مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1395 | دوره:10 | شماره:35 |تعداد مقالات:9

طرح های تغذیه مصنوعی، بیش از چهل سال است که به روش های مختلف در کشور اجرا می شود و قریب به دو دهه است که تمرکز اجرای آنها به روش پخش سیلاب بوده است. بطور کلی اجرای طرح های عمرانی با اهداف خاص دارای آثار و پیامدهای مثبت و منفی بوده و طرح ها و پروژه های آبی از جمله طرح های پخش سیلاب نیز از این قائده مستثنی نبوده و ممکن است آثار و عوارض نامطلوبی را بدنبال داشته باشند. این تحقیق بدنبال شناسایی عواملی است که منجر به ایجاد عوارض مثبت یا مطلوب و عوارض منفی یا نامطلوب در طرح های پخش سیلاب شده است بطوری که در نهایت منجر به موفقیت و یا شکست این قیبل طرح ها می گردد. در این تحقیق نسبت به شناسایی و تعیین عوامل تاثیرگذار بر عملکرد طرح های تغذیه مصنوعی و پخش سیلاب پرداخته شده است. پژوهش حاضر در واقع یک پژوهش گذشته نگر محسوب می شود که در آن با استناد به تجربیات محققین و با استفاده از مدل استقرایی نسبت به شناسایی عوامل و معیارهای اصلی اقدام شده است. با تدوین پرسشنامه تعداد بیش از 50 محقق با استناد به تجربیات خویش در نظرخواهی مزبور مشارکت داشته اند و نتایج پژوهش نشان داد که متناسب با شرایط حاکم بر کشور، 16 عامل یا معیار در موفقیت پروژه-های پخش سیلاب در کشور از اهمیت بالایی برخوردار هستند که در این میان هفت معیار بعنوان معیارهای اصلی مورد شناسایی قرار گرفت.

فرسایندگی باران بیانگر توان قطرات باران در فرسایش خاک است که انتظار می رود تغییرات آن مطابق با تغییرات ویژگی های باران به ویژه شدت و مدت بارندگی تغییر کند. این پژوهش به منظور بررسی اثرات شدت و مدت بارندگی در فرسایندگی باران در منطقه ای نیمه خشک در شمال غرب زنجان، ایران انجام شد. هدررفت خاک در 48 کرت به اندازه 60 سانتی متر ×80 سانتی متر تحت باران های شبیه سازی شده با هشت شدت و شش تداوم بارندگی در پنج تکرار در دامنه ای شیب دار (8 درصد) اندازه گیری شد. بر اساس نتایج از 240 رخداد بارندگی، 180 رخداد منجر به هدررفت خاک در کرت ها شدند. شدت 15 میلی متر بر ساعت به عنوان آستانه وقوع فرسایش خاک در کرت ها بود. انرژی کل باران (E) به دست آمده بر اساس مجموع انرژی تمام قطرات باران هم بستگی بهتری با میزان هدررفت خاک در کرت ها داشت (92/0=r). هدررفت خاک همبستگی بالایی با شاخص به دست آمده از حاصل ضرب حداکثر شدت 5/7 دقیقه ای باران (I7. 5) و انرژی باران (E)، EI7. 5 داشت. حدود 96 درصد هدررفت خاک در کرت ها با شاخص EI7. 5 تبیین شد. نتایج نشان داد که شاخص EI7. 5 در مقایسه با EI30 هدررفت خاک را در کرت های کوچک شبیه آنچه که معمولاً در فرسایش سطحی رخ می دهد، بهتر پیش بینی می نماید.

پیشبینی ماهانه جریان رودخانه در برنامه ریزی های بلندمدت منابع آب نقش کلیدی ایفا می کند. در مقاله حاضر برای افزایش دقت پیش بینی جریان ماهانه رودخانه کرخه در محل ورودی به سد کرخه در فصل زمستان از تکنیک ترکیب مدل ها استفاده شده است. بدین منظور، پنج مدل شبکه عصبی مصنوعی، شبکه عصبی رگرسیون تعمیم یافته، رگرسیون بردار پشتیبان، K نزدیک ترین همسایگی و رگرسیون خطی با ساختار بهینه به عنوان مدل های منفرد مورد استفاده قرار گرفتند. برای ترکیب مدل های مذکور از دو استراتژی وزن دهی ثابت و متغیر به مدل های منفرد بر اساس روش میانگین گیری وزنی رتبه بندی شده (OWA) استفاده شده است و در آنها، روش Orlike برای تعیین وزن ها بکار رفته است. نتایج نشان می دهد که استراتژی وزن دهی متغیر دارای قابلیت بیشتری برای ارتقای نتایج پیش بینی نسبت به وزن دهی ثابت است. همچنین، مقایسه نتایج این دو استراتژی با دو استراتژی ترکیب مدل ها با شبکه عصبی مصنوعی و انتخاب بهترین مدل منفرد نشان می دهد که استراتژی وزن دهی متغیر به طور قابل توجهی سبب ارتقای دقت نتایج نسبت به هر دو استراتژی مذکور می شود به نحوی که این استراتژی دقت نتایج را نسبت به شبکه عصبی 8/51، 1/38 و 5/44 درصد و نسبت به بهترین مدل منفرد 6/7، 132 و 9/52 درصد به ترتیب در دی، بهمن و اسفندماه بهبود داده است.

آب های زیرزمینی در طی دهه های اخیر بدلیل برداشت بیش از تغذیه با کاهش کمی روبرو شده اند. مدیریت منابع آب زیرزمینی ازطریق اکتشاف و بهره برداری متناسب با پتانسیل آبخوان یکی از مهم ترین استراتژی-های منتخب در این زمینه است. در نظر گرفتنپارامترهای موثر جهت تعیین نمودن پهنه های با پتانسیل بالای آب زیرزمینی و استفاده از روش های نوین تهیه و تلفیق داده و نیز روش های نوین تصمیم گیری اجتناب ناپذیر است. هدف این مطالعه بکارگیری سامانه پشتیبان تصمیم گیری [1](DSS) و سامانه اطلاعات جغرافیایی[2](GIS) به منظور پهنه بندی پتانسیل آب زیرزمینی دشت دهگلان می باشد. در این پژوهش موثرترین لایه های اطلاعاتی در تغذیه آبخوان از جمله لیتولوژی، نفوذپذیری خاک، تراکم زهکشی، تراکم گسل، شیب و طبقات ارتفاعی از داده های ورودی تهیه نقشه پتانسیل آبخوان می باشند. فرآیند آنالیز تحلیل شبکه [3](ANP) به عنوان یک روش [4]MCDM برای مشخص کردن وزن لایه های موضوعی مختلف و کلاس های آنها در نرم افزار Super Decision استفاده شد. ادغام لایه ها با استفاده از روش همپوشانی وزنی بر اساس وزن اکتسابی از مدل صورت گرفت. در نهایت پتانسیل آب زیرزمینی دشت در پنج کلاس پتانسیل بالا تا بدون پتانسیل پهنه بندی گردید. بر این اساس مناطق با پتانسیل آبی بالا با 6/9 درصد از کل مساحت، اغلب در نهشته های کواترنری ضخیم لایه نزدیک به آبراهه های اصلی قرار گرفته اند. نقشه بدست آمده با استناد به تراز ایستابی دشت، قابلیت انتقال آبخوان و دبی چاه های منطقه اعتبارسنجی گردید و نتایج حاکی از توانایی مدل در پهنه بندی پتانسیل آب زیرزمینی دشت دارد.

پژوهش پیشرو با هدف معرفی داده های واحد تحقیقات اقلیمی(CRU) و ارزیابی دقت داده های آن بهمراه آخرین به روزرسانی داده هایGPCC در مقابل داده های اندازه گیری شده ایستگاه های همدیدی کشور طی دوره 2014-1985 به انجام رسیده است. برای این منظور داداه های بارش ماهانه GPCC، بارش و مؤلفه های دمایی CRU با قدرت تفکیک مکانی 5/0×5/0 درجه جغرافیایی برای پهنه ایران، بهمراه داده های بارش، متوسط، حداقل و حداکثر دمای ماهانه 88 ایستگاه همدیدی با پراکنش مناسب در سطح ایران از تارنماهای مربوطه دریافت و پردازش شد. برای ارزیابی آماری داده های نام برده از آماره های ضریب تعیین(2r)، مجذور میانگین مربع خطا(Rmse)، شاخص توافق(IA)، شیب خط(Slope)، اریب(Bias) و ضریب کارایی مدل(EF) استفاده شد. مقایسه های آماری انجام شده نشان داد هرچند در حالت کلی داده های بارش مؤسسه CRU در سطح ایران بویژه نیمه غربی از دقت مناسبی برخودارند، اما مقدار برآورد بارش در برخی از مناطق بخصوص نواحلی ساحلی خزر و جنوب اعتماد کمتری دارد. زیرا مقدار ضریب تعیین داده های بارش CRU در این مناطق به کمتر از 5/0 می رسد. این در حالی است که دقت بارش برآوردی توسط GPCC در تمامی مناطق ایران حتی نواحی ساحلی از دقت بسیار بالای برخودارند. بطوریکه نه تنها هماهنگی خوبی از نظر زمانی دارد، بلکه مقدار بارش برآوردی در مناطق مختلف ایران بسیار نزدیک به مقدار بارش ثبت شده در ایستگاه های همدیدی می باشد. ارزیابی مؤلفه های دمایی(متوسط، حداقل و حداکثر دما) نشان داد اگرچه مقادیر برآوردی CRU در نواحی خزری نسبت به سایر مناطق انحراف بیشتری از داده های ایستگاهی دارد، اما بیش از 95درصد واریانس داده های ایستگاهی منتخب در سطح کشور توسط آن تبیین می گردد و بیشتر مقادیر برآوردی حول خط وایازشی پراکنش دارند. این شرایط نشان دهنده دقت و اعتبار بسیار بالای مؤلفه های دمایی CRU در پهنه ایران است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش پیشنهاد می شود در مناطق فاقد آمار و موارد نیاز از داده های بارش GPCC و مؤلفه های دمایی CRU استفاده شود.

رشد سریع فعالیت های صنعتی و در نتیجه افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر باعث برهم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده است که به آن پدیده تغییر اقلیم اطلاق می شود. این پدیده به طور مستقیم بر پارامترهای متئورولوژیکی تاثیر گذار خواهد بود. هدف این پژوهش بررسی تاثیرات تغییرات اقلیمی بر روی بارندگی و دمای حداکثر و حداقل حوزه کرخه در دوره 2010 تا 2039 میلادی می باشد. بدین منظور با در نظر گرفتن حوزه کرخه، ابتدا با استفاده از سناریوهای اقلیمی مدل های جفت شده اقیانوس-اتمسفر گردش عمومی جو و دوره پایه 1971 تا 2000، به انتخاب مدل معرف منطقه پرداخته شد. مقایسه شاخص های عملکرد مدل های مختلف AOGCM در شبیه سازی دما و بارندگی نشان می دهد که در مجموع می توان مدل HadCM3 را به عنوان مدلی که مقادیر دما و بارندگی را با شاخص های عملکرد مناسب شبیه سازی می کند در نظر گرفت. با در نظر گرفتن ایستگاه های سینوپتیک و کلیماتولو‍ ژی منطقه، مراحل کوچک مقیاس سازی آماری رگرسیونی خروجی مدل AOGCM معرف صورت پذیرفت. کوچک مقیاس سازی آماری رگرسیونی با استفاده از مدل تلفیقی آماری-دینامیکی SDSM صورت گرفت. نتایج نهایی برای آینده نزدیک (2010-2039) نشان دهنده کاهش حدود 2 درصدی بارش در ایستگاههای سینوپتیک کرمانشاه و خرم آباد و کاهش 4 درصدی آن در ایستگاه حمیدیه می باشد. افزایش درجه حرارت حداکثر برای ایستگاههای فوق بترتیب 11 و 9 و 3 درصد و افزایش درجه حرارت حداقل بترتیب 24 و 4 و 1 درصد می باشد. با ستفاده از اطلاعات مدل جهانی HadCM3 و مدل کوچک مقیاس سازی SDSM و برای آینده نزدیک( 2039-2010) هرچه از سمت شمال حوزه کرخه به سمت جنوب ( مناطق سردتر به گرمتر) حرکت کنیم تاثیر تغییرات اقلیمی بر درجه حرارت حداکثر و حداقل کمتر خواهد شد در حالیکه بارندگی روند کاهشی جزیی و در حد 2 تا 4 درصد کاهش از شمال به جنوب تغییر می کند.

فرسایش پاشمانی باران به عنوان اولین رویداد در فرسایش خاک، حرکت ذرات و کلوخه های خاک را سبب می شود و یک فرآیند مهم در فرسایش محسوب می شود. با توجه به پیچیدگی این فرآیند در طبیعت یکی از راه های شناخت و مدل سازی این فرآیند استفاده از شبیه ساز باران و مطالعه آن در آزمایشگاه می باشد. بدین منظور در این تحقیق اقدام به شبیه سازی مقدار مواد حمل شده در شدت های مختلف بارش و به ازای مقادیر مختلف پلی اکریل امید گردید. پس از اندازه گیری مقدار مواد حمل شده در دوام های و مقادیر مختلف پلی اکریلامید، با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی، ANFIS و SVMمدل سازی مواد حمل شده صورت گرفت. نتایج نشان داد در بین سه روش مورد استفاده بهترین مقادیر معیارهای ارزیابی مربوط به روش SVM و سپس ANFIS می باشد. در بین سه دوام مورد بررسی نیز بهترین نتایج مربوط به آزمایش با داوم 30 دقیقه بوده است. نتایج این تحقیق نشان داد در روش ANFIS با توجه به داده های در دسترس با افزایش تعداد توابع عضویت بیش برازشی اتفاق می افتد. جهت کاهش پیچیدگی مدل و احتمال وقوع بیش برازشی برخی از قوانین حذف گردید. نتایج نشان داده با حذف برخی قوانین عملکرد مدل بهبود یافت.

امروزه تغییر کیفیت و شور شدن آب های زیرزمینی خطری بزرگ در راه توسعه کشاورزی به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک همچون ایران به شمار می رود. در این تحقیق، کاربرد تئوری مجموعه فازی جهت ارزیابی میزان کیفیت آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. در سال های اخیر، روش هایی هوش مصنوعی تطبیق یافته اند تا عدم قطعیت همراه با مسائل زیست محیطی را در نظر بگیرند. منطق فازی یکی از روش های مشهور تصمیم گیری در محیط های پیچیده و همراه با عدم قطعیت است. در این تحقیق کیفیت 49 نمونه آب زیرزمینی دشت سراب در سال 1393 که در آزمایشگاه آب شناسی دانشگاه تبریز اندازه گیری شده بودند؛ استفاده شده است. مقادیر شاخص های آبیاری شامل نسبت جذب سدیم، شاخص تراوایی، نسبت کلی، نسبت جذب منیزیم، بیکربنات سدیم باقی مانده، درصد انحلال سدیم و هدایت الکتریکی به عنوان نماینده تمامی املاح محلول در آب، در این پژوهش استفاده گردید. با استفاده از مدل کیفی فازی، کیفیت آب زیرزمینی به سه طبقه مطلوب، قابل قبول و غیرقابل قبول تقسیم شد. نتایج نشان دادند؛ 41 نمونه در رده مطلوب و با سطح اطمینان 65 درصد تا 83 درصد و 26 نمونه در رده قابل قبول و با سطح اطمینان 37 درصد تا 4/65 درصد قرار گرفتند. 3 نمونه باقیمانده نیز در رده غیرقابل قبول و با حداکثر سطح اطمینان 4/23 درصد قرار گرفتند.

این تحقیق در پی ارزیابی تاثیر عملیات آبخیزداری بر روی تغییر رفتار وضعیت رسوب حوزه آبخیز سنیب در تفتان خاش می باشد. برای اجرای این پژوهش ابتدا گزارشات پایه حوضه مورد بررسی و اقدام به جمع آوری آمار و اطلاعات، نقشه ها و داده های مورد نیاز در خصوص بارش، رواناب و رسوب گردید. بازدیدهای صحرایی به منظور برداشت مشخصات سازه های اجراء شده انجام پذیرفت و ابعاد سازه ها اندازه گیری شد. بارندگی منطقه نیز در طول مدت پژوهش آماربرداری شد. میزان فرسایش و رسوب ویژه هر یک از زیر حوضه ها به استفاده از روش PSIAC اندازه گیری شد. برای اندازه گیری میزان رسوب اشل هایی در داخل مخازن 45 بند قرار گرفت و در طول هر سیلاب مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد که در طول مدت اجرای طرح 11 مورد بارندگی بیش از 10 میلی متر در حوضه به وقوع پیوست که 6 مورد آن منجر به ایجاد رواناب، 3 بارندگی در مخازن بندها مهار و 2 مورد نیز روانابی در پی نداشت. در طول مدت اجرای طرح 545525 متر مکعب سیلاب وارد مخازن بندها شد که 037/0 آن از ذرات خاک و سایر مواد همراه سیلاب تشکیل شده است. در مجموع 19824 متر مکعب رسوب در مخازن سازه های احداثی ترسیب یافت که سهم هر هکتار، بطور متوسط تولید 10 متر مکعب رسوب در داخل مخازن بندها در مدت دو سال بوده است.