فهرست مطالب

  • سال هفتم شماره 1 (بهار 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/03/08
  • تعداد عناوین: 10
|
  • حسین کریمی*، امیر لکزیان، غلامحسین حق نیا، حجت امامی، مجید صوفی صفحات 1-14
    در دهه های گذشته نقش فرسایش خاک مورد توجه بسیاری از پژوهشگران بوده، به طوری که آگاهی از عامل های موثر در آن و تغییرات گسترده این عوامل از نیازهای اولیه مدیریت سرزمین است. هدف از این پژوهش، بررسی ضریب تغییرات زمانی و مکانی متغیرهای فرسایشی و عامل های هیدرولیکی در شیارهای حاصل از شخم در زراعت دیم گندم در دامنه های با شیب 20 درصد است. در این رابطه، ابتدا شخم رایج منطقه از بالا به سمت پایین شیب انجام و شیارهای 10، 20 و 30 متری ایجاد شد. پس از اعمال دبی های 10، 15 و 20 لیتر بر دقیقه به مدت 10 دقیقه، متغیرهای هیدرولیکی و غلظت های رسوب در سه فاصله زمانی و مکانی مساوی اندازه گیری و نرخ جدایش و انتقال ذرات محاسبه شد. به منظور بررسی ضریب تغییرات عامل های یاد شده نیز شاخص خطای نسبی محاسبه شد. نتایج نشان داد که خطای نسبی نرخ جدایش، انتقال و غلظت رسوب اختلاف معنی داری در سطح یک درصد را با عامل های هیدرولیکی دارند. این اختلاف بین قدرت جریان خطای نسبی نرخ جدایش و انتقال در سطح پنج درصد معنی دار شد. بررسی زمانی هدرروی خاک نیز نشان داد که ضریب تغییرات در بازه زمانی انتهایی و ابتدایی بیشتر از بازه میانی است، ولی بین این بازه ها تفاوت معنی دار مشاهده نشد. علت آن را می توان به وجود رسوبات فراهم در مراحل اولیه و زیرخوردگی و ریزش دیواره ها در مراحل پایانی نسبت داد. بررسی مکانی مقدار ضریب تغییرات نرخ جدایش نشان داد که این عامل در مقطع ابتدایی شیارها از مقاطع بعدی در سطح یک درصد بوده و بیشتر است، در حالی که بین مقاطع دوم و سوم اختلاف معنی داری وجود نداشت.
    کلیدواژگان: تنش برشی، خطای نسبی، قدرت جریان، متغیرهای فرسایشی، نرخ جدایش خاک
  • سید حمیدرضا صادقی*، رئوف مصطفی زاده، امیر سعدالدین صفحات 15-26
    رسوب نمودهای معلق و حلقه های سنجه ابزارهای مهمی در تحلیل رفتار رسوبی حوزه های آبخیز و طبعا موفقیت اقدامات آبخیزداری در مدیریت رسوب محسوب می شوند. با این وجود، تهیه و تحلیل رسوب نمودها و حلقه های سنجه در مقیاس حوزه های آبخیز و بررسی عوامل موثر بر آن در ایران کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بر این اساس،پژوهش حاضر با هدف تحلیل رفتار آب نمود و رسوب نمود مشاهداتی و شبیه سازی شده برای 13 رگبار طی پاییز 1390 تا پاییز 1391 در حوزه آبخیز رودخانه گلاز اشنویه در استان آذربایجان غربی با مساحت 103 کیلومترمربع انجام پذیرفت. برای این منظور، رسوب نمودهای رگبارهای مشاهداتی با استفاده از مفهوم رسوب نمود واحد لحظه ای استنتاج و تاثیر نوع و توزیع مکانی کاربری های مرتع، کشاورزی و جنگل روی آن ها بررسی شد. همچنین، الگوی رفتاری آب نمودها و رسوب نمودهای مشاهداتی و حلقه های سنجه رسوب به ازای هر یک از کاربری ها رسم و تحلیل شد. بر اساس نتایج به دست آمده از داده های مشاهداتی، اغلب رسوب نمودها دارای اوج زودهنگام و طبعا حلقه های سنجه ساعت گرد بوده و نیز افزایش غلظت رسوب در شاخه پایین رونده رسوب نمود در اثر مشارکت تولید رسوب از کاربری های کشاورزی دامنه های بالادست آبخیز اتفاق افتاده است. صحت نتایج شبیه سازی در برآورد رسوب نمود در مرحله اعتبارسنجی، بر اساس معیار ضریب کارایی برابر 71 درصد نیز مورد تائید قرار گرفت. تحلیل اثر نوع و توزیع مکانی انواع کاربری نیز دلالت بر تاثیر معنی دار آن ها بر شکل رسوب نمودها و نیز حلقه های سنجه داشته است.
    کلیدواژگان: اعتبارسنجی، الگوی مکانی کاربری اراضی، تغییرات زمانی رسوب معلق، تولید رسوب، موجودیت رسوب
  • علی آهنی*، سید سعید موسوی ندوشنی صفحات 27-41
    روش های تحلیل خوشه ایگونه ای از کارآمدترین روش های منطقه بندی حوزه های آبخیز به منظور انجام تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب هستند. منطقه بندی فازی، نوعی منطقه بندی است که در آن هر یک از سایت های مورد مطالعه می تواند هم زمان به بیش از یک منطقه اختصاص یابد. به منظور اجرای منطقه بندی فازی، گونه ای از الگوریتم های تحلیل خوشه ایبه نام الگوریتم های خوشه بندی فازی به کار گرفته می شوند که مرسوم ترین آن ها الگوریتم خوشه بندی فازی c-means است. همچنین، نگاشت های مشخصه خود سازمانده، یکی از انواع شبکه های عصبی مصنوعی هستند که در زمینه های تشخیص الگو کاربرد قابل توجهی پیدا کرده اند. قابلیت این نوع از شبکه ها در تشخیص الگو و خوشه بندی داده ها با استفاده از ویژگی های آن ها موجب شده است که عده ای از محققان علم هیدرولوژی به آزمودن توانایی این نگاشت ها در زمینه منطقه بندی حوزه های آبخیز به منظور اجرای تحلیل فراوانی منطقه ای روی آورند. در مطالعه حاضر از نگاشت های خود سازمانده برای تعیین مراکز اولیه خوشه ها در الگوریتم فازی c-means به منظور منطقه بندی حوزه آبخیز سفیدرود بزرگ استفاده شده است. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان داد که این روش در حوزه مورد مطالعه، از نظر تشکیل مناطق همگن و ارائه برآورد های مناسب در تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب با استفاده از الگوریتم گشتاور های خطی، عملکرد قابل قبولی دارد. افزون بر این، مشاهده شد که استفاده از خوشه بندی فازی می تواند برآورد های قابل اعتماد سیلاب را برای دوره های بازگشت طولانی تر امکان پذیر کند. همچنین، بر اساس شاخص های صحت خوشه بندی فازی به نظر می رسد که تعداد دو یا سه منطقه برای اجرای تحلیل فراوانی منطقه ای در این آبخیز مناسب است.
    کلیدواژگان: تحلیل خوشه ای، تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب، شبکه های عصبی مصنوعی، گشتاور های خطی، منطقه بندی
  • سیده مریم باقری*، محمدحسین مهدیان صفحات 42-52
    به دلیل پیچیدگی و تغییرات وسیع فاکتورهای زیست محیطی در تالاب ها، پایش آلودگی، حفظ و کنترل کیفیت خاک، امری ضروری تلقی می شود. بنابراین، شناخت توزیع مکانی ویژگی هایی نظیر مقادیر غلظت فلزات سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است. در این راستا، این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی عنصر مس با توجه به برخی خصوصیات شیمیایی خاک تالاب انزلی انجام شد. در این رابطه، نمونه برداری در 48 محل از خاک سطحی تالاب انجام و مقادیر غلظت مس، اسیدیته و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک آن ها تعیین شد. در این پژوهش، روش های معکوس فاصله وزنی، چند جمله ای ها، پنج تابع اسپلاین شامل اسپلاین با تابع کاملا منظم، اسپلاین با تابع کششی، اسپلاین با تابع چند جمله ای درجه دوم، اسپلاین با تابع چند جمله ای معکوس، اسپلاین با تابع صفحه نازک، کریجینگ عام و تلفیق روش های یاد شده با روش های فازی با استفاده از تکنیک ارزیابی متقاطع مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین، برای مقایسه اختلاف مقادیر مشاهده ای و تخمینی و تعیین روش مناسب، معیارهای ارزیابی میانگین خطای مطلق (MAE)، میانگین انحراف از خطا (MBE) و کارایی مدل (EF) مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، روش فازی اسپلاین کششی با استفاده از متغیر کمکی ظرفیت تبادل کاتیونی، با حداقل (MAE) برابر 5.64، درصد خطا برابر 11.90 و مقدار EF برابر 0.3، به عنوان روش برتر در تهیه نقشه پراکنش مس برگزیده شد. این روش در مقایسه با روش هایی چون معکوس فاصله وزنی، چند جمله ای موضعی، چند جمله ای فراگیر، اسپلاین، کریجینگ عام و فازی کریجینگ معمولی، میانگین خطای مطلق را به ترتیب به میزان 50، 56، 56، 53، 53 و 50 درصد کاهش داد. همچنین، مقایسه مقادیر حداکثر و میانگین غلظت مجاز عنصر مس در این پژوهش با مقادیر این عنصر در استانداردهای خاک کشورهای استرالیا و لهستان نشان داد که در حال حاضر و با توجه به مقادیر داده های حاصل از نمونه ها، فعلا مقدار عنصر مس در خاک تالاب انزلی کمتر از حد بحرانی است.
    کلیدواژگان: چند جمله ای موضعی، چند جمله ای فراگیر، ظرفیت تبادل کاتیونی، فازی اسپلاین کششی، فازی کریجینگ
  • معصومه صادقی، مصطفی کریمی احمدآباد*، محمدرضا اختصاصی، محمدرضا رجبی صفحات 53-63
    حمل ماسه به وسیله بادهای فرساینده، یکی از مهم ترین فرایندهای باد در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه به منظور تعیین رژیم باد، شاخص های مختلف این پدیده طبیعی اعم از شاخص یکسانی جهت باد (UD)، شاخص پتانسیل حمل ماسه (DP)، شاخص برآیند جهت بادهای فرساینده (RDD)، شاخص برآیند پتانسیل حمل (RDP) با شاخص مورفولوژی تپه های ماسه ای، در دشت سمنان مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. از داده های بادسنجی ایستگاه های همدید گرمسار، سمنان، دامغان و بیارجمند و نرم افزار Sand Rose Graph.2 به منظور تحلیل داده های باد و محاسبه مقادیر پتانسیل حمل ماسه و رسم گل ماسه استفاده شده است. نتایج نشان داد که پتانسیل حمل ماسه بادی در تمامی ایستگاه های مورد بررسی بر اساس سرعت آستانه شش متر برثانیه نسبتا زیاد و بیش از 3000 واحد برداری (VU) در طول سال می باشد که بیان گر زیاد بودن پتانسیل بادها در ایجاد فرسایش بادی و حمل ماسه در منطقه است. شاخص UD سالانه باد در ایستگاه دامغان بیشتر از 0.9 و در سایر ایستگاه ها بین 0.8-0.3 متغیر می باشد. شاخص RDD نیز بیان گر تغییرات جهت باد از 130 الی 180 درجه است. دو شاخص مذکور نشان دهنده شکل گیری تپه های ماسه ای بارخانی، برخانوئید و یا تپه های طولی سیلک مانند در دشت سمنان-گرمسار است که در امتداد بادهای شمال-شمال غرب به سمت جنوب-جنوب شرق شکل می گیرند. این وضعیت با توجه به موقعیت ارتفاعات البرز در شمال منطقه و موقعیت جنوبی دشت های گرمسار، دامغان و سمنان نشانگر شرایط مناسب برای ایجاد بادهای کوه-دشت بوده و با دالان های توپوگرافی موجود انطباق مناسبی را نشان می دهد. شاخص حرکت تپه های ماسه ای بیان گر متحرک بودن آن ها می باشد و پوشش فعلی نتیجه عملیات بیابان زدایی است.
    کلیدواژگان: بیابان زدایی، توان حمل ماسه، رژیم باد، شاخص حرکت، گل ماسه
  • علی فرودی خور*، مهدی اژدری مقدم، مجتبی صانعی صفحات 64-76
    در این پژوهش، به بررسی طرح سرریزی با قوس در پلان و زاویه تقرب به سمت پایین دست که طول موثر خود را از تاج تا پنجه چند برابر کاهش می دهد، پرداخته شده است. آزمایش ها در دو مرحله صورت گرفته است، در مرحله اول مدل فیزیکی با مقیاس 1:50 از طرح نمونه واقعی برای سایتی خاص مورد آزمایش قرار گرفت، در این مرحله آزمایش ها به ازای هشت دبی مختلف شامل مقادیر 25 تا 150 درصد دبی طراحی معادل نمونه واقعی در طبیعت انجام شد. سرریز عملکرد مناسبی را تا دبی 1.13Qd از خود نشان داد. به تدریج با افزوده شدن دبی، کارایی سرریز کاهش پیدا کرده، به گونه ای که در دبی 1.26Qd سرریز به طور کامل مستغرق شد و کانال پایین دست کنترل کننده دبی عبوری شد. مشاهدات و آزمایش ها نشان دهنده این بود که یکی از عوامل مستغرق شدن سرریز تغییر زاویه شدید دیوارهای هادی، 120 درجه و کاهش قابل ملاحظه نسبت عرض کانال (Lch) به طول تاج (L) معادل Lch/L=0.214 می باشد. در مرحله دوم، تاثیر تغییر زاویه همگرایی دیواره های هادی سرریز، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور مدل فیزیکی تحت سه زاویه همگرایی دیواره های هادی شامل صفر درجه با نسبت Lch/L=0.98، زاویه 60 درجه با نسبت Lch/L=0.32 و زاویه 90 درجه با نسبت Lch/L=0.26، مورد آزمایش قرار گرفت. تاثیر تغییر زوایا بر ضریب دبی تا قبل از استغراق قابل اغماض گزارش شد. در زاویه صفر درجه با نسبت Lch/L=0.98 بالاترین ضریب دبی با مقدار C=1.991 را به خود اختصاص داد و علت آن نیز عدم استغراق در دبی معادل دبی PMF در نمونه واقعی بود.در همه زوایا، فشار استاتیکی در تاج کاهش و در شوت و پنجه در حال افزایش گزارش شد، به نحوی که نسبت Hp/Hd=-0.217 در تاج به ازای دبی 1.13Qd در صفر درجه قرائت شد. در زوایای 90 و 120 درجه نیز به ازای دبی های بالاتر و مستغرق شدن سرریز با تغییر رژیم جریان روی سرریز از فوق بحرانی به زیر بحرانی فشار افزوده شد و بالاترین فشار به ازای دبی 1.50Qd مقدار Hp/Hd=4.35 در زاویه 120 درجه گزارش شد. در زوایای مذکور زاویه 60 درجه با نسبت Lch/L=0.32 با توجه به طول تاج کمتر، (45 درصد کاهش طول تاج نسبت به زاویه 120 درجه و با نسبت Lch/L=0.214) به عنوان زاویه مناسب در بین این زوایا انتخاب شد.
    کلیدواژگان: مدل فیزیکی، رژیم بحرانی، زاویه تقرب، ضریب دبی، فشار استاتیی
  • زینب مکاریان*، سید هاشم حسینی، سید مجتبی صانعی، مجید حسینی صفحات 77-84
    کسب اطلاعات و آگاهی کافی درباره نوع مواد تشکیل دهنده خاک کناره دیواره های رودخانه، تاثیر چگونگی نحوه قرارگیری لایه های مختلف مواد کناره رودخانه و همچنین، خصوصیاتی از خاک تشکیل دهنده دیواره های رودخانه که در فرسایش پذیری موثر هستند، کمک شایانی در جلوگیری از تخریب خاک و آثار آن می کند. هدف اصلی از انجام این پژوهش، دستیابی به روش مناسب اصلاحی سازگار با محیط زیست طبیعی برای کاهش آثار مخرب ناشی از فرسایش کناری رودخانه با مطالعه بر روی تاثیر رس بر تغییرات میزان فرسایش کناری می باشد. برای نیل به اهداف این پژوهش، آزمایش هایی با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی به طول تقریبی 14 متر، عرض 90 سانتی متر و عمق 50 سانتی متر، اجرا شد. نتایج حاصل از اجرای این آزمایش ها نشان دهنده تاثیر بسزای رس در کاهش فرسایش کناری رودخانه و کاهش عمق و ابعاد آبشستگی در طول پروفیل دیواره می باشد. با افزایش مقدار درصد رس مصالح چسبنده، عمق آبشستگی در پروفیل دیواره، روند رو به کاهش را در پی دارد. به طوری که این رقم در مصالح با رس 7.5 درصد تقریبا به صفر رسیده است. عمق آبشستگی در ابتدای دیواره با افزایش چسبندگی مصالح ناشی از افزودن رس بنتونیت تا 7.5 درصد، نسبت به مصالح فاقد رس حدود 97 درصد کاهش یافته است و در ابتدای دیواره در مصالح با رس 7.5 درصد میزان کنش رخ داده، بسیار ناچیز است.
    کلیدواژگان: تثبیت کناره، تنش برشی، عمق آبشستگی، فلوم آزمایشگاهی، مصالح چسبنده
  • فاطمه میرزایی ندوشن*، شهاب عراقی نژاد، امید بزرگ حداد صفحات 85-97
    یکی از مهم ترین چالش های بهره برداری از سامانه های مدیریت منابع آب و به طور خاص مخازن سطحی در رویارویی با تغییرات هیدرولوژیکی، در نظر گرفتن وقوع پدیده خشکسالی در نحوه بهره برداری از منابع آب است. علاوه بر تغییرات دبی نسبت به متوسط، عامل مهم دیگر تداوم پدیده خشکسالی می باشد. یکی از راه های مقابله با خشکسالی، بهره برداری مناسب از منابع آب در شرایط خشکسالی است. برای بهره برداری از منابع آب مدل های مختلفی مانند WEAP توسعه یافته است. اما چنین مدلی قابلیت مدل سازی بهره برداری مخازن در شرایط خشکسالی را ندارد. بنابراین، توسعه چنین امکانی در مدل WEAP برای مهندسین منابع آب بسیار حائز اهمیت است. در پژوهش حاضر امکان توسعه قوانین بهره برداری هجینگ در قالب نرم افزار WEAP مورد تحلیل قرار گرفت و برنامه ای الحاقی برای نرم افزار WEAP توسعه داده شد. توسعه این مدل امکان تلفیق بهینه سازی و شبیه سازی در سطح حوزه های آبخیز را فراهم می کند. به منظور آزمون قابلیت های این برنامه الحاقی، بهره برداری از مخازن رودخانه گرگان رود مدل سازی شد و نتایج این مدل توسعه داده شده با نتایج مدل معمولی WEAP مقایسه شد. نتایج نشان دهنده افزایش کارایی نرم افزار WEAP در مدل سازی شرایط خشکسالی هیدرولوژیکی از یک درصد در سد وشمگیر تا 37 درصد در سد گلستان بوده است. شایان ذکر است که مدل الحاقی به صورت یک مدل عمومی توسعه پیدا کرده و قابل بکارگیری در حوضه های مختلف می باشد.
    کلیدواژگان: بهره برداری از مخزن، بهینه سازی، شبیه سازی، هجینگ، WEAP
  • علیرضا حبیبی* صفحات 98-108
    زمین لغزش به عنوان یکی از اشکال حرکات توده ای زمین اغلب با شاخص های ژئومورفیک قابل بررسی می باشد. این شاخص ها از ابزارهای کارآمد برای شناسایی وضعیت تکتونیکی، ارزیابی احتمالی و پهنه بندی مناطق به شمار می آیند. هدف از این تحقیق استفاده از شاخص های مورفوتکتونیک برای بررسی لغزش های رخ داده می باشد. برای انجام این کار، در هفت حوضه مورد بررسی، از شاخص هایی چون شیب طولی رودخانه (SL)، شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی (AF)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی (TP)، شاخص هیپسومتریک (HI)، شاخص نسبت شکل حوضه (BS) استفاده شده است. سپس نتایج شاخص ها، تبدیل به شاخص فعالیت تکتونیکی (IRAT) شده و نقشه پهنه بندی مخاطرات تکتونیکی در سه طبقه ترسیم شده است.نقشه طبقه بندی شاخص مورفوتکتونیک حاصل با نقشه حاصل از پراکنش سطحی زمین لغزش تهیه شده از بازدید میدانی با تفسیر عکس های هوایی و ماهواره ای در محیط نرم افزار ArcGIS روی هم اندازی شده است. با استفاده از تکنیک جداول متقاطع و شمارش نقاط لغزشی در هر طبقه مشخص شد که 88.8 درصد از موارد لغزش در طبقه مناطق شدید و بسیار شدید تکتونیکی واقع شده و فقط 11.2 درصد از زمین لغزش ها در طبقه متوسط قرار گرفته اند. روش شاخص های ژئومورفیک همراه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، رویه و ابزار توانمندی برای برآورد، نمایش و پهنه بندی میزان زمین لغزش است، مع الوصف در این رابطه می توان از روش های جدیدتری همچون روش فازی و سامانه عصبی به منظور طبقه بندی تکتونیکی شاخص ها نیز بهره گرفت.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، شاخص های ژئومورفیک، میزان همبستگ
  • علی اکبر عباسی* صفحات 109-115
    بررسی ها نشان می دهد که در مواردی به دلیل انتخاب نامناسب شیب حد، فاصله بندها کم بوده، به نحوی که بندهای بالادست در رسوبات پشت بندهای پایین دست مدفون شده است. طی این پژوهش، چهار زیرحوضه که قبلا عملیات اجرایی بندهای اصلاحی در آن اجرا شده بود، شامل حوضه گوش و بهره در بالادست سد کارده، حوضه کرتیان در بالادست سد طرق، حوضه کامه در بالادست سد شهید یعقوبی و حوضه دشت در بالادست سد گلستان در استان خراسان رضوی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا در حوضه های مورد مطالعه و با استفاده از پروفیل طولی برداشت شده، عوامل شیب حد، فاصله و ارتفاع سازه هایی که در بالادست آن ها رسوبگذاری شده و شیب حد آن ها شکل گرفته بود، مشخص شد. در ادامه نیز با استفاده از اطلاعات اندازه گیری شده شیب حد، روابطی بر اساس شیب اولیه آبراهه برای محاسبه شیب حد استحراج شد. بررسی ها بیانگر آن است که چنان چه فاصله بندهای موجود بر اساس شیب حد اندازه گیری شده انتخاب می شد، می توانست منجر به کاهش 25.4 درصدی هزینه های احداث برای تمامی بندهای مورد مطالعه شود.
    کلیدواژگان: اثرات اقتصادی، پروفیل طولی، تثبیت آبراهه، رسوبگذاری، زیرحوضه
|
  • Hossein Karimi*, Amir Lakzian, Gholamhossein Haghnia, Hojat Emami, Majid Soufi Pages 1-14
    In the past decades، the study of soil erosion has gained considerable attention by many researchers. This was thorough understanding of soil erosion processes and variable factors affecting it which is essential for making land management decisions. The aim of this study was to investigate the spatial-temporal coefficient of variation of soil erosion and flow hydraulic parameters in top-down conventional ploughing rills with 20 percent average slope. The artificial rills were produced with a length of 10، 20 and 30 meters. Hydraulic parameters and sediment concentration were measured at three equal time and distance intervals after applying 10، 15 and 20 Lmin-1 inflow rates for 10 minutes. Consequently، sediment detachment and transport rates were calculated. In addition، relative errors (RE) of these parameters were calculated in order to investigate the coefficient of variations. The results showed that there was a significant difference (P<0. 01) between sediment (soil detachment rate، transport rate and sediment concentration) and hydraulic parameters. Stream power was significantly different with sediment detachment and transport rates (P<0. 05). Temporal evaluation revealed that coefficient of variations in the first and final time intervals of RE values of detachment and transport rates were more than middle time slot. This is perhaps due to stochastically movement of available sediment in the first step and undercutting and bank failure of rills in final stage. Spatial variability showed that the RE in the primary section is significantly (P<0. 01) greater than following sections، whereas there was no significant difference between second and third sections.
    Keywords: Coefficient of Variation, Detachment Rate, Relative Error, Shear Stress, Stream Power
  • Seyed Hamidreza Sadeghi*, Raoof Mostafazadeh, Amir Sadoddin Pages 15-26
    Assessment of suspended sedimentgraph (SG) and rating loops are important tools for analyzing the behavior of watersheds and successful implementation of watershed management measures in reducing sediment. However، the development and analysis of SGs and rating loops and influencing factors need more attention in watershed-scale. Therefore، the present study aimed to conduct the analysis of 13 observed and simulated sedimentgraphs (SGs) during October 2011 and November 2012، in Galaz-Chai Watershed with an area of 103km2 located in West-Azarbaijan Province، Iran. Towards this attempt، the SG of observed events was derived using instantaneous unit sediment graph (IUSG) concept، and the effects of different land uses were investigated. Also، the variation and patterns of the simulated sedimentgraphs (SGs) and rating loops were plotted and interpreted with the respective land use types. Based on the results، anearly peak occurred in SGs with respect to the observed hydrograph peak rates and consequently had clock-wise pattern. Increase in falling limb of hydrograph could be attributed to the participation of sediment production from agricultural land inwatershed upstream. The model predicted SGs with good accuracy according to the Nash-Sutcliffe criterion (70%). Analysis of results indicated that the type and distribution pattern of different land uses had significant effect on the shape of SGs and sediment rating loops.
    Keywords: Land use spatial pattern, Sediment availability, Sediment yield, Spatial location of land use, Temporal variation of suspended sediment load
  • Ali Ahani*, Seyed Saeed Mousavi Nadoshani Pages 27-41
    Cluster analysis methods are one of the most efficient approaches of regionalization of watersheds for Regional Flood Frequency Analysis (RFFA). Fuzzy regionalization is a kind of regionalization in which each site of interest may be assigned to more than one region simultaneously. In order to perform regionalization، a variety of cluster analysis algorithms named fuzzy clustering are used that fuzzy c-means algorithm is most wellknown of them. Also Self-Organizing Feature Maps (SOFM) are a special class of Artificial Neural Networks (ANN) that has found several applications in the areas of pattern recognition. Capability of this class of networks in areas of pattern recognition and data clustering using their attributes has make some hydrologist interested in testing ability of these maps for regionalization of watersheds in order to perform regional flood frequency of analysis. In this study self-organizing feature maps have been used to determine initial centroids of clusters in fuzzy c-means algorithm for regionalization of Sefidrood watershed. Results of this study showed that this approach has an acceptable performance in formation of homogeneous regions and providing suitable estimates in regional flood frequency analysis using L-moment algorithm in interested watershed. Furthermore it is observed that fuzzy clustering may provide longest reliable flood estimates. Also based on fuzzy clustering validity measures it’s seemed that two or three regions is appropriate number of regions for regional flood frequency analysis in this watershed.
    Keywords: Artificial neural networks, Cluster analysis, L, moments, Regional flood frequency analysis, Regionalization
  • Masoumeh Sadeghi, Mostafa Karimi Ahmadabad*, Mohammadreza Ekhtesasi, Mohammadreza Rajabi Pages 53-63
    Sand transport by erodible winds is one of the most important wind processes in arid and semi-arid regions. In this study، in order to determine the wind regime، different indices of same wind aspect index (UD)، sand transport potential index (DP)، erodible winds direction resultant index (RDD)، transport potential resultant index (RDP) were studied and compared with sand dunes morphology index in Semnan Plain. Garmsar، Semnan، Damghan and Biarjomand synoptic stations anemometer data and sand rose graph software were used to analyze wind data، sand transportation potential and sand rose drawing. Results showed that wind sand transportation potential is relatively high at all studied stations and more than 3000 vector unit (VU) throughout the year، according to six m/s threshold velocity which presents highly potential of wind erosion and sand transportation in the region. Annual (UD index is more than 0. 9 in Damghan station and varies between 0. 3 to 0. 8 in other stations. RDD index is also reflecting wind direction changes from 130 to 180 degree. These two indices are representing barchan sand dunes، barchanoid and or silk shape longitudinal dunes in Semnan_Garmsar plain that are formed along north-northwest to south-southeast winds. This condition show the close adaptation with Alborz mountains cold and high pressure condition at the north part of the region and southern situation of Gramsar، Damghan and Semnan plain and also with topography pathway of the region. Sand dunes moving index shows that they are moving and their current vegetal coverage is the result of de-desertification activities.
    Keywords: De, desertification, Erodible winds, Sand transportation potential, Sandrose, Transportation index, Wind regime
  • Ali Forudi Khowr*, Mahdi Azhdary Moghadam, Mojtaba Saneie Pages 64-76
    This study aimed to analyse the design of spillway in curved plan and downward angle of convergence. In this plan the effective length of the spillway is reduced from the crest to the toe for several times. Tests were carried out in two stages. In the first stage، a physical model of the real sample was prepared for a specific site in the scale of 1:50. In this stage، experiments were performed for eight different discharges making up to 25 to 150% of the design discharge of the real sample. The spillway demonstrated a satisfactory performance up to the discharge of 1. 13Qd (Design Discharge). Gradually an increase in the discharge led to a decrease in the performance of the spillway so that with a discharge of 1. 26 Qd the spillway was fully submerged and the downstream channel took control of the discharge. Observations and experiments indicated that one of the factors contributing to the swamp of the spillway was a severe variant of the guide wall (120 degrees) as well as the considerable decrease in the ratio of channel length (Lch) to crest length (L)، i. e. Lch/L=0. 214. In the second stage، the effect of variation of convergence angle of the guide walls of the spillway was studied. To this end، a physical model with three convergence angle of the guide walls، including a 0- degree angle and ratio of Lch/L=0. 98،; a 60-degree angle with ratio of Lch/L=0. 32; and a 90-degree angle with ratio of Lch/L=0. 26 was tested. The effect of variations of angles in discharge coefficient was reported to be negligible before the swap. At the 0-degree angle with ratio of Lch/L=0. 98، the highest discharge was 1. 99 because the model was not submerged in a discharge equal to the PMF discharge of the real sample. In all angles، the static pressure on the crest was reduced while it was increased in the shoot and toe. So that، in the crest a ratio of Hp/Hd=-0. 217was recorded for a discharge of 1. 13 Qd. At the angles of 90 and 120 degree، higher discharges led to swamp of the spillway and a change of the current flowing on the spillway from supercritical to subcritical. The high pressure was reported to be Hp/Hd=4. 35 of the 120-degree angle for a discharge of 1. 5Qd. Since at the 60-degree angle (Lch/L=0. 32)، the length of the crest was smaller (45% less than the 120-degree angle with Lch/L=0. 214)، it was selected as the proper angle. Key words: Angle of convergence، Critical discharge، Discharge ratio، Physical model، Static pressure
    Keywords: Angle of convergence, Critical discharge, Discharge ratio, Physical model, Static pressure
  • Zeynab Mokarian*, Seyed Hsshem Hosseini, Seyed Mojtaba Saneie, Majid Hosseini Pages 77-84
    Acquiring sufficient knowledge about soil structure of the river side wall and arrangement quality of its layers will be helpful to prevent soil erosion and distraction. The main purpose of this research is to find a proper way to decrees effects of river bank erosion with regard to studying the effects of clay on the rate of the river bank erosion. To conduct the research، some experiments have been performed by using an experimental model with 14m length، 90cm width، and 50cm depth. The results demonstrate the major role of clay in decreasing the rate of side wall erosion and the depth of scour. In the final analysis، the research comes to this conclusion that there is an inverse relationship between the increasing percentage of clay and the side wall erosion rate and scour depth. By increasing the amount of clay materials، adhesives، wall scour depth profiles، the declining trend is involved. So that the figure in clay materials 7/5% to almost zero. Scour depth at the top of the wall to increase the adhesion of materials resulting from the addition of bentonite clay to 7/5%، compared to non-clay materials has decreased by about 97% And at the beginning of the clay wall materials 7/5% of the action occurring is very low
    Keywords: Bank stabilization, Cohesive materials, Laboratory flume, Shear stress, Scour depth
  • Fatemrh Mirzaie Nodoushan*, Shahab Araghinejad, Omid Bozorghaddad Pages 85-97
    One of the most important problems of water resources operation systems, specifically surface reservoirs in confronting hydrologic variability, is considering drought phenomenon effects on operation methods. As well as flow variations relative to average flow, duration of the drought is another important factor. One way to resist the drought is suitable operation of water resources during drought conditions. There are several models developed for water resources management such as WEAP software. But such models do not have water resources modeling capability during drought conditions. Therefore, developing such capability on WEAP model is highly important for water resources engineers. Developing the hedging rules for operation based on WEAP software was investigated by this research by which an extension program was developed in WEAP software. Developing such model would enable us to jointly optimize and simulate on basins. In order to test the capability of the complementary program, modeling was performed on operation of Gorganrood river reservoirs. Then the results of the developed model were compared to the ordinary WEAP software results. The results indicated 1 to 38 percent increased capability of WEAP software on modeling for hydrologic drought conditions. It is worth mentioning that the complementary model was developed as a general model by which the model can be used on different basins.
    Keywords: Drought, Hedging, Optimization, Reservoir operation, Simulation, WEAP
  • Alireza Habibi* Pages 98-108
    Landslide with Morphotectonic indices is related. Morphotectonic indices applicable tools for probability estimation and seismic planning of area. Landslides events are the most common natural threats that have been recorded in the Iran. Landslide hazard zonation planning is required for the sustainable management plan. Therefore، application of morphotectonic indices to estimate landslide risk in the selected areawas the aim of this research. The selected area comprises seven sub catchments at the south west of Iran which historically has experienced several earthquakes ranging between 2. 5 to 6. 5 magnitudes in the Richter scale. Morphological indices such as river length–gradient index (SL)، the catchment، drainage basin asymmetry (AF)، transverse topographic symmetry (TP)، factor hypsometric integral (HI) and index of drainage basin shape (BS) were applied for seismic planning of study area. As a result، different indices were converted to the tectonic activity index (IAT) in the three categories. Besides، the resultant morphotectonic zoning map was compared with landslide risk event، and calculated showed that a good correlation between morphotectonic indices and landslide risk event map was demonstrated in this study.
    Keywords: Correlation, GIS, Morphotectonic Indices, Zoning
  • Aliakbar Abbasi* Pages 109-115
    Investigations show that in some cases the distance between check dams are decreased due to wrong ultimate slope. In this Study، a survey and investigation implemented on Gush and Bahreh catchments، Kartian، Kameh and Dasht watersheds which are located on upstream of Kardeh، Torogh، Shahid Yaghubi and Golestan dams، respectively. In this way، longitudinal section profile، ultimate slope، location، distances and height of dames with acceptable performance about upstream ultimate slope has been measured. Meanwhile، characteristics related to bed aggregates has been sampled and determined. Then، with the measure of dimensions regarding the ultimate slope، some equations which were based on primary slope of river direction has been developed. Our investigations claim that unsuitable design in ultimate slope had been lead decreasing the distances between dams; consequently، some of upstream weirs had been buried under sediments. To wrap it up، we have to argue that definition of distance between dams based on the measured ultimate slope could result 25. 4 percent descend in expenses of all studies weirs and dams construction and protection.
    Keywords: Economical effects, Height of dames, Longitudinal profile, Sedimentation, Sub, basin