حفاظت منابع آب و خاک
سال:1395 | دوره:5 | شماره:4 |تعداد مقالات:7

دریاچه ارومیه به عنوان بزرگ ترین و مهم ترین دریاچه داخلی ایران و به عنوان یکی از ذخایر ارزشمند جهانی زیست کره از وضعیت نامطلوبی در سالهای اخیر برخوردار بوده است. شرایط نامناسب این دریاچه موجب آثار جبران ناپذیر زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی خواهد شد. لذا بررسی این موضوع از جنبه های مختلف ضروری می نماید. در تحقیق حاضر، با استفاده از مدل های سری زمانی میانگین متحرک خود بازگشت (ARMA) جریان ورودی به رودخانه های حوضه آبریز دریاچه ارومیه برای سال های آتی در دو سناریو، یک بار بر اساس داده های ثبت شده بلند مدت و بار دیگر بر اساس داده های کوتاه مدت دوره های خشکسالی اخیر پیش بینی گردیده است. سپس با وارد کردن پتانسیل جریان سطحی تولیدی رودخانه ها در مدل شبیه سازی شرایط توسعه حوضه آبریز دریاچه ارومیه در افق 1420 در محیط MODSIM، پس از تعیین وضعیت منابع و مصارف، جریان ورودی به دریاچه ارومیه در هر یک از سناریوها برآورد و اختلاف آن با حقابه زیست محیطی مصوب دریاچه محاسبه گردیده است. در نهایت بعنوان یک راهکار کلی، میزان کاهشی که لازم است در مقادیر نیاز آبی کشاورزی بعنوان مصرف کننده اصلی آب در حوضه داده شود، محاسبه گردیده تا حقابه دریاچه تامین گردد. نتایج حاکی از آن است در صورتی که نیاز آبی سالیانه متوسط کشاورزی در کل حوضه آبریز در سناریوهای پیش بینی بر اساس داده های بلند و کوتاه مدت به طور متوسط در حدود 14% و 56% کاهش یابد، حقابه زیست محیطی مصوب دریاچه ارومیه قابل تامین خواهد بود.

تغییر اقلیم موجب تغییراتی در میزان دما و بارش می شود و در نتیجه دبی رودخانه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. تغییرات بارش ناشی از تغییر اقلیم می تواند به کمک مدل های گردش عمومی جو تحت سناریوهای مختلف اقلیمی شبیه سازی شود اما بررسی تغییرات دبی رودخانه نیازمند کاربرد مدل های بارش- رواناب است. به منظور تشخیص روند تغییرات دبی ناشی از تغییراقلیم، حوضه آبریز گالیکش از حوضه های سیل خیز دراستان گلستان به عنوان منطقه مطالعاتی درنظر گرفته شد. دما و بارش برای دوره اقلیمی آتی (2030-2011) براساس مدل گردش عمومی جو HADCM3 توسط مدل مولد داده LARS-WG تحت سناریوهای مختلف اقلیمی تولید و به عنوان ورودی به مدل واسنجی شده IHACRES وارد شد تا دبی برای دوره های اقلیمی آینده شبیه سازی شود. نتایج تحلیل تغییر اقلیم نشان می دهد در منطقه مورد مطالعه تحت سناریوهای مختلف، دمای هوا در ماه های مختلف سال افزایش پیدا کند اما متوسط مجموع بارش سالانه کاهش می یابد. از آزمون من-کندال برای تشخیص روند سری های زمانی فصلی و نیمه سالانه دبی استفاده شد. نتایج نشان داد تحت سناریوهای مختلف اقلیمی، دبی در فصل بهار و نیمه اول سال در سطح 5 درصد بدون روند، ولی در دیگر فصل های سال و نیمه دوم سال دارای روندی کاهشی می باشد.

مهار سیلاب با استفاده از مخازن تاخیری تاثیر مستقیم و سریعی بر سیلاب می گذارد. هدف از این تحقیق، بررسی شاخص های کارآیی مخازن تاخیری و تاثیر آنها بر کاهش دبی اوج و حجم سیلاب در حوضه جعفرآباد استان گلستان است. برای این منظور فرآیند بارش- رواناب و روندیابی سیلاب در مخازن با استفاده از نرم افزار HEC-HMS شبیه سازی گردید. مدل تحت چهار سناریو مختلف (بدون مخزن و با مخزن خالی، نیمه پر و پر) و برای دوره بازگشت های مختلف 2 تا 100 سال اجرا گردید. تحلیل آماری نتایج بر اساس آزمون تجزیه واریانس یک طرفه صورت گرفت. به منظور بررسی اثر مخزن بر سیلاب ورودی به مخزن (کارآیی مخزن)، از دو شاخص نرخ تضعیف سیلاب و نسبت ذخیره استفاده گردید. نتایج نشان داد که احداث مخازن تاخیری موجب تاخیر در زمان وقوع دبی اوج و کاهش دبی اوج و حجم سیلاب خروجی از مخزن گردید ولی این کاهش ها از نظر آماری معنی دار نبود. اثر مخزن با افزایش دوره بازگشت سیلاب کاهش یافت. حداکثر میزان کاهش حجم سیلاب برای مخزن خالی، نیمه پر و پر به ترتیب 61.1، 33.2 و 0.8 درصد و برای دبی پیک به ترتیب 63.9، 32.8 و 6.6 درصد بود. حداکثر مقدار نرخ تضعیف سیلاب برای مخازن مورد مطالعه در شرایط خالی، نیمه پر و کاملا پر به ترتیب 26، 19 و 7 درصد و حداکثر نسبت ذخیره برای مخزن خالی و نیمه پر به ترتیب 14 و 5 بود که نشان دهنده کارآیی مخازن در کنترل سیلاب است. نتایج نشان داد که کارآیی مخزن در کنترل سیلاب فقط به حجم مخزن و میزان سیلاب بستگی ندارد.

بخش کشاورزی بزرگ ترین مصرف کننده آب در کشور است، لذا ارائه شیوه های جامع مدیریت منابع آب و تدوین سیاست های صحیح در جهت افزایش بهره وری آب در این بخش ضروری می باشد. بدین منظور، در مطالعه حاضر برای ارزیابی اثرات سیاست قیمت گذاری آب آبیاری بر مدیریت تقاضای آب در دشت اردلان از یک سیستم مدل سازی اقتصادی مشتمل بر مدل برنامه ریزی ریاضی مثبت (PMP) و رهیافت حداکثر آنتروپی (ME) استفاده شد. داده های موردنیاز مربوط به سال زراعی 93-1392 بود. نتایج نشان داد که قدرمطلق کشش قیمتی تقاضای آب برای یونجه و گوجه فرنگی که نیاز آبی بالاتری دارند، بیشتر از سایر محصولات منتخب است و تقاضای کشاورزان برای نهاده آب در تولید این محصولات باکشش تر است. افزون بر این، نتایج نشان داد که افزایش قیمت آب آبیاری (تحت سناریوهای 200 تا 1000 ریال نسبت به شرایط سال پایه) منجر به کاهش سطح زیرکشت گندم آبی، یونجه، گوجه فرنگی و آفتابگردان و افزایش سطح زیرکشت جو آبی و هندوانه در الگوی کشت منطقه می شود. همچنین، اعمال این سیاست منجر به کاهش 2.04 تا 7.83 درصد آب مصرفی در الگوی کشت و کاهش 1.96 تا 7.65 درصد درآمد ناخالص کشاورزان در دشت اردلان می شود. در پایان، اعمال سیاست قیمت گذاری آب آبیاری و بکارگیری راهبرد تغییر الگوی کشت به صورت توأم با آن، جهت کاهش تقاضای آب آبیاری و پایداری منابع آب دشت اردلان توصیه شد.

زمین لغزش یکی از مهم ترین عوامل تخریب اراضی زراعی در حوزه آبخیز طالقان می باشد. زمین لغزش یکی از انواع حرکت های توده ای زمین است که هر ساله، موجب تخریب اراضی، تسریع فرسایش خاک و انتقال گسترده رسوبات به پشت سد طالقان می گردد. اولین گام در ارزیابی خطر و کنترل زمین لغزش، تهیه نقشه حساسیت به وقوع آن می باشد. هدف اصلی این تحقیق، تهیه نقشه حساسیت به وقوع زمین لغزش به منظور شناسایی مناطق مستعد به این پدیده و کنترل تخریب اراضی در حوزه آبخیز طالقان بوده است. بدین منظور، لایه های اطلاعاتی مربوط به عوامل موثر در وقوع زمین لغزش منطقه شامل ارتفاع از سطح دریا، زاویه شیب، جهت شیب، شکل شیب، بارندگی متوسط سالیانه، درجه حرارت متوسط سالیانه، سنگ شناسی، کاربری اراضی، تراکم پوشش گیاهی، فاصله از گسل ها، فاصله از آبراهه ها و فاصله از جاده ها با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، نقشه های توپوگرافی، تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای صحرایی، تهیه گردیده است. سپس با استفاده از روش آماری رگرسیون چندمتغیره، وزن عوامل موثر در وقوع زمین لغزش، تعیین شد و از طریق تلفیق لایه های اطلاعاتی مربوط به این عوامل، نقشه حساسیت به وقوع زمین لغزش، تهیه شده است. نتایج تحقیق حاکی از آن بوده است که حدود 26 درصد از اراضی حوضه، دارای حساسیت زیاد و خیلی زیاد به وقوع زمین لغزش می باشند که بخش عمده ای از این اراضی، دارای واحدهای سنگ شناسی gy2 (متشکل از مارن های حاوی مواد گچی و نمکی زیاد) و کاربری اراضی دیم بوده و در فاصله کمتر از 500 متری از گسل ها، واقع شده اند.

بیش از دو سوم کشور ایران در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده که همواره با چالش کمبود آب رو به رو است. این امر ضرورت توجه به روش های کاهش مصرف آب و استفاده از آب های نامتعارف را نشان می دهد. بر این اساس پژوهش حاضر به بررسی تاثیر پساب و لجن فاضلاب بر برخی ویژگی های رویشی گیاه قره داغ می پردازد. در این بررسی از تیمارهای آبیاری با پساب در پنج سطح (0، 25، 50، 75 و 100%)، لجن در دو سطح (وجود و عدم وجود لجن) و دو نوع خاک (خاک دشت سجزی و خاک زراعی) استفاده و آنالیزهای مربوط به خصوصیات ریخت شناسی گیاه با استفاده از نرم افزار SPSS انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان افزایش ارتفاع، قطر یقه و پوشش تاجی در خاک دشت سجزی در تیمار کاربرد لجن و عدم کاربرد لجن مربوط به سطح پساب 100 درصد است. این در حالی است که همین میزان برای خاک زراعی در تیمار کاربرد لجن مربوط به سطح پساب 100 درصد و در تیمار عدم کاربرد لجن برای ارتفاع گیاه مربوط به سطح پساب 50 درصد، قطر یقه سطح پساب 100 درصد و قطر تاج پوشش 75 درصد است. نتایج نشان داد که کمترین میزان افزایش در ارتفاع، قطر یقه و تاج پوشش برای خاک سجزی در تیمار عدم کاربرد لجن برای سطح پساب صفر درصد و برای قطر یقه و تاج پوشش سطح پساب 25 درصد است. همچنین برای خاک زراعی در تیمار عدم کاربرد لجن به ترتیب برای ارتفاع، قطر یقه و تاج پوشش سطح پساب صفر، 25 و 50 درصد و برای تیمار کاربرد لجن برای قطر یقه سطح 75 و برای ارتفاع و تاج پوشش سطح صفر درصد است.

آبشویی نمک های محلول در نیمرخ خاک یکی از روش های بهسازی خاک های شور و سدیمی است. برآورد آب مورد نیاز برای اصلاح این خاک ها به منظور مدیریت بهینه منابع آب و خاک ضروری است. به همین منظور، در این پژوهش سه روش آبشویی غرقاب دائم، غرقاب متناوب و پاششی بر روی خاک های شور و سدیمی منطقه ویس در استان خوزستان مورد بررسی قرارگرفت. این پژوهش به صورت آزمایشگاهی در ستون های خاک دست نخورده به ارتفاع یک متر و قطر 15 سانتی متر (با فشردن لوله پلی اتیلن از سطح دیواره نیمرخ حفر شده به سمت پایین به صورت عمودی) اجرا شد. در ستون های خاک با میانگین شوری اولیه 14.13 دسی زیمنس بر متر، چهار لایه به ضخامت 25 سانتی متر در نظر گرفته شد که به ترتیب، از بالا به پایین دارای بافت لومی رسی، لوم و دو لایه آخر لوم سیلتی بود. ستون های خاک در طول اجرای آزمایش به وسیله آب کانال آبیاری منشعب شده از کارون بزرگ با شوری 2.86 دسی زیمنس بر متر با عمق های 25، 50، 75 و 100 سانتی متر تیمار گردید. پس از اعمال هر کدام از عمق های آبشویی، ستون مربوطه از دور آبشویی خارج گردید. براساس نتایج بدست آمده، مدل تجربی مشخصی برای هر روش آبشویی ارائه شد. در این میان، مدل نمایی در آبشویی غرقاب دائم بر مبنای ضریب همبستگی بالاتر و خطای استاندارد کمتر، به عنوان بهترین مدل معرفی گردید. لیکن، آبشویی غرقاب متناوب علاوه بر حجم آب مورد نیاز کمتر برای شوری زدایی خاک، ضریب راندمان آبشویی بهتری را متناسب با بافت خاک منطقه نشان داد. با توجه به بحران کمبود آب در شرایط کنونی و ضریب راندمان آبشویی برابر با 0.33 تا 0.35 در لایه های متوالی خاک از بالا به پایین، می توان روش غرقاب متناوب را برای آبشویی خاک های منطقه مورد مطالعه توصیه نمود.