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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Surface water » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Surface water» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • ستار زندسلیمی، چنور عبدی، امید بهمنی*
    سابقه و هدف

    آرسنیک از سموم مهم محیط زیست به شمار می آید که با جذب از طریق ریشه گیاهان، در اندام های گیاهی و حتی جانوری تجمع یافته و از طریق چرخه غذایی یا مصرف مستقیم آب آلوده وارد بدن انسان می شود. برخی گزارشات آلودگی منابع آب شرب منطقه ای از شهرستان بیجار در استان کردستان به عنصر آرسنیک و عوارض آن در ساکنین منطقه را نشان داده است، لذا این پژوهش با هدف بررسی پراکنش آرسنیک در منابع آب و خاک منطقه و ارزیابی توان گیاهان بومی مرتعی در جذب و انباشتگی این عنصر انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این طرح با نمونه برداری از آب های سطحی و زیرسطحی منطقه ای به مساحت 360 کیلومترمربع و اندازه-گیری غلظت آرسنیک نمونه های آب بوسیله دستگاه طیف سنج جذب اتمی به روش کوره گرافیتی، توزیع و پراکنش آرسنیک منطقه آلوده، در محیط ArcGIS پهنه بندی شد و با بررسی نقشه پراکنش آرسنیک در منطقه، سه ناحیه نمونه برداری با شدت آلودگی ناهمانند (A > B >C) گزینش گردید. سپس با گردآوری نمونه های خاک و اندام های هوایی 13 گونه گیاه بومی مرتعی منطقه و اندازه گیری غلظت آرسنیک در عصاره آنها، قدرت گیاهان مختلف در جذب و انباشتگی آرسنیک مورد مقایسه و آنالیز آماری قرار گرفت.

    یافته ها

    شدت آلودگی آرسنیک در آبهای سطحی، خاک و گیاهان مورد مطالعه در این پژوهش بالاتر ازغلظت معمول آرسنیک منابع آب و خاک و گیاه بود. آرسنیک کل نمونه های آب از 5/4 تا 280 میکروگرم بر لیتر متغییر بود و با هدایت الکتریکی، املاح محلول و سختی خاک رابطه مستقیمی داشت (P<0.001). تمرکز آلودگی در خاک ناحیه A (روستای علی آباد) با میانگین شدت آلودگی بیش از 2059 میکروگرم در هر گرم خاک خشک بود، با فاصله گرفتن از منطقه A، شدت آلودگی آب و خاک به آرسنیک کاهش یافت. همبستگی بالایی بین شدت آلودگی آب و خاک وجود داشت (R2=0.84). مقدار آرسنیک در بخش هوایی 13 گونه گیاهی با 3 تکرار، بسته به گونه گیاهی و شدت آلودگی خاک از صفر تا 8/47 میکروگرم بر گرم وزن خشک بافت گیاهی متغییر بود. شدت آلودگی خاک بطور میانگین 66/27 برابر میزان آرسنیک انباشته شده در گیاه بود که بیانگر مقاومت بالای گیاهان بومی مرتعی منطقه در برابر سمیت آرسنیک می باشد.

    نتیجه گیری

    با در نظر گرفتن استاندارد ملی آب آشامیدنی برای آرسنیک (μg l-1 50)، غلظت آرسنیک در بیش از 45 درصد از منابع آب منطقه مورد مطالعه، متجاوز از حد استاندارد ملی بود و بر اساس استاندارد سازمان بهداشت جهانی (μg l-110)، سطح آلودگی به 78 درصد رسید. به نظر می رسد تمرکز مواد مادری حاوی ترکیبات آرسنیک دار در منطقه A و B نسبت به منطقه C بیشتر است و هرچه از منطقه A دورتر شدیم تراکم مواد مادری حاوی آرسنیک کاهش یافت. بطوریکه ناحیه نمونه برداری اثر معنی داری بر میانگین غلظت آرسنیک نمونه های آب و خاک داشت (P<0.05). آرسنیک جذب شده توسط نمونه های گیاهی بسیار بیشتر از غلظت معمول آرسنیک (1/0 تا 3 میکروگرم بر گرم وزن خشک) در گیاه بود. در مقایسه گیاهان مورد بررسی در این پژوهش، گیاه آستراگالوس بیزنلکاتوس (Astraglus bisnlcatus) ، کنوپودیوم آلبوم (Chenopodium Album) و منتآلوگیفولیا (Mentha logifolia) به ترتیب با انباشتگی بیش از 8/47، 5/35 و 5/22 میکروگرم آرسنیک در هر گرم وزن خشک گیاه، بهترین گزینه تجمع آرسنیک شناسایی شد. نتایج بدست آمده در این مطالعه بیانگر آلودگی شدید منابع آب و خاک و گیاه منطقه به عنصر آرسنیک است، بیشتر منابع آب سطحی منطقه مورد مطالعه، جهت آبیاری کشاورزی، مصرف حیوانات و گاهی آب شرب ساکنین روستاها استفاده می شود. ورود آرسنیک به بدن انسان به طور مستقیم یا از طریق چرخه غذایی، می تواند سلامتی ساکنین منطقه را به-شدت به خطر اندازد که نیازمند انجام تمهیداتی در این خصوص است.

    کلید واژگان: آلودگی آرسنیک, آب سطحی, خاک, انباشتگی گیاهی, بیجار}
    Sattar Zandsalimi, Chonoor Abdi, Omid Bahmani *
    Background and objectives

    Arsenic, one of the most critical environmental toxins, accumulates in plant and animal organs through root absorption in plants and subsequent ingestion by humans via the food chain or direct consumption of contaminated water. Reports have highlighted the contamination of regional drinking water sources in Bijar city, Kurdistan province, with arsenic and its adverse effects on local residents. Therefore, this research aimed to investigate the distribution of arsenic in the water and soil sources of the region and evaluate the capacity of native pasture plants to absorb and accumulate this element.

    Materials and methods

    Arsenic concentrations were measured in surface and subsurface waters of a 360 km2 region using the atomic absorption-graphite furnace method. The distribution of arsenic in the contaminated area was mapped using the ArcGIS program. Three sampling areas with varying pollution intensities (A > B > C) were selected. Soil samples and aerial parts of 13 plant species were collected and analyzed for arsenic concentrations, enabling a comparison of different plant species' ability to absorb arsenic.

    Results

    The intensity of arsenic contamination in surface water, soil, and plants studied in this research exceeded typical concentrations of arsenic in water, soil, and plant sources. Total arsenic concentrations in water samples ranged from 4.5 to 280 μg l-1 and correlated with electrical conductivity, total dissolved solids, and total hardness (p < 0.001). Arsenic concentration in the soil of area A (Ali-Abad village) exceeded 2059 μg g-1 of dry soil, with contamination decreasing with distance from area A. A high correlation was observed between the intensity of water and soil pollution (R2=0.84). Arsenic concentrations in the aerial parts of 13 plant species with three replications varied depending on the plant species and the intensity of soil contamination (0 to 47.8 μg g-1). The intensity of soil contamination was on average 27.66 times higher than the amount of arsenic accumulated in the plant, indicating the high resistance of native pasture plants in the region to arsenic toxicity.

    Conclusion

    Field monitoring revealed that 45% of water resources in the sampling areas exceeded the national drinking water standard for arsenic (50 μg l-1), reaching 78% according to the World Health Organization standard (10 μg l-1). Concentrations of parent materials containing arsenic compounds were higher in areas A and B than in area C, with decreasing concentrations further from area A. The sampling region significantly influenced the average arsenic concentration in water and soil samples (P < 0.05). Arsenic uptake by the plant samples exceeded typical concentrations (0.1 to 3 μg g-1), with the highest mean arsenic concentrations found in the leaves of Astragalus bisulcatus, Chenopodium album, and Mentha longifolia, accumulating more than 47.8, 35.5, and 22.5 μg g-1, respectively. The study demonstrates heavy contamination of water, soil, and plant resources in the region, with most surface water resources utilized for agricultural irrigation, animal consumption, and occasionally drinking water for village residents. The entry of arsenic into the human body, directly or through the food cycle, poses a severe health risk to the region's residents, necessitating immediate intervention measures.

    Keywords: Arsenic Contamination, Bijar County Plant Accumulation, Soil, Surface Water}
  • محمودرضا نورعلی نژاد اسلاملو، مجتبی شوریان*، سید سجاد مهدی زاده محلی
    زمینه و هدف

    منشاء بسیاری از مشکلات کیفی و کمی منابع آب، فعالیت هایی است که در یک حوضه آبریز انجام می شود. بنابراین بازنگری استراتژی های برنامه ریزی حوضه آبریز می تواند منجر به کاهش این چالش ها گردد، لذا ضروری است اثرات اجرای استراتژی ها پیش از اجرا، ارزیابی شود.

    روش پژوهش: 

    در پژوهش حاضر که بر روی حوضه آبریز هشتگرد واقع در قسمت مرکزی استان البرز انجام گردیده است، پس از ساخت مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی SWAT به منظور تبدیل کمی و کیفی منابع آب سطحی این مدل توسعه داده شده است. به این منظور از آمار ایستگاه های هیدرومتری فشند، ده صومعه و نجم آباد و داده کیفی نیترات ایستگاه شاخص به عنوان نقطه کنترل مورد واسنجی و اعتبار سنجی قرار گرفتند، بعد از آنالیز حساسیت مدل، فرایند واسنجی توسط نرم افزار SWAT-CUP با الگوریتم SUFI2 با تعداد 500 تکرار انجام گرفت و بهترین مقادیر پارامترهای انتخابی بدست آمد. سپس اثر اجرای سناریوهای مدیریتی همچون اصلاح الگوی کشت و ارتقاء روش آبیاری برای افزایش راندمان کشاورزی در جهت بهبود وضعیت کشاورزی و کاهش میزان آلایندگی انجام گردید. در نهایت آسیب پذیری آبخوان هشتگرد با استفاده از هفت پارامتر DRASTIC و با تلفیق لایه ها با وزن دهی و رتبه بندی ارزیابی گردید.

    یافته ها

    نتایج شبیه سازی رواناب سطحی در مقیاس ماهانه توسط شاخص های آماری نش- ساتکلیف و ضریب تبیین نشان داد که شبیه سازی با دقت خوبی انجام گردیده است (نتایج بالای 7/0)، نتایج حاصل از ضریب NS برای دوره واسنجی و صحت سنجی به ترتیب برابر 83/0 و 7/0 شد و ضریب R2 به ترتیب برابر 87/0 و 89/0 برآورد شد که بیانگر عملکرد مناسب مدل و همبستگی بالای داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده می باشد. بعد از مشخص کردن نقشه آسیب پذیری آبخوان دشت به همراه تراکم چاه ها پس از اصلاح اوزان لایه های مدل، بخش مرکزی دشت بیشترین آسیب پذیری را داراست.

    نتایج

    با مدل سازی دو سناریوی مدیریتی تغییر الگوی کشت و ارتقای راندمان آبیاری به منظورارزیابی تغییرات کیفی و کمی در منابع آب سطحی، نتایج حاکی از آن است که در این حوضه با اصلاح الگوی کشت و کاهش برداشت، میزان رواناب سطحی افزایش یافت.با این وجود غلظت نیترات در ماه های مختلف از 5 تا 20 درصد کاهش می یابد. با اعمال سناریوها، مقدار مصرف آب در بخش کشاورزی از 3/85 میلیون مترمکعب به 8/59 میلیون مترمکعب کاهش خواهد یافت. شاخص نهایی آسیب پذیری آبخوان با استفاده از روش DRASTIC بین 44 تا 90 متغیر شد.

    کلید واژگان: آبخوان هشتگرد, آسیب پذیری, DRASTIC, آب سطحی, SWAT}
    Mahmoodreza Nooralinejad Islamloo, Mojtaba Shourian*, S. Sadjad Mehdizadeh
    Background and Aim

    The source of many qualitative and quantitative problems of water resources is the activities that are done in a watershed. Therefore, reviewing the planning strategies of watershed can lead to the reduction of these challenges therefore it is necessary to assess the effects of operating of these strategies before implementing them.

    Method

    This research is carried out in the Hashtgerd basin is located in the central part of Alborz province. After making the semi distributed hydrological model (SWAT), this model has been developed to convert quantity and quality of surface water resources. For this purpose, the statistics of hydrometric stations Fashand, Dehsomeh and Najmabad and qualitative data of nitrate of the index station were calibrated and validated as control points. After model sensitivity analysis, its calibration process was conducted using SWAT-CUP software with SUFI2 algorithm and 500 iteration and the best values of selected parameters were obtained. Then, impact of implementing management scenarios are required such as modifying cropping pattern and improving irrigation methods to enhance the agricultural efficiency for improving agricultural state and reducing the contaminations. At last assessing the vulnerability of the Hastgerd aquifer using seven DRASTIC parameters by overlaying layers, ranking and weighing was assessed.

    Results

    The results of the monthly surface runoff simulation were tested by Nash-Sutcliffe indicators and coefficient of determination. The results above 0.7 which showed that the simulation was done with good precision showed that simulation was done with proper precision(results over 0.7). The results of the Nitrate calibration and validation show that the NS was 0.83 and 0.7 and the R2 was estimated .87 and 0.89. These values indicate the proper performance of the model and approve high correlation between the observed and simulated data. After determining the vulnerability map of the Hashtgerd aquifer along the density of wells correcting the weights of the model layers, the central part of the plain is the most vulnerable.

    Conclusion

    Two management scenarios were modeled including the change in the cropping pattern and improvement of the irrigation efficiency to assess the quality and quantity variation in surface resource. It was indicated, by modifying the cropping pattern and reducing water exploitation, the amount of surface runoff was increased. However, the density of Nitrate was reduced by 5 to 20 percent in different months. With implementation of scenarios, the water consumption in the agriculture sector will be reduced from the 85.3 MCM to 59.8 MCM. The final vulnerability index of the aquifer varied between 44 to 90 by using DRASTIC method.

    Keywords: SWAT, DRASTIC, vulnerability, surface water, Hashtgerd aquifer}
  • فاطمه شفیعی*، فاطمه جعفری صیادی
    سامانه های جمع آوری آب باران روشی کارآمد برای بهبود بهره برداری از منابع آب های سطحی به ویژه در مناطق روستایی و کشاورزی است و می تواند عاملی برای توسعه این مناطق محسوب شود. اما ازآنجایی که یکی از مهم ترین و اساسی ترین مراحل استفاده از سامانه های مذکور، مکان یابی و شناسایی مکان های مناسب برای اجرای این فناوری در مناطق روستایی است؛ هدف این مطالعه مکان یابی جمع آوری آب باران برای توسعه پایدار مناطق روستایی شهرستان سوادکوه شمالی با استفاده از روش تصیم گیری چندمعیاره بود. این پژوهش با بهره گیری از فن سنجش از دور و با استفاده از تصاویر ماهواره ای، داده های سازمان هواشناسی و سامانه اطلاعات جغرافیایی و به کارگیری روش تحلیل سلسله مراتبی انجام شد. برای این منظور و با درنظرگرفتن نظرات 16 کارشناس منابع آب و با استفاده از پرسشنامه، معیارهای تاثیرگذار دو به دو با هم مقایسه و امتیازدهی شدند و ماتریس زوجی معیارها و وزن هرکدام برآورد شد. سپس لایه های هرکدام از معیارها با هم ترکیب و لایه نهایی مناطق مستعد تعیین شد. نتایج نشان داد که با توجه به استعداد منطقه، مناطق این شهرستان در چهار طبقه نامناسب، با استعداد متوسط، استعداد خوب و استعداد مناسب طبقه بندی شدند که مناطق مناسب و خوب در مجموع 2/57 درصد از مساحت شهرستان را در برگرفته است و به کارگیری روش های مناسب جمع آوری آب باران در این مناطق می تواند به ذخیره آب باران در مناطق روستایی و کشاورزی و مدیریت بهینه هدررفت  آب های سطحی کمک کند.
    کلید واژگان: آب های سطحی, جمع آوری آب باران, روستاییان, مدیریت بهینه اب}
    Fatemeh Shafiee *, Fatemeh Jafari Sayadi
    Rainwater harvesting systems is an effective method for the utilization of surface water resources in rural and agricultural areas especially and can be considered as a factor for the development of these areas. However, since site selection and identifying suitable places to implement this technology in rural areas is one of the most important and basic steps of using these systems, the main purpose of this study was to determine the location of rain water harvesting systems for sustainable rural development in Northern Savadkooh county. This research was carried out using remote sensing technology and using satellite images, meteorological organization data and geographic information system and Analytical Hierarchy Process. For this purpose, data were collected through pair wise comparison questionnaire by 16 samples among water sources and the paired matrix of criteria and the weight of each was estimated. Then the layers of each criterion were combined and the final layer of susceptible areas was determined. Based on the results, this county was classified into four categories: unsuitable, medium talent, good talent and suitable talent. According to the talent of the region, this city is classified into four categories: unfit, medium talent, good and suitable, and the suitable and good areas cover a total of 57.2 percent of the study area. Applying appropriate methods of rainwater extraction can be used to store rainwater and optimal management to prevent wastage of surface water.
    Keywords: Optimal water management, rainwater harvesting, rural people, surface water}
  • محمدحسن رحیمیان*، حسن غلامی

    شوری منابع آب کشاورزی توام با مدیریت ضعیف آبیاری و زهکشی، به عنوان مهمترین عامل تهدیدکننده پایداری بخش کشاورزی در اراضی فاریاب شناخته می شود. بطوریکه بر اساس یک تخمین کلی، حدود نیمی از کشت های آبی کشور در معرض مشکلات شوری با درجات مختلف قرار دارند. با توجه به اینکه تاکنون گزارشی از آخرین وضعیت شوری منابع آب در حال استفاده بخش کشاورزی تدوین نشده است، این مقاله بر آن شد تا با کمک آمار و اطلاعات موجود در مقیاس ملی، این مهم را انجام دهد. بدین منظور از داده های کیفیت (شوری) منابع آب کشاورزی مربوط به شرکت مدیریت منابع آب ایران و همچنین از نتایج مطالعات قبلی در زمینه کیفیت منابع آب سطحی و زیرزمینی استفاده شد. نتایج تحلیل داده های مذکور که بر روی 44/5 میلیارد مترمکعب آب های زیرزمینی مورد استفاده در بخش کشاورزی انجام گردید، نشان می دهد که متوسط هدایت الکتریکی این منابع در حدود 2 دسی زیمنس بر متر است. همچنین از نظر حجمی، حدود 31% این منابع (معادل با 13/8 میلیارد مترمکعب) و حدود 20% از آب های سطحی مصرفی در بخش کشاورزی (معادل با 3/6 تا 4/4 میلیارد مترمکعب) دارای شوری های بالاتر از عدد میانگین می باشند. در انتهای این مقاله، به اثرات شوری بر عملکرد محصول و راهکارهای غلبه بر مشکلات شوری در اراضی فاریاب نیز مختصرا اشاره شده است.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, آب سطحی, شوری, هدایت الکتریکی, کشاورزی}
    MohammadHassan Rahimian *, Hassan Gholami

    The salinity of irrigation water resources combined with improper irrigation and drainage management is considered one of the most important threats to the sustainability of the agricultural sector in irrigated lands of the country. According to an overall estimate, about half of the country's irrigated farms have salinity problems at different levels. Given that no up-to-date and accurate report on the salinity status of agricultural water resources of Iran has been prepared so far, this paper decided to do this with the help of the latest statistics and information available at a national scale. For this purpose, the quality (salinity) data of agricultural water resources related to Iran Water Resources Management Company and also the results of previous studies on the quality of surface and underground water resources were used. The results of data analysis, which was conducted on 44.5 billion cubic meters of groundwater used in the agricultural sector, show that the average electrical conductivity of these resources is around 2.0 dS.meter-1. of which, about 31% (equivalent to 13.8 bcm), as well as about 20% of the surface agricultural water resources (equivalent to around 3.6 to 4.4 bcm) have salinities higher than the average. Concludingly, the possible effects of salinity on crop yield have also been provided, as well as proper solutions to overcome the salinity problems of irrigated agriculture.

    Keywords: Ground Water, Surface Water, salinity, Electrical conductivity, Agriculture}
  • یاسمن آورند، سمیه جنت رستمی*، افشین اشرف زاده، نادر پیرمرادیان
    در این مطالعه مدل برنامه ریزی چندهدفه فازی برای تخصیص بهینه آب آبیاری و کاربری زمین تحت عدم قطعیت چندگانه پیشنهاد شد. در مدل توسعه یافته در این مطالعه، تاثیر میزان بارندگی موثر در تعیین نیاز آبیاری محصولات تحت کشت و همچنین محدودیت منابع آب سطحی و زیرزمینی در محدوده مطالعاتی تالش، خارج از شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود، در نظر گرفته شد. محدوده مطالعاتی تالش به سه ناحیه آبیاری آستارا، تالش و رضوانشهر تقسیم شد. نتایج مدل بهینه در α-cutهای مختلف (صفر، 2/0، 4/0، 6/0، 8/0 و 1) مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر تخصیص یافته آب سطحی و زیرزمینی نشان داد که بیشترین مقادیر کمبودها در ماه های خرداد و تیر و در ناحیه تالش به وقوع می پیوندد، به طوری که در حد بالا و پایین α-cut=0.8 به ترتیب 7/1 و 7/2 برابر ناحیه آستارا و 2/1 و 8/1 برابر ناحیه رضوانشهر است. همچنین، نسبت مصرف آب زیرزمینی در سه ناحیه آستارا، تالش و رضوانشهر به ترتیب 4/13، 1/58 و 5/28 درصد در حالت بهینه است و در اکثر ماه های خشک سال 100 درصد آب زیرزمینی مجاز مصرف می شود که با توجه به عدم دسترسی بسیاری از کشاورزان منطقه به منابع آب سطحی باید به دنبال روش هایی برای دسترسی بیشتر کشاورزان به آب سطحی بود. بنابراین نتایج این مطالعه می تواند هشداری برای مسیولان و برنامه ریزان منطقه باشد که در برنامه ریزی های آینده برای انتخاب بهترین تصمیم در مورد استفاده از نوع منبع آب آبیاری این مسیله را در نظر بگیرند.
    کلید واژگان: بهینه سازی, آب سطحی, آب زیرزمینی, نیاز آبیاری}
    Yasaman Avarand, Somaye Janatrostami *, Afshin Ashrafzadeh, Nader Pirmoradian
    In this study, a fuzzy multi-objective planning model was used for the optimal allocation of irrigation water and land use under multiple uncertainties. The effect of effective rainfall for determining the irrigation requirement of cultivated crops and also the limitation of surface water and groundwater resources were taken into account in the developed model in the Talash study area, which is located outside the Sefidroud irrigation and drainage network. The study area of Talesh was divided into three irrigation areas: Astara, Talesh, and Rezvanshahr. Then, the results of the optimal model were investigated at different levels of α-cut (0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1). Allocated amounts of surface water and groundwater showed that maximum shortages occurred in June and July in Talash area, So that the shortage of Talash area in the upper and lower bounds of a-cut=0.8 was 1.7 and 2.7 times more than Astara area as well as 1.2 and 1.8 times more than Rizvanshahr area, respectively. The optimal ratio of groundwater consumption to the total allocated water in Astara, Talesh, and Rezvanshahr areas were 13.4%, 58.1%, and 28.5% respectively. Also, 100% of the allowable groundwater is consumed in most of the dry months of the year. Due to the unavailability of surface water resources to many farmers in this area, proper approaches should be given to the farmers for more access to surface water. Therefore, the results of this study could be a warning for the regional manager and planners to consider this issue in future planning to select the best decision regarding the use of the type of irrigation water resource.
    Keywords: Optimization, surface water, Groundwater, irrigation requirement}
  • علیرضا زارعی قورخودی، علی شاهنظری*، فاطمه محمدی

    تغییر الگوهای بارندگی و افزایش روزافزون جمعیت در استان مازندران، سبب شده که استفاده صحیح از منابع آب سطحی در بخش های مختلف به خصوص کشاورزی امری اجتناب ناپذیر باشد. با وجود پتانسیل مناسب بارش در استان مازندران، برنامه منظمی برای مدیریت و استفاده از منابع آب های سطحی و نامتعارف درنظر گرفته نشده است. در حالی که با بهره گیری از ظرفیت آببندان ها می توان بخشی از مشکلات بخش آب در این منطقه را حل نمود. برای ارزیابی این موضوع در پژوهش حاضر از مدل SWAT در حوضه آبخیز تجن طی سال های 2000 تا 2017 استفاده شد. در ابتدا کارایی مدل و نتایج آن به عنوان وضعیت موجود بررسی، سپس سناریوی بدون در نظر گرفتن آببندان ها اجرا گردید. از الگوریتم SUFI2 در نرم افزار SWAT-CUP برای تحلیل عدم قطعیت، واسنجی و صحت سنجی دبی و رسوب ماهانه در شش ایستگاه منتخب در مدل SWAT استفاده شد. ارزیابی کارایی مدل توسط ضریب تعیین (R2) و نش-ساتکلیف (NS) صورت گرفت. ضریب R2 در شبیه سازی رواناب و رسوب به ترتیب در بازه 68/0 _ 87/0 و 62/0 _ 79/0 به دست آمد. همچنین، ضریب NS برای رواناب در بازه 52/0 _ 72/0 و رسوب در بازه 58/0_ 74/0 قرار گرفت. نتایج نشان داد مدل درشبیه سازی دبی و رسوب عملکرد رضایت بخشی داشته است. یافته های حاصل از اجرای سناریو نشان دهنده این است که در صورت عدم وجود آببندان ها دبی و رسوب خروجی افزایش 3/16 و 5/17 درصدی خواهند داشت که بیانگر مهار دبی و رسوب توسط این سازه های می باشد. همچنین با بررسی این سناریو در زمان های وقوع سیلاب این سازه ها با مهار 17 درصدی رواناب و 27 درصدی رسوب نقش موثری در مهار سیلاب داشتند. با توجه به ظرفیت آببندان ها در مهار دبی و رسوب می توان برای مدیریت منابع آب سطحی و کنترل سیلاب بر روی افزایش سطح و جحم این سازه ها برنامه ریزی کرد.

    کلید واژگان: آب های سطحی, سیلاب, سناریو, شبیه سازی}
    Alireza Zarei Ghorkhodi, Ali Shahnazari *, Fatemeh Mohammadi

    Changing rainfall patterns and increasing population in Mazandaran province has caused the correct use of surface water resources in various sectors, especially agriculture is inevitable. Despite appropriate rainfall potential in Mazandaran province, there is no regular plan for the management of surface resources. While using the ab bandan, some of the problems of the water sector in this area can be solved. To evaluate this issue in the present study, the SWAT model was used in the Tajan watershed from 2000 to 2017. First, the efficiency of the model and its results were evaluated as the current situation, then the scenario was implemented without considering the ab bandans. The SUFI2 algorithm in SWAT CUP software was used to analyze the uncertainty, calibration and validation of monthly discharge and sediment at six selected stations. The performance of the model was evaluated by coefficient of determination and Nash Sutcliffe. R2 coefficient in runoff and sediment simulation was obtained in the range of 0.68_ 0.87 and 0.62 _ 0.79, respectively. Also, the NS coefficient for runoff was in the range of 0.52 _ 0.72 and sediment was in the range of 0.58 _ 0.74. The results showed that the model had a satisfactory performance in simulating discharge and sediment. The findings of the scenario show that in the absence of ab bandans, runoff discharge and sediment output will increase by 16.3% and 17.5%, which indicates the inhibition of discharge and sediment by these structures. Also, by examining this scenario, during the floods, these structures had an effective role in flood control by inhibiting 17% of runoff and 27% of sediment. Due to the capacity of ab bandans in controlling discharge and sediment, it can be planned to manage surface water resources control floods by increasing the surface area and volume of these structures.

    Keywords: Surface water, Floodwater, Scenario, Simulation}
  • شیما نصیری، حسین انصاری*، علی نقی ضیائی

    مدل های هیدرولوژیکی ابزاری سودمند در برنامه ریزی منابع آب به شمار می روند، اما عملکرد برخی از آنها در مقیاس منطقه ای رضایت بخش نبوده، چراکه این مدل ها مختص مقیاس مکانی خاصی بوده و از طرفی کمبود داده های ورودی نیز به عنوان یک عامل محدود کننده در مدل سازی عمل می کند. یکی از راه های غلبه بر این محدودیت، استفاده از یک مدل جامع انعطاف پذیر در حوضه های آبریز مختلف است. از آن جا که منابع آب سطحی و زیرزمینی در اکوسیستم های زیست محیطی دارای برهم کنشی پویا بوده و یک سامانه منابع آب ترکیبی را تشکیل می دهند، بنابراین، در این مطالعه کاربرد دو روش کلی به نام مدل های یکپارچه و نواحی جفت شده، جهت تلفیق مدل های آب سطحی و زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی این روش ها نشان داد که تمرکز اصلی در اکثر مطالعات روی دو پارامتر تغذیه و تبخیر و تعرق و تلاش در راستای افزایش دقت مقادیر این دو مولفه در شبیه سازی است. نتایج حاصل مبین این نکته است که استفاده همزمان از دو مدل SWAT و MODFLOW برای شناخت شرایط هیدرولوژیکی در یک منطقه به خوبی توانسته است نقایص مرتبط با محدودیت های نیمه توزیعی و توزیعی بودن دو مدل را پوشش داده و جریان آب سطحی، زیرزمینی و ارتباط آبخوان- رودخانه را شبیه سازی نماید. این روش می تواند اطلاعات مفیدی را در مورد بیلان آبی حوضه فراهم کرده و به برنامه ریزی دقیق تر منابع آب کمک نماید.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, آب سطحی, مدل تلفیقی, مدل MODFLOW, مدل SWAT}
    SH. Nasiri, Hossein Ansari*, A.N. Ziaei

    Hydrological models are useful tools in water resources planning, but some of them do not have satisfactory performance on a regional scale. Hydrological models are appropriate for a specific spatial scale and the lack of input data is a limiting factor in the modeling. One way to overcome this limitation is by using a flexible comprehensive model in different watersheds. Since surface and ground water have dynamic interaction in environmental ecosystems and form a combined water resources system so, the application of two general methods including fully integrated and coupled regions has been evaluated in this research. An investigation of these methods showed that the major focus in most studies is on increasing the accuracy of recharge and evapotranspiration rates in simulation. The results showed that the simultaneous use of SWAT and MODFLOW models to understand the hydrological conditions in a region has been able to cover the defects associated with the semi-distributional and distributive constraints of two models, simulating the surface-groundwater and the interaction between the aquifer and river. This method can provide useful information about the water balance of the basin and help to plan water resources more accurately

    Keywords: Ground water, Surface water, Integrated model, MODFLOW model, SWAT model}
  • طاهر رجایی، فریبرز معصومی*، فاطمه سادات احمدی سیاوشانی

    در این مطالعه بهینه سازی توزیع مکانی ایستگاه های نمونه برداری کیفیت آب سیستم رودخانه ای با استفاده از تیوری آنتروپی اطلاعات در حوضه آبریز لواسانات و تهران-کرج با 11 ایستگاه نمونه برداری و برای 12 متغیر کیفی و کمی آب در یک دوره آماری 21 ساله مدنظر بوده است. بدین ترتیب در ابتدا با استفاده از تیوری آنتروپی گسسته انتقال اطلاعات، برای هر متغیر مورد مطالعه، نمودار توزیع فاصله بین ایستگاه ها و مقدار انتقال اطلاعات ترسیم شده و سپس با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و با توجه به مصارف آب برای کشاورزی و شرب، وزن همه ی متغیرها با استفاده از نرم افزار Expert Choice تعیین گردید. بدین ترتیب فاصله بهینه بین ایستگاه های پایش به مقدار 1/14 کیلومتر بدست آمد. همچنین مقدار فاصله بهینه از روش AHP فازی نیز محاسبه شد که برابر با 83/13 کیلومتر بود. در ادامه با استفاده از نتایج گام قبلی و نیز استفاده از شاخص های دیگر همچون آنتروپی شانون و واریانس، سناریوهای مختلف جهت حذف یا افزایش تعداد ایستگاه های نمونه برداری معرفی و اجرا گردید. نتایج نشان دهنده کارآیی رویکرد پیشنهادی در بهینه -کردن تعداد و پراکندگی ایستگاه های پایش کمی و کیفی آب در سیستم های رودخانه ای می باشد.

    کلید واژگان: تئوری آنتروپی, کیفیت آب, سیستم پایش, آب سطحی, تصمیم گیری چند معیاره}
    Taher Rajaee, F. Masoumi *, Fatemeh Sadat Ahmadi Siavoshani

    In this study, optimization of location of sampling stations for water quality of river system using information entropy theory in Lavasanat and Tehran-Karaj catchments with 11 sampling stations for 12 water quality and quantity variables for a statistical period of 21 years has been considered. First, using the discrete transinformation entropy theory, a T-D diagram was drawn for each variable, which indicates the distance between stations and transinformation. Then, using analytical hierarchical process (AHP) method and according to water consumption for agriculture and drinking, the weight of all variables was determined using Expert Choice software. The optimal distance between monitoring stations was obtained based on the total weight of each qualitative variable at its optimal distance of 14.1 km. Also, the optimal distance was calculated by fuzzy AHP method, which was 13.83 km. Then different scenarios were performed to eliminate or increase the number of sampling stations. The results show the efficiency of discrete entropy theory in combination with multi-criteria decision-making method in optimizing the number and distribution of water quality monitoring stations in river systems.

    Keywords: Entropy theory, Water Quality, monitoring system, Surface water, Multi criteria decision}
  • رضا خلیلی*، ابوالفضل زالی، حامد متقی

    در سال های اخیر پساب سمی و شیمیایی فعالیت های کشاورزی و صنعتی بدون رعایت ملاحظات زیست محیطی وارد آب های سطحی شده است که این عمل باعث ایجاد آلودگی آب ،آلودگی رسوبات رودخانه و ایجاد مشکلات عدیده ای برای محیط زیست شده است. در این پژوهش مرتبه آلودگی چهار فلز سنگین آرسنیک (As)، کروم (Cr)، کادمیوم (Cd) و سرب (Pb) در آب و رسوبات رودخانه هراز از استان مازندران  با استفاده از  ضریب آلودگی (CF)، شاخص بار آلودگی (PLI) و شاخص تجمع جغرافیایی (Igeo) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد دامنه غلظت فلزات سنگین آرسنیک (As)، کروم (Cr)، کادمیوم (Cd) و سرب (Pb) در آب به ترتیب 03/3 - 99/3، 55/2 - 92/3، 94/1- 42/2 و 96/3 - 3/5 میکروگرم در لیتر و در رسوب به ترتیب 12/2 - 15/5، 91/29 - 71/32، 02/1 - 03/1 و 62/6 - 46/9 میلی گرم در کیلوگرم بوده است. غلظت فلزات سنگین در سایت های پایین دست به علت دفع زباله های شهری، پساب های تصفیه نشده از صنایع مختلف و فعالیت های زیاد کشاورزی بیش از حد ایمن آب آشامیدنی است. شاخص مرتبه بار آلودگی فلزات سنگین (PLI) در نمونه های رسوب در مرتبه آلودگی پایین و متوسط و همچنین مرتبه آلودگی شاخص جغرافیایی (Igeo) در نمونه های رسوب در مرتبه بدون آلودگی و آلودگی متوسط قرار داشته است. این مطالعه به نظارت مداوم فلزات سنگین در آب، رسوبات و سایر زیست توده های آبی رودخانه هراز برای ارزیابی خطر به منظور ایمن سازی محیط زیست در مجاورت رودخانه توصیه می کند.

    کلید واژگان: فلزات سنگین, آب سطحی, رسوبات, شاخص بار آلودگی (PLI) و شاخص تجمع جغرافیایی (Igeo)}
    Reza Khalili *, Abolfazl Zali, Hamed Motaghi

    In recent years, toxic and chemical effluents from agricultural and industrial activities have entered into surface waters without considering environmental considerations, which has caused water pollution, contamination of river sediments and many environmental hazards. In this study, the concentration of four heavy metals of arsenic (As), chromium (Cr), cadmium (Cd), and lead (Pb) in water and sediments of Haraz River in Mazandaran province was investigated using Contamination Factor (CF), Pollution Load Index (PLI) and Geoaccumulation Index (Igeo). The results showed that the concentration ranges of arsenic (AS), chromium (Cr), cadmium (Cd), and lead (Pb) in water are 3.03- 3.99, 2.55-3.92, 1.94-2.42, and 3.96-5.3 mg/lit, and in sediment are  2.12-5.15, 29.91-32.71, 1.02-1.03, and 6.62-9.46 mg/kg, respectively. The concentration of heavy metals in downstream sites (S7 and S8) were higher than the standard drinking water, due to the disposal of waste, untreated effluents from various industries and excessive agricultural activities. The pollution load index (PLI) of  heavy metals in sediment samples was in low and medium pollution level and the Geoaccumulation Index (Igeo) in sediment samples was in the level of no and medium pollution. This study suggests a continuous monitoring of heavy metals in water, sediments and other aquatic biomasses, which is crucial in Haraz River to ensure the environmental safety adjacent to the river.

    Keywords: Heavy metals, surface water, sediments, Pollution load index (PLI), Geoaccumulation index (Igeo)}
  • امید کریمی*، اسماعیل اسدی، احمد فاخری فرد، یعقوب دین پژوه

    با توجه به اینکه اکثر نیازهای آبی در کشور ایران از طریق آبخوان‌ها صورت می‌گیرد لذا در این میان اطلاع از وضعیت آبخوان‌ها می‌تواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک کند. در این تحقیق با بکارگیری مدل شبیه‌سازی WEAP و MODFLOW، مصارف دشت مرند مورد ارزیابی قرارگرفت. واسنجی دو مدل براساس یک دوره 10 ساله از سال 1389-1380 و اعتبارسنجی آن برای یک دوره 3 ساله از سال 1392-1390 انجام گرفت. سپس سناریوهای مختلف مدیریتی از جمله تامین آب شرب مرند با اعمال محدودیت در بهره‌برداری از چاه‌های شرب، افزایش راندمان آبیاری در بخش کشاورزی، اجرای سیستم فاضلاب، و ترکیب سناریوهای فوق، جهت کاهش تقاضای آب و بهبود وضعیت آبخوان در نظر گرفته شد. براساس این سناریوها پیش‌بینی‌ها برای یک دوره 23 ساله انجام و اثرات آن بر روی منابع آب دشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بکارگیری همزمان و ترکیبی راهبردهای مختلف مدیریت مصرف آب، بهتر از حالت استفاده منفرد از هر کدام از آنها، باعث بهبود و احیای آبخوان می شود و برداشت آب از منابع مختلف را کاهش می‌دهد. شاخص اعتماد‌پذیری تامین آب در سناریوی مرکب، برای بخش‌های مختلف شرب شهری، روستایی، کشاورزی و صنعت به ترتیب 100، 100، 64/7، 74/6 درصد برآورد گردید. همچنین با اعمال این سناریو میزان تراز آب زیرمینی در دشت مرند 16 متر کاهش افت خواهیم داشت و وضعیت آبخوان نیز با تغذیه سالانه 0/29 میلیون مترمکعب بهبود و می‌تواند از تعادل نسبی بین برداشت و تغذیه آبخوان برخوردار باشد.

    کلید واژگان: آب های سطحی, آب های زیرزمینی, آبخوان, مدیریت تلفیقی, MODFLOW, WEAP}
    omid karimi*, esmaeil asadi, fakheri fard ahmad, yaghob dinpazhoh

    The most important causes of water shortage in today's world are population growth, reduced rainfall, land use change and urban development. Water is essential for many aspects of economic and social development, agricultural, urban and industrial uses and is an important component for the environment. In other words, water is considered as one of the most valuable natural resources and the most important issue and challenge in this century. Increased water demand due to population growth, development of agricultural and horticultural lands and in general the quantitative and qualitative limitations of harvestable water resources as one of the most important challenges in water resources management and planning, led to the combined use of surface water resources and Groundwater seems to be essential as the two main sources of water supply. Integrated management of surface and groundwater resources is the combined exploitation of two sources in which surface and groundwater resources are used together. The main goal of integrated management is to achieve sustainable development. Therefore, the principles of integrated management are based on the combination of supply management with demand management, which also considers environmental, social and economic aspects. Considering that most of the water needs in our country are met through aquifers, so knowing the status of aquifers can help in proper management of water resources in the region. One of the solutions to deal with the issue of over-extraction from groundwater resources is the use of integrated surface and groundwater management. Due to the decrease in precipitation, especially in recent decades, the reduction of surface and groundwater resources and the uncontrolled abstraction of aquifers and the increase in demand have resulted frome this. In such situations, the need for accurate management of water resources is strongly felt, and the tools of this management and careful planning are the extraction of relationships between factors such as rainfall, groundwater level, consumption, and so on. Marand plain is one of the forbidden plains of East Azerbaijan province, which lacks permanent surface water resources. Therefore, excessive exploitation of groundwater resources has caused a sharp drop in water levels in the region. Therefore, the study of surface and groundwater in this area in order to achieve a proper management approach seemed necessary. In this research, the consumptions of Marand plain were evaluated by using the simulation model of WEAP and GMS. The calibration and validation of these two models respectively were done based on a ten-year-period of 2002-2011 and a of 3-year period of 2012-2014. Then, different managerial scenarios were considered providing the drinking water in Marand. The scenarios were defined through limitations in using wells, increase the efficiency of irrigation in agriculture section, construct a sewage system, and two combinations of the above mentioned scenarios, in order to reduce the water demand and improve the condition of aquifers. Predictions were made for a 23-year-period according to these scenarios and its effects on the studied water sources. Results indicated that simultaneously utilizing different methods of water management is better than using a single method, which leads to the improvement and revival of aquifers and reduction of water extraction from different sources. The reliability index of providing water in the compound method, for different sections of urban drinking water, rural, agriculture, and industry was calculated at 100, 100, 64.7 and 74.6, respectively. By the compound scenario, the water level would have 16 meter reduction, while the aquifer could be improved with the yearly recharge of 0.29 million square meters and have a relative balance between withdrawals and recharges of the aquifer.

    Keywords: Surface water, Groundwater, Aquifer, Integrated management, MODFLOW, WEAP}
  • زهرا سلیمی، علی مهدوی مزده*، بیژن نظری
    مطالعه چگونگی ورود مواد آلاینده به درون آب زیرزمینی و نحوه انتقال آن از آب زیرزمینی تا رودخانه نقش مهمی در مطالعات کیفی رودخانه ها و آب های زیرزمینی و همچنین مدیریت مصرف کود و سموم شیمیایی در سطح مزارع دارد. در این پژوهش نحوه حرکت املاح نفوذیافته به خاک به سمت آب زیرزمینی و آب سطحی متصل به آن به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. بدین منظور با ایجاد یک تغییر نوآورانه در مدل آزمایشگاهی موجود به ابعاد عرض 20 سانتی متر، ارتفاع 70 سانتی متر و طول 150سانتی متر، امکان اندازه گیری غلظت ماده آلاینده و دبی به صورت جداگانه در رودخانه و آب زیرزمینی فراهم شد. آزمایش ها در دو بخش تزریق ماده ردیاب (محلول پرمنگنات پتاسیم) برای مشاهده نحوه گسترش و پیشروی ابر آلودگی و تزریق محلول سدیم کلرید برای بررسی مقدار انتقال املاح انجام شد. پرمنگنات پتاسیم در فواصل تزریق 15، 35 و 55 سانتی متر از رودخانه و محلول سدیم کلرید در سه فاصله 15، 35 و 65 سانتی متر از بستر رودخانه تزریق شد. در کلیه آزمایش ها گرادیان هیدرولیکی 03/0 برقرار بود. آزمایش های ردیاب نشان داد که یکی از عوامل موثر بر انتقال املاح، ناحیه کاپیلاری می باشد که سبب شروع حرکت افقی در بالای سطح آب زیرزمینی می شود. همچنین در آزمایش های تزریق محلول سدیم کلرید، با شروع تزریق به دلیل تغییر در شرایط مرزی، مقدار دبی رودخانه کاهش و دبی آب زیرزمینی افزایش یافت. از طرفی با اندازه گیری مداوم EC آب زیرزمینی و رودخانه مشخص شد که رودخانه بیشتر از آب زیرزمینی تحت تاثیر ورود املاح قرار خواهد گرفت؛ به طوری که در حدود 60 درصد نمک تزریق شده وارد رودخانه و 40 درصد آن وارد آب زیرزمینی می شود.
    کلید واژگان: آب سطحی, آب زیر زمینی, اندرکنش آبهای سطحی و زیر زمینی, انتقال و انتشار آلودگی}
    Zahra Salimi, Ali Mahdavi Mazdeh *, Nazari Bijan
    The study of infiltrated solutes and their pathways toward the rivers is very important in water quality studies of rivers and groundwaters well as the management of fertilizers and pesticides in the farms. In this research, the transport of infiltrated solutes toward the connected groundwater and surface water was experimentally studied. The concentration of solutes and the discharges were measured separately in the groundwater and surface water, using a creative modification in the current experimental model of 150 cm length, 70 cm high and 20 cm width. Potassium permanganate was used to observe the pollutant cloud movement and sodium chloride was used to measure the amount of transported solute. Potassium permanganate was injected in places of 15, 35, and 55 cm far from the river while NaCl was injected in places of 15, 35, and 65 cm far from the river. In all experiments, the hydraulic head difference was 33 mm in the model. The tracer study showed that the capillary zone affects solute transport and the tracer starts to move horizontally above the groundwater table. When the NaCl injection starts, due to changes in the boundary condition, the river discharge decreases while the groundwater discharge increases. Continuous measurement of EC in groundwater and surface water showed that the river is affected more than the groundwater by receiving 60% of the injected salt.
    Keywords: surface water, Groundwater, GW-SW interaction, Pollutant transport}
  • عالیه سعادت پور، امین علیزاده*، علی نقی ضیایی، عزیزالله ایزدی

    در سال های اخیر، مناطق خشک و نیمه خشک با مشکل تخلیه ی شدید منابع آب زیرزمینی به دلیل برداشت بی رویه از آن ها رو به رو شده اند. همچنین، آب سطحی و زیرزمینی در بسیاری از جوانب در ارتباط و تعامل مشترک بوده اند. بنابراین، پیشرفت جامع و طولانی مدت راهکارهای مدیریت آب جهت پیاده سازی روش هایی برای حل مشکلات خصوصا در حوضه های بزرگ مقیاس، امری ضروری است. در تحقیق حاضر، چارچوب یک مدل تلفیقی آب سطحی و زیرزمینی جهت تسریع مدیریت منابع آب در حوضه خشک و نیمه خشک نیشابور و تحت آبیاری متمرکز از آب زیرزمینی، ارائه شده است. مدل اخیرا توسعه یافته تلفیقی SWAT-MODFLOW به صورت روزانه، آب زیرزمینی پمپ شده را از مدل MODFLOW جهت آبیاری مزارع تحت کشت به مدل SWAT منتقل کرده و با نفوذ عمقی از زیر پروفایل خاک، به عنوان تغذیه به مدل MODFLOW وارد می کند. واسنجی مدل SWAT-MODFLOW برای 9 سال (2009-2001) و صحت سنجی برای 2 سال (2011-2010) با استفاده از نتایج مدل در ایستگاه های هیدرومتری آب سطحی و تراز آب زیرزمینی در چاه های مشاهداتی آبخوان حوضه نیشابور به صورت روزانه انجام شد. نتایج نشان داد که در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب p-factor، r-factor، R2 و NS که به منظور ارزیابی توانایی مدل SWAT در شبیه سازی رواناب به کار برده شد، در خروجی حوضه به ترتیب حدود 36/0، 21/0، 85/0 و 84/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 29/0، 83/0، 70/0 و 65/0 بوده است. بیشترین نرخ نفوذ در ماه های اسفند و بهمن و کمترین نرخ نفوذ در ماه های شهریور و مهر اتفاق افتاده است. همچنین از نظر توزیع مکانی، این مقدار تغذیه بیشتر در مخروط افکنه ها و مناطق آبرفتی اتفاق می افتد. با بررسی مقدار میانگین سطح ایستابی آب زیرزمینی مشاهده ای و شبیه سازی شده برای دوره ی 2001 تا 2011 و برای 48 چاه مشاهداتی مشخص شد که میزان خطا برای 78% از نقاط، کمتر از 2 متر می باشد و تنها 3 چاه خارج از بازه %15± خطا قرار دارد. همچنین سطح ایستابی در سال های اخیر به شدت روند کاهشی نشان داده است که علت آن برداشت بی رویه آب از چاه ها در دوره مورد بررسی بوده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مدل تلفیقی توسعه یافته SWAT-MODFLOW می تواند در سایر حوضه های خشک و نیمه خشک که آبیاری آن ها عمدتا از آبخوان انجام می شود، استفاده گردد. علاوه بر این، این مدل می تواند جهت مطالعات مدیریت پایدار منابع آب در دهه های آینده مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, آب سطحی, مدل تلفیقی, نیشابور, SWAT-MODFLOW}
    Alieh Saadatpour, Amin Alizadeh*, Ali Naghi Ziaei, Azizallah Izady
    Introduction

    During the last decades, arid and semi-arid regions has faced a severe problem of depletion of groundwater resources due to the over-exploitation of the aquifer. Moreover, groundwater and surface water are not isolated components of the hydrologic system, but instead interact in a variety of aspects in which development of one commonly affects the other. Additionally, the interaction is often complicated by agricultural activities including surface water diversion, groundwater pumping and irrigation. This study presents an integrated SWAT-MODFLOW model that couples land surface hydrology and groundwater hydrology to determine spatial groundwater percolation patterns considering allowable groundwater pumping rates for the Neishaboor watershed, Iran. Within the integrated model, the pumped groundwater is applied as irrigation to the cultivated fields within the SWAT model, with deep percolation from the soil profile bottom applied to the MODFLOW model as recharge. The model is tested against observed stream flow and water table elevation, with model output then used to assess and quantify spatial-temporal patterns of groundwater recharge to the aquifer.

    Materials and Methods

    The recently developed SWAT-MODFLOW modeling code simulates spatially-distributed hydrologic processes in the coupled land surface / aquifer system, with SWAT simulating land surface, soil zone, and stream flow routing processes and MODFLOW simulating groundwater flow and groundwater/surface water interaction processes. Modifications which is done to the modeling code includes: 1) Linking pumping from MODFLOW cells to SWAT HRUs for groundwater irrigation and 2) Imposing shallow water table percolation and lateral flow conditions for SWAT HRUs when the MODFLOW-simulated water table is within the soil profile of the HRU. The integrated SWAT-MODFLOW framework is tested in the Neishaboor watershed (9157 km2) for the 1998 to 2011 time period. Climate of the region is classified as semi-arid, with an average annual precipitation of 265 mm that varies considerably from one year to another. The mean annual temperatures changes from 13°C in the mountainous area to 13.8°C in the plain area and the annual potential evapotranspiration is about 2,335 mm. The main crops that are grown in the watershed is irrigated and rain fed wheat during fall and winter and corn silage during summer. Regarding previous studies, about 93.5% of the groundwater withdrawals in the Neishaboor watershed are consumed in agriculture, mostly for irrigation. Therefore, irrigation practices play a crucial role in the water resources balance in the study area. Within the integrated model, the pumped groundwater is applied as irrigation to the cultivated fields within the SWAT model, with deep percolation from the soil profile bottom applied to the MODFLOW model as recharge. The SWAT model was calibrated and tested in SWAT-CUP for the 2001-2009 and 2010-2011 periods, against stream flow and developed model was calibrated manually against groundwater level data.

    Results and Discussion

    Annual average recharge, calculated from the daily recharge values pass from SWAT to MODFLOW, demonstrating higher recharge rates in the alluvial fans and upland plain. Observed and simulated stream discharge in four hydrometric stations demonstrate good similarity results with the observed hydrograph. The NS values for monthly discharge rates are considered acceptable, however, the field-estimated stream flow estimates contain a high degree of uncertainty. Simulated cell-wise groundwater hydraulic head at the end of the simulation is compared with observation values with the highest water table elevation occurring in the north east and low water table elevation occurring in the outlet. Comparing observed and simulated average groundwater levels at the 48 monitoring wells, the deviation from the 45-degree line is less than 2.5 m for over 73% of the circles. The manual calibrated model can capture the main temporal trend. Overall, the model well captures the long-term characteristics of the regional groundwater level.

    Conclusion

    In this study, a new coupled model, referred to as SWAT-MODFLOW was used to model a dry and semi-arid region with a complicated irrigation system with groundwater pumping. A comprehensive model, will enable accurate simulations of stream flow and water table fluctuations in watersheds and aquifers respectably. In short, surface water infiltration is passed from SWAT to MODFLOW based on the contributing areas of the HRUs to the groundwater grid. Pumping agriculture water is then calculated and passed back to SWAT. The need for such a model is highlighted by the Neishaboor basin, where the agriculture is completely based on groundwater pumping. The case study in the Neishaboor basin demonstrated the applicability of the model for large, dry basins. The model will be used to determine best management practices for groundwater pumping in the region.

    Keywords: Groundwater, Integrated Model, Neishaboor, Surface Water, SWAT-MODFLOW}
  • سیدعلی اصغر هاشمی شیخ شبانی، روح الله فتاحی نافچی، حسین صمدی بروجنی

    در سال‏های اخیر استخراج بیش از حد آب از منابع آب آبخوان‏ها در سراسر کشور، پایداری منابع آب زیرزمینی را تهدید کرده است. لذا شناخت ارتباط بین آب سطحی و آب زیرزمینی و تبادلات حجمی بین آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه بر اساس بیلان آب سطحی و جریان ماهانه چهار ایستگاه آبسنجی، بازای هر ماه معادله‏ای برای خروجی هر بازه رودخانه استخراج شد. پارامترهای این معادله، بیانگر ارتباط خالص آب سطحی با جو و آب زیرزمینی می باشند. سری تاریخی داده‏ها به دو دوره بیست ساله تقسیم شد و تبادل آب در دو دوره مقایسه شدند. نتایج مطالعه بر روی سه بازه موجود نشان داد که در بازه اول طی دو دوره، آب زیرزمینی بطور خالص تغذیه کننده آب سطحی بوده است. آب سطحی بازه انتهایی، در دوره اول تغذیه کننده آب زیرزمینی بوده در حالیکه در دوره دوم در اکثر ماه‏ها بوسیله آب زیرزمینی تغذیه شده است. در خشکسالی شدید بجز بازه اول، دو بازه دیگر دچار کمبود آب شدند. یافته‎ها نشان داد که افزایش آب سطحی بوسیله آب زیرزمینی، اهمیت بالایی در تامین آب در شرایط خشکسالی دارد. بر اساس نتایج، روش ارائه شده ابزار مناسبی در بررسی تبادل آب سطحی با آب زیرزمینی می‏باشد.

    کلید واژگان: تبادل, آب سطحی, آب زیرزمینی, جریان ورودی و خروجی, بیلان جرمی, بازه رودخانه}
    Aliasghar Hashemi, Hosein Samadi, Rouhallah Fatahi

    In this study, water exchange in normal and severe drought conditions was also investigated. Based on the historical time series of zayanderood stream flow in Sadtanzimi, the water years 1373-1374 and 1379-1380 were selected as normal year and severe drought condition, respectively. By derived equations, outflows of three reaches were obtained under normal and drought condition. Based on the results, in normal condition net exchange of surface water was negative in three reaches, and only a small amount of 5 million cubic meters per year has been added to surface water in the second period. The results in normal year showed that surface water was fed by groundwater in the first reach and in the other two reaches fed groundwater. Compared to the normal water year, significant changes were observed in the exchange of surface water with groundwater and atmosphere in severe drought conditions. In the first reach, surface water gain by groundwater was observed, which this increase is 17% of outflow of this reach during drought conditions. During the drought, only the first period has not faced with shortage. The flows and water exchange in this situation have been such that the observed outflow of the three studied reaches is reduced by half the inflows. Surface water of the first reach has net gain in drought conditions. While under normal conditions, this interval was purely water withdrawal. Duo to the lack of accurate data on withdrawals and return flow, these components of the surface water balance were considered as annual average. However, the obtained results and their comparison with the data and information in the previous studies showed that the proposed method is a suitable toll for assessing the exchange of surface water with groundwater. Therefore, in future studies it is suggested studying this method with more accurate data on exploitation and return flow. Keywords: Surface water and Groundwater Interaction, Streamflow, Mass balance, River reac

    Keywords: Surface water, Groundwater Interaction, Stream flow, Mass balance, River reach}
  • فرید فضیله *، غلامحسین کرمی، رسول اجل لوییان

    بر اثر کاهش جریان در بالادست رودخانه ی زاینده رود طی چند سال اخیر، این رودخانه بصورت متناوب و بدون الگوی زمانی خاصی خشک و آبدار می شود. این پدیده تاثیر بسزایی بر الگوی جریان آب زیرزمینی دارد. تغییر الگوی جریان و افت سطح ایستابی منجر به تحکیم آبخوان، کاهش ضریب ذخیره و فرونشست در سطح شهر اصفهان می گردد. به منظور مدیریت و برقراری تعادل مابین رودخانه و آبخوان نیاز به تشخیص ارتباط آن دو و همچنین تعیین میزان تبادل آب مابین آنهاست که در این تحقیق برای این هدف از خطوط هم پتانسیل و معادله ی لهمن استفاده گردید. طی دو دوره که در یکی رودخانه 5 ماه کاملا خشک و در دوره بعد آب در آن جاری شده است، سطح ایستابی اندازه گیری و خطوط هم پتانسیل برای این دو دوره رسم گردید. میزان آب محاسبه شده که سفره از رودخانه می گیرد حدود 55028 مترمکعب در روز می باشد. جهت صحت سنجی از آمار هیدرومتری قبل و بعد شهر اصفهان استفاده گردید که با کاستن پساب فاضلاب و افزودن آب های برداشتی از رودخانه به عدد حاصل از تفاضل جریان ورودی به شهر و خروجی از آن که معادل 9/1 مترمکعب در روز بوده است، نتیجه حاصله قابل قبول و معقول می-باشد.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, شهر اصفهان, معادله لهمن, ارتباط آب سطحی و زیرزمینی, رودخانه زاینده رود}
    Farid Fazileh, Gholam H. Karami, Rassoul Ajalloeian

    As urban agglomerations grow, they face management challenges in terms of providing water and sanitation services to an ever-growing population, the impact of urban development on natural resources and the effects of extreme weather events. Simulation scenarios of future climate change using Global Circulation Models showed that the surface water supplies in Central Asia will be reduced due to reduced thickness of glaciers. Iran is also one of those arid regions. Therefore, the performance of management operation on water resources is mandatory. Coordinated management of the surface and groundwater resources guarantee the water supply in face of water stress situations. One of the most important instances of management plans is to estimate the relationship between these two sources of water. The groundwater recharge methods vary from small-field scale to large irrigation schemes and from simple water balance estimations to complex recharge models. In this research, for the first time, the isopotential map and Lohman method have been used for calculating the recharge and discharge between Zayandehroud River and the Isfahan aquifer. The semi-arid Zayandehroud River Basin is one of the most strategic river basins of Iran. The Zayandehroud River, as one of main river in central Iran is selected as the domain for the present study. Originated from the Zagrous Mountains, the Zayandehroud River with an average flow of 1400 million cubic meters (MCM) per year is the most important available water resource for domestic, industrial and agriculture consumptions in the basin. The study area includes an unconfined aquifer which its slope is from the South to the North and West to East. The elevation of Isfahan is about 1570 meters above sea level and its annual rainfall is about 160 mm. Zayandehroud River enters in the west area of the city, with water level of height around 1587 meters and exits in the East of Isfahan with water level of height 1560 meters. Over recent years in Zayandehroud basin, excessive amounts of surface water and groundwater have been used for different consumptions. Therefore, Zayandehroud River is alternately dry and wet periods. This phenomenon has been significantly affected the hydrologic balance of the basin and resulted in marked decrease in groundwater level. In this study, in both dry river and wet conditions of the Zayandehroud River in the Isfahan reach, the groundwater table was measured at 23 points. Then, using the geophysical and geotechnical data sets, the hydraulic conductivity of the aquifer was determined. Finally, using the Lohman equation, the amount of water transported from each aquifer section was calculated. The difference between flow rate for mentioned periods (i.e. River water less and River wet periods) is the role of Zayandehroud River in recharging the Isfahan aquifer. The results show, when the river was dry, the recharge point almost is relevant to southern part of Isfahan and the discharging point is related to the north western and north eastern parts of the city. In this situation, the river plays no role on Isfahan aquifer. In the river wet period, the river recharges Isfahan aquifer in both sides, from upstream to Shahrestan Bridge area. After Shahrestan Bridge, the recharging behavior of the river is the same as dry period. According to the obtained results in the dry period of the river, the groundwater flow rate in Isfahan aquifer in the area of Zayandehroud from southern part of the aquifer to its northern part is about 7356 m3/day. In contrast, when water flows in the river (i.e. river wet period), the above-mentioned groundwater flow rate has been increased to about 62384 m3/day. Therefore, the recharging rate of the river to the aquifer is about 55028 m3 /day. In other words, the recharging flow rate from the river to the aquifer in the region of the Isfahan city is about 0.64 m3/sec. Therefore, a perennial flow rate equal to 0.64 m3/sec in the Zayandehroud River can prevent hydrological imbalance and its impacts such as land subsidence, water shortage and salinization of groundwater. These results represent a strong and effective relationship between groundwater and the Zayandehroud River, which more emphasis on the role of recharging by the River to the groundwater, and wet period of the River plays a significant role on the aquifer of Isfahan city.

    Keywords: Groundwater, Isfahan city, Lohman equation, surface water, groundwater interaction, Zayandehroud river}
  • زینب محمودی *، عبدالرضا بهره‏ مند، خدایار عبدالهی
    آب‏ های سطحی و زیرزمینی در سیستم هیدرولوژی اجزای جدا از هم نیستند و در مقیاس ‏های مختلف محلی یا منطقه‏ ای دارای برهمکنشی پویا می‏ باشند. در بخش اول این تحقیق به مرور مفاهیم و مطالب کلی در زمینه برهمکنش آب سطحی و زیرزمینی پرداخته شده است و در بخش دوم ضمن مروری بر اهداف اصلی و همچنین مطالعات علمی انجام شده در زمینه GW-SW در مقیاس ‏های مختلف مکانی از مقیاس نقطه‏ ای تا مقیاس منطقه ‏ای بررسی شد. در هر یک از این مقیاس‏ ها تفاوت‏ های مکانیسم برهمکنش با سایر مقیاس ‏ها بررسی و سپس مدل‏سازی جامع منطقه ‏ای در مقیاس منطقه ‏ای به‏ صورت خاص مطالعه شد. بررسی مطالعات انجام شده در رابطه با GW-SW در مقیاس منطقه‏ ای نشان می ‏دهد که مطالعات اندکی مستقیما در این مقیاس انجام شده‏ اند. بهترین منبع اطلاعات درباره GW-SW در مقیاس منطقه‏ ای، مدل‏سازی جامع است. انواع زیادی از روش‏های مدل‏سازی وجود دارند که برخی از این روش‏ ها قابلیت کاربرد در مقیاس منطقه‏ ای را دارند اما هنوز کاربردهای واقعی مقیاس منطقه‏ ای آن‏ها نادر و دانش در دسترس در این رابطه پراکنده و برای استفاده مشکل می‏ باشد. از آنجایی‏که در مقیاس منطقه ‏ای باید برهمکنش به‏ عنوان مجموعه ‏ای از فرآیندهای هیدرولوژیکی در یک منطقه در نظر گرفته شود، مدل‏ های جامع فیزیک-محور روش مناسبی برای بررسی این موضوع می‏ باشند. بیشتر محققان معتقدند مدل‏سازی جامع منطقه ‏ای محدود به دسترسی به داده ‏ها است و علی‏رغم جذابیت مدل‏ های فیزیکی، بهره‏ گیری از مدل‏های نسبتا ساده پیچیدگی ‏های سیستم‏های منطقه‏ ای را ساده‏ سازی می ‏نماید.
    کلید واژگان: برهمکنش آب سطحی و زیرزمینی, مقیاس منطقه ‏ای, مدل‏سازی منطقه‏ ای}
    Zeinab Mahmoodi *
    Surface water (SW) and groundwater (GW) are connected components of the hydrologic system with a dynamic interaction at different local or regional scales. In the first part of this study, the review of principles and general concepts of GW-SW, including the importance of interaction between these two water components is carried out. In the second part, a review of the scientific studies on the interaction of GW-SW at different spatial scales ranging from the point scale to the regional scale is presented. In each of these scales, the differences between the mechanisms of interaction with other scales are investigated and then regional modeling is specifically studied. Regional GW-SW is rarely examined in experimental field studies, which almost exclusively cover small areas. There are various modeling approaches and a few of them can be used in the regional scale but there are still uncertainties about using them. If GW-SW at the regional scale is essentially regarded as the sum of all hydrological processes in a region/catchment, then the most appropriate way to address this seems to be the use of fully coupled, physics-based models. These models attempt to acquire a holistic description of the hydrological cycle and have an ability to connect various processes over a range of spatial and temporal scales. Most authors agree that regional scale integrated modeling is constrained by data availability. Therefore, despite the attractiveness of fully complex schemes, coupling relatively simple models may still provide a suitable approach even if this means an oversimplification in the regional systems.
    Keywords: Surface water, groundwater interaction, regional scale, Regional modeling}
  • کبری شیخی گراکویی، مریم نوابیان *، مجید وظیفه دوست
    فعالیت‏های بشر در دهه های گذشته به طور چشمگیری کیفیت منابع آب را تغییر داده است به طوری که منابع آب یا در معرض آلودگی قرار گرفته‏اند و یا این که آلوده شده‏اند. در این میان بخش کشاورزی سهم به سزایی در افزایش شوری، کاهش کیفیت و افزایش مصرف آب سطحی دارد. مدل‏های شبیه‏سازی کیفیت آب در مقیاس حوضه مانند مدل SWAT ابزار توانمندی برای شبیه‏سازی اثر آلاینده های نامتمرکز مانند فعالیت های کشاورزی بر روی کیفیت و کمیت منابع آب هستند. از آنجا که شوری یکی از مهم ترین مولفه های کیفی منابع آب محسوب می شود و تحت تاثیر عملیات آبیاری، زهکشی و اعمال کود قرار دارد، در پژوهش حاضر از مدل SWAT برای شبیه سازی بار شوری حاصل از کشت برنج در اراضی شالیزاری و ورود املاح آن به رودخانه تحت دو چرخه فلزات سنگین و نیتروژن در حوضه آبریز ناورود (حوضه معرف غرب استان گیلان)، استفاده و دقت مدل در شبیه‏سازی شوری به دو روش مذکور مقایسه شد. مدلSWAT برای دوره آماری 2013-2006 با داده های دبی و بار شوری رودخانه واسنجی و اعتبارسنجی گردید. برای بررسی کارایی مدل از دو شاخص آماری R2 و NS استفاده گردید. مقادیر این دو شاخص در شبیه‏سازی دبی رودخانه ناورود به ترتیب 82/0 و 58/0 و در شبیه‏سازی بار شوری تحت چرخه فلزات سنگین 30/0 و 71/0- و تحت چرخه نیتروژن به ترتیب 61/0 و 54/0 به دست آمد. بنابراین استفاده از چرخه نیتروژن در شبیه‏سازی بار شوری حوضه آبریز ناورود توصیه می‏شود.
    کلید واژگان: آب سطحی, استان گیلان, اراضی شالیزاری, انتقال املاح}
    Kobra Sheikhi, Maryam Navabian *, Majid Vazifeh Doost
    In the past decades, human activities changes the quality of water resources significantly so that water resources have been contaminated or to be contaminated in the future. In this way, agriculture has more contribution to reduce water quality and increase consumption of surface water than other activities. Agricultural management in river’s watershed is one of the main approaches to improve the quality of water resources. Water quality simulation models in the basin scale, are the practical tools to simulate the impacts of various activities such as agriculture on the quality and quantity of water resources. In this study, the SWAT model to simulate the salinity load under two cycles, heavy metals and nitrogen in the catchment basin Navrood who represents the West Guilan, was used. The accuracy of the model to simulate the salinity in the two methods was compared. Calibration and validation of SWAT was conducted by data series of salinity and discharge during 2006-2013. To assessment the efficiency of model, two statistical indicators R2 and NS was calculated. The values of the indicators in simulating river flow were 0.82 and 0.58 respectively. In salinity simulation, these indicators were 0.30 and -0.71 under heavy metals cycle and 0.61 and 0.54 under nitrogen cycle, respectively. Therefore, the use of the nitrogen cycle in simulation of salinity load of Navrood basin is recommended.
    Keywords: Guilan, paddy fields, surface water, solute transport}
  • مژگان میرزایی، عیسی سلگی*، عبدالرسول سلمان ماهینی
    تاثیر تغییر کاربری اراضی در تغییرات کیفیت آب سطحی از جمله چالش های مهم در مبحث تامین آب برای مصارف مختلف است. این مقاله با هدف بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر کیفیت آب رودخانه زاینده رود انجام شده است. در این تحقیق، نخست تغییر سطح کاربری های موجود در حوضه در دو دوره زمانی 1376 و 1394 با استفاده از سنجنده های ETM و TM ماهواره لندست بررسی شد. سپس تغییرات کیفیت آب رودخانه در دوره ای هجده ساله مطالعه شد. نتایج نشان داد افزایش فسفات، نیترات، EC، BOD، COD و TDS در آب رودخانه در طول دوره مطالعه، سبب کاهش شدید کیفیت آب شده است. آزمون همبستگی پیرسون نشان داد بین اراضی کشاورزی با نیترات، فسفات و هدایت الکتریکی و بین شهر و هدایت الکتریکی همبستگی معناداری وجود دارد. آزمون من کندال نیز نشان داد روند تغییر اکثر متغیرها به صورت صعودی است. نتایج حاکی از کاهش کیفیت آب رودخانه به دنبال تغییرات کاربری اراضی در حوضه آبخیز زاینده رود به سمت کاهش اراضی مرتعی و جنگلی، آب ها و افزایش اراضی بایر، کشاورزی و شهرهاست. بنابراین، نیاز به اجرای برنامه های صحیح برای کنترل تغییرات کاربری زمین در حفظ تعادل اکولوژیکی منطقه وجود دارد.
    کلید واژگان: آب های سطحی, آزمون من کندال, تصاویر ماهواره ای, ضریب هم بستگی پیرسون, کاربری اراضی}
    Mojgan Mirzaei, Eisa Solgi *
    The impact of land use change in the water quality changes is major challenges in water supply for different expenditure. This article evaluates the land use change effects on Zayandehrood river water quality. In this study, the change of land use in two periods in 1997 and 2015 was performed by TM and ETM Landsat satellite. Then, change of water quality in the 18-year period was studied. The results showed a major decline in water quality in the river's profile with increased phosphate, nitrate, EC, BOD, COD and TDS in the study period. Pearson correlation test showed a significant correlation between agricultural land with nitrates, phosphates and electrical conductivity and between the city and electrical conductivity. Mann-Kendall test showed that the trend of the most variables is ascending. Results showed a decline in water quality as a result of land use changes on river basin to reduce rangeland, forest, water and increasing the bare lands, agricultural lands and cities. Thus, there is need to proper implementation of programs to control land use change in order to maintain ecological balance.
    Keywords: land use, Mann-Kendall test, Pearson coefficient, satellite images, surface water}
  • سمانه پورمحمدی، محمد تقی دستورانی، علیرضا مساح بوانی، هادی جعفری، محمدحسین رحیمیان
    بیلان آبی دشت ها از مهم ترین مسائلی است که در مدیریت منابع آب و تصمیم گیری ها و برنامه ریزی های منابع طبیعی، محیط زیست و کشاورزی مورد توجه می باشد. این در حالی است که بررسی بیلان آبی به علت ورودی ها و خروجی های زیاد و عدم قطعیت هایی که در تخمین برخی پارامترها در طبیعت وجود دارد، پیچیدگی های زیادی را در محاسبات ایجاد می کند. بررسی همزمان بیلان آب سطحی و زیرزمینی به علت افزایش مولفه های ورودی و خروجی در دشت و حوضه های آبخیز منتهی به آن، این پیچیدگی را دو چندان می نماید. بنابراین هدف از انجام تحقیق حاضر، ارائه مدلی جامع و در عین حال ساده برای تعیین اجزای بیلان آبی دشت ها و حوضه های آبخیز منتهی به آنها می باشد که تمامی پارامترهای بیلان آب سطحی و زیرزمینی را در بر گیرد. بدین منظور، پس از دریافت داده های بارش، رواناب، نقشه های پایه اولیه و اطلاعات ژئوهیدرولوژیکی دشت تویسرکان همدان، به تحلیل داده ها و تعیین ورودی ها و خروجی های دشت پرداخته شد. پس از اینکه بیلان آبی سطحی و زیرزمینی به صورت جداگانه بررسی شد، در نهایت فرمول ساده و جامعی برای تعیین بیلان آبی دشت ارائه گردید. از مزایای فرمول ارائه شده کاهش تعداد مولفه های ورودی بیلان از 6 به 3 (شامل رواناب ورودی، جریان زیرقشری ورودی و بارش) و کاهش مولفه های خروجی از 5 به 3 (تبخیر و تعرق، جریان زیرسطحی خروجی و رواناب خروجی) می باشد.
    کلید واژگان: آب سطحی, آب زیرزمینی, بیلان آب, تغییرات ذخیره, دشت تویسرکان}
    Samaneh Pourmohammadi, Mohammad Taghi Dastourani, Alireza Masah Bavani, Hadi Jafari, Moahammad Hosein Rahimian
    Plain water balance is one of the most important issues from the view of water resource management and decision-making and planning of natural resources, agriculture and environment aspects. On the other hand, a survey of the water balance due to diversity of input and output components and uncertainties in the estimation of some environmental parameters makes the calculations extremely complex. Simultaneous evaluation of ground and surface water balance due to increases of input and output components in the field and watershed scales can intensify this complexity. The purpose of this study is to introduce a comprehensive and simple water balance equation, including all parameters of ground and surface water balance. In order to be able to analyze the data and determine outputs and inputs of Tuyserkan plain water balance, the data of precipitation and runoff as well as the primary base map data were collected. Initially, ground and surface water balance components were investigated separately, and then a comprehensive and simple formula was introduced to determine the complete plain water balance. The simplicity of the proposed equation is an advantage as the water balance components have been considerably decreased, (6 input components have been decreased to 3, including incoming surface runoff, incoming subsurface flow and precipitation and 5 output components have been decreased to 3, including evapotranspiration, outgoing subsurface flow and outgoing surface runoff).The presented equation seems to be applicable for other plains.
    Keywords: Groundwater, Storage changes, Surface water, Tuyserkan plain, Water balance}
  • مریم نوابیان*، زهرا محمدپور، مجید وظیفه دوست، مهدی اسمعیلی ورکی، کبری شیخی گراکویی

    تخلیه پساب‏های شهری، کشاورزی، بهداشتی و صنعتی به رودخانه‏ها نه تنها باعث کاهش کیفیت آب می‏شود، بلکه تاثیر جبران ناپذیری بر اکوسیستم آن می‏گذارد. برآورد بار آلودگی ناشی از آلاینده‏های مختلف در برنامه‏ریزی کمی و کیفی منابع آب اهمیت به سزایی دارد. رودخانه پسیخان یکی از رودخانه‏های مهم استان گیلان است و به دلیل همجواری با مناطق مسکونی، استخرهای پرورش ماهی و اراضی شالیزاری و نیز تخلیه زهکش‏های این مزارع به آن، از نظر آلودگی در معرض تهدید است. در پژوهش حاضر راهکار جدید کاربرد هم‏زمان مدل شبیه‏سازی کیفی و تصاویر ماهواره‏ای برای برآورد بار آلودگی ناشی از کشاورزی حاشیه رودخانه پسیخان مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از مدل WASP برای شبیه‏سازی روند تغییرات مکانی و زمانی نیترات و فسفات رودخانه پسیخان استفاده شد. به منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل اقدام به نمونه برداری کیفی از رودخانه در سال 1390 شد. مدل در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی توانست نیترات و فسفات را به ترتیب با ضریب تعیین بین 84/0 و 89/0 شبیه‏سازی نماید. پس از تعیین سطح زیر کشت اراضی شالیزاری در محدوده مورد مطالعه و با استفاده از نقشه‏های طبقه ارتفاعی بار آلودگی نیترات و فسفات ورودی به رودخانه با استفاده از مدل واسنجی شده برآورد شد. مقایسه بار آلودگی مشاهداتی ناشی از زه‏آب اراضی کشاورزی (16 و 68/1 کیلوگرم بر هکتار) و تخمین مدل (18/14 و 40/1 کیلوگرم بر هکتار) به ترتیب برای نیترات و فسفات نشان داد، روش مورد بررسی از دقت مناسبی جهت برآورد بار آلودگی بخش کشاورزی برخوردار است.

    کلید واژگان: آب سطحی, آلودگی غیرنقطه‏ای, رواناب, زه‏آب, کاربری اراضی}
    M. Navabian*, Z. Mohamadpor, M. Vazifeh Doost, M. Esmaeili Varaki, K. Shaykhi Garakoee

    Discharges of urban, hospital, industrial and agricultural drainage wastes into rivers not only reduce the quality of river, but also it has irreversible effect on ecosystems. Estimation of pollution loads from various contaminants is important in quality and quantity planning of water resources. Pasikhan River is one of the major rivers of Guilan that is at risk of pollution due to adjoining to residential areas, fish ponds and paddy fields and their discharge of drains. In this research a new approach include of simultaneous application of water quality model and satellite images were studied to estimate the loading of pollution from agricultural activities in Pasikhan River. For this purpose, the WASP model was used to simulate spatial and temporal trend of nitrate and phosphate in Pasikhan River. For model calibration and validation, the quality of the river including of nitrate and phosphate was analyzed in 1390. The model simulated nitrate and phosphate with a determination coefficient 0.84 and 0.89 respectively. After determining the cultivation area of paddy fields in the study area and using the DEM map, nitrate and phosphate pollution loads into the river was estimated by calibrated model. Comparing observed pollution load (16.0 and 1.68 kg/ha) and model estimation (14.18 and 1.40 kg/ha) in terms of nitrate and phosphate, show appropriate accuracy of method for estimating pollution in agricultural land.

    Keywords: Surface water, Non point pollution, Run off, Agricultural waste, Land use}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال