فهرست مطالب

مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال یازدهم شماره 3 (پیاپی 38، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/09
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مسلم رستم پور*، سیده محبوبه میرمیران، رضا یاری صفحات 1-15

    با توجه به نقش و اهمیت عوامل محیطی در پراکنش و انتشار پوشش گیاهی و هم چنین وجود بادهای 120 روزه منطقه سیستان و ضرورت و اهمیت پوشش گیاهی و احداث پخش سیلاب در منطقه، این تحقیق با هدف طبقه بندی و رسته بندی جوامع گیاهی در منطقه پخش سیلاب نیاتک، شهرستان زابل انجام شد. تیپ های گیاهی با روش فیزیونومی-فلورستیک براون-بلانکه تعیین و هم چنین برای طبقه بندی پوشش گیاهی از دو روش تحلیل خوشه ای بر اساس ترکیب گونه ای و خصوصیات خاک استفاده شد. در هر تیپ گیاهی، نمونه برداری از خاک و پوشش گیاهی انجام شد. در منطقه معرف هر تیپ، 3 ترانسکت 30 متری مستقر شد و در طول هر ترانسکت، کلیه عوارض سطح زمین اندازه گیری شد. هم چنین در هر ترانسکت به صورت تصادفی، نمونه خاک برداشته و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن تعیین شد. نتایج حاصل از تیپ بندی اولیه به روش فیزیونومی در 17 تیپ مورد بررسی منجر به تشخیص پنچ جامعه گیاهی Tamarix stricta، Tamarix aphylla، Haloxylon ammodendron، Haloxylon persicum و Prosopis stephaniana شد. هم چنین طبقه بندی پوشش گیاهی به روش تحلیل خوشه ای بر اساس ترکیب گونه ای و بر اساس خصوصیات خاک بترتیب پنج و سه جامعه گیاهی تشخیص داده شد. نتایج رسته بندی نشان داد که محورهای اول و دوم مجموعا با 64 درصد واریانس پراکنش رویشگاه های گیاهی، مهم ترین محورها هستند. شن بیش ترین همبستگی مثبت و فسفر قابل جذب بیش ترین همبستگی منفی با محور 1 را دارند. سدیم و ESP بیش ترین همبستگی مثبت را با محور 2 دارند. نمودار دوپلاتی RDA نشان می دهد که خصوصیاتی هم چون درصد شن و درصد شن ریز، با جوامع Haloxylon persicum و Haloxylon ammodendron همبستگی مثبتی دارند و عواملی هم چون فسفر و پتاسیم قابل جذب و CEC باعث پراکنش جامعه Tamarix strictaدر منطقه می شوند. شوری و SAR باعث حضور جوامع  Haloxylon ammodendronو  Tamarix aphyllaمی شوند. نتایج نشان داد که ارتباط ویژه ای بین جوامع گیاهی مختلف و خصوصیات خاک وجود دارد.

    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، خاک، خوشه بندی، رسته بندی، فیزیونومی-فلورستیک
  • رضا حسن پور*، محمدابراهیم صادق زاده ریحان، خدیجه سیف زاده، علی لطف اللهی مرکید صفحات 16-29

    به دنبال بهره برداری نادرست از منابع آب و خاک، تغییرات نامطلوبی در اکوسیستم عرصه های طبیعی طی چند دهه گذشته ایجاد شده است. به منظور احیا و توسعه منابع طبیعی تجدید شونده، بازنگری و بهینه سازی سیستم های ذخیره نزولات آسمانی و ارایه تلفیقی از روش های مختلف ضروری به نظر می رسد. استحصال آب باران همراه با کشت گونه های گیاهی در احیا و اصلاح مراتع به ویژه در مناطق خشک مورد توجه است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر روش های استحصال آب باران (کنتورفارو و میکروکچمنت) بر افزایش درصد پوشش گیاهی در ایستگاه تحقیقاتی خواجه در استان آذربایجان شرقی انجام شد. برای این منظور دو روش استحصال آب باران یعنی کنتورفارو و میکروکچمنت در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار، در زمینی با شیب 2 الی 6 درصد احداث و اقدام به کاشت گیاه مرتعی آگروپیرون النگاتوم به صورت بذرپاشی شد. اندازه گیری درصد پوشش گیاهی از سال دوم کاشت گیاه به مدت سه سال انجام شد. برای اندازه گیری درصد پوشش گیاهی از ترانسکت خطی استفاده شد. نتایج نشان داد که تیمار میکروکچمنت نسبت به شاهد، تراکم پوشش گیاهی را به صورت معنی داری افزایش داد. به طوری که با احداث  میکروکچمنت، تراکم پوشش گیاهی نسبت به شاهد حدود 183 درصد (سه برابر) افزایش یافت. در مورد تیمار کنتور فارو نیز افزایش حدود 53 درصدی نسبت به تیمار شاهد مشاهده شد. روش میکروکچمنت نسبت به کنتور فارو عملکرد بهتری داشت به گونه ای درصد پوشش گیاهی را حدود 85 درصد افزایش داد. بنابراین میکروکچمنت بهترین سامانه استحصال آب باران از لحاظ افزایش تراکم پوشش گیاهی در منطقه مورد مطالعه است.

    کلیدواژگان: استحصال آب باران، پوشش گیاهی، سطوح آبگیر، کنتورفارو، میکروکچمنت
  • مسلم رستم پور*، محمد ساغری، حبیب چابک استند صفحات 30-53

    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر احداث سامانه هلالی آبگیر بر خصوصیات پوشش گیاهی و سطوح رطوبتی خاک در مراتع دشتی منطقه آهنگران شهرستان زیرکوه، استان خراسان جنوبی انجام شد. عملیات ذخیره نزولات آسمانی با سازه هلالی آبگیر به همراه نهالکاری در سال های 1397 تا 1400 در چهار منطقه مجاور یکدیگر انجام شده است. در این طرح، بذرپاشی در داخل هلالی و روی پشته های هلالی انجام شده است. در چهار منطقه مورد مطالعه، سطح تاج پوشش، ارتفاع و تولید گیاه تاغ (Haloxylon persicum Bunge) اندازه گیری شد. به منظور بررسی اثر سازه بر خصوصیات خاک، در اردیبهشت سال 1401 اقدام به نمونه برداری از خاک داخل هلالی و بیرون هلالی در عمق 30-0 سانتی متر شد. سطوح مختلف رطوبت، بافت خاک، وزن مخصوص ظاهری و میزان مواد آلی خاک در آزمایشگاه تعیین شد. به منظور بررسی اثر سال بر خصوصیات پوشش گیاهی، از آزمون کروسکال-والیس استفاده شد. هم چنین جهت مقایسه خصوصیات پوشش گیاهی در داخل هلالی و روی پشته هلالی و هم چنین خصوصیات خاک در داخل هلالی و بیرون هلالی از آزمون تی استیودنت استفاده شد. نتایج نشان داد که محل بذرپاشی در سامانه های هلالی آبگیر بر روی خصوصیات پوشش گیاهی معنی دار است (01/0p≤)، به طوری که سطح تاج پوشش و ارتفاع پایه های گیاه تاغ حاصل از بذرپاشی بر روی پشته ها بیش تر از داخل هلالی آبگیر است، نتایج نشان داد که اثر هلالی آبگیر به جز رطوبت اشباع بر روی سایر خصوصیات رطوبتی خاک، اجزای بافت خاک، وزن مخصوص ظاهری و مواد آلی خاک معنی دار نشده است (05/0p≥). خاک هر دو منطقه از نوع شنی لومی بوده و پس از گذشت 4 سال از احداث هلالی آبگیر، بافت خاک داخل هلالی آبگیر تغییر نکرده است. دو سال 1397 و 1398 که از جمله سال های پرباران منطقه محسوب می شوند، اجرای طرح هلالی آبگیر در منطقه باعث افزایش پوشش گیاهی نسبت به منطقه شاهد، شده است اما در سال های 1399 و 1400 که از جمله سال های خشک منطقه به شمار می روند، سامانه هلالی آبگیر نقشی در افزایش کمی پوشش گیاهی مرتعی نشان نداد.

    کلیدواژگان: بافت خاک، تاغکاری، تولید، خشکسالی، ذخیره آب، هلالی آبگیر
  • حریر سهرابی، یحیی اسماعیل پور*، رسول مهدوی نجف آبادی، ام البنین بذرافشان، حسین زمانی صفحات 54-70

    پوشش گیاهی به عنوان یک جزء طبیعی در افزایش نفوذپذیری، اصلاح خاک، کاهش تبخیر و کاهش حجم رواناب و در نتیجه کاهش احتمال جاری شدن سیل در بوم سازگان های طبیعی نقش به سزایی دارد. استفاده از فناوری های نوین مانند سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی برای مطالعه بوم سازگان های گیاهی و تهیه نقشه های پوشش زمین، لازمه ی شناخت کارآیی این ابزار و شناسایی بهترین روش های کاربرد آن ها است. هدف از پژوهش حاضر، مقایسه کارایی سه روش طبقه بندی نظارت شده روش حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین و متوازی السطوح در بررسی پوشش گیاهی با بهره گیری از تصاویر ماهواره ای سنجنده های TM و ETM ماهواره لندست در سال های 1365، 1375 و 1384 و مقایسه کمی مقادیر NDVI در سال های 1387 (2008) و 1397 (2018) به عنوان دو مقطع زمانی با فاصله ده ساله است. داده های فوق با استفاده از نرم افزار ENVI4.2 آماده سازی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و میزان کارایی هر روش با شاخص صحت کلی و ضریب کاپا مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج در روش حداکثر احتمال میزان صحت کلی 35/90%  و ضریب کاپا 878/0 ، در روش حداقل فاصله از میانگین میزان صحت کلی 32/74% و ضریب کاپای آن 675/0 و در روش متوازی السطوح صحت کلی 09/67% و ضریب کاپا 593/0 محاسبه شد. براساس نتایج روش حداکثر احتمال بیش ترین میزان دقت را در طبقه بندی گروه داده های ماهواره ای دارد. هم چنین نتایج نشان داد که در بازه 10 ساله در حوضه آبریز دز، کارون و کرخه به ترتیب بازتاب طیفی مرتبط با پوشش گیاهی 4/7، 64/10 و 83/13 درصد کاهش داشته است. نتایج این پژوهش می تواند برای استفاده عملی از تحلیل هایی که انجام شد در رابطه با مطالعات بحث رواناب و سیل کارایی داشته باشد، باتوجه به روند تغییرات پوشش گیاهی به علل عوامل طبیعی یا انسانی مدیریت صحیح در این منطقه ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: الگوریتم حداکثر احتمال، حوزه کارون بزرگ، شاخص NDVI، طبقه بندی نظارت شده، لندست
  • فریبرز تارا، ام البنین بذرافشان* صفحات 71-93

    آب های زیرزمینی منبع اصلی آب شیرین در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند که سبب تاب آوری در برابر کمبود بارش می شوند. با توجه به تاثیر بسزای کیفیت آب زیرزمینی  سلامت آب و خاک، ارزیابی آن حایز اهمیت آن بر جوامع انسانی حایز اهمیت است. در این مطالعه، ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی آبخوان دشت شمیل آشکارا در منطقه حاجی آباد استان هرمزگان با استفاده از شاخص کیفیت آب زیرزمینی (GQI) در محیط GIS انجام شد. در این مطالعه، از نتایج آنالیز ده پارامتر شیمیایی کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، سولفات، بیکربنات، کلراید، هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول و سختی کل در 9 حلقه چاه در بازه زمانی 1387 تا 1402 استفاده شد. سپس به وسیله سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، ابتدا نقشه غلظت متغیرها به روش IDW (درون یابی) ترسیم و بر اساس استاندارد WHO، نقشه نرمال و رتبه تهیه و با استخراج وزن هر متغیر از نقشه رتبه، نقشه شاخص کیفی تهیه شد. همچنین تحلیل زمانی متغیرها با آزمون تحلیل روند من-کندال و جهش آنها را با آزمون پتیت در دو دوره ی تر و خشک سال مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج تحلیل زمانی با من-کندال، تمامی متغیرهای فیزیکوشیمیایی آب زیرزمینی در دو دوره دارای روند کاهشی و GQI دارای روند صعودی است که زمان تغییر در اغلب آنها با روش پتیت، سال 1393 گزارش گردید. همچینین براساس نتایج تحلیل مکانی، تمام ده متغیر مورد بررسی به استثناء بیکربنات و پتاسیم، دارای تغییرات مشابهی در دشت هستند. دسته متغیرهای با تغییرات مکانی مشابه در سطح دشت در بخش های جنوبی دشت دارای کمترین غلظت و در بخش های شمالی دشت به تدریج بر غلظت آن افزوده می شود. طی دوره ی مورد بررسی، شاخص کیفی آب زیرزمینی (GQI) بین 96 تا 97 بوده و براساس استاندارد WHO در رده مناسب قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: آبخوان شمیل آشکارا، شاخص کیفی آب زیرزمینی، تحلیل روند، تغییرات مکانی
  • عاطفه دستگردی*، هادی معماریان، محسن پوررضا بیلندی، مهدی مکاری، امیرحسین آقاخانی افشار صفحات 94-111

    تغییر اقلیم بر وقایع حدی از جمله سیلاب و خشک سالی اثر می گذارد. این پژوهش در حوزه آبخیز شهرستان کاشمر در استان خراسان رضوی انجام شد و از خروجی مدل های گردش عمومی جو از سری مدل های CMIP5 به منظور بررسی عملکرد و صحت سنجی این مدل ها در پیش بینی پارامتر های اقلیمی بارش، دمای متوسط، دمای بیشینه و دمای کمینه در بازه زمانی (2005-1989) استفاده شد. انتخاب مدل برتر با استفاده از شاخص های ارزیابی ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، ضریب همبستگی، میانگین مربعات خطا صورت گرفت. در نهایت روش ریزمقیاس نمایی BCSD برای سه دوره زمانی آینده نزدیک (2038-2020)، آینده میانی (2069-2039) و آینده دور (2100-2070) در مدل IPSL-CM5A-MR و سناریو های انتشار آینده (RCP2.6، RCP4.5، RCP6، RCP8.5) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی روند تغییرات مولفه های بارندگی و دمای ماهانه، فصلی، سالانه و کل دوره، از آزمون آماره من-کندال استفاده شد. نتایج شاخص های ارزیابی مدل، برای چهار مدل اقلیمی حاکی از عملکرد مدل IPSL-CM5A-MR در شبیه سازی بارش و دما با ضریب همبستگی بالا و کم بودن نسبی شاخص های خطا در مقایسه با سایر مدل هاست. نتایج بررسی روند بارندگی نشان داد که در آینده دور بارندگی کاملا کاهشی بوده و دارای بیش ترین کاهش در سناریوی RCP8.5 به مقدار 12/41- میلی متر است. میزان دمای متوسط نیز در تمام ماه ها افزایشی بوده و بیش ترین افزایش دمای متوسط در آینده دور و سناریوی RCP8.5 و برابر 58/7 درجه سانتی گراد در سپتامبر است. میزان دمای کمینه و دمای بیشینه در تمام ماه ها افزایش می یابد و بیش ترین افزایش دمای کمینه در آینده دور و سناریوی RCP8.5 به میزان 35/8 درجه سانتی گراد در سپتامبر و بیش ترین افزایش دمای بیشینه در آینده دور و سناریوی RCP8.5 به میزان 09/7 درجه سانتی گراد در مارس است.

    کلیدواژگان: آزمون من-کندال، خشکسالی، ریز مقیاس نمایی، شبیه سازی، کاشمر، متغیرهای آب و هوایی، مدل های گردش عمومی جو
|
  • Moslem Rostampour*, Seyedeh Mahbubeh Mirmiran, Reza Yari Pages 1-15

    Considering the role and importance of environmental factors in the distribution and spread of vegetation, as well as the existence of wind of 120 days in the Sistan region, and the necessity and importance of vegetation and flood spreading in the region, this research was done to classification and ordination of plant communities in Niatak flood spreading area, Zabol. Vegetation types were determined by Braun-Blanquet's physiognomy-floristic method and cluster analysis based on species composition and soil characteristics were used to classify vegetation. In each plant type, soil and vegetation sampling was done. In the key area of each plant type, 3 transects of 30 m were established, and during each transect, all surface features were measured. In addition, in each transect, soil samples were taken and physical and chemical properties were determined. The results of the preliminary studies obtained from the initial typology by the physiognomy-floristic method in 17 investigated types led to the identification of five plant communities, such as Ta. stricta, Ta. aphylla, Ha. ammodendron, Ha. persicum and Pr. stephaniana. In addition, the classification of vegetation by cluster analysis method based on species composition and soil properties was identified as five and three plant communities, respectively. The ordination results showed that the first axis and the second axis together with 64% of the variance of the distribution of plant communities are the most important axes. Sand percentage has the most positive correlation and absorbable phosphorus (Pav) has the most negative correlation with axis 1. Sodium (Na) and exchange sodium percentage (ESP) have the most positive correlation with axis 2. Redundancy analysis (RDA) biplot shows that characteristics, such as sand and fine sand percentage have a positive correlation with Ta. aphylla and Ha.ammodendron communities, and factors such as Pav, absorbable potassium (Kav), and cation exchange capacity (CEC) cause the distribution of Ta. stricta community in the region. Electrical conductivity (EC) and sodium absorption ratio (SAR) cause the presence of Ta. aphylla and Ha. ammodendron communities. There was a special relationship between different plant communities and soil characteristics.

    Keywords: Clustering, Ordination, Physiognomy-Floristic, Vegetation Cover, Soil
  • Reza Hassanpour*, MohammadEbrahim Sadeghzadeh Reyhan, Khadijeh Seifzadeh, Ali Lotfollahi Markid Pages 16-29

    During the last few decades, the ecosystem of natural areas has suffered as a result of improper exploitation of water and soil resources. To revive and develop renewable natural resources, it seems important to analyze and optimize rainfall storage systems and provide integrated techniques. Rainwater harvesting, in conjunction with plant species cultivation, is critical in the restoration and improvement of rangeland, particularly in dry areas. The present research was conducted with the aim of investigating the effect of rainwater harvesting methods (contour furrow and microcatchment) on increasing the percentage of vegetation cover in the Khajeh research station in East Azerbaijan province. To accomplish this, two methods of rainwater harvesting system, contour furrow and microcatchment, were established in the form of a randomized complete block design with three repetitions, in a land with a slope of 2-6%. After preparing the plots, Agropyron elongtum was planted in the form of seeding. Vegetation cover percentage was measured from the second year of planting for three years. A linear transect was used to determine vegetation cover percentage. The results showed that the microcatchment treatment significantly increased vegetation cover compared to the control. So that with the construction of the microcatchment, the vegetation cover increased about 183% (three times) compared to the control. In the case of contour furrow treatment, an increase of about 53% was observed compared to the control treatment. The microcatchment method performed better than the contour furrow, so that it increased the vegetation cover by about 85%. Therefore it seems the microcatchment is the best rainwater harvesting system in terms of increasing vegetation cover in the study area.

    Keywords: contour furrow, microcatchment, rainwater harvesting, vegetation cover
  • Moslem Rostampour*, Mohammad Saghari, Habib Chabok Estend Pages 30-53

    The current research aimed to investigate the impact of a semi-circular bunds system on vegetation and soil moisture levels. This research was carried out in the plain rangeland of Ahangaran region, South Khorasan province. Rainwater harvesting projects with semi-circular bunds structure along with Haloxylon persicum planting have been done in the years 2018-2021 in four areas adjacent to each other. In this project, biological restoration including seed broadcasting in the inside and on the bund ridge have been carried out. In the four studied areas, the canopy cover area and plant height and production of Haloxylon persicum were estimated. To investigate the effect of the structure on the soil properties, in April 2022, soil samples were taken from inside and outside of the semi-circular bunds at a depth of 0-30 cm. Soil moisture levels, soil texture, Bulk density, and soil organic matter content were determined in the laboratory. Kruskal-Wallis test was used to investigate the effect of year on vegetation characteristics. Moreover, to compare the vegetation characteristics of the inside and on the bund ridge, as well as the soil characteristics of the inside and outside of the structure, the Student's t-test were used. The results showed that the location of seed broadcasting in semi-circular bunds systems has a significant effect on vegetation characteristics (p≤0.01), canopy cover area and plant height resulting from seeding on the ridge are higher than on the inside. The results showed that the effect of the semi-circular bunds on other soil moisture properties (except for saturation moisture), soil texture, bulk density, and soil organic matter was not significant (p≥0.05). Soil texture of both areas with sandy loamy has not changed after four years. In 2018 and 2019, as wet years, semi-circular bunds project in this region has increased the vegetation compared to the control region, but in 2020 and 2021, as drought years, this system did not play a role in the increase of quantitative of rangeland vegetation.

    Keywords: Drought, Haloxylon persicum planting, Production, Semi-circular bunds, Soil texture, Water storage
  • Harir Sohrabi, Yahya Esmaeilpour*, Rasoul Mahdavi Najafabadi, Ommolbanin Bazrafshan, Hossein Zamani Pages 54-70

    Vegetation as a natural component plays a significant role in increasing permeability, improving soil, reducing evaporation, and reducing the runoff and thus reducing the possibility of flooding. The use of new technologies such as remote sensing and geographic information system to study plant ecosystems and prepare land cover maps is necessary to know the effectiveness of these tools and to identify the best methods of their use. The purpose of this research is to investigate the vegetation cover using the NDVI and compare the performance of three supervised classification methods, the maximum likelihood method, the minimum distance from the mean, and the parallelepiped method in a part of the Great Karun watershed. To this end, TM and ETM images of Landsat satellite were used in one interval and NDVI in a 10-year interval (May 2008 to May 2018) with the help of supervised classification and maximum likelihood algorithm. The above data were prepared and analyzed using ENVI4.2 software, and the effectiveness of each method was evaluated with the overall accuracy index and Kappa coefficient. Based on the results in the maximum likelihood method, the overall accuracy rate is 90.35% and the Kappa coefficient is 0.878, in the minimum distance method, the distance from the mean is 74.32% and its Kappa coefficient is 0.675, and in the parallelepiped method, the overall accuracy is 67.09% and the Kappa coefficient was calculated as 0.593. Based on the results, the maximum likelihood method has the highest level of accuracy in satellite data group classification. Moreover, the results showed that in the 10-year period in Dez, Karun, and Karkheh watersheds, the spectral reflectance related to vegetation has decreased by 7.4%, 10.64%, and 13.83%, respectively. The results of this research can be effective for the practical use of the analysis that was done in relation to the studies of runoff and flood. According to the process of vegetation changes due to natural or human factors, the need for proper management in this area seems necessary.

    Keywords: Maximum likelihood Algorithm, Great Karun basin, NDVI Index, Supervised Classification, Landsat
  • Fariborz T, Ommolbanin Bazrafshan* Pages 71-93

    Groundwater is the main source of fresh water in arid and semi-arid regions, which make them resilient against lack of rainfall. Considering the great impact of groundwater quality on water and soil health, its evaluation is important. In this study, the assessment of the quality of underground water resources of the Shamil plain aquifer was carried out in Hajiabad county of Hormozgan province using the groundwater quality index (GQI) in the GIS environment. In this study, the results of the analysis of ten chemical parameters of calcium, sodium, magnesium, potassium, sulfate, bicarbonate, chloride, electrical conductivity, total dissolved solids and total hardness were used in 9 wells between 2017 and 2023. Then, using the geographic information system (GIS), the concentration map of the variables was first drawn using the IDW (interpolation) method, and based on the WHO standard, a normal and rank map was prepared, and by extracting the weight of each component from the rank map, a qualitative index map was prepared. Also, the time analysis was analyzed by Mann-Kendall and Pettit trend analysis test in two wet and dry periods of the year. Based on the results of time analysis with Mann-Kendall, all the physicochemical variables of underground water have a decreasing trend in two periods and GQI has an increasing trend, and the time of change in most of them was reported by Petit method, 2013. Also, based on the results of spatial analysis, all the ten investigated variables, except for bicarbonate and potassium, have similar changes in the plain. The group of variables with similar spatial changes on the level of the plain has the lowest concentration in the southern parts of the plain, and its concentration gradually increases in the northern parts of the plain. During the studied period, the groundwater quality index (GQI) was between 96 and 97 and it is placed in the appropriate category based on the WHO standard.

    Keywords: Groundwater quality index, Shamil-Ashkara aquifer, Spatial changes, Trend analysis
  • Atefeh Dastgerdi*, Hadi Memarian, Mohsen Pourreza Bilondi, Mahdi Mokari, Amirhosein Aghakhani Afshar Pages 94-111

    Climate change affects extreme events such as floods and droughts. This research was conducted in the watershed of Kashmar City in Khorasan Razavi province and the output of general circulation models from the CMIP5 model series was used to check the performance and validity of these models in predicting the climatic parameters of precipitation, average temperature, maximum temperature, and minimum temperature during the period 1989-2005. The best model was selected using the evaluation indices of the determination coefficient, the root means squared error, the absolute mean error, the correlation coefficient, and the mean squared error. Finally, the BCSD method was employed to downscale the data for three time periods near future (2020-2038), middle future (2039-2069), and far future (2070-2100) under the IPSL-CM5A-MR model and future emission scenarios (RCP2.6, RCP4. 5, RCP6, RCP8.5). The Mann-Kendall statistic test was used in order to investigate the trend of changes in monthly, seasonal, and annual rainfall and temperature variables. The results of the model evaluation indices for four climate models indicated the highest performance of the IPSL-CM5A-MR model in simulating precipitation and temperature with a high correlation coefficient and relatively low error indices compared to other models. The results of the investigation of the rainfall trend showed that in the far future, the rainfall component will be completely decreasing and it will have the largest decrease under the RCP8.5 scenario with a value of -41.12 mm. The average temperature is also increasing in all months and the maximum increase in the average temperature in the far future under the RCP8.5 scenario is 7.58 °C. The amount of minimum temperature and maximum temperature increases in all months, and the maximum increase of minimum temperature in the far future interval under the RCP8.5 scenario is 8.35 °C. Furthermore, the maximum increase in the maximum temperature in the far future interval under the RCP8.5 scenario is 7.09 °C.

    Keywords: Climate variables, Downscaling, Drought, General circulation models, Kashmar, Mann-Kendall test, Simulation