فهرست مطالب

اکو هیدرولوژی - سال پنجم شماره 1 (بهار 1397)

مجله اکو هیدرولوژی
سال پنجم شماره 1 (بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1396/12/07
  • تعداد عناوین: 27
|
  • آرش ملکیان *، محمد پوررضا صفحات 1-10

    امروزه تخلیه آب‏های زیرزمینی و جایگزین ‏نشدن آنها، یکی از مشکلات بزرگ محسوب می‏شود. تغذیه مصنوعی آبخوان، یکی از راه‏ حل‏های اصلی این بحران است. دشت فتویه در بخش مرکزی شهرستان بستک و در استان هرمزگان قرار گرفته است. هدایت الکتریکی آب‏های سطحی در ایستگاه کهورستان واقع در منطقه، در کلیه ماه ‏های بررسی‏ شده بسیار نامناسب است، به طوری که این آب‏ها نه‏ تنها برای شرب بلکه برای کشاورزی نیز مناسب نیستند. بنابراین، آب ‏های زیرزمینی منبع تامین آب منطقه به شمار می‏روند. با وجود افت آب‏های زیرزمینی نیاز به تغذیه مصنوعی آبخوان دشت فتویه احساس می‏شود. بنابراین، در تحقیق حاضر مناطق مناسب تغذیه مصنوعی شناسایی شد. شاخص ‏های مطرح در این تحقیق شامل نه پارامتر هیدروژئولوژی و ارتفاعی می شود که هر یک از آنها در قالب نقشه در محیط GIS ارائه شد. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و روش تاپسیس فازی سلسله ‏‏مراتبی و تاپسیس فازی تحلیل شبکه ‏ای، لایه‏ های اطلاعاتی مختلف ایجاد و تلفیق شوند تا مکان ‏های مناسب برای اجرای تغذیه مصنوعی در دشت فتویه شناسایی و اولویت بندی شوند. نتایج نشان داد مناطق جنوبی دشت پتانسیل زیادی برای تغذیه مصنوعی دارند. در عین حال روش تاپسیس فازی تحلیل شبکه ‏ای نتایج بهتری را ارائه داد.

    کلیدواژگان: تاپسیس فازی تحلیل شبکه ای، تاپسیس فازی سلسله مراتبی، تغذیه مصنوعی، دشت فتویه هرمزگان
  • صدیقه محمدی *، فرزین ناصری، حمید نظری پور صفحات 11-22

    با توجه به اهمیت فراسنج‏ه ای اقلیمی، به ‏ویژه بارندگی و تاثیر آن بر منابع آب، این تحقیق با هدف بررسی خشکسالی هواشناسی و تاثیر آن بر منابع آب زیرزمینی دشت کرمان طی دوره زمانی 18 ساله (1375‏ 1392) انجام شد و مقادیر شاخص بارش استاندارد در ایستگاه باران‏سنجی کرمان و شاخص منبع آب زیرزمینی دشت، در مقیاس‏ های زمانی چندگانه (1، 3، 6، 9،‏ 12‏، 18‏، 24 و 48 ماهه) به‏ دست آمد. نتایج آزمون همبستگی بین شاخص منبع آ‏ب زیرزمینی و شاخص بارش استاندارد طی دوره زمانی مطالعه‏ شده بدون تاخیر زمانی و نیز با تاخیر زمانی یک تا 12 ماهه نشان داد شاخص منبع آ‏ب زیر‏زمینی، شش و 18 ماهه با بارش استاندارد، 48 ماهه با ضریب همبستگی 0/628و 0/631 بدون تاخیر زمانی و شاخص منبع آب زیرزمینی، 48 ماهه با شاخص بارش استاندارد همین دوره با تاخیر زمانی شش‏ ماهه ضریب همبستگی 0/686 دارد. بررسی مدل رگرسیونی نشان داد حداکثر 57 درصد تغییرات شاخص منبع آب زیر‏زمینی (48‏ ماهه) توسط شاخص بارش استاندارد (48 ماهه با تاخیر زمانی شش ‏ماهه) قابل تبیین و توجیه است. این مهم به تاثیر سایر عوامل از جمله برداشت بی‏رویه از منابع آب زیرزمینی بر افت سفره آب زیرزمینی و میزان شاخص منبع آب زیرزمینی مرتبط است. نقشه هم‏افت سطح آب زیرزمینی نشان‏ دهنده افت سطح آب زیر‏‏‏زمینی در سطح دشت به‏ طور متوسط 20 متر و بالاآمدگی سطح آب زیر‏‏زمینی در محدوده شهر کرمان به میزان 14 متر در دوره آماری مطالعه‏ شده است.

    کلیدواژگان: آنالیز همبستگی و رگرسیون، دشت کرمان، شاخص بارش استانداردشده، شاخص منبع آب زیرزمینی
  • حسن ترابی پوده *، پرستو همه زاده صفحات 23-36
    هدف از این پژوهش، بررسی روند تغییرات کیفی در رودخانه های حوضه کشکان است. فرض بر این است که در دراز‏‏مدت رودخانه ها با عبور از شهرها و منابع آلودگی، به تدریج کیفیت خود را از بالا‏دست به سمت پایین‏دست حوضه از دست می‏دهند. به این منظور روند تغییرات کیفی طولانی‏مدت در دو سرشاخه کشکان ‏(خرم‏آباد و هرود) ارزیابی شد؛ برای تعیین روند‏یابی داده ها از آزمون من کندال استفاده شد. برای بررسی کیفیت آب با‏ استفاده ‏از نرم‏افزار AqQA، دیاگرام‏ شولر برای هر ایستگاه استخراج و تحلیل شد. برای بررسی کیفیت آب از نظر کشاورزی اطلاعات مورد نیاز به دیاگرام ویل کاکس منتقل و دسته‏بندی آب مشخص شد. در همه ایستگاه ها روند دبی منفی و برای بیشتر شاخص‏های کیفی آب روند مثبتی مشاهده شد. نتایج نشان داد در هر دو سرشاخه پارامترهای کیفی آب کاهش یافته است. تغییرات کیفی آب پس از پیوستن دو سرشاخه خرم‏آباد و هرود به یکدیگر، در ایستگاه پلدختر بررسی شد. در ایستگاه پلدختر بسیاری از پارامترها در محدوده‏ای بین مقدار آنها در دو سرشاخه قبل از پیوستن قرار گرفتند، اما در برخی از آنها نیز این قانون نقض شد و در ایستگاه پلدختر افزایش یافتند. با ‏توجه به کاهش دبی و افزایش بسیاری از پارامترهای کیفی، فرض اولیه اثبات شد.
    کلیدواژگان: روندیابی، کشکان، کیفیت، من - کندال
  • عبدالرضا ظهیری*، محمد علی شعبانی صفحات 37-48

    در شرایط وقوع سیل در رودخانه ‏های آبرفتی با مقطع مرکب، به دلیل تبادل جریان بین مقطع اصلی و دشت‏ های سیلابی، محاسبه دبی سیلاب به کمک روش ‏های معمول با خطای زیادی همراه است. در این مقاله از روش جدیدی به نام برنامه ‏ریزی بیان ژن چندمرحله ‏ای برای محاسبه دبی کل جریان در مقاطع مرکب مستقیم استفاده شده است. برای مدل‏سازی از سه متغیر بدون بعد شامل عمق نسبی جریان، پارامتر کوهیرنس مقطع مرکب و دبی جریان نسبی محاسباتی به عنوان پارامترهای ورودی و از دبی جریان نسبی مشاهداتی به عنوان پارامتر خروجی استفاده شد. با استفاده از 402 داده هیدرولیکی و هندسی از 31 مقطع ‏مرکب آزمایشگاهی و صحرایی، روابط صریحی برای محاسبه دبی کل جریان در مقاطع مرکب استخراج شد. میانگین خطای نسبی این روش در مراحل واسنجی و صحت‏ سنجی به ‏ترتیب حدود 2/10 و 6/11 درصد به‏ دست آمد. این میزان خطا نسبت به خطای معادله مانینگ (3/19 درصد)، دقت بسیار بهتر روش برنامه ‏ریزی بیان ژن چندمرحله‏ای را نشان می‏دهد. بنابراین، کاربرد این روش در محاسبه دبی سیلاب رودخانه‏ های با مقطع مرکب توصیه می‏شود. همچنین، می‏توان با استفاده از تلفیق این ایده با محاسبات پروفیل سطح آب رودخانه‏ ها و نیز روندیابی سیل، دقت محاسبات طراحی خاکریزهای کنترل سیل را افزایش داد.

    کلیدواژگان: الگوریتم برنامه ریزی بیان ژن، بهینه سازی، دبی جریان، رودخانه های سیلابی، مقطع لبریز
  • فهیمه خادم پور، نسرین سیاری * صفحات 49-58

    رودخانه ‏ها جزء کوچکی از آب‏ های جاری جهان هستند و به عنوان یکی از منابع اساسی تامین آب برای مصرف در کشاورزی، شرب و صنعت مطرح اند. هدف از این پژوهش بررسی کیفیت آب سه ایستگاه (زوات، والت و رودبارک) واقع در حوضه رودخانه سردآبرود استان مازندران طی سال‏های آبی 1358 تا 1394، با استفاده از شاخص کیفیت آب (CWQI) و همچنین نرم ‏افزار Aquachem است. در این پژوهش برای محاسبه شاخص از پارامترهایی نظیر کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم، کلراید، سولفات، هدایت الکتریکی و اسیدیته استفاده شد. با توجه به نتایج پژوهش، ایستگاه زوات برای مصرف شرب در رتبه نسبتا خوب و برای مصرف آبیاری و احشام در رتبه عالی و در همه مصارف دو ایستگاه‏‏ والت و رودبارک در رتبه بد قرار داشتند. همه ایستگاه ‏های رودخانه سردآبرود برای مصرف آب در آبزی‏ پروری و تفریح و سرگرمی در شرایط بد قرار داشته و تقریبا در همه موارد به تصفیه نیاز داشتند. با توجه به تجزیه و تحلیل‏ های صورت گرفته، بهترین و بدترین کیفیت آب به ترتیب مربوط به ایستگاه زوات، والت و رودبارک بود. همچنین، تیپ و رخساره آب در این رودخانه با استفاده از نرم ‏افزار Aquachem تیپ بی‏کربنات- سدیمی تشخیص داده شد.

    کلیدواژگان: پارامترهای کیفی آب، رودخانه سردآبرود، CWQI
  • محمد جواد زینلی، علی شهیدی * صفحات 59-68

    یافتن مناسب‏ ترین ورودی ‏ها برای شبکه عصبی و همچنین تعداد مناسب ورودی برای آن یکی از چالش ‏هایی است که همواره محققان با آن روبه ‏رو هستند. اغلب، بهترین ساختار برای شبکه عصبی نیز به‏صورت آزمون و خطا مشخص می‏‏شود و درنهایت با تعریف چند ورودی خاص مدل‏ های مختلفی تولید و بررسی می ‏شوند. در این تحقیق به مدل‏سازی کیفی جریان رودخانه گادارچای با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شده و دو مدل و برای هر مدل چهار سناریو تعریف شد. در هر دو مدل پارامتر هدف مقدار هدایت الکتریکی بوده است. ورودی‏ های مدل اول (ANNa) را پارامترهایی تشکیل می‏دهند که بیشترین همبستگی را با پارامتر هدف (EC) داشته ‏اند. در مدل دوم (ANNb) مناسب‏ ترین پارامترهای ورودی با استفاده از الگوریتم‏ جامعه مورچگان (ACO) مشخص شد. معیارهای به ‏کار‏رفته در این تحقیق شامل معیارهای میانگین مربعات خطا (MSE)، مجموع مربعات خطا (SSE)، نش‏ ساتکلیف و ضریب همبستگی بوده است. نتایج نشان داد بهترین مدل ANNa، مدل ANNa2 با مقدار MSE برابر 0/0017 است. ورودی ‏های این مدل مجموع کاتیون‏ ها، سختی کل و کلسیم است. بهترین مدل ANNb، مدل ANNb3 با مقدار MSE برابر 0/0012 است. ورودی ‏های این مدل درصد سدیم، pH و سختی کل است. همچنین، نتایج نشان داد استفاده از الگوریتم جامعه مورچگان برای یافتن بهترین پارامترهای ورودی سبب افزایش کارایی شبکه عصبی در قسمت صحت‏ سنجی و تست در مدل ANNb نسبت به مدل ANNa می‏‏شود. طبق نتایج به ‏دست‏ آمده به‏ جای آزمون و خطا در یافتن بهترین ورودی‏ ها برای شبکه عصبی می‏توان به‏ عنوان گام نخست از پارامترهایی استفاده کرد که بیشترین همبستگی را با پارامتر هدف دارند؛ اما پارامترهایی که با پارامتر هدف همبستگی زیادی دارند، لزوما بهترین ورودی‏ ها برای شبکه نیستند. همچنین، نتایج نشان داد از الگوریتم ACO می‏توان به ‏عنوان روشی برای انتخاب متغیرهای ورودی استفاده کرد و عملکرد شبکه عصبی را بهبود بخشید.

    کلیدواژگان: الگوریتم جامعه مورچگان، انتخاب متغیر ورودی، رودخانه گادارچای، شبکه عصبی مصنوعی
  • محمد شریفی کیا *، سیاوش شایان، مجتبی یمانی، علیرضا عرب صفحات 69-83

    تجزیه و تحلیل کمی پارامترهای مورفومتریک ابزار بسیار مفیدی در ارزیابی فرایندهای تشکیل‏ دهنده فرم زمین، اولویت‏ بندی حوضه ‏های آبخیز از نظر حساسیت به فرسایش به منظور حفاظت از منابع آب و خاک و مدیریت منابع طبیعی در سطح حوضه آبخیز است. هدف از این پژوهش، اولویت‏ بندی و طبقه ‏بندی زیرحوضه‏ ها از نظر حساسیت به فرسایش با استفاده از پارامترهای مورفومتریک و روش ‏های تصمیم ‏گیری چندمعیاره به کمک ابزار GIS و RS است. به این منظور ابتدا مدل رقومی ارتفاعی با استفاده از داده ‏های فرکانس پایین راداری PALSAR از منطقه تهیه شد، سپس 17 زیرحوضه در محیط ArcGIS10.2 استخراج شد. پس از پیش پردازش و آماده ‏سازی مدل رقومی ارتفاعی 14 پارامتر مورفومتریک شامل چهار پارامتر مورفومتریک شکلی (ضریب شکل، ضریب کشیدگی، ضریب گردی، ضریب فشردگی)، دو پارامتر خطی (نسبت انشعاب، طول جریان)، پنج پارامتر فضایی (تراکم زهکشی، میزان بافت زهکشی، ثابت نگهداشت آبراهه، فراوانی آبراهه، ضریب نفوذ) و سه پارامتر توپوگرافیک (نسبت ناهمواری، مقدار عددی ناهمواری، شیب) استخراج شد. به منظور آنالیز کمی پارامترهای مورفومتریک از مدل‏ های تصمیم گیری چندمعیاره TOPSIS، SAW و VIKOR استفاده شد و در نهایت با استفاده از شاخص ‏های درصد تغییرات و شدت تغییرات، مدل‏ ها ارزیابی شد. نتایج به دست آمده از ارزیابی پارامترهای مورفومتریک با استفاده از روش AHP نشان داد پارامترهای نسبت انشعاب، شیب و تراکم زه‏کشی به ترتیب با کسب (0/227، 0/174، 0/135) امتیاز بیشترین تاثیر را در فرسایش ‏پذیری و هدررفت منابع طبیعی داشته ‏اند. ارزیابی مدل‏ها نشان داد مدل VIKOR‏ با دقت بیشتری نسبت به مدل‏ های دیگر به اولویت‏ بندی و طبقه‏‏ بندی زیرحوضه ‏ها پرداخته است. بر اساس نتایج به دست آمده از مدل برتر، زیرحوضه ‏های دو، 15 و 17 به ترتیب با کسب (0/994، 0/645، 0/626) امتیاز در وضعیت بحرانی بسیار‏زیاد قرار گرفته ‏اند و بقیه زیرحوضه‏ ها نیز در وضعیت بحرانی زیاد قرار گرفته ‏اند و به انجام عملیات آبخیزداری به منظور حفاظت از منابع آب و خاک نیاز دارند.

    کلیدواژگان: اولویت بندی، پارامترهای مورفومتریک، حساسیت به فرسایش، زیرحوضه، حوضه نکارود
  • کیوان نادری، عطا الله ندیری*، اصغر اصغری مقدم، مهدی کرد صفحات 85-97

    فرونشست زمین پدیده‏ای به وجودآمده از عوامل هیدرولوژیکی، هیدروژئولوژیکی و ژئوتکنیکی است که در بیشتر دشت‏ های ایران مشهود است. در این پژوهش، چارچوبی جامع (GARDLIF) برای شناسایی مناطق فرونشست احتمالی در یک آبخوان معرفی شده است. برای ارزیابی روش ارائه شده، آبخوان دشت سلماس انتخاب شد که با بحران فرونشست زمین مواجه است. پس از تهیه لایه ‏های رستری پارامترهای GARDLIF و رتبه بندی آنها، مدل سازی آسیب‏ پذیری فرونشست در آبخوان دشت سلماس انجام شد و نقشه آسیب ‏پذیری فرونشست به دست آمد. نتایج به دست آمده از مدل سازی کارایی زیاد روش جدید پیشنهادی را در پتانسیل‏ یابی مناطق مختلف از نظر وقوع فرونشست زمین نشان می‏دهد. براساس نتایج به دست آمده بیشترین امکان وقوع فرونشست مربوط به مناطق اطراف قره قشلاق (شمال ‏شرق دشت سلماس) است که با نتایج مطالعات قبلی انجام شده مطابقت دارد. برای بررسی میزان تاثیرپذیری هریک از پارامترهای مدل GARDLIF، تحلیل حساسیت حذف نقشه اجرا شد. بیشترین تغییر در شاخص آسیب پذیری با حذف پارامترهای پمپاژ (D) و کاربری اراضی (L) با میانگین تغییرات به ‏ترتیب 62/1 و 5/1 درصد اتفاق می‏افتد. پارامترهای محیط آبخوان (G) و ضخامت آبخوان (I) نیز به‏علت رتبه‏ های زیاد آنها در قسمت بزرگ آبخوان حساسیت و تغییر‏پذیری زیادی دارند. کم اثرترین پارامتر، فاصله از گسل (F) با میانگین شاخص تغییر‏پذیری 0/4 درصد است. با به کارگیری روش پیشنهادی در این تحقیق، می‏توان مناطق مستعدتر از نظر فرونشست زمین را شناسایی کرد تا با مدیریت صحیح از وقوع فرونشست زمین و تاثیرات مخرب آن جلوگیری شود.

    کلیدواژگان: آبخوان، دشت سلماس، فرونشست زمین، GARDLIF
  • محمدرضا عینی، سامان جوادی*، مجید دلاور، محمد دارند صفحات 99-110
    داده های بارش پایگاه های واکاوی شده اقلیمی به دلیل شبکه بندی منظم و پوشش مکانی و زمانی زیاد در همه نقاط، برای انجام پژوهش‏هایی مانند پیش‏بینی اقلیمی، مدل سازی تغییر اقلیم، مدیریت منابع آب و مدل سازی هیدرولوژیکی، به خصوص در مناطق بدون داده های مشاهداتی، کاربردهای زیادی دارند. از این رو، در این پژوهش، شبیه سازی هیدرولوژیکی با بهره‏گیری از مدل SWAT و پایش مکانی خشکسالی با استفاده از شاخص SPI و SDI در منطقه دریاچه مهارلو و ارزیابی دقت زمانی مکانی پایگاه داده ملی اسفزاری در مقایسه با ایستگاه های مشاهداتی به عنوان مرجع روی این گستره مکانی ارزیابی شد. یافته های به دست آمده از شبیه‏سازی رواناب روی گستره واکاوی شده بیان کننده دقت بسیار زیاد این پایگاه در مقایسه با مقادیر رواناب شبیه سازی شده توسط ایستگاه های مشاهداتی است. ضریب تبیین و کارایی نش به طور متوسط دقت 6/0 را در شبیه سازی از خود نشان داده‏اند. دقت پایگاه داده یادشده در فصول سرد و بارانی بسیار بیشتر از فصل گرم سال است. در ماه های پربارش ضریب همبستگی حدود 85/0 و شاخص POD بیش از 9/0 را نشان می‏دهد. همچنین، از آنجا که دقت برآورد پایش خشکسالی در این پایگاه طی بازه زمانی واکاوی شده بسیار زیاد است، می‏توان گفت که از این پایگاه داده می‏توان به عنوان یک پایگاه قابل اعتماد و جایگزین در شبیه سازی رواناب و خشکسالی برای مناطقی بهره گرفت که سری های زمانی بارش همراه با کمبودهای آماری هستند .
    کلیدواژگان: پایگاه واکاوی شده، دریاچه مهارلو، شاخص های SPI و SDI، مدل SWAT
  • سعید حمزه*، زهرا باقرپور طوله لات، مهدی دلقندی، حمید کاردان مقدم صفحات 111-122
    در این پژوهش تاثیرات تغییر اقلیم بر تراز آب زیرزمینی در آبخوان گتوند عقیلی بررسی شد. به این منظور شبیه‏سازی آب زیرزمینی با استفاده از مدل MODFLOW در محیط GMS برای یک دوره 10 ساله (1381 1391) انجام شد. مقادیر خطای RMSE به دست آمده از واسنجی مدل برای یک دوره شش ساله در دو حالت ماندگار و غیرماندگار به ترتیب برابر با 751/0 و 852/0 متر و میزان میانگین ضریب همبستگی 82/0 برای دوره چهارساله صحت سنجی به دست آمد. سپس، برای مطالعه تاثیر تغییر اقلیم روی سطح آب زیرزمینی از خروجی 10 مدل AOGCM تحت سناریوی انتشار RCP8.5 مربوط به آخرین گزارش ارزیابی IPCC، برای شبیه سازی پارامترهای اقلیمی استفاده شد. به این منظور دوره 1971 2000 به عنوان دوره پایه و 2015 2024 به عنوان دوره پیش بینی انتخاب شد. در نهایت، پنج سناریو‏‏ی اقلیمی (در سطوح ریسک 1/0، 25/0، 50/0، 75/0 و 90/0) برای دوره آتی تولید شد. سپس، نوسانات سطح آب زیرزمینی تحت این سناریو‏های مختلف تغییر اقلیم تعیین شد. بر اساس نتایج در سطح ریسک 1/0 بیشترین میزان افت آبخوان ( 8/1 متر) و در سناریویی سطح ریسک 90/0 افزایش سطح آب زیرزمینی به میزان 43/0 متر طی 10 سال 2015 2024 پیش‏بینی شد.
    کلیدواژگان: آبخوان گتوند، عقیلی، ارزیابی ریسک، تراز آب زیرزمینی، تغییر اقلیم
  • سامان معروف پور، احمد فاخری فرد *، جلال شیری صفحات 123-134
    اقدامات اجرایی در زمینه کنترل بیابان‏زایی باید بر شناخت وضعیت فعلی بیابانی شدن و شدت آن متکی باشد. با توجه به این موضوع، در تحقیق حاضر بررسی تخریب بیابان‏زایی آبخوان واقع در دشت‏های بم‏نرماشیر و رحمت‏آباد (استان کرمان) با استفاده از مدل IMDPA و سامانه اطلاعات جغرافیایی انجام شد. در این پژوهش با استفاده از شاخص‏های کمی (افت سطح آب زیرزمینی)، کیفی )هدایت الکتریکی (EC)، کلر (Cl) و نسبت جذب سدیم ((SAR) و میزان فرسایش خاک محدوده آبخوان، به بررسی کلاس خطر بیابان‏زایی پرداخته شد. هر شاخص کلاس‏بندی شده و نقشه تخریب آن ترسیم شد. در نهایت، نقشه تخریب کلی منطقه با درنظرگرفتن بیشترین محدودیت در شاخص‏های کیفی به دست آمد. برای صحت سنجی مدل از روش‏های خوشه بندی وارد و K-means استفاده شد. در نهایت، نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد از نظر تخریب بیابان‏زایی حدود 81/90 درصد و 61/8 درصد آبخوان به ترتیب در وضعیت خطر شدید و بسیارشدید قرار دارد که 5/62 درصد از نتایج مدل IMDPA توسط روش‏های خوشه‏بندی معنا‏دار گزارش شد.
    کلیدواژگان: آب های زیرزمینی، بم نرماشیر و رحمت آباد، خطر تخریب کمی، خطر تخریب کیفی، خوشه بندی، IMPDA
  • حسن دانشیان، نصرالله کلانتری * صفحات 135-148
    در دشت بهبهان طی چند سال اخیر، به دلیل مدیریت نامناسب برداشت از منابع آب‏ سطحی و زیرزمینی، سطح ایستابی بالا آمده است و سبب بروز مشکلاتی همچون پدیده آب گرفتگی در منطقه شهری شده است. از جمله عوامل تاثیرگذار در وقوع این پدیده، توسعه شبکه های آبیاری و زهکشی در سطح گسترده‏ای از منطقه مطالعه شده است. برای ارزیابی این موضوع، از آمار درازمدت (سال‏های آبی 1382 1383 تا 1394 1395) سطح آب ‏زیرزمینی چاه های مشاهده‏ای و میزان آب ورودی به شبکه های آبیاری موجود در منطقه استفاده شد. با استفاده از این داده ها، هیدروگراف‏ معرف، نقشه های هم عمق، هم تراز و نقشه های افت و خیز دشت بهبهان در قسمت‏های مختلف آن بررسی شدند. نتایج نشان داد نوسانات سطح آب‏ زیرزمینی دشت بهبهان و ذخیره آن به آب ورودی از شبکه های آبیاری بستگی دارد و از میان شبکه های آبیاری منطقه مطالعه شده، شبکه ‏بنه‏باشت در مقایسه با شبکه های‏ آبیاری مارون جنوبی و شمالی کارکرد موثرتری را در تغذیه آبخوان دشت بهبهان و بالاآمدگی سطح آب ‏زیرزمینی آن دارد.
    کلیدواژگان: آبگرفتگی، بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی، دشت بهبهان، شبکه آبیاری
  • حمزه احمدی، غلامعباس فلاح قالهری*، مسعود گودرزی صفحات 149-160
    بررسی نیاز آبی در طراحی سیستم‏های آبیاری و تامین مصرف آب در کشاورزی اهمیت دارد. مطالعه حاضر با هدف برآورد و تعیین الگوی فضایی نیاز آبی درخت سیب با استفاده از آمار ایستگاه های هواشناسی طی سال های 1364 تا 1392 در مناطق کشت درخت سیب در ایران انجام شد. ابتدا تبخیر – تعرق مرجع سالانه براساس مدل فائو، پنمن– مانتیث برآورد شد، در ادامه نیاز آبی مراحل رشد درخت سیب تابستانه گلاب کهنز و سیب پاییزه رد دلیشز مشخص شد. نتایج به دست آمده از محاسبه ETo سالانه و نیاز آبی مراحل رشد با استفاده از نرم افزار ArcGIS10.2 به‏صورت الگوی فضایی برای هر واریته مشخص شد. نتایج نشان داد میزان ETo سالانه در مناطق شمال شرق و نیمه جنوبی محدوده کشت سیب به بیش از 2 هزار میلی‏متر می‏رسد. درختان سیب تابستانه گلاب کهنز نسبت به واریته های پاییزه رد دلیشز نیاز آبی کمتری دارند و مرحله میانی رشد در درختان سیب بیشترین نیاز آبی را دارد. تغییرات مکانی تبخیر – تعرق و نیاز آبی درخت سیب بیشتر ناشی از عامل ارتفاع از سطح دریاست. از شمال به جنوب و از غرب به شرق مناطق کشت درخت سیب در ایران، میزان نیاز آبی افزایش می‏یابد. مناطق شمال شرق و دامنه های مجاور نواحی داخلی ایران و همچنین نواحی جنوبی در مناطق کرمان و یزد در مناطق کشت درختان سیب، تبخیر – تعرق سالانه و نیاز آبی دارند، بنابراین انتخاب واریته های با نیاز آبی کمتر در این مناطق مهم است.
    کلیدواژگان: تبخیر - تعرق مرجع، توزیع مکانی، درخت سیب، نیاز آبی
  • محمد طهمورث *، محمد جعفری، حسن احمدی، حسین آذرنیوند، علی اکبر نظری سامانی صفحات 161-172
    به منظور ارزیابی کمی اثر فعالیت های مختلف آبخیزداری بر ترسیب و ذخیره کربن، نمونه برداری از پوشش گیاهی، لاشبرگ و خاک برای هر یک از تیمارها در 10 منطقه از حوضه مطالعه شده، که معرف تغییرات و نوسانات خاک و پوشش گیاهی بود، به روش سیستماتیک- تصادفی با استفاده از 10 ترانسکت و 100 پلات صورت گرفت. نتایج نشان داد در همه تیمارها خاک بیشترین تاثیر را در ترسیب کربن اکوسیستم دارد. لاشبرگ کمترین مشارکت را در بین اجزای سهیم در ترسیب کربن کل در همه تیمارها داشته است. علوفه کاری و کپه‏کاری به ترتیب با 152 و 148 کیلوگرم در هکتار بیشترین و تیمار بذرپاشی با 74 کیلوگرم در هکتار کمترین ترسیب کربن توسط لاشبرگ را داشته‏اند. در نهایت، نتایج این تحقیق نشان داد مراتع طبیعی، که وضعیت خوبی از نظر پوشش گیاهی و خاک دارند، در هر دو عمق خاک و همچنین به طور کلی (خاک+ بیوماس گیاهی+ لاشبرگ) با 84/647 تن در هکتار تا عمق 50 سانتی متری خاک بیشترین و سدهای سنگی ملاتی با 35/169 تن در هکتار تا عمق 50 سانتی متری خاک کمترین مقدار ترسیب کربن کل را دارند.
    کلیدواژگان: پررود، ذخیره کربن، لاشبرگ
  • سید حامد شکیب، سعید فرزین * صفحات 173-187
    وضعیت آتی منابع آب متاثر از تغییرات اقلیم در هر منطقه است و شبیه‏سازی بارش-رواناب برای دوره های آینده سهم مهمی در مدیریت منابع آب خواهد داشت. تغییر اقلیم می‏تواند توسط مدل گردش عمومی جو و سناریوهای مختلف اقلیمی شبیه‏سازی شود. در این تحقیق، اثر تغییرات اقلیم بر رواناب، بارش، دما و منابع آب منطقه زیارت استان گلستان بررسی شد. از مدل گردش عمومی جو HadCM3 تحت سناریوهای اقلیمی A1B، A2 و B1 برای سه دوره آتی 2011 تا 2030، 2046 تا 2065 و 2080 تا 2099 استفاده شد. برای ریزمقیاس نمایی خروجی های مدل HadCM3، مدل ANFIS به کار برده شد. نتایج آزمون t در سطح اعتماد 95 درصد نشان داد هیچ اختلاف معناداری بین نتایج مشاهده‏ای و شبیه‏سازی شده وجود ندارد. مقادیر پیش‏بینی شده بیان کننده افزایش دما به مقدار 32/0 تا 77/1 درجه سانتی‏گراد است و کاهش میزان بارندگی نیز برای دوره های آتی به میزان 60/1 تا 46/31 میلی‏متر خواهد بود. در ادامه، داده های به دست آمده به همراه نقشه شماره منحنی (CN) و خصوصیات فیزیوگرافی زیرحوضه، به دست آمده از نرم افزار ArcGIS، به عنوان ورودی به مدل HEC-HMS وارد شد تا دبی در دوره های اقلیمی آینده شبیه‏سازی شود. نتایج نشان می دهد در هر سه سناریوی افق‏های 2020، 2055 و 2090، دبی پیک و حجم سیلاب کاهش یافته است و در هر سه افق یادشده، بیشترین کاهش مربوط به سناریوی A2 است. درصد کاهش دبی پیک و حجم تخلیه برای هر سناریو به ترتیب 72/1 و 83/1، 06/3 و 07/3، 43/4 و 48/4 برای دوره های آتی به دست آمد. نتایج اجرای مدل، بیان می کند که آبگیری مناسبی در پشت مخازن صورت نمی گیرد. در نهایت، برای حل این مسئله راهکارهایی ارائه شد.
    کلیدواژگان: بارش، رواناب، تغییر اقلیم، حوضه زیارت، HadCM3، ANFIS، HEC-HMS
  • مجید منتصری*، امیر نورجو، جواد بهمنش، مهدی اکبری صفحات 189-202
    دریاچه ارومیه در سال‏های اخیر به دلیل کاهش جریانات ورودی آب از زیرحوضه های خود با کاهش شدید حجم آب مواجه شده است. یکی از دلایل خشکی مستمر این دریاچه تغییرات اقلیمی و پدیده خشکسالی است. دو رودخانه زرینه‏رود و سیمینه‏رود از مهم ترین زیرحوضه های دریاچه ارومیه هستند و بیش از نیمی از ورودی آب دریاچه را تامین می کنند. در این میان، شناخت ابعاد مختلف پدیده خشکسالی و خصوصیات آماری آن مهم است و نخستین قدم در بررسی و مدیریت منابع آب حوضه و درک بهتر دلایل خشکی دریاچه ارومیه به شمار می‏آید. هدف از این پژوهش، بررسی رفتار اقلیمی حوضه های بررسی شده از دیدگاه خشکسالی هواشناسی طی چهار دهه گذشته است. در این تحقیق وضعیت خشکسالی در دو حوضه زرینه‏رود و سیمینه‏رود توسط شاخص بارش استاندارد شده، SPI با استفاده از داده های بارش ماهانه 31 ایستگاه در دوره آماری 1350 1393 در مقیاس زمانی سالانه و ماهانه (یک تا 48 ماهه) بررسی شد. دوره های ترسالی و خشکسالی و همچنین مقادیر شاخص SPI در مقیاس‏های مختلف زمانی و به صورت منطقه‏ای استخراج شد. در نهایت، نقشه پهنه‏بندی شاخص بارش استانداردشده برای سال‏های واقع شده در دوره های مهم ترسالی و خشکسالی با استفاده از روش‏های زمین آماری (کریجینگ، کوکریجینگ و فاصله معکوس) تهیه و ارزیابی شد. بررسی شاخص SPI طی چهار دهه گذشته، نشان می‏دهد به طور کلی زیرحوضه های جنوبی دریاچه ارومیه پس از تجربه دو دوره ترسالی و یک دوره خشکسالی، در 70 درصد سال‏ها در شرایط نرمال به‏سر برده اند. پس از وقوع خشکسالی متوالی طی دوره 1377 1380 به رغم حاکمیت شرایط نرمال تا سال 1393، روند کاهشی تراز دریاچه ارومیه ادامه یافته است که نشان می‏دهد علاوه بر تاثیر شرایط اقلیمی و کاهش بارش‏ها، عوامل دیگری نظیر بهره‏برداری نامناسب و برداشت بیش از حد از منابع آبی در سال‏های اخیر عامل اصلی تشدید بحران در حوضه دریاچه ارومیه بوده است. مقایسه و ارزیابی روش‏های مختلف زمین آماری به منظور توزیع مکانی شاخص خشکسالی با استفاده از معیار RMSE نشان داد روش کریجینگ دقت زیادی برای پهنه‏بندی خشکسالی دارد.
    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، روش های زمین آمار، زرینه رود، سیمینه رود، شاخص SPI
  • مطلب بایزیدی*، فرخ اسدزاده، مهری کاکی صفحات 203-213
    دبی رودخانه ها به‏دلیل تغییرات درخور توجه زمانی و مکانی در مطالعات هیدرولوژی و برنامه ریزی مدیریت منابع آب اهمیت فراوانی دارد. در علوم مهندسی آب، سعی بر این است که با استفاده از سری زمانی داده های ثبت شده، اقدام به برآورد جریان رودخانه شود. افزایش دقت پیش‏بینی های یاد شده می‏تواند در برنامه ریزی دقیق تخصیص منابع آب موثر باشد. در این پژوهش از سه روش برنامه ریزی بیان ژن، روش حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی موجکی برای برآورد جریان رودخانه تلوار در حوضه آبخیز قروه دهگلان استفاده شده و کارایی آنها مقایسه شد. به این منظور داده های 10 ساله دبی رودخانه (1381-1391) به منظور مدل‏سازی استفاده شد. برای مدل‏سازی با روش‏های یادشده، 75 درصد از داده ها به عنوان داده های آموزش و 25 درصد نیز به منزله داده های اعتبارسنجی مدل استفاده شدند. نتایج به دست آمده نشان داد پیش‏بینی مدل جریان با تاخیر دو روز قبل جریان در رودخانه در هر سه روش دقت قابل قبولی دارد، به طوری که معیار ضریب تبیین در مرحله اعتبارسنجی در بهترین مدل به ترتیب برای برنامه ریزی بیان ژن، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی موجک برابر با 94/0، 92/0 و 90/0 بودند. همچنین، مقایسه سه مدل نشان داد روش ماشین بردار پشتیبان نسبت به دو روش دیگر عملکرد بهتری دارد و نیز دقت پیش‏بینی در این مدل با افزایش تعداد تاخیرها به چهار و پنج روز قبل افزایش می‏یابد.
    کلیدواژگان: تخمین جریان، رودخانه تلوار، شبکه عصبی موجک، مدل برنامه ریزی بیان ژن، مدل LS-SVM
  • عبدالله پیرنیا، محمد گلشن، سمیرا بیگنه، کریم سلیمانی * صفحات 215-228
    خشکسالی از گسترده‏ترین و مخرب‏ترین بلایای طبیعی است که با رخداد تغییر اقلیم پیچیده‏تر می‏شود. برای فراهم کردن یک دید کلی از شرایط خشکسالی، شاخص‏هایی برای پایش آن به طور گسترده استفاده می شوند. در این مطالعه، برای ارزیابی وضعیت خشکسالی آینده حوضه آبخیز تمر (بالادست سد گلستان)، ابتدا داده های روزانه خروجی مدل‏ CanESM2 تحت سناریوهای RCP 2.6 و RCP 8.5 با استفاده از مدل SDSM برای دوره 2020-2049، ریزمقیاس و پیش‏بینی شدند. در ادامه، با استفاده از داده های پیش‏بینی شده و شاخص‏های خشکسالی SPI و SPEI، وضعیت خشکسالی در آینده بررسی شد. همچنین، آنالیز روند داده های دما و بارندگی، با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال انجام گرفت. نتایج آنالیز روند بیان کننده تغییرات ناچیز بارندگی و افزایش معنا‏دار دما در بیشتر سری های زمانی است. همچنین، عملکرد مدل SDSM برای پیش‏بینی داده های دما و بارندگی بسیار خوب ارزیابی شد و خروجی های آن نشان داد دما و بارندگی نسبت به زمان حال افزایش می‏یابند. نتایج شاخص SPI نشان داد در هر دو دوره پایه (1985 2014) و آتی (2020-2049)، بیشترین خشکسالی ها و ترسالی ها به ترتیب در اواخر و نیمه ابتدایی دو دوره رخ داده‏اند. از آنجا که در شاخص SPEI در مقایسه با شاخص SPI پارامترهای اقلیمی بیشتری علاوه بر بارندگی برای ارزیابی خشکسالی لحاظ می‏شود و با توجه به افزایش روند دما در دوره حال و آینده، می‏توان گفت که نتایج شاخص SPEI، واقعی‏تر و منطقی‏تر از نتایج شاخص SPI است به‏طوری که ارزیابی خشکسالی بر اساس شاخص SPEI، شرایط خشکسالی شدیدتری را نسبت به شاخص SPI نشان داد.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز تمر، خشکسالی، شاخص های SPI و SPEI، گزارش پنجم IPCC، مدل SDSM
  • سهیلا آقابیگی امین *، محمود عرب خدری صفحات 229-239
    شبیه‏سازی باران یکی از روش‏های مهم برای اندازه‏گیری فرایندهای هیدرولوژیکی و فرسایش خاک است. ارزیابی سریع و قابلیت تکرار زیاد از مزایای استفاده از شبیه‏ساز باران است. شبیه‏ساز ساخته شده به وزن تقریبی 20 کیلوگرم قابلیت شبیه‏سازی باران با شدت‏های 8/2 تا 5/9 سانتی‏متر بر ساعت در سطح کرت آزمایشی با مساحت یک تا سه مترمربع را دارد. اندازه‏گیری قطر قطرات از روش‏های گلوله آردی و لکه رنگی به‏دست آمد. روش گلوله آردی به دلیل بیشتربودن ضریب تبیین انتخاب و نتایج آن بررسی شد. بیشترین ضریب یکنواختی (6/96 درصد) مربوط به شدت 3/8 سانتی‏متر بر ساعت و کمترین ضریب (6/90 درصد) مربوط به شدت 5/9 سانتی‏متر بر ساعت به‏دست آمد که بیشتر از حد قابل قبول است. دامنه قطر متوسط قطرات از 97/0 میلی‏متر در شدت 8/2 سانتی‏متر بر ساعت تا 22/1 میلی‏متر در 1/7 سانتی‏متر بر ساعت تغییر می‏کند که در محدوده باران‏های طبیعی قرار دارد. همچنین، دامنه تغییرات سرعت از 58/3 تا 21/4 متر بر ثانیه است. با توجه به مجموعه ویژگی های یادشده یک شبیه‏ساز باران قابل حمل بسیار مناسب با دقت قابل قبول برای مطالعات رواناب، نفوذپذیری، فرسایش و رسوب در صحرا ساخته شد.
    کلیدواژگان: روش گلوله آردی، سرعت و انرژی جنبشی باران، ضریب یکنواختی کریستیان سن، نازل
  • احمد حاجی نژاد، حسین یوسفی*، امید بهمه صفحات 241-249
    آثار زیست‏محیطی انسان بر کره زمین در زمینه های مختلفی قابل بررسی است. یکی از زمینه هایی که اهمیت زیادی در کره زمین دارد، انتشار گاز دی‏اکسید‏ کربن توسط انسان است. یکی از هزاران فعالیت بشر که به انتشار گاز ‏دی‏اکسید کربن به محیط منجر می‏شود، فعالیت مربوط به تامین آب مصرفی است. در این مقاله به بررسی حجم گاز ‏دی‏اکسید کربن انتشاریافته ناشی از سیستم تامین ‏آب ‏شرب شهر سپیدان پرداخته شده است. محدوده زمانی این پروژه یک‏سال بوده است. نتایج بررسی های این مطالعه نشان می دهد در شهر سپیدان از تعداد یک حلقه چاه با انرژی مصرفی 81318 کیلووات ساعت، یک چشمه با انرژی‏ مصرفی 102234 کیلووات ‏ساعت و ساختمان ‏اداره آب ‏و فاضلاب با انرژی مصرفی 5491 کیلووات ساعت، به ترتیب مقدار 48769- 1067 و 3293 کیلوگرم ‏دی‏اکسید ‏کربن در سال تولید می شود. همچنین، نتایج این تحقیق نشان داد به ازای تامین یک متر‏مکعب آب شرب در شهر سپیدان حدود 38 گرم ‏دی‏اکسید کربن تولید می‏شود. نتایج این تحقیق نشان داد تامین آب از چشمه در نقطه‏ای با ارتفاع بیشتر نسبت به همه مناطق شهر به دلیل توپوگرافی خاص شهر سپیدان، که به صورت پستی و بلندی های پرشیب است، نیاز به انرژی بسیار کمتری دارد و به دنبال آن آلودگی یا دی اکسید کربن کمتری منتشر می‏کند.
    کلیدواژگان: آب شرب، انرژی مصرفی، دی اکسید کربن
  • غزال ترابی، حسین آقامحمدی زنجیرآباد*، سعید بهزادی صفحات 251-263
    در حال حاضر، یک ابزار مهم برای شناسایی تغییرات زمین و پایش آنها علم سنجش از دور است. طبقه‏بندی تصاویر چندباندی یکی از تکنیک‏های مهم برای تفکیک واحدهای زمین است. هدف کلی تحقیق حاضر، طبقه‏بندی تصاویر ماهواره‏ای با بهره‏گیری از روش‏های هوش محاسباتی است. پدیده گرمایش جهانی، گسترش سدسازی، ذخیره آب در پشت سدها و بهره‏برداری بیش از حد از آب موجود برای کاربری های انسانی سبب خشک شدن دریاچه ها از جمله دریاچه بختگان شده است. به این منظور، در تحقیق حاضر تصاویر لندست سال‏های 1991، 2000، 2010 و 2017 دریاچه بختگان و محدوده اطراف آن گرفته شد. این تصاویر پس از انجام پیش‏‏پردازش‏ها و تصحیحات مورد نیاز، با روش نظارت شده بیشترین شباهت، براساس نمونه های آموزشی در چهار کلاس پهنه‏آبی، پوشش ‏گیاهی، کوه و مناطق شهری طبقه‏بندی شد. سپس، همان تصویر با روش‏ شبکه عصبی پرسپترون چندلایه در کلاس‏های یادشده طبقه‏بندی شد. در نهایت، برای هر دو روش ماتریس خطا استخراج شد و صحت کلی و ضریب کاپا محاسبه شد. صحت کلی برای سال 1991 به‏ترتیب برای روش بیشترین احتمال و شبکه عصبی 87 و 93 درصد و ضریب کاپا به‏ترتیب 86/0 و 90/0 محاسبه شد. بنابراین، با توجه به دقت بیشتر شبکه ‏عصبی، تصاویر سال‏های 2000، 2010 و 2017 با این روش طبقه‏بندی شد. بعد از طبقه‏بندی به‏منظور ارزیابی آن، از Google Earth برای هر کلاس اطلاعاتی نمونه تست در نظر گرفته شد و صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب 89 درصد و 85/0 محاسبه شد. در نهایت، مساحت پهنه‏آبی به صورت چشمگیری کاهش یافته و به سایر کلاس‏ها افزوده شده است.
    کلیدواژگان: بیشترین شباهت، پرسپترون چندلایه، شبکه عصبی، طبقه بندی، نمونه های آموزشی
  • سید آرمان هاشمی منفرد*، مهدی رضاپور، تهمینه ژیان صفحات 265-278
    پدیده تبخیر به عوامل مختلفی ازجمله دما، سرعت باد، رطوبت، شوری آب، عمق آب و... بستگی دارد. بررسی آمار و اطلاعات مربوط به تبخیر، دما، سرعت باد و رطوبت در منطقه مطالعه شده نشان می‏دهد مهم ترین عامل تبخیر، سرعت باد است. استفاده از دیوار‏های بادشکن یکی از روش‏های کنترل سرعت باد است که به کاهش تبخیر منجر می‏شود. داده های استفاده‏شده در این تحقیق از ایستگاه هواشناسی زهک برداشت‏ شده است. هدف از این مطالعه، شبیه‏سازی میدان جریان باد عبوری از روی بادشکن با استفاده از مدل عددی FLUENT و تعیین اثر هندسه بادشکن و فاصله بین بادشکن‏ها روی سرعت باد ورودی است. از این‏رو، در قدم نخست در نرم‏افزار GAMBIT هندسه مسئله برای حل میدان جریان تعیین شد و مش بندی میدان محاسباتی و نوع مرز‏های حاکم بر میدان جریان مشخص شد. پس از تهیه شبکه مورد نیاز و تعیین مرز‏های میدان جریان، فایل مد نظر توسط FLUENT خوانده ‏شده و شرایط تحلیلی سیال، مشخصات آن، مشخصات شرایط مرزی و... بر هندسه اعمال ‏شده و مسئله حل شد. نتایج نشان می‏دهد در صورت طراحی بادشکن‏هایی به ارتفاع دو متر که فاصله بین آنها 48 متر است و با زاویه 90 درجه در جهت شمال غربی قرار گرفته اند، می‏توان به‏طور موثر میزان تبخیر در منطقه را کاهش داد. اگر بخواهیم فقط از سیستم بادشکن برای کاهش تبخیر در سطح چاه نیمه استفاده کنیم، باید از 160 ردیف بادشکن استفاده شود که طولی برابر عرض دریاچه دارند.
    کلیدواژگان: بادشکن، کنترل تبخیر، مدل عددی FLUENT
  • عباس علی ولی*، حسن برآبادی، ابوالقاسم امیراحمدی صفحات 279-292

    مقوله توسعه پایدار به کاهش آثار نامطلوب توسعه در اکوسیستم ها و پایداری مستمر آنها تاکید می کند. یکی از مسائل مطرح در اکوهیدرولوژی مناطق خشک، مدیریت پساب های شهری است. یکی از ایده ‏هایی که می‏تواند شرایط کاهش آثار منفی پدیده بیابان زایی را فراهم آورد، استفاده پساب فاضلاب شهری در احیای مناطق بیابانی است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی امکان استفاده از پساب شهر سبزوار در احیای مناطق بیابانی دروک برآباد سبزوار است. درباره کارایی کیفیت پساب و تاثیرات آن بر اکوسیستم منطقه، کیفیت پساب با مقادیر استاندارد در بخش ‏های کشاورزی، تخلیه به آب‏های سطحی، تغذیه مصنوعی، الگوی کشت، چگونگی آبیاری، دام و طیور و حیات وحش مطالعه شد. برای امکان سنجی براساس روش دلفی عوامل موثر امتیازدهی شدند. به منظور یکپارچه سازی، تحلیل اطلاعات، تصمیم‏ گیری و پیشنهاد راهبرد متناسب با طرح، از مدل SWOT استفاده شد. نتایج نشان داد مجموع امتیاز نهایی کسب شده از عوامل بیرونی 2/992 و درونی 2/917 است که در نتیجه طرح مد نظر الگوی تهاجمی را به خود اختصاص می‏دهد. وجود نیزارها با قابلیت پالایش طبیعی، ذخیره‏ گاه آب در رودخانه کالشور و قدرت سازگاری فراوان گونه ‏های بیابانی کشت شده در منطقه از عوامل امکان استفاده پساب و احیای اکوسیستم بیابانی منطقه اند.

    کلیدواژگان: اکوهیدرولوژی بیابان، بیابان زایی، پساب شهری، تصفیه خانه فاضلاب سبزوار، مخاطرات طبیعی
  • سامان جوادی*، مهدی هاشمی، مهدی سوخته صفحات 293-305

    از راهکارهای اساسی برای پیشگیری افزایش آلودگی آب زیرزمینی، شناسایی مناطق بحرانی آلوده شده با توجه به نوع کاربری در آن آبخوان است. در بیشتر پژوهش ‏های پیشین منابع آلاینده و آلودگی آبخوان به صورت تک پارامتری یا منحصر به یک نوع کاربری در نظر گرفته شده و تحلیل کیفی آبخوان فقط مربوط به یک آلاینده است. از این رو، در تحقیق حاضر با به کارگیری تکنیک خوشه بندی و با توجه به کاربری اراضی وضع موجود، نقشه پهنه ‏بندی کیفی بر اساس ترکیب چند پارامتر استخراج شد. به بیان دیگر، با درنظرگرفتن سه پارامتر کیفی نیترات (NO3)، آرسنیک (As) و کل مواد جامد محلول (TDS)، به ترتیب برای سه نوع کاربری کشاورزی، صنعتی و شرب با به‏ کارگیری تکنیک خوشه بندی کلاسیک، پهنه بندی آلودگی آبخوان قزوین تهیه شد. تعداد خوشه های بهینه بر اساس شاخص دیویس- بولدین پنج خوشه تعیین شد. نتایج نشان می‏دهد با توجه به استاندارد جهانی آب شرب و درنظرگرفتن سه پارامتر منتخب، مناسب ترین خوشه (C1) با مساحت 22 درصد در نواحی شمالی آبخوان بوده و به سمت نواحی مرکزی، که تمرکز فعالیت های کشاورزی و صنایع است، آلودگی در آبخوان (خوشه های C4 و C5) با مساحت 35 درصد به عنوان نامناسب ترین منطقه شناخته شده است.

    کلیدواژگان: آبخوان قزوین، آلودگی آب زیرزمینی، پهنه بندی آلودگی، تحلیل کیفی چندپارامتره، خوشه بندی
  • جبار هادی قورقی، لیلا غلامی*، ادریس کرمی صفحات 307-318

    بررسی ظرفیت حمل رسوب و فرایند انتقال رسوب در هیدرولیک رودخانه‏ ها و ریخت‏ شناسی آن، اهمیت ویژه‏ای دارد. با توجه به اینکه مطالعه تغییرات ضرایب اصلاحی در روش ‏های مختلف برآورد رسوب می‏تواند مفید باشد، بنابراین پژوهش حاضر به منظور مقایسه تغییرات مقادیر ضرایب اصلاحی از بالادست به پایین‏دست رودخانه های قره ‏سو (کرمانشاه)، نگل و سروآباد (کردستان) و قزل‏اوزن (کردستان، زنجان و گیلان) با استفاده از روش ‏های هیدرولوژیکی LQMLE، Smearing، 1CF، 2CF، معمولی و FAO انجام شده است. نتایج نشان داد از بالادست به پایین‏ دست رودخانه، با کاهش ضریب معادله، فرسایش‏ پذیری در حوضه بالادست ایستگاه‏ ها کاهش و با افزایش توان معادله، انتقال رسوب افزایش یافت. کاهش و افزایش ضریب و توان معادلات در جهت پایین‏ دست مقاطع مختلف رودخانه می‏تواند به‏ دلیل اضافه شدن مناطق با شیب کمتر به حوضه بالادست است. در ایستگاه ‏های مطالعه شده، روش‏ های هیدرولوژیکی استفاده شده (به‏ جز روش FAO) مقدار رسوب را کمتر از مقدار رسوب مشاهده ‏ای تخمین زدند. همچنین، مقایسه مقادیر رسوب مشاهده‏ ای و برآوردی نشان داد ایستگاه‏ های پایین ‏دست حوضه اختلاف رسوب برآورد کمتری نسبت به ایستگاه ‏های بالادست داشت. مقایسه روش‏ های استفاده شده نشان داد در ایستگاه یساول روش FAO با خطای نسبی، کارایی مدل و شاخص توافق به ‏ترتیب 4/31، 0/454 و 0/750، ایستگاه قره‏ گونی روش LQMLE با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق به‏ترتیب 68/17-، 0/285 و 0/526، در ایستگاه پل‏دختر نیز روش LQMLE با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق به‏ترتیب 53/41-، 0/377 و 0/647 و نیز روش LQMLE برای ایستگاه هیدرومتری استور به ‏ترتیب با خطای نسبی و کارایی مدل و شاخص توافق، 25/53-، 0/680 و 0/874 مناسب‏ ترین روش تخمین رسوب ارزیابی شدند. در ایستگاه ‏های هیدرومتری دوآب ‏مرگ، پل ‏کهنه و قورباغستان به ‏ترتیب روش ‏های LQMLE، 2CF و LQMLE مناسب ‏ترین روش ارزیابی تخمین رسوب بودند. در ایستگاه ‏های هیدرومتری شویشه و کوماسی نیز روش FAO بهترین روش ارزیابی تخمین رسوب بود.

    کلیدواژگان: بار بستر، رسوب معلق، فرسایش پذیری، منحنی سنجه رسوب، واسنجی
  • حسین یوسفی*، محمد گلشن، عبدالله پیرنیا صفحات 319-330

    برای مدیریت مناسب رویدادهای طبیعی مانند سیل، استفاده از مدل ‏های کامپیوتری به‏طور سریع در حال توسعه است و این مدل‏ ها ابزارهای ضروری برای فهم انسان از فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه آبخیز و مدیریت آن هستند. در این تحقیق با هدف مدیریت مناسب سیل مناطق خشک و مرطوب کارایی مدل HEC-HMS برای شبیه ‏سازی وقایع مختلف سیل بررسی شد. به این منظور سه واقعه سیل در حوضه آبخیز کسیلیان با مساحت 8/67 کیلومترمربع با اقلیم مرطوب و سه واقعه سیل در حوضه آبخیز کارده با مساحت 2/93 کیلومترمربع با اقلیم کاملا خشک در نظر گرفته شد. داده ‏های هیتوگراف بارش بر پایه گام زمانی دقیقه‏ ای و داده ‏های هیدروگراف سیل مربوط به هر واقعه به مدل وارد شدند. سپس، تخمین هیدروگراف سیل بر پایه گام زمانی 30 دقیقه‏ای انجام شد. آنالیز حساسیت پارامترها با استفاده از روش آزمون و خطا نشان داد پارامتر CN نسبت به سایر پارامترها حساسیت زیادی دارد و این حساسیت در منطقه خشک نسبت به منطقه مرطوب بیشتر است. نمایه ‏های آماری ضریب همبستگی (R2)، ضریب نش- ساتکلیف (NS) و مجموع مربعات خطا (CP) بر حسب مترمکعب بر ثانیه برای ارزیابی کارایی مدل‏ استفاده شد. مقادیر این نمایه ‏ها در حوضه آبخیز کسیلیان برای سیلاب‏ های شبیه‏ سازی شده به‏ترتیب بین 0/84 تا 0/93، 0/78 تا 0/81 و 96/13تا 188 و در حوضه آبخیز کارده مقادیر این نمایه‏ ها به ‏ترتیب بین 0/76 تا 0/89، 0/71 تا 0/75و 113/4تا 216/7به‏ دست آمد. نتایج نشان می‏دهد مدل HEC-HMS در هر دو حوضه آبخیز دقت مناسبی دارند و در حوضه آبخیز منطقه مرطوب نسبت به منطقه خشک کارایی این مدل برای مدیریت وقایع سیل نسبتا بیشتر است.

    کلیدواژگان: سیلاب، شبیه سازی، هیدروگراف، کارده، کسیلیان
  • رضا نیک خواه *، سید مهدی صالحی، حسین جوادی صفحات 331-341

    دریاچه ارومیه با وجود داشتن ویژگی‏ های زیست محیطی منحصر به فرد، در نتیجه دخالت عوامل طبیعی و انسانی، در معرض خشک شدن قرار گرفته و به خلاف کارکردی که می‏ توانست در تعدیل شرایط زیست محیطی منطقه داشته باشد، به تهدیدی برای امنیت انسانی و نقض حقوق اساسی آنها، از جمله حق حیات، حق سلامتی، حق برخورداری از محیط زیست پاک و... تبدیل شده است. با وجود مشکلات یادشده، آنچه بررسی آن ضروری است، پرداختن به این سوال اساسی است که چگونه می‏توان از مبانی فقهی برای توجیه حق بر محیط زیست در خصوص دریاچه ارومیه استفاده کرد؟ کارکرد قاعده لاضرر به عنوان یکی از قواعد مسلم فقهی در اثبات این حق چیست؟ آیا از این قاعده می‏توان برای پیشگیری و جبران ضرر نسبت به رفتار و اقدامات تهدیدکننده محیط زیست استفاده کرد؟ پژوهش حاضر با درک این ضرورت، به بررسی مفهوم حق بر محیط زیست و مفهوم قاعده لاضرر پرداخته و کوشیده است با بررسی ارتباط این دو مفهوم، جایگاه استدلالی قاعده لاضرر در اثبات حقوق زیست محیطی دریاچه ارومیه را روشن کند و از این رهگذر، به ارائه راهکارهایی به منظور حفاظت از دریاچه و تامین حقوق زیست محیطی پیرامون آن دست یابد.

    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، حق، حق بر محیط زیست، قاعده لاضرر
|
  • Arash Malekian*, Mohammad Pour Reza Pages 1-10

    Nowadays, groundwater depletion and the lack of replace water sources, one of the biggest problems is Nowadays, groundwater depletion and lack of enough water to replace it is one of the biggest problems considered all over the world. To solve this crisis as one of the major solutions, we can consider the artificial recharge of aquifers. Fatoieh plain of Hormozgan province is located in the central city district Bastak. Therefore groundwater is the major and only reliable source of water and due to severe drawdown; it is needed for artificial recharge of ground water aquifer of the region. Therefore, in order to identify areas suitable for artificial recharge some of the indicators consisting of nine hydrogeology and geographic parameters were chosen and presented in the form of maps in GIS environment. Meanwhile, we used fuzzy TOPSIS method and hierarchical fuzzy TOPSIS network analysis combined with GIS to integrate of different information layers and to obtain the most suitable sites for the implementation of artificial recharge of the Fatoieh plain. The results showed good potential for artificial recharge in southern parts of the plain. Meanwhile, the fuzzy TOPSIS network analysis presented better and acceptable results.

    Keywords: artificial recharge, Analytical Network Fuzzy TOPSIS, Hierarchical
  • Sedigheh Mohammadi *, Farzin Naseri, Hamid Nazaripour Pages 11-22

    Whereas climatic parameters find importance due to their impacts on water resources, therefore this research was done carried out for investigating of meteorological drought and its impacts on Kerman groundwater resources in the eighteen- year’s period (1997-2014). In this regard Standardized Precipitation Index (SPI) values in Kerman meteorological station and Groundwater Resource Index (GRI) of plain in different time scales (1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 months) was calculated. The results of correlation test between GRI index in different time scales and SPI index in the time period under research without any delay and with a time lag of one to twelve months showed that 6 and 18 months GRI index have significantly related to 48 month SPI index with 0.628 and 0.631 Pearson coefficients, respectively and also 48 months GRI index was correlated to 48 months SPI index with 6 month lag time and its Pearson coefficient was 0.686. The results of regression model showed that up to 57 percent of variations in GRI index explained and justified by SPI index. This is due to other factors such as uncontrolled exploitation of groundwater resources on the loss of groundwater and groundwater index linked. Iso-decline maps showed that the decline in groundwater levels across the plain, an average of 20 meters and rising in ground water levels in the range of Kerman city by 14 meters.

    Keywords: Correlation, Regression analysis, Kerman plain, Standardized Precipitation Index, Groundwater Resource Index
  • Hasan Torabi Poudeh, Parastoo Hamezadeh Pages 23-36
    In this paper Kashkan basin from upstream to downstream water quality changes were evaluated. First, the ýprocess of long-term qualitative changes in two branches Kashkan (Khorramabad and Horod) was evaluated. ýMann-Kendall test was used to determine Routing data. For examination of water quality AqQA software ýSchoeller diagram extracted and analyzed for each station. Information needed to assess water quality in terms ýof agriculture was transferred to the diagram Will Cox and Classification of water was determined. At all ýstations trend of discharge, negative and to further Water Quality Indicators the trend was positive. The results ýshowed that in both branch water quality parameters Decreased. Water quality changes after joining the two ýbranch Khorramabad and Herod At the station Poldokhtar was investigatedþ.þý At the station Poldokhtar Many ýparameters were In a range between the value of them In two branches before joining But in some of them ýalso was violated this law and increased At the station Poldokhtar. Due to the reduction in flow rate and ýincrease of quality parameters, the basic premise was proven.ý
    Keywords: Routing, Kashkan, Quality, Mann-Kendall
  • Abdolreza Zahiri *, Mohammad Ali Shabani Pages 37-48

    In flood conditions at the alluvial rivers with compound sections, due to momentum exchange between main channel and floodplains, flow discharge prediction by traditional methods is very erroneous. In this paper, a new method known as multi-stage gene expression programming has been used for computation of flow discharge in straight compound channels. For modeling, three dimensionless parameters of relative depth, coherence and relative calculated flow discharge, and one parameter of relative measured flow discharge were selected as inputs and output, respectively. Using 402 stage-discharge dataset from 31 laboratory and field compound channels, explicit relationships were developed for flow discharge prediction. The mean absolute errors of this method were obtained as 10.2% and 11.6%, respectively for training and testing phases. Hence compared with the Manning's formula (with mean absolute error of 19.3%), the proposed method is quit outperform. Hence, application of this method is recommended for flood flow discharge in rivers having compound channel forms. Also, by incorporating this new idea with the computation procedures of the river water surface profiles and flood routing, the design of flood alleviation schemes will be improved.

    Keywords: Bankfull channel, Flow discharge, Flooded rivers, Gene expression programming algorithm, Optimization
  • Fahimeh Khadempour, Nasrin Sayari * Pages 49-58

    The rivers are considered as a small part of flowing water and one of the basic sources of the world׳s irrigation, drinking water industry and other uses. The aims of this study are division of water quality in three stations (Zawat, Walt and Roodbarak) which are situated in Sardabrood river by using qualitative water index (CWQI) and the Aquachem software. For this aim to calculate the indicator, calcium, magnesium, potassium, sodium, Chloride, Sulfate, The electrical conductivity (EC) and acidity (PH) based on the results, Zawat station is in a rather good rating for potation and in an excellent rating for irrigation and Walt and Roodbarak had bad ratings. All the Roodbarak stations are in bad conditions for raising aquatic amusement and are needed to be filtered and refined. Concerning to the analysis, the best and worst qualitative water is related to the Zawat and Walt and Roodbarak stations. The type of water by the Aquachem was Bicarbonate- Sodium (NaHCO3).

    Keywords: quality of water resources, Canadian Water, river, Aquachem
  • Mohammad Javad Zeinali, Ali Shahidi * Pages 59-68

    the performance criteria have used in this study is including mean square error (MSE), sum square error (SSE), Nash_Sutcliffe and correlation coefficient. The result indicated the best ANNa model is ANNa2 with MSE equal 0.0017. Inputs in this model are Total Cation, Total Hardness and Calcium. The best ANNb model is ANNb3 with MSE equal 0.0012. Inputs in this model are Sodium adsorption ratio, pH, Total Hardness and Calcium. Also, the results indicated that using ACO algorithm for finding the best input parameters had increased neural network performance, in ANNb models than ANNa for validation network and for test network we see with increases inputs the performance of network increases. According to results we can say that against try and error for finding the best inputs, we can use the parameter that those had a high correlation between target parameter as first step. But parameters that have high correlation between target parameter, necessarily dont the best inputs. But the parameter that those had a high correlation between target parameter as inputs of neural network. Also, we find that the ACO algorithm can be used as a method of input variable selection and that improved the performance of neural network.

    Keywords: Artificial Neural Network, Ant colony Algorithm, Gadarchay River, Input Variable Selection
  • Mohammad Sharifikia *, Siavosh Shayan, Mojtaba Yamani, Alireza Arab Ameri Pages 69-83

    The aim of this research is watershed prioritization using morphometric parameters and Multiple Criteria- Decision- Making (MCDM) by Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing (RS) techniques. For this purpose, First digital elevation model (DEM) was developed of study area using low frequency radar data, then, 17 watershed extraction for prioritization in ArcGIS10.2. After preprocessing and preparation of digital elevation model 14 morphometric parameters extracted including 5 Shape morphometric Parameters (Form factor, Elongation Ratio, Circularity Ratio, Compression ratio), 2 linear parameters (bifurcation ratio, Stream length), 5 areal parameters (Drainage Density, Drainage texture rate, Constant of channel maintenance, Stream frequency, Penetration ratio) and 3 topographic parameters (Relief ratio, Ruggedness number, Slope). The results of the evaluation of morphometric parameters by using AHP model showed that bifurcation ratio, Slope and Drainage Density With the most points (0.227, 0.174, 0.135)points Were in very much Acute condition and other watershed also were in very Acute condition And requires watershed management practices to protect water and soil resources

    Keywords: morphometric parameters, Multiple Criteria- Decision- Making, prioritization, Naka Roud Catchment
  • Keyvan Naderi, Ata Allah Nadiri *, Asghar Asghari Moghaddam, Mehdi Kord Pages 85-97

    This research introduces a general framework (GARDLIF) for evaluate land subsidence potential of any area in the aquifers. This methodology evaluated in the Salmas aquifer. In the first, raster layers of the GARDLIF factors were prepared. Then, the layers were reclassified based on the GARDLIF framework criteria and modeling was carried out. The land Subsidence vulnerability map of the Salmas aquifer shows that the most land subsidence potential is related to the north-east of aquifer (Gharagheshlagh) which was consistent with the results of prior studies. In order to assessment the effectiveness of each factors in output layer, map removal sensitivity analysis was performed. The most changes in vulnerability index are associated with remove of the discharge (D) and land use (L) maps that average changes are 1.62 and 1.5, respectively. Due to high rating of aquifer media (A) and impact of aquifer thickness (I) in most parts of the aquifer, vulnerability index extensively changes by remove A and I factors. Based on sensitivity analysis, the least important factor is the Distance of fault (F) that its average variability index is 0.4%.

    Keywords: Aquifer, Land subsidence, Salmas plain, GARDLIF
  • Mohammad Reza Eini, Saman Javadi *, Majid Delavar, Mohammad Darand Pages 99-110
    Due to high spatiotemporal resolution of gridded data, reanalysis precipitation databases, have many applications in climate prediction, climate change modeling, water resources management and hydrological modeling, especially in areas without observational data. Therefore, in the present study, hydrological simulation was evaluated by SWAT model and spatial data mining for drought monitoring with SPI and SDI indexes over Maharlu Lake and assessing the temporal sense of Asfazari national database by observational stations as a reference on the spatial extent. The results showed high accuracy of Asfazari database in simulating of runoff in comparison with simulated runoff with observation database. The coefficient of determination and Nash efficiency presented the average accuracy of 0.6 in the simulation. During the cold and rainy seasons, the performance of this database is higher than is the warm season. During rainy months of year, the correlation coefficient between observation and Asfazari is about 0.85, and the POD index is more than 0.9. Furthermore, subsequently the accuracy of monitoring drought by Asfazari is too high, so it can be said that the Asfazari database can be used as a reliable database in runoff simulating and drought monitoring, especially in areas with poor or no sufficient precipitation data.
    Keywords: Reanalysis database, Maharlu Lake, SPI, SDI Indexes, SWAT model
  • Saeid Hamzeh *, Zahra Bagherpour, Mehdi Delghandi, Hamid Kardan Moghaddam Pages 111-122
    In the present study the impacts of climate change on groundwater levels in the Gotvand Aghili aquifer was investigated. For this purpose, groundwater was simulated using the MODFLOW model in the GMS framework for a period of 2002-2012. After calibration of model the values of RMSE for steady and unsteady conditions were 0.751 and 0.852m respectively, and average correlation coefficient of 0.82 was obtained for the verification of model. Then outputs of 10 AOGCM models under the RCP8.5 emission scenarios, the latest assessment report of IPCC, were used to simulate the climate parameters and study their impact of groundwater levels in future. For this purpose, the periods of 2000-1971 and 2024-2015 were selected as the base forecast periods respectively. The 5 climate scenarios (at the risk of 0.1, 0.25, 0.5, 0.75 and 0.9) were used for simulation of climate parameters for the future period. Then groundwater levels were predicted for the future period under these scenarios. Based on the results under the risk level of 0.1 the aquifer will experienced the biggest drop of 1.8m and under scenario with risk level of 0.9, the groundwater level will increased 0.48 meters during the future 10 years of 2024 to 2015.
    Keywords: Climate change, Groundwater level, Risk assessment, Gotvand Aghili aquifer
  • Saman Maroufpoor, Ahmad Fakheri Fard*, Jalal Shiri Pages 123-134
    Practical activities in controlling desertification must be based on current desertification situation and its severity. Based on this theory, in this study, the destructive ability of desertification was analyzed for the Bam Normashir and Rahmatabad (Kerman Province) plain aquifer using the IMDPA model and geographical information system (GIS). In this study, using the quantitative (water table depth) and qualitative (Electrical conductivity (EC), Cl and SAR) indicators as well as the soil erosion magnitudes in the studied locations, severity classes of degradation were evaluated. Then, the destruction map of the studied region was prepared by taking into consideration the maximum limitation in qualitative indices. Cluster analysis Ward and K-means method were utilized for testing the models. The results indicated that the desertification destructive in 90.81% and 8.61% of the aquifer is at severe hazard and very severe hazard class, respectively. Overall, 62% of the model results (IMDPA) was reported significant with clustering.
    Keywords: Bam Normashir, Rahmatabad, Clustering, Ground waters, IMDPA, quantitative degradation hazard
  • Hassan Daneshian, Nasrallah Kalantari * Pages 135-148
    In the past few years, due to inappropriate management of surface and groundwater resource exploitation in the Behbahan plain, the water table has risen and caused to some problems such as the phenomenon of flooding in the urban area. Development of irrigation and drainage networks in a wide zone of the study area is one of the most effective factors causing this phenomenon is. In order to evaluate this, the water level of the observation wells as well as the amount of input water to irrigation networks were investigated in a long-term hydrological period (since 2003-2004 to 2015-2016) in the region. Using these data, the representative hydrograph, the iso-depth contour, iso-piez contour, and fluctuation maps of Behbahan plain were investigated in different parts of it. The results showed that the fluctuations in groundwater level of Behbahan aquifer and its storage depend on the input water from the irrigation networks in the study area. Among the irrigation networks, Boneh-basht irrigation network has more effective role in feeding of Behbahan aquifer and rising groundwater level in comparison with the northern and southern Maroon irrigation networks.
    Keywords: Behbahan plain, Irrigation networks, Rising of groundwater level, Flooding
  • Hamzeh Ahmadi, Gholam Abbas Fallah Ghalhari *, Masoud Goodarzi Pages 149-160
    Evaluation of water requirement in designing irrigation systems and water supply in agriculture is important. The aim of this study was to estimate and determine the spatial pattern of water requirement of apple tree using weather stations statistics from 1985 to 2013 in apple tree cultivation areas in Iran. Initially, annual reference evapotranspiration was estimated based on the FAO, Penman-Monteith model, In the following, the stages of growth the summer apple Kohanz crab and autumn apple Red-Delicious were identified. Eto calculation annual results and water requirement of growth stages were identified using ArcGIS10.2 as a spatial pattern for each variety. The results showed that the annual ETo in the North-Eastern and Southern regions of the apple cultivation area cultivar reaches more than 2000 mm. The summer apple Kohanz crab has less water requirement than autumn apple Red-Delicious varieties and the middle stage of growth in apple trees have the highest water requirement. The spatial changes in evapotranspiration and water requirement apple trees are due to altitude factor. From the north to the south and from the West to the East, the apple cultivation areas in Iran increases the amount of water requirement.
    Keywords: Apple tree, Reference evapotranspiration, Spatial pattern, Water requirement
  • Mohammad Tahmoures *, Mohammad Jafari, Hasan Ahmadi, Hosein Azarnivand, Ali Akbar Nazari Samani Pages 161-172
    In order to evaluate the effects of watershed management practices on carbon sequestration and storage, Vegetation, litter and soil samples in each treatment were taken by systematic-randomly method from 10 areas of the basin that represents the variation of soil and vegetation along 10 transects and 100 plots (Except for small earth dams and biomechanical treatments which there were 2 small earth dams and 3 biomechanical treatments in this basin so samples were taken from all of them respectively along three and one transects). Also soil samples were taken at each transects randomly in two depths (0-10 cm and 10-50 cm), soil samples were tested in soil laboratory. Results indicate that in all treatments most amount of sequestered carbon was occurred in the soil (about 99% of whole carbon stocks in the ecosystem). Finally the results showed natural rangeland that have good conditions in terms of vegetation and soil have the most carbon stock in two soil depths and overall (soil biomass litter) with 647.84 ton/ha up to a depth of 50 cm from the soil surface and mortar stone dams with 169.35 ton/ha have the lowest carbon stock in this basin.
    Keywords: Watershed management, carbon stock, Parood
  • Seyed Hamed Shakib, Saeed Farzin * Pages 173-187
    In this research, the effect of climate change on rainfall, runoff, temperature and water resource for Ziarat basin of Golestan province, was assessed. General ccirculation model, HadCM3, was used under three scenarios as A1B, A2 and B1 for 3 future time duration as 2011-2030, 2046-2065 and 2080-2099, respectively. In order to down scaling of HadCM3 output, ANFIS model was used. The predicted results showed increasing temperature as 0.32-1.77oC and decreasing precipitation as 1.6-31.46 mm for future durations. Then, the mentioned results, curve number map and physiographic parameters, basin and waterway slope, gained from Arc-GIS, as importing data to calibrated HEC-HMS model was made in order to simulate the discharge of climate future durations. Results presented the runoff volume and peak of discharge have decreased in all three scenarios for horizon 2020, 2055 and 2090 and for all mentioned horizons, the most of decreasing was related to A2 scenario. Percentage decrease in peak and discharge volume was obtained 1.72 and 1.83, 3.06 and 3.07, 4.43 and 4.48 for mentioned periods, respectively. Consequently, based on extracting information from models, no enough storage would happen in dams. Finally, some solution for this problem was presented.
    Keywords: Climate change, Rainfall-runoff, HadCM3, ANFIS, HEC-HMS
  • Majid Montaseri *, Amir Nourjou, Javad Behmanesh, Mehdi Akbari Pages 189-202
    In recent years, Urmia Lake faced with declining water level and shrinkig area of Lake due to reduced water inflow from sub basins. The Simeneh Rud and Zarrineh Rud Rivers comprise 51.6 % of the long term total surface water inflow into the Lake. The main aim of this research is investigation climate behavior of basins in view of metrological drought during recent four decates. In this case drought condition was monitored by using Standardized Precipitation Index (SPI) in deferent time scaled in 31 meteorological stations in Southern basins of Urmia Lake. Spatial distribution of drought indices using by geostatics methods including ordinary kriging, Co-Kriging and inverse distance method (IDW) were calculated, and regional drought map zoning were provided for wet and drough years.The results show that studid area experienced two wet period and one drouth period during recent four decates. After domination of 3 years drough and again govering normal condition over basins, drying Urmia Lake was continued because more factors, mainly human activities, beside of climate effects. In many years, the ordinary kriging model was more appropriate than the Co-Kriging and IDW for mapping regional drought.
    Keywords: SPI, Urmia Lake, Zarrineh Rud, Simeneh Rud, Geostatics metod
  • Motalleb Byazidi *, Farrokh Asadzadeh, Mehri Kaki Pages 203-213
    River flow, which temporarily and spatially changes, is a major hydrological variable in water resource planning. In research, on water resources, the perdition of the river flow based on historical data is a main step for watershed management. In this study three intelligent techniques including wavelet artificial neural networks, gene expression programming, and support vector machine (SVM- LS) were compared in river daily flow perdition at the Telvar basin. Daily recorded data from 2002-2012 were used in the modeling procedure. Data were divided to train (75%) and test (25%) groups. Results indicated that all three modeling methods have high performance in predicting daily flow using the two-day lag data. The correlation coefficients for wavelet artificial neural networks, gene expression programming, and support vector machine (SVM- LS) were 0.9, 0.94, and 0.92 respectively. Therefore, it can be concluded that the gene expression programming has slightly better results in comparison with the other two modeling methods. The accuracy of the gene expression programming model increased due to the increasing of the lag data from 2 to 4 and five days.
    Keywords: Flow estimation, Gene Expression Planning, SVM model, Telvar River, Wavelet Neural Network
  • Abdollah Pirnia, Mohammad Golshan, Samira Bigonah, Karim Solaimani * Pages 215-228
    To predict climate change and its effect on drought future situation in Tamar Basin, first daily output data of CanESM2 model downscaled and predicted by SDSM model and also RCP 2.6 and RCP 8.5 scenarios in the 2020-2049 period. Then, drought conditions evaluated by predicted data and SPI and SPEI indices in the future. Trend analysis of temperature and precipitation variables also carried out by Mann-Kendall non-parametric test. The results of trend analysis showed that precipitation changes is negligible and increase of temperature in most time series is significant. The performance of SDSM model to predict temperature and precipitation data is also very suitable and its outputs showed that temperature and precipitation have increased rather than that in the baseline period. The results of SPI index indicated that in both the periods the most droughts and wets have occurred at the late and first half of the two periods respectively. Evaluation of drought by SPEI index showed more severe drought rather than SPI index and according to increase of temperature trend in the baseline period and also temperature increase in the future can say the results of SPEI index are more actual and logical than the results of SPI index.
    Keywords: Drought, SPI, SPEI indices, SDSM model, Fifth Assessment Report of IPCC, Tamar Basin
  • Soheila Aghabeigi Amin*, Mahmood Arabkhedri Pages 229-239
    Rain simulation is one of the important methods for measuring hydrological and soil erosion processes. Rapid evaluation and high repeatability capabilities are the advantages of using the rainfall simulator. The weight of constructed simulator is approximately 20 kg, can simulate rainfall at 28 to 95 mm / h intensity on the plot area of one up to three square meters. The droplet diameter was measured using flour pellet method and stain method. Flour pellet method was selected due to higher determination factor, and then its results were applied to continue the study. The highest uniformity coefficient (96.6%) was obtained at the intensity of 8.3 cm/h and the lowest coefficient (90.6%) was obtained at 9.5 cm/h intensity, which is higher than the acceptable level. The average diameter of the droplets is from 0.97 mm at intensity of 2.8 cm/h to 1.22 mm at 7.1 cm/ h, which lies within the range of natural precipitation. Also, the range of velocity variations is from 3.58 to 4.21 m/s. According to the mentioned specifications, a suitable portable rainfall simulator was designed with acceptable accuracy for runoff, permeability, erosion and sedimentation studies in field.
    Keywords: Velocity, kinetic energy of rainfall, Christiansen uniformity coefficient, Flour pellet method, Nozzle
  • Ahmad Hajinezhad, Hossein Yousefi *, Omid Bahmeh Pages 241-249
    Human environmental impacts on the earth can be examined in various fields. One of the areas of great importance is carbon dioxide emissions by human. One of the thousands of human activities that lead to carbon dioxide emissions into the environment is the supply of water. This paper examines the amount of carbon dioxide released by the drinking water supply system in Sepidan. This project took place within a year's time. The results of the surveyes show that in Sepidan, from one well with an energy consumption of 81318 kwh, one spring with an energy consumption of 102234 kwh, and the building of water and sewage organization with an energy consumption of 5491 kwh, amounting to 1067, 48,769 and 3293 kilograms of carbon dioxide release per year. Also, the results showed that 38 grams of carbon dioxide is produced for the supply of one liter of drinking water in the Sepidan. The results of study showed that the supply of water from the spring at a higher altitude point than areas of the city due to the specific topography of the Sepidan, Which is in the form of sloping, requires much less energy, and releases less contamination or carbon Dioxide.
    Keywords: carbon dioxide, drinking water, energy consumption
  • Ghazal Torabi, Hossein Aghamahammadi Zanjirabad *, Saeed Behzadi Pages 251-263
    Multilispectral picture classification is one of the most important techniques for separating earth units.The phenomenon of global warming,expansion damming,water storage behind dams and excessive utilization of existing water for human uses has caused the drying of lakes, including Lake Bakhtegan. For this purpose, Landsat images of 1991, 2000, 2010, and 2017 were collected in Bakhtegan Lake and surrounding areas. These images were categorized based on educational samples in four classes of water, septicity, mountain and urban areas after pre-processing and corrections required by the supervised maximum likeness.The same image was then sorted by multi-layer perceptron neural network method in the above classes. Finally, for both methods, the error matrix was extracted and the overall accuracy and kappa coefficient were calculated.For the year 1991, the maximum probability and neural network method was 87% and 93%, and the kappa coefficient was calculated to be 0.86 and 0.90, respectively. . Therefore, due to the higher accuracy of Negative Network, images of the years 2000, 2010 and 2017 were categorized by this method.After classification, in order to evaluate it, Google Earth was considered as the test sample for each information class and the overall accuracy and kappa coefficient were 89% and 0.85, respectively.
    Keywords: Classification, Maximum Likelyhood, Training Samples, Neural Network, Multilayer Perceptron
  • Seyed Arman Hashemi Monfared *, Mehdi Rezapoor, Tahmineh Zhian Pages 265-278
    Evaporation depends on various factors including temperature, wind speed, humidity, water salinity, water depth, etc. Early studies have shown that wind was found to be the most important factor in evaporation in Chahnimeh region, Sistan and Baluchistan, Iran. Using windbreaks is a method to control the wind speed, which contributes to reduced evaporation. The data were collected from the Zahak Meteorological Station of Zabol, Iran. This article aimed to simulate the wind flow passing over the windbreak using the FLUENT numerical model and determine the effect of windbreak geometry and distance between windbreaks on input wind speed. Therefore, the geometry of the problem was determined in GAMBIT to solve the flow field. Meanwhile, computational field meshing and type of ruling boundary were determined. After preparing the network and determining the boundaries of the flow field, the file was analyzed in FLUENT and the analytical conditions of the fluid, its characteristics, and the specification of boundary conditions were applied on the geometry. Accordingly, the problem was solved. The results showed that if 2m height windbreaks are vertically installed at north-west direction, the evaporation is effectively reduced
    Keywords: Evaporation Control, Windbreak, Modeling, FLUENT, Chahnimeh
  • Abbasali Vali *, Hassan Barabadi, Abolghasem Amirahmadi Pages 279-292

    The issue of sustainable development emphasizes the undesirable effects of development in ecosystems . One of the issues raised in the ecohydrology of arid areas is the management of urban wastewater. The purpose of this research is to investigate the possibility of using Sabzevar wastewater in the restoration of Drake-Brabid desert region. In assessing the efficacy of wastewater quality and its effects on the ecosystem , the quality of wastewater was compared with standard values in the uses of agricultural sectors, artificial discharge, crop pattern, irrigation, livestock and wildlife. For determination the possibility of wastewater re-use Delphi technique was evaluated by effective factors. The SWOT model was used to integrate, analyze information, decide and propose a strategy tailored to the design. The results showed that the total score of the obtained external factors was 2.992 and 2.917for internal factors. respectively, which resulted in the invasive pattern as a result of the proposed design. The presence of natural reeds with the potential for refining, water storage in the Kalchoor River and the high adaptability of desert species are factors that allow us to use wastewater and revive its ecosystem.

    Keywords: natural hazard, desertification, desert eco-hydrolory wastewater, sewage treatment plants of Sabzevar, SWOT Model
  • Saman Javadi *, Mehdi Hashemy, Mehdi Sokhte Pages 293-305

    One of the main approaches to control and prevent the aquifers from contamination is to identify the critical contaminated areas in relation to the water application. Most of the researchers considered only one type of contamination or one type of water application. In this research, using cluster analysis and water application, a multi-parameter groundwater quality classification map is developed. Three water quality parameters including arsenic, total suspended solids, and nitrate for three different applications including agricultural, industrial and drinking purposes are used to develop a classified contamination map for an aquifer in central Iran, Qazvin aquifer. The optimal number of clusters is five and it is determined using Davies-Bouldin Index. Based on the standard of World Health Organization for drinking water and considering the three selected quality parameters, the results show that the most suitable class of the aquifer, Class C1, with 22 percent of total area is mostly in northern areas of the aquifer with minimum human activity. In central areas with increase in industrial and agricultural activities, the lower classes, C4 and C5, with 35 percent of total area are appeared.

    Keywords: Groundwater pollution, Multi-variable Qualitative Analysis, Clustering, Pollution distribution, Qazvin Aquifer
  • Jabar Hadi Ghoroghi, Leila Gholami *, Adris Karami Pages 307-318

    The study of sediment transport capacity and sediment transport process has especially important in rivers hydraulic and its morphology. Given that, the changes studies of corrective coefficient in various methods of sediment estimation can be useful, therefore, the present study for the changes comparison of corrective coefficients from up-stream to down-stream Gharasu river (Kermanshah), Negel and Sarvabad rivers (Kurdistan) and Ghezelozan river (Kurdistan, Zanjan and Gilan) was conducted using LQMLE, Smearing, CF1, CF2, normal and FAO hydrology methods. The results showed that from up-stream to down-stream river, the erodibility in up-stream watershed of stations decreased with rerducing equation coefficient and the sediment transport increased with the enhancement equation power. The reducing and decresing equation power and coefficient in down-stream direct of various cross sections of rivers can be added the areas with less slope to up-stream watershed. In studied stations, the applied hydrologic methods (expect FAO method) estimated the sediment rate less than observed sediment rate. Also, the comparison of observed and estimated sediment rates showed that the down-watershed stations had the estimated sediment difference less than toward up-watershed stations.

    Keywords: Bed Load, Calibration, Erodibility, Sediment Rating Curve, Suspended Sediment
  • Hossein Yousefi *, Mohammad Golshan, Abdollah Pirnia Pages 319-330

    In these studies the ability of hydrological model HEC-HMS was used for simulation the six flood hydrograph in Kasilian watershed with 67.8 km2 area with semi-humid to the humid climate and in Kardeh watershed with 93.2 km2 area with completely dry climate. Rainfall hyetographs data with minute time step and related flood hydrographs were entered to model; so floods hydrographs were simulated with 30 minute time step. Parameters sensitivity analysis by trial and error methods showed that the CN parameter have high sensitivity than the others. The CN parameter sensitivity in the arid area is higher than humid area. The R2, NS and CP coefficients with cubic meters per second unit were used for model performance. The values of these coefficients in Kasilian watershed for simulated floods were between 0.84 to 0.93, 0.78 to 0.81, and 96.13 to 188, respectively. In Kardeh watershed these coefficients calculated between 0.76 to 0.89, 0.71 to 0.75 and 113.4 to 216.7, respectively. The results showed that the model performances are acceptable in both watersheds. But in the humid watershed the model had high performance for watershed management implement works than the dry watershed

    Keywords: Flood, Simulation, Hydrograph, Kasilian, Kardeh
  • Reza Nikkhah *, Seyed Mehdi Salehi, Hosein Javadi Pages 331-341

    Lake Urmia, despite its unique environmental characteristics, has been exposed to drying as a result of the interference of natural and human factors, and contrary to the role it could play in reducing the environmental conditions of the region, the Lake Urmia threatens the health of the people and the loss of their basic rights to life,including the right to clean air,the optional choice of residence, etc. In spite of these problems, what is necessary is the consideration of the fundamental question of how can we use the jurisprudential foundations to justify the right to the environment of Lake Urmia? Where is the rule of “Lazarar” as one of the indisputable rules of jurisprudence in proving this right,and can this rule be used in cases where the absence of an affair or quitting can cause harm?
    The current paper, understanding this necessity,explores the concept of the right to the environment and the concept of the Lazarar principle,and has tried to clarify the relation between these two concepts, to clarify the position of the argumentative principle in proving the environmental rights of Lake Urmia,and in this way, to provide strategies for protecting the lake and providing environmental protection around it.

    Keywords: Right, Right to the environment, The Lazarar principle, Lake Urmia