فهرست مطالب

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال دوم شماره 4 (پیاپی 5، زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/11/19
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احد توسلی *، اکرم حسین نیا صفحات 1-8
    حوضه های آبخیز رودخانه ای، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشکی مانند ایران و سرزمین های مجاور، همواره محور سکونت و تمدن جوامع بشری بوده اند. در بسیاری از مناطق کم آب ایران از جمله نواحی غربی خراسان از دیرباز مردم به اهمیت منابع آب و خاک در جهت حیات خود پی برده اند و در جهت حفاظت از آن تلاش های زیادی را معطوف داشته اند. استفاده از این تجربیات موفق در جهت بومی سازی عملیات آبخیزداری کارایی این عملیات را تضمین خواهد نمود. مقاله حاضر، با هدف بررسی تاثیر بندسارها در استفاده بهینه و پایدار از منابع آب و خاک و همچنین نظامات اجتماعی آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت. حوضه آبخیز سبه سبزوار با مساحتی در حدود 74/10835 هکتار در حوضه آبخیز کویر مرکزی و از نظر سیاسی در محدوده شهرستان سبزوار واقع شده است. متوسط بارندگی سالانه حوضه سبه 271 میلی متر و بیش ترین بارندگی ماهانه حوضه مربوط به ماه اسفند به میزان 57 میلی متر و در ماه های فصل تابستان مقدار بارندگی کمتر از 1 میلی متر است. تنوع و گستردگی بندسارها در بستر مسیل های حوضه به تعداد 209 مورد قابل توجه بوده و در سرنوشت آب و رسوب خروجی از انتهای حوضه نقش مهمی به عهده دارد. با توجه به شرایط موجود در طول سالیان گذشته مردم منطقه اقدام به احداث سازه های خاکی کوتاه (بندسار) به تعداد زیاد در منطقه نموده اند. این سازه ها علاوه بر ایجاد درآمد و اشتغال در منطقه نقش موثری در کنترل رسوبات داشته است. در طی این بررسی جنبه های مختلف احداث این بندسارها مورد بررسی قرار گرفته که در مجموع بیان گر پتانسیل های دانش بومی برای بهره برداری بهینه از منابع آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد و لزوم توجه به این دانش را ضروری می نماید.
    کلیدواژگان: بندسار، آبخیزداری، الگوی بومی، توسعه پایدار
  • سعید چوپانی *، ابوالقاسم حسین پور صفحات 9-22
    امروزه توجه به دانش بومی در زمینه آب و خاک، به دلیل کارکردهای مطلوب آن و به ویژه اطمینان از سازگاری بالا و حفظ توازن بوم شناختی و همچنین همراهی و مشارکت مردمی از اهمیت بسزایی برخوردار است. آنچه به گردآوری و تدوین دانش بومی در سال های اخیر اهمیت مضاعف بخشیده است، ضرورت دستیابی به فناوری و دانش مناسبی است که در عین پاسخگویی به نیازهای رو به رشد جوامع، منابع محدود طبیعی را نیز به گونه ای پایدار مورد بهره برداری قرار دهد. رسیدن به این دانش مناسب، تنها از راه تلفیق دانش رسمی و دانش بومی میسر است. بنابراین هر اقدامی برای گردآوری دانش بومی آبخیزداری و بهره گیری از این حکمت دیرین و تلفیق آن با علوم نوین در شرایط کنونی امری ضروری است. مردم هرمزگان با توجه به محدودیت های اقلیمی و خشکی محیطی این خطه، از دیرباز اقدامات مختلفی را در زمینه بهره برداری از منابع آب و خاک و استحصال باران، که به صورت سنتی و تجربی توسط خود مردم کسب شده، مورد استفاده قرار می دهند. نمونه بارز آن چاه های نزو است که در حقیقت بخشی از سیستم مدیریت سیلاب هستند. این سیستم به صورت مجموعه ای از بندها و تیربندها و سازه های کنترل فرسایش و چاه های تغذیه ای در روستای گزیر از توابع شهرستان بندر لنگه وجود دارد (البته در مناطق دیگر استان مانند روستای گچوئیه نیز وجود دارند). قدمت این سیستم کاملا مشخص نیست ولی آثار به جای مانده از آن که شاید بیش از صدها سال باشد در بسیاری از نواحی دشت در سطح وسیعی خود نمایی می کند و علوم و فنون گذشتگان این دیار در رابطه با دانش بومی آبخیزداری و استحصال آب باران را به نمایش می گذارد. در حقیقت این مجموعه، مجموعه ای بی نظیر در استان هرمزگان و کم نظیر در ایران است. این سیستم ها به گفته اهالی منطقه تا حدود 50 سال پیش کاملا فعال بوده است ولی امروزه فقط قسمت هایی از آن در حال فعالیت است. از هزاران سال پیش که مردم بومی منطقه در این دشت ساکن شده اند با توجه به وضعیت خشکسالی های موجود و نوع سازند زمین شناسی که خود عاملی بر کیفیت نامطلوب آب منطقه است، روشی ابداع کرده اند که خود به صورت مستقیم آب را به سفره ی آب های زیرزمینی می رساند. امروزه نیز با به کارگیری دانش بومی و تلفیق آن با دانش نوین و استفاده مصالح روز اقدام به تغذیه آب های زیرزمینی نموده اند. نتایج حاصل از این تلفیق بهبود کمیت و کیفیت آب های زیرزمینی بوده است. به طوری که EC آب در طول 2 ماه از 7000 به 3000 میکرو موس کاهش یافته است و آب چاه های پایین دست نیز شیرین تر شده و سطح ایستابی آن ها افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: استان هرمزگان، تغذیه، آب های زیرزمینی، چاه های نزو
  • زهرا زراعتکار *، فرزاد حسن پور، مرضیه تابع صفحات 23-32
    گسترش روزافزون شهرها و تغییر کاربری اراضی زراعی و مرتعی به اراضی مسکونی و صنعتی و بحران سیل در نقاط شهری و به موازات آن تغییرات ایجاد شده در نفوذپذیری، فریب رواناب و تبخیر و تعرق باعث می گردد که رفتار هیدرولوژیکی حوضه های آبخیز شهری نسبت به حوضه های طبیعی غیرعادی و نامنظم گردد. عوامل متعددی در ظهور سیلاب و شدت آن موثر می باشند که امکان بررسی این عوامل نیاز به تحقیقات جامع تری دارد. برای این منظور در بسیاری از آبخیزهای کوچک به دلیل عدم وجود ایستگاه هیدرومتری و یا وجود نواقص آماری زیاد، نیاز به انتخاب روش های مناسب با توجه به شرایط و خصوصیات حوضه ها می باشد. در این تحقیق با هدف بررسی و ارزیابی دبی پیک سیلاب حوضه های آبخیز شهر بیرجند، از مدل هیدرولوژیکی بارش- رواناب و روش های تجربی استفاده گردیده است. بدین منظور در تحقیق حاضر برای منطقه ای کردن مدل از آمار و اطلاعات 11 ایستگاه هیدرومتری مجاور منطقه مطالعاتی استفاده شد. در ادامه برای بدست آوردن توزیع مناسب و محاسبه دبی با دوره بازگشت های مختلف در حوضه مورد تحقیق از نرم افزار HYFA استفاده و مقادیر دبی حداکثر سیلاب حوضه های مشابه فاقد آمار را در دوره بازگشت های مختلف محاسبه گردید. نتایج بدست آمده از روش های تجربی حاکی از آن است که این روش ها برای ایستگاه های مورد مطالعه نتایج قابل قبول و مناسبی ارائه نمی دهد، در حالی که روش مدل هیدرولوژیکی بارش- رواناب نتایج قابل قبولی را ارائه داده است.
    کلیدواژگان: حوضه آبخیز، سیلاب، مدل هیدرولوژیکی بارش، رواناب، نرم افزار HYFA، هیدرومتری
  • امیر محمد رخ شاد *، بهرام بختیاری، کوروش قادری صفحات 33-40
    بارش یکی از مهم ترین پارامترهای هواشناسی می باشد که پیش بینی این پدیده برای اهداف مختلفی نظیر پیش بینی خشکسالی، مدیریت حوضه آبریز و سایر مسائل مرتبط با هواشناسی و منابع آب دارای اهمیت زیادی است. امروزه با ابداع الگوریتم های تکاملی، این امر با سرعت و دقت بیشتری صورت می گیرد. در این پژوهش، با استفاده از داده های 15 ساله (2010-1996) در مقیاس زمانی روزانه سه ایستگاه سینوپتیک در استان کرمان به بررسی عملکرد این الگوریتم در پیش بینی بارش روزانه پرداخته شد. نتایج نشان دهنده عملکرد نسبتا مناسب این الگوریتم در پیش بینی بارش بود به طوری که ضریب تبیین برابر 8605/ 0، 029/ 1 و شاخص توافق ویل موت 96/ 0 به دست آمد که با توجه به عدم قطعیت بالای بارش، مقادیر قابل قبولی می باشند.
    کلیدواژگان: الگوریتم رقابت استعماری، ایستگاه سینوپتیک، بارش، برآورد، کرمان
  • غلامرضا شاهینی *، محمد روغنی صفحات 41-46
    محدودیت کاشت نهال با روش معمول کشت در اراضی شیبدار برای ایجاد باغات مثمره نسبت به اراضی مسطح متفاوت است بنابراین استفاده از روش هایی که به مهار رواناب های ایجاد شده بر روی اراضی شیب دار کمک کند ضروری می باشد در این راستا با هدف تعیین میزان تاثیر روش کاشت نهال زیتون در سامانه های سطوح آبگیر مستطیلی در مقایسه با روش کاشت معمول نهال در چاله کاشت بر روی یک دامنه شیب دار در استان گلستان منطقه آزادشهر مورد بررسی قرار گرفت و با اندازه گیری پارامترهای رشد در دو گروه مورد بررسی و آنالیز آماری آنها مشخص شد که بین دو گروه مورد بررسی اختلاف آماری کاملا معنی داری در بین پارامترهای مورد اندازه گیری وجود دارد به طوری که میانگین اختلاف رشد قطر یقه نهال های زیتون 8/ 2 سانتی متر و اختلاف میانگین ارتفاع نهال ها 9/ 43 سانتی متر و اختلاف میانگین قطر تاج نهال ها 8/ 32 سانتی متر بوده است و نهال ها رشد مناسب تری در سامانه مستطیلی نسبت به روش کشت معمول داشته است.
    کلیدواژگان: استان گلستان، نهال زیتون، اراضی شیب دار، سامانه های سطوح آبگیر باران
  • هاشم درخشان *، ابراهیم زراعتی، عباس خاشعی سیوکی صفحات 47-54
    کمبود آب شیرین در بعضی مناطق بحرانی جدی است. یکی از روش های کاهش اتکاء به منابع آب معمول، جمع آوری آب باران است. این مقاله به تحقیقی در خصوص روش های امکان سنجی اجرای سامانه جمع آوری آب باران از بام ساختمان های دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی بیرجند می پردازد. نتایج محاسبه بیلان آبی نشان داد که جمع آوری آب باران تا حدودی حتی در ماه های خشک میزان تکیه بر استخراج آب های زیرزمینی را کاهش می دهد. در تحقیق سعی شده است مقدار آب قابل جمع آوری از سطوح جاده و پشت بام های محدوده مورد مطالعه با حداکثر نیاز آبی فضای سبز مورد مقایسه قرار گیرد. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق میزان آب بارانی که می توان در طول یک سال جمع آوری نمود 3925 متر مکعب می باشد که این میزان آب باران جمع آوری شده حدود بیست درصد از کل آب مورد نیاز فضای سبز، در طول یک سال را می تواند تامین نماید. این مقاله توجه سیاستگذاران و مدیران منابع آب را نسبت به دانش و راه حل های استفاده از منابع آبی مختلف منطبق بر محیط زیست افزایش می دهد، تا زمینه ساز تامین اعتبار لازم و توجه کافی در برنامه ریزی ها و سیاستگذاری ها باشد.
    کلیدواژگان: استحصال آب باران، بیرجند، نسبت عایدی به هزینه، نرم افزار Cropwat
  • هادی معماریان *، مهندس احد توسلی، سید محمد تاج بخش، مهندس زینت کومه، علی اکبر عباسی، مهندس لطف الله پارسایی صفحات 55-68
    امروزه با وجود بحران آبی که در تمام نقاط کشورمان شاهد آن هستیم، استحصال آب باران می تواند یکی از راهکارهای مدیریتی مناسب ذخیره آب باران در محل بارش باشد که البته در اکثر نقاط جهان به عنوان یک طرح کارآمد در حال بررسی و اجرا می باشد. به این منظور نیاز به تهیه یک دستورالعمل جهت طراحی و بهینه سازی مخازن آب باران برای به اجرا در آوردن هرچه کارامدتر این سیستم در ساختمان ها احساس می گردد. طی این طرح، در خصوص اجرای سیستم استحصال آب باران از سطوح پشت بام در استان گلستان، سعی شد در مورد تمامی اجزای تشکیل دهنده آن شامل سه بخش سطح آبگیر، تجهیزات انتقال، منبع ذخیره سازی و کیفیت آب استحصال شده مطالعه جامعی صورت گرفته و در نهایت یک دستورالعمل جهت طراحی و بهینه سازی مخازن آب باران در ساختمان ها تهیه شود که بتواند راهنمای جامعی برای به اجرا در آوردن این سیستم بوده و همچنین پاسخگوی سوالات و مشکلات پیش رو باشد. از جمله بتوان با استفاده از تعیین رابطه اندازه سطح جمع آوری با حجم منبع ذخیره، با حداقل هزینه ی ممکن یک حجم مناسب با حداکثر ذخیره سازی را برآورد و اجرا نمود. بدین منظور با انتخاب و بازدید 12 سایت مختلف به صورت پراکنده در استان گلستان، اطلاعات مفیدی از این سایت ها کسب شده و پرسش نامه ای که به این منظور تهیه شده بود به کمک ساکنین سایت ها تکمیل گردید و سپس شبیه سازی سیستم استحصال آب باران در این سایت ها صورت گرفت. در بخش اول طرح، به مقدمه ای از سیستم های استحصال آب باران و تعاریف مربوطه پرداخته شد و در بخش دوم مروری بر منابع معتبر در خصوص مطالعات و طرح های اجرا شده سیستم های استحصال آب باران صورت گرفت. در بخش سوم اطلاعات کاملی در مورد استان گلستان و منطقه های مورد بررسی جمع آوری گردید. در بخش چهارم این طرح نیز به تحلیل های هیدورولوژیک و بهینه سازی حجم مخازن در 6 سایت، بر اساس پرسش نامه های مربوطه و اطلاعات موجود در این سایت ها، پرداخته شد و در بخش پنجم کیفیت آب به لحاظ شرب در نمونه های اخذ شده بررسی شد. در نهایت در بخش ششم ضمیمه های دستورالعمل طراحی سطوح آبگیر و مخازن جمع آوری آب باران برای منازل مسکونی جهت راهنمایی در اجرای این سیستم ها بر اساس نتایج به دست آمده از مطالعات انجام شده ذکر گردید و در بخش هفتم نتیجه گیری کلی از طرح مورد بررسی بیان شد.
    کلیدواژگان: استحصال آب باران، سطح پشت بام، طراحی سطوح آبگیر، بهینه سازی مخزن، کیفیت آب استحصال شده، مخازن ذخیره آب
|
  • Ahad Tavasoli *, Akram Hoseinnia Pages 1-8
    River drainage basins، in arid and semi-dry areas especially such as Iran and neighboring countries، has always been central to human settlement and civilization. In many low water regions of Iran، including Khorasan’s western parts، the old people take into account the importance of soil and water resources in their life and make efforts to protect them. The usage of the successful experience in the localization of watershed management will ensure the efficiency of these operations. The aim of the present study is to investigate the effect of Badsars on the sustainable use of water resources and soil and social systems will be studied too. Sabe Sabzevar watershed with an area of proximately 74. 10835 hectares located in the central desert watershed and in political terms it is located within the city of Sabzevar. Annual average rainfall is 271 mm and maximum monthly rainfall is 57 mm for the month of March and the least rainfall is 1 mm in the Summer. Bandsar diversity in ravine water shed context is 209 which is considerable and has an important role in Water and sediment output. considering the present circumstances during the past years، people made numerous small soil structures (Bandsar). These structures، in addition to income and employment in the region have an important role in controlling sediment. In this study different aspects of these Bandsars have been investigated which in conclusion show the potential of indigenous knowledge for optimum utilization of water resources in arid and semi-arid area and the necessity of considering this knowledge as essential.
    Keywords: Bandsar, Watershed management, Local model, Sustainable development
  • Saeed Choopani *, Abo Alghasem Hoseyn Poor Pages 9-22
    Today, knowledge in the field of soil and water in necessary, and due to its good performance and in particular ensuring consistency and maintaining ecological balance, support and participation of the people is important. In recent years, we will need it to access technology and know-how to collect and compile appropriately given the importance of indigenous knowledge. For indigenous knowledge to be able to meet many of the needs of growing communities and sustainable use of limited resources, it will be naturally needed. To achieve the proper knowledge, indigenous knowledge is possible only through a combination of formal knowledge. So in the current situation, it is essential that any action to collect and utilize indigenous knowledge and combine it with modern science be done. Due to climatic constraints, several measures have been carried out on the use of water and soil resources and exploitation of rain in the Hormozgan province, Iran. It is typical Nezoo recharges wells, which are in fact part of a flood management system. It exists as a series of dams and erosion control structures and recharge wells in the Gazir village of Bandar Lengeh. The age of the system is unknown, but it may be more than a hundred years old. However, this system exists in many areas of the plains and in fact, the past of this country's science and technology showcase in conjunction with indigenous knowledge watershed management and rainwater harvesting. In fact, this collection is a unique collection in the province and is rare in Iran. The system has been fully operational until about 50 years ago, according to local resident, but now only a part of it works. Hundreds of years ago, local people have been living in the desert, due to the droughts and geological formations (which indicate that the quality of water is poor) have developed a method that brings water to groundwater aquifers directly. Today, they recharge groundwater using indigenous knowledge and combining it with modern science. The result of this combination has been improved the quantity and quality of groundwater. So that the electrical conductivity of water from has declined from 7000 to 3000 μs /cm over 2 months and water wells downstream are sweeter and they have reinforced the water table.
    Keywords: Iran, Hormozgan, Groundwater recharge, Nezoo wells, Indigenous knowledge
  • Zeraatkar Z. *, Hasan Pour F., Tabee M., Jafari F Pages 23-32
    With the increasing development of cities and changing the agricultural and pasture land use into residential and industrial lands, plus the parallel flood crisis in urban areas, the created changes in infiltration, runoff deviation, evaporation and transpiration lead to abnormal and irregular hydrological behavior of the urban watersheds toward the natural basins. Many factors influence emerging floods and their intensity, and studying them requires more comprehensive research works. For this purpose, in many small watersheds there is a need to select appropriate methods due to the basin conditions and features because of the lack of hydrometric station and many statistical flaws. This research aims to study and assess the peak discharge of flood in Birjand’s watershed. For this purpose, the hydrological method of rainfall- runoff and empirical methods were used. In this article, for zoning the model, the data of 11 hydrometric stations near the studied area were used. Then, the HYFA software was used to obtain proper distribution and calculate the discharge with different return periods in the area; and the maximum discharge amounts of floods in the similar basins without statistics were calculated in different return periods. The results from empirical methods indicate that these methods do not provide acceptable results and are not suitable for the studied stations, while hydrologic model of rainfall-runoff has acceptable results.
    Keywords: Watershed, Flood, Rainfall, runoff hydrologic model, HYFA software, Hydrometer
  • Rokhshad A.M.*, Bakhtiari B., Ghaderi K Pages 33-40
    Precipitation is one of the most important aerology parameters whose forecasting has significance in the prediction of drought and management of catchment. Today by creating evolutionary algorithms, this is done quickly and more accurately. One of these algorithms is the Imperialist Competitive Algorithm. In this study, using data for 15 years (1996-2010) in three synoptic stations in Kerman, the performance of this algorithm in forecasting daily precipitation is checked. The results show relatively good performance for this algorithm in precipitation, with a correlation coefficient of 0.8605, root mean square error of 1.029 and Willmott index of agreement of 0.96. However, because of the large number of dry days, accumulation of points are located in the origin of the coordinates.
    Keywords: Imperialist Competitive Algorithm, Synoptic station, Precipitation, Estimation, Kerman
  • Shahini Gh.R.*, Roghani M Pages 41-46
    The creation of multipurpose garden trees on a flat land is different from their creation on sloped lands. Therefore, using methods which help eliminate produced runoff on the sloped land is necessary. In this regard, with the purpose of determining the effect of planting olive seedlings on the rectangular micro – catchment system in comparison to common ways of planting seedlings on sloped grounds, we studied the growth parameters on a sloped ground in Azadshahr in the province of Golestan. Growth parameters were measured in two groups and analyzed statistically. The results showed that there is a significant statistical difference between the two groups in these parameters. So much so that the average difference between the growth of collar diameter of seedlings was 2.8 cm, the average difference between their heights was 43.9 cm and the difference between the crown diameters of seedlings was 32.8 cm. The seedlings showed a better growth in the rectangular system.
    Keywords: Golestan Province, Olive seedling, Slope step lands, Rain catchment level systems
  • Hashem Derakhshan H.*., Zeraati E., Khashei Suki A Pages 47-54
    Lack of fresh water in some areas is a serious crisis. One way to reduce reliance on conventional sources of water is to collect rain water. This paper explores the feasibility of implementing a system to collect rainwater from the roofs of buildings of Birjand University of Agricultural Sciences and Natural Resources. The results of the water balance showed that rainwater collection significantly reduces levels of reliance on groundwater extraction even in dry months. The study that tried to collect water from the pavement and the roof of the area under study is compared with the maximum water demand for landscaping. But it can provide about twenty percent of the total needed green space in the whole year. The results showed that rainwater collected can provide about twenty percent of the water needed for green space, each year. This paper increases the policymakers and water resource managers’ attention to the knowledge and solutions regarding the use of water resources in accordance with the environment to prepare the grounds for the required funding and sufficient attention to the plans and policies.
    Keywords: Rainwater extraction, Birjand, The ratio of revenues to costs, Cropwat software
  • Memarian H.*, Tavasoli A., Tajbakhsh M., Komeh Z., Abbasi A.K., Parsayi L Pages 55-68
    Nowadays, the whole country is overrun by the water crisis. Therefore, rainwater harvesting is desired as an efficient alternative for water supplying. Before the execution of any rainwater harvesting project in rural or urban buildings, we need to prepare a comprehensive manual for designing and optimizing the water reservoirs. In this work, an inclusive plan was designed to study all parts of a rooftop catchment system, i.e. rooftop area, transferring equipments, reservoir and also water quality problem in Golestan province. Finally, a guideline was prepared for designing and optimizing the reservoirs with consideration of social and economic scopes in the study area. The methodology was based on the field surveying and questionnaire filling in 12 selected sites in Golestan province. Then, each site was hydrological simulated and reservoirs’ volumes were optimized based on the mass diagram approach. Water quality monitoring was carried out, as well. Finally, technical report was prepared and split into 7 parts including “introduction”, “literature review”, “study area”, “hydrological simulation and optimization”, “water quality”, “guideline” and “conclusion”.
    Keywords: Rainwater harvesting, rooftop catchment system, reservoir optimization, water quality