فهرست مطالب

  • سال ششم شماره 2 (تابستان 1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/04/10
  • تعداد عناوین: 9
|
  • داود نیک کامی صفحه 1
    تاثیر فعالیت های گسترده انسان بر اکوسیستم های طبیعی، مسائل و مشکلات گسترده زیست محیطی را به دنبال داشته است. تخریب جنگل ها و مراتع برای توسعه روستائی، شهری و صنعتی به صورت اقتضایی و بدون در نظر گرفتن استعداد و پتانسیل، موجب تخریب اراضی، کاهش پوشش گیاهی و نفوذپذیری آب در خاک، افت سطح سفره های آب زیرزمینی، طغیان رودخانه ها و مسیل ها و افزایش تواتر سیلاب ها، افزایش خشک سالی های کشاورزی، وقوع گسترده زمین لغزش ها و فرسایش خاک، کاهش حاصلخیزی اراضی، کاهش تولید و افزایش هزینه های تولید شده است. مدیریت نادرست در اراضی جنگلی، مرتعی، کشاورزی، بهره برداری غیر اصولی از معادن، در نظر نگرفتن تمهیدات لازم مقابله با فرسایش آبی در پروژه های راه سازی و در معرض فرسایش قرار دادن اراضی حساس از جمله اراضی لسی و مارنی نیز موجب بروز فرسایش تشدید شونده شده و خسارات عمده ای به منابع آب و خاک و منابع مالی کشور وارد می آورد.تاریخچه فعالیت های حفاظت خاک در ایران به سال 1328 و تشکیل ادارات بررسی های آب و خاک و حفظ منابع در وزارت کشاورزی وقت بر می گردد. اولین گزارش کارشناسان فائو درباره وضعیت خطرناک فرسایش خاک در ایران در سال 1337 ارائه شد. در سال 1338 اجرای عملیات نمونه حفاظت خاک در زیرحوضه سیراچال کرج و در مساحت 600 هکتار به مرحله اجراء درآمد. اولین گزارش نسبتا مفصلی که در مورد فرسایش خاک و حفاظت آب و خاک در ایران انتشار یافت، گزارش کارشناسان فائو بود که در سال 1341 توسط کمیته حفاظت آب و خاک وزارت کشاورزی به فارسی ترجمه شد. در سال 1339 هم زمان با شروع عملیات احداث سدهای بزرگ مخزنی به ویژه سد کرج، متعاقب ارائه گزارش کارشناسان فائو، خطر رسوب گذاری در مخازن این سدها مورد توجه قرارگرفت. در سال 1347 دفتر فنی خاک به منظور مبارزه با فرسایش بادی، تثبیت ماسه های روان و افزایش عمر مفید سدها به ویژه سفیدرود و امیرکبیر تاسیس شد.
    کلیدواژگان: آبخیزداری، اکوسیستم طبیعی، تخریب اراضی، مدریت جامع، مدیریت حوزه آبخیز
  • جلال یاراحمدی*، علی رحیمی خوب صفحه 95
    تبخیر و تعرق یکی از مهمترین پارامترهایی است که دانستن آن برای برآورد آب مصرفی گیاه و طراحی سیستم های آبیاری ضروری است. ترکیب مدل های برآورد تبخیر و تعرق مرجع و داده های حاصل از تصاویر ماهواره ای امکان بررسی تغییرات مکانی این متغیر را در سطوح گسترده و وسیع فراهم می کند. در این پژوهش، چهار مدل تجربی هارگریوز-سامانی و بلانی-کریدل، تورک و لینیاکر که وابسته به داده های دمای هوا هستند، با ورودی داده های روزانه LST محصولات MOD11A1 و MYD11A1 سنجنده مودیس به جای دمای هوا، برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای این منظور، داده های روزانه مقادیر حداکثر و حداقل روزانه دمای هوا، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد در ایستگاه های هواشناسی پنج واحد از مزارع توسعه نیشکر (شعیبیه-SH، امیرکبیر-AM، فارابی-FA، خزاعی-KH و غزالی-GH) برای تخمین تبخیر و تعرق مرجع به وسیله معادله فائو-پنمن-مانتیث به عنوان خروجی هدف، استفاده شد. اطلاعات ایستگاه های شعیبیه، امیرکبیر و فارابی برای واسنجی و ایستگاه های خزایی و غزالی برای اعتبار سنجی مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که تبخیر و تعرق مرجع مدل های مورد بررسی با ورودی داده های LST سنجنده مودیس (محصولات MOD11A1 و MYD11A1) بدون استفاده از داده های اندازه گیری زمینی با دقت مناسب قابل برآورد است. در مقایسه، نتایج برآورد تبخیر و تعرق مرجع بر اساس نوع محصول دمایی مورد استفاده به عنوان ورودی مدل، نشان داد که واسنجی مدل ها با استفاده از داده های LST محصولات MOD11A1 نسبت به محصولات MYD11A1، از دقت بیشتری برخوردار است. مقایسه دقت برآورد مدل های مورد بررسی نشان داد که مدل تورک مبتنی بر داده های LST محصولات MOD11A1 با مقادیر آماره های RMSE و R2 به ترتیب برابر 1.3 میلی متر بر روز و 0.86 نسبت به سایر مدل ها از دقت بیشتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: بلانی، کریدل، تهارگریوز، سامانی، دمای هوا، لینیاکر، ورک
  • محسن شریعت جعفری*، محمدهادی داودی، مهرداد صفایی، افشین پرتوی صفحه 107
    استقرار و توسعه گیاهان سریع الرشد با سیستم ریشه ای موثر اقدامی مثبت در کاهش فرسایش توده ای زمین در شیب های ناپایدار است. تاثیر سیستم های ریشه ای گونه های مختلف در مقاوم سازی خاک ها و کاهش فرسایش تابع ویژگی های فیزیولوژیکی و اکولوژیکی ریشه ها است. در پژوهش انجام شده بر روی یکی از گونه های غالب جنگل های شمال ایران به نام کلهو یا خرمندی (Diospyros lotus) برای اولین بار تاثیر سیستم ریشه ای گونه مذکور در مقاوم سازی خاک با انجام بررسی های میدانی، نمونه برداری از خاک مسلح با ریشه گیاه و انجام تست های آزمایشگاهی بررسی شد. بر اساس نتایج اخذ شده چسبندگی و مقاومت برشی خاک مسلح به ریشه در یک گونه، به طور عمده تابع تراکم و قطر ریشه ها است. ارزیابی نتایج آزمایشات انجام شده با دو شاخص RDR و RDDI نشان می دهد، سیستم ریشه ای گونه جنگلی کلهو باعث افزایش چسبندگی و مقاومت برشی خاک به ترتیب به بیش از 207 و 350 درصد شده و این فرایند نقش موثری در مقاوم سازی خاک و کنترل فرسایش توده ای به ویژه زمین لغزش های کم عمق دارد.
    کلیدواژگان: خاک مسلح، زمین لغزش، گونه جنگلی، مقاومت برشی خاک، lotus Diospyros
  • سیدعلی اصغر هاشمی*، سارگیس قازاریان صفحه 115
    در این پژوهش به منظور ارزیابی اثر سدهای اصلاحی خشکه چین بر دبی بیشینه و حجم سیلاب در حوزه های آبخیز کوچک، دو زیرحوضه کوچک از حوزه آبخیز درجزین سمنان انتخاب شدند. منطقه مورد مطالعه جز مناطق خشک تا نیمه خشک در بخش جنوبی البرز می باشد. حوضه های مورد پژوهش در بالادست شهر مهدی شهر واقع شده اند و به منظور کاهش سیلاب های منتهی به این شهر، تعداد زیادی سد اصلاحی در سال های گذشته در این دو زیرحوزه آبخیز احداث شده که در طی عملیات صحرایی، موقعیت تمامی این سدهای اصلاحی تعیین و وضعیت رسوب گذاری مخازن آن ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مخازن تمامی سدهای اصلاحی از رسوب پر شده اند. بنابراین، در این پژوهش مقادیر دبی بیشینه و حجم سیلاب زیر حوضه ها برای سه سناریوی 1) حوضه های فاقد سد اصلاحی 2) سدهای اصلاحی با مخزن خالی و 3) سدهای اصلاحی با مخزن پر از رسوب مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور شبیه سازی بارش-رواناب از مدل HEC-HMS استفاده شد. آزمون مقایسه میانگین ها به روش جفتی برای سه سناریو نشان داد که دبی بیشینه و حجم سیلاب برای هر سه سناریو دارای اختلاف معنی دار در سطح یک درصد می باشد. ولیکن دبی بیشینه و حجم سیلاب در سناریوی 2 نسبت به سناریوی 1 کاهش یافته و دبی بیشینه و حجم سیلاب در سناریوی 3 نسبت به سناریوی 2 افزایش یافته اند. از طرفی دبی بیشینه و حجم سیلاب سناریوی 3 نسبت به سناریوی 1،کاهش ناچیزی به ترتیب برابر 4.8 و 5.7 درصد را نشان می دهد که با توجه به اهداف پروژه، قابل توجه نمی باشند.
    کلیدواژگان: بارش، رواناب، حجم سیلاب، سمنان، شبیه سازی، مدل HEC، HMS
  • اکبر حسنی، حسینعلی بهرامی*، علی اکبر نوروزی، شاهین اوستان صفحه 125
    روش های طیف سنجی بازتابی مرئی-فروسرخ بر مبنای حساسیت ترکیبات آلی و معدنی خاک به بازتاب امواج مرئی و فروسرخ استوار شده است و از این ویژگی برای مطالعات کشاورزی و زیست محیطی خاک ها استفاده می شود. علی رغم مطالعات گسترده در زمینه طیف سنجی بازتابی مرئی-فروسرخ خاک ها، این مطالعات در خاک های گچی ایران انجام نشده است. هدف از این پژوهش، دستیابی به روشی است که بتواند از طریق طیف بازتابی مرئی-فروسرخ پیش بینی قابل قبولی از ویژگی های شیمیایی خاک های گچی-آهکی ارائه دهد. بدین منظور، تعداد 102 نمونه خاک از عمق های 30-0 سانتی متری در پنج استان جمع آوری شد. در نمونه ها مقادیر گچ، کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، شوری، pH، کاتیون های تبادلی کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم، مقادیر رس، شن و سیلت با روش های استاندارد، اندازه گیری شدند. سپس نمونه های خاک با دستگاه طیف بین با قدرت تفکیک یک نانومتر در دامنه 350 تا 2500 نانومتر اسکن شدند. واسنجی بین داده های طیفی و آزمایشگاهی به روش اعتبارسنجی داخلی با کمک مدل های PLSR و BRT انجام شد. داده های خام طیف بازتاب و داده های مشتق اول به طور جداگانه و نیز داده های ترکیبی این دو مورد استفاده قرار گرفتند. سپس داده ها به طور تصادفی به دو گروه 70 و 30 درصدی تقسیم شدند و از هر دو گروه یک بار به عنوان سری واسنجی و بار دیگر به عنوان سری اعتبارسنجی استفاده شد. بر اساس نتایج، در بین ویژگی های خاک بهترین پیش بینی مدل ها برای گچ (0.79=R2)، کربنات کلسیم معادل (0.71=R2)، ظرفیت تبادل کاتیونی (0.72=R2)، کلسیم تبادلی (0.81=R2)، منیزیم تبادلی (0.67=R2)، درصد رس (0.82=R2)، درصد شن (0.85=R2)، درصد سیلت (0.66=R2) و مواد آلی خاک (0.79=R2) به دست آمد. مقایسه دو مدل نشان داد که در حالت اعتبارسنجی داخلی، مدل BRT تقریبا در همه متغیرها برآورد بهتری داشت اما وقتی از دو سری جداگانه واسنجی و اعتبارسنجی استفاده شد، بین دو مدل تفاوت چندانی دیده نشد. با توجه به نتایج، به نظر می رسد که روش طیف سنجی مرئی-فروسرخ می تواند به عنوان یک روش جایگزین برای روش های مرسوم آزمایشگاهی در تعیین ویژگی های خاک مطرح باشد و به کاهش تعداد نمونه های خاک در پروژه های مدیریت منابع طبیعی و آبخیزداری کمک کند.
    کلیدواژگان: اعتبارسنجی، بازتاب خاک، واسنجی، BRT، PLSR
  • کیوان خرمی *، قربان وهاب زاده، کریم سلیمانی، رضا طلایی صفحه 139
    یکی از راه های برطرف کردن کمبود های فصلی آب، استفاده از آب های زیرزمینی است. از شیوه های ذخیره سازی و استفاده از آب های زیرزمینی، می توان به سد زیرزمینی اشاره داشت که از جمله تکنیک هایی است که به کمک آن می توان مدیریت منابع آبی موجود را بهبود بخشیده و بهره وری از این منابع را افزایش داد. سد زیرزمینی یک روش ساده و کاربردی برای جمع آوری و ذخیره سازی آب در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این پژوهش به بررسی و انتخاب مناطق مناسب احداث سد زیرزمینی در حوزه آبخیز قره سو پرداخته شد. عوامل زیادی در تعیین مناطق مناسب سد زیرزمینی تاثیرگذار هستند که در این جا شرایط فیزیوگرافی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی و کاربری اراضی حوضه مورد نظر با استفاده از اطلاعات، نقشه ها، داده های مورد نیاز، گزارشات و سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس نقشه های حاصل از مراحل مختلف تلفیق شده و در نتیجه نقشه مناطق و آبراهه های مناسب احداث سد زیرزمینی در حوزه آبخیز قره سو ایجاد شدند. نتایج نشان داد که حدود 30 درصد از سطح حوزه آبخیز مورد بررسی مناسب احداث سد زیرزمینی می باشد.
    کلیدواژگان: توپوگرافی، زمین شناسی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، کاربری اراضی، هیدروژئولوژی، هیدرولوژی
  • باقر قرمزچشمه، علی اکبر رسولی، مجید رضایی بنفشه، علیرضا مساح بوانی، علی محمد خورشیددوست صفحه 155
    در روش های آماری که براساس رابطه بین داده های گردش عمومی اتمسفری-اقیانوسی و هر یک از عناصر اقلیمی (بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر) ایجاد می شود، دوره آتی آن عنصر اقلیمی شبیه سازی می شود. با توجه به این که ایستگاه یا منطقه مورد نظر در چه قسمتی از سلول قرار گرفته باشد، دقت ریزمقیاس گردانی ممکن است، متفاوت باشد. در منطقه شمال غرب کشور(حوضه دریاچه ارومیه) دقت ریزمقیاس گردانی آماری مدل SDSM در ایستگاه های مختلف آزمون شد. بدین منظور، مدل SDSM اجرا و برای هر یک از ماه های سال، دمای حداقل، حداکثر و بارش با داده های NCEP واسنجی و ارزیابی شد. سپس، با داده های HadCM3 در دوره حاضر مدل ایجاد شده، مقادیر فوق را شبیه سازی کرد. با استفاده از معیار MBE میانگین فصلی و سالانه داده های HadCM3 و NCEP در دوره حاضر ارزیابی شد. پارامترهای مورفو-اقلیمی هر یک از ایستگاه ها استخراج و رابطه بین این پارامترها و میزان خطای مدل بررسی شد. نتایج نشان داد که دقت بارش ایستگاه هایی که در گوشه های مختلف سلول HadCM3 واقع شده، با دقت کمتری ریزمقیاس شده است. به طوری که ایستگاه ارومیه با خطای 104 میلی متر بیشترین (حاشیه سلول) و سقز با 9.4 میلی متر (تقریبا در مرکز سلول) خطای کمی را به خود اختصاص دادند. دقت دمای حداکثر نیز در ایستگاه هایی که ارتفاع آن ها نزدیک به متوسط ارتفاع سلول بود، از دقت بیشتری برخوردار بود. ایستگاه پارس آباد با ارتفاع 32 متر و اختلاف ارتفاع زیاد با متوسط ارتفاع سلول HadCM3 1.14 و تبریز به دلیل نزدیک بودن به ارتفاع سلول یادشده 0.08 درجه سانتی گراد خطا نشان دادند.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، شبیه سازی، شمال غرب، HadCM3 و NCEP
  • روان بخش رئیسیان *، جهانگیر پرهمت صفحه 165
    روش و مدل های گوناگونی برای محاسبه مقدار ذوب برف مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از رایج ترین آن ها، روش درجه-روز است. این روش بر مبنای یکی از پارامترهای دمایی، ذوب برف را برآورد می نماید. در این مدل علاوه بر متغیر دما، ضریبی به نام فاکتور درجه-روز به کار می رود که قبل از کاربرد بایستی برای هر منطقه تعیین شود. برای این منظور مستقیما و به طور همزمان مقدار ذوب برف و دما اندازه گیری شده و بر اساس داده های حاصله و با ایجاد رابطه همبستگی، ضریب مدل به دست خواهد آمد. این پژوهش در ارتفاعات چری واقع دراستان چهارمحال و بختیاری به عنوان «منطقه معرف برف سنجی» محدوده زاگرس میانی اجرا شد. برای اجرای این پژوهش هفت جایگاه مجزای برف سنجی انتخاب و در هر جایگاه، سه اشل با آرایش رئوس قائم الزاویه به طول اضلاع حدود 20 متر نصب شد. برای تعیین مقدار ذوب برف روش اشل-چگالی مورد استفاده قرار گرفت. دمای محیط در هر جایگاه نیز بر اساس روابط گرادیان حرارتی محدوده طرح محاسبه شد. از آبان سال 1384 تا اردیبهشت 1390 عمق برف انباشته به صورت هفتگی و پیوسته قرائت و به طور همزمان چگالی و عمق آب معادل آن محاسبه شد. با تفاضل عمق آب معادل برف در دو قرائت متوالی (دوره های زمانی بدون بارش)، مقدار ذوب برف محاسبه شد. داده های به دست آمده برای چهار شاخص دمایی در دوره های زمانی مشترک شامل 1) مجموع دمای متوسط دوره، 2) مجموع دمای متوسط روزهای با دمای مثبت دوره، 3) میانگین دمای متوسط روزهای دوره و 4) میانگین دمای متوسط روزهای با دمای مثبت دوره، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت و فاکتور درجه–روز تعیین شد. بیشترین ضریب همبستگی (0.63=R2) بین مجموع دمای مثبت روزهای دوره (شاخص 2) و مقدار ذوب برف مشاهده شد. بر این اساس مقدار درجه-روزبرای منطقه مورد مطالعه 4.2 به دست آمد که بیانگر شدت ذوب برف به مقدار چهار میلی متر در روز به ازای هر درجه سانتی گراد دمای بالای صفر است. این نتیجه در دامنه غالب نتایج مطالعات قبلی بوده و در محدوده زاگرس میانی قابل استناد و کاربرد است.
    کلیدواژگان: آب معادل برف، برف سنجی، چهارمحال و بختیاری، رابطه همبستگی، روش اشل، چگالی
  • مهران لشنی زند*، کیانفر پیامنی، شهلا احمدی، ایرج ویس کرمی صفحه 175
    مقایسه نقشه های اقلیمی و پوشش گیاهی ارتباط بسیار نزدیک بین دو پراکنش را نشانی می دهند، ولی چگونگی همبستگی اقلیم و پوشش گیاهی به خوبی درک نشده است. بنابراین، شناسایی و تعیین اثرات عوامل و عناصر مهم اقلیمی که بر پراکنش گونه های اصلی گیاهان ایران تاثیر می گذارند و سپس پهنه بندی بوم اقلیم شناسی کشور بر پایه عوامل و عناصر مذکور هدف اصلی این پژوهش است. بدین منظور 51 ایستگاه سینوپتیک کشور که دارای دوره آماری 30ساله (2005-1976) یا بیشتر بودند، انتخاب و داده های هواشناسی آن ها از بانک اطلاعاتی سازمان هواشناسی کشور استخراج شد. پس از تعیین متغیرهای اقلیمی موثر، به کارگیری تکنیک مولفه های مبنا سبب شد که ماتریس مجموع متغیرهای اولیه (51×269)، به 14 مولفه با مقادیر ویژه بیش از یک تقلیل یابد که حدود 96.4 درصد از واریانس کل را توجیه می کنند. با توجه به این که سه مولفه اولیه (به ترتیب حرارتی، رطوبتی و بارشی) بیشترین تاثیر را در تبیین شرایط اقلیمی کشور دارند، به عنوان مبنای پهنه بندی های اقلیمی مورد استفاده قرار گرفتند. سه مولفه اول اقلیمی در محیط نرم افزار ArcGIS با استفاده از روش کریجینگ به نقشه های رستری تبدیل شدند. نقشه های رستری حاصل به عنوان ورودی تکنیک خوشه بندی نظارت نشده مورد استفاده قرا گرفته و نقشه پهنه بندی اقلیمی ایران ترسیم شد. سرانجام با استفاده از دو مولفه اقلیمی (حرارتی و رطوبتی) به اضافه نقشه طبقات ارتفاعی کشور و با به کارگیری تکنیک خوشه بندی نظارت نشده، نقشه پهنه بندی بوم اقلیم شناسی کشور ترسیم شد. بررسی این نقشه پهنه بندی نشان می دهد که مرزبندی مناطق بوم اقلیم شناسی کشور، عمدتا منطبق بر دو عامل اقلیمی (حرارتی و رطوبتی) و یک عامل شکل زمین (ارتفاع از سطح دریا) می باشد. از دیگر نتایج این پژوهش آن است که بیشترین پهنه های بوم اقلیمی کشور متعلق به مناطق کم ارتفاع (پایین تر از 1200 متر) بوده و سهم پهنه های بوم اقلیمی مرتفع (بالاتر از 2400 متر) بسیار ناچیز می باشد.
    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، خوشه بندی، عامل اقلیمی، کریجینگ، نقشه اقلیمی
|
  • Jalal Yarahmadi*, Ali Rahimi Khoob Page 95
    Evapotranspiration is one of the most important parameters for designing irrigation systems and estimating crop water use. Joining the models of reference evapotranspiration with the data derived from satellite images provides the opportunity for studying spatial variations of this parameter in extensive levels. In this study, four empirical models were evaluated including Hargreaves-Samani, Blaney–Criddle, Turc, and Linacre, which are dependent on temperature data for estimating reference evapotranspiration. Daily LST data obtained from MOD11A1 and MYD11A1 of MODIS were used rather than temperature data in these models. The minimum and maximum daily temperature, relative humidity, daylight hours, and wind speed were collected from weather stations located in five units of sugarcane farms (Shoaybie- SH, AmirKabir-AM, Farabi-FA, Khazaie-KH, and Ghazali-GH) in order to estimate reference evapotranspiration by Fao-Penman-Monteith equation as the target output. Calibration was done by the data of Shoaybie, Amir Kabir and, Farabi stations while the data of Khazaie and Ghazali stations were used for verification. This research showed that estimation of reference evapotranspiration can accurately be performed by LST data of Modis (MOD11A1 and MYD11A1) without direct measurements. Besides, the results revealed that use of LST data of MOD11A1 can lead to more accurate result for verification than MYD11A1. This outcome was resulted by comparing the precision measures of reference evapotranspiration based on the type of used thermal product as an input. Furthermore, comparing the precision measure of the models imply that operating the Turc model based on LST data of MOD11A1 can have more accurate results than other models (RSME and R2 are 1.3 mm.d-1 and 0.86, respectively).
    Keywords: Blaney, Criddle, Hargreaves, Samani, Linacre, Temperature, Turc
  • Mohsen Shariatjafari*, Mohammad Hadi Davoudi, Mehrdad Safaee, Afshin Partovi Page 107
    The establishment and development of fast-growing trees with effective root systems and avoidance of deforestation are effective ways for slope stability and to reduce landslides. Soil reinforcement and reduction of erosion by tree root systems are influenced by physiological and ecological characteristics of roots. In this research, root reinforcement of Diospyros lotus, one of dominant species in the forests of northern Iran, was investigated by reinforced soil sampling and laboratory testing. Based on the results, shear strength of reinforced soil is related to two factors of root density and diameter. Evaluating test results by RDR and RDDI indexes showed that soil cohesion and shear strength of reinforced soil by Diospyros lotus roots increased by 207 and 350 percent respectively compared to unreinforced soil and this process has an effective role in Soil reinforcement and massive erosion control, especially in shallow landslides.
    Keywords: Diospyros lotus, ýþ þForest species, Landslide, Shear strength, Soil reinforcement
  • Seyed Aliasghar Hashemi*, Sargis Ghazariyan Page 115
    In this research, two small sub-basins were selected in Darjazin Watershed of Semnan to evaluate the effect of ruck check dams on peak and volume of flood in small watersheds. Two watersheds were chosen as study area in a part of southern Alborz Mountain with arid and semi-arid climate. These watersheds are located in upland of Mahdishahr city and many check dams are constructed for flood control in past few years. All check dams were examined during field operation and their sedimentation were assessed. Results showed that all check dam reservoirs were filled by sediment. In this research, the peak and volume of floods were assessed in three scenarios of 1) watersheds with no check dams 2) watersheds with empty of sediment check dam reservoirs and 3) watersheds with full of sediment check dam reservoirs. HEC-HMS model was used for rainfall-runoff simulation.. Mean comparison test by paired method for all three scenarios showed that flood peak and volume have significant difference at α=1% level. But, flood peak and volume in scenario 2 are computed less than that of scenario 1 and in scenario 3 are computed more than that of scenario 2. On the other hand, flood peak and volume in the scenario 3 slightly decreased by 4.8 and 5.7 percent respectively compared to scenario 1 where is not significant based on the objectives of project.
    Keywords: Flood volume, HEC, HMS model, Rainfall, runoff, Semnan, Simulation
  • Akbar Hassani, Hosseinali Bahrami*, Aliakbar Noroozi, Shahin Oustan Page 125
    Reflectance spectroscopy can be used to study agricultural and environmental aspect of soil that are sensitive to soil organic and inorganic compounds. Despite the extensive studies in the field of visible-near infrared reflectance spectroscopy, there are rare researches in gypseous and calcareous soils. The objective of this study was to obtain a model that can predict chemical properties of gypseous soils via reflectance spectroscopy methods. Soil samples were collected from 102 locations in five different provinces in 0-30 cm of depth. Some chemical properties of soils, such amount of gypsum, equivalent calcite, cation exchange capacity, pH, EC, exchangeable calcium, magnesium, sodium and potassium and amount of silt, clay and sand were measured by standard methods in the laboratory. Air-dried soil samples were scanned at one nm resolution from 350 to 2500 nm, and calibrations between properties and reflectance spectra were developed using cross-validation under Partial Least Squares Regression (PLSR) and Boosted Regression Trees (BRT). Raw reflectance and first derivative reflectance data were used separately and combined for all samples in the data set. Data were additionally divided into two random subsets of 70 and 30 percent of the full data, which were each used for calibration and validation. Strongest correlations were obtained with gypsum, equivalent calcium carbonate, cation exchange capacity, exchangeable Ca and Mg, organic matter, sand and clay contents. Overall, BRT provided better predictions when under cross-validation. However, PLSR and BRT results were comparable in terms of prediction accuracy when using separate data sets for calibration and validation. In conclusion, VNIR spectroscopy was variably successful in estimating soil properties and showed its potential for substituting laboratory analyses or providing inexpensive co-variable data in environmental studies.
    Keywords: calibration, BRT, PLSR, Soil reflectance, validation
  • Keivan Khorrami*, Ghorban Vahab Zadeh, Karim Soleimani, Reza Talaei Page 139
    The use of groundwater is one of the ways to overcome the seasonal shortages of water.Underground dam that can be noted as one of the techniques to help the improvement of water resources management and increase the efficiency of these resources, is one of the water storage practices to use the groundwater.. It is a simple method for the collection and storage of water in arid and semi-arid areas. In this study, selection of suitable areas of underground dam in Gharasou watershed is investigated. Many factors are influenced in determining the suitable areas of underground dam. In this research, physiography, geology, hydrology, hydrogeology and land use of the watershed were investigated and analyzed with the use of information, maps, reports, required data and geographic information system. Then, derived maps from different stages were combined and finally suitable areas and streams for construction of underground dam were mapped. Results showed that about 30 percent of Gharasou watershed is suitable for construction of underground dam.
    Keywords: Geology, GIS, Hydrogeology, Hydrology, Land use, Topography
  • Bagher Ghermezcheshmeh*, Aliakbar Rasuli, Majid Rezaei Banafsheh, Alireza Massah Bovani, Alimohammad Khorshiddust Page 155
    Increasing Green House Gases (GHG) may change the climate in different areas. Investigation of parameters are difficult due to induced changes in climate parameters, such as precipitation and temperature. For predicting global climate change, different climate scenarios are defined, using AOGCM models. AOGCMs are able to simulate global atmospheric circulation patterns. However, the spatial resolutions of such models are coarse; for example HadCM3 has spatial resolutions of 3.75 and 2.5 in longitude and latitude, respectively. Therefore, to study climate change in a given area, the outputs of the used AOGCMs must be downscaled properly. For this reason, statistical and dynamical methods have been developed. Statistical methods establish a relationship between AOGCM outputs and climate parameters such as precipitation and temperature. For example, many statistical methods use multiple regressions to predict future climate parameters. However, the accuracy of downscaling procedure varies depending on the geographical position of the studied station in relative to the nearby AOGCM grids. In this research, the accuracy of SDSM was tested in different synoptic stations of northwest Iran. This area has a complex topography and climate due to intrusion of different rain bearing weather systems to the region. First of all, daily climate data (precipitation, maximum and minimum temperature) were collected and their time series created. HadCM3 data for the girds over the studied area was obtained and SDSM model was applied for each climate parameters of all synoptic stations in the region. Then, the difference between the SDSM outputs and observed parameters were evaluated for all the stations and the performance of the downscaled outputs were evaluated by comparing the mean and variance of the model outputs and those of the NCEP/NCAR for the present climate. The morpho-climatic parameters were derived for each station and their relations with the magnitude of the model error were evaluated. Results showed that the error in precipitation has significant relation with the distance to the grid center, whereas the error in maximum temperature is related to the difference between the elevation of a given station and the mean elevation of the HadCM3 grids. For example, in Urmia station, the error is the highest of 104 mm while in Saqez the error is the lowest of 9.4 mm. Also, the maximum temperature accuracy in stations with elevation near to mean elevation of the grid is higher. Pars Abad station with 32 m elevation and with high elevation difference with the grid mean elevation, showed 1.14 ºC of error and Tabriz station with less elevation difference to grid mean elevation, showed 0.0.08 ºC of error.
    Keywords: climate change, HadCM3, NCEP, Northwest, Simulation
  • Ravanbakhsh Raeisian*, Jahangir Porhemmat Page 165
    Various models have been used for snow melt computation. From which degree-day model is one of the most common one that estimates snow melt based on one of temperature’s parameters. In this model, in addition to temperature, degree-day factor is used by calibration in each region and derivation of model factor based on gained data with correlation. This investigation was executed in Chari region in Chaharmahal va Bakhtiari province as "Snow gauge representative area” in Central Zagross. Seven sites were determined for snow operations and three indexes were installed with rectangular triangle arrangement with 20 m length in the sides in each site. Scale-density methods were used to determine the amount of snowmelt. The average daily temperature in each site was calculated based on information of weather stations around the region and thermal gradient relations. From November 2005 to May 2011, snow depth and density were recorded weekly and its water equivalent was measured simultaneously. The amount of snow melt was calculated due to the depth of equivalent snow water of two consequent records (with no rain periods). Data from four different temperature index including 1) sum of the average temperature of the period, 2) sum of the positive mean temperature of the period, 3) mean of the average temperature of the period, and 4) mean of the average positive temperature of the period, were analyzed and degree–day factor (K) was calculated. The results showed that the highest correlation coefficient (r2=0.63) was related to correlation between the sum of positive temperatures of the period (2nd index) and snow melt. The K value was 4.2 mm per degree–day for the study area which shows the rate of four mm per day of snow melt for each degree of positive temperature. This result is similar to the previous studies and it is proposed for application in central Zagross zone.
    Keywords: Chaharmahal va Bakhtiari, Equivalent snow water, Regression correlation, Scale, density ýmethod, Snow gaugeý
  • Mehran Lashanizand*, Kianfar Payamani, Shahla Ahmadi, Iraj Veyskarami Page 175
    There is a very close relationship between two distributions of climate and vegetation maps. But, the relation between climate and vegetation is not clear. Therefore, the main objective of this research is to determine the effect of main climatic factors on distribution of main vegetal species and its zonation in Iran. For this purpose, 51 synoptic stations with 30-year data (1976-2005) or more were selected and their meteorological data were extracted. Using principal components techniques, 269 ​​climatic variables were considered and the numbers of variables reduced to 14 factors with eigenvalues ​​more than one that represent 96.4% of the total variance. The first three factors (the thermal component, moisture and precipitation, respectively) had the most influence on the climate, so, they were considered for climate zonation criteria. These three components were rasterized within ArcGIS using Kriging interpolation method. Resulted raster map was used to create the climatic zonation map by unsupervised clustering technique. Finally, ecological climate zonationmap was derived using two climate parameters (temperature and humidity) and elevation map of country and by using unsupervised clustering technique. This map shows that the boundaries of ecological climate regions are mainly based on climatic (temperature and humidity) and landform factors (elevation). Another result of the research was that most ecological climatic zones were related to the low elevation areas of the country (below 1200 m) and the rate of high ecological climatic areas (above 2400 m) were very low.
    Keywords: Climate factor, Climate map, clustering, Kriging, Vegetal coverý