فهرست مطالب

هیدروژیومورفولوژی - پیاپی 24 (پاییز 1399)

نشریه هیدروژیومورفولوژی
پیاپی 24 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/30
  • تعداد عناوین: 10
|
  • حامد غلامیان، علیرضا ایلدرمی* صفحات 1-18

    در یک حوزه آبریز بین وقایع هیدرولوژیکی نظیر جریان های سیلابی با ساختار ژیومورفولوژیکی حاکم بر آن ارتباط منطقی وجود دارد. هدف این تحقیق محاسبه دبی اوج هیدروگراف و وضعیت انتقال و رسوب با استفاده از دو مدل GIUH و WinTR-55 در حوزه آبخیز سنقر از زیرحوزه های کرخه است . ابتدا حوزه به 8 زیر حوزه و چهار Reach تقسیم و سپس پارامترهای از قبیل مساحت، نسبت انشعاب، نسبت طول، سرعت جریان، عرض کف آبراهه، شیب آبراهه، جنس و طول مسیرجریان، ضریب زبری مانینگ، شیب کناره ها و مقاطع آبراهه، نوع جریانات، بارندگی 24 ساعته در هر زیر حوزه تعیین و مقادیر دبی اوج هیدروگراف محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مقادیر دبی اوج محاسباتی توسط مدل GIUH به میزان 52/6 درصد بیشتر از مقادیر دبی اوج محاسباتی توسط مدل WinTR-55 می باشد. نتایج نشان داد که در زیرحوزه های S1 و S2 S6 و S8 بعلت کوهستانی بودن و افزایش شیب و سرعت جریان، ظرفیت انتقال رسوب بالا رفته و فرسایش فعال می باشد. در زیرحوزه های S3 و S4 و S5 S7 به دلیل شیب کم و کاهش سرعت جریان ظرفیت انتقال پایین و رسوبگذاری اتفاق افتاده است. همچنین مقادیر RMSE و R2 محاسبه شده برای هر دو مدل نشان داد که مدل WinTR-55 نسبت به مدل GIUH دقت و کارایی بالاتری در برآورد دبی اوج حوزه دارد.

    کلیدواژگان: هیدروگراف، فرسایش و رسوب، سرعت جریان، ضریب مانینگ، حوضه آبریز سنقر
  • حسن خاوریان، مریم آقایی، رئوف مصطفی زاده* صفحات 19-39
    هدف از این مطالعه مدل سازی رواناب ماهانه با استفاده از مدل Temez با در نظر گرفتن تاثیرات سناریوهای مختلف تغییر کاربری اراضی بر سیلاب در حوزه آبریز کوزه تپراقی استان اردبیل است. در این مطالعه از تصویر ماهواره ای لندست 8 سنجنده OLI/TIRS، مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، داده های بارش، دما و دبی روزانه دوره 10 ساله (1381-1391) استفاده شد. طبقه بندی کاربری اراضی با استفاده از روش نظارت شده ماشین بردار پشتیبان انجام شد و ضریب کاپای 95/0 و صحت کلی 5/97 درصد بدست آمد. علاوه براین، باتوجه به وضعیت موجود کاربری های اراضی، مجاورت کاربری های اراضی و درصد شیب کاربری های اراضی در حوزه مورد مطالعه 10 سناریوی تغییرکاربری اراضی در حوضه ی مورد مطالعه تعریف و تدوین شد. هم چنین، نتایج حاصل از مدل سازی با استفاده از داده های دبی مشاهداتی ایستگاه هیدرومتری کوزه تپراقی واسنجی و اعتبارسنجی شد. مقدار ضریب تبیین برای مراحل واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 77/0 و 65/0 بود. نتایج نشان دهنده این بود که اگر تغییرات کاربری های اراضی در حوضه یمورد مطالعه در آینده براساس شرایط تدوین شده در سناریوهای احیاء کاربری اراضی3 (احداث باغ در اراضی کشاورزی آبی)، 4 (احداث باغ در اراضی کشاورزی آبی و احیا مراتع شخم خورده) و5 (احداث باغ در مراتع شخم خورده و کم بازده) باشد، حجم رواناب به میزان 4/3، 3/3 و 1/4 درصد کاهش خواهد یافت. هم چنین، اگر تغییرات کاربری اراضی براساس شرایط تدوین شده در سناریوهای تخریب کاربری اراضی در سناریوی 9 (تبدیل مراتع پرشیب به زراعت دیم) و 10 (تبدیل مراتع کم شیب به اراضی بدون پوشش) باشد، میزان رواناب ماهانه به میزان 24/15 و 5/4 درصد افزایش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: احیاء اراضی، تخریب اراضی، خصوصیات جریان ماهانه، سناریوی تغییر کاربری اراضی، مدل Temez
  • شهرام روستایی*، داود مختاری، کریستینه جانانه صفحات 41-63
    در این مطالعه از روش رگرسیون لجستیک برای تحلیل کمی و مقایسه ای ناپایداری ها در دامنه های مشرف بر جاده کرج- چالوس (حد فاصل کرج- گچسر) و اتوبان در حال احداث تهران- شمال (حد فاصل تهران- سولقان) استفاده شده است. جهت بررسی پتانسیل وقوع حرکات دامنه ای لایه های جداگانه 14 فاکتور موثر در وقوع ناپایداری ها (شامل طبقات ارتفاعی، شیب، جهت شیب، زمین شناسی، کاربری اراضی، بارش، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، پوشش گیاهی، اقلیم، طول شیب، شاخص قدرت آبراهه ای و شاخص رطوبت توپوگرافیک) در محیط GIS تهیه شدند، سپس با لایه پراکنش ناپایداری های موجود انطباق داده شدند و تراکم آن ها در واحد سطح محاسبه شد. در ادامه با استفاده از نرم افزار Terrset مدل رگرسیون لجستیک انجام شد. در نهایت می توان گفت مدل آماری رگرسیون لجستیک مدلی مناسب جهت پهنه بندی احتمال وقوع ناپایداری ها در منطقه مورد مطالعه در کنار خطوط ارتباطی است. به عنوان نتیجه گیری نهایی می توان گفت علاوه بر عوامل طبیعی، عوامل انسانی خصوصا جاده سازی غیراصولی می توانند نقش مهمی در وقوع ناپایداری های دامنه های مشرف بر جاده داشته باشند. برای کاهش نسبی خطرات و افزایش میزان پایداری دامنه ها لازم است تا حد ممکن از تغییر اکوسیستم و کاربری اراضی اجتناب نمود، و همچنین هرگونه سیاست گذاری به منظور احداث سازه ها متناسب با شرایط ژیومورفولوژیکی و زمین شناسی منطقه صورت پذیرد.
    کلیدواژگان: ناپایداری های دامنه ای، رگرسیون لجستیک، بزرگراه تهران-شمال، جاده کرج-چالوس، پهنه بندی خطر
  • اسدالله حجازی*، محمدحسین رضایی مقدم، عدنان ناصری صفحات 65-82

    هدف تحقیق حاضر بررسی و مقایسه دو مدل شبکه عصبی مصنوعی و مدل تاپسیس در پهنه بندی خطر زمین لغزش در منطقه پایین دست سد سنندج است. این کار با استفاده از نرم افزار ARCGIS، زبان برنامه نویسی پایتون و مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و تاپسیس صورت گرفت. بدین منظور از 9 لایه ورودی در پهنه بندی خطر زمین لغزش استفاده شد. نقاط لغزشی و غیر لغزشی منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره ای، مشخص گردید. از وزن یابی درونی در تعیین وزن لایه ها استفاده شد. در مدل شبکه عصبی داده ها با استفاده از یک شبکه پرسپترون چندلایه با الگوریتم یادگیری آدام آموزش دیدند. ساختار شبکه دارای 9 نرون در لایه ورودی، 30 نرون در لایه میانی و 1 نرون در لایه خروجی است. در مدل تاپسیس پس از بی مقیاس سازی ماتریس تصمیم از روش آنتروپی شانون برای وزن دهی به معیارها و به منظور تعیین فاصله نسبی از ایده آل مثبت و منفی از فاصله اقلیدسی استفاده شد. پس از آماده سازی مدلها، منطقه مورد مطالعه با 970 کیلومتر مربع با 9 متغیر ورودی که تبدیل به داده های رستری به پیکسل های 30*30 شدند تحلیل شد. نتایج تحلیل به صورت نقشه ای با پنج طبقه خطر زمین لغزش برای هر مدل ترسیم گردید. بعد از اعمال 5 روش محاسبه میزان خطا جهت صحت سنجی مدلها مشخص گردید مدل شبکه عصبی پرسپترون دارای خطای کمتر و انطباق بیشتری است و با جغرافیای منطقه سازگاری بهتری دارد.

    کلیدواژگان: پهنه بندی خطر، زمین لغزش، شبکه عصبی، تاپسیس، حوضه آبخیز قشلاق سنندج
  • محمدحسین رضایی مقدم*، اسدالله حجازی، خلیل ولیزاده کامران، توحید رحیم پور صفحات 83-106
    هدف از این تحقیق بررسی و تحلیل نقش شاخص های هیدروژیومورفیک در حساسیت سیل خیزی این حوضه می باشد. جهت نیل به این هدف ابتدا منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی (DEM) با قدرت تفکیک مکانی 5/12 متر به 15 زیر حوضه تقسیم شده است. در مرحله بعد با استفاده از قوانین ژیومورفولوژیکی هورتن، شوم و استرالر خصوصیات ژیومورفولوژیکی هر یک از زیر حوضه ها از سه جنبه خصوصیات شبکه زهکشی (شامل رتبه آبراهه، تعداد آبراهه، طول آبراهه، تناوب آبراهه، نسبت انشعاب، طول جریان در روی زمین، تراکم زهکشی، بافت زهکشی، نسبت بافت، شماره نفوذ، ثابت نگه داشت کانال و ضریب رو)، خصوصیات شکلی (شامل مساحت، ضریب فشردگی، نسبت مدور بودن، نسبت کشیدگی، ضریب شکل و شاخص شکل) و خصوصیات برجستگی (شامل برجستگی، نسبت برجستگی، عدد سختی یا زبری و نسبت شیب) در محیط نرم افزار ArcGIS تهیه شدند. جهت تعیین وزن پارامترها از مدل تحلیل تصمیم گیری چند معیاره SWARA استفاده شد. نتایج وزن دهی پارامترها نشان داد که پارامترهای هیدروژیومورفیکی بافت زهکشی، نسبت بافت و تراکم زهکشی با مقادیر 273/0، 273/0 و 156/0 بیشترین وزن و تاثیر را در سیل خیزی منطقه مورد مطالعه دارند. به منظور اولویت بندی 15 زیر حوضه الندچای از مدل تصمیم گیری WASPAS استفاده شد. نتایج نشان داد که زیر حوضه های 1، 3 و 2 به ترتیب با ضرایب 907778/0، 858988/0 و 818645/0 از حساسیت سیل خیزی بیشتری برخوردار هستند. در مقابل زیر حوضه های 6 و 13 با ضرایب 250252/0 و 374716/0 کمترین مقادیر را داشته اند که نشان دهنده حساسیت بسیار پایین این زیر حوضه ها به سیل خیزی است.
    کلیدواژگان: سیل خیزی، تحلیل ژئومورفولوژیکی، اولویت بندی، WASPAS، حوضه آبریز الندچای
  • امین نویدطلب*، قاسم عسکری، فرحناز احمدپور، مریم طهماسبی صفحات 107-125
    مساله ی آب یکی از اساسی ترین مسایل امروزی جوامع انسانی است، اما در سایه ی خشکسالی، به یک چالش جدی برای تصمیم سازان جامعه تبدیل شده و تمامی ابعاد توسعه ی جامعه را متاثر می کند. در استان لرستان، در سال های اخیر تعداد قابل توجهی از رودخانه ها و چشمه ها خشکیده است که اغلب، آن را به خشکسالی جوی (کمبود بارش) نسبت می دهند. در این پژوهش با استفاده از نمایه ی درصد نرمال بارش به ارزیابی این نوع خشکسالی در بازه ی زمانی 1988 تا 2017 پرداخته شد. محاسبه درصد نرمال بارش نشان می دهد که فقط درصد کمی (بین 30 تا 6/6 درصد) از دوره ی سی ساله ی مورد بررسی دارای خشکسالی، آن هم از نوع ضعیف (کمی خشک) بوده اند. این بدان معنی است که خشکسالی به صورت قابل توجه در این دوره رخ نداده است. بنابراین بروز عوارض خشکسالی متوسط تا شدید که به صورت خشک شدن بسیاری از چشمه ها، رودخانه ها، و آبشارها نمایان شده است، نمی تواند به تنهایی ناشی از خشکسالی جوی باشد. این مساله می تواند ریشه در برداشت بی رویه ی آب های زیرزمینی داشته باشد که موجب افت ناگهانی و شدید سطح سفره و بروز علایم خشکسالی شدید شده است. واکاوی دوره ی بازگشت خشکسالی نیز تایید می کند که خشکسالی شدید در اغلب ایستگاه ها دارای دوره ی بازگشت بسیار طولانی و غیرقابل محاسبه است. خشکسالی متوسط نیز دوره ی بازگشتی بیشتر از هزار سال دارد. تنها خشکسالی ضعیف دارای دوره ی بازگشت 100 تا 200 سال است، اما این نوع خشکسالی نمی تواند مسیول بروز عوارض خشکسالی شدید باشد، پس باید به دنبال عوامل انسانی مانند مدیریت منابع بود که مرتبط با خشکسالی اجتماعی-اقتصادی است. بر پایه ی میزان داده های بازسازی شده، ضریب اطمینان نتایج به دست آمده برای ایستگاه های خرم آباد، الیگودرز و بروجرد 100%، برای ازنا، دورود و نورآباد 7/56%، پلدختر 4/63 % و برای کوهدشت و الشتر 7/66 % می باشد.
    کلیدواژگان: خشکسالی جوی، دوره بازگشت، خشکسالی اجتماعی-اقتصادی، لرستان
  • مریم بیاتی خطیبی* صفحات 127-144

    در محدوده اوجان چای(از زیرحوضه های مهم واقع در دامنه های شرقی کوهستان سهند) علی رغم توجه به نوع خاک و ویژگی های توپوگرافی و اقلیم حاکم ،تغییرات ناشی از دست اندازی انسان به شیب ها و تغییرات کاربری زیاد است . با توجه کندوکاری های ناشی از فرسایش شیاری و بطورکلی آبکندی به نظر می رسدکه تغییرات رواناب به واسطه ی تغییر کاربری در محدوده مورد نظربسیار زیاد می-باشد.محدوده مورد مطالعه از محدوده های مرتعی کشور محسوب می شود و اغلب به دلیل اینکه در محدوده های مرتعی کشت و آنهم کشت افراطی صورت می گیرد ،خاک دامنه ها توسط رواناب ها تحت فرسایش شدید قرارگرفته اند.در این تحقیق هدف بررسی نقش تغییرات هیدروژیومورفولوژیکی ناشی تغییرات کاربری در حوضه اوجان چای است . در این تحقیق از مدل L-THIA برای تخمین رواناب ناشی از تغییر کاربری در حوضه استفاده شده است. برای بکارگیری مدل L-THIA ابتدابارش ایستگاه ها تهیه گردیدو ازتصاویر ماهواره ای لندست (سنجنده TM و ETM) و نرم افزار تخصصی L-THIA و Arc Map استفاده شد. با توجه به مدل ارایه شده ،لایه کاربری زمین و گروه های هیدرولوژیکی خاک تهیه گردید.نتایج بررسی ها نشان داد که در سطوحی که تغییر کاربری صورت گرفته ،ارتفاع و حجم رواناب از سال 1988 تا 2018 به دو برابر افزایش یافته است .در حوضه مورد مطالعه ،افزایش وسعت زمین های تحت کشت و تغییرات کاربری زمین از مرتع به زمین کشاورزی به تغییرات هیدروژمورفولوژیکی منجرشده است .

    کلیدواژگان: تغییرات کاربری زمین، رواناب، فرسایش، مدل L-THIA، حوضه اوجان چای
  • اباذر اسمعلی عوری*، فاطمه کاتب صفحات 145-164

    پژوهش حاضر با هدف بررسی ارتباط بین سنجه های سیمای سرزمین و الگوی فرسایش خاک در حوزه آبخیز شریف بیگلو استان اردبیل برنامه ریزی شد. ابتدا با استفاده از نرم افزار Fragstats 4.2.1، 9 سنجه سیمای سرزمین شامل تراکم لکه، شاخص بزرگ ترین لکه، حاشیه کل، تراکم حاشیه، شاخص شکل لکه، میانگین اندازه لکه، میانگین فاصله نزدیک ترین همسایه اقلیدسی، شاخص گسستگی سیما و شاخص تکه شدگی مورد محاسبه قرار گرفت. سپس شدت فرسایش خاک منطقه با استفاده از مدل پتانسیل فرسایش (EPM) با عملکرد قابل قبول بر اساس مطالعات پیشین برآورد شد. در ادامه نتایج حاصل از محاسبه ی سنجه ها و شدت فرسایش خاک وارد نرم افزار SPSS شده و رابطه معنی داری حاکم بر آن ها تعیین شد. نتایج نشان داد که در حوضه مورد مطالعه کاربری کشاورزی دارای فرسایش زیاد، کاربری های مرتع و باغ فرسایش متوسط، مسکونی فرسایش کم و بدنه آبی دارای فرسایش جزیی می باشد. در سطح سیما، برای حوضه شریف بیگلو میزان تعداد لکه 49، تراکم لکه 15/1، شاخص بزرگترین لکه 64/80، حاشیه کل 008/75508، تراکم حاشیه 75/17، شاخص شکل لکه 56/4، میانگین اندازه لکه 79/86، گسستگی سیما 34/0 و تکه شدگی 52/1 محاسبه شد. در سطح کلاس، میزان تکه تکه شدگی در بدنه آبی بالا ترین مقدار است. می توان نتیجه گرفت ارتباط آن با مجموعه هایشان قطع شده است که در نهایت با دخالت تغییرات سنجه های سیمای سرزمین، مطالعه فرسایش خاک نیز به شکل بهتری به انجام رسید به طوری که نقشه پتانسیل فرسایش نشان داد که مناطق با شدت فرسایش بالا متاثر از شاخص های سنجه به کار رفته و خصوصیات هیدروژیومورفولوژی به کار گرفته شده می باشد.

    کلیدواژگان: کاربری اراضی، تخریب زمین، سیمای سرزمین، EPM، شریف بیگلو
  • صغری اندریانی*، وحید نورانی صفحات 165-181

    هدف از مطالعه حاضر مانیتورینگ اثرات فعالیتهای اکتشاف و ذوب بر پوشش گیاهی منطقه است. با توجه به اینکه در این منطقه برای ذوب طلا از روش هیپ لچینگ استفاده می شود، احتمال اینکه مواد شیمیایی استفاده شده در سرویسهای ذوب در محیط زیست پخش و یا در عمق نفوذ نماید، بیشتر است. پوشش گیاهی یکی از پدیده هایی هست که به شدت از آلودگی محیط، به ویژه نشت و نفوذ سیانور متاثر شده و کاهش می یابد. بنابراین بررسی روند پوشش گیاهی می تواند بر چنین دغدغه ای پایان دهد. لذا منطقه مورد مطالعه به سه بخش منطقه 1 (منطقه معدن کاوی شده)، منطقه 2 (منطقه بکر و دست نخورده) و منطقه 3 (پایین دست منطقه 1) تقسیم و آزمون من کندال-من کندال دنباله ای و همبستگی بین پوشش گیاهی آنها در فرضیه های مختلف صورت گرفت. بدین منظور، داده های تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 در بازه زمانی 1984-2019 بصورت سری زمانی و داده های دما و بارش ایستگاه ورزقان در بازه زمانی 1989-2017 مورد استفاده قرار گرفت. با بکارگیری شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) تراکم پوشش گیاهی استخراج و در مقیاس پیکسل (هر 900 مترمربع)، روش آماری ناپارامتریک من-کندال در سطوح اطمینان 95 و 99 درصد بر NDVI اعمال شد. سپس مساحت منطقه کاهش یافته معنی دار با استفاده از آزمون من-کندال دنباله ای به منظور بررسی نقطه شروع کاهش معنی داری در هر سه منطقه، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان دهنده عدم نفوذ مواد شیمیایی در محیط زیست است و اقلیم کنترل کننده تغییرات پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه است.

    کلیدواژگان: تاثیرات معدن کاوی، پوشش گیاهی، NDVI، من-کندال، ورزقان
  • حجت الله یونسی*، احمد گودرزی، بهزاد جوادی صفحات 183-200

    در این پژوهش سعی شده با تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی و سیستم های تصمیم گیری چندمعیاره (MCDM)، مناطق با درجات مختلف ریسک سیلاب جهت استقرار پایدار جمعیت در سطح هر یک از شهرستان های استان خراسان رضوی شناسایی شوند. بدین منظور، ابتدا داده های 6 پارامتر موثر شامل حداکثر دبی با دوره بازگشت های 2، 3، 5، 10، 25، 50، 100 و 200 ساله حاصل از خروجی نرم افزار HEC-HMS، تراکم زهکشی، کاربری اراضی و پوشش گیاهی، CN، شیب و نفوذپذیری منطقه مورد مطالعه، در محیط نرم افزار GIS آماده سازی گردید. سپس با استفاده از روش ANP و مقایسه زوجی به ترتیب وزن هر معیار و وزن کلاس های هر لایه در نرم افزار Super Decision محاسبه شد. سپس با استفاده از توابع تحلیل نرم افزار GIS، کل محدوده برای هر یک از معیارهای تعیین شده پهنه بندی شد .در نهایت، با تلفیق نقشه های پهنه بندی شده براساس وزن از روش ANP نقشه نهایی در پنج کلاس سیلخیزی خیلی کم تا سیلخیزی خیلی زیاد تهیه شد. نتایج نشان داد مساحت شهر هایی که در معرض سیلخیزی با درجه خیلی زیاد هستند همچنین نتایج پهنه بندی ریسک سیلاب با دوره بازگشت 2 ساله در سطح کل استان نشان داد که بیش از 86 درصد مناطق دارای سیلخیزی کم و خیلی کم، 2/12 درصد مناطق متوسط و 8/1 درصد نیز از لحاظ سیل خیزی در درجه زیاد می باشد. در حالیکه نتایج پهنه سیلابی در دوره بازگشت 200 ساله نشان داد که 3/41 درصد سیلخیزی کم، 4/31 درصد سیلخیزی متوسط، 3/13 درصد سیلخیزی زیاد و 1/14 درصد سیلخیزی خیلی زیاد را در سطح کل استان شامل می شود.

    کلیدواژگان: ریسک سیلاب، استقرار جمعیت، مقایسه زوجی
|
  • Hamed Gholamian, Alireza Ildoromi * Pages 1-18

    There is a logical connection between a hydrological event in a watershed, such as flood flows with a geomorphologic structure. The purpose of this study was to calculate peak discharge and transfer and sedimentation status using two GIUH and WinTR-55 models in the Sangkhar watershed from Karkheh sub basins. First, the domain is divided into 8 sub-basins and four reachs, and then the parameters such as area, branch ratio, length ratio, flow velocity, floor width of the waterway, channel gradient, gender and length of the route, manning roughness, tilt of the sides and sections of the waterway, type Flows, 24-hour rainfall in each sub-domain and peak hydrograph peak values were calculated. The results showed that the GIUH model was calculated to be 52.5% higher than the WinTR-55 model. The results showed that in S1 and S2 subfields S6 and S8, due to their mountainousness and increasing slope and flow velocity, sediment transport capacity and erosion are active. In S3, S4, and S5 S7 subfalls, due to low slope and low flow rate, low transmission capacity and sedimentation occurred. Also, the values of RMSE and R2 calculated for both models showed that the WinTR-55 model has higher accuracy and better performance than the GIUH model in estimating peak peak flow.

    Keywords: Hydrograph, Erosion, Deposition, Flow velocity, Manning Roughness coefficient, Sonqor Watershed
  • Hassan Khavarian, Maryam Aghaie, Raoof Mostafazadeh * Pages 19-39
    This study has been carried out for the modeling of monthly runoff using Temez model and then the effects of the different land use change scenarios on runoff components have been assessed. The OLI-Landsat 8 satellite imageries were used using a support vector machine (SVM) classification method. The 10 management scenarios have been developed based on field characteristics, changes trend in the land use pattern, and the suitability criteria. The Temez monthly hydrological model was employed. A 10-year (2002 to 2012) daily precipitation, temperature and runoff data were aggregated to monthly time scales. The calibration and validation steps were performed based on observed data. For calibration of the model, the first 6 years data and for model validation 4 years data were used. The accuracy of the land use map was quite high. A Kappa coefficient of 0.95 and an overall accuracy of 0.975 was obtained. The accuracy of the modeled runoff was presented using R2 coefficient, which was 0.77 and 0.65, for calibration and validation stages, respectively. The results showed that land use reclamation scenarios of 3, 4 and 5 had a decreasing effect on the runoff by 3.4, 3.3, and 4.1 percent, respectively. Also, the land use scenarios of degradation condition, 9 and 10 scenarios, caused an increasing effect on the monthly runoff to 15.24 and 4.5 percent, respectively. The monthly hydrological Temez model showed relatively good performance in estimating monthly runoff values based on the data used.
    Keywords: Land reclamation, Land degradation, Monthly runoff components, Land use change scenario, Temez model
  • Shahram Roostaei *, Davood Mokhtari, Christin Jananeh Pages 41-63
    Mass movements of the earth's surficial materials downward the slopes is called slope instability, which is affected by the earth gravity, while the rate of material mobility increases by the presence of water in the sediments. Each year, slope instabilities cause enormous economic damages to roads, railways, power transmission and communication lines, irrigation and watering canals, ore extraction, as well as oil and gas refining installations, infrastructures in cities, factories and industrial centers, dams, artificial and natural lakes, forests, pastures and natural resources, farms, residential areas and villages or threaten them. Nowadays, many instabilities are resulted by human intervention and manipulations. One of the effective human factors in instability occurrence is the construction of roads. Road construction, especially in mountainous areas, increases the probability of occurrence of various types of instabilities, as it changes the natural balance of the slopes and causes deformations in the land. Each year, lots of casualties and financial losses are imposed by the occurrence of various types of instabilities in the slopes overlooking the roads, which also cause the destruction of many natural resources in the country. However, the construction of roads, highways and freeways is necessary and unavoidable in today’s life. The Karaj-Chaloos road and the Tehran-North highway are two routes that connect the Iran’s capital Tehran with the southern shores of the Caspian Sea, but suffer frequent slope instabilities.
    Keywords: Instability, Logistic Regression, Tehran-North highway, Karaj-Chaloos road, Risk zonation
  • Asadollah Hejazi *, Mohammadhossein Rezaeimoghaddam, Adnan Naseri Pages 65-82

    The purpose of this study was to investigate and compare the two models of artificial neural network and TOPSIS model in the risk of landslide in the downstream of Sanandaj dam. This was done using ARCGIS software, Python programming language, and artificial neural network models and TOPSIS. For this purpose, 9 input layers were used in landslide risk zoning. Landslide and non-slip points in the area were determined using satellite imagery. Internal weighting was used to determine the weight of the layers. In the neural network model, the data were trained using a multilayer perceptron network with the Adam learning algorithm. The network structure has 9 neurons in the input layer, 30 neurons in the middle layer and 1 neuron in the output layer. In the Topsis model, after declassifying the decision matrix, Shannon's entropy method was used to weigh the criteria and to determine the relative distance from the Euclidean distance. After preparing the models, the study area was analyzed with 970 Km2 with 9 input variables that were converted to raster data into 30x30 pixels. The results of the analysis were mapped with five floors of landslide risk for each model. After applying 5 methods of calculating the error rate to validate the models, it was found that the perceptron neural network model has less error and more adaptation and is better compatible with the geography of the region.

    Keywords: hazard zoning, landslide, neural network, Topsis. Sanandaj Gheshlagh watershed
  • Mohammad Hossein Rezaei Moghaddam *, Asadollah Hejazi, Khalil Valizadeh Kamran, Tohid Rahimpour Pages 83-106
    SWARA Multi-Criteria Decision Analysis model was used to weight the parameters. The Step-wise weight assessment ratio analysis (SWARA) model was developed by Keršuliene et al (2010). WASPAS multi-criteria decision-making model was used to prioritize sub-basins in terms of flood sensitivity. The Weighted Aggregated Sum Product Assessment (WASPAS) method is proposed by Zavadskas et al in 2012. The WASPAS method consists of two aggregated parts: 1- The Weighted Sum Model (WSM) and 2- The Weighted Product Model (WPM). According to a comparison between 22 parameters using the SWARA method, it was specified that Drainage texture, Texture ratio, and Drainage density (weighted as 0.273, 0.273 and 0.156) have the highest impacts on Flood occurrence in study area. On the contrary, Rho Coefficient, Constant of channel maintenance, Infiltration Number, and Length of overland flow show the lowest weight.Sub-basins prioritization results using WASPAS model showed that sub-basin 1 with 0.907778 coefficients, sub-basin 3 with a coefficient of 0.858988 and sub-basin 2 with a coefficient of 0.818645 have high sensitivity to flooding. The results also showed that sub-basins 4, 7, 11 and 15 in high class, sub-basins 8 and 9 in moderate class, sub-basins 5, 10, 12 and 14 in low class and sub-basins 6 and 13 in the very low class of In terms of flood sensitivity. The total area of sub-basins in the high and very high class of flood is 656.72 km2, which comprises 57.24% of the total Aland Chai basin.
    Keywords: Flood, Geomorphological Analysis, Prioritization, WASPAS, Aland Chai Basin
  • Amin Navidtalab *, Ghasem Askari, Farahnaz Ahmadpour, Maryam Tahmasebi Pages 107-125
    One of the most important issues, facing the human society and environment, is water resources management. Regarding the drought, this issue turns to a serious challenge for decision makers, and affect the people more than other natural hazards. In Lurestan, considerable number of springs and rivers have been dried in recent years, which are ascribed to precipitation shortage. This study evaluates meteorological drought in Lurestan by applying Percent of Normal Index (PNI) through 1988–2017 time span. The PNI indicates that only low percent (6.6–30%) of the studied time span experienced drought which has been weak drought type. This signifies that the area has not suffered from severe drought during this period. Therefore, symptoms of severe drought, appeared as dried rivers and springs, could not be products of meteorological drought, solely. They could rooted in overexploitation of the groundwater has dropped the water table far beyond the reach of tree roots and springs outlets. Analysis of the return period of the drought also proves an extremely long time of reoccurrence of severe drought. Weak drought also has a very long return period (100–200 years). Therefore, meteorological drought could not be solely responsible for the droughts in Lurestan, and socio-economic drought and associated water management must be the main reason. Based on the reconstructed data for the years without data, reliability for the acquired results in Khoramabad, Aligudarz, and borujerd stations is 100%, for Azna, Dorud, and Noorabad is 56.7%, Poldokhtar 63.4%, and Kuhdasht and Alashtar is 66.7%.
    Keywords: Meteorological drought, Return Period, socio-economic drought, Lurestan
  • Maryam Bayatikhatibi * Pages 127-144

    In the drainage basins of arid and semi-arid areas where the ecosystem is not able to recover quickly, extreme care should be taken in land use. The hydrological effects of changes in land use are manifested in the form of changes in runoff depth, minimum flow, maximum flow, soil moisture, and evapotranspiration. Increasing runoff production in a particular area, in addition to increasing the potential for flooding, has other effects. Due to the type of soil and the topographic and climatic characteristics, the hydrogeomorphological changes caused by human encroachment on slopes and land use changes have been high in Ojan Chai area (from the sub-basins located on the eastern slopes of Sahand Mountain). Due to erosion in the slopes of Ojan Chay area, it seems that the changes in the amount of runoff are very large due to land use changes in the area. The study area is one of the rangelands of the country and unfortunately, cultivation is done in an unprincipled manner in the slopes that are not suitable for cultivation. In the coming days, the turbulence of the slopes will intensify and the amount of runoff will increase and the number of destructive floods will increase. Often, the soil of the slopes is severely eroded by runoff due to the extreme cultivation in the rangelands.

    Keywords: Land use Changes, Runoff, Erosion, L-THIA model, Ojan Chay basin
  • Abazar Esmali Ouri *, Fatemeh Kateb Pages 145-164

    The aim of this study was to investigate the changes in land features and its role in the study of soil erosion in the Sharif Beiglou watershed. In this regard, first using Fragstats 4.2.1 software, 9 measures of land appearance including spot density (PD), largest spot index (LPI), total margin (TE), margin density (ED), spot shape index (LSI) Average spot size (AREA-MN), average distance of Euclidean nearest neighbor (ENN-MN), DIVISION index, fragmentation index (SPLIT) were calculated. Then, the intensity of soil erosion in the area was estimated using the Erosion Potential (EPM) model with acceptable performance based on previous studies. Then, the results of calculating the measures and the severity of soil erosion were entered into SPSS software and a significant relationship was determined. Then, the results of calculating the measures and the severity of soil erosion were entered into SPSS software and a significant relationship was determined. The results showed that in the study basin, agricultural use has high erosion, rangeland and garden uses have moderate erosion. At the level of landscape, for Sharif Beiglou watershed, the number of spots is 49, the spot density is 1.15, the largest spot index is 80.64, the total margin is 75508.008, the margin density is 17.75, the spot shape index is 4.56, the average spot size is 86.79 and landscape rupture was calculated to be 0.34 and fragmentation to be 1.52. At the class level, the amount of fragmentation in the water body is the highest.

    Keywords: Land use, Land degradation, Landscape, EPM, Sharif Beiglou
  • Soghra Andaryani *, Vahid Nourani Pages 165-181

    The purpose of this study is to monitor the effects of exploration and melting service on vegetation in areas of Varzeqan city, including Andaryan. The heap leaching method is used to produce gold in these areas, it is more likely that the chemicals used in the melting services would spread in the environment or penetrate. Vegetation is one of the phenomena that is severely affected and reduced by environmental pollution, especially cyanide leakage and infiltration. Therefore, monitoring of vegetation trends may put an end to such concerns. Therefore, the study area is divided into three parts: Zone 1 (mined area), Zone 2 (pristine and untouched area), and Zone 3 (downstream of Zone 1). For this aim, Landsat 5 and 8 satellite data in the period 1984-2019 were used as time series and temperature and precipitation data of Varzeqan station in the period 1989-2017. Using Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), vegetation density was driven as a pixel scale (a pixel = 900 m2), the non-parametric Mann-Kendall statistical test was applied to NDVI at 95 and 99% confidence levels. Then, the areas of a significant reduction were analyzed using a sequential Mann-Kendall test to investigate the starting point of a significant decrease in all three areas. The results show that chemicals materials have not been returned into the environment and the climate controls land cove changes in the study area.

    Keywords: Impact of mining, Land cover, NDVI, Mann-Kendall Test, Varzegan
  • Hojatolah Younesi *, Ahmad Godarzi, Behzad Javadi Pages 183-200

    In this study, by combining GIS and multi-criteria decision making systems (MCDM), areas with different degrees of flood risk for sustainable settlement of the population in each of the cities of Khorasan Razavi province have been identified. For this purpose, first 6 effective parameter data including maximum discharge with 2, 3, 5, 10, 25, 50, 100 and 200 year return periods obtained from HEC-HMS software output, drainage density, land use and Vegetation, CN, slope and permeability of the study area were prepared in GIS software environment. Then, using ANP method and pairwise comparison, the weight of each criterion and the weight of the classes of each layer in Super Decision software were calculated, respectively. Then, using GIS software analysis functions, the whole range was zoned for each of the specified criteria. It was prepared a lot until the flood. The results showed that the area of ​​cities that are exposed to very high floods and the results of flood risk zoning with a return period of 2 years in the whole province showed that more than 86% of areas with low and very low floods, 2 12% of the areas are moderate and 1.8% are high in terms of flooding. While the results of flood zone in the 200-year return period showed that 41.3% low flood, 31.4% moderate flood, 13.3% high flood and 14.1% very high flood in the whole province.

    Keywords: Flood risk, population settlement, pairwise comparison