مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1395 | دوره:10 | شماره:32 |تعداد مقالات:8

دراین تحقیق ایستگاه های تهران، زنجان و قزوین در جبهه جنوبی و ایستگاه های رشت، رامسر، بابلسر و گرگان در جبهه شمالی البرز به منظور پیش بینی مقادیر بارش، درجه حرات میانگین، حداکثر و حداقل و تعیین اقلیم آینده با کاربرد مدل های گردش عمومی جو و شبیه سازی اقلیمی در دوره های 2099-2070، 2049-2020 و دوره مشاهداتی 2008-1979 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تهیه سناریو های اقلیمی در آینده از خروجی های مدل گردش عمومی HadCM3 تحت سناریوی انتشار A2 و B2 و روش ریزمقیاس نمایی آماری و به کارگیری مدل SDSM استفاده گردید و در ادامه با استفاده از روش دومارتن اقلیم آینده تعیین گردید. هدف اصلی مقایسه تغییرات در دو جبهه شمالی و جنوبی البرز در شرایط تغییراقلیم می باشد. عملکرد مدل در پیش بینی پارامترهای اقلیمی بر اساس شاخص ضریب-تشخیص (R2) و جذر میانگین مربعات خطای تخمین (RMSE) ارزیابی شد. نتایج حاصل از پیش بینی پارامترهای اقلیمی نشان داد شبیه سازی پارامترهای اقلیمی توسط مدل با دقت بالایی انجام گرفته است. در همه ایستگاه های مورد مطالعه بارش در دوره 2049-2020 در مقایسه با دوره مشاهداتی 2008-1979 دارای یک روند افزایشی می باشد ولی شدت افزایش در جبهه های جنوبی بیشتر از شمالی خواهد بود. درجه حرارت حداکثر، حداقل و میانگین در دوره های 2099-2070 و 2049-2020 نسبت به دوره مشاهداتی 2008-1979 افزایش خواهد یافت. که شدت این افزایش دما در جبهه جنوبی بیشتر از شمالی خواهد بود. نتایج حاصل از تعیین اقلیم به روش دومارتن نشان داد که در جبهه شمالی اقلیم در ایستگاه های بابلسر، رامسر و رشت نسبت به اقلیم مشاهداتی 2008-1979 در دوره های آتی تغییری نخواهد کرد. در ایستگاه گرگان در دوره 2099-2070 تحت سناریو A2 اقلیم از مدیترانه ای به نیمه خشک تغییر خواهد کرد. و در جبهه جنوبی در ایستگاه تهران در دوره 2049-2020 تحت سناریوA2 اقلیم از نیمه خشک به خشک و در ایستگاه زنجان در دوره 2049-2020 تحت سناریو A2 اقلیم از نیمه خشک به مدیترانه ای و در دوره 2099-2070 از اقلیم مدیترانه ای دوباره به اقلیم نیمه خشک تغییر خواهد کرد. می توان با صحت بالا از این داده های شبیه سازی شده جهت آینده نگری مناسب تر از شرایط آب و هوایی در دوره های آتی استفاده کرد و به کمک آن مدیریت های کلان آتی را در زمینه های بهره وری مناسب تر از منابع و به خصوص منابع آبی ارتقاء بخشید

دشت هادیشهر با وسعتی معادل 57/55 کیلومترمربع در شمال غرب استان آذربایجان شرقی واقع شده است. در چند سال اخیر، به دلیل برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی این دشت، سطح آب زیرزمینی افت شدیدی پیدا کرده است. لذا به منظور یافتن راهکارهایی مفید برای مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی، از ترکیب مدل هوش مصنوعی و زمین آمار برای پیش بینی زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی استفاده شده است. ابتدا برای مدل سازی به روش شبکه عصبی مصنوعی و تعیین بهترین ساختار و الگوریتم از پیزومتر مرکزی استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوریتم لونبرگ-مارکوارت(LM) با ساختار 1؛ 2؛ 3 (سه ورودی، دو گره میانی و یک خروجی) به ترتیب بهترین الگوریتم و ساختار برای مدل سازی با شبکه عصبی در این دشت می باشد. سپس پیزومتر های انتخاب شده دشت با روش خوشه بندی سلسله مراتبی(HCA) دسته بندی شد و هر دسته از پیزومترها با مدل شبکه عصبی و فازی ساگنو مدل سازی شد و نتایج با استفاده از معیارهای ارزیابی مانند R2 و RMSEمقایسه گردید. در این تحقیق از داده های ماهانه بارش، تبخیر و تراز آب زیرزمینی به عنوان ورودی های مدل استفاده شد که نتایج نشان داد از بین روش های فازی و شبکه عصبی روش شبکه عصبی کارایی بالاتری داشت. لذا برای پیش بینی زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی از روش کریجینگ و کوکریجینگ عصبی استفاده شد.

پاشمان به عنوان مرحله ای مهم از فرآیند فرسایش خاک، باعث جدایش ذرات خاک و آماده شدن آن ها برای انتقال توسط روان آب می گردد. مقدار پاشمان به ویژگی های متعددی از عامل فرساینده (باران) و محیط فرسایش پذیر (خاک) بستگی دارد. ویژگی های مختلف خاک دانه از جمله مهم ترین عوامل مؤثر خاک بر پاشمان و متعاقباً بر فرسایش هستند که در پژوهش های مرتبط با فرسایش خاک مورد توجه قرار گرفته اند. لذا پژوهش حاضر نیز به منظور ارزیابی تغییرات پاشمان خاک در قطرهای مختلف خاک دانه (75/1، 55/3 و 18/5 میلی متر) در یک خاک لومی-رسی-شنی از منطقه مادری حوزه آبخیز کجور انجام گردید. داده ها با قرار دادن فنجان های پاشمان با شیب 18 درصد تحت شبیه سازی باران با شدت و مدت ثابت به ترتیب 80 میلی متر در ساعت و 28/18 دقیقه و در سه تکرار برای هر تیمار از قطر خاک دانه برداشت شد. نتایج نشان داد که اگرچه با افزایش قطر خاک دانه، متغیر های مقدار پاشمان خاک در جهت های بالادست و پایین دست شیب و پاشمان خالص و ناخالص کاهش پیدا کرد، اما این کاهش در هیچ یک از متغیرها، معنی دار نبود. بیش ترین و کم ترین مقادیر کاهش در متغیرهای پاشمان به ترتیب مربوط به پاشمان خالص (75/83 درصد) و پاشمان بالادست (55/72 درصد) بود. نتایج هم چنین نشان داد که با افزایش متوسط قطر خاک دانه از 75/1 به 55/3 میلی متر (2 برابر)، مقدار پاشمان ذرات خاک 57 درصد و با افزایش متوسط قطر خاک دانه از 75/1 به 18/5 میلی متر (3 برابر)، 84 درصد کاهش یافت.

دشت تبریز با وسعتی بیش از 700 کیلومترمربع در محدوده شرقی شهر تبریز تا شوره زارهای دریاچه ارومیه گسترده شده است. در این مطالعه به منظور ارزیابی ویژگی های هیدروشیمیایی آب زیرزمینی آبخوان دشت تبریز، 30 نمونه از منابع آب زیرزمینی در مهرماه سال 1391 جمع آوری گردید و در آزمایشگاه آبشناسی دانشگاه تبریز مورد تجزیه هیدروشیمیایی قرار گرفت. هدف این تحقیق ارزیابی وضعیت هیدروشیمیایی و تکامل هیدروشیمیایی آب زیرزمینی آبخوان دشت تبریز می باشد که در این راستا از روش های آماری چند متغیره مانند تحلیل عاملی، شاخص اشباع کانی ها و شاخص کلروآلکالین و مدل سازی هیدروشیمیایی معکوس توسط نرم افزار PHREEQC استفاده گردید. شاخص اشباع نمونه ها نسبت به کانی ها نشان دادند که آب زیرزمینی این آبخوان نسبت به کانی های کربناته فوق اشباع و نسبت به کانی های سولفاته و هالیت تحت اشباع می باشد. نتایج حاصل از تحلیل عاملی سه گروه عاملی را در کیفیت آب زیرزمینی دشت تبریز مؤثر نشان دادند. عامل اول و دوم ناشی از تأثیر سازندها و اندرکنش آب-سنگ است که زمین-زاد نامیده می شوند و عامل سوم از فعالیت های انسانی ناشی می شود.

خاک یکی از اصلی ترین سرمایه های ملی هر کشوری است که باید تدابیر جدی برای حفظ، نگهداری و احیاء آن اتخاذ گردد. نخستین گام برنامه ریزی برای اجرای برنامه های حفاظت و کنترل فرسایش خاک، کسب اطلاع از میزان فرسایش و تعیین اهمیت نسبی منابع رسوب و در نتیجه شناسایی مناطق بحرانی در داخل حوزه آبخیز می باشد. هدف اصلی این تحقیق تعیین توان نسبی هر یک از واحدهای سنگ شناسی حوضه ورتوان در تولید رسوب حوزه، از طریق مقایسه رنگ قطر میانه دانه های رسوب با رنگ دانه های خاک موجود در هر واحد سنگ شناسی است. نتایج نشان داد که ذرات تخریبی هر واحد سنگ شناسی، تقریباً یک نوع رنگ غالب را تشکیل می دهند درحالی که نمونه های رسوب از ترکیب ذرات با رنگ های مختلف تشکیل یافته اند. نتایج آزمون تی مستقل بین مقادیر میانگین رنگدانه مشاهداتی و میانگین رنگدانه مورد انتظار حاکی از آن است که به جز واحد سنگ شناسی آندزیت سایر واحدهای سنگ شناسی حوزه توان رسوب دهی متفاوتی از مقادیر مورد انتظار در تولید رسوب داشته اند. همچنین نتایج نشان داد که توان نسبی تولید رسوب به ترتیب در واحدهای سنگ شناسی حاوی رنگ دانه های سیاه (شیل ذغالی)، سفید و قرمز (توف های پلاژیوکلازدار و مادستون قرمز)، سبز (ماسه سنگ)، خاکستری (آندزیت) و در نهایت قهوه ای (آهک اوربیتولین دار، آهک های شیلی، ماسه سنگ قرمز و توف) کاهش می یابد. علاوه براین روش منشایابی با استفاده از رنگ دانه های رسوب روشی با ارزش برای تعیین توان نسبی رسوب دهی واحدهای مختلف سنگ شناسی می باشد.

یکی از سازه های که در کانال ها می تواند جایگزین سرریز و دریچه شود، سازه ترکیبی سرریز-دریچه می باشد. سرریز-دریچه نیم استوانه ای به دلیل انحنای سطح سرریز و در نتیجه آن چسبیدن تیغه جریان به بدنه سازه دارای ضریب دبی بیش تری نسبت به سرریز-دریچه لبه تیز است. لذا در این مطالعه چگونگی تأثیرپذیری ضریب دبی از برخی پارامترهای بی بعد در مدل ترکیبی سرریز-دریچه نیم استوانه ای بررسی شده است. آزمایش ها در کانالی افقی به طول 8 متر و عرض 282/0 متر با استفاده از لوله های با قطرهای 70، 120 و 160 میلی متر به عنوان سرریز-دریچه انجام شد. نتایج پژوهش نشان می دهد در تمام زوایای قرارگیری سازه ضریب دبی در هر دو حالت انحنا رو به بالادست و انحنا رو به پایین دست با افزایش پارامترهای بی بعد، ، و افزایش می یابد؛ به طوری که بیشترین و کمترین ضریب دبی به ترتیب در زوایای 60 و 30 درجه مشاهده شده اند. همچنین در یک مقدار ثابت و، ضریب دبی در حالت انحنا به سمت بالادست بیشتر از حالتی است که انحنای سازه به سمت پایین دست می باشد. نتایج نشان داده اند که علاوه بر زوایه قرارگیری انحنای نیم استوانه نسبت به افق، قطر سازه نیز بر ضریب دبی سازه ترکیبی نیم-استوانه ای موثر می باشد.

یکی از راه های مفید و موثر در تامین آب در مناطق خشک و نیمه خشک و مقابله با بحران خشکسالی، افزایش ذخیره آب های زیرزمینی است. احداث سدهای زیرزمینی از جمله راهکارهای مناسب جهت تامین و توسعه منابع آبی است. اولین و مهمترین مرحله در احداث یک سد زیرزمینی شناسایی مکان های مناسب برای احداث این نوع سدها است. تصمیم گیری در انتخاب مکان های مناسب احداث سد زیرزمینی با در نظر گرفتن اینکه معیارهای متعددی در این انتخاب باید در نظر گرفته شوند، کار دشواری است. هدف از این بررسی مکان یابی احداث سد زیرزمینی برای ذخیره نزولات و جلوگیری از تبخیر با استفاده از روش ارزیابی چند معیاره مکانی (SMCE) در منطقه آدوری شهرستان بم می باشد. معیارهای مورد بررسی عبارتند از: گروه اول اقتصادی و اجتماعی ( شامل: فاصله ازقنوات-فاصله از چاه-فاصله از روستا-فاصله از چشمه-فاصله از جاده-فاصله از منابع قرضه)، گروه دوم هیدرولوژی ( شامل: خطوط هم باران-رودخانه ها)، گروه سوم زمین شناسی (شامل: توپوگرافی(شیب)-زمین شناسی-ژئومورفولوژی-نفوذپذیری) و محدودیت ها (شامل: شیب-گسل-قنات-کاربری اراضی-زمین شناسی-فاصله از رودخانه) انتخاب شدند نقشه ها در نرم افزار ILWIS تهیه شدند، سپس در منوی SMCE، استاندارد سازی بر روی نقشه ها انجام شد و بعد به روش رتبه بندی وزن دهی شدند. در نهایت نقشه تلفیقی آنها تهیه شد، این نقشه سه منطقه با ارزش های مختلف را نشان می دهد که از بین این سه منطقه بهترین مکانی که دارای ارزش بیشتری می باشد، برای احداث سد زیرزمینی در منطقه آدوری شهرستان بم پیشنهاد داده می شود

نقش مؤثر آب در سلامتی انسان ها و توسعه پایدار انکارناپذیر است، از طرفی افزایش جمعیت و روند آلودگی ها در جهان محدودیت های کمی و کیفی منابع آبی را به دنبال داشته است. روند افزایش آلودگی و کاهش کیفیت منابع آبی، لزوم مدیریت مناسب بر این منابع را جهت مصارف گوناگون ضروری می نماید. رودخانه هراز به دلیل مصارف شرب، کشاورزی و آبزی پروری حایز اهمیت است. لذا، با توجه به ساخت سد هراز در مسیر این رودخانه، بررسی کیفیت آب این رودخانه در نظام مدیریتی و زیست محیطی کاری بنیادین است، بر این اساس تحقیق حاضر در راستای این هدف صورت گرفته است. در این مطالعه جهت ارزیابی کیفیت آب رودخانه 17 نقطه تعیین و نمونه برداری گردید. وضعیت کیفیت آب رودخانه مذکور از طریق مقایسه با استاندارد های جهانی از نظر پارامترهای فیزیکو-شیمیایی همانند کدورت، کل مواد محلول، هدایت الکتریکی، اسیدیته، سختی کل، سولفات، فلوراید، آمونیاک، نیتریت، مس، منیزیم، کلسیم، پتاسیم، فسفات، آلومینیم، سیلیس، کلراید و منگنز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرمافزار های Excell و SPSS و جهت ترسیم نقشه های مورد نظر از نرم افزار ArcGis10 استفاده گردید. نتایج نشان داد که کیفیت آب رودخانه به شدت به نوع کاربری های اراضی و سیمای سرزمینی که آن را فرا گرفته و حضور انسان بستگی دارد. بر اساس نتایج به دست آمده، ایستگاه های شماره 1 و 2 دارای کیفیت بالایی بوده ولی به طرف ایستگاه های پایین دست رودخانه، مثل ایستگاه های شماره 6، 9، 13، 15، کیفیت آب بدتر شده و دارای بارآلودگی بیشتری می باشند.