water use
در نشریات گروه آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع-
استفاده نادرست از منابع آبی، سبب کمبود آب و در پی آن ایجاد مشکلات متعددی برای انسان ها شده است. لذا، ارزیابی تنش آبی می تواند به مدیریت پایدار منابع آبی کمک کند. شاخص فقر آب (WPI) به عنوان ابزاری ترکیبی، عوامل تاثیرگزار بر وضعیت آب در یک منطقه مشخص را در قالب 5 معیار مهم منابع، دسترسی، ظرفیت، مصرف و محیط زیست ارزیابی می کند. در پژوهش حاضر، استان خراسان رضوی، به 22 محدوده مطالعاتی تفکیک و از WPI به منظور ارزیابی تنش آبی آن ها استفاده شد. مطابق نتایج WPI، محدوده درگز با امتیاز 63/50 بهترین و محدوده کاشمر؛ کوهسرخ؛ خلیل آباد با امتیاز 20/20 بدترین وضعیت آبی را نسبت به سایر محدوده ها به خود اختصاص دادند. میانگین WPI برای کل استان، عدد 41/34 بدست آمد که نشان دهنده وضعیت بحرانی آب می باشد. میانگین 5 معیار منابع، دسترسی، ظرفیت، مصرف و محیط زیست نیز برای کل استان به ترتیب 41/19، 35/36، 23/31، 06/38 و 05/47 بدست آمدند که با توجه به مقادیر معیارهای مصرف و منابع، مصرف آب، 96/1 برابر منابع آبی می باشد. بنابراین، بهره وری بی رویه از منابع آبی، مخصوصا در بخش کشاورزی و عدم توجه به توسعه پایدار و آستانه تاب آوری اکوسیستم ها به عنوان مهمترین بخش تولید آب، مهم ترین اشتباهات استراتژیک مدیریتی مسبب بحران آبی شناخته شدند. لذا، ایجاد توازن بین مصرف آب و منابع آبی، اختصاص بخشی از آب به نیاز آبی اکوسیستم ها، استفاده از ظرفیت جامعه علمی در مدیریت منابع آب، کاهش وابستگی اقتصادی به کشاورزی و... می توانند به عنوان نقشه راه مدیریت منابع آبی جهت جلوگیری از بحرانی تر شدن شرایط موجود باشند.کلید واژگان: تنش آبی، توسعه پایدار، استان خراسان رضوی، شاخص فقر آب، منابع آبThe inappropriate utilization of water resources has led to water shortages and numerous challenges for humanity. Assessing water scarcity can significantly contribute to sustainable water resource management. The Water Poverty Index (WPI), as a composite tool, assesses the factors affecting the water condition in a specific area using five critical criteria: Resources, Access, Capacity, Use, and Environment. in the present study, Razavi Khorasan province was divided into 22 study areas, then the water poverty index was used to assess the water scarcity in each of them. WPI results revealed that the Darghz study area scored 50.63, indicating the best water condition, while the Kashmir study area, Red Mountain, and Khalilabad had the worst water conditions, scoring 20/20 compared to other regions. The average of WPI for the entire province was 34.41, indicating an unfavorable state of water scarcity in this region. The average values for the five criteria—resources, access, capacity, consumption, and environment—across the entire province were 19.41, 36.35, 31.23, 38.06, and 47.05, respectively, that according to Use and Resource criteria, water utilization in this province exceeds available water resources by a factor of 1.96. According to this, overexploitation of water resources, particularly in the agricultural sector, and neglecting sustainable development and resilience thresholds of natural ecosystems were identified as significant management strategic mistakes contributing to water scarcity in this province. Therefore, make a balance between water utilization and available resources, allocating a portion of water for the natural ecosystems requirements, and reducing economic reliance on agriculture, can serves as a roadmap for water resources management to effective water resource management and prevent further deterioration of the current situation.Keywords: Razavi Khorasan Province, Sustainable Development, Water Scarcity, Water Poverty Index, Water Resources
-
مقدمه
تالاب ها ازجمله اکوسیستم هایی هستند که از طیف وسیعی از تنوع زیستی پشتیبانی نموده و کالا و خدمات با اهمیت زیست محیطی را ارائه می نمایند. به طوری که مزایای اقتصادی و زیست محیطی زیادی مانند ترسیب کربن، تغذیه آب زیرزمینی، کنترل سیلاب، تولید غذا، فراهم کردن علوفه و غیره را به همراه دارند. در سراسر جهان، تالاب ها با فشار تخریب شدیدی مواجه هستند که عمدتا تغییرات حاصل، ناشی از فعالیت های انسانی است. از جمله این فعالیت ها می توان توسعه اراضی کشاورزی، شهرسازی، تغییرات کاربری زمین، انتقال آب بین حوضه ای و تخریب زیستگاه های طبیعی را نام برد. از این رو مطالعه حاضر باهدف بررسی روند تغییرات تالاب صالحیه در بازه زمانی 1402-1366 با استفاده از تصاویر ماهواره لندست و همچنین بررسی عوامل موثر بر تخریب و بیابان زایی منطقه با استفاده از روش بررسی اسنادی و پیمایش صحرایی صورت گرفت.
مواد و روش هاجهت بررسی روند تغییرات بستر آبی و شوره زار قزوین-البرز در دوره زمانی سال 1402- 1366 از تصاویر ماهواره لندست 5 و 8 استفاده شد. پس از اعمال تصحیحات رادیومتریک و اتمسفری، نقشه بستر آبی و پوشش گیاهی منطقه در محیط نرم افزارهای 2.8 ArcGIS Pro و 10.8 Arc GIS به ترتیب با استفاده از شاخص اصلاح شده آب تفاضلی نرمال شده (MNDWI) و شاخص نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) برای سال های مورد مطالعه استخراج گردید. همچنین تبیین پیشران های اصلی با روش اسنادی و پیمایشی انجام گرفت.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد بستر آبی تالاب در سال های 1366، 1377 و 1387 به ترتیب 36/8922، 02/2844 و 28/1135 هکتار بوده است، که این مساحت در سال های بعد از احداث زهکش یعنی سال های 1397، 1401 و 1402 به ترتیب به 01/921، 38/409 و 54/167 هکتار کاهش یافته است. نتایج مربوط به تغییرات پوشش گیاهی سطح منطقه نیز منطبق بر تغییرات آبی آن است، به طوریکه پوشش گیاهی در سال های قبل از احداث زهکش یعنی سال 1366، 1377 و 1387 به ترتیب حدود 56/7196، 62/4293 و 50/3576 هکتار از منطقه را در برگرفته و در سال های بعد از احداث آن یعنی سال های 1397، 1401 و 1402 به ترتیب 12/3337، 64/514 و 61/473 هکتار کاهش یافته است. نتایج مربوط به تبیین پیشران های کلیدی بیابان زایی و تخریب سرزمین در تالاب صالحیه و شوره زار دشت مرکزی قزوین، گویای تاثیر جدی فعالیت های انسانی بر وضع موجود تالاب است. در این میان ضایع شدن حقابه تالاب در اثر احداث سد کینه ورس روی رودخانه ابهررود، احداث بند انحرافی روی رودخانه کردان جهت تغذیه مصنوعی دشت هشتگرد و احداث سد انحرافی روی رودخانه زیاران نقش مهمی در اختلال چرخه هیدرولوژیکی تالاب داشته است. همچنین اجرای پروژه های عمرانی در تالاب ازجمله احداث زهکش، احداث آزادراه آبیک - چرمشهر و تاسیس فرودگاه آزادی و توسعه اراضی کشاورزی، تهدیدی جدی در خصوص امنیت حیات وحش تالاب، تخریب و انزوای اکولوژیکی و جغرافیایی به همراه دارد. همچنین احداث مسیر دسترسی و روگذرهایی به منظور انتقال آب در حاشیه و روی کانال زهکش، دسترسی بیشتر دامداران و شکارچیان را باعث گردیده و بر جمعیت دام های مازاد چراکننده از قبیل شتر در آن محدوده افزوده است.
نتیجه گیریبه طور کلی بیابان زایی و تخریب سرزمین در تالاب صالحیه و شوره زار دشت مرکزی قزوین، محصول عدم توجه به اصول مدیریت پایدار سرزمین است. در این میان، ناهنجاری های اقلیمی نیز طی دو دهه اخیر باعث تشدید اثرات تخریبی شده است. بر این اساس هرگونه اقدام جهت اصلاح و بهبود وضعیت اکولوژیکی تالاب با تاکید بر کنترل کانون های بحرانی تولید گردوغبار، می بایست مبتنی بر تعدیل اثرات اقدامات انسانی فوق الذکر تا حد امکان، کنترل چرای دام و احیای پوشش گیاهی، با تاکید بر انسجام سازمانی و مشارکت اجتماعات محلی در فعالیت های مطلوب محیط زیست انجام گردد.
کلید واژگان: پوشش گیاهی، بستر آبی، کانون بحرانی گردوغبار، مدیریت پایدار سرزمینIntroductionToday, due to human activities, climate change, and other factors, wetlands within the country are rapidly diminishing. Wetlands are critical ecosystems that support a vast array of biodiversity and provide valuable goods and services. They offer numerous economic and environmental advantages, such as carbon sequestration, groundwater replenishment, flood mitigation, and resources for food and fodder. Globally, wetlands are subjected to intense degradation pressures, primarily due to human-induced changes. These include expanding agriculture, urban development, inter-basin water transfers, and destroying natural habitats. Additionally, alterations in wetland catchment areas, resulting from land use changes that affect various surface processes, typically modify the condition of wetlands. Consequently, this study aims to examine the transformation of the Salehiyeh wetland from 1987 to 2023 using Landsat satellite imagery and to explore the factors contributing to the area's degradation and desertification through documentary and field surveys.
Materials and methodsLandsat 5 and 8 satellite images were utilized to study the changes in water bodies and saltlands in the Qazvin-Alborz region from 1988 to 2023. Following radiometric and atmospheric corrections, maps depicting the region's water bodies and vegetation cover were generated using ArcGIS Pro 2.8 and ArcGIS 10.8, respectively. These maps were derived using the Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) for the years of study. Documentary research and survey methods also identified the primary factors influencing these changes.
Results and DiscussionThe results indicated that the water abstraction area in the study area was approximately 8922.36,2844.02 and 1135.28 hectares in 1988, 1998, and 2009, respectively. This area decreased to 921.01, 409.38, and 167.54 hectares in 2019, 2022, and 2023, respectively. Correspondingly, the changes in the area's vegetation were consistent with the changes in its water. Before the construction of the drainage system, in 1988, 1998, and 2009, vegetation covered approximately 7196.56, 4293.62, and 2576.50 hectares, respectively. In the years following the construction of the drainage system, namely 2019, 2022, and 2023, the vegetation spanned 3337.12, 514.64, and 473.61 hectares, respectively. Investigations revealed that disruptions in the wetland's hydrological cycle due to the construction of dams on the main rivers, the development of drainage systems, communication lines, infrastructure, and the pressure of livestock grazing are the most significant factors affecting the current condition of the wetland. The results related to explaining the key drivers of desertification and land degradation in the Salehiyeh wetland and the saltland of the central Qazvin plain have shown the serious impact of human activities on the current state of the wetland. In the meantime, the loss of wetland rights due to the construction of Kinehwors Dam on the Abharroud River, the construction of a diversion dam on the Kordan River to Hashtgerd Plain recharge, and the construction of a diversion dam on the Ziyaran River played an important role in disrupting the hydrological cycle of the wetland. The implementation of construction projects in the wetland, including the construction of a drainage system, the construction of the Abyek-Charamshahr freeway, the establishment of Azadi Airport, and the development of agricultural lands, has contributed to the cause of a serious threat to the safety of the wetland's wildlife, its destruction, and its ecological and geographical isolation. Also, constructing the access road and overpasses to transfer water on the side and the drainage canal has provided more access to the herdsmen and hunters. It has increased the population of excess grazing animals in that area, especially camels.
ConclusionGenerally, the desertification and land degradation observed in the Salehiyeh wetland and the salt lands of the central Qazvin plain can be attributed to a neglect of sustainable land management principles. Additionally, climatic anomalies have exacerbated the destructive effects over the past two decades. Any measures aimed at correcting and enhancing the ecological condition of the wetland should prioritize controlling the primary sources of dust production. These measures should involve mitigating the impact of human activities as much as possible, regulating livestock grazing, restoring vegetation, and emphasizing organizational unity and the involvement of local communities.
Keywords: Vegetation Cover, Water Bodies, Dust Hot Point, Sustainable Land Management -
طرح هادی روستایی با رویکرد اصلاح و بهبود زیرساخت ها و یکی از ابزارهای مدیریت توسعه روستایی، دارای سابقه ی اجرای نزدیک به سه دهه در پهنه ی کشور می باشد. در حال حاضر، علی رغم تلاش های صورت گرفته، مشکل سیلاب و کم آبی در بسیاری از روستاهای کشور و ازجمله استان فارس که در آن ها طرح هادی پیاده شده است، هم چنان باقی است. پژوهش حاضر به لحاظ هدف کاربردی و ازنظر ماهیت توصیفی - تحلیلی بر پایه پیمایش میدانی است. در این پژوهش بر اساس بازدیدها و بررسی های میدانی، مشکلات طرح های هادی از دیدگاه آبخیزداری در دو زمینه مدیریت سیلاب و آبخوان داری بررسی شده است. توسعه فضایی روستاها در قالب طرح های هادی بدون توجه به موضوعات مدیریت سیلاب و آبخوان داری، تاب آوری روستاها را در دو زمینه سیلاب و کاهش آب زیرزمینی به شدت کاهش می دهد. بر اساس نتایج به دست آمده از بررسی های میدانی، به منظور افزایش تاب آوری روستاها و آینده پژوهی جامع تر طرح های هادی، مدیریت سیلاب (با حفظ آبراهه ها در گستره روستاها) و آینده نگری در خصوص اجرای فعالیت های آبخوان داری (با تعیین اراضی مناسب اجرای فعالیت های آبخیزداری در فرادست اراضی کشاورزی پیرامون روستاها) در طرح های هادی و در جهت توسعه روستایی و افزایش تاب آوری فیزیکی روستاها به صورت جدی دیده شود. پیشنهاد می گردد، توجه به حوزه آبخیز فرادست روستاهای هدف، آینده پژوهی در خصوص تامین آب پایدار کشاورزی با راهبرد فعالیت های آبخیزداری و مدیریت سیلاب روستایی با حفظ آبراهه ها و خشک رودها در گستره ی روستاها، در طرح های هادی روستایی به طور ویژه لحاظ شود.کلید واژگان: آبخوان داری، آب زیرزمینی، تاب آوری، توسعه روستایی، سیلاب، مدیریت جامعRural guide plans with the approach of reforming and improving infrastructure and the most important tool of rural development management, has a history of implementation for nearly three decades in the country. Currently, despite the efforts made, the problem of flooding and water shortage still remains in many villages of the country, including Fars province, where the guide plans has been implemented. In this research, the problems of guide plans from the perspective of watershed management have been investigated in two areas of flood management and watershed management. Spatial development of villages in the form of guide plans, regardless of the issues of flood management and aquifers, severely reduces the resilience of villages in two fields: floods and groundwater reduction. In order to increase the resilience of villages and a more comprehensive future study of guide plans, flood management (by maintaining waterways in the villages) and foresight regarding the implementation of watershed activities (by determining suitable lands) are suggested. The implementation of watershed management activities in the upstream of the agricultural lands around the villages) should be seen seriously in the guiding plans and in the direction of rural development and increasing the physical resilience of the villages. Paying attention to the watershed area upstream of the target villages, future research regarding water supply Sustainable agriculture with the strategy of watershed activities and rural flood management with the preservation of waterways and dry rivers in the area of the villages is necessary for this.Keywords: Comprehensive Management, Flood, Resilience, Rural Development, Underground Water, Water Catchment
-
Desert, Volume:29 Issue: 2, Summer -Autumn 2024, PP 216 -234
Global warming, human activities, and increased water demand have led to a decrease in the resilience of the environment. Their effects in dry climates like Iran lead to the reduction of surface water and a water table drop. To evaluate the adaptation strategy for water resources with climate change, the Cham Anjir watershed was selected in the west of Iran. The geostatistical techniques are applied here. In this study, to detect climate change in the Cham Anjir watershed , hydrological-climatic data from 1991 to 2020 were used, and to adapt to climate change, a researcher-constructed questionnaire was employed. The results showed that annual temperature has increased. Long-term droughts have led to a decrease of available water. The local community has a correct understanding of climate change and its effects. Weak financial resources, lack of proper agricultural insurance support, weak training and technical consulting activities, lack of access to new technologies, and administrative bureaucracy are the most important obstacles to adaptation to climate change. Climate change adaptation programs include measures to meet essential needs, provide financial resources (short-term), improve irrigation and increase productivity (mid-term), and diversify economic activities (long-term) emphasized and accepted by the local community. The findings showed that the difference between local communities and technical experts with government experts is the most important obstacle in adapting strategies to climate change. Therefore, correcting the views of farmers and farm technicians with public sector experts is crucial for the success of climate change adaptation measures.
Keywords: Resilience, Water Management, Global Warming, Agricultural, Strategy -
کمبود آب از مشکلات اصلی بیش تر کشورهای جهان می باشد و تنها راه خروج از این بحران تخصیص بهینه و بالا بردن بهره وری آب در بخش های مختلف به خصوص بخش کشاورزی است. در این پژوهش ارزیابی عوامل موثر بر توسعه سامانه های آبیاری تحت فشار در طرح 46 هزار هکتاری منطقه سیستان با رویکرد معیارهای چند شاخصه صورت گرفت. برای تحقیق این هدف از مدل SAW تحت منطق فازی استفاده گردید و برای این منظور پنج معیار اصلی (شامل معیار اقتصادی، فنی، ترویجی، اجتماعی و محیطی و فردی) و 31 زیرمعیار برای پنج گزینه در منطقه سیستان انتخاب شدند. اطلاعات با استفاده از نرم افزار MCDMsolver تجزیه وتحلیل شدند. نتایج مربوط به امتیاز قطعی گزینه ها نشان می دهد که گزینه اقتصادی با مقدار وزنی 5/175 در رتبه اول، گزینه فنی با مقدار وزنی 4/711 در رتبه دوم، معیار ترویجی با مقدار وزنی 4/583 در رتبه سوم و معیار اجتماعی و محیطی با مقدار وزنی 4/581 در رتبه چهارم قرار دارند و آخرین رتبه متعلق به خصوصیات فردی با مقدار وزنی 4/356 می باشد. با توجه به نتایج حاصله و توسعه سامانه های آبیاری تحت فشار در منطقه، تقویت و هدفمندسازی اعطای تسهیلات دولتی برای سامانه های آبیاری تحت فشار پیشنهاد می گردد. هم چنین شاخص های فنی به دلیل وزن بالا در نتایج باید موردتوجه برنامه ریزان در منطقه قرار گیرد.کلید واژگان: آبیاری قطرهایی، مدل SAW، فازی، مدیریت منابع آب، منطقه سیستانWater shortage is one of the main problems of most countries in the world, and the only way out of this crisis is optimal allocation and increasing water productivity in different sectors, especially the agricultural sector. In this research, the factors affecting the development of pressurized irrigation systems in the 46,000-hectare project of Sistan region were evaluated with the approach of multi-indicator criteria. To research this goal, the SAW model under fuzzy logic was used, and for this purpose, 5 main criteria (including economic, technical, promotion, social, environmental and individual criteria) and 31 sub-criteria were selected for 5 options in Sistan region. Data were analyzed using MCDM solver software. The results related to the definitive score of the options show that the economic option with a value of 5.175 is in the first rank, the technical option is in the second rank with a value of 4.711, the promotion criterion is in the third rank with a value of 4.583, and the social and environmental criterion with a value of 4.581 is located in fourth rank and the last rank belongs to individual characteristics with a value of 4.356. Considering the results obtained and the development of pressurized irrigation systems in the region, it is suggested to strengthen and target the granting of government facilities for pressurized irrigation systems. Also, technical indicators should be considered by planners in the region due to their high weight in the results.Keywords: Drip Irrigation, SAW Model, Fuzzy, Water Management, Sistan Area
-
روش های سنتی تامین و ذخیره آب از قدیم الایام موردتوجه مردم در مناطق مختلف به خصوص نواحی کویری بوده است به طوری که به سازه هایی بااهمیت و حیاتی در این مناطق تبدیل شده اند. در این تحقیق به بررسی میدانی برخی روش های سنتی تامین و ذخیره آب در استان کرمان پرداخته شد. در این تحقیق پژوهش های مطالعاتی بررسی منابع و پیشینه پژوهش در سطح جهان، کشور و استان کرمان، هم فکری و تبادل اطلاعات مناطق با کارشناسان خبره عرصه ی منابع طبیعی و آبخیزداری، تکمیل پرسشنامه از کارشناسان و بومیان منطقه، استفاده از داده ها و منابعی از تاریخ آب استان کرمان واقع در کتابخانه میراث فرهنگی و کرمان شناسی و پژوهش های میدانی و تکمیل پرسشنامه و بازدید، آماربرداری، تهیه مستندات فیلم، عکس و داده ها پرداخته شد. سپس به مشخص کردن عیوب و نقاط ضعف احتمالی روش های سنتی حفاظت آب و ارائه راه های اصلاح یا رفع آن ها از طریق استفاده از فنون و امکانات نوین پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که روش های سنتی حفاظت آب در استان کرمان شامل سازه های بند، استخرهای ذخیره آب، دربند، کش بند، قنات و خندق های ذخیره آب در ارتفاعات می باشند که مهم ترین و پرکاربردترین این روش ها در استان کرمان، قنات و استخر می باشند و سازه های دیگر در درجه بعدی اهمیت می باشند. نتایج تحقیق هم چنین نشان داد که استخرهای ذخیره آب در استان کرمان برای نگهداری و بهره وری آب به قدمت 3000 سال هم می رسد که از آن جمله استخر حسین آباد، استخر دیوونی می باشد که ثبت میراث فرهنگی هم شده است.
کلید واژگان: استان کرمان، استخر، ذخیره آب، قناتTraditional methods of water supply and storage have been of interest to people in different regions especially desert areas since ancient times, so that they have become important and vital structures in these areas. In this study, some traditional methods of water supply and storage in Kerman province were investigated in the field. In this study, the study of the resources and research background in the world, the country and Kerman province, the convergence and exchange of information of the regions with experts in the field of natural resources and watershed management, the completion of questionnaires from experts and natives of the region, the use of data and resources from the water history of Kerman province located in the library of cultural heritage and Kermanology, field research, and the completion of questionnaires and visits, surveys, preparation of documentaries of films, photos and datawere discussed. Then, the defects and possible weaknesses of traditional water conservation methods were identified and ways to correct or eliminate them through the use of new techniques and facilities were discussed. The results of the research showed that the traditional methods of water conservation in Kerman province include dam structures, water storage pools, darband structure, keshband structure, aqueducts and water storage ditches in the heights, the most important and widely used of these methods in Kerman province are aqueducts and pools, and other structures are of secondary importance. The results of the research also showed that water storage pools in Kerman province for water storage and productivity are 3000 years old, including Hossein Abad Pool, Divooni Pool, which has also been registered as a cultural heritage.
Keywords: Kerman Province, Pool, Water Storage, Aqueduct -
آب هایی زیرزمینی یکی از منابع باارزش در تامین آب بخش های مختلف به ویژه بخش شرب- بهداشت هست. اهمیت این منابع ازآنجا دوچندان می شود که بدانیم میزان این منابع بسیار محدود و تغذیه منابع آب نیاز به فراهم کردن زیرساخت های مناسب و بارش های متناوب در کشور دارد. هدف پژوهش حاضر واکاوی روش پژوهش های مرتبط با منابع آب های زیرزمینی چاپ شده در فصلنامه تحقیقات منابع آب با رویکرد مرور نظام مند است. جامعه آماری پژوهش 177 مقاله علمی-پژوهشی است که در سایت فصلنامه تحقیقات منابع آب ایران در بازه زمانی (1401-1385) با محوریت موضوعی منابع آب هایی زیرزمینی به چاپ رسیده است. پس از بررسی مقالات، با کمک نمونه گیری هدفمند درنهایت 38 مقاله که هم در موضوع و هم در محتوا به بحث منابع آب های زیرزمینی پرداخته بودند؛ به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند. یافته های پژوهش نشان داد که بیشترین تعداد مقالات مربوط به روش سناریوسازی در حوزه منابع آب های زیرزمینی است. و بیشترین راهکارها در حوزه منابع آب های زیرزمینی راهکارهای عملی- اجرایی را تشکیل می دهند. درنهایت نویسندگان مقاله با توجه به اهمیت آسیب شناسی روش های پژوهش مقالات مرتبط با منابع آب های زیرزمینی ، در بخش پایانی مقاله، بر چاپ مقالات با روش ترکیبی (ترکیبی از روش های کمی و کیفی) و همچنین توجه به متغیرهای اجتماعی در کنار سایر متغیرهای کمی، عددی و آماری در تحلیل منابع آب های زیرزمینی تاکیددارند
کلید واژگان: حکمرانی آب، تحلیل گفتمان، دولت، مجلس شورای اسلامی، برنامه های توسعه، قوانینIntroductionClimatic characteristics such as dry and semi-arid climate, lack of rainfall, long periods of drought in the country, and lack of rains in the seasons when the agricultural sector needs water resources have caused the decrease of underground water resources every year more than the previous year. Even beyond that, it becomes a challenge for policymakers, decision-makers, operators, farmers, and industrial sector employers. The numerous types of research that have been conducted in the field of underground water resources in the Water Resources Research Quarterly between the years 2006 and 2022 show that the importance of this issue is not only in the discourse governing water policymakers but also among experts and academics. Therefore, the present research, based on a systematic review approach to the pathology of previous studies, deals with the subject of articles related to underground water resources in the Quarterly Journal of Water Resources Research and reveals the factors affecting it based on the accumulation of the mentioned research results. To fulfill this aim, several questions were asked: 1- What methods have been used in the studies related to underground water resources published in the Iranian Water Resources Research Quarterly? 2- To what extent have the methods of these articles been able to cover appropriate solutions to solve problems related to underground water resources?
Research MethodologyThe current study was conducted with a systematic review approach. First, in order to increase the accuracy of the research, a checklist of eligible articles was prepared during the years 2006-2022, which included components such as the research method, the number of authors, the year of conducting the research, and the tendency of the authors of the article.After reviewing the papers, 38 articles discussing underground water sources, both in the topic and in the content, were selected as a statistical sample. In this sense, almost all articles related to the topic of "groundwater resources" were reviewed.
Research FindingsThe findings of the research showed that among the 38 papers in terms of the number of authors, the largest number of studies are related to the articles that had more than two authors (22 cases), followed by the ones with two authors (12 cases), and the articles that were done by one person allocated the lowest amount (4 cases). Regarding the disciplines of the authors of the articles, it should be said that most of the articles are by researchers in the fields of water resources engineering, water resources management, water and development, irrigation and drainage, and hydraulic structures (30 articles), researchers in the fields of mapping, rural development, water and development, and geography (4 articles), researchers in the fields of environment, watershed management (4 articles), and researchers in interdisciplinary fields such as archeology and sociology (2 articles) were ranked next in terms of the number of published articles. Regarding the years that have been published in the Quarterly Journal of Water Resources Research, it can be said that most of the studies were published in 2022 (8 articles), and the least number published in the field of groundwater resources is related to 2006, 2008, and 2015 (1 article). In terms of methodology, the largest number of articles is related to the articles that have investigated the state of water resources and aquifers with the method of scenario creation and future research (15 articles). This scenario development is either quantitative and numerical analysis or qualitative analysis and future research. The studies that have been done with numerical simulation, modelling, and factor modelling (11 articles) and analytical research (5 articles) have the largest number of articles after the studies related to scenario creation.
ConclusionThis research was carried out with the aim of methodological pathology of the articles related to the topic of underground water resources that were published in the Iranian Quarterly of Resources Research from 2006 to 2022 and was intended to answer these two questions: 1- What methods have been used in the studies related to underground water resources published in the Iranian Water Resources Research Quarterly? 2- To what extent have the methods of these articles been able to cover appropriate solutions to solve problems related to underground water resources? According to the findings, the authors suggested these ways: 1- Regulating the research in the field of underground water resources, 2- Allocating part of the articles to the discussion of methodology (even modelling and numerical articles), 3- Attempting to conduct studies in the field of social impact assessment (ETA) so that policymakers are aware of the consequences of the projects carried out, 4- Emphasizing innovation, using various qualitative methods (ethnographic and phenomenological methods), and paying more attention to the use of newer methods. 5- And most importantly, turning to sociological analyses related to underground water articles.
Keywords: Groundwater, Pathology, Systematic Review, Water Resources -
حکمرانی آب مفهومی پرمناقشه است و بیشتر از آنکه مبتنی بر شناخت شیوه ی حکومت ورزی باشد، به مثابه یک الگوی ایده آل با شاخص های مشخص و از پیش تعریف شده در نظر گرفته شده است. این در حالی است که حکمرانی وقتی منتج به پایداری منابع آب خواهد شد که متناسب با شرایط تعریف و تنظیم شده باشد. زیرا حکمرانی تنظیم کننده شیوه مدیریت بر منابع بوده و خود بر حسب گفتمان مسلط بر هر دوره میتواند متغیر باشد. به همین منظور در این مقاله سعی شد تا با بهره گیری از روش شناسی تحلیل گفتمان، به فهمی تاریخی از الگوهای حکمرانی آب در دوره های مختلف بعد از انقلاب اسلامی ایران دست یافته و تاثیر آن بر مدیریت منابع آب بررسی شود. در نتایج به دست آمده پنج دهه بعد از انقلاب در قالب پنج دوره از حکمرانی آب تقسیم بندی شده و برای ارزیابی آن از اسناد و متون سیاستی و شرح مذاکرات مجلس شورای اسلامی بهره گرفته شده است. نتایج ارزیابی نشان داد آنچه حکمرانی آب در ایران را رقم زده است، نه حکمرانی متناسب با توان هیدرولوژیک کشور، بلکه حکمرانی برآمده از گفتمان سیاسی و بین المللی بوده است. چنانچه در دوره هایی که گفتمان حاکم مبتنی بر عدالت و حمایت گری دولت در امر اقتصاد بوده است (تاکید بیشتر بر سیاست های چپ گرایانه)، تسهیلگری برداشت از منابع آب علی الخصوص آب زیرزمینی تشدید شده است. در حالی که دوره هایی که گفتمان حاکم مبتنی بر سیاست های تعدیل ساختاری و خصوصی سازی بوده است (تاکید بیشتر بر سیاست های آزادسازی اقتصادی راست گرایان)، توسعه منابع آب سطحی الگوی مسلط بر حکمرانی آب بوده است. همچنین در بسیاری از موارد همسویی بین دولت و مجلس در تنظیم سیاست ها و قوانین ضد پایداری منابع آب وجود داشته است. در مواردی نیز که ناهمسویی مشهود بوده است، دولت درصدد حفاظت از منابع آب در تقابل با الگوهای تسهیل گر برداشت منابع بوده است. این وضعیت بدین مفهوم است که حکمرانی آب در ایران مبتنی بر حکمرانی متناسب نبوده است و در نتیجه هدف اصلی برای حفاظت از منابع آب باید اصلا شده و بهبود ساختار حکمرانی متناسب با ظرفیت هر منطقه در نظر گرفته شود.
کلید واژگان: حکمرانی آب، تحلیل گفتمان، دولت، مجلس شورای اسلامی، برنامه های توسعه، قوانینIntroductionWater governance is a controversial concept, and rather than being based on knowledge of the governance method, it is considered an ideal model with specific and predefined indicators. Meanwhile, governance will result in the sustainability of water resources when it is defined and regulated according to the conditions. Because governance regulates the way of managing resources, it can vary according to the dominant discourse of each era. For this purpose, the present research tried to achieve a historical understanding of water governance patterns in different periods after the Islamic Revolution of Iran by using the methodology of discourse analysis and examining its effect on water resources management.
Research MethodologyThe method used in this research was discourse analysis. Based on this, the present study, with a historical approach, tried to discover the dominant discourse in every era and its effect on the way of managing water resources. The target period was from the 1978 revolution to the end of the twelfth government. In order to discover the dominant discourse, the text of the President's speech, the description of the deliberations of the Islamic Council, the text of water laws and development plans, and the approvals of the Supreme Water Council were examined. Therefore, in the results obtained, five decades after the revolution, the water governance period was divided into five periods, and political documents and texts and the description of the deliberations of the Islamic Council were used to evaluate it.
Research FindingsThe results of the evaluation showed that what has determined the governance of water in Iran was not the governance that is proportional to the country's hydrological power but rather the governance that emerged from the political and international discourse. As in the periods when the ruling discourse was based on justice and the support of the government in economic matters (more emphasis on left-wing policies), the facilitation of water resource extraction, especially underground water, has intensified. During the periods when the ruling discourse was based on structural adjustment and privatization policies (with more emphasis on the right-wing economic liberalization policies), the development of surface water resources was the dominant model of water governance. Also, in many cases, there has been alignment between the government and the parliament in setting policies and laws against the sustainability of water resources. In cases where inequality has been evident, the government has sought to protect water resources in contrast to patterns that facilitate the extraction of resources.
ConclusionThe study of the history of water governance in Iran showed that in the dominant discourses on water governance after the revolution, the approach of protecting water resources along with the approach of self-sufficiency and development, which is still prominent in policymaking despite the worsening of the crisis, has not been able to lead the way. As far as we can say, the water protection policy has remained only as a slogan in many programs. It is based on this that the issues in water resources management policy have become chronic and are always repeated. This situation implies that water governance in Iran was not based on proportional governance, and as a result, the main goal of protecting water resources should be abandoned, and the improvement of the governance structure in accordance with the capacity of each region should be considered.
Keywords: Water Governance, Discourse Analysis, Government, Islamic Council, Development Programs, Laws -
مدیریت موثر آب باران از طریق توسعه سیستم های یکپارچه زیست و غیرزیست نگهدار مبتنی بر طبیعت امکان پذیر است. استفاده از باغ های باران و سطوح نفوذپذیر برای جذب و تصفیه آب باران می تواند به کاهش آلودگی و افزایش بهره وری منابع آبی کمک کند. این سیستم ها نقش کلیدی در حفاظت از محیط زیست دارند و موجب توازن بین توسعه و حفظ منابع طبیعی می شوند. راه کارهای زیستی مبتنی بر طبیعت (NbS) مانند ذخیره آب باران، کاهش رواناب سطحی، تبخیر آب و بهبود کیفیت آب سیلاب، موجب بهبود مدیریت آب باران می شوند. تنوع رویکردها و همکاری بین نهادها، بنیانی برای افزایش کارآمدی این سیستم هاست. این راه کارها می توانند در کاهش تاثیرات شهری شدن، بهبود آب گیری باران و افزایش انطباق شهری با تغییرات آب و هوا نقش موثری ایفا کنند. این پژوهش به بررسی راه کارهای مبتنی بر طبیعت برای حفظ عملکرد مناطق طبیعی شهری می پردازد و نشان می دهد که استفاده از آب باران می تواند به عنوان منبعی جایگزین برای آب آشامیدنی و بهبود مدیریت آب سیلاب مطرح شود. بام های سبز، به عنوان یکی از اصلی ترین راه کارهای NbS در شهرها، با ارتقاء پایداری محیطی، به بهبود انطباق شهری و کاهش خطر بلایای طبیعی کمک می کنند و در بسیاری از نقاط جهان مورد استفاده قرار می گیرد که برای کاهش رواناب نیز تکنیک مناسبی به نظر می رسد. با این حال، چالش های اجرایی و هزینه های بالا، تحقیقات و پذیرش گسترده راه کارهای مبتنی بر طبیعت را محدود کرده است. علاوه بر این، کمبود اطلاعات در مورد بام های سبز نیز به عنوان یکی از موانع اصلی در این حوزه شناخته می شود. همکاری بین دولت، بخش خصوصی و مالکان ملک برای اجرای موفق سیستم های NbS ضروری است. برای درک بهتر شرایط محلی، تجزیه و تحلیل هزینه در هر منطقه لازم است. توسعه فناوری و بهره مندی از کارآیی مدیریت آب از طریق سیستم های مبتنی بر طبیعت، مزایای زیادی در اکوسیستم های شهری فراهم می کند. برای درک بهتر اثرات مثبت کوتاه و بلندمدت این تدابیر و اتخاذ تصمیمات بهینه، نیاز به تحقیقات بیش تر است و اجرای عملیاتی این سازوکارها از اهمیت بسیاری برخوردار است.
کلید واژگان: بام سبز، زیست نگهداری، کاهش رواناب، مدیریت آبEffective management of rainwater through the development of integrated nature-based systems, both biotic and abiotic, is achievable. Utilizing rain gardens and permeable surfaces to capture and purify rainwater can help reduce pollution and enhance water resource efficiency. These systems are crucial in environmental conservation and balancing development with natural resource preservation. Nature-based solutions (NbS) such as rainwater harvesting, reducing surface runoff, enhancing evaporation, and improving stormwater quality contribute to better rainwater management. Diverse approaches and collaboration among stakeholders are fundamental to enhancing the efficiency of these systems. These solutions can effectively mitigate urbanization impacts, improve rainwater harvesting, and enhance urban resilience to climate change. Green roofs, as one of the primary NbS strategies in cities, promote environmental sustainability, enhance urban resilience, and reduce natural disaster risks. They are widely applied globally as a suitable technique for reducing runoff. Nevertheless, implementation challenges and high costs have limited the research and widespread adoption of NbS solutions. Additionally, a lack of information regarding green roofs is a major obstacle in this field. Policymakers can facilitate the adoption of green roofs by supporting and establishing appropriate legal frameworks. Understanding local conditions, lifecycle analysis, and cost considerations in each region is necessary for better comprehension. Technological advancements and efficient water management through NbS systems provide numerous benefits to urban ecosystems. There is a need for further research to understand the short-term and long-term positive impacts of these systems and to make better decisions. Implementing practical recommendations for these systems is of utmost importance.
Keywords: Green Roof, Ecological Conservation, Reducing Runoff, Water Management -
هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر پخش سیلاب بر تغییرات کمیت و کیفیت آب زیرزمینی دشت توکهور-هشت بندی است. به این منظور ابتدا SPI در مقیاس های زمانی 1تا 48 ماهه برای ایستگاه بارانسنجی موجود در منطقه محاسبه و در مرحله بعد شاخص GRI با استفاده از داده تراز آب محاسبه شد. سپس سه چاه با نام های قراردادی A1 تا A3 به منظور ارزیابی تغییرات کمی و پنج چاه B1 تا B5 برای ارزیابی کیفی که نزدیک ترین موقعیت را به محدوده پخش سیلاب داشتند، انتخاب شدند. سپس با استفاده آزمون پتیت، زمان تاثیر پخش سیلاب بر منابع کمی و کیفی تعیین شد. هم چنین با تقسیم دوره آماری به دو بخش زمان قبل از تاثیر پخش سیلاب و بعد از تاثیر پخش سیلاب، با استفاده از آنالیز رگرسیون خطی، شیب تغییرات شاخص GRI، EC و SAR برای هر دو زمان برای چاه های انتخابی انجام شد. در مرحله بعد با استفاده تحلیل همبستگی و آنالیز خطی، اثر پخش سیلاب بر حساسیت منابع آب زیرزمینی به خشکسالی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زمان تاثیر پخش سیلاب بر تراز سه چاه A1، A2 و A3 به ترتیب سال های 1388، 1388 و 1391 است که از نظر آماری معنی دار نیست. هم چنین زمان تاثیر پخش سیلاب بر مقادیر EC چاه های B1، B2، B3 و B5 به ترتیب سال های 1386، 1388، 1392 و 1388 و بر مقادیر SAR چاه B1 سال 1389 تعیین شد. نتایج ارزیابی اثر پخش سیلاب بر کمیت آب زیرزمینی نشان از بهبود هرسه چاه انتخابی و کاهش شیب تغییرات EC دارد، اما تاثیر چندانی بر SAR نداشته است. نتایج ارزیابی اثر پخش سیلاب بر حساسیت کمیت آب زیرزمینی به خشکسالی نشان داد که پخش سیلاب باعث کاهش حساسیت شاخص GRI و EC به خشکسالی در چاه های انتخابی شده است، اما نتوانسته باعث کاهش حساسیت SAR به خشکسالی شود. در نهایت نتایج این تحقیق اثبات نمود، عملیات استحصال آب بروی کیفیت و کمیت آب زیرزمینی تاثیر مثبتی دارد و ادامه روند این روش ها در سایر مناطق مشابه پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: آب زیرزمینی، آزمون پتیت، پخش سیلاب، خشکسالیThis research aims to investigate the effect of flood spreading on the quantity and quality of groundwater in the Tokahour-Hashtbandi plain. For this purpose, first, SPI was calculated in time scales of 1 to 48 months for the existing rain gauge station in the region. The GRI index was calculated using the groundwater level data in the next step. Then, three wells with conventional names A1 to A3 were selected to evaluate quantitative changes. Five wells B1 to B5 were also selected for qualitative evaluation as they had the closest position to the flood spreading area. Then, using the Petit test, the time of the flood's impact on the quantitative and qualitative resources was determined. Also, by dividing the statistical period into two parts, the time before the impact of flood spreading and after the impact of flood spreading, using linear regression analysis, the slope of changes of GRI, EC, and SAR index for both times was done for the selected wells. In the next step, using correlation analysis and linear analysis, the effect of flood spreading on the sensitivity of groundwater resources to drought was evaluated. The results showed that the time of flood spreading effect on the level of three wells A1, A2, and A3 is 2009, 2009, and 2012, respectively, which is not statistically significant. Also, the time of flood spreading effect on EC values of wells B1, B2, B3, and B5 in 2007, 2009, 2013, and 2009 respectively, and on SAR values of well B1 in 2010 was determined. The results of the evaluation of the effect of flood spreading on the quantity of groundwater show the improvement of all three selected wells and the reduction of the slope of EC changes, but it did not have much effect on SAR. The results of the evaluation of the effect of flood spreading on the sensitivity of the groundwater quantity to drought showed that the flood spread has reduced the sensitivity of the GRI and EC index to drought in the selected wells, but it has not been able to reduce the sensitivity of SAR to drought.
Keywords: Water Spreading, Groundwater Drought, Petit Test -
بارندگی کم همراه با توزیع نامناسب زمانی و مکانی، از مشکلات مهم در مناطق خشک و نیمه خشک است. کمبود منابع آبی همراه با رشد روزافزون تقاضا آب در این مناطق، دستیابی به منابع آبی جدید را اجتناب ناپذیر می سازد. جمع آوری آب باران یکی از شناخته ترین شیوه های مدیریت استحصال آب برای مقابله با کم آبی می باشد که در بسیاری از مناطق به سرعت درحال توسعه است. با توجه به تنوع و گستردگی روش های جمع آوری آب باران، باید در انتخاب عوامل تاثیرگذار و نوع روش ترکیب معیارها توجه جدی نمود. در این مقاله، جهت تعیین مکان های مستعد احداث سطوح آبگیر باران برای شرب دام، ابتدا عوامل موثر با مطالعات انجام شده و خصوصیات منطقه تعیین شدند. هفت عامل شیب، کاربری اراضی، عمق خاک، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، فاصله از دامداری و جهت باد غالب در نظر گرفته شد. در ادامه با استفاده از تکنیک منطق فازی عوامل به نه قسمت مجزا برای رتبه بندی تقسیم گردید. سپس به کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی همپوشانی لایه ها انجام شد، نتیجه همپوشانی لایه ها به پنج کلاس ضعیف، متوسط، نسبتا خوب، خوب و بسیار خوب طبقه بندی شد. مساحت هر کلاس به ترتیب 01/44، 94/53، 31/30، 48/30 و 51/12 کیلومترمربع برای جمع آوری آب باران به دست آمد. براساس نتایج منطق فازی، قسمت جنوب و جنوب شرقی منطقه اولویت اول را برای احداث سطوح آبگیر باران دارا بود. لذا می توان برای جمع آوری آب باران و ذخیره سازی آن برای مصارف آینده مورد استفاده قرارگیرد. یافته های این کار تحقیقاتی به سیاست گذاران و تصمیم گیرندگان کمک می کند در منطقه مورد مطالعه برای غلبه بر مشکلات کمبود آب سازه های مختلف جمع آوری آب باران را اجراء کنند.
کلید واژگان: بحران آب، پراکنش دام، سیستم اطلاعات جغرافیایی، جمع آوری آب باران، منطق فازیLow rainfall with improper temporal and spatial distribution is a significant problem in arid and semi-arid areas. Due to the lack of water resources and the increasing water demand, access to new water resources is necessary. Rainwater collection is one of the most prominent methods of rainwater exploitation management to deal with water shortage which is developing rapidly in many areas. Considering the diversity and breadth of rainwater collection methods, serious attention should be paid in choosing the influencing factors and the type of criteria combination method. In this article, in order to determine the places prone to the construction of rain catchment surfaces for livestock drinking, first the effective factors were determined with the studies conducted and the characteristics of the area.Seven factors were considered, including slope, land use, soil depth, distance from fault and waterway, proximity to livestock farming, and prevailing wind direction.The factors were ranked using the fuzzy logic technique.This involved dividing them into nine separate parts. A geographic information system was then used to overlap these layers. The results of this overlap were classified into five classes: poor, average, relatively good, good, and very good.The rainwater collection areas for each class were 44.01, 53.94, 30.31, 30.48 and 12.51 km², respectively. Also,Based on the results of fuzzy logic, the south and southeast part of the region had the first priority for the construction of rain catchment surfaces.Therefore, it can be used to collect rainwater and store it for future use.The findings of this research work will help policy makers and decision makers to implement different rainwater collection structures in the study area to overcome water shortage problems
Keywords: Fuzzy Logic, Geographic Information System, Livestock Distribution, Rain Harvesting, Water Crisis -
مقدمه
رودخانه ها به عنوان منابع حیاتی آب، نقش اساسی در حفظ سلامت محیط و موجودات زنده دارند. رودخانه های حاشیه خزر به عنوان سهل الوصول ترین منابع آب سطحی شناخته می شوند و متاسفانه در برخی موارد به عنوان محل دفع مواد آلاینده مورد استفاده قرار می گیرند. این رودخانه ها ارتباط نزدیکی با مناطق جمعیتی و فعالیت های اقتصادی دارند و به همین دلیل، مشکلات مربوط به مدیریت آن ها به شدت گسترش یافته است. کیفیت آب رودخانه ها به طور مستقیم بر سلامت انسان ها و بوم سازگان های آبی تاثیر می گذارد. آلودگی ناشی از فعالیت های انسانی، مانند تخلیه فاضلاب ها، می تواند به مشکلات جدی بهداشتی و محیط زیستی منجر شود. این چالش ها نیازمند رویکردهای مدیریتی و علمی چندجانبه برای توسعه استراتژی های حفاظتی است. پژوهشگران در مطالعات خود به تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر شدت سیلاب ها و فرسایش اشاره کردند و نیاز به تحلیل دقیق این تغییرات را مورد تاکید قرار دادند. این پژوهش به بررسی آسیب های وارده به رودخانه تالار می پردازد و چارچوبی برای تحلیل مخاطرات مشابه در سایر رودخانه های کشور ارائه می دهد. نتایج این تحقیقات نشان دهنده ضرورت همکاری میان نهادهای دولتی، محلی و جامعه مدنی برای ایجاد راهکارهای موثر در مدیریت پایدار منابع آبی است. با درک عمیق از چالش های موجود و اتخاذ شیوه های جامع مدیریت، می توان به حفاظت از این منابع ارزشمند و بهبود کیفیت زندگی عمومی کمک کرد.
مواد و روششاخص WRASTIC روشی سیستماتیک در ارزیابی مستعد بودن حوزه های آبخیز در آلوده کردن منابع آب سطحی است که در یک محیط هیدروژئولوژیک بر اساس مشخصه های عمده حوزه و کاربری اراضی ارائه شده است. این روش از سال 2000 رواج یافت و در مقایسه با سایر روش های ارزیابی ریسک آب های سطحی از جامع ترین روش های کاربردی است. در این روش در یک حوزه آبخیز، تخلیه فاضلاب (W)، اثرات کاربری های تفریحی (R)، اثرات کاربری های کشاورزی (A)، اندازه حوزه (S)، مسیرهای حمل و نقل (T)، اثرات کاربری های صنعتی (I) و مقدار پوشش گیاهی سطح زمین (C) به منظور تعیین حساسیت آلودگی آب سطحی مورد بررسی دقیق قرار می گیرد. مقادیر عددی تعیین شده برای پارامترهای ذکر شده در مدل WRASTIC و با استفاده از معادله زیر جهت تعیین مقدار عددی شاخص WRASTIC برای یک حوزه استفاده می شود:
WRASTIC Index=WrWw+RrRw+ArAw+SrSw+TrTw+IrIw+CrCw
در این معادله اندیس r برای تخصیص امتیاز هر پارامتر و اندیس w برای وزن پارامتر است. که مقدار w از 1 تا 4 و مقدار r از 1 تا 5 است که در پارامتر صنعت این مقدار 1 تا 8 درنظر گرفته می شود. بر اساس معادله فوق، هر چه مقدار عددی این شاخص بیشتر باشد، پتانسیل آلودگی حوزه بیشتر است. لازم به ذکر است که برای ارزیابی بهتر و دقیق تر باید از نظرات حر فه ای بهره گرفت.نتایج و بحثنتایج ارزیابی شاخص WRASTIC برای حوزه آبخیز رودخانه تالار نشان دهنده حساسیت متوسط به آلودگی با نمره 5/26 است. این نمره نگرانی هایی را در ارتباط با ورود پساب های شهری و صنعتی، زهاب کشاورزی و تخلیه فاضلاب از چاهک های جذبی به نمایش می گذارد. منابع آلودگی مذکور، رودخانه را با خطر آلودگی شدید و پیامدهایی چون یوتری فیکاسیون و کاهش کیفیت آب مواجه ساخته است. علاوه بر این، افزایش جمعیت در نواحی نزدیک به منابع آبی تغییر کاربری اراضی را به دنبال داشته که منجر به افزایش ضریب رواناب و تشدید وقوع سیلاب ها می شود. این شرایط ممکن است خسارات جدی به زیرساخت ها، بوم سازگان های طبیعی و سلامت عمومی وارد کند. از دیگر نقاط ضعف شاخص WRASTIC، غفلت از وضعیت حیات وحش و زیستگاه های طبیعی در معرض خطر است که عمدتا ناشی از جنگل زدایی و شکار غیرمجاز هستند. این مسائل نه تنها تهدیدی برای تنوع زیستی منطقه است، بلکه بر روی تعادل زیستی و کیفیت آب نیز تاثیر منفی می گذارند. بنابراین، ضرورت فراهم سازی یک چارچوب جامع و جدید برای ارزیابی دقیق تر وضعیت آلودگی و حفظ تعادل زیستی در این منطقه به وضوح احساس می شود. اتخاذ تصمیمات صحیح و اجرای مدیریت مناسب در این راستا می تواند به بهبود کیفیت آب، حفاظت از محیط زیست و تنوع زیستی کمک کند. حفظ و مدیریت پایدار منابع آبی و زیستگاه ها، نیازمند توجه جدی و همکاری تمامی ذینفعان است تا از این بوم سازگان های حساس و ارزشمند به بهینه ترین شکل ممکن استفاده شود.
نتیجه گیریمدیریت بحران ها و تحلیل چالش های موجود در حوزه آبخیز رودخانه تالار، نیازمند شناسایی دقیق عوامل آسیب زا و توسعه یک چارچوب جامع برای تبیین ارتباط میان این عوامل است. این چالش ها شامل کاهش کیفیت آب، تغییر رژیم آبدهی، تغییر کاربری اراضی حاشیه، عدم رعایت حریم و بستر رودخانه، ساخت و سازهای غیرمجاز، فرسایش خاک و برداشت بی رویه مصالح است که ضرورت شناسایی، مدیریت و اولویت بندی مسائل موجود را برای حفظ کیفیت آب و پایداری محیط زیست به دنبال دارد. در این راستا، آب به عنوان منبع حیاتی نیازمند مدیریت و حفاظت موثر است و با توجه به تهدیدات ناشی از آلودگی و تغییرات اقلیمی، تدوین اصول مدیریت پایدار منابع آب امری ضروری به نظر می رسد. این اصول به تجزیه و تحلیل دقیق آسیب ها، نظارت مستمر بر کیفیت آب و ایجاد سیستم های پایش کیفی و کمی بستگی دارد. همچنین، فرهنگ سازی و آموزش عمومی نیز نقش کلیدی در حفظ این منابع دارد. با این حال، چالش هایی مانند کمبود منابع مالی و عدم همکاری میان نهادهای مختلف بر سر راه اجرایی کردن این اصول قرار دارد. بنابراین، بهره گیری از مفاهیم مدیریت یکپارچه منابع آب و همکاری میان سازمان ها، به همراه اقدامات فوری مانند توسعه زیرساخت های تصفیه آب و مدیریت فاضلاب، برای حفاظت از این نعمت الهی اجتناب ناپذیر است.
کلید واژگان: کیفیت آب، فاضلاب، ناپایداری مرفولوژیکی، محیط زیستIranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, Volume:18 Issue: 66, 2024, PP 73 -87IntroductionRivers, as vital water resources, play an essential role in maintaining the health of the environment and living organisms. The rivers bordering the Caspian Sea are recognized as the most accessible surface water sources and, unfortunately, are often utilized as dumping grounds for pollutants. These rivers have a close connection with populated areas and economic activities, which is why the management issues related to them have significantly escalated. The quality of river water directly affects the health of humans and aquatic ecosystems. Pollution resulting from human activities, such as wastewater discharge, can lead to serious health and environmental problems. For example, research by Rostami and colleagues has demonstrated the negative impact of urban wastewater on the water quality of the Kanger River, which is also true for the Talaar River. These challenges necessitate multifaceted management and scientific approaches to develop protective strategies. Golamian and Yildirim's studies highlighted the impact of land-use changes on the intensity of floods and erosion, emphasizing the need for a detailed analysis of these changes. This research examines the damages inflicted on the Talaar River and provides a framework for analyzing similar hazards in other rivers across the country. The findings of this research underscore the necessity of collaboration among government agencies, local authorities, and civil society to create effective solutions for the sustainable management of water resources. By gaining a deep understanding of the existing challenges and adopting comprehensive management practices, we can help protect these valuable resources and improve the overall quality of public life.
Materials and MethodsThe WRASTIC index is a systematic approach for assessing the susceptibility of watersheds to polluting surface water resources, based on key characteristics of the watershed and land use within a hydrogeological environment. This method became popular starting in 2000 and is considered one of the most comprehensive risk assessment methods for surface waters when compared to other techniques. In this approach, several factors within a watershed are meticulously evaluated to determine the sensitivity to surface water pollution, including wastewater discharge (W), effects of recreational land use (R), effects of agricultural land use (A), watershed size (S), transportation pathways (T), effects of industrial land use (I), and the extent of vegetation cover (C). The numerical values assigned to the aforementioned parameters in the WRASTIC model are used in equation to calculate the WRASTIC index value for a given watershed:
WRASTIC Index=WrWw+RrRw+ArAw+SrSw+TrTw+IrIw+CrCw
In this equation, the index (r) is used to assign scores to each parameter, while the index (w) represents the weight of the parameter. The values of (w) range from 1 to 4, and the values of (r) range from 1 to 5, with the industrial parameter being assigned a range of 1 to 8. According to the above equation, the higher the numerical value of this index, the greater the potential for pollution within the watershed. It is worth noting that for a better and more accurate assessment, the input of professionals should be utilized.Results and DiscussionThe results of the WRASTIC index assessment for the watershed of the Talaar River indicate a medium sensitivity to pollution, with a score of 5.26. This score raises concerns regarding the influx of urban and industrial wastewater, agricultural runoff, and the discharge of sewage from soakaway pits. These pollution sources pose a significant risk of severe contamination to the river, leading to consequences such as eutrophication and a decline in water quality. Furthermore, the increasing population in areas near water resources has led to land-use changes, resulting in a higher runoff coefficient and intensified flooding occurrences. These conditions may cause serious damage to infrastructures, natural ecosystems, and public health. Another weakness of the WRASTIC index is the neglect of the status of wildlife and natural habitats that are at risk, mainly due to deforestation and poaching. These issues not only threaten the biodiversity of the region but also adversely affect the ecological balance and water quality. Therefore, there is a clear need to establish a comprehensive and new framework for more accurately assessing pollution levels and maintaining ecological balance in this area. Making informed decisions and implementing proper management practices can improve water quality and contribute to the protection of the environment and biodiversity. The sustainable management and preservation of water resources and habitats require serious attention and collaboration from all stakeholders to make the best use of these sensitive and valuable ecosystems.
ConclusionCrisis management and analysis of existing challenges require precise identification of damaging factors and the development of a comprehensive framework to explain the relationships between these factors. Such a framework can assist in classifying the damages incurred and improving risk management and crisis response. By examining and analyzing the damages from both temporal and spatial perspectives, a comprehensive crisis management approach can be realized. Thus, in the Talar River watershed, the presence of multiple challenges, including declining water quality, changes in hydrological regimes, alterations in adjacent land use, disregard for riverbed and buffer zone protections, illegal constructions, soil erosion, and excessive extraction of materials, necessitate the identification, management, and prioritization of existing issues to safeguard water quality and ensure environmental sustainability.
Keywords: Water Quality, Wastewater, Morphologic Instability, Environment -
مقدمه و هدف
دین به عنوان یک باور عمومی همواره نقشی اساسی در تکوین و تحکیم نهادهای اجتماعی داشته است. از خلقت آدم تاکنون، دین نهتنها به عنوان یک راهنمای فردی، بلکه به عنوان معیاری برای تنظیم رفتارهای اجتماعی عمل کرده و در حوزه های مختلف، از جمله مدیریت منابع طبیعی، نقش مهمی ایفا کرده است. یکی از الگوهای جالب توجه در ارتباط دین و طبیعت، رابطه ای است که براساس اهمیت و تقدس آب در آموزه های دینی شکل گرفته است. در این چارچوب، آب به عنوان نمادی از پاکی، خلوص و سلامت معنوی معرفی شده است. بر اساس این الگو، سلامت معنوی که بهمعنای اتصال عمیق به ارزش های دینی و الهی است، نقشی کلیدی در تنظیم روابط تربیتی، دینی، مدنی و فردی ایفا می کند. با وجود اهمیت فراوان این موضوع، تحقیقات اندکی در خصوص نقش باورهای دینی در مصرف منابع طبیعی، به ویژه در جوامع اسلامی، صورت گرفته است. علت این کمبود، چالش های فرهنگی و اجتماعی مرتبط با مطالعه این قبیل موضوعات است که اغلب محققان از آن اجتناب کرده اند. در حقیقت، باورها و نگرش های دینی افراد به طور طبیعی از طبیعت و منابع آن الهام گرفته است و در این میان آب یکی از حیاتی ترین عناصر طبیعی بهشمار می رود که نقشی کلیدی در حیات و بقای بشریت دارد. دین اسلام به ویژه در آموزه های قرآنی، بارها و بارها بر اهمیت حفاظت و صرفه جویی در مصرف آب تاکید کرده است. قرآن کریم آب را مایه حیات دانسته و بر لزوم مراقبت از این نعمت الهی تاکید کرده است. در کنار این آموزه ها، باورهای دینی همواره نقشی محوری در شکل گیری نگرش ها و رفتارهای افراد ایفا کرده اند. یکی از این باورها، که به عنوان بخشی از دینداری شناخته می شود، مفهوم سلامت معنوی است. سلامت معنوی بهمعنای پیوند عمیق افراد با آموزه های دینی است که می تواند آن ها را به استفاده مسئولانه تر از منابع طبیعی، از جمله آب، سوق دهد. این ارتباط نهتنها در رفتارهای عبادی و مناسکی افراد قابل مشاهده است، بلکه در جنبه های روزمره زندگی، همچون تعاملات اجتماعی و نحوه استفاده از منابع طبیعی نیز تاثیرگذار است. با اینحال، کمتر پژوهشی به طور خاص رابطه بین سلامت معنوی و مصرف بهینه آب را، به ویژه در جوامع اسلامی، بررسی کرده است. پیچیدگی های فرهنگی و اجتماعی مرتبط با مطالعه چنین موضوعاتی همواره چالش برانگیز بوده است و این امر سبب شده که کمتر پژوهشی در این زمینه انجام گیرد. در این راستا، پژوهش حاضر با در نظر گرفتن نقش آب و ارتباط آن با باورهای دینی و سلامت معنوی، به بررسی رابطه بین نگرش مذهبی، سطح درآمد و میزان مصرف آب در جامعه شهرستان گرگان پرداخته است. هدف این مطالعه یافتن پاسخی برای این پرسش است که آیا بین نگرش های مذهبی افراد و میزان مصرف آب آن ها رابطه ای وجود دارد یا خیر؟ همچنین، این پژوهش به بررسی تاثیر متغیرهای دیگری همچون جنسیت، سطح درآمد، تعداد اعضای خانوار و وضعیت شغلی بر میزان مصرف آب پرداخته است.
مواد و روش هااین مطالعه از نوع توصیفی- همبستگی بوده و جامعه آماری آن شامل ساکنین شهری شهرستان گرگان در سال 1400 است. از این جامعه آماری، حدود 100 نفر بهروش نمونه گیری تصادفی ساده انتخاب شدند. انتخاب این نمونه ها به گونه ای بوده که از بین جوامع مختلف شهری گرگان گزینش شده اند تا تنوع در خصوصیات جمعیتی، اقتصادی و فرهنگی حفظ شود. برای جمع آوری داده ها از پرسش نامه های معتبر و استاندارد استفاده شد. ابزار گردآوری داده ها شامل پرسش نامه نگرش سنج باور دینی، پرسش نامه سلامت معنوی و پرسش نامه مالی بود. پرسش نامه سلامت معنوی پولوتزین و الیسون که شامل 20 سوال است، به منظور سنجش دو بعد سلامت مذهبی و سلامت وجودی طراحی شده است. این پرسش نامه نمره کلی سلامت معنوی فرد را از 0 تا 100 تعیین می کند. پرسش نامه دوم به سنجش نگرش افراد نسبت به مصرف آب و گرایش آن ها به صرفه جویی پرداخته است. این پرسش نامه نیز شامل 21 سوال است که ابعاد شناختی، عاطفی، رفتاری و مسئولیت پذیری افراد را در ارتباط با مصرف آب مورد ارزیابی قرار می دهد. روایی این ابزارها از طریق اعتبار محتوا و پایایی آن ها از طریق ضریب آلفای کرونباخ با مقادیر 0/82 برای سلامت معنوی و 0/94 برای پرسش نامه گرایش به صرفه جویی آب تایید شده است. برای تحلیل داده ها از نرم افزار آماری SPSS استفاده شد. ابتدا از روش های آمار توصیفی برای توصیف متغیرهای جمعیتی و شاخص های مورد مطالعه (میانگین، انحراف معیار و درصدها) بهره گرفته شد. سپس، از روش های آمار استنباطی از جمله ضریب همبستگی اسپیرمن و تحلیل رگرسیون چندمتغیره برای بررسی رابطه بین متغیرهای مستقل (سلامت معنوی، جنسیت، درآمد، تعداد اعضای خانوار و وضعیت شغلی) و متغیر وابسته (مصرف آب) استفاده شد. سطح معناداری در این مطالعه 0/05 در نظر گرفته شد و تمامی اصول اخلاقی، شامل رضایت آگاهانه شرکت کنندگان و حفظ محرمانگی اطلاعات، رعایت شده است.
یافته هانتایج این پژوهش نشان داد که بین سلامت معنوی و مصرف آب رابطه ای مثبت و معنادار وجود دارد. این بدان معناست که افرادی که از سلامت معنوی بالاتری برخوردار بودند، تمایل بیشتری به صرفه جویی در مصرف آب نشان دادند. همچنین، رابطه معناداری بین میزان مصرف آب و سن افراد مشاهده شد. افراد مسن تر نسبت به جوانان تمایل بیشتری به صرفه جویی در مصرف آب داشتند. تحلیل رگرسیون چندمتغیره نشان داد که سلامت معنوی و سن دو متغیر اصلی پیش بینی کننده رفتارهای صرفه جویی در مصرف آب هستند. به بیان دیگر، افزایش سلامت معنوی و همچنین افزایش سن افراد به طور معناداری با افزایش تمایل به مصرف بهینه آب همراه است. سایر متغیرهای جمعیتی نظیر جنسیت، سطح درآمد، وضعیت شغلی و تعداد اعضای خانوار تاثیر معناداری بر مصرف آب نداشتند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که ارتقای سلامت معنوی می تواند به بهبود رفتارهای مرتبط با مصرف آب و کاهش هدررفت منابع آبی منجر شود. این تاثیر به ویژه در میان افرادی که سن بالاتری دارند، مشهودتر است.
نتیجه گیرینتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که سلامت معنوی به عنوان یک عامل مهم و تاثیرگذار، نقشی کلیدی در بهبود رفتارهای مصرفی آب ایفا می کند. تقویت سلامت معنوی و باورهای دینی در جامعه، به ویژه در مناطق خشک و کم آب، می تواند به عنوان راهکاری موثر برای مقابله با بحران آب و مصرف بهینه منابع طبیعی مطرح شود. همچنین، یافته ها حاکی از آن است که افزایش سن به عنوان عاملی مهم در کاهش مصرف آب و گرایش به صرفه جویی موثر است. بنابراین، آموزش و ترویج مفاهیم دینی مرتبط با صرفه جویی و حفاظت از منابع طبیعی، به ویژه از طریق نهادهای دینی و آموزشی، می تواند نقشی مهم در تغییر الگوی مصرف آب در جامعه داشته باشد. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می دهد که ارتقای سلامت معنوی از طریق آموزش و آگاهی بخشی می تواند به کاهش مصرف بی رویه آب و حفاظت بهتر از منابع طبیعی منجر شود. این امر به ویژه در جوامعی که با بحران کمبود آب مواجه هستند، از اهمیت بیشتری برخوردار است و نیازمند توجه بیشتر سیاست گذاران و برنامه ریزان فرهنگی و آموزشی است.
کلید واژگان: باورهای دینی، سلامت معنوی، شهر گرگان، مصرف آبBackgroundAs a public belief, religion has always played a fundamental role in the development and strengthening of social institutions. Since the creation of mankind, religion has not only acted as a personal guide but also as a measure for regulating social behaviors and has played an important role in various areas, including natural resource management. One of the interesting patterns in the relationship between religion and nature is the connection formed based on the significance and sanctity of water in religious teachings. In this context, water is introduced as a symbol of purity, innocence, and spiritual health. According to this pattern, spiritual health, which refers to a deep connection to religious and divine values, plays a key role in regulating religious, civic, and individual relationships. Despite the great importance of this topic, few studies have investigated the role of religious beliefs in the consumption of natural resources, especially in Islamic societies. This shortage of research is largely due to the cultural and social challenges associated with studying such topics, avoided by many researchers. In reality, people’s religious beliefs and attitudes are often naturally inspired by nature and its resources, among which water is one of the most vital elements of nature, playing a crucial role in the survival and life of humanity. Islam, particularly in its Qur'anic teachings, repeatedly emphasizes the importance of water conservation and careful use. The Holy Qur'an refers to water as the source of life and stresses the need to care for this divine blessing. Alongside these teachings, religious beliefs have always played a central role in shaping people's attitudes and behaviors. One such belief, which is recognized as part of religious practice, is the concept of spiritual health, which refers to an individual's deep connection with religious teachings that can guide them toward more responsible use of natural resources, including water. This connection is not only evident in religious and ritualistic behaviors but also influences everyday life aspects, such as social interactions and the use of natural resources. However, fewer studies have specifically examined the relationship between spiritual health and optimal water use, particularly in Islamic societies. Cultural and social complexities associated with studying such topics have always posed challenges, leading to limited research in this field. Considering the role of water and its connection to religious beliefs and spiritual health, the present study seeks to investigate the relationship between religious attitudes, income levels, and water consumption in the community of Gorgan. This study aims to answer the question: Is there a relationship between individuals' religious attitudes and their water consumption? Additionally, the study explores the influence of other variables, such as gender, income level, family size, and employment status, on water consumption.
MethodsThis descriptive-correlational study focuses on the urban population of Gorgan in 2021. A total of 100 individuals were selected from this population using simple random sampling. The samples were selected to ensure diversity in demographic, economic, and cultural characteristics. Standard and validated questionnaires were used as data collection tools, including a Religious Attitude Scale, a Spiritual Health Questionnaire, and a Financial Questionnaire. The Spiritual Health Questionnaire, by Polotzin and Ellison, consists of 20 questions designed to measure two dimensions: religious health and existential health. This questionnaire determines an individual's overall spiritual health score from 0 to 100. The second questionnaire assessed individuals' attitudes toward water consumption and their inclination toward water conservation. This questionnaire included 21 questions to evaluate cognitive, emotional, behavioral, and responsibility dimensions related to water consumption. The validity of these tools was confirmed through content validity, and their reliability was verified using Cronbach's alpha, with values of 0.82 for spiritual health and 0.94 for the water conservation attitude questionnaire. Data were analyzed using SPSS statistical software. Initially, descriptive statistics were employed to describe demographic variables and study indices (mean, standard deviation, and percentages). Then, inferential statistics, including Spearman's correlation coefficient and multivariate regression analysis, were used to examine the relationship between independent variables (spiritual health, gender, income, family size, and employment status) and the dependent variable (water consumption) at a significance level of 0.05. All ethical principles, including informed consent from participants and confidentiality of information, were observed in this study.
ResultsA significant positive relationship was observed between spiritual health and water consumption, meaning that individuals with higher spiritual health were more inclined to conserve water. Additionally, a significant relationship was observed between water consumption and age. Older individuals were more likely to conserve water than younger ones. Multivariate regression analysis showed that spiritual health and age were the two main predictors of water-saving behaviors. In other words, an increase in spiritual health and age was significantly associated with a greater tendency toward optimal water use. Other demographic variables, such as gender, income level, employment status, and family size, did not significantly affect water consumption. The results suggest that improving spiritual health can lead to better water consumption behaviors and a reduction in water waste. This impact is particularly noticeable among older individuals.
ConclusionThe findings of this study indicate that spiritual health, as an important and influential factor, plays a key role in improving water consumption behaviors. Strengthening spiritual health and religious beliefs in society, especially in arid and water-scarce regions, can serve as an effective strategy for addressing the water crisis and promoting the optimal use of natural resources. The findings also suggest that age is an important factor in reducing water consumption and encouraging conservation. Therefore, promoting and educating religious concepts related to natural resource conservation and protection, particularly through religious and educational institutions, can play a crucial role in changing water consumption patterns in society. Overall, the results of this study indicate that enhancing spiritual health through education and raising awareness can lead to reduced excessive water consumption and better protection of natural resources. This is especially important in communities facing water scarcity, requiring greater attention from policymakers and cultural and educational planners.
Keywords: Gorgan City, Religious Beliefs, Spiritual Health, Water Consumption -
With the increasing decrease of available water resources, the number and intensity of water disputes between countries located in common watersheds have increased. The main challenge of these disputes, especially in arid and semi-arid areas of east and southeast of Iran Is the strategy of dividing water. Environmental crises are characterized by rapid and largely unexpected changes in environmental quality that cannot be reversed. Based on this, the purpose of the current research is to investigate and analyze the consequences of not respecting to the right to water in Hirmand. Therefore, the current research was conducted in a descriptive-analytical format and based on library data. By not respecting Iran's legal right to water according to the 1972 Hirmand Treaty and reducing the flow from 70 m3/s to less than 5 m3/s, Afghanistan has not only increased the range of tensions, but also caused the crisis of drying up wetlands, increasing fine dust and the food security factor of the residents of the south, and caused many farmers to lose their jobs due to lack of water and so far more than 50 thousand Sistani people have migrated and the unemployment rating of the region has increased to 43%.
Keywords: Hirmand, Hamoon, Sistan, Water Rights, Environmental Crisis -
مقدمه و هدف
خاک، پایه و اساس منابع زیستی و حیات روی کره زمین است. پایداری خاک از شاخص های کلیدی است که به منظور ارزیابی عملکرد ساختمان خاک در برابر فرسایش خاک استفاده می شود. در واقع پایداری خاکدانه های بیانگر مقاومت ساختمان خاک در برابر نیروهای خارجی مانند برخورد قطرات باران و فرسایش پاشمانی است. انرژی قطرات باران، یکی از عامل های اصلی از هم پاشیدگی خاکدانه های خاک در فرسایش آبی است. استفاده از افزودنی های گوناگون در سطح یا در داخل خاک با فرایند های گوناگونی شامل سله بندی سطحی، نفوذ، رواناب، تبخیر و سرانجام فرسایش خاک ارتباط نزدیکی دارد. با توجه به اهمیت پایداری خاکدانه ها در مهار فرسایش خاک، افزایش قطر ذرات در سطح خاک یکی از راه های جلوگیری از حرکت آن ها به وسیله عامل های فرسایشی است. بررسی پژوهش های پیشین نشان داد که افزودن ماده معدنی بنتونیت می تواند نقش موثری در تغییرات پایداری خاکدانه ها به ویژه در خاک های تخریب یافته داشته باشد. بنابراین هدف از این پژوهش استفاده از افزودنی بنتونیت بر تغییرات خاکدانه های سطحی خاک بود.
مواد و روش هادر این پژوهش، ماده معدنی بنتونیت با اندازه های 30،15 و 45% پوشش سطحی خاک و در سه تکرار استفاده شد. ابتدا خاک جمع آوری شده از زمین های مرتعی تا ژرفای 20 سانتی متری به آزمایشگاه انتقال داده شده در معرض هوای آزاد خشک شد و از الک چهار میلی متری عبورداده شد. سپس، خاک در فنجان های پاشمان ریخته شده و تحت شبیه ساز باران با شدت 90 میلی متر بر ساعت و مدت 10 دقیقه قرار گرفت. خاک سطحی قبل و بعد از شبیه سازی باران به ژرفای دو میلی متر و با اندازه 50 گرم از سطح فنجان های پاشمان جمع آوری شد و پایداری خاکدانه ها با استفاده از روش الک تر محاسبه شد. در این روش خاک باقی مانده روی هر الک با روش شستشو به داخل ظروف نشانه گذاری شده منتقل شد و به مدت 24 ساعت به حالت سکون رها شد. پس از تخلیه آب اضافی نمونه ها، رسوب باقی مانده به داخل ظروف مناسب با وزن مشخص منتقل شد. سرانجام به مدت 24 ساعت در کوره حرارتی با دمای c°105 خشک شد. در نهایت اثر کاربرد ماده معدنی بنتونیت بر متغیرهای دانه بندی و پایداری خاکدانه ها با استفاده از نرم افزار SPSS محاسبه شد.
نتایج و بحثبا توجه به عملکرد حفاظتی و میانگین وزنی- قطر خاکدانه های خاک با استفاده از ماده معدنی بنتونیت با سه اندازه 15، 30 و 45% و بر اساس طبقه های قطری >500، 500-250، 250-125، 125-100، 100-53، 53-38 و <38 میکرومتر، نتایج نشان داد که به علت تاثیر ماده معدنی بنتونیت میانگین قطر خاکدانه ها به طور معنی داری تغییر کرد. میانگین جرم خاکدانه ها در قطرهای مزبور در تیمار شاهد به ترتیب 0/82، 1/88، 6/82، 3/37، 9/53، 4/62 و 20/36 گرم بود و با ماده معدنی بنتونیت با اندازه 15% به ترتیب 1/16، 2/63، 8/17، 4/46، 10/81، 4/02 و 17/68 گرم بود و با ماده معدنی بنتونیت با اندازه 30% به ترتیب 0/84، 2/42، 7/93، 4/32، 11/03، 3/46 و 17/38 گرم و با اندازه 45% پوشش سطحی 0/81، 1/96، 6/95، 3/53، 10/01، 3/51 و 19/31 گرم بود. نتایج آزمون GLM نشان داد که تاثیر ماده معدنی بنتونیت بر متغیرهای 10D، 10/D90D و جورشدگی در سطح 95% و بر متغیرهای 50D، 90D، 10D-90D، 25D-75D و چولگی در سطح 99% معنی دار بود. اما اثر بنتونیت بر متغیر 25D/75D و کشیدگی معنی دار نبود. هم چنین با بررسی نتایج آزمون دانکن مشخص شد که ماده معدنی بنتونیت با اندازه 15 و 30% بر پایداری خاکدانه های خاک و افزایش میانگین قطر خاکدانه ها اثر بیشتری داشت.
نتیجه گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که ماده معدنی بنتونیت با ایجاد چسبندگی در سطح خاک آن را در برابر قطرات باران محافظت کرد و فرسایش خاک را کاهش داد. با توجه به نتایج این پژوهش پیشنهاد می شود که ابتدا پژوهش های بیشتری با توجه به شرایط خاک و باران طبیعی انجام شود و سپس اندازه های بهینه بنتونیت در مدیریت فرسایش و رواناب مشخص شود.
کلید واژگان: الک تر، حفاظت خاک و آب، ساختمان خاک، قطر خاکدانه، ماده معدنی غیرآلیIntroduction and GoalSoil is the basis of biological resources and life on the earth. Soil stability is one of the key indicators that it used to performance evaluation of soil structure against soil erosion. In fact, the aggregates stability indicates the resistance of the soil structure against external forces such as the raindrops impact and splash erosion. The raindrops energy is one of the main factors in the disintegration of soil aggregates in water erosion. The usage of different conditioners on the surface or inside soil is closely related to various processes such as surface sealing, infiltration, runoff, evaporation and finally soil erosion. Considering the importance of the aggregates stability soil erosion control, increasing the particles diameter on the soil surface can be one of the ways to prevent their movement and by erosive factors. The literatures review showed that the bentonite conditioner as a mineral conditioner can play the effective role in stability changes of aggregates, especially in degraded soils. Therefore, the purpose of present research is to the usage of bentonite conditioner on the changes of soil surface aggregates.
Materials and MethodsIn the present research, the conditioner of bentonite mineral used in amounts of 30, 15 and 45% of soil surface coverage and in three replications. At the first, collected soil from rangeland land to depth of 20 cm transferred to laboratory and was exposed to air-dry and passed through sieve of 4-mm. Then the soil was poured into the splash cups and placed under rainfall simulator with a rainfall intensity of 90 mm h-1 and a duration of 10 min. Surface soil before and after application of rainfall simulator was collected with depth of 2-mm with amount of about 50 g of the surface of splash cups and the aggregates stability was calculated using the method of wet sieve. In the method of wet sieve, the remaining soil on each sieve was drained into marked containers using washing method and then and was put to rest for 24 h. After draining the excess water of samples, the remaining sediment was transferred the appropriate containers with specific weight. Finally dried for 24 h at oven with temperature of 105˚C. Finally, the application effect of the bentonite conditioner on the variables of aggregation and aggregates stability was calculated using SPSS software.
Results and DiscussionAccording to the conservation function and the average diameter of the soil aggregates using bentonite conditioner in three values of 15, 30 and 45 percent and based on diameter classes >500, 250-500, 125-250, 100-125, 100- 53, 38-53 and <38 micrometer, the results showed that the average diameter of soil aggregates significantly changed under the effect of bentonite conditioner. The average mass of the aggregates in the control treatment was with rates of 0.82, 1.88, 6.82, 3.37, 9.53, 4.62 and 20.36 g respectively, in the mentioned diameters, and with bentonite conditioner in the amount of 15% was with rates of 1.16, 2.63, 8.17, 4.46, 10.81, 4.02 and 17.68 g, respectively. Also, in the conditioner with the amount of 30%, this variable was the rates of 0.84, 2.42, 93. 7, 4.32, 11.03, 3.46 and 17.38 g and in the amount of 45% was the amounts of 0.81, 1.96, 6.95, 3.53, 10.01, 3.51 and 31 It was 19 g, respectively. The results of GLM test showed that the effect of bentonite conditioner on the variables D10, D10/ D90 and sorting was significant in level of 95% and on the variables D50, D90, D90- D10, D75- D25 and skewness was significant in level of 99%. But the bentonite effect was not significant on the variable D75/ D25 and kurtosis. Also, the results of Duncan test showed that the bentonite conditioner with rates of 15 and 30% had the better effects on the stability of soil aggregates and increasing the average aggregates diameter.
Conclusion and SuggestionsThe obtained results from this research showed that bentonite conditioner can act as a protector against the raindrops and reducing soil erosion with creating adhesion on the soil surface. According to the results of the present research, it is suggested that the first, the more researches be conducted due to the soil conditions and natural rainfall and then the optimal values of bentonite be determined by erosion management and runoff.
Keywords: Aggregate Diameter, Inorganic Conditioner, Soil, Water Conservation, Soil Structure, Wet Sieve -
یکی از راه های مقابله با پدیده زیان بار فرسایش بادی، اجرای پروژه های احیای بیولوژیک است که با توجه به کمبود آب در اکوسیستم های بیابانی، آبیاری گیاه را با مشکل مواجه کرده است. شیوه آبیاری سطحی با توجه به بالا بودن درجه حرارت در عرصه های بیابانی، هدررفت بالای آب ازطریق تبخیر را به همراه دارد. هدف از این پژوهش، صرفه جویی در مصرف آب و استفاده بهینه از آن است؛ به طوری که در رشد و استقرار گیاه خللی وارد نشود. برای این منظور، شاخصه های ساختاری و عملکردی 25 پایه یک ساله سیاه تاغ کاشته شده برای هر تیمار در پارک جنگلی ثامن الائمه در قم، در طول یک فصل رشد (از اردیبهشت تا آبان 1401) در دو تیمار (حجم آبیاری 30 و 15 لیتر) و دورهای آبیاری 2، 3 و 4 هفته بررسی شد. در این رابطه، ارتفاع، عمق ریشه دوانی، قطر یقه، شاخص رشد و قطر تاج پوشش به عنوان صفات ساختاری، و وزن اندام هوایی و زیرزمینی به عنوان صفات عملکردی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مقادیر صفات مذکور، در تیمار 30 لیتری در هر سه دوره آبیاری، بهتر از تیمار 15 لیتری بود؛ اما در برخی از ویژگی ها، اختلافات، معنی دار نبود. به همین منظور، با هدف کاهش هزینه های آبیاری و صرفه جویی در حجم آب مصرفی، 15 لیتر آبدهی در هر دور آبیاری توصیه می شود.
کلید واژگان: احیای بیولوژیک، بیابان، خصوصیات مورفولوژیکی، فرسایش بادی، کمبود آبIntroductionWind erosion contributes to climate change on both global and local scales, causing changes in biological, geological, and chemical cycles. Exerting adverse effects on the environment and human health, the phenomenon also brings about the loss of vegetation and the reduction in water resources. In this regard, carrying out biological recovery projects to be used as windbreaks is regarded as a highly effective method for combating wind erosion. However, due to the scarcity of water in desert areas, plant planting poses some serious threats to the implementation of the above-mentioned projects, requiring the observance of water management techniques. On the other hand, improper irrigation leads to the loss of large amounts of water through evaporation, causing stress in the irrigated plants. According to the predictions, the world will face a 40% water shortage by 2030. Thus, should the shortage continue to grow, many regions worldwide will experience severe water shortages or droughts in the near future. Located in the desert belt of the world and enclosed in relatively high mountain fences, Iran is threatened by the phenomenon of dryness in such a way that two-thirds of its area is now at risk of being caught by the phenomenon. The current research selected the Qom province (one of the 22 desert provinces in Iran) as its study area where high temperature and poor water quality have challenged the implementation of biological projects. Currently, the Iranian Organization of Forests, Pastures, and Watershed Management Common methods uses 30 liters of water every two weeks as its main irrigation method for the plants that grow in the province. Considering a treatment in which half of such amount of water (15 liters) is used for irrigation water, this study sought to assess the efficiency of the treatment on the Haloxylon ammodenderon plant..
Materials and MethodsCharacterized by high-temperature rates in summer, low annual precipitation, hot winds during the dry season, dry cold in winter, and temperature fluctuations in different seasons, Qom province does not have a favorable climate due to its proximity to desert areas. In the traditional method of planting a seedling, a hole with a depth of 50 cm is dug, the plant is placed in the center of the pit, and the irrigation is done by surface method. This study investigated both 15-liter and 30-liter treatments made within two-week, three-week, and four-week irrigation intervals to compare the morphological indicators of the plant during the intended growth season (May to November). Moreover, variance analysis was conducted via SPSS statistical software to compare the variance between treatments and Duncan's test, seeking to identify potential differences between treatments (at a confidence level of 5%). On the other hand, the study used the Haloxylon ammodenderon as a halophyte plant with a wide vegetative range, considering the fact that the plant is indigenous to Qom province, characterized by its high resistance and adaptability in harsh conditions. It should be noted that while the average annual precipitation rate of the province is reported to range from 40 to 200 mm, the plant grows well and remains fresh.
Results and DiscussionThirteen physical and chemical characteristics of the study area’s soil were tested in five points. Accordingly, it was found that the region’s soil had a sandy clay loam texture with a salinity of 1.92 Decisiemens per meter and a pH of 7.19 with an average of 0.57% organic matter, 24.2% lime, 16.8% sulfate, and 0.2% gypsum. Moreover, solutes such as calcium, magnesium, carbonate, bicarbonate, and chlorine were found to be 13.6, 24, 0, 8.2, and 33.2 milliequivalents per liter, respectively. On the other, as Qom province suffers from low urban water quality, the study used the wastewater located near the study area. The results suggested that morphological characteristics such as height, trunk diameter, growth index, and canopy diameter significantly differed at the 5% level, while no significant difference was found in terms of root depth, aerial and root weight, and survival rate. As 90% of soil particles move within 30 cm of the ground surface, the shape of the canopy can effectively prevent their movement. As for the measurement of the canopy cover of the 30- and 15-liter treatments in two, three, and four weeks’ periods after irrigation, the results showed that the 30-liter treatment had better canopy dimensions, which exerted a significant influence on reducing wind speed, receiving more rainwater, and reducing runoff.The necessary water for the implementation of biological recovery projects in dry areas is provided through irrigation due to low and scattered rainfall. In Iran, water management is faced with challenges such as the shortage of water resources, environmental dryness, waste of water resources in the agricultural sector due to traditional irrigation, etc. The results of this study indicated that the 30-liter treatment performed better in terms of the plants’ height in all three irrigation intervals. Moreover, the treatment presented better results in terms of rooting when tested in the tree-weak interval, while no significant difference was found between the two treatments under a two-week irrigation interval. However, the 15-liter treatment had a greater rooting depth than the 30-liter one in four weeks of irrigation. As for the canopy diameter, aerial and root weight, and growth index, the 30-liter treatment revealed better performance. On the other hand, the percentage of survival in the 30-liter treatment was better in two-week and four-week irrigation periods than those of the 15-liter treatment, but the difference is very small. According to the comparison of the results of canopy dimensions and morphological characteristics, it can be concluded that the 30-liter treatment was definitely better. However, the results obtained for the 15-liter treatment can be acceptable in terms of reduction in irrigation costsFor this purpose, in two irrigation treatments of 30 and 15 liters of water on haloxylon ammodenderon plants, morphological plant characteristics such as height, root depth, collar diameter, aboveground and underground weight, growth index, and crown diameter were evaluated during a growing season (from may to October ) in irrigation intervals of 2, 3, and 4 weeks. The research results showed that, although the 30-liter treatment had better performance in all three irrigation intervals compared to the 15-liter treatment, there was no significant difference in some characteristics between them. Therefore, it can be concluded that considering the reduction in irrigation costs and water savings, the 15-liter treatment volume is acceptable and economically justified.
Keywords: Biological Recovery, Desert, Morphological Indicators, Wind Erosion, Water Shortage -
مدل تخریب محیط زیست یکی از روش های ارزیابی محیط زیستی است که آثار فعالیت های انسانی و تغییرات اکولوژیک را بر محیط زیست تحلیل می کند و مقدار آن را به صورت کمی نشان می دهد. با توجه به اهمیت چاه نیمه های سیستان در منطقه، هدف از این مطالعه ارزیابی تخریب چاه نیمه یک سیستان با استفاده از مدل تخریب اکولوژیک می باشد. بنابراین پس از سلول بندی 28 گانه این چاه نیمه در قالب سلول های 50 هکتاری و تقسیم مساحت چاه نیمه به سه ناحیه تحت تاثیر شامل مجتمع بقیه الله الاعظم، اراضی کشاورزی شهر، مرکز تکثیر و پرورش شیلات و اراضی کشاورزی قلعه نو، نمونه برداری آب از 12 نقطه تاثیرگذار بر کیفیت آب انجام شد. فاکتورهای فیزیکی-شیمیایی آب از جمله اکسیژن زیستی، اکسیژن شیمیایی، کل جامدات محلول، نیترات، نیتریت، اسیدیته، قلیائیت، فسفات، هدایت الکتریکی و سولفات به عنوان منابع تخریب و موثر بر حیات آبزیان مورد اندازه گیری قرار گرفت. تراکم فیزیولوژیک نیز از تقسیم بهره برداران روستاهای اطراف چاه نیمه تا شعاع 2000 متر موجود در هر شبکه کاری بر وسعت زمین های قابل بهره برداری در هر ناحیه به دست آمد. نتایج به دست آمده و سنجش داده ها با استانداردهای آبزی پروری نشان می دهد که کل مساحت چاه نیمه یک، جزء مناطق نیازمند بازسازی طبقه بندی می گردد. بر این اساس 21 شبکه که 75 درصد مساحت را پوشش می دهد در دامنه ضریب تخریب 14/99-5 قرار گرفته اند. همچنین 7 شبکه شامل مناطق شمالی چاه نیمه (ناحیه تحت تاثیر اراضی کشاورزی شهر و مرکز تکثیر و پرورش شیلات) با 25 درصد مساحت در دامنه ضریب تخریب 19/99-15 قرار گرفته که نیازمند به بازسازی با اولویت می باشند.کلید واژگان: تخریب زیستی، چاه نیمه، سیستان، کیفیت آب، مدل مخدومThe environmental degradation model is an environmental impact assessment method that analyzes and quantitatively quantifies the effects of human activities and ecological changes on the environment. Regarding the importance of Sistan’s Chah-Nimeh in the region, this study aims to evaluate the degradation of the Chah-Nimeh of Sistan using the Makhdoum Ecological Demonstration Model (2002). After dividing the Chah-Nimeh into 28 cells of 50 ha and separating the area of the Chah-Nimeh into three affected areas, including the educational and recreational complex of Baqiyatullah Azam, the agricultural lands of the city, the reproduction and cultivation center of fisheries, and the agricultural lands of Qale Nou, water sampling was performed from 12 points affecting water quality. Physical and chemical factors of water, including biological oxygen, chemical oxygen, total soluble solids, nitrate, nitrite, acidity, alkalinity, phosphate, electrical conductivity, and sulfate were measured as sources of destruction and effects on aquatic life. Physiological density was also obtained by dividing the villagers around the Chah-Nimeh to a radius of 2000 m in each working network on the extent of the land to be exploited in each area. The results obtained and data collection using aquaculture standards indicate that the total area of Chah-Nimeh is classified as an area requiring reconstruction. Accordingly, 21 networks covering 75% of the area have 5–14.99 degradation factors. In addition, seven networks are located in the northern part of the semi-well (affected area of agricultural lands of the city and the reproduction and cultivation center of fisheries), with 25% of the area in the range of 15–19.99 degradation, which requires priority reconstruction.Keywords: Biological Degradation, Chah-Nimeh, Sistan, Water Quality, Makhdoom Model
-
سابقه و هدف
مسئله فرسایش خاک و تولید رسوب در آبخیز می تواند مشکلات چالش برانگیزی در مسائل محیط زیستی، اقتصادی-اجتماعی ایجاد کند. آگاهی از الگوهای توزیع مکانی و زمانی فرسایش خاک، اقدامی موثر به منظور تعیین برنامه ها و اولویت بندی راه کارها در جهت اجرای برنامه های حفاظت خاک در سطح حوزه آبخیز است. حال با توجه به این که روش های زیستی مبتنی بر شرایط حاکم بر بوم سازگان است، اهمیت ویژه ای در مهار فرسایش خاک در مراحل ابتدایی دارد. باوجوداین، استقبال لازم از مدیریت زیستی فرسایش خاک به سبب عدم الگوی اجرایی مناسب توسط کارشناسان اجرایی صورت نگرفته است. ازاین رو، پژوهش حاضر باهدف مدیریت زیستی فرسایش در بخش مرتعی حوزه آبخیز کجور واقع در استان مازندران به سبب غلبه فرسایش توزیعی و قابل مدیریت انجام شد.
مواد و روش هابه همین منظور ابتدا واحد های کاری از تلفیق لایه های ارتفاع از سطح دریا، شیب و زمین شناسی در حوزه آبخیز کجور تعیین شد. سپس وضعیت فرسایش خاک بر اساس جدول امتیازدهی عوامل هفت گانه مدل BLM، در واحدهای کاری مرتعی بر اساس بازدید میدانی، تفسیر تصاویر ماهواره ای و نظرات کارشناسی تکمیل شد. در مرحله بعد به منظور مقایسه اندازه گیری میدانی و استفاده از داده های سنجش ازدور، نقشه شاخص سطح برگ تهیه شد. سپس منحنی آمبروترمیک و هایترگراف و نقشه اقلیمی-زیستی برای آبخیز موردمطالعه تهیه و درنهایت با استفاده از رویکرد استفاده تلفیقی از گونه های رقابتی (C)، گونه های مقاوم به تنش (S) و پیشتاز (R)، گونه های مناسب از مجموعه فهرست گونه های غالب منطقه ارائه شد.
نتایجابتدا در مجموع 15 واحد کاری در کل حوزه آبخیز کجور مشخص و برنامه اجرایی اقدامات مدیریتی زیستی تنها در شش زیرآبخیز با غلبه پوشش مرتعی متمرکز شد. ارزیابی جدول BLM با توجه به واحد های کاری مرتعی نشان داد از بین شش واحد کاری مرتعی حوزه آبخیز کجور، سه واحد کاری در وضعیت فرسایشی کم و سه واحد کاری در وضعیت فرسایشی متوسط است. علاوه بر آن، وضعیت کلی فرسایش خاک در بخش مرتعی آبخیز مطالعاتی با امتیاز 16/37 در طبقه کم قرارگرفته است. هم چنین بررسی نقشه های سیمای فرسایش و شاخص به دست آمده حاکی از تطابق اندازه گیری های میدانی با داده های سنجش ازدور داشت. مطابق نمودار آمبروترمیک ماه های خرداد تا شهریور خشک بوده و دراین بین ماه مرداد خشک ترین ماه سال در منطقه موردمطالعه بوده است. هم چنین کشیدگی منحنی هایترگراف حاکی از دامنه تغییرات دمایی زیاد و تغییرات بارش یکنواخت تر در منطقه است. در همین راستا توزیع مساحت در چهار طبقه اقلیمی-زیستی سطح حوزه آبخیز کجور به یک میزان است و با توجه به طبقات باید برنامه ریزی و مدیریت فرسایش موردتوجه قرار گیرد. در ادامه گونه ها با توجه به رویکرد CSR شامل پولک، جاروعلفی، درمنه دشتی، شبدر قرمز و علف بره انتخاب و پهنه بندی استفاده از آن ها ارائه شد.
نتیجه گیریپژوهش حاضر باهدف ارائه الگوی اقدامات مدیریتی زیستی فرسایش در بخش مرتعی حوزه آبخیز کجور انجام شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که می توان فرسایش خاک را در 40 درصد از مساحت اراضی مرتعی از طریق روش های مبتنی بر اقدامات مدیریتی زیستی مهار کرد. شایان ذکر است استفاده از اقدامات مدیریتی زیستی فرسایش نیازمند بررسی های جامع و همه جانبه ای است که می بایست با در نظر گرفتن بخش های مختلف بومسازگان آن را موردتوجه قرارداد.
کلید واژگان: پهنه بندی اقلیمی-زیستی، حفاظت خاک و آب، مدیریت پوشش گیاهی، مدیریت فرسایش خاکBackground and objectivesSoil erosion and sediment yield in the watershed lead to environmental issues. Therefore, knowledge of the spatial and temporal distribution patterns of soil erosion is a proper strategy for planning and prioritize solutions for implementing soil conservation measures at watershed scale. Since biological methods are based on the prevailing conditions of ecosystems, soil erosion can be controlled in the initial stages. However, the biological management of soil erosion has yet to be accepted due to the lack of a suitable implementation model by executive operations. The current research aimed to inhibit soil erosion using biological management in the rangeland areas of the Kojour Watershed located in Mazandaran Province, Iran, due to the predominance of manageable distributed erosion.
MethodologyFor this purpose, the primary layers of elevation above mean sea level, slope, and geology were determined for the Kojour Watershed, and appropriate work units were accordingly delineated. Then, the soil erosion status was assessed on the basis of the scoring table of the seven factors of the BLM model. The study was confined to the rangeland areas based on field surveys, interpretation of satellite images, and expert opinions. In the next step, the leaf area index (LAI) map was prepared to compare field measurements and remote sensing information. Then, Ambrothermic and hytergraph charts were developed, and the corresponding Bio-Climatological map was prepared for the study watershed. Ultimately, suitable species were selected from the phytosociological list considering an appropriate combination strategy of Competitor (C), Stress-tolerators (S) and Ruderals (R), and species.
ResultsFirst, 15 land units were delineated for the entire Kojour Watershed, out of which six rangeland-dominant sub-watersheds were selected to designate the biological management measures for soil erosion control. The BLM table was employed for the rangeland work units showing that three of the six rangeland sub-watersheds were classified as low erosion. The remaining three sub-watersheds also had moderate erosion status. In addition, the general condition of soil erosion in the rangeland areas of the study watershed, with a score of 37.16, is classified as low status. Also, examining erosion maps and the obtained indices indicated a high agreement between field measurements and remote sensing data. According to the Ambrothermic chart, June to September were dry, and August was the driest month of the year in the study area. It also used the scope of significant environmental changes and more uniform regional changes. In this regard, the distribution of the area in the four Bio-Climatological classes of the Kojour Watershed is the same, and it is considered according to the planning and erosion management classes. In the following, the species were selected according to the combined CSR strategy, including Stachys inflata benth, Bromus tomentellus, Artemisia siberi, Trifolium pratense, and Festuca arundinacea with a broad presence in the region.
ConclusionThe present study was conducted to present a biological management model of the rangeland areas for the Kojour Watershed. The results indicated that soil erosion can be efficiently controlled through biological management methods in 40% of the rangeland areas. It is worth mentioning that it uses a model of biological management of erosion, which requires integrated and comprehensive investigations that consider different parts of the ecosystem.
Keywords: Bio-Climatological Zoning, Soil, Water Conservation, Vegetation Management, Soil Erosion Management -
مقدمه و هدف
فرسایش خاک، یکی از عمده ترین انواع تخریب اراضی است که جامع بشری را با مشکلات جدی مواجه می کند. میزان فرسایش خاک شاخصی جامع برای ارزیابی درجه توسعه یافتگی و پایداری برنامه های مدیریتی سرزمینی کشورهاست. ارزیابی وضعیت و گسترده مکانی انواع فرسایش خاک در کشورهای درحال توسعه به ضرورتی مهم تبدیل شده است. اقدامات زیستی به عنوان راه کاری مناسب برای مهار فرسایش خاک در مراحل ابتدایی انواع فرسایش به عنوان رویکردی ضروری توصیه شده است. یکی از مهم ترین روش های حفاظت منابع خاک و آب بهلحاظ استفاده کم از عملیات خاکورزی، دخالت و دست کاری محدود در طبیعت، مقرون به صرفه بودن و کارایی بهتر نسبت به اقدامات سازه ای، استفاده از روش های زیستی است. با توجه به این که تاکنون توجه محدودی به کاربست رویکرد زیستی در مهار فرسایش خاک معطوف شده است. ازاین رو، پژوهش حاضر باهدف به کارگیری الگوی مدیریت زیستی در حوزه آبخیز کیلانبر واقع در استان کرمانشاه انجام شده است.
مواد و روش هاپس از تهیه و ترکیب لایه های ارتفاع از سطح دریا، جهت و تندی شیب در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) 38 واحد کاری تهیه شد. سپس برای بهبود عملکرد و تصمیم گیری واحدهای با مساحت زیر 300 هکتار ادغام و نهایتا بر اساس نظر کارشناسی و فنی مدیر آبخیز و با لحاظ مبانی مختلف، 14 واحد کاری با قابلیت انجام اقدامات مدیریتی زیست مهندسی در حوزه آبخیز کیلانبر استخراج شد. لازم به ذکر است که حوزه آبخیز کیلانبر در غرب استان کرمانشاه و شهرستان روانسر واقع شده است. مساحت محدوده موردمطالعه حدود 10798 هکتار است. بلندترین و پست ترین نقطه ارتفاعی آبخیز بهترتیب 2183 و 1388 متر از سطح دریا و متوسط بارش و دما و رطوبت نسبی سالانه بهترتیب 533 میلی متر و 11/4 درجه سانتی گراد و 45/1 درصد است. وضعیت فرسایش خاک بر اساس جدول امتیازدهی عوامل هفت گانه مدل BLM در هر واحد کاری بر اساس بازدید میدانی و نظرات کارشناسی تکمیل و نقشه سیمای فرسایشی در واحدهای کاری تهیه شد. سپس نمودارهای آمبروترمیک و هایترگراف با استفاده از داده های 30 ساله بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک روانسر، به منظور تعیین دوره خشک سالی و ترسالی و برای تعیین گیاهان مناسب با ویژگی های منطقه ترسیم شد. نقشه اقلیمی-کشاورزی نیز با استفاده از داده های ایستگاه هواشناسی شیب دما، بارش و تبخیر و تعرق تهیه و تلفیق آن ها در محیط GIS استخراج و در آخر گونه های گیاهی مطابق با توقعات بوم شناسی برای رویکرد زیستی آبخیز انتخاب شد.
یافته هامطابق نتایج جدول BLM یک واحد کاری در وضعیت فرسایشی جزئی، هشت واحد کاری در وضعیت کم و پنج واحد کاری دیگر در شرایط فرسایشی متوسط قرارگرفته است. مطابق نقشه سیمای فرسایش، عمده منطقه موردمطالعه حدود 70 درصد از حوزه آبخیز در وضعیت فرسایشی کم و متوسط قرار داشته است که طبعا قابلیت بالای بهره گیری از شیوه مناسب اقدامات زیستی در مهار فرسایش خاک را تائید نمود. مطابق نمودارهای آمبروترمیک و هایترگراف، از خرداد تا شهریور دارای ماه های خشک بوده و تغییرات بارشی نسبت به دما در مهر تا اردیبهشت بیش تر بوده است. بر اساس نقشه اقلیمی-کشاورزی، منطقه در پنج رده قرارگرفته که بهترتیب رده چهار و یک با 4819/3 و 364/83 هکتار دارای بیش ترین و کم ترین مساحت بوده است. درنهایت پهنه بندی گونه های مرتعی مناسب در آبخیز مطالعاتی نشان داد که در منطقه، گونه های مرتعی گون، یولاف وحشی، خارزردک، بومادران، علف پشمکی، جو وحشی بخش غالب منطقه را تشکیل داده است. بر همین اساس، انتخاب گونه های گیاهی متناسب با شرایط آبخیز مطالعاتی، رویکرد حفاظتی و ترویجی در کشاورزی، حفظ حریم بوم شناختی رودخانه و جلوگیری از تغییر کاربری اراضی برای منطقه موردمطالعه صورت گرفت. استفاده از پوشش گیاهی بومسازگان مرتعی از منظر ممانعت فیزیکی تاج پوشش در برخورد مستقیم قطرات باران بر سطح خاک، افزایش نفوذ آب در خاک، تثبیت خاکدانه ها از طریق ریشه ها، افزایش ظرفیت چرا و تولید دامی و افزایش کارایی و بازده آن با گذشت زمان حائز اهمیت است.
نتیجه گیریاقدامات زیستی فرسایش یک رویکرد مبتنی بر شرایط حاکم بر بومسازگان و راه کاری موثر، کم هزینه و از همه مهم تر سازگار با محیط زیست است که قابلیت کاربست در دست یابی به مدیریت پایدار منابع خاک و آب در اغلب بومسازگان را دارد. در همین راستا به منظور به کارگیری روش های اقدامات زیستی در بخش هایی از آبخیز که از وضعیت فرسایشی ضعیف و متوسطی برخوردار بوده، می توان از طریق مدیریت کاربری ها، استفاده از پوشش گیاهی بومی آبخیز در سطح مراتع و کشاورزی بدون خاک ورزی در سطح اراضی کشاورزی، فرسایش خاک را به خوبی تحت مدیریت قرار داد. ازاین رو پژوهش حاضر باهدف ارائه الگوی اقدامات زیستی فرسایش در حوزه آبخیز کیلانبر انجام شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در 67 درصد از مساحت کل آبخیز، می توان فرسایش خاک در دو کاربری عمده مرتع و کشاورزی را از طریق روش های مبتنی بر اقدامات زیستی مهار کرد. شایان ذکر است استفاده از الگوی اقدامات زیستی فرسایش نیازمند بررسی های جامع و همه جانبه ای است که می بایست با در نظر گرفتن بخش های مختلف بومسازگان آن را موردتوجه قرارداد. بههر تقدیر، رویکرد پیشنهادی در پژوهش حاضر را می توان در سایر حوزه های آبخیز کشور با وضعیت فرسایشی خفیف تا متوسط و با رعایت اصل جامع نگری و شرایط حاکم بر آبخیز موردنظر، بهکار گرفت.
کلید واژگان: اقدامات مدیریتی، حفاظت خاک وآب، مدیریت آبخیز، مدیریت فرسایش خاکBackgroundSoil erosion, a significant form of land degradation, poses severe challenges to humanity in different ecosystems. It serves as a comprehensive index for evaluating the development and sustainability of land management programs. Assessing the status and spatial extent of soil erosion has become crucial in developing countries. Biological management, a recommended and effective means of controlling soil erosion in the early stages of all processes, offers a practical solution. Biological methods, such as minimum tillage operations and limited intervention in nature, prove to be more cost-effective and efficient than structural measures. Despite these advantages, biological measures have not received adequate attention in soil erosion control. This research addresses this gap by applying biological management in the Kilanbar Watershed (Kermanshah Province, Iran), demonstrating its effectiveness and cost-efficiency.
MethodsThe layers of elevation from sea level, aspect, and slope steepness were prepared and combined in the geographic information system (GIS) software to prepare 38 land units. In the Kilanbar Watershed, 14 land units with the ability to perform biological management measures were extracted based on the expert and technical opinions of the watershed manager and considering different bases to improve the performance and decision-making of the units with an area of less than 300 ha. The Kilanbar Watershed is located in Ravansar City, west of Kermanshah Province. The study area is approximately 10798 ha. The highest and lowest elevation points of the watershed are 2183 and 1388 m above mean sea level, respectively. The mean annual precipitation, temperature, and relative humidity are 533 mm, 11.4 °C, and 45.1%, respectively. The status of soil erosion in each land unit was completed based on the scoring of the BLM form based on the visual and expert opinions, and a map of the erosion pattern was prepared in the land units. Ambrotropic and hyetographs were drawn using the 30-year precipitation and temperature data of the Ravansar synoptic station to determine the periods of drought and wet conditions and to identify suitable plants with the characteristics of the region. A climatic–agricultural map was prepared and integrated into the GIS using meteorological station data (temperature, precipitation, evaporation, and transpiration), and plant species were selected according to ecological expectations for watershed biological measures.
ResultsAccording to the BLM form results, one and eight land units are in partial and low erosion conditions, respectively, and five other land units are in medium erosion conditions. According to the erosion pattern map, the majority of the studied area, about 70% of the watershed, is in a low and medium erosion state, which naturally confirms the high ability to use appropriate biological measures to control soil erosion. According to ambrothermic and hyetograph measurements, June to September were dry months, and precipitation changes were more significant than temperature changes from October to May. According to the climatic–agricultural map, the region is divided into five classes. Class 4 (4819.3 ha) and Class 1 (364.83 ha) had the largest and smallest areas, respectively. Finally, the zoning of suitable rangeland species in the watershed showed that rangeland species of Asteragalus ascendes, Avena fatua, Picnomon sp., Achillea millefolium, Bromus tomentellus, and Hordum blubosum dominantly covered the region. Based on the study results, appropriate plant species were introduced for the studied watershed. Accordingly, conservation and reclamation measures were recommended to improve land productivity and ecological conditions and avoid land use changes for the study area. The essential measures include vegetation in rangeland ecosystems aiming at preventing the role of the canopy cover from directly impacting raindrops on the soil surface, increasing water infiltration in the soil, stabilizing soil aggregates due to roots extension, increasing grazing capacity and livestock production, and increasing its efficiency and productivity with time.
ConclusionThe findings of this study hold significant potential for the Kilanbar Watershed. The proposed biological erosion measures, tailored to the ecosystem's unique conditions, are effective, low-cost, and environmentally compatible. They offer a sustainable solution for managing soil and water resources in various ecosystems. Implementing these measures can significantly reduce soil erosion in the watershed, particularly in areas with low to moderate erosion status. This research is an essential initiative in applying biological erosion measures in the Kilanbar Watershed, demonstrating that soil erosion can be effectively and practically controlled in approximately 67% of the watershed through biological methods in the critical land-use areas of rangelands and agriculture. It is important to note that applying biological erosion measures requires comprehensive and integrated investigations, considering the different parts of the ecosystem. With these findings, the proposed approach in this research can be extended to other watersheds across the country, particularly those with slight to moderate erosion status, while maintaining the principle of comprehensiveness and respecting the unique conditions of each watershed.
Keywords: Management Measures (BMP), Soil, Water Conservation, Soil Erosion, Management, Watershed Management -
مقدمه
نقش آب در توسعه کشاورزی و رشد اقتصادی غیرقابل انکار است. عدم توازن بین عرضه و تقاضای آب در کشور، مدیریت منابع آب را به خصوص در بخش کشاورزی، با چالش روبرو ساخته است. یکی از موثرترین راهکارهای مقابله با بحران آب و افزایش کمی و کیفی تولیدات در بخش کشاورزی، توجه جدی به بهره وری آب و ارتقای آن با اعمال روش ها و سیاست های مناسب است. مفهوم بهره وری آب این است که با صرف کمترین مصرف آب، بهترین و بیشترین محصول را تولید کرد. بهره وری آب کشاورزی، یکی از مهم ترین موضوعاتی است که در سال های اخیر مورد توجه جدی مجامع علمی مرتبط با آبیاری و کشاورزی قرار گرفته است. اختلاف در بهره وری آب محصولات مختلف در سطح کشور و همچنین، در مقایسه با سایر کشورها با شرایط اقلیمی مشابه، نشان دهنده وجود پتانسیل برای افزایش بهره وری آب کشاورزی است. در این پژوهش، با بررسی های میدانی، اندازه گیری های صحرایی و تحلیل های سنجش از دوری به بررسی بهره وری محصولات زراعی و باغی پرداخته شده است.
مواد و روش هادر مرحله اول، وضعیت منابع آبی آبخوان شامل تغییرات سطح آب زیرزمینی و آب قابل برنامه ریزی آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. سپس، آب مصرفی گیاهان زراعی از تفاضل بارندگی موثر و آب مورد نیاز گیاه (تبخیر-تعرق گیاه) محاسبه شد. در مرحله بعد، سطح زیر کشت آبخوان باشت با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 در نرم افزار گوگل ارث انجین مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد، تاریخ کشت و برداشت و تعداد دفعات آبیاری محصولات کشاورزی دشت از طریق تکمیل پرسش نامه توسط کشاورزان و کارشناسان مراکز خدمات جهاد کشاورزی بررسی شد. در مرحله بعد، نیاز آبی الگوی کشت فعلی با روش فائو پنمن-مانتیث محاسبه شد. در نهایت، با ارزیابی محصولات از نظر شاخص های بهره وری، میزان بهره وری محصولات مختلف تعیین شد.
نتایج و بحث:
وسعت آبخوان آبرفتی باشت، 45.5 کیلومترمربع به طول متوسط حدود 25 کیلو متر و عرض پنج کیلومتر محاسبه شد. حجم کل تخلیه و برداشت از منابع آب زیرزمینی در سطح محدوده 39.723 میلیون مترمکعب است. مقدار نفوذ در سطح آبخوان آبرفتی باشت 7.905 میلیون مترمکعب محاسبه شده است. با پیوستن جریانات خروجی شامل جریانات انتقالی از طریق جبهه های مختلف ارتفاعات به آبخوان، مجموعا 20.377 میلیون مترمکعب آبخوان را تغذیه می نماید. محاسبات روش فائو پنمن- مانتیث نشان داد که نیاز آبی محصولات غالب آبخوان شامل مرکبات، گندم، جو، ذرت، کلزا، هندوانه، برنج، حبوبات و یونجه به ترتیب 9170، 5630، 4821، 7863، 5411، 9291، 20234، 5225 و 14083 مترمکعب بوده است. در مجموع، میزان آب مصرف شده توسط محصولات کشاورزی آبخوان باشت نزدیک به 45 میلیون مترمکعب بوده است که تقریبا معادل یک مترمکعب در هر مترمربع از سطح زیر کشت آبخوان بوده است که این میزان برداشت، 64/2 برابر آب قابل برنامه ریزی پیش بینی شده برای کشاورزی (17 میلیون مترمکعب) است.
نتیجه گیریالگوی کشت، تحت تاثیر عامل هایی نظیر سازگاری اقلیمی محصولات، پتانسیل های منابع آب و خاک، نیازهای منطقه، عرف و علایق مردم منطقه و ارزیابی اقتصادی و درآمد حاصل از تولید خواهد بود. هر نوع تغییر الگوی کشت، باید با لحاظ همه ملاحظات اجتماعی و اقتصادی و زیست محیطی صورت گیرد اما با توجه به شرایط موجود منابع آب هر نوع الگوی کشت (حتی با لحاظ بالا بودن درآمد) که سبب بالا رفتن میزان تخلیه نسبت به منابع تغذیه آبخوان شود، برای حیات آینده آبخوان خطر محسوب و موجب شور شدن منابع آب زیرزمینی و نشست آبخوان خواهد شد. کشت گیاهان پرمصرفی مانند ذرت دانه ای، با توجه به شرایط وخیم آبی منطقه باید متوقف شده و سرمایه گذاری بیشتری در جهت توسعه کشت محصولاتی مانند کلزا که با وضعیت آب وهوایی منطقه سازگاری بهتری دارند صورت پذیرد.
کلید واژگان: آبخوان، الگوی کشت، کشاورزی، کلزا، نیاز آبیIntroductionThe role of water in agricultural development and economic growth is undeniable. The imbalance between water supply and demand in Iran has created a challenge for the management of water resources, especially in agriculture. Paying serious attention to water productivity and improving it through appropriate methods and policies is one of the most effective solutions to address the water crisis and enhance the quantity and quality of agricultural production. The concept of water productivity is to produce the best and most products with the least amount of water. Agricultural water productivity has received serious attention in recent years from scientific societies related to irrigation and agriculture. The variation in water productivity for different crops at the local level and in comparison with other countries with similar climatic conditions indicates the potential for increasing agricultural water productivity. In the present research, the productivity of agricultural and horticultural products was investigated through field surveys, field measurements, and remote sensing analyses.
Materials and methodsFirst, the status of water resources in the aquifer, including changes in groundwater levels and programmable water, was investigated. Then, the water consumption of agricultural plants was calculated using the difference between effective rainfall and plant water requirement (evaporation-transpiration). In the next step, the cultivated area of Basht Aquifer was examined using Sentinel-2 satellite images in Google Earth Engine software. Yield, dates of planting and harvesting, and irrigation times for agricultural products were verified through questionnaires completed by farmers and experts. After that, the water requirement of the current cultivation pattern was calculated using the FAO Penman-Monteith method. Finally, the productivity of different products was determined by evaluating the products in terms of productivity.
Results and discussionThe area of the alluvial aquifer was 45.5 km², with an average length of about 25 km and a width of 5 km. The total volume of discharge and extraction from groundwater resources was 39.723 MCM. The infiltration amount of the Basht alluvial aquifer was calculated to be 7.905 MCM. By joining the outflow streams, including transfer streams through different elevations, the aquifer was recharged with a total of 20.377 MCM. Calculations using the FAO Penman-Monteith method showed that the water requirements of the dominant crops in the aquifer, including citrus fruits, wheat, barley, corn, canola, watermelon, rice, legumes, and alfalfa, were 9170, 5630, 4821, 7863, 5411, 9291, 20234, 5225, and 14083 m³, respectively. In total, the amount of water consumed by the agricultural products of Basht Aquifer was nearly 45 MCM, which was approximately equivalent to 1 m³m⁻² of the cultivated area. This is 2.64 times higher than the amount of water that can be programmed for agriculture (17 MCM).
ConclusionThe cultivation pattern will be influenced by parameters such as the climatic compatibility of products, the potentials of water and soil resources, regional needs, customs and interests of local people, and economic evaluation and income from production. Any change in the cultivation pattern should consider all social, economic, and environmental factors. However, given the existing conditions of the water sources, any cultivation pattern (even those considering high income) that increases discharge compared to the aquifer's recharge sources will be dangerous for future sustainability and will cause groundwater salinization and aquifer subsidence. Cultivation of high water-consumption plants such as seed corn should be stopped due to the severe water conditions of the region, and more investment should be made in developing crops such as canola, which are better adapted to the region's climate.
Keywords: Aquifer, Agriculture, Canola, Cultivation Pattern, Water Requirement
- 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.