سامانه های سطوح آبگیر باران
سال:1399 | دوره:8 | شماره:4 (پیاپی 27) |تعداد مقالات:6

شناخت نحوه تغییرات جریان حداقل در بالا دست رودخانه و همچنین روند آن، اطلاعات ارزشمندی را در مدیریت آب و حق آبه ها و نیز اصلاح الگوی کشت می دهد. همچنین مناطق مناسب برای کنترل آب را در طول مسیر رودخانه از دیدگاه مدیریت منابع آب مشخص می سازد. علاوه بر مسایل اقتصادی، حفظ اکوسیستم رودخانه از مسایل مهم است که تاکنون توجهی به آن نشده است. زمان رخ داد حداقل جریان با پایه زمانی 60 روزه از سرشاخه ها تا پایین دست متفاوت می باشد. همچنین روند آبدهی نیز در بالا دست تا پایین دست رودخانه تغییر می نماید. در این مطالعه برخی از ایستگاه های هیدرومتری حوزه کرخه مورد بررسی قرار گرفته و پس از بررسی داده ها، ایجاد سری زمانی آنها و دبی های حداقل با پایه زمانی 60 روزه برای هر سال در هر ایستگاه استخراج شد. دبی متوسط سالانه نیز محاسبه و نسبت دبی حداقل با پایه زمانی 60 روزه به دبی متوسط بدست آمده و از آن بعنوان شاخص ارزیابی استفاده شد. با دبی حداقل ذکر شده و شاخص های فوق رگرسیون چند متغیره برقرار و عوامل مورفومتریک موثر استخراج شد. نتایج نشان داد که جریان حداقل با مساحت بیشترین رابطه (0. 8=R2) و شاخص های جریان با فاصله هر ایستگاه تا خروجی حوزه کرخه رابطه (0. 2=R2) بیشتری داشتند. این موضوع نشان داد که در سراب حوزه، جریان حداقل نسبت به متوسط جریان کمتر بوده و با نزدیک شدن به پایاب حوزه شاخص افزایش می یابد. لذا برای مدیریت منابع آب در اراضی زراعی در سراب حوزه باید به روش های استحصال آب باران توجه بیشتری شود.

بندهای کوتاه رسوب گیر سازه های اصلاحی و کلیدی برای کنترل جریان رسوب و اصلاح مسیر آبراهه ها در حوزه های آبخیز هستند. در استان کرمانشاه کارآمدی این سازه ها در انباشت رسوب کمتر مورد مطالعه وارزیابی قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارآیی این سازه ها در نگهداشت رسوب و کنترل سیلاب ها در سه حوزه آبخیز استان انجام شد. برای این کار، ضمن انتخاب سه حوضه مطالعاتی در شرق (حوضه حاجی آباد)، شمال (حوضه رزین) و جنوب استان (حوضه مرگ)، بندهای هدف برای مطالعه مشخص شدند. از این بندها در مجموع 30، 14 و 4 بند به ترتیب گابیونی، خشکه چین و سنگی و ملاتی انتخاب و بررسی شدند. سپس رسوبات انباشت شده در مخزن پشت بندها با کمک مساحی و برداشت نمونه از مقاطع مختلف حجم سنجی شد. بررسی نتایج در حوضه حاجی آباد در شرق استان که عامل اصلی فرسایش، مرتبط با فرسایش کناره ای بود، نشان داد که عملیات احداث گابیون و خشکه چین به صورت متراکم توانسته است فرسایش خاک و رسوبدهی را به میزان 13 درصد تقلیل دهد. در حوزه آبخیز رزین در شمال استان، بند های سنگی ملاتی و گابیون موفق به دام انداختن حدود 886 تن رسوب شده بودند. در حوزه آبخیز مرگ نتایج نشان داد بندهای بالادست آبراهه با 9245 کیلوگرم بر هکتار بیشترین و بندهای پایین دست با 3575 کیلوگرم بر هکتار کمترین عملکرد کنترل رسوب را داشتند. نتایج این پژوهش نشان داد در حوضه های با ظرفیت رسوب دهی بالا، بندهای خشکه چین یکی از مهم ترین سازه های کم هزینه در حوزه آبخیز برای جلوگیری از انتقال رسوب به ویژه ذرات درشت دانه هستند. درحالی که، احداث بندهایی با زهکشی کم جهت جلوگیری از انتقال ذرات ریز نیز کارآمد است.

با توجه به تاثیر غیر قابل انکار خشکسالی بر بخش های مختلف زندگی انسان، مطالعه و بررسی دقیق این پدیده امری ضروری به نظر می رسد. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی دقت روش های زمین آمار در تهیه نقشه شدت خشکسالی های رخ داده در دشت ملایر با استفاده از شاخص سطح آب استاندارد شده SWI و تحلیل روند داده های سطح ایستابی چاه های پیزومتری است. نتایج بر اساس معیار های RMSE و MAE نشان داد که در بین روش های میان یابی، روش کریجینگ ساده (SK) با مدل کروی به دلیل دارا بودن RMSE و MAE پایین تر (برای سال 1378 با مقادیر 0. 05 RMSE = و 0. 001MAE = و برای سال 1391 با مقادیر 1. 04 RMSE= و 0. 0004-MAE =) دقیق ترین روش بوده و به عنوان مناسب ترین روش جهت تهیه نقشه شدت خشکسالی انتخاب شد. همچنین نتایج نشان داد در اکثر چاه های پیزومتری منطقه روند افزایش افت سطح ایستابی قابل ملاحظه است.

با توجه به پدیده تغییر اقلیم و در پی آن تغییرات نیازآبی گیاه شناخت و ارزیابی تغییر اقلیم در دهه های آینده با هدف برنامه ریزی محیطی مناسب در جهت سازگاری با شرایط آتی اقلیم و کاهش اثرات آن امری کاملا بایسته می باشد. عمده ترین عامل مصرف منابع آبی در مناطق خشک و نیمه خشک کشاورزی و به تبع آن تبخیر-تعرق است، لذا آگاهی از روند تغییرات و پیش بینی آن نقش موثری را در برنامه ریزی، توسعه و مدیریت منابع آب ایفا می کند. پژوهش پیش روی با استفاده از مدل ریز مقیاس نمایی لارس دبلیو جی نخست مقدار دما را در سه دوره ی زمانی (30-2011، 65-2046 و 100-2081) با استفاده از چهار مدل گردش عمومی جو (IPCM، INCM3، HADCM3 و NCCCSM) در سه سناریوی مختلف (جهان همراه با توسعه پایدار، جهان ثروتمند و جهان جداشده) محاسبه کرده سپس تغییرات تبخیر-تعرق را در جنوب شرق کشور در سه دوره ذکر شده برای 8 ایستگاه مورد بررسی قرار می دهد. بدین منظور از معادله تورنت وایت برای محاسبه تبخیر-تعرق استفاده شد. که ابتدا مقادیر دمای ماهانه چهار مدل با سه سناریوی برای دوره ی آتی ریزمقیاس شدند. نتایج نشانگر روند افزایشی دما و در پی آن افزایش تبخیر-تعرق در دوره ی آتی است. افزایش تبخیر-تعرق به طور متوسط درمدل NB1 از دیگر مدل ها کمتر بوده و در ایستگاه کرمان کمترین مقدار و در ایرانشهر بیشترین مقدار را دارد. تغییرات نسبی تبخیر-تعرق تا سال 2099 در ایستگاه کرمان 692/10 (mm/day) و در ایستگاه ایرانشهر 194/23 (mm/day) می باشد.

ارزیابی و کنترل عملکرد جزء لاینفک هر گونه فعالیت وکار اجرایی به شمار رفته و هدف از آن نیز اصلاح، بهبود و کاهش هدررفت ها و جهت بهره وری بهتر و اتخاذ تکنیک های مناسب که در نهایت به پیشرفت برنامه ها می انجامد. لذا بررسی حاضر با هدف شبیه سازی جریان آب زیرزمینی و بررسی اثرات پروژه تغذیه مصنوعی جمعاب بر منابع آب زیرزمینی دشت فریزی چناران با استفاده از مدل ریاضی و کد MODFLOW انجام پذیرفته است. مدل آبخوان مورد مطالعه بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات هدایت هیدرولیکی و دبی بهره برداری از چاه ها دارد و نسبت به تغییرات تغذیه سطحی ناشی از بارندگی حساسیت کمتری از خود نشان می دهد. طرح تغذیه مصنوعی جمعاب در سناریو شاهد باعث افزوده شدن سالانه 453717. 6 متر مکعب آب به آبخوان گردیده است. حداکثر حجم آب ورودی به سیستم آبخوان از طریق تغذیه مصنوعی جمعاب بین سال های 1374 تا 1391برابر با 1. 8 میلیون متر مکعب می باشد و با توجه به سناریو شاهد میزان1. 35 میلیون متر مکعب افزایش داشته است، این مقدار افزایش تغذیه باعث شده است متوسط ارتفاع سطح ایستابی آبخوان دشت فریزی چناران نسبت به سناریو شاهد در دوره پیش بینی در سال های 93، 94 و 95، به ترتیب برابر 0. 09، 0. 11 و 0. 17 متر افزایش یابد، و حداقل حجم آب ورودی به سیستم آبخوان از طریق تغذیه مصنوعی جمعاب بین سال های 1374 تا 1391 مربوط به سال های 1374 و 1381 می باشد که تقریبا برابر با 170هزار متر مکعب می باشد که نسبت به سناریو شاهد میزان 283 هزار متر مکعب کاهش داشته است، برآورد درآمد در سیستم برابر با 57. 5 میلیارد تومان در طول دوره بهره برداری تا سال 1391 بدست می آید. نسبت سود به هزینه پروژه با لحاظ کلیه درآمدهای حاصل ازکارکردهای اکوسیستمی پروژه و تولید حدود 11 می باشد. که این اعداد نشان دهنده توجیه اقتصادی پروژه در دوره بهره برداری تا سال1391 است.

برآورد و پیش بینی بارش و دستیابی به مقدار رواناب ناشی از آن، نقش اساسی و موثری را در مدیریت و بهره برداری صحیح از حوضه، مدیریت سدها و مخازن، به حداقل رساندن خسارات ناشی از سیلاب و خشکسالی و مدیریت منابع آب ایفا می کند. عملکرد مطلوب مدل های هوشمند باعث افزایش استفاده از آن ها برای پیش بینی پدیده های مختلف هیدرولوژیکی شده است. لذا در این پژوهش، دو مدل هوشمند برنامه ریزی ژنتیک و ماشین بردار پشتیبان برای پیش بینی بارش ماهانه استان اردبیل به کار گرفته شده و از داده های بارش، دما و رطوبت نسبی در مقیاس ماهانه به عنوان پارامترهای ورودی مدل ها استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که عملکرد هر دو مدل خوب و تقریبا یکسان بوده (میانگین خطای مطلق به ترتیب 0. 8 و 0. 721) ولی با توجه به ارزیابی های انجام شده مدل رگرسیون بردار پشتیبان عملکرد نسبتا بهتری داشته است (ضریب همبستگی0. 999). به طورکلی می توان گفت که مدل رگرسیون بردار پشتیبان برای مدل سازی و پیش بینی بارش ماهانه استان اردبیل مناسب تر بوده است.