها ارایه شده است. این روش ها از دقت کافی برخوردار نبوده و اغلب برای دامنه محدودی از متغیرها قابل استفاده می باشد. در این پژوهش، روابط مختلف برای تخمین ضریب آب گذری دریچه های قطاعی در شرایط جریان مستغرق مورد ارزیابی قرارگرفته و با استفاده از روش جستجوی ژنتیکی، ضرایب و توان روابط پیشنهادی به دست آمده است. سپس با استفاده از آزمون های آماری بین داده های تخمینی و داده های آزمایشگاهی، بهترین برازش غیرخطی برای تخمین ضریب آب گذری دریچه های قطاعی به دست آمد. سپس برای آزمون رابطه پیشنهادی از 50 سری داده آزمایشگاهی و میدانی که از محققان مختلف جمع آوری گردیده بود، استفاده و پارامترهای آماری مانند میانگین، انحراف معیار (نسبت مقادیر محاسبه شده به مقادیر اندازه گیری شده) و پارامتر خطا محاسبه گردید. این مقادیر به ترتیب برابر 05/1، 204/0 و 1/0 می باشند. همچنین نتایج حاصل از بهترین برازش با نتایج محققان دیگر مقایسه گردید. نتایج نشان دهنده دقت بالای رابطه پیشنهادی نسبت به روابط دیگر است.
    کلیدواژگان: دریچه قطاعی، ضریب آب گذری، جریان مستعرق، جستجوی ژنتیکی
  • معصومه عیوضی، ابوالفضل مساعدی، امیراحمد دهقانی صفحه 145
    خشک سالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که در همه شرایط اقلیمی و در همه مناطق کره زمین به وقوع می پیوندد. پیش بینی خشک سالی نقش مهمی در طراحی و مدیریت منابع طبیعی، سیستم های منابع آب، تعیین نیاز آبی گیاه و... ایفا می نماید. در طی دهه های اخیر شبکه های عصبی توانایی های زیادی را در مدل سازی و پیش بینی سری های زمانی غیرخطی و غیرایستا نشان داده اند. از این رو، در این تحقیق به منظور پیش بینی خشک سالی، از دو نوع شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه (MLP) و تابع پایه ای شعاعی (RBF) استفاده شده است. به این منظور از داده های بارندگی ایستگاه نوده با دوره آماری 41 ساله در حوزه آب خیز گرگان رود، استفاده شد. وضعیت رطوبتی با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) در دوره های زمانی کوتاه مدت (1، 3، 6 و 9 ماهه) و بلندمدت (12، 24 و 48 ماهه) محاسبه گردید. سپس از بین داده های محاسبه شده، دوره 46-1345 الی 78-1377 به عنوان داده آموزش و دوره 79-1378 الی 86-1385 به عنوان داده آزمون انتخاب گردید. برای تخمین مقدار SPI در زمان t از مقادیر SPI در زمان های قبل استفاده شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی MLP نسبت به شبکه عصبی مصنوعی RBF با دقت بالاتری مقادیر SPI و وضعیت خشک سالی را پیش بینی می کند. همچنین مقایسه نتایج با نتایج حاصل از به کارگیری سری زمانی ARIMA نشان دهنده دقت بالای این روش می باشد.
    کلیدواژگان: خشک سالی، پیش بینی، شبکه عصبی مصنوعی، SPI، RBF، MLP، ARIMA
  • صفر معروفی، امین ترنجیان، حمید زارع ابیانه صفحه 169
    در این پژوهش، با استفاده از روش های متفاوت زمین آماری مانند کریجینگ، حداقل انحناء، فاصله معکوس، همسایگی طبیعی، چندجمله ای موضعی و توابع پایه شعاعی، تغییرات مکانی مقادیر هدایت الکتریکی و pH آب های خروجی از چشمه ها، قنات ها و یا نقاطی که محل تمرکز جریان های آب زیرزمینی در آبراهه های واقع در نواحی جنوب غربی و مرکزی دشت همدان- بهار بوده، مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور براساس تعداد 108 نمونه آب که در طی مرداد ماه سال 1385 از زه آب های نقاط مختلف شبکه هیدروگرافی منطقه تهیه شد، مقادیر هدایت الکتریکی و pH آنها اندازه گیری گردید. معیار ارزیابی در این پژوهش مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا و انحراف استاندارد عمومی با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل بود. نتایج به دست آمده نشان دادند که روش های چندجمله ای موضعی و فاصله معکوس به ترتیب بهترین الگو برای تخمین هدایت الکتریکی و pH زه آب های منطقه بودند. همچنین روش توابع پایه شعاعی به عنوان نامناسب ترین الگو در تخمین هدایت الکتریکی و pH شناخته شد.
    کلیدواژگان: زمین آمار، چند جمله ای موضعی، فاصله معکوس، هدایت الکتریکی
|
  • T. Tajgardan, Sh. Ayoubi, Sh. Shataii, F. Khormali Page 1
    This study was done in order to submit a model for salinity map made with ETM+ satellite data and salinity values in a district in North of Agh Ghala in Golestan province. The Geometric and atmospheric correction of Satellite images were carried out Processings such as; multispectral bands fusion with panchromatic band, tasseled cap transformation, principal component analysis, and ratioing for composite bands creation were done. The regular sampling grid with 2×10 km dimension and different intervals were designed and performed on the study area. Soil samples (169 samples) were taken from 0-5 cm depth with intervals of 50, 100, 250, 1000 m and their electrical conductivity (EC) were measured. The location of the samples was determined by GPS and samples location map was made with GIS software. Spectral values for each sample were extracted by different bands. Correlation between spectral values i.e. (main bands, tasseled cap bands, principal component analysis and composite bands) with electrical conductivity values were investigated for 80% of the samples. By determining correlated bands and selecting desirable bands for contributing in model, primary results showed that correlation between electrical conductivity values with B4 bands, brightness, greenness and fuse B4 were significant in 1% level. After selecting the best model, cross validation was calculated with 20% samples for determinating ME and RMSE parameters. Cross validation results showed the suitable estimation of model with ME and RMSE values was equal to -0.18 and 55.6 dS/m, respectively. Finally, salinity map was prepared using submitted regression model. In this research, results confirmed that salinity changes can be evaluated by digital data of ETM+ and it's composites in district of north Agh Ghala with 2000 ha area.
  • Y. Hematzadeh, H. Barani, A. Kabir Page 19
    The vegetation and plant cover decrease the velocity of surface runoff and increase the soil infiltration rate. Consequently plant cover has an important role to reduce destructive floods. The study area with its erodible soil, is faced to natural hazards as well as soil erosion. This paper was prepared according to a research project findings aimed to investigate the relationship between plant cover and surface runoff. The study area is a part of kechik watershed that is distinguished as a set of pair catchment protected for about 5 years. Two catchments including protected and unprotected have been considered as hydrologic units. The basic information including physiography, geology and hydrology were collected. The plant cover was measured through 1*1 random-systematic quadrats. The rainfall and its related discharge were measured. Statistical tests were also performed to determine the difference and relationship between two catchments via Spss and Minitab softwares. The results showed that the differences in plant cover of the catchments were significant at p=0.05 level the average of plant coverages were %96.2, % 52.9 and the runoff amounts were %17.43, %35.38 in protected and unprotected catchments respectively. The regression coefficient between rainfall intensity and runoff were 0.76 and 0.8 for unprotected and protected catchments respectively. The difference between produced runoff of two catchments was significant at %1 level. In general it is believed that the protection at a management plan is one of the most important way of contro surface runoff and related flood that should be considered in watershed management specially in the study area in North-eastern of Golestan province.
  • S. Gohari, S.A. Ayyoubzadeh, M. Ghodsian, S.A.A. Salehi Neishaboori Page 35
    Sediment control at lateral intakes is known as a very common problem and the most complicated issue for river engineers. Since a larger portion of the near-bed flow is diverted, the intake will receive a relatively large amount of bed load materials. Thus, appropriate and reliable methods are needed to minimize the amount of diverted sediment materials into the intake of a river. In this research, a laboratory study was carried out to explore a possible solution method using two types of river structures simultaneously including a set of submerged vanes and a single spur dike. Submerged vane by setting a tip vortex and a helical flow in downstream, can reduce the movement of bed sediment flow into a diversion. In this study, the optimum dimensions, number and array of vanes were selected as determined by the regular design method. For guiding flow into the diversion and increasing the vane performance, a single spur dike in opposite side of intake was utilized. The main goal of the experiment was to evaluate the effect of spur dike length, the location of intake, and the angle of attack on reducing the movement of bed sediment into the diversion. Experimental tests included three lengths of spur dike: 15, 20, 25 cm with 0, 40, and 80 cm distance from the intake with angles of 45o, 90o and 135o, respectively. The results showed that the effective performance of the vanes increased and Concequently eliminated the bed sediment ingestion into diversion at qr=0.3 once they used with a single spur dike at opposite side of the intake. An average reduction of 40% in sediment ingestion into diversion was observed a spur dike located at a distance of twice intake width from the centre line as. Furthermore, the results indicated that among the three angles of spur dike investigated, the sediment movement into the intake was minimized by using an angle of 900.
  • M. Ajami, F. Khormali Page 61
    In order to study the soil clay minerals behavior as affected by land use change and land degradation, a loess hillslope located in Agh-Su watershed, eastern Golestan province was selected. Illite and chlorite are dominant minerals in loess parent material. The major clay minerals in the forest soil and adjacent deforested cultivated area were according to the following orders: illite > smectite> kaolinite > chlorite > vermiculite and illite > chlorite > kaolinite > smectite respectively. Illite, chlorite and kaolinite are mainly of inheritance origin. Deforestation and soil erosion has led to an increase in the amount of these minerals in the cultivated land use due to outcropping of parent material. Origin of smectite is believed to be both inheritance and also transformed in the study area. Illite and chlorite can transform to smectite in the presence of more soil available-moisture mainly due to leaching and release of K+ from their structures. Natural forest cover has provided higher moisture and consequently more smectite in forest land use relative to adjacent cropland. Soil loss, absence of permanent vegetation, weak leaching and lower soil moisture are the main reasons for the rare occurrence of smectite in the deforested area. Vermiculite is mainly observed in weak acidic forest soil where agroclimatological index, P/ET, (ratio of mean annual precipitation to mean annual reference crop evapotranspiration) is more than 0.4. Long-term tillage practices and severe soil surface erosion has distributed subsurface calcareous material through out soil profile and the consequent higher soil pH has led to an increase in vermiculite instability. Increase in illite, chlorite and kaolinite content and decrease in smectite content and also absence of vermiculite in degraded lands which were formerly under the same forest ecosystem and also most probably the same clay mineralogy indicate to the loss of topsoil and landscape instability following deforestation. In general, clay minerals and their variations besides other physicochemical and biological soil parameters can be used as a good indicator for land degradation.
  • Statistical Analysis of Some Morphometeric Characteristics and Effective Factors on Landslide Occurrence in Sajarood Watershed
    S.Z. Mousavi Khatir, A. Kavian, A. Hashemzadeh Atoei Page 85
    The purpose of this study was to analyze some physical, morphological and effective factors on landslide occurrence to better recognition of landslide mass behavior in the study area. Based on the mean annual rainfall of 25 years period and elevation above sea level of 12 stations located within and surrounding the study area, the rainfall gradient equation of the area was developed. Based on field surveys, aerial photographs interpretation and filling out questionnaires of landslide, some important morphometric factors including landslide deformation coefficient, landslide longitudinal deformation coefficient, landslide latitudinal deformation coefficient and landslide depth index and some effective factors on landslide occurrence such as distance to fault, manner of relation to drainage network, elevation and mean annual rainfall in 35 land sliding locations were computed. The results of statistical analysis including correlation analysis and linear multiple modeling between effective factors and landslide morphometric characteristics showed that most landslides were long with deep extension and very low longitudinal deformation and latitudinal deformation in comparison to depth. Also, decrease in elevation above sea level and increase in mean annual rainfall, have resulted in deeper and with latitudinal extension landslides, while longitudinal extension of landslides decreased. In the study area considerable amount of sediment was delivered to drainage network. because of the proximity to drainage network and land use change from forest to garden and roads in lower elevations.
  • M. Vaghefi, M. Ghodsian, S.A.A. Salehi Neyshabouri Page 105
    This study experimentally measures the 3D flow field around the 90 degree bend as well as the bend with the T-shaped spur dike at 75-degree section. The experiments were carried out in a channel with a mild curvature. The three-dimensional Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) was used for measuring the flow field. The three-dimensional time-averaged velocity in the 90-degree bend without spur dike and the bend with spur dike was measured. In addition in the bend with spur dike two cases of rigid bed and the bed with scour hole were compared. The longitudinal and lateral flow pattern were compared. The effects of spur dike on flow pattern were examined. In addition, the vortices and reverse flows in the up and down stream of the spur dike as well as the changes in the secondary flow are addressed in this study. The results showed that reverse flows in downstream and upstream of spur dike with rigid or equilibrium bed were formed. Flows formed in downstream were in the greater distance from outer bank than upstream. Also, the start of reverse flow of spur dike with rigid bed was noticeable within a downstream distance of 8 times spur dike length and in spur dike with equilibrium bed of 3 times spur dike length.
  • A.A. Dehghani, M.E. Meshkati Shahmirzadi Page 131
    Radial gates are structures for discharge control and regulating the water level. For most efficient use of this instrument and by the recent progress on the automatic flow regulation schemes for the weir and water conveyance, accurate estimating of discharge coefficient of radial gates is very important. There are several experimental relations and charts for estimation of discharge coefficient of radial gates but due to some control conditions the accuracy is not acceptable for practical proposes and are often used for limited conditions. In this study a genetic algorithm program have been used for finding the optimum relation for assessing the discharge coefficient of radial gates in submerged conditions. Also several relations were examined for finding the best one, and then by using statistical assessments between the estimated and experimental data, the best non-linear relation was obtained. The relation was verified by using 50 data sets (experimental and field data) collected by different researchers and statisticd parameters such as mean, standard deviation (estimatul-measured ratio) and standard error were estimated. Theses values were 1.05, 0.204 and 0.1 respectively. The results showed the high accuracy of proposed relation in comparison with the previous studies.
  • M. Eivazi, A. Mosaedi, A.A. Dehghani Page 145
    Drought is one of the most important climatic phenomena which occur in all climate conditions and regions of the earth. When the drought remains for a longtime in a region, it will affect all environmental factors in that region. Drought forecasting, therefore plays an important role in designing and management of natural resources and water resources systems, assessing plant water requirement, etc. In recent decades, (ANNs) have shown great ability in modeling and forecasting nonlinear and non-stationary time series. In this study, two types of artificial neural networks, i.e. Multi Layer Perceptron and Radial Basis Function, and ARIMA time series were applied for drought forecasting. The rainfall data of Now-deh station on Khormaloo River in Golestan province (Iran) were used. Drought conditions were calculated using SPI in short time and long time periods. Among 41 years SPI data, the first 33 years data were selected for training of models and the last 8 years data were used as test data. The results showed that artificial neural networks were able to forecast the SPI and drought conditions with higher accuracy. Meanwhile ARIMA model had also significant results for forecasting.
  • S. Marofi, A. Toranjeyan, H. Zare Abyaneh Page 169
    In this research, the spatial distribution of electrical conductivity and pH of springs, ghanats and the base flow concentration places on the streams of central and south-west and central parts of the Hamedan-Bahar plain were evaluated. using different geostatistical methods such as Kriging, Minimum Curvature, Inverse Distance, Natural Neighbor, Local Polynomial and Radial Basis Functions, 108 water samples of different sites of the plain’s hydrographical network were sampled during July 2005 and EC and pH values were measured for each sample. The performance criteria for evaluating the used methods were Root Mean Square Error and General Standard Deviation along with the Cross Validation method. The results showed that Local Polynomial and Inverse Distance were the best methods to estimate EC and pH, respectively. Radial Basis Functions were also found as the most unsuitable method for estimating EC and pH.