فهرست مطالب

نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)
سال بیست و هفتم شماره 4 (پیاپی 106، زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/26
  • تعداد عناوین: 20
|
  • سمیه بارانی، مهدی زینی وند*، مهدی قمشی صفحات 1-20

    در این پژوهش به بررسی تاثیر تغییر دو پارامتر تعداد روزنه و ابعاد روزنه، در سازه ترکیبی سرریز لبه تیز مستطیلی همراه روزنه چندگانه، بر میزان دبی عبوری پرداخته شد. برای رسیدن به اهداف این پژوهش، آزمایش های لازم در دبی های مختلف، تعداد و ابعاد مختلف روزنه انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد و ابعاد روزنه، در عمق جریان بالادست یکسان، میزان دبی عبوری افزایش می یابد. این روند افزایشی در تمامی تعداد و ابعاد آزمایش مورد بررسی دیده شد. در بررسی نتایج کمی دیده شد که دبی عبوری از سازه ترکیبی سرریز - روزنه به ازای افزایش هر روزنه، به طور میانگین 2/06 لیتر بر ثانیه و با افزایش ابعاد روزنه به ازای هر یک سانتی متر 2/82 لیتر بر ثانیه بر میزان دبی عبوری افزوده شد. همچنین با محاسبه درصد افزایش دبی عبوری دیده شد که با افزودن هر روزنه، به میزان 18/7 درصد و با افزایش ابعاد روزنه به اندازه یک سانتی متر، دبی عبوری به میزان 28/1 درصد افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: سرریز لبه تیز مستطیلی، دبی-اشل، ضریب دبی، سرریز ترکیبی، روزنه چندگانه تحتانی
  • سمیه جالینوسی، عزت الله جودکی، عبدالرضا مقدسی*، مجید مهدیه صفحات 21-36

    در این پژوهش کاربرد روش نوین جلبک پالایی در حذف آمونیاک از آب های آلوده به هیدروکربن های نفتی که دارای محتوای آمونیوم و ترکیبات قلیایی بالایی هستند، در راستای ارتقای سیستم تصفیه بیولوژیکی یکی از پیچیده ترین پالایشگاه های کشور بررسی شد. هدف این پژوهش، یافتن روش های کاربردی و مقرون به صرفه، به منظور صیانت و حفظ منابع آبی کشور است. در نخستین مرحله پس از بررسی توزیع جلبکی واحد بازیافت و خالص سازی نمونه ها، کلرلاولگاریس به عنوان جلبک مقاوم در مقابل شوک های آمونیاکی برگزیده شد، سپس یک فتوبیوراکتور هواراند و یک سیستم کشت آزمایشگاهی، شامل یک ظرف پیرکس 10 لیتری و ملزومات آن به منظور کنترل میزان تولید زیست توده ساخته شد. آزمایش ها در مدت 20 روز انجام شده و بیشینه تولید زیست توده در 16 الی 17 روز اول اتفاق افتاد. در غلظت های کمتر از 50mg/L ، آمونیاک در هر دو روش به صورت کامل حذف شد و جلبک عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داد. در غلظت   10mg/L ، کل آمونیاک در هر دو روش در هفته اول به اتمام رسید. در غلظت های 50mg/L تا 100mg/L ، حدود 94 درصد آمونیاک در ظرف شیشه ای و حدود 95 درصد در راکتور حذف شد. با افزایش میزان آمونیاک و سمیت آن کاهش تکثیر سلولی و قدرت جذب جلبک اتفاق افتاد و این امر در غلظت 500mg/L کاملا مشهود بود. جلوگیری از تبخیر آب و ته نشین شدن زیست توده، کنترل بهتر برخی پارامترهای حیاتی از جمله pH، دما، شدت نور و انرژی، غلظت دی اکسید کربن و انتقال جرم و گرمای کارآمد، سبب راندمان بیشتر فتوبیوراکتور هواراند شد. نکته قابل تامل در نتایج این پژوهش، عملکرد فوق العاده کلرلا ولگاریس در حذف آلاینده های سمی مانند آمونیاک و امکان استفاده از آن در سیستم های بیولوژیکی تصفیه خانه ها، پالایشگاه ها و پتروشیمی ها است.

    کلیدواژگان: میکروجلبک، کلرلا ولگاریس، پالایشگاه نفت، آمونیاک، پساب، فتوبیوراکتور هواراند
  • جهانگیر عابدی کوپایی*، عارفه چهره راضی، فاطمه دادوند صفحات 37-49

    کاهش روزافزون منابع آب شیرین، موجب اهمیت بیشتر شوری زدایی آب دریا و آب های شور شده است. مصرف انرژی فراوان و هزینه های عملیاتی زیاد، یک مشکل بزرگ برای فناوری شوری زدایی آب است. ازاین رو شوری زدایی با هزینه کمتر از اهمیت به سزایی برخوردار است. هدف این پژوهش، شوری زدایی آب دریای خزر و آب چاه منطقه دارک اصفهان است. برای حذف یون های شوری از دو جاذب گرافن اکساید و زیولیت استفاده شد که در ابتدا مقداری گرافن اکساید طبق روش هومر ساخته شد. سپس توسط طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی خصوصیات گرافن اکساید شناخته شد. پس از آن توانایی جاذب ها برای حذف کاتیون ها و آنیون های عامل شوری مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور ستون بستر ثابت تشکیل شده، از یک بسته 30 میلی گرمی گرافن اکساید و 13 گرم زیولیت برای حذف آنیون ها و کاتیون های 50 میلی لیتر آب شور استفاده شد و برای جذب آنیون بیشتر زیولیت با سورفکتانت عامل دار شد. نتایج نشان داد، برای آب دریای خزر مقدار 30 میلی گرم گرافن اکساید با 13 گرم زیولیت باعث کاهش شوری به میزان 23/84 درصد و برای آب چاه منطقه دارک مقدار 13 گرم زیولیت اصلاح شده با سورفکتانت باعث کاهش شوری به میزان 23/43 درصد شده اند. نتایج نشان داد، آنیون و کاتیون های پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلر و سدیم به ترتیب بیشترین جذب را توسط جاذب داشته اند.

    کلیدواژگان: گرافن اکساید، شوری زدایی، ستون بستر ثابت
  • سید مرتضی ابطحی*، محمد خسروشاهی صفحات 51-64

    عملیات بیولوژیک مقابله با فرسایش بادی باید در بستر آرام ماسه زارها صورت گیرد و این کار به دلیل وجود بادهای با سرعت زیاد همواره با مشکلاتی مواجه است؛ بنابراین پیش شرط لازم برای متوقف کردن جابه جایی ماسه ها، ایجاد موانع بر سر راه حرکت آن ها است تا طی چند سال اول، گیاهان کاشته شده از آسیب باد مصون مانده و پایدار شوند. در این پروژه روش های مختلف جلوگیری از فرسایش بادی اعم از ایجاد بادشکن و ریگ پاشی با هدف افزایش سرعت آستانه فرسایش باد، در ماسه زارهای ابوزید آباد کاشان که تحت فرسایش شدید باد است، مورد ارزیابی قرار گرفت. بادشکن های مورداستفاده شامل توری با درصد تخلخل 50 درصد به صورت شطرنجی به ابعاد 2/5 در 2/5 متر، پنبه چوب های برداشت شده از مزارع پنبه به صورت شبکه ای به ابعاد 5*5 متر بود. ارتفاع و فاصله بادشکن ها به کمک سرعت آستانه باد و بیشینه سرعت باد منطقه محاسبه شد. ریگ پاشی روی تپه های ماسه ای و کفه های رسی - نمکی مجاور آن با تراکم 50 و 30 درصد مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور مقایسه میزان جابه جایی خاک در تیمارهای یادشده و شاهد، از شاخص های چوبی مدرج به ارتفاع یک متر و تله های رسوبی استفاده شد. در این پژوهش هزینه اجرای هر روش به طور جداگانه محاسبه و با هزینه پاشش مالچ نفتی مقایسه شد. نتایج نشان داد، ریگ پاشی 50 درصد با تثبیت 100 درصدی، بهترین عملکرد را به لحاظ تثبیت ماسه های روان و همچنین ثبات و پایداری دارد. هزینه اجرای روش های ریگ پاشی 50 درصد، بادشکن چوبی و بادشکن توری به ترتیب برابر 122/5، 156 و 524 میلیون ریال در هکتار بود؛ بنابراین روش ریگ پاشی 50 درصد به عنوان بهترین روش جلوگیری از فرسایش با کمترین هزینه و همچنین سازگار با محیط زیست معرفی شد.

    کلیدواژگان: فرسایش بادی، بادشکن، ریگ پاشی، سرعت آستانه، کاشان
  • مصطفی سالاری، وحید راهداری*، سعیده ملکی، رقیه کرمی صفحات 65-76

    تالاب بین المللی هامون شامل تالاب های سه گانه هامون هیرمند، صابری و پوزک و به صورت مشترک بین کشورهای ایران و افغانستان هستند. از سال 1378 و با دخالت های انسانی مانند سد سازی و توسعه کشاورزی، دوره طولانی مدت خشکسالی در این منطقه شروع شده است. هدف پژوهش حاضر، پیش بینی وضعیت تالاب هامون در سناریوهای همراه و بدون دخالت انسان در آبگیری تالاب با استفاده از مدل مارکوف - سلول های خودکار، برای سال 1398 و چهل سال آینده است. برای این منظور نقشه پوشش اراضی منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنجنده TM برای سال 1366 به عنوان سال نرمال و سال 1370 به عنوان ترسالی و سنجنده OLI برای سال 1398 به عنوان یک سال خشک و با اثر دخالت های انسان تهیه شد. سپس برای پیش بینی وضعیت سال 1398 بر اساس لایه های سال 1366 و 1370، در چهار سناریو مدل های پیش بینی تغییرات در مدت چهل سال در حالت های نرمال، ترسالی و خشکسالی تهیه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در صورت ادامه روند طبیعی آبگیری تالاب، در سال 1398، حدود 362735 هکتار از اراضی تالاب در زیر آب قرار داشت، درحالی که بر اساس نقشه پوشش اراضی در سال 1398، کمتر از 50000 هکتار از اراضی تالاب هامون، دارای آب بوده اند. با ادامه روند کنونی و اثر دخالت های انسان، 11230 هکتار از منطقه دارای آب بوده و این مقدار با مدل سال 1398 و در صورت ادامه روند طبیعی تالاب برابر با 373311 هکتار شد. نتایج تحقیق نشان دهنده وضعیت کاملا متفاوت تالاب هامون در صورت عدم دخالت انسان در آبگیری این تالاب در سال 1398 و مدل چهل سال آینده است.

    کلیدواژگان: تالاب هامون، رودخانه هیرمند، دخالت انسان، خشکسالی
  • بابک ابراهیمی، مهرداد پسندی*، هانیه نیل فروشان صفحات 77-91

    کاربری اراضی مختلف در محدوده تحت آبیاری انهار یازده گانه شهرستان خوانسار طی سال های 1348، 1374، 1393 و 1398 از طریق بررسی عکس های هوایی و همچنین تصاویر ماهواره ای کوییک برد و لندست در محیط گوگل ارث انجین (GEE) تشخیص و تعیین مساحت شده است. سپس مقایسه بین مساحت خالص و ناخالص اراضی تحت آبیاری انهار، مساحت کاربری های غیرکشاورزی اراضی، موقعیت و مساحت کاربری های کشاورزی اراضی تحت آبیاری انهار به تفکیک نوع فعالیت کشاورزی (باغی و یا زراعی) و به تفکیک هر نهر صورت گرفته است. عکس های هوایی سال 1348 منطقه مطالعاتی مبنای ارزیابی وضعیت کشاورزی قبل از قانون توزیع عادلانه آب است. نتایج نشان می دهد، کاربری های غیرکشاورزی و به خصوص شهری و مسکونی از سال 1348 تاکنون روند افزایشی داشته است. به عبارت دیگر، کاربری بخشی از اراضی کشاورزی منطقه به کاربری های مسکونی و شهری تغییریافته است. اگرچه روند کاهشی اراضی کشاورزی در 50 سال گذشته دیده می شود، اما میزان این تغییرات برای اراضی تحت کشت باغی و زراعی یکسان نبوده و سطح زیر کشت باغات افزایش پیدا کرده است که این تغییرات تاثیر زیادی بر نیاز آبی به انهار گذاشته است. تغییرات کاربری اراضی طی سال های 1393 تا 1398 تغییر محسوسی نداشته است و در میزان اراضی کشاورزی، کشاورزی سبز و درصد اراضی باغی و زراعی تغییر محسوسی دیده نمی شود. نتایج این پژوهش تاییدی بر چشمگیر بودن تغییرات کاربری اراضی کشاورزی و به دنبال آن، مصرف آب در محدوده انهار یازده گانه خوانسار در دهه های اخیر است و به خوبی کارایی زیاد استفاده تلفیقی از عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای طیفی با قدرت تفکیک مکانی متوسط و داده های ماهواره ای طیف مریی با تفکیک مکانی زیاد و همین طور استفاده از امکانات سامانه ابری گوگل ارث انجین در بررسی تغییرات اراضی کشاورزی در ادوار مختلف را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: کاربری اراضی، سطح زیر کشت، سنجش ازدور، گوگل ارث انجین (GEE)، شهرستان خوانسار
  • علی باریکلو، سالار رضاپور*، پریسا علمداری، روح الله تقی زاده مهرجردی صفحات 93-111

    کیفیت خاک یکی از مهم ترین ویژگی های تاثیرگذار بر تولیدات زراعی و پایداری تولید است. عوامل فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و اکولوژیکی یک خاک بر کیفیت خاک تاثیرگذارند. اندازه گیری همه شاخص های کیفیت خاک طاقت فرسا و هزینه بر است؛ بنابراین بسیاری از پژوهشگران ارزیابی را بر تعداد محدودی از شاخص های کیفیت خاک متمرکز کرده اند. این پژوهش با هدف تعیین حداقل مجموعه داده ها برای ارزیابی کمی و بررسی خودهمبستگی فضایی کیفیت خاک در اراضی جنوب غربی دشت ارومیه انجام شد. برای این منظور تعداد 120 نمونه مرکب (عمق 60-0 سانتی متر) از خاک برداشته و شاخص کیفیت خاک به روش IQIw در 4 حالت مجموعه کل - خطی (IQIwL_TDS)، کل - غیرخطی (IQIwNL_TDS)، حداقل - خطی (IQIwL_MDS) و حداقل - غیرخطی (IQIwNL_MDS) محاسبه شد. برای انتخاب مجموعه داده ها، تعداد 22 ویژگی فیزیکی و شیمیایی به عنوان ویژگی انتخابی برای روش کل داده ها (TDS) و ویژگی های درصد شن، نسبت جذب سدیم، ظرفیت تبادل کاتیونی، فسفر قابل جذب، کربنات کلسیم فعال و غلظت نیکل با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی به عنوان مجموعه حداقل داده ها (MDS) انتخاب شدند. بیشترین مقدار شاخص کیفیت خاک در حالت IQIMDS خطی و کمترین مقدار در حالت IQIMDS غیرخطی حاصل شد. بررسی ضریب همبستگی خطی و غیرخطی بین شاخص کیفیت خاک با دسته کل و حداقل داده ها نشان داد، حالت غیرخطی شاخص IQI ضریب همبستگی بالاتری (0/85=R2) نسبت به حالت خطی شاخص IQI (R2=0/73) دارد. نتایج محاسبه شاخص موران جهانی برای داده های شاخص کیفیت خاک IQIw در مجموعه های مطالعاتی نشان داد، داده های کیفیت خاک دارای خودهمبستگی فضایی هستند و به صورت خوشه ای در فضا توزیع یافته اند و مستقل از یکدیگر نیستند. نتایج آماره گتیس - ارد جی نشان داد، خوشه های با کیفیت خاک ضعیف، شوره زارهای ایجاد شده در اثر خشک شدن دریاچه ارومیه و اراضی بایر اطراف آن در بخش شرق و جنوب شرق محدوده مطالعاتی را شامل شده است.

    کلیدواژگان: خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، شاخص کیفیت خاک تجمعی وزنی، تجزیه به مولفه اصلی، شاخص موران جهانی، آماره گتیس - ارد جی
  • حسن آزاد بیگی*، محسن نجارچی، حمید لاجوردی صفحات 113-129

    پژوهش حاضر به بررسی آزمایشگاهی و نرم افزاری سد های خاکی همگن در حالت تخلیه ناگهانی مخزن می پردازد. در این پژوهش با به کارگیری مدل آزمایشگاهی، مدل عددی در حالت اشباع بودن خاک مورد ارزیابی و واسنجی قرار داده شد. برآورد میزان خطای بین داده های فشار پیزومتریک و خط نشت در مدل عددی و آزمایشگاهی، نشان از دقت قابل قبول داده های مدل عددی Seep/W بود. همچنین برای تعیین میزان ضخامت فیلتر تعبیه شده در شیب بالادست سدهای خاکی همگن در زمان افت ناگهانی سطح آب در مخزن بالادست، داده های ورودی به مدل عددی از جمله هدایت هیدرولیکی، میزان افت سطح آب (تخلیه سد در سه سناریو 2،3 و 4 روز) و شیب بدنه سدهای خاکی (3 و 2، 1= m)، ضخامت لایه های فیلتر تعیین شد. شایان بیان است که تعداد لایه ها و جنس مصالح سازند فیلتر، بر اساس توصیه حفاظت آب و خاک آمریکا، متشکل از سه نوع ساختار خاک (شن، ماسه و شن، ماسه) تعیین شد. برای تخمین میزان ضخامت لایه های فیلتر از بیشترین میزان گرادیان هیدرولیکی مصالح سازنده سد استفاده شد. در نهایت با تغییر شرایط ورودی به مدل عددی به ازای کنترل شرایط ایمن برای مقادیر گرادیان هیدرولیکی موجود در نقطه خروج آب در شیب بالادست، ضخامت لایه های فیلتر بر اساس اعداد بی بعد ارایه شد. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد، به ازای ساخت سد با ضخامت فیلتر ارایه شده، میزان گرادیان هیدرولیکی در نقطه خروجی آب از بدنه سد خاکی در هنگام افت ناگهانی سطح آب در مخزن بالادست و برگشت جریان به سمت مخزن بالادست، همواره در شرایط ایمن قرار داشته و مقادیر گرایان هیدرولیکی موجود در بدنه سد خاکی از میزان گرادیان هیدرولیکی بحرانی برای مصالح استفاده شده، کمتر است.

    کلیدواژگان: ضخامت لایه های فیلتر، افت سریع، سد خاکی، گرادیان هیدرولیکی، seep، w
  • مسعود فرزام نیا*، مهدی اکبری، محسن حیدری سلطان آبادی صفحات 131-142

    بخش کشاورزی به منظور پاسخگویی به نیاز روزافزون غذا برای جمعیت روبه رشد جهان و فراهم کردن آن به اندازه کافی و مناسب، به میزان زیادی وابسته به منابع آب و انرژی است و بایستی برای ارتقاء بهره وری آب و انرژی محصولات کشاورزی، حفظ سلامتی جامعه و محیط زیست کوشا باشد. در این پژوهش حجم آب آبیاری، عملکرد، بهره وری آب و انرژی مصرفی در آبیاری محصول پیاز در دو روش آبیاری سطحی و بارانی، در شرایط مدیریت کشاورزان اندازه گیری و با هم مقایسه شد. اندازه گیری ها در سال زراعی 1400- 1399 در 17 مزرعه از شهرستان های استان اصفهان که محصول پیاز جزء اولویت کشت آن ها بود، انجام شد. برای مقایسه آماری نتایج به دست آمده از دو سامانه آبیاری، از آزمون تی (t-Test) و ضرایب همبستگی پیرسون استفاده شد. بر اساس نتایج، در روش آبیاری سطحی، مقادیر حجم آب آبیاری و عملکرد نسبت به آبیاری بارانی، بیشتر و اختلاف بین مقادیر یادشده معنی دار بود و بهره وری آب پیاز در روش آبیاری بارانی نسبت به سطحی، به صورت معنی دار (سطح احتمال 1 درصد) بیشتر بود. همچنین نتایج نشان داد، همبستگی مستقیم معنی داری بین حجم آب آبیاری و عملکرد محصول پیاز وجود دارد، زیرا بین حجم آب آبیاری و بهره وری آب رابطه غیرمستقیم معنی دار دیده شد. بهره وری انرژی مصرفی در آبیاری نیز با مقدار انرژی مصرفی همبستگی معکوس معنی دار داشت و با افزایش انرژی آبیاری بهره وری انرژی کاهش یافت. باتوجه به نتایج به دست آمده در شرایط مزارع انتخابی، روش آبیاری بارانی در مقایسه با روش آبیاری سطحی برای کشت محصول پیاز کارآمدتر بود.

    کلیدواژگان: حجم آب کاربردی، عملکرد، بهره وری آب و انرژی، پیاز
  • مهران صحت، امین بردبار*، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد صفحات 143-152

    امروزه تکیه گاه ها، جریان عادی رودخانه ها را مختل می کنند و سبب آبشستگی و فرسایش مواد رسوبی در اطراف خود و ایجاد چاله می شوند. این امر هر ساله خسارت زیادی به بار می آورد. پژوهشگران روش های زیادی را برای کاهش قدرت فرسایش آبی پیشنهاد کرده اند. یکی از روش های ضروری در این زمینه، ایجاد شکاف در تکیه گاه ها است. باتوجه به گسترش چاله آبشستگی، پایداری سازه پل را به مخاطره می اندازد، در این پژوهش بررسی تاثیر ابعاد شکاف در تکیه گاه روی ابعاد چاله آبشستگی صورت گرفت. نتایج نشان داد، وجود شکاف باعث کاهش ابعاد چاله آبشستگی شده است. شکاف در تکیه گاه توانست تا 50 درصد میزان حجم چاله آبشستگی را کاهش دهد. همچنین با افزایش 75 درصدی سرعت نسبی، میزان آبشستگی تا 140 درصد عمق چاله را افزایش داد و با افزایش عمق شکاف، میزان عمق چاله آبشستگی تا 85 درصد کاهش یافت.

    کلیدواژگان: آبشستگی، تکیه گاه، ابعاد شکاف، عمق چاله آبشستگی
  • سکینه کوهی، بهاره بهمن آبادی، زهرا پرتوی، فاطمه صفری، محمد خواجه وند ساس، هادی رمضانی اعتدالی* صفحات 153-167

    یکی از مسایل و مشکلات اصلی در مناطق خشک و نیمه خشک، تامین آب است. ازجمله گزینه های تامین آب در این مناطق می توان به منابع آب نامتعارف اشاره کرد. امروزه استحصال آب از رطوبت هوا که از جمله منابع آب نامتعارف محسوب می شود، بیش ازپیش گسترش یافته است. روش های مختلفی نیز با این هدف توسعه یافته است؛ اما کاربرد شبکه توری بسیار رایج است. ازاین رو در پژوهش حاضر ضمن ارزیابی عملکرد منبع در شبیه سازی متغیرهای جوی موثر بر قابلیت استحصال آب از رطوبت هوا (دما، سرعت باد و فشار بخار آب)، امکان استحصال آب از رطوبت هوا در استان قزوین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت اعمال ضرایب اصلاحی در تخمین دما و سرعت باد توسط منبع ERA5 در ایستگاه های مطالعاتی بود. بر اساس نتایج، بخش های شمال غربی و جنوبی استان (شهرستان کوهین و تاکستان) در فصول بهار و تابستان از ظرفیت بالایی در استحصال آب از هوا با استفاده از روش سیمی - توری برخوردار هستند. حداکثر مقدار آب قابل استحصال در دو منطقه ذکر شده در فصل تابستان، به ترتیب 10/2 و 9/7 لیتر بر مترمربع در روز تخمین زده شده است. با استفاده از پایگاه بازتحلیل ERA5، متوسط سالانه پتانسیل استحصال آب در ایستگاه های یادشده به ترتیب 7/9 و 4/6 لیتر بر مترمربع در روز برآورد شد. لازم به ذکر است، مقدار استحصال آب در شهر قزوین در فصل تابستان حداقل مقدار بوده است (3/4 لیتر بر مترمربع در روز) که می توان برای استفاده از آن در آبیاری فضای سبز، مزارع و یا باغات برنامه ریزی کرد.

    کلیدواژگان: آب نامتعارف، شبکه توری - سیمی، بحران آب، سنجش ازدور
  • اعظم السادات حسینی خضرآباد، عباسعلی ولی*، امیرحسین حلبیان، محمدحسین مختاری صفحات 169-186

    بیابان زایی، از جدی ترین معضلات زیست محیطی در مناطق خشک به شمار می آید. ارزیابی کمی فرایند بیابان زایی برای پیشگیری و کنترل بیابان زایی ضروری است. در این پژوهش، به منظور ارزیابی وضعیت کمی و کیفی بیابان زایی شمال غرب یزد از مدل IMDPA استفاده شد. در این مدل سه معیار خاک، پوشش گیاهی و فرسایش بادی در نظر گرفته شد. برای هر معیار چندین شاخص با وزن 0 (کم) تا 4 (خیلی شدید) تعریف شد. از میانگین هندسی هر یک از سه معیار برای تهیه نقشه مناطق حساس به بیابان زایی در ArcGIS استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، بیش از 92 درصد منطقه پژوهشی در کلاس شدید بیابان زایی قرار دارد و تنها واحدکاری تپه های ماسه ای در کلاس خیلی شدید قرار دارد. در نهایت کل منطقه پژوهشی با امتیاز نهایی 3/04، در کلاس شدید شدت بیابان زایی قرار گرفت. همچنین معیار خاک با بالاترین امتیاز وزنی 3/26، بیشترین تاثیر را در بیابان زایی منطقه شمال غرب یزد ایفا کرده است؛ بنابراین با گسترش پدیده بیابان زایی و تاثیرگذاری زیاد معیار خاک، اجرای عملیات اصلاحی و احیایی در منطقه ضروری است. نتایج پژوهش نه تنها شدت بیابان زایی بلکه پتانسیل و حساسیت منطقه را نسبت به پدیده بیابان زایی نشان می دهد و می تواند به عنوان خروج از کارکرد طبیعی سیستم اطلاق شود.

    کلیدواژگان: تخریب اراضی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، مدل IMDPA، معیارها و شاخص، وضعیت بیابان زایی
  • مهین نادری، واحدبردی شیخ*، عبدالرضا بهره مند، چوقی بایرام کمکی، عبدالعظیم قانقرمه صفحات 187-201

    با توسعه فناوری و صنعتی شدن جوامع بشری، شاهد افزایش گازهای گلخانه ای و بروز تغییرات آب وهوایی هستیم. باتوجه به اهمیت تغییرات آب وهوایی برای زمین و ساکنان آن، پیش بینی بلندمدت پارامترهای اقلیمی همیشه موردتوجه بوده است. یکی از رایج ترین روش ها برای ارزیابی اقلیم آینده، استفاده از مدل گردش عمومی جو است. در پژوهش حاضر پس از بررسی خروجی سه مدل گردش عمومی جو از جمله مدل آمریکایی (GFDL-CM3)، مدل کانادایی (CanESM2) و مدل روسی (inmcm4.ncml) و انتخاب مدل بهتر برای پیش یابی اقلیم منطقه موردمطالعه، از داده های سناریو های RCP 2.6، RCP 4.5 وRCP 8.5  مدل کانادایی (CanESM2) برای ارزیابی تغییرات اقلیمی حوزه حبله رود در دوره آتی2020 تا 2051 استفاده شده است. نتایج به دست آمده بیانگر روند افزایشی مجموع بارش ماهانه دوره آتی (2020-2051) نسبت به دوره پایه (1986-2017) در حوزه حبله رود است. نتایج بررسی تغییرات دمای دوره 2020 تا2051 در حوزه حبله رود نیز بیانگر افزایش میانگین ماهانه دمای بیشینه و کمینه در ده های آتی است. پیامدهای این شرایط در منطقه موردمطالعه که رژیم جریان آن به طور عمده توسط نزولات برفی کنترل می شود، از جنبه هیدرولوژیک اهمیت بالایی دارد و نیازمند اتخاذ سیاست های سازگاری با پدیده تغییر اقلیم در این حوزه آبخیز است.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، بارش، دما، ریزمقیاس سازی، RCP، CanESM2، SDSM
  • آرش مهدوی*، سعید سلطانی کوپائی، رضا مدرس، مسعود سمیعی صفحات 203-217

    تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل اصلی تغییر در میزان رواناب سطحی حوزه های آبخیز بوده که بررسی آن برای کاهش خسارات حاصل از سیل (جانی و مالی) و اعمال مدیریت صحیح در حوزه های آبخیز ضروری است. این در حالیست که حوضه آبخیز نهر اعظم در شمال کلان شهر شیراز واقع شده و در سال های قبل شاهد لطمات جانی و مالی فراوان به ساکنین شیراز در اثر سیل بوده ایم. پژوهش حاضر به منظور بررسی رابطه تغییر کاربری با میزان رواناب حوضه آبخیز نهر اعظم شهر شیراز با مساحت 94463 هکتار بوده که با استفاده از مدل SWAT در بازه زمانی 2020-2004 انجام شده است. مدل با استفاده از داده های سال 2004 تا 2014 واسنجی و از سال 2015 تا 2020 اعتبارسنجی شده و از تصاویر ماهواره ای لندست مربوط به سال های 2003 و 2020 استفاده شد. این تصاویر بعد از انجام پیش پردازش های ضروری با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده به 6 کاربری اصلی طبقه بندی شده و با استفاده از روش زنجیره مارکوف برای سال 2040 نقشه کاربری اراضی تهیه شد. سپس با مدل واسنجی شده، تاثیر تغییر کاربری سال 2003 و 2040 روی میزان رواناب شبیه سازی شده، ارزیابی شد. نتایج مرحله واسنجی حوضه آبخیز نهر اعظم برای مقادیر پارامترهای آماری برای ضریب تبیین، P-Facor وR-Facor  به ترتیب 0/77، 0/72، 2/43 و برای مرحله اعتبارسنجی این پارامترهای آماری به ترتیب 0/69، 0/65 و 2/3 به دست آمد. تحلیل نقشه کاربری نشان می دهد که بیشترین تغییر کاربری موجود در منطقه، مربوط به تبدیل مراتع به زمین کشاورزی آبی (142 هکتار) و اراضی شهری (4854 هکتار) بوده که موجب کاهش مراتع می شود. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی مدل با به کارگیری نقشه های کاربری سال های 2003 و 2040 نشان می دهد میزان رواناب به طورکلی 33 درصد کاهش می یابد. نتایج نشان داد که اگر همه عدم قطعیت ها کمینه شود، مدل SWAT واسنجی شده به خوبی می تواند نتایج شبیه سازی هیدرولوژی قابل قبولی در ارتباط با کاربری اراضی ایجاد کند که برای مدیران منابع طبیعی و آب و محیط زیست و سیاستمداران و مدیران شهری شیراز مفید باشد.

    کلیدواژگان: رواناب، کاربری اراضی، تغییرات اقلیمی، زنجیره مارکوف، مدل SWAT، اعتبارسنجی، واسنجی
  • راضیه حسین پور*، حمیدرضا عسگری، حمید نیک نهادقرماخر، الهام ملک زاده، محمدکیا کیانیان گل افشانی صفحات 219-233

    خاک های مناطق بیابانی عمدتا از مواد آلی کمی برخوردار هستند و از نظر اسیدیته ممکن است نوسانات زیادی داشته باشند. یکی از موادی که برای بهبود و اصلاح برخی از ویژگی های خاک استفاده می شود، بیوچارها هستند. این ترکیب نسبت به تجزیه بسیار مقاوم است و مدت زمان طولانی تری در خاک می ماند و سبب کاهش ضایعات زراعتی و تبدیل آنها به یک اصلاح کننده خاک می شود. این امر منجر به حفظ کربن در خاک ، افزایش امنیت غذایی ، افزایش تنوع زیستی و کاهش تخریب جنگل ها می شود. در این پژوهش سعی شد، بیوچار ضایعات گیاه چغندر علوفه ای در دماهای مختلف پیرولیز تولید و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن بررسی شود. برای این منظور، ضایعات چغندر علوفه ای از آبادی های اطراف بیرجند جمع آوری و پس از خرد و هواخشک شدن ، در کوره الکتریکی در شرایط اکسیژن محدود، در بازه دمایی 300 تا700 درجه سانتی گراد پیرولیز شدند. سپس خصوصیات بیوچارهای تولیدی با 3 تکرار اندازه گیری و آنالیزهای آماری با نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد، با تغییر دما خصوصیات بیوچارها  چشمگیری تغییر یافت . بیشترین درصد عملکرد (% 59)، کربن آلی (%56/33)، نیتروژن کل (%0/53)، ذخیره نگهداشت آب (0/84g/g) در دمای 300 و 400 درجه سانتی گراد و بیشترین مقدار خاکستر (%76)، اسیدیته (8/21) و قابلیت هدایت الکتریکی (0/1ds/cm)در دمای 700 درجه سانتی گراد به دست آمد. درصد کربن و راندمان بیوچار تولید شده در دماهای 300 و 400 درجه سانتی گراد از سایر بیوچارهای تولیدی در دماهای دیگر بیشتر بوده است . بیوچار تولید شده در دمای 300 درجه سانتی گراد از نظر درصد کربن و راندمان اسیدیته در مقایسه با بیوچار تولید شده در دمای 400 درجه سانتی گراد، ویژگی های بهتری داشته است . هر چند که این تفاوت ها از نظر آماری معنی دار نبوده است ، اما باتوجه به اقتصادی تر بودن تولید بیوچار از نظر مصرف انرژی ، تولید بیوچار در دمای 300 درجه سانتی گراد توصیه می شود.

    کلیدواژگان: بیوچار، چغندر علوفه ای، دمای پیرولیز
  • علیرضا حسین پور، مرضیه براتی*، محمدحسن صالحی صفحات 235-245

    وقتی کود فسفره در خاک استفاده شود، سرعت آزادشدن پتاسیم ممکن است تحت تاثیر کاربرد فسفر باشد. هدف این پژوهش، تاثیر کود سوپرفسفات بر سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در 10 خاک آهکی است. برای این منظور، مقدار 100 میلی گرم بر کیلوگرم فسفر از منبع مونوکلسیم دی هیدروژن فسفات به خاک ها اضافه شد و خاک های تیمارشده و تیمارنشده به مدت 90 روز در انکوباتور با رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی و دمای 1±C ◦25 نگهداری شدند. پس از آن، آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی به روش عصاره گیری متوالی با محلول کلسیم کلرید 0/01 مولار در مدت زمان 2017 ساعت در خاک های تیمارشده و تیمارنشده مطالعه شد. نتایج نشان داد پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در خاک های تیمارشده از خاک های تیمارنشده کمتر بود. میانگین پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده بعد از 2017 ساعت در خاک های تیمارشده، 260/6 و در خاک های تیمارنشده، 303/3 میلی گرم بر کیلوگرم بود. رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در تمام خاک ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. سرعت آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی با استفاده از معادله های سینتیکی ارزیابی شد. باتوجه به بالابودن ضرایب تشخیص و کم بودن خطای استاندارد، سرعت آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی در خاک های تیمارشده و خاک های تیمارنشده، با معادله تابع توانی توصیف شد. نتایج این پژوهش می تواند برای توصیه کودی در خاک های آهکی موردمطالعه موثر باشد.

    کلیدواژگان: آزادشدن، مونوکلسیم فسفات، پتاسیم غیرتبادلی
  • بهروز اکبری، حسین خادمی* صفحات 247-266

    گردوغبار خیابانی ذراتی کوچکتر از 100 میکرومتر است که وارد محیط های شهری می شود. ویژگی های مغناطیسی این ذرات و ارتباط آن ها با غلظت فلزات سنگین، کمتر مورد توجه پژوهشگران در ایران قرار گرفته است. اهداف این مطالعه شامل بررسی تغییرات مکانی و فصلی پذیرفتاری مغناطیسی و همچنین تعیین ارتباط آن با غلظت فلزات سنگین در گردوغبار خیابانی در چند شهر استان اصفهان است. نمونه برداری در نیمه اول ماه دوم هر فصل، به تعداد 20 نمونه از شهر اصفهان و 10 نمونه از هر یک از  5  شهر دیگر استان انجام شد. اندازه گیری غلظت برخی عناصر سنگین با استفاده از دستگاه جذب اتمی و همچنین اندازه گیری مقادیر پارامترهای مغناطیسی روی نمونه های گردوغبار خیابانی انجام شد. نتایج نشان داد، زیاد بودن مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی در شهر نطنز می تواند به دلیل مواد مادری حاوی کانی های فرومنیزیم و در سایر شهرها به خصوص اصفهان، فعالیت های انسانی باشد. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، همبستگی زیاد مولفه اول با پذیرفتاری مغناطیسی و غلظت عناصر روی، مس و کروم و همبستگی زیاد مولفه دوم با پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس و غلظت عناصر نیکل و کبالت را نشان داد که می تواند به احتمال زیاد، نشان دهنده وابستگی و جذب این عناصر به ذرات نزدیک به فوق پارامغناطیس و به ذرات درشت چند وجهی باشد. وجود همبستگی های زیاد میان پارامترهای مغناطیسی با غلظت عناصر مس و روی و همبستگی های کم یا منفی غلظت عناصر سرب، نیکل، کروم و کبالت با پذیرفتاری مغناطیسی  به ترتیب منشا انسان زاد و طبیعی آن ها را تایید کرد. مقدار بزرگتر پارامترهای مغناطیسی گردوغبار خیابانی در فصل بهار، منعکس کننده غلظت چشمگیر کانی های مغناطیسی در این فصل در مقایسه با فصل های پاییز و زمستان و افزایش سهم فعالیت های انسانی است.

    کلیدواژگان: محیط زیست شهری، آلودگی اتمسفری، منابع انسان زاد، منابع طبیعی، آلایندگی فلزات سنگین
  • محمدرضا تقی زاده، آرتمیس معتمدی*، مجید گلوئی، فواد کیلانه ئی صفحات 267-280

    شناخت رفتار جریان عبوری از روی شکل های مختلف بستر، یکی از پیچیده ترین مباحث مهندسی رسوب است. با وجود مطالعه های متعدد در زمینه مورفولوژی رودخانه ها، همچنان درک برهمکنش بین جریان و شکل های گوناگون بستر در آب های گل آلود و حاوی رسوب بسیار ضعیف است. مطالعه حاضر به طور عمده بر شبیه سازی جریان با نرم افزار SSIIM بر روی تلماسه ها و تاثیر جریان صاف و غلیظ بر ابعاد ناحیه جدایی جریان متمرکز است. در این پژوهش، جریان گذرنده از یک کانال به طول 12 متر با 9 تلماسه متوالی به طول 1 متر و ارتفاع 4 سانتی متر مدل سازی شد. 9 شبیه سازی برای بررسی اثر سرعت جریان حاوی رسوب و زلال انجام شد و در نهایت برای اعتبارسنجی، اندازه ناحیه جدایی جریان حاصل از مدل، با نتایج تجربی پژوهشگران پیشین که با دستگاه PIV اندازه گیری شده بود، مقایسه شد. نتایج مدل سازی نشان می دهد، طول ناحیه جدایی جریان با افزایش سرعت، افزایش داشته و بیشترین احتمال وقوع جدایی جریان در بیشترین سرعت رخ می دهد. در جریان گل آلود، جدایی جریان کمتر از شرایط مشابه در جریان زلال است و با افزایش چگالی سیال، طول ناحیه جدایی جریان کاهش می یابد. این پژوهش کارکرد قابل قبول نرم افزار SSIIM و دقت آن در برآورد رفتار جریان با رسوب و بدون رسوب را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: نرم افزار SSIIM، ناحیه جدایی جریان، تلماسه، جریان با رسوب
  • مهدی ماجدی اصل*، توحید امیدپور، مهدی کوهدرق صفحات 281-297

    از مزایای سرریزهای کنگره ای می توان به بالا بودن ضریب آبدهی سرریز و پایین بودن نوسانات آب هنگام عبور جریان از روی تاج سرریز اشاره کرد. در این پژوهش ضریب دبی عبوری با تغییر هندسه سرریز از لحاظ تغییر شیب دیواره ، زاویه سیکل قوسی و تغییر طول دماغه در بالادست و پایین دست هر سیکل از سرریز کنگره ای قوسی ذوزنقه ای مورد بررسی قرار گرفته است. در مجموع 240 آزمایش بر روی 16 مدل فیزیکی مختلف در کانالی با عرض 120 سانتی متر و با تنگ شوندگی20 سانتی متر از هر دیواره انجام شده است. تمامی مدل ها با مدل شاهد (سرریز کنگره ای نرمال) (80A) مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد، سرریز 80B با زاویه سیکل قوسی20 درجه و بدون شیب دیواره عملکرد بهتری نسبت به سایر سرریزها دارد. همچنین سرریز با زاویه سیکل قوسی و شیب دیواره 20 درجه به صورت واگرا (D20B) در ناحیه Ht/P<0.31، عملکرد بهتری نسبت به سایر سرریزهای با زاویه سیکل قوسی 20 درجه داشته و پس از این ناحیه، سرریز با شیب دیواره 10 درجه به صورت واگرا عملکرد بهتری داشته است (D10B). در سرریزهای دارای چند سیکل در زاویه سیکل قوسی 20 درجه، سرریز کنگره ای دارای 5 سیکل (N5) تا نقطه Ht/P<0.36 عملکرد بهتری داشته است. همچنین در نقطه اوج به ترتیب اختلاف 13 و 17 درصدی نسبت به سرریز 4 سیکل و 3 سیکل دارد.

    کلیدواژگان: پارامترهای هیدرولیکی، سرریز کنگره ای، شیب دیواره، ضریب دبی
  • روح الله دبیری*، هیراد عبقری، اردوان قربانی صفحات 299-324

    مدیریت آبخیزها و توسعه پایدار امروزه نیازمند مناسب ترین و سریع ترین روش تهیه و تلفیق اطلاعات برای مدیریت بهینه و برنامه ریزی هست. یکی از چالش های آبخیزداری در مرحله تهیه طرح و اجرای عملیات اصلاحی و احیایی، انتخاب محل مناسب و صحیح آن است تا حداکثر بهره وری و اثربخشی لازم را داشته باشند که به دلیل هزینه زیاد عملیات مکانیکی و کمبود منابع مالی، انتخاب محل مناسب احداث بندهای اصلاحی مکانیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین، هدف از این پژوهش مکان یابی عملیات مکانیکی آبخیزداری با رویکرد چند معیاره و با استفاده از روش های پشتیبان تصمیم گیری AHP و ANP و مقایسه دو روش با هم در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی در سطح حوزه آبخیز سقزچی بوده است. معیارها و زیر معیارهای پژوهش 14 متغیر شامل: خاک (عمق و بافت)، اقلیم (نوع اقلیم و میزان بارش)، کاربری اراضی و پوشش سطحی (NDVI)، عوامل هیدرولوژیک و حفاظت خاک (تجمع جریان، میزان رسوب دهی و شماره منحنی)، پستی و بلندی (ارتفاع و شیب) و اقتصادی و اجتماعی (فاصله از روستا، فاصله از منابع قرضه و فاصله از جاده) بوده است. قضاوت های کارشناسی برای وزن دهی، از طریق پرسش نامه و به روش میدانی با جامعه آماری 29 نفر از متخصصان و اساتید دانشگاه جمع آوری شد. نتایج این پژوهش نشان داد، در اولویت بندی مکانی عملیات سنگی ملاتی طبق آزمون همبستگی پیرسون، روشANP در سطح 95 درصد و با شدت 0/839، همبستگی معنی داری با روش AHP دارد و با مقایسه اولویت بندی دو روش با سازه های سنگی ملاتی اجرا شده در حوزه آبخیز سقزچی چای مشخص شد، روش ANP به دلیل شبکه ای بودن و افزایش دامنه تغییرات، با صحت و قدرت تفکیک بیشتری به اولویت بندی پرداخته است.

    کلیدواژگان: ارزیابی مکانی، اولویت بندی، تصمیم گیری چندمعیاره، مدیریت حوزه آبخیز
|
  • S. Barani, M. Zeinivand*, M. Ghomeshi Pages 1-20

    In this study the effect of orifice number and dimensions in combined structure sharp crested rectangular weir with multiple square orifice was investigated. For this propose, some experiments in different flow rate, different orifice number and dimensions were done. The results showed that by different orifice numbers and dimensions, flow discharge increased at the same upstream flow head. This increasing trend was observed in all numbers and dimensions of the investigated experiments. The analysis of the quantitative results showed that by increasing the number of orifices, the discharge rate through the combined structure of weir-orifice was increased on average 2.06 liters per second and by increasing each centimeter of orifice dimensions, the discharge was increased by 2.82 liters per second. Also by calculating the percentage of flow rate increase, it was observed that by adding the orifice number, it increases by 18.7% and by increasing the size of the orifice by one centimeter, the flow rate increases by 28.1%.

    Keywords: Sharp Crested Weir, Discharge - Head, Discharge Coefficient, Combined Weir, Lower Multiple Orifice
  • S. Jalinousi, E. Joudaki, A. Moghadassi*, M. Mahdieh Pages 21-36

    This research presents the application of phytoremediation to remove ammonia from effluent possessing high ammonium content and alkalinity in one of the most complex refineries in Iran. The objective of this research was to find new methods to protect and preserve water resources. At first, the algae distribution was investigated. After purifying the samples, Chlorella Vulgaris was selected as resistant algae in the areas that experienced ammonia shocks. A 10-liter container and an airlift photobioreactor with similar laboratory conditions were developed to control biomass production. Experiments were conducted over 20 days and maximum biomass production occurred in the first 16-17 days. Cell density was expressed as dry cell weight in ammonia concentration from 10 mg/L to 500 mg/L. It was also observed that when the Nitrogen content of the culture medium was less than 50 mg/L, ammonia was completely removed in both methods. At a concentration of 10 mg/L, total ammonia in both methods was removed in the first week. At 50 mg/L to 100 mg/L concentrations, about 94% of ammonia was removed in the glass container and about 95% in the bioreactor. In these concentrations, with high ammonia content, the final cell density, and absorption power were significantly low and this was evident at 500 mg/L. Prevention of water evaporation and biomass settling, better control of some vital parameters including pH, temperature, light, and energy intensity, effective mass and heat transfer, and carbon dioxide concentration led to better efficiency of the airlift photobioreactor. A noteworthy point in this result was the extraordinary performance of Chlorella Vulgaris in removing toxic pollutants such as ammonia and possibly using it in the biological systems of sanitary, refineries, and petrochemicals.

    Keywords: Microalgae, Chlorella vulgaris, Oil refinery, Ammonia, Wastewater, Airlift photobioreactor
  • J. Abedi Koupai*, A. Chehreraz, F. Dadvand Pages 37-49

    The scarcity of freshwater resources increases the importance of seawater and brackish water desalination processes. However, a large amount of specific energy requirements, and high operational costs, present a big challenge in adopting desalination technologies. Due to high expenses of energy, desalination of saline waters by low-cost methods is important. The objective of this research was to investigate the ability of two adsorbents (zeolite and graphene oxide) to remove salinity ions from aqueous solutions in Caspian Sea water and water of the well of the Dark zone in Isfahan. At first, some graphene oxide was made according to Homer's method. Then, the characteristics of graphene oxide were known by Fourier transform infrared spectroscopy and using an electron microscope. After that, the ability of adsorbents to remove salinity agent cations and anions was evaluated. To investigate a fixed-bed zeolite column with graphene oxide (GO) layer was used to remove Na+, K+, Ca2+, Mg2+, and Cl– from 50 cc of saline water. Also, Hexadecyl trimethylamine (HDTMA) was used to modify natural zeolites. The results showed that among the adsorbents for the water of the well in the Dark zone, 30 mg graphene oxide with 13 gr zeolite had the highest adsorption rate (23.84 percent of salinity reduction), and for Caspian Sea water, 13 gr zeolite modified by surfactants had the highest adsorption rate (23.43 percent of salinity reduction). Also, the removal of cations and anion followed the sequence: K+ >Ca2+ >Mg2+ >Cl– >Na+.

    Keywords: Graphene oxide, Desalination, Fixed-bed column
  • M. Abtahi*, M. Khosroshahi Pages 51-64

    Biological operations to combat wind erosion must be carried out in the calm bed of dunes, which is often challenging due to high-velocity winds. Therefore, the necessary precondition for stopping the movement of sand is to create obstacles in the path of their movement, protecting newly planted vegetation from wind damage and ensuring stability during the initial years. In this project, various methods of preventing wind erosion, including creating a windbreak to reduce wind speed below the erosion threshold and sand spraying to increase the wind threshold, were evaluated in the dunes of Abuzidabad, Kashan, under severe wind erosion. The windbreaks used include mesh with a percentage of 50% porosity in a checkerboard with dimensions of 2.5 * 2.5 m, and cottonwood harvested from cotton fields in a grid of 5 * 5 meters. The height and distance of the windbreaks were calculated using the wind threshold speed and the maximum wind speed of the region. Sand spraying was tested on dunes and clay-salt panes with 50% and 30% density. To compare the rate of soil displacement in the above and control treatments, graded wooden indicators up to a height of one meter of sediment traps were used. In addition, the effect of net windbreak on the percentage of successful establishment of the Holoxylon sp. plant compared to the control was investigated. In this study, the cost of each method was calculated separately and compared with the cost of spraying oil mulch. The results showed that 50% sand spraying, in addition to having the best performance in stabilizing sands and preventing the formation of dust, as well as stability, also has a lower implementation cost than other methods. Therefore, the 50% sand spraying method is introduced as the best method to stabilize and prevent erosion at the lowest cost and also environmental compatibility.

    Keywords: Wind erosion, Windbreak, Sand spraying, Threshold speed, Kashan
  • M. Salari, V. Rahdari*, S. Maleki, R. Karami Pages 65-76

    the countries of Iran and Afghanistan. A long period of drought has happened in this area by human interventions after 1999. The objective of current study is to predict the Hamoun wetland situation in scenarios with and without human intervention using the Markov model-automated cellular for 2019 and the next forty years. Land cover maps of the study area using satellite images for 1987 as a normal year, 1991 as a wet year, and 2019 as a year with human effects were prepared. Then, prediction model for 2019 were prepared using 1987 and 1991 cover layers in four scenarios, prediction models were prepared for the next forty years in normal, drought, and wet conditions. If the natural process of watering of Hamoun wetland continues, lower than 362735 hectares of wetland should become watering in 2019, while, according this year land cover map, less than 50000 hectares of wetland have water. Also, by continuation of the current trend and the effect of human activities in the 40-year models, 11230 hectares of the area will be watering, and if the natural process of the wetland continued using the model of 2019 this amount was equal to 373311 hectares. The results of the research show the completely different situation of the Hamoun wetland in the case of no human intervention in the watering of this wetland in 2019 and the model of the next forty years.

    Keywords: Hamoun wetland, Hirmand river, Human intervention, Drought
  • B. Ebrahimi, M. Pasandi*, H. Nilforoushan Pages 77-91

    The different land uses in the irrigation water area of the eleven streams of Khansar city during 1969, 1995, 2014, and 2019 have been identified and their area has been determined by analysis of the aerial photos as well as the satellite images of QuickBird, and Landsat in the Google Earth Engine (GEE) environment. Then, the net and gross areas of land under irrigation water, area of non-agricultural land uses, location and area of agricultural land uses under irrigation of the streams are separated according to the type of agricultural activity (orchard or farmland) for each stream. Aerial photos of the study area dated 1969 are the basis for the assessment of agricultural conditions before the law of Fair Water Allocation. The results showed that non-agricultural and particularly urban and residential land uses have increased since 1969. In other words, land use of part of the agricultural lands has been changed to residential and urban land uses. Despite the decreasing trend of agricultural land uses in the last 50 years, these changes have not been the same between the farm and orchard land uses and the area under orchard plantation showed an increasing trend. These changes have dramatically influenced on water demand of the streams. Land use has not significantly changed from 2014 to 2019 and no noticeable change was observed in the area of the agricultural and green agricultural lands as well as the percentage of the orchard and farming lands during these years. The results of this study confirmed the significant changes in agricultural land use and consequently water consumption in the district of the eleven streams of Khansar in recent decades. This study also highlighted the high efficiency of the combined use of aerial photos, spectral satellite images with medium spatial resolution, and visible spectral satellite data with high spectral resolution, as well as using cloud system capabilities of the Google Earth Engine to study changes in agricultural land uses during last decades.

    Keywords: Land Use, Cultivated area, Remote sensing, Google earth engine (GEE), Khansar city
  • A. Barikloo, S. Rezapour*, P. Alamdari, R. Taghizadeh Mehrjardi Pages 93-111

    Soil quality is one of the most crucial factors determining crop productivity and production stability. The soil's physical, chemical, biological, and ecological characteristics affect its quality. Numerous researchers have concentrated the evaluation on a small number of soil quality indicators because measuring all soil quality indicators would be time-consuming and expensive. This study looked at the spatial autocorrelation of soil quality in the southwest areas of the Urmia Plain to establish the minimal data set for quantitative assessment. To accomplish this, 120 composite soil samples were collected from a depth of 0 to 60 cm, and the soil quality index was then calculated using the IQI method in 4 modes: Total-Linear (IQIwL-TDS), Total-Nonlinear (IQIwNL-TDS), Minimum-Linear (IQIwL-MDS), and Minimum nonlinearity (IQIwNL-MDS). 22 physical and chemical characteristics were used to choose the data set. The characteristics of sand percentage, sodium absorption ratio, cation exchange capacity, Available phosphorus, active calcium carbonate, and nickel concentration were chosen as the minimum data set (MDS) using the decomposition method into principal components. The linear IQIMDS mode produced the greatest soil quality index result, whereas the non-linear IQIMDS mode produced the lowest. The non-linear mode of the IQI index has a greater correlation coefficient (R2=0.85) than the linear mode of the IQI index (R2=0.73), according to an analysis of the linear and non-linear correlation coefficient between the soil quality index with the total category and minimum data. The findings of computing the global Moran's index for study sets of IQI soil quality index data revealed that the soil quality data are not independent of each other and are spatially autocorrelated, distributed in clusters, and have spatial autocorrelation. Getis-ord GI statistics indicated that the eastern and southeastern parts of the research region comprise clusters with poor soil quality, salt marshes produced by Lake Urmia's drying up, and surrounding arid plains.

    Keywords: Physical, chemical characteristics, IQIw, PCA, Global Moran Index, Getis-ord GI
  • H. Azadbeygi*, M. Najarchi, H. Lajevardi Pages 113-129

    The present research explores the experimental and numerical investigation of homogeneous earth dams in rapid drawdown conditions. The numerical model was evaluated and calibrated due to the saturation status using the experimental model. The calculated error between the piezometric pressure data and the seepage line in the numerical and experimental model indicated that the results of the Seep/W numerical model data had acceptable accuracy. Also, to determine the thickness of the filter adjusted in the upstream side slope of the homogeneous earth dam in rapid drawdown condition, input data to the numerical model including hydraulic conductivity, rate of the water level drop (depletion of the dam reservoir in three scenarios of 2, 3, and 4 days), the different side slopes of the body (m = 1, 2, and 3), and the thickness of the filter layers were determined. It is worth mentioning that the number of layers and the soil properties of the filter materials were determined based on the USBR which consisted of three types of soil structure (sand, gravel, and gravel with sand). The maximum hydraulic gradient of the dam materials was used to estimate the thickness of the filter layers. Finally, some dimensional fewer numbers were presented to estimate the filter layers by changing the input data through the numerical model to attain the safe conditions for the values of the hydraulic gradient at the upstream side slope. Results of the numerical model indicated that for the construction of the dam with the thickness of the presented filter, the values of the available hydraulic gradient at the point of water exit from the upstream side slope of the body of the earth dam were lower than the critical hydraulic gradient of the earth dam materials in rapid drawdown condition.

    Keywords: Thickness of the filter, Rapid ‎drawdown, Earth dam, Hydraulic gradient, Seep, w
  • M. Farzamnia*, M. Akbari, M. Heidarisoltanabadi Pages 131-142

    The agricultural sector depends largely upon water and energy resources to fulfill sufficient water for producing adequate food for the rapidly growing world’s population. It requires great effort to improve water and energy productivity for agricultural products to provide consumers’ health as well as environmental protection. In this study, the volume of irrigated water, crop yield, water productivity, and the consumed energy for onion crops irrigated with sprinkler or surface irrigation methods under farmer management were measured and compared. The measurements were recorded from 2020 to 2021, on 17 farms across Esfahan Province where onion was a main crop in the region. The measured data from the foregoing two irrigation methods were statistically analyzed using t-test and Pearson correlation coefficients. The outcomes revealed that the volume of irrigated water as well as crop yield was greater for surface irrigation method compared to sprinkler irrigation, and the differences were statistically significant. Moreover, water productivity for onions irrigated with a sprinkler irrigation system was significantly higher (p<0.01) in comparison with onions irrigated with the surface method. In addition, the results indicated a significantly direct correlation between the volume of irrigated water and onion yield, whereas a significantly indirect correlation was observed between the volume of irrigated water and water productivity. A significantly inverse correlation was found between the productivity of energy for irrigation and energy consumption; so, an increase in the energy for irrigation resulted in a decrease in energy productivity. Based on the results of this study, the sprinkler method is more effective than the surface for irrigation of onion.

    Keywords: Volume of applied water, Crop yield, Water, energy productivity, Onion
  • M. Sehat, A. Bordbar*, A.R. Masjedi, M. Heidarnejad Pages 143-152

    Today, abutments disrupt the normal flow of rivers and cause scouring and erosion of sedimentary materials around them, creating holes and resulting in much damage every year. Researchers have proposed various methods to reduce the power of water erosion. One of the essential methods in this regard is creating slots in abutments. Since the expansion of the scour hole endangers the stability of the bridge structure, this study examined the effect of slot dimensions in the support on the scour hole dimensions. The findings demonstrated that the presence of slots in abutments effectively reduces the dimensions of scour holes. With the slot, the volume of the scour hole can be reduced by up to 50%. Furthermore, as the relative speed of scouring increases by 75%, the depth of the scour hole also increased up to 140%. An increase in slot depth leads to a decrease in scour hole depth of up to 85%.

    Keywords: Scour, Abutment, Slot dimensions, Scour hole’s depth
  • S. Koohi, B. Bahmanabadi, Z. Partovi, F. Safari, M. Khajevand Sas, H. Ramezani Etedali* Pages 153-167

    Water supply remains a significant challenge in arid and semi-arid regions, and in addressing this concern, unconventional water sources have gained prominence. Notably, the extraction of water from air humidity, classified as an unconventional water source has seen increased adoption. Diverse techniques have been developed to achieve this goal, with the utilization of mesh networks being particularly prevalent. Consequently, this study assesses the evaluation of the performance of the ERA5 dataset in the simulation of atmospheric variables that influence the ability to assess water harvesting from air humidity (including temperature, wind speed, and water vapor pressure). Also, the possibility of water harvesting from air humidity was investigated in Qazvin Province. The outcomes demonstrated the benefit of incorporating adjustment coefficients in estimating temperature and wind speed using the ERA5 dataset. Based on these findings, the northwestern and southern regions of the province (Kuhin and Takestan) exhibit notable potential during spring and summer for water harvesting from the atmosphere. The peak water harvesting for these stations in the summer is estimated at 10.2 and 9.7 l/day.m2, respectively. Using the ERA5 reanalysis dataset, the annual average potential for water harvesting in the stations was evaluated at 7.9 and 4.6 l/day.m2, respectively. Notably, the minimum water harvesting capacity during the summer season recorded in Qazvin is equal to 3.39 l/day.m2, which can be planned for use in irrigation requirements of green spaces, fields, or gardens.

    Keywords: Unconventional water, Mesh networks, Water crisis, Remote sensing
  • A.S. Hosseini Khezrabad, A.A. Vali*, A.H. Halabian, M.H. Mokhtari Pages 169-186

    Desertification is one of the most serious ecological environmental problems in the arid regions. Quantitative assessment of the desertification process is important for the prevention and control of desertification. In this research, the IMDPA model was used to evaluate the quantitative and qualitative desertification situation in the northwest of Yazd. Three criteria of soil, vegetation, and wind erosion were considered in this model. Several indicators were defined for each criterion with a weight of 0 (low) to 4 (very severe). The geometric mean of all three criteria was used to prepare a map of sensitive areas to desertification in ArcGIS. The results indicated that more than 92% of the research area was in the extreme class of desertification, and only the dunes work unit was in a very intense class. Finally, the whole of the research area with a final score of 3.04 was placed in the extreme class of desertification intensity. Also, the soil criterion with the highest weight score of 3.26 has had the greatest impact on the desertification of the northwest region of Yazd. Therefore, it is necessary to implement remedial and revitalization operations in this region according to the expansion of the phenomenon of desertification and the high influence of the soil criteria. The results of the research showed the intensity of desertification, the potential, and the sensitivity of the region to the phenomenon of desertification can be referred to as a departure from the natural functioning of the system.

    Keywords: Land degradation, Geographic Information System, IMDPA model, Criteria, indicators, Desertification situation
  • M. Naderi, V. Sheikh*, A. Bahrehmand, C.B. Komaki, A. Ghangermeh Pages 187-201

    Greenhouse gases and the occurrence of climate change have occurred with the development of technology and the industrialization of human societies. long-term forecasting of climate parameters has always been interesting due to the importance of climate change for the earth and its inhabitants. General Circulation Models (GCMs) are one of the most widely used methods for evaluating future climate conditions. In the present study, the results of three general circulation models including the American model of GFDL-CM3, the Canadian model of CanESM2, and the Russian model of inmcm4ncml for the study area were evaluated and the CanESM2 model was selected as the superior model. The RCP scenarios 2.6, 4.5, and RCP 8.5 were used with the CanESM2 model to assess climate change conditions across the Hablehroud River basin for the period 2020-2051. According to the results, the total monthly precipitation shows an increasing trend in the coming decades 2020-2051 period compared to the period 1986-2017. The results of the study of temperature changes in the period 2020-2051 in the Hablehroud River basin also indicate an increase in the monthly average of maximum and minimum temperatures in the coming decades. The consequences of these conditions are of great hydrological importance in the study area, this condition necessitates the adoption of climate change adaptation policies in this watershed.

    Keywords: Climate change, Precipitation, Temperature, Downscaling, RCP, CanESM, SDSM
  • A. Mahdavi*, S. Soltani Koopaei, R. Modares, M. Samiei Pages 203-217

    Land use changes are one of the main factors in the amount of surface runoff changes in watersheds. Therefore, it is necessary to investigate it to reduce the damages (human and financial) caused by floods and to modify watershed management. The watershed of Nahre Azam is located in the north of Shiraz city and a lot of loss of life and money to the residents of Shiraz due to floods has occurred in previous years. The present research was conducted to investigate the relationship between land use change and runoff in the Nahre Azam watershed in Shiraz using the SWAT model in the period of 2004-2020. The model was calibrated using data from 2004 to 2014 and validated for 2015 to 2020. These images were classified into 6 main land uses using the supervised classification method after performing necessary pre-processing, and a land use map was prepared for 2040 using the Markov chain method. Then, the effect of the land use change in 2003 and 2040 on the amount of simulated runoff was evaluated with the recalibrated model. The calibration results of Nahre Azam watershed for the values of statistical parameters in the calibration step for the coefficient of determination, P-Facor and R-Facor are 0.77, 0.72, and 2.43, respectively, and for the validation step we obtained 0.69, 0.65, and 2.3 respectively. The analysis of the land use map showed that the main land use change in the region related to the conversion of pastures to agricultural land and urban land, which caused a decrease in pastures. Also, the results of the model simulation using the land use maps of 2003 and 2040 indicated that the amount of runoff decreased. The results revealed that if all the uncertainties are minimized, the calibrated SWAT model can produce acceptable hydrological simulation results for the user, which is useful for water resource and environmental managers and politicians as well as city managers of Shiraz.

    Keywords: Runoff, Land use, Climate change, Markov chain, SWAT model, Calibration, Validation
  • R. Hosseinpour*, H.R. Asgari, H. Nikanhad Qermakher, E. Malekzadeh, M.K. Kianian Pages 219-233

    The soils of desert areas are mostly low in organic matter and may fluctuate greatly in terms of acidity. Biochars are one of the materials used to improve and modify some soil characteristics. This compound is very resistant to decomposition and remains in the soil for a longer period, reducing agricultural waste and turning it into a soil conditioner. This leads to keeping carbon in the soil, increasing food security, increasing biodiversity, and reducing deforestation. In this research, an attempt was made to investigate the biochar of fodder beet plant waste produced at different pyrolysis temperatures and its physical and chemical characteristics. For this purpose, fodder beet wastes were collected from settlements around Birjand and after being crushed and air-dried, they were pyrolyzed in an electric furnace under limited oxygen conditions at a temperature range of 300-700 degrees Celsius. Then, the characteristics of the produced biochars were performed with 3 repetitions of measurements and statistical analyses with SPSS software. The results of this research showed that the characteristics of biochars changed significantly with temperature change. The highest yield percentage (59%), organic carbon (56.33%), total nitrogen (0.53%), water retention (0.84g/g) at 300 and 400 degrees Celsius, and the highest amount of ash (% 76), acidity (8.21) and electrical conductivity (0.1ds/cm) was obtained at a temperature of 700 degrees Celsius. The percentage of carbon and the efficiency of biochar produced at temperatures of 300 and 400 degrees Celsius were higher than other biochar produced at other temperatures. Biochar produced at 300°C has better characteristics in terms of carbon percentage and acidity efficiency compared to biochar produced at 400°C. Although these differences were not statistically significant, due to biochar production being more economical in terms of energy consumption, it is recommended to produce biochar at a temperature of 300 degrees Celsius.

    Keywords: Biochar, Fodder beet, Pyrolysis temperature
  • A.R. Hossienpur, M. Barati*, M.H. Salehi Pages 235-245

    The kinetics of potassium release may be affected by P When phosphorus (P) fertilizer is applied to soils. The objective of this study was to the effect of Ca(H2Po4)2 fertilizer on the kinetics of non-exchangeable potassium (NEK) release in 10 calcareous soils. The amount of 100 mg kg-1 of P as Ca(H2Po4)2 was added to the soils. Treated and untreated soils were incubated at 70% of field capacity and 25±1°C for 90 days. After that, the NEK release was studied by 0.01 M CaCl2 extractant in 2017 hours by successive extraction methods in the treated and untreated soils. The results showed the NEK released in treated soils less than in untreated soils. The mean cumulative NEK released after 2017 h in the treated and untreated soils was 260.6 and 303.3 mg kg-1, respectively. The release of NEK in all soils was fast in the initial stages and continued at a lower speed in the later stages until the end of the experiment. The kinetics of NEK release was evaluated using kinetic equations. Based on the highest coefficients of determination (R2) and the lowest standard error (SE), the kinetics of NEK release in treated and untreated soils were described by the power function equation. The results of this research could be helpful for the precise fertilizer recommendation for the study in calcareous soils.

    Keywords: Release, Mono-calcium phosphate, Non-exchange potassium
  • B. Akbari, H. Khademi* Pages 247-266

    Street dust enters the urban environments due to the resuspension of particles smaller than 100 micrometers. The magnetic properties of street dust and their relationship with the concentration of heavy metals have received less attention from researchers worldwide, and not much study has been performed on this issue in Iran. The objectives of this study were: (i) to investigate the spatial and seasonal changes in street dust, and (ii) to determine their relationships with the concentration of selected heavy metals in several cities in the Isfahan province. Sampling was carried out in the first half of the second month of each season including 20 samples from Isfahan city and 10 samples from Natanz, Shahreza, Falavarjan, Khomeinishahr, and Najafabad. The concentration of selected heavy metals was measured using an atomic absorption spectrometer. Also, the magnetic susceptibility values of the samples at low and high frequencies were determined and frequency-dependent magnetic susceptibility was calculated. The results showed that the presence of ferromagnesian minerals in the parent materials could be the reason for the high values of magnetic receptivity in Natanz City. However, the high level of this characteristic in the street dust of other cities could be due to human activities, especially in Isfahan city. Based on the results of principal component analysis, the high correlation of the first component with magnetic susceptibility and the concentration of zinc, copper, and chromium elements most likely indicates the absorption of these elements by particles close to superparamagnetic (SP). The high correlation of the second component with frequency-dependent magnetic susceptibility and concentration of nickel and cobalt is most likely related to the adsorption of magnetic elements and heavy metals into coarse polyhedral particles that remained on the street floor after the re-deposition of street dust particles. Also, the high correlations between magnetic parameters and the concentration of copper and zinc confirm their anthropogenic origin. On the other hand, low or negative correlations of Pb, Ni, Cr, and Co concentrations with magnetic susceptibility might confirm their natural or non-anthropogenic origin. The higher values of magnetic parameters of street dust in the spring season reflect the significant contribution of magnetic minerals in this season, compared to autumn and winter, and indicate the higher influence of human activities.

    Keywords: Urban environment, Atmospheric pollution, Anthropogenic sources, Natural sources, Heavy metal pollution
  • M. R. Taghizadeh, A. Motamedi*, M. Galoie, F. Kilanehei Pages 267-280

    Understanding flow behavior over bedforms is one of the most complex topics in sedimentary engineering. Despite numerous studies that have been conducted on river beds, the understanding of the interaction between flow and bed in turbid and clear waters is still impoverished. The present study mainly focused on simulating clear and turbid flows using SSIIM software. This study modeled the flow through a 12-meter channel with nine consecutive dunes of 1-meter length and 4 cm height. Nine simulations were performed to investigate the effects of flow velocity and flow separation zone in clear and turbid water. Finally, the results were compared with the experimental results of previous researchers using the PIV. The modeling results showed that the length of the flow separation zone increases with increasing velocity, and the highest probability of flow separation occurs at the highest velocity. In turbid flow, flow separation is less than the same flow condition in clear flow, and as fluid density increases, the length of the flow separation zone decreases. This study demonstrates the acceptable functionality of the SSIIM software and its accuracy in estimating flow behavior with and without sediment.

    Keywords: SSIIM software, Flow separation zone, Dune, Flow with sediment
  • M. Majedi Asl*, T. Omidpour Alavian, M. Kouhdaragh Pages 281-297

    Weirs of the labyrinth have some advantages including the high coefficient of the irrigation of weir and the low fluctuation of water when the flow passes over the crest of the weir. In this research, the flow rate coefficient has been investigated by changing the weir geometry in terms of wall slope, arc cycle angle, and nose length change in the upstream and downstream of each cycle of the trapezoidal arc labyrinth weir. A total of 240 tests have been performed on 16 different physical models in a channel with a width of 120 cm and a narrowing of 20 cm from each wall. All models have been compared with the control model (normal labyrinth weir) (80A). The results showed that the 80B weir with an arc cycle angle of 20 degrees and without wall slope has a better performance than other weirs. Also, the weir with an arc cycle angle and a wall slope of 20 degrees in a divergent form (D20B) in the area (Ht/P) <0.31 has a better performance than other weirs with an arc cycle angle of 20 degrees, and after this area, the weir with a wall slope of 10 degrees has performed better in divergent form (D10B). In weirs with different cycles at an arc cycle angle of 20 degrees, the labyrinth weir with 5 cycles (N5) has performed better up to the point (Ht/P)=0.36. Also, at the maximum point, the difference is 13 and 17%, respectively, compared to the 4-cycle and 3-cycle weirs.

    Keywords: Hydraulic parameters, Labyrinth weirs, Wall slope, Flow coefficient
  • R. Dabiri*, H. Abghari, A. Ghorbani Pages 299-324

    Management of watersheds and sustainable development today requires the most suitable and fastest method of obtaining and integrating information for optimal management and planning. One of the challenges of watershed management in the stage of planning and implementation of remedial and rehabilitation operations is choosing the appropriate and correct location; to have the necessary maximum efficiency and effectiveness, due to the high cost of mechanical operations and the lack of financial resources, select the right place to construct mechanical corrective dams has particular importance. Therefore, the objective of this research was to locate mechanical watershed management operations with a multi-criteria approach using AHP and ANP decision methods and compare the two methods in the geographic information system environment at the Saqezchi-Chay watershed. The research criteria and sub-criteria of 14 variables included soil (depth and texture), climate (type and precipitation amount), land use and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), hydrological factors and soil protection (flow accumulation, sedimentation rate, and curve number), topography (elevation and slope) and economic and social (distance from the village, from loan sources and the road). Expert judgments for weighting were collected through a questionnaire and in a field method with a statistical population of 29 experts and university professors. The results of this research showed that the ANP method had a significant correlation with the AHP method at the level of 95% and with an intensity of 0.839 and by comparing the prioritization of the two methods with Masonry Check Dams structures implemented in the Saqezchi-Chay watershed, it was determined that the ANP method prioritizes with more accuracy and resolution due to its network nature and increasing the range of changes.

    Keywords: Spatial evaluation, Prioritization, MCDM, Watershed management