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 runoff » در نشریات گروه « آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع »

تکرار جستجوی کلیدواژه «surface runoff» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • مسعود عسقی زاده*، علی طالبی، محمدتقی دستورانی

    از جمله مدل هایی که قابلیت محاسبه روندیابی جریان سطحی چندجهته را دارند، مدل لاپسوس (LAPSUS) است. در این مدل با توجه به وضعیت توپوگرافی منطقه، یک مقدار ثابت، بین 1 تا 10 به عنوان عامل همگرایی برای کل منطقه مورد مطالعه تعریف می شود. مقدار این عامل از طریق کالیبراسیون و یا مقادیر در نظر گرفته شده در مطالعات قبلی، به صورت ثابت در نظر گرفته می شود. در این تحقیق با هدف رفع مشکل ثابت بودن مقدار عامل همگرایی، تابع توزیع جریان برای این مدل تعریف شد. این مطالعه در 5 زیرحوضه در حوضه آزمایشی کاخک واقع در شمال شرق ایران و در شهرستان گناباد انجام شد. در این تحقیق تابع توزیع جریان به جای عامل همگرایی برای مدل لاپسوس تعریف شد. در این تابع برای مدل کردن اثر ویژگی های توپوگرافی بر توزیع جریان از پارامتر شیب استفاده شده است. بدین ترتیب قسمت روندیابی جریان در مدل لاپسوس با تغییر کد برنامه نویسی شده آن در محیط C++ برای تابع توزیع جریان توسعه داده شد. بر اساس نتایج حاصل بهترین مقدار عامل همگرایی می تواند بین 1 تا 10 باشد که پس از اعمال روش توسعه روندیابی مدل با تعریف تابع توزیع جریان برای مدل، مقدار تابع توزیع جریان برای زیرحوضه 4 مقدار 3/6 و برای سایر زیرحوضه ها بین 7/5 تا 5/6 محاسبه شد. نتایج اعتبارسنجی خروجی های مدل، مقدار ضریب تبیین برای حجم رواناب را 99/0 و برای فرسایش و رسوب 92/0 نشان داد. هم چنین مقدار RMSE نرمال شده نیز برای رواناب 5/3 درصد و برای فرسایش و رسوب 5/5 درصد بوده است. بر اساس نتایج حاصل، تابع توزیع جریان توانایی تعریف مقدار عامل همگرایی را بر اساس شیب توپوگرافی برای مدل لاپسوس داشته و با وارد کردن شیب متوسط حوضه، مقدار عامل همگرایی است برای مدل قابل تعریف است. لذا یکی از مسائل اصلی در بحث روندیابی جریان چند جهته که تعیین مقدار عامل همگرایی بود، بر طرف شد

    کلید واژگان: تابع توزیع جریان, جریان سطحی, روندیابی, مدل لاپسوس}
    Masoud Eshghizadeh*, Ali Talebi, Mohamad-Taghi Dastorani

    LAndscape ProcesS modeling atmUlti dimensions and scaleS (LAPSUS) model is one of the models that can calculate the multiple flow direction routing. In this model, according to the topography of the watershed, a constant value between 1 and 10 is defined as the convergence factor for the entire studied watershed. The value of this factor is considered constant through calibration or the values considered in previous studies. In this research, to solve the problem of constant convergence factor value, the flow distribution function was defined for this model. This study was conducted in five sub-catchments in the Kakhk experimental watershed located in the northeast of Iran in Gonabad county. In this research, the flow distribution function was defined instead of the convergence factor for the LAPSUS model. In this function, the slope parameter is used to model the effect of topographic characteristics on the flow distribution. In this way, the flow trending part in the LAPSUS model was developed by changing its programmed code in the C++ environment for the flow distribution function. Based on the calibration results, the best value of the convergence factor can be between 1 and 10. After applying the flow distribution function to the model, the value of the flow distribution function was calculated to be 6.3 for sub-catchment 4 and between 5.7 and 6.5 for other sub-catchments. The results of validation of the model outputs showed that the value of the coefficient of determination is 0.99 for runoff volume and 0.92 for erosion and sediment. Also, the amount of normalized RMSE was 3.5% for runoff and 5.5% for erosion and sediment. Based on the results, the flow distribution function can define the value of the convergence factor based on the topographic slope for the LAPSUS model. The value of the convergence factor can be defined for the model by entering the average slope of the watershed. Therefore, one of the main issues in the multiple flow direction routing was solved.

    Keywords: Flow Distribution Function, Flow Routing, LAPSUS Model, Surface Runoff}
  • قاسم علیزاده، سید موسی حسینی*

    رواناب تولیدشده حوضه آبریز تجن در استان مازندران، به دلیل فعالیت های شدید انسان ساخت (تغییرات کاربری و ساخت سد) در سطح حوضه زهکشی آن، روند نزولی را نشان می دهد و این موضوع می تواند در بلندمدت بقای اکوسیستم دریای خزر و پایداری منابع آب حوضه را دچار مخاطره نماید. لذا بررسی روند تغییرات زمانی دبی حوضه می تواند کمک شایانی به مدیران در راستای برنامه ریزی جهت حفظ تعادل اکولوژیک و خدمات اکوسیستمی حوضه آبریز نماید. به عنوان هدف اصلی انجام این پژوهش، روند تغییرات ماهانه 4 ایستگاه هیدرومتری و 6 ایستگاه باران سنجی در سطح حوضه آبریز تجن طی دوره 50 ساله 1399-1350 موردبررسی قرار گرفته است. به منظور آشکارسازی روند تغییرات متغیرها، از آزمون ناپارامتریک من-کندال، شاخص شیب سن و شاخص مقادیر تجمعی استانداردشده استفاده شد و نتایج حاکی از بروز اغتشاشات در روند دبی زیرحوضه ها و عدم پیروی آن از بارش است. به طوری که طی دوره 30 ساله 1377-1348 داده های بارش ایستگاه های موردمطالعه با شیب متوسط 463/0- میلی متر در سال دارای روند کاهشی بودند و در مقابل دبی خروجی با شیب متوسط 02/1 مترمکعب بر ثانیه در سال، روند افزایشی داشته است. متقابلا طی دوره زمانی بین سال های 1399-1377 به رغم وجود روند مثبت داده های بارش با شیب متوسط 343/0 میلی متر در سال، دبی با شیب متوسط 249/2- مترمکعب بر ثانیه در سال روند کاهشی را نشان می دهد. با بررسی وضعیت تغییرات کاربری اراضی در مقاطع زمانی 1363 و 1400، نتایج حاکی از کاهش 16 و 11 درصدی اراضی مرتع و جنگل و افزایش 110 و 670 درصدی اراضی کشت آبی و نواحی شهری در سال 1400 نسبت به سال 1363 است. یافته های این تحقیق نشان داد که روند تغییرات زمانی دبی زیرحوضه ها از بارش تبعیت نمی کند و عامل اصلی کاهش خدمات اکوسیستمی حوزه آبریز تجن در قالب تولید رواناب، تاثیر فعالیت های انسانی در قالب تغییرات کاربری و ساخت سد در حوضه آبریز موردمطالعه است.

    کلید واژگان: آزمون من کندال, حوزه آبخیز تجن, خدمات اکوسیستمی, رواناب سطحی, فعالیت های انسان ساخت}
    Ghasem Alizadeh, Seiyed Mossa Hosseini *
    Introduction

    Water stresses are one of the most important issues that the world is facing today. Following the increase in population, climate, and land use change, Iran is also facing serious challenges in achieving sustainable water management on basin scale. In recent decades, climate and land use changes at the level of watersheds have had adverse effects on socio-environmental and economic issues. The case considered in this study is the Tajan watershed, located in Mazandaran province, northern Iran. This watershed is crucial in terms of ecosystem services (runoff generation, sediment delivery) for the residents living in the area and the Caspian Sea, which consists of the terminal part of the watershed. Temporal analysis of trends in hydro-climatic data is important to increasing our knowledge about the variations of such variables over time.

    Materials and methods

    Tajan watershed with an area of 3,970 square kilometers is located in the northern part of Iran, which discharges the generated runoff into the Caspian Sea. Contrary to other watersheds, the amount of rainfall decreases with increasing altitude (i.e., the gradient of precipitation is negative with the change in altitude). An analysis of the temporal trend of the precipitation and discharge was conducted using the long-term monthly data (50 years from 1971 to 2021) collected in four rain gauges and two hydrometric stations. The rescaled adjusted partial sums (RAPS) index, non-parametric Mann-Kendall test, and Sen’s slope method were adopted to reveal the changes in precipitation and discharge data. Moreover, the state of land use changes in 37 years (1984-2021) were extracted using the Maximum Likelihood Classification method on the satellite images.

    Results and discussion

    The results of this study showed that the trend of discharge does not match the rainfall, because during the 30 years of 1969-1999, the rainfall data of the studied stations had a decreasing trend with an average slope of -0.463 mm/year, while the discharge in watershed outlet indicates an increasing trend with an average slope of +1.02 cubic meters per second per year. On the other hand, during the period between 1999-2021, despite the positive trend of precipitation data with an average slope of +0.343 mm per year, the discharge shows a decreasing trend with an average slope of -2.249 cubic meters per second per year. By examining the state of land use changes in 1984 and 2021, the results indicate a decrease of 16 and 11 percent of areas for pasture and forestlands and an increase of 110 and 670 percent of irrigated lands and urban areas. The findings of this research showed that the trend of temporal changes in the discharge of sub-basins does not follow the rainfall, and the main factor in reducing the runoff generated in the Tajan watershed is the land use changes over the studied catchment.

    Conclusion

    The following conclusion could be drawn upon an evaluation of the temporal changes in rainfall and runoff data in the Tajan watershed: 1) the change of land use in the study area from forest to agricultural and urban areas caused an increase in the volume of runoff generated in the watershed. 2) The construction of the Shahid Rajaei reservoir dam in the study area has caused a change in the discharge trend of the mainstream. This affects the region's ecosystem as well as the morphology of the river channel that passes through the city of Sari. 3) The hydrological response of the studied watershed is not only influenced by climatic factors, the human activities (e.g., land use change and damming) has significant contribution. The authors suggest future researchers conduct more extensive research on the effect of dams on the hydromorphological characteristics of the downstream river.

    Keywords: Ecosystem Service, human activities, Mann-Kendal Test, Surface Runoff, Tajan watershed}
  • علیرضا واعظی*، اولدوز بخشی راد

    شماره منحنی یکی از روش های رایج برای برآورد رواناب سطحی در حوزه های آبخیز است. عدم قطعیت در برآورد رواناب غالبا به دلیل پیش فرض آن برای نسبت نگهداشت اولیه است l= 0.2 مطالعه حاضر به منظور ارزیابی دقت روش شماره منحنی در برآورد رواناب در برخی از زیرحوضه های رود ارس شامل لیوار، کلاله و شکرعلی چای در منطقه نیمه خشک شمال غرب ایران انجام گرفت. مقادیر رواناب بر اساس داده های ایستگاه های هیدرومتری برای دوره 30 ساله (از سال 1366 تا 1396) استخراج و با مقادیر برآوردی مدل مقایسه شد. برآورد رواناب برای هر زیرحوضه با استفاده از حداکثر ظرفیت نگهداشت آن (S) انجام شد. بر اساس نتایج، میانگین رواناب سالانه در زیرحوزه های لیوار، کلاله و شکر علی چای 4/ 6، 45 /1 و 5/ 9 میلی متر است. ضریب کارایی روش شماره منحنی در زیرحوزه های لیوار، کلاله و شکرعلی چای به ترتیب 44/ 0-، 25/ 0- و 27/ 0- درصد بود. کاربرد این روش منجر به بیش برآوردی در مقادیر کوچک رواناب و کم برآوردی در مقادیر بزرگ رواناب شد. واسنجی مدل با اصلاح نسبت نگهداشت اولیه به 08/ 0، ضریب کارایی مدل را به ترتیب 95، 96 و 93 درصد بهبود داد. بر این اساس واسنجی مدل برای پیش بینی مطلوب رواناب در زیرحوضه های ارس و حوضه های مشابه ضروری است.

    کلید واژگان: رواناب سطحی, مدیریت حوزه آبخیز, منطقه نیمه خشک, نسبت نگهداشت اولیه}
    AliReza Vaezi*, Ouldouz Bakhshi Rad

    The SCS-curve number is one of the common methods to estimate drirect runoff in the watershed scale. There is often an uncertainty in predicting runoff in many areas due to to the model’s assumption on the initial abstraction ratio (l= 0.20). This study was conducted to evaluate the accuracy of SCS-CN method in estimating runoff in some semi-arid subbasins of the Aras river consits of the Livar, Kalaleh and Shekaralichay in northwest of Iran. Runoff values were obtained from hydrometery stations for a 30-year period from 1987-2017) and compared with the estimated values which were determined using the maximum retention capacity (S). Based on the results, mean annual runoff in the Livar, Kalaleh and Shekaralichay subbasins is is 6.4, 1.45 and 9.5 mm, respectively. The model accuracy of the Livar, Kalaleh and Shekaralichay was -0.44, -0.25 and -0.27 percent, respectively. It showed over-estimations for small runoff values and down-estimation for large values. The model was calibrated usingthe revision of the initial abstraction ratio value (l= 0.08) and the model accuracy improved to 95, 96 and 93 percent, respectively. As a conclution, the calibration of l is essential to acuurate prediction of runoff in the the Aras river and similar basins.

    Keywords: Surface runoff, Watershed Management, Semi-arri region, Initial abstraction ratio, Calibration}
  • فاطمه بالویی، سعید سلطانی کوپائی*

    امروزه به دلیل افزایش رشد جمعیت، اقدامات مدیریتی نادرست و عدم نظارت بر روند تخریب پوشش اراضی سبب شده بسیاری از حوزه های آبخیز در معرض تخریب شدید قرار گیرند که این امر خود منجر به افزایش رواناب و رسوب می گردد. در این مطالعه، هدف بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی/پوشش بر نوسانات آب های سطحی در حوزه آبخیز دویرج بود. به منظور تهیه نقشه های کاربری اراضی/پوشش از تصاویر ماهواره لندست مربوط به سه سال 1373، 1384 و 1393  استفاده شد. برای مدل سازی بارش_رواناب از مدل رایانه ای  SWAT   استفاده گردید؛ سپس با استفاده از نرم افزار  SWAT_CUP     کارایی مدل افزایش یافت. بررسی عملکرد مدل با استفاده از آماره های   NS،R2، P_FACTOR   و  R_FACTOR   صورت گرفت. پس از انجام واسنجی و اعتبارسنجی مقادیر این ضرایب به ترتیب برای دوره واسنجی برابر 58 /0، 60 /0، 81 /0، 87 /0    و برای دوره اعتبارسنجی مدل برابر    56 /0، 57 /0، 81 /0 و 89 /0  به دست آمد. بررسی میزان رواناب سالانه نشان داد تغییر کاربری جنگل و مرتع به زمین  بایر از سال   1373 تا 1393  موجب افزایش رواناب خروجی از مقدار91/ 3 تا 85 /5 مترمکعب بر ثانیه در حوضه شده است.

    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, رواناب سطحی, دویرج ایلام, مدل سازی, سنجش از دور, واسنجی, اعتبارسنجی}
    Fateme Balouei, Saeed Soltani Kopaei*

    Today population growth, inaccurate management practices and land degradation processes have caused many watersheds to be severely degraded, leading to increased runoff and sediment. In this study, the aim of the study was to investigate the effect of land use change on surface water fluctuations in the Doiraj watershed. Landsat satellite imagery was used for three periods of 1995, 2006, and 2015, it was found that the major changes occurred with decreasing forest and rangelang  levels and increasing land barren. For modeling rainfall-runoff, a SWAT computer model was used. Then, using the SWAT_CUP model, The performance of the model was evaluated using statistics, NS, R2, P_FACTOR and R_FACTOR. After calibration and validation, the values of these coefficients were 0.58, 0.60, 0.81, 0.87 for the calibration period and 0.56, 0.57, 0.81 and 89 for the validation period of the model, respectively was obtained. Annual runoff estimation indicated that changes in forest, pasture and wasteland land use from 1995 to 2015 increased the outflow runoff the basin from 3.91 to 5.85 m3 / s.

    Keywords: landuse Change, Surface Runoff, Doiraj of Ilam, Modeling, Remote Sensing, Calibration, Validation}
  • مینا آقاجانزاده سراسکانرود، جواد بهمنش*، حسین رضایی، نسرین آزاد

    در پژوهش حاضر، تاثیر تغییر اقلیم بر تغییر رواناب سطحی زرینه رود واقع در دشت میاندوآب مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، سناریوهای A1B، A2 و B1 از طریق مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG و با به کاربردن مدل گردش عمومی جو HadCM3 و مدل شبکه عصبی مصنوعی در دو دوره زمانی مختلف (2065-2046، 2099-2080) مورد مطالعه قرار گرفتند. بدین منظور بهترین ترکیب پارامترهای ورودی مدل شبکه عصبی مصنوعی MLP جهت برآورد رواناب از میان پارامترهای هواشناسی مختلف با تاخیر صفر و یک روز و پارامتر رواناب با تاخیر یک روز انتخاب گردید. سپس از داده های هواشناسی پیش بینی شده توسط مدل اقلیمی LARS-WG در سال های آینده به عنوان ورودی مدل شبکه عصبی منتخب استفاده شده و در ادامه رواناب پیش بینی گردید. نتایج ارزیابی داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده توسط مدل  LARS-WG با استفاده از شاخص های آماری و خطاسنجی مختلف بیانگر این است که اختلاف معنی داری بین مقادیر شبیه سازی شده و مشاهداتی وجود ندارد. تحلیل عملکرد مدل شبکه عصبی مصنوعی نیز حاکی از دقت خوب و مناسب این مدل در شبیه سازی تغییرات رواناب در حوضه مورد بررسی است. نتایج نشان داد که متوسط رواناب سالانه در دوره 2065-2046 نسبت به دوره پایه در حدود 4/62 متر مکعب بر ثانیه افزایش و در دوره 2099-2080 نسبت به دوره پایه در حدود 14/7 مترمکعب بر ثانیه کاهش خواهد یافت.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, رواناب سطحی, شبکه عصبی مصنوعی, مدل ریزمقیاس نمایی, مدل گردش عمومی}
    Mina Aghajanzadeh Saraskanroud, Javad Behmanesh*, Hossein Rezaie, Nasrin Azad

    In the present research, the climate change effect on variation of surface runoff of Zarrinehrud located in the Miandoab plain was investigated. In this direction, the scenarios including A1B, A2 and B1 via LARS-WG downscaling model and with applying the HadCM3 general circulation model and artificial neural network model in two different periods (2046-2065, 2080 -2099) were studied. For this purpose, the best combination of input parameters of the MLP artificial neural network model was selected to estimate the runoff among various meteorological parameters with time delay of zero and one day and runoff parameter with one-day delay. Then, the meteorological data predicted by the LARS-WG in the future were used as inputs for the selected neural network model and consequently the runoff was predicted. The comparison of results between observed and simulated data by LARS-WG model using different statistical and error measurement indices indicates that there is no significant difference between simulated and observed values. Performance analysis of the artificial neural network model indicates that the mentioned model has good and suitable accuracy to simulate the runoff variations in the studied area. The results showed that the average annual runoff in the period of 2046-2065 will increase about 4.62 CMS than base period and it will decrease about 14.7 CMS during the period 2080-2099 compared to the base period.

    Keywords: Artificial Neural Network, Climate Change, HadCM3, LARS-WG, Surface Runoff}
  • غلامرضا راهی *، عطاالله کاویان، سیاوش کلبی، مهین کله هوئی

    بیلان آب و تجزیه جریان داخل یک حوضه از لحاظ برنامه های توسعه ای و بهره برداری آب از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. لذا هدف از پژوهش پیش رو کاربرد و ارزیابی مدل چهار متغیره سالاس در برآورد و پیش بینی میزان دبی خروجی حوزه آبخیز باغان استان بوشهر می باشد. داده های مورد نیاز برای اجرای مدل بارش و دبی می باشد که بدین منظور داده های بارش ایستگاه هواشناسی باغان و دبی خروجی ایستگاه هیدرومتری باغان از سال 1359 تا سال 1388 تهیه گردید. مدل سالاس از تعدادی زیر مدل ساده که فرآیندهای مختلف جریان را در حوضه مشخص می سازند، نظیر رواناب سطحی، نفوذ، تبخیر و تعرق، نفوذ عمقی، جریان پایه به دست می آید. به منظور کالیبراسیون مدل از تابع مجموع مربعات خطا استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش ترین مقدار بارندگی در حوضه از طریق تبخیر و تعرق از حوضه باغان خارج می شود. نتایج نشان داد مقدار ریشه میانگین مربعات خطای نسبی قبل و بعد از بهینه سازی ضرایب مدل چهار متغیره سالاس به ترتیب از 2/18 درصد به 1/5 درصد و میانگین خطای مطلق از 10/13 به 0/73 کاهش پیدا کرد. هم چنین نتایج نشان داد در سال هایی که مقدار دبی خروجی به صورت متوسط است، مقدار شبیه سازی به مقدار مشاهداتی آن بسیار نزدیک می باشد. در سال های پرآبی که مقدار دبی خروجی بسیار بیش تر از سال های نرمال است، مقدار شبیه سازی بسیار کم تر از مقدار مشاهداتی آن می باشد.

    کلید واژگان: بیلان آب, تبخیر و تعرق, ذخیره سفره, رواناب سطحی, جریان پایه}
    Gh.R. Rahi*, A. Kavian, S. Kalbi, M. Kalehhouei

    Water balance and flow analysis within a basin is particularly important in terms of water development and utilization programs. Therefore, the purpose of this study is to evaluate and predict the outflow rate of Baghan watershed in Bushehr province. The data required for the implementation of the rainfall and discharge models were used to obtain the precipitation data of the Baghan Meteorological Station and the discharge of Baghan Hydrometric Station from 1981 to 2010. The Salas model is derived from a number of simple sub models that characterize different flow processes in the basin such as surface runoff, infiltration, evapotranspiration, deep infiltration and base flow. Error squares were used to calibrate the function model. The results of this study showed that the highest amount of rainfall in the basin was evacuated from the basin by evapotranspiration. The results showed Relative root mean square error before and after optimization of the coefficients of the four-variable Salas model decreased from 2.18% to 1.5% and the mean absolute error from 10.13 to 0.73. and mean error of the Salas four-variable model showed that in the years when the discharge value is almost average, the simulation value is very close to the observed value, and when the discharge value is much higher than the normal years, the simulation value is the less than its observed value.

    Keywords: Water Balance, Evapotranspiration, Aquifer Storage, Surface Runoff, Base Flow}
  • عماد ذاکری*، حمیدرضا کریم زاده، سید علیرضا موسوی، محمد قربانی

    مراتع طیف متنوعی از خدمات ضروری برای زندگی انسان فراهم می کنند. اما شکست بازار در نظر گرفتن بسیاری از این خدمات اکوسیستمی باعث اخلال در ارایه آن ها شده است. در این مطالعه ارزش اقتصادی کارکرد تنظیم و کنترل رواناب مراتع حوضه آبخیز ارناوه در شمال شرق ایران بررسی گردید. کمی سازی مقدار رواناب با استفاده از روش SCS-CN و ارزش گذاری اقتصادی کنترل رواناب با استفاده از روش هزینه جایگزین انجام شد. نقش پوشش گیاهی مراتع در حفظ آب با مقایسه مقدار کارکرد تحت شرایط فعلی پوشش و سناریو تخریب مراتع تعیین شد. علاوه بر این نقش پوشش گیاهی مراتع در کنترل رواناب سطحی با در نظر گرفتن سه سناریوی فرضی دیگر و سپس اثرات تغییرات کاربری مرتبط با این سناریوها بر میزان رواناب مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که نقش پوشش گیاهی مراتع در تنظیم و کنترل رواناب برابر با 106×19/7 مترمکعب در سال است که ارزش اقتصادی سالانه ای برابر با 109×123 ریال (225 دلار در هکتار در سال) دارد. همچنین نتایج مقایسه مقدار کارکرد مذکور در 3 سناریوی احتمالی تبدیل مراتع و شرایط فعلی نشان داد که سناریوی تبدیل مراتع به اراضی دیم دارای بیشترین تاثیرات منفی (106×18/4 مترمکعب در سال افزایش نسبت به شرایط فعلی) و سناریو بهبود پوشش گیاهی مراتع به 50-25 درصد پوشش گیاهی دارای بیشترین تاثیرات مثبت (106×95/1 مترمکعب در سال کاهش رواناب) در تنظیم و ذخیره رواناب خواهند داشت. نتایج مطالعه می تواند به تصمیم گیرندگان در جهت انتخاب مناسب ترین راهبرهای توسعه کمک نماید.

    کلید واژگان: خدمات اکوسیستمی, ارزش گذاری اقتصادی, رواناب سطحی, هزینه جایگزین, مرتع}
    Emad Zakeri *, Hamidreza Karimzadeh, Seyed Alireza Mousavi, Mohammad Ghorbani

    Rangelands provide a diverse array of vital services that pertain to human life. But market failure to consider the value of these ecosystem services has disturbed provision of many ecosystem services. In this study the economic value of water conservation functions by Arnaveh basin located in northwestern Iran was estimated. Rainfall-runoff simulation was carried out by using Curve Number (CN) method. Also by means of Replacement Cost method the value of the hydrological services were quantified. The role of vegetation cover in water conservation was estimated by comparing the surface runoff under current condition and uncovered soil conditions. Moreover the role of rangelands on water retention and surface runoff reduction by devising three more hypothetical scenarios and then the effects of land use changes associated with these scenarios on rainfall-runoff rate of the region were compared. Results showed that the role of rangelands vegetation cover in water conservation and surface runoff reduction was 7.19×106 m3, with the economic value of 123×109 IRR. Also, the results of a comparing between 3 hypothetical scenarios and current conditions showed that, under the case of scenario one which assumes that the entire of rangelands area is becoming to rain-fed farming, total outflow would be in the maximum amount and the most negative effects will accrue. Also the scenarios of improvement of vegetation cover to 25-50 percent has the most positive effects (1.95×106 m3 yr-1 decrease) on water retention. The results of this study could help decision-makers in selecting appropriate and economically feasible development strategies.

    Keywords: Ecosystem services, Economic valuation, Surface runoff, replacement cost method}
  • مسعود عشقی زاده*، علی طالبی، محمد تقی دستورانی، حمیدرضا عظیم زاده

    در این تحقیق مدل لاپسوس به عنوان یک مدل مناسب که روندیابی جریان سطحی را بر اساس الگوریتم توزیع جریان چند جهته انجام می دهد، معرفی شد. الگوریتم های توزیع جریان به دو گروه توزیع جریان چند جهته و تک جهته تقسیم می شود. مدل لاپسوس یک مدل تحول چشم انداز بوده که ورودی های لازم برای روندیابی جریان سطحی آن شامل مدل رقومی ارتفاع، مقدار رگبار، ضریب رواناب و مقدار عامل هم گرایی می باشد. این مدل در محیط برنامه نویسی ++C نوشته شده و ورودی های آن از طریق صفحه اجرای مدل تعریف می شدند. این مدل برای اولین بار در ایران برای روندیابی جریان سطحی در مقیاس حوزه آبخیز در حوضه زوجی کاخک شهرستان گناباد اجرا و مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق جریان های سطحی ایجاد شده بر اثر 34 واقعه منجر به سیلاب طی سال های 2008 تا 2018 با استفاده از این مدل در مقیاس حوزه آبخیز و در زیرحوضه های نمونه و شاهد، شبیه سازی شد. نتایج حاصل نشان داد، روندیابی جریان چند جهته که به وسیله مدل لاپسوس صورت گرفته است با دقت بالایی قادر به شبیه سازی حجم کل جریان خروجی در مقیاس حوضه است. به طوری که مقدار RMSE نرمال شده برابر با 3.9 درصد می باشد.

    کلید واژگان: جریان سطحی, روندیابی جریان, روندیابی چند جهته, مدل لاپسوس, ++C}
    Masoud Eshghizadeh *, Ali Talebi, Mohammad Taghi Dastorani, Hamidreza Azimzadeh

    In this research, LAPSUS model is introduced as a suitable model to surface runoff rutting by Multiple Flow Direction (MFD) algorithms. Flow distribution algorithms grouped into two main types including Single Flow Direction (SFD) and MFD algorithms. LAPSUS model is a landscape evolution and a multi-module dynamic landscape evolution model. Studied processes included overland erosion, land sliding, tillage erosion and tectonics. Input data in LAPSUS model was DEM, rainfall, runoff coefficient and convergence factor. This model has written in C++. This model has been used for runoff rutting in Kakhk watershed of Gonabad, Iran, for the first time. For this purpose, surface runoff resulted from 34 rainfall events was simulated for multiple flow direction analysis between 2008 and 2018. Results showed that LAPSUS model can simulate total volumes of events with a high accuracy by MFD with the amount of nRMSE of 3.9 percent.

    Keywords: C++, LAPSUS model, Multiple Flow Direction, Runoff rutting, surface runoff}
  • آرزو خیرخواه*، هادی معماریان، سید محمد تاج بخش
    بهره برداری صحیح و اصولی از منابع طبیعی باعث حفظ این ثروت های ارزشمند می شود و به کارگیری دانش بهینه سازی می تواند کمک موثری در این راستا باشد. بر همین اساس، هدف از این مطالعه مقایسه الگوریتم تکاملی ژنتیک و روش کلاسیک برنامه ریزی خطی در بهینه سازی کاربری اراضی حوزه آبخیز بایگ می باشد. نتایج مطالعه نشان داد که در صورت بهینه سازی کاربری اراضی با برنامه ریزی خطی مساحت زراعت دیم کاهش و زراعت آبی افزایش می یابد. بعد از کمینه سازی، رواناب سطحی و رسوب دهی کل حوضه به ترتیب 1.16 و 12.91 درصد کاهش خواهد یافت. در صورت بهینه سازی کاربری اراضی با الگوریتم ژنتیک، مساحت مرتع و زراعت آبی افزایش پیدا کرده، مساحت باغ آبی، بادام کاری و زراعت دیم کاهش می یابد. ضمن این که بعد از بهینه سازی، رواناب سطحی و رسوب دهی کل حوضه به ترتیب 13.95 و 31.99 درصد کاهش خواهد یافت. نتایج همچنین نشان داد که برنامه ریزی خطی در مقایسه با الگوریتم ژنتیک، در تامین محدودیت ها بسیار بهتر عمل کرد و قید مساحت مجموع کاربری ها در برنامه ریزی خطی تامین ولی در الگوریتم ژنتیک برآورده نشد. نتایج به دست آمده از تحلیل حساسیت نشان داد که حساس ترین ضریب در تابع کمینه سازی رواناب و رسوب دهی، ضریب مربوط به زراعت دیم با هزینه کاهش یافته برابر با 67.52 است. همچنین، نتایج گویای آنست که محدودیت سطوح کل کاربری ها و محدودیت کمینه سطوح مراتع به ترتیب با قیمت سایه ای 397.40 و 233.28 بیشترین تاثیر منفی را بر جواب بهینه و محدودیت های بیشینه سطح کاربری باغات آبی و محدودیت بیشینه سطح کاربری بادام کاری به ترتیب با قیمت سایه ای 134.97- و 118.44- بیشترین تاثیر مثبت را بر جواب بهینه خواهند داشت. به عنوان نتیجه گیری کلی، می توان بیان کرد که الگوریتم های تکاملی (مانند الگوریتم ژنتیک) زمانی که با مسائلی که دارای محدودیت های زیاد هستند مواجه می شوند، در مقایسه با تکنیک های کلاسیک بهینه سازی ضعیف تر عمل می کنند.
    کلید واژگان: تحلیل حساسیت, حوزه آبخیز بایگ, رواناب سطحی, رسوب دهی, کمینه سازی}
    Arezoo Kheyrkhah *, Hadi Memariyan, seyedMohamad Tajbakhsh
    Correct and consistent uses of natural resources preserve this valuable wealth. Using optimization knowledge can assist us to achieve this object. Thus, this study aims to compare linear programming as a classical method of optimization with genetic evolutionary algorithm for land use optimization of the Bayg watershed. Results showed that linear programming reduced dry farming acreage and increased the acreage of irrigated agriculture. After minimization, surface runoff and sediment yield declined by 1.16, 12.91 percent, respectively. Genetic algorithm led to an increase in rangeland, irrigated agriculture and horticulture acreages, while almond orchard and dry farming acreages were reduced. Furthermore, surface runoff and sediment yield declined by 13.95 and 31.99 percent, respectively. Linear programming acted stronger in satisfying the constraints, as compared with genetic algorithm. The constraint “total acreage” was satisfied by linear programming, while genetic algorithm could not meet this constraint. Sensitivity analysis of linear programming showed that the most critical factor in minimizing runoff and sediment yield function was the coefficient of dry farming with a reduced cost of 67.52. Results also established that the constraints “total acreage and minimum acreage of rangeland” with the shadow prices of 397.40 and 233.28, respectively had the highest negative impact on the optimal solution. Meanwhile, the constraints “maximum acreages of irrigated horticulture and almonds garden” with the shadow prices of -134.97 and -118.44, respectively had the highest positive impact on the optimal solution. As a general conclusion it can be stated that in land use optimization problems with a large number of constraints, genetic algorithm show poorer performance in satisfying constraints, as compared with linear programming.
    Keywords: Bayg watershed, surface runoff, sediment yield, Sensitivity analysis, minimization}
  • مصطفی رشیدپور، کریم سلیمانی، کاکا شاهدی، ولی الله کریمی
    سیل گرفتگی در نتیجه ایجاد نقص و یا ناکارآمدی در سیستم های زهکشی رواناب سطحی از مشکلات اجتناب ناپذیر بسیاری از حوزه های شهری ایران به شمارمی رود. این مقاله نشان می دهد چگونه می توان با استفاده از یک مدل تک بعدی هیدروردینامیکی، گسترش سیلاب در یک شبکه زهکشی رواناب سطحی، متشکل از سیستم زهکش سطحی (خیابان ها به همراه کانال های روباز) و همچنین سیستم زهکش زیر سطحی (لوله ها و مجاری زیر زمینی) به همراه اثر متقابل آنها را شبیه سازی نمود. نتایج حاصل از فرآیند واسنجی و اعتبار سنجی نشان می دهد مدل توانایی قابل قبولی در شبیه سازی شکل کلی هیدروگراف و برآورد حجم جریان و دبی اوج سیلاب ها دارد. مقدار پایینRMSE تاییدی بر قابل پذیرش بودن شکل کلی هیدروگراف شبیه سازی شده توسط مدل است. مقدار مطلق %BIAS کمتر از 20 درصد بوده که نشان می دهد مدل کالیبره شده حجم کل جریان را در حد قابل قبولی پیش بینی نموده است. نتایج این تحقیق استفاده از مدل های هیدرودینامیکی تک بعدی را در شبیه سازی سیلاب در شبکه جمع آوری رواناب سطحی، مورد تاکید قرار می دهد.
    کلید واژگان: رواناب سطحی, حوزه شهری, شبیه سازی, مدل تک بعدی, بابلسر}
    Mostafa Rashidpour, Karim Solaimani, Kaka Shahedi, Valiollah Karimi
    Flooding due to the failure of drainage systems is a serious problem for many urban watershed of Iran. This paper shows how flooding in urban drainage systems can be simulated by one- dimensional hydrodynamic modeling incorporating the interaction between (I) the buried pipe systems (II) the streets with open channel flow. The values of the NS, RMSE, and %BIAS statistics were also calculated to assess the validity of the model structure. The NS results for calibration and validation of the case study demonstrate that the calibrated model simulated acceptably the shape of the actual hydrograph. The lower RMSE values also support the accuracy of the calibrated model in simulating the shape of the hydrograph. The absolute value of %BIAS is never more than 20%, which demonstrates that the calibrated model simulated acceptably the total flow volume. The results of this study emphasize the use of one-dimensional hydrodynamic model to Simulation of flooding in urban drainage systems.
    Keywords: Babolsar, Simulation, Surface Runoff, Urban Watershed}
  • سیدمسعود سلیمان پور، مجید صوفی، حسن احمدی
    فرسایش خندقی به دلیل تولید رسوب و زیان های فراوانی که در نتیجه تخریب اراضی، راه ها و سازه های عمرانی در استان فارس وارد می نماید اهمیت ویژه ای دارد. در این تحقیق 15 خندق فعال و معرف از نظر ویژگی های مورفومتریک، گزینش شدند. طول خندق، عمق، عرض بالا و پایین و حجم فرسایش در آن ها اندازه گیری شد. برای تعیین عوامل موثر در گسترش و رسوب زایی خندق ها، با بهره گیری از روش Stepwise در نرم افزار SPSS تحلیل آماری صورت گرفت. نتایج نشان می دهد، رسوب تولیدی ناشی از گسترش خندق ها در نی ریز تابع سه متغیر گستره آبخیز، درصد سیلت و شن در آبخیز واقع در بالای پیشانی خندق ها است. این نتایج دلالت بر غالب بودن رواناب سطحی به عنوان فرآیند هیدرولوژیک عمده در گسترش خندق ها در این منطقه دارد. بررسی آستانه پستی و بلندی نشان داد به علت منفی شدن توان (b)‎ فرایند رواناب سطحی غالب است و با نتایج محققان خارجی همخوانی دارد. هم چنین این نتایج بیانگر تاثیر ویژگی حوزه آبخیز و سازند زمین شناسی در تولید رسوب ناشی از فرسایش خندقی است. کاهش سطوح لخت و بدون پوشش از راه استقرار پوشش گیاهی، ایجاد بانکت در بالا دست خندق ها به منظور کاهش سطح تولید کننده رواناب و احداث بندهای خاکی کوچک تر از یک متر برای کمک به استقرار پوشش گیاهی و کاهش پیشروی خندق ها توصیه می شود
    کلید واژگان: گسترش خندق ها, فرسایش خندقی, نی ریز, رواناب سطحی, تولید رسوب}
    S.M. Soleimanpour, Majid Soufi, Hassan Ahmadi
    Gully erosion has an important role in Fars province due to sediment production and enormous damages to land, roads and infrastructures. In this research, 15 gullies were selected to measure their morphometric characteristics. The length, depth, top and bottom width and volume of gully erosion were then measured. Influential factors on the sediment production and gully development were analyzed and determined by using stepwise method in SPSS software. The results indicate that sediment production due to gully development is related to three variables including drainage area, silt and the sand percent of the watershed above the gully heads. These results imply that surface runoff is acting as dominant hydrologic process on gully development. Investigation on the topographic threshold reveals that drainage area exponent (b) is negative and these results are in the same line with the results of some recent relevant studies. The results also indicate the watershed characteristics and geological formation impact on the gully sediment production. Gully development could be reduced by decreasing the area of bare land as the main source of surface runoff by vegetation planting and terracing. Constructing of small earth dams at the end of gullies collect surface runoff and provides better situations for vegetation establishment around gullies.
    Keywords: Gully development, Sediment production, Gully erosion, Surface runoff, Neyriz}
  • علیرضا مسجدی *، منوچهر فتحی مقدم
    وجود پوشش گیاهی در هر منطقه ای باعث کاهش سرعت جریان های سطحی و جلوگیری از فرسایش خاک می شود، بنابراین پوشش گیاهی تاثیر قابل ملاحظه ای بر کاهش سیلاب های مخرب خواهد داشت. یکی از روش های حفاظت از فرسایش در حوزه های آبخیز سیل زا، استفاده از روش زیستی است. وجود پوشش گیاهی در حوزه های آبخیز، باعث کاهش سرعت جریان در هنگام سیلابی و جلوگیری از فرسایش خاک می شود. اندام های بیرونی گیاهان موجب افزایش زبری و کاهش سرعت جریان آب و در نتیجه کاهش انرژی تنش برشی آن می شود. از عوامل مهمی که مقاومت هیدرولیکی گیاهان با آن بیان می شود، ضریب زبری است. اندازه گیری ضریب زبری گیاهان و بررسی تاثیر آن ها در کاهش سرعت و تنش برشی جریان، از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از گونه های مناسب برای تثبیت و حفاظت خاک، گیاه گز است. این گیاه نسبت به شرایط مختلف مقاوم، و به آسانی در محل مورد نظر استقرار می یابد. گز از جمله گیاهانی است که دارای برگ های سوزنی بوده، اندام بیرونی آن ها به دلیل زبری، باعث کاهش سرعت جریان و جلوگیری از فرسایش خاک می شود. در این تحقیق، با استفاده از مدل آزمایشگاهی ضریب زبری اندام بیرونی گیاه گز و تاثیر آن در کاهش سرعت جریان بررسی شده است. گز، در شرایط غیر مستغرق و زیر بحرانی در فلوم شیشه ای به طول 12.6 متر، عرض 0.5 متر و ارتفاع 0.6 متر با سرعت، دبی و عمق های مختلف آزمایش شد. ارتفاع گیاه در این، تحقیق 35 سانتی متر و با آرایش طبیعی و تصادفی در بازه ای از فلوم به طول 2.8 متر در کف فلوم قرار داده شد. 22 نوع آزمایش در این تحقیق صورت گرفت. با توجه به آزمایش های انجام شده بر روی مدل فیزیکی و نمودارهای به دست آمده، می توان نتیجه گرفت ضریب زبری این گیاه، تابعی از شرایط جریان، نظیر سرعت، عمق و شعاع هیدرولیکی و همچنین تابعی از نوع و پوشش گیاهی است؛ همچنین گیاه گز به دلیل زبری بالا، گزینه مناسبی برای کاهش سرعت جریان و جلوگیری از فرسایش خاک به شمار می رود.
    کلید واژگان: جریان سطحی, ضریب زبری, گز, فلوم, مقاومت جریان}
    Ali Reza Masjedi*, Manouchehr Fathi Moghadam
    The existence of vegetation cover in a region can reduce the velocity of surface run-offand prevent soil erosion. This can substantially control the occurrence of destructivefloods in the region. One reliable method used in protecting flood-forming catchmentsis the biological method. Also, one factor that represents the hydraulic resistance inplants is roughness coefficient. Measuring the coefficient and its impact on the flowvelocity and shear stress reduction in the plants is of outmost importance. One of theknown species used extensively in soil stabilization and protection is Tamarix sricta.This species resists against various climates and is easy to be planted. With its needleleaves and rough external organs, Tamarix sricta reduces the flow velocity and preventsfurther soil erosion. In this research roughness coefficient of the Tamarix sricta wasinvestigated. The plant studied in non-submerged and sub critical condition flow using aflume with the length of 12.6 m, width of 0.5 m and height of 0.6 m in differentvelocity, discharge and depths. The height of plants in this is 35 cm with a naturalarrangement in trays of 2.8 m in length laid over the bed of the flume. The total numberof the experiments is 22.The results of this study show that roughness coefficient ofplants is function of velocity, depth, hydraulic radius and plant types. Because of itshigh roughness, this species is an appropriate alternative to be used in reducing the flowvelocity and protecting the soil from any erosion possibility.
    Keywords: Flume, Roughness coefficient, Tamarix, Shear stress, Surface runoff}
  • سیدحمیدرضا صادقی*، سیده لاله رضوی، محمد مهدوی
    برای برآورد روان آب در حوزه های آبخیز، از روش های گوناگونی استفاده می شود که در این میان، مدل سرویس حفاظت خاک (SCS) کاربردی جهانی یافته است، بنابراین با توجه به استفاده گسترده از مدل SCS ارزیابی شرایط و خصوصیات متغیرهای ورودی به آن اهمیت زیادی در دقت برآورد مدل مزبور دارد. پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش خصوصیات اصلی رگبار در دقت تخمین روان آب مدل SCS، در حوزه های آبخیز کسیلیان و درجزین انجام شد. به همین منظور، رگبارهای واجد اطلاعات هم زمان بارش روان آب انتخاب و مقدار روان آب ناشی از هر رگبار پس از تعیین خصوصیات مختلف آن ها و نقشه شماره منحنی حوضه ها و با اعمال واسنجی های لازم تخمین زده شد. به منظور تعیین تاثیر خصوصیات رگبار در خروجی مدل، از تحلیل ضرایب هم بستگی استاندارد شده در بهترین رگرسیون چندمتغیره برازش داده شده به ضرایب واسنجی شده شاخص حداکثر ذخیره مدل، و خصوصیات رگبار استفاده شد. نتایج به دست آمده در حوضه های مورد تحقیق نشان داد که مقدار، بیشینه مقدار بارش در زمان تمرکز، بیشینه شدت 30 دقیقه ای، مقادیر بارندگی چارک دوم و چارک اول، به ترتیب بیش ترین تاثیر را در دقت خروجی مدل دارد.
    کلید واژگان: درجزین, روان آب سطحی, شماره منحنی, کسیلیان, هدررفت اولیه}
    Seyed Hamid Reza Sadeghi*, Seyedeh Laleh Razavi, Mohammad Mahdavi
    Many different runoff prediction methods are being used among which SCS model hasbeen applied throughout the globe. It is therefore very important to evaluate thecircumstances and input specifications under which such models could be applied. Thepresent study was conducted to investigate the role of rainfall main characteristics onaccuracy of SCS model in runoff prediction for Kasilian and Darjazin watersheds. Forthis purpose, the simultaneous rainfall-runoff data were selected and the storm runoffwas estimated using determining rainfall characteristic, providing Curve Number mapand calibrating the model. In order to determine the effects of rainfall characteristics onmodel output, the standardized values of regression coefficient (β) of the best fittedmultiple regression, developed between rainfall circumstances and maximum storageindex coefficient, were determined. The results of the study showed the depth,maximum rainfall in concentration time, maximum 30 minutes intensity, 2nd quartileand 1st quartile have the highest rate of effectiveness on model output respectively.
    Keywords: Curve Number, Darjazin, Initial abstraction, Kasilian, Surface runoff}
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