مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1390 | دوره:5 | شماره:17 |تعداد مقالات:8

در شبکه های پخش سیلاب و سامانه های تغذیه مصنوعی، رسوبگذاری مهمترین مانع نفوذ آب در خاک و رسیدن آن به سفره آب زیرزمینی است. کاهش نفوذپذیری خاک به عواملی چون میزان مواد معلق، سرعت نفوذ اولیه، ویژگی های فیزیکی خاک و کیفیت سیلاب بستگی دارد. به نظر می رسد در طول زمان بر اثر ورود رسوبات ریزدانه به شبکه های پخش سیلاب، راندمان این طرح ها کاهش یافته و بعد از مدت زمانی به طور عملی کارایی خود را از دست بدهند. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر رسوب نهشته شده بر روند میزان تغییرات نفوذپذیری تحت تاثیر عملیات پخش سیلاب می باشد. در این پژوهش با استفاده از استوا نه های مضاعف با روش مثلثی نفوذپذیری سطحی خاک در عرصه رسوب گذاری شده و شاهد اندازه گیری شد. و داده های مربوطه به محیط Exel وارد گردید. سپس به منظور تجزیه و تحلیل نتایج و مقایسه اثرات پخش سیلاب برنفوذپذیری عرصه پخش سیلاب نسبت به شاهد از روش آماری فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده گردید. همچنین جهت مقایسه میانگین اثرات اصلی پخش سیلاب و اختلاف بین نوارهای مختلف پخش ازروش مقایسه میانگین دانکن در سطح 5% استفاده شد. لازم به ذکر است مقادیر شاهد (عدم پخش) در سال اول برای مقایسه با تمام نمونه ها در سالهای مختلف پخش در نظر گرفته شده است. بطورکلی نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان دادکه اختلاف نفوذپذیری بین عمق خاک در سطح 0.1 درصد و سیلاب در سطح 5 درصد معنی دار بود. ولی اثرات متقابل عمق و سیلاب بر نفوذپذیری خاک در هیچ سطحی معنی دار نبود.

در سال های اخیر استفاده از نظریه مجموعه های فازی جهت مدل سازی پدیده های آب شناختی که دارای پیچیدگی و عدم قطعیت بالایی هستند، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. از این رو، در این پژوهش از مدل های مبتنی بر منطق فازی شامل سامانه استنتاج فازی (FIS) و سامانه استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) به منظور پیش بینی جریان رودخانه استفاده شده است. در این پژوهش از داده های دبی روزانه حوزه آبخیز لیقوان چای به مدت 6 سال (از سال آبی 76-1375 تا سال آبی 81-1380) برای پیش بینی جریان رودخانه لیقوان، استفاده شد. در پیش پردازش اولیه داده ها، تصادفی بودن آن ها با استفاده از آزمون نقاط عطف مورد بررسی قرار گرفت. سپس جهت تعیین مدل های بهینه ورودی به سامانه ها، کرولوگرام داده ها مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت پیش بینی در 5 مدل که با دبی های روز قبل طراحی شدند، انجام شد. ارزیابی نتایج پیش بینی ها با استفاده از معیارهای آماری نشان داد که مدل ANFIS با دقت بالاتر و پراکندگی کمتری (RMSE=0.0234 برای دوره آزمون) نسبت به مدل FIS (RMSE=0.1982) برای دوره آزمون) دبی این رودخانه را پیش بینی کرده است. همچنین این مدل در شبیه سازی دبی های پیک نسبت به مدل FIS دقیق تر عمل می نماید.

زمین لغزش ها رخدادهای طبیعی بوده که تحت تاثیر عوامل مختلف باعث ایجاد خسارت به طبیعت، انسان و تاسیسات می شوند. یکی از مناطق مستعد در بروز این فرایند طبیعی حوزه آبخیز واز در شمال کشور می باشد. به همین منظور از مدل های عامل اطمینان، ارزش اطلاعاتی و تحلیل سلسله مراتبی برای پهنه بندی لغزش های این حوزه و تعیین کارایی آن در محیط اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. به منظور انجام پهنه بندی، در ابتدا نقشه پراکنش لغزش ها با بررسی های میدانی تهیه و سپس نقشه های عوامل موثر در وقوع زمین لغزش تهیه گردید. از روش تحلیل سلسله مراتبی به منظور اولویت بندی عوامل استفاده گردید. بررسی های به عمل آمده ویژگی های سنگ شناسی، فاصله از جاده، شیب، فاصله از آبراهه، کاربری اراضی را مهمترین عوامل موثر در وقوع لغزش ها نشان داد. در مرحله بعد از مدل های عامل اطمینان، ارزش اطلاعاتی و فرایند تحلیل سلسله مراتبی نقشه خطر زمین لغزش با 4 رده خطر کم، متوسط، زیاد وخیلی زیاد تهیه گردید. ارزیابی مدل ها نشان داد که مدل عامل اطمینان، ارزش اطلاعات و AHP به ترتیب بیشترین دقت را در تهیه نقشه خطر زمین لغزش منطقه دارند. در بررسی نقشه های خطر 53.34% حوزه در کلاس خطر زیاد و 20.28% در کلاس خطر خیلی زیاد قرار داشته که نشان دهنده خطرپذیری بالای حوزه در برابر زمین لغزش می باشد.

آتش سوزی یکی از خطراتی است که مراتع را تهدید می کند و بر ویژگی های مختلف آن ها اثرگذار است. از طرفی اثر آتش سوزی بر نفوذ و تولید رواناب و رسوب در کاربری مرتع و در دوره های زمانی ماهانه و فصلی کم تر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو پژوهش حاضر به منظور بررسی آتش سوزی خفیف مرتع منطقه کدیر در استان مازندران بر مقدار نفوذ، رواناب و رسوب صورت گرفت. در این پژوهش، یک محدوده مرتعی در منطقه ییلاقی کدیر انتخاب و از سه پلات با ابعاد 0.5×0.5 متر به عنوان پلات های شاهد (بدون آتش سوزی) و سه پلات دیگر با همان ابعاد به عنوان پلات های تیمار با آتش سوزی استفاده شد. سپس با استفاده از باران ساز مصنوعی اقدام به ایجاد بارندگی با شدت حدود یک میلی متر در دقیقه و قطر قطرات حدود یک میلی متر در سطح پلات های شاهد و تیمار گردید و نمونه برداری در سطح پلات ها، به مدت یک سال به صورت ماهانه در هر دو تیمار انجام گرفت. میزان نفوذ از بررسی بیلان آبی ورودی و خروجی رواناب از پلات ها اندازه گیری گردید. میزان روان آب و رسوب جمع آوری شده از سطح پلات ها نیز در آزمایشگاه تعیین و سپس بررسی تأثیر تیمار آتش سوزی بر نفوذ، رواناب و رسوب و اثر متقابل تیمار و زمان با استفاده از آنالیز واریانس صورت گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که اجرای تیمار آتش سوزی در کاربری مرتع سبب افزایش به ترتیب 1.18، 1.52 در تولید روان آب و رسوب و کاهش 1.014 برابری در میزان نفوذ گردید.

واحدهای مارنی در حدود 4438 کیلومترمربع از سطح استان زنجان معادل 20 درصد را تشکیل می دهند. در این مقاله به ارزیابی میزان تولید رواناب در واحدهای مارنی موجود در سطح استان زنجان با استفاده از دستگاه بارانساز مصنوعی پرداخته شده است. برای این منظور با گروه بندی و تلفیق نقشه های شیب، اقلیم و واحدهای مارنی سازندهای زمین شناسی در محیط نرم افزار ArcGIS9.3 اقدام به تعریف واحدهای کاری به تعداد 18 واحد شده و در عملیات صحرایی برای هر واحدکاری سه تکرار سنجش میزان رواناب تولید شده با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران به ابعاد کرت 1×1 متر و جمعا 54 آزمایش انجام گردید. داده های به دست آمده از عملیات صحرایی با استفاده از برنامه آماری SAS و روش آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی، روش تجزیه و تحلیل مدلهای خطی (GLM Model)، آزمون F و روش مقایسه مقادیر میانگین دانکن مورد ارزیابی قرار گرفت.بررسی روابط بین زمان شروع، حجم و ضریب رواناب در واحدهای مارنی نشان می دهد که معادله همبستگی بین آن ها از نوع درجه دوم بوده و تا حدودی می تواند روند تغییرات را تفسیر نماید. تجزیه و تحلیل آماری داده ها نشان می دهد که اثر واحدهای مارنی و شیب بر تغییرات زمان شروع رواناب معنی دار است. در حالی که اثر اقلیم معنی دار نیست. اثر واحدهای مارنی بر حجم و ضریب رواناب واحدهای کاری معنی دار بوده ولی اثر عامل شیب و اقلیم بر این دو ویژگی معنی دارنیست. بر اساس مقایسه میانگین مقادیر به روش دانکن واحدهای مارنی از نظر حجم و ضریب رواناب به چهار گروه قابل تفکیک می باشند که از نظر حجم و ضریب رواناب با همدیگر اختلاف معنی داری دارند. به طوری که هرچقدر میزان سیلت موجود در آن بالا باشد، به دلیل عدم یا کم بودن قابلیت جذب آب در این واحدها، در این حالت زمان شروع رواناب سریع و حجم رواناب تولیدی بالا خواهد بود. اما از نظر زمان شروع رواناب واحدهای مارنی به سه گروه تقسیم می گردند. به همین ترتیب اثر شیب و اقلیم بر حجم و ضریب رواناب واحدهای مارنی نیز معنی دار است.

یکی از اهداف اجرای عملیات آبخیزداری حفظ و احیاء ارزش های رفاهی ساکنان حوزه آبخیز می باشد. تالاب ها نیز به عنوان بخشی از حوزه های آبخیز همواره از اهمیت خاصی از نظر بوم شناسی، زیست محیطی و ارزشهای تفرجگاهی برخوردار می باشند. ارزش حفاظتی تالاب یکی از مهمترین ارزشهایی است که شامل منافع حاصل از حفاظت کارکردهای غیرمصرفی این زیست بوم می باشد. بدین ترتیب با شناخت میزان علاقمندی و تمایل افراد به پرداخت برای حفظ حوزه می توان نقش مشارکت مردمی در حفظ و بهره وری از تفرجگاه های حوزه های آبخیز را شناسایی نمود. این بررسی به تعیین ارزش حفاظتی تالاب گمیشان در استان گلستان با استفاده از روش ارزش گذاری مشروط و پرسشنامه گزینش دوگانه دوبعدی می پردازد. بدین منظور پس از بررسی اجمالی منطقه اقدام به تهیه و توزیع پرسشنامه در بین بازدیدکنندگان در سال 1388 از این تالاب گردید. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که متوسط تمایل به پرداخت افراد برای حفاظت از تالاب 72850 ریال و ارزش حفاظتی برای هر خانوار (5.4 نفری) 393390 ریال در هر سال می باشد. همچنین ارزش حفاظتی این تالاب در استان گلستان حدود 28 میلیارد ریال برآورد گردید. با توجه به نتایج پژوهش و ارزش قابل توجه حفاظتی این تالاب پیشنهاد می شود سیاست گزاران با تدوین بودجه لازم به افزایش کیفی قابلیت های این زیست بوم کمک نمایند.

یکی از مسائل مهم و اساسی در مبحث استحصال آب، آگاهی از بیلان آب و تغییرات رطوبت خاک می باشد. در حال حاضر، روش های مختلفی به منظور تعیین رطوبت خاک ابداع شده است. نظر به این که روش های متداول اندازه گیری رطوبت خاک بسیار وقت گیر می باشند، لذا، استفاده از دستگاه بازتاب زمانی امواج TDR4، به طور گسترده ای در سطح دنیا رایج شده است. در حال حاضر با توجه به گران بودن حسگرهای تدفینی و نیاز به استفاده تعداد زیادی از آنها در طرح های پژوهشی، ساخت حسگرهایی که ضمن دارا بودن دقت بالا در مقایسه با نمونه خارجی، از قیمتی مناسب و نیز قابل خرید به وسیله سایر موسسات علمی کشور برخوردار باشد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور، انواع مختلفی از میله های استیل برای دسترسی به مناسب ترین نوع آن از نظر آلیاژ مشابه با نمونه خارجی تهیه شد. نمونه های ساخته شده در این مرحله، از طریق اندازه گیری رطوبت خاک و مقایسه نتایج داده ها با نمونه خارجی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه آماری داده ها با استفاده از برنامه SPSS بیانگر تشابه مقادیر داده های نمونه ساخته شده با نمونه خارجی در سطح 99 درصد معنی داری می باشد. در مرحله بعد، نتایج حسگرهای دست ساز و همچنین نوع خارجی با رطوبت وزنی اندازه گیری شده، مقایسه شد. نتایج تحلیل ها بیانگر عملکرد بسیار مناسب حسگرهای ساخته شده است. مقایسه آماری داده ها با رطوبت وزنی نیز در سطح 99 درصد معنی دار می باشد. بر این اساس، با توجه با نتایج بدست آمده از پژوهش حاضر، این امکان وجود دارد تا با تولید حسگرهای یاد شده، شرایط مطلوبی برای پژوهشگران کشور، در اجرای طرح های پژوهشی فراهم شود.

فرسایش خاک باعث شسته شدن مواد غذایی، کاهش حاصلخیزی و آلودگی منابع آب می گردد. بنابراین آگاهی از میزان تغییرات و نحوه انتقال مواد غذایی توسط آب های جاری از اهمیت بالایی برخوردار است. پژوهش حاضر به منظور تحلیل هدررفت فسفر در 5 واقعه بارش و ارتباط آلودگی نگار فسفر و آب نگارهای این وقایع بارش در حوزه آبخیز کجور صورت گرفته است. نتایج نشان دهنده حداقل و حداکثر هدررفت فسفر به ترتیب 321.26 و 6707 گرم و متوسط 2620 گرم می باشد. همچنین بررسی آلودگی نگارها بیانگر وقوع زود هنگام اغلب آن ها در مقایسه با آب نگارها و طبعا ایجاد حلقه های سنجه ساعت گرد بوده است. نتایج به دست آمده هم چنین بر ضرورت مطالعات تفصیلی در مقیاس رگبار و پایه های زمانی متفاوت با توجه به هدف بررسی تأکید دارد.