فهرست مطالب

مجله ترویج و توسعه آبخیزداری
پیاپی 28 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/01/18
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فاطمه عابدینی نیا، مهدی بشیری *، مریم آذرخشی صفحات 1-10

    تولید رسوب و رواناب تابع عوامل مختلفی است و شناسایی عوامل موثر، کمک شایانی به مساله مدیریت آبخیز می نماید. هدف این تحقیق تعیین ارتباط تولید رسوب-رواناب با ویژگی های شکل شناسی در 26 حوضه منتخب خراسان رضوی است. در این راستا پس از مرزبندی حوضه ها، 13 ویژگی شکل شناسی از حوضه ها در نرم افزار ArcGIS9.3 محاسبه شد. دوره مشترک آمار هیدرومتری، 20 ساله و از سال 1365 تا 1385 در نظر گرفته شد. سپس ایستگاه هایی که دارای داده های ناقص بودند، به روش نسبت نرمال بازسازی و داده ها تکمیل شد. به منظور تعیین ارتباط بین ویژگی های شکل شناسی و رواناب و رسوب، ضرایب همبستگی آن ها به دست آمد و جهت ارزیابی روابط، از رگرسیون چند متغیره گام به گام در نرم افزار SPSS22 استفاده شد و مدل های برگزیده ارائه شدند. هدف دیگر تحقیق استفاده از آنالیز خوشه ای به عنوان ابزاری جهت تعیین حوضه های همگن بود به نحوی که با گروه بندی، عامل ناهمگنی حوضه ها مشخص شود. با توجه به نتایج همبستگی، مرتبط ترین ویژگی ها در تولید رسوب شامل ارتفاع، شیب، طول آبراهه اصلی و تراکم زهکشی و برای رواناب، ویژگی های عامل شکل و فرم حوضه، نسبت دایره ای، نسبت کشیدگی و قطر دایره همسطح تعیین شدند. طبق نتایج رگرسیون، موثرترین ویژگی در تولید رسوب، تراکم زهکشی و در تولید رواناب به ترتیب عامل فرم حوضه، نسبت کشیدگی و عامل شکل حوضه شناخته شدند. تحلیل خوشه ای نیز در چهار بخش مجزا بر اساس ویژگی های شکل شناسی، شاخص های دبی، شاخص های رسوب و تمامی عوامل ذکر شده، انجام گرفت. نتایج تحلیل خوشه ای در چهار بخش ذکر شده، نشان داد که با استفاده از عوامل ورودی متفاوت، گروه بندی متفاوتی برای حوضه های مورد مطالعه به دست می آید.

    کلیدواژگان: تحلیل خوشه ای، تولید رسوب و رواناب، خراسان رضوی، رگرسیون چند متغیره، فیزیوگرافی حوضه، همبستگی
  • محمدتقی آوند*، محمدرضا اختصاصی صفحات 11-19

    یکی از منابع مهم تامین آب در اکثر نقاط ایران سفره های آب زیرزمینی است که در دهه های اخیر تحت تاثیر عوامل مختلف طبیعی و انسانی قرار گرفته است. از جمله عوامل طبیعی می توان به سازندهای زمین شناسی و کاهش بارش در اغلب مناطق اشاره کرد. در این پژوهش، بررسی کیفی منابع آب زیرزمینی و ارتباط آن ها با سازندهای زمین شناسی مدنظر قرار گرفت. به این منظور، ابتدا با استفاده از نقشه زمین شناسی منطقه، سازندهای زمین شناسی استخراج شد. سپس، داده های کیفی 40 چاه بهره برداری و پیزومتری، به منظور تعیین تیپ آب منطقه وارد نرم افزار Chemistry گردید. سپس سازندهای زمین شناسی با توجه به توان تولید تیپ آن ها و اثر انحلالی آن ها، طبقه بندی شده؛ درمرحله بعد، بافرهایی به فواصل 1، 3، 5، 7 و 10 کیلومتری در اطراف چاه ها ایجاد و لایه های آن با نقشه های زمین شناسی برش داده شد. نتایج بدست آمده با استفاده از آزمون t-test نشان داد که با احتمال 95 درصد، در فواصل 1، 3، 5 و 7 کیلومتری از چاه ها، درصد تاثیر انحلال سازندها بر چاه های بهره برداری، معنادار است، اما در فاصله 10 کیلومتری و با افزایش فاصله، این تاثیر کمتر شده و معنی دار نبوده، اما تاثیر مجموع سازندهای غیرکواترنری بر چاه ها افزایش می یابد. نتایج حاصل از منطق بولین نیز نشان داد که سازند (Qt2) در فواصل نزدیک به چاه ها بیش ترین گسترش را دارند که شامل مخروط افکنه ها و رسوبات آبرفتی جوان است و محل اصلی تغذیه آبخوان ها می باشند. اما هرچه فاصله از چاه ها افزایش می یابد، تاثیر سازندهای غیرکواترنری از جمله آهک آسماری و سازندهای گروه گچساران که به ترتیب دارای توان تولید تیپ آبی کربناته و کلروره را دارند، افزوده می شود.

    کلیدواژگان: آبخوان، تیپ کربناته، سازند کواترنری، نقشه زمین شناسی، سیستم مختصات جغرافیایی (GIS)
  • هانیه اسدی*، کاکا شاهدی صفحات 20-30

    توزیع ناهمگون زمانی و مکانی آب شیرین به لحاظ کمی از یک طرف و هم چنین رشد سریع و روزافزون جمعیت جهان و به ویژه کشور ما ایران در دهه های اخیر، سبب بروز مشکلات روزافزون در تامین منابع آب مورد نیاز شده است. در این راستا آگاهی از روش های مدیریت و بهره برداری تلفیقی بهینه منابع آب سطحی و زیرزمینی به عنوان یکی از جنبه های مدیریت جامع منابع آب و عملکرد آن ها در تدوین برنامه های مختلف مدیریت بحران، حفاظت منابع آب و مدیریت جامع حوزه های آبخیز امری ضروری به نظر می رسد. بر همین اساس پژوهش حاضر با هدف ارائه اطلاعات جامع از پیشینه و جدیدترین مطالعات انجام شده در خصوص رایج ترین مدل های ریاضی مورد استفاده در این زمینه و ارزیابی کاربرد آن ها در مدیریت جامع منابع آب و نیز مروری کلی بر گسترش هر مدل، امتیازات و محدودیت ها انجام شده است. نتایج حاصل نشان داد که مدیریت تلفیقی یکی از راه کارهای نوین و بسیار موثر در دهه های اخیر است و استفاده ترکیبی از تکنیک های بهینه سازی و شبیه سازی یک روش مفید و قدرتمند در تعیین استراتژی های مدیریتی و طراحی برای توسعه بهره برداری تلفیقی بهینه از منابع آب های سطحی و زیرزمینی می باشد. در این زمینه مدل MODFLOW بیش ترین کاربرد را در شبیه سازی جریان آب زیرزمینی، مدل MT3DMS بیش ترین کاربرد را در زمینه مدل سازی آلودگی آب های زیرزمینی داشته و مدل GMS نیز مدلی توانمند، عمومی، جامع و کاربرپسند است. هم چنین بررسی منابع به منظور ارزیابی الگوریتم های بهینه سازی درحل مسایل مدیریت منابع آب نشان داد که الگوریتم های تکاملی با درجه های مختلف از پیچیدگی به طور موثری از حل مسائل بهینه سازی چند محدودیتی با فضای بزرگ و پیچیده جهت بهره وری بهینه از منابع آب، برنامه ریزی و نیز توسعه آن در آینده، برمی آیند. به طور کلی از اطلاعات ارائه شده در تحقیق حاضر می توان در برنامه ریزی های آینده به منظور توسعه پایدار منابع آب بهره برد.

    کلیدواژگان: مدیریت منابع آب، الگوریتم فراابتکاری، الگوریتم کلاسیک، شبیه سازی
  • ناهیده پرچمی، رئوف مصطفی زاده*، ابوذر اسماعیلی عوری، رسول ایمانی صفحات 31-36

    یکی از راه های ارزیابی وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی در جریان رودخانه ای، استفاده از تحلیل منحنی فروکش جریان است. هدف از تحقیق حاضر، تهیه منحنی فروکش اصلی، خصوصیات منحنی فروکش جریان است. منحنی فروکش جریان نشان دهنده ماهیت رژیم دبی جریان و منشاء تولید دبی جریان رودخانه است و شکل منحنی فروکش بیان گر واکنش هیدرولوژیک و مشارکت آب زیرزمینی است. در تحقیق حاضر از آمار دبی روزانه ایستگاه هیدرومتری نیر بر رودخانه نیرچای استان اردبیل از سال 1348 تا 1394 استفاده شده است. برای این منظور از برنامه VB ارائه شده توسط پوساوی و همکاران (2006) در محیط اکسل برای به دست آوردن معادلات رگرسیونی (خطی، نمایی، لگاریتمی، چندجمله ای نوع اول و چند جمله ای نوع دوم) منحنی فروکش اصلی استفاده شد. پس از محاسبه منحنی فروکش اصلی، مقادیر ضرایب منحنی فروکش و ضریب تبیین برای ایستگاه مورد مطالعه مشخص شد، سپس مقدار ضریب تبیین فرمول های رگرسیونی حاصل محاسبه شد و براساس آن معادله نمایی با ضریب تبیین 0/91 به عنوان بهترین معادله رگرسیونی انتخاب شد. ضریب شیب معادله برابر 0/07- و مقدار ثابت 0/443 است.

    کلیدواژگان: شدت فروکش، مشارکت جریان، برنامه ماکرو، خشکسالی هیدرولوژیکی، تحلیل فروکش
  • محمدعلی سلیمانزاده، مرضیه محسنی*، سمیه بختیاری صفحات 37-47

    برآورد رواناب در مناطق دارای آمار محدود یا بدون آمار مانند اکثر حوزه های آبخیز ایران یکی از مهم ترین مسائل در مدیریت صحیح منابع آب است. کاربری اراضی، موثرترین عامل تغییر فرآیندهای هیدرولوژیکی در سطح یک حوضه می باشد. در این پژوهش، شبیه سازی رواناب و بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات آن، در حوزه آبخیز هلیل رود در طی سال های 1993، 2003 و 2013 انجام شده است. نقشه کاربری اراضی حوضه با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست در هفت کلاس، تهیه و مقایسه شده است. نتایج مقایسه نشان داد که در طی دوره 20 ساله، بیش ترین تغییر مربوط به کاربری بایر بوده که در حدود 99/1 درصد افزایش یافته است. با تلفیق نقشه کاربری اراضی و نقشه خاک منطقه، نقشه شماره منحنی حوضه آبخیز استخراج شد. به منظور اطمینان از صحت نقشه شماره منحنی، هیدروگراف سیلاب سال های مورد نظر با استفاده از شماره منحنی تخمین زده شده و به کمک مدل بارش-رواناب HEC-HMS تعیین و با هیدروگراف های مشاهداتی مقایسه گردید. صحت 91 درصد نتایج حاکی از توانایی قابل قبول روش های سنجش از دور در برآورد خصوصیات هیدرولوژیکی حوضه های فاقد آمار می باشد. مقایسه هیدروگراف سیلاب حاصل از مدل بارش-رواناب ناشی از یک بارش مشخص (بارش 1993)، در طی سال های 1993 تا 2013 نشان داد که دبی اوج سیلاب در این مدت، به میزان m3/s 106/1 و حجم رواناب نیز به مقدار یک درصد افزایش داشته است، نتایج این بررسی نشان می دهد که ادامه روند تخریبی در کاربری اراضی منطقه به سمت حالت بایر، موجب افزایش مقادیر مختلف رواناب، کاهش نفوذپذیری و آبگذری به آبخوان های منطقه خواهد شد.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، کاربری اراضی، مدل بارش-رواناب HEC-HMS، شماره منحنی
  • یاسر سبزواری، علی حیدر نصرالهی* صفحات 48-56

    برداشت روزافزون از منابع آب زیرزمینی به عنوان مهم ترین منابع تامین آب در مناطق خشک و نیمه خشک، سبب بروز مشکلات کمی و کیفی این منابع شده است. بنابراین حفظ و پایش کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی یکی از راه کارهای مدیریت صحیح منابع آب در این مناطق است. در پژوهش حاضر روند تغییرات کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت دلفان موردبررسی قرار می گیرد. برای این منظور از اطلاعات 32 ساله ی (1395-1364) چاه های عمیق موجود در دشت که شامل: Ca،Mg ،Na ،EC ،SAR ،HCO3 ،SO4 ،TDS ،TH ،Cl و K بود و هم چنین اطلاعات کمی 12 حلقه چاه پیزومتری برای سال های 1381-1395، استفاده گردید. برای بررسی روند تغییرات سری های زمانی متغیرهای کیفی از آزمون ناپارامتریک من- کندال استفاده شد. نتایج حاصل از تحلیل این آزمون نشان داد که روند تغییرات پارامترهای SAR و TH در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بوده است و به طورکلی آنیون های منابع دشت روندی کاهشی داشته درحالی که کاتیون های این منابع دارای روندی افزایشی بوده است. بررسی روند تغییرات تراز آب زیرزمینی دشت نشان داد که تراز آب منابع در طول دوره آماری دچار افت شده است که این افت در چاه پیزومتری سیکوند در سطح 99 درصد و در چاه های کرم الهی، عزیزآباد و چراغ در سطح 95 درصد معنی دار بوده است.

    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، روند تغییرات، من-کندال، دلفان
  • فرحناز عزیزی*، *حسن ارجمند، طالب مرادی نژاد، مجید خزایی صفحات 57-65

    در این تحقیق به منظور بررسی خصوصیات هیدروژئوشیمی منابع آب های زیرزمینی دشت باشت از نتایج آنالیز 10 نمونه آب زیرزمینی در ماه های خشک و تر سال 97-1396 استفاده شده است. یکی از مهم ترین عوامل کاهش دهنده کیفیت آب زیرزمینی این آبخوان ترکیب سنگی منطقه است که بیشتر سنگ های رسوبی و به ویژه تبخیری ها را در بر می گیرد. به منظور ارزیابی کیفی آب زیرزمینی دشت باشت از بررسی های زمین شناسی، تبادلات یونی، دیاگرام های هیدروژئوشیمیایی و شاخص اشباع استفاده شده است. نتایج آنالیزهای صورت گرفته نشان داد که آب ها عمدتا دارای تیپ و رخساره بی کربناته کلسیک و سولفاته کلسیک هستند. نتایج ارزیابی کیفی آب زیرزمینی با استفاده از نمودارهای ترکیبی یون ها و شاخص اشباع کانی ها نشان داد که این آب ها نسبت به کانی های دولومیت و کلسیت فوق اشباع و نسبت به کانی ها سولفاته تحت اشباع هستند و تبادلات یونی عادی و معکوس در منطقه رخ داده است. بررسیv ها نشان داد که کیفیت شیمیایی آب توسط مسیر جریان و سنگ شناسی مخزن کنترل می شود. نقشه پهنه بندی کیفی دشت باشت بر اساس شاخص GWQI گویای این است که حدود 91/3 و 8/7درصد از سفره آب زیرزمینی مورد مطالعه به ترتیب دارای کیفیتی خوب و بد می باشد.

    کلیدواژگان: دشت باشت، خصوصیات ژئوشیمیایی، شاخص اشباع، کیفیت، منابع آب
|
  • F. Abedini nia, M. Bashiri*, M. Azarakhshi Pages 1-10

    Sediment and runoff production depend on different factors and the recognition of effective factors helps significantly the issue of watershed management. The aim of this research is determination of the relation between sediment-runoff production and physiographic characteristics in 26 selected catchments in Razavi Khorasan. In this regard, after determining the catchments’ boarders, 13 physiographic characteristics, were calculated using ArcGIS9.3 software. A common hydrological data period of 20 years was considered from 1986 to 2006. Then the stations with missing data were recompleted using normal ratio method. In order to determine the correlation between physiographic characteristics and sediment-runoff factors, their correlation coefficients were obtained and in order to evaluate the relationships, the stepwise multiple regression was used using SPSS22 software and the selected models presented. Another aim of this research was to use cluster analysis as a tool to determine homogenous catchments, so that with classification, the catchments heterogeneity causing factor is determined. According to the correlation results, the most relevant characteristics in sediment production were determined as elevation, slope, main channel length, and drainage density and in runoff production were determined as shape and form factor, circularity ratio, elongation ratio and the diameter of the circle level. According to the results of the regression, the most effective characteristic in sediment production was the drainage density and in runoff production determined including the form factor, elongation ratio and shape factor, respectively. Cluster analysis was also done in 4 distinct steps based on physiographic characteristics, runoff indices, sediment indices and all the above mentioned factors. The results from cluster analysis in mentioned methods showed that using different input factors, different classification is obtained for studied catchments.

    Keywords: Cluster analysis, Correlation, Multiple regression, Razavi-khorasan, Sediment andrunoff production, Watershed physiography
  • M. Avand*, and M.R. Ekhtesasi Pages 11-19

    In this study, the quality of groundwater resources and their correlation with geology formation was considered. For this purpose, using the geological map of the area and geological formation were extracted. Then the qualitative data of 40 operation well and piezometer, to determine the water brigade was entered to the software chemistry. The following formations according to the type of production and the effects of quality, were classified; In the next step, buffers in intervals of 1, 3, 5, 7 and 10 kilometers was created around wells and layers were cut with geological maps. The results obtained using the t-test showed that at 95%, at 1, 3, 5 and 7 kilometers of wells, The impact dissolution of formation on operation wells, is significant but at a distance of 10 kilometers and with increasing distance, this effect was less and significant effect there is not in this respect, But their total impact of non-Quaternary on the wells increases. The results of the Boolean logic also showed that the Qt2 Formation has the most expansion in the proximity of wells, including alluvial fans and young alluvial sediments and are the main aquifer feeding site. But as the distance from the wells increases, the impact of non-Quaternary formations, such as Asmari Lime and the Gachsaran Group Formations, which have the potential to produce carbonate and chlorite types, increases.

    Keywords: Aquifer, Quaternary formation, Carbonate type, Geological map
  • H. Asadi*, K. Shahedi Pages 20-30

    Uneven spatial and temporal distribution of water and population growth in the world, especially in Iran in recent decades have caused problems in providing required water resources. In this regard, knowledge of management procedures and conjunctive utilization of ground and surface water resources as one of the important aspects of integrated management of water resources and their performance in various crisis management programs, water resources conservation and watersheds integrated management seems essential. Accordingly, the present study was conducted to provide a comprehensive information of past and recent studies about the mathematical models and evaluate their efficiency in integrated management of water resources, and overall review of each model expansion, advantages and limitations. Results showed that the integrated management is one of the new and efficient strategies in recent decades. Application of optimization and simulation techniques is a powerful and useful method in determination of management strategies in development of conjunctive optimum utilization of ground and surface water resources. In this regard, MODFLOW model in groundwater flow simulation and MT3DMS model in modeling of groundwater pollution were the most used models and GMS was used as a powerful, general, comprehensive and user-friendly model. Also the literature review on the evaluation of optimization algorithms in solving problems of water resources management showed that evolutionary algorithms with various degrees of complexity are capable of effective solving complex multi-restriction optimization problems for optimum utilization of water resources, planning and sustainable development in the future. In general the provided information in this study can be applied in future planning for sustainable development of water resources.

    Keywords: Water rresources management, Meta heuristic algorithm, Classic algorithm, Simulation
  • N. Parchami, R. Mostafazadeh*, A. Esmali Ouri, R. Imani Pages 31-36

    Analysis of river flow master recession curve is a way to assess the occurrence of hydrological drought.The purpose of this study was to inverstigate the master recession curve preparation of daily flow discharge.The master recession curve represents the nature of flow discharge,flow contribution sources,flowrecission through the river. The shape of master recession curve used to analyse the hydrologic regime,watershed response,groundwater contribution in river flow discharge. The daily flow river of Nirchaiwatershed have been used in this study through a 36-year of recorded data. The MRCs in different regressionequations (Linear,Exponential,Logharithmic,and Multinominal types) were extracted using a Visual Basicprogram (Posacev 2006) in excel environment,The constant coefficients,curve slope were defined andthen,the coefficient of determination of different MRCs were calculated. Based on the results,the bestMRC regression were selected (R2,0.91). The curve slope,constant values were estimated to be -0.07and 0.443,respectively. These coefficients,indicates,its comparisons in different rivers can be usedto investigate the hydrologic regime of the watersheds in different conditions.

    Keywords: Recession intensity, Flow contribution, Macro program, Hydrological drought, Recessionanalysis
  • M. A. Solimanzadeh, M. Mohseni*, S. Bakhtiari Pages 37-47

    Runoff evaluation in ungauged basins, like most of basins in Iran, is imperative for sustainable management of water resources. Changes in land uses were related to different hydrological responses. This paper discusses the hydrological impacts of land use changes on the Halil-Rud Basin during the past two decades. Firstly, the land use map of the Halil Rud basin was prepared using Landsat satellite images in seven classes. Results reveal that from 1993 to 2013, a 1.99% increase in arid land is the strongest change in land use. By integrating the land use map and the soil map of the area, the curve number map of the basin was prepared. In order to ensure the accuracy of the curve number map, the flood hydrograph of the mentioned years was determined using the precipitation-runoff model of HEC-HMS and compared with observed hydrographs. The accuracy of 85% of the results showed that it can be reliable according to the exactness and precision of the curve number calculated by GIS and RS data in basins with limited or lake of data. The comparison of the flood hydrograph from the precipitation-runoff model from a specific precipitation (1993) showed that during the years 1993 to 2013, the peak flood discharge was about 106.1m3/s and the runoff volume increased about 7.5 million cubic meters. The results of this study indicate that the continuation of the degradation process in land use of the area towards the arid state will lead to decreased infiltration, with a degradation of maximum soil water contents, less winter recharge rates to aquifers, and increased run off and debated risks of floods.

    Keywords: Land use, Remote sensing data, Precipitation-Runoff model HEC-HMS, Curve numbermap
  • Y. Sabzevari, A. H. Nasrollahi* Pages 48-56

    The increasing use of groundwater resources as the most important sources of water supply in arid and semi-arid regions has led to quantitative and qualitative problems of these resources. Therefore, maintaining and monitoring the quantity and quality of groundwater resources is one of the strategies for proper management of water resources in these areas. In this research, the process of quantitative and qualitative changes in the groundwater resources of Delfan plain is studied. For this purpose, 32 year deep well data in the plain including: Ca, Mg, Na, EC, SAR, HCo3, SO4, TDS, TH, Cl and K, as well as information about 12 piezometric wells for Years 1381-1395. Non-parametric Mann-Kendall test was used to study the process of time series changes in qualitative parameters. The results of analysis of this test showed that the changes in SAR and TH parameters were significant at 95% confidence level and in general, the anion sources of the plain had a decreasing trend while the cations of these sources had an incremental trend. Investigating the trend of groundwater level changes in the plain showed that the water balance of the resources decreased during the statistical period, which is in the Peymmetric wells of Sikond at 99% level, and in the wormhole, Azizabad and Lazar wells at 95% Has been.

    Keywords: Groundwater, Changing Procedure, Man-kendall, Delfan
  • F. Azizi*, H. Arjomand, T. MoradiNejad, M. Khazaei Pages 57-65

    In this research, to evaluate the groundwater resource Hydro-geochemical Characteristics in Basht Plain aquifer, Analytical results of 10 groundwater samples in dry and wet periods are used. One of the main factors that deteriorate the quality of groundwater is local geology which comprises mostly sedimentary rocks and in particular evaporates. To estimate of water quality, Hydro-geochemical diagrams, Geological Investigations, Ionic exchange, and Saturation Index studied. The type and facies of water in study area is Ca2+–HCO3- and Ca2+ – SO42-. The results of calculated saturation index show that the saturation index for carbonate minerals is positive and for sulfate minerals is negative. Reverse and normal ion exchange is one of the chemical processes controlling the chemical composition of groundwater. Based on the results, the water quality is controlled by flow paths and reservoir lithology. The GWQI map of ground water in aquifer shows that 91.3 and 8.7 percentage of ground water resources in this area are in good and bad category.

    Keywords: Basht Plain, geochemical Characteristics, Quality, Saturation Index, Water resources