فهرست مطالب

نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال شانزدهم شماره 4 (زمستان 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/10/11
  • تعداد عناوین: 9
|
  • محمد قاسم هلیلی، امیر سعدالدین، ابوالفضل مساعدی، عبدالرسول سلمان ماهینی صفحه 1
    کمبود منابع آب و نیز تغییرات کمی و کیفی آنها، تجدید نظر درباره ارائه برنامه ها و تصمیم گیری های تخصیص این منابع در مدیریت یک پارچه آبخیز را ضروری نموده به این منظور نتایج مختلف تخصیص های متفاوت منابع آب سد بوستان استان گلستان مورد پژوهش قرار گرفته است. توجه به امنیت آبی ساکنین پایین دست سد و در عین حال کاهش خطر وقوع سیل در اراضی پایین دست از جمله ارکان مدیریت بهره برداری از سد محسوب می شود. کنترل و تنظیم سطح آب در مخزن سد، به طوری که بتوان آب کافی برای تامین نیاز آبی به خصوص در ماه های کم آب ذخیره نمود و در عین حال حجم خالی لازم به منظور کنترل سیلاب ها را فراهم آورد و همچنین نیازهای اکولوژیکی پایین دست را تامین کرد، از اهداف این پژوهش بوده است. در این پژوهش با بررسی داده های دبی جریان ثبت شده، مشاهده گردید که 4 ماه سیلابی در منطقه مورد مطالعه وجود دارد. این 4 ماه شامل اردیبهشت، خرداد، مرداد و شهریور می باشند. برای کاهش معضلات تخصیص منابع آب بین کاربران در اثر دیدگاه ها و اهداف مدیریتی مختلف بهره برداران منابع آب، 16 سناریوی مدیریتی خاص تدوین شد. مقادیر دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری تمر در سال آبی 78-1387 به کمک مدل سری زمانی SARIMA پیش یابی گردید. سپس، نحوه تخصیص و بهره برداری بهینه منابع آب سطحی با توجه به مقادیر پیش یابی شده به صورت ماهانه مورد ارزیابی قرار گرفت. 5 معیار جهت ارزیابی اثرات اجرای سناریوها تعیین شد. این 5 معیار عبارتند از (1) میزان حجم خالی مخزن در ماه های سیلابی، (2) میزان آب ذخیره شده در پایان یک سال آبی، (3) خطر احتمال طغیان در پایاب سد، (4) میزان دبی سیل خروجی از مخزن و (5) خطر شکست سد در هنگام وقوع سیل به منظور موازنه نتایج به دست آمده از اجرای سناریوهای تدوین شده، و نیز تعیین سناریو یا سناریوهای برتر فن تصمیم گیری چند معیاره فازی به کار گرفته شد. به این منظور، پس از محاسبه مقدار معیارها در کلیه سناریوها و فازی سازی آنها، معیارهای یاد شده به کمک فرآیند FAHP وزن دهی گردیدند. سپس، 16 سناریوی تدوین شده با استفاده از روش TOPSIS جهت تعیین برترین سناریوها اولویت بندی شدند. با توجه به نتایج به دست آمده مشاهده گردید که سناریوهای تدوین شده در 9 اولویت قرار گرفتند و سناریوی 7 اولویت اول را به خود اختصاص داده است. این سناریو شامل انجام اقدامات کنترل سیل فقط در ماه های اردیبهشت و مرداد می باشد و در سایر ماه ها هیچ گونه اقدام کنترل سیل صورت نمی گیرد. این پژوهش می تواند در آینده در قالب یک سیستم پشتیبان تصمیم گیری برای نیل به مدیریت بهره برداری بهینه از مخازن، توسعه پیدا کند.
    کلیدواژگان: تخصیص بهینه منابع آب، تصمیم گیری چندمعیاره فازی، FAHP، مدل SARIMA و آبخیز سد بوستان
  • عبدالرضا ظهیری، بابک شاهی نژاد، سعید رستمی صفحه 25
    رودخانه کارون در استان خوزستان دارای مسایل پیچیده ای در ارتباط با رسوبات شامل تشکیل و توسعه جزایر رسوبی، فرسایش سواحل، رسوب گذاری شدید و نیز کاهش سرعت و ظرفیت آب گذری رودخانه است. برای سامان دهی این رودخانه، طرح ها و اقدامات مهندسی شامل احداث دایک کنترل سیل و لایروبی رودخانه پیشنهاد شده است. برای بررسی کارایی و تاثیر متقابل این اقدامات، باید وضعیت رسوب گذاری رودخانه در هر یک از این گزینه ها به طور مناسبی شبیه سازی شود. در این مقاله، فرآیند رسوب گذاری و فرسایش رودخانه کارون در محدوده ایستگاه هیدرومتری اهواز تا فارسیات به طول حدود 50 کیلومتر با استفاده از مدل ریاضی 0/2 GSTARS شبیه سازی شده است. این مدل با استفاده از مفهوم تیوب ها یا لوله های جریان، قابلیت شبیه سازی توزیع رسوب گذاری را به صورت شبه دوبعدی (طولی و عرضی) در رودخانه ها دارد. برای واسنجی هیدرولیکی و رسوبی این مدل به ترتیب از تغییرات رقوم سطح آب در سیلاب 1384 و تغییرات هندسی مقاطع عرضی رودخانه دز به مدت 7 سال (از 1377 تا 1384) استفاده شده است. نتایج این واسنجی نشان می دهد که روابط رسوبی اکرز- وایت (1974) و توفالتی (1969) مطابقت بهتری با شرایط موجود رودخانه دارند. همچنین نتایج این مدل ریاضی بیانگر رسوب گذاری شدید مواد معلق (حدود 5/2 میلیون تن در سال) در این بازه مطالعاتی است.
    کلیدواژگان: رودخانه کارون، مدل ریاضی GSTARS، واسنجی، معادلات انتقال رسوب
  • جمال مصفایی، مجید اونق، منصور مصداقی، محسن شریعت جعفری صفحه 43
    زمین لغزش را می توان حرکت توده ای مواد دامنه های شیب دار تحت تاثیر نیروی ثقل توده و عوامل محرکی مانند زمین لرزه، سیل و باران های سیل آسا تعریف نمود. با پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش می توان مناطق حساس و دارای پتانسیل بالای خطر لغزش را شناسایی نمود. در این پژوهش، کارآیی مدل تجربی مورا- وارسون اصلاح شده به همراه مدل های آماری تراکم سطح غیروزنی، تراکم سطح وزنی و رگرسیون چندمتغیره در سطح تفصیلی و مقیاس 50000/1 در بخشی از آب خیز الموت مورد مقایسه قرار گرفته است. به این منظور ابتدا نقشه پراکنش زمین لغزش های منطقه با تفسیر استریوسکوپی عکس های هوایی و بازدیدهای میدانی تهیه شد. سپس با مرور منابع، کلیه عواملی را که می توانند در بروز زمین لغزش مؤثر باشند استخراج و با توجه به دید کارشناسی و بررسی منابع 8 عامل، زمین شناسی، شیب، جهت، ارتفاع، فاصله از گسل، کاربری زمین، بارش و طبقات هم شتاب زمین لرزه به عنوان عوامل مؤثر زمین لغزش در آب خیز الموت انتخاب گردید و نقشه پتانسیل خطر زمین لغزش با به کارگیری تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی و تلفیق لایه ها در محیط نرم افزار Arc GIS با چهار مدل مذکور تهیه شد. برای وزن دهی عوامل در مدل تراکم سطح وزنی و کمی نمودن طبقات کیفی عوامل کاربری، جهت شیب و زمین شناسی، در مدل رگرسیون چندمتغیره از تکنیک تحلیل سلسله مراتبی و مقایسه های زوجی استفاده شد. برای مقایسه میزان تفاوت بین کلاس های خطر مدل ها، از آزمون کای اسکوئر و برای ارزیابی کارآیی مدل ها، از شاخص جمع مطلوبیت استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که در تمامی مدل ها، مقدار کای اسکوئر محاسبه شده در سطح 99 درصد معنی دار بوده و تفکیک مناسبی بین کلاس های خطر زمین لغزش وجود دارد. با انجام روش گام به گام بر روی لگاریتم سطح لغزش به عنوان متغیر وابسته و عوامل مؤثر هشت گانه، سه عامل جهت شیب، میزان بارش و شتاب زمین لرزه به مدل وارد نشدند که نشان از همبستگی کم این سه عامل با لغزش های به وقوع پیوسته منطقه دارد. همچنین مدل رگرسیون چندمتغیره با جمع مطلوبیت برابر با 947/0 به عنوان مدل مناسب تر برای حوزه انتخاب گردید.
    کلیدواژگان: پهنه بندی زمین لغزش، مورا، وارسون، تراکم سطح وزنی، رگرسیون چندمتغیره، آب خیز الموت
  • مرتضی اکبری، محمدرضا جرگه، حمید مدنی سادات صفحه 63
    مدیریت منابع آب به ویژه آب های زیرزمینی، در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است. عوامل مختلف طبیعی و انسانی در چند دهه اخیر باعث ایجاد شرایط بحرانی و افت سطح آب های زیرزمینی در بیشتر منطقه های کشور از جمله استان خراسان رضوی شده است. بنابراین جهت بررسی افت سطح آب های زیرزمینی، دشت مشهد که یکی از مهم ترین و بزرگ ترین دشت های استان می باشد، انتخاب گردید. به منظور انجام این پژوهش، آمار 70 چاه مشاهده ای در طی 2 دوره 10 ساله (76-1366 و 87-1377) مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا داده های آماری جمع آوری و مرتب سازی شدند. پس از ورود داده ها به سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، با استفاده از نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی وحدکوه - دشت، با روش درون یابی، نقشه های خطوط هم پتانسیل و پهنه بندی افت سطح آب زیرزمینی تهیه گردید. هیدروگراف های تراز آب نیز در محیط نرم افزاری Excel ترسیم شدند. نتایج به دست آمده از نقشه های هم پهنه افت، نشان داد که سطح آب زیرزمینی در بخش های مرکزی و غربی آبخوان تا 30 متر کاهش داشته است. تمرکز چاه های برداشت با دبی های بالا در این منطقه، براساس نقشه هم پهنه بهره برداری، بیانگر مطلب بالا می باشد. هیدروگراف های تراز آب زیرزمینی نشان می دهند که در طی20 سال به میزان 1/12 متر، یعنی به طور متوسط هر ساله 60 سانتی متر سطح آب کاهش یافته است. از مهم ترین عوامل افت آب زیرزمینی در دشت مشهد می توان به پدیده خشک سالی، برداشت بی رویه، ازدیاد جمعیت، افزایش سطح زیر کشت و تعداد زیاد چاه های برداشت اشاره نمود.
    کلیدواژگان: افت آب زیرزمینی، آبخوان دشت مشهد، GIS، هیدروگراف تراز آب زیرزمینی
  • مریم بیا تورکشی، حمید زارع ابیانه، صفر معروفی، علی اکبر سبزی پرور، فواد سلطانی صفحه 79
    در این مقاله از دو روش مبتنی بر هوش مصنوعی شامل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (ANFIS) و دو مدل پنمن مانتیث فائو 56 (PMF56) و بلانی کریدل (BC) برای مدل سازی سیستم غیرخطی تبخیر تعرق گیاه مرجع (ET0) که داده های ورودی خروجی آن به صورت سری زمانی دو ساله (77-1376) بودند، استفاده شد. ساختار شبکه ANN و ANFIS به گونه ای طراحی شدند تا ضمن مقایسه عملکرد آرایه های متفاوت، بتوانند تاثیر مشخصات و رفتار دینامیکی سیستم را در مدل سازی نشان دهند. نتایج به دست آمده از 4 روش با داده های سال های 1376 و 1377 لایسی متر زهکش دار به ابعاد 1 1 25/2 متر برای گیاه مرجع چمن و داده های هواشناسی مشتمل بر دمای حداقل و حداکثر، رطوبت نسبی حداقل و حداکثر، ساعات آفتابی و سرعت باد، در منطقه نیمه خشک سرد همدان تحت واسنجی قرار گرفتند. نشان داده شد که روش های هوش مصنوعی بهتر از روش های کلاسیک قادر به تخمین رفتار سیستم در همه مراحل عملکرد چه مرحله افزایش تبخیر تعرق و چه مرحله کاهش تبخیر تعرق می باشند. افزون بر مزیت یاد شده، روش های هوش مصنوعی دارای دقت و سرعت بهتری در تخمین ET0 در مقایسه با روش های کلاسیک می باشند. آزمون مدل های هوش مصنوعی با داده های کاملا مستقل از داده های مورد استفاده در آموزش شبکه نشان داد که نتایج مدل سازی برای این نوع فرآیند دینامیکی غیرخطی با ضریب همبستگی برابر 95/0، کاملا قابل اعتماد است. از دیگر نتایج این مطالعه می توان به مناسب تر بودن ANN نسبت به ANFIS و همچنین روش دمایی BC نسبت به مدل ترکیبی PMF56 اشاره داشت. همچنین این پژوهش نشان داد که مدل ANN با آرایش1-3-6 و قانون یادگیری پس انتشار پیش خور در مقایسه با مدل بهینه ANFIS با قانون یادگیری پس انتشار، نتایج ET0 بهتری را در شرایط اقلیمی مورد مطالعه ارائه می نماید.
    کلیدواژگان: مدل سازی، شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج تطبیقی عصبی، فازی، تبخیر تعرق مرجع، همدان
  • سهیلا ابراهیمی، جلال شایگان، محمدجعفر ملکوتی*، محمد با یبوردی، جمال قدوسی، علی اکبری، ابوالفضل آتش جامه صفحه 101

    هدف از این پژوهش، بررسی چگونگی استقرار کنونی آلودگی هیدروکربنی و پیش بینی شمای پراکنش سه بعدی آن در خاک اطراف پالایشگاه سرخون بود. به این منظور حفر گمانه ها، نمونه برداری و سنجش مقدارکل آلاینده هیدروکربنی و نفتی انجام شد. پهنه بندی و تهیه نقشه های زمین آماری نشر آلودگی با نرم افزارهای Surfer و Arc GIS و شبیه سازی با نرم افزار MATLAB صورت گرفت. نتایج نشان داد که به علت نبود سفره آب زیرزمینی و بالا بودن سخت کفه های غیرقابل نفوذ، به طور عمده انتقال و نشر آلودگی در خاک، از ناحیه محصور بالای سخت کفه و به وسیله نشر میعانات گازی است. نتایج به دست آمده از گمانه ها، پهنه ترابری آلاینده های هیدروکربنی را برای TOG و TPH از 3633 و 2612 میلی گرم بر کیلوگرم خاک در مجاورت چاله سوزان شمالی تا 7 و 4 میلی گرم بر کیلوگرم خاک در جنوب غربی پالایشگاه نشان داد. سویه ترابری آلاینده ها از محل چاله های سوزان با تمایل بیشتر به سمت شرق و متناسب با شیب لایه های زمین به طرف رودخانه شور بود و نشر آلایندگی TOG، شدتی بیشتر لیکن با سویه های هم روند TPH نشان داد. افزایش ناگهانی مقدار آلودگی های هیدروکربنی در قسمت شرقی، به شکستگی قبلی لوله فاضلاب در این قسمت نسبت داده شد. بررسی نشر عمقی نشان داد، بیشترین شدت نشر تا عمق بی بعد 2/0 بوده و با افزایش عمق نفوذ، مقدار آلودگی به شدت کاهش یافت که بیانگر استقرار بخش اعظم آلودگی در لایه های سطحی تر خاک بود. نتایج مدل سازی نشان داد با توجه به مکانیزم انتقال آلاینده های منطقه، در صورت افزایش دبی آب ورودی به چاله سوزان خطر افزایش مقیاس آلودگی جدی است، بنابراین باید تمهیدات مناسب جهت جلوگیری از گسترش آلودگی در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: محیط زیرزمینی، آلودگی، هیدروکربن، پالایشگاه، میعانات گازی
  • حسین شیرانی، مجید افیونی، محمدعلی حاج عباسی، عباس همت صفحه 125
    مدیریت خاک ورزی و مواد آلی بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک تاثیر داشته و بنابراین روی حرکت آب و املاح در خاک مؤثرند. این پژوهش در دو سال متوالی انجام گردید. تیمارهای خاک ورزی شامل شخم با دیسک سطحی به علاوه دو دیسک سطحی به عنوان کم خاک ورزی (عمق شخم 15 سانتی متر) و شخم با گاوآهن برگردان دار به علاوه دو دیسک سطحی به عنوان خاک ورزی مرسوم (عمق شخم 30 سانتی متر) می باشند. هم چنین، تیمارهای کود دامی در سه سطح صفر، 30 و 60 تن در هکتار اعمال گردیدند. تیمارهای بالا در قالب طرح بلوک های خرد شده با 3 تکرار و تحت کشت ذرت به مدت 2 سال انجام شدند. برای بررسی حرکت املاح، برومید پتاسیم با غلظت 67/16 گرم بر لیتر به خاک اضافه شد. نمونه برداری از کف جوی، به ترتیب پس از آبیاری به مقدار 126، 315 و 630 میلی متر آب صورت گرفت. عمق نمونه برداری شامل صفر تا 15، 15 تا 30، 30 تا 60، 60 تا 90 و 90 تا 120 سانتی متر بود. نتایج نشان داد که در تمام مقادیر آب آبیاری، آب شویی و انتقال برومید در تیمار دیسک سطحی (کم خاک ورزی) در مقایسه با گاوآهن برگردان دار (خاک ورزی مرسوم) به طور معنی داری کمتر بود. علت این امر تاثیر بیشتر گاوآهن برگردان دار در سست کردن خاک تا عمق پایین تر، نسبت به دیسک سطحی است. در این پژوهش افزودن کود دامی به خاک تاثیر معنی داری بر حرکت برومید در خاک نداشت. هم چنین با افزایش عمق آب آبیاری، حرکت برمید به عمق های پایین تر، بیشتر بود که این اثر (حرکت رو به پایین برمید) در تیمار خاک ورزی مرسوم با شدت زیادتری مشاهده شد. اگر چه آب شویی برومید در سیستم گاوآهن برگردان دار بیشتر از دیسک سطحی بود، ولی با توجه به نفوذ پذیری خیلی کم لایه های زیرین (پایین تر از عمق شخم) حتی پس از آبیاری با 315 میلی متر آب، مقدار غلظت ردیاب در لایه های سطحی خاک در تیمار خاک ورزی مرسوم، قابل توجه بود. ولی پس از آبیاری با 630 میلی متر آب در آخرین مرحله نمونه برداری، غلظت باقی مانده برومید در لایه سطحی 15-0 سانتی متر کم بوده و بنابراین بخش زیادی از عنصر ردیاب از این لایه خارج شده است.
    کلیدواژگان: کم خاک ورزی، خاک ورزی مرسوم، کود دامی، برومید، آب شویی
  • نبی خلیلی اقدم، افشین سلطانی صفحه 141
    تغییر اقلیم یکی از معضلات کنونی جامعه بشری است و تهدید و بلایی برای سیاره زمین به شمار می آید. تغییرات آب و هوایی جدید به طور عمده متاثر از افزایش فزاینده دی اکسیدکربن و بعضی گازهای نادر گلخانه ای در اتمسفر است. در این پژوهش برای بررسی تغییرات اقلیمی از 50 سال آمار هواشناسی ایستگاه سینوپتیک ارومیه از سال 1950 تا پایان سال 2000 میلادی استفاده گردید. میزان تغییر در متغیرهای مربوط به دما و بارندگی و ساعات آفتابی با روش رگرسیون خطی ساده مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین دمای حداقل تا سال های 83-1978 سالانه به طور میانگین 50/0 درجه کاهش داشته (سطح احتمال 5 درصد) و در طی دوره بعد از سال های (83-1978) دارای روند افزایشی سالانه به طور متوسط 1/1 درجه بوده است. دمای حداکثر نیز فقط در ماه های جولای به ازای هر دهه 4/0 درجه، آگوست به ازای هر دهه 5/0 درجه، اکتبر به ازای هر دهه 6/0 درجه (سطح احتمال 1 درصد) و سالانه به طور میانگین 40/0 درجه کاهش داشته است (سطح احتمال 5 درصد). میانگین بارندگی در طی 50 سال گذشته در این منطقه تغییر معنی داری نداشته (سطح احتمال 5 درصد)، اما میانگین تعداد ساعات آفتابی در سطح احتمال 05/0 درصد در ماه های فوریه به ازای هر دهه 475/1 ساعت آفتابی، در ماه مارس به ازای هر دهه 83/1 ساعت آفتابی و در ماه می به ازای هر دهه 54/1 ساعت آفتابی افزایش یافته است. در کل می توان گفت تغییر اقلیم جهانی در این منطقه سبب افزایش دمای (بیش ترین و کم ترین) منطقه شده و روی بارندگی و تشعشع تاثیر محسوسی نداشته است.
    کلیدواژگان: اقلیم، تغییر اقلیم، ارومیه
  • مینا حسین پورطهرانی، بیژن قهرمان، کامران داوری صفحه 153
    بهره برداری از سیستم های منابع آب مستلزم مقادیر بارندگی به عنوان یکی از ورودی های سیستم مخزن سد می باشد. چنان چه طول دوره بارندگی تاریخی کوتاه باشد با استفاده از تولید مصنوعی بارندگی می توان مبادرت به ایجاد توالی استوکاستیکی با طول دوره آماری بلندمدت نمود. این مقاله رویکردی است به شبیه سازی استوکاستیکی توالی های سالانه و ماهانه بارندگی که سعی در ایجاد مقادیری با وابستگی های طولانی مدت آماری و توابع توزیعی مشابه مقادیر تاریخی دارد. بارندگی ماهانه و سالانه در ایستگاه درگز به عنوان ایستگاه باران سنجی سد ایلانجق واقع در خراسان شمالی با طول دوره آماری 15 سال، با استفاده از مدل های استوکاستیکی به طور مناسبی شبیه سازی شده است. فرآیند مارکف مرتبه اول برای تولید جریان سالانه استفاده شده در حالی که از روش فرگمنت برای تولید بارندگی ماهانه استفاده شده است. مقایسه ویژگی های آماری مقادیر شبیه سازی شده و مقادیر تاریخی و مشابهت های آماری در هر دو مدل ماهانه و سالانه نسبت به مقادیر تاریخی درستی مدل تولید سالانه و ماهانه بارندگی را تایید می کند. با توجه به شرایط موجود در مساله (طول دوره آماری کوتاه و ضریب تغییرات بالا)، روش فرگمنت نتایح خوبی را در این مطالعه نشان می دهد که می تواند برتری استفاده این روش را در شرایط نامطلوب تایید کند.
    کلیدواژگان: شبیه سازی بارندگی، مدل ماهانه، روش فرگمنت، مدل سالانه، مارکف مرتبه اول
|
  • M.Gh. Halili, A. Sadoddin, A. Mosaedi, A. Salman Mahini Page 1
    Considering the current trend of ever decreasing water resources and their associated qualitative and quantitative variations, managers are now facing the challenge of offering adaptable planning and allocation decision methods for integrated watershed management. This study focuses on the understanding of the trade-offs among the various outcomes of allocation decisions for Boostan Dam reservoir on the Gorgan-Rud River in Golestan Province of Iran. Control of water level in the reservoir such that enough water is available during dry months to satisfy different needs of the downstream as well as the capability of dam to mitigate floods were considered as the objectives of the study. The recorded flow data suggested that there are four months with high likelihood of flooding events. Sixteen mutually exclusive scenarios were developed to accommodate different and competing water demands of water users in the area. The monthly river flow discharge for one Iranian water-year started from October 2007 was forecasted by a Seasonal Auto Regressive Integrating Moving Average (SARIMA) model. The water allocation analysis was conducted on the basis of the forecasted monthly flow data. To quantify the effects of implementing the scenarios, five indices were selected and quantified. The indices included water storage capacity during flood-prone months, stored water volume at the end of the water-year, the likelihood of overflowing, outflow discharge simulated by a flood routing technique and the risk of dam collapse because of floods. The fuzzy multi-criteria decision making technique was used to trade-off the outcomes and therefore to identify the best allocation scenario. To weight the indices, the process of expert knowledge elicitation was completed using AHP (Analytical Hierarchy Process) technique. The TOPSIS (Technique Ordered Preference by Similarity to the Ideal Solution) model was used to identify the best scenario among the 16 allocation scenarios. The results showed that the scenarios could be categorised in nine different groups among them scenario 7 has been identified as the best allocation scenario followed by scenario1. Scenario 07 was characterized by emphasis on flood control objective for the flood-prone months (May and August) as well as water supply to meet the water demands of the downstream. The integrating approach implemented in this study is capable of assisting the decision makers and dam operators to understand and investigate the possible allocation scenarios, and to recognize the likely outcomes and the trade-offs among them. Thus, the approach supports the decision makers to achieve their objectives capturing different criteria associated with the allocation problems.
  • A.R. Zahiri, B. Shahinejad, S. Rostami Page 25
    The Karun River has very complex problems related to sediments such as formation of big islands, banks failure, huge sediment deposition and reduction of flow velocity and hydraulic capacity. For Karun River training and restoration, many projects and engineering works have been considered to be designed and constructed including levee construction and river dredging. For evaluating of these complex schemes and their interactions, sedimentation studies have to be carried out in this river reach. Mathematical modeling of erosion and deposition of sediments in Karun River from Ahwaz hydraulic station to Farsiat station, a distance of approximately 50 km, has been studied using GSTARS 2.0 model. GSTARS mathematical model using stream tubes concept, has an ability to account for the longitudinal and lateral distribution of sediment deposition in the rivers. For hydraulic and sediment calibration of this mathematical model, historical water surface elevation of flood in 2005 and cross section topography between 1998 and 2005, have been used, respectively. Calibration results showed that Ackers-White (1974) and Toffaleti (1969) sediment transport equations had good agreement with field data.
  • J. Mosaffaie, M. Ownegh, M. Mesdaghi, M. Shariat Jafari Page 43
    Landslide is one of the natural hazards that makes numerous financial and life damages each year. Using landslide hazard zonation, one can detect susceptible and high potential landslide hazard areas. In this study efficiency of four landslide hazard zonation models including empirical revised Moravarson model, nonweighted Density Area model, weighted Density Area model, and multivariate regression model have been compared at a part of Alamout watershed in general level (1/50000 scale). Landslide distribution map of area was first prepared using air photo interpretations and field studies. After reviewing available resources along with reviewing the benefit of experts, eight parameters including (lithology, slope, aspect, height, distance to fault, land use, rain and earthquake acceleration) were selected as landslide effective factors. Potential landslide hazard maps were also provided with four models using geographic information system (GIS) and crossing layers in Arc GIS software. AHP and pair comparing technique were used for weighting the parameters in weighted Density Area model. This technique was also used for quantifying the qualitative categories of land use, aspect, and lithology parameters in multivariate regression model. Chi square test was used for comparing the difference between hazard classes of models and sum of quality index (Qs) was used for efficiency of models. Results showed that measured chi square rate is meaningful at 99% of confidence interval, and there is suitable dissociation among landslide hazard classes. Three factors including aspect, rain and earthquake acceleration could not be entered to model showing, low correlation between three parameters and occurred landslides. Multivariate regression model was also selected for Alamoute watershed with Qs equal to 0.947.
  • M. Akbari, M.R. Jarge, H. Madani Sadat Page 63
    Water resource management, especially in groundwater, is very important in arid and semiarid regions. Natural and anthropogenic phenomena have caused critical conditions and fall in groundwater table within last decades in many places of country such as Khorasan Razavi Province. Therefore for assessment of falling of groundwater table, Mashhad Plain, which is one of the important and largest plain in province, was chosen. To do this research, 70 piezometers well were studied during 2 ten-years periods (1987-97 and 1997-2007). Statistical data were first collected and arranged. Afterwards, isopieses and classification of groundwater level were performed by interpolation method in GIS environment using geology, topography and mountain-plain limit maps. Also water level hydrograph were drawn in Excel software. The result of classification of groundwater level maps indicated that groundwater table decreased about 30 meters in central and western regions of aquifer. The concentration of exploitation wells with high debits in this region, has confirmed former findings according to the classification of exploitation map. According to hydrographs, groundwater table has decreased to 12.1 meters during 20 years, 60 cm water level fall annually. Drought, overexploitation, growth of population, increase in agricultural lands and increasing number of wells are the most important factors in decreasing of groundwater table.
  • M. Bayat Varkeshi, H. Zare Abyaneh, S. Marofi, A.A. Sabziparvar, F. Soltani Page 79
    Using two different artificial neural methods [Artificial Neural Network (ANN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS)] and two empirical evapotranspiration models [Penman-Montieth FAO56 (PMF56) and Blaney-Cridle (BC)] daily reference evapotranspiration values (ET0) were estimated. Time series of two years observed meteorological data (1997-1998) were used as the input and output for modeling non-linear system of ET0 values. The structures of ANN and ANFIS network were constructed in such a way that in addition to their ability for comparing the performance of different arrays, they were able to show the effect of dynamical behavior of the used networks. The model outputs were validated against a two years (1997-1998) Lysimeter (1*1*2.25m) data, in addition to the daily weather observations (minimum and maximum temperatures, minimum and maximum relative humidity, sunshine duration, wind speed) in cold-semi climate of Hamedan. The results indicate that neural networks perform reliable ET0 estimations in both decreasing and increasing steps, in comparison with the classic methods. In addition, the neural intelligent networks provide more accurate estimates in shorter computer time compared with the results obtained by classic approaches. It is shown that validations against independent data set are reliable (with coefficient of correlation of about 0.95) for such non-linear dynamical processes. The comparisons of ANN and ANFIS results indicate that ANN performs more accurate ET0 estimates. For the climate condition of Hamedan, the ANN method with 6-3-1 arrays and feed-forward back propagation (FFBP) learning rule performed better predictions compared to the ET0 estimated by ANFIS.
  • S. Ebrahimi, J. Shaygan, M.J. Malakouti, M. Baybourdi, J. Ghodousi, A. Akbari, A. Atashjame Page 101

    The aim of this research is to investigate the existence and the three dimensional distribution of the pollution around Sarkhoun refinery. Following the initial investigation of the site, wells were dug up to hardpans followed by sampling. Soil pollution mappings and its distribution were performed by Surfer and Arc GIS and MATLAB softwares. The results showed that due to the lack of underground water in the area and the hardpans near soil surface, pollution spread has happened through gas spread from the limited region above the hardpan. Geostatistic studies and 3-dimential estimated pollutions mapping by software showed the range of studied polluted soil for TOG and TPH was 3633 and 2612 mg/Kg near burning pits and to 7 and 4 mg/Kg in the west south of the refinery. Furthermore, pollution spread in the direction of soil layers gradient is towards Salt River, which is placed in the east of the refinery. In the east of refinery, sudden increase in both pollution maps was related to the tube lines breakage. The result showed that TOG pollution map and TPH pollution map had similar trend. The results of the simulations revealed that in Sarkhoun soils by increasing in water debit to burning pits, risk of pollution spreading increased, Therefore appropriate remedy for blockage of spreading would be necessary.

  • H. Shirani, M. Afyuni, M.A. Hajabbasi, A. Hemmat Page 125
    Tillage and organic matter management have some impact on soil physical, chemical and biological properties, therefore they influence water and solute transport in soil. This study was performed in two consecutive years. Different tillage treatments including disk harrowing + two disk harrowings as reduced tillage (15 cm plowing depth) and moldboard plowing + two disk harrowings as conventional tillage system (30 cm plowing depth) were used. Also, three levels of 0, 30 and 60 tons per hectare farmyard manure were also used as organic manure treatments. The above mentioned treatments were done in a split block design with 3 replications and under corn cultivation for two years. In order to determine solute transport, potassium bromide was added to soil at concentration of 16.67 g/l. Soil sampling from furrow was conducted after 126, 315 and 630 mm irrigation, respectively. Sampling depth were 0-15, 15-30, 30-60, 60-90 and 90-120 cm. The results showed that bromide leaching and transport was significantly lower under reduced tillage (T1) in comparison to conventional tillage (T2) irrespective to water irrigation content. This is due to higher soil loosing by T2 compared to T1. The results indicated that manure had no significant effect on bromide transport. With increasing irrigation water content, bromide leaching to lower layers increased as well. Under T1, after 126 and 315 mm water, most of bromide has remained at depth of 0-15 cm. However, by adding 630 mm of water, bromide concentration reduced considerably at surface layer. Although bromide leaching was higher at T2 than T1 treatment, but due to low permeability of subsoil layers, bromide concentration (tracer) at topsoil was considerable. But, by adding 630 mm water in the last stage of sampling, the bromide concentration at surface layer (0-15 cm) showed a reduction, therefore a great amount of trace element has escaped from this layer.
  • N. Khalili Aghdam, A. Soltani Page 141
    Climate change is one of the modern problems for human beings. It is a disaster for the earth. The recent climate changes are mostly influenced by increase in amount of CO2 and some greenhouse gases in atmosphere. To consider the climate change, data of meteorological station (synoptic) in Urmia from 1950-2000 has been used. The amount of changes in parameters related to temperature, precipitation and number of sunny hours has been compared through linear regression. The results showed that maximum average temperature within last fifty years has not been uniformly increased (P=0.05). However, minimum average temperature decreased until 1978-83 in each decade during the following months like: March and October (0/6ºC), June, April and November (0/4ºC), May and August (0.5ºC), July (0.3ºC), September (0.7ºC). There has been (0.5ºC) increase annually. The minimum average temperature increased within 1978-83 as the following: June (1.4ºC), July (1.1ºC), August (1.5ºC), September (0.9ºC) and December (1.5ºC). Therefore, there has been (1.1ºC) annual increase. Maximum temperature decreased in each decade as the following: July (0.4ºC), August (0.5ºC) and October (0.6ºC). There has been a decrease of (0.4ºC) annually. Average amount of rainfall was not significant during last 50 years. Average numbers of sunny hours in each decade increased as February (1.475 hour), March (1.83 hour) and May (1.54 hour). Consequently, It is said that universal climate change in this region resulted in temperature decrease and did not have any effect on rainfall and numbers of sunny hours.
  • M. Hosseinpoor Tehrani, B. Ghahraman, K. Davary Page 153
    In the operation of water resources system, adequate continuous rainfall data are required as inputs into the reservoirs. If historical records are limited, they are extended by generating synthetic rainfall sequences with longer records. Stochastic monthly and annual rainfall sequences simulation is considered in this paper which tries to generate data with long-term dependence and preserve historical records distribution function. Annual and monthly rainfalls for Dargaz station with 15 years records as representative rainfall station for Illanjogh dam in the north of Khorasan province were satisfactorily simulated by stochastic models. A first-order Markov process is used for annual data, whereas the method of fragment is used for monthly data. Comparison of the simulated, and historical data, and statistical similarity of the annual and monthly models compared with the historical one, confirmed the correct performance of the annual and monthly rainfall production model. Considering present conditions in this problem (short- term statistical period of rainfall with high coefficient of variation) showed that fragment method took an acceptable result such that could confirm the advantage of its usage in undesirable conditions.