به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب kaka shahedi

  • کاکا شاهدی، شفق رستگار*
    مقدمه

      طی سالیان اخیر وقوع مخاطرات محیطی و بروز خسارات زیان بار و تلفات قابل ملاحظه ناشی از آن، در اکثر نقاط جهان به یک چالش اساسی تبدیل شده است. در راستای کاهش اثرات مخاطرات محیطی، توجه به ر ویکرد تاب آوری مطرح شده است. تاب آوری به منزله یکی از سنجه های موثر در فرایند مدیریت مخاطرات محسوب می شود. همچنین رویکردی اجتماع محور است که آمادگی جوامع محلی را در برابر ناپایداری های ناشی از مخاطرات ارتقا می دهد. با آگاهی و شناخت از میزان تاب آوری، می توان با برنامه ریزی مناسب به کاهش صدمه ها و آثار مخرب کمک نمود. بلایای طبیعی به سه شکل باعث کاهش تاب آوری می شوند؛ آسیب های فیزیکی، شامل آسیب های وارده به کاربری های مسکونی، تجاری، تجهیزات و تاسیسات. آسیب های اقتصادی، شامل از بین رفتن اشتغال، به تعلیق درآمدن تجارت، هزینه های تعمیر و بازسازی. آسیب های اجتماعی، شامل تاثیر بر افرادی که به کمک های دارویی و سرپناه نیاز دارند. از جمله این مخاطرات طبیعی در استان گلستان نیز می توان به مواجهه شدن با حوادث طبیعی از جمله سیل سال 1398، اشاره نمود. ازاین رو، تحقیق حاضر با هدف تعیین شاخص های موثر در سنجش میزان تاب آوری سکونت گاه های روستایی حوزه آبخیز گرگان رود و تعیین میزان و اهمیت تاب آوری اجتماعی، اقتصادی و اکولوژیکی روستاهای مورد بررسی در برابر سیلاب سال  مذکور انجام شده است.

    مواد و روش ها :

    منطقه مورد مطالعه حوضه آبخیز گرگان رود، واقع در ارتفاعات جنگل گلستان است. تحقیق حاضر از نظر هدف کاربردی و از نظر روش توصیفی-تحلیلی است. برای جمع آوری اطلاعات از دو روش اسنادی و میدانی و با استفاده از ابزار پرسش نامه انجام شد. جامعه آماری تحقیق روستاهای آبخیز گرگان رود شامل ساکنان بومی روستاهای منطقه است که مشتمل بر 126 روستا و جمعیت کل 22942 خانوار بوده است. از بین پرجمعیت ترین روستاهای بخش بالادست، مرکزی و پایین دست حوضه آبخیز گرگان رود، برخی روستاها با روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای دو مرحله ای و بر اساس روش کوکران انتخاب شدند. در نهایت از بین روستاهای موجود  تعداد 10 روستای پرجمعیت و 200 سرپرست خانوار انتخاب شدند. پرسشنامه های پژوهش مشتمل بر سه بعد اجتماعی-فرهنگی (19 مولفه)، اقتصادی (5 مولفه) و محیط زیستی-مدیریتی (7 مولفه) است. روایی محتوایی پرسش نامه نیز با نظرخواهی از اساتید مرتبط با موضوع تایید شد و سپس با استفاده از مصاحبه، مشاهده و تکمیل میدانی پرسش نامه ها به گردآوری داده ها اقدام شد. در یافته های توصیفی تنها خصوصیات فردی پاسخگویان بررسی شده است. در یافته های تحلیلی از آزمون تی تک نمونه ای استفاده شد. برای انجام استنباط های آماری میانگین تاب آوری مولفه ها با میانه مطلوب مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور بررسی ارتباط درونی میان ابعاد کلان موثر تاب آوری سکونت گاه های روستایی در مواجهه با بحران از آزمون کروسکال والیس استفاده شد. در بخش آمار استنباطی برای بررسی نرمال بودن توزیع داده ها از آزمون کولموگروف اسمیرنوف، در رتبه بندی گویه های مربوط به هر شاخص از آزمون فریدمن و در تحلیل ضرایب همبستگی از آزمون اسپیرمن استفاده شد.

    نتایج و بحث :

    نتایج حاصل از بررسی 21 مولفه در سه بعد اقتصادی، اجتماعی و محیطزیستی نشان داد، در بین روستاهای مورد بررسی بعد اجتماعی با میانگین 89/2 بیشترین و بعد محیطزیستی با میانگین 30/2 کمترین تاثیر را در تاب آوری روستاها داشته است. همچنین بیشترین میانگین بعد اجتماعی (09/3) در روستای صادق آباد و کمترین میانگین (69/2) در روستای بهلکه شیخ موسی مشاهده شد. بیشترین میانگین بعد اقتصادی (36/3)  در روستای صحنه سفلی و کمترین میانگین (49/2) در روستای بهلکه شیخ موسی مشاهده شد. بیشترین میانگین بعد محیطزیستی (42/2) در روستای صادق آباد و کمترین میانگین (02/2) در روستای آق آباد مشاهده شد. در مجموع تاب آوری روستای صحنه سفلی از نظر شاخص های مورد بررسی بالاترین میزان (89/2) را داشته است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آزمون تیتک نمونهای و کروسکال والیس روستاهای مورد مطالعه بیانگر وجود اختلاف معنی دار در تمامی ابعاد اجتماعی-فرهنگی، اقتصادی، محیطزیستی -مدیریتی است (05/0<p). همچنین یافته ها نشان داد که تاب آوری کل جامعه مورد مطالعه با مقدار 65/2 پایین تر از حد متوسط است و تفاوت معنی داری بین روستاها وجود دارد (05/0<p). نتایج حاصل از اولویت بندی ابعاد تاب آوری با استفاده از آزمون فریدمن نیز نشان داد که عوامل اجتماعی-فرهنگی نسبت به سایر ابعاد از اولویت بالاتر و عوامل محیط زیستی-مدیریتی در اولویت آخر قرار دارد.

    نتیجه گیری

     با توجه به نتایج می توان پیشنهاد نمود یکی از ضروری ترین فعالیت ها برای برنامه ریزی وضع موجود، توجه به شاخص هایی است که منجر به افزایش سطح تاب آوری جامعه محلی آبخیزنشینان می شود. از این رو، با توجه به آنکه مقدار محاسبه شده عدد تاب آوری در ابعاد مختلف و مخصوصا از بعد محیط زیستی-مدیریتی کمتر از حد مبنا (3) است، هرچه مدیران محلی عملکرد بهتری در زمینه افزایش تولید پوشش گیاهی در قالب عملیات اصلاحی-احیایی و جلوگیری از روند تغییر کاربری اراضی توسط دستگاه های اجرایی مربوطه داشته باشند، میزان تاب آوری کل ساکنان روستا افزایش خواهد یافت. لذا بهتر است با تکیه بر مدیریت بحران به سمت ایجاد جوامع تاب آور با ظرفیت سازگاری بالا حرکت نمود که این موضوع بدون شناخت و ریشه یابی ضعف های جامعه و ارتباط مداوم نهادها و سازمان های مسئول با جوامع محلی به وسیله تسهیل گران اجتماعی، میسر نخواهد بود. در عین حال، با توجه به آنکه تاب آوری جوامع محلی منطقه مورد مطالعه در برابر سیل فرآیندی زمان بر و تدریجی است؛ برقراری تعامل مستمر بین روستاهای با ضریب تاب آوری بالاتر و روستاهای با ضریب تاب آوری پایین به منظور بهره مندی از تجربیات یکدیگر، برگزاری کارگاه ها و دوره های آموزش آمادگی مقابله با سیلاب احتمالی برای تشریح و عملیاتی کردن در روستاهای مورد مطالعه پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: اجتماعی-فرهنگی, آسیب پذیری, اعتبارسنجی, بلایای طبیعی, پیامد مدیریت سیل}
    Kaka Shahedi, Shafagh Rastgar*
    Introduction

    During the recent years, the occurrence of environmental hazards and the occurrence of harmful damages and significant losses caused by it has become a major challenge in most parts of the world. In order to reduce the effects of environmental hazards, consideration has been given to the resilience approach. Resilience is considered as one of the effective measures in the risk management process. It is also a community-oriented approach that improves the preparedness of local communities against instabilities caused by hazards. By knowing and understanding the level of resilience, it is possible to help reduce injuries and destructive effects with proper planning. Natural disasters reduce resilience in three ways. physical damage; including damage to residential, commercial uses, equipment and facilities. Economic damages; including loss of employment, business interruption, repair and reconstruction costs. Social harms; including the impact on people who need medical assistance and shelter. Among these natural hazards in Golestan province, we can mention facing natural disasters such as the flood of 2018. Therefore, the present research was carried out with the aim of determining the effective indicators in measuring the resilience of rural settlements in the Gorgan-rud watershed and determining the extent and importance of the social, economic and ecological resilience of the surveyed villages against the floods of the mentioned year.

    Materials and Methods

    The studied area is Gorganrood watershed, located in the heights of Golestan forest.  The current research is applied in terms of purpose and descriptive-analytical in terms of method. This research was done using two documentary and field methods using a questionnaire tool. The statistical population includes native residents, which consists of 126 villages and a total population of 22,942 households. Among the most populated villages in the upstream, central and downstream parts of the region, some villages were selected by two-stage cluster random sampling method based on the Cochran method. Finally, 10 populated villages and 200 heads of households were selected. The research questionnaires include three social-cultural dimensions (19 components), economic (5 components) and environmental-management (7 components). The content validity of the questionnaire was also confirmed by asking the opinions of the professors related to the subject, and then data was collected by using interviews and questionnaires. In the descriptive findings, only the individual characteristics of the respondents have been investigated. In the analytical findings, a sample t-test was used. To make statistical inferences, the mean resilience of the components was compared with the optimal mean. Kruskal-Wallis test was used in order to investigate the internal relationship between the effective macro-dimensions of the resilience of rural settlements in the face of crisis. The Kolmogorov Smirnov test was used to check the normality of the data distribution, the Friedman test was used to rank the items related to each index, and the Spearman test was used to analyze the correlation coefficients.

    Results and Discussion

    The results of the examination of 21 components in three economic, social and environmental dimensions showed, the social index with an average of 2.89 impact and the environmental index with an average of 2.30 had respectively the highest and the lowest impact on the resilience of the villages. Also, the highest mean of social index (3.09) was observed in Sadegh Abad village and the lowest mean (2.69) was observed in Bahlke Sheikh Musa village. The highest average of the economic index (3.36) was observed in Sahne Sofli village and the lowest average (2.49) was observed in Bahlke Sheikh Musa village. The highest average of the environmental index (2.42) was observed in Sadeghabad village and the lowest average (2.02) was observed in Aghabad village. Totally, the resilience of Sahne Sefali village had the highest level (2.89) in terms of the investigated indicators. The results of T-test samples and Kruskal Wallis of the studied villages indicated the existence of significant differences in all social-cultural, economic and environmental-management indexes (P<0.05). Also, the findings showed that the total resilience with a value of 2.65 was lower than the average and there was a significant difference between the villages (P<0.05). The results of prioritizing dimensions of resilience using Friedman's test also showed that socio-cultural factors had a higher priority than other indexes and environmental-management factors was in the last priority.

    Conclusion

    According to the results, it can be suggested that one of the most necessary activities for planning the current situation is to pay attention to the indicators that lead to increasing the level of resilience of the local watershed community. Therefore, considering that the calculated value of the resilience number is lower than the base limit (3) in different indexes, especially from the environmental-management aspect. Therefore, considering that the calculated value of the resilience number is lower than the base limit (3) in different dimensions, especially from the environmental-management aspect. Therefore, it is better to move towards creating resilient societies with high adaptive capacity by relying on crisis management. It will not be possible without recognizing and rooting the weaknesses of the society and the continuous communication of the responsible institutions and organizations with the local communities by social facilitators. At the same time, considering that the resilience of local communities against floods is a time-consuming and gradual process; establishing continuous interaction between villages with a higher resilience coefficient and villages with a lower rate in order to benefit from each other's experiences. It is suggested to hold workshops and training courses on preparedness to deal with possible floods to describe and implement them in the studied villages.

    Keywords: Natural Disaster, Vulnerability, Socio-Economic Consequences, Flood Management}
  • علی حبیب زاده تیلمی، کاکا شاهدی*، محمود حبیب نژاد روشن
    مقدمه و هدف

    خشکسالی به‎ عنوان یک پدیده اقلیمی از جمله مهم ترین مخاطرات طبیعی به‎شمار می رود که با شروع آهسته شناخته می شود و ممکن است اثرات متعددی بر هیدرولوژی، کشاورزی و شرایط اجتماعی-اقتصادی داشته باشد. پایش خشکسالی شامل شدت آن، توزیع مکانی و مدت آن است و به یک ورودی ضروری برای ایجاد مدیریت ریسک خشکسالی و برنامه کاهش آن تبدیل می شود. شاخص های خشکسالی زیادی در دهه های اخیر در مناطقی با ویژگی های اقلیمی متفاوت معرفی و به کار گرفته شده اند.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه آبریز تجن در استان مازندران با استفاده از شاخص های بارش استاندارد شده (SPI) و جریان سطحی استاندارد شده (SSI) مورد ارزیابی و پایش قرار گرفت، به این منظور، داده های شش ایستگاه باران سنجی و هشت ایستگاه هیدرومتری در دوره زمانی 1399-1369، رفع نواقص و تکمیل شدند سپس آزمون همگنی و نرمال بودن روی آنها انجام شد. در نهایت روند خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی با دو شاخص مذکور بر مبنای آزمون من-کندال و تخمین گر شیب سن در نرم افزار MAKESENS تحلیل شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که شاخص SPI در مقیاس یک ماهه دارای بیشترین عکس العمل نسبت به بارش است به‎طوری که کمترین میزان آن در ایستگاه کردخیل با مقدار 3/31- شدیدترین خشکسالی بوده که در فروردین ماه سال 1371 رخ داده است. از طرفی، همه ایستگاه های باران سنجی پدیده خشکسالی در آنها رخ داده و از نظر زمانی با گذر زمان شدت آن افزایش یافته است. با توجه به شاخص SSI، خشکسالی هیدرولوژیکی نیز در همه ایستگاه های هیدرومتری با شدت های مختلف رخ داده است. روند این شاخص ها نیز بیانگر افزایش شدت و فراوانی خشکسالی با گذشت زمان در حوضه آبریز مورد مطالعه بوده است.

    نتیجه گیری

    در ایستگاه های دارابکلا و کردخیل شاخص SPI دارای بیشترین تعداد سال های وقوع و بیشترین شدت خشکسالی است. در ایستگاه دارابکلا فراوانی خشکسالی متوسط، شدید و خیلی شدید نیز نسبتا بالا می باشد. خشکسالی خیلی خیلی شدید در ایستگاه اداره ساری از نظر فراوانی دارای بیشترین مقدار بوده که نشان می دهد بیشترین خطر وقوع خشکسالی در مناطق دشتی و جلگه ای حوضه وجود داشته است. نتایج روند با آزمون من-کندال بیانگر افزایش خشکسالی و کاهش بارندگی در حوضه آبریز تجن می باشد. با توجه به تغییرات اقلیمی، افزایش تقاضا به‎ دلیل افزایش جمعیت و کاهش بارندگی، رخداد خشکسالی در آینده ممکن است با فروانی و شدت بیشتری رخ دهد که می تواند خسارات زیادی برای کشاورزی و سایر بخش های منطقه داشته باشد. شاخص SSI در ایستگاه های هیدرومتری نشان دهنده کاهش جریان و وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه است.

    کلید واژگان: آزمون من کندال, تجن, شاخص خشکسالی, SPI, SSI}
    Ali Habibzadeh Tilami, Kaka Shahedi*, Mahmood Habibnejad Roshan
    Introduction and Objective

    Drought as a climatic phenomenon is considered as one of the most important natural hazards, which is known for its slow onset and may have multiple effects on hydrology, agriculture and socio-economic conditions. Drought monitoring includes its severity, spatial distribution, and duration, and becomes an essential input for establishing drought risk management and mitigation plans. Many drought indicators have been introduced and applied in recent decades in regions with different climatic characteristics.

    Material and Methods

    In this study, the meteorological and hydrological drought of Tajan watershed in Mazandaran province was evaluated and monitored using standardized precipitation index (SPI) and standardized streamflow index (SSI). For this purpose, firstly, the data of six stations Rain gauges and eight hydrometric stations were used in the period of 1990-2020, after removing the statistical deficiencies and completing the data of rainfall, flow rate, homogeneity and normality of the data. Finally, the meteorological and hydrological drought process was analyzed with the mentioned two indicators using Mann-Kendall test and Sen slope estimator in MAKESENS software.

    Results

    The results showed that the SPI index has the highest response to rainfall on a one-month scale, so that its lowest value was at Kordkheil station with a value of -3.31, the most severe drought that occurred in April 2011. On the other hand, droughts have occurred in all rain gauge stations and their intensity has increased over time. According to the SSI index, hydrological drought has also occurred in all hydrometric stations with different intensities. The trend of these indicators also shows the increase in intensity and frequency of drought with the passage of time in the studied watershed.

    Conclusion

    In Darabkola and Kordkheil stations, the SPI index has the highest number of years of occurrence and the highest intensity of drought. In Darabkola station, the frequency of moderate, severe and very severe droughts are relatively high. Very, very severe drought in Edareh Sari station has the highest amount in terms of frequency, which indicates that there is the greatest risk of drought occurrence in the plains and plains of the basin. The results of the trend with the Mann-Kendall test indicate an increase in drought and a decrease in rainfall in the Tajan watershed. Due to climate changes, increase in demand due to increase in population and decrease in rainfall, the occurrence of drought in the future may occur with more frequency and intensity, which can cause great damage to agriculture and other parts of the region. The SSI index in hydrometric stations indicates the decrease in flow and the occurrence of hydrological drought in the basin.

    Keywords: Drought Index, Mann-Kendall Test, SPI, SSI, Tajan Watershed}
  • محمود حبیب نژاد روشن*، کاکا شاهدی، سیدحسین روشان
    مقدمه

    سیل، به عنوان یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی است که باعث تلفات جانی، خسارت های زیرساختی و اقتصادی قابل توجه و نابسامانی های اجتماعی، در سراسر جهان می شود. با توجه به این که سیل پدیده ای پویا و چند بعدی است، داده های سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) تا حدود زیادی برای کشف وسعت مناطق سیل زده کاربرد دارد و در تهیه نقشه حساسیت پذیری و خطر سیل نقش ویژه ای دارند. نقشه حساسیت به سیل، برای توصیف مناطق در خطر سیل و برنامه ریزی برای ایجاد طرح های کنترل سیل، ضروری است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، شناسایی مناطق سیل گیر در حوضه کارون بر اساس فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و صحت سنجی آن با شاخص آبی NDWI، استخراج شده از تصاویر ماهواره لندست 8، مد نظر بوده است. به این منظور، ابتدا 15 پارامتر موثر در وقوع سیلاب از جمله مقدار و جهت شیب، طبقات ارتفاعی، انحنای زمین، بارندگی، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از جاده، تراکم جاده، لیتولوژی، شماره منحنی (CN)، کاربری اراضی، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) و شاخص قدرت جریان (SPI)، انتخاب شدند. وزن دهی این پارامترها، بر اساس روش فرایند AHP در محیط نرم افزار Expert Choice انجام شد. در نهایت، با استفاده از دستور تلفیق لایه ها، بر اساس وزن دهی روش AHP در GIS، نقشه نهایی پهنه بندی خطر سیلاب به دست آمد. برای صحت سنجی نقشه خطر سیلاب به دست آمده، از شاخص آبی NDWI بهره گرفته شد.

    نتایج و بحث:

    نتایج مدل AHP نشان داد که موثر ترین عوامل در بروز خطر سیلاب در حوضه کارون به ترتیب بارندگی، مقدار شیب و طبقات ارتفاعی هستند که برای کاهش خسارات سیلاب و ارایه راهکارهای مدیریتی، این عوامل بایستی مورد توجه قرار گیرند. همچنین، نتایج بیانگر آن است که مناطق پایین دست حوضه دارای بیشترین خطر سیل گیری را دارند و بیش از نیمی از سطح حوضه (52.24 درصد)، دارای پتانسیل سیل خیزی متوسط است.

    نتیجه گیری

    تهیه نقشه مناطق مستعد سیل، یکی از سازنده ترین روش هایی است که امکان کاهش خسارت های خطر سیل را فراهم می کند و به برنامه ریزان، ذی نفعان و تصمیم گیران کمک می کند تا نظارت مناسبی بر مناطق سیل خیز داشته باشند و توسعه اقتصادی-اجتماعی مناسب و پایدار را تضمین کنند.

    کلید واژگان: پهنه بندی, خسارات سیل, شاخص NDWI, کارون, لندست 8}
    Mahmoud Habibnejad Roshan *, Kaka Shahedi, Sayed Hussein Roshun
    Introduction

    Floods are one of the most destructive natural disasters that cause severe injuries and loss of life, major infrastructure damage, significant economic losses, and social unrest worldwide. Due to the fact that flood is a dynamic and multidimensional phenomenon, Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing (RS) data are used to a large extent to discover the extent of flooded areas and play a special role in preparing flood risk and susceptibility maps. Flood susceptibility mapping is essential for characterizing flood risk areas and planning flood control schemes.

    Materials and methods

    In this research, the identification of flooded areas in the Karun Watershed based on the Analytical Hierarchy Process (AHP) in the GIS environment and its validation with the NDWI blue index extracted from Landsat 8 satellite images has been considered. For this purpose, first, 15 effective parameters in floods occurrence including slope, aspect, elevation, curvature, rainfall, distance from stream, stream density, distance from fault, fault density, distance from road, road density, lithology, Curve Number (CN), land use, Topographic Wetness Index (TWI) and Stream Power Index (SPI) were selected and the weighting of these parameters was done based on AHP method in the Expert Choice software environment. Finally, by using the command to combine the layers based on the weighting of the AHP method in GIS, the final flood risk zoning map was obtained. NDWI water index was used to validate the flood risk map obtained.

    Results and discussion

    The results of the AHP model showed that the most effective factors in the occurrence of flood risk in the Karun Watershed include rainfall, the amount of slope and the height classes, which should be considered in order to reduce flood damage and provide management solutions for these factors. Also, the results show that the downstream areas of the watershed have the highest risk of flooding and more than half of the watershed's surface (52.24%) has a medium flood potential.

    Conclusion

    Preparing a map of flood-prone areas is one of the most constructive methods that enable the reduction of flood risk damages and help planners, stakeholders and decision-makers to properly monitor flood-prone areas and ensure appropriate and sustainable socio-economic development.

    Keywords: Flood Damage, Karun, Landsat 8, NDWI Index, zoning}
  • آرش آغچه کندی، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی*، محمود حبیب نژاد روشن
    خشکسالی می تواند با کمبود منابع آبی باعث باعث بروز چالش در کشور ها گردد و اثرات آن صرفا به نواحی خشک و نیمه خشک محدود نمی شود. تحقیق حاضر سعی دارد با بررسی اثر خشکسالی هواشناسی بر تراز آب زیرزمینی گامی در جهت شناسایی وضعیت خشکسالی در حوزه آبخیز هراز بردارد. بدین منظور برای بررسی خشکسالی هواشناسی از شاخص بارش استاندارد (SPI) بر اساس داده های 15 ایستگاه باران سنجی در 6 مقیاس زمانی 3، 6، 9، 12، 18 و 24 ماهه و به منظور بررسی تغییرات تراز آب زیرزمینی بر اساس داده های سطح ایستابی 35 چاه پیزومتریک با طول دوره آماری مشترک 29 ساله (1392- 1364) استفاده شد. همه ایستگاه های باران سنجی به نوعی پدیده خشکسالی را تجربه کرده اند. عمده خشکسالی ها از نوع نزدیک به نرمال و متوسط بوده و خشکسالی شدید و خیلی شدید کمتر در منطقه رخ داده است. در این پژوهش مشخص شد که خشکسالی با یک تاخیر 3 ماهه بر منابع آب زیرزمینی اثر دارد. در این تحقیق بیشترین همبستگی بین شاخص بارش استاندارد شده و متوسط تراز آب زیرزمینی در مقیاس زمانی 24 ماهه در ایستگاه های باران-سنجی نمارستاق، میان دشت و بابلسر در سطح 95 درصد و در سایر ایستگاه های باران سنجی در سطح 99 درصد معنی دار می باشد. رابطه رگرسیونی بین SPI-24 ایستگاه های باران سنجی و متوسط تراز آب زیرزمینی نشان داد که از بین ایستگاه-های باران سنجی منطقه مورد مطالعه، ایستگاه سرخرود بیشترین سهم بارش را با ضریب تبیین 3/42 درصد از واریانس متوسط سطح ایستابی منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص داده و 7/57 درصد متاثر از سایر عوامل می باشد.
    کلید واژگان: خشکسالی هواشناسی, تراز آب زیرزمینی, شاخص بارش استاندارد شده, سطح ایستابی, حوزه آبخیز هراز}
    Arash Aghchehkandi, Karim Solaimani, Kaka Shahedi *, Mahmood Habibnezhad Roshan
    Drought leads to water scarcity for people and potentially causes challenge for many countries. Its effects does not just limit in arid and semi-arid This research tries to take one step identifying impacts of meteorological drought on groundwater resources in Haraz Watershed downstream region. In order to evaluate meteorological drought were used SPI index according to data which has been extract from 15 rain-gauge station in six time scale of 3, 6 9 12, 18 and 24 months and in order to evaluate changes in groundwater level according to data has been extract from 35 water wells pizometric level with mutual 29 years priod (1985-2013). All stations experienced drought event. Major drought was near to normal, moderate and less occurred sever and very severe drought in the region. In this study it was found that drought affected with a 3-month delay on groundwater resources. In this study, the highest correlation between standardized precipitation index and average groundwater level in 24 months' time scale in rain-gauge stations Nemarestagh, Miandasht and Babolsar at 95% and in the other rain-gauge stations is significant at 99% level. Regression relation between the mean level of the water table and SPI-24 of rain gauge station showed that the between study area rain gauge station, Sorkhrood station greatest effect is explained by a factor of 42.3 percent of the variance at the mean level of the water table in this study area allocated and 57.7 percent was affected by other factor.
    Keywords: meteorological drought, groundwater level, Standardized precipitation index, Water Table, Haraz Watershed}
  • کاکا شاهدی*، آرمان کیانی، فرشته بیاتی

    ارزیابی پایداری آبخیزها ازآن جهت که بیانگر تغییر وضعیت زیست بوم ها در ابعاد مکانی و زمانی است دارای اهمیت می باشد. باتوجه به اهمیت موضوع پایداری، پژوهش حاضر به مطالعه پایداری آبخیز سراب صیدعلی واقع در استان لرستان می پردازد. با استفاده از شاخص پایداری آبخیز (WSI) و چهارچوب مفهومی HELP که معیارهای آن بر جنبه های هیدرولوژی (کمی و کیفی)، محیط زیست، حیات و سیاست گذاری و متغیرهایی مانند دردسترس بودن آب و تغییرات آن، اسیدیته و هدایت الکتریکی آب، توسعه سیستم های فاضلاب، شاخص فشار محیطی، پوشش گیاهی، گسترش مناطق حفاظت شده، درآمد سالانه خالص، شاخص توسعه انسانی و تغییرات مربوط به آن، سطح و پیشرفت آموزش، مطالعه و اجرای طرح های جامع مدیریت منابع آب و آبخیزها و تاکید بر یک رابطه تعاملی و منطقی با شاخص‎های فشار (P) حالت (S) و پاسخ (R) سطح پایداری آبخیز مورد ارزیابی قرار گرفت. میانگین امتیازات شاخص فشار، حالت و پاسخ به ترتیب 81/0، 6/0 و 37/0 برآورد گردید. همچنین میانگین امتیاز معیارهای هیدرولوژی، محیط زیست، حیات و سیاست گذاری به ترتیب 41/0، 58/0، 66/0 و 75/0 به دست آمد. نتایج ارزیابی شاخص فشار، حالت و پاسخ نشان داد که امتیاز شاخص پایداری آبخیز با مقدار 6/0 در سطح متوسطی از پایداری قرار دارد که دو عامل هیدرولوژی و محیط زیست باعث ایجاد سطح ضعیفی از پایداری شده‎اند، لذا برای ارتقای و بهبود پایداری لازم است تدابیری در جهت مدیریت جامع منابع آب از لحاظ افزایش بهره‎وری، صرفه‎جویی و احداث سیستم‎های فاضلاب و مدیریت زیستگاه از طریق گسترش مناطق حفاظت شده با تاکید بر شاخص‎های فشار، حالت و پاسخ اندیشیده شود.

    کلید واژگان: شاخص پایداری آبخیز (WSI), HELP, فشار -حالت-پاسخ, سرانه آب, آبخیز سراب صیدعلی}
    Kaka Shahedi *, Arman Kiani, Fereshteh Bayati

    Evaluating the sustainability of watersheds is important since it reveals the change in the status of ecosystems in spatial and temporal dimensions. Regarding this importance, current research focuses on sustainability in Sarab Seydali Watershed located in Lorestan province, Iran. For this reason, the Watershed Sustainability Index (WSI) and the conceptual framework of HELP, whose criteria are based on hydrology, environment, life and policy, were applied. Considering different variables such as water availability and its changes, acidity and electrical conductivity of water, development of sewage systems, environmental pressure index, vegetation cover, expansion of protected areas, net annual income, human development index and its related changes, level and progress of education, study and implementation of comprehensive water resource and watershed management plans and emphasis on an interactive and logical relationship with the indicators of pressure (P), state (S) and response (R), the sustainability level of the study area was evaluated . The average scores of pressure, state and response indices were estimated as 0.81, 0.6 and 0.37, respectively. Also, the average scores of hydrology, environment, life and policy criteria were 0.41, 0.58, 0.66 and 0.75, respectively. The results of index evaluation pressure, state and response showed that the watershed's stability score with a value of 0.6 is in the medium level of stability, that the two factors of hydrology and environment cause a weak level of stability, to improve and improve the stability. It is necessary to think of measures for water resources from increasing productivity, saving and building sewage systems and habitat management through extensive management of areas focusing on pressure, state and response indicators.

    Keywords: Watershed Sustainability Index, HELP, Pressure-State-Response, Water usage, Sarab Seydali Watershed}
  • بهروز محسنی، محمود حبیب نژاد روشن*، کاکا شاهدی، عبدالله درزی نفت چالی

    پایداری منابع آب زیرزمینی به معنای تضمین دردسترس بودن دایمی خدمات ضروری آب زیرزمینی برای مدت نامحدود است. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت پایداری منابع آب زیرزمینی دشت ممنوعه بهشهر- بندرگز از طریق مقایسه دو شاخص بهره برداری آب و کمبود آب سبز است. در ابتدا شاخص کمبود آب سبز براساس مفهوم ردپای آب، به عنوان نسبت بین ردپای آب سبز به آب سبز قابل دسترس محاسبه شد. شاخص بهره برداری آب نیز با توجه به متوسط بلندمدت منابع آب شیرین سالانه براساس مولفه های تخلیه چاه و قنات، تغذیه کل و آب برگشتی به دست آمد. سپس مقدار هریک از شاخص ها در الگوهای کشت (گندم بهاره و برنج) طی یک دوره 33 ساله (61-94) محاسبه شدند. شاخص کمبود آب سبز برای گندم بهاره و برنج به ترتیب 68 /2 و 54 /2 برآورد شد. شاخص بهره برداری آب نیز برای دو الگوی کشت  به ترتیب 18 و     8 /17 درصد محاسبه شد. افزایش تبخیر تعرق در کشت گندم بهاره سبب کاهش محتوای آب خاک و درنهایت منجر به ناپایداری بیش ازحد منابع آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه شد. براساس نتایج، استفاده از شاخص بهره برداری آب در مقایسه با شاخص کمبود آب سبز ارتقای پایداری منابع آب زیرزمینی دشت بهشهر- بندرگز را نشان داد.

    کلید واژگان: تغذیه, تبخیر-تعرق, دشت بهشهر-بندرگز, ردپای آب, هارگریوز}
    Behrooz Mohseni, Mahmood Habibnejhad*, Kaka Shahedi, Abdullah Darzi

    Sustainability of groundwater resources means ensuring the permanent availability of essential groundwater services for a long-time. This research was conducted to investigate the sustainability of groundwater resources in the prohibited plain of Behshahr- Bandar-e-Gaz by using water expoliation and green water scarcity indices. Initially, the green water deficit index was calculated based on the concept of water footprint. The water exploitation index was obtained according to the long-term average of annual fresh water resources based on the components of well and qanat discharge, total recharge and return flow. The indices were calculated for the common cropping pattern of the region (spring wheat and rice) for a 33-year period (1982- 2015). The green water deficit index was 2.68 and 2.54 for spring wheat and rice cropping system, respectively. Also, the water exploitation index was 18 percent and 17.8 percent, respectively. Increase in evapotranspiration under spring wheat cropping reduced soil water content and ultimately led to excessive instability of groundwater resources in the study area. Based on the results, the use of water expoliation index can improve the sustainability of groundwater resources in Behshahr Bandar-e-Gaz plain rather than the green water scarcity index.

    Keywords: Recharge, Evapotranspiration, Behshahr- Bandar-e-Gaz plain, Water footprint, Hargreaves}
  • کاکا شاهدی*، مهتاب فروتن دانش
    شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در یک حوضه از نقطه نظر درک بهتر مسایل هیدرولوژیکی، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. برآورد بارش- رواناب با مدل های هیدرولوژیکی توزیعی و با استفاده از تکنیک سامانه اطلاعات جغرافیایی به صورت گسترده امکان پذیر، کاربردی و متداول شده است. مدل  وتسپا  یک مدل شبکه ای و توزیعی شبیه سازی رواناب و بیلان آبی است که در پایه زمانی متفاوت ساعتی یا روزانه اجرا می شود. در این تحقیق اقدام به شبیه سازی جریان با استفاده از مدل وتسپا  در حوضه آبریز قورچای شده است. این حوضه (به عنوان یکی از زیرحوضه های گرگانرود) با مساحت 254 کیلومتر مربع در جنوب شهرستان رامیان در استان گلستان قرار دارد. داده های مورد استفاده مدل وتسپا نقشه های کاربری اراضی، بافت خاک، مدل رقومی ارتفاعی، داده های بارش، تبخیر، دما و دبی جریان (برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل) می باشد. پس از آماده سازی داده های مورد نیاز مدل اجرا و واسنجی 11 پارامتر با دو روش دستی و خودکار برای 7 سال ابتدای دوره ی آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره  5 سال انجام  شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه سازی دبی جریان و تطابق بسیار خوب بین داده های شبیه سازی شده و مشاهداتی را براساس معیار نش- ساتکلیف 21/67 درصد در دوره ی واسنجی و 34/76 درصد در دوره اعتبارسنجی نشان می دهد. همچنین ضریب رواناب محاسبه شده  توسط مدل وتسپا  برای کل حوضه  31/28درصد بوده که در مقایسه با ضریب رواناب مشاهداتی12/30 درصد  نشان دهنده ی شبیه سازی خوب مدل  است. نتایج نشان می دهد مدل در وضعیت و شرایط واقعی مکانی بر اساس 3 نقشه توپوگرافی، کاربری و نوع خاک قادر به در نظر گرفتن بارش، رطوبت پیشین و فرآیندهای تولید رواناب می باشد که باعث می شود مدل مقادیر جریان های زیاد و روند هیدرولوژیکی عمومی را به خوبی به دست آورد.
    کلید واژگان: مدل WetSpa, شبیه سازی, رواناب, قورچای, واسنجی و اعتبارسنجی, استان گلستان}
    Kaka Shahedi *, Mahtab Forootan Danesh
    Simulation of the rainfall-runoff process in a watershed is highly important from the point of view of hydrological issues, water resources management, river engineering, flood control structures and its storage. Rainfall-runoff estimation using a distributed hydrological model and the technique of GIS has become possible, practical and common. The Wetspa model is a distributed model simulating runoff and water balance that is performed at different time scales including hourly or daily basis. In this research, the discharge is simulated using Wetspa model in the Ghorichay watershed. This watershed (as one of the sub-watersheds of Gorganrood) with an area of 2481.5 ha is located in the south of Ramian city in Golestan province. The data used by the model are land use maps, soil texture, digital elevation model, precipitation, evaporation, temperature and discharge (for calibration and validation of the model). Calibration of 13 parameters was performed manually and automatically for 7 years at the beginning of the statistical period and model validation was performed for a period of 5 years. The results of the model evaluation show the accuracy of discharge simulation and very good agreement between the simulated data and observations based on the Nash-Sutcliffe criterion of 67.21% in the calibration period and 76.34% in the validation period. Also, the discharge calculated by the Wetspa model for the whole watershed was 28.31%, which in comparison with the observed discharge of 30.12% indicates a good simulation of the model.
    Keywords: WetSpa model, Simulation, River flow, Ghorchay}
  • سید حسین روشان، محمود حبیب نژاد روشن*، کاکا شاهدی، یاروسلاو کرمانسکی

    پیشینه و هدف:

     حوضه آبخیز کارون شمالی یکی از زیرحوضه‌های مهم حوضه کارون بزرگ است. در سال‌های اخیر وقوع سیلاب‌های شدید پایین‌دست این حوضه منجر به ایجاد خسارات جانی و مالی زیادی شده است. جهت انجام مطالعه پایه در کنترل و تخفیف سیلاب‌ها تخمین مقدار رواناب تولیدی از بارش گام اصلی و اساسی به شمار می‌رود. تخمین مقدار رواناب یکی از مهم‌ترین مراحل مطالعه هیدرولوژی حوضه‌های آبخیز به‌منظور مدیریت سیلاب، مدیریت منابع آب و فعالیت‌های حفاظت خاک است. رواناب در نتیجه مازاد بارش بر میزان نفوذ در خاک و نگهداشت سطحی تولید می‌گردد و به عواملی مختلفی از جمله خصوصیات فیزیکی حوضه، میزان بارش و نفوذ بستگی دارد. ارتباط بارش-رواناب توسط دانشمندان و محققان مورد بررسی قرار گرفته، و مدل‌های زیادی جهت شبیه‌سازی این فرآیند پیشنهاد شده است. یکی از مدل‌های اولیه و اساسی در این زمینه مدل روش شماره منحنی است که توسط سرویس حفاظت خاک آمریکا پیشنهاد داده شد و شماره منحنی سرویس حفاظت خاک آمریکا یا SCS-CN نامگذاری گردید. مدل SCS-CN یکی از مدل‌های ساده و تجربی در زمینه بارش-رواناب است که به‌طور گسترده در برآورد ارتفاع رواناب در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. شماره منحنی (CN) هر حوضه نشانگر رفتار هیدرولوژیکی و توان تولید رواناب آن حوضه در مواقع بارندگی است و مقدار آن از روی جدول استاندارد برآورد می‌شود که در آن‌ها، خصوصیات خاک با یک عامل هیدرولوژیکی که نشان دهنده حداقل سرعت نفوذپذیری در حالت مرطوب بودن طولانی مدت خاک است، بیان می‌شود. بر این اساس سرویس حفاظت خاک آمریکا تمام خاک‌ها را در چهار گروه اصلی، A، B، C و D به‌ترتیب با شدت نفوذپذیری بالا، متوسط، کم و خیلی کم تقسیم کرده است. با توجه به وقت و زمان مصرفی بالا در محاسبه این روش به‌صورت سنتی و دستی محققان از فناوری‌های سنجش از دور و سامانه اطلاعات مکانی برای محاسبه آن بهره گرفتند. به این منظور الحاقیه‌ای با عنوان ArcCN-Runoff را طراحی که قابلیت اضافه شدن به محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی را دارد. هدف این مطالعه تولید نقشه شمار منحنی (CN) و برآورد ارتفاع رواناب در سطح حوضه کارون شمالی با استفاده از فناوری‌های سنجش از دور (RS) و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش SCS-CN است.

    مواد و روش ها:

     حوضه آبخیز کارون شمالی یکی از مهم‌ترین حوزه‌های آبخیز کشور در تامین منابع آبی است که در موقعیت جغرافیایی '35 490 تا '47 510 طول شرقی و '28 300 تا '40 320 عرض شمالی قرار دارد. این حوضه دارای مساحتی حدود 23299.31 کیلومتر‌مربع است که در استان‌های کهگیلویه و بویراحمد، چهارمحال و بختیاری، اصفهان، خوزستان و بخشی از استان فارس گستره دارد. به منظور تولید نقشه‌های شماره منحنی و برآورد ارتفاع رواناب ابتدا نقشه‌های کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 سنجنده OLI مربوط به سال 1396  به روش طبقه‌بندی نظارت شده و الگوریتم حداکثر احتمال بدست آمد. سپس لایه خاک و گروه‌های هیدرولوژیکی خاک حوضه بر اساس نقشه خاک جهانی تولید شده توسط سازمان خواروبار و کشاورزی جهانی (فایو) و جدول استاندارد SCS برای گروه‌های مختلف هیدرولوژیکی خاک تهیه گردید. با تلفیق نقشه‌های کاربری اراضی و گروه‌های هیدرولوژیکی خاک با دستور Perform Intersect در الحاقیه ArcCN-Runoff محیط GIS، نقشه شماره منحنی (CN) تولید و بر اساس جدول SCS-CN ویرایش و نهایی گردید. سرانجام، با تولید نقشه توزیع مکانی بارش با روش IDW در سطح حوضه، ارتفاع رواناب یا ارتفاع بارش مازاد از روش SCS-CN بدست آمد. نقشه نهایی ارتفاع رواناب در پنج طبقه‌ خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد تقسیم‌بندی گردید.

    نتایج و بحث:

     نتایج نشان داد که سطحی زیادی از حوضه دارای شیب بالای 30 درصد است. شیب را می‌توان مهمترین عامل فیزیوگرافی در تولید رواناب در حوزه‌های آبخیز دانست. بر اساس نقشه کاربری اراضی بیشترین سطح کاربری مربوط به جنگل‌های بلوط زاگرس و مراتع است. با توجه به نوع جنگل‌های بلوط که دارای تراکم کمی هستند و همچنین مراتع ضعیف حوضه بدلیل چرای بیش از حد دام، تولید رواناب در این کاربری‌ها زیاد است. همچنین نقشه شماره منحنی بیانگر آنست که بیشترین و کمترین مقدار شماره منحنی در حوضه 98 و صفر است. در مناطق با شماره منحنی بالا پتانسیل تولید رواناب بالا بوده و این نواحی مربوط به مناطق با پوشش گیاهی ضعیف در حوضه است. مناطق با مقدار بالای شماره منحنی و تولید رواناب زیاد بیشتر مربوط به سازندهای آهکی حوضه شامل سازندهای آهکی بختیاری و آسماری است که ارتفاعات بالای حوضه از جمله کوه‌های دنا را تشکیل داده است. همچنین مناطق با CN متوسط و پایین بیشتر مربوط به کاربری‌های جنگل و مراتع است که پتانسیل تولید رواناب در این کاربری‌ها متوسط است. از طرفی با توجه به اینکه اغلب بارش در ارتفاعات حوضه به‌صورت برف است فرصت نفوذ به داخل خاک فراهم است و در نتیجه مقدار تولید رواناب کمتر است. سازندهای آهکی موجود در حوضه که اغلب ارتفاعات زاگرس را تشکیل داده است از طریق منافذ و شکستگی‌ها بارش در آن‌ها نفوذ پیدا کرده و آب‌های زیرزمینی را تغذیه می‌نماید به همین دلیل است که اغلب در این مناطق با تعداد زیاد چشمه‌ها مواجه هستیم. از طرفی نتایج نقشه رواناب بیانگر این است که ارتفاعات زاگرس که دارای شیب بالایی هستند در تولید رواناب نقش عمده دارند، این مناطق بیشتر در مناطق جنوبی حوضه و جنوب شرق و همچنین شمال غرب حوضه واقع شده‌اند و بر روی نقشه شماره منحنی به رنگ زرد قابل مشاهده هستند.

    نتیجه گیری :

    سطح وسیعی از حوضه دارای پتانسیل تولید رواناب متوسط است که می‌تواند منجر به ایجاد سیلاب در پایین دست حوضه شود. بنابراین لازم است اقدامات حفاظتی و آبخیزداری در سرشاخه‌ها و مناطقی که شروع جریان رخ داده اجرا شوند. با توجه به اینکه مبنای محاسبات در تهیه نقشه‌های شماره منحنی و ارتفاع رواناب، لایه‌های رستری بوده که هر پیکسل آن دارای ارزش است لذا محاسبات انجام شده و نتایج آن خیلی به واقعیت نزدیک‌تر بوده و در هزینه و زمان صرفه‌جویی می‌شود.

    کلید واژگان: تخمین رواناب, خصوصیات هیدرولوژیکی, سیستم اطلاعات جغرافیایی, حوضه کارون شمالی}
    Sayed Hussein Roshun, Mahmoud Habibnejad Roshan *, Kaka Shahedi, Jarosław Chormański

    Background and Objective:

     North Karun watershed is one of the important sub-basins of the Great Karun River basin. In recent years, the occurrence of severe downstream floods in this basin has caused a lot of human and financial losses. Estimating the amount of runoff produced by rainfall is the main step in conducting a study on flood control and mitigation. Runoff estimation is one of the most important steps in the study of watershed hydrology for flood management, water resources management and soil conservation activities. Runoff is produced as a result of excess rainfall on soil infiltration and surface maintenance and depends on various factors such as physical characteristics of the basin, rainfall and infiltration. The rainfall-runoff relationship has been studied by scientists and researchers and many models have been proposed to simulate this process. One of the basic models in this field is the curved number method model that was proposed by the US Soil Conservation Service and was named the Soil Conservation Service Curve Number or SCS-CN. The SCS-CN model is one of the simple and empirical models in the field of rainfall-runoff that is widely used in estimating runoff height around the world. The curve number (CN) of each basin indicates the hydrological behaviour and runoff generation capacity of that basin during rainfall and its value is estimated from the standard table in which the soil properties with a hydrological factor that indicates the minimum infiltration rate in the long-wet state. It is the duration of the soil, it is expressed. Accordingly, the US Soil Conservation Service has divided all soils into four main groups, A, B, C and D, with high, medium, low and very low infiltration rates, respectively. Due to the high time consumed in calculating this method, traditionally and manually, researchers used remote sensing and geographical information systems technologies to calculate it. To do this, they designed an extension called ArcCN-Runoff that can be added to the GIS environment. The purpose of this study is to generate a curve mapping (CN) and estimate the runoff height in the North Karun Basin using Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS) technologies and the SCS-CN method.

    Materials and Methods:

     North Karun watershed is one of the most important watersheds in the country in providing water resources, which is located in the geographical position of 49o 35' to 51o 47' E longitude and 30 o 28' to 32 o 40' N latitude. This basin has an area of 23299.31 Km2, which is located in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad, Chaharmahal and Bakhtiari, Isfahan, Khuzestan and part of Fars province. In order to produce curve number maps and estimate runoff height, first land use maps were generated using a supervised classification method using Landsat 8 satellite images of OLI sensors related to 2017 and the maximum likelihood algorithm was obtained. Then, the soil layer and soil hydrological groups of the basin were prepared based on the global soil map produced by the Food and Agriculture Organization (FAO) and the SCS standard table for different soil hydrological groups. By combining land use maps and soil hydrological groups with the Perform Intersect command in the ArcCN-Runoff GIS environment, a curved number (CN) map was generated and edited and finalized based on the SCS-CN table. Finally, by generating a spatial distribution map of precipitation by IDW method at the basin level, runoff height or excess precipitation height was obtained by the SCS-CN method. The final runoff height map was divided into five categories: very low, low, medium, high and very high.

    Results and Discussion :

    The results showed that a large area of the basin has a slope of more than 30%. Slope can be considered the most important physiographic factor in runoff production in watersheds. According to the land use map, the highest level of use is related to the oak forests of Zagros and rangelands. Due to the type of oak forests that have low density and also poor pastures in the basin due to overgrazing, runoff production is high in these uses. The curve number map also indicates that the maximum and minimum curve number values are in basins 98 and zero. In areas with high curve numbers, the potential for runoff production is high and these areas are related to areas with poor vegetation in the basin. Areas with high curve numbers and high runoff production are mostly related to the calcareous formations of the basin, including the Bakhtiari and Asmari formations, which have formed the high altitudes of the basin, including the Dena Mountains. Also, areas with medium and low CN are mostly related to forest and pasture uses, in which the potential for runoff production is moderate. On the other hand, due to the fact that most of the precipitation in the basin heights is snow, there is an opportunity to penetrate into the soil and as a result, the amount of runoff production is less. The calcareous formations in the basin, which form most of the Zagros highlands, penetrate rainfall through pores and fractures and feed groundwater, which is why we often encounter a large number of springs in these areas. On the other hand, the results of the runoff map indicate that the Zagros heights, which have a high slope, play a major role in runoff production. These areas are mostly located in the southern and southeastern areas of the basin, as well as northwest of the basin.

    Conclusion :

    A large area of the basin has the potential to produce moderate runoff, which can lead to flooding downstream of the basin. Therefore, it is necessary to implement conservation and watershed management measures in the branches and areas where the flow occurred. Due to the fact that the basis of calculations in preparing maps of curve number and runoff height are raster layers, each pixel of which has a value, the calculations are done and the results are much closer to reality and save time and money.

    Keywords: Runoff Estimation, Hydrological Characteristics, Geographic Information System (GIS), North Karun Basin}
  • هانیه اسدی، محمدتقی دستورانی*، کاکا شاهدی

    پیش بینی جریان رودخانه در دوره های زمانی آینده از مسایل مهم و کاربردی در مدیریت منابع آب است. در حقیقت تعیین یک مدل قابل اطمینان و انتخاب ورودی ها با تاخیر زمانی مناسب برای پیش بینی دبی جریان، یک موضوع کلیدی برای مدیران حوضه آبخیز، هیدرولوژیست ها و مهندسین رودخانه می باشد. در چند دهه اخیر استفاده از الگوریتم های هوشمند و تیوری مجموعه های فازی جهت مدل سازی پدیده های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی و عدم قطعیت بالایی هستند، مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این راستا در پژوهش حاضر به منظور پیش بینی جریان در حوضه آبخیز کسیلیان، از مدل سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی و از ورودی دبی جریان با تاخیر یک روز قبل، دو روز قبل،... تا هفت روز قبل استفاده گردید. سپس جهت بررسی بیشتر این فرایند از مدل شبکه عصبی مصنوعی نیز استفاده شد و نتایج بر اساس شاخص های آماری ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از این بود که در مدل سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی تا گام زمانی چهار روز قبل، پیش بینی جریان رو به بهبود بوده و بعد از آن رو به نزول گذاشت و در مدل شبکه عصبی مصنوعی تا گام زمانی پنج روز قبل بهترین نتایج را ارایه داد. همچنین مقایسه و ارزیابی نتایج شاخص های آماری الگوهای بهینه ی هر دو مدل در دوره آزمون نشان داد که مدل سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ضریب تبیین= 60/0 و جذر میانگین مربعات خطا= 64/0) نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی (ضریب تبیین=51/0 و جذر میانگین مربعات خطا= 74/1)، از دقت بیشتری جهت پیش بینی جریان رودخانه برخوردار بود

    کلید واژگان: پیش بینی, دبی روزانه, کسیلیان, الگوریتم هوشمند}
    Haniyeh Asadi, Mohammad Taghi Dastorani *, Kaka Shahedi

    In fact determine a reliable models and selection of inputs with proper temporal delay for river flow forecasting is a key topic for watershed managers, hydrologists, river engineers. In recent decades use of intelligent algorithms and fuzzy collection theories for modeling of hydrological phenomena that have complexity and uncertainly, has been noticed by researchers. In this regard, in the present study was used adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) and different input patterns of flow discharge (with daily time steps up to 7 days ago) in order to river flow forecast of Kasilian catchment. Then in order to further investigate of this process artificial neural network (ANN) model was used and the results were evaluated using quantitative statistics including coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE). In ANFIS model the results of river flow prediction was improved up 4-day step and afterward decreased while in ANN up 5-day step improved. Evaluation of quantitative statistics values for the best patterns of two models applied during validation period indicated that ANFIS (R2 = 0.60, RMSE = 0.64) had high accuracy than ANN (R2 = 0.51, RMSE = 1.74) in river flow forecasting.

    Keywords: Forecasting: Daily dischsrge, : Kasilian, : Intelligent algorithm}
  • کاکا شاهدی*، سجاد روزبه کوشاهی
    خشکسالی کشاورزی به دلیل تاثیر شدید بر روی محصولات زراعی و تاثیر غیرمستقیم بر اشتغال و همچنین درآمد سرانه، در سراسر جهان به یک نگرانی اصلی تبدیل شده است. استفاده از روش های سنجش از دور انعکاسی، جهت ارزیابی اثرات خشکسالی، به عنوان یکی از کارآمدترین روش ها شناخته شده است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر تحلیل خشکسالی کشاورزی استان مازندران با استفاده از شاخص های مناسب سنجش از دور و هواشناسی می باشد. ابتدا شاخص های SPI، ZSI و EDI در مقیاس های زمانی مختلف محاسبه گردید و بهترین نمایه بر اساس روش توزیع نرمال انتخاب گردید. سپس با استفاده از تصاویر سری ماهواره های لندست 5، 7 و 8، شاخص های سنجش از دور NDVI، EVI و VCI استخراج گردید و بهترین نمایه براساس بیشترین هبستگی با شاخص خشکسالی مناسب انتخاب گردید. در نهایت با استفاده از بهترین نمایه هواشناسی و سنجش از دور، خشکسالی کشاورزی استان مازندران در دو سال خیلی خشک (89) و خیلی مرطوب (92) برای فصول مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که براساس روش توزیع نرمال، مجموع اختلاف از توزیع نرمال برای شاخص SPI نسبت به شاخص های دیگر کمتر می باشد. همچنین نتایج نشان داد که بالاترین همبستگی بین نمایه طیفی VCI و نمایه های هواشناسی SPI با تاخیر زمانی سه و شش ماهه می باشد. همچنین نتایج نشان داد، میانگین VCI در تمام فصول سال خیلی خشک (89) برای همه ایستگاه ها منطقه مورد مطالعه زیر 50/0 و حداکثر ایستگاه ها دارای ارزش VCI کمتر از 35/0 اما در تمام فصول سال خیلی مرطوب (92) برای اکثر ایستگاه ها بالای 50/0 می باشد.
    کلید واژگان: خشکسالی, سری ماهواره های لندست, روش توزیع نرمال, شاخص VCI}
    Kaka Shahedi *, Sajad. Rouzbeh Koshahi
    Agricultural drought has become a major concern worldwide due to the severe impact on crops and the indirect impact on occupation as well as per capita income. The use of reflective remote sensing techniques to evaluate the effects of drought is recognized as one of the most efficient methods. Therefore, the purpose of the present study is to analyze agricultural drought in Mazandaran province using Remote sensing and meteorological indicators. At the first, SPI, ZSI and EDI indices were calculated at different time scales and the best index was selected based on the normal distribution method. Then, using Landsat 5, 7 and 8 satellite images, NDVI, EVI and VCI remote sensing indices were extracted and the best index was selected based on the highest correlation with appropriate drought index. Finally, using the best meteorological and remote sensing indices, the agricultural drought in Mazandaran province was evaluated in two very dry (89) and very wet (92) years for different seasons. The results showed that based on the normal distribution method, the sum of the difference from normal distribution for the SPI index is lower than the other indices. The results also showed that the highest correlation was observed between VCI spectral index and SPI meteorological index with time delay of three and six months. The results also showed that the mean VCI in all seasons of very dry year (89) for all stations was below 0.50 and maximum stations had a VCI value of less than 0.35 but in all seasons of very wet year (92) for most stations is above 0.5
    Keywords: Drought, Landsat Satellite Series, Normal Distribution Method, VCI Index}
  • بهروز محسنی*، کاکا شاهدی، سید محسن معنوی امری، نرجس محمودی وانعلیا

    مشکل رسوب زایی، انتقال رسوب، فرسایش و رسوب گذاری از بحث های مهم در برنامه ریزی راهبردهای خرد و کلان آبخیزداری و مدیریت حوزه های آبخیز است. گردآمدن رسوب در منطقه های پایین دست موجب بروز خسارت برون منطقه ای، تخریب مسیر آبراهه ها، گل آلودگی آب مصرفی، انباشت نهرها از رسوب و کاهش ظرفیت مخازن سدها و تنگناهای زیست محیطی بسیاری می شود. رسوبات ناشی از فرسایش حوزه های آبخیز علاوه بر هدر رفت خاک و کم شدن حاصلخیزی، موجبات کاهش کیفیت آب را فراهم آورده و عمر مفید سدها را به دلیل انباشت رسوبات در مخازن آن ها به خطر می اندازد. در این تحقیق تغییرات زمانی و مکانی بار رسوب معلق، در سه ایستگاه هیدرومتری سفیدچاه، گلورد و آبلو واقع در شاخه اصلی نکارود با استفاده از منحنی های سنجه رسوب و مدل خطی رگرسیونی در محیط نرم افزارهایMINITAB  وEXCEL  مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور تعیین بهترین مدل، از شاخص ضریب همبستگی(R2) استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در تغییرات زمانی مدل فصلی بهار در هر سه ایستگاه با حداکثر ضریب همبستگی (89/0) به عنوان مناسب ترین مدل برآورد بار رسوبی معلق از بین مدل های مورد بررسی است. در مطالعات مکانی نیز ایستگاه آبلو واقع در خروجی حوزه آبخیز نکارود دارای بیشترین میزان ضریب همبستگی (934/0) بین دبی جریان و دبی رسوب است.

    کلید واژگان: تغییرات فضایی و مکانی, مدل خطی رگرسیونی, MINITAB, نکارود}
    Behrooz Mohseni*, Kaka Shahedi, Seyyed Mohsen Manavi, Narjes Mahmoodi-Vanolya

    The sedimentation, sediment transport, erosion and sedimentation problems are important discussions in the planning of wisdom and macro watershed strategies and management of watershed basins. The sediment collection in lower areas causes regional damage, the destruction of the pathway of the waterways, the flow of water pollution, the accumulation of streams of sediment and reducing the capacity of reservoirs of dams and environmental bottlenecks. The sediment resulting from the watersheds erosion, in addition to soil loss and its degradation results in a decrease in water quality and endangers the useful life of dams due to the accumulation of deposits in their reservoirs. In this research, Spatiotemporal variations of suspended sediment load were investigated at three hydrometric stations of Sefidchah, Gelevard and Ablou located on the main channel of the Nakaroud Basin using sediment rating curves and linear regression model through applying MINITAB and EXCEL softwares. In order to determine the best model, determination coefficient (R2) was used. The results of this study showed that in seasonal variations of spring season in all three stations with a determination coefficient of at least 82% and a maximum of 89% as the most suitable model for estimating suspended sediment load among the models studied. In spatial studies, the Ablou station located at the outlet of the watershed has the highest determination coefficient (0.934) between sediment discharge and streamflow discharge.

    Keywords: Spatiotemporal variations, Regression Linear Model, MINITAB, Nakaroud}
  • پیمان معدنچی*، کاکا شاهدی، حمزه سعیدیان
    مقدمه و هدف

    فرسایش خاک از جمله فرآیند هایی است که منابع آب و خاک کشور ما را به صورت مستقیم و غیر مستقیم شدیدا تهدید می کند. هر چند این پدیده طبیعی بوده و جلوگیری از آن امکان پذیر نمی باشد، لیکن شناخت تمام فرآیند های فرسایش و عواملی که در تولید رسوب ومیزان فرسایش حوزه های آبخیز دخیل هستند بسیار مهم می باشد. هدف این تحقیق ارزیابی اثرات عملیات حفاظتی بر روی تغییر فرسایش و کلاس رسوب دهی زیر حوضه های آبخیز دره مرید می باشد.

    مواد و روش ها

    منطقه موردمطالعه در حوزه آبخیز دره مرید قرارگرفته است که از زیر حوضه  های هلیل  رود در شهرستان بافت بخش مرکزی، دهستان کیسکان روستای دره مرید در استان کرمان واقع شده است، در این مطالعه از روش محاسبه مجدد بعضی از پارامترهای مدل MPSIAC قبل و بعد از اجرای عملیات حفاظتی استفاده شد. بعد از تعیین محل های اجرای عملیات حفاظتی اقدام به تهیه نقشه های توصیفی از عوامل مدل تجربی در زمان قبل و بعد از اجرای عملیات حفاظتی گردید و سپس مقدار رسوب قبل و بعد از عملیات حفاظتی در هر زیرحوضه محاسبه شد.

    یافته ها

    میزان رسوب در زیرحوضه های شماره 1، 2، 3، 4 و کل حوضه به ترتیب از 1094/05، 697/60، 670/25، 576/88  و 932/42 به 516/79، 386/70، 398/47، 444/81 و 663/35 مترمکعب در کیلومتر مربع و یا به عبارت دیگر مقدار رسوب به ترتیب در زیر حوضه های شماره 1، 2، 3، 4 و کل حوضه 52/77، 44/57، 40/55، 22/89 و 28/86 درصد تقلیل پیدا کرد. در مورد کلاس رسوب دهی نتایج نشان داد که در زیرحوضه های 2، 3 و 4 کلاس رسوب دهی از درجه 4 به درجه 3 تقلیل پیدا کرده و در زیرحوضه 1 و کل حوضه کلاس رسوب دهی از نوع درجه 3 بوده و تغییری حاصل نشده است.

    نتیجه گیری

    بعد از اطمینان از نرمال بودن داده  ها به روش کلومو-اسمیرنوف با استفاده از شاخص های آماری توصیفی و آزمون T جفتی در نرم  افزار SPSS17 به تجزیه  وتحلیل نتایج و بررسی معنی  داری تغییرات پرداخته شد. نتایج تحلیل آماری نشان داد که اختلاف میانگین ها صفر نمی باشد و در نتیجه فرض صفر رد می شود. به عبارت دیگر با توجه به مقدار میانگین ها اجرای عملیات حفاظتی تاثیر مثبت بر روی کاهش کلاس رسوب دهی و مقدار فرسایش داشته است و داده ها در سطح 95 درصد، از  79 درصد همبستگی برخوردار بودند.

    کلید واژگان: استان کرمان, حوضه دره مرید, حفاظت خاک, رسوب, کلاس رسوب دهی, مدل تجربی}
    Peyman Madanchi*, Kaka Shahedi, Hamzah Saidian
    Introduction and Objective

    Soil erosion is one of the processes that directly and indirectly threatens our country's water and soil resources. Although this phenomenon is natural and it is not possible to prevent it, but it is very important to know all the erosion processes and factors that are involved in the production of sediment and the rate of erosion of watersheds. Main objective of this study is to evaluate the effects of conservation operations on the change of erosion and sedimentation class in Morid Valley Watershed in Kerman Province.

    Material and Methods

    The study area is located in Darreh Morid watershed, which is located below the Halilrud basins in Baft city, central part, Kiskan village, Darreh Morid village, Kerman province. In this study, the method of recalculation of some parameters of the MPSIAC model before and after the implementation of conservation operations was used. After determining the locations of conservation operations, maps of experimental model factors were prepared before and after conservation operations, and then the amount of sediment before and after conservation operations in each sub-basin was calculated.

    Results

    the amount of sediment in sub-basins 1, 2, 3 and 4 decreased from 1094.05, 697.60, 670.25 and 576.88 to 516.79, 386.70, 398.47 and 444.81 cubic meters per square kilometer, respectively. Meanwhile the amount of sediment in the whole basin reduced from 932.42 to 663.35 cubic meters per square kilometer. Regarding sedimentation class, the results showed that in sub-basins 2, 3 and 4, it was reduced from Ⅳ to Ⅲ. There is no change in sub-basin 1 and the whole basin.

    Conclusion

    After ensuring the normality of the data by Klomo-Smirnov method using descriptive statistical indices and paired t-test in SPSS17 software, the results were analyzed and significant changes were performed. The results indicated that the difference between the means is not zero and therefore the zero assumption is rejected. In other words, according to the averages, the implementation of conservation operations had a positive effect on reducing the sedimentation class and the amount of erosion, and the data had a correlation of 79%.

    Keywords: Darhamrid Basin, Experimental Model, Kerman Province, Sediment, Sedimentation Class, Soil Conservation}
  • سید محسن معنوی، کاکا شاهدی*، محمود حبیب نژاد، باقر قرمزچشمه
    اولویت بندی مناطق مختلف و زیرحوضه ها از نظر پتانسیل سیل خیزی تاثیر مهمی در مدیریت حوزه آبخیز دارد. هدف از اولویت بندی سیل خیزی در زیرحوضه ها، ارایه الگویی برای کنترل و کاهش خطرات سیل و ارزیابی نقش هریک از زیرحوضه ها در دبی اوج هیدروگراف سیلاب خروجی حوضه می باشد. در این تحقیق حوضه تالار بدلیل وقوع سیل های متعدد، بعنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و در ادامه عوامل موثر بر سیل خیزی نظیر بارش باران در دوره بازگشت های مختلف، طول جریان، درصد شیب، کاربری اراضی، گروه هیدرولوژی خاک، مقادیر CN و زمان تمرکز شناسایی و سپس با استفاده از تلفیق نرم افزار ArcGIS و مدل ModClark، پتانسیل تولید رواناب در حوضه تالار در پنج طبقه خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد در سه دوره بازگشت 25، 50 و 100 سال تهیه شد. همچنین براساس نتایج بدست آمده سهم زیرحوضه ها در پتانسیل سیل خیزی کل حوضه تنها تحت تاثیر مساحت آنها نیست و عواملی چون موقعیت مکانی زیر حوضه ها و روندیابی سیل در رودخانه اصلی نیز در رژیم سیلابی حوضه تاثیر قابل توجهی دارند. به همین دلیل براساس نقشه های پتانسیل تولید رواناب در دوره بازگشت های 25، 50 و 100 ساله، پتانسیل تولید رواناب، از پایین دست به سمت بالادست حوضه؛ افزایش و زیرحوزه چاشم واقع در جنوب شرقی حوضه بدلیل بارش های سیلابی، شیب تند و بالایودن مقادیر CN به عنوان موثرترین واحد در پتانسیل سیل خیزی کل حوضه تالار- شیرگاه محسوب می شود.
    کلید واژگان: سیلاب, ArcGIS, مدل ModClark, اولویت بندی, حوضه تالار}
    Seyed Mohsen Manavi, Kaka Shahedi *, Mahmood Habib Nejad, Bagher Ghermezcheshmeh
    Prioritization of sub-watersheds and different areas has an important effect in watershed management. The purpose of prioritization of sub-watersheds is to provide a pattern for control and decrease flood hazards and evaluating the role of each sub-watershed in peak discharge of outlet flood hydrograph. In this study, Talar watershed was selected as study area, because of several floods was occurred in it and then factors affecting floods like rainfall hyetograph for different return periods, flow length, slope percentage, land use, soil hydrological group, amounts of CN and time of concentration were recognized. By combining ArcGIS software and ModClark hydrological model, the potential of flooding in Talar watershed classified into five classes: Very Low, Low, Medium, High and Very High within three return periods of 25, 50 and 100 years. The results showed that the contribution of sub-watersheds in flooding potential will be not only affected by its area but also the location of each sub-watershed and flood routing in main reach have remarkable effect on flooding regime of the watershed. Runoff production potential maps indicate that runoff production potential from downstream to upstream of the watershed is increasing and Chashm sub-watershed in Southeast of the watershed is considered as the most effective area and unit in flooding of the whole watershed because of heavy rainfall, high slope and large curve number (CN).
    Keywords: flood, ArcGIS, ModClark Model, Prioritization, Talar watershed}
  • افشین جهانشاهی*، کاکا شاهدی، کریم سلیمانی، علیرضا مقدم نیا، رالف مرتس

    در این مطالعه، به منظور شبیه سازی سری های زمانی جریان در حوضه های فاقد آمار، پارامترهای مدل های مفهومی بارش رواناب HBV و IHACRES با استفاده از سه روش اصلی منطقه بندی شامل: تشابه فیزیکی (PS)، مجاورت مکانی (SP)، رگرسیون چندمتغیره (MR) و یک روش ترکیبی (IDW-PS)، از حوضه دارای آمار به حوضه فاقدآمار انتقال داده شدند. این مطالعه با استفاده از داده های روزانه شامل بارش، دما و تبخیر مربوط به 21 زیرحوضه واقع در حوضه رودخانه ای هامون-جازموریان واقع در جنوب شرق ایران در یک دوره چهارده ساله (1383 تا 1397) انجام شد. روش های منطقه بندی تحت سه حالت: زمانی (انتقال بین دوره های زمانی مختلف)، مکانی (انتقال بین دوره های واسنجی یکسان اما حوضه های مختلف) و مکانی-زمانی (انتقال بین دوره ها و حوضه های مختلف) مطالعه شدند. نتایج نشان داد که: (1) مدل پیچیده تر HBV عملکرد بهتری نسبت به مدل ساده تر IHACRES دارد، بطوریکه میانگین آماره NSE در دوره های مختلف در مدل HBV برای واسنجی، اعتبارسنجی و مناسب ترین روش منطقه بندی (تشابه فیزیکی) به ترتیب برابر با 625/0، 57/0 و 5/0 بود، در حالیکه این مقادیر برای مدل IHACRES برابر با 57/0، 51/0 و 46/0 بدست آمد، (2) روش رگرسیون چندمتغیره با میانگین ضرایب NSE برابر با 2/0 و 24/0 به ترتیب برای مدل های HBV و IHACRES بدترین نتایج منطقه بندی را نشان داد و (3) در مدل HBV پارامترهای مربوط به روال برف و رواناب به ترتیب بیشترین و کمترین عدم قطعیت را داشتند، در حالیکه در مدل IHACRES بیشترین و کمترین عدم قطعیت ها به ترتیب مربوط به پارامترهای آستانه تنش گیاهی (vs) و سهم جریان آهسته در جریان کل (f) بود.

    کلید واژگان: انتقال پارامتر, حوضه های فاقدآمار, مدل بارش-رواناب, مدل مفهومی, منطقه بندی جریان}
    Afshin Jahanshahi *, Kaka Shahedi, Karim Solaimani, Alireza Moghaddam Nia, Ralf Merz

    In this study, to simulate streamflow time series in ungauged catchments, the parameters of two HBV and IHACRES hydrological models were transfer from gauged (donor) to ungauged catchments using three main regionalization methods including Physical Similarity (PS), Multiple Regression (MR), Spatial Proximity (SP) and an integrated method (IDW-PS). This study was carried out using daily data including precipitation, temperature and evaporation related to at 21 sub-catchments in Hamoun-Jazmourian River Basin in southeast Iran over a 14-year period (2004-2016). Regionalization methods were studied under three modes: temporal (transferring across different periods), spatial (transferring between same calibration periods but different sites) and spatiotemporal (transferring across both different periods and sites). The results indicated that: (1) the more complex HBV model showed better results than the simple model, so that the average NSE coefficients in two different periods in the HBV model were 0.625, 0.57 and 0.5 for calibration, validation and the most appropriate regionalization method (physical similarity) respectively, while these values for IHACRES model were 0.57, 0.51 and 0.46, (2) multiple regression method with mean NSE coefficients equal to 0.2 and 0.24 for HBV and IHACRES models showed the worst regionalization results and (3) the HBV parameters related to snow and runoff components, were associated with highest and lowest uncertainties respectively, while for the IHACRES, the most and least robustness parameters were plant stress threshold factor, f and the proportion of slow flow to total flow, vs respectively.

    Keywords: Parameter transfer, Ungauged catchments, Rainfall-runoff model, Conceptual model, Streamflow regionalization}
  • حسن ایزانلو، کریم سلیمانی*، کاکا شاهدی

    در پی توسعه فیزیکی شهرها تهیه اطلاعات جامع و تفصیلی از سامانه های آبخیز شهری و همچنین شرایط حاکم بر چرخه هیدرولوژیک آن از ضرورت های اجتناب ناپذیر در مدیریت یکپارچه شهری محسوب می‎شود. آلودگی سیلاب شهری به فلزات سنگین یکی از مهمترین آلودگی های موجود در رواناب حوزه های آبخیز شهری است که خطرات عمده ای بر سلامت زیست بوم و شهروندان دارد. در این مقاله به بررسی تغییرات کیفیت رواناب و مقدار فلزات سنگین سرب، روی و مس موجود در رواناب آبخیز شهری بجنورد در دو بازه زمانی پاییز و بهار پرداخته شده است. به این منظور تعداد 52 نمونه رواناب در طول بازه زمانی معین تهیه گردیده و پس از آماده سازی نمونه ها، با استفاده از دستگاه جذب اتمی، مقدار فلزات سنگین بر حسب ppb اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که روند کاهش فلزات به ترتیب Zn>Cu>Pb بوده و از نظر زمانی حداکثر میانگین غلظت فلزات سرب، روی و مس مربوط به پاییز و از نظر مکانی غلظت فلزات در نواحی مسکونی و تجاری و در نمونه های رواناب معابر و شبکه انهار (FB2) بیشتر بوده است. همچنین نتایج آزمون همبستگی پیرسون حاکی از آن است که همبستگی مثبت و بالایی بین سرب و مس (954/0=r) در فصل پاییز و بین سرب و روی (641/0=r) در فصل بهار برقرار است. این همبستگی با استفاده از روش تحلیل عاملی و چرخش واریماکس نیز مورد تایید قرار گرفت.

    کلید واژگان: رواناب, آبخیز شهری, فلزات سنگین, بجنورد}
    Hasan Izanloo, Karim Solaimani *, Kaka Shahedi

    Due to the urban expansion, preparing of comprehensive and detailed information, is an unavoidable necessity for urban watershed systems and also its dominant conditions in hydrological cycle to gain an integrated urban watershed management. The urban runoff pollution caused by heavy metals is the major types of pollutions in surface runoff which may cause serious health risks for biosphere and also urban watersheds. This article examines the changes in runoff quality and the amount of heavy metals such as lead, zinc and copper in Bojnoord urban watershed in two reaches of autumn and spring seasons. For this reason 52 samples were collected for the mentioned period. After preparing the samples, using atomic absorption, the amount of heavy metals were measured in terms of Pbb. The results showed that the reducing trend of these metals is as Zn>Cu>Pb and the maximum concentration of lead, zinc and copper is related to the autumn season. The location of high concentrations is in residential and commercial areas and for the samples taken from the runoff pathways and drainage network (FB2). The Pearson correlation test results showed that there is a high positive correlation between lead and copper in the autumn (R=0.954) and also between lead and zinc in the spring (R=0.641). This correlation is certified by using factor analysis and Varimax rotation.

    Keywords: runoff, heavy metals, Urban Watershed, Bojnoord}
  • بهروز محسنی*، کاکا شاهدی، محمود حبیب نژاد، عبدالله درزی نفت چالی

    مدیریت بهینه منابع آب در حوضه های دارای کاربری های متنوع، مستلزم پیش بینی مناسب واکنش منابع آب با استفاده از مدل های کارآمد می باشد. در این تحقیق از مدل SWAT برای شبیه سازی منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت بهشهر- بندرگز استفاده شد. پس از تحلیل حساسیت، واسنجی و صحت سنجی داده های جریان، در دوره-های 2013-2007 و 2017-2014 انجام شد. شبیه سازی تراز آب زیرزمینی از طریق شبیه سازی میزان تغذیه در هر واحد پاسخ هیدرولوژیک (HRU) صورت گرفت. نتایج تحلیل حساسیت، 14 پارامتر صعود از آبخوان کم عمق، زمان تاخیر انتقال آب از آخرین پروفیل لایه خاک به سطح آب زیرزمینی، عمق اولیه آب در آبخوان کم عمق و عمیق، نفوذ به آبخوان عمیق، ضریب آلفا جریان پایه، ظرفیت آب قابل دسترس خاک، شماره منحنی رواناب، متوسط بیشترین شیب، ضریب جبران تبخیر خاک، عامل حفاظت فرسایش خاک، ضریب زبری مانینگ، عرض نوار صافی و فاکتور جبران تبخیر خاک را به عنوان حساس ترین پارامترها نشان داد. به منظور ارزیابی مدل از معیارهای عملکردی ضرایب نش- ساتکلیف (NS) و همبستگی (R2) استفاده شد. این ضرایب به ترتیب در مرحله واسنجی 56/0 تا 93/0 و 74/0 تا 00/1 و در مرحله صحت سنجی 56/0 تا 84/0 و 66/0 تا 92/0 برآورد شدند که بیانگر دقت قابل قبول مدل در شبیه سازی جریان بود. در مقایسه تغییرات تراز مشاهده ای و شبیه سازی شده، ضرایب NS (81/0) و R2 (91/0) حاکی از کارآیی مدل در شبیه سازی تراز آب زیرزمینی بود. براساس نتایج بیلان آب، از مجموع آب ورودی به دشت، بخش اعظم آن (60%) صرف تبخیر- تعرق، 18 درصد سهم رواناب سطحی و بخش اندکی (22%) به نفوذ اختصاص یافت.

    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, بیلان آب, واحد پاسخ هیدرولوژیکی, نفوذ}
    Behrouz Mohseni *, Kaka Shahedi, Mahmoud Habibnejhad, Abdullah Darzi-Naftchali

    Optimal management of water resources in a plain with land uses requires proper prediction of water resources response using efficient models. In this research, Soil and Water Assessment Tools (SWAT) model was used to simulate surface and groundwater resources in Behshahr - Bandar-e-Gaz Plain. After analysis the sensitivity, calibration and validation of the model was performed based on river flow data of 2007- 2013 and 2014- 2017, respectively. Groundwater table simulation was done by simulating the recharge rate per hydrological response unit (HRU). The results of sensitivity analysis showed that the parameters GW_REVAP, GW_DELAY, SHALLST, DEEPST, RCHRG_ DP, ALPHA_BF, SOL_AWC, CN, HRU_SLP, ESCO, USLE_P, OV_N, FILTERW and EPCO were the most sensitive parameters. In order to evaluate of the model, the performance criteria of Nash- Sutcliffe (NS) and Correlation coefficient (R2) were used. In the calibration stage, these coefficients ranged from 0.56 to 0.93 and 0.74 to 1.00, respectively, and in the validation process were in the range of 0.56 to 0.84 and 0.66 to 0.92, respectively, indicating the acceptable accuracy of the model in river flow simulation. Comparing the observed and simulated water table depths, NS (0.81) and R2 (0.91) coefficients indicated the capability of the model to simulate groundwater level. According to the results of the water balance analysis, the most of the total water input to the plain, it’s 60% was used for evapotranspiration and it’s small parts as 18% and 22% allocetaed to surface runoff and infiltration, respectively.

    Keywords: Sensitivity analysis, Water balance, HRU, Infiltration}
  • بهزاد زارعی، لیلا غلامی*، عطااله کاویان، کاکا شاهدی

    تغییرات در اندازه کرت می تواند مشخص کننده تاثیرات آن بر تغییرات مولفه های رواناب و هدررفت خاک باشد. از سویی نیز رواناب تولید شده در خاک های فرسایش یافته یکی از مهم ترین موانع و چالش های بشر در حفاظت از منابع آب و خاک بوده و نیز تهدیدی برای رفاه و حیات می باشد. یکی از مهم ترین عوامل کنترل کننده رواناب سطحی و افزایش نفوذ خاک، کاربرد افزودنی ها یا مواد اصلاح کننده به خاک می باشد. اما بایستی توجه داشت که تغییر اندازه کرت نیز می تواند تغییرات رواناب و هدررفت خاک را کنترل نماید. بنابراین پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر تغییر اندازه در کرت های آزمایشگاهی در دو اندازه 0/25 × 0/5 و 0/5 × 1 مترمربع با استفاده از کود آلی با مقادیر صفر (تیمار شاهد) 62/5 و 125 (تیمار حفاظتی) گرم بر مترمربع بر تغییرات زمان شروع، ضریب رواناب، هدررفت خاک وغلظت رسوب انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد در کرت هایی با اندازه 0/25× 0/5 مترمربع و کاربرد کود آلی با مقدار 62/5 گرم بر مترمربع تاثیر اندکی بر افزایش زمان شروع رواناب نسبت به تیمار شاهد داشت. اما با افزایش اندازه کرت و هم چنین میزان کود آلی زمان شروع رواناب افزایش یافت. تاثیر اندازه کرت روی مولفه های ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب، کود آلی بر مولفه های زمان شروع رواناب، ضریب رواناب و هدررفت خاک و اثر متقابل تغییر اندازه و تیمار کود آلی برای مولفه هدررفت خاک در سطح 99 درصد معنی دار بود. هم چنین در کرت با مساحت 0/5 × 1/0 مترمربع تغییرات مولفه های زمان شروع و ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب برای کود آلی با مقدار 125 گرم بر مترمربع نسبت به مقدار 62/5 گرم بر مترمربع به ترتیب 72/83، 53/52، 212/27- و 142/92- درصد بود. درحالی که تغییرات مولفه های بررسی شده برای کرت 0/25 × 0/5 مترمربع به ترتیب 594/24، 212/63-، 4/06 و 13/70 درصد بود.

    کلید واژگان: تغییر اندازه کرت, تولید رسوب, حفاظت آب و خاک, خاک فرسایش یافته, مهار فرسایش خاک}
    Behzad Zareii, Leila Gholami*, Ataollah Kavian, Kaka Shahedi

    Changes in plot size can be determine its effects on parameters changes of runoff and soil loss. On the other hand, the generated runoff in eroded soils is one of the most important obstacles and challenges of human in conservation of water and soil resources and it is also a threat to well-being and life. One of the most important of controlled factors of surface runoff and increasing soil infiltration is the application of conditioners or amendment materials on soil. But it should be noted that the size change can also control the runoff and soil loss variations. Therefore, the present study was carried for the effect investigating of size change in laboratory plots in two sizes of 0.5 × 0.25 and 1 × 0.5 m2 using application of organic manure with rates of zero (control treatment) and 62.5 and 125 g m-2 (conservation treatment) on changing time to runoff, runoff coefficient, soil loss and sediment concentration. The obtained results showed that the plots with size of 0.5 × 0.25 m2 and the application of organic manure with rate of 62.5 g m-2 had the little effect on the increasing time to runoff compared to control treatment. But, time to runoff increased with increasing plot size and also rate of organic manure. The effect of plot size on parameters of runoff coefficient, soil loss and sediment concentration, organic manure on parameters of time to runoff, runoff coefficient and soil loss and interaction effect of size change and organic manure on parameter of soil loss was significant at level of 99 percent. Also, in plot with area of 1.0 × 0.5 m2, the changes of time to runoff and runoff coefficient, soil loss and sediment concentration for organic manure with rate of 125 g m-2 toward 62.5 g m-2 were 72.83, 53.52, -212.27 and -142.92 2.12 percent, respectively. While, the changes of studied parameters for plot of 0.5 × 0.25 m2 were 594.24, -212.63, 4.06 and 13.70 percent, respectively.

    Keywords: Change of Plot Size, Control of Soil Erosion, Eroded Soil, Sediment Yield, Soil, Water Conservation}
  • عاطفه خانلری، رضا تمرتاش*، کاکا شاهدی، محمدرضا طاطیان

    ایران یکی از کشورهای خاورمیانه است که با کمبود منابع آب تجدیدشونده مواجه است. به عنوان یکی از سیاست های اقتصادی- اجتماعی دولت بر استفاده بهینه از منابع تجدیدپذیر، به ویژه استفاده مجدد از فاضلاب های انسانی و صنعتی تصفیه شده تاکید شده است. از عوامل محدودکننده استفاده از این پساب ها وجود عناصر سنگین در آن ها می باشد. از این رو اصلاح خاک برای کاهش این آلودگی یا غیرمتحرک سازی فلزات سنگین از اهمیت به سزایی برخوردار است. تحقیق حاضر به بررسی اثر اصلاح کننده بنتونیت بر غلظت عناصر موجود در خاک تحت کشت یونجه و شبدر از طریق آبیاری با فاضلاب شهری تصفیه شده پرداخته است. در این بررسی عناصر ضروری و سمی موجود در خاک با رقت های مختلف پساب (0%، 25%، 50%، 75% و 100%) بررسی شد. همچنین به دلیل وجود مقادیر فلزات سنگین در پساب فاضلاب از اصلاح کننده بنتونیت به عنوان تثبیت کننده عناصر سنگین در خاک در دو سطح 1% و 3% استفاده گردید. نتایج نشان داد که تیمار %100 پساب-%3 بنتونیت به طور معنی داری بیشترین مقدار کربن آلی، ماده آلی، آهک، pH و EC خاک را رقم زده است (p<0.05). همچنین افزایش سطح کاربرد پساب به طور معنی داری سبب افزایش غلظت عناصر ضروری (NPK) در خاک شده است. از طرفی کاربرد سطح %3 بنتونیت نیز منجر به کاهش معنی دار فلزات سرب و کادمیم در خاک شده است. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که کاربرد تیمار مناسب فاضلاب می تواند به عنوان یک منبع بالقوه آب برای افزایش رشد و عملکرد گیاه و همچنین کاربرد بنتونیت به عنوان یک عامل غیرمتحرک سازی فلزات سنگین موجود در فاضلاب در روش های تولید علوفه مورد استفاده قرار گیرند.

    کلید واژگان: بنتونیت, پساب, جوانه زنی, عملکرد گیاه, فلز سنگین}
    Atefeh Khanlari, Reza Tamartash*, Kaka Shahedi, Mohammadreza Tatian

    Iran is one of the countries in the Middle East that is facing a shortage of renewable water resources. As one of the governmentchr('39')s socio-economic policies, the emphasis has been on the optimal use of renewable resources, in particular refined human and industrial wastewater. One of the limiting factors of using these wastewater is the presence of heavy metals in them. Therefore, soil remediation is important to reduce this pollution or to deactivate heavy metals.  This study was conducted to investigate the effect of bentonite modification on soil elements concentration irrigated with municipal wastewater under cultivation of Alfalfa and clover in a completely randomized design. In this study, essential and toxic elements of the plant, soil properties and elements in soil under different effluent ratios (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) were investigated. Also, due to the presence of heavy metals in wastewater, bentonite modifier was used as immobilizer of heavy metals in soil at two levels of 1% and 3%. The results showed that 100% effluent-3% bentonite treatment had the highest amount of soil organic carbon, organic matter, lime, pH and EC for both alfalfa and clover species (p<0.05). Also, increasing the level of effluent application significantly increased the concentration of essential elements (NPK) in soil and plants. On the other hand, application of 3% bentonite resulted in a significant decrease in the toxicity of lead and cadmium in plants and soils. In general, it can be concluded that application of proper wastewater treatment can be used as a potential source of water to enhance plant growth and yield, as well as the use of bentonite as an immobilizing agent of heavy metals in wastewater in forage production methods.

    Keywords: Bentonite, Germination, Heavy metal, Plant productivity, Wastewater}
  • عطاالله کاویان*، محمد رضایی، کاکا شاهدی، محمدعلی هادیان امری

    زمین لغزش یکی از ناپایداری های دامنه یی است که هرساله زیان های مالی و تلفات جانی فراوانی را بر زندگی انسان ها وارد می کند. هدف از این پژوهش ارزیابی کردن حساسیت به زمین لغزش با روش جنگل تصادفی در آبخیز سادات محله ی ساری است. عامل هایی مانند ارتفاع از تراز دریا، زمین شناسی، کاربری زمین، شیب (شامل درجه، جهت، طول و شکل)، فاصله از عنصرهای خطی چون گسل، آب راه، و جاده، و شاخص پوشش گیاهی تفاضلی بهنجار شده ویژگی های موثر در وقوع زمین لغزش گرفته شد. پهنه بندی حساسیت زمین لغزش در نرم افزار R و آرک جی آی اس 10.3 انجام شد. برای تعیین کردن وزن هریک از عامل ها و طبقات تاثیرگزار در پهنه بندی حساسیت زمین لغزش و اعتبارسنجی نقشه های پیش بینی توان زمین لغزش به ترتیب روش نسبت فراوانی و شاخص ویژگی های عامل نسبی  ROC به کار گرفته شد. نتیجه ها نشان داد که پوشش گیاهی و کاربری زمین به ترتیب بیش ترین تاثیر را بر وقوع زمین لغزش در منطقه  داشت. نقشه ی حساسیت زمین لغزش به پنج طبقه ی حساسیت خیلی کم (3/85 %)، کم (5/38 %)، متوسط (23/08 %)، زیاد (50 %) و خیلی زیاد (7/69 %) تقسیم شد. نتیجه های اعتبارسنجی نقشه های پهنه بندی حساسیت زمین لغزش نشان داد که سطح زیر منحنی برای روش جنگل تصادفی 0/709 و خطای معیاری آن 0/10 است. می توان نتیجه گرفت که دقت روش جنگل تصادفی در تهیه کردن نقشه ی حساسیت زمین لغزش پذیرفتنی است. نقشه ی تعیین حساسیت زمین لغزش اطلاعات کامل و جامعی را برای مدیران منابع طبیعی در مدیریت کردن منطقه های حساس به زمین لغزش فراهم می کند.

    کلید واژگان: اعتبارسنجی, پهنه بندی حساسیت, روش نسبت فراوانی, شاخص پوشش گیاهی}
    Ataollah Kavian *, Mohammad Rezaei, Kaka Shahedi, MohammadAli Hadian Amri

    Landslides are one of the major types of slope instability which cause enormous financial losses and casualties; therefore, it is imperative to consider them in the study of geomorphology, erosion and sedimentation in important watershed. The aim of the present study was to investigate and rank the landslide susceptibility using a random forest method in the Sadat Mahalleh Watershed, Sari. Elevation from the sea level, geology, land use, slope (degree, direction, shape and length), distance from linear elements such as faults, streams and roads, normalized difference vegetation index and slope form were considered as effective parameter in the landslide occurrence. Zoning landslide sensitivity was achieved by coding in the R and GIS10.3 soft wares. In order to determine the weight of each of the factors and classes effective in zoning the landslide sensitivity and validation of landslide potential prediction maps, the abundance ratio method and the receiver operating characteristics (ROC) were used. The results indicated that among the effective factors, vegetative cover and land use, had the most paramount impact on the landslide occurrence in the study area. A landslide sensitivity map was prepared using the random forest method by dividing into five class, namely: very low (3.85%), low (5.38%), moderate (23.08%), high (50%) and very high (7.69%) sensitivities. Validation of the results of the landslide sensitivity zoning maps, using the relative factor characteristics index diagram, indicated that the area under the curve (AUC) for random forest method was 0.709 and its standard error was 0.10. It is reasonable to claim that the forest method provided an acceptable accuracy for mapping the landslide sensitivity. A landslide sensitivity map provides prone complete and accurate information for natural resource managers to detect the landslide areas.

    Keywords: Frequency ratio method, Susceptibility zoning, Validation, vegetation index}
  • حسن ایزانلو*، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی
    ارزیابی فلزات چسبیده به مواد معلق سیلاب های شهری، به مدیران اجازه می دهد تا اقداماتی در راستای بهبود کیفیت محیط شهری انجام دهند. در این پژوهش، به بررسی تغییرات مقدار غلظت فلزات سنگین سرب، روی و مس موجود در مواد معلق رواناب ها در حوزه آبخیز شهری بجنورد در دو فصل پاییز و بهار پرداخته شده است. به این منظور، تعداد 52 نمونه رواناب تهیه شد. پس از آماده سازی نمونه ها، تفکیک رسوبات معلق با استفاده از کاغذ صافی واتمن و پس از توزین مقدار رسوبات موجود در رواناب، با استفاده از دستگاه جذب اتمی، مقدار فلزات سنگین محلول در رواناب و فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق بر حسب ppb اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار وزنی رسوبات معلق در فصل بهار بیشتر از پاییز است. همچنین، نتایج حاکی از آن است که بیشینه غلظت فلزات سنگین غیرمحلول و چسبیده به رسوبات بیشتر از فلزات سنگین محلول در رواناب است. از سویی دیگر، نتایج بیانگر آن است که بیشینه میانگین غلظت فلزات روی و مس به جز سرب چسبیده به رسوبات در فصل بهار بیشتر از پاییز است و از نظر مکانی غلظت فلزات روی و مس در نمونه های رسوبات معلق رواناب مسیل صندل آباد (FC3S) بیشتر بوده است، این در حالی است که در خصوص فلز سرب در نمونه های معابر و شبکه انهار (FB2S) مقدار غلظت بیشتر بوده است. لکن تفاوت مکانی داده ها برای فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق از نظر آماری معنی دار نیست. همچنین، نتایج آزمون همبستگی پیرسون حاکی از آن است که همبستگی مثبت اما پایینی بین سرب و روی (0.166=r) در فصل پاییز و بین سرب و مس (0.271=r) در فصل بهار برقرار است. معنی داری این همبستگی با استفاده از تحلیل خوشه ای به روش سلسله مراتبی مورد تایید قرار گرفت.
    کلید واژگان: تحلیل خوشه ای, سیلاب شهری, غلظت فلزات سنگین, مواد معلق, همبستگی پیرسون}
    Hasan Izanloo *, Karim Solaimani, Kaka Shahedi
    Assessment of metals absorbed to suspended solids in urban floods, allows managers to take measures to improve the quality of the urban environment. This article examines the changes in the concentration of heavy metals such as lead, zinc and copper in suspended load of runoff from the Bojnourd urban watershed in autumn and spring seasons. For this reason, 52 samples were collected. After preparing the samples, separation of suspended sediment using the Whatman filter paper and then weighing the amount of sediment in runoff, using atomic absorption, the amount of heavy metals dissolved in runoff and heavy metals absorbed to suspended solids in runoff were measured in terms of ppb. The results showed that the amount of suspended sediment weight is higher in spring than autumn. Results indicated that the maximum concentration of insoluble heavy metals and attached to sediments is more than soluble heavy metals in runoff. On the other hand, the results revealed that the mean maximum concentration of zinc and copper, except lead attached to sediments, is higher in the spring than autumn and the spatial concentration of zinc and copper in samples of runoff suspended sediments from Sandalabad Stream (FC3S) is higher. While on the lead, concentration for the samples taken from the runoff pathways and drainage network (FB2S) was higher. However, the difference in location of data for heavy metals absorbed to suspended sediments is not statistically significant. The Pearson correlation test results showed that there is a positive but low correlation between lead and zinc (r =0.166) in the autumn and the lead and copper (r=0.271) in the spring. Significance of this correlation is certified using hierarchical cluster analysis method.
    Keywords: cluster analysis, Heavy metals, Pearson correlation, Suspended Solids, Urban flood}
  • ادیت عیشویی، میرحسن میریعقوب زاده *، کاکا شاهدی

    وجود آب جهت ادامه حیات موجودات زنده فاکتور بسیار مهم و اساسی و در عین حال یک اصل بنیادی در زمینه توسعه جوامع انسانی به شمار می‎رود. ادامه روند نامطلوب وضعیت منابع آبی در سطح جهان و پیش‎‌بینی‎‌های صورت گرفته مبنی بر این‌که وضعیت تخصیص آب در وضعیت بحرانی قرار دارد، محققین و نهادهای بین‏‌المللی را بر آن داشته تا مطالعات گسترده‌‎ای را در زمینه منابع آبی و مدیریت آن‌‎ها اعمال نمایند. بر این اساس شاخص‎‌های متفاوتی برای سنجش وضعیت منابع آب، تعیین میزان فقر ناشی از کمبود آب و تنش آبی پیشنهاد داده‌‎اند. در تحقیق حاضر، شاخص فالکن مارک به‌عنوان یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها در زمینه بررسی وضعیت منابع آب جهت بررسی میزان مصرف سرانه آب در ارتباط با نرخ رشد جمعیت در حوضه گرگان‎رود که یکی از پرآب‎ترین حوضه‌‎های کشور واقع در شمال کشور و شرق دریای خزر می‌‎باشد، مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده شاخص فالکن مارک مقدار عددی بیش از 3000 را کسب نموده، که نشان‌دهنده وضعیت مناسب منابع آب این حوضه بوده و در حال حاضر تنش آبی در آن مشاهده نمی‎شود. بخش کشاورزی بیش‌ترین مصرف آب در این منطقه را به خود اختصاص داده است. پس از کشاورزی، بیش‌ترین مصرف آب در منطقه مربوط به شرب بوده و صنعت بخش بسیار ناچیزی از میزان مصرف را دربر می‏‌گیرد.

    کلید واژگان: آستانه مصرف آب, تنش آبی, حوزه گرگان‎رود, شاخص تنش آبی, میزان مصرف آب, نرخ جمعیت}
    Edith Eishoeei, Mirhassan Miryaghoubzadeh *, Kaka Shahedi

    The presence of water is an important and fundamental factor for life. In addition, water supply is a principle in the development of societies. The unfavorable trend of water resources in the world and predictions reported the critical state of water, prompted researchers and international institutions to conduct extensive studies on water resources and related management. Due to the special sensitiveness of water resources management, various indices have been developed and presented to evaluate the current situation. In this study, Falkenmark index have been used to examine water scarcity using population rate and water consumption per capita in the Gorganroud basin. Gorganroud region is one of the lushest regions located north of Iran on the east side of Caspian Sea. According to Falkenmark index, which obtained to be more than 3000 in this area, shows that this basin is in good condition and no water scarcity is observed in it. Agriculture part consumes most of water supplied in this region which is followed by urban use or drinkable water and industrial use almost needs very low source of water.

    Keywords: Falkenmark, water scarcity, water consumption, per capita, Gorganroud river basin}
  • مهراب زالی*، کاکا شاهدی

    زمین لغزش نتیجه فرآیندهای مختلف ژیودینامیکی است و نوع مهمی از بلای طبیعی را نشان می دهد. این پدیده با آسیب رساندن به زیرساخت ها و ساختمان ها موجب خسارت های اقتصادی و اجتماعی می شود. زمین لغزش ها عمدتا توسط عوامل متعددی شامل زمین شناسی، خصوصیات شیب، و سایر عوامل که در ایجاد زمین لغزش تاثیر دارند، حادث می شوند. زمین لغزش شایع ترین پدیده در شمال ایران است که هر ساله خسارت های مالی و جانی قابل توجهی به بار می آورد. یکی از روش های بسیار پرکاربرد برای کاهش این خسارت ها، تهیه نقشه حساسیت به زمین لغزش با استفاده از روش های مناسب و انتخاب عوامل مناسب است. در این پژوهش در حوزه آبخیز نکارود در استان مازندران با استفاده از روش منطق فازی در نرم افزار Arc GIS و ادغام نقشه هایی که در شناسایی مناطق زمین لغزش تاثیر زیادی دارند، مناطقی با پتانسیل بالا تا کم از مقدار یک تا پنج به زمین لغزش ها اختصاص داده شد. نتایج نشان داد زیرحوضه N1 با مقادیر 37.59 (بسیار ضعیف)، 35.55 (ضعیف)، 25.21 (متوسط)، 17.41 (خوب) و 11.25 (بسیار خوب) درصد در اولویت اول مستعد وقوع زمین لغزش قرار دارد. با مقایسه زیرحوضه ها با یکدیگر از لحاظ زمین لغزش، زیرحوضه N12 با مقادیر 7.37 (بسیار ضعیف)، 14.12 (ضعیف)، 23.33 (متوسط)، 26.49 (خوب) و 28.69 (بسیار خوب) در وضعیت بهتری از لحاظ وقوع زمین لغزش قرار دارد. زیرحوضه های N3 ،N4 ،N5 و N6 با توجه به میزان حساسیت به زمین لغزش حالت متوسط به بالا و متوسط دارند و از زیرحوضه N7 تا N11 از میزان حساسیت زمین لغزش ها کاسته می شود. نتایج به دست آمده به وضوح نشان می دهد که تراکم حوادث رانش زمین با درجه حساسیت عواملی مانند شیب، فقدان پوشش گیاهی و نیز افزایش میزان نفوذپذیری خاک افزایش می یابد. با توجه به نتایج جهت کاهش زمین لغزش جلوگیری از تغییرات کاربری اراضی و انجام مطالعات قبل از انجام هر گونه کار عمرانی مانند احداث جاده الزامی است. نتایج این پژوهش برای برنامه ریزان، تصمیم گیران، پژوهش گران و برنامه ریزان عمومی استفاده از زمین در منطقه مورد مطالعه مفید و اساسی است.

    کلید واژگان: روش آنتروپی, زمین لغزش, منطق فازی, GIS}
    Mehrab Zali *, Kaka Shahedi
    Introduction

    Landslide is an important geological hazard and one of the natural disasters that are constantly happening around the world. The factors that cause landslides are numerous and complex. Today, due to the importance of landslides and the effects of not paying attention to this issue, risk prevention has become an important tool in land use planning and management. Given the sensitivity and importance of this issue, the preparation of zoning maps of landslide sensitivity is very important and should be considered. These maps show landslide-prone areas and safe areas. Effective use of the landslide map can reduce the potential damage to the event and thus avoid many hazards. Landslides are natural events, but they can become dangerous and cause casualties and damage to man-made and natural structures.

    Materials and Methods

    The study area is the Neka Watershed located in the east of Mazandaran Province. To study landslides in this study, from nine maps including land use, slope, geology, slope direction, land curvature, distance from faults, communication routes, sewage from the river, and rainfall were selected and each map was extracted to produce the final landslide map. Finally, the maps were finalized in GIS software and the final map was prepared using the fuzzy logic method. In the fuzzy model, each of the pixels in the map is given a value between zero and one. To perform fuzzy in ArcGIS software the fuzzy Membership tool was applied. In this research, the Shannon entropy method was also used. Finally, the landslide map was extracted and evaluated. According to the final map and its studies, landslide-sensitive areas were identified.

    Results and Discussion

    Various factors, in relation to each other and in relation to local characteristics, cause domain instability. Instability factors with different contributions to the occurrence of mass movements, especially in the occurrence of landslides. To study landslides in this study, from 9 maps including land use, slope, geology, slope direction, land curvature, distance from the fault, communication paths (sewage from the road), sewage from the river and rainfall, and the map of each separately The final landslide was extracted to prepare the map. The maps were prepared in the final GIS software and the final map was prepared using the fuzzy logic method. The fuzzy model was performed using Arc GIS software and each of the pixels in the map was given a value between zero and one. The Shannon entropy method was used in this study. Finally, the landslide map was extracted and evaluated. According to the final map and its studies, landslide-sensitive areas were identified.

    Conclusion

    Based on the knowledge-based approach, the evaluation of several parameters such as geology, slope, land cover, slope direction, land curvature, rainfall, distance to flow, distance to road, and distance to fault were overlayed and the landslide map was extracted. A numerical scale (1-5) from very high to very low impact was used. Areas with high and very high sensitivity have been recorded in areas without vegetation and with high slopes and high rainfall. Sub-watersheds N2 and N1 are ranked 1st and 2nd, respectively, in terms of high landslide potential. The reason for the high intensity of landslides in these two sub-watersheds is low vegetation and a high slope.

    Keywords: Entropy Method, fuzzy logic, GIS, Landslide}
  • سید حسین روشان، محمود حبیب نژاد روشن*، کاکا شاهدی، یاروسلاو کرمانسکی

    یکی از فرایندهای مهم هیدرولوژیکی، مدل‏سازی بارش - رواناب است. هدف تحقیق حاضر، انتخاب ورودی‏های بهینه و ترکیب مناسب برای مدل‏سازی رواناب در حوضه آبخیز کارون شمالی با استفاده از آزمون گاما در نرم‏افزار WinGamma است. به این منظور، از داده‏های بارش و دبی جریان در مقیاس روزانه مربوط به سال‏های آماری 1376 1396 استفاده شد. نواقص آماری به روش همبستگی و آزمون همگنی داده‏ها با استفاده از ران تست انجام شد. برای تعیین تاخیرهای بارش و دبی جریان از ضرایب خودهمبستگی، خودهمبستگی جزیی و همبستگی متقاطع در محیط نرم‏افزار R Studio بهره گرفته شد. در نهایت، ورودی‏های بهینه و ترکیب مناسب با استفاده از آزمون گاما در محیط نرم‏افزار WinGamma به دست آمدند. نتایج این تحقیق نشان داد 9 پارامتر ورودی بهینه شامل بارش روز جاری (Pt)، بارش با تاخیر یک روز (Pt-1)، دو روز (Pt-2)، سه روز (Pt-3) و چهار روز (Pt-4) و همچنین دبی روز قبل (Qt-1)، دبی با تاخیر دو روز (Qt-2)، سه روز (Qt-3) و چهار روزه (Qt-4) سطح معنا‏داری در سطح اطمینان 5 درصد داشتند که برای ایجاد 130 ترکیب مناسب تشخیص داده شدند و بر مبنای کمترین میزان آماره گاما (Γ) برای هر زیرحوضه یک ترکیب مناسب مشخص شد. در نهایت، برای کل حوضه ورودی‏های بهینه شامل پارامترهای Pt، Pt-1، Qt-1، Qt-2 و Qt-4 و بهترین ترکیب به‏صورت Pt, Pt-1, Qt-1, Qt-2, Qt-3 است. به طور کلی، در تمامی زیرحوضه‏ها و کل حوضه بارش روز جاری، بارش یک و دو روز قبل و همچنین، دبی روز قبل و دو روز قبل تاثیر زیادی بر رواناب ورودی به رودخانه حوضه دارند.

    کلید واژگان: آماره گاما, حوضه آبخیز کارون شمالی, ضریب خودهمبستگی, فرایند بارش - رواناب, WinGamma}
    Sayed Hussein Roshun, Mahmoud Habibnejad Roshan *, Kaka Shahedi, Jaroslaw Chormanski

    The aim of this study is to select the effective parameter and optimum combination for R-R modeling using Gamma in WinGamma for Northern Karun watershed. daily precipitation and discharge data in 1997-2017 was used. Lake data was removed and homogeny of data done using Run-Test. Statistical corrections were corrected by correlation method and data homogeneity test was performed by Run-Test method. The coefficients of auto-correlation, partial auto-correlation and cross-correlation in the R Studio software environment were used. Optimum inputs were also obtained using the Gamma test in WinGamma . The results showed that 9 optimum input include precipitation today (Pt), one day (Pt-1), two days (Pt-2), three days (Pt-3) and four days (Pt- 4), As well as discharge the day before (Qt-1), discharge with a delay of two days (Qt-2), three days (Qt-3) and four days (Qt-4) had a significant level of confidence at the level of 5%, which for the creation of 130 suitable combinations was identified and based on the lowest Gamma (Γ) statistics, a suitable composition was determined for each sub-watershed. for the whole basin, the optimum inputs include the parameters Pt, Pt-1, Qt-1, Qt-2 and Qt-4, and the best combinations are Pt, Pt-1, Qt-1, Qt-2, Qt-3. In general, in all sub-watersheds and the whole watershed precipitation of the current day, the precipitation of one or two days ago as well as the discharge of the previous day and two days ago have a significant effect on the runoff entering the in river basin.

    Keywords: Auto-correlation Coefficient, Gamma Statistic, North Karun Watershed, Rainfall-Runoff Process, WinGamma}
  • بهزاد زارعی، لیلا غلامی*، عطالله کاویان، کاکا شاهدی

    سابقه و هدف:

     خاک عامل اصلی تولید مواد غذایی بوده، اما همواره تحت تاثیر تخریب قرار داشته، بنابراین کاهش هدررفت خاک دارای اهمیت زیادی است. با وجود انجام پژوهش های متعدد در زمینه جلوگیری از هدررفت خاک درک کامل این پدیده و کاهش آن راه ی طولانی در پیش دارد. بررسی ها نشان داده است که امروزه مواد افزودنی متنوعی با هدف حفاظت آب و خاک در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار میگیرد. افزودنی های آلی موادی هستند که می توانند باعث افزایش نفوذپذیری و کاهش رواناب و هدررفت خاک شوند. تولید رواناب و رسوب تحت تاثیر تغییرات مکانی ویژگی های خاک تغییر می یابند و هم چنین قابلیت خاک در تولید رواناب و رسوب در طی زمان ثابت نیست. بنابراین، نوآوری پژوهش حاضر، بررسی اثر کود مرغی در فرآیند حفاظت آب و خاک بر مولفه های زمان شروع رواناب، ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب در دوره های زمانی 24 ساعت، سه، شش، نه و 12 ماه می باشد.

    مواد و روش ها

    در پژوهش حاضر به منظور اندازه گیری مقدار رواناب و هدررفت خاک از 28 کرت در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از تیمار کود مرغی هوا خشک شده استفاده شد. کود مرغی با دو مقدار پنج و 10 تن بر هکتار به کار برده شد که مستقیما در سطح خاک به صورت یکنواخت و با دست پخش گردید. پس از آن آزمایش ها در تیمار شاهد (قبل از کاربرد کود مرغی) و تیمارهای حفاظت شده (بعد از کاربرد کود مرغی) با سه تکرار انجام گردید. آزمایش ها در کرت های شاهد و کرت های حفاظت شده با استفاده از شبیه ساز باران برای شدت بارندگی 50 میلی متر در ساعت و در شیب 20 درصد جهت جمع آوری رواناب و رسوب شبیه سازی شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کود مرغی با دو مقدار پنج و 10 تن بر هکتار در بازه های زمانی مورد مطالعه باعث افزایش زمان شروع رواناب و کاهش ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب شد. تیمار کود مرغی 10 تن برهکتار در بازه زمانی 12 ماه بیش ترین تاثیر را بر افزایش زمان شروع رواناب با مقدار 6/19+ درصد، هم چنین بیش ترین میزان کاهش در ضریب رواناب و هدررفت خاک به-ترتیب با مقادیر 11/14- و 00/19- درصد را داشت. در حالی که تیمار کود مرغی با مقدار پنج تن بر هکتار در بازه زمانی 24 ساعت بیش ترین میزان کاهش در غلظت رسوب با مقدار 93/9- درصد را ارایه نمود. نتایج هم چنین نشان داد که اثر جداگانه کود مرغی بر زمان شروع رواناب و هدررفت خاک در سطح 99 درصد و بر ضریب رواناب در سطح 95 درصد معنی دار بود. هم چنین اثر جداگانه بازه زمانی بر زمان شروع رواناب در سطح 99 درصد معنی دار و بر ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب غیر معنی دار بود.

    نتیجه گیری

    افزودنی های آلی می توانند موجب کاهش رواناب و هدررفت خاک شوند. با این وجود، نقش مواد اصلاحی آلی قابل دسترس و دوستدار محیط زیست کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هم چنین استفاده از کودهای آلی به عنوان یکی از مطلوب ترین انواع روش ها در کاهش هزینه های استفاده از کودهای شیمیایی و نیز اثرات مخرب آنها بر خاک و محیط زیست می باشد.

    کلید واژگان: اصلاح کننده های خاک, پایداری خاک, فرسایش خاک, کرت های فرسایشی, کود آلی}
    Behzad Zarei, Leila Gholami *, Ataollah Kavian, Kaka Shahedi
    Backgrounds and objectives

    Soil is the main factor in food production, but it has always been under the destruction influence, therefore the reduction of soil loss is more important. In spite of numerous studies in prevention field of soil loss, the full understanding of this phenomenon and its reduction has a long way to come. Studies showed that today the various conditioners are used with aim of water and soil conservation in worldwide. Organic conditioners are the materials that these can cause the increasing infiltration and decreasing runoff and soil loss. Runoff and sediment yield is affected by spatial changes of soil properties and soil ability in runoff and sediment yield are not constant over time. Therefore, the innovation of present study conducted the study of poultry manure effect in process of soil and water conservation on parameters of time to runoff, runoff coefficient, soil loss and sediment concentration in time period of 24 h, 3, 6, 9 and 12 months.

    Materials and Methods

    In present study for measuring the runoff and soil loss amount used from 28 plots using dried-air poultry manure in laboratory conditions. The poultry manure applied with two amounts of 5 and 10 t ha-1 that this was directly distributed with hand on surface soil. Then, the experiments was conducted in control treatment (before application of poultry manure) and conservation treatments (after application of poultry manure) with three replications. The experiments simulated in control plots and conservation plots using rainfall simulator for rainfall intensity of 50 mm h-1 and slope of 20 percent for collection of runoff and sediment.

    Results

    The results showed that the poultry manure with two amounts of 5 and 10 t ha-1 in time periods caused the increasing time to runoff and decreasing runoff coefficient, soil loss and sediment concentration. The poultry manure of 10 10 t ha-1 and time period of 12 month had more effect on increasing time to runoff with rate of +19.6 percent, also the most decrease amount in runoff coefficient and soil loss with rates of -14.11 and -19.00 percent, respectively. While, the treatment of poultry manure with rate of 5 t ha-1 in time period of 24 h presented the most decrease in soil concentration with rate of -9.93 percent. The results also showed that the separate effect of poultry manure on time to runoff and soil loss was significant in level of 95 percent. Also, the separate effect of time period on time to runoff was significant in level of 99 percent and on runoff coefficient, soil loss and sediment concentration was not significant.

    Conclusion

    Organic conditioners can cause the reduction of runoff and soil loss. However, the material role of organic amendment of accessible and environmentally friendly less has been attention. Also, use from organic manure is one of the most desirable methods in reducing use costs from chemical manure and also these destructive effects on soil and environment.

    Keywords: Erosion Plots, Organic Manure, Soil amendments, Soil erosion, Soil stability}
  • جمال مصفایی*، مهدی کمالی، امین صالحپور جم، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی، افشین یوسف گمرکچی

    سیل یکی از بلایای طبیعی است که از هرساله موجب خسارات جانی و مالی فراوانی می شود. لذا پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی، اقدامی ضروری برای کاهش خسارات ناشی از آن است. هدف از این پژوهش، بررسی کارآیی تکنیک تحلیل سلسله مراتبی برای پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی و اولویت بندی پتانسیل سیل خیزی زیرحوزه های آبخیز باراجین قزوین بود. بدین منظور پتانسیل سیل خیزی زیرحوزه ها با بکارگیری تحلیل سلسله مراتبی تعیین و با نتایج سیل خیزی حاصل از مدل HEC-HMS به عنوان داده های مشاهداتی مقایسه شد. نتایج نشان داد که علاوه بر تطابق کامل بین نقشه های طبقه بندی شده دو روش، همبستگی معنی داری (929/0 و 934/0) بین رتبه پتانسیل سیل خیزی حاصل از AHP و رتبه دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت های 25 و 50 سال زیرحوضه ها وجود دارد. همچنین تحلیل اوزان حاصل از AHP نشان داد که در سیل خیزی زیرحوزه ها، به طور کلی عوامل هیدروکلیماتیک (وزن = 65/0) از اهمیت بیشتری نسبت به عوامل مورفومتری (وزن = 35/0) برخوردارند و عامل شدت بارش برابر با زمان تمرکز نیز مهم ترین عامل می باشد (وزن = 373/0).  بر اساس رتبه بندی نهایی، زیرحوزه های 5، 3 و 4 که در نواحی کوهستانی و بالادست حوزه واقع شده اند، پتانسیل سیل خیزی بالایی دارند که بیشتر به دلیل وزن بالای دو زیرمعیار شدت بارش برابر با زمان تمرکز و بارش با دوره بازگشت 25 ساله نسبت به زیرحوزه های دیگر است. نتایج این تحقیق علاوه بر شناخت فرآیندهای حاکم بر حوزه، می تواند راهنمای مناسبی برای کنترل سیلاب های منطقه مطالعاتی باشد.

    کلید واژگان: اولویت بندی, تحلیل سلسله مراتبی, تصمیم گیری چندمعیاره, دبی اوج}
    Jamal Mosaffaie*, Mehdi Kamali, Amin Pourjam, Karim Soleymani, Kaka Shahedi, Afshin Gomrokchi

    Flood is one of the natural hazards that causes numerous financial and life damages each year. Therefore, flood potential prioritizing is crucial to reduce the damages caused by it. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the Analytic Hierarchy Process (AHP) in flood potential prioritizing of Barajin sub-catchments. So, flood potential of sub-catchments was determined using AHP and the results are compared with the outputs of the HEC-HMS model as observed data. The results showed that in addition to full compliance of the two maps, there is a significant correlation (0.9299 and 0.934) between flooding potential ranks and peak flood discharge ranks with the return periods of 25 and 50 years of sub-catchments. The weights of AHP were also showed that in the flood of sub-catchments, generally, hydro-climatic criteria (weight = 0.65) is more important than morphometric criteria (weight = 0.35); and the rainfall intensity is the most important sub-criteria (weight = 0.373). Based on the final ranking, sub-catchments of 5, 3, and 4 that are located in upland and mountainous areas, have high flood potential due to the high weight of tow sub-criteria, one rainfall intensity, and the other 25-years rainfall. The results of this study could be a good guide for controlling floods of the study area in addition to understanding the processes governing the watershed.

    Keywords: AHP, HEC-HMS, Multi Criteria Decision Making, Peak flow, Prioritizing of flood potential}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال