سیدعلی اصغر هاشمی
-
مقدمه
خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است که نقش کلیدی در امنیت غذایی، اقتصاد ملی و کشاورزی پایدار ایفا می کند. فرسایش خاک، از بارزترین عوامل هدررفت خاک است که فرسایش بارانی از شکل های مهم آن است. از این رو، شناخت دقیق فرایندهای حاکم بر فرسایش خاک و انتقال رسوب در زمینه مدیریت صحیح منابع آب و خاک به منظور رسیدن به توسعه پایدار و همچنین توسعه مدل های فرسایش خاک از اهمیت بالایی برخوردار است. پژوهش های پیشین نشان داده است که الگوی بارش از عوامل تاثیرگذار بر فرسایش بارانی است. پوشش گیاهی نیز با حفظ خاک در برابر اثر قطرات بارش و رواناب از فرسایش خاک می کاهد. در مناطق خشک و نیمه خشک، با توجه به کمبود پوشش گیاهی و رطوبت اولیه بسیار کم خاک، فرسایش بارانی اهمیت ویژه دارد. این پژوهش با توجه به تاثیر الگوی بارش بر فرسایش بارانی و با بررسی الگوی بارش و تغییرات پوشش گیاهی طی 25 سال در دو حوزه آبخیز ابراهیم آباد و رویان شهرستان سمنان انجام گرفت.
مواد و روش هابرای انجام این پژوهش، ابتدا ویژگی های فیزیکی حوزه های آبخیز با کمک نرم افزار ArcGIS به دست آمد و اطلاعات بارش از باران نگار با دقت 10 دقیقه، استخراج شد. به منظور مقایسه بارندگی ها با مقادیر متفاوت بارش، منحنی بی بعد بارش تجمعی هر رویداد به دست آمد. زمان هر بارش به 10 گام زمانی تقسیم شد و برای دهک های زمانی آن (گام های زمانی)، درصد مقدار بارش مشخص شد. دسته بندی رگبارها بسته به این که وقوع بیشینه بارش در کدام چارک زمانی اتفاق افتاده است، به چارک های یک، دو، سه، چهار تقسیم بندی شد. با توجه به بیشترین مقدار بارندگی بارش در هر چارک، الگوهای آن نامگذاری شد. با توجه به اطلاعات لایه های رسوبی در سد های کوتاه مخزنی واقع شده در خروجی هر حوضه و اطلاعات بارش، رگبارهای مربوط به هر لایه رسوبی مشخص شد و تاثیر الگوی رگبار بر الگوی رسوب مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی شباهت الگوهای بارش و رسوب، از معیارهای میانگین اختلاف در هر گام بارش و رسوب و تغییرات انحراف استاندارد استفاده شد. با نگرش به تغییرات پویای پوشش گیاهی نسبت به دیگر ویژگی های حوضه برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی و مساحت آن از داده های سنجش از دور استفاده شد. با توجه به عملکرد موثر و دقت زیاد شاخصNDVI و تصاویر ماهواره ای لندست در مناطق خشک، برای برآورد پوشش گیاهی، مدیریت و فراخوانی تصاویر ماهواره ای، سامانه Google Earth Engine مورد استفاده قرار گرفت. سپس، به بررسی تاثیر ویژگی های حوضه از جمله شیب، مساحت، جنس خاک، ضریب شکل حوضه و پوشش گیاهی مناطق بر رسوبدهی حوضه ها پرداخته شد.
نتایج و بحثنتایج نشان داد، میانگین شباهت ها در الگوی بارش و رسوب در حوضه های ابراهیم آباد و رویان به ترتیب 48.2 و 46.1 درصد بوده است. همچنین، با افزایش شماره چارک بارش، درصد رسوبات درشت دانه نیز طی هر رگبار افزایش یافت که گویای نقش مهم الگوی رگبار بر الگوی رسوبدهی حوضه ها است. میانگین ماهانه پوشش گیاهی (حاصل از تصاویر لندست) در حوضه های ابراهیم آباد و رویان در طی دوره مذکور به ترتیب 5.15 و 4.99 درصد به دست آمده است که نسبت به پژوهش های پیشین کمتر برآورد شده است. در این پژوهش، از حد آستانه 0.1 برای شاخص NDVI استفاده شده است که در آن از پوشش های گیاهی بسیار ضعیف صرف نظر شده است.
نتیجه گیریدر مجموع می توان بیان کرد که در هر دو حوضه در بیش از 51 درصد موارد، با افزایش پوشش گیاهی در هر رگبار، ضخامت لایه رسوب مربوطه کاهش یافته است که تاثیر مقادیر و تغییرات پوشش گیاهی بر فرسایش و رسوب حوضه ها را بیان می کند.
کلید واژگان: تغییرات باران, حوضه های کوچک, فرسایش, Landsat, NDVIIntroductionSoil is one of the most important natural resources of any country, which plays a key role in food security, self-sufficiency in food production, national economy, and sustainable agriculture. Soil erosion is one of the most obvious factors of soil loss, and rain erosion is one of the most important forms of erosion. Therefore, the knowledge of the processes governing soil erosion and sediment transport is very important in water and soil resources management, as well as, the development of soil erosion models to achieve sustainable development is of great importance. Previous research has shown that rainfall patterns are one of the factors influencing rain erosion. Vegetation also reduces soil erosion by protecting the soil against the effects of raindrops and runoff. Rain erosion is especially important in arid and semi-arid areas due to the lack of vegetation and low initial soil moisture. This research was conducted, regarding the effect of rainfall patterns on rain erosion, by investigating the rainfall pattern and vegetation changes over 25 years in Ebrahim Abad and Royan watersheds situated in Semnan City.
Materials and methodsFirst, the physical characteristics of the watersheds were obtained; using ArcGIS software, and the precipitation information was extracted from the rain gauge sheets with an accuracy of 10 minutes. To compare the rainfall for different amounts of precipitation, the dimensionless cumulative rainfall curve of each event was obtained. The time of each rainfall was divided into 10 parts and the percentage of rainfall was determined for each part. The rainfall curve was divided into 4 quartiles (1st, 2nd, 3rd, and 4th quartiles) depending on the occurrence of the maximum precipitation. According to the information on the sediment layers in check dams located at the outlet of each watershed and the precipitation data, the storm-related to each sediment layer was determined and the effect of the storm pattern on the sediment pattern was investigated. To check the similarity of precipitation and sedimentation patterns in check dams, the average difference in precipitation and sedimentation in each time step and standard deviation changes were used. Considering the dynamic changes of vegetation compared to other characteristics of the watershed, remote sensing data were used to investigate the changes in vegetation and its area. Due to the effective performance and high accuracy of NDVI index and landsat satellite images in dry areas, Google Earth Engine system was used to estimate vegetation cover, manage and recall the satellite images. Then, the influence of watershed characteristics such as slope, area, soil type, shape factor, and vegetation cover on watershed sedimentation was investigated.
Results and discussionThe average similarities in precipitation and sediment pattern in Ebrahim Abad and Royan watersheds were 48.2 and 46.1%, respectively. Also, the percentage of coarse-grained sediments augments by increasing the precipitation quarter number, during each storm event, which shows the important role of the rainfall pattern on the sedimentation pattern in each watershed. The average monthly vegetation cover (obtained from Landsat images) in Ebrahim Abad and Royan watersheds during the mentioned period was 5.15 and 4.99%, respectively, which is less estimated than reported by previous research. In this research, a threshold limit of 0.1 has been used for the NDVI index, in which very weak vegetation has been omitted.
ConclusionIn both watersheds, in more than 51% of cases, by increasing vegetation cover in each storm event, the thickness of the corresponding sediment layer augments, which shows the effect of vegetation cover on the erosion and sedimentation of the watersheds.
Keywords: erosion, Landsat, NDVI, Rainfall changes, Small watersheds -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و ششم شماره 3 (پیاپی 101، پاییز 1401)، صص 127 -142
فرسایش بارانی نقش مهمی در تلفات خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک با پوشش گیاهی فقیر ایفا می کند. در این مقاله با تحلیل الگو ی رگبار های رخ داده طی 26 سال در چهار حوضه واقع در شهرستان سمنان به بررسی تاثیر آنها بر الگو ی رسوبات فرسایش یافته از حوضه پرداخته شده است. برای این منظور، افق های رسوبی حاصل از نمونه برداری رسوبات سدهای تاخیری در سال 1396 به بارش های متناظر مرتبط شده اند. با توجه به وقوع بیشترین میزان بارندگی در هر یک از چارک های بارش، هایتوگراف بارش ها به 4 دسته تقسیم شد. دسته منحنی های تجمعی بارش با چارک مشابه در یک شکل ترسیم شده و با منحنی های رسوبات و بالعکس با لحاظ کردن خصوصیات فیزیکی حوضه مقایسه شدند. نتایج نشان داد که حوضه علی آباد (با شیب کمتر و کشیدگی بیشتر) با چارک موثر نوع 3 بیشترین میزان شباهت را در الگوهای بارش و رسوب دارد و همچنین حوضه سولدره غربی (با بیشترین شیب و کمترین کشیدگی) با چارک موثر نوع 2 کمترین میزان شباهت را در الگوهای بارش و رسوب دارد. نتایج بیانگر نقش مهم الگوی رگبار بر الگوی رسوبات ناشی از آن است که شباهتی تا 85 درصد را نشان می دهد.
کلید واژگان: تغییرات باران, فرسایش آبی, الگوی رسوب, مخازن, چارک های بارشSplash (raindrop) erosion plays an significant role in soil loss, especially in arid and semi-arid regions with poor vegetation. In this paper, by analyzing the pattern of rainfalls that occurred during 26 years in four basins located in Semnan County, their effect on the pattern of eroded sediments from the basin was investigated. Sedimentary layers from the sampling of retarding reservoir sediments in 2017 were related to the corresponding precipitations. Due to the occurrence of the highest amount of rainfall in each quarter of rainfall, rainfall hyetographs were divided into four categories. Cumulative precipitation curves with similar quartiles were drawn in one shape and compared with sediment curves and vice versa taking into account the physical characteristics of the basin. The results showed that the Aliabad basin (with less slope and more elongation) with an effective quarter of type 3 had the highest similarity in precipitation and sediment patterns. Also, the Western Soldereh basin (with the highest slope and the least elongation) with an effective quarter of type 2 had the least similarity in precipitation and sediment patterns. The results indicate the vital role of rainfall patterns on the resulting sediment patterns, which show up to 85% similarity.
Keywords: Rainfall changes, Water erosion, Sediment pattern, Reservoirs, Precipitation quartiles -
مقدمه:
گونه های Phytophthora یک تهدید جدی برای محصولهای گیاهی در دنیا هستند. بنابراین شناسایی آنها اولین قدم برای یافتن روش مدیریت بیماری است. هدف از این مطالعه شناسایی گونه Phytophthora عامل پوسیدگی ریشه و طوقه درختان خرمالو در استان فارس بود.
مواد و روش هاطوقه و ریشه درختان خرمالوی بیمار در تابستان 1399-1398، نمونه برداری شد. بافت های آلوده ریشه و طوقه در محیط CMA-PARPH کشت داده شدند. جدایه های گونه ی Phytophthora به روش تک اسپور خالص سازی شدند و برای شناسایی آنها، از ویژگی های ریخت شناسی و مولکولی استفاده گردید.
یافته هاشش جدایه از ریشه درختان خرمالوی بیمار به دست آمدند، که بر اساس ویژگی های ریخت شناسی Phytophthora citricola شناخته شدند. بررسی فیلوژنتیکی بر اساس ژن های بتاتوبولین و 28S rDNA، هر شش ایزوله (Iran-Pc1 to Iran-Pc6) در کلاد 2 با مقیاس اعتبارسنجی 100 گروه بندی گردیدند و گونه P. citricola را تایید نمود.
نتیجه گیریاین یک گزارش جدید از پوسیدگی ریشه و طوقه خرمالو توسط Phytophthora citricola در استان فارس می باشد.
کلید واژگان: بتاتوبولین, خرمالو, ژن, Phytophthora, 28S rDNAIntroductionPhytophthora species are a serious threat to plant products worldwide. Therefore, identifying them is the first step in finding a way to treat the disease. The aim of this study was to identify Phytophthora species causing root and crown rot of persimmon trees in Fars province.
Materials and methodsSamples were taken from the crowns and roots of diseased persimmon trees, in the summer of 2018-2019. Infected root and crown tissues were cultured in CMA-PARPH medium. Isolates of Phytophthora species were purified by single spore method and morphological and molecular characteristics were used to identify them.
ResultsSix isolates were obtained from the roots of diseased persimmon trees and identified as Phytophthora citricola based on their morphological characteristics. Phylogenetic studies based on beta-tubulin (βtub) and 28S rDNA genes showed that all isolates (Iran-Pc1 to Iran-Pc6) were grouped into clade 2 with a validation scale of 100 and confirmed the identification of P .citricola.
ConclusionThis is a new report of persimmon root and crown rot caused by Phytophthora citricola in Fars Province.
Keywords: Beta-tubulin, Gene, Persimmon, Phytophthora, 28S rDNA -
برآورد صحیح میزان رسوب دهی یک حوزه آبخیز از مهمترین مسایل مطرح شده در مهندسی آب، مهندسی رودخانه، منابع آب، تاسیسات و سازه های آبی و محیط زیست برای اجرای طرح ها و برنامه های توسعه ای است. تنوع زیاد معادلات برای محاسبه مقدار بار رسوب در رودخانه و نبود اطلاعات در مورد نحوه استخراج معادلات، استفاده از آن را مشکل کرده است. هدف این پژوهش، استفاده از مدل های مختلف برای برآورد بار کف با مطالعه موردی رودخانه حبله رود به منظور شناسایی بهترین مدل برای تخمین بار کف رودخانه است. مشخصات هندسی رودخانه حبله رود و مقطع جریان از بانک اطلاعات شرکت آب منطقه ای سمنان جمع آوری و دانه بندی رسوبات نمونه برداری شده به روش الک انجام شد. مقدار بار بستر رودخانه در ایستگاه هیدرومتری بنکوه، با استفاده از رگرسیون های مختلف و از طریق روابط مایر-پیتر-مولر، انشتین-براون، بگنولد و توفالتی محاسبه شد. نتایج حاصل از این روابط با نتایج ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری بنکوه در بازه زمانی 1396-1390 مورد مقایسه قرار گرفت که نشان داد، روش توفالتی با مقدار RMSE ،MAE و R2 برابر 20.07، 10.86 و 83 درصد بهترین پیش بینی را از مقدار بار کف در مقایسه با سایر روش ها ارایه می دهد. مسیر عبوری و حوزه آبخیز رودخانه حبله رود از مناطق کوهستانی تشکیل شده است و عمده مسیر از سنگ های مختلفی تشکیل شده است که دارای فرسایش پذیری بالایی است، بنابراین رابطه توفالتی، تخمین مناسبی از رودخانه های واقع شده بر اقلیم کوهستانی ارایه می دهد.
کلید واژگان: رسوب دهی, تحلیل حساسیت, رابطه توفالتی, روابط تجربی, معادله مناسبEstimation of sediment bed load is one of the most important issues in river engineering. Accordingly, several methods and relations have been proposed to estimate the bed load in streams for the past decades. The present research aimed to select the most accurate method to estimate bed load through the testing of various relations to estimate the bed load of the Hablehroud River. The hydraulic and geometric specifications of the Hablehroud River at Bankouh hydrometry station were measured on specific dates by the expert team. The bed load rate was calculated by four different relations in Bankouh hydrometry station from 2011 to 2017. Resultant data showed that the Toffaletti method with RMSE, MAE, and R2 of 20.07, 10.86, and 83 estimates more accurate in comparison with other methods. The sensitivity analysis of the Toffaletti equation revealed that the bed load depends greatly on the velocity of the river flow. Such a method is firmly recommended to use in the mountainous region.
Keywords: Bed load, Empirical Equation, Hablehroud River, Sensitivity analysis, Toffaletti equation -
مجله اکو هیدرولوژی، سال ششم شماره 4 (زمستان 1398)، صص 1003 -1013
با گذشت زمان و پیشرفت تمدن، دسترسی به منابع آب باکیفیت و کافی به منظور تامین نیازهای جوامع انسانی بسیار مهم است. با افزایش سطوح نفوذناپذیر در مناطق شهری و مخاطرات سیلاب ناشی از آن، دیدگاه نوین روشهای مدیریتLID- BMPS، برای بهکارگیری رواناب سطحی، کاهش دبی پیک و جلوگیری از سیلاب در حوضههای شهری روی مناطق توسعهیافته یا در حال توسعه مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، تاثیر اصلاح ابعاد کانال، طراحی مخزن برای کنترل سیلاب و تامین آب مورد نیاز فضای سبز منطقه و استفاده از تاسیسات LID شامل اجرای 100 درصد روسازی نفوذپذیر برای سطح پیادهروها و بشکههای باران در دو حالت (استفاده از 100 درصد سطح پشتبام و استفاده از 50 درصد سطح پشتبام) روی کاهش دبی اوج و حجم سیلاب 12 زیرحوضه در محدوده مطالعاتی شهرک گلستان واقع در شهر سمنان با مدل SWMM ارزیابی شد. در نهایت، با استفاده از روش AHP- TOPSIS،</strong>بشکههای باران (استفاده از 50 درصد سطح پشتبام)، با حدود 81 درصد کاهش دبی پیک سیلاب برای دوره بازگشت طراحی 5 سال و 78 درصد کاهش دبی پیک سیلاب برای دوره بازگشت طراحی 10 سال، رتبه نخست و اصلاح ابعاد کانال، آخرین رتبه را به خود اختصاص دادهاند.
کلید واژگان: روشهای LID- BMPS, کاهش سیلاب, مدل SWMM, AHP- TOPSISWith passing the time and progress of civilization, access to sufficient and high quality water resources in order to provide the needs of human societies, is very important. With increasing impenetrable surfaces in urban areas and its resulting flood hazards, the new prespective of management methods of LID- BMPS has been considered in order to use surface runoff, decreasing peak discharge and preventing flood in urban areas on developed or developing parts. In this research, the effect of correction of channel dimensions, reservoir design for flood control and provision of required water for the green area and the use of LID facilities including implementation 100% of Permeable pavement for Sidewalks area and rain barrels in two conditions (using 100% of the surface of the roof) and (using 50% of the surface of the roof) on decreasing peak discharge and the volume of flooding 12 subbasing in the study area of Golestan settlement in Semnan city was evaluated using SWMM model. Finally, by using AHP- TOPSIS methods, rain barrels (using 50% of the surface of the roof) with about 81% reduction of peak discharge flood for the return period of deasining 5 year and 78% reduction of peak discharge flood for the return period of deasining 10 year have been allocated themselves the first and the last rank of correction of channel dimensions.
Keywords: LID- BMPS methods, Reduce flood, SWMM, AHP- TOPSIS -
زیر حوضهی کوهرنگ یکی از سرچشمه های اصلی کارون شمالی است. متغیرهای اقلیمی، از جمله بارندگی و دما، میتوانند در این زیر حوضه تاثیر قابل توجهی را بر بده رودخانه کارون شمالی داشته باشند. برای بررسی چگونگی تاثیر متغیرهای اقلیمی برآورد کوهرنگ از دادههای هواشناسی ایستگاه کوهرنگ در طول 27 سال آماری استفاده شد. برای این منظور، متوسط ده سال اخیر هشت متغیر اقلیمی شامل میانگین دمای سالانه، میانگین بیشینه و میانگین کمینه دمای سالانه، تعداد روزهای برفی، تعداد روزهای بارانی، میزان بیشینهی شدت بارش روزانه، مقدار بارندگی سالانه کوهرنگ و متوسط بده سالانه رودخانه در ایستگاه آبسنجی دزک آباد، نسبت به متوسط سال های گذشته، با استفاده از آماره های آزمون من-کندال[1] و تخمینگر سن[2] تجزیه و تحلیل شدند. آماره های فوق در سطح اطمینان 95 درصد نشان دادند گرچه دادههای میانگین دمای سالانه برابر با 1/5 درجهی سانتی گراد نسبت به میانگین سال های قبل افزایش داشته است ولی بیشینه و کمینهی دمای سالانه هیچگونه روند معنی داری را نشان نمی دهند. هر چند بیشینهی شدت بارش روزانه، تعداد روزهای بارانی و تعداد روزهای برفی طی دورهی آماری روند کاهشی داشته اند، ولی آزمون های آماری فوق این روند را معنی دار نشان نمی دهند. آزمون های آماری یادشده روند نزولی بارندگی سالانه را به مقدار 11 درصد (4/155میلی متر)، و روند کاهشی داده های بده را در ایستگاه دزک آباد به میزان 7/19 درصد تایید می کنند.
[1] Mann - Kendall
[2]Sen’s Estimatorکلید واژگان: بارندگی, بده, دما, شدت بارش, متغیرهای اقلیمیWater Engineering, Volume:12 Issue: 41, 2019, PP 115 -126Kohrange sub-catchment is one of the main sources of North Karoun River. Climate variables, such as precipitation and temperature might have considerable impact on discharge of North Karoun River. To evaluate the impact of these variables, 27 years climate data were used. For this purpose, the mean of last ten years of 8 variables including, annual mean, max and min temperatures, number of snowy and rainy days, amount of annual rainfall, max daily rainfall intensity at Kohrang station and discharge of Dezak hydrometric station over mean previous years were evaluated and analyzed using Mann-Candall and Sen’s estimator methods. The above statistical methods showed that the mean annual temperature has increased by 1.5 degrees Celsius compared to mean of previous years at the level of 95 percent confidence interval, but the max and min annual temperatures did not show a statistically significant trend. Although, the max daily rainfall intensity and the number of snowy and rainy days have reduced annually, but these tests did not show a statistically significant trend either. The above mentioned statistical tests confirmed decreasing trends in annual precipitation by 11 percent (155.4 mm/year) and 19.7 percent in discharge at Dezak hydrometric station.Keywords: discharge, precipitation, rainfall intensity, temperature -
برای محاسبه دبی اوج سیلاب در حوضه های فاقد آمار یکی از روش های مورد استفاده، روش های تجربی است. از روش-های تجربی که در این تحقیق استفاده شده است، روش فولر بوده که محاسن آن نسبت به سایر روش های تجربی ارائه دوره های مختلف سیلاب می باشد. در این تحقیق، مقایسه تکنیک های بهینه سازی برنامه ریزی خطی و الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی ضرایب فرمول تجربی فولر بترتیب در محیط برنامه نویسی اکسل و متلب برای حوضه های منتخب منطقه هدف قرار داده شده است. بدین منظور آمار دبی حداکثر 24 ساعته 9 ایستگاه موجود در استان آذربایجان غربی با طول دوره آماری 21 سال مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج برتری روش الگوریتم ژنتیک و سپس برنامه ریزی خطی را نشان داد. همچنین نتایج نشان می دهد که استفاده از روش های جستجوی هوشمند عملکرد روش های مرسوم را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد.
کلید واژگان: برنامه ریزی خطی (LP), الگوریتم ژنتیک (GA), فرمول تجربی فولر, ضرایب منطقه ایOne of the methods used for calculating flood peak discharge in non-statistical watersheds is experimental methods. One of the empirical methods used in this study is the Fuller method which has advantages over other empirical methods for different flood periods. In this research, we have compared the linear programming optimization techniques and genetic algorithm in optimizing the fuller experimental formula coefficients in Excel and MATLAB respectively for selected watersheds of the region. For this purpose, the statistics of maximum 24-hour discharge of 9 stations in West Azarbaijan province with a statistical period of 21 years were studied. Comparison of the results showed the superiority of the genetic algorithm method and then linear programming. The results also show that the use of smart search methods improves the performance of conventional methods significantly. For this purpose, the statistics of maximum 24-hour discharge of 9 stations in West Azarbaijan province with a statistical period of 21 years were studied. Comparison of the results showed the superiority of the genetic algorithm method and then linear programming. The results also show that the use of smart search methods improves the performance of conventional methods significantly. For this purpose, the statistics of maximum 24-hour discharge of 9 stations in West Azarbaijan province with a statistical period of 21 years were studied. Comparison of the results showed the superiority of the genetic algorithm method and then linear programming. The results also show that the use of smart search methods improves the performance of conventional methods significantly.
Keywords: linear programming, genetic algorithm, fuller experimental formula, Regional coefficients -
اندازه گیری رسوبات نهشته شده در پشت بندها، سدها، و سایر مخازن در بسیاری از پروژه های اجرایی و پژوهشی ضرورت دارد. متاسفانه راهنمای مناسبی در این خصوص برای مخازنی که مدتی از سال خشک هستند وجود ندارد. در این مقاله ابتدا مخازن خشک به سه دسته تقسیم و برای هر یک، روش حجم سنجی رسوب به همراه مثال، شکل و عکس با تکیه بر تجارب نویسندگان تشریح شده اند. این بخش به تشریح روش عمق سنجی رسوب و تفکیک مرز رسوبات درشت دانه (دلتا) و ریزدانه (نهشته های دریاچه های) و تعیین سهم هر یک اختصاص دارد. در ادامه با هدف محاسبه وزن رسوب، ضرورت لایه بندی رسوبات در پروفیل های شاهد تبیین و دو روش تعیین وزن مخصوص ظاهری به تفصیل تشریح شده است. در این قسمت، نکات فنی و جزئیات لازم از جمله ملحوظ کردن شکاف ها در اصلاح وزن مخصوص رسوبات ارائه شده است.کلید واژگان: بندهای رسوبگیر, حجم سنجی, وزن مخصوص, دلتای رسوبیMeasuring deposited sediments behind small dams, large dams, and other reservoirs is essential in many research and development projects. Unfortunately, there is no guide for sediment surveying in reservoirs that are dry for some times every year. In this paper, these reservoirs are divided into three classes and methods for surveying sediment volume and weight was explained based on author's experiments countrywide by providing examples, figures and photos. Some important points on measuring siltation depth and determination the boundary of coarse-grained (delta) and fine-grained deposits (lacustrine sediments) and their contribution in total sedimentation were described in this section. Determining the bulk density is required to calculate the sediment load, which is subsequently described in more detail. This section first explains sediment stratification method in the control profiles and then describes two methods for measuring bulk density. In the following section, technical considerations on measuring sediment cracks to correct bulk density and finally calculating sediment weight are given.Keywords: Sedimentation reservoir, volumetric measurements, Bulk density, coarse sediment, fine sediment
-
آب شستگی پیرامون پایه های پل که در معرض جریان قرار دارند اجتناب ناپذیر است. برآورد عمق آب شستگی و فهم الگوی جریان اطراف پایه می تواند کمک زیادی به طراحی ایمن پایه کند. در این مطالعه از مدل عددی SSIIM به عنوان یک مدل دینامیک محاسباتی سیالات (CFD) برای مدل سازی هم زمان جریان و رسوب در اطراف تک شمع در معرض جریان استفاده شد. از داده ها و نتایج آزمایشگاهی مربوط به تک شمع برای صحت سنجی این مدل استفاده شد. همچنین برای بررسی بهتر، نتایج محاسبات آب شستگی و الگوی جریان پیرامون پایه به صورت گرافیکی و عددی در زمان های گوناگون از آغاز شبیه سازی بررسی شد در این مدل معادلات سه بعدی ناویر- استوکس برای جریان به همراه مدل آشفتگی حل و از خروجی های محاسبات جریان برای معادلات انتقال رسوب استفاده شد. مقایسه ی نتایج آب شستگی مدل SSIIM با نتایج آزمایشگاهی کارایی بهتر این مدل نسبت به برخی روابط تجربی موجود برای تخمین عمق آب شستگی حداکثر است. الگوی جریان مدل نیز جریانی رو به پایین در جلوی پایه و جریانی رو به بالا در پشت پایه را به خوبی نشان می دهد که مقدار جریان رو به پایین تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.کلید واژگان: پایه پل, حفره آب شستگی, شبیه سازی عددی, رسوب گذاری, مدل SSIIMEstimation of scour depth and understanding the flow field around pier would help to design with safer factor. In this study, we used the numerical model SSIIM as a CFD model to simulate flow and scour pattern simultaneously around single pier. The model was verified using laboratory data including the results reported for single pier. In this model, we considered the as a turbulence model to solve the 3D Navier-Stokes flow equations and used their outputs as inputs of sediment transition equations. Comparison between scour calculations of SSIIM model and experimental terms showed that the model has appropriate deviation value for estimating the maximum scour depth around single pier. Numerical and graphics discussions of scour pattern and flow field have been done in various simulation time for pier. Graphical results showed that the down flow at front of pier and upward flow at the rear of pier. In addition, the maximum down flow was simulated with high accuracy in compare with experimental results.Keywords: numerical simulation, Pier, Scour Hole, Sedimentation, SSIIM model
-
بهینه سازی کاربری اراضی، یکی از راه کارهای مناسب برای حفاظت خاک است که به مدیران حوضه های آبخیز و تصمیم گیران این امکان را می دهد تا از بین گزینه های مختلف کاربری اراضی، بهترین تصمیم را اتخاذ کنند. هدف اصلی در انجام این تحقیق، تعیین سطح بهینه کاربری اراضی برای کاهش میزان فرسایش خاک و افزایش درآمد ساکنان حوضه آبخیز گل رودبار واقع در استان سمنان بود. برای این کار مدل برنامه ریزی خطی برای سه رویداد مختلف وضعیت کنونی کاربری ها و بدون اعمال مدیریت اراضی، وضعیت کنونی کاربری ها و اعمال مدیریت اراضی و وضعیت استاندارد کاربری ها، موردمطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه سطح اراضی باغی 85/28 درصد، سطح اراضی مرتعی 12/74 درصد و سطح اراضی کشت آبی 78/283 درصد افزایش می یابند. همچنین در صورت بهینه سازی کاربری اراضی در شرایط استاندارد کاربری ها، میزان فرسایش و سوددهی نسبت به شرایط قبل از بهینه سازی حوضه به ترتیب 28/16 درصد کاهش و 58/94 درصد افزایش می یابد.کلید واژگان: برنامه ریزی خطی, سوددهی, فرسایش خاک, مدیریت کاربری اراضی, وضعیت استانداردLand use optimization is one of the appropriate methods for soil conservation which helps decision makers and watershed planners in order to make the optimum decision among different land uses. The main objective of this research was to find the optimum area of each land use to reduce soil erosion rate as well as to increase the income of stakeholders in Golroudbar watershed located in Semnan province of Iran. The linear programming model was used in three different scenarios including current land use condition without any land management plan, current land use condition with land management plan and the standard land use level. The results showed that in the optimized condition, the orchard land 28.85 percent, rangelands 74.12 percent and irrigated lands 283.78 percent were increased. Additionally, by optimization of the land in standard condition, soil erosion decreased 16.28 percent and the profitability increased 94.58 percent.Keywords: Benefit, Land use management, Linear programming, Soil erosion, Standard situation
-
کمبود آمار و اطلاعات در زمینه فرسایش خاک و تولید رسوب در بسیاری از حوزه های آبخیز کشور، کاربرد روش های تجربی مناسب برای برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب را الزامی می نماید. این تحقیق، با هدف ارزیابی میزان کارایی رابطه جهانی فرسایش خاک USLE و برخی از نسخ آن شامل MUSLE-S، MUSLE-E، MUSLT و AUSLEدر شرایط اقلیمی نیمه خشک انجام شده است. محل تحقیق کرت های استاندارد در مراتع مرگسر ایستگاه تحقیقات مدیریت دام و مرتع جاشلوبار درشهرستان مهدی شهر استان سمنان می باشد. برای این منظور کلیه متغیرهای مورد نیاز و ورودی مدل های مذکور در کرت های مورد نظر محاسبه شده است. تخمین حاصل از اجرای مدل ها با رسوب اندازه گیری شده در طی 15 رگبار مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آزمون مقایسه میانگین ها به روش t- استیودنت نشان داد که بین مدل هایMUSLT ، MUSLE-E و MUSLE-S و رسوب اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری در سطح یک درصد وجود ندارد. همچنین نتایج ارزیابی کارایی مدل ها با روش ناش- ساتکلیف و آماره میانگین نسبی مجذور مربعات خطا (RRMSE) نشان داد که مدل هایMUSLT ، MUSLE-E و MUSLE-S از کارایی بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار می باشند.کلید واژگان: تولید رسوب, USLE, کرت های استاندارد, استان سمنانSevere lack of data on soil erosion and sedimentation in many national watersheds requires the application of appropriate empirical methods for their estimation. This study is aimed to evaluate the efficiencies of Universal Soil Loss Equation (USLE) and some of its variations including MUSLT, MUSLE-E, MUSLE-S and AUSLE in semi-arid climates. This study was undertaken on standard plots in the ranges of Margsar, range and livestock management research station, Jashlobar, Mahdishahr, Semnan province. For this, all of required variables and input data for the respective models have been calculated for the respective plots. Finally, the estimations from both models and measured sediments have been compared during 15 showers. The results of t students t-test showed that there is no significant difference between MUSLE-E, MUSLT and MUSLE-S models and the measured sediment. Also, the results from efficiencies of the models by Nash-Sutcliffe method as well as relative root mean square error (RRMSE) showed that MUSLE-E, MUSLT and MUSLE-S models have higher efficiencies than other variations.Keywords: USLE, Sedimentation, Semnan province, Standard plots
-
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 73، پاییز 1394)، صص 321 -334مدل غیرخطی ماسکینگام روشی کارا در روندیابی سیلاب است، اما کارایی این روش تحت تاثیر سه پارامتر به کار رفته در آن است. در سال های اخیر، نتایج رضایت بخشی از استفاده الگوریتم های فراکاوشی در تعیین مقدار مناسب پارامترهای این مدل گزارش شده است. از این رو در این پژوهش به ارزیابی کارایی الگوریتم رقابت استعماری (ICA) در تخمین پارامترهای بهینه مدل غیرخطی ماسکینگام پرداخته شد. علاوه بر ICA، الگوریتم ژنتیک (GA) و بهینه سازی مجموعه ذرات(PSO) نیز با هدف در دست بودن معیار برای قضاوت در مورد عملکرد ICA مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور ابتدا ICA در روندیابی سیل ویلسون به کار گرفته شد؛ پس از آن روندیابی دو واقعه سیلاب مربوط به رودخانه دوآب صمصامی مورد بررسی قرار گرفت. در مورد سیل ویلسون که تابع هدف به صورت مجموع مربعات انحرافات (SSQ) دبی مشاهداتی و محاسباتی در نظر گرفته شد؛ مقدار تابع هدف حاصل از ICA، برابر 77/36 و مقدار تابع هدف حاصل از GA و PSO به ترتیب برابر 23/ 38 و 89/ 36 به دست آمد. در روندیابی دو سیل دیگر علاوه بر SSQ، تابع هدف دیگری به صورت مجموع قدر مطلق انحرافات (SAD) دبی مشاهداتی و محاسباتی نیز در نظر گرفته شد. در سیلاب اول براساس SSQ، GA بهترین عملکرد را از خود نشان داد ولی براساس SAD، ICA در رتبه نخست قرار گرفت. در مورد سیلاب دوم بر مبنای هر دو تابع هدف، ICA عملکرد بهتری داشته است. در این رابطه ICA نسبت به GA در تابع هدف SSQ، 9 درصد و در تابع هدف SAD، 0/08 درصد بهتر بوده است و نسبت به PSO، تابع هدف SSQ و SAD را به ترتیب 1/ 0 و 16/ 0 درصد بهبود داده است. با توجه به نتایج حاصل می توان گفت که الگوریتم ICA می تواند به عنوان یک روش مناسب به منظور تخمین پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: الگوریتم رقابت استعماری, الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی مجموعه ذرات, سیل ویلسون, رودخانه دوآب صمصامیNon-linear Muskingum model is an efficient method for flood routing. However, the efficiency of this method is influenced by three applied parameters. Therefore, efficiency assessment of Imperialist Competition Algorithm (ICA) to evaluate optimum parameters of non-linear Muskingum model was addressed in this study. In addition to ICA, Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO) were also used to find an available criterion to verify ICA. In this regard, ICA was applied for Wilson flood routing; then, routing of two flood events of DoAab Samsami River was investigated. In case of Wilson flood, the target function was considered as the sum of squared deviation (SSQ) of observed and calculated dischargem. Routing two other floods, in addition to SSQ, another target function was also considered as the sum of absolute deviations of observed and calculated discharge. For the first floodwater based on SSQ, GA indicated the best performance; however, ICA was in the first place, based on SAD. For the second floodwater, based on both target functions, ICA indicated a better operation. According to the obtained results, it can be said that ICA could be recommended as an appropriate method to evaluate the parameters of Muskingum non-linear model.Keywords: DoAab Samsami River, Genetic Algorithm, Imperialist Competition Algorithm, Meta, Exploratory Algorithms, Particle Swarm Optimization, Wilson Flood -
اجرای سیاستهای مدیریتی و کنترل رسوب یک نیازمندی به شمار می آید و لازمه این برنامه ها شناسایی و کسب اطلاع از اهمیت نسبی منابع رسوب و در نتیجه شناسایی مناطق بحرانی در درون آبخیز است. در این تحقیق رسوبات نهشته شده در پشت سازه احداثی کنترل رسوب بر روی آبراهه اصلی حوزه آبخیز نوکنده واقع در استان گلستان مورد بررسی قرارگرفتند. هدف از این تحقیق تفکیک منابع رسوب با استفاده از روش منشایابی است. ابتدا با توجه به اطلاعات موجود و تلفیق نقشه های سنگ شناسی، کاربری اراضی، فرسایش و شیب، نقشه واحد کاری تعیین شد و در هر واحد کاری به تعداد حداقل سه نمونه رسوب برداشت گردید. سپس نمونه ها در آزمایشگاه بروش دیفراکسیون اشعه ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و 9 کانی رسی بر اساس روش های آماری کروسکال والیس و تابع تشخیص مورد ارزیابی قرارگرفتند. نتایج به دست آمده بیانگر تفکیک مناسب منابع رسوب بوده به طوریکه2 کانی رسی مسکویت و کوارتز توانسته اند 100% منابع رسوب را از هم تفکیک نمایند. میانگین خطای نسبی کم، ضریب کارایی بالای مدل یاد شده و همچنین همخوانی خوب نتایج با مشاهدات صحرایی نشان میدهد که روش منشایابی بهره گیری شده در این بررسی روشی ارزشمند برای تفکیک منابع رسوب در این حوزه آبخیز می باشد. نتایج همچنین نشان می دهد که استفاده از ترکیبی از خصوصیات منشایاب، میزان تفکیک منابع رسوب را به میزان قابل توجهی نسبت به هر یک از خصوصیات فردی بالا برده است.کلید واژگان: انگشت نگاری رسوب, کانی های رسی, کروسکال والیس, تابع تشخیص, حوزه آبخیز نوکندهImplementation of management policies and sediment control is considered requirements. And requires of these programs, identifying and obtaining information about the relative importance of sediment sources and there by identifies critical areas within the watershed. In this study, Sediment deposited in the behind of sediment control structures were studied that constructed on the main channel watershed Nokandeh in Golestan Province. The purpose of this studyis separation of sediment sources with using the tracing method. The first, accordingto available information and maps of the lithology was determined land use, erosion and slope map units and in every work unit were taken the number of three sediment samples.Then samples being analysis in laboratory with X-ray diffraction and 9 clay minerals recognized based on statistical methods Kruskal Walis and were evaluated of discriminate function. The results indicate the proper separation of sediment sources, so that 2 clay minerals the Muscovite and Quartz could have %100 separation sediment sources. Average of low relativeerror, the high performance coefficient above model and also good consistent results with field observations show that tracers method was utilized in this study, a method is valuable for the separation of sediment sources in the watershed. The reesults also showed that using a combination of tracers characteristics, sediment sources separation rates are significantly higher than any of the individual properties.Keywords: Sediment fingerprinting, kinds of minerals, Kruskal Walis, Discriminant Function, Nokandeh watershed
-
زمینه و هدفسوانح و حوادث یکی از تاثیرگذارترین موارد بر سلامتی است. با توجه به اهمیت این مورد، مطالعه ای به منظور بررسی سوانح و حوادث طراحی و داده های حاصل را مورد تجزیه تحلیل قراردادیم.مواد و روش هامطالعه حاضر از نوع مقطعی می باشد که در آن از داده های ثبت شده در برنامه ثبت سوانح و حوادث شبکه بهداشت و درمان شهرستان لردگان در سال 1391 استفاده شده و با استفاده از آمارهای توصیفی مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته است.یافته هااز تعداد 913 مورد سانحه ثبت شده در سال 1391، 614 مورد (3/67%) مرد و 299 مورد (7/32%) زن بود. بیشترین رویداد سانحه به ترتیب مربوط به تصادفات و سوانح ترافیکی (41%)، مسمومیت (18%) و سقوط (1/10%) بود، در مجموع 2/55% از سوانح و حوادث بین سنین 15 تا 35 سال اتفاق افتاده بود.نتیجه گیریاز آنجایی که نیمی از حوادث درگروه های سنی جوان و مولد جامعه رخ داده است، لازم است آموزش دقیق رابه این گروه سنی اختصاص داد.
کلید واژگان: اپیدمیولوژی, سوانح و حوادثBackground And ObjectiveAccidents and traffic events are the most influential factors in health. Given the importance of this matter, we designed this study to investigate accidents and analyze the data.Materials And MethodsThis is a cross-sectional study. Data were collected via recorded inputs in the accident registries in Health Network in 2012 and analyzed using descriptive statistics.ResultsIn 2012, a total of 913 events were registered which 614 cases (67.3%) were male and the rest of them (32.7 %)were female. Most of events were related to accidents and traffic events (41%), poisoning (18%) and fall (10.1%) respectively, and a total of 55.2% of the accidents had been occurred among persons with the age of 15 to 35.Conclusion Since, half of the events occurred in the age groups of young and productive population, it should be considered to train them accurately.Keywords: Epidemiology, Accidents, injuries -
فرسایش خاک و تولید رسوب یکی از مهم ترین مسائل در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران است. در این تحقیق سعی شد تا کاربرد چهار مدل MUSLE-S، MUSLT،USLE-M وAOF در سایت تحقیقاتی سفید دشت در استان سمنان و در مقیاس رگبار برای برآورد رسوب مورد سنجش قرار گیرد. برای این منظور کلیه متغیرهای مورد نیاز و ورودی های مدل های مذکور در حوزه آبخیز مورد نظر محاسبه شده است و تخمین حاصل از اجرای مدل های آماری با رسوب اندازه گیری شده 15 رگبار مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آزمون همبستگی، t-استیودنت نشان داد که بین مدل های MUSLE-S و MUSLT و رسوب اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری در سطح یک درصد وجود ندارد. بر این اساس می توان گفت که نتایج حاصل از این 2 مدل برای تخمین رسوب ناشی از رگبارها در تحقیق حاضر در مقایسه با سایر روش ها از دقت بالاتری برخوردار هستند. همچنین نتایج ارزیابی و کارایی مدل با استفاده از روش ناش- ساتکلیف و آماره میانگین نسبی مجذور مربعات خطا (RRMSE) نشان داد که مدل های MUSLT و MUSLE-S از کارایی بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار هستند و عدم کارایی مدل های USLE-Mو AOF در برآورد رسوب ناشی از رگبارها در ایستگاه تحقیقاتی مورد مطالعه در تحقیق حاضر مورد تائید قرار گرفته است.
کلید واژگان: تولید رسوب, مدل های تجربی, سایت تحقیقاتی سفید دشت, استان سمنانSoil erosion and sediment production are among most important problems in developing countries including Iran. In this study it has been endeavored that applicability of four (AOF, MUSLE-S, MUSLT and USLE-M) models is investigated in Srfiddasht Research Site, Semnan province, at event scale to estimate the sediment. For this, all required variables and inputs of the model have been calculated in the watershed and the estimations from considering statistical models with measured sediments of 15 cloudbursts have been compared. The results for t-student correlation test showed that there is no significant difference (at 1%) between MUSLT, MUSLE-S models and measured sediment. Based on these, it can be said that in this study, the results from these two models have higher accuracies to estimate the sediment from cloudbursts than other methods. Also, the results of evaluation and efficiency of the model using Nash-Suttcliffe criterion and root relative mean squared error (RRMSE) statistic showed that MUSLE-S and MUSLT models have higher efficiencies than other models and inefficiencies of USLE-M and AOF models to estimate sediments from cloudburst have been confirmed in the studied research station in this study.Keywords: Sediment production, Empirical models, Sefiddasht Research Site, Semnan province -
در این پژوهش به منظور ارزیابی اثر سدهای اصلاحی خشکه چین بر دبی بیشینه و حجم سیلاب در حوزه های آبخیز کوچک، دو زیرحوضه کوچک از حوزه آبخیز درجزین سمنان انتخاب شدند. منطقه مورد مطالعه جز مناطق خشک تا نیمه خشک در بخش جنوبی البرز می باشد. حوضه های مورد پژوهش در بالادست شهر مهدی شهر واقع شده اند و به منظور کاهش سیلاب های منتهی به این شهر، تعداد زیادی سد اصلاحی در سال های گذشته در این دو زیرحوزه آبخیز احداث شده که در طی عملیات صحرایی، موقعیت تمامی این سدهای اصلاحی تعیین و وضعیت رسوب گذاری مخازن آن ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مخازن تمامی سدهای اصلاحی از رسوب پر شده اند. بنابراین، در این پژوهش مقادیر دبی بیشینه و حجم سیلاب زیر حوضه ها برای سه سناریوی 1) حوضه های فاقد سد اصلاحی 2) سدهای اصلاحی با مخزن خالی و 3) سدهای اصلاحی با مخزن پر از رسوب مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور شبیه سازی بارش-رواناب از مدل HEC-HMS استفاده شد. آزمون مقایسه میانگین ها به روش جفتی برای سه سناریو نشان داد که دبی بیشینه و حجم سیلاب برای هر سه سناریو دارای اختلاف معنی دار در سطح یک درصد می باشد. ولیکن دبی بیشینه و حجم سیلاب در سناریوی 2 نسبت به سناریوی 1 کاهش یافته و دبی بیشینه و حجم سیلاب در سناریوی 3 نسبت به سناریوی 2 افزایش یافته اند. از طرفی دبی بیشینه و حجم سیلاب سناریوی 3 نسبت به سناریوی 1،کاهش ناچیزی به ترتیب برابر 4.8 و 5.7 درصد را نشان می دهد که با توجه به اهداف پروژه، قابل توجه نمی باشند.
کلید واژگان: بارش, رواناب, حجم سیلاب, سمنان, شبیه سازی, مدل HEC, HMSIn this research, two small sub-basins were selected in Darjazin Watershed of Semnan to evaluate the effect of ruck check dams on peak and volume of flood in small watersheds. Two watersheds were chosen as study area in a part of southern Alborz Mountain with arid and semi-arid climate. These watersheds are located in upland of Mahdishahr city and many check dams are constructed for flood control in past few years. All check dams were examined during field operation and their sedimentation were assessed. Results showed that all check dam reservoirs were filled by sediment. In this research, the peak and volume of floods were assessed in three scenarios of 1) watersheds with no check dams 2) watersheds with empty of sediment check dam reservoirs and 3) watersheds with full of sediment check dam reservoirs. HEC-HMS model was used for rainfall-runoff simulation.. Mean comparison test by paired method for all three scenarios showed that flood peak and volume have significant difference at α=1% level. But, flood peak and volume in scenario 2 are computed less than that of scenario 1 and in scenario 3 are computed more than that of scenario 2. On the other hand, flood peak and volume in the scenario 3 slightly decreased by 4.8 and 5.7 percent respectively compared to scenario 1 where is not significant based on the objectives of project.Keywords: Flood volume, HEC, HMS model, Rainfall, runoff, Semnan, Simulation -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال هجدهم شماره 1 (پیاپی 67، بهار 1393)، صص 187 -199تغییر غیر علمی کاربری اراضی و اعمال خاک ورزی تاثیر زیادی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. در این پژوهش به بررسی اثرات تبدیل اراضی بکر به زمین های کشاورزی پرداخته شده است. برای این امر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک مانند نفوذپذیری، ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی، اسیدیته، جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، میزان سدیم، پتاسیم و مجموع کلسیم و منیزیم، درصد ماده آلی، نسبت جذب سدیم (SAR) و درصد آهک مورد آزمایش و مقایسه قرار گرفت. بدین منظور از 50 نقطه از زمین های کشاورزی و 50 نقطه از زمین های بکر نمونه برداری انجام گرفت. پس از انجام آزمایشات مربوطه نتایج حاصل مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تغییر کاربری اراضی بکر مورد مطالعه به اراضی کشاورزی تغییرات معنی داری را در میزان ماده آلی خاک و اسیدیته ایجاد نکرده است در حالی که هدایت الکتریکی خاک در اثر این تغییر کاربری به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. به جز پارامترهای اسیدیته، SAR، درصد ماده آلی و درصد آهک خاک، سایر پارامترها در اثر این تغییر کاربری دچار افت کیفی قابل توجهی شده اند. ضرایب هم بستگی موثرترین فاکتورها بر تغییرات هر یک از پارامترها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده سدیم در میزان هدایت الکتریکی خاک، جرم مخصوص ظاهری در تخلخل و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، سدیم و مجموع کلسیم و منیزیم در SAR خاک، هدایت الکتریکی در نفوذپذیری خاک و مجموع کلسیم و منیزیم روی ماده آلی خاک، بیشترین تاثیرگذاری را نشان دادند.
کلید واژگان: اراضی بکر, اراضی کشاورزی, پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک, تغییر کاربری اراضی, کیفیت خاکChange in land use and tillage practices has great influence on soil physical and chemical properties. The present study has focused on the effects of converting undisturbed soil to agricultural lands. Chemical and physical soil properties, infiltration, cation exchange capacity (CEC), electrical conductivity, pH, bulk density, porosity, sodium, potassium, total Ca + Mg, organic matter percentage, sodium adsorption ratio (SAR) and lime percentage were measured using standard frequently used methods. Fifty soil samples from agriculture land and other 50 soil samples from undisturbed land were collected from 0 – 30 cm depth and different statistical analysis were performed. Agriculture land is Cultivated for more than 20 years. The results showed that change in land use from undisturbed to disturbed soil did not significantly changed soil organic matter content. Also, soil electrical conductivity showed a huge increase whereas pH showed non-significant changes due to land use change. Unlike pH, SAR, organic matter percentage and lime percentage, some other soil parameters showed significant decrease in quality through land use change. Correlation coefficients of the effective factors were calculated to explain the main reason for lowering soil quality. The results showed that sodium in EC; bulk density in porosity and CEC; sodium and Ca+Mg in SAR; EC in soil infiltration and Ca+Mg in organic matter showed the most correlation.Keywords: Disturbed soil, Land use, Soil physical, chemical parameters, Soil quality, Undisturbed soils -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال هفدهم شماره 4 (پیاپی 66، زمستان 1392)، ص 159چکدم های خشکه چین سنگی یکی از عمده ترین اقدامات برای کنترل سیلاب و رسوب در حوضه های آبخیز هستند که کاربردشان ازسال 1369 به سرعت درایران گسترش یافته است. این تخقیق درحوضه آبخیز درجزین در شمال شهر سمنان انجام شده است. چکدم های خشکه چین سنگی به طورگسترده طی 15 سال گذشته در دو زیرحوضه آن با هدف کنترل سیل شهر مهدی شهر احداث شده اند. به منظورتعیین اثرچکدم ها، تعداد بیش از650 چکدم درحوضه با پیمایش صحرایی اندازه گیری و ارزیابی میدانی شدند. داده های جمع آوری شده به محیط نرم افزارArcGIS منتقل شد. با استفاده از برنامه الحاقی HECGeoHMS ومدل هیدرولوژیک HEC-HMS، تاثیر این سازه ها بر کاهش سیلاب مورد ارزیابی قرارگرفت. با توجه به همگن بودن پروژه های آبخیزداری درحوضه واحداث چکدم های متعدد در مسیر آبراهه ها، هرگونه تغییر در سیلاب حوضه مربوط به این عملیات بوده است. ارزیابی اثر این سازه ها برسیلاب با استفاده از آزمون مقایسه میانگین ها به روش t-استیودنت نشان داد بین دبی سیلاب در قبل و بعد از احداث چکدم های خشکه چین سنگی اختلاف معنی داری درسطح 5 درصد وجود دارد وچکدم ها قادرند دبی پیک سیلاب را به طور میانگین 7/16 درصد کاهش دهند.
کلید واژگان: چکدم های خشکه چین سنگی, سیل, مدل HEC, HMS, حوضه آبخیزدرجزین, سمنانCheck dams are considered as main measures for flood and sediment control in watersheds، and their uses have been rapidly increased from 1990 onward in Iran. This research is done in Darjazin watershed in north of semnan city. The check dams have been constructed from 15 years ago in two sub basins of the watershed for flood control in Mahdishar. More than 650 check dams were evaluated for effects on flood. The collected data in the field was fed to ArcGIS software. The effects of these structures on flood reduction were evaluated by HEC-GeoHMS extension and HEC-HMS model. Because of homogeneity of watershed management projects in the basin due to building more check-dams in different watercourses، any flood discharge is related to check dams. Evaluating the effects of check dams on flood by t-test showed significant differences between flood discharge before and after construction of check dams at 5 percent level. So، check dams have been able to reduce flood discharge by 16. 7 percent on average.Keywords: Rock check dams, Flood, HEC, HMS model, Darjazin watershed, Semnan -
در سالهای اخیر استفاده از روش های غیرمستقیم مانند شبکه عصبی مصنوعی برای برآورد پارامترهای خاک مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش به منظور تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی اقدام به نمونه برداری به تعداد 200 نمونه سطحی از منطقه قوشه واقع در استان سمنان گردید. نیمی از این تعداد نمونه ها از خاکهای بکر و نیمی از آنها از اراضی کشاورزی منطقه جمع آوری گردید. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل هدایت الکتریکی، فراوانی نسبی ذرات، درصد آهک، نسبت جذب سدیم (SAR) و وزن مخصوص ظاهری به عنوان ویژگی های زود یافت و ظرفیت تبادل کاتیونی به عنوان پارامتر دیر یافت مورد بررسی قرار گرفت. داده ها جمع آوری شده بصورت تصادفی به دو دسته آموزش (70 درصد) و صحت سنجی (30 درصد) تقسیم شدند و از آنها برای آموزش و ارزیابی مدلهای شبکه عصبی شامل پرسپترون چند لایه (MLP)، توابع پایه شعاعی (RBF) و همچنین رگرسیون خطی استفاده گردید. دقت پیش بینی به وسیله آماره های R2))، (RMSE)، (MAE) و (RSE) بین ظرفیت تبادل کاتیونی اندازه گیری و پیش بینی شده، ارزیابی شد. نتایج کارایی بالاتر مدل پرسپترون چند لایه شبکه عصبی مصنوعی را با مقادیر R2 (94/0 و 84/0)، RMSE (69/0 و 56/0)، RSE (05/0 و 05/0) و MAE (51/0 و 39/0) به ترتیب برای خاکهای کشاورزی و بکر نسبت به مدل RBF شبکه عصبی مصنوعی و روش رگرسیون خطی نشان می دهد. همچنین با انجام آنالیز حساسیت به همبستگی بالای درصد رس و مقادیر وزن مخصوص ظاهری با ظرفیت تبادل کاتیونی خاکهای کشاورزی و بکر، دست یافتیم.
کلید واژگان: آنالیز حساسیت, رگرسیون خطی, شبکه عصبی مصنوعی, ظرفیت تبادل کاتیونی خاک, مدلسازیWith respect to the problem of direct measurement of soil parameters in recent year using indirect method such as artificial neural networks has been considered. In the present study, 200 soil samples were collected from Ghoshe location in Semnan province. Half of samples were collected from disturbed agricultural lands and the other half were collected from undisturbed nearby lands. Some soil chemical as well as physical properties such as electrical conductivity (EC), soil texture, lime percentage, sodium adsorption ration (SAR) and bulk density were considered as easy and fast obtainable features and soil cation exchange capacity as difficult and time consuming feature. The collected data randomly divided in two categories of training (70%) and testing (30%) and they used for train and test of two artificial neural networks, multi-layer perception using back-propagation algorithm (MLP/BP) and Radial basis functions (RBF) and nonlinear regression model. Results of this research show high efficiency of artificial neural network compared with nonlinear regression and also MLP network was better than RBF network. Sensitivity analysis was also performed for all parameters to find out the relationship between soil mentioned parameters and soil cation exchange capacity for both disturbed and undisturbed soils. At last, the correlation between soil parameters and soil cation exchange capacity was determined and most important parameters which could influence the soil cation exchange capacity were described.Keywords: Artifical neural network, Cation exchange capacity, Linear regression, Modeling, Sensitivity analysis -
کانی های رسی به دلیل فراوانی بالا، تنوع زیاد و حمل به صورت معلق در طول سیلاب می توانند ردیاب های مناسبی برای تفکیک منشاء رسوب باشند و در این پژوهش در دو حوزه آبخیز عمروان و عطاری در استان سمنان مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تعیین کانی های رسی پس از آماده سازی نمونه ها، توسط ذستگاه پراش اشعه ایکس در چهار تیمار مختلف (K، KT، MG و MGG) پیک های مربوط به کانی ها ترسیم شده و درصد هر کانی رسی با محاسبه مساحت زیر پیک های مختلف تعیین شد. در نهایت توانایی هر یک از کانی های رسی با استفاده از آزمون های کراسکال-والیس و تابع تشخیص (DFA) از لحاظ آماری مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمون کراسکال والیس تمامی خصوصیات پایین تر از مقدار احتمال بحرانی بوده و بنابراین برای تفکیک منابع رسوب مناسب می باشند. اسمکتیت دارای بالاترین قدرت تفکیک بوده و در حوزه آبخیز عمروان 5/57 درصد نمونه ها و در حوزه آبخیز عطاری 62 درصد نمونه ها را به درستی تفکیک کرده است. نتایج همجنین نشان داد که استفاده از ترکیبی از خصوصیات منشایاب، میزان تفکیک منابع رسوب را در حوزه آبخیز عمروان تا 5/72 درصد و در حوزه آبخیز عطاری تا 76 درصد بالا برده است.
کلید واژگان: کانیهای رسی, منشایابی رسوب, XRD, اسمکتیت, سمنان, ایرانDue to diversity، high frequency and transportation as suspended materials، clay minerals can be used as sediment source indicators in drainage basins. In this study، clay minerals were used in Amrovan and Atary catchments، Semnan Province، Iran. To identify clay minerals، X-ray diffraction analyses were used. By performing four different treatments on the samples (K، KT، MG، MGG)، the respective graphs were obtained. To determine the percentage of each clay mineral، the area-under-a-curve method was used. Finally، the potential of each clay mineral in differentiation of sediment sources was determined using Kruskal-Wallis and Discrimination Function Analysis (DFA) statistical tests. The results of the Kruskal-Wallis test showed that all characteristics were below critical probable amounts، and، therefore، are suitable for differentiating sediment sources. Smectite is a clay mineral with the highest differentiation ability. It correctly classified 57. 5 % and 62 % of samples in the Amrovan and Atary Catchments، respectively. The results also showed that the combination of source indicator characteristics increases the differentiation ability of the characteristics up to 72. 5 % in the Amrovan catchment and 76 % in the Atary catchment.Keywords: Clay minerals, Sediment sources, XRD, Smactite, Semnan, Iran -
یکی از معضلات مهم کشور ایران که باعث کاهش کیفی و کمی خاک می شود، فرسایش خاک و تولید رسوب می باشد. برای کاهش اثرات سوء این پدیده لازم است که اقدامات حفاظت خاک و آبخیزداری صورت گیرد. بنابراین ضرورت اطلاع از میزان فرسایش خاک و تولید رسوب در مناطق مختلف وجود دارد و باید مناطق بحرانی را شناسایی نمود. با توجه به نبود ایستگاه های رسوب سنجی در اکثر خروجی های حوزه های آبخیز کشور و عدم کفایت داده ها، مدل های تجربی، از ابزارهای مناسب برای تولید این لایه اطلاعاتی مهم می باشند. یکی از این مدل ها که اخیرا در خارج از ایران طراحی و ابداع شده، مدل تجربی FSM است. هدف اصلی از اجرای این پژوهش، بررسی میزان همخوانی نتایج حاصل از رسوب برآوردی مدل FSM و میزان واقعی می باشد. لذا به منظور ارزیابی این مدل، نه سد کوتاه با عمر 10 سال بدون سرریز در استان سمنان انتخاب شد. سپس برای محاسبه رسوبدهی حوضه ها، لایه های اطلاعاتی لازم برای مدل تجربی FSM (توپوگرافی، زمین شناسی، خندق، شکل حوضه و پوشش گیاهی) بررسی و امتیازهای مربوطه داده شد و مدل واسنجی شده برای حوضه های منتخب استان ارائه شد. مقادیر برآوردی از مدل با مقادیر واقعی اندازه گیری شده در بندها ارزیابی شد. نتایج حاصله بیانگر آن است که کاربرد معادله اصلی مدل کارایی ندارد. همچنین، نتیجه گیری نشان می دهد که نتایج برآورد شده به وسیله مدل FSM واسنجی شده با مقادیر حاصل از رسوب سنجی بندها 84 درصد مطابقت دارد.
کلید واژگان: تولید رسوب, حفاظت خاک, رسوب سنجی, سد کوتاه, فرسایش خاکErosion and sedimentation are main challenges in Iran, which cause the reduction of soil quality and quantity. Soil conservation and watershed management activities should be implemented to reduce the impact of these phenomena. Therefore, the knowledge of critical area is necessary through the learning the amount of sedimentation and erosion. Because of lack of sediment measurement stations in more watershed outlets in Iran and insufficient data, empirical models are proper tools for data layers generation. Factorial Scoring Model (FSM) is one of the experimental models which has been recently developed out of the country. The main objective of this research is to compare sediment yield estimated by FSM model and observed values. So, in order to evaluate the model, nine small dams of 10 years old with no overflows were selected from in Semnan province. For modeling sediment yield, topography, lithology, gully, catchment shape and vegetation cover of related catchments were studied and required data layers were prepared and scoring indexes were given and finally, the calibrated model was presented. Estimated model values were then compared with measured values. Results showed that main model equation does not have sufficient efficiency. Also, results demonstrated that calibrated FSM model has conformity with observed sediment values at 84 percent.Keywords: Sediment gauge, Sediment yield, Small dam, Soil erosion -
در سالهای اخیر استفاده از روش های غیرمستقیم برای برآورد خصوصیات خاک مورد توجه قرار گرفته است. در روش های معمول، اندازه گیری نفوذپذیری نیاز به وقت و هزینه زیادی دارد از طرفی وجود عبارات غیرخطی در روابط نفوذپذیری، مدل سازی آنها را با مشکل همراه کرده است. امروزه روش شبکه عصبی مصنوعی با کارایی بالا در مدل سازی مسایل غیر خطی کاربرد روزافزون آن را سبب شده است. در این پژوهش 200 نمونه خاک جمع آوری شده از منطقه قوشه واقع در استان سمنان مورد آزمایش قرار گرفت. نیمی از نمونه ها از اراضی بکر با کاربری مرتع دست نخورده و نیمی از اراضی کشاورزی منطقه جمع آوری شد. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل هدایت الکتریکی، فراوانی نسبی ذرات، درصد آهک، نسبت جذب سدیم(SAR) و وزن مخصوص ظاهری به عنوان ویژگی های زود یافت و نفوذپذیری نهایی به عنوان پارامتر دیر یافت مورد بررسی قرار گرفت. داده ها جمع آوری شده به دو دسته آموزش و صحت سنجی تقسیم شدند و از آنها برای آموزش و ارزیابی مدلهای شبکه عصبی شامل پرسپترون چند لایه MLP)) و توابع پایه شعاعی RBF)) و همچنین رگرسیون خطی استفاده شد. نتایج حاصل از این تحقیق کارایی بالاتر مدل شبکه عصبی مصنوعی را نسبت به روش رگرسیون خطی نشان می دهد. علاوه بر آن شبکه MLP دارای عملکرد بهتری نسبت به شبکه RBF در دو مرحله آموزش و صحت سنجی بوده است. همچنین به منظور تعیین همبستگی هر یک از پارامترهای ورودی مستقل با مقدار نفوذپذیری خاک از آنالیز حساسیت نیز استفاده گردید.
کلید واژگان: آنالیز حساسیت, خصوصیات فیزیکی و شیمیایی, شبکه عصبی مصنوعی, مدلسازی, نفوذپذیری خاکCommon methods to determine the soil infiltration would need lots of time as well as costs. On the other hand، the existence of non linear behaviors in soil infiltration would make it difficult to be modeled. Regard to the difficulties of direct measurement of soil infiltration، using indirect methods for estimation of this parameter، has received attention in recent years. In spite of the existence of various theoretic as well as experimental equations، some other indirect methods such as artificial neural networks are used to estimate this soil phenomenon. Now a day، artificial neural networks are shown high efficiency in modeling non linear equations. In the present study، 200 soil samples were collected from Ghoshe location in Semnan Province. Half of samples were collected from agricultural lands and the other half were collected from pastures nearby lands. Some soil chemical as well as physical properties such as electrical conductivity (EC)، soil texture، lime percentage، sodium adsorption ration (SAR) and bulk density were considered as easy and fast obtainable features and soil permeability as difficult and time consuming feature. The collected data randomly divided in two categories of training and testing and they used for train and test of two artificial neural networks، multi-layer perception using back-propagation algorithm (MLP/BP) and Radial basis functions (RBF) and nonlinear regression model. Results of this research show high efficiency of artificial neural network compare with multiple regression and also MLP network was better than RBF network. Sensitive analysis was used to determine correlation between independed parameters and permeability.Keywords: Artificial neural network, Modeling, Physical, Chemical properties, Sensitivity Analysis, Soil Infil -
به منظور اجرای برنامه های حفاظت خاک و کنترل رسوب در حوزه های آبخیز، شناسایی منابع اصلی تولید رسوب و مناطق فرسایش پذیر امری ضروری است. در این تحقیق ارتباط بین رسوبات نهشته شده در پشت سازه های احداث شده بر روی آبراهه های دو حوزه آبخیز ابراهیم آباد و رویان واقع در استان سمنان، با منابع تولید رسوب بالادست با استفاده از روش منشایابی مرکب و کمی مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این تحقیق تفکیک منابع رسوب و تعیین سهم و اهمیت نسبی هر منبع در تولید رسوب می باشد. با بررسی های صحرایی منابع رسوب را ترکیبی از سطح مناطق با سنگ شناسی مختلف و نیز منابع زیر سطحی (دیواره خندق ها)در نظر گرفته شد و میزان تفکیک این منابع با استفاده از 15 خصوصیات منشایاب و بر اساس روش های آماری کروسکال والیس و تابع تشخیص مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت سهم هر یک از منابع با محاسبه مدل های چند متغیره ترکیبی تعیین گردید. نتایج بدست آمده بیانگر تفکیک مناسب منابع رسوب بوده به طوری که در حوضه ابراهیم آباد ترکیب بهینه کانی رسی ایلیت و میزان منیزیم و کربن آلی 8/95 درصد و در حوضه رویان ترکیب کانی رسی کلریت، خصوصیت مغناطیسی XFD و مقادیر نیتروژن و کربن آلی 9/92 درصد منابع رسوب را تفکیک کرده است. نتایج حاصل از محاسبه مدل های چند متغیره ترکیبی نشان داد که در حوزه آبخیز ابراهیم آباد رسوبات کواترنر و سازندهای شمشک، دلیچای، هزاردره، کرج و لار و در حوزه آبخیز رویان رسوبات کواترنر، فرسایش خندقی و سازندهای کرج، شمشک، قرمز بالایی (M1) و لار به ترتیب دارای بیشترین اهمیت نسبی در تولید رسوب می باشندکلید واژگان: کنترل رسوب, بندهای کوچک, ترکیب بهینه, ابراهیم آباد, رویانFor implementation of soil conservation and sediment control plans in drainage basins، the recognition of the main sediment sources and erodible area is necessary. In this research the relationship between sediments of small dams which are constructed on drainages of Ebrahim-Abad and Royan Catchments in Semnan Province، with the upland sources was determined using composite and quantitative Tracing Method. The aim of research has been the differentiation of sediment sources and determination the contribution and the relative importance of each source in sediment production. By field investigation، the combination of both surface areas under different lithology and sub surface sources (gully walls) were selected as sediment sources and source differentiation was evaluated using 15 fingerprinting properties and by Kruskal Walis and Diffraction Function Analyses. Finaly the contribution of each sediment source was determined by calculating multivariate mixing models. The results have shown good differentiation of sediment sources، so that in Ebrahim-Abad Catchment، an optimal composition of illite، Mg and Organic Carbon with 95. 8% and in Royan Catchment، Cholorit، XFD، N and Organic Carbon with 92. 9% differentiation power could differentiate sediment sources. The results of calculation using composite multi-variate statistical methods have show that Quaternary units and Shemshak، Dalichay، Hezar-Dareh، Karaj and Lar Formations in Ebrahim-Abad Catchment and Quaternary units، gully erosion and Karaj، Shemshak، Upper Red and Lar formations in Royan Catchment are the most important sources of sediments، respectively.
-
ارزیابی مدل های تجربی برآورد رسوب دهی در حوزه های آبخیز ضروری است. یکی از مدل های مورد استفاده در ایران، مدل MPSIAC می باشد و از جمله شیوه های مناسب ارزیابی این مدل، روش رسوب سنجی مخازن سدهای کوچک است. در این تحقیق، تعداد 9 حوزه آبخیز کوچک در استان سمنان انتخاب شد و در خروجی این حوزه ها سدهای خاکی کوتاه با قدمت ده سال احداث گردید. این سدها تا زمان اندازه گیری سرریز نکرده بودند و به همین دلیل تمامی رسوبات تولیدی حوزه آبخیز بالادست آنها در مخازن سدها به تله افتادند. رسوبات ترسیب شده در مخازن این سدها از طریق عملیات نقشه برداری و اندازه گیری وزن مخصوص ظاهری رسوبات محاسبه، و با برآوردهای حاصل از کاربردهای مدل MPSIAC با استفاده از آزمون t جفتی مقایسه شد. نتایج نشان داد که اختلاف بین میانگین ها برای مقادیر حجمی رسوب دهی برآورد شده با استفاده از مدل MPSIAC، با مقادیر اندازه گیری شده در سطح 5 درصد معنی دار نبود؛ در حالی که اختلاف بین میانگین مقادیر وزنی رسوبات در سطح 5 درصد معنی دار بود. همچنین تعیین کارآیی و میانگین نسبی مجذور مربعات خطای مدل نشان داد که مدل MPSIAC مناطق مورد بررسی کارآیی مناسبی ندارد.
کلید واژگان: اندازه گیری رسوب, رسوب دهی, رسوب گذاری, مدل تجربی, سد خاکیEvaluation of empirical models for sediment yield in watersheds is a necessity. One of the conventional models in Iran is MPSIAC that has been used extensively. Sediment measurement of small dam's reservoirs is one of the methods for evaluation of these models. In this research, 9 small watersheds were selected in Semnan Province. There is an earth small dam at the outlet of each watershed built in the past 10 years. These dams have not spilled since they were built. Therefore total sediment volume discharged from each watershed was entrapped behind the dams. The amount of deposited sediments in these reservoirs was measured by surveying and estimation of apparent Specific Weight which then compared with estimating values of MPSIAC model by paired t-test. The results showed that the difference between the means for estimated volumes of sediment yield by use of MPSIAC model at the level of 5% had no significant difference while the difference between mean weights of sediments at the level of 5% was significant. Also determination of performance and relative root mean square error showed that MPSIAC model has no appropriate efficiency for application in the region.Keywords: Empirical model, Earth dam, Sedimentation, Sediment measurement, Sediment yield -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 42، زمستان 1386)، ص 345
به منظور ارزیابی کمی رسوب دهی حوزه های آبخیز فاقد آمار، استفاده از مدل های تجربی اجتناب ناپذیر است. مدل EPM یکی از مدل های مورد استفاده در ایران می باشد که بعضا مورد ارزیابی قرار گرفته است. ولیکن اغلب ارزیابی ها، با استفاده از آمار رسوب رودخانه ها انجام پذیرفته و از اندازه گیری مستقیم رسوبات در مخازن سدها و بندها کمتر استفاده شده است، در صورتی که روش اندازه گیری رسوبات مخازن سدها و بندها از دقت بالاتری برخوردار می باشد. در این تحقیق تعداد 9 حوزه آبخیز کوچک در استان سمنان انتخاب شده اند. درخروجی این حوزه ها، سدهای خاکی کوتاه طی سال های گذشته احداث گردیده اند که عمر آنها به ده سال می رسد. این سدها تا زمان اندازه گیری رسوب سرریز ننموده اند و به همین دلیل تمامی رسوبات تولیدی حوزه آبخیز بالادست آنها در مخازن سدها به تله افتاده اند. مقدار رسوبات ته نشین شده در مخازن این سدها از طریق عملیات نقشه برداری محاسبه شد. وزن مخصوص ظاهری رسوبات در هر مخزن اندازه گیری شد و مقادیر حجمی رسوبات به مقادیر وزنی تبدیل گردید. با استفاده از مدل EPM مقدار رسوب تولیدی حوزه ها به صورت حجمی و وزنی برآورد گردید. مقادیر رسوب تولیدی اندازه گیری شده در مخازن سدها با مقادیر برآورد شده با استفاده از آزمون t استیودنت مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اختلاف بین میانگین ها برای مقادیر حجمی و وزنی رسوب دهی برآورد شده با استفاده از مدل EPM با مقادیر اندازه گیری شده، در سطح 5 درصد معنی دار نمی باشد ولی تعیین کارایی و میانگین نسبی مجذور مربعات خطای مدل نشان داد که مدل EPM از کارایی نسبتا پایینی در برآورد رسوب دهی حوزه های آبخیز مناطق مورد مطالعه برخوردار است.
کلید واژگان: حوزه های آبخیز, رسوب دهی, استان سمنان, رسوب گذاری, مدل EPMIn order to quantitatively evaluate the sediment yield in ungauged basins, it is necessary to use empirical models. The EPM model, as a model which is using in Iran, has sometimes been evaluated. Most evaluations have often been conducted by using river's sediment information and direct measurements of dam reservoir sedimentation have been less used, while the sediment measurement method on reservoir is more carefully. 9 small watersheds from Semnan province (Iran) were selected in this research. There is a small earth dam which have been built on the outlet of each watershed in the past years that them age is 10 years. These dams have not been weirs since they have been building to now. Therefore total of sediment yield volumes of each watershed are entrapped in the dam reservoirs. The volume of sediments deposited in reservoir were calculated by surveying. Sediment's apparent specific weights were measured in each reservoir and the volume of sediments transformed into sediments weight. By EPM model the volume and weight of sediment yield were estimated. Values of sediment yield measured in reservoirs were compared with estimated values by t-test. The results showed that at level 5%, there was not any significant difference between sediment yield values estimated in reservoirs by EPM model in comparison with values of volume and weight which were measured. But determination of performance and relative root mean square error showed that EPM model has low efficiency for estimation of sediment yield in the case study of watersheds.
Keywords: Watersheds, Sediment yield, Semnan province, Sedimentation, EPM model
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.