فهرست مطالب

  • پیاپی 9 (زمستان 1388)
  • تاریخ انتشار: 1388/10/11
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مقالات علمی
  • سیداحمد حیدریان صفحه 1
    توسعه ی بهره برداری از منابع آب و خاک، ضرورتی انکار ناپذیر است که بهره برداری از سیلاب یکی از این زمینه ها است. عملیات پخش سیلاب در 35 مکان اجرایی، در محدوده ی یک هزار آبادی و در عرصه ی یک میلیون هکتار حوزه ی آبخیر، به وسیله ی بخش دولتی در ایران آغاز شده است. هزینه های اجرایی و مشکلات بهره برداری و نگهداری این فناوری نوین، مسایل بسیاری برای مدیریت دولتی و همچنین بر سر راه جلب جامعه ی بهره بردار برای حضور پویا در عرصه ی بهره برداری، نگهداری، توسعه و اشاعه آن به نقاط دیگر فراهم نموده است. این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات این سیستم ها، به روش بررسی اسنادی و همچنین پیمایش تبیینی و اکتشافی، از راه بررسی های محلی و پیمایش صحرایی، گفتگو های کارگاهی برای شناخت مشارکت مدار (PD)، استفاده از روش ارزیابی سریع (RA) و ابزارهای معمول در روشPRA، در ایستگاه پخش سیلاب کاشمر به انجام رسیده است. بررسی ها نشان می دهد که در 8 سال اولیه ی بهره برداری، عرصه ی گسترش سیلاب ها، کم تر از 5 درصد عرصه ی پخش را پوشش داده است، بنابراین با وجود این که نسبت سود به هزینه (C/B) بیش از 14/1 برآورد شده است، ولی توجیهی مناسب برای سرمایه گذاری های انجام شده در ساخت و نگهداری سیستم نبوده است. مقایسه ی اقتصادی ارزش آب تغذیه شده به آبخوان ها (بیش از 5 میلیارد ریال در یک دوره ی 8 ساله) نسبت به دو هدف دیگر (کم تر از 4/0 میلیارد ریال) نشان می دهد که اهداف فرعی یاد شده، نه تنها در اقتصادی تر کردن طرح نقشی مهم ندارند، بلکه باعث افزایش مشکلات نگهداری این سیستم ها نیز خواهند شد.
    کلیدواژگان: ارزیابی، پخش سیلاب، بهره برداری، مسایل اقتصادی و کاشمر
  • محمد کارآموز، آزاده احمدی، مسعود طاهریون صفحه 9
    یکی از مهم ترین اهداف احداث سدها، تامین نیازهای آبی پایین دست حوزه ی آبخیز با کمیت و کیفیت مطلوب است. بروز پدیده ی تغذیه گرایی در مخزن ناشی از بار مواد مغذی حوزه ی آبخیز بالا دست موجب کاهش کیفیت آب مخزن می شود. از سوی دیگر، کاهش بار مواد مغذی حوزه ی آبخیز در راستای تضمین سطح مطلوب کیفیت آب مخزن می تواند موجب کاهش رواناب ورودی به مخزن سد شود که ممکن است اهداف کمی تامین نیاز آبی پایین دست سد را به مخاطره بیندازد. در این مقاله، از مدل شبیه سازی حوزه ی آبخیز SWAT برای ارزیابی اثرات اجرای بهترین راهکارهای مدیریتی در کاهش بار فسفر ورودی و کاهش تغذیه گرایی مخزن سد ستارخان در حوزه ی آبخیز رودخانه ی اهر چای در استان آذربایجان شرقی به همراه تامین نیاز آبی پایین دست با کمینه سازی هزینه های اجرایی استفاده شده است. بمنظور ارزیابی اثرات بهترین راهکارهای مدیریتی، سناریوهای گوناگون در قالب ترکیب گزینه های گوناگون در حوزه ی آبخیز تعریف شده است. میزان بار آلودگی فسفر کل ورودی به مخزن در سناریوهای گوناگون شبیه سازی شده و اثر این بار به وسیله ی مدل چاپرا در مخزن سد تخمین زده می شود. بررسی تامین نیازهای پایین دست با توجه به رواناب ورودی شبیه سازی شده به مخزن از مدل قوانین محدود کننده برای بهره برداری مخزن، استفاده شده است. سناریوهای گوناگون توسعه داده شده با توجه به هزینه های اجرایی، اطمینان پذیری تامین نیاز آبی و شاخص غلظت فسفر کل در مخزن ارزیابی و رتبه بندی شده اند.
    کلیدواژگان: حوزه ی آبخیز، تغذیه گرایی، آبخیزداری، مدل SWAT و بهره برداری از مخزن
  • محبوبه معتمدنیا، سیدحمیدرضا صادقی صفحه 17
    اندازه گیری دایمی دبی رودخانه حتی در شرایط عادی مشکل و هزینه بر است. مشکل یاد شده بویژه در شرایط وقوع سیلاب ها افزایش می یابد. به همین منظور سعی می-شود با اندازه گیری تراز آب و دبی های متناظر آن در شرایط ویژه مبادرت به تهیه ی منحنی سنجه ی دبی و یا رابطه ی بین دبی و تراز نمود. در این پژوهش منحنی سنجه ی دبی با استفاده از روابط دبی- تراز در مقیاس های زمانی گوناگون شاخه ی بالارونده و پایین رونده ی هیدروگراف رگبار، مجموع داده های روزانه، ماهانه و فصلی به وسیله ی رگرسیون دو متغیره و رابطه ی اصلی حاکم بر آن در حوزه ی آبخیز جنگلی آموزشی کجور با مساحت 13263 هکتار واقع در استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روابط محاسبه شده در هر مقیاس زمانی منحصر به فرد بوده و رابطه ی یاد شده را نمی توان برای مقیاس زمانی دیگر بکار برد. یافته های پژوهش ضمن تایید برتری دقت و کارآیی مدل های رگرسیونی بر شیوه ی کلاسیک، بیانگر دست یابی به مدل های خطی و توانی سنجه های دبی با ضریب همبستگی کمینه 58 درصد، خطای نسبی تخمین و تایید بیشینه به ترتیب 70 و 75 درصد، مجموع میانگین مربعات خطای کم تر و ضریب کارآیی کمینه 35 درصد در تمامی پایه های زمانی بوده است.
    کلیدواژگان: استان مازندران، حوزه ی آبخیز کجور، رگرسیون دو متغیره، مقیاس زمانی و منحنی دبی، تراز
  • محمد ابراهیم بنی حبیب، مسیح الهی صفحه 27
    این مقاله رابطه ی تجربی برای تعیین درصد خوردگی بتن حوضچه های آرامش سدهای انحرافی و اصلاحی بر اثر ضربه رسوبات جریان واریزه را بررسی می کند. بررسی پژوهش های پیشین نشان می دهد که در آزمایش های پژوهش های گذشته، مخلوطی از اثر ضربه و سایش آزمایش گردیده و رابطه ی تجربی نیز برای اثر ضربه و یا سایش ارایه نشده است و همچنین قطر دانه های رسوب نیز در حد قطرهای رسوب متداول در جریان های واریزه ای نبوده و یا ضربات دانه های رسوب روی حوضچه ی خالی از آب بررسی شده است، بنابراین در این پژوهش، رابطه ی تجربی پیشنهاد شده است که اثر ضربه ی رسوبات درشت دانه ی جریان واریزه ای روی دال های بتنی حوضچه های آرامش با وجود عمق پایاب را تعیین می کند. در این پژوهش، ابتدا تحلیل ابعادی صورت گرفته و سپس 135 نمونه ی بتنی آزمایش شده است. آزمایش روی نمونه های بتنی با سه عیار سیمان و پنج عمق گوناگون آب پایاب و به سه قطر مختلف رسوب واریزه ای انجام شده و خوردگی ناشی از ضربات متوالی دانه ی رسوب اندازه گیری و ثبت شده است. سپس همبستگی یک متغیره و چند متغیره برای تخمین درصد خوردگی حوضچه در اثر ضربات رسوب بررسی و در نهایت بر اساس میانگین مربعات خطاهای هر یک از روابط تجربی، رابطه ی توانی چند متغیره پیشنهاد شده است. بررسی همبستگی بین عامل های بی بعد نشان می دهد که درصد خوردگی حوضچه ی آرامش با انرژی پتانسیل دانه های رسوب و نسبت سرعت برخورد دانه ی رسوب به بتن حوضچه ی آرامش به سرعت برخورد سطح آب، بستگی دارد. نتایج پژوهش حاضر می تواند در برآورد عمر مفید سدهای انحرافی و سدهای اصلاحی بتنی در مقابل سیلاب های واریزه ای استفاده شود.
    کلیدواژگان: سدهای انحرافی، جریان واریزه ای، تخریب حوضچه آرامش، ضربه دانه ی رسوب و سدهای اصلاحی
  • محمد سیدی علم آباد، حمیدرضا مرادی، محمدرضا قنبرپور صفحه 35
    با توجه به امکان پذیر نبودن اندازه گیری ویژگی های برف در مناطق کوهستانی به دلیل صعب العبور بودن، با بکارگیری تصاویر ماهواره ای IRSو استخراج داده های پوشش برفی در حوزه های آبخیز می توان با استفاده از مدل های آماری شامل مدل های رگرسیون دو و چند متغیره رواناب ناشی از ذوب برف را برآورد نمود که در مدیریت منابع آب کاربردی فراوان دارد. این پژوهش در حوزه ی آبخیز زرینه رود به دلیل برخورداری از موقعیتی ویژه در تامین حجم شایان توجهی از آب مصرفی استان آذربایجان غربی انجام شد. در این پژوهش افزون بر یافته های ناشی از سنجش از دور از داده های زمینی بدست آمده از ایستگاه های کلیماتولوژی، برف سنجی و هیدرومتری واقع در حوزه ی آبخیز زرینه رود نیز بمنظور اریه مدل های رگرسیونی برای تعیین آورد رودخانه ها استفاده شده است. نتایج بدست آمده از ارزیابی دقت مدل رگرسیونی چند متغیره با استفاده از دو معیار دقت کمی شامل ضریب تبیین (2R) و تفاضل حجم (DV)، مقدار این معیارها را برای سه ماه مورد مطالعه از سال آبی 2006- 2007 در حوزه ی آبخیز زرینه رود به ترتیب برابر 94/0 و 48/13- نشان داد. ارزیابی مدل دو متغیره با استفاده از این دو معیار نیز، مقدار این معیارها را در همین بازه زمانی به ترتیب برابر 81/0 و 36/19- نشان داد. برای انجام صحت سنجی مدل-های آماری، سطح پوشش برف از روی تصویر ماهواره ای IRS مربوط به تاریخ دیگری از سال آبی مورد مطالعه برآورد گردیده و سپس براساس معیارهای RMSE، RE و QE صحت سنجی مدل انجام گرفت که نتایج مقدار معیار RMSEرا برای مدل دو و چند متغیره به ترتیب برابر 2/0 و 01/0 نشان داد.
    کلیدواژگان: ذوب برف، مدل های آماری، مدیریت منابع آب، تصاویر IRS و حوزه آبخیز زرینه رود
  • حسین قربانی زاده خرازی، حسین صدقی، بهرام ثقفیان، جهانگیر پرهمت صفحه 45
    اثرات تغییر اقلیم بر الگوی ذوب برف و در پی آن تغییر در توزیع زمانی جریان، در مدیریت منابع آب رودخانه-های با رژیم برفی بسیار دارای اهمیت است. در این بررسی با استفاده از مدل ذوب برف SRM و همچنین مدل جهانی تغییر اقلیم ECHAM4 با فرض دو سناریوی تغییر اقلیمA وB، پیش بینی توزیع زمانی جریان رواناب ناشی از ذوب برف برای نیم قرن آینده شامل دو دوره ی 25 ساله از سال 2000 تا 2050 در حوزه ی کارون انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد که زمان بیشینه ی جریان از بهار به زمستان انتقال خواهد یافت. پیش بینی می شود که در این حوزه دبی زمستان با افزایش حدود 10 درصدی، دبی بهار با کاهش و دبی تابستان با کاهش نسبی رو به رو شود. دبی پاییز نیز بدون تغییرات قابل ملاحظه جریان خواهد یافت.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ذوب برف، حوزه ی کارون، مدل SRM، مدل ECHAM4 و رود کارون
  • گزارش فنی
  • میرحسن میریعقوب زاده، محمدرضا قنبرپور صفحه 51
    برف به عنوان یکی از اشکال بارش نقشی بسیار مهم در چرخه ی آب و مدیریت منابع آب دارد. با توجه به تغییرات مکانی و زمانی برف پایش چنین پدیده ای دشوار و در بیش تر اوقات بدون بهره گیری از فناوری نوین امکان اندازه گیری میدانی آن بویژه در ارتفاعات وجود ندارد. یکی از ابزارهای مدرن و پیشرفته در سنجش پارامترهایی چون برف فناوری سنجش از دور است. سنجنده ی مادیس، یکی از سنجنده های جدید است که امکان اندازه گیری مساحت زیر پوشش برف را فراهم آورده است. در این پژوهش توانایی تفکیک برف از سایر پدیده های زمینی مانند ابر با کاربرد تصاویر مودیس مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین انواع روش های جداسازی پدیده های یاد شده در حوزه ی آبخیز رودخانه هراز که یکی از مهم ترین حوزه های آبگیر شمال کشور است، بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که ترکیب باندهای مادون قرمز میانی توانایی جداسازی را دارا بوده و بهترین الگوریتم، الگوریتمی است که واریانس ارزش داده های ورودی را در نظر بگیرد.
    کلیدواژگان: برف، ابر، تفکیک، سنجش از دور، مادیس و حوزه ی آبخیز هراز
  • وحید غلامی، محمد بشیر گنبد، محمود عضدی، عیسی جوکار صفحه 55
    تغییرات کاربری و همچنین توسعه ی شبکه ی راه ها و مناطق مسکونی موجب افزایش تولید رواناب و خطر سیلاب شده است. هدف از این پژوهش بررسی کمی اثرات تغییرات کاربری اراضی در ایجاد رواناب و خطر سیلاب حوزه ی آبخیز کسیلیان می باشد. بررسی تغییرات کاربری اراضی با بکارگیری عکس های هوایی، نقشه-های توپوگرافی، نقشه های کاربری اراضی و تصاویر ماهواره ای انجام پذیرفت. همچنین یک مدل بارش- رواناب با بکارگیری سیستم اطلاعات جغرافیایی (الحاقیه HEC- GeoHMS) و مدل هیدرولوژیک HEC- HMS ارایه شد. برای ارایه-ی مدل هیدرولوژیک از روش SCS و روش شماره ی منحنی (شبیه سازی هیدروگراف سیلاب و برآورد ارتفاع رواناب) استفاده گردید و مدل بهینه سازی شده با چهار واقعه ی دیگر سیلاب اعتباریابی شد. سپس تغییرات کاربری اراضی در مدل هیدررولوژیک اعتباریابی شده وارد و اثر آن ها در تشدید ایجاد رواناب و خطر سیلاب به گونه ی کمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش حاکی از افزایش پتانسیل تولید رواناب و خطر سیلاب در اثر تغییرات کاربری اراضی بوده است.
    کلیدواژگان: کاربری اراضی، تولید رواناب، سیلاب، مدل HMS و حوزه آبخیز کسیلیان
|
  • S. A. Heydarian Page 1
    Development of soil and water resources through flood spreading systems is one of the accepted methods in water resources engineering and management. At the time being, 35 flood spreading stations constructed in Iran, and covers about thousands villages and a million hectares of the flood area. Expenditure of the operation and maintenance of such a modern systems is a main constraint for the governmental management. Hence, dissemination of this modern system is restricted among local communities. Evaluation of these systems is the main objective of this explanatory research in Kashmar flood spreading station. The necessary data and information were collected and achieved by reviewing the secondary data, field survey and conducting workshops through Participatory Rural Appraisal (PRA), Rapid Appraisal (RA) and Participatory Diagnoses (PD). The results of this research showed that within 8 years of operation of this system, only 5% of the project area were covered by flood and the rest of spreading area remained unused. Therefore, as an economic aspect, it can be said, although the B/C is more than 1.14, the construction of such a huge system is not accepted. The benefit of groundwater recharges (more than 5 billion Rials over 8 years period) is too high in comparison to others outputs (lese than 0.4 billion Rials). These results show if we focus on limited objective (groundwater recharges only), it could be a solution for reduction of mentioned constraints.
  • M. Karamouz, A. Ahmadi, M. Taheriyoun Page 9
    One of the main targets of dam construction is to satisfy downstream water requirements in a watershed. Nutrients emerged from point and non- point sources deteriorate the water quality of the reservoir due to the eutrophication phenomena. In order to reduce the watershed nutrient load, Best Management Practices (BMPs) can be used to allocate the Total Maximum Daily Load (TMDL) which maintains the water quality at the standard level. In this paper, the Soil and Water Assessment Tools (SWAT) model is applied to evaluate the impact of BMPs on phosphorous load reduction at the watershed level.The methodology is developed to reduce the eutrophication of Satarkhan reservoir in Aharchai river watershed and supply the downstream demand with least cost of BMP implementation. In order to assess the impact of BMPs, different scenarios are defined including point source reduction like wastewater treatment and non-point source control including detention pond, grassed waterway and filter buffer strip. In each scenario, total phosphorous load input to the reservoir is estimated and its impact on the reservoir phosphorous concentration is simulated using the Chapra’s model. The hedging rule model for reservoir operation is used to evaluate the downstream demands considering the inflow to the reservoir. The developed scenarios are ranked based on the execution cost, reliability of water supply and the phosphorous concentration in the reservoir as the eutrophication index.
  • M. Moatamednia, S.H.R. Sadeghi Page 17
    The permanent measurement of discharge even in general conditions is difficult and very expensive and the related problem is increased when floods take place. Towards solving the problem, it is tried to develop discharge-stage relationship through reading the stage and measuring the associated discharge in particular conditions. In this study, the stage-discharge relationship was developed and then analyzed for different time scales of rising and falling limbs of hydrographs, daily, monthly and seasonal by using bivariate regression and classic discharge rating models. The study was conducted in Kojour Forest Educational Watershed with an area of 13253 ha in Mazandaran Province, Iran. The results showed that the developed relationships, for each time scale, are specific, so that they cannot be applied for the other scales with reliable accuracy. The linear and power regression models with the minimum correlation coefficient of 58%, the maximum respective calibration and verification relative errors of 70 and 75%, lower RMSE and the minimum efficiency coefficient of 35% were also found superior to and more accurate than classics models for all study time scales.
  • M. E. Banihabib, M. Elahi Page 27
    This research studies empirical equation for abrasion of stilling basin caused by impact of the sediment. Review of previous papers shows that in previous researches, the mixture effect of erosion and impact are studied without determination of the share of impact in the mixture effect. Also in the researches, the sediment grain size is not as large as debris size in debris flow or experiments are done without tail water depth. Therefore, in this research, the impact of large grain size is studied on concrete stilling basin with tail water. First dimensional analysis is carried out, and subsequently experimental plan is designed. The experiment includes concrete samples with three different cement contents, five depth of tail water, three grain sizes. Abrasion of each grain impact is measured and recorded. Uni-variable and multivariable regression analysis was employed to find possible relation between abrasion ratio and the dimensionless parameter of the experiment. The empirical equations are judged using mean absolute relative errors of the equations. Then a multivariable power equation is proposed for determination of the impacts of abrasion of sediment. The equation shows the abrasion is function of dimensionless energy of sediment grain and the ratio of the grain velocity on stilling basin to the grain velocity on water surface.
  • M. S. Elmabad, H. R. Moradi, M. R. Ghanbarpour Page 35
    Due to difficulties in measurements of snow characteristics in mountainous areas, use of IRS satellite images and extracting information of snow cover in watershed is a common practice. These information can be utilized by statistical models such as bivariable and multivariable regression models to estimate the snow- melting runoff.This research was carried out in Zarinerood (Bokan Dam) watershed in West Azarbayijan Province due to its importance in water resources supply.In this research, in addition to remote sensing data, the data from climatology, snow and hydrological stations are used to present regression models to estimate river runoffs.The results from multivariable regression models with two criteria such as R² and DV (Difference in Volume) for December, January and February of 2006- 2007 in Zarinerood watershed are equal to 0.94, -13. 48, respectively. The bivariable model for R² and DV presented 0.81 and -19.36, respectively. For calibration of statistical models, the level of snow covered areas are measured by IRS satellite images. The results presented based on RMSE, RE and QE cretia. RMSE for bivariable and multivariable regression models is 0.2 and 0.01, respectively.
  • H. Ghorbanizadeh Kharazi, H. Sedghi, B. Saghafian, J. Porhemmat Page 45
    The effects of climate change and a change on snowmelt runoff timing is very important in the rivers with snowmelt runoff regime. In this study the snowmelt runoff model (SRM model) and world climate change model (ECHAM4 model) are applied in order to study the effects of climate change on snowmelt runoff timing with two scenarios (A & B) for next 50 years (2000- 2050) in karoon basin in the southwest of Iran. Research results show that a shift is observed in peak time on snowmelt runoff from spring to winter and the winter stream flow is going up (10%) and the spring stream flow is going down. The summer stream flow is going down slightly and the autumn stream flow will not change considerably.
  • M. H. Mir Yaghoobzadeh, M.R. Ghanbarpouri Page 51
    Snow as one of the precipitation forms has important effect in hydrological cycle and water resources management. Snow monitoring particularly in mountainous basin without modern technology is very difficult, according to temporal and spatial variation of snow property. Remote sensing is one of advanced technology in measurement of snow properties. MODIS imagery is one of new sensors that provide the possibility of snow cover measurement. In this research, we investigate ability of MODIS imagery for detection of snow cover from other phenomena such as cloud and earth using. Some methods of snow cover detection have applied in Haraz basin that is one of important basin in North of Iran. Results showed that false color image of moderate infrared bands has ability of snow and cloud detection and the best algorithm is the one that can envisage digital number of pixels deviation.
  • V. Gholami, M. Bashirgonbad, M. Azodi, E. Jokar Sarhangi Page 55
    Land use changes and the development of road network and residential areas have caused an increase in runoff generation and flood hazard. The present study has been done to investigate the effects of land use changes on runoff generation and flood hazard in Kasilian watershed. The study of land use changes has been carried out by using aerial photos, topographic maps with scale of 1:25000, land use maps and satellite images. Also a rainfall- runoff model has been presented by using GIS (HEC- GeoHMS extension) and hydrologic model (HEC-HMS). We used the SCS and CN methods (hydrograph simulation and runoff height estimation) for presenting the hydrologic model. It is noted that the optimized model is validated by the other four events of flood. Then, land use changes have been included in the validated hydrologic model and their effects on intensifying runoff generation and flood hazard have been investigated quantitatively. The results showed that land use changes caused an increase in runoff generation potential and flood hazard.