فهرست مطالب

مهندسی و مدیریت آبخیز - سال نهم شماره 2 (تابستان 1396)

مجله مهندسی و مدیریت آبخیز
سال نهم شماره 2 (تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • ابوالقاسم باقری*، علیرضا نیکویی، فرهاد خداداد کاشی، محسن شوکت فدایی صفحات 116-132
    اگرچه پرداخت های حمایتی دولت در بخش کشاورزی در جهت افزایش رفاه جامعه صورت می گیرد، اما تبعاتی نظیر تاثیرگذاری بر محیط زیست و به ویژه منابع آب به همراه دارد. به گونه ای که امروزه توسعه فعالیت های کشاورزی منجر به افت سطح آب زیرزمینی در بیشتر این آبخوان ها شده است. این موضوع انگیزه بخش های دولتی مربوطه را در توسعه و به کارگیری گزینه های سیاستی برای حفظ منابع آب آبخوان و در نتیجه پایداری آن را بیش از پیش افزایش داده است. هدف این مطالعه تحلیل و شبیه سازی تاثیر سیاست کاهش یارانه انرژی و ارزیابی اثر آن روی بهره برداری منابع آب و الگوی کشت محصولات کشاورزی در آبخوان دشت مهیار شمالی واقع در استان اصفهان با استفاده از مدل بهینه یابی غیرخطی شبیه سازی شده می باشد. برای این منظور، ابتدا، یک مدل برنامه ریزی ریاضی مثبت به شکل پویا گسترش یافت و نسبت به داده های مربوط به سطح کشت محصولات در سال پایه 84-1383 کالیبره شد. پس از کالیبره شدن، مدل اثرات مربوط به اعمال سناریوهای سیاستی کاهش یارانه انرژی را روی پارامترهای اقتصادی و هیدرولوژیکی منطقه در طول یک دوره 20 ساله شبیه سازی نمود. نتایج این مطالعه نشان داد، اعمال سیاست کاهش یارانه انرژی، علی رغم کاهش نسبی در منافع اقتصادی بخش کشاورزی منطقه باعث تعدیل روند بهره برداری بی رویه از منبع کمیاب آب و تغییر الگوی کشت و در نتیجه افزایش عمر آبخوان و هدایت بهره برداری آب بر اساس مفاهیم پایداری شده است. با این حال، ضروری است، سیاست قیمت گذاری انرژی به گونه ای اعمال شود که علاوه بر بهبود پایداری کشاورزی و حفظ منابع حیاتی آب، منافع اقتصادی و اجتماعی بخش نیز دچار نوسان زیادی نشود. بر این مبنا و با توجه به نتایج تحقیق، به نظر می رسد افزایش 10 درصدی در قیمت انرژی بتواند پایداری نسبی کشاورزی و منابع آب منطقه را فراهم نماید.
    کلیدواژگان: آب های زیرزمینی، حفاظت منابع آب، شبیه سازی، قیمت گذاری، گزینه سیاستی
  • حسین خیرفام، سید حمیدرضا صادقی* صفحات 133-139
    اندازه گیری رسوبات رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی در علوم و مهندسی هیدرولیک، هیدرولوژی و حفاظت آب و خاک مهم است. بار بستر به دلیل سختی و کارایی کم نمونه بردارهای مرسوم به ندرت اندازه گیری می شود. لذا، در پژوهش حاضر سعی شد، نوعی نمونه بردار بار بستر بر اساس شرایط حاکم بر فلوم های دبی سنجی طراحی و ساخته شود. نمونه بردار یادشده به صورت مکعب مستطیل با جداره های با شبکه فلزی و با ابعاد 1.2 متر طول، 60 سانتی متر ارتفاع و 60 سانتی متر عرض، طراحی و ساخته شد. یک ورقه فلزی به صورت مضرس و مواج با ارتفاع هفت سانتی متر نیز در کف آن تعبیه شد. دقت نمونه بردار یادشده با اندازه گیری بار بستر در فلوم خروجی حوزه آبخیز جنگلی آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از تانک آب بدون منفذ 300 لیتری و استفاده از آزمون t جفتی و معیارهای آماری درصد خطای نسبی و انحراف نسبی مدل مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر بار بستر اندازه گیری شده به وسیله تانک آب و نمونه بردار ساخته شده به ترتیب 0.00635 و 0.0064 گرم بر لیتر بود. همچنین، اختلاف معنی داری بین مقادیر واقعی و اندازه گیری شده بار بستر با نمونه بردار یادشده وجود نداشت (p>0.793). در مجموع نمونه بردار ساخته شده در مجموع با متوسط درصد خطای نسبی و انحراف نسبی به ترتیب 8.5 درصد و 0.107 از دقت بالایی در اندازه گیری بار بستر رودخانه ای برخوردار بود.
    کلیدواژگان: انتقال رسوب، بار رسوبی، تولید رسوب، رسوبات بستر، هیدرولیک رسوب
  • سید سعید غیاثی، فائزه رجب زاده، سمیه ناجی راد *، سادات فیض نیا، علی اکبر نظری سامانی صفحات 140-154
    ارزیابی حساسیت پذیری زمین لغزش های کم عمق با استفاده از روش های مناسب و تعیین عوامل موثر در کاهش خطرات آن بسیار موثر می باشد. هدف از این مطالعه تعیین عوامل موثر در وقوع زمین لغزش های کم عمق و بررسی کارایی مدل شاخص آماری در تهیه نقشه حساسیت پذیری می باشد. بدین منظور تعیین نرخ مربوط به طبقات هر عامل با استفاده از روش شاخص آماری صورت پذیرفت که با تطبیق نقشه پراکنش زمین لغزش و 10 لایه اطلاعاتی تهیه شده شامل؛ شیب، جهت، بارندگی، ارتفاع، تراکم زهکشی، انحنای دامنه، کاربری اراضی، سنگ شناسی، رخساره های ژئومورفولوژی و حساسیت نسبی واحدهای سنگی به فرسایش در محیط ArcGIS 9.3 انجام شد. سپس آزمون کارایی مدل مورد استفاده با استفاده از شاخص درصد سطح زیر منحنی (ROC) صورت پذیرفت که حاکی از دقت بالای مدل شاخص آماری می باشد (0.952). به منظور تعیین عوامل اصلی در وقوع زمین لغزش های کم عمق از تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج نشان داد که متغیرهای میزان بارندگی، شیب، جهت شیب، حساسیت نسبی واحدهای سنگی به فرسایش و انحنای دامنه به ترتیب بیشترین تاثیر را در وقوع زمین لغزش دارند.
    کلیدواژگان: حساسیت پذیری، روش شاخص آماری، منحنی ROC، 9، 3 ArcGIS، PCA
  • احمد فاتحی مرج *، فرزاد حسینی حسین آبادی صفحات 155-165
    خشک سالی پدیده ای است که نمی توان از بروز آن جلوگیری نمود، اما با مدیریت جامع نگر و علمی می توان از بروز خسارات ناشی از آن کاست. برای کاهش میزان خسارات نیاز به یک برنامه تدوین شده می باشد. بدین منظور باید تلاش کرد تا دستیابی به دستورالعمل های اجرایی کارساز برای مناطق مختلف کشور بر اساس شرایط آب و هوایی آن مناطق و بررسی های میدانی به منظور شناخت بهتر از شرایط اقتصادی و اجتماعی امکان پذیر شود. این مقاله به شرح چگونگی و مراحل تدوین نخستین برنامه مدیریت ریسک خشک سالی کشاورزی برای یک منطقه به عنوان پایلوت می پردازد. این بررسی به مدت سه سال از سال 88 تا 90 به طول انجامید. در این راستا کارگاه های آموزشی و نشست های تخصصی برگزار و بررسی های میدانی انجام شد که بر اساس شناخت از منابع اقتصادی و اجتماعی در حوضه پایلوت و نتایج نشست های مدیران محلی و ساکنین آن مراحل برنامه اجرایی تهیه شد. همچنین، در راستای اجرای این تحقیق، اطلاعات مختلف اقلیمی و کشاورزی، اطلاعات محلی در منطقه جمع آوری شد و روشی برای ارزیابی میزان آسیب پذیری بخش های مختلف کشاورزی در منطقه ارائه شده است. برنامه بر اساس نظرات کارشناسی و تجارب موجود در جهان و شرایط حاکم بر منطقه مورد نظر به صورت نه فاز مختلف تدوین شده است. با توجه به درآمد متوسط 41 میلیارد ریالی این حوضه از کشاورزی و دامپروری میزان خسارات وارده در خشکسالی ضعیف تا بسیار شدید از 3.450 میلیارد ریال تا 10.350 میلیارد ریال متغیر است. مجموعه این نه فاز مراحل پایش، پیش بینی و هشدار را به صورت تیم های کاری تعریف نموده و با مشارکت ذینفعان و تصمیم گیران به شکلی مدیریت می شود که تا میزان خسارات خشکسالی از 30 تا 47 درصد (بستگی به شدت خشکسالی) کاهش پیدا کند.
    کلیدواژگان: ارزیابی آسیب پذیری، الگوهای اجرایی، پایش خسارات، شاخص های خشک سالی، کاهش خسارات
  • پرویز عبدی نژاد *، پرویز مرادی صفحات 166-178
    در این مقاله عوامل موثر در پایداری و رسوب گیری سدهای اصلاحی سبک فلزی در اراضی مارنی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام این پژوهش با پیمایش صحرایی اقدام به بررسی و جمع آوری داده ها 380 سدهای سبک فلزی شده و از نرم افزار آماری (SPSS) و روش های ضریب همبستگی پیرسون و تجزیه واریانس رگرسیونی برای انجام تجزیه و تحلیل آماری استفاده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده ، رابطه بین صفات عرض، طول و حجم سدها با پایداری آن در سطح اطمینان درصد معنی دار بوده، با توجه به ضرایب همبستگی صفت عرض سد دارای همبستگی بیشتری نسبت به دو صفت دیگر دارد و صفت طول سد در مرتبه دوم می باشد. بر این اساس ابعاد سدهای احداثی از عوامل موثر بر پایداری این نوع سدها است. همچنین، پایداری با مقدار حجم رسوب تجمیع یافته در پشت سدها نیز دارای یک رابطه خطی و معکوس با ضریب تبیین 0.24 می باشد. رابطه بین طول و عرض سدها با مقدار رسوب جمع شده در پشت آن ها از نوع خطی و مستقیم بوده، با توجه به ضرایب تبیین آن ها (طول 0.69 و عرض 0.23) تاثیر عامل طول بیشتر است. به طور کلی برای پایداری مناسب این سدها باید ابعاد آن ها به نحو مشخص که طبق معادلات و روابط موجود بین آن ها قابل محاسبه است، تعیین و اعمال شود.
    کلیدواژگان: بند سیمی، پایداری، تجزیه واریانس، خاک، فرسایش
  • حمیدرضا پیروان*، محسن شریعت جعفری، دادور لطف الله زاده صفحات 179-189
    این تحقیق در حوزه آبخیز سد لتیان به منظور تعیین ارتباط بین زمین لغزش ها و افزایش بار رسوبی رودخانه جاجرود انجام شده است. میزان رسوب دهی شش زیرحوزه آبخیز بالادست سد لتیان به دو روش برآوردی و مشاهده ای محاسبه شد. به کمک تصاویر ماهواره ای ETM+ و Google Earth، موقعیت مکانی بیش از 150 لغزش به وقوع پیوسته شناسایی و به نقشه درآمد. با مقایسه داده های رسوب مشاهده ای با داده های برآورد مدل MPSIAC در دو زیرحوضه لواسانات و کند- افجه مشخص شد که حوضه لواسانات کمتر از حوضه کند– افجه توان رسوبزایی دارد، ولی با این وجود، میزان رسوب مشاهده ای حوضه لواسانات بر اساس تن در سال حدود دو برابر حوضه کند-افجه است و این در حالی است که مساحت لغزش در لواسانات 1.8 و در کند– افجه 0.7 مساحت کل حوضه است. بر اساس رسوب دهی برآوردی به کمک مدل MPSIAC، متوسط وزنی تولید رسوب ویژه دو زیر حوضه کند– افجه با درصد مساحت لغزش 0.7 درصد و گرمابدر با درصد مساحت لغزش 2.4 درصد به ترتیب برابر با 387.02 و 431.39 مترمکعب بر کیلومتر مربع در سال است که بدین مفهوم است که با افزایش درصد نسبی مساحت زمین لغزش ها از 0.7 به 2.4 درصد، حدود 11.5 درصد رسوب دهی ویژه حوضه زیادتر شده است. بر اساس تحلیل داده های ایستگاه هیدرومتری رودک در خروجی حوضه جاجرود، متوسط دبی رسوب رودخانه جاجرود در نه ماهه اول سال 1383 و قبل از رخدادهای زمین لغزشی ناحیه حاجی آباد 6.17 تن بر روز بوده که در نه ماهه بعد از زمین لغزش به متوسط 16.9 تن بر روز افزایش یافته است. این مقدار معادل 170 درصد افزایش بار رسوبی رودخانه در نه ماهه بعد از رخدادهای مذکور است. نکته جالب توجه این است که این افزایش در حالی است که در این دوره حدود 30 درصد حجم جریان کاهش داشته است و این به مفهوم آن است که افزایش بار رسوبی نه تنها ناشی از افزایش دبی جریان نبوده بلکه کاهش 30 درصدی دبی جریان می توانسته در کاهش بار رسوبی نیز تاثیرگذار بوده باشد، بنابراین با در نظر گرفتن مساحت 20.45 هکتار زمین لغزش های فوق الذکر، هر هکتار زمین لغزش، موجب افزایش بیش از هشت درصد بار رسوبی رودخانه شده است.
    کلیدواژگان: تصاویر ماهواره ای، سد لتیان، لواسانات، منحنی سنجه دبی - رسوب، MPSIAC
  • زهرا فغفوری، نسیم آرمان *، محمد فرجی، زهره خورسندی صفحات 190-204
    از آن جا که در بررسی عوامل موثر بر فرسایش خاک و تولید رسوب به طور ریشه ای نمی توان عامل مشخص و معینی را به عنوان عامل اصلی فرسایش آبی در یک منطقه معرفی نمود، شرایط فرسایش موجود در منطقه را باید معلول تاثیر متقابل مجموعه عوامل موثر در ایجاد فرسایش دانست. لذا در این پژوهش به منظور شناسایی عوامل موثر بر میزان فرسایش و تولید رسوب، فرسایش بین شیاری حوضه سید آباد به کمک متوسط شدت بارش 30 دقیقه ای با دوره بازگشت 10 سال منطقه (40 میلی متر بر ساعت) و باران ساز صحرایی در 33 پلات آزمایشی تعیین شد. روش های تجزیه و تحلیل عاملی، مدل رگرسیون چند متغیره، لجستیک و مدل اسکالوگرام نیز برای تحلیل آماری نتایج استفاده شد. ابتدا با استفاده از روش تجزیه و تحلیل عاملی (روش تحلیل مولفه های اصلی) از بین 15 متغیر موثر بر تولید رسوب، شش متغیر ضریب رواناب، درصد پوشش گیاهی، درصد شن، حساسیت سنگ به فرسایش، بافت خاک و نوع کاربری که 82.009 درصد از واریانس داده ها را توجیه می کنند، انتخاب شدند (0.53 =KMO). نتایج مدل رگرسیون چند متغیره تقریبا با روش تحلیل عاملی یکسان بود و نتایج حاصل از مدل اسکالوگرام نیز حاکی از تایید این مطلب می باشد. در نهایت با توجه به ضرایب رگرسیونی به دست آمده، به ترتیب متغیرهای حجم رواناب (0.02)، حساسیت سنگ به فرسایش (0.001)، درصد ضریب رواناب (0.00005) و درصد شن (0.00002) از عوامل موثر بر فرسایش و رسوب در حوضه تشخیص داده شدند. لذا، با توجه به نتایج به دست آمده، می توان سیاست گذاری ها و برنامه ریزی های لازم را به منظور کاهش حجم رواناب و افزایش پوشش گیاهی در اولویت اقدامات کنترل میزان فرسایش و رسوب اتخاذ کرد.
    کلیدواژگان: اسکالوگرام، تحلیل عاملی، رگرسیون چند متغیره، رگرسیون لجستیک، رسوب
  • محبوبه کیانی هرچگانی، سید حمیدرضا صادقی*، حسین اسدی صفحات 205-216
    فرسایش آبی خاک دارای فرایندهای مختلف جدایش، ورود به جریان، انتقال و رسوب گذاری است. رسوبات خروجی از حوزه آبخیز ترکیبی از ذرات با اندازه های مختلف می باشد. توزیع اندازه ذرات در حال انتقال عاملی بسیار تاثیرگذار در فرایند انتقال و رسوب گذاری می باشد. حال آن که تغییرپذیری مولفه های توزیع اندازه ذرات طی شرایط مختلف جریان کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بر همین اساس پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرپذیری برخی مولفه های توزیع اندازه موثر ذرات رسوب با استفاده از دانه بندی لیزری در شرایط جریان ناپایدار ابتدایی و پایدار تکاملی در یک نوع خاک تهیه شده از منطقه کدیر در استان مازندران در مقیاس پلات های آزمایشگاهی برنامه ریزی شد. به این منظور شبیه سازی بارندگی در پلات های 1×6 متر در شیب های پنج، 15 و 25 درصد و در شدت های 30، 60 و 90 میلی متر بر ساعت و در سه تکرار به وسیله شبیه ساز باران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق بیان گر تبعیت بیشتر غلظت رسوب از شیب نسبت به شدت بارندگی در شرایط مختلف جریان بود. همچنین، مقایسه مقادیر درصد ذرات کوچک تر از دو میکرون و مولفه D10 در شیب های مختلف بیان گر اختلاف معنی دار آن ها در شیب پنج درصد در شدت بارندگی 60 و 90 میلی متر بر ساعت در سطح اطمینان 95 درصد در شرایط مختلف جریان بود. در صورتی که ذرات بزرگ تر از دو میکرون در شرایط جریان ناپایدار و پایدار فقط در شیب پنج درصد در شدت بارندگی 30 میلی متر بر ساعت اختلاف معنی دار در سطح اطمینان 95 درصد داشتند. در همین راستا مولفه D50 رفتار بسیار پیچیده ای در شیب ها و شدت های مختلف داشت، ولی مولفه D90 از هیچ کدام از شیب ها و شدت ها در مراحل ابتدایی و تکاملی جریان در سطح اطمینان 90 درصد به دلیل عدم توان جریان در انتقال ذرات بزرگ تر از 63 میکرون و مخصوصا مولفه D90 تاثیر نپذیرفت.
    کلیدواژگان: استان مازندران، پلات فرسایشی، دانه بندی لیزری، شبیه ساز باران، مدل سازی خطی
  • عطا امینی* صفحات 217-228
    در حوضه هایی که در اثر پیشی گرفتن مصارف آب از منابع آن، بحران کمبود آب رخ می دهد، متوازن نمودن این تراز منفی امری ضروری است. در چنین شرایطی، برای تامین منابع آب جدید، طرح های انتقال آب بین حوضه ای به بخشی از سیاست های مدیریتی در کشور تبدیل شده است. در این طرح ها، بعضا پتانسیل های حوضه مبدا و مقصد به درستی ارزیابی نمی شود. در این پژوهش، طرح انتقال آب بین حوضه ای از حوضه سیروان در استان کردستان به حوضه های سفیدرود و کرخه مورد ارزیابی قرار گرفت. این ارزیابی بر اساس اصول مدیریت یکپارچه حوضه و بر مبنای توانایی حوضه مبدا در تامین نیازهای فعلی و حفظ منابع آب برای توسعه آینده انجام شد. به این منظور، ضمن شناسایی مناطق مستعد، سناریوهای مختلفی برای توسعه کشاورزی و مصرف آب در حوضه سیروان تعریف شد. در تعیین سناریوهای توسعه کشاورزی معیارهای کمی با بیشترین اثرگذاری به صورت نقشه هایی در محیط GIS استخراج شد. همچنین، با تعیین نیاز خالص آبیاری محصولات به کمک نرم افزار CROPWAT، سناریوهایی نیز برای مصرف آب در بخش کشاورزی تعریف شد. نتایج نشان داد که حوضه سیروان با توجه به وضعیت منابع آب و خاک آن از پتانسیل توسعه کشاورزی مناسبی برخوردار است، به طوری که میزان آورد سالانه حوضه از نیاز آبی بخش کشاورزی آن در افق طرح، کمتر است. نتایج این پژوهش بیانگر لزوم توجه هرچه بیشتر به مدیریت یکپارچه منابع آب در مطالعات طرح های انتقال آب بین حوضه ای در کشور است.
    کلیدواژگان: توسعه کشاورزی، سناریوی مصرف، مدیریت یکپارچه، منابع آب
  • پوریا آسیابان، منوچهر فتحی مقدم *، سجاد کیانی، سید احمد حسینی صفحات 229-238
    روزنه های مستطیلی از جمله ابزاری هستند که در هیدرولیک به عنوان یک وسیله اندازه گیری دبی جریان مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر نسبت طول به عرض روزنه های راست‏گوشه با مساحت یکسان بر ضریب دبی می‏باشد، به طوری که یکی از روزنه ها با نسبت طول به عرض برابر 1.618 (نسبت طلایی) که در نظام طبیعت به فراوانی مشاهده می شود، ساخته شده تا ویژگی‏ آن در تخلیه دبی تحت بار آبی‏ مختلف بررسی شود. بنابراین، آزمایش‏ها بر روی پنج روزنه راست‏گوشه که نسبت طول به عرض آن‏ها بین یک تا 16 متغیر بوده انجام شد. همچنین، مقایسه ای بین روزنه های مستطیلی با روزنه دایره‏ای شکل هم مساحت با روزنه های راست‏گوشه انجام پذیرد. در نتیجه، تعداد 94 آزمایش در محدوده دبی 0.136 الی 0.637 لیتر بر ثانیه بر روی روزنه ها انجام گرفت. در این پژوهش، رابطه‏ای با عنوان ضریب تصحیح توزیع فشار برای روزنه‏ ها ارائه شده است تا تاثیر توزیع غیرهیدرواستاتیک فشار بر ضریب دبی در بارهای آبی کم دیده شود. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت طول به عرض، ضریب دبی روزنه راست‏گوشه به طور عمومی افزایش می‏یابد به طوری که با تغییر نسبت طول به عرض در بازه مذکور، ضریب دبی روزنه ها به مقدار 11.7 درصد تغییر می‏کند. همچنین، نتایج آزمایش ها نشان داد که مستطیل طلایی ویژگی خاصی از نظر تخلیه دبی نداشته و ضریب دبی روزنه دایره‏ای شکل در محدوده انجام آزمایشات تحقیق حاضر برابر با کمترین ضریب دبی در روزنه های راست‏گوشه است.
    کلیدواژگان: اندازه گیری دبی، روزنه دایره ای، ضریب تصحیح فشار، نسبت طلایی، هیدرولیک
|
  • Abolghasem Bagheri *, Alireza Nikooie, Farhad Khodadad Kashi, Mohsen Shokatfadaei Pages 116-132
    Although government’s supportive payments to agricultural activities is fulfilled for the purpose of increasing of social benefits, but it will cause some economic and environmental externalities. So that today the development of agricultural activities lead to decline in groundwater level in most of these aquifers. This topic has increased the interest of related governmental sectors in developing and application of water conserving policies in aquifers. The objective of this study was to analyze and evaluate the outcomes of energy subsidies decline as specified water conservation policy alternatives on groundwater consumption and cropping patterns on the aquifer of Mahyar plain in Isfahan province, using non-linear optimization model. A Positive Mathematical Programming (PMP) model was developed and calibrated to land and water usage data for a base period of 2004-2005. The PMP approach produces a constrained non-linear optimization model that mimics the land and water allocation decision facing producers each year. The choice variables in the model are the acreages planted to each of the major crops and the water use by crop. The result showed that water application per acre decreased significantly under the high price scenarios, during the early years of the simulated period. This suggests that high energy prices have a significant effect on the rate of increment of the Mahyar aquifer stability.
    Keywords: Aquifer, Dynamic Programming, Energy Subsidies, groundwater, Positive mathematical programming, Simulation
  • Hossein Kheirfam, Seyed Hamidreza Sadeghi * Pages 133-139
    Measurment of river sediment transport in different temporal and hydrological conditions is important in hydraulics, hydrology and soil and water conservation science and engineering. Bed load is rarely measured because of difficulties and low efficiency of conventional samplers. The present study was carried out in order to design a bed load sampler based on the conditions prevailing in the mountainous rivers flumes. The sampler with dimensions of 120 cm length, 60 cm height and 60 cm width was designed and subsequently fabricated. The accuracy of sampler was evaluated through comparing the bed loads estimations made by the designed equipment and those measured by collecting the whole discharged runoff to a 300 liters water tank installed at the outlet flume and with the help of statistical criteria. The t-test, relative erorr (RE) and relative bias (RBIAS) criteria were then used for statistical analyses. The results showed that the mean mesured bed load by water tank and designed sampler were 0.00635 and 0.0064 gl-1, respectively with no siqnificant differece (p
    Keywords: Bed Sediments, Sediment transport, Sediment load, Sediment hydraulic, sediment yield
  • Seid Saeid Ghiasi, Faezeh Rajabzadeh, Somayye Najirda *, Sadat Feiznia, Aliakbar Nazari Samani Pages 140-154
    Shallow landslide susceptibility assessment by using appropriate methods and determine of effective factors in reduce of its hazards is so effective. The aim of this study is to determine the effective factors on shallow landslide occurrence and investigation of Statistical Index Method (SIM) efficiency for landslide susceptibility mapping. So, determination of each class of factors’ weights was accomplished by using SIM. That was done by adoption of inventory landslide map and ten initial factors including: slope, aspect, rainfall, altitude, drainage density, plan curvature, land use, geology, geomorphological faces and rock unit sensitivity to erosion in ArcGIS 9.3. Then model efficiency was evaluated by using percentage of area under ROC curve and the results showed high accuracy (0.95) of SIM. Principal Component Analysis (PCA) was used for determination of primary causative factors of shallow landslide occurrence. Results showed that five variables of rainfall, slope, aspect, rock unit sensitivity to erosion and plain curvature are the most effective factors on landslide occurrence, respectively.
    Keywords: ArcGIS 9.3, ROC curve, PCA, Statistical Index Method, Susceptibility
  • Ahmad Fatehi Marj *, Farzad Hosseini Hosseinabadi Pages 155-165
    Drought is a phenomenon which is not preventable, but its outcomes could be mitigated by a holistic and scientific managerial vision. In order to approach to this goal, some practical frameworks is needed for different parts of the country, in respect to their climates. This paper is introducing development of the first agricultural drought risk management plan by experts of Agricultural Drought Management (ADM) for a pilot area. This project lasted for three years from 2009 to 2011. In this project some educational workshops and specialized meetings were held and have helped the plan to be more succeeded. At first, all needed climatic and agricultural information were collected and then a program for agricultural risk assessment in the region were selected. The drought plan was developed with a nine steps proposed method, in respect to advice of experts. Considering the average income of 41 billion Riyals from agricultural and animal husbandry activities, damages costs of poor to very severe drought varied from 3.450 to 10.350 billion Rials. Agricultural drought risk management plan can reduce drought damages from 30 to 47 percent, depended on drought intensity.
    Keywords: Agricultural drought risk management, Alamut Catchment, Mitigation, drought damage, monitoring, Risk assessment
  • Parviz Abdinezhad *, Parviz Moradi Pages 166-178
    In this research, some effective factors on stability and sedimentation of woven-wire check dams within marly areas were studied. For this pupose, data of 380 light-weight metallic dams were collected during field study and Pearson correlation coefficients and regression analysis of variance of SPSS statistical software were used in analysis procedures. The results showed that there were significant relation between width, length and volume of dams with stability at confidence level of 99% and according to correlation coefficients, width of dam showed a higher correlation in comparison to two other variables, but length of dam holds the second place. On this respect, dimensions of dams were among the effective factors on their stability. The stability of dams also represents an inversely linear relationship (correlation coefficient of 0.24) with volume of sediment accumulated behind them. The link between length and width to volume of accumulated sediment favors a direct linear relationship, and based on their correlation coefficients (0.69 and 0.23 respectively) the impact of length of dams is greater. In general, to reach a desired stability of these dams, their dimension must be in accordance with standards and must be determined using respective equations.
    Keywords: Erosion, regression analysis, soil, woven-wire dams, Zanjan province
  • Hamidreza Peyrowan *, Mohsen Shariat Jafari, Dadvar Lotfollahzadeh Pages 179-189
    The study performed to determine the relationship between landslide and increasing sediment load in Latian dam watershed. Sediment yield of six sub-basins were estimated with by two methods of MPSIAC and hydrometric station . More than 150 landslides were mapped by ETM and Google Earth image processing. Comparing the observed data with MPSIAC output in Lavasanat and Kond-Afjeh sub-catchments, it became clear that Lavasanat has less sediment yield. But, despite of this subject, observed sediment yield in Lavasanat hydrometric station is about two times in Kond–Afjeh, while the landslides area in Lavasanat and Kond–Afjeh sub-basins are 1.8 and 0.7 percent of the area. Based on the estimated sediment yield of MPSIAC model, the weighted average of specific sediment yield for Kond-Afjeh and Garmabdar sub–basins with landslide area of 0.7 and 2.4 percent are 387.02 and 431.39 m3km-2y-1 respectively, which means that increasing the relative percentage of landslide area from 0.7 to 2.4 percent, specific sediment yield increases by 11.5 percent. Based on data analysis in Roodak hydrometric station in Jajrood basin, average sediment discharge of the river in the first nine months of 1383 before Hajyabad landslide was 6.17 tons per day that increased to an average of 16.9 tons per day at nine months after landslide. This amount is equivalent to 170 percent increasing of sediment load in nine months after mentioned event. The interesting point is that this increasing of sediment yield was in the period of about 30% decrease in water debit . This means that not only increasing sediment yield of the river is not related to the water debit, but also, about 30% reduction of water debit is should reduce sediment yield. So, regarding to the area of 20.45 ha of Hajabad landslide zone, each hectare of landslide area could increase more than 8% of the sediment load in the river.
    Keywords: Latian Dam, Lavasanat region, Sediment load, Landslide, sediment rating curve
  • Zahra Faghfouri, Nasim Arman *, Mohammad Faraji, Zohreh Khorsandi Pages 190-204
    Whereas investigation of effective factors in soil erosion and sediment yield, we can`t introduce specific factors basically as a main factors in water erosion. In fact, erosion condition in an area is a result of contract effect of impressive factors collection in erosion. In order to identify the effective factors in soil erosion and sediment yield in Seied Abad Basin, interrill erosion was determined by average intensity (30 min, 10 year: 40 mmhr-1) using rain simulator in 33 plots. Also, factor analysis, multivariate regression, logistic and Scalogram model were used. Using factor analysis (principal component analysis), between 15 effective variables in sediment ratio, six factors were selected. They were runoff coefficient, sand, rocks susceptibility, soil texture and land use that illustrate %82.009 of variation of data (KMO=0.53). The results of multivariate regression model were almost the same with factor analysis and the results of the Scalogram model confirmed this. Finally, runoff volume (0.02), rock susceptibility (0.001) runoff coefficient (0.00005), and sand percentage (0.00002) were effective factors in soil erosion and sediment yield. In this regard, regarding to these factors, we can conduct policy and planning for decreasing soil erosion and sediment yield.
    Keywords: Factor Analysis, Logistic, Multivariate regression model, Scalogram model, Sediment
  • Mahbobeh Kiani Harchegani, Seyed Hamidreza Sadeghi *, Hossein Asadi Pages 205-216
    Water erosion comprises major processes of the detachment, entrainment, transport and deposition. Sediment washed out from the watershed is composed of different particle sizes. The particle size distribution of sediment is a significant factor influencing detachment and transport processes. However, the changeability variables of particle size distribution under different flow conditions have been less considered. Accordingly present study was therefore planned to evaluate the changes in particle size distribution of effective sediments by laser diffraction in initial unsteady and mature steady flow conditions in laboratory scale for a type of soil that was collected from Koudir region in Mazandaran Province. Towards this attempt, rainfall simulation experiments with intensities of 30, 60, and 90 mm h-1were conducted in a set of 1 × 6 m plot with varying slopes of 5, 15 and 25% based on governing condition in the north region of the a soil type and in three replications. The results showed that the sediment concentration is influenced by the slope more than by the rainfall intensity in runoff different conditions. In addition, the results explained significant levels of (p2 micron had a significant different (p63 micron and especially variable of D90.
    Keywords: Erosion plot, Laser diffraction, linear model, Rainfall simulation
  • Ata Amini * Pages 217-228
    In basins where the water demands surpasses the available resources, water shortage crisis occurs and the deficiency balance is essential to be reciprocated. In such basins, inter-basin water transfer has been announced as a method to supply new water resources. In such projects the potential of donor and recipient basins are not assessed properly. In this study, the inter-basin water transfer project from Sirwan to Sefidrood and Karkheh basins was evaluated. The assessment is based on the ability of donor basin to meet current needs and maintain water resources for future development. For this purpose, while the areas prone in the basin were identified, different scenarios were defined for agricultural development and water consumption in the Sirwan basin. In determining agricultural development scenarios the quantitative criteria with the utmost impact on the development of agricultural land were identified as maps in the GIS software. Water consumption scenarios were determined based on estimated net irrigation requirement for agricultural crops using Cropwatt software. The results showed that the basin enjoys a high potential for agricultural development. So that the annual water restoration will be less than the future water needs in the basin. These results advocate the need to reassess the inter-basin water transfer projects in Iran.
    Keywords: agricultural development, Consumption scenarios, Integrated management, Water resources
  • Puria Asiaban, Manoochehr Fathi Moghadam *, Sajad Kiani, Ahmad Hosseini Pages 229-238
    Rectangular orifices are considered as a common structure for discharge measurement in hydraulics. The purpose of the present research is to investigate the effect of the ratio of length to width of rectangular orifices with same surface area on discharge coefficient. Different rectangles are examined as orifice while the aspect ratio in one of them is equal to 1.618 (golden ratio). Golden ratio is a special number which can be frequently existed in nature and this study attempts to find the probable specialty of this ratio in hydraulics. So, the experiments were carried out on five rectangle orifices that the ratio of length to width of ones varied from 1 to 16. Also, a comparison between the discharge coefficient of rectangular and circular orifices is performed. Therefore, the number of 94 tests was conducted on the orifices in the discharge range of 0.136 - 0.637 L/s. A mathematical relation is developed as pressure distribution coefficient in order to account the effect of non-hydrostatic pressure distribution under low head condition. Results of the experiments showed that the increasing of aspect ratio generally leads to increase discharge coefficient so that discharge coefficient of orifices with variation of the ratio of length to width changes about 11.7%. Furthermore, it is illustrated that golden ratio doesn’t have any specialty in flow evacuation and the discharge coefficient of circular orifices is equal to minimum discharge coefficient of rectangular orifices.
    Keywords: Circular orifices, Discharge measurement, Golden ratio, Hydraulics, Pressure correction coefficient