مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1388 | دوره:3 | شماره:8 |تعداد مقالات:8

تداوم خشکسالی از دیدگاههای گوناگونی تعریف شده است. روش های برآورد دوره بازگشت تداوم خشکسالی حسب تعریف تداوم خشکسالی با یکدیگر متفاوتند. این مقاله به صورت موردی، کارایی شش روش برآورد دوره بازگشت تداوم خشکسالی را در ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه مورد ارزیابی قرار داده است. پایش خشکسالی با استفاده از شاخص بارش استاندارد و بر مبنای سری های تاریخی (طی دوره آماری 1961-2005) و مصنوعی (به طول 1000 سال) مجموع بارندگی در مقیاس های زمانی سالانه و ماهانه به انجام رسید. برای تولید سری های مصنوعی از مدل LARS-WG استفاده گردید. توزیع احتمال تداوم خشکسالی برای سری های شاخص بارش استاندارد تحلیل شد. روش های گوناگون برآورد دوره بازگشت تداوم خشکسالی بر سری های زمانی تاریخی و مصنوعی شاخص بارش استاندارد اعمال شد. یافته های پژوهش به دو سوال اساسی پاسخ داد: الف) آیا طول دوره برداشت آمار در ایستگاه مورد نظر برای ارزیابی دوره بازگشت خشکسالی با روش های گوناگون کافی است؟ ب) آیا دوره بازگشت های به دست آمده بر مبنای روش های گوناگون، با دوره بازگشت های مشاهده شده تطابق کافی دارند؟ نتایج به دست آمده حاکی از برتری روش های مبتنی بر تعریف یوجویچ نسبت به روش های مبتنی بر تعریف شواگر برای ارزیابی دوره بازگشت خشکسالی است.

شبیه سازی جریان رودخانه به عنوان پیش نیاز برخی از مسایل زیست محیطی و مهندسی، دارای اهمیت است، لذا در این پژوهش جهت شبیه سازی جریان حوزه آبخیز کسیلیان واقع در استان مازندران از مدل بارش-رواناب IHACRES استفاده شد. مدل یاد شده در حوزه آبخیز کسیلیان کالیبره و مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان خطای بین مقادیر جریان مشاهده ای و شبیه سازی شده بر اساس معیارهای MAE،RMSE  و NSE برآورد گردید. همچنین معنی داری و عدم معنی داری میزان اختلاف بین مقادیر جریان مشاهده ای و شبیه سازی شده به روش آزمون t جفتی و به وسیله نرم افزار SPSS مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی نشان داد که مدل توانایی شبیه سازی داده های روزانه و ماهانه را با دقت قابل قبولی دارد (0.36<NSE<0.75)، ولی قابلیت شبیه سازی داده های سالانه را ندارد، لذا این داده ها را با دقتی کم تر شبیه سازی می نماید. از سوی دیگر، در مقایسه بین جریان روزانه و ماهانه، نتایج شبیه سازی جریان ماهانه نسبت به جریان روزانه قابل قبول تر است. همچنین بر اساس روش آزمون t جفتی میزان اختلاف بین مقادیر جریان مشاهداتی و شبیه سازی شده در سه مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه معنی دار نمی باشد.

شبیه سازی بارش-رواناب از محورهای اصلی هیدرولوژی است. در میان انواع مدل های بارش-رواناب، مدل های مفهومی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، واسنجی مدل های مفهومی بارش-رواناب در دهه های اخیر به عنوان یک چالش مطرح بوده است. در این پژوهش مدل مفهومی بارش-رواناب ARNO با استفاده از الگوریتم ژنتیک، به واسنجی خودکار تجهیز شده است. این مدل از نوع پیوسته نیمه توزیعی بوده و در نقاط گوناگون دنیا با موفقیت به کار گرفته شده است. با استفاده از این امکان واسنجی خودکار، مرحله واسنجی مدل یاد شده برای یک حوضه آبریز می تواند به سرعت و بدون نیاز به دانش و تجربه گسترده در مورد مدل و پارامترهای آن، انجام شود. این مدل به صورت خودکار برای یک حوضه آبریز در جنوب غربی ایران واسنجی شد، لذا مقادیر شاخص راندمان و مربع ضریب همبستگی برای داده های روزانه، در دوره 5 ساله واسنجی مدل، به ترتیب 0.80 و 0.82، و در دوره 4 ساله اعتبارسنجی به ترتیب 0.82 و 0.83 به دست آمد. نتایج حاکی از موفقیت این روش در واسنجی خودکار مدل مفهومی انتخابی برای شبیه سازی بارش-رواناب روزانه است.

بارش به عنوان یکی از عناصر اقلیمی مهم از پیچیدگی هایی ویژه برخوردار است و معمولا جمع بارش های یک نقطه در مقیاس های زمانی گوناگون دارای توزیع های آماری ساده و متقارنی نیست. در اهمیت مقادیر بارش و تغییرات آن، به ویژه در کشور ما که در ناحیه خشک و نیمه خشک جهان قرار دارد، تردیدی نیست، لذا این پژوهش بمنظور بررسی و شناخت روند داده های بارش در 7 ایستگاه باران سنجی واقع در شرق استان گلستان با پایه مشترک زمانی 30 ساله (1353 تا 1383) صورت گرفت. برای بررسی روند تغییرات بارندگی طولانی مدت این ایستگاهها از دو آزمون رگرسیون خطی و من-کندال استفاده شد. نتایج نشان داد که در ایستگاههای تمر، تنگراه و گنبد در سطح 5 درصد روند افزایشی معنی دار در داده های بارندگی سالانه وجود دارد. بارندگی فصل پاییز در بیش تر ایستگاهها روندی صعودی را نشان می دهد، ولی تنها در ایستگاه تمر روند در سطح 5 درصد معنی دار بود. در مورد بارندگی فصل های زمستان و بهار، هیچ کدام از ایستگاهها روندی معنی دار را نشان نمی دهند و جهت روند در ایستگاههای گوناگون متفاوت است. بارندگی فصل تابستان ایستگاههای تمر، چشمه خان و گنبد روند صعودی معنی دار نشان می دهند. در ارتباط با بارندگی های بیشینه 24 ساعته، فقط ایستگاه های تمر و تنگراه روند صعودی معنی دار نشان می دهند. در مورد تعداد روزهای بارانی، به غیر از ایستگاههای تمر و چشمه خان، سایر ایستگاهها روند صعودی معنی داری را هم در سطح 5 درصد و هم در سطح 1 درصد نشان می دهند.

در این پژوهش اثر رسوبات بر ضریب تخلیه در سرریزهای مثلثی،60°،90  مستطیلی، اوجی و روگذر در جریان پایدار یکنواخت مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. برای انجام آزمایش از دو دستگاه کانال باز به طول های 7 متر (برای بده های کم) و 5 متر (برای بده های زیاد) با توانایی نصب سرریزهای مورد نظر، استفاده شده است. آزمایش ها برای کانال 7 متری با سه شیب 0.035، 0.07 و 0.087 و برای کانال 5 متری با شیب 0.00873، در دو حالت جریان آب خالص و جریان آب با رسوبات انجام شده است. در کانال 7 متری بده بین 8 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض (2 متر مکعب بر ساعت) تا 14.7 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض (4 متر مکعب بر ساعت) و در کانال 5 متری بده بین 1.8 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض (3.96 متر مکعب بر ساعت) تا 11.8 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض (25.56 متر مکعب بر ساعت) تنظیم شده است. ذرات رسوبی به گونه همگن با نرخ وابسته به بده به درون کانال تغذیه شده اند. برای اندازه گیری سرعت، از لوله پیتو و برای اندازه گیری عمق از عمق سنج نقطه ای یا قلابی با دقت 0.0.2 استفاده شده و هر آزمایش سه تا چهار بار تکرار و داده برداری انجام گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که از مقایسه با آب زلال، رسوبات معلق سبب کاهش ضریب تخلیه می شوند که این اثر روی ضریب تخلیه، در بده های کم تر و شیب کم تر، نمایان تر بوده و مستقل از نوع سرریز به کار گرفته شده است. همچنین بر اساس داده ها و نتایج به دست آمده، روابطی به روش همبندی برای ضرایب تخلیه سرریزهای به کار رفته در این آزمایش پیشنهاد گردیده است که امکان محاسبه ضریب تخلیه در حالت آب حاوی رسوبات را با استفاده از ضریب تخلیه در حالت آب خالص دارا می باشد.

هدف از این پژوهش، ارزیابی خطر زمین لغزش در بخشی از حوزه آبخیز هراز با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره فازی است. ابتدا نقاط لغزشی با استفاده از عکس های هوایی و بازدیدهای میدانی مشخص و در پی آن نقشه پراکنش زمین لغزش منطقه تهیه شد. هر یک از عامل های موثر بر وقوع زمین لغزش از قبیل (شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، سنگ شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از جاده و فاصله از آبراهه) به عنوان یک لایه اطلاعاتی در محیط GIS رقومی و به منظور انجام تحلیل های مبتنی بر تئوری مجموعه های فازی استفاده گردید. تحلیل های فازی با استفاده از نرم افزار Matlab 7.1 و پس از تعیین توابع عضویت برای هر یک از عامل های تاثیر گذار در وقوع زمین لغزش صورت پذیرفت. سپس خروجی این نرم افزار که درجه خطر محاسبه شده برای هر پیکسل در نقشه محدوده مورد مطالعه می باشد، به محیط نرم افزار ILWIS منتقل و نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش تهیه گردید. نتایج نشان داد که 29.42 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای حساسیت خیلی زیاد، 32.19 درصد حساسیت زیاد، 30.36 درصد متوسط و 8.04 درصد حساسیت کمی به لغزش دارند.

اندازه ذرات معلق یکی از اساسی ترین ویژگی های رسوبات است که بر فرآیند انتقال، رسوب گذاری و کنترل آن ها تاثیر می گذارد، ولی تاکنون بسیار کم مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعه با هدف دانه بندی رسوبات معلق در دو بخش از یک بازه و طی یک رگبار در حوزه آبخیز جنگلی آموزشی دانشگاه تربیت مدرس با مساحت 13263 هکتار انجام پذیرفت. بررسی دانه بندی رسوبات معلق بر اساس قانون استوکس و کاربرد روش پیپت اصلاح شده در محیط نرم افزاری GRADISTAT انجام شد. تجزیه و تحلیل نمونه ها و تجزیه و تحلیل نتایج نشان دهنده تغییرپذیری معنی دار مکانی و زمانی توزیع اندازه رسوبات معلق در رودخانه کجور بوده است.

با توجه به احداث سد مخزنی مارون روی رودخانه جراحی، کاهش کمیت و کیفیت آب ورودی به تالاب شادگان، از نظر اکولوژیکی تهدیدی مهم برای اکوسیستم به شمار می رود. به منظور پیشگیری از عوارض منفی دراز مدت طرح های منابع آب بر اکوسیستم تالاب، لازم است نیاز آب زیست محیطی تالاب تعیین و تخصیص آب بهینه به منظور کاربردهای گوناگون در نظر گرفته شود. در این پژوهش، با استفاده از تحلیل های هیدرولوژیکی جریان ورودی به تالاب در رودخانه جراحی، شاخص های جریان زیست محیطی بر اساس تجزیه و تحلیل مقادیر دبی جریان مورد بررسی قرار گرفت. جریان زیست محیطی در تالاب شادگان بر اساس ایستگاه هیدرومتری شادگان در روش های منحنی تداوم جریان، قانون شیلات فرانسه و روش اسماکتین به ترتیب 3.18 ،1.54 ،6.83 متر مکعب بر ثانیه برآورد شد. در روش مونتانا، جریان زیست محیطی در نیمه نخست سال 1.54 و در نیمه دوم سال 3.6 متر مکعب بر ثانیه محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که در ایستگاههای هیدرومتری پس از احداث سد، شاخص جریان زیست محیطی کاهش یافته است.