فهرست مطالب
مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 41، تابستان 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/05/11
- تعداد عناوین: 8
-
-
صفحات 1-18
وجود محدودیت های کمی و کیفی منابع آب از یک سو و بروز خسارت ها و زیان های ناشی از رواناب های سطحی و سیلاب های فصلی از سوی دیگر، استفاده از منابع آب استحصالی از بارندگی های مناسب فصلی را غیرقابل اجتناب نموده است. بر همین اسا، مطالعه حاضر با هدف انتخاب بهترین روش های جمع آوری و استحصال آب باران در سطح شهرستان های استان مرکزی انجام شده است. بدین منظور در ابتدا پرسشنامه ای برای شناسایی معیارهای اصلی ارزیابی روش های موجود تهیه شد و در اختیار مدیران، کارشناسان و متخصصان آشنا به حوزه مدیریت و روش های جمع آوری آب باران قرار گرفت. سپس اطلاعات آب و هوایی در هر منطقه از استان شناسایی شد. سپس، کلیه روش های موجود بررسی و در سه گروه اصلی طبقه بندی شدند. در نهایت، بر اساس روش الگوریتم فرابتکاری مورچگان نسبت به بهینه یابی مکان های مناسب و روش های قابل اجرا در سطح استان اقدام شد. بر اساس یافته های این طرح چهار گروه اصلی معیارهای مناسب جهت ارزیابی روش های جمع آوری آب باران وجود دارد: معیارهای فنی شامل شش زیرمعیار و 31 شاخص، معیارهای اقتصادی شامل نه شاخص، معیارهای اجتماعی شامل دو شاخص و معیارهای محیط زیستی شامل دو شاخص. هم چنین مهم ترین عوامل در انتخاب مکان مناسب و روش جمع آوری آب باران شامل میزان بارش، حداکثر بارش 24 ساعته و روزهای بارشی دارای 10 میلی متر بارندگی است. با توجه به معیارهای چهارگانه، برخی از مناطق استان من جمله شهرستان های آشتیان، شازند، تفرش و اراک نسبت به سایر شهرستان ها از اولویت بیش تری برای اجرای این طرح برخوردار هستند. در نهایت، این که ارزیابی فراابتکاری روش های جمع آوری آب باران نشان می دهد بهترین روش از نظر معیارهای چهارگانه و از سوی دیگر شرایط آب و هوایی استان مرکزی، روش های استفاده از سطح پشت بام مناطق مسکونی، تجاری، گلخانه و سایر مناطق و هم چنین استفاده از روش های اصلاح سطوح آبگیر است که با کم ترین هزینه می تواند بیش ترین بازده آبی را داشته باشد.
کلیدواژگان: اولویت بندی، تابع هزینه، جمع آوری آب باران، سطوح آبگیر -
صفحات 19-38
تغییرات آب و هوایی تاثیر قابل توجهی بر تولید جهانی محصولات کشاورزی داشته است. مطالعه تاثیر تغییرات اقلیمی بر تولید محصولات کشاورزی برای اتخاذ تصمیمات پیشگیرانه جهت بهبود کشاورزی بسیار مهم است. هدف پژوهش حاضر شبیه سازی الگوی کشت محصولات کشاورزی دشت جیرفت تحت تاثیر سناریوهای مختلف اقلیمی است. بدین منظور در آغاز با استفاده از تحلیل های رگرسیونی اثر متغیرهای اقلیمی دما و بارش بر عملکرد محصولات پیاز و سیب زمینی در دوره 1401-1370 بررسی شد. علت انتخاب این دو محصول آن است که سطح زیرکشت بالایی را به خود اختصاص می دهند و در دو کشت بهاره و پاییزه انجام می شود. آن گاه با استفاده از مدل گردش عمومی HasGEM3 تغییرپذیرهای اقلیم دشت جیرفت تحت سناریوهای سری 5/8، 5/4، 6/2 RCP موجود در جدیدترین گزارش هیئت بین دولی تغییر اقلیم (گزارش پنجم) برای دوره های (2045-2011)، (2065-2046)، (2079-2066) و (2099-2080) پیش بینی شد. در پایان با به کارگیری رهیافت برنامه ریزی ریاضی مثبت الگوی کشت منطقه شبیه سازی و اثرگذاری های تغییر اقلیم بر الگوی کشت در دوره های یاد شده بررسی شد. نتایج نشان داد پارامترهای اقلیمی دما و بارش تاثیر معنی داری بر عملکرد محصولات منتخب دارد. هم چنین با اعمال پیش بینی تغییرپذیری های اقلیم در مدل الگوی کشت همه محصولات منتخب در دوره های (2045-2011)، (2065-2046)، (2079-2066) و (2099-2080) بر اساس پیش بینی های مدل HasGEM3 تحت تاثیر سناریوهای مختلف اقلیمی قرار می گیرند. با در نظر گرفتن اثرگذاری های تغییر اقلیم و بهبود بهره وری محصولات کشاورزی از اثرگذاری های سوء این پدیده کاست. نتایج این تحقیق می تواند در برنامه ریزی کشاورزی و توسعه اقتصادی شهرستان جیرفت سودمند باشد.
کلیدواژگان: تغییر اقلیم، مدل گردش عمومی، شبیه سازی، کشاورزی، جیرفت -
صفحات 39-58
تغییرات در پدیده های اقلیمی حدی مانند دوره های طولانی روزهای داغ و یا بارش های سنگین تاثیر بسیار زیادتری از تغییرات در میانگین های اقلیمی بر جوامع انسانی و محیط می گذارد. هدف این مطالعه بررسی و تحلیل مخاطرات داده های حدی دمایی و رابطه آن با تغییرات شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) در حوزه های آبخیز شش گانه ایران است. در این پژوهش از داده های ماهانه بارندگی 80 ایستگاه سینوپتیک با حداقل 30 سال طول دوره آماری از سال 1365 تا 1395 استفاده شد و مقدار شاخص بارش استاندارد شده (SPI) در دوره 8 ماهه تا انتهای خرداد محاسبه شد و در سه فاصله زمانی 10 ساله برآورد شد. نتایج نشان داد که مقایسه بین شاخص پوشش گیاهی با مقادیر دمای سطح زمین در ایران وجود دارد که نشان دهنده روند افزایشی شاخص پوشش گیاهی است. در حالی که گزارش های سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری ایران بیان گر آن است که در 30 سال گذشته هم زمان با کاهش و تخریب عرصه های طبیعی، افزایش سطح زراعت (دیم و آبی) را در کشور داشته ایم. این افزایش تاثیر روند کاهشی مراتع و جنگل ها را در میانگین فضایی شاخص پوشش گیاهی خنثی کرده است. دستاورد پژوهش پیش رو از این لحاظ قابل تامل است که نشان می دهد افزایش در میزان سبزینگی کشور نتیجه کاذبی است و می تواند روند کاهشی عرصه های طبیعی (جنگل و مرتع) را در تحلیل ها کم رنگ کند. در نهایت اگر تغییر کاربری در کشور ادامه دار باشد، و با کاهش بارش و افزایش فرین های دمایی خشک سالی ها تشدید شود؛ کشور به سمت افزایش عرصه های بیابانی و تخریب سرزمین پیش خواهد رفت. برای جلوگیری از هدررفتن آب در حوزه های آبخیز کشور، با اجرای اقدامات آبخیزداری و آبخوانداری و اعمال مدیریت جامع حوزه های آبخیز اثر خشک سالی کاهش داده شود.
کلیدواژگان: دمای حدی، شاخص پوشش گیاهی، شاخص استاندارد بارش، حوزه های آبخیز -
صفحات 59-78
پوشش گیاهی یکی از عوامل اساسی و کلیدی بوم شناختی در مناطق خشک است که به شدت تحت تاثیر فرآیند خشکسالی قرار دارد. به طوری که، در نتیجه این تاثیرات، شدت فرسایش خاک و تخریب سرزمین افزایش خواهند یافت. لذا، پژوهش حاضر با هدف بررسی روند خشکسالی و تاثیر آن بر تغییرات پوشش گیاهی شهرستان سرخس در استان خراسان رضوی انجام شد. در این پژوهش از داده های اقلیمی بارش و دمای ماهانه ایستگاه های سینوپتیک و تبخیر سنجی شهرستان سرخس در بازه زمانی 21 ساله (2000 تا 2021) برای تخمین شاخص استاندارد شده بارش- تبخیر تعرق (SPEI) استفاده شد. جهت بررسی تغییرات پوشش گیاهی نیز از تصاویر سنجنده ماهواره ETM+ و OLI و شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) استفاده شد. شاخص SPEI در محیط نرم افزاری R محاسبه شد. پیش بینی تغییرات پوشش گیاهی برای سال 2030 نیز با استفاده از زنجیره مارکوف و در محیط نرم افزاری IDRISI-TerrSet انجام شد. در نهایت، همبستگی بین دو شاخص خشکسالی و پوشش گیاهی با آزمون رگرسیون خطی مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش ترین میزان خشکسالی در سال های 2000، 2010 و 2020 در شهرستان سرخس و در سطح متوسط و شدید رخ داده است. بررسی تغییرات پوشش گیاهی برای سال 2030 نشان داد که خاک بدون پوشش نسبت به سال 2020 افزایش یافته و سطح اراضی با سایر طبقات از جمله پوشش گیاهی با تراکم متوسط و زیاد و تنک روند کاهشی داشته است. بررسی همبستگی میان دو شاخص پوشش گیاهی و خشکسالی نشان داد بیش ترین میزان همبستگی برابر 59/0 در سطح معناداری 01/0، مشاهده شده و در سال های 2000 و 2020 نیز میزان ضریب همبستگی بیش تری به ترتیب به مقدار 52/0 و 51/0 میان پوشش گیاهی و خشکسالی وجود داشته است. نتایج حاصل از بررسی ارتباط میان شاخص گیاهی NDVI با شاخص اقلیمی SPEI، حکایت از وجود ارتباط مثبت این شاخص ها با یکدیگر داشته است.
کلیدواژگان: تخریب سرزمین، تغییرات کاربری اراضی، مدل زنجیره مارکوف، رگرسیون خطی -
صفحات 79-104
آب زیرزمینی یک سیستم پیچیده و باز است که تحت تاثیر شرایط طبیعی و فعالیت های انسانی است. فرآیندهای هیدرولوژیکی طبیعی از طریق معادلات نسبتا ساده حاکم بر جریان در مدل های آب زیرزمینی مفهوم سازی می شوند. مدل های مبتنی بر شبیه سازی آب های زیرزمینی که در سال های اخیر رواج یافته است، به عنوان یک ابزار بسیار مفید برای درک سیستم های آب زیرزمینی منطقه ای، مدیریت منابع آب زیرزمینی و برنامه ریزی برای مصرف آب در آینده شناخته می شود. هدف از این پژوهش، آشکارسازی موضوعات پژوهشی در حوزه شبیه سازی عددی آب های زیرزمینی در پایگاه WoS طی بازه زمانی 1997 تا 2023 است که با بهره مندی از نرم افزارهای علم سنجی انجام شد. جامعه پژوهش حاضر شامل 2334 مقاله است. تحلیل داده ها و ترسیم ساختار فکری دانش نیز با استفاده از نرم افزارهای مجموعه R Biblioshiny و VOSviewer انجام شد. مطالعات پیرامون "آب زیرزمینی" و "شبیه سازی عددی" در 476 مجله منتشر شده است که JOURNAL OF HYDROLOGY با 141 سند منتشرشده بیش ترین مقالات و WATER RESOURCES RESEARCH از کشور امریکا بیش ترین استناد را داشت. تجزیه و تحلیل علم سنجی، مولدترین کشورها را مشخص کرد و چین با 1001 انتشارات تک کشوری (SCP)، 163 انتشارات چند کشوری (MCP) و فراوانی قابل توجه 499/0 در صدر قرار داشت. بر اساس یافته های این پژوهش، برخی کلمات کلیدی در زمینه کاربرد شبیه سازی عددی در آب زیرزمینی، اخیرا بیش از پیش روند شده و می تواند به عنوان مبنایی برای تحقیقات نویسندگان قرار گیرد که تعدادی از مهم ترین آن ها شامل (جریان) تهاجمی (inrush)، زهکشی (آب زیرزمینی)، الگوریتم، نفوذپذیری، مدیریت، حوضه، هدایت هیدرولیکی و حمل مواد محلول است.
کلیدواژگان: بیبلیومتریک، Vosviewer، مدیریت دانش، Biblioshiny -
صفحات 105-118
ذخیره سازی آب باران به عنوان یک راهکار پایدار و کاربردی برای مدیریت منابع آبی، به ویژه در نقاطی با شرایط خشک و نیمه خشک هم چون ایران، اهمیت فراوانی دارد. این شیوه در پاسخ به چالش های محیطی و نیازهای کشاورزی و آشامیدنی، به عنوان یک راهکار راهبردی مورد توجه قرار گرفته است. یرای جمع آوری و ذخیره آب باران سازه های مختلفی وجود دارد که از مهم ترین آن ها می توان به برکه (آب انبار) در هرمزگان اشاره کرد. امکان به کارگیری آب باران ذخیره شده در این برکه برای آبیاری فضای سبز شهری، مورد توجه و هدف این پژوهش بوده است. برای این منظور برکه بی بی در جزیره قشم انتخاب شد. به این منظور حجم آب ذخیره شده در این برکه محاسبه شد. در بعدی دیگر، پارک ها و فضای سبز اطراف برکه، مورد بررسی قرار گرفته و مساحت و جزئیات آن برآورد شد. نتایج نشان داد در این پارک و محدوده اطراف آن 73 درخت و درختچه و حدود 3400 مترمربع فضای سبز پوششی (چمن) وجود دارد. برآوردها نشان داد مخزن اصلی برکه سرپوشیده و برکه کناری روباز به ترتیب قادر به ذخیره حدود 400 و 1000 مترمکعب آب است و این حجم آب می تواند آب مورد نیاز آبیاری فضای سبز پارک و محدوده مجاور را در بخش عمده سال و یا دست کم در زمان پرتنش (فصل گرما) تامین نماید. این یافته ها، نشان دهنده ظرفیت بی نظیر چنین سازه هایی برای مصارف غیرشرب در محیط های شهری خواهد بود و از این رو باید در برنامه ریزی و مدیریت رواناب شهری مدنظر قرار گیرد.
کلیدواژگان: آبیاری، باران، جمع آوری، مصرف، قشم -
صفحات 119-136
با توجه به افزایش روز افزون جمعیت در سراسر جهان، مقدار مصرف آب نیز افزایش پیدا کرده است. منابع آبی متعددی جهت استحصال وجود دارد که در بین آن ها، آب های زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردارند. شناخت تآثیر تغییرات اقلیمی بر جنبه های مختلف این منبع آبی، می تواند منجر به ایجاد روش هایی جهت کاهش و یا سازگاری با این تآثیرات شود. از این رو مطالعه حاضر با هدف بررسی تآثیر تغییر اقلیم بر میزان آسیب پذیری سفره های آب زیرزمینی دشت تایباد از طریق روش ماتریس استنتاجی نیستور و استفاده از مدل گزارش پنجم GFDL-ESM2M تحت دو سناریوی انتشار RCP4.5 وRCP8.5 در بازه زمانی 1991 تا 2100 انجام شد. برای این منظور از دو شاخص خشکی دومارتن و آب قابل دسترس استفاده شد. نتایج شاخص آب قابل دسترس نشان داد که کم ترین مقادیر آب قابل دسترس در بخش شرقی منطقه قرار دارد که در سال های آتی روند کاهش آب قابل دسترس به سمت غرب منطقه گسترش می یابد. نتایج شاخص خشکی دومارتن نیز نشان داد، بیش تر مناطق خشک تحت هر دو سناریو در قسمت شرقی حوضه قرار دارند. نتایج ماتریس استنتاجی نیستور بیان گر این موضوع است که مناطق با اثر خیلی زیاد در تغذیه سفره های آب زیرزمینی در قسمت های شمال و جنوب غربی قرار دارند و در بخش شرقی حوضه مناطق با اثر خیلی کم قابل مشاهده است. بخش های با اثر زیاد و متوسط روند کاهشی از خود نشان دادند و در بخش هایی با تآثیر کم روند افزایشی مشاهده شد. مناطق با اثر خیلی کم بدون روند خاصی است. این مناطق دارای حداقل پتانسیل تغذیه سفره های آب زیرزمینی از گذشته تا حال بوده و تغییر اقلیم در آینده نیز تغییری در آن ایجاد نمی کند. به طور کلی تغییر در پارامترهای اقلیمی تا سال 2100 موجب کاهش پتانسیل تغذیه سفره های زیرزمینی در حدود 55 تا 60 درصد از منطقه مورد مطالعه حداقل به میزان یک طبقه خواهد شد.
کلیدواژگان: آب قابل دسترس، تغییر اقلیم، شاخص خشکی دومارتن، آب زیرزمینی، ماتریس استنتاجی، تبخیر و تعرق واقعی، نیستور -
صفحات 137-152
پخش سیلاب یکی از مهم ترین اقدامات حفاظت و اصلاح خاک است که مانع هدررفت سیلاب و باعث افزایش نفوذ آب می شود و به مبارزه با بیابان زدایی کمک می کند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پخش سیلاب بر ویژگی های فیزیکو شیمیایی و زیستی خاک در عرصه های مرتعی با پخش سیلاب و شاهد در گربایگان فسا در سال های 1399-1400 انجام شد. نمونه برداری به طور تصادفی از خاک اطراف ریشه گیاهان منطقه از عمق 20-0 سانتی متری در سه تکرار در دو فصل بهار و پاییز انجام شد. مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح پنج درصد و با نرم افزار R انجام شد. نتایج نشان داد مقدار کربن و نیتروژن در گونه های موردبررسی در منطقه پخش سیلاب به طور معنی داری بیش تر از شاهد بود. اما مقدار تنفس برانگبخته در منطقه پخش سیلاب بیش ترین مقدار در حالی که تنفس پایه و زیست توده میکروبی در منطقه شاهد بالاترین مقدار را نشان داد. نتایج مقایسه شاخص تنفس میکروبی در عرصه های مختلف تا حد زیادی به وسیله مقدار ماده آلی خاک و شدت فعالیت بیولوژیکی قابل توجیه است کم بودن مقدار مواد آلی خاک در نتیجه چرای بیش از حد دام در عرصه های پخش سیلاب این منطقه می تواند دلیل کاهش تنفس خاک نسبت به عرصه های شاهد باشد. با توجه به نقش مهم مواد آلی در بهبود شاخص های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، به منظور افزایش میزان مواد آلی خاک و بهبود تنفس میکروبی احیای مراتع سیلابی با پوشش بومی و سازگار، مدیریت چرا و افزایش دوره های قرق پیشنهاد می شود.
کلیدواژگان: پخش سیلاب، تنفس میکروبی، تنفس پایه، تنفس برانگیخته
-
Pages 1-18
The existence of quantitative and qualitative limitations of water resources on the one hand and the occurrence of damages and losses caused by surface runoff and seasonal floods on the other hand have necessitated the use of water resources extracted from appropriate seasonal rains. The present study was conducted to choose the best methods of collecting and rainwater harvesting in the cities of Markazi Province. For this purpose, at first, a questionnaire was prepared to identify the main evaluation criteria of the existing methods and it was provided to managers, experts, and specialists familiar with the field of management and rainwater collection methods. Then the weather information was identified in each region of the province. Finally, all available methods were reviewed and classified into three main groups. Finally, based on the method of the meta-invention algorithm of the ants, optimization of suitable places and applicable methods was carried out at the province level. Based on the findings of this study, there are 4 main groups of appropriate criteria for evaluating rainwater collection methods. Also, the most important factors in choosing the right place and method of rainwater collection include the amount of rainfall, maximum rainfall in 24 hours, and rainy days with 10 mm of rainfall. According to the 4 criteria, some regions of the province including Ashtian, Shazand, Tafarsh, and Arak cities have more priority for the implementation of this project than other cities. Finally, the meta-heuristic evaluation of rainwater collection methods shows that the best method in terms of the 4 criteria and on the other hand the weather conditions of Markazi Province, the methods of using the roof surface of residential, commercial, greenhouse, and other sites as well as It is the use of methods to improve water catchment surfaces that can have the highest water efficiency with the lowest cost.
Keywords: Cost Function, Prioritization, Rainwater Collection, Water Catchment Surfaces -
Pages 19-38
Climate change has had a significant impact on the global production of agricultural products. Studying the impact of climate change on the production of agricultural products is very important for making preventive decisions to improve agriculture. The aim of the current research is to simulate the cultivation pattern of Jiroft plain agricultural products under the influence of different climate scenarios. For this purpose, at the beginning, the effect of temperature and precipitation climatic variables on the yield of onion and potato crops in the period 1991-2022 was investigated using regression analysis. The reason for choosing these two crops is that they occupy a high area under cultivation and are cultivated in spring and autumn. Then, using HasGEM3 general circulation model, the climate variables of Jiroft plain under RCP 8/5, 4/5, 6/2 series scenarios available in the latest report of the International Panel on Climate Change (5th report) for the periods (2011-2045) , (2046-2065), (2066-2079) and (2080-2099) were predicted. In the end, by applying the positive mathematical programming approach, the cultivation pattern of the region was simulated and the effects of climate change on the cultivation pattern in the mentioned periods were investigated. The results showed that the climatic parameters of temperature and precipitation have a significant effect on the performance of selected products. Also, by applying the forecast of climate variability in the cultivation pattern model of all selected crops in the periods (2011-2045), (2046-2065), (2066-2079) and (2080-2099) based on The noses of the HasGEM3 model are affected by different climate scenarios. Considering the effects of climate change and improving the productivity of agricultural products, it is one of the bad effects of this phenomenon. The results of this research can be useful in agricultural planning and economic development of Jiroft city.
Keywords: Climate Changes, General Circulation Of The Atmosphere, Simulation, Agriculture, Jiroft -
Pages 39-58
Changes in extreme climatic phenomena, such as long periods of hot days or heavy rains, have a much greater impact on human societies and the environment than changes in climatic averages. This study aims to investigate and analyze the risks of temperature threshold data and its relationship with changes in the vegetation index in Iran's six watersheds. In this research, the monthly rainfall data of 80 synoptic stations with at least 30 years of the statistical period from 1988 to 2017 were used, and the value of the standardized precipitation index (SPI) was calculated in eight months until the end of May. It was estimated in three-time intervals of ten years. The findings show that there is a significant spatial correlation between the vegetation cover index and the ground surface temperature values in Iran, which indicates the increasing trend of the vegetation cover index. The reports of Iran's Natural Resources and Watershed Management Organization indicate that in the last 30 years, we have increased the level of agriculture (rainfed and irrigated) in the country, along with the reduction and destruction of natural areas. This increase has neutralized the effect of the decreasing trend of pastures and forests in the spatial average of the vegetation cover index. The achievement of the upcoming research is worthy of consideration in the sense that it shows that the increase in the greenness of the country is a false result and can diminish the trend of natural areas (forests and pastures) in the analysis. Finally, if the land use change continues in the country, and droughts intensify with the decrease in rainfall and the increase in temperature extremes; The country will move towards increasing desert areas and land destruction. To prevent the wastage of water in the country's watersheds, the effect of drought should be reduced by implementing watershed measures and comprehensive management of watersheds.
Keywords: Limit Temperatures, Vegetation Index, Standard Precipitation Index, Watersheds -
Pages 59-78
Vegetation cover is one of the basic and key ecological factors in arid regions, which will be severely affected by the drought process. As a result of these impacts, there will be increased intensity of soil erosion and soil degradation. Therefore, the present research was conducted to evaluate the process of drought and its impact on changes in vegetation in Sarakhs county in Khorasan Razavi province. In this research, the climate data of precipitation and monthly temperature of synoptic and evapotranspiration stations in a period of 21 years (2000 to 2021) were used to estimate the standardized precipitation-evaporation-transpiration index (SPEI). To investigate the vegetation changes, the images of ETM+ and OLI satellite sensors and the difference vegetation index (NDVI) were used. The index SPEI was calculated in the software environment R. Prediction of future vegetation cover changes is done using the Markov model and in the IDRISI-TerrSet software environment. Finally, the correlation between two indicators of drought and vegetation was compared with a linear regression test. The results of this research showed that the highest level of drought in the years 2000, 2010, and 2020 occurred in Sarkhas city at moderate and severe levels. The investigation of changes in vegetation cover in 2030 showed that the soil without cover increased compared to the year 2020, and the area of land with other classes, including vegetation with medium, high, and thin density, has decreased. Correlation analysis between vegetation cover and drought indicators showed that the highest correlation value of 0.59 at the significance level of 0.01 has been observed, and in the years 2000 and 2020, the correlation coefficient was higher at 0.52 and 0.51, respectively. The results of examining the relationship between the NDVI vegetation cover index and SPEI climatic index indicated the existence of a positive relationship between these indices.
Keywords: Climate Change, Google Earth Engine System, Land Degradation, Markov Model, Linear Regression -
Pages 79-104
Groundwater resources are facing unprecedented pressures due to overexploitation and contamination. Effective management necessitates robust tools for understanding and predicting groundwater behavior. Numerical simulation models have emerged as indispensable instruments in this regard. This study employs a bibliometric analysis to explore research trends, influential authors, and journals within the field of numerical simulation and groundwater from 1997 to 2023. The analysis, based on the Web of Science Core Collection, reveals a substantial increase in research output over the past two decades. Journal of Hydrology, Water Resources Research, and Water emerged as the most prolific journals in the field. Wang Y was identified as the most productive author. While early research predominantly focused on spatial distribution and finite element methods, recent studies have shifted towards addressing complex hydrological processes such as inrush flow, drainage, and watershed management. The analysis also highlights the growing importance of computational advancements, including the integration of distributed parameters and isotopic analysis, in enhancing the accuracy and applicability of groundwater models. The findings underscore the need for continued research to address emerging challenges in groundwater management, with a particular emphasis on inrush currents and evolutionary algorithms as promising areas for future exploration.
Keywords: Bibliometrix, Coupling Map, Emerging Research, Knowledge Management -
Pages 105-118
Rainwater storage is very important as a sustainable and practical solution for managing water resources, especially in places with dry and semi-arid conditions such as Iran. This method has been considered as a strategic solution in response to environmental challenges and agricultural and drinking needs. There are various structures for collecting and storing rainwater, the most important of which is the reservoir in Hormozgan. The possibility of using the rainwater stored in this pond to irrigate urban greenery has been the focus and goal of this research. For this purpose, Bibi Pond in Qeshm Island was chosen. For this purpose, the volume of water stored in this pond was calculated. Next, other parks and green spaces around the pond were investigated and their area and details were estimated. The results showed that there are 73 trees and shrubs and about 3400 m2 of green space (grass) in this park and its surrounding area. Estimates showed that the main reservoir of the covered pond and the open side pond are able to store about 400 and 1000 m3 of water, respectively, and this volume of water can supply the water needed for irrigating the green space of the park and the adjacent area in the major part of the year or at least in the stressful time (warm season). This issue will show the unique capacity of such structures for non-drinking purposes in urban environments and therefore should be considered in the planning and management of urban runoff.
Keywords: Collection, Consumption, Irrigation, Qeshm, Rain -
Pages 119-136
The increase in the world's population has increased the amount of water consumption. Understanding the impact of climate change on various aspects of water resources can create methods to reduce or adapt to these effects. Therefore, the present study aims to investigate the impact of climate change on the vulnerability of the groundwater aquifers of Taibad Plain through Nistor's inference matrix method and using the GFDL-ESM2M fifth report model under the two release scenarios RCP4.5 and RCP8.5 in the period from 1991 to 2100 was done. For this purpose, De-Martonne's aridity index and available water were used. The results of the available water index showed that the lowest amount of available water is located in the eastern part of the region, and in the future, the trend of decreasing available water will spread to the west of the region. De-Martonne's aridity index results also showed that most of the dry areas under both scenarios are located in the eastern part of the basin. The results of Nestor's inference matrix showed that the areas with a very high effect on the recharge of groundwater aquifers are located in the north and southwest parts, and the regions with a very low effect are visible in the eastern part of the area. Also, the areas with a very low effect are without any special trend, which indicates the poor recharge of these parts, and climate change in the future has not impacted this issue. Parts with low impact also have an increasing trend. Also, sections with medium and high effects show a decreasing trend. These conditions exist in both RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. In general, the change in climate parameters until the year 2100 will reduce the recharge potential of underground aquifers in about 55-60% of the studied area by at least one class.
Keywords: Climate Change, Available Water, De Martonne Aridity Index, Inference Matrix, AET, NISTOR -
Pages 137-152
Flood spreading is one of the most important soil protection and improvement measures, which both prevent flood waste and help fight desertification. This research aimed to investigate the effect of flood spreading and plant type on the activity of some physicochemical and biological properties of the soil in pasture fields with and without flood spreading in the Garbayegan, Fasa in 2019-2020. Soil sampling was carried out in spring and autumn to a depth of 20 cm in three repetitions around the rhizosphere of plants and modified according to the materials and methods section. The averages were compared with Duncan's test at the level of 1.5% and using R software. The results showed that the amount of usable phosphorus and potassium in the flood spreading conditions and the control area was without significant difference, but the amount of carbon and nitrogen in all the studied species in the flood spreading area was significantly different. It was more significant than the witness was. However, the amount of respiration in the flood spreading area was the highest, while the respiration and microbial biomass in the control area showed the highest amount. However, the amount of basal heat and microbial biomass in flood spreading areas showed a lower amount, which can be the result of the low amount of organic matter in the soil as a result of excessive livestock grazing in these areas. Finally, it is recommended to implement flood-spreading projects in arid and semi-arid areas to increase the productivity of soil characteristics.
Keywords: Flood Spreading, Microbial Respiration, Microbial Biomass, Stimulated Breathing