فهرست مطالب

علوم و مهندسی آبخیزداری ایران - پیاپی 39 (زمستان 1396)

مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
پیاپی 39 (زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/11/12
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مسعود گودرزی، اسعد حسینی، حمزه احمدی صفحات 1-10
    پدیده گرد و غبار، امروزه به یکی از مخاطرات طبیعی نوظهور در کشور تبدیل شده است؛ پدیده ای که با آثار زیان بار خود از جوانب مختلف شرایط طبیعی و انسانی را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا در این پژوهش توزیع زمانی و مکانی روزهای همراه با گرد و غبار در غرب و جنوب غرب ایران و در سطح ایستگاه های هواشناسی واقع در سه استان ایلام، خوزستان و کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور آمار روزهای همراه با گرد و غبار از سازمان هواشناسی کشور برای دوره آماری 1986 تا 2008 اخذ گردید. در ابتدا مجموعه داده های لازم از نظر نرمال بودن بررسی گردید، سپس توزیع زمانی این پدیده در سطح ایستگاه های منطقه مورد مطالعه به صورت نمودار مشخص گردید و در ادامه بر اساس سامانه اطلاعات جغرافیایی و در محیط نرم افزار ArcGIS10.2 توزیع مکانی سالانه و ماهانه روزهای همراه با گرد و غبار در منطقه غرب و جنوب غرب کشور بر اساس روش های درون یابی مختلف مشخص گردید. نتایج حاصل نشان داد که تعداد روزهای همراه با گرد و غبار در ایستگاه-های دهلران، اهواز و دزفول در بالاترین سطح قرار دارد و در جنوب استان های ایلام و خوزستان بحرانی ترین شرایط مشاهده شده است و از شمال به جنوب منطقه، تعداد روزهای گرد و غباری افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل نشان داد که توزیع رخداد این پدیده، تحت تاثیر سیستم های اقلیمی منطقه ای به دلیل شرایط ناهمواری ها و سطح ارتفاعی غرب کشور یکسان نیست و بیشترین روزهای همراه با گرد و غبار در جنوب غرب برای استان خوزستان مشاهده می شود. در مناطق غربی کشور در اواسط فصل بهار، اردیبهشت ماه از فراوانی رخداد بالایی برخوردار می باشد. توزیع مکانی این پدیده بیشتر از عامل عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا تبعیت می نماید. با توجه به نتایج حاصل، بحرانی بودن کل منطقه حائز اهمیت است. اما در استان خوزستان شرایط در وضعیت بحرانی تری قرار دارد. مدیریت بحران در قبل و حین این مخاطره طبیعی برای سازگاری بهتر به منظور کاهش آثار زیان بار آن از اهمیت بسیاری برخوردار خواهد بود.
    کلیدواژگان: توزیع زمانی، توزیع مکانی، غرب و جنوب غرب، گرد و غبار
  • علیرضا واعظی، مهندس مهران بهتری صفحات 11-21
    مقدار رطوبت خاک سطحی، نقشی مهم و موثر در تولید رواناب و هدررفت خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. به همین منظور آزمایشی با هدف تعیین اثر رطوبت اولیه بر رواناب و هدررفت خاک در دو بافت خاک (لومی، لوم رس-شنی) در زمینی بکر در محدوده دانشگاه زنجان با چهار سطح رطوبت اولیه (یک، چهار، هفت و 10 روزه) انجام شد. آزمایش صحرایی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادقی در ابعاد کرت (80 × 60سانتی متر) با استفاده از دستگاه شبیه-ساز باران انجام گرفت. برای هر خاک 12 کرت در دامنه ای با شیب یکنواخت هفت درصد احداث شد. کرت ها تحت باران شبیه سازی شده با شدت 55 میلی متر بر ساعت و تداوم 30 دقیقه ای قرار گرفتند. نتایج نشان داد که، تفاوت معنی داری از نظر مقدار رواناب بین خاک های مطالعاتی وجود داشت (01/0p<) که این موضوع متاثر از مقدار رطوبت اولیه در خاک ها بود. تفاوتی معنی دار در خاک لومی از نظر مقدار هدررفت خاک بین سطوح رطوبتی اولیه مشاهده نشد (05/0p>)، خاکدانه های با رطوبت اولیه بالا در این خاک در مقابل جداشدگی بوسیله قطرات باران مقاومت کردند، در حالی که این تغییرات در بین سطوح رطوبتی اولیه خاک لوم رس شنی معنی دار بود (05/0p<)، که به مقدار اندک ماده آلی و مقدار بیشتر رس، مرتبط بود. برخلاف انتظار، رابطه ای معنی داری (05/0p>) بین هدررفت خاک و تولید رواناب، تحت سطوح رطوبتی در خاک ها مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: رطوبت اولیه خاک، کرت رواناب، سطوح رطوبتی، بافت خاک
  • الگوریتم ترکیبی شبکه عصبی و ژنتیک راهی برای برآورد دبی سیلاب / برآورد میزان تبخیر و تعرق در ارتباط با تغییرات اقلیمی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه
    مهدی سپهری، علیرضا ایلدرومی، سید زین العابدین حسینی، حمید نوری، فاطمه محمد زاده، محمد مهدی آرتیمانی صفحات 23-28
    برآورد سریع و صحیح دبی اوج به عنوان یکی از مباحث اصلی در مدیریت منابع آبی و سیلاب نقش اساسی در طراحی سازه های آبی و اقدامات بیو مکانیکی در حوضه های آبخیز دارد. به طوریکه یک برآورد صحیح آن نقش اساسی در موفقیت کار های اجرایی دارد. در این بررسی سعی شده با استفاده از روش هوش مصنوعی(ترکیب شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و الگوریتم ژنتیک) دبی حداکثر رودخانه یلفان در محل ایستگاه هیدرومتری و رسوب سنجی یلفان برآورد گردد. به این منظور در این دو مدل 8 متغیر که شامل بارندگی مربوط به روز وقوع سیل، بارندگی های 5 روز قبل، دبی پایه در روز وقوع سیل وCN حوضه به عنوان پارامتر های ورودی و دبی پیک به عنوان خروجی در نظر گرفته شده است. سپس با استفاده از روش هوش مصنوعی و پیش پردازش داده ها، ساختار بهینه مدل با استفاده از داده های ورودی و خروجی و با ملاک قرار دادن معیار های ارزیابی، به روش سعی و خطا تعیین گردید. در نهایت در مدل تلفیقی شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، پس از تعیین مدل بهینه شبکه عصبی، نتیجه مدل به الگوریتم ژنتیک وارد گردید. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک عملکرد خوبی در برآورد دبی سیلاب در حوزه یلفان دارد.
    کلیدواژگان: دبی اوج، شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک، یلفان
  • سعید فرزین، حجت کرمی، شهاب نیر، الهام ضمیری صفحات 29-37
    سرریز استوانه ای یکی از انواع سازه های هیدرولیکی است که کنترل و اندازه گیری جریان را امکان پذیر می کند. در این تحقیق مدل سازی سرریز استوانه ای پس از صحت سنجی با مدل معتبر، با سه قطر مختلف (11، 9 و 35/6 سانتی متر) و سه زاویه جهت گیری استوانه نسبت به دیواره کانال (45، 90 و 135 درجه) با استفاده از نرم افزار Flow-3Dمورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج به دست آمده از مدل سازی، مقادیر حاصل از مدل آشفتگی k-Ɛ نسبت به دو مدل RNG و LES تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی داشته و ضریب همبستگی 9649/،0 مناسب بودن مدل k-Ɛ را تائید کرد. با تغییر وضعیت قرارگیری سرریز از حالت قائم به صورت مورب، ضریب دبی افزایش خواهد داشت که به دلیل افزایش طول سرریز در حالت قرارگیری مایل هست. نتایج نشان دهنده آن است مدل هایی که زوایای جهت گیری (Θ) مکمل دارند، ضرایب دبی تقریبا برابر با یکدیگر خواهند داشت. با افزایش قطر سرریز از 35/6 به 11 سانتی متر، ضریب دبی به 50 درصد کاهش می یابد. همچنین اثر افزایش دبی جریان بر مقدار ضریب دبی، مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر ضریب همبستگی میان دبی و ضریب دبی، برای استوانه با قطر 11 سانتی متر حاصل شده است که مقدار آن تقریبا 95/0 به دست آمد و بیانگر تاثیرگذاری دبی بر ضریب دبی می باشد.
    کلیدواژگان: سرریز استوانه ای، سرریز مورب، مدل عددی، دبی جریان، قطر سرریز، Flow، 3D
  • پیام ابراهیمی، جمیله سلیمی کوچی صفحات 36-48
    قدرت بخشی به جامعه ی محلی از طریق بومی سازی و بر پایه ی دانش بومی یکی از گفتمان هایی است که در عرصه ی پارادایم های جدید توسعه مطرح و مورد توجه زیادی قرار گرفته است. بومی سازی در ارتباط با برخورد جامعه با روند دگرگونی از سنتی به مدرن و نحوه ی برخورد یا تعامل جامعه درون مدار با جامعه بیرونی مفهوم پیدا می کند. در این تحقیق با استفاده از دو نوع پرسشنامه، تفاوت دانش بومی و رسمی در زمینه منابع طبیعی موجود در روستا به ویژه آب و خاک به بررسی دیدگاه سرپرستان خانوار آنان پرداخته شد. با استفاده از 64 پرسشنامه در روستای قصاب ذالکان شهرستان بابل استان مازندران امتیازات دانش بومی و رسمی با دو رویکرد صفر و یک و کم-متوسط و زیاد بررسی گردید. نتایج نشان داد سرپرستان خانوار روستای مورد مطالعه 13/16 درصد در زمینه ی دانش بومی به سازگاری آن و 92/28 درصد در زمینه ی دانش رسمی به علمی بودن آن رای داده اند. همچنین سایر پارامترها در هر دانش به ترتیب اولویت بندی گردیدند. از سوی دیگر با بررسی راهبردهای دو دانش بومی و رسمی به منظور حفظ منابع آب و خاک در روستا دانش بومی با 056/48 درصد نسبت به دانش رسمی با 077/42 از دیدگاه جامعه ی روستایی سازگاری و کارآیی بالاتریی را نشان می دهد. با استفاده از نتایج این پژوهش می توان میزان پذیرش آهنگ نوآوری 979/5 درصدی را در روستای مذکور مشخص نمود و فناوری مورد پذیرش این روستا نظیر محصول، دستاورد و یا فناوری که در آینده انتقال پیدا می کند باید با دانش محلی سازگار و قدرت پاسخگویی به مشکلات روستایی به لحاظ دانش رسمی را داشته باشد.
    کلیدواژگان: دانش بومی، دانش رسمی، اولویت بندی، روستای ذالکان
  • علی سلاجقه، صدیقه محمدی صفحات 49-60
    شناخت پهنه های بحرانی از نظر کیفیت آب زیرزمینی از کاربردی ترین و مهمترین تحقیقات راجع به مسائل آب است. لذا در این تحقیق برآنیم تا تغییرات مکانی و زمانی کیفیت آب زیرزمینی (پارامتر های هدایت الکتریکی و کلر) دشت کرمان را در یک دوره آماری ده ساله (85-1375) به کمک بهترین روش تخمین گر زمین آماری مورد بررسی قرار دهیم که در این راستا بهترین مدل واریوگرام به ساختار فضایی داده های پارامتر های هدایت الکتریکی و کلر (بهمراه پارامتر های مربوطه مدل) نیز تعیین شد.
    نتایج حاصل از آنالیز واریوگرافی مربوط به متغیر کیفی یون کلر آب زیرزمینی دشت در ابتدا و انتهای دوره آماری نشان داد که بهترین مدل برازش شده به ساختار فضایی این پارامتر مدل نمایی می باشد بطوری که دامنه تاثیر آن از 101700 متر در سال 75-74 به 106200 متر در سال آبی 85-84 افزایش و میزان آستانه از 246/2 به 698/1 نزول یافته است. بهترین مدل برازش شده به ساختار فضایی هدایت الکتریکی در سال آبی 75-74 مدل نمایی و در سال آبی 85-84 مدل کروی می باشد به طوری که دامنه تاثیر آنها از 79800 متر در سال 75-74 به 37500 متر در سال آبی 85-84 و میزان آستانه از 84/0 به 608/0 رسیده است. در مورد مقایسه روش های درون یابی برای پارامترهای کیفی مورد بررسی، روش لوگ کریجینگ بعنوان بهترین روش درون یابی جهت پهنه بندی پارامترهای کیفی (کلر و هدایت الکتریکی)حاصل شد. مقایسه نقشه های پهنه بندی مکانی یون کلر نشان داد که در طول دوره آماری 10 ساله مورد بررسی میزان غلظت یون کلر آب زیرزمینی در کل سطح دشت از یک روند افزایشی برخوردار است. بطوری که حتی در ناحیه ورودی دشت میزان غلظت این یون در سال 85 به دامنه 01/13-03/3 میلی اکی والان در لیتر افزایش یافته است. شدت افزایش یون کلر بویژه در قسمت خروجی شمالی دشت در اطراف چاه انتخابی شماره27، 28 و 33 و هسته کلر جنوب غرب دشت در اطراف چاه 19 بیشتر است. یافته ها حاکی بر افزایش میزان هدایت الکتریکی بویژه توسعه مکانی این پارامتر دربخش خروجی غربی، شمالی و نیز در شهر کرمان در طی دوره 10 ساله است.
    کلیدواژگان: کیفیت، آب زیرزمینی، دشت کرمان، هدایت الکتریکی، زمین آمار
  • صدیقه ابراهیمیان، محمد نهتانی، حسین صادقی مزیدی، عبدالحمید دهواری صفحات 61-67
    اساس آمایش سرزمین پهنه بندی ژئومورفولوژیک سطح زمین است. پهنه بندی کمی با استفاده از روش های خودکار و تعریف-شده و براساس معیارهای پهنه بندی انجام می گیرد. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه ی کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه بندی کمی سطح زمین با برازش فرم بنیادی خطی، به سطح استفاده گردیده است. برای تشخیص بهترین ساختار بنیادی قابل برازش از ساختارهایی با رده درجه دو برای پنجره سه تایی و از داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک 10 متری استفاده گردیده است. برای تعیین درجه برازش ساختارهای بنیادی از شاخص مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده شده است. با استفاده از درجه برازش درجه مناسب بودن سطح برای تغذیه مصنوعی، تنها با دید مورفولوژی سطحی تعیین گردیده است. با برازش الگوهای قابل تفسیر به سطح زمین می توان تعیین نمود که زمین به چه الگو و چه مکانیسمی تشکیلی شباهت بیشتری دارد. محدوده های کوهستانی بالادست مخروط افکنه ها و دشت های واقع در پایین دست مخروط ها سطوح خطی نمی باشد. مکان هایی که در بعد قابل قبول شیب نمی باشد (وقتی که شیب از 002/. کمتر و از 1/0 بیشتر می باشد) مقادیر صفر درجه برازش را به خود اختصاص داده است و در مخروط افکنه و مکان هایی را که در بازه قابل قبول شیب می باشد، مقادیر درجه برازش مثبت می-باشند.نتایج نشان می دهد که در حوزه آبخیز گربایگان سطوح واقع در پایین دست مخروط افکنه ها، و دشت ها مناسب ترین مناطق برای پخش سیلاب محسوب می شوند.
    کلیدواژگان: مدل بنیادی، عوارض سطحی، پهنه بندی ژئومورفولوژیک، تغذیه مصنوعی، گربایگان
  • سهراب نادری، مسعود گودرزی، محمد قدمی دهنو صفحات 69-76
    در این تحقیق پیش بینی مقادیر بارش و دما با کاربرد مدل های گردش عمومی جو در دوره های 2050-2021 مورد بررسی قرار گرفته است. داده های اقلیمی شامل بارش و دمای میانگین از سازمان هواشناسی کشور، گرفته شد. به منظور تهیه سناریو های اقلیمی در آینده از خروجی های مدل گردش عمومی HadCM3 تحت سناریوی انتشار A2 استفاده گردید. به دلیل دقت پایین مدل های گردش عمومی از مدل کوچک مقیاس سازی SDSM4.2 استفاده و تغییرات پارامترهای اقلیمی بارش و دمای میانگین برای دوره های زمانی آینده شبیه سازی گردید. در این پژوهش برای واسنجی مدل SDSM، از بین 26 پارامتر اقلیمی بزرگ مقیاس (NCEP) به طور متوسط 3 پارامتر بیشترین همبستگی را با میانگین دما و 6 پارامتر بیشترین همبستگی را با میانگین بارش حوزه سیمره دارند. نتایج حاصل از پیش بینی پارامترهای اقلیمی نشان داد شبیه سازی پارامترهای اقلیمی دمای میانگین با دقت بالای ولی بارش با دقت کمتری انجام گرفته است. علت این کار نرمال نبودن و غیر شرطی بودن داده های بارش می باشد. نتایج حاکی از آن است که میانگین دمای حوزه در دوره 2050-2021 نسبت به دوره مشاهداتی (2008-1979) با افزایش 7/1 درجه سانتی گراد روبروست و میانگین بارش حوزه کاهش 47 درصد را نشان داد.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، کوچک مقیاس سازی، سناریو، SDSM4، 2، HADCM3 و NCEP
  • محمد ابراهیم بنی حبیب، فرزانه نظریه صفحات 77-87
    سیلاب های واریزه ای جریان هایی با غلظت بالا هستند که بیشتر در مناطق کوهستانی با شیب زیاد رخ می دهند. از جمله سازه های مهار اینگونه سیلاب ها، سد های تاخیری شکافدار هستند. در پژوهش مدل شبیه سازی دو بعدی جریان واریزه ای در مخزن سد تاخیری شکافدار ارائه شده است. برای گسسته سازی معادله هایی حاکم بر مسئله، از الگوی تفاضل محدود صریح مک کورمک استفاده شده و معادله هایی برای اعمال شرط مرزی سد شکافدار ارایه شده است. به دلیل در دسترس نبودن داده هایی میدانی سیلاب های واریزه ای در مخازن سد های تاخیری شکافدار، مدل عددی این پژوهش با مدل آزمایشگاهی مقایسه شده است. بررسی نتایج حاصل از مدل عددی، حاکی است که الگوی مورد استفاده و شرایط مرزی و اولیه پیشنهادی توانسته پرش هیدرولیکی متحرک سیلاب واریزه ای را در مخزن سد شکافدار بصورت دوبعدی شبیه سازی نماید. در نهایت، مقایسه نتایج مدل عددی و داده های آزمایشگاهی تایید می-کند که مدل عددی می تواند آبنمود خروجی از سد شکافدار را به خوبی شبیه سازی نماید.
    کلیدواژگان: جریان واریزه ای، سد تاخیری شکافدار، شبیه سازی دو بعدی
  • علی سلاجقه، طیبه مصباح زاده، فرشاد سلیمانی ساردو، ناهید علیپور صفحات 89-99
    خشکسالی یک پدیده خزنده محیطی است. این پدیده موجب کمبود آب برای برخی فعالیت ها، گروه ها و محیط زیست می شود. خشکسالی بایستی در مقایسه با شرایط اقلیمی و هیدرولوژیکی متوسط در دراز مدت مورد ارزیابی قرار گیرد. خشکسالی هیدرولوژیک از طریق کاهش میزان ذخیره آب دریاچه ها ، پایین رفتن سطوح آب های زیرزمینی و کاهش دبی جریان رودخانه ای تشخیص داده می شود و معمولا« بر منطقه وسیعی تاثیر می گذارد متداول ترین تعریف کمی خشکسالی هیدرولوژیکی بر اساس تبیین یک حد آستانه می باشد که اگر جریان رودخانه کمتر از آن باشد به عنوان خشکسالی هیدرولوژیک در نظر گرفته می شود در این مطالعه از روش حد آستانه ثابت (70Q و 90Q) به منظور بررسی خشکسالی هیدرولوژیک در حوزه آبخیز سد کرج استفاده شده است نتایج نشان می دهد که سال 1377 یکی از خشک ترین سال ها در این حوزه بوده و در ایستگاه کرج در سال 1377 خشکسالی 284 روز و در ایستگاه گچسر با 255 روز تداوم داشته است. نتایج نشان می دهد مجموع کمبود آب در آستانه 70Q در ایستگاه گچسر برابر با 68/11 میلیون متر مکعب ، در ایستگاه کلوان برابر با 75/2 میلیون متر مکعب و همچنین در ایستگاه کرج 44/42 میلیون متر مکعب می باشد همچنین تابع مقادیر حدی تعمیم یافته (GEV) بهترین برازش به پارامتر های خشکسالی را دارد. نتایج این تحقیق می تواند در مدیریت منابع آب منطقه و همچنین برنامه ریزی های لازم در جهت جلوگیری و یا کاهش اثرات خشکسالی منطقه موثر باشد.
    کلیدواژگان: خشکسالی هیدرولوژیک، حد آستانه ثابت، مقادیر حدی تعمیم یافته(GEV)، حوزه سد کرج
  • عباس غلامی، محمود حبیب نژاد روشن، مهدی وفاخواه صفحات 101-104
    جهت دستیابی به اهداف این پژوهش از بین بالغ بر 80 ایستگاه رودخانه ای حوزه آبخیز ساحلی شمال (تحت پوشش استان مازندران )، تعداد 17 ایستگاه در سه بخش غربی، مرکزی و شرقی استان انتخاب شدند.با توجه به طول آمار ، دوره آماری سال آبی 46-45 تا 90-89 به مدت 44 سال به عنوان دوره مشترک آماری انتخاب شدند. جهت ارزیابی وجود روند از یکی از متداولترین روش های ناپارامتریک روند سری های زمانی به نام آزمون من- کندال و در صورت وجود روند جهت ارزیابی صعودی یا نزولی بودن این روند از آزمون سن استفاده شد. برطبق نتایج این پژوهش در بین سه ایستگاه بخش غربی استان در سری های سالانه روند مشخصی وجود نداشته است و در سری های فصلی زمستانه و پائیزه این بخش نیز بعضی از ایستگاه ها دارای روند مثبت و بقیه نیز فاقد روند بوده اند که نشانه ای از تاثیر تغییرات اقلیمی در فصول مخصوصا سرد بوده است.در مناطق مرکزی استان از بررسی بر روی شش ایستگاه این محدوده مشخص شد که در ایستگاه های منطقه دشت مازندران ، ایستگاه های محمودآباد- هراز و میاندشت- بابل دارای روند صعودی زمستانه و ایستگاه کوهستانی نمارستاق- نمارستاق دارای روند صعودی تابستانه و در ایستگاه بابلرود-قرانطالار نیز دارای روند پائیزه و زمستانه صعودی بوده است. در مناطق شرقی استان نیز تنها ایستگاه عرب خیل– تالار دارای روند بارش سالانه و تابستانه صعودی یوده است و بقیه ایستگاه های بررسی شده فاقد روند مشخصی بوده اند.
    کلیدواژگان: تغییرات بارش، سری های سالانه، روند صعودی و نزولی، چرخه هیدرولوژیکی
  • نصرت الله امانیان، مهندس مهدی گرانیان، علی طالبی، محمدرضا هادیان صفحات 105-108
    اطلاع از زمان آغاز رواناب خاک کمک شایانی به تخمین رواناب و جریان سطحی، حجم رواناب و میزان تلفات خاک ناشی از یک بارش خواهد نمود. عوامل مختلفی در زمان شروع رواناب موثرند که در این میان توپوگرافی نقش ویژه ای دارد. در این تحقیق اثر شکل پلان دامنه (هم گرا، واگرا و موازی) و نیم رخ طولی (مقعر، محدب و صاف) روی زمان شروع رواناب بررسی شده است. برای بررسی شکل پلان دامنه از یک مدل آزمایشگاهی و تغییر هم زمان شکل پلان دامنه و نیم رخ طولی دامنه، نه دامنه متفاوت ایجاد شد. در نهایت پاسخ هر یک از دامنه ها نسبت به آستانه شروع رواناب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر دامنه از حالت هم گرا به واگرا منجر به افزایش زمان آستانه شروع جریان سطحی و زیرسطحی می گردد. هم چنین تاثیر پلان دامنه بر آستانه شروع جریان سطحی و زیر سطحی خیلی مهم تر از اثر نیم رخ طولی دامنه است زیرا این پلان دامنه است که می تواند با تغییر حجم ذخیره در قسمت خروجی دامنه آستانه شروع جریان متفاوتی را در پلان های مختلف ایجاد کند. بدین ترتیب، در دامنه های واگرا و مقعر رواناب سطحی و زیر سطحی دیرتر و در دامنه های هم گرا و محدب زودتر از شکل های دیگر، رواناب شروع می گردد.
    کلیدواژگان: آستانه شروع رواناب، شکل پلان، نیمرخ شیب
|
  • Massoud Goodarzi, Seyed Asaad Hosseini, Hamzeh Ahmadi Pages 1-10
    Dust phenomenon has now become one of the emerging natural hazards in the country, a phenomenon that affects its natural and human conditions with its harmful effects on different aspects. Therefore, in this research, the temporal –spatial distribution of dust in west and southwest of Iran and at meteorological stations located in three provinces of Eilam, Khuzestan and Kermanshah were investigated. For this purpose, the statistics of dust days was collected from the Meteorological Organization of Iran for the statistical period of 1986-2008. At first, the necessary data set was considered for normalization, and then the time distribution of this phenomenon at the level of the stations in the study area was determined in a graph. Further, according to the GIS and ArcGIS10.2 software, the distribution of the annual and monthly spatial days along with dust in west and southwest of the country based on different interpolation methods were determined. The results showed that the number of days with dust in Dehloran, Ahvaz and Dezful stations is at the highest level and in the southern provinces of Eilam and Khuzestan the most critical conditions are observed and from north to south of the region, the number of days of dust increases. Also, the results showed that the distribution of this phenomenon is not affected by regional climate systems due to topographic variation and altitude of the west of the country, and the most days with dust in the southwest are observed in Khuzestan province. In the western regions of the country, there is a high frequency in the middle of the spring. The spatial distribution of this phenomenon is more than the latitude and altitude elevation. According to the results, the criticality of the whole region is important, but in Khuzestan province, conditions are in a more critical situation. Managing a crisis before and during this natural hazard is important for better adaptation to reduce its harmful effects.
    Keywords: Temporal distribution, Spatial distribution, South, south west, Dust
  • Mehran Behtari, Ali Reza Vaezi Pages 11-21
    The surface soil moisture content has an important and effective role in runoff generation and soil loss, especially in the arid and semiarid regions. For this purpose, an experiment to determine the effect of initial moisture on runoff and soil loss in two soil texture of loamy, sandy clay loam in intact land in the vicinity of the University of Zanjan was performed with four initial moisture levels (one, four, seven and 10 days). Field experiment as factorial in randomized block design was carried out in plot scale (6080cm) using a rainfall simulator. Twelve plots for each soil were installed on a uniform slope of seven percent and accordingly exposed to simulated rainfall with intensity of 55 mmh-1 for 30 min. The results showed that, significant difference was found in runoff generation (p0.05), high initial moisture aggregates in this soil resisted versus detachment by raindrops, while these changes were significant among the soil moisture levels of the sandy clay loam soil (p0.05) between soil loss and runoff generation under moisture levels in soils.
    Keywords: Initial soil moisture, Runoff plot, Moisture levels, Soil texture
  • Mehdi Sepehri, Ali Reza Iildoromi, Seyed Zeynalabedin Hosseini, Hamid Nori, Fateme Mohammadzade, Mohammad Mehdi Artimani Pages 23-28
    Fast and accurate estimation in Peak flow is one of the major issues in water resources management that have basic role in the design of hydraulic structures and biological activities in drainage basins. So that a proper assessment has a basic role in the success of administrative tasks. In this paper, using artificial intelligence methods (Multi-layer Perceptron Neural Network and the mixture of Multi-layer Perceptron Neural Network with genetic algorithm) to estimate yalfan river, s peak discharge in Yalfan,s sediment and hydrometer local gaging station. For these two models, 8 variables have been considered as the inputs that includes rainfall related to day of peak flow,5 days rainfall that occurs before of the flooding day, curve number of the basin(CN) and base discharge and finally peak discharge is considered as the output. With artificial intelligence after preprocessing of the data, the optimal structure of the model is determined with input and output data by evaluation criteria and trial and error. In the final, with the mixture of artificial network and genetic algorithm model, the optimum neural network model was determined which results were an input to genetic algorithm model, this has been a good performance in runoff forecasting in Yalfan Basin.
    Keywords: Peak flow, Neural network, Genetic algorithm, Yalfan
  • Saeed Farzin, Hojat Karami, Shahab Nayyer, Elham Zamiri Pages 29-37
    Cylindrical weir is one of the hydraulic structures that was used to measure flow rate and control flood, and is less expensive than similar structures. In this study, the numerical model validation is performed with an accredited experimental model in three different diameters (11, 9 and 6.35 cm), and in three different angles (45, 90 and 135 degree) toward the wall with Flow-3D software. According to the simulation, in the results with k-ε turbulence model there is a good adaptation than the other turbulence models such as the RNG and LES model, and the correlation coefficient (R2=0.965), indicated that the k-ε turbulence model is the best. Due to an increasing the length of weir in oblique position and changing the situation of spillway from direct position to oblique position, discharge coefficient will increase, so leads to increasing of discharge. The results show that in models with complementary angles, because of the similarity of these models in the flow pattern, the discharge coefficients will be almost equal to each other. With increasing the diameters of spillway from 6.35 cm to 11 cm, discharge coefficient reduced up to 50%. Maximum of the correlation coefficient between discharge and discharge coefficient for cylinder with 11 cm diameter is equal to 0.95 that show high effectiveness of discharge on discharge coefficient.
    Keywords: Cylindrical spillway, Oblique weir, Numerical model, Discharge coefficient, Spillway's diameter, Flow-3D
  • Firooze Moghiminejad, Payam Ebrahimi, Jamile Salimi Koochi Pages 36-48
    Empowering the local community through localization and based on indigenous knowledge is one of discourses that propounded in new development paradigms. Localization is in relation to dealing community with transformation trend from traditional to modern. In this study, using two questionnaires, asked heads of households view points about the difference between indigenous and formal knowledge in the field of natural resources in rural areas, especially water and soil was investigated. Using the 64 questionnaires in Ghasab Zalekan village, Babol city, Mazandaran province, distinctions of formal and indigenous knowledge were evaluated with two approaches zero and one and low, medium and high ratings. The results show that in this village, 13.16 percent of voters agree to indigenous knowledge adaptively and 28.92 percent of voters to formal knowledge scientifically. As well as, other parameters in each knowledge subjects were ranked. Also, with investigating strategies of this two kind of knowledge to conserve soil and water resources, the indigenous knowledge with 48.056 percent is more efficient and adaptive. The results show 5.979 percent acceptance rate about innovation and new technologies such as product, achievements and technologies must be adapted with indigenous knowledge and be responsible to rural problems.
    Keywords: Indigenous knowledge, Formal knowledge, Ranking, Zalekan village
  • Ali Salajegheh, Sadigheh Mohamadi Pages 49-60
    Recognizing of critical zones of groundwater quality is one of the most important issues about researches in water fields. The goal of this study is to determine the spatial and temporal variation of groundwater quality factors such as electrical conductivity and chloride ion contents using the best suited geostatistical estimation in Kerman plain on 10 years period (1996-2006). Also, the best variogeram model and parameters related to model of EC and Cl contents will be determined. Findings of variography analysis for Cl contents of groundwater quality data in the beginning and the end of study period showed that the exponential structure is the best spatial model fitted to this parameter. Thus, its effect range increased from 101700 to 106200 meter and sill contents decreased from 2.246 to 1.698, during 1996 to 2006. The best model fitted to electrical conductivity spatial structure became exponential in 1995-1996 and spherical in 2005-2006. The results of geostatistical analysis show that effect range and sill contents of EC decreased from 79800 to 37500 meter and 0.84 to 0.608, during 1996 to 2006, respectively. Comparing of interpolation methods of groundwater quality data introduced log kriging method as the best approach for Cl and EC zonation maps. Cl zonation maps show an increasing trend of Cl content in all plain areas in 10 years period. Thus, Cl concentration in the input region of plain increased in the range of 3.03-13.01 in 2006.Intensity of Cl content occur in north outlet of plain near well numbers 27, 28, and 33, and Cl critical core of western south of plain near well number 19 show an increasing trend. Our findings showed an increasing in EC content, especially its spatial spreading in west and north outlet of Kerman plain and Kerman city in 10 years period.
    Keywords: Quality, Ground water, Kerman plain, Cl, EC, Geostatistics
  • Sedighe Ebrahimiyan, Mohammad Nohtani, Hosein Sadeghi Mazidi, Abdolhamid Dehvari Pages 61-67
    The basis of land use planning is geomorphological zoning of Earth's surface. The quantitative zoning is conducted using automated and predefined based on zoning criteria. In this study, the quantitative zoning is used to identify areas suitable for artificial recharge in the mountainous area of Gohar and Garbayegan plain, Fars province by fitting a linear fundamental form to the surface. The structures with grade two for triplex windows and the data from the digital elevation model with a resolution of 10 m was used to determine the best fundamental structure fit. The sum of square differences of the surface differences is used as an indicator to determine the degree of fitting the fundamental structures. By fitting the interpretable patterns to the Earth's surface, it can be determined that the earth was similar to which pattern and formation mechanism. Mountain ranges upstream alluvial cones and plains located downstream of the upstream alluvial cones are not linear surfaces. Places which are not at the acceptable slope (gradient less than 0.002 and higher than 0.1) allocated to the zero fitting degrees and the fitting degree values are positive in alluvial cones and areas fall in the acceptable range of the slope. The results show that the surfaces located downstream of the alluvial cones and the plains are most suitable areas for floodwater spreading in the Garbayegan watershed.
    Keywords: Fundamental Model, Surface features, Geomorphological zoning, Artificial recharge, Garbayegan
  • Sohrab Naderi, Massoud Goodarzi, Mohammad Ghadami Dehno Pages 69-76
    In this research, prediction of precipitation and temperature values using general circulation models of the atmosphere in the period 2021-2050 were carried out. Climate data such as rainfall and average temperature were obtained from the Meteorological Organization. For future climate scenarios, the output from general circulation model HadCM3 under the A2 emissions scenario was used. Due to the low resolution of general circulation models, downscaling model of SDSM4.2 was used and climate changes in precipitation and mean temperature were simulated for future periods. In this study, for SDSM model calibration, among the 26 large-scale climatic parameters (NCEP), an average of 3 parameters most correlated with mean temperature and 6 parameters are most correlated with average rainfall in Seymare drainage basin. The results showed that the predicted climatic parameters for the simulation of climate parameters with high accuracy for the average temperature, but with less accuracy for rainfall. This is due to lack of normal and unconditional situation of rainfall data. The results indicate that the average temperature of the area in the period 2050-2021 compared to the observation period (2008-1979) showed an increasing of 1.7 ° C and average rainfall showed a decrease of 47%.
    Keywords: Climate change, Small-scale modeling, Scenario, SDSM4.2, HADCM3, NCEP
  • Mohammad Ebrahim Banihabib, Farzaneh Nazarieh Pages 77-87
    Debris floods are high concentrated flow that occurs in steep mountain areas. Slit dam is one of the structures designed for controlling these kinds of floods. A two dimensional model is proposed for simu¬lation of debris flow in slit dam reservoirs. In this model, the finite difference MacCormack explicit scheme is used for discretization of governing equations, and a formula is proposed for the slit dam boundary condition. Due to the lack of observed data of debris floods in slit detention dam reservoirs, the numerical model is compared with an experi¬mental model. The model results show that the applied scheme using the proposed initial and boundary condition is capable to simulate the two dimensional movable hydraulic jump in slit dam reservoirs. Finally, the com-parison of numerical results and experimental data confirms that the numerical model is fairly capable to simulate the outflow hydrograph of slit dam.
    Keywords: Debris flow, Detention slit dam, Two dimensional simulation
  • Ali Salajeghe, Tayebeh Mesbah Zade, Farshad Soleimani Sardoo, Nahid Alipour Pages 89-99
    Drought is an insidious environmental phenomenon. This phenomenon causes water shortage for some activities, communities or environment. Drought should be compared with average climate and hydrological Conditions for Long period of time. Hydrological drought is detected by reduced water storage in lakes, underground water levels drawdown and reduced river flow and often will affect a large area. The most common definition of a hydrological drought is to define a threshold limit, such that if the river is less than that, a hydrologic drought is considered. In this study, the fixed threshold limit of Q70 was used in Karaj drainage Basin. Results showed that Q90 of year 1998 was the driest year. The results show that 1377 year was one of the driest years in this area and in Karaj station 284 days and for Gachsar station 255 days were dry. Also, the results show a total lack of water in Gachsar station Q70 threshold equal to 68/11 million cubic meters, Kalavan stations equivalent to 75.2 million cubic meters and for Karaj station equal to 44/42 million cubic. The general extreme value (GEV) best fit the parameters of the drought. The results can be used in water resources management and planning necessary to prevent or mitigate the effects of drought in the area.
    Keywords: Hydrological drought, Threshold limit, General extreme value (GEV), Karaj Dam Basin
  • Abbas Gholami, Mahmood Habibnejad Roshan, Mehdi Vafakhah Pages 101-104
    In order to achieve the objectives of this study, among 80 River Watershed of North Shore (covered Mazandaran Province), 17 stations were selected in three western, central and eastern sections. Based on period of records, the 44 water years from 1966-19767 to 2010-2011 were selected as a common period. To evaluate the existence of trends, the most common nonparametric time series called Mann-Kendall test was used. And if there is a trend to assess for ascending or descending time series, Sen test was used. According to the results of the three stations in the western part of the province, there is not a clear trend in the annual series. But for winter and autumn seasonal series, some stations showed positive trends and the rest of stations with no trend, which is an indication of the impact of climate change, particularly in cold seasons. Based on six stations in central part of province, stations in region of plain Mazandaran; Mahmoodabad, Haraz and Miandasht and Babol show ascending winter trend. Namaerstaq- Namarestagh mountainous stations show summer ascending trend and also Babolrood-Qarantalar stations show ascending autumn and winter trend. The only station in the eastern parts, the Arab Khayl- Talar of annual rainfall and summer trend is upward and the rest of the stations show no clear trend.
    Keywords: Precipitation variability, Annual series, Ascendant, descendant trend, Hydrologic cycle
  • Nosratolah Amanian, Mehdi Geranian, Ali Talebi, Mohammad Reza Hadian Pages 105-108
    Knowledge of initiation of soil runoff is important in estimating surface runoff, volume of runoff and losses from a rainfall event over soil surfaces. Many parameters in the beginning of runoff are effective which topography is a major influencing parameter. The plan shape is an important parameter which affects the run-off initiation which has been investigated in this research. In order to investigate the effect of the plan shape, a three dimensional geometric model is required. Calculating the run-off appearance in hillslopes leads to measuring the time that the run-off starts, as well as surface water flow and the amount of runoff and sediment movement. A laboratory research is conducted to investigate the effects of plan shape which are divergent, parallel, and convergent on time of run-off initiation. The results showed that the nine complex hillslopes have a different runoff initiation threshold. As well, when the plan shape changes from convergent to divergent, the time of runoff initiation of surface and subsurface flow increases. This means that in the convergent hillslopes, runoff starts later. Also, the effect of plan shape is more important than profile curvature for starting runoff. Thus, in the divergent and concave hillslopes, runoff is started posterior than convergent and convex hillslopes.
    Keywords: Runoff initiation threshold, Plan shape, Slope profile