فهرست مطالب

مجله مهندسی و مدیریت آبخیز
سال چهاردهم شماره 4 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/17
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علی اکبر نوروزی*، مرتضی میری، داود نیک کامی، طیب رضیی، امیر سررشته داری، ضیاالدین شعاعی صفحات 424-437
    هدف این پژوهش، بررسی تاثیر مخاطرات اقلیمی بر خشکیدگی جنگل های زاگرس در محدوده استان های ایلام، کرمانشاه، لرستان و چهارمحال و بختیاری است. داده های مورد استفاده شامل برداشت های میدانی با استفاده از GPS، تصاویر 16 روزه سنجنده مودیس، داده های رطوبت خاک GLDAS، داده های گرد و غبار دوره 2017-2000، و بارش ایستگاه های هواشناسی استان های مورد مطالعه در دوره 2017-1980 بودند. نتایج بررسی مقادیر سبزینگی جنگل های منطقه مورد مطالعه نشان داد که اولین کاهش محسوس در سبزینگی در سال 2005 و در ادامه، با شدت بیشتر در سال 2008 رخ داده است، به طوری که نمره Z استاندارد NDVI جنگل های منطقه در این سال به 2.18- کاهش پیدا کرده است. نتایج بررسی میدانی و ویژگی های مورفومتریک نشان داد که خشکیدگی در قسمت های مختلف جنگل های استان های مورد مطالعه با شدت و ضعف متفاوت رخ داده است و این پدیده مربوط به جهت، ارتفاع و یا شیب خاصی نیست. بررسی ارتباط بین سبزینگی جنگل های استان های مورد مطالعه با رخداد خشکسالی، گرد و غبار و رطوبت خاک نشان داد که در حالت کلی تغییرات در مقدار بارش و کاهش آن، یکی از دلایل اصلی کاهش سبزینگی درختان جنگل های منطقه مورد مطالعه به ویژه در مقیاس های زمانی 12 و نه ماه است. در نتیجه کاهش بارش و افزایش دوره های خشکسالی، مقدار رطوبت خاک کاهش و رخداد گرد و غبار افزایش یافته است. در نتیجه، در بیشتر سال ها، همراه با افزایش و یا کاهش رطوبت خاک و گرد و غبار، مقدار سبزینگی جنگل های منطقه نیز کاهش و یا افزایش پیدا کرده است که بیانگر وجود ارتباط مستقیم بین رطوبت خاک و ارتباط معکوس بین گرد و غبار و سبزینگی جنگل ها است.
    کلیدواژگان: اقلیم، زاگرس، سبزینگی، سنجش از دور، NDVI
  • حمزه نور*، علی دسترنج، سعید صادقی صفحات 438-449
    مهار سیلاب ها، تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی و بهینه سازی بهره وری از منابع آب و خاک از جمله مهمترین اهدافی هستند که در اجرای پروژه های پخش سیلاب مد نظر قرار می گیرند. هدف از این پژوهش، ارزیابی و تعیین میزان اثربخشی طرح پخش سیلاب جاجرم است. به این منظور، در این تحقیق، ارزیابی اثربخشی اقتصادی پروژه پخش سیلاب با استفاده از ارزش خالص فعلی و نسبت فایده به هزینه از طریق بررسی درآمد حاصل از ذخیره منابع آب و افزایش تولید علوفه و تعیین هزینه های احداث و نگهداری پروژه پخش سیلاب در ایستگاه جاجرم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، از طریق پرسش نامه مردمی اقدام به ارزیابی اثرات طرح پخش سیلاب جاجرم شد. نتایج نشان داد که ارزش خالص فعلی طرح پخش سیلاب مورد بررسی با لحاظ نرخ بهره اعلامی از سوی بانک مرکزی برابر با 262258 میلیون ریال به دست آمد. این امر نشان می دهد که پروژه پخش سیلاب جاجرم بر اساس ارزیابی دارای توجیه اقتصادی بوده و سرمایه گذاری در آن توجیه پذیر است. همچنین، ارزیابی اثرات پروژه پخش سیلاب از دیدگاه بهره برداران حاشیه طرح، بیانگر آن است که مردم منطقه از اجرای این طرح رضایت نسبی دارند. به ویژه این که از دیدگاه مردم، پروژه پخش سیلاب جاجرم از نظر رسیدن به اهداف اولیه (کاهش خسارت های سیل و ذخیره آب در دوره های خشک) و اهداف ثانویه (بهبود مراتع منطقه و تولید علوفه) موفق بوده است.
    کلیدواژگان: تولید علوفه، خراسان شمالی، درآمد، ذخیره آب، هزینه، NPV
  • علیرضا واعظی، اولدوز بخشی راد* صفحات 450-464

    رواناب، یکی از اجزا چرخه هیدرولوژی است که وقوع آن منجر به هدررفت خاک از دامنه های شیب دار و تولید رسوب در حوزه های آبخیز می شود. بررسی عوامل موثر در ضریب رواناب در مدیریت حوزه های آبخیز حایز اهمیت است. این پژوهش، با هدف بررسی اثر ویژگی های خاک بر ضریب رواناب در زیرحوضه های آلانق، لیوار و شکرعلی چای در استان آذربایجان شرقی انجام شد. برای انجام این پژوهش، پس از نمونه برداری، برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل توزیع اندازه ذرات، سنگریزه، جرم مخصوص ظاهری، ساختمان، ماده آلی، کربنات کلسیم و هدایت هیدرولیکی اندازه گیری و داده های رواناب از ایستگاه های هیدرومتری موجود در خروجی حوضه اخذ شد. بر اساس نتایج، ضریب رواناب تحت تاثیر منفی درصد شن و سنگریزه، ماده آلی، آهک، اندازه و پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی اشباع است و همبستگی آن با درصد سیلت و رس مثبت بود. با افزایش درصد شن و سنگریزه و کاهش درصد رس و سیلت، نفوذپذیری خاک افزایش و ضریب رواناب کاهش می یابد. ماده آلی و آهک، دو عامل مهم در تشکیل و پایداری خاکدانه ها و بهبود هدایت هیدرولیکی اشباع خاک هستند و افزایش مقدار آن ها نقش اساسی در کاهش تولید رواناب دارد. نتایج تجزیه رگرسیون خطی چندگانه نشان داد که تولید رواناب در زیرحوضه آلانق رابطه ای معنی دار با مقدار ماده آلی (r=-0.95, p<0.01) و جرم مخصوص ظاهری خاک (r=-0.9, P<0.01) دارد. ماده آلی، مولفه اصلی در تولید رواناب در زیرحوضه لیوار (r=-0.94, P<0.01) و زیرحوضه شکرعلی چای (r=-0.95, P<0.01) بود. بررسی رابطه کلی بین ضریب رواناب و ویژگی های زیرحوضه ها (شیب، ضریب شکل، تراکم آبراهه و خاک) نشان داد که ضریب رواناب تحت تاثیر ماده آلی، اندازه خاکدانه و تراکم آبراهه است (R2=-0.93, P<0.01). این مطالعه نشان داد که حفظ و افزایش ماده آلی خاک می تواند با بهبود ساختمان و نفوذپذیری خاک، در حفظ آب باران و کاهش تولید رواناب موثر باشد.

    کلیدواژگان: آهک، پایداری ساختمان خاک، ماده آلی، نفوذپذیری خاک، مدیریت حوزه های آبخیز
  • بابک همایون پور، مسعود گودرزی*، غلامرضا زهتابیان، بهارک معتمدوزیری، حسن احمدی صفحات 465-480
    این پژوهش، با استفاده از گزارش هیات بین الدول تغییر اقلیم سازمان ملل، به بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر روی نوسانات آب سطحی و زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان، پرداخته است. به منظور، مدل سازی هدایت هیدرولیکی در حالت ماندگار و آب دهی ویژه در حالت غیرماندگار واسنجی شد. برآورد بارندگی و دما در منطقه نیز با استفاده از خروجی مدل HadCm3 از طریق مدل ریزمقیاس نمایی Lars-WG برای موقعیت ایستگاه میمه، تحت دو سناریوی A2 و A1B شبیه سازی شد. از دو آزمون تحلیل روند ناپارامتریک تخمین گر شیب سن و من کندال، برای آشکارسازی روند سطح ایستابی آب های زیرزمینی دشت برخوار میمه اصفهان طی دوره آماری 1398-1370 بر اساس آمار سطح ایستابی 19 چاه مشاهداتی استفاده شد. با استفاده از ماتریس همبستگی پیرسون، همبستگی بین عناصر اقلیمی (ایستگاه میمه) دما، بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل (تورنت وایت) با سطح ایستابی دشت برخوار محاسبه شد و بر اساس آن یک مدل رگرسیونی چندمتغیره برای مدل کردن سری زمانی سالانه سطح ایستابی، در سطح اطمینان 0.95 توسعه داده شد. سطح ایستابی آب دشت برخوار به وسیله فاکتورهای اقلیمی دوره 2099-2080 و بر اساس مدل رگرسیون توسعه داده شده، شبیه سازی شد. نتایج بیانگر آن بود که نسبت به دوره پایه، سطح ایستابی آب منطقه با شیب سالانه نزدیک به نیم متر در سال، روند کاهشی داشته است. آنالیز همبستگی بیانگر آن بود که سه عنصر اقلیمی بارش، دما و تبخیر و تعرق در یک ترکیب خطی 0.75 از تغییرات سالانه آب زیرزمینی دشت را مدل سازی کرده اند. نتایج مدل ریزمقیاس نمایی اجرا شده روی داده های مدل های گردش عمومی جو، بیانگر آن بود که در دوره 2080-2099 تحت هر دو سناریو، سطح آب زیرزمینی منطقه، بین 15 تا 17 متر نسبت به دوره پایه افت خواهد داشت که ناشی از افزایش تبخیر و تعرق و به تبع آن کاهش بارش موثر خواهد بود.
    کلیدواژگان: بارش، تبخیر و تعرق، تحلیل روند، سطح ایستابی، میمه
  • میرحسن میریعقوب زاده*، سید امین خسروی صفحات 481-493

    امروزه سنجش از دور، به عنوان منبع تولید اطلاعات مکانی در جهت مطالعه پوشش زمین و کاربری های اراضی شناخته شده است. حوضه باراندوزچای از لحاظ وسعت و فراوانی بالای اراضی زراعی و باغی در بین حوضه های دریاچه ارومیه از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور مطالعه تغییرات کاربری اراضی حوضه مذکور تصاویر ماهواره ای Landsat و Sentinel سنجنده TM و 2A مربوط به سال های 2005، 2010 و 2016 مورد ارزیابی قرار گرفت. از الگوریتم بیشینه شدت احتمال، به منظور تهیه نقشه کاربری اراضی استفاده شد. نتایج حاصل از ارزیابی صحت و دقت و همچنین، بررسی ضرایب توافق کاپا نشان از دقت بالای نقشه های مستخرج از الگوریتم داشته است. به منظور آشکار سازی تغییرات از روش تفاضل تصویر استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مساحت اراضی درختزار و درختان غیرمثمر طی سال های 2010 تا 2016 در حوضه باراندوزچای با افزایش روبرو بوده است. اراضی دیم و اراضی آیش نیز جز طبقاتی بوده اند که در طی سال های 2010 تا 2016 با رشد مواجه بوده اند. طبق نتایج به دست آمده، مشاهده شد که در بازه زمانی 2010 -2005 و 2016-2010 به ترتیب بیشترین تغییر مساحت صورت گرفته در این حوضه، مربوط به سطوح نفوذناپذیر و اراضی آیش و کمترین آن، مربوط به اراضی دیم و درختزار بوده است.

    کلیدواژگان: تفاضل تصویر، حداکثر شدت احتمال، درختزار، سنجش از دور، شاخص کاپا
  • محمدعلی زنگنه اسدی، مهناز ناعمی تبار*، مختار کرمی صفحات 494-511

    در حال حاضر بیابان زایی به عنوان یک معضل، گریبان بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران را گرفته است. این مشکل، نه تنها در نواحی خشک و نیمه خشک، بلکه در بخش هایی از مناطق نیمه مرطوب نیز دیده می شود. هدف از پژوهش حاضر، بررسی و پهنه بندی شدت بیابان زایی با استفاده از مدل مدالوس اصلاح شده و روش خوشه بندی سلسله مراتبی در دشت باقوس سبزوار است. بدین منظور، معیارهای موثر در بیابان زایی شامل اقلیم، پوشش گیاهی، خاک، فرسایش و نحوه مدیریت انتخاب و میانگین هندسی شاخص ها محاسبه شدند. لایه های اطلاعاتی شاخص های مربوط به هر یک از معیارها با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. این اطلاعات بر اساس روش مدالوس امتیاز دهی شده و از میانگین هندسی شاخص های هر یک از معیار ها، نقشه نهایی وضعیت هر معیار تهیه و از میانگین هندسی معیارها، نقشه وضعیت فعلی بیابان زایی منطقه تهیه شد. نتایج نشان داد، معیارهای پوشش گیاهی، اقلیم و فرسایش بیشتر از سایر عوامل در بیابان زایی منطقه موثر بودند و تیپ حساسیت زیاد و بحرانی ، با فقر پوشش گیاهی و خشکی اقلیم مطابقت داشته و واحدهای کاری 1 و 2 بیشترین مساحت تیپ های بیابان زایی با شدت زیاد را به خود اختصاص داده اند. همچنین، نتایج نشان داد که 21 درصد از منطقه مورد مطالعه، در پهنه حساسیت زیاد، 28 درصد در پهنه حساسیت زیاد و بحرانی، 17 درصد در پهنه حساسیت کم، 28 درصد در پهنه حساسیت کم و بحرانی و شش درصد در پهنه حساسیت ناچیز به فرسایش قرار دارد. 55.6 درصد از نتایج مدل مدالوس اصلاح شده به وسیله روش های خوشه بندی معنی دار به دست آمد. با توجه به نقشه توزیع مکانی شدت بیابان زایی مستخرج از مدل مذکور می توان به عنوان ابزاری کمکی در مقابله با بیابان زایی استفاده کرد و از تخریب بیش از حد منطقه در آینده جلوگیری به عمل آورد.

    کلیدواژگان: اقلیم، پوشش گیاهی، خاک، فرسایش، سامانه اطلاعات جغرافیایی، مناطق خشک و نیمه خشک
  • زهرا خان محمدی، عماد محجوبی*، سعید قره چلو، اشکان بنی خدمت صفحات 512-527
    تخمین بارش در محاسبات بیلان انرژی، مطالعات هیدرولوژیکی، هواشناسی و اهداف کشاورزی، صنعتی، خانگی و آشامیدنی از اهمیت والایی برخوردار است. با توجه به اهمیت داده های بارش در علوم مختلف و فقدان شبکه باران سنجی گسترده و مناسب به ویژه در حوزه های آبخیز کوهستانی، لازم است داده های بارش به نحوی برآورد و دقت آن ها ارزیابی شود. هدف از این تحقیق، ارزیابی داده های بارش سه محصول ماهواره ای IMERG از نوع Near Real Time، 3B42RT-7 از نوع Real Time و PERSIANN-CDR از نوع Final Run در بازه زمانی 2000.06.01 تا 2018.09.31 در 41 ایستگاه باران سنجی و سه ایستگاه سینوپتیک در داخل و اطراف حوزه آبخیز نیشابور در مقیاس زمانی روزانه و ماهانه است. بررسی شاخص های آماری مختلف نشان داد که هیچ یک از سه محصول ماهواره ای نماینده مناسبی برای داده های زمینی در وسعت منطقه ای در مقیاس روزانه نیستند. لذا، استفاده از این محصولات در مقیاس روزانه در این حوضه در مدل های هیدرولوژیکی توصیه نمی شود. از سوی دیگر، مقیاس ماهانه به واسطه تعدیل خطای برآورد بارش های روزانه، هر سه محصول بارش ماهواره ای عملکرد به مراتب بهتری را نشان دادند. به طوری که میانگین همبستگی و ضریب نش ساتکلیف PERSIANN-CDR با داده های بارش ماهانه در سطح حوضه به ترتیب در حدود 90 درصد و 0.75 و ارزیابی این محصول به مراتب بهتر از دو محصول 3B42RT-7 و IMERG است. بر این اساس، استفاده از محصولات بارش ماهواره ای مقیاس ماهانه از نوع Final Run در مطالعات بیلان آب به ویژه در حوضه های فاقد آمار، می توانند مورد توجه قرار گیرند.
    کلیدواژگان: حوزه آبخیز نیشابور، سنجش ازدور، IMERG، TRMM، PERSIANN-CDR
  • خسرو شهبازی*، یحیی پرویزی، مهین کله هوئی صفحات 528-548
    فرسایش خندقی سهم زیادی در تخریب سرزمین دارد. بنابراین، شناسایی عوامل تشدیدکننده و پیش بینی مناطق حساس به آن امری ضروری است. تحقیق حاضر، با هدف تعیین توزیع مکانی و اقلیمی عرصه های خندقی در استان کرمانشاه و شناخت ویژگی های مورفولوژیک و عوامل اصلی گسترش آن ها انجام شده است. ابتدا، با استفاده از عکس های هوایی 1:20000 و 1:50000، مناطق عمدتا خندقی استان مشخص و سپس، این اطلاعات با استفاده از عملیات میدانی تصحیح شد. محدوده های اقلیمی مناطق خندقی، با استفاده از نقشه های موجود و به روش دومارتن اصلاح شده مشخص شد. در هر اقلیم یک تا سه منطقه خندقی به عنوان هدف تعیین و در هر یک از آن ها یک خندق معرف و دو تکرار شناسایی و با عملیات میدانی و بازدید میدانی شناسنامه خندق ها تکمیل شد. این مشخصات شامل موقعیت، تیپ اراضی، ابعاد در سر بالاکند در فواصل 25، 50 و 75 درصد از بالاکند، طول، نیم رخ و پلان عمومی خندق بوده است. نتایج نشان داد که حدود 17 درصد استان تحت تاثیر فرسایش خندقی قرار دارد. خندق ها در هشت اقلیم استان و عمدتا در تیپ اراضی تپه و دشت های دامنه ای و عمدتا با مقطع ذوزنقه ای و پلان عمومی پنجه ای و نیم رخ پیشانی عمودی و در سازندهای تبخیری گروه فارس پراکنش دارند. پهنه های خندقی سرفیروزآباد، سومار و جبارآباد بیشترین میانگین عرض بالا، پایین و عمق خندق را در میان سایر پهنه های خندقی دارند. در بین عوامل موثر در ایجاد و گسترش خندق، می توان به شدت بارندگی، شیب، فرسایش پذیری خاک به عنوان عوامل طبیعی و تخریب پوشش گیاهی بالادست حوضه، تغییر کاربری و بهره برداری نامناسب به عنوان عوامل انسانی در گسترش فرسایش خندقی اشاره داشت.
    کلیدواژگان: پهنه های خندقی، تغییر کاربری، توزیع مکانی، عوامل انسانی، عوامل طبیعی
  • علی خدائی*، رحمان زندی صفحات 549-562

    وقوع سیلاب های متعدد در مناطق مختلف کشور، همواره خسارات فراوانی را در زمینه های مختلف به همراه داشته است. ازاین رو، تهیه و تدوین یک طرح جامع و کامل در زمینه کنترل سیلاب امری ضروری به نظر می رسد. منطقه مورد مطالعه، تحت تاثیر اقلیم مدیترانه ای و در شعاع اثر اقلیم های خزری و قفقازی قرار دارد و به دلیل وجود اختلاف ارتفاع زیاد، از آب و هوا و اقلیم های متنوعی برخوردار است. در نتیجه تغییرپذیری بالای بارش، از جمله مناطقی است که در معرض سیلاب های مخرب قرار دارد. هدف از تحقیق حاضر، شناسایی و پهنه بندی خطر وقوع سیل بر اساس تصمیم گیری چند معیاره و مدل شبکه عصبی در حوزه آبخیز شهرستان خدا آفرین است. برای این منظور، با توجه به عوامل موثر در وقوع سیل، لایه های اطلاعاتی منطقه شامل شماره منحنی (CN)، ضریب گراویلیوس، ارتفاع رواناب، بارش، فاصله از آبراهه، نگهداشت خاک، آبراهه ها، شیب، تراکم زهکشی، زمین شناسی و پوشش گیاهی موجود با توجه به بررسی نقشه ها، گزارش ها، تصاویر ماهواره ای و بررسی های میدانی تهیه شد. به منظور وزن دهی معیارها در تحقیق حاضر، از روش تحلیل شبکه ای (ANP) و نرم افزار Super Decisions استفاده شد که عامل ارتفاع رواناب با میزان 0.241، شیب با مقدار 0.207 و بارش با وزن 0.169، در رابطه با رخداد سیلاب، از بیشترین میزان اهمیت برخوردار است. در نهایت، با تلفیق این لایه ها با توجه به وزن آن ها در محیط ArcGIS، نقشه پهنه بندی خطر وقوع سیل در پنج کلاس استخراج شد. همچنین، نتایج نشان داد که 43 کیلومتر مربع (سه درصد مساحت) در طبقه خیلی زیاد، و 288 کیلومتر مربع (18 درصد مساحت) در طبقه زیاد، از نظر وقوع سیلاب قرار دارد. به طوری که بیش از 21 درصد از مساحت منطقه، جز مناطق با پتانسیل سیل خیزی از نوع زیاد و خیلی زیاد است. بنابراین، لزوم مدیریت آب های سطحی در منطقه، به منظور جلوگیری از وقوع سیل و همچنین، بهره برداری مناسب از آب های منطقه ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: ارتفاع رواناب، تراکم زهکشی، سیستم اطلاعاتی جغرافیایی، گراویلیوس، مدل ANP
  • علی محمد قائمی نیا* صفحات 563-570

    یکی از مناظر طبیعی که در حوزه های آبخیز مناطق خشک و بیابانی مشاهده می شود، تجمع ماسه های روان در داخل و اطراف گیاهان است که به مرور زمان باعث شکل گیری توده هایی از ماسه می شود. در زبان عربی به این شکل از اراضی، «النبکه» گفته می شود که به معنای تپه کوچک و پشته است. این واژه از زبان عربی وارد زبان انگلیسی و نیز زبان فارسی شده و در غالب متون علمی در این دو زبان، برای بیان این شکل از اراضی، به ترتیب از واژه nebkha و نبکا استفاده می شود. با بررسی متون علمی مشخص شد که شیوه های نوشتاری دیگری مانند nabkha، nebka، nabka و nabkhah نیز برای این واژه وجود دارد که این امر با تصاویر استفاده شده برای نشان دادن این پدیده، حاکی از آن است که منظور همه نویسندگان بیان نبکا بوده است. این تفاوت ها در شیوه نوشتاری، باعث عدم دستیابی پژوهشگران به بیشترین تحقیقات صورت گرفته در مورد این پدیده می شود. علاوه بر این، عبارت هایی مانند coppice dune و phytogenic hillock نیز معادل با نبکا در متون یافت می شود. در این مقاله، استفاده از واژه نبکا در متون به عنوان یکی از شکل های اراضی بیابانی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد، به منظور دستیابی به اطلاعات جامع تر در هنگام بررسی این پدیده از جنبه های مختلف مانند ژیومورفولوژی و اکولوژی، لازم است شیوه های مختلف نوشتاری و واژه های معادل آن جستجو شود.

    کلیدواژگان: النبکه، تپه های ماسه ای، ریشه شناسی، فرسایش بادی، واژه شناسی
|
  • Aliakbar Noroozi *, Morteza Miri, Davoud Nikkami, Tayeb Razi, Amir Sarreshtehdari, Ziaedin Shoaei Pages 424-437
    The purpose of this study was to investigate the oak forest dieback with respect to drought occurrence, soil moisture changes and dust occurrences factors in Ilam, Kermanshah, Lorestan and Chaharmahal and Bakhtiari provinces of Iran. The data used were field surveys collected through GPS, MODIS satellite imagery, GLDAS Soil Moisture, dust and precipitation data of the meteorological stations of the provinces during an 18-years period (2000-2017). The results of the study of greenness values of the forests in the study area showed that the first decline occurred in 2005 and repeated more severely with much wider spatial extent in 2008. Investigation of the relationship between drought events and its spatial and temporal variations with the changes in forests greenness of the study area showed that the reduction in precipitation amount is one of the main reasons for forest greenness reduction in the study area. The increased frequency of periods of rainfall shortage and drought duration, especially at 9 and 12-month time scales, showed a significant relationship between drought occurrences and forests greenness in the study area. The results indicated that by decreasing precipitation drought periods increased, soil moisture decreased, and dust storm occurrences increased. As a result, in most of the years, with decreasing soil moisture and increasing dust storms, the forests greenness of the study area has decreased and vis versa. Therefore, there is a direct relationship between soil moisture and forest greenness while an inverse relationship exists between dust and forest greenness.
    Keywords: Climate, Greenness, NDVI, Remote Sensing, Zagros
  • Hamzeh Noor *, Ali Dastranj, Saeed Sadeghi Pages 438-449
    Flood control projects, artificial recharge of ground water aquifers, and optimizing the efficiency of water and soil resources are the most important benefits that have been achieved as a result of the construction of flood spreading stations in the country. The aim of this research is assessment and determination of effectiveness of Jajarm flood spreading project. For this purpose was the economic evaluation of flood spreading project using Net Present Value (NPV) and Benefit/Cost/ ratio studies in Jajarm Station. The social impacts of the Jajarm flood plan were also assessed through a popular questionnaire. Results showed that NPV was 262258 million Rials with discount rate according to the Central Bank. This shows that the Jajarm flood project is economically justified on the basis of economic evaluation and that investment is economical. The evaluation of the impacts of the floodplain project from the view point of the users of the project margin, also indicates that the people of the region are relatively satisfied with the project. Particularly people's satisfaction with the role of the flood spreading project in reducing flood damage to residential, land and communication areas in the region is significant.
    Keywords: Benefit, Cost, forage production, North Khorasan, NPV, water storage
  • AliReza Vaezi, Ouldouz Bakhshi Rad * Pages 450-464

    Runoff is one of the major components of the hydrological cycle, which leads to soil loss from steep slopes and sediment production in watersheds. Investigation of effective factors in runoff coefficient is important in watershed management. The aim of this study was to investigate the effect of soil properties on runoff coefficient in Alanagh, Livar and Shekaralichay sub-basins in East Azarbaijan Province. After soil sampling, some physicochemical properties were measured and runoff data were obtained from the relevant stations. Based on the results, runoff coefficient in the studied sub-basins is affected by various soil properties such as particle size distribution, gravel, organic matter, lime, aggregate size and stability, and saturated hydraulic conductivity. As the percentage of sand and gravel increases and the percentage of clay and silt decreases, soil permeability increases and runoff coefficient decreases. Organic matter and lime are two important factors in the aggregate formation and stability, and improving the saturation hydraulic conductivity which plays a key role in reducing runoff production. The results of multiple linear regression analysis showed that runoff production in the Alangh sub-basin has a significant relationship with soil organic matter (r=-0.95, p<0.01) and bulk density (r=0.9, p<0.01). Organic matter content has the main role in runoff production in Livar sub-basin (r=-0.94, p<0.01) and Shekaralichay sun-basin (r=-0.95, p<0.01). Runoff coefficient in all sub-basins in the area is strongly related to organic matter content (r=-0.86, p<0.01), soil structure stability (r=-0.68, p<0.01) and stream density (r=0.49, p<0.01). This study showed that preserving and increasing soil organic matter can be an effective strategy in conserving rainwater and reducing runoff by improving soil structure and permeability.

    Keywords: Lime, Organic Matter, Soil permeability, Soil structure stability, Watershed management
  • Babak Homayunpur, Massoud Goodarzi *, Qolamreza Zehtabian, Baharak Motamedvaziri, Hassan Ahmadi Pages 465-480
    Nowadays, global climate change has been observed which had an impact on both surface and groundwater resources management. The main objective of this research is change detection of groundwater fluctuation caused by climate change in Borkhar Plain, Isfahan Province. In this way, both Mann-Kendal and Sen’s slope non-parametric analysis were used using 19 piezometric wells data for the period of 1991-2019. Pearson correlation matrix along with correlation between climatic elements including temperature, precipitation and evapotranspiration (Thornwhite) with water table levels were determined. Based on this, a multivariate regression model was developed to model the annual time series at a confidence level of 0.95. Climatic factors of 2080-2099 period were simulated using the output of HadCM3 model through Lars-WG downscaling model for Maymeh Station under two scenarios A2 and A1B and based on the developed regression model, the water level of Borkhar Plain was simulated. The results showed that in the base period, the water table in the study area has been decreased with an annual slope of 47 cm per year. Correlation analysis showed that the three climatic elements of precipitation, temperature and evapotranspiration in a linear composition modeled 0.75 of the annual groundwater changes in the plain. The results of the exponential microscale model implemented on HadCM3 data showed that in the period 2080-2099 under both scenarios, the groundwater level of the region will decrease between 15 to 17 meters compared to the base period.
    Keywords: Evapotranspiration, Maymeh, precipitation, trend analysis, Water table
  • Mirhassan Miryaghoubzadeh *, Seyed-Amin Khosravi Pages 481-493

    Nowadays remote sensing is known as practical method for studying Land Use (LU)/Land Cover (LC) changes. Due to the vast area of agricultural lands, Barandouzchay Basin is one of the important watersheds among all of watersheds in Lake Urmia River Basin. In this study, in order to evaluate LU/LC change, Landsat-5 TM and Sentinel-2A satellite images were used from 2005 to 2016. The maximum likelihood classification method was used to prepare LU/LC maps. The results of overall accuracy and Kappa coefficient showed high accuracy of maximum likelihood classification method. In order to extract the change detection maps, image difference method was used. Results showed that orchard and nonproductive trees have been increased during 2010-2016 years in Barandouzchay Basin. In the years before 2010, trees were relocated by young trees in Barandouzchay Basin. Drylands and bare lands are classified in the 2005-2010 years which has been increased. The most land use change was related to urban and lowest change was related to rainfed area from 2005 to 2010 and the most land use change is related to bare lands and lowest rate is related to nonproductive tree area from 2010 to 2016.

    Keywords: Image difference, Kappa coefficient, maximum likelihood, Remote Sensing, Young trees
  • MohammadAli Zanganeh Asadi, Mahnaz Naemi Tabar *, Mokhtar Karami Pages 494-511

    Desertification is a problem that is currently affecting many countries in the world, including Iran. This problem is seen not only in arid and semi-arid areas, but also parts of semi-humid areas. The purpose of this study is to investigate and zoning the intensity of desertification using the modified Medalus Model and hierarchical clustering method in the Baqous Plain of Sabzevar. For this purpose, effective criteria in desertification including climate, vegetation, soil, erosion, and selection management, and the geometric mean of the indicators were calculated. Data layers indicators related to each criterion were prepared using the GIS system. This information was scored based on the Medalus method and from the geometric mean of the indicators of each criterion, the final map of the status of each criterion was prepared and from the geometric mean of the criteria, the current map of the desertification of the region was prepared. Results showed that the criteria of vegetation, climate, and erosion were more effective than other factors in desertification of the region and high sensitivity and critical type was matched with the poverty of vegetation and the dryness of the climate, and work units 1 and 2 have the largest area of desertification types with high intensity. The results also showed that 21% of the study area is in the high sensitivity zone, 28% in the high and critical sensitivity zone, 17% in the low sensitivity zone, 28% in the low and critical sensitivity zone, and 6% in low sensitivity zone to erosion. 55.6% of the results of modified Modalus Model were obtained by significant clustering methods. According to the spatial distribution map of desertification intensity extracted from the model, it can be used as an auxiliary tool against desertification and prevent excessive destruction of the region in the future.

    Keywords: Arid, semi-arid regions, Climate, desertification, erosion, GIS
  • Zahra Khanmohammadi, Emad Mahjoobi *, Saeid Gharachelou, Ashkan Banikhedmat Pages 512-527
    Precipitation estimation is of great importance in energy balance calculations, hydrological studies, meteorology and agricultural, industrial, domestic and drinking purposes. Due to the importance of precipitation data in various sciences and the lack of an extensive and appropriate rainfall network, especially in mountainous catchments, it is necessary to estimate precipitation data and evaluate their accuracy. The purpose of this study is to evaluate the precipitation data of three IMERG satellite products of near real-time type, 3B42RT-7 of real-time type and PERSIANN-CDR of final-run type in the period of 06/01/2000 to 09/31/2018 in 41 rain gauge stations and three synoptic stations in and around the Neishabour Catchment area on a daily and monthly time scale. Examination of various statistical indicators showed that none of the three satellite products is a good representative of terrestrial data on a regional and daily scale. Therefore, the use of these products on a daily basis in this basin in hydrological models is not recommended. On the other hand, the monthly scale showed much better performance due to the adjustment of the error of estimating daily precipitation. So that, the correlation coefficient and Nash Sutcliffe coefficient of PERSIANN-CDR with monthly precipitation data in the basin are about 90% and 0.75, respectively, and the evaluation of this product is much better than the two products 3B42RT-7 and IMERG. Accordingly, the use of monthly scale precipitation products of the final-run type in water balance studies, especially in basins without statistics, can be considered.
    Keywords: IMERG, Neishabour Watershed, PERSIANN-CDR, Remote Sensing, TRMM
  • Khosrw Shahbazi *, Yahya Parvizi, Mahin Kalehhouei Pages 528-548
    Gully erosion contributes severe land degradation. It is therefore, necessary to identify the aggravating factors and to provide for sensitive areas to gully development. The aim of this study was to determine the spatial and climatic distribution of gully in Kermanshah Province, Iran and to identify the morphological characteristics and the main factors of their development. First, using 1: 20,000 and 1: 50,000 aerial photographs, the predominantly gully areas of the province were identified and then this information was corrected using field suevey. The climatic zones of the gully areas are identified using existing maps and modified by the Domarten Method. In each climate, one to three gully areas were identified as targets and in each of them a gully was identified and two replications were identified. The gully chanel chrectreristices were location, landuse, dimensions at the head-cut, intervals of 25, 50 and 75%, slope, width, length and cross section. The results showed that 17% of areas in the Kermanshah Province was affecterd by gully erosion comprising eight sub-climate classes. Dominat topographic conditions of gullies were developed at hilly and gentle plain areas with Trapezoidal cross section. The cross section indicated deep and V-shaped gully in marl formations (Fars group). These areas included Sarfiroozabad, Somar and Jabbarabad where most of gully measures were deeper and wider than other parts. Among the effective factors in creating and expanding the gully, we can mention heavy rainfall, slope, soil erodibility and destruction of vegetation upstream of the basin as natural factors and change of land use and improper exploitation as human factors in developing gully erosion.
    Keywords: Gully areas, human factors, Land use change, natural factors, spatial distribution
  • Ali Khodaie *, Rahman Zandi Pages 549-562

    Occurrence of numerous floods in different regions of the country has always caused a lot of damages in various fields. Therefore, it seems necessary to prepare and compile a comprehensive plan in the field of flood control. The study area is influenced by the Mediterranean climate and within the radius of the Caspian and Caucasian climates. Due to the high altitude differences, it has a variety of climates and high variability in rainfall, and known as one of the areas exposed to destructive floods. The purpose of this study is to identify flood prone areas based on multi-criteria decision making and neural network model in Khodaafarin Watershed. For this purpose, according to the factors affecting the occurrence of floods, the information layers of the region including Curve Number (CN), Gravilius coefficient, runoff height, precipitation, distance from waterway, soil retention, waterways, slope, drainage density, geology and vegetation, according to the study of maps, reports, satellite images and field surveys. In order to weight the criteria in the present study, network analysis method (ANP) and Super Decisions software were used. The factor of runoff height with the amount of 0.241, slope with the amount of 0.207 and precipitation with the weight of 0.169 were the most important in relation to flood occurrence. Finally, by combining these layers according to their weight in the GIS environment, a flood risk zoning map was extracted in five classes. The results also showed that, 43 square kilometers (3% of the area) of the watershed is in the very high flood risk class and 288 square kilometers (18% of the area) in the high flood risk calss. More than 21% of the area is among the areas with high and very high flood potential. Therefore, it seems that the need for surface water management in the region in order to prevent floods and the proper use of water in the region is necessary.

    Keywords: ANP model, Drainage density, GIS, Gravilius, runoff height
  • Ali Mohammad Ghaeminia * Pages 563-570

    One of the natural landscapes observed in arid and desert areas is the accumulation of loose sand in and around plants, which over time causes the formation of sand masses. In Arabic, this type of land is called “نبکه: /næbkæ/”, which means small hill and ridge. The word has been translated from Arabic into English as well as Persian, and in most scientific texts in these two languages, the word “nebkha” and “نبکا /nebkɑ/” are used to express this form of land, respectively. Studying the scientific texts, it was found that there are other writing methods such as nabkha, nebka, nabka and nabkhah for this word, which with the images used to show this phenomenon, indicates that all the authors meant nebkha. These differences in spelling prevent researchers from accessing most of the research done on this phenomenon. In addition, terms such as coppice dune and phytogenic hillock are found in the equivalent of nebkha in the literature. In this short article, the use of the word nebkha in the texts as one of the landform of deserts has been studied. The results showed that in order to obtain more comprehensive information when studying this phenomenon from different aspects such as geomorphology and ecology, it is necessary to search for different writing methods and equivalent words.

    Keywords: Etymology, Nebka, sand dunes, Terminology, Wind erosion