فهرست مطالب

اکو هیدرولوژی - سال چهارم شماره 1 (بهار 1396)

مجله اکو هیدرولوژی
سال چهارم شماره 1 (بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/01/31
  • تعداد عناوین: 23
|
  • حمیدرضا باباعلی، رضا دهقانی صفحات 1-11
    برآورد بارش برای اجرای طرح های مطالعات منابع آب، خشک سالی، طرح های آمایش سرزمین، محیط زیست، آبخیزداری و طرح های جامع کشاورزی ضروری می باشد. در این پژوهش جهت تخمین بارش ماهانه دشت کاکارضا واقع در استان لرستان از مدل برنامه ریزی بیان ژن استفاده شد و نتایج آن با سایرروش های هوشمند از جمله سیستم استنتاج فازی_عصبی و شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامترهای میانگین دما، رطوبت نسبی، تبخیر، سرعت باد در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره آماری (1394-1384) بعنوان ورودی و بارش بعنوان پارامتر خروجی مدلها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. از لحاظ دقت، مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب همبستگی 978/0 ، ریشه میانگین مربعات خطا (mm 026/0) و میانگین قدر مطلق خطا (mm 017/0) در مرحله صحت سنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که روش برنامه ریزی بیان ژن توانایی بالایی در تخمین مقادیر کمینه و میانی و بارش دارد.
    کلیدواژگان: بارش، برنامه ریزی بیان ژن، سیستم استنتاج فازی، عصبی، شبکه عصبی مصنوعی
  • محمدحسین بوچانی، محمد صادق افراسیابی راد، حسین یوسفی، ناصر عبادتی صفحات 13-27
    سکونتگاه های روستایی بیشتر در کنار منابع آبی اعم از آب‏های سطحی یا منابع آب‏های زیرزمینی شکل گرفته‏اند. هدف از این مطالعه، شناخت منابع آب و تاثیر آن در توسعه نواحی روستایی بخش ززوماهرو است. در مقاله حاضر با کاربست شیوه تحلیلی توصیفی، ضمن بررسی مفاهیم توسعه ‏پایدار روستایی؛ تاثیر منابع آب در توسعه روستایی بررسی می شود. بدین منظور جمع آوری اطلاعات به دو صورت کتابخانه‏ای و میدانی صورت گرفته و برای ارزیابی توان اکولوژیکی از مدل مخدوم و از روش کیفی قیاسی برای تعیین اولویت کاربری ها و برای ترسیم نقشه ها از نرم افزار GIS استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشتر آب سطحی موجود بدون استفاده مناسب برای فعالیت‏های اقتصادی به ویژه کشاورزی از منطقه خارج می‏شود. با ارزیابی توان اکولوژیکی مشخص شد که 8/2 درصد از مساحت بخش در سه طبقه ابتدایی کشاورزی قرار دارند؛ بدین معنا که زمین‏های کشاورزی در سطح بسیار خرد و پراکنده‏ای قرار دارند. توسعه آبزی‏پروری با توجه به وجود منابع آب غنی و سایر شرایط وضعیت مساعدی برای توسعه فعالیت‏های اقتصادی دارد به طوری که 5/1 درصد از مساحت بخش که برابر 3211 هکتار است، شرایط کاملا مساعدی برای توسعه این نوع کاربری دارد و 59708 هکتار که معادل 5/26 درصد از اراضی بخش است، قابلیت مناسبی برای گسترش آبزی‏پروری در سطح بخش داشته است.
    کلیدواژگان: بخش ززوماهرو، توان اکولوژیکی، توسعه پایدار، سکونتگاه های روستایی، مدیریت منابع آب
  • مهدی بهرامی، محمد جواد امیری، فاطمه رضایی مهارلویی، کرامت الله غفاری صفحات 29-37
    توابع تبدیل صورت می‏گیرد. در پژوهش حاضر با استفاده از اطلاعات میانگین بارش ماهانه، کمترین و بیشترین دما و رطوبت ایستگاه سینوپتیک شهرستان آباده در بازه زمانی 1355 تا 1392 به‏صورت نرمال‏شده و خام به‏عنوان ورودی های شبکه پرسپترون چند‏لایه، بارش ماه آینده شهرستان پیش‏بینی شد. برای نرمال‏سازی داده های هواشناسی، پس از بررسی وجود داشتن یا نداشتن داده های گم‏شده و پرت از سه روش نرمال‏سازی مینیمم ماکزیمم، رتبه‏ای و آماره نرمال استاندارد استفاده شد. پس از به‏دست‏آوردن بهترین ساختار شبکه با استفاده از آزمون ‏و ‏خطا برای هر روش از مقایسه بهترین ساختارهای هر روش با یکدیگر، روش مینیمم ماکزیمم با ساختار شبکه سه‏لایه و تعداد 13 نورون در لایه پنهان با مقدار 92/0=R و 12/0=MSE در مقایسه با دیگر روش‏ها به‏عنوان بهترین روش انتخاب شد. نتایج آنالیز حساسیت انجام‏شده نیز نشان داد مدل به حذف پارامتر بیشترین رطوبت بیشتر از سایر پارامترها حساسیت نشان داد. پس از آن نیز دمای حداکثر بیشترین تاثیر را بر پیش‏بینی بارش داشت. همچنین مقایسه عملکرد شبکه با تعداد ورودی های مختلف نشان داد شبکه با داشتن دو ورودی شامل کمترین دما و رطوبت با مقدار 13/0= MSE در مواقعی که کمبود داده وجود دارد نسبت به‏تعداد پنج ورودی به‏ نتیجه خوبی رسید.
    کلیدواژگان: آماره نرمال استاندارد، بارندگی، مینیمم، ماکزیمم، نرمال سازی داده، نرمال سازی رتبه ای
  • یاسمن جعفری اول، ناصر عبادتی، حسین یوسفی، بهرنگ کلانتری، محمد میرزایی صفحات 39-52
    امروزه، بسیاری از قنوات تهران در معرض و تهدید آلودگی زیست محیطی قرار گرفته‏اند. به همین دلیل بررسی های زیست محیطی و پایش کیفیت آب قنوات به عنوان موضوعی مهم در برنامه ریزی و مدیریت شهری مطرح است. هدف از این پژوهش، پایش کیفیت آب قنوات پهنه شرق تهران از نظر شاخص های زیست محیطی است. روش تحقیق این پژوهش، برای جمع آوری آمار و اطلاعات ابتدا برپایه مطالعات اسنادی و سپس بازدیدهای میدانی، نمونه برداری و همچنین آزمایش هایی استوار است که مراکز پژوهشی دیگر انجام داده اند. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که قنوات پهنه شرق تهران از نظر کیفیت آب تقریبا تفاوت کمی دارند، ولی در برخی متغیرهای کیفی از نظر نوع مصرف آب براساس نوع طبقه بندی قابل تفکیک هستند. متغیرهای مهمی از کیفیت شیمیایی آب از قبیل نیترات، سولفات، فلزات سنگین، NH3،EC،TDS، PH، DO نشان می دهند که کیفیت آب قنوات در بیشتر موارد نسبت به استانداردهای ملی و سازمان جهانی بهداشت برای شرب در حد مناسب و در برخی از جمله ده خیر شهر ری آلودگی بیولوژیکی بیش از حد مجاز دارند. همچنین از نظر شاخص لازم برای مصارف کشاورزی نیز نتایج آزمایش ها حکایت از مطلوب بودن قنوات پهنه شرقی تهران دارد. به طور کلی، هرچه از مناطق شمال شرقی تهران به سمت جنوب شرق تهران پیش می رویم، به دلیل کاهش عمق سطح آب زیرزمینی بار آلودگی و املاح آب افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: پهنه شرق تهران، سلامت، کیفیت آب، قنات
  • منوچهر چیت سازان، غلامرضا میرزاوند، عادل ساکی صفحات 53-64
    با توجه به آلودگی فزاینده منابع آب و اهمیت پایش مداوم آنها، در این تحقیق نسبت به بررسی جامع عناصر کمیاب و فلزات سنگین در آب های زیرزمینی دشت اشترینان در محدوده شمال بروجرد، به منظور بررسی تاثیر هوازدگی کانی ها، فعالیت های کشاورزی و صنعتی اقدام شد. نمونه های آب زیرزمینی از 10 حلقه چاه، پنج دهانه قنات و یک چشمه در دو فصل تر و خشک جمع آوری شدند. سپس با استفاده از طیف سنج جرمی آنالیز و بیشترین سطح آلایندگی توسط سازمان بهداشت جهانی مقایسه شدند. نتایج اندازه‏گیری ها نشان داد از تعداد 63 عنصر اندازه‏گیری شده، میزان بیشترین غلظت آهن، منیزیم، سرب، استرانسیم و وانادیم به ترتیب 4/0، 3/36، 9/62، 89/0، 5/195 و بیشتر از سطح مجاز است. بررسی میزان عنصر سرب، بر و آهن در آب زیرزمینی در محدوده مطالعه شده نشان می‏دهد غلظت این عناصر از شرق و غرب دشت به سمت مرکز در حال افزایش است. همچنین سطوح افزایشی غلظت Sr در آب زیرزمینی بیشتر ناشی از فرایندهایی همچون هوازدگی کانی هایی مانند فلدسپات های مربوط به گرانیت ها و گرانودیریت های شرق دشت تشخیص داده شد. از موارد محتمل آلایندگی می توان به موتورهای دیزلی چاه های آب در منطقه، چاه های دهانه گشاد متروک، صنایع فولاد آلیاژی در ورودی شمالی دشت و فعالیت‏های معدن کاری اشاره کرد که از پتانسیل‏های آلایندگی فلزات سنگین در آب زیرزمینی و تهدیدی برای محیط زیست منطقه است. با استفاده از تحلیل مولفه اصلی، سه عامل اصلی در تعیین کیفیت هیدروشیمیایی عبارت اند از تاثیر یون های اصلی، عناصر کمیاب و فلزات سنگین که درمجموع نزدیک به 68 درصد واریانس عوامل را به خود اختصاص داده‏اند.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، آلودگی، تحلیل مولفه اصلی، عناصر کمیاب، فلزات سنگین
  • علی حقی زاده، حسین یوسفی، یزدان یاراحمدی، پروین نورمحمدی، رضوان علیجانی صفحات 65-73
    رودخانه کهمان پرمنفعت‏ترین رودخانه شهرستان الشتر از نظر کشاورزی و پرورش ماهی است. به دلیل اینکه فرایندهای هیدرولوژی تصادفی اند، آمار و احتمال اساس تجزیه‏ و تحلیل پدیده های یادشده است، بنابراین از سری های زمانی استفاده می‏شود. در تحلیل سری ‏زمانی، مرحله اول شامل نمایش نوسان پارامترها در طول زمان است، مرحله دوم ایستا سازی داده ها، مرحله سوم نرمال‏سازی و مرحله چهارم شناسایی پارامترهای مدل است. درنهایت، برای سنجش دقت مدل در پیش‏بینی از شاخص مجذور میانگین مربعات خطا RMSE و معیار اطلاعاتی آکاییکه AIC استفاده شد. در این تحقیق روند تغییرات زمانی سه پارامتر ،pH HCO3 و Na که از پارامترهای موثر بر کیفیت آب شرب و کشاورزی هستند، در ایستگاه دره تنگ رودخانه کهمان طی سال‏های آماری 1366 تا 1392 مطالعه شد. سپس بر اساس نمودار‏های سری زمانی داده ها و همچنین نمودار خود ‏همبستگی جزئی، مدل ARIMA فصلی ضربی از بین مدل‏های سری زمانی انتخاب و در نرم‏افزارهای XLSTAT و MINITAB استفاده شد. برای HCO3 مدل بهینه برای پیش‏بینی 4(1،1،1)*(1،1،1) ARIMA و برای pH، 4(1،1،1)*(1،1،1) ARIMA تشخیص داده شد؛ ولی برای Na هیچ‏یک از مدل‏های ARIM مناسب تشخیص داده نشد. HCO3 معمولا روند افزایشی دارد. محدوده تغییرات pH طبق نمودار سری های زمانی در محدوده بهینه 5/6 تا 5/8 قرار دارد. Na به دلیل نبود سازندهای نمکی در حوضه آبخیز رودخانه کهمان معمولا روند ثابتی دارد و افزایشی نیست.
    کلیدواژگان: پیش بینی، رودخانه کهمان، سری زمانی، مدل ARIMA
  • مرضیه داداش بابا، عطا الله ندیری، اصغر اصغری مقدم، قدرت برزگری صفحات 75-87
    توسعه‏ روزافزون، ساخت پروژه های مهندسی ازجمله قطار شهری در کلان‏شهرها به بررسی، مدیریت و کنترل مناسب آب‏های زیرزمینی نیاز دارد. بنابراین، تخمین دقیق پارامترهای هیدروژئولوژیکی از جمله هدایت هیدرولیکی مهم‏ترین عامل در مطالعات و مدل‏سازی آب‏های زیرزمینی و همچنین مسائل ژئوتکنیک به‏حساب می‏آید. در دهه اخیر روش‏های مختلف آزمایشگاهی و صحرایی برای تخمین این پارامتر وجود داشته است، اما تخمین هدایت هیدرولیکی با استفاده از این روش‏ها با توجه به ناهمگنی و ناهمسانی محیط‏های هیدروژئولوژیکی، پرهزینه، وقت‏گیر و دارای عدم قطعیت ذاتی است. در این تحقیق از سه روش فازی مدل استنتاج فازی ساگنو (SFIS)، مدل استنتاج فازی ممدانی (MFIS) و سیستم استنتاج فازی لارسن (LFIS) که مناسب برای کار با داده های دارای عدم قطعیت هستند، برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده متروی شهر تبریز استفاده شده است. سپس برای تدقیق مدل‏های منفرد و حل مشکل ناهمگنی زیاد آبخوان شهر تبریز، مدل ترکیبی SOM-FL ارائه شد. بر اساس معیارهای ارزیابی RMSE و R2 نتایج مدل‏های منفرد قابل ‏قبول است، ولی مدل ترکیبی ارائه‏شده توانست راندمان مدل (R2) را نسبت به مدل‏های منفرد در مرحله آموزش 18 درصد و در مرحله آزمایش 4/15 درصد افزایش دهد و هدایت هیدرولیکی را تدقیق کند.
    کلیدواژگان: فازی، قطار شهری تبریز، هدایت هیدرولیکی، SOM
  • نوید دهقانی، هدی قاسمیه، سیدجواد ساداتی نژاد، خلیل قربانی صفحات 89-102
    افزایش گازهای گلخانه‏ای در چند دهه اخیر و افزایش دمای ناشی از آن، سبب بر هم خوردن تعادل سیستم اقلیمی کره زمین شده و تغییرات اقلیمی گسترده‏ای را در اغلب نواحی کره زمین به وجود آورده است. سیاست‏های راهبردی توسعه در این منطقه، به‏دلیل نیاز به آب در منطقه مرکزی از یک‏سو و محدودیت‏های منابع آب از سوی دیگر، با چالشی بزرگ روبه رو شده است. در این پژوهش، ابتدا مدل بارش رواناب WetSpa برای حوضه آبخیز بازفت صمصامی به‏عنوان یکی از زیرحوضه های مهم حوضه آبخیز کارون واسنجی شد. سپس مقادیر دما و بارش برای دوره آتی براساس سناریوهای تغییر اقلیم با خروجی های مدل چرخش عمومی جو HadCM3 برای سه سناریوی A1B، A2 و B1، با استفاده از مدل WG–LARS ریزمقیاس شدند. آن‏گاه به‏منظور شبیه‏سازی رواناب حوضه، داد‏ه ها به مدل WetSpa معرفی شد. در نهایت نتایج، کارایی مدل WG– LARS در برآورد باران و دما را تایید کرد. همچنین نتایج نشان داد رواناب در دوره آماری 2011 2040 و دوره آماری 2071 2100 نسبت به دوره مشاهداتی در هر سه سناریو به‏ترتیب به میزان متوسط 86/8 و 83/4 درصد افزایش پیدا کرده و در دوره آماری 2041 2070 به‏میزان متوسط 25/7 درصد کاهش یافته است. این موضوع، نشان‏دهنده تاثیر تغییر اقلیم بر رواناب در دوره آینده میانی در حوضه آبخیز مطالعاتی است. بنابراین، با توجه به نتایج به‏دست آمده، اتخاذ سیاست‏های برنامه ریزی به منظور سازگاری با تغییر اقلیم برای حوضه آبخیز بازفت صمصامی ضرورت دارد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، حوضه آبخیز بازفت صمصامی، سناریو، مدل سازی هیدرولوژیک (WetSpa)، LARS، WG
  • ژیلا سجادی، محمد صادق افراسیابی، جمیله توکلی نیا، حسین یوسفی صفحات 103-118
    منابع آب و خاک از مهم ترین کالاهای ضروری در هر شهر یا کشور محسوب می شود که مصارف گوناگونی دارد. از مهم‏ترین موارد مصرف این منابع استفاده آب شرب، مصارف خانگی، استفاده در فعالیت‏های کشاورزی و دامداری، صنعتی و معدنی است. هدف از مقاله حاضر ارزیابی و تحلیل وضعیت منابع آب و خاک در مناطق شهری تهران است. پژوهش حاضر به لحاظ روش تحقیق با تبعیت از ماهیت مسئله، روشی تحلیلی توصیفی است و داده های مورد نیاز از طریق مصاحبه و پرسشنامه جمع آوری شده است. برای وزن‏دهی به زیرشاخص‏ها از مدل تحلیل سلسله‏مراتبی و نرم‏افزار Expert choice، به منظور ترسیم نقشه ها و همپوشانی و تلفیق زیرشاخص‏ها از نرم افزار Arc GIS و برای تحلیل از مدل نیروی محرکه، فشار، وضعیت و پاسخ استفاده شده است. طبق یافته ها و بر اساس شاخص عملکرد محیطی (EPI)، مقدار شاخص منابع آب و خاک از 3/17 تا 9/41 متغیر بوده است و منطقه 20 بدترین شرایط و مناطق 1 و 22 شرایط مناسبی داشته‏اند. در مجموع و با روی هم‏گذاری لایه های زیرشاخص‏ها مشخص شد که منطقه 20 شرایط بسیارنامناسب و نیز عملکرد بدتری در بین مناطق داشته است و بیشتر مناطق (9 منطقه) در شرایط نامناسب قرار گرفته‏اند و دو منطقه 1 و 4 شرایط بسیار مناسبی دارند. به طور کلی، پنج منطقه در شرایط مناسب قرار داشته‏اند و 17 منطقه شرایط نسبتا مناسب تا بسیار نامناسب و عملکرد بدی داشته‏اند.
    کلیدواژگان: تهران، کیفیت آب و خاک، مدل DPSR، منابع آب و خاک
  • عبدال شهریور، صمد شادفر، مجید خزایی، بهزاد عادلی صفحات 119-132
    فرسایش خندقی یکی از فرایندهای فرسایشی است که به طور گسترده‏ای بر شکل ظاهری زمین اثر می‏گذارد. توسعه خندق سبب هدررفت مقدار زیادی خاک می شود. از این رو، می‏توان از آن به‏عنوان یکی از علل اصلی تخریب زمین و محیط ‏زیست نام برد. در این تحقیق مدل ارائه شده برای پهنه‏بندی فرسایش خندقی در شرایط مناطق خشک و نیمه خشک، به منظور واسنجی و اعتبار یابی آن در استان کهگیلویه و بویراحمد بررسی شد. بنابراین، با بررسی پراکنش فرسایش خندقی در سطح استان، حوضه آبگندی انتخاب و برای انجام تحقیق در نظر گرفته شد. در این حوضه با تهیه نقشه های مختلف کاربری اراضی، واحدهای اراضی، سنگ شناسی، شیب، نقشه واحد کاری استخراج و بر اساس آن واحدهای کاری انتخاب شد. در هر واحد کاری از طریق نقشه برداری خندق‏ها خصوصیات ظاهری و مورفومتری خندق‏ها استخراج شد. در هر واحد وضعیت نفوذ پذیری و درصد حفاظت روی خاک نیز بررسی شد. همچنین ارزش کمی شش لایه نقشه ورودی به مدل (شامل سنگ شناسی، درصد شیب زمین، نوع خاک، متوسط بارندگی سالانه، نوع استفاده از زمین و درصد حفاظ روی خاک) تعیین شد. درنهایت، براساس آن نقشه پهنه‏بندی فرسایش خندقی با استفاده از روش یا مدل شاخص همپوشانی و عملگرهای جمع جبری فازی، ضرب جبری فازی و گامای فازی در محیط GIS شد. با توجه به نتایج به‏دست‏آمده و با در نظر گرفتن مساحت پهنه های مختلف و میزان خندق‏های رخ داده در هر یک از آنها، مدل گامای فازی 8/0 مناسب ترین روش پهنه‏بندی فرسایش خندقی در حوضه مطالعه شده است.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، حوضه آبگندی، فازی، فرسایش خندقی، مدل سازی
  • عباس علیپور، مصطفی هاشمی، سید اسعد حسینی، فرشاد پژوه صفحات 133-147
    هدف از این پژوهش بررسی کارایی هشت نمایه خشک‏سالی در استان‏های اصفهان، کرمان و یزد و انتخاب بهترین نمایه است. بدین منظور، با استفاده از داده های ماهانه و سالانه بارش طی دوره 30 ساله (1985 2014) و با استفاده از هشت نمایه خشک‏سالی در 20 ایستگاه هواشناسی مرکز ایران دقت هر یک از نمایه ها در تعیین خشک‏سالی بررسی شده است. پهنه‏بندی نیز در نرم‏افزار 3/9 ARC GIS برای خشک‏ترین سال طی دوره آماری و بر اساس بهترین نمایه انتخابی صورت گرفته است. برای انتخاب بهترین نمایه ها در مقیاس ماهانه و سالانه از سنجه کارآمد تقارن سال وقوع کمینه بارندگی با خشک‏سالی بسیار شدید در ایستگاه های منطقه استفاده ‏شده است. نتایج نشان داد در مقیاس ماهانه فقط نمایه SPI 6 و 12 ماهه برای پایش خشک‏سالی حتی در ماه های کم باران که با داده های صفر مواجه می‏شوند را داراست. در این مقیاس زمانی نمایه های استاتیک مثل RAI و DIقادر به تعیین شرایط واقعی خشک‏سالی نیستند؛ اما در مقیاس سالانه نمایه های RAI و DI در همه ایستگاه ها سال کمینه بارندگی را مطابق با خشک‏سالی بسیار شدید نشان داده بودند و به‏عنوان بهترین نمایه شناخته شدند. ضعیف‏ترین نمایه نیز متعلق به نیچه بود که توانایی تعیین شدت خشک‏سالی را در کل منطقه مطالعه شده نداشت. در مقایسه کارایی نمایه RAI و SPI نیز مشخص شد که نمایه RAI رخداد خشک‏سالی بسیار شدید را در همه منطقه نشان داده است، اما نمایه SPI در چند ایستگاه قادر به نمایش رده خشک‏سالی بسیار شدید طی دوره 30 ساله در منطقه ایران مرکزی نبوده است.
    کلیدواژگان: ایران مرکزی، بارندگی، پهنه بندی، خشک سالی، نمایه RAI
  • لیلا غلامی، نبیه کریمی، عطاالله کاویان صفحات 149-162
    مهندسی زیستی خاک علمی کاربردی و ترکیبی از مفاهیم ساختاری، بیولوژیکی و زیست محیطی به‏منظور کنترل فرسایش، رسوب و سیل است. تکنیک‏های مهندسی زیستی در دانش بیولوژیکی تکیه برای ساخت سازه های ژئوتکنیکی و هیدرولیکی دارند و برای تضمین دامنه و دیواره های ناپایدار به‏کار برده می‏شوند. بزرگ‏ترین افزایش در توسعه روش‏های جدید مهندسی زیستی خاک در اروپا در طول دهه 1900 بود. مطالعات ثبت شده نشان داد اولین آزمایش های ثبت شده شامل گزارش ها و انتشارات در مناطقی از آلپ، آسیا، آلمان و سوئیس تولید شده است. مهندسی زیستی خاک استفاده از مواد گیاهی زنده است که در سازه های مهندسی استفاده می‏شود و برای درمان سایت‏هایی با مشکلاتی مانند ثبات خاک سطحی و فرسایش خاک استفاده می‏شود. در این تحقیق برخی روش‏های مهندسی زیستی در مدیریت آب از جمله زهکش‏های دسته‏ای زنده، نرده های لجنی زنده، لایه لایه قرار دادن بوته، فنس‏های زنده، میخ چوبی زنده و... و تثبیت شیب‏های تند مانند حصارهای دیواره‏ای، لایه های بوته‏ای اصلاح شده، لایه های بوته‏ای زنده در یک شکاف و دیوار تخت زنده ارائه می‏شود. روش‏هایی مانند حصارهای دیواره‏ای و لایه های بوته‏ای اصلاح شده می‏توانند برای دامنه های ناپایدار و یا کاهش زاویه شیب استفاده شوند و همچنین به استقرار پوشش گیاهی کمک می‏کنند.
    کلیدواژگان: اراضی حاشیه رودخانه، تثبیت کننده های خاک، حفاظت خاک، فرسایش خاک
  • مجید کاظم زاده، آرش ملکیان، علیرضا مقدم نیا، شهرام خلیقی سیگارودی صفحات 163-175
    تحلیل روند و تغییرات ناگهانی و ناهمگنی متغیرهای هیدرو اقلیمی اهمیت زیادی در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب دارد. بدین منظور برای تحلیل روند و ناهمگنی بیشترین و کمترین دما از 2 ایستگاه باران سنجی، برای بارش از 7 ایستگاه باران سنجی و برای دبی از 7 ایستگاه آب سنجی با طول دوره آماری 40 سال (1351 تا 1390) استفاده شد. در تحلیل روند بیشترین و کمترین دمای سالانه نتایج نشان داد هر دو ایستگاه روند افزایشی معنا‏دار در سطح 1 درصد داشته است. نتایج تحلیل روند تغییرات بارش نشان داد روند تغییرات بارش هم از لحاظ زمانی و هم از لحاظ مکانی تغییرات مشخصی طی چهار دهه گذشته نداشته است و تعیین الگوی دقیق تغییرات نسبت به متغیرهای دیگر در منطقه دشوار است. از 7 ایستگاه بررسی شده آب سنجی، 5 ایستگاه روند کاهشی معنا‏دار داشته است. بنابراین، دبی بیشترین روند تغییرات کاهشی را در بین متغیرهای بررسی شده در منطقه داشته است. تحلیل تغییرات ناگهانی پارامترهای هیدرو اقلیمی توسط چهار آزمون ناهمگنی مشخص شد که به طور متوسط 50/50 درصد از سری های زمانی بیشترین دما، 50/62 درصد از سری های زمانی کمترین دما ، 25/26 درصد از سری های زمانی بارش و 45 درصد از سری های زمانی دبی ناهمگنی در سطح اطمینان 95 در ایستگاه های مطالعه شده داشتند. بررسی تغییرات ناگهانی در داده های بیشترین و کمترین دما نشان داد همه تغییرات در جهت مثبت است یا به بیانی تغییرات ناگهانی افزایشی بوده است. در مقایسه با داده های دما، تغییرات ناگهانی داده های بارش همانند روند تغییرات آنها از الگوی خاصی پیروی نمی‏کردند. در حالت کلی از لحاظ زمانی، تغییرات ناگهانی متغیرها در بیشتر موارد در دهه 1370 اتفاق افتاده است.
    کلیدواژگان: آجی چای، بارش، تغییرات ناگهانی، هیدرو، اقلیمی
  • سامان کریمی، میثم سالاری جزی، خلیل قربانی صفحات 177-189
    رویکردهای متفاوتی برای برآورد جریان زیست‏محیطی رودخانه معرفی ‏شده است که به رویکرد هیدرولوژیکی به دلیل نیاز دسترسی به داده های محدود و زمان نسبتا سریع ارزیابی توجه زیادی شده است. این رویکرد شامل روش‏های متنوعی است، بنابراین مقایسه بین نتایج روش‏های مختلف این رویکرد، ضروری است. هدف از تحقیق حاضر بررسی و مقایسه نتایج روش‏های تنانت، انتقال منحنی های تداوم جریان، روش مدل ذخیره رومیزی و تسمن در برآورد جریان زیست‏محیطی رودخانه زهره در جنوب غربی ایران (ایستگاه آب‏سنجی دهملا) است. بر اساس بررسی داده های بلند مدت جریان متوسط سالانه برابر 18/80 مترمکعب بر ثانیه و دوره زمانی مرداد مهر و بهمن فروردین با جریان متوسط 5/22 و 6/156 مترمکعب بر ثانیه به ترتیب دوره های کم آب‏ و پرآب‏ سال هستند. بررسی نتایج روش‏های مختلف نشان می‏دهد روش انتقال منحنی تداوم جریان به دلایل ارائه مقادیر منطقی جریان زیست محیطی در ماه های مختلف در مقایسه با دبی جریان متوسط ماهانه و سالانه، تطابق مناسب الگوهای تغییرات درون سالی جریان متوسط زیست‏محیطی ماهانه و جریان متوسط ماهانه رودخانه و تخصیص نیافتن همه جریان متوسط ماهانه به جریان مورد نیاز زیست‏محیطی در طول سال قابل ‏پذیرش‏ترین روش برآورد جریان زیست‏محیطی در این مطالعه است. با در نظر گرفتن نتایج روش انتقال منحنی تداوم جریان مقدار جریان زیست‏محیطی ماهانه بین 2/53-8/6 با متوسط 79/27 مترمکعب بر ثانیه در سال برآورد می‏ شود. همچنین مقدار جریان متوسط زیست‏محیطی متوسط در دوره های کم آبی و پرآبی به ترتیب 7/7 و 3/49 مترمکعب بر ثانیه است.
    کلیدواژگان: انتقال منحنی های تداوم جریان، تسمن، تنانت، جریان زیست محیطی، روش مدل ذخیره رومیزی
  • محبوبه کیانی هرچگانی، سید حمیدرضا صادقی، حسین اسدی صفحات 191-199
    بررسی تغییرپذیری درون رگباری خصوصیات رواناب و هدررفت خاک به‏عنوان دو مقوله مهم فرایندهای هیدرولوژیکی، می‏تواند برای تصمیم‏گیری و فهم بهتر پاسخ‏های هیدرولوژیکی به متخصصان کمک کند. حال آنکه این مقوله در جهان و به‏ویژه کشورهای در حال توسعه کمتر مورد توجه بوده است. بنابراین، مطالعه حاضر برای ارزیابی اثر شیب‏ها و شدت‏های مختلف بارندگی بر تغییرپذیری درون رگباری ضریب تغییرات حجم رواناب و هدررفت خاک در سه تکرار برنامه ریزی شد. بدین منظور آزمایش‏ها در شبیه‏ساز باران و در پلات فرسایش خاک 6 در 1 متر با عمق 5/0 متر و در شیب های 5، 15 و 25 درصد و شدت‏های باران 30، 60 و 90 میلی‏متر بر ساعت روی یک نمونه خاک جمع آوری شده از مراتع حوضه آبخیز کجور در شمال ایران انجام پذیرفت. نتایج بیان کننده روند افزایشی ضریب تغییرات درون رگباری حجم رواناب و هدررفت خاک با افزایش شدت بارندگی در شیب 5 و 15 درصد بود. در حالی ‏که هیچ روندی با افزایش شیب در شدت‏های مختلف بارندگی برای ضریب تغییرات درون رگباری حجم رواناب و هدررفت خاک غیر از ضریب تغییرات هدررفت خاک در شیب‏های مختلف در شدت بارندگی 90 میلی‏متر بر ساعت مشاهده نشد. همچنین کمترین و بیشترین مقدار میانگین ضریب تغییرات درون رگباری حجم رواناب به‏ترتیب 80/4 و 10/17 و برای هدررفت خاک 28/17 و 96/87 درصد مشاهده شد. یافته های این پژوهش بر ضرورت لحاظ تغییرات درون رگباری متغیرهای رواناب و هدررفت خاک در تکرارهای مختلف و متناسب با شدت بارندگی و شیب در تحلیل فرایندهای حاکم بر سامانه آبخیز تاکید دارد.
    کلیدواژگان: تغییرات زمانی، تولید رواناب، شبیه سازی هیدرولوژیک، رگبار، فرسایش بین شیاری
  • مجید محمدی، حجت کرمی، سعید فرزین، علیرضا فرخی صفحات 201-214
    سیگنال‏های بزرگ‏مقیاس اقلیمی شامل کنش‏های جوی ‏اقیانوسی، از عوامل اصلی موثر بر نوسانات اقلیمی زمین هستند و شاخص‏های بسیار مهمی در پیش‏بینی متغیرهای اقلیمی محسوب می‏شوند. در این پژوهش، با به‏کارگیری مدل‏های شبکه عصبی مصنوعی، شبکه فازی ‏عصبی و رگرسیون خطی چندگانه، بارش ماه آتی در ایستگاه سینوپتیک سمنان پیش‏بینی شد. بدین منظور، از سری زمانی ماهانه بارش ایستگاه سینوپتیک سمنان و سیگنال‏های بزرگ‏مقیاس اقلیمی طی یک دوره 45 ساله (1966 2010 میلادی) استفاده شد. سیگنال‏های موثر بر بارش ماه آتی با استفاده از تحلیل رگرسیون خطی گام‏به‏گام تعیین شدند و به‏عنوان متغیرهای ورودی در مدل‏های استفاده شده، انتخاب شدند. از 540 سری داده ماهانه، 80 درصد ابتدایی برای آموزش و 20 درصد باقی برای آزمون صحت‏سنجی مدل‏ها استفاده شدند. عملکرد مدل‏ها با معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی، میانگین قدر مطلق خطا و ریشه میانگین مربعات خطا مقایسه شد. نتایج صحت‏سنجی نشان داد ضرایب همبستگی به‏دست‏آمده (829/0، 793/0 و 767/0) به ترتیب مربوط به مدل‏های شبکه عصبی مصنوعی، شبکه فازی ‏عصبی و رگرسیون خطی چندگانه اند. بر اساس نتایج این تحقیق، می‏توان برای پیش‏بینی بارش ماه آتی ایستگاه سینوپتیک سمنان، به ترتیب از مدل‏های شبکه عصبی مصنوعی، شبکه فازی ‏عصبی و رگرسیون خطی چندگانه استفاده کرد.
    کلیدواژگان: بارش ماهانه، سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی، شبکه عصبی مصنوعی، شبکه فازی، عصبی، رگرسیون خطی چندگانه
  • شهاب مرادی دیرماندریک، حسین پیرخراطی، فرخ اسدزاده، علی آریانفر صفحات 215-224
    آب زیرزمینی در بیشتر نقاط جهان مانند ایران از مهم ترین منابع تامین آب برای مصارف گوناگون از جمله شرب است. آلاینده های مختلف کیفیت این منابع را به شدت تحت تاثیر قرار می دهند و استفاده از آن را برای مصارف مختلف ناممکن می‏سازند. نیترات از شناخته‏شده‏ترین آلاینده های منابع آب است که در سال‏های اخیر به دلیل افزایش جمعیت و توسعه کشاورزی در نتیجه نیاز بیشتر به مقدار آن در آب‏های زیرزمینی در مناطق مختلف جهان به شدت افزایش یافته است. این مطالعه با هدف بررسی مقدار نیترات در آب زیرزمینی آبخوان اردبیل با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی انجام شده است. بدین منظور از 63 حلقه چاه واقع در آبخوان اردبیل در طول دوران خشک سال 1392، نمونه‏برداری و مقدار نیترات آنها تعیین شد. نتایج نشان داد مقدار میانگین نیترات در نمونه های چاه ها برابر 18/39 میلی‏گرم بر لیتر است. نتایج واریوگرافی نشان داد مقدار نیترات در آب‏های زیرزمینی منطقه ساختار مکانی مستحکمی دارد و روش کریجینگ معمولی با دقت زیادی (508/=R2) قادر به تعیین توزیع مکانی الگوی نیترات در منطقه است. بیشترین آلودگی نیترات در بخش غربی و جنوب غربی منطقه که منطبق با مکان جغرافیایی شهر اردبیل و اراضی کشاورزی حومه آن است، مشاهده شد که نشان دهنده تاثیر فعالیت‏های انسانی بر افزایش نیترات در منابع آب منطقه است.
    کلیدواژگان: آب آشامیدنی، کشاورزی، کریجینگ، منابع آب
  • مجتبی مروج، ایمان کریمی راد، کیومرث ابراهیمی صفحات 225-235
    در سال‏های اخیر کیفیت آب رودخانه کارون تحت تاثیر آلاینده های مختلفی از جمله زه‏آب کشاورزی و فاضلاب‏های شهری و صنعتی قرار داشته است. شاخص کیفیت آب و GIS، می‏توانند به منظور پشتیبانی اقدامات مدیریتی در این رودخانه استفاده شوند و از قابلیت مدل‏های سری زمانی نیز می‏توان برای پیش‏بینی تغییرات کیفیت در آینده بهره برد. از این رو، هدف پژوهش حاضر ارزیابی کیفیت رودخانه کارون بر اساس شاخص کیفیت آب با استفاده از GIS و مدل‏سازی سری زمانی کیفیت آب است. در این پژوهش داده های ماهانه شامل pH، دما، DO، BOD، TDS، فسفات، نیترات، کدورت و کالیفرم مدفوعی، طی سال‏های 1386 تا 1391 تجزیه و تحلیل شد. همه شاخص‏های محاسبه شده در طبقه متوسط قرار گرفتند که به معنای استفاده از آب رودخانه فقط با اعمال تصفیه پیشرفته است. توزیع مکانی زمانی مقادیر شاخص کیفیت آب و معنادارنبودن روند تغییرات نشان‏دهنده به تعادل رسیدن آلاینده های ورودی و توان خودپالایی رودخانه است. نتایج مدل‏سازی مقادیر ضریب تبیین مناسب مدل‏ها بین 69/0 تا 85/0 را نشان داد. همچنین شرایط انسان‏ساز عامل غالب بر تغییرات کیفیت آب رودخانه شناخته شد. بر اساس این نتایج، کیفیت رودخانه کارون نسبت به گذشته اندکی افزایش یافته و با اتصال رودخانه دز، شاخص کیفیت آب به میزان نسبتا زیادی کاهش می‏یابد که می‏تواند بیانگر پایین‏تر بودن کیفیت آب رودخانه دز به دلیل ورود آلودگی به آن در پایین‏دست ایستگاه دزفول باشد و اقدامات کنترلی را در این رودخانه ایجاب می‏کند.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، دارخوین، گتوند، ملاثانی، WQI
  • مرضیه مکرم، مجید حجتی، عبدالرسول زارعی صفحات 237-245
    هدف از این مطالعه بررسی شاخص توپوگرافی خیسی (TWI) با استفاده از مدل جاذبه در شمال استان فارس است. مدل جاذبه برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی مدل رقومی ارتفاع (DEM) استفاده شد. در این تحقیق از دو مدل همسایگی پیکسل های مماس (Touching) و مدل همسایگی چهارگانه (Quadrant) به منظور تخمین مقادیر زیر پیکسل ها استفاده شد. پس از ساخت تصاویر خروجی برای زیر پیکسل ها در مقیاس های 2، 3 و 4 با همسایگی های متفاوت، بهترین مقیاس با مناسب ترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تعیین و مقادیر RMSE برای آنها محاسبه شد. تعداد کل نقاط کنترل زمین به دست آمده از عملیات نقشه برداری، 2118 نقطه بود. نتایج نشان داد از بین مقیاس ها با همسایگی های مختلف، مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانه نسبت به بقیه روش ها بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE برای DEM 90 متری را دارد. سپس با استفاده از DEM به دست آمده از مقیاس 3 و مدل همسایگی چهار گانه شاخص خیسی حوضه مطالعه شده تعیین شد. نتایج نشان داد شاخص توپوگرافی خیسی در منطقه مطالعه شده بین 45/4- تا 06/6+ متغیر است. بخش های مرکزی منطقه مطالعه شده بیشترین مقادیر خیسی را دارند. مقایسه شاخص خیسی به دست آمده از مدل جاذبه (با قدرت تفکیک مکانی بیشتر) با DEM 90 متری (با قدرت تفکیک مکانی کمتر)، نشان داد با استفاده از مدل جاذبه، جزئیات بیشتری از میزان رطوبت در منطقه مطالعه شده، قابل مشاهده است.
    کلیدواژگان: شاخص توپوگرافی خیسی (TWI)، قدرت تفکیک مکانی، مدل جاذبه، مدل رقومی ارتفاع (DEM)
  • سید محمد موسوی، خلیل غلام نیا، محمدرضا ممشلی، شهرام روستایی صفحات 247-257
    یکی از مسائل و مشکلات جدی حوضه های آبخیز ایران فرسایش خاک محسوب می‏شود و می‏توان از آن به عنوان یکی از موانع مهم برای دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی و منابع طبیعی نام برد. در بیشتر کشور‏های جهان به دلیل نبود آمار دقیق از میزان فرسایش و رسوب، بهره‏گیری از مدل‏های برآورد فرسایش و رسوب گریزناپذیر است. به منظور اعمال مدیریت اثربخش بر عرصه های منابع‏ طبیعی به خصوص منابع خاک، نیاز است که با استفاده از رتبه‏بندی، زیرحوضه ها برای انجام عملیات حفاظتی اولویت‏بندی شوند. در این پژوهش، زیرحوضه های حوضه آبخیز اوزرود شامل 17 زیرحوضه، با استفاده از تحلیل مورفومتری و روش FSM مطالعه شده ‏است. در تحلیل مورفومتری از پارامترهای خطی شامل؛ پارامترهای تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، نسبت بافت، طول‏ جریان و فراوانی ‏جریان و همچنین پارامترهای شکلی شامل؛ ضریب‏ کشیدگی، ضریب ‏فشردگی، نسبت ‏گردی، ضریب ‏شکل حوضه و ضریب فرم حوضه استفاده شد. همچنین در‏ روش FSM برای تعیین میزان رسوب سالانه از 7 پارامتر نمره‏دهی (توپوگرافی، آبکندها، پوشش‏ گیاهی، سنگ‏شناسی، اقلیم و حفاظت خاک) که بدین منظور از داده های مدل رقومی ارتفاع، تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست 8، نقشه زمین‏شناسی، داده های هواشناسی و بازدیدهای میدانی استفاده شد. نتایج تحلیل‏های صورت گرفته نشان داد در روش تحلیل مورفومتری، زیرحوضه‏ B از نظر وضعیت شبکه زهکشی و همچنین در روش FSM از نظر تولید رسوب سالانه زیرحوضه N با تولید بیش از 6593 تن، بحرانی‏ترین زیر‏حوضه بودند، اما با تلفیق نتایج دو روش در پنج طبقه مشخص شد که زیر‏حوضه H به اولویت اول در بین زیرحوضه ها دست یافت. شایان ذکر است که نتایج این پژوهش می‏تواند راهگشای اهداف توسعه‏ای مدیران بخش‏های کشاورزی و منابع طبیعی باشد.
    کلیدواژگان: اوزرود، تحلیل مورفومتری، رتبه بندی، روش FSM
  • امیر حسین میر آبادی، یونس نوراللهی، مرتضی الماسی صفحات 259-274
    در این مطالعه برای تهیه نقشه مناطق مستعد احداث گلخانه در استان آذربایجان شرقی به منظور بهره‏گیری از انرژی زمین‏گرمایی، از سیستم اطلاعات جغرافیایی (ساج) به عنوان نرم‏افزار پشتیبان تصمیم‏گیری استفاده شده است. هدف از این مطالعه، تعیین مناطق پتانسیل‏دار انرژی زمین‏گرمایی در استان به عنوان پایه مطالعات تکمیلی برای بهره‏برداری از انرژی طبیعی، پاک و سازگار با محیط زیست برای نیل به اهداف توسعه پایدار در بخش کشاورزی است. پس از بررسی مطالعات انجام شده در کشورهای صاحب تکنولوژی اکتشاف و بهره‏برداری از انرژی زمین‏گرمایی، شواهد و مظاهر طبیعی سطحی ای تعیین شدند که نشان دهنده وجود انرژی زمین‏گرمایی در اعماق هستند و می‏توانند به عنوان شاخص در مکان‏یابی مناطق دارای پتانسیل زمین گرمایی مناسب باشند. سپس اطلاعات و داده های موجود در استان با داده های مورد نیاز تطبیق داده و مدل مفهومی مکان‏یابی انرژی زمین‏گرمایی تهیه شد. برای تعیین مناطق پتانسیل‏دار زمین‏گرمایی لایه های اطلاعاتی در سه گروه به صورت موضوعی شامل زمین شناسی، ژئوشیمی و ژئوفیزیک طبقه‏بندی شدند. سپس این لایه ها با برنامه‏نویسی در محیط ساج با توجه به میزان اهمیت آنها در شناسایی منابع انرژی زمین‏گرمایی با هم تلفیق و مناطق دارای پتانسیل مشخص شدند. در نهایت، با اجرای مدل ساج، مساحت کل مناطق پتانسیل‏دار انرژی زمین‏گرمایی حدود 24 درصد از کل مساحت استان انتخاب شد. این مناطق می‏توانند به عنوان مناطق دارای پتانسیل زمین‏گرمایی در آینده برای استفاده در گرمایش گلخانه ها و تامین آب آبیاری استفاده شوند و با تلفیق لایه های اطلاعاتی عوامل موثر در مکان مناسب برای احداث گلخانه نقشه نهایی تهیه شد.
    کلیدواژگان: آذربایجان شرقی، انرژی زمین گرمایی، تامین گرمایش، گلخانه، مکان یابی
  • یونس نوراللهی، حسین یوسفی، مهیار طاهری باویل علیایی، محمد محمدی صفحات 275-286
    انرژی برق‏آبی یکی از منابع مهم انرژی های تجدید پذیر است. نیروگاه های برق‏آبی کوچک در حال تبدیل‏شدن به پرکاربردترین گزینه از نیروگاه های برق‏آبی هستند که می‏توانند در مکان‏های کوچک و دورافتاده به کار گرفته شوند و قادر به تولید برق ارزان، پاک و قابل‏اطمینان هستند. در کشور ایران و اغلب کشورهای درحال‏توسعه انتقال برق به مناطق دورافتاده به دلایلی همچون هزینه انتقال زیاد و عدم تامین مناسب میزان برق مورد نیاز با مشکلات فراوانی روبه روست. بنابراین، نیروگاه های برق‏آبی کوچک می‏توانند به‏عنوان گزینه‏ای مناسب به‏منظور تامین برق مورد نیاز مورد توجه قرار گیرند. هدف مطالعه حاضر امکان‏سنجی و پتانسیل‏سنجی تولید برق از نیروگاه های برق‏آبی کوچک در استان کردستان است. بنابراین، حوضه های آبریز استان بررسی شده و میزان دبی هر یک از حوضه ها بر اساس میزان متوسط بارش، متوسط دما و مساحت تخمین زده شد. سپس با توجه به محدودیت‏های فنی، اقتصادی و زیست‏محیطی در نظر گرفته‏شده نقاط مناسب به‏منظور احداث نیروگاه های برق‏آبی تعیین شد. درنهایت، میزان توان تولیدی هر یک از حوضه ها محاسبه شد. نتایج به دست آمده نشان‏دهنده امکان احداث 3455 نیروگاه برق‏آبی کوچک در استان کردستان است که درنهایت در صورت احداث نیروگاه های برق‏آبی کوچک در همه مناطق پیشنهادی امکان تولید 492 مگاوات برق فراهم است.
    کلیدواژگان: ارزیابی منابع، پتانسیل سنجی، توان برق آبی، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • مریم یزدان پرست، ابوالفضل مساعدی، سعیدرضا خداشناس، علی گلکاریان، محمدحسین محمودی قرایی صفحات 287-299
    امروزه منابع آب ذخیره شده در مخازن سدها یکی از منابع اساسی تامین آب شرب محسوب می‏شوند. عناصر موجود در رسوبات مخازن سدها از مهم‏ترین عوامل موثر بر کیفیت آب هستند. به دلیل مشکلات ناشی از کم‏آبی، بر خلاف برنامه ریزی های اولیه، امروزه تقریبا همه آب ذخیره شده در مخزن سد کارده به شرب اختصاص داده شده‏ است. از طرف دیگر، در سطح حوضه آبریز این سد تغییرات زیادی از نظر کاربری اراضی، توسعه اراضی کشاورزی و احداث باغ ویلا صورت گرفته است. بنابراین، بررسی وضعیت آلودگی رسوبات مخزن این سد نسبت به عناصر سنگین ضروری است. در این پژوهش ابتدا با مغزه‏گیری از رسوبات مخزن سد کارده، مقادیر 9 عنصر سنگین در رسوبات با استفاده از دستگاه ICP-OES تعیین و با استفاده از معیارهای کیفی استاندارد رسوبات، وضعیت آلودگی رسوبات مخزن سد به عناصر سنگین بررسی شد. سپس با تعیین دانه‏بندی رسوبات توسط دستگاه Nano particle size analiyzer، رابطه اندازه ذرات با میزان و نوع عناصر سنگین موجود در رسوبات بررسی شد. بر اساس استانداردهای استفاده شده، تقریبا همه عناصر بررسی شده در حد مجاز قرار دارند. به نظر می‏رسد که منشا این عناصر آلاینده های محلی باشد و ناشی از انتقال رسوبات از تشکیلات زمین شناسی نواحی بالادست نیست. از طرفی، روند تغییرات اندازه ذرات در مخزن سد نشان‏دهنده تاثیر پذیری این ذرات از عمل فلاشینگ است.
    کلیدواژگان: دانه بندی ذرات رسوبی، سد کارده، شاخص آلودگی، عناصر سنگین، نمونه برداری رسوب
|
  • Hamidreza Baba Ali, Reza Dehghani Pages 1-11
    Precipitation is considered as one of the most important factures in water cycle. Prediction of monthly Precipitation is important for many purposes such as estimating torrent, drought, run-off, sediment, irrigation programming and also management of drainage basins.In this study we studied and evaluated gene expression programming to predict the Precipitation of the Kakareza river (in lorestan), and the results were compared with results of anfis and artificial neural network model. For this purpose, mean temperature, relative humidity, evaporation, wind speed rate at monthly scale during the period (2005-2015) as input and output parameters were selected as Precipitation . The criteria of correlation coefficient, root mean square error and of mean absolute error were used to evaluate and performance compare of models. The results showed that gene expression programming model has the highest correlation coefficient (0.978), the lowest root mean square error (0.026 mm) and the lowest mean absolute error (0.017mm) became a priority in the validation phase. The results showed that the gene expression programming model to estimate high minimum and maximum values of Precipitation .
    Keywords: Precipitation, Gene Expression Programming, Estimating, Artificial neural network, Anfis
  • Mohammad Hossein Boochani, Mohammad Sadegh Afrasiyabi Rad, Hossein Yousefi, Naser Ebadati Pages 13-27
    Rural settlementsoften next to the Reference swaterincludingof waterSurfaceorReferencesWatersundergroundShapeHave taken.The purpose of this study Recognition water resource and its role in the development of rural areasSection Zazvmahrv Is.ArticleThe presentof methods Analytical Descriptiveon It Isuntil theMeanwhile,CheckmeaningsSustainableDevelopmentrural;to address the role of water resources in rural development.AtThisTherefore,CollectedInformationto Two Library andAthleticsthe facewasand to assess the ecological potential modelandMakhdoomfrom Way Qualitative Deductive forDeterminationpriorityLand useandForGISmapping softwareUseByS.d.The results showed thatsurfacewaterwithout the useofappropriateeconomic activities, particularly agriculture from outside the area.The ecological capability evaluation found thatonly 2/8 percent of theagriculturalsectorin the first three floors ismeans thatagriculturallandin the areaisvery small and scattered.Aquaculture developmentdue to the rich water resources and other conditionsaresuitable condition for the development ofeconomicactivityso that 1/5 percent of the area of 3211 hectares is equivalent toa favorable condition for development of the user 59708 hektar, equivalent to 26/5% of the land suitable for development of the aquaculture sector hasbeen at the sector level.
    Keywords: water resources management, ecological potential, Sustainable development, rural settlements, Zazomahro
  • Mehdi Bahrami, Mohammad Javad Amiri, Fatemeh Rezaei Maharluei, Keramat Allah Ghaffari Pages 29-37
    Since many time series are not normal, it is required to normalize data by transformation functions prior to any analysis and modeling. In this study, the next month rainfall of Abadeh County station was predicted using the average monthly rainfall, minimum and maximum temperatures and minimum and maximum humidity as inputs of MLP network, both normally and raw, at period 1976 to 2013. After scrutiny the existence or nonexistence of missing and outlier data, meteorological data were normalized using three normalization
    Methods
    minimum-maximum, rank normalization and z- score. After obtaining the best network structure using try and error for each method, the minimum-maximum method with a three-layer network structure and 13 number of hidden layers of neurons chose as the best method with R=0.92 and MSE=0.13 compared to other methods. Also comparing the performance of the network in using raw and Pre-Processed data showed that Pre-Processing the data improved greatly network performance. The results of the sensitivity analysis showed the maximum sensitivity of model to remove maximum humidity parameter, and the second the maximum temperature had the greatest impact on precipitation forecast. Also comparing the performance of the network with the different numbers of inputs indicated that network with two inputs including minimum temperature and minimum humidity had good results (MSE = 0.13) compare with five inputs.
    Keywords: Data Normalization, Minimum, Maximum, Rainfall, Rank normalization, Z-score
  • Yasamaneh Jafari Aval, Naser Ebadti, Hossein Yousefi, Behrang Kalantari, Mohammad Mirzaei Pages 39-52
    Today, many of the Subterranean and the threat of environmental pollution have been exposed Tehran's why environmental studies and water quality monitoring Subterranean as urban planning and management is an important issue. The purpose is of this research, monitoring water quality across the East Tehran Subterranean of environmental indicators. The research method to collect data primarily based on documentary research and field visits, sampling and testing done by other research groups are based. The results of this study indicate that, Subterranean Tehran East area in terms of water quality were comparable but somewhat more detailed look at some of the variables are qualitative differences. Important variables such as chemical water quality) cations, nitrate, sulfate, heavy metals (NH3 EC, TDS, PH, DO, shows that water quality in the Subterranean, in most cases than the WHO standards are desirable. And in some of the Dehkheyr Shahr Ray has no biological contamination are higher than allowed. The indices for agricultural purposes as well as test results indicate the desirability of its aqueducts Tehran East zone. Generally, the higher the Northeast to the South East of Tehran move forward due to the reduction of pollution of underground water and dissolve of water depth increases.
    Keywords: Subterranean, water quality, health, the area of East Tehran
  • Manouchehr Chitsazan, Gholamreza Mirzavand, Adel Saki Pages 53-64
    During recent years there has been increasing consciousness of, and concern about, groundwater water pollution and monitoring in Iran. In this context, a comprehensive review of the trace elements and heavy metals in groundwater of Oshtorinan Plain in northern part of Boroujerd has carried out to investigate the effects of weathering minerals, agricultural and industrial activities. Groundwater samples from ten wells, five qanats and a spring in both wet and dry seasons were collected and analyzed using a mass spectrometer (ICP_MS). Then, the results were compared with World Health Organization (WHO) standards. The measurement results show that from 63 elements measured, only the concentrations of Fe, Mg, Pb, Sr, V(0.4, 36.3, 62.9, 0.89 and 195.5 ppm, respectively) were above the permitted level. The amount of Pb, B and iron in groundwater samples in the study area indicates that concentrations of these elements from East and West are increasing toward the center. Also,increasing concentration of Sr. in the groundwater samples is mainly caused by processes such as the mineral weathering that occurs to igneous rocks, locating in the eastern parts of the plain. Engines wells in the area, abandoned wells, the steel alloy (in the northern entrance) pollution and mining activities are likely sources of potential pollution of heavy metals in groundwater and environmental threat to the region. Using principal component analysis, three main factors determine the quality of hydro chemical include the impact of major ions, trace elements and heavy metals, which collectively account for nearly 68% of the variance factors.
    Keywords: Groundwater, Trace elements, heavy metal, pollution, Principal component analysis
  • Ali Haghizadeh, Hossein Yousefi, Yazdan Yarahmadi, Paravin Normohammadi, Rezvan Alijani Pages 65-73
    Kahman is the most beneficial river in Alashtar city for agriculture and aquiculture. As hydrology processes have random nature, statistics and probability are base of analysis of these processes and time series are used for this purpose. The first step in time series analysis includes parameters variation through time. Second step is to stationary data, third is normalization and forth is model parameters recognizing. Finally, for model accuracy evaluation in prediction, the root-mean square standardized error and Akaike information criteria are used. In this research, time variations trend of three parameters, PH, HCO3- and Na that are effective parameters on drinking and agriculture water, were studied at Darreh-tang station of Kahman river from 1366 to 1392 and then Based on the time-series graphs, as well as autocorrelation and partial autocorrelation plot, Multiplicative seasonal ARIMA model select and in XLSTAT and MINITAB software’s was used. For HCO3 and PH, ARIMA4(1¡1¡1)*(1¡1¡1) was recognized for prediction optimum model but for NA any of ARIMA models weren’t recognized suitable. HCO3 always have an ascending trend. On the base of time series diagram, optimum variations limit of PH is from 6.5 to 8.5. Because the formation in Kahman river watershed is calcareous and because of nonexistence of salty formations in studied region, Na has a constant trend and isn’t ascending.
    Keywords: Time series, forecast, model ARIMA, Kahman River
  • Marzieh Dadashbaba, Ata Allah Nadiri, Asghar Asghari Moghaddam, Godrat Barzegari Pages 75-87
    Increasing development of engineering projects construction such as city subway needs appropriate investigation, management and control of groundwater. Therefore, precise estimation of hydrogeological parameters such as hydraulic conductivity is the most important factor in studies and modeling of groundwater and geotechnical issues. In recent decades, various laboratory and field methods exist for estimating this parameter, but estimation of hydraulic conductivity using these methods due to the heterogeneity and anisotropy hydrogeological environments is costly, time-consuming and inherent uncertain. In this study, three fuzzy inference methods, Sugeno (SFIS), Mamdani fuzzy inference model (MFIS) and Larsen Fuzzy Inference System (LFIS) that is suitable for handling the uncertain data, was adopted to estimate the hydraulic conductivity in Tabriz city subway area. After, the hybrid SOM-FL model was presented to improve efficiency of individual model and solve heterogeneity problem of the Tabriz city aquifer. Based the evaluation criterions R2 and RMSE the results of individual models are acceptable but the proposed hybrid model improved, R2 in train and test stage, 18% and 15.4 percent, respectively.
    Keywords: Hydraulic conductivity, fuzzy, SOM, Tabriz subway
  • Navid Dehghani, Hoda Ghasemieh, Seyed Javad Sadatinejad, Khalil Ghorbani Pages 89-102
    Increasing greenhouse gases in recent decades and increasing its resulting temperature has causes the imbalance of the Earth’s climate system and widespread climate changes in most regions of Earth planet. Development strategic policy in this area has been forced with a big challenge because of the need for water in the central region on the one hand and water resource constraints on the other hand. In this study, first, WetSpa rainfall-runoff model was calibrated for Bazoft-Samsami watershed as one of the important sub-basins of Karun basin. Then, values of temperature and precipitation for future period were downscaled based on climate change scenarios with atmospheric general circulation model outputs (HadCM3) for three scenarios of A1B, A2 and B2 using LARS-WG model. Then, to simulate the basin runoff, data were introduced to WetSpa model. The results verified the performance of LARS-WG model in estimating rain and temperature. Also, the results showed that runoff in statistical periods of 2011-2040 and 2071-2100 compared with observation period in all three scenarios has increased %8.86 and %4.83, respectively, and has decreased in 2041-2070 to the amount of %7.25. This subject indicates the impact of climate change on runoff in mid-term future period in studied watershed. So, considering the obtained results, the policy of programming in order to adapt to climate change is necessary in Bazoft-samsami watershed.
    Keywords: Cimate Change, Hydrological Modeling (WetSpa), LARS, WG, Scenario, Bazoft, Samsami Watershed
  • Zhila Sajadi, Mohammad Sadegh Afrasiyabi Rad, Jamile Tavakolinia, Hossein Yousefi Pages 103-118
  • Abdal Shahrivar, Samad Shadfar, Majid Khazae, Behzad Adeli Pages 119-132
    Surface. The development of gullies causes the loss of a great amount of soil and could be considered as one of the principal causes of geo-environmental degradation. In this research FAZI model introduced for gully erosion zonation in arid and semiarid area considered to calibration and validation in Kahkiloeh and Boyerahmad Province. Therefore, the ABGANDI watershed were selected by consideration of gully erosion distribution in Kahkiloeh and Boyerahmad Province. In this region the maps of lithology, slope, soil, rainfall, land cover and land use were extracted and thus selected the working units. In each of the units, gullies morphometric, soil penetration condition and soil conservation percent characteristics with survey investigated. Also, determinates the quantity value of six maps model input layer include (lithology, percent of slop, soil type, annual average precipitation, land use and percent of soil conservation) was determined. Finally, gully erosion mapping using overlay index, fuzzy algebraic sum, fuzzy algebra product and fuzzy gamma in GIS performed. Obtained result of different regions indicated that the fuzzy gamma model 0.8 is the proper method to gully erosion zoning in studied watershed.
    Keywords: Abgendi Watershed, Fuzzy, Gully erosion, modeling, Zonation
  • Abbas Alipour, Mostafa Hashemi, Seyed Asaad Hosseini, Farshad Pazhooh Pages 133-147
    The aim of this research is to analyze the performance of 8 drought’s index in Isfahan, Kerman and Yazd province and choose the best index. For this purpose, used monthly and yearly rainfall data in the period of 30 years (1985-2014) and also used 8 drought indexes in 20 meteorological stations of central Iran which the accuracy of each index in determining drought is examined. Also zoning in ARC GIS 9.3 has done for driest year in the time period. And it has performed according to the best selected index. For choosing the best index in annual and monthly scale has used the efficient measure of minimum precipitation occurrence year with severe droughts in region’s stations. The results showed that in the monthly scale only 6 and 12 months of SPI index in order to analyze the drought even in low rainfall months which confront with zero data contains. In this temporal scale, static indexes such as RAI and DI in all the stations showed the minimum precipitation year according to severe droughts and named as the best index. Also the weakest index belonged to NICHE that had not the ability of determining the drought intensity in all the study’s region. In comparison the performance of RAI and SPI determined which RAI index showed the severe drought in all the study’s region but SPI index could not show the severe drought category in the period of 30 year in the region of central Iran in some stations.
    Keywords: Central Iran, drought, Precipitation, RAI index, Zoning
  • Leila Gholami, Nabiyeh Karimi, Ataollah Kavian Pages 149-162
    The soil bioengineering is an applied science that it is the composition of structural, biological and environment concepts for soil erosion, Sediment and flood control. Biotechnical engineering techniques rely on biological knowledge to build geotechnical and hydraulic structures and to secure unstable slopes and banks. The largest enhancement in development of new soil bioengineering methods happened in European and 1900s. The recorded document showed that the first documented experiences, including reports and publications, were produced in the areas of the Alps, Austria, Germany, and Switzerland. Soil bioengineering is the living plant materials that this use in engineering structures and apply sites treatment with problems including surface soil stability and soil erosion. In this study, some methods of soil bioengineering presented in water management such as Live Pole Drains, Live Silt Fences, Brush Layering, Live Fascine, Live Stake and etc. and Steep slope stabilization such as Wattle Fences, Modified Brush Layers, Brush Layers in a Cut ,Live Cribwall. Techniques such as wattle fences and modified brush layers can use for unstable slope or reducing slope angle and also help in vegetation establishment.
    Keywords: Soil Conditioners, Soil Conservation, Soil Loss, Riverside Lands
  • Majid Kazemzadeh, Arash Malekian, Ali Reza Moghaddamnia, Shahram Khalighi Sigaroudi Pages 163-175
    Shift changes and heterogeneity analyses of hydro-climatic variables is very important in water resources planning and management. In order to shift changes and heterogeneity analyses of Tmin and Tmax, precipitation and discharge, 2, 7 and 7 stations was used over the 40 years (1972-2011), respectively. The results of annual Tmin and Tmax series showed that both of two stations had the significant increasing trend in 1 significance level. The results of precipitation showed no specific spatio-temporal trend in four last decades and identifying the exact pattern of changes was difficult in compared with other variables. Among 7 hydrometric stations, 5 stations showed the significant increasing trend. However, discharge had the most decreasing trend among the studding variables. Shift changes analyses of hydro-climatic variables by four heterogeneity tests, generally indicated the 50.5 percent of Tmax series, 62.5 percent of Tmin series, 26.25 percent of precipitation series and 45 percent of discharge series had heterogeneity in 95% confidence level in the studding stations. Studding shift changes in Tmin and Tmax series showed that all of the changes were positive/ or increasing. In compare with temperature series, shift changes of precipitation as same as its trend have no specific trend. In general, temporally all of the changes occurred in 1990s.
    Keywords: Shift changes, Hydro, climatic, Aji Chai, Precipitation
  • Saman Karimi, Meysam Salarijazi, Khalil Ghorbani Pages 177-189
    Different approaches have been presented for estimating river environmental flow which hydrological approach has a lot addressed because of its need to access to limited data and moderately rapid assessment. This approach incorporates various methods therefore comparison between results of different methods is essential. The objective of this study is to investigate and compare the consequences of Tennant, flow duration curve shifting (FDC shifting), desktop reserve model and Tessman methods for environmental flow assessment of Zohreh river (Dehmolla hydrometry station) located in southwestern Iran. According to the long-term flow data the annual mean flow is 80.18 cms and August-October and February-April with 22.5 and 156.2 cms are low and high flow periods of the year. Investigation of consequences of different methods demonstrate FDC shifting is most admissible method for environmental flow assessment in this study because of its reasonable exhibited environmental flows in different months in comparison with monthly and annual mean flow, good compatibility of within-year patterns of monthly environmental and river flow, and lack of allocation of all river flow to environmental flow in all months of the year. Considering the results of the FDC shifting method the monthly environmental flow are estimated between 6.8 to 53.2 cms and its mean annual is 27.79 cms. The mean environmental flow for low and high flow periods are 7.7 and 49.3 cms respectively too.
    Keywords: Environmental Flow, Tennant, Tessman, FDC Shifting, DRM
  • Mahboobeh Kiani Harchegani, Seyed Hamidreza Sadeghi, Hossein Asadi Pages 191-199
    Investigation of inter-storm variability of runoff and soil loss characteristics helps experts and decision makes better understanding of hydrological response. However, this important has been less considered in the world, especially developing countries. The present study was therefore planned to evaluate the effect of different rainfall intensities and slopes on inter-storm variability of Coefficient of Variation (CV) of runoff volume and soil loss in three replicates. To achieve the objectives, a set of laboratorial experiments were conducted using rainfall simulator and 6×1 m erosion plot with a depth of 0.5 m and a slopes of 5, 15 and 25 %. Rainfall intensities of 30, 60, and 90 mmh-1 were applied to a soil sampled from Kojour rangeland watershed, northern Iran. The results described an increasing trend in runoff volume and soil loss inter-storm CV with increase in rainfall intensity at slopes of 5 and 15%. While, no trend was distinguished for inter-storm CV for runoff volume and soil loss with increase in slopes and different rainfall intensities except soil loss inter-storm CV in rainfall intensity of 90 mmh-1 at different slopes. The lowest and the highest coefficient of variation were also respectively found in means for runoff volume (i.e., 4.80 and 17.10 %) and soil loss (i.e., 17.28 and 87.96 %). The results of the study emphasized the necessity of considering the inter-storm variability of runoff and soil loss components in different replicates with regard to appropriate rainfall intensity and slope for analyzing the watershed system processes.
    Keywords: Event Storm, Hydrologic simulation, Interrill erosion, Runoff production, Temporal variation
  • Majid Mohammadi, Hojat Karami, Saeed Farzin, Alireza Farokhi Pages 201-214
    Large-scale climatic signals including ocean-atmosphere interactions, are the main factors influencing the earth’s climatic oscillations and are the most important indices in predicting of climate variables. In this research, precipitation in the next month was predicted by applying artificial neural network (ANN), neuro-fuzzy network (NFN), and multiple linear regression (MLR) in Semnan synoptic station. For this purpose, monthly series of precipitation of Semnan synoptic station and signals of large-scale climate signals were used during a period of 45 years (1966–2010). From 540 monthly time series, the first 80% was used for training and the other 20% for testing. Performance of the models was compared by using correlation coefficient (R), mean absolute error (MAE), and root mean square error (RMSE) criteria. Results of the validation step showed that the obtained correlation coefficients (0.829, 0.793 and 0.767) are related to ANN, ANFIS and MLR models. Based on the results of this study, the next month’s precipitation of Semnan synoptic station could be predicted by ANN, NFN and MLR models, respectively.
    Keywords: Monthly precipitation, Artificial Neural Network (ANN), Neuro, Fuzzy Network (NFN), Multiple Linear Regression (MLR)
  • Shahab Moradi, Hossein Pirkarrati, Farrokh Asadzadeh, Ali Aryanfar Pages 215-224
    Groundwater is one of the most important resources of water supply for various uses in many regions all over the globe including Iran. Different contaminants severely affect these resources and might render groundwater unsuitable for consumption. Groundwater contamination by nitrate is a well known globally growing problem due to the population growth and increase of demand for food supplies. This study was conducted to evaluate the nitrate concentration in water resources of Ardabil aquifer using Geographical Information System. Water samples were collected from 63 wells in Ardabil aquifer during the September 2014 and analyzed for nitrate concentration. The average nitrate concentration from the wells was 39.18 mgl-1. Based on the variography analysis, nitrate concentration showed a good spatial structure which may lead to the high performance of the ordinary kriging (R2=0.508) in predicting the groundwater nitrate spatial pattern. Nitrate concentration was very high at the western parts of the aquifer where the Ardabil city and its agricultural lands is located. These results clearly indicates that the anthropogenic sources from human activities and agricultural development are the main reasons of the nitrate pollution in this part of the aquifer.
    Keywords: Water resources, Drinking water, Agriculture, Kriging
  • Mojtaba Moravej, Iman Karimirad, Kumars Ebrahimi Pages 225-235
    In recent years, the water quality of Karun River, IRAN, has been affected by different pollutant loads such as agricultural drainages, municipal and industrial wastewaters.Water Quality Index (WQI) and GIS as an efficient tool can be used to provide necessary support for decisions of the management actions in this river and also capability of time series models can be beneficial for forecasting future changes. Therefore this paper aims to evaluate the water quality of Karun River, according to WQI and using GIS and modelling water quality time series. In this research, monthly data including pH, temperature, DO, BOD, TDS, PO43-, NO3-, turbidity and fecal coliform were analyzed during years 2008 to 2013. All the calculated indices were classified in medium class that means the river water can be used only by applying advanced treatment. Spatio-temporal distribution of WQI values and non-significance of its fluctuations indicate balance between the pollutants input and self-purification capacity. Modeling revealed adequate coefficients of determination of selected autoregressive models that vary between 0.69 and 0.85. Also man-made conditions realized as the dominant factor affecting river water quality. According to the results, Karun river water quality has increased slightly comparing to the past and after Dez river junction, relatively high decrease in WQI occurred that can indicate Dez River’s lower quality because of entering pollutant loads in Dezful station downstream and calls for control measures on the river.
    Keywords: Zoning, Darkhwein, Gotvand, Molasani, WQI
  • Marzieh Mokarram, Majid Hojjati, Abdol Rassoul Zarei Pages 237-245
    The objective of this study is evaluation of topographic wetness index (TWI) using attraction model in northern of Fars province. The first attraction model was used to enhance the spatial resolution of digital elevation model (DEM). In this research to estimate of value of sub-pixels neighboring pixels, touching and quadrant neighboring models were used. After manufacturing output images for sub pixels in the 2, 3 and 4 scales with different neighborhoods, the best scale with most appropriate type of neighborhood was determined using ground control points then the values of RMSE was calculated for them. The total number of ground control points extracted from the mapping maintenance was 2118 points. The results showed that between scales with different neighborhoods, 3 scale and quadrant neighboring model have the most accuracy by the lowest value of RMSE for DEM 90 meter. Then using produced DEM from 3 scale and quadrant neighboring model, topographic wetness index for the study area was determined. The results showed that topographic wetness index (TWI) in the study area is variable between -4.45 to 6.06. Central zones of the study area have the highest values ​​of wetness. Compare of wetness index produced from attraction model (with more spatial resolution) with DEM 90 meter (with lower spatial resolution) showed that with using attraction model, more details of the amount of moisture in the study area, is visible.
    Keywords: wetness index (TWI), digital elevation model (DEM), spatial resolution, attraction model
  • Seid Mohammad Mousavi, Khalil Gholamnia, Mohammadreza Mamashli, Shahram Rustaei Pages 247-257
    One of the serious problems of Iran’s watersheds is soil erosion and can be considered as one of the main obstacles to achieve Sustainable Agricultural Development and Natural Resources. In most countries of the world, because of absence of accurate data for the sediment erosion, deposition utilizing models to estimate erosion is inevitable. In order to apply effective management in natural resources region, especially soil resources, it’s required to ranking the sub-basin region to be prioritized for protective operations. In this study, Ozroud’s sub-basins, situation has been studied by FSM method and morphometric analysis. The morphometric analysis of linear parameters include; drainage density parameters, bifurcation ratio, texture ratio, length and frequency of current flow as well as the formal parameters including slenderness ratio, compression ratio, the roundness, forming factor and coefficient basin forms were used, also in the FSM to determine the amount of annual precipitation scoring, seven parameters (topography, gully, vegetation, geology, climate and soil conservation) were used. For this purpose, Digital elevation model, OLI sensor images of Landsat 8, geological map, meteorological data and field visits were used. Results of analysis showed that the morphometric analysis, sub-Basins area of the drainage network and also the FSM method in terms of annual sediment sub-N has produced 6593.5tons, the most critical sub-basin, but with integrating results of 2 methods in 5 levels, it was found that first priority among sub-basin was H. Remarkably, these results can be helpful with development goals of agriculture and natural resources managers.
    Keywords: ranking, FSM method, morphometric analysis, Ozroud
  • Amirhossein Mirabadi, Younes Noorollahi, Morteza Almasi Pages 259-274
    In this paper, Geographical Information System (GIS) is used as a support system for decision making in order to provide the map of high potential areas for the construction of greenhouses benefited from geothermal energy. The goal is to perform a geothermal energy resource assessment in Eastern Azerbaijan province as a base for further studies to achieve sustainable development objectives in the agricultural sector of the province.
    A thorough study is conducted to determine the indices used for geothermal resource assessment. Then, using these indices and the data of the province, the conceptual model for geothermal resource assessment is provided. To do this, information layers are categorized in three geology, geochemistry and geophysics sections. Then, by means of programming in GIS, these layers are intersected to find the final map of areas with high potential of geothermal energy. The results showed that about 24% of the total area of the province are high potential areas. These areas can be used for the construction of greenhouses where geothermal energy can be utilized for irrigation and heating purposes.
    Keywords: Geothermal energy, heating, greenhouse, resource assessment, Eastern Azerbaijan
  • Younes Noorollahi, Hossein Yousefi, Mahyar Mahyar Taheri Bavil Oliaei, Mohammad Mohammadi Pages 275-286
    Hydropower power generation is one of the most important sources of renewable energies. Small hydropower plants are becoming the most popular option of hydropower plants, which can be applied in small and remote places, and are able to produce cheap, clean and reliable electricity. In Iran and most developing countries, electricity transmission to remote regions for reasons such as high transmission costs and lack of proper supply of electricity, is faced with serious problems. Therefore, small hydropower plants can be considered as a suitable option to supply the power needed especially in rural and remote areas. This study aimed to study the feasibility and potential for generating electricity from small hydropower plants in the province of Kurdistan. Therefore, the catchment areas have been investigated and based on the average of tempreture, rain fall, and the catchment areas the amount of discharge is estimed. Then an appropriate locations to install hydropower plants are determined with respect to the intended technical, economic and environmental restrictions. Finally, the capacity of hydropowers is calculated. The results indicate the possibility to construct 3455 small hydropower plants in the province of Kurdistan, and finally, in the case of construction of small hydropower plants, in all the proposed areas it will be possible to produce 492 MW of electricity from hydropower in Kurdistan.
    Keywords: Geographical information systems, hydropower, potential survey, resource assessment
  • Maryam Yazdanparast, Abolfazl Mosaedi, Saeed Reza Khodashenas, Ali Golkarian, Mohamag Hosein Mahmoodi Gharaee Pages 287-299
    Today, water resources stored in reservoirs is one of the basic sources of drinking-water. The elements in the sediments of reservoirs are the most important factors affecting water quality. Unlike the primary plan, due to water shortage problems, nowadays, almost all the stored water in the Kardeh reservoir is allocated to drinking water. From the other side in the catchment area of this dam a lot of changes in terms of land use, the development of agricultural lands and the construction of the garden-Villa Has taken place. Therefore, Surveying the status of the reservoir sediment contamination by heavy metals is essential. In this research, first some cores of sediments from the reservoir was taken and the amounts of 9 heavy metals elements in the sediments were determined using ICP-OES. Reservoir sediment contaminations by heavy metals were studied, by using qualitative criteria of sediments. Then determine the aggregation of sediments by Nano particle size analiyzer machine, the relationship between the particle size with the amount and the type of heavy elements present in the sediments were studied. Based on the standards criteria, almost all the elements are at the acceptable ranges. It seems that the origin of these elements has been the local pollutants and not from sediments resulting from the transfer of the geological structure of the upstream areas. On the other hand trend of changes in particle size in the reservoir reflects the impact of flushing.
    Keywords: Sediment sampling, Heavy elements, Contamination index, Sedimentary particles aggregation, Karde dam