مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1397 | دوره:12 | شماره:43 |تعداد مقالات:14

طبیعت توسعه یافته و پایدار، تحت تاثیر اقدامات توسع هایی غیر درخور بشری شدیداً دچار سرگردانی و ب ینظمی شده است. هر چند وفق هدایت تکوینی و بر اساس تئوری ایزوستازی این مخلوق نیز در جهت پایداری و تعادل خود واکنش هایی را انجام و باز خورد این واکنش ها، بعضاً پیامدهای ناگواری در قالب سیل، رانش زمین، تغییر اقلیم، هدررفت منابع آب و خاک، آلایندگی منابع اعم از هوا، خاک و آب و. . را برای بشر ارزانی م یدارد، ولی اندیشه خلاق بشر جهت استفاده حداکثری از طبیعت و ایجاد عیش و معیشت پایدار برای خویش، همیشه را هح لهایی برای مهار و در امان ماندن پیشنهاد و اجرا می نماید. نمود عینی این را هح لها حتماً در قالب رشته های علمی متعدد عینیت می یابد. ...

تغییراقلیم اثرات مستقیمی بر منابع آب می گذارد. بهره برداری و استفاده مطلوب از منابع آب و مدیریت بهینه آن مستلزم شناخت بهتر مدل های هیدرولوژی است. با توجه به این که در بیشتر حوزه های آبخیز امکان اندازه گیری تمام پارامترهای مورد نیاز جهت بررسی عکس العمل حوزه امکان پذیر نیست. بنابراین انتخاب مدلی که بتواند با ساختاری ساده و استفاده از حداقل اطلاعات ورودی، برآورد قابل قبولی از جریان رودخانه ای ارائه نماید، ضروری است. در این پژوهش با استفاده از مدل IHACRES، به ارزیابی عملکرد آن جهت شبیه سازی جریان رودخانه ای در سه مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه در حوزه آبخیز دریاچه ارومیه در طول دوره آماری پایه جهت بررسی تغییرات اقلیمی (1990-1961) پرداخته شد. بدین منظور 10 شاخص NSE، MAE، MSE، RMSE، ER، R2، log R2، sqrt R2 R2 Inv و R مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شاخص های مختلف نشان داد که مدل IHACRES دقت قابل قبولی را در شبیه سازی جریان های روزانه و ماهانه دارد. مقایسه بین جریان روزانه و ماهانه نیز نشان داد که نتایج شبیه سازی جریان ماهانه نسبت به جریان روزانه قابل قبول تر است. بررسی مقادیر جریان سالانه نیز نشان داد که مدل IHACRES مقادیر جریان سالانه را نسبت به مقادیر روزانه و ماهانه ضعیف تر شبیه سازی نموده و دارای دقت کمی است. بر اساس نتایج متوسط خطا بین جریان مشاهداتی و شبیه سازی شده مدل در طول دوره مورد بررسی در سطح حوزه برابر با 8/6 درصد است.

اطلاعات مربوط به جریان روزانه برای حل مسائل مختلف هیدرولوژیکی بسیار اساسی می باشند. با این حال تنها در درصد کمی از رودخانه های دنیا داده های پیوسته جریان برای واسنجی مدل ها در دسترس می باشند. یک روش برآورد جریان روزانه در حوزه های فاقد آمار انتقال پارامترهای واسنجی شده مدل بارش رواناب از حوزه دارای آمار(حوزه بخشنده) به حوزه فاقد آمار (حوزه گیرنده) می باشد. این روش بر پایه انتخاب یک حوزه مشابه دارای آمار با حوزه فاقد آمار می باشد. بر این اساس امکان شبیه سازی سری های زمانی جریان روزانه در حوضه های فاقد آمار با استفاده از یک مدل مفهومی هیدرولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 14 حوضه انتخابی(16 تا 804کیلومترمربع) در منطقه البرز مرکزی با دوره آماری مشترک 11 ساله از تاریخ 1/07/1379 تا 31/06/1390 (22 سپتامبر 2000 تا 22 سپتامبر 2011) برای مطالعه انتخاب شدند. از مدل HBV برای شبیه سازی جریان در حوضه های دارای آمار و انتقال پارامترهای مدل به حوضه-های مشابه فاقد آمار فرضی استفاده گردید. این مدل یکی از پرکاربردترین مدل ها در زمینه منطقه ای کردن جریان در مطالعات پیشین بوده و به دلیل سادگی، در دسترس بودن داده های ورودی آن و قابلیت استفاده در اقلیم های مختلف برای این مطالعه انتخاب شد. مشابهت هیدرولوژیک حوضه ها نیز با استفاده از سه روش مجاورت مکانی، مشابهت سطح زهکشی و شاخص مشابهت فیزیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که انتقال پارامترهای مدل بر مبنای مشابهت هیدرولوژیکی بدست آمده با روش مجاورت مکانی در مقایسه با روش های دیگر اندکی بهتر می باشد و روش-شاخص مشابهت فیزیکی نیز بهتر از روش مشابهت بر مبنای سطح زهکشی در منطقه مورد مطالعه می باشد. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که مدل HBV قابلیت خوبی برای استفاده در منطقه مورد مطالعه دارد و می توان تا حدود زیادی عدم قطعیت پارامترهای مدل HBV را با واسنجی مدل مرتفع نمود. با توجه به نتایج رضایت بخش فوق الذکر از کاربرد این مدل، توصیه می شود که از این مدل در تحقیقات مشابه در آینده استفاده شود.

برای ﺑ ﺮ رﺳ ﯽ ﻫ ﺎ ی زﻣ ﯿ ﻦ آﻣ ﺎ ری مقاطع مختلف نهشته های کواترنر آبخوان جم، با استفاده از داده ﻫ ﺎ ی ﭼ ﺎ ه ﻫ ﺎ و ﮔ ﻤ ﺎ ﻧ ﻪ ﻫ ﺎ ی ژﺋ ﻮ اﻟ ﮑ ﺘ ﺮ ﯾ ﮑ ﯽ به تعداد 51 چاه و گمانه، اﻗ ﺪ ام ﺑ ﻪ اﺳ ﺘ ﺨ ﺮ اج ﻋ ﻤ ﻖ مقاطع شد. در ﻧ ﺮ م اﻓ ﺰ ار GMS با انتخاب ID، ﻧ ﻬ ﺸ ﺘ ﻪ ﻫ ﺎ ی ﮐ ﻮ اﺗ ﺮ ﻧ ﺮ ﺷ ﻨ ﺎ ﺳ ﺎ ﯾ ﯽ و در ﭼ ﺎ ه ها و ﺳ ﻮ ﻧ ﺪ اژﻫ ﺎ اﻗ ﺪ ام ﺑ ﻪ ﮐ ﺪ ﮔ ﺬ اری گردید. ﺑ ﺮ اﺳ ﺎ س ﻣ ﻘ ﺎ ﻃ ﻊ ژﺋ ﻮ اﻟ ﮑ ﺘ ﺮ ﯾ ﮏ دﺷ ﺖ جم، با توجه به ﻣ ﻘ ﺎ وﻣ ﺖ وﯾ ﮋ ه اﻟ ﮑ ﺘ ﺮ ﯾ ﮑ ﯽ ﻏ ﺎ ﻟ ﺐ (اهم متر) و ﺗ ﺠ ﺰ ﯾ ﻪ و ﺗ ﺤ ﻠ ﯿ ﻞ ﺳ ﻮ ﻧ ﺪ اژﻫ ﺎ ی ﻧ ﻤ ﻮ نه، سه ﮐ ﻼ س چینه ای برای نهشته های ﮐ ﻮ اﺗ ﺮ ﻧ ﺮ ﺷ ﺎ ﻣ ﻞ رسوبات آبرفتی خشک (Q2)، رسوبات آبرفتی احتمالاً آبدار(Q1) و سنگ کف مارنی(M) ﺗ ﻔ ﮑ ﯿ ﮏ شد. پس از ورود داده های مقاطع نهشته های کواترنر به نرم افزار ArcGIS، از طریق لگاریتم گیری، نرمال سازی داده ها انجام شد. نتایج نشان داد سنگ کف آبخوان جم در نواحی شمال غربی از جنس رس خالص قرمز رنگ، در ناحیه شمالی از جنس مارن سبزرنگ و سنگ کف منطقه میانی، از جنس مارن خالص می باشد. لایه سطحی شامل رسوبات آبرفتی خشک (Q2) بوده و در زیر این لایه، لایه حاوی رسوبات آبرفتی احتمالاً آبدار (Q1) قرار دارد. سنگ کف مارنی (M) در تمام طول مقاطع دیده می شود. ﺣ ﺪ اﮐ ﺜ ﺮ ارﺗ ﻔ ﺎ ع 730 ﻣ ﺘ ﺮ در شمال شرقی دشت و ﺣ ﺪ اﻗ ﻞ ارﺗ ﻔ ﺎ ع630 ﻣ ﺘ ﺮ در شمال غربی آن می باشد. بررسی نشان داد ﻋ ﻤ ﺪ ه ﺿ ﺨ ﺎ ﻣ ﺖ ﻧ ﻬ ﺸ ﺘ ﻪ های کواترنر Q2 در ﻧ ﺎ ﺣ ﯿ ﻪ شمال شرقی محدوده مورد مطالعه قرار دارد و در بخش میانی و به سمت شمال غربی دشت از میزان ضخامت Q2 ﮐ ﺎ ﺳ ﺘ ﻪ ﺷ ﺪ ه است. ﺿ ﺨ ﺎ ﻣ ﺖ ﻧ ﻬ ﺸ ﺘ ﻪ ﻫ ﺎ ی کواترنر Q1 در جهت شمال غربی به شمال شرقی، به ویژه در میانه های دشت، افزایش می یابد. از ویژگی های نهشته های کواترنر محدوده مورد مطالعه، عدم وجود لایه های آبدار سطحی، نفوذپذیری بالا و کاهش ناخاصی های رسی می باشد که از خصوصیات مناسب اقدامات تغذیه مصنوعی و آبخوانداری به شمار می آید.

آب زیرزمینی مهم ترین منبع تأمین آب برای مصارف آشامیدن، کشاورزی و صنعت در منطقه مشگین شهر در استان اردبیل می باشد. بنابراین لازم است که در کنار کمیت این منبع به کیفیت آن نیز توجه شود. هدف این مطالعه شناخت عوامل و فرایندهای هیدروژئوشیمیایی حاکم بر کیفیت آب زیرزمینی دشت مشگین شهر با استفاده از روش های آنالیز آماری و نمودارهای ترکیبی مختلف می باشد. بدین منظور تعداد 25 نمونه از منابع آب زیرزمینی موجود در دشت جمع آوری و نسبت به یون های اصلی و برخی یون ها و گونه های فرعی(نیترات، فلوئوراید و سیلیس) در آزمایشگاه آبشناسی دانشگاه تبریز مورد آنالیزشیمیایی قرار گرفتند. نتایج تجزیه هیدروشیمیایی و اندازه گیری ها نشان می دهد که برخی از پارامترها در بعضی از نمونه ها مقادیر بیش از حد مجاز برای آشامیدن دارند. بر اساس نمودار پایپر، نمونه ها عمدتاً در دو تیپ بی کربناته و اختلاط قرار می گیرند. تحلیل خوشه ای، نمونه های آب زیرزمینی را در دو خوشه مجزا قرار می دهد که عمدتاً از نظر هدایت الکتریکی و یون های وابسته به آن متفاوت هستند. نتایج تحلیل عاملی و نمودارهای ترکیبی مختلف نشان داد که فرایندهای انحلال و هوازدگی سنگ ها، تعویض یونی و فعالیت های انسانی با نسبت های مختلف ترکیب آب زیرزمینی آبخوان دشت مشگین شهر را تحت تأثیر قرار می دهند.

رواناب ناشی از ریزش نزولات جوی در اقلیم های نیمه خشک سیلاب های خطرناکی ایجاد می نماید. امروزه از روش های متعددی برای پیش بینی جریان آب ناشی از سیل برای مدیریت بحران استفاده می شود. جامع ترین مدل پیوسته و نیمه توزیعی در سطح حوزه آبخیز استفاده از مدل ارزیابی خاک و آب (SWAT) می¬باشد. این مدل توانایی شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی در مقیاسهای زمانی مختلف روزانه، ماهانه و سالانه با استفاده از طیف وسیعی از اطلاعات فیزیکی حوضه ها (خاک، کاربری اراضی و شیب) و هم چنین اطلاعات هواشناسی (بارندگی، درجه حرارت، باد، رطوبت نسبی و تابش خورشیدی) با قابلیت اتصال به سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) را دارد. در این پژوهش با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT اقدام به شبیه سازی رواناب در مقیاس زمانی ماهانه در حوضه حبله رود استان سمنان با مساحت 3200 کیلومتر مربع شد. برای شبیه سازی رواناب پس از بازدید میدانی و تهیه اطلاعات پایه اقدام به شبیه سازی رواناب با استفاده از مدل SWAT برای یک دوره سی ساله (2011-1981) شد. سپس در محیط SWAT-CUP اقدام به واسنجی مدل برای یک دوره هفت ساله و صحت سنجی چهار ساله (2011-1998) شد. برای ارزیابی مدل نیز از معیارهای آماری ضریب تعیین، ضریب کارایی ناش ساتکلیف استفاده شد. شاخص ناش ساتکلیف برای تخمین دبی رواناب در مرحله واسنجی 74/0 و صحت سنجی 63/0 بوده که نشان از دقّت قابل پذیرش مدل بین داده های شبیه سازی و مشاهداتی است. رتبه بندی پارامترهای حساس از بین 32 پارامتر با انجام تحلیل حساسیت در محیط برنامه SWAT-CUP با روش T-Stat وP-Value مشخص شد. نتایج نشان داد که پارامترهایSFTMP،SMTMP، GW_DELAY، ESCO بیشترین حساسیت را در سطح حوضه حبله رود دارند.

فعالیت های انسانی با تغییر در کاربری اراضی فرآیندهای هیدروژئولوژیک را تحت تاثیر قرار داده است. در این مقاله تاثیر تغییرات تاریخی کاربری اراضی بر میزان تغذیه هر یک از لایه های آزاد و تحت فشار آبخوان استان گلستان مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور از نقشه های کاربری اراضی سال های 1363، 1384 و 1392 استفاده شد. همچنین به منظور ارزیابی اثر تغییرات کاربری اراضی بر پتانسیل تولید رواناب و تغذیه مستقیم آب زیرزمینی از روش SCS استفاده شد. جنگل زدایی در مناطق کوهستانی و شهرسازی در محدوده دشت از مهمترین تغییرات کاربری اراضی موثر بر آبخوان های آزاد و تحت فشار بوده اند. بر اساس نتایج سطح پوشش جنگل و مرتع در مناطق کوهستانی به ترتیب 7/8 و 4 درصد کاهش یافته و تماماً به زمین های کشاورزی اضافه شده است. تاثیر تغییر کاربری اراضی بر تغذیه آب زیرزمینی بیشتر از تولید رواناب بوده و سفره تحت فشار بیشتر تحت تاثیر قرار گرفته است. این تاثیر در طول 30 سال اخیر منجر به کاهشی به ترتیب معادل 12/18 و 40/12 درصد از تغذیه سفره های آزاد و تحت فشار و افزایش به ترتیب معادل 14/14 و 23/4 درصدی پتانسیل تولید رواناب در سطوح تغذیه ای این سفره ها شده است.

آبشکنها سازههایی هستند که به منظور حفاظت از کرانههای رودخانه، در مسیر جریان احداث میشوند. یکی از چالشهای مهم در عملکرد آبشکنها، ایجاد حفرهی آبشستگی در محل دماغه است. در این مطالعه، آرایش جدیدی برای آبشکنهای نفوذپذیر ارائه گردیده است و اثر این آرایش روی حداکثر عمق چاله ی آبشستگی در محل دماغه ی آبشکن به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرارگرفته است. مقدار نفوذپذیری آبشکن برابر40 درصد، 60 درصد و 80 درصد انتخاب و آزمایشات در شرایط آب زلال انجام شد. عدد فرود در همه ی آزمایشات ثابت در نظر گرفته شد و مقدار عمق چالهی آبشستگی توسط متر لیزری با دقت یک میلیمتر اندازهگیری گردید. همچنین اثر تعداد آبشکن ها در هر درصد نفوذپذیری مورد بررسی واقع شد. سپس رفتار آبشکن ها، تحت اثر تغییر در نفوذپذیری و همچنین حداکثر عمق چاله ی آبشستگی ایجاد شده در محل دماغه ی آبشکن در تعداد متفاوت میلهها مقایسه شد. بررسی آزمایشات نشان می دهد که در بین آزمایشات صورت گرفته برای آبشکن با آرایش شعاعی دافع، در شرایط نفوذ پذیری 80 درصد و آبشکن هفت میلهای، عمق حداکثر چاله ی آبشستگی حدود 80% نسبت به برخی حالات کاهش نشان می دهد.

کیفیت آب های زیرزمینی به ویژه خورندگی و رسوب گذاری از دیدگاه اقتصادی و بهداشتی از اهمیت زیادی برخوردار است. این تحقیق با هدف بررسی پتانسیل خورندگی و رسوب گذاری آب های زیرزمینی در حوضه رودخانه حبله رود با توجه به افزایش جمعیت و نیاز آبی بیشتر و در نتیجه اهمیت فزاینده آبهای زیرزمینی انجام شده است. در این تحقیق از شاخص های خورندگی و رسوب گذاری لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس و تخریبی و همچنین نرم افزار ArcGIS به منظور پهنه-بندی شاخص ها در سطح حوضه با استفاده از روش های زمین آمار استفاده شد. با توجه به میانگین شاخص ها (لانژلیه: 67/0؛ رایزنر: 51/6؛ پوکوریوس: 09/6؛ تخریبی: 89/12)، بیشتر سطح حوضه حبله رود (به طور متوسط 74%) پتانسیل رسوب گذاری دارد. با توجه به معیار کارایی RMSE دو شاخص لانژلیه و رایزنر با استفاده از روش کریجینگ، شاخص پوکوریوس با روش IDW و شاخص تخریبی با روش RBF پهنه بندی شدند. نتایج نشان داد که آبهای زیرزمینی بر اساس شاخص های لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس و تخریبی به ترتیب در 35/75، 17/32، 42/56 و 96/72 درصد از حوضه حالت رسوب گذار دارد. در مجموع، بررسی شاخص های خورندگی و رسوب گذاری نشان داد که آب زیرزمینی حوضه تمایل به رسوب گذاری دارد. بنابراین، برنامه ریزی مناسب جهت جلوگیری از آسیب های اقتصادی و مضرات بهداشتی ضروری به نظر می رسد. یکی از راهکارهای کاهش رسوب گذاری در وهله اول تعیین مناطق پرخطر و سپس تعدیل pH به زیر حد اشباع می باشد.

وجود منابع مهم آلاینده های انتشاری و نقطه ای ناشی از فعالیت های انسانی در سطح زمین و نفوذ این آلاینده ها به آبخوان ها، سبب کاهش کیفیت آب زیر زمینی می شود، بنابراین در مدیریت منابع آب زیر زمینی، جلوگیری از آلودگی این آب ها ضروری است. هدف از این پژوهش تعیین نقشه آسیب پذیری دشت نجف آباد با استفاده از روشDRASTIC، محاسبه و تهیه نقشه های پارامترهای هیدروژئولوژی موثر در انتقال آلودگی، مقایسه اثر پارامتر های موثر در آلودگی آب های زیرزمینی در مناطق مختلف نسبت به منطقه مطالعه شده و تعیین اولویت های مدیریتی-حفاظتی در آبخوان نجف آباد به تفکیک حوزه های شهرستان می باشد. پژوهش حاضر از نوع توصیفی تحلیلی می باشد. در این پژوهش به منظور ارزیابی آسیب پذیری آلودگی آب های زیر زمینی از 7 لایه اطلاعاتی شامل عمق آب زیر زمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی آبخوان استفاده گردید. طبق نتایج 744/1 درصد (74/162 هکتار) از مساحت حوضه در معرض آلودگی ناچیز، 188/16 (52/1510 هکتار) در معرض آلودگی کم، 615/54 درصد (29/5096 هکتار) در معرض آلودگی متوسط، 761/17 درصد (37/1657 هکتار) در معرض آلودگی زیاد و 693/9 درصد (44/904 هکتار) در معرض آلودگی خیلی زیاد قرار دارد.

در دهه های اخیر شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان ابزاری موفق در تخمین و پیش بینی پدیده های هیدرولوژیکی به کار گرفته شده اند. اگرچه استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی امکان برآورد بار معلق رسوب رودخانه ها را با دقت و سرعت مناسب فراهم کرده است، اما دقت پیش بینی این مدل ها، به میزان زیادی تحت تاثیر دانش و درک کاربر از شبکه عصبی مصنوعی قرار دارد. در مطالعات منابع طبیعی و به ویژه مطالعات هیدرولوژی و رسوب سنجی، توجه کمی به بهینه سازی ساختار شبکه عصبی مصنوعی شده است و بطور معمول از روش آزمون و خطا برای ایجاد یک ساختار بهینه استفاده می-شود. در تحقیق حاضر برای یافتن بهترین ساختار شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی بار رسوبی رودخانه نکا از روش بهینه سازی تاگوچی استفاده شد. چهار فاکتور مهم در ساختار شبکه های عصبی مصنوعی شامل تعداد نرون در لایه پنهان اول، تعداد نرون در لایه پنهان دوم، الگوریتم آموزش و تابع انتقال که از عوامل اثرگذار بر برآورد خروجی شبکه عصبی مصنوعی هستند، در سه سطح مختلف در طراحی آزمایشات تاگوچی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که ساختار بهینه شبکه عصبی با 3 نرون در لایه ی پنهان اول (سطح سه)، 7 نرون در لایه ی پنهان دوم (سطح دو)، الگوریتم آموزش Levenberg-Marquarate (سطح سه) و تابع انتقال PURELIN(سطح دو) می باشد که می تواند دبی رسوب نکارود را با دقت بالا برآورد کند.

با توجه به تغییرات زمانی غلظت رسوب و حجم رواناب در طی رگبار ها و از سویی دیگر عدم کنترل و بررسی رگبارها در شرایط صحرایی به منظور بررسی تغییرات آب نمود ها و رسوب نمود ها در رطوبت های مختلف، بررسی این پارامترها در شرایط آزمایشگاهی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هم چنین بررسی ها نشان داده که استفاده از افزودنی های خاک در شرایط آزمایشگاهی به منظور تعیین اثر آن ها بر تهیه آب نمود و رسوب نمود کم تر مورد توجه قرار گرفته است. لذا پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر تیمار حفاظتی زغال زیستی حاصل از لجن کارخانه جوجه کشی با مقادیر 4/0، 8/0 و 6/1 تن بر هکتار متناسب با سطح پوشش 25، 50 و 75 درصد بر آب نمود و رسوب نمود در رطوبت های وزنی مختلف خاک شامل هواخشک، 15، 20 و 30 درصد، با شدت بارندگی 50 میلی متر بر ساعت و مدت بارندگی ده دقیقه پس از شروع رواناب در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. نتایج نشان داد که افزودنی زغال زیستی با مقادیر مختلف در مقایسه با تیمارهای شاهد تاثیر معنی داری بر تغییرات آب نمود و رسوب نمود داشت. علاوه بر آن تیمار حفاظتی زغال زیستی با مقدار 6/1 تن بر هکتار در رطوبت های مختلف خاک تاثیر معنی دار تری نسبت به دو تیمار دیگر روی آب نمود و رسوب نمود داشت. نتایج هم چنین نشان داد که ضریب همبستگی بین مقادیر زغال زیستی با متغیر های زمان شروع رواناب، ضریب رواناب، هدر رفت خاک و غلظت رسوب به ترتیب 94/0-، 93/0+، 80/0+ و 75/0+، 93/0-، 93/0+ 67/0+ و 90/0+، 94/0-92/0+ 75/0+ و 92/0+ در سطح اعتماد 99 درصد معنی دار بود.

مدل سازی تغییرات زمانی و مکانی کیفی آب و بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر پارامترهای کیفی آب های زیرزمینی اهمیت ویژه ای دارد. این پژوهش به مقایسه ی تکنیک های مختلف ریاضی و زمین آماری برای برآورد مکانی و زمانی مهم ترین پارامترهای کیفی آب ازنظر شرب، نفوذ آب در خاک و کشاورزی در دشت مشهد با استفاده از آمار 62 حلقه چاه در بازه ی زمانی 1375 تا 1395 می پردازد. نقشه های کاربری اراضی از تصاویر ماهواره Landsat با نرم افزار ENVI5. 1 تهیه شد. بررسی نقشه های هم مقدار نشان داد که با گذر زمان، کیفیت آب به لحاظ سختی کل، افت زیادی داشته طوری که مساحت مربوط به کلاسِ نامناسب رشد چشمگیری داشته است. بر اساس نقشه های هم مقدار EC، مساحت کلاس متوسط و نامناسب با گذر زمان افزایش داشته طوری که درسال 1395 بیشتر از 1385 و 1375 بود. نقشه های هم مقدار SAR نشان داد که عمده ی سطح دشت در کلاس خوب قرار دارند و در سال های مختلف تغییرات جزئی داشت. همچنین نقشه های زمین شناسی نشان داد که سازندهای منطقه جزو سازندهای باکیفیت خوب و متوسط در ارتباط با آب زیرزمینی بود. نتایج بررسی نقشه های کاربری اراضی نشان داد که مرتع و کشاورزی بیشترین مساحت را دارند و کاربری مرتع بیشترین کاهش (61/6 درصد) معادل 29/643 کیلومترمربع و کاربری کشاورزی تقریباً بیشترین افزایش (16/2درصد) معادل 46/235 کیلومترمربع را داشته است. با حرکت از مرکز دشت به طرف جنوب شرقی دشت، وسعت اراضی کشاورزی و نیز تعداد چاه های غیرمجاز و نیز کاربری های شهری-صنعتی افزایش می یابد که هردوی این عوامل نقش قابل توجهی در کاهش کیفیت آب دارند.

تولید رواناب و هدررفت خاک از مسائل مهم مدیریت منابع آب می باشند که منجر به مشکلاتی در بهره برداری از تأسیسات آبی و سدها می شوند. حجم رواناب، شدت فرسایش خاک و تولید رسوب در حوزه های آبخیز به طور قابل توجهی به ویژگی های هیدروژئومورفولوژیک منطقه بستگی دارد. بنابراین این تحقیق با هدف بررسی رابطه ویژگی های هیدروژئومورفولوژیک و تولید رواناب و رسوب در بالادست ایستگاه هیدرومتری سامیان با مساحت 42157 هکتار انجام شده است. برای این منظور حوضه بالادست ایستگاه سامیان همراه با 19 زیرحوضه دیگر تعیین و مشخصات مربوط به هر حوضه در 6 گروه و 76 پارامتر مستقل تهیه شد. با استفاده از ماتریس همبستگی، روش خوشه بندیWard و روش PCA پارامترهای انتخابی برای ورود به مدل سازی در سه مقیاس انتخاب شدند که 72 معادله برای برآورد رواناب و رسوب به دست آمد. همچنین به منظور ارزیابی معادلات به دست آمده، نمایه های آماری نش-ساتکلیف (NS)، ضریب تبیین (R2) و ریشه خطای مطلق (RMSE) مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که معادلات در سطح کل حوزه آبخیز با ضریب NS بین 95/0 تا 99/0 و ضریب R2 بین 97/0 تا 99/0 از بیشترین دقت برخوردار می باشند. همچنین معادلات حاصل از پارامترهای انتخابی به روش PCA نسبت به روش خوشه بندی دارای دقت بالایی هستند. با توجه به اهمیت تعیین مقدار رواناب و رسوب برای مدیریت حوزه های آبخیز، در مناطق فاقد آمار می توان با دقت قابل قبولی از روش مدل سازی منطقه ای برای برآورد مقدار رواناب و رسوب استفاده کرد.