فهرست مطالب

مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
پیاپی 10 (بهار 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/04/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مقاله های علمی
  • فاطمه پیوسته، حسین اسدی، مهدی عاکف صفحه 1
    تشکیل اندوده ی سطحی از مشکلات رایج زمین های زراعی مناطق خشک و نیمه خشک بوده و به گونه ای محسوس بر فرآیندهای نفوذپذیری و فرسایش خاک تاثیر می گذارد. در این پژوهش، 18 نمونه خاک سطحی از استان های گیلان، قزوین و زنجان انتخاب و پس از اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن، میانگین وزنی و هندسی و بعد فرکتال خاکدانه ها نیز محاسبه گردید. هر نمونه خاک با استفاده از یک سینی پاشمان (30×35 سانتی متر) به مدت 30 دقیقه تحت بارش مصنوعی قرار گرفت و شدت فرسایش ناشی از بارندگی و رواناب در فاصله های زمانی گوناگون اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش، نمونه های دست نخورده ی اندوده ی سطحی جمع آوری گردید و پس از تهیه ی مقاطع نازک، اندوده ی سطحی تشکیل شده با نرم افزارImage tools از راه تعیین درصد تخلخل مورد بررسی قرارگرفت. رگرسیون چند متغیره، برای آزمون رابطه ی بین پایداری خاکدانه و ویژگی های خاک و بین میزان رواناب و فرسایش و پایداری خاکدانه بکار رفت. نتایج نشان داد که رابطه ای معنی دار بین نمایه های پایداری خاکدانه و تشکیل اندوده ی سطحی وجود دارد، اما در این میان، رابطه ی بین میانگین هندسی قطر خاکدانه ها و درصد تخلخل اندوده ی سطحی دارای ضریب تشخیص بالاتری بود. پایداری خاکدانه خود با بافت و ماده ی آلی همبستگی داشت. میزان فرسایش و رواناب نیز تابعی از ویژگی های خاک از جمله بافت، ماده ی آلی، درصد سدیم تبادلی و پایداری خاکدانه بود.
    کلیدواژگان: اندوده ی سطحی، پایداری خاکدانه، میکرومرفولوژی و نفوذپذیری
  • یعقوب نیازی، محمدرضا اختصاصی، علی طالبی، صالح آرخی، محمدحسین مختاری صفحه 9
    زمین لغزش از جمله بلایای طبیعی است که بیش تر در مناطق کوهستانی رخ می دهد و مورفولوژی را به طور ناگهان به هم می زند و خسارت هایی عمده به مناطق مسکونی، جاده ها، زمین های کشاورزی و غیره وارد می کند. به این دلیل، پدیده ی زمین لغزش همواره مورد توجه دولت-ها و مراکز علمی و پژوهشی بوده و روش های گوناگونی برای مطالعه ی آن ها ارایه شده است تا بدین وسیله، بتوان به شناسایی و رویارویی با آن اقدام کرد. در این مطالعه، با استفاده از مدل آماری دومتغیره که خود شامل سه روش تراکم سطح، ارزش اطلاعاتی و وزن متغیرهاست، نقشه ی خطر زمین لغزش در حوزه ی سد ایلام تهیه شده است. نتایج بدست آمده از ارزیابی مدل آماری دومتغیره، با استفاده از روش های شاخص زمین لغزش، پارامتر دقت نتایج پیش بینی شده و نسبت تراکمی نشان داده که روش نسبت تراکمی، روشی مناسب تر جهت ارزیابی کارایی مدل است بر این اساس، این روش به عنوان روش مبنا جهت ارزیابی کارایی مدل شناخته شده است که بر اساس نتایج بدست آمده از آن، روش های تراکم سطح، وزن متغیرها و ارزش اطلاعاتی به ترتیب بیش ترین دقت را در تفکیک کلاس های خطر زمین لغزش داشته اند. مقدار شاخص جداکردن کلاس های خطر در روش تراکم سطح، وزن متغیرها و ارزش اطلاعاتی به ترتیب 6/2، 7/1 و 12/1 بوده است.
    کلیدواژگان: پارامتر دقت نتایج پیش بینی شده، زمین لغزش، شاخص زمین لغزش، مدل آماری دومتغیره و نسبت تراکمی
  • احد توسلی، سیدحمیدرضا صادقی، حمیدرضا مرادی صفحه 21
    استفاده از روش های تجربی گوناگون برای برآورد روان آب سطحی در حوزه های آبخیز فاقد ایستگاه هیدرومتری، اجتناب ناپذیر است. یکی از پارامترهای مهم موجود در بیش تر این روش ها، ضریب روان آب است. تخمین صحیح ضریب روان آب سطحی و بررسی تغییرات آن در شرایط گوناگون، برآورد صحیح روان آب سطحی سیلاب ها را امکان پذیر می سازد. پژوهش ها در زمینه ی بررسی ضریب روان آب و عامل های مؤثر بر آن، بیش تر در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه در مناطق گوناگون جهان انجام شده است، ولی در زمینه ی تغییرات ضریب روان آب در مقیاس یک واقعه ی رگبار، پژوهش های کمی صورت پذیرفته است. حال آن که اساس بسیاری از تحلیل-های هیدرولوژیک بر مقیاس رگبار استوار است. از این رو، هدف اصلی پژوهش، بررسی امکان شبیه سازی تغییرات ضریب روان آب در مقیاس رگبار و شناسایی عامل های مؤثر بارشی بر آن، در حوزه ی آبخیز بار نیشابور با مساحت 11388 هکتار بوده است. پس از بررسی 440 باران نگار و آب نگار سیل های موجود در منطقه طی سال-های 1369 تا 1378، تعداد 32 رگبار با زمان بارش بیش از زمان تمرکز 9/2 ساعت حوزه و هم چنین ایجاد نوسان در آب نمود، انتخاب و میانگین ضریب روان آب کل واقعه، چارک ها و دهک ها محاسبه شد. سپس ارتباط بین متغیرهای گوناگون بارش کل و هم چنین بارش مازاد با میانگین مقدار ضریب روان آب و ضریب روان آب جزئی از راه تحلیل روابط رگرسیونی دو و چند متغیره و با شکل-های گوناگون ساده و تغییر شکل یافته ی متغیر ها بررسی شد. نتایج بدست آمده از پژوهش، دلالت بر تغییرات زیاد بین رگباری ضریب روان آب مشاهداتی در دامنه ی 6/0 تا 7/45 درصد با میانگین حسابی، میانه، معکوس میانگین لگاریتم و انحراف معیار به ترتیب 65/10، 96/7، 59/7، 35/9 درصد داشته است. روی هم رفته، یافته های پژوهش بر امکان شبیه سازی منحنی تغییرات ضریب یاد شده با استفاده از رگرسیون های دو متغیره با ضریب همبستگی بین 28 تا 88 درصد (68/0≥P≥003/0) و با برتری متغیرهای چارک دوم و سوم در تبیین آن دلالت داشته است.
    کلیدواژگان: ضریب روان آب، حوزه ی آبخیز بار، ضریب روان آب و مدل بارش، روان آب
  • بابک کسایی رودسری، بیژن قهرمان، محمدباقر شریفی صفحه 35
    اصلاح و طراحی یک شبکه ی باران سنجی به منظور افزایش دقت در تخمین مقادیر بارش، نیازمند یافتن موقعیت بهینه ی ایستگاه ها می باشد. بیش تر خطاهای تخمین بارش ناشی از موقعیت باران سنج ها می باشد که یک طراحی صحیح شبکه ی باران سنجی می تواند خطاهای مرتبط با اندازه گیری بارش را کاهش دهد. در این پژوهش، داده های بارش سالانه 142 ایستگاه تحت تملک وزارت نیرو با دوره ی آماری به ثبت رسیده متفاوت از 10 تا 55 سال، در سه استان خراسان رضوی، شمالی و جنوبی از سازمان آب منطقه ای استان ها دریافت شده و تحلیل های زمین آماری در دو حالت به تفکیک سه استان و مجموعه ی آن ها به صورت سطح یکپارچه، به منظور یافتن ارتباط مکانی بین داده ها صورت گرفت. در نتیجه، تحلیل مجزای سه استان، در سطح دو استان خراسان شمالی و جنوبی هیچ نیم تغییر نمای تئوری مناسبی برای مقادیر نیم تغییر نمای تجربی داده ها مشاهده نگردید و در استان خراسان رضوی نیم تغییر نمای مناسب از نوع کروی با مقادیر سقف 2300 (دارای واحد میلیمتر مربع) و دامنه ی تاثیر 20 کیلومتر بدست آمد. در حالت تحلیل مجموعه سه استان به صورت یکپارچه، مناسب ترین نیم تغییر نما از نوع کروی با دامنه ی تاثیر 20 کیلومتر و با مقدار سقف 3100 بدست آمد. در نهایت، با انجام مطالعات زمین آماری و بررسی مکانی ضریب تغییرات بر پارامتر بارش سالانه، در سطح استان خراسان رضوی به گونه ی مجزا، مشخص گردید که با اضافه شدن 15 ایستگاه پیشنهادی جدید به شبکه ی باران سنجی موجود در این استان، مقادیر ضریب تغییرات مکانی بارش سالانه در محدوده ای گسترده، از بخش های مرکزی استان بین 14 تا 17 درصد و در نواحی غربی در حدود 7 درصد کاهش می یابد. هم چنین، در نتیجه ی تحلیل بالا، در سطح مجموعه ی سه استان، مشخص گردید که با اضافه شدن 15 ایستگاه جدید، مقادیر ضریب تغییرات مکانی بارش سالانه در محدوده ای گسترده، از بخش های مرکزی، شمالی و شرقی استان بین 8 تا 9 درصد و در نواحی غربی نزدیک به 23 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بارش سالانه، تغییرات مکانی، زمین آمار، شبکه ی باران سنجی و کریجینگ
  • گزارش فنی
  • حسین سعادتی، فرود شریفی، محمد مهدوی، حسن احمدی، محسن محسنی ساروی صفحه 45
    در مطالعات آب های زیرزمینی، اندازه گیری و محاسبه ی تغذیه ی سفره ی آب زیرزمینی دارای حساسیت و اهمیتی بسزا می باشد. بدین منظور، روش ژئوالکتریک در بررسی های ردیابی، شبیه سازی جریان آب زیرزمینی و انتقال املاح شیمیایی بکار گرفته شد. در این پژوهش روش ژئوالکتریک دو هدف عمده را دنبال می کرد: 1- ارتباط بین مقاومت الکتریکی و مقادیر املاح و رطوبت با روش دوقطبی- دوقطبی بررسی شد که در این راستا نتایج مناسب و معنی داری استنتاج گردید. 2- با استفاده از گمانه های الکتریکی روش شلومبرژه، ضریب قابلیت انتقال آب در ستون آبرفت دشت هشتگرد محاسبه شد که با کاربرد آن مقدار و ساز و کار تغذیه ی دشت ارزیابی و مقادیر املاح و رطوبت خاک بین نیمرخ های حفر شده اعتبار سنجی شد تا تغییرات گذشته حجم مخزن آب زیرزمینی دشت هشتگرد دقیق تر بررسی گردد.
    کلیدواژگان: تغذیه ی سفره ی آب زیرزمینی، حجم مخزن، ژئوالکتریک و هشتگرد
  • اباذر اسمعلی، موسی عابدینی، عطاالله کاویان، حسین سعادتی صفحه 51
    در این پژوهش با هدف تعیین مناطق آسیب پذیر در برابر قدرت فرسایندگی باران، به تجزیه و تحلیل داده های بارش در قالب روابط ارایه شده در سطح استان اردبیل اقدام شد. در این راستا، نخست داده های بارش 71 ایستگاه باران سنج در داخل و اطراف استان گرد آوری و از نظر مقدار، شدت و سایر پارامترهای مربوط به فرسایندگی باران، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس نقشه های فرسایندگی باران از راه های گوناگون با استفاده از قابلیت GIS در محیط نرم افزار ArcGIS 9.3 و با روش های زمین آمار تهیه و طبقه بندی شد. با ارزیابی روش های گوناگون تعیین قدرت فرسایندگی باران، با استفاده از مقدار رسوب ویژه ی 11 حوزه ی آبخیز معروف، شاخص بیشینه ی شدت بارندگی یک ساعته (I60) به عنوان بهترین شاخص فرسایندگی باران برای منطقه شناسایی شد.
    کلیدواژگان: اردبیل، تولید رسوب، زمین آمار، فرسایندگی باران و GIS
  • حسن آذرم دل، رئوف مصطفی زاده*، اکبر قاسمی صفحه 57

    توسعه ی ایستگاه های اندازه گیری کیفیت آب های سطحی، یکی از عامل های اساسی در مدیریت کیفی منابع آبی می باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی شبکه ی پایش کیفیت آب سطحی و تعیین ایستگاه ها و پارامترهای فیزیکی و شیمیایی مهم در برآورد تغییرات سالانه ی کیفیت آب، در حوزه ی آبخیز گرگانرود استان گلستان است. برای دسته بندی ایستگاه های پایش از تحلیل خوشه ایو برای تعیین ایستگاه ها و پارامترهای مهم سنجش کیفیت آب از روش تحلیل مولفه های اصلی در شبکه ی پایش استفاده شده است. نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل آمار 19 ایستگاه پایش در یک دوره ی زمانی 12 ساله نشان داد که در مولفه ی نخست، ایستگاه های تقی آباد، شیرآباد و نوده نقشی کم تر در توجیه تغییرات سالانه ی پارامترهای کیفیت آب رودخانه ی گرگانرود دارند. سختی، EC، TDS و So4 پارامترهای اصلی کیفیت در مولفه ی نخست و pH و کربنات در مولفه ی دوم، در سنجش تغییرات کیفیت منابع آب سطحی منطقه ی مورد مطالعه، اهمیتی بیش تر دارند.

    کلیدواژگان: ارزیابی، پارامترهای فیزیکی و شیمیایی، تحلیل خوشه ایو گرگانرود، تحلیل مولفه های اصلی و شبکه ی پایش کیفیت آب
  • محسن حسین علیزاده، علی یعقوبی صفحه 63
    آب زیرزمینی، در طی همه ی قرون، منبع آبی مهمی بوده است. با توجه به این مهم، ضرورت آگاهی از چگونگی تغییرات زمانی و مکانی این متغیر در مناطق گوناگون دارای اهمیت است. یکی از علوم نوینی که ما را در رسیدن به این امر یاری می کند، دانش زمین آمار است. در این مطالعه، تعداد 76 داده ی سطح آب زیرزمینی چهار فصل سال آبی 83-1382 دشت های چهارگانه ی گناباد و 71 داده ی سطح آب زیرزمینی فصل های زمستان 81 و 85 تهیه و به بررسی آمار توصیفی، وجود روند و نیم تغییرنمای داده ها برای هر فصل به گونه ی جداگانه پرداخته و نقشه های تخمین نیز تهیه شد. نتایج نشان داد که نوسان های سطح آب زیرزمینی تمامی فصل ها دارای روند و ناهمسانگردی بوده اند. افزون بر این، فصل های بهار، تابستان و پاییز مدل نمایی (دامنه ی تاثیر اصلی و فرعی 20 و 15 کیلومتر) و فصل های زمستان 81، 82 و 85 مدل کروی (دامنه ی تاثیر اصلی 23 و 28 کیلومتر و فرعی 15 کیلومتر) را به خود اختصاص داده اند.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، دشت های چهارگانه ی گناباد، زمین آمار، ناهمسانگردی و نیم تغییرنما
|
  • F. Peyvasteh, H. Asadi, M. Akef Page 1
    Surface seal formation which is common in cultivated soils of semi arid and arid regions significantly affects infiltration and soil erosion and creates serious problems for crop production. Soil samples (18 samples) were selected from Guilan, Qhazvin and Zanjan provinces. The soil samples were analyzed for electrical conductivity, pH, organic matter, cation exchange capacity, primary and secondary particle size distribution, mean weight diameter and geometric mean diameter, fractal dimension of aggregates, and bulk density. For estimating erosion rate and runoff, soil samples packed in a 30×35 cm drainable detachment tray and subjected to simulated rainfall for 30 minutes. Runoff rate and sediment concentration were measured during the experiment. An undisturbed surface sample was collected to identify seal formation by thin section analysis using image tools software. Collected data were examined by multiple regression analysis to determine the relations between aggregate stability, seal formation, runoff and soil erosion and soil properties. There was a significant relationship between aggregate stability indices and surface sealing formation which controls runoff and erosion rate. Results indicated that runoff rate and soil erosion are related to soil texture, organic matter, sodium exchange percentage and aggregate stability.
  • Y. Niazi, M.R. Ekhtesasi, A. Talebi, S. Arekhi, M.H. Mokhtari Page 9
    Landslide is one of the natural hazards that occurs in mountainous regions. Landslide changes the morphology of region and results in damages on buildings, roads, agricultural land and etc, therefore making it an important consideration in hazard mitigation planning by researchers and research institutes. In this study landslide hazard map produced using bivariate statistical model in Ilam dam basin. This model was included of three methods, density area, value information and weights of evidence modelling. The results of evaluation of this bivariate statistical model using landslide index, precision of the predicted results and density ratio show that the density ratio method was more efficient for evaluation of model than the others. Therefore this method has been recognized for assessment of the model efficiently. Based on results of density ratio method, density area, weights of evidence modelling and information value were the most accurate in separability of hazardous landslides classes. The separability index of hazardous class in density area, weights of evidence modelling and information value were 2.6, 1.7 and 1.12, respectively.
  • A. Tavasoli, S.H.R. Sadeghi, H.R. Moradi Page 21
    Application of empirical methods in estimation of surface runoff is a must in ungauged watersheds. The runoff coefficient is one of the important input variables in empirical models. Proper calculation of runoff coefficient and study on its variation in different conditions facilitates proper estimation of runoff and flood peaks. So far, many studies have been conducted for estimation of runoff coefficient on monthly, seasonal and annual bases. However, limited researches have considered the variation of runoff coefficient during a storm event. The present study was therefore formulated to study on the intra variation of runoff coefficient and its affecting factors in Bar Neyshabour watershed comprising an area of 11388ha. Towards this attempt, 32 storm events, with duration of equal to or more than watershed concentration time of 2.9h and significant changes in hydrographs were selected from 440 events recorded during 1980 to 1989 and corresponding hydrographs and hyetographs were collected. The mean runoff coefficient and associated quarterly and deciles were also calculated. The relationships between different rainfall and excess rainfall with mean runoff coefficient and its components was then analyzed with the help of bivariate and multivariate regressions and applying ordinary and transformed data. The results of the study verified a dynamic drastic change from 0.6 to 45.7% in runoff coefficient with respective arithmetic, median, antilogarithm mean and standard deviation of 10.65, 7.96, 7.59 and 9.35%. In general, the results of the study also revealed the inter changes of runoff coefficient during storm events and feasibility of its simulation by using bivariate regression with correlation coefficient from 28 to 88% (0.003≤p≤0.68). It was also found that the 2nd and 3rd quartiles could estimate the runoff coefficient variability better than other rainfall components in the study watershed.
  • B. Kasaee Roodsari, B. Ghahraman, M. B. Sharifi Page 35
    Autographic rain-gauge networks are designed to provide the density and distribution of stations so that characteristics of the rainfall events both in time and over the region can be determined with sufficient precision. Development and application of scientific methods for network design is probably one of the most complex issues of hydrology. In this study, annual rainfall data for rain-gauge stations of khorasan province consisting of Northern, Razavi and Southern Khorasan were collected from Khorasan Regionl Water authority and geostatistical analysis was made for finding the spatial correlation of them. Finally, some additional rain-gauge stations were suggested based on errors of kriging method. Geostatistical studies in Razavi Khorasan province show that adding 15 rain-gauges, decreases coefficient of variation (CV) values from 14% to 17% in vast central parts and decreases approximately 7% in western parts. Also, the results of mentioned analysis of whole provinces including North, South and Razavi Khorasan show that 15 added rain-gauges, decreased CV values about 8% to 9% just in central northern and eastern parts and approximately 23% in Western parts.
  • H. Saadati, F. Sharifi, M. Mahdavi, H. Ahmadi, M. Mohseni Saravi Page 45
    One of the most sensitive parameters in groundwater investigation and modeling is estimation of groundwater recharge. In this study, parallel to tracer analysis and groundwater modeling, a geoelectric method was adopted in evaluation of recharge mechanism and aquifer reservoir changes. The results of geoelectric method were compared and used in tracer analysis and groundwater modeling. In this research, Geoelectric method was used with two specific objectives in mind. First, the relation between soil electrical resistivity obtained by dipole method and soil moisture and soil minerals investigated and showed promising results. Next, the transmisivity of Hashtgerd Aquifer was estimated by boreholes of Schlumberger method. To obtain more accurate information from reservoir characteristics, the mechanism and rate of recharge between boreholes in the past years were investigated and soil moisture and soil minerals between boundaries were evaluated and verified. The groundwater fluctuations in the region was analyzed in a more accurate manner comparing to the traditional methods.
  • A. Esmali Ouri, M. Abedini, A. Kelarestaghi, H. Saadati Page 51
    In this research rainfall data studied in the forms of erosivity equations for the reason of determining vulnerable areas affecting by rainfall erosivity in Ardabil Province, Iran. Initially the rainfall data from 71 stations into and around of Ardabil Province collected and analysed as amounts, intensities and other related parameters for erosivity. Therefore the rainfall erosivity maps in different forms supplied and classified in ArcGIS9.3 using GIS and geostatistics common capabilities. The evaluation of different rainfall erosivity methods by the amounts of 11 distributed catchments specific sediment yields showed that the I60 index (the maximum rainfall intensity in one hour) is the best for explaining the rainfall erosivity in Ardabil Province.
  • H. Azarmdel, R. Mostafazadeh, A. Ghasemi Page 57

    Development of surface water monitoring networks is a critical factor in the assessment and protection of water resources. This study focuses on evaluating the effectiveness of surface water quality monitoring network and identify monitoring stations and water quality parameters which are important in assessing annual variations of water quality in Gorgan-roud River, Golestan Province. Cluster Analysis (CA) was used to monitor station grouping and Principal component analysis (PCA) and principal factor analysis (PFA) techniques were used for Assessment of water quality monitoring stations. The analysis of water quality data from nineteen water quality monitoring stations over a 12-year time period indicated that three monitoring stations (Taghi-Abad, Shir-Abad, and Nodeh) were identified as less important in explaining the annual variance of the water quality parameters. Also results revealed that total hardness and EC are most important parameters at first component and in the second component, pH and HCO3 are appropriate for assessing variations of water quality parameters in the Gorgan-roud River.

  • M. Hosseinalizadeh, A. Yaghubi Page 63
    Over centuries, ground water has been an important source of water. So, awareness about its temporal and spatial variability, in different zones, is necessary, and Geostatistics is a vital technique for this purpose. In this study, 76 wells (water year of 1382-1383) and 71 wells related to Gonabad plains were prepared and their descriptive statistic, trend and semivariogram were separately evaluated for each season. Then, prediction maps were organized. Temporal variability of water table for each season and its spatial variability for different places were calculated. South-north trend and southeast-northwest anisotropy were observed for all seasons. Every season except winter had exponential model with major and minor range of 20 and 15 km, respectively. Winter in different years had spherical model with major (23 to 28 Km) and minor (15 km) range too. The highest uncertainty belonged to some places that have the greatest distance from each other