فهرست مطالب

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 36، بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد نکویی مهر* صفحات 1-16

    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر فیلترهای سنگریزه ای در بهینه سازی نفوذ و افزایش رطوبت خاک باغات دیم تحت شرایط به کارگیری سامانه های جمع آوری آب باران در طی سال های 1397-1392 در استان چهارمحال و بختیاری به اجرا در آمده است. عرصه تحقیق دارای متوسط بارندگی سالانه 300 میلی متر، خاک با بافت لوم رسی سیلتی و میانگین شیب 15 درصد است. برای انجام این پژوهش، سامانه های سطوح آبگیر باران در پنج تیمار، شامل جمع آوری سنگریزه و پوشش گیاهی سامانه با دو حالت دارای فیلتر و بدون فیلتر، عایق نمودن سامانه با دو حالت دارای فیلتر و بدون فیلتر و تیمار شاهد (زمین دست نخورده)، به همراه سه رقم بادام (ربیع، مامایی و شاهرود 21) و در پنج تکرار احداث شدند. رطوبت خاک در اعماق 25، 50 و 75 سانتی متری چاله نهال در هر یک از سامانه ها با استفاده از دستگاه TDR به دقت اندازه گیری و ثبت شد. به منظور مشخص نمودن نقش فیلترها و تعیین تفاوت بین تیمارهای مشابه با اختلاف وجود یا عدم وجود فیلتر سنگریزه ای در آن ها، از آزمون T جفتی در نرم افزار SPSS استفاده شد. نتایج نشان داد بین تیمارها در حالت های دارای فیلتر و بدون فیلتر از لحاظ درصد رطوبت خاک تفاوت معنی دار وجود دارد. به عبارت دیگر به کارگیری فیلتر سنگریزه ای در چاله کشت نهال، باعث بهینه سازی نفوذ رواناب های استحصال شده به درون خاک، افزایش رطوبت در محل توسعه ریشه درخت و افزایش رشد و نمو آن خواهد شد. بنابراین به کارگیری فیلتر سنگریزه ای در چاله کشت نهال در شرایط به کارگیری سامانه های سطوح آبگیر باران توصیه می شود.

    کلیدواژگان: استحصال آب باران، باغات دیم، رطوبت خاک، فیلتر سنگریزه ای، چهارمحال و بختیاری
  • ابراهیم یوسفی مبرهن*، سمیرا زندی فر صفحات 17-35

    کمبود منابع آب سطحی سبب برداشت بی رویه از آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان و افت شدید سطح سفره های آب زیرزمینی شده است و بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار منابع آب هر منطقه از اهمیت فراوانی برخوردار است. هدف از این پژوهش، بررسی روند تغییرات افت سطح آب زیرزمینی دشت قروه-دهگلان که یکی از مهم ترین و بزرگ ترین دشت های استان است، است. به منظور انجام این پژوهش، آمار 104 حلقه چاه مشاهده ای در طی سه دوره زمانی (87-80، 92-87 و 97-92) مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا داده های آماری جمع آوری و پس از ورود داده ها به سیستم اطلاعات جغرافیایی با روش درون یابی، نقشه های خطوط هم عمق، هم تراز و پهنه بندی تغییرات افت سطح آب زیرزمینی تهیه شد. آبن مود معرف آبخوان به منظور بررسی تغییرات درازمدت و نوسانات سطح آب زیرزمینی نیز در محیط نرم افزاری Excel ترسیم  شدند. نتایج به دست آمده از نقشه های هم پهنه افت، نشان داد که بیش ترین سطح آب زیرزمینی در دوره زمانی سوم (1392-1397) در بخش جنوبی آبخوان به اندازه 3/7 متر، در دوره زمانی دوم (1392-1387) در بخش مرکزی آبخوان به اندازه 7/5 متر و در دوره زمانی اول (1387-1380) در بخش های شمالی و میانی به اندازه 3/3 متر افت پیداکرده است. هیدروگراف های تراز آب زیرزمینی نشان می دهند که در طی در مدت 20 سال افت سطح آب در دشت قروه 8/13 متر است که به طور متوسط هرسال 7/0 متر سطح آب افت کرده است. نتایج حاصل از  تغییرات حجم مخزن نشان داد کسری حجم مخزن آبرفتی معادل 2/56 میلیون مترمکعب است هم چنین، پایش زمانی خشک سالی منابع آب زیرزمینی دشت قروه-دهگلان با استفاده از شاخص منابع آب زیرزمینی (GRI) در طول دوره آماری بیست ساله روندی نزولی به سمت خشک سالی دارد و توصیه می شود جهت جلوگیری از ادامه روند کاهش حجم مخزن نسبت به پیشنهاد ممنوعیت و یا تمدید آن اقدام کاملی از طرف سازمان آب منطقه ای کردستان صورت پذیرد.

    کلیدواژگان: آبخوان، آبنمود معرف، حجم مخزن، دشت قروه-دهگلان، GRI
  • ناصر فرضی، علی محمد آخوندعلی*، محمدرضا شریفی صفحات 36-52

    سدهای مخزنی از سازه های مهم استحصال آب های سطحی و هدایت سیلاب ها هستند که قبل از احداث، مطالعات مختلفی در فازهای متعدد برای محاسبه آورد آب ورودی به مخازن آن ها و حجم آب ذخیره شده انجام می شود. عدم بهره برداری مطلوب از یک سد مخزنی زمانی حادث می شود که حجم جریان ورودی در زمان بهره برداری با حجم جریان ورودی محاسباتی هم خوانی نداشته باشد. سامانه های آبگیری سدها و حجم های آن با معیارها و گزینه های مختلف قابل سنجش است. استفاده از نظرات کارشناسان خبره و واقع بینی شرایط مختلف اعم از فنی، اقتصادی و اجتماعی با مدل های مختلف تصمیم گیری چندمعیاره در شناسایی عوامل موثر بر برآورد درست استحصال آب توسط سدها، روشی مرسوم در تحقیقات مدیریت منابع آب است. در این بررسی با استفاده از روش های مختلف تصمیم گیری چندمعیاره شامل SAW, AHP, FAHP, VIKOR, TOPSIS, FTOPSIS, PROMETEE, ElectreIII آورد جریان ورودی به مخازن 17 سد مخزنی در استان کرمانشاه بررسی شد. این پژوهش نخستین کار پژوهشی در زمینه ارزیابی برآورد جریان های ورودی به مخازن سدهای استان کرمانشاه است که با نگرشی جامع به بیان و بررسی مهم ترین عوامل تاثیرگذار در عدم توفیق در تخمین بهینه جریان های ورودی به سد می پردازد. بر اساس یافته های پژوهش گزینه ای که دارای فراوانی بیش تری نسبت به سایر گزینه هاست، گزینه تناسب تخصیص آب در هر سد مخزنی است، در واقع عدم تناسب میزان تخصیص آب با اهداف مطالعات سد مخزنی و زمان بر شدن مطالعات و اجرای سد، باعث انحراف از مسیر درست ذخیره آب در سدهای مخزنی می شود و متولیان به ناچار با تصمیم گیری های مقطعی و حتی در زمان اجرا، اهداف طرح را تغییر می دهند. چنین روندی بدون تحلیل های اقتصادی موجب از دست دادن فرصت ها و هدررفت سرمایه گذاری ها می شود.

    کلیدواژگان: استحصال آب، تخمین آورد، تخصیص آب، سدهای مخزنی، سیستم های تصمیم گیری چندمعیاره
  • امیرعلی عالی*، سعید ساطانی، حسین بشری، افشین هنربخش صفحات 53-70

    مکان یابی روش های اصلاحی در مدیریت حوزه های آبخیز یکی از مسایل چالش برانگیز است و تحلیل چندمعیاره روشی برای کمک به مدیران برای رفع این مشکل می باشد. این مطالعه با هدف تعیین مکان های مناسب احداث بندهای اصلاحی توری سنگی، خاکی و سنگی ملاتی با استفاده از تحلیل چندمعیاره در حوزه آبخیز دوراهان استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. در این روش مدل درختی تحلیل و ترکیب نقشه های عوامل طبیعی (سیل خیزی، فرسایش، درجه آبراهه، شیب و رخساره ی ژیومرفولوژی)، عوامل اقتصادی (نزدیکی به روستا، نزدیکی به جاده) و محدودیت های مکانی (درجه آبراهه، شیب، رخساره ژیومرفولوژی و ارتفاع) تهیه شد. برای مقایسه زوجی و وزن دهی به عوامل از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد و بردار ویژه ی مربوط به هر معیار از میانگین وزنی معیار مربوطه نسبت به کل معیارها محاسبه گردید. بر اساس نتایج،‏ سیل خیزی و فرسایش به ترتیب با مقادیر 36/0 و 32/0 از اهمیت بیشتری برخوردار بودند. اهداف نیز به صورت زوجی و بر اساس هر معیار با هم مقایسه شده و امتیاز مربوط به هر کدام مشخص شد. در این حوزه اولویت اول به بندخاکی با امتیاز 49/0 و اولویت های دوم و سوم به ترتیب به بندسنگی ملاتی و گابیونی با امتیازهای 32/0 و 13/0 تخصیص داده شد. در انتها نقشه های مربوط به معیارها با استفاده از نرم افزارILWIS به صورت رستری تهیه و به  همراه وزن هر معیار وارد مدل تحلیل چندمعیاره مکانی (SMCE) شد و در نهایت نقشه مکان یابی احداث بندهای خاکی، سنگی ملاتی و گابیونی تهیه گردید که زیرحوزه های 6 و7 برای احداث این سازه ها مناسب تر بودند. استفاده از این روش می تواند برای سایر پروژه های بیو مکانیکی در عرصه نیز پیشنهاد شود.

    کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی، سدهای کوچک، مدل تحلیل چندمعیاره مکانی، مکان یابی بهینه، وزن دهی
  • سیروس صفرزاده*، جهانگیر عابدی کوپایی، مریم صارمی، منیر دهقانی صفحات 71-89

    با توجه به خشکسالی های متوالی و اهمیت آب در بخش کشاورزی و همچنین هزینه کردن اعتبارات دولتی در پروژه های عمرانی، اهمیت بررسی راندمان انتقال آب در کانال های آبیاری مشخص می شود. در این تحقیق میزان راندمان انتقال و تلفات آب در 20 مورد از کانال های بتنی و سنگ و ملات در مناطق مختلف شهرستان خرم آباد مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور، میزان تلفات آب به روش صحرایی و محاسبه دبی ورودی- خروجی تعیین گردید. براساس نتایج بدست آمده، مقادیر راندمان انتقال آب در کانال ها بین 51 تا 9/89 درصد و بطور متوسط 3/77 درصد در طول کل تعیین شده است. کمترین و بیشترین مقدار تلفات کل در کانال ها به ترتیب برابر با 7/13 و 7/168 و بطور متوسط 8/74 لیتر بر ثانیه در  یک کیلومتر اندازه گیری شده است. همچنین کمترین و بیشترین راندمان در کیلومتر، 5/31 درصد و 1/89 درصد به ترتیب مربوط به کانال های باده آبستان و طق و طوق است و میزان تلفات از 4/1 تا 3/6 مترمکعب در مترمربع در روز محاسبه شده است. راندمان بسیار پایین در دو مورد از کانال ها، حجم زیاد تلفات آب را نشان می دهد. با توجه به نتایج این تحقیق، بایستی تمهیدات خاصی جهت افزایش کیفیت اجرا در کانال های آبرسان و آموزش بهره برداران توسط دستگاه ها و ارگان های ذیربط از جمله وزارت جهاد کشاورزی که متولی اجرای کانال های آبرسان این تحقیق می باشد، اندیشیده شود.

    کلیدواژگان: بتن، دبی ورودی- خروجی، کانال، کیفیت اجرا
  • علی اکبر دارابی*، افسانه عالی نژادیان بیدآبادی صفحات 90-105

    حفاظت، احیاء، توسعه و بهره برداری بهینه از خاک به ویژه در عرصه های طبیعی مانند جنگل ها، مراتع، بیابان و بیشه زارهای طبیعی در راستای توسعه پایدار، از طریق مدیریت علمی و جامع امکان پذیر است. در تحقیق حاضر برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک در دو مکان دیم زارهای احیاء شده از طریق عملیات پخش سیلاب و منطقه شاهد (دیم زار تخریبی) مورد بررسی قرار گرفتند. در هر دو مکان تعداد 16 پروفیل حفر شد و با توجه به دو عمق نمونه برداری 25-0 و 50-25 سانتی متری، در مجموع 32 نمونه ی خاک جمع آوری شد. در نمونه ها سیلت، رس، شن، نفوذپذیری، جرم مخصوص ظاهری، هدایت الکتریکی (EC)، اسیدیته خاک، آهن، منگنز، روی، فسفر و پتاسیم قابل جذب، درصد کربن و مواد آلی اندازه گیری شدند. سپس میانگین خصوصیات بیان شده با استفاده از آزمون T بین دو منطقه احیایی و منطقه شاهد تخریبی در سطح 1 درصد و 5 درصد مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تفاوت بین دو مکان در عمق اول 25-0 سانتی متری خیلی مشهود تر است به نحوی که در عمق اول بین دو مکان از لحاظ سیلت، رس، شن، نفوذپذیری، جرم مخصوص ظاهری، هدایت الکتریکی و ظرفیت تبادل کاتیونی و درصد مواد آلی، کربن خاک، فسفر قابل جذب، آهن، روی و منگنز تفاوت آماری معنی داری در سطح 95 درصد مشاهده شد (05/0<p). هم چنین مشخص شد که با اجرای عملیات احیایی پخش سیلاب درصد مواد آلی و کربن خاک به طور معنی داری افزایش و میزان نفوذپذیری خاک به طور معنی داری در سطح 95 درصد کاهش یافت. علاوه بر آن یافته های پژوهش نشان داد که در دیم زارهای تخریبی شاهد، میزان فسفر خاک بیش تر بود که دلیل این امر را می توان کوددهی پیاپی کودهای فسفاته توسط کشاورزان در اراضی دیم زار تخریبی بیان نمود.

    کلیدواژگان: پخش سیلاب، خصوصیات خاک، مراتع، نفوذپذیری
|
  • Mohammad Nekooeimehr* Pages 1-16

    This research has been carried out with the aim of investigating the use of gravelly filters in rainfed gardens on sloping lands in order to optimize infiltration and increase soil moisture storage in the conditions of using micro catchment systems during the years 2013-2018 in Chaharmahal and Bakhtiari province. The research rejoin has an average annual rainfall of 300 mm, soil with silty clay loam texture, and an average slope of 15%. Towards this attempt, micro catchments were made with five different treatments including a removed surface with and without using a gravelly filter, an isolated surface with and without using a gravelly filter, and the control treatment(natural surface), along with three cultivars of almond(Rabie, Mamaei, and Shahroud 21) and were constructed in 5 repetitions. The soil moisture at the depths of 25, 50, and 75 cm of the seedling hole in each of the systems was accurately measured and recorded using a TDR device. In order to determine the role of filters and to determine the difference between similar treatments with the different presence or absence of gravelly filters in them, Paired-Samples T-Test was used in SPSS software. The results showed that there is a significant difference between the treatments with filter and without filter in terms of soil moisture percentage. In other words, using the gravelly filter in the seedling pit will optimize the infiltration of extracted runoff into the soil, increase humidity in the place of tree root development, and increase its growth. Therefore, it is recommended to use the gravelly filter in the seedling pit in the conditions of using rainwater catchment systems.

    Keywords: Rainwater harvesting, rainfed gardens, soil moisture, gravelly filter, Chaharmahal, Bakhtiari province
  • Ebrahim Yousefi Mobarhan*, Samira Zandifar Pages 17-35

    The lack of surface water resources has caused the indiscriminate extraction of groundwater in many parts of the world. The sharp drop in the level of groundwater tables, and the investigation of changes in groundwater resources are very important in the planning and sustainable management of water resources in each region. The purpose of this research is to investigate the changes in the level of the groundwater table Ghorveh-Dehgolan plain, which is one of the most important and largest plains of the province. To this end, the statistics of 104 observation wells during three time periods (2001-2008, 2008-2013, and 2013-2018) were analyzed. At first, statistical data was collected, and after entering the data into the Geographical Information System (GIS) with the interpolation method, maps of lines of equal depth, and zoning of decreasing the level of groundwater table were prepared. To investigate the long-term changes and fluctuations of the groundwater level, the representative water table of the aquifer was also drawn in the Excel software. The results obtained from the maps of the same area of the fall showed that the highest level of groundwater in the third time period (2013-2018) in the southern part of the aquifer was 7.3 m, in the second time period (2008-2013) in the central part of the aquifer has dropped by 5.7 m, and in the first period (2008-2001) in the northern and central parts has dropped by 3.3 m. The hydrographs of the groundwater level show that the water level has decreased by 13.8 m in the 20-year period, and the average water level has decreased by 0.7 m every year. The results of the reservoir volume changes showed that the volume deficit of the alluvial reservoir is equal to 56.2 million m3. In addition, the temporal monitoring of drought of the groundwater resources of Ghorveh-Dehgolan plain with the Groundwater Resource Index (GRI) has a downward trend towards drought during the 20-year statistical period.

    Keywords: Aquifer, GRI, Ghorveh-Dehgolan plain, Representative hydrograph, Reservoir volume
  • Naser Farzi, Ali Mohammad Akhond Ali*, MohammadReza Sharifi Pages 36-52

    Reservoir dams are important structures for surface water harvesting and flood control. Before construction, various studies are carried out in multiple phases to calculate the input to their reservoirs and the volume of stored water. The non-optimal operation of a reservoir dam occurs when the volume of the inflow during operation does not match the volume of the calculated inflow. The water intake systems of dams and their volumes can be measured with different criteria and options. Using the opinions of expert experts and the realism of different technical, economic, and social conditions with different multi-criteria decision-making models in identifying factors affecting the correct inflow forecasting of water harvesting by dams is a common method in water resources management research. In this study, using different multi-criteria decision-making methods including ElectreIII, Entropy, Topsis, SAW, VIKOR, PROMETEE and Fuzzy TOPSIS, the inflow to the reservoirs of 17 dams in Kermanshah province has been investigated. This research is the first research work in the field of evaluating the inflow forecasting to the reservoirs of the dams of Kermanshah province, which, with a comprehensive approach, expresses and examines the most important factors influencing the failure to estimate the optimal inflows to the dam. According to the findings of the research, the option that has more frequency than other options is the proportionality of water allocation in each dam reservoir, in fact, the inadequacy of the amount of water allocation with the objectives of the dam reservoir studies, the time-consuming studies and implementation of the dam cause deviation from the right path. Water harvesting is done in reservoir dams, and the trustees inevitably change the goals of the plan by making interim decisions and even during implementation. Such a process without economic analysis leads to a loss of opportunities and a waste of investments.

    Keywords: Dams, Inflow forecasting, MCDM, Water allocation, Water harvesting
  • Amirali Aali*, Saeid Soltani, Hosein Bashari, Afshin Honarbakhsh Pages 53-70

    Identifying the appropriate places for implementing various management actions in the watershed is a challenging issue. Multi-Criteria Analysis (MCA) is an approach to assist managers in solving this problem. This study aimed to determine appropriate places for gabion check dams, earth embankments, and stone and mortar dams using the MCA technique in the Dorahan watershed in Chaharmahal and Bakhtiari province. First, a criteria tree was developed to integrate some ecological maps (flooding, erosion, channel number, slope, and geomorphology) with economic variables (distance to villages and roads) and spatial restriction variables (stream order, slope, geomorphology, and elevation). Analytical Hierarchical Process (AHP) was used to compare and weight the variables and management options. The eigenvalue vectors were measured for all criteria used in AHP. According to the AHP, the eigenvalues of flooding and erosion as the most important variables were 0.36 and 0.32, respectively. The management options against all criteria were then compared and earth embankment with an eigenvalue of 0.494 was recognized as the best management option in the watershed. Stone and mortar dams and gabion check dams were the two later management options with eigenvectors of 0.316 and 0.126, respectively.  All criteria maps were produced in a raster format by ILWIS software and were then imported into the Spatial Multi-Criteria Evaluation (SMCE) model. The appropriate areas for the construction of these management options (different kinds of small dams) were then mapped in the watershed. Sub-watersheds 6 and 7 were identified as the most suitable area for implementing these management options. A similar approach can be used to identify the best management practices for suggesting other bio-mechanical projects.

    Keywords: Analytic Hierarchy Process, small dams, spatial multi-criteria evaluation model, optimize positioning, weighing
  • Sirous Safarzadeh*, Jahangir Abedi-Koupai, Maryam Saremi, Monir Dehghani Pages 71-89

    Considering the successive droughts and the importance of water in the agricultural sector, as well as the spending of government credits in construction projects, the importance of investigating the efficiency of water transfer in irrigation canals is determined. In this research, the transfer efficiency and water losses in 20 cases of concrete and stone and mortar canals in different areas of Khorramabad city were evaluated. For this purpose, the amount of water loss was determined by the field method and calculating the input-output flow. Based on the obtained results, the values of water transfer efficiency in the canals have been determined between 51% and 89.9% and on average 77.3% in the total length. The lowest and highest amount of total losses in the canals respectively equal to 13.7 and 168.7 with an average of 74.8 l/s per kilometer has been measured. Also, the lowest and highest efficiency are 31.5% and 89.1% per kilometer respectively related to Badeh Abestan and Tagh and Togh canals and the amount of loss is calculated from 1.4 to 6.3 m3/m2 per day. The very low efficiency in two cases of the canals shows the large volume of water loss. According to the results of this research, special arrangements should be made to increase the quality of implementation in water supply canals and training of users by the relevant institutions and organizations, including the Ministry of Agricultural Jihad, which is in charge of the implementation of water supply canals in this research.

    Keywords: Canal, Concrete, Execution quality, Inlet-outlet flow
  • Aliakbar Darabi*, Afsaneh Alinejadian -Bidabadi Pages 90-105

    Protection, restoration, development, and optimal use of soil, especially in natural areas such as forests, pastures, deserts, and natural groves, for sustainable development, are possible through scientific and comprehensive management. In the present research, some physical and chemical properties of soil were investigated in two locations reclaimed wetlands through flood spreading operations and the control area (degraded wetlands). In both places, 16 profiles were dug and due to two sampling depths of 0-25 and 25-50 cm, 32 soil samples were collected. In the samples, the percentage of silt, clay, sand, permeability, electrical conductivity (EC), soil acidity, absorbable iron, manganese, zinc, phosphorus, potassium, percentage of carbon and organic matter were measured. Then, the average of mentioned characteristics was compared using the T-test between the two restoration areas and the degraded control area at the level of 5% and 1%. According to the results the difference between the two places in the first depth of 0-25 cm, was more evident, so in the first depth between the two places in terms of silt, clay, sand, permeability, apparent specific gravity, electrical conductivity and cation exchange capacity and percentage of organic matter, soil carbon, absorbable phosphorus, iron, zinc, and manganese there is a statically significant difference at the 95% level (P≤0.05). It was also found that the percentage of soil organic matter and carbon increased significantly and the permeability of the soil decreased significantly at the level of 95% with the implementation of flood spreading restoration operations. Also, the results showed that in the control the rain-fed amount of soil phosphorus was higher which can be explained by the continuous fertilization of phosphate fertilizers by the farmers in the degraded rain-fed lands.

    Keywords: Flood spreading, Pastures, Permeability, Soil characteristics