مهندسی و مدیریت آبخیز
سال:1399 | دوره:12 | شماره:1 |تعداد مقالات:23

تخریب منابع طبیعی و محیط زیست از مهمترین دغدغه ها در مناطق مختلف جهان خصوصا نواحی خشک می باشد. به طوری که سطوح وسیعی از این اراضی در طیف گسترده ای از فرایندهای تخریب در حال نابودی است. از این رو، ارزیابی و تهیه نقشه آسیب پذیری به زوال پوشش گیاهی در ایران می تواند برنامه های مدیریتی و اجرایی را تسهیل کند. در پژوهش حاضر، معیار های مورد استفاده در یک مدل جدید برای ارزیابی زوال پوشش گیاهی به نام NIDLTS معرفی می شوند. این معیارها شامل معیار های طبیعی Natural Causes (N)، معیار های غیرمستقیم انسانی Indirect Causes (I)، معیار های مستقیم انسانی Direct Causes(D)، معیار فشار دام Livestock pressure(L)، معیار روند تغییراتTrend of degradation (T) و معیار وضعیت State indicators(S) هستند که برای برآورد هر یک، از تعدادی شاخص خطر استفاده شد. معیار های طبیعی مورد مطالعه، عبارت از تغییرات آب و هوایی، خشکسالی، اقلیم و قابلیت تناسب اراضی بودند. همچنین، شاخص های انسانی مورد مطالعه شامل تراکم جمعیت، رشد جمعیت، هزینه های دولتی از پژوهش های و کارهای اجرایی، تبدیل اراضی منابع طبیعی به اراضی کشاورزی، درصد بیکاری و درصد بی سوادی و شاخص وضعیت مورد مطالعه عبارت از درصد تاج پوشش، تولید بیوماس فعلی و تولید بیوماس فعلی به پتانسیل بود. شاخص های خطر مرتبط با هر معیار تخریب به پنج طبقه تقسیم شده، با استفاده از AHP، وزن هر شاخص و هر معیار اصلی در چهارچوب NIDLTS مشخص شد که با بررسی سهم و اثر آن ها در زوال پوشش گیاهی نوعی اولویت بندی انجام گرفت و در نهایت با روی هم گذاری کلیه لایه های تهیه شده برای هر معیار در محیط GIS، نقشه آسیب پذیری به خطر زوال پوشش گیاهی تهیه شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داده است که در بین عوامل انسانی، تبدیل اراضی منابع طبیعی به کشاورزی از بیشترین اهمیت برخوردار بوده است. در عین حال، در بین عوامل طبیعی، خشکسالی از بیشترین اهمیت در منطقه مورد مطالعه برخوردار بود. در بین تمامی معیارهای مورد بررسی، معیار طبیعی بیشترین تاثیر و معیار روند تغییرات اراضی منابع طبیعی در طول زمان کمترین تاثیر را در زوال پوشش گیاهی داشت. نقشه خطر نهایی تهیه شده نشان می دهد که بیشترین سطح حوضه را طبقه خطر متوسط و سپس، بدون خطر فرا گرفته است. به نظر منطقی می آید که مدل پیشنهادی NIDLTS برای ارزیابی خطر زوال پوشش گیاهی با در نظرگیری جامع شرایط اکولوژیکی و شناسایی روند خطر، برآورد دقیق تری از میزان زوال و تخریب گیاهی نسبت به بعضی از ارزیابی ها که فقط وضعیت فعلی تخریب پوشش گیاهی را در نظر می گیرند، ارائه می دهد.

کمبود منابع آب مهمترین پیامد تغییرات اقلیمی است که در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران به مراتب شدیدتر است. سامانه های سطوح آبگیر باران راه کار مناسبی برای مقابله با چالش خشکی و خشکسالی و نیل به اهداف افزایش بهره وری آب و بهبود شرایط معیشت ساکنین حوضه است. هدف از انجام این پژوهش، مقایسه کارائی سامانه های مختلف سطوح آبگیر باران در استحصال رواناب بود که در یک دامنه جنوبی با شیب حدود 20 درصد در روستای کبوده علیا در استان کرمانشاه انجام شد. در این پژوهش، سامانه جمع آوری باران لوزی شکل در ابعاد 1. 7 × 1. 7 متر با سه تیمار سطح خاک کوبیده شده همراه با کاه، سنگ فرش با پوشش پلاستیک و شاهد در سه تکرار انجام شد. به منظور تعیین مقدار رواناب تولید شده از هر بارش، نه مخزن 100 لیتری در پایین دست راس هر سامانه نصب و بعد از هر رگبار مقدار آب ذخیره شده، اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ضریب رواناب حاصل از بارش از سطح سامانه های آبگیر کاه گل (خاک کوبیده با کاه)، پلاستیک با روکش سنگ فرش و شاهد به ترتیب 44، 88 و 16 درصد بود که در دو سامانه اول رابطه معنی داری بین میزان بارش و حجم آب استحصال یافته وجود داشت. بر اساس نتایج این پژوهش، تیمار سطح پلاستیک با سنگ فرش و بعد از آن سامانه خاک کوبیده شده با کاه نقش قابل توجهی در استحصال آب داشتند. همچنین، بر پایه نتایج این پژوهش، آستانه تولید رواناب برای سامانه های خاک کوبیده شده با کاه، سطح پلاستیک با روکش سنگ فرش و سطح شاهد به ترتیب 1. 5، 0. 8 و 3. 4 میلی متر بارندگی است که در سامانه پلاستیک به طور معنی داری کمتر بود. بنابر این، در صورتی که ایجاد سطح آبگیر با استفاده از کاه گل مشکل باشد، سطح پلاستیکی نقش قابل توجهی در استحصال آب باران خواهد داشت. در عمل نیز ایجاد سامانه لوزی شکل بر روی دامنه نسبت به اشکال دیگر ساده تر است.

تعیین سهم جریان های زیرسطحی در جریان رودخانه، می تواند در تحلیل جریان رودخانه، مدل سازی بارش-رواناب و واسنجی مدل ها، مدیریت آب در شرایط کم آبی و تعیین میزان ذخیره آبخیز مفید باشد. در این پژوهش، تعداد 22 ایستگاه آب سنجی با آمار مناسب و دوره مشترک آماری سال های آبی1391-1361 انتخاب شدند. روند تغییرات جریان در طی ماه های سال برای کلیه ایستگاه های آب سنجی منطقه پژوهش ترسیم و خشک ترین ماه سال تعیین شد. سپس، واسنجی شش الگوریتم رقومی برگشتی با استفاده از داده های دراز مدت خشک ترین ماه سال انجام و پس از به دست آوردن پارامترهای بهینه مدل ها، تفکیک جریان پایه برای کل دوره انجام و ارزیابی کارایی مدل ها با استفاده از شاخص ریشه میانگین مربعات خطا انجام شد. نتایج نشان داد که قسمت اعظم جریان رودخانه در منطقه مورد پژوهش، مربوط به جریان پایه است و کمینه، بیشینه و میانگین سالانه شاخص جریان پایه در کل دوره به ترتیب برابر با 0. 48، 0. 62 و 0. 56 می باشد که نشان دهنده مشارکت بیش از 50 درصدی منابع آب های زیرسطحی در آب های سطحی حوضه های مورد پژوهش است. نتایج ارزیابی کارایی مدل ها با استفاده از شاخص ریشه میانگین مربعات خطا نشان داد که متوسط خطا در منطقه پژوهش، برای هر شش روش در محدوده 0. 025 تا 0. 044 است که کمترین آن متعلق است به روش لینه و هالک و بیشترین خطا، مربوط به فیلتر رقومی تک پارامتره می باشد. جمع بندی کلی نتایج فرایند واسنجی و بررسی روابط همبستگی بین داده های محاسباتی و اندازه گیری شده، نشان داد که بین داده های محاسباتی و اندازه گیری شده، همبستگی با ضریب تبیین بیش از 0. 80 وجود دارد و روش واسنجی با داده های فصل خشک در غیاب روش های مبتنی بر ردیاب ها، به عنوان مناسب ترین روش واسنجی فیلتر های رقومی تفکیک جریان در منطقه مورد پژوهش پیشنهاد می شود.

ﻫ ﺪ ف از پژوهش حاضر، ﺑ ﺮ رﺳ ﯽ اﺛ ﺮ ﺗ ﻐ ﯿ ﯿ ﺮ اﻗ ﻠ ﯿ ﻢ ﺑ ﺮ دبی ماهانه ﺣ ﻮ زه آﺑ خیز کارون به عنوان بزرگ ترین حوضه کشور است. در این مطالعه، پنج ایستگاه هیدرومتری (بام دژ، تله زنگ، حرمله، گتوند و دزفول) و سه ایستگاه سینوپتیکی (اهواز، دزفول و مسجد سلیمان) در نظر گرفته شد. با استفاده از نرم افزار SDSM، داده های NCEP و داده های بزرگ مقیاس مدل گردش عمومی جو (HadCM3 برای دما و CgCM3 برای دبی) تحت دو سناریوی اقلیمی A1B و A2 در حوضه کارون ریزمقیاس سازی شد. سپس داده های تغییر اقلیم و خروجی مدل ریزمقیاس نمایی به نرم افزار SPSS 19 و Minitab 17 وارد تا روند معنی داری دبی برای دوره های اقلیمی آینده (2070-2020) پیش بینی شود. نتایج تحلیل تغییر اقلیم نشان داد که در منطقه مورد مطالعه تحت سناریوهای مختلف دمای هوا در ماه های مختلف سال در سناریوی A1B به میزان 1. 60 درجه سانتی گراد و در سناریوی A2، 1. 58 درجه سانتی گراد افزایش پیدا می کند، اما متوسط دبی سالانه ایستگاه ها در سناریوی A1B به میزان 19. 82 مترمکعب و در سناریوی A2 به 16. 27 مترمکعب کاهش می یابد. نتایج همچنین نشان داد، تحت سناریوهای مختلف اقلیمی دبی در فصل بهار و نیمه اول سال در سطح اطمینان 95 درصد بدون روند معنی داری، ولی در دیگر فصل های سال و نیمه دوم سال دارای روند کاهشی معنی داری می باشد.

اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم چالش بزرگی برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب است. تعیین اثرات تغییر اقلیم بر فرایندهای هیدرولوژیکی، پیش نیاز تدوین استراتژی های سازگاری با اثرات تغییر اقلیم می باشد که لازمه مواجه با بحران کم آبی در آینده است. هدف این پژوهش، بررسی اثر تغییر اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی حوضه رودخانه چهل چای در استان گلستان می باشد. برای شبیه سازی فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه از مدل توزیعی و فرایندی J2000 استفاده شد. در این راستا، مدل با استفاده از داده های دبی روزانه ایستگاه خروجی حوضه برای دوره زمانی 2014-2002 واسنجی و اعتبارسنجی شد. به منظور تعیین اثر تغییر اقلیم، از آخرین خروجی-های هفت مدل اقلیمی CanESM2، CCSM4، BBC-CSM1. 1، CESM1-BGC CESM1-CAM5، ICHEC-EC-EART و MPI-M-MPI-ESM-LR برای دو سناریوی انتشار RCP4. 5 و RCP8. 5 برای دوره 2100-2071، استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که میانگین افزایش دمای بیشینه حوضه برای مدل های مختلف در سناریوهای RCP4. 5 و RCP8. 5 در دوره 2100-2071 به میزان 2. 6 و 4. 7 درجه و دمای کمینه به میزان 2. 4 و 4. 5 درجه سانتی گراد می باشد. همچنین، میانگین تغییرات مقدار بارندگی برای این سناریوها به میزان 1. 35 درصد افزایش و 0. 6 درصد کاهش می باشد. این تغییرات باعث افزایش تبخیر و تعرق به میزان 9. 6 و 16. 7 درصد و کاهش دبی حوضه به میزان 4. 2 و 3. 2 درصد می شود. نتیجه این تغییرات هیدرولوژیکی به-صورت کاهش جریان حوضه در آوریل تا ژوئن نمایان می شود که برای سناریوی RCP 8. 5 تا اکتبر ادامه دارد.

برای پایش روند تغییرات زمانی و مکانی برف در مناطق برف گیری مانند زاگرس نیاز به داده های درازمدت برف با دقت مکانی بالا است، در حالی که در بیشتر ایستگاه های منطقه زاگرس اندازه گیری برف یا انجام نشده و یا آمار آن در دسترس نیست. از این رو، در این پژوهش برای بررسی تغییرات زمانی و مکانی فصل برفی در منطقه زاگرس از داده های روزانه عمق برف ERA-Interim/Land در دوره آماری 2010-1979 میلادی استفاده شد. سپس، برای هر سال آبی (اکتبر تا سپتامبر سال بعد) از دوره آماری مورد مطالعه، نخستین تاریخی که در آن بیش از یک سانتی متر برف ریزش کرده، به عنوان نخستین روز برفی و آخرین تاریخی که بیش از یک سانتی متر برف دریافت کرده است، به عنوان آخرین روز برفی سال و فاصله زمانی میان این دو تاریخ نیز به عنوان فصل برفی سال تعریف شد. شیب تغییرات روند سری های زمانی زمان آغاز و پایان ریزش برف و طول فصل برفی نقاط مختلف منطقه مورد مطالعه با استفاده از رگرسیون خطی و برآوردگر خطی سن برآورد و معنی داری آن ها به کمک آزمون من-کندال آزمون شد. افزون بر این، میانگین تاریخ-های آغاز و پایان ریزش برف و طول فصل برفی در دهه های مختلف دوره مورد مطالعه با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین، ارتباط بین تاریخ های آغاز و پایان ریزش برف و طول فصل برفی در منطقه با ارتفاع، طول و عرض جغرافیایی آزمون شد. نتایج نشان داد که الگوی توزیع مکانی تاریخ نخستین و آخرین ریزش برف و طول فصل برفی منطقه مورد مطالعه با طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع ایستگاه ها رابطه معنی داری دارد. بررسی روند تغییرات زمانی پارامترهای یاد شده نیز نشان داد که در بخش گسترده ای از زاگرس زمان آغاز نخستین بارش برف سال به تاخیر افتاده است و زمان ریزش آخرین برف سال نیز پیش افتاده است. پس، افتادن نخستین بارش برف سال و پیش افتادن آخرین بارش برف سال باعث کوتاه تر شدن طول فصل برفی در منطقه شده است. بخش بزرگی از این روند کاهشی نتیجه کاهش شدید و معنی دار سری زمانی زمان آخرین برف سال است که با شیب تندی کاهش یافته و خود را از ماه مارس به ماه های آوریل و ژانویه منتقل کرده است.

آگاهی از وضعیت خشکسالی و پیش بینی شرایط آتی آن نقش مهمی در برنامه های مدیریت منابع آب بر عهده دارد و در این راستا متغیرهای بارش و دما تأثیر به سزایی در شدت و مدت وقوع این پدیده ایفا می کنند. با توجه به وضعیت حاکم بر دریاچه ارومیه در سال-های اخیر و تنش آبی موجود در حوزه آبخیز آن، در این پژوهش، وضعیت خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک سقز به عنوان یکی از ایستگاه-های مهم جنوبی حوزه آبخیز این دریاچه در مقیاس های زمانی مختلف با استفاده از شاخص بارش-تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) و مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) با سه تابع هسته ای خطی، چند جمله ای و پایه شعاعی و شبکه بیزین (BN) مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از شاخص SPEI در مقیاس های زمانی کوتاه مدت یک و سه ماهه، میان مدت شش و 12 ماهه و بلندمدت 24 و 48 ماهه در طی دوره آماری 49 ساله برای پایش وضعیت خشکسالی در این ایستگاه استفاده شد. نتایج نشان داد، هشت دوره طولانی مدت خشکسالی مربوط به سال های 1968-1962، 1974-1972، 1979-1978، 1982-1980، 1984-1983، 1987-1986، 2003-1999 و 2009-2007 در طول دوره آماری وجود دارد. سپس، با استفاده از سری زمانی مقادیر SPEI در پنج مدل ورودی با تأخیرهای یک تا پنج ماهه و مدل های SVM و BN نسبت به پیش بینی خشکسالی اقدام شد. نتایج نشان داد که در هر دو روش، مدل با پنج تأخیر زمانی عملکرد بهتری داشته و تابع هسته ای خطی در روش SVM نسبت به دو تابع دیگر دقت بیشتری داشته است. همچنین، دقت پیش بینی این مدل ها با افزایش مقیاس محاسبه SPEI رابطه مستقیم دارد، به نحوی که ضریب همبستگی در روش شبکه بیزین در مرحله آزمون از 0. 174 در مقیاس یک ماهه به 0. 985 در مقیاس 48 ماهه و در روش SVM با تابع هسته ای خطی نیز از 0. 149 به 0. 983 رسیده است.

اندازه گیری فرسایش و رسوب معمولا با استفاده از روش های مختلف برای دستیابی به اطلاعات قابل اعتماد از میزان هدررفت خاک ضروری می باشد. در این راستا، به کارگیری روش های نو و دانش روز به سبب تسهیل در اندازه گیری ها و افزایش دقت مورد نظر از اهمیت زیادی برخوردار است. لکن اطلاعات کافی در زمینه کارایی روش های نوین در دسترس نیست. لذا، پژوهش حاضر با هدف به کارگیری اسکنر نوری به عنوان یکی از روش های نوین اندازه گیری فرسایش خاک و مقایسه نتایج حاصل از آن با دو روش سنتی شیارسنج و پارافین در زمینه اندازه گیری فرسایش شیاری در شرایط آزمایشگاهی صورت پذیرفت. برای انجام پژوهش، ابتدا یک خاک لومی رسی در کرت های آزمایشی با ابعاد 30 در 40 سانتی متر و با شیب 20 درصد در معرض باران با شدت 50 میلی متر بر ساعت به مدت 20 و 80 دقیقه و ایجاد فرسایش سطحی قرار داده شد. سپس، در مرحله بعد، باران با شدت های 90 و 100 میلی متر بر ساعت به ترتیب در مدت های 20 و 80 دقیقه برای ایجاد فرسایش های شیاری با ابعاد مختلف اجرا و در نهایت میزان فرسایش شیاری با سه روش اسکنر نوری، شیارسنج و پارافین اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده از اسکنر نوری با مقادیر غلظت رسوب اندازه گیری شده در خروجی کرت و نیز روش های شیارسنج و پارافین مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین میزان جا به جایی خاک از روش های اسکنر نوری، شیارسنج و پارافین برای شدت 90 میلی متر بر ساعت با مدت 20 دقیقه به ترتیب 79. 73± 283. 30، 8. 27± 35. 49 و 9. 22± 45. 93 گرم و میانگین میزان جابه جایی خاک برای شدت 100 میلی متر بر ساعت با مدت 80 دقیقه در اسکنر نوری، شیارسنج و پارافین به ترتیب 274. 22± 377. 94، 5. 71± 41. 45 و 11. 45± 46. 20 به دست آمد. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص شد که نتایج حاصل از اسکنر نوری بسیار متفاوت و مقادیر آن بسیار بالاتر از دو روش سنتی مورد مطالعه است.

در دهه های اخیر مدل های هیدرولوژیکی کاربرد گسترده ای در شبیه سازی فرایند بارش رواناب یافته اند. این مدل ها دارای مقادیر پارامترهای ثابت هستند که نیاز است با روش مناسب، مقادیر آن ها بهینه شوند. در واقع، کارایی مدل های هیدرولوژیک علاوه بر ساختار آن ها به مقادیر بهینه پارامترهای آن ها بستگی دارند. در این پژوهش، به بررسی کارایی سه روش بهینه سازی اتوماتیک شامل الگوریتم تکامل تصادفی جوامع، DDS و الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی پارامترهای مدل یکپارچه HyMod در حوضه قورچای رامیان پرداخته شد. برای هر سه الگوریتم، سرعت رسیدن به هم گرایی و میزان تغییرات مقادیر بهینه شده مورد بررسی قرار گرفت. الگوریتم ژنتیک در تعداد اجرای کمتری به هم گرایی رسید و پس از آن، الگوریتم DDS در مرتبه بعدی قرار داشت. از نظر زمان اجرا به ازای هر تکرار، کمترین زمان مربوط به روش تکامل تصادفی جوامع و بیشترین زمان مربوط به روش الگوریتم ژنتیک بود. بیشترین نوسانات در جواب های بهینه شده مربوط به الگوریتم DDS و کمترین نیز مربوط به الگوریتم تکامل تصادفی جوامع بود که از این نظر، بهینه سازی با استفاده از روش تکامل تصادفی جوامع از ثبات بیشتری برخودار بود. با استفاده از تحلیل واریانس و مقایسه میانگین-ها مشاهده شد، در روش تکامل تصادفی جوامع با افزایش تعداد جوامع تا 12 جمعیت عملکرد مدل بهتر شد که از این تعداد بیشتر، عملکرد الگوریتم بهبود پیدا نکرد. برای پارامتر alpha با افزایش مقدار آن، عملکرد الگوریتم بدتر شد و بهترین عملکرد الگوریتم مربوط به مقدار برابر با 0. 58 بود. بر عکس پارامتر alpha، با افزایش پارامتر beta عملکرد الگوریتم بهتر شد و بهترین عملکرد در مقدار beta برابر با یک به دست آمد. برای الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه تعداد کروموزوم ها، نرخ تزویج و نرخ جهش به ترتیب برابر با 16، 0. 2 و 0. 3 به دست آمد.

در رودخانه هایی با قابلیت رسوب گذاری فراوان، برداشت مصالح بدون در نظر گرفتن موقعیت مناسب آن، ممکن است به جابه جایی سریع رودخانه، تخریب کناره ها و زمین های زراعی، تخریب سازه های آبی و در نتیجه مشکلات اجتماعی و اقتصادی منجر شود. پژوهش حاضر با هدف اصلی شناخت و ارزیابی کلیه شاخص های تاثیرگذار در برداشت و در ادامه تعیین نقاط بهینه برداشت شکل گرفته است. در این پژوهش، شاخص های تاثیرگذار در بهره برداری از مصالح برای رودخانه تالوار استان کردستان با شاخص هایی مانند ژئوتکنیک، زیست محیطی، وضعیت فرسایش و رسوب گذاری بستر و سیلاب دشت ها، مشخصات هیدرولوژی منطقه، دانه بندی مصالح، شرایط اجتماعی و اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، اولویت شاخص های وارد شده به مدل با استفاده از پرسش نامه هایی از طریق کارشناسان مرتبط با مهندسی آب و رودخانه به دست آمده و سپس، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبیAHP، مقایسه دودویی شاخص ها و وزن دهی آن ها انجام شده است. در ادامه، با استفاده از تکنیک سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تلفیق لایه های اطلاعاتی و هم پوشانی آن ها تهیه و نهایتا نقشه نقاط بهینه و مناسب برای برداشت مصالح رودخانه ای به دست آمده است. نتایج بررسی ریخت شناسی رودخانه نشان داده که بازه های مستقیم نسبت به تغییرات تراز بستر از بخش مئاندر رودخانه حساس تر بوده، لازم است، برداشت مصالح در این نوع بازه ها تا حد امکان با عمق و پهنای یکسانی انجام گیرد. بر طبق یافته های این پژوهش، مطالعات هیدرولیک رسوب به منظور آگاهی از مکان های مستعد فرسایش یا نشست بیشترین وزن را به خود اختصاص داده و همچنین، اولویت اول برداشت مصالح رودخانه ای به مکان هایی تعلق گرفت که شیب کم داشته، در قوس ها قرار گرفته و به راه های دسترسی نزدیک هستند.

استان چهارمحال و بختیاری با دارا بودن حدود یک درصد مساحت کل کشور، حدود 10 درصد نزولات جوی کشور را به خود اختصاص داده، سرچشمه دو رودخانه مهم یعنی کارون و زاینده رود می باشد. در سال های اخیر، برای مهار و حفظ آب های سطحی و جلوگیری از خارج شدن آن ها از استان، عملیات مختلف آبخیزداری در سطح استان اجرا شده و یا برای اجرای آن ها برنامه ریزی شده است. این پژوهش، با هدف تحلیل عوامل مؤثر بر میزان مشارکت آبخیزنشینان در عملیات آبخیزداری در حوزه آبخیز منج-بیدله شهرستان لردگان در استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. ابزار جمع آوری اطلاعات در این مطالعه، پرسش نامه می باشد و اطلاعات گردآوری شده با استفاده از آمار توصیفی و آمار استنباطی و به کمک نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که بین متغیر سن، شغل اصلی و میزان تجربه افراد مورد مطالعه در کشاورزی با میزان مشارکت آن ها در فعالیت های آبخیزداری در حوضه، رابطه منفی و غیر معنی داری وجود دارد. همچنین، بین متغیرهای میزان رضایت مندی، انسجام اجتماعی، پایگاه اجتماعی-اقتصادی، عضویت در نهادهای عمومی روستا و استفاده از منابع اطلاعاتی در حوضه مورد بررسی با میزان مشارکت پاسخ گویان در فعالیت های آبخیزداری رابطه ای مثبت و معنی دار در سطح یک درصد وجود دارد. نتایج برآورد رگرسیون چندگانه به روش گام به گام، بیانگر آن است که متغیر میزان آگاهی از اهداف و خصوصیات طرح های آبخیزداری دارای بیشترین نقش در میزان مشارکت افراد مورد مطالعه در فعالیت های آبخیزداری است.

فرایند بارش تحت تاثیر عوامل متعدد محیطی همچون رخدادهای گرد و غبار قرار گرفته، بر هم کنش این دو واقعه می تواند چرخه هیدرولوژیکی را تحت تاثیر قرار دهد. با توجه به افزایش قابل توجه رخدادهای گرد و غبار در نقاط مختلف کشور، این پژوهش با هدف بررسی اثر گرد و غبار روی تغییرات احتمالی بارش استان خراسان رضوی طی سال های 2013-2000 انجام شد. بدین منظور، روش آماری رگرسیون تاریخی که بر پایه مقایسه بارش مشاهده ایی با بارش پیش بینی شده می باشد، استفاده شد. نه ایستگاه سینوپتیک به عنوان ایستگاه هدف انتخاب شدند. معادلات رگرسیون برای پیش بینی بارش ایستگاه های هدف با استفاده از داده های بارش روزانه ایستگاه های باران سنجی با روش کمینه مربعات به دست آمد. سپس، با داشتن مقادیر بارش مشاهده ای و مقادیر پیش بینی شده آن، شاخص نسبت آماری رگرسیون تاریخی برای هر ایستگاه هدف محاسبه شد. ارزیابی نسبت های آماری هر ایستگاه به وسیله آزمون جایگشت مونت کارلو و با استفاده از نرم افزار R انجام شد. از آن جا که تغییرات رطوبت نسبی نقش مهمی در فرایند بارش دارد، ضریب همبستگی میان رطوبت نسبی و شاخص نسبت آماری هر ایستگاه محاسبه شد. آزمون آماری همبستگی میان متغیرهای رطوبت نسبی و شاخص نسبت آماری برای ایستگاه ها معنی دار بود. آزمون های جایگشت برای شاخص نسبت آماری ایستگاه ها، متغیر بودن اثر گرد و غبار روی بارش را نشان داد. چنانچه کمترین شاخص نسبت آماری 0. 8 مربوط به ایستگاه نیشابور با رطوبت نسبی 38 درصد و بیشترین شاخص نسبت آماری برای ایستگاه تربت حیدریه با مقدار 1. 5 و رطوبت نسبی 59. 45 درصد بود. در بررسی حاضر، واکنش بارش در برابر رخدادهای گرد و غبار متاثر از شرایط رطوبت نسبی بوده است. به طور کلی، می توان چنین نتیجه گرفت که در یک سامانه نمی توان از اجزاء آن همواره رفتار ثابتی را انتظار داشت و از این رو رسیدن به جمع بندی های جامع در موارد ذکر شده نیازمند مطالعات گسترده تر می باشد.

استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری در علوم مختلف به طور روز افزون در حال گسترش است. کاربرد آن ها در شناخت و مدل سازی پدیده های طبیعی نظیر سیل و خشکسالی به لحاظ طبیعت و مکانیسم پیچیده و تعامل غیر خطی عوامل موثر بر آن نمونه ای از توانایی و پتانسیل این الگوریتم ها در هیدرولوژی می باشد. در این مقاله، نخست به معرفی الگوریتم جستجوی موجودات هم زیست پرداخته می شود و در ادامه کاربرد آن در بهینه سازی سامانه های فازی و با هدف یافتن ناحیه اثر ایستگاه های واقع در حاشیه جنوبی دریای خزر مورد بحث قرار می گیرد. این حوضه سالیانه شاهد وقوع سیلاب های مخرب بوده و متعاقبا صدمات جانی و مالی بوده است. یافته های این پژوهش برای برآورد سیلاب حوضه و متعاقبا طراحی سازه های کنترل سیلاب استفاده می شود. تعداد 61 ایستگاه آب سنجی واقع در این منطقه در نظر گرفته شده، مشخصات فیزیکی، اقلیمی و هیدرولوژیک آن ها شامل مساحت، محیط، ارتفاع کمینه، ارتفاع بیشینه، ارتفاع متوسط، شیب متوسط، طول آبراهه اصلی، شیب آبراهه اصلی، طول مستطیل معادل، عرض مستطیل معادل، عامل فرم، ضریب شکل، ضریب گراولیوس، ضریب گردی، ضریب فشردگی و بارش متوسط سالیانه تعیین شده است. طبق نتایج حاصل از آزمون تحلیل مولفه-های اصلی از بین 16 پارامتر مورد بررسی، مساحت، ارتفاع متوسط، ضریب شکل و ضریب گراولیوس حوضه به همراه بارندگی متوسط حوضه به عنوان مهمترین عوامل برای آزمون همگنی هستند. این عوامل به عنوان ورودی سامانه فازی استفاده شد که منجر به تولید نواحی همگن شد. الگوریتم جستجوی موجودات هم زیست برای بهینه سازی این گروه های همگن و طی فرایند های تکراری به کار گرفته شد. در نهایت، عملکرد الگوریتم و صحت و سقم این نتایج به دست آمده با استفاده از آماره ناهمگنی گشتاور خطی ارزیابی شد. بدین ترتیب، تعداد 61 ناحیه اثر که بیانگر نواحی همگن برای هر یک از 61 حوضه مورد مطالعه است، به دست آمد. نتایج این مطالعه بیانگر کارایی روش پیشنهادی در تعیین ناحیه اثر حوزه های آبخیز منطقه دارد. پراکنش جغرافیایی ناحیه اثر ایستگاه ها (ایستگاه های همگن با ایستگاه هدف) نشان می دهد که مجاورت جغرافیایی الزاما دلالت بر همگنی حوضه ها ندارد.

یکی از اثرات منفی فرسایش بادی، تلفات خاک حاصلخیز سطحی است که بهره وری خاک را کاهش می دهد. در این پژوهش، با استفاده از دستگاه شبیه ساز فرسایش بادی، میزان هدررفت برخی عناصر غذایی و تأثیر دو نوع تثبیت کننده بر کاهش هدررفت خاک و عناصر غذایی خاک در غرب استان خوزستان در تابستان 1394 و در آزمایشگاه دانشگاه آزاد واحد اهواز بررسی شد. به منظور دستیابی به اهداف یادشده، دستگاه شبیه ساز شدت فرسایش بادی طراحی و ساخته شد. کارایی دو نوع تثبیت کننده (پلیمر پلی اکریل آمید و خاک پوش گیاهی) در چهار غلظت (صفر، 15، 30 و 60 درصد) بر سطح سه نوع خاک و سه تکرار در سرعت 47 کیلومتر بر ساعت در دستگاه شبیه ساز مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع، 72 نمونه مورد به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی بررسی شد. نتایج نشان داد، فرسایش بادی در نمونه های خاک در محدوده 27. 4 تا 744. 7 گرم در مترمربع در دقیقه بوده است. تحلیل های آماری نشان داد که خاک های تیمار شده با تثبیت کننده ها اختلاف معنی داری با شاهد دارند. پلیمر، هدررفت خاک را 99 درصد کاهش داد. هدررفت خاک در دو نمونه الوان و هویزه در تیمار خاک پوش گیاهی 98 درصد کاهش یافت. اما، در خاک بروایه در غلظت 15 و 30 درصد هدررفت خاک به ترتیب 13 و 67 درصد کاهش یافت. میانگین هدررفت ازت، فسفر و مواد آلی به ترتیب به-میزان 1. 59، 0. 64 و 0. 6 گرم در مترمربع در دقیقه طی فرسایش بادی به دست آمد که این امر در طولانی مدت سبب بروز مشکلات جدی زیست محیطی و اقتصادی برای اراضی در معرض فرسایش می شود. پلیمر هدررفت ازت، فسفر و مواد آلی خاک را 99 درصد کاهش داد. کاربرد خاک پوش گیاهی سبب کاهش 98 درصدی ازت، فسفر و مواد آلی در نمونه های الوان و هویزه و کاهش 56. 6 درصدی این عناصر در خاک بروایه شد. تثبیت خاک ها با تثبیت کننده های مورد بررسی و کشت نهال های بومی راهکاری برای حل معضل فرسایش بادی و کاهش پدیده گرد و غبار در منطقه است.

تحلیل داده های بار رسوب معلق در رودخانه ها اساس شناخت روند فرسایش و رسوب در بحث مدیریت و برنامه ریزی منابع آب و خاک است. به دلیل عدم دسترسی به داده های بار رسوب معلق روزانه با اندازه گیری مستقیم، استفاده از روش هایی برای مدل سازی و برآورد آن در حوزه های آبخیز حائز اهمیت است. یکی از روش های مناسب مورد استفاده در این زمینه، به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی است. برای مدل سازی بار رسوب معلق روزانه، ایستگاه هیدرومتری سیرا در حوزه آبخیز رودخانه کرج مورد مطالعه قرار گرفت. تعداد داده مورد استفاده در این پژوهش، 624 داده با طول دوره آماری 31 سال (از سال 1360 تا1390) است. متغیرهای ورودی به مدل های شبکه عصبی مصنوعی شامل دبی لحظه ای، متوسط دبی روزانه، متوسط دبی روزانه با تاخیر سه روزه، متوسط بارش روزانه و متوسط بارش روزانه با تاخیر سه روزه و متغیر خروجی به مدل ها بار رسوب معلق روزانه است. برای تعیین متغیرهای بهینه و بهترین ترکیب متغیرها برای ورود به مدل از آزمون گاما و الگوریتم ژنتیک استفاده شد. سپس، این ترکیب ها به-همراه برخی از ترکیب متغیرهای حاصل از آزمون و خطا، وارد مدل های شبکه های عصبی مصنوعی شد. از شبکه عصبی نگاشت خودسازمان ده برای خوشه بندی داده ها استفاده و داده ها به سه گروه همگن، شامل 70 درصد برای آموزش، 15 درصد برای اعتبارسنجی و 15 درصدی برای آزمون جدا شد. در ادامه، ترکیب متغیرها وارد مدل های شبکه عصبی با توابع فعال سازی لوگ سیگموئید و تانژانت سیگموئید شد. نتایج نشان داد، در بین تمام ترکیب های ورودی به مدل های شبکه عصبی، مدل با تابع فعال سازی تانژانت سیگموئید با ترکیب متغیرهای ورودی شامل دبی لحظه ای (Q)، دبی متوسط روزانه (Qi)، دبی متوسط روزانه دو روز قبل (Qi-2)، دبی متوسط روزانه سه روز قبل (Qi-3)، بارندگی متوسط روزانه (Pi)، بارندگی متوسط روزانه دو روز قبل (Pi-2) و بارندگی متوسط روزانه سه روز قبل (Pi-3) مدل مناسب برای برآورد بار رسوب معلق روزانه شد. این مدل کمترین مقدار خطا، بالاترین کارایی مدل و کمترین انحراف استاندارد عمومی را در مقایسه با سایر مدل ها دارد. این مدل، بهترین ترکیب با تاثیرگذارترین متغیرهای ورودی به دست آمده از آزمون گاما و الگوریتم ژنتیک برای برآورد SSL است.

این پژوهش با هدف انجام مطالعات مورفومتری، بررسی ارتباطات هندسی بین آن ها، در دو کاربری مرتعی و کشاورزی انجام شده است. در ابتدا، ویژگی های هندسی و توپوگرافی 120 آبکند در بخش نیمه خشک استان شامل عرض بالا، عمق، عرض پایین، ارتفاع بالاکند، همچنین، ویژگی های سطح حوزه آبخیز آبکندها شامل میزان پوشش سطحی و خاک لخت به وسیله پلات-های یک متر مربعی به همراه نمونه های ترکیبی خاک از سطح حوزه آبخیز و دیواره آبکند ها برداشت شد. بر نمونه های خاک آزمایش های فیزیکی و شیمیایی از قبیل بررسی بافت خاک، مواد آلی، آهک کل و فعال، هدایت الکتریکی، اسیدیته، سدیم، منیزیم و کلسیم در آزمایشگاه انجام شد. نتایج بررسی روابط مورفومتریک آبکندها نشان داد که نسبت عرض بالا به عمق آبکندهای کشاورزی و مرتعی به ترتیب برابر با 2. 1 و 1. 5 بوده، نسبت عرض بالا به طول به-ترتیب در کاربری کشاورزی و مرتعی برابر با 0. 41 و 0. 57 به دست آمد که در نتیجه آبکندهای مرتعی کشیدگی بیشتری داشته اند. رابطه معکوس نمایی بین شاخص های فوق با شیب نشان داد که عوامل توپوگرافی بر شکل نهایی آبکندها تاثیرگذار بوده است. شاخص عرض پایین به عرض بالا به ترتیب در آبکندهای کشاورزی و مرتعی برابر با 0. 33 و 0. 30 و شکل مقطع های عرضی به ترتیب ذوزنقه و V بوده است. نتایج همچنین نشان داد که عامل شیب 14 درصد از تغییرات مساحت مقطع های عرضی را تبیین کرده، رشد عرضی آبکندها در کاربری های کشاورزی و مرتعی به ترتیب 84 و 73 درصد از تغییرات حجم فرسایش را تبیین کرده است و عوامل با تاثیر مثبت بر تغییر حجم فرسایش آبکندی میزان ماسه در خاک سطحی، کاربری و شیب بودند. آبکندهای مورد مطالعه در هر دو کاربری دارای بعد فراکتال متوسط 1. 08 بوده-اند و به صورت خطی با افزایش طول و به صورت توانی با افزایش حجم آبکندها افزایش یافته است. توان مساحت در قاعده هک در آبکندهای کشاورزی و مرتعی به ترتیب برابر با 0. 50 و 0. 54 بوده است.

فعالیت های تکتونیکی در شکل گیری، استقرار و تحول عوارض سطح زمین و همچنین، فرایندهای فرسایشی تأثیرگذار هستند. وجود چندین گسل و تاقدیس در غرب جلگه خوزستان نیز زمینه ساز تحولاتی در تغییر مورفولوژی و استقرار عوارضی مانند تپه های ماسه ای شده اند. بنابراین، هدف از این پژوهش، شناخت و نحوه اثرگذاری فعالیت های تکتونیکی بر مورفولوژی و رفتار تپه های ماسه ای غرب جلگه خوزستان است. بدین منظور، از نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1: 250000، تصاویر ماهواره ای لندست و IRS مربوط به سال های 1991، 1998، 2002 و 2006 میلادی، اطلاعات زمین شناسی مانند لایه سازندهای زمین شناسی، ساختارهای زمین ساختی (مانند گسل-ها، تاقدیس ها و ناودیس ها)، نقشه ژئومورفولوژی، محیط های رسوبی و شبکه آبراهه ها به عنوان ابزارهای پژوهش استفاده شد. همچنین، با اتکا به یافته های میدانی و تکنیک های ژئومورفیک به روش مقایسه ای به تجزیه و تحلیل داده ها اقدام شد. نتایج حاصل از شاخص های ژئومورفولوژی مانند ضریب پیچش و انتگرال هیپسومتری نشان داد، منطقه مورد مطالعه به شدت از فعالیت های تکتونیکی متأثر بوده و واحدهای مورفوتکتونیک مانند تاقدیس های حمیدیه-اهواز، زین العباس و تاقدیس ابوالغریب، نقش به سزایی در نحوه استقرار و برای انتشار تپه های ماسه ای دارند. با این وجود، عوامل ثانویه دیگری مانند جهت وزش باد و الگوی جریان رودخانه کرخه تا حدودی باعث بهم خوردگی روند کلی تپه های ماسه ای و ایجاد فرسایش و انتقال رسوب از تپه های ماسه ای به دشت های سیلابی و کانون های گرد و غبار اصلی و محلی در غرب جلگه خوزستان می شود. بنابراین، یافته های این پژوهش می تواند به تأمین اطلاعات مورد نیاز برای حفاظت خاک در برابر فرسایش بادی در استان و به خصوص در کانون شماره یک گرد و غبار (هورالعظیم) و کنترل فرسایش و رسوب در پایاب حوزه آبخیز رودخانه کرخه منجر شود.

تغییرات ژئومورفولوژیک بستر و کناره رودخانه ها می تواند سرعت مهاجرت و توسعه پیچان رودها را تحت تاثیر قرار دهد. تغییر ناگهانی شیب بستر رودخانه یکی از رایج ترین تغییرات ژئومورفولوژیک در مسیر رودخانه است. اندازه گیری سرعت مهاجرت و توسعه پیچان رودها و اتخاذ تدابیر لازم برای حفاظت سازه های قرار گرفته در کنار و روی رودخانه از جمله اقدامات مهندسی در عرصه مهندسی رودخانه می باشد. بدین منظور، برای مطالعه و اندازه گیری سرعت مهاجرت و توسعه پیچان رودها با رخداد تغییر ناگهانی شیب مسیر جریان، آزمایش هایی در فلوم آزمایشگاهی با بستر فرسایش پذیر انجام گرفت. کانال جریان بر روی بستر رسوبی حفر شد و برای سه عرض مختلف کانال (طول موج های مختلف خم ابتدایی)، سه دبی و سه شیب متفاوت بستر در دو گروه آزمایش با حضور و عدم حضور رخداد تغییر ناگهانی شیب (آزمایش های شاهد) سرعت مهاجرت و توسعه پیچان رودها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که جریان در جهت تعدیل تغییر ناگهانی شیب در پایین دست، با سرعت بسیار بالایی شروع به ایجاد خم های پیچان رودی کرده، در نتیجه آن سرعت مهاجرت طولی پیچان رودها نسبت به آزمایش های شاهد افزایش و سرعت توسعه عرضی کاهش نشان داده است. افزایش سرعت مهاجرت طولی پیچان رودها تا 32 درصد و کاهش سرعت توسعه عرضی تا 36 درصد از مقایسه نتایج حاصل از آزمایش ها در حضور رخداد تغییر ناگهانی شیب و عدم حضور آن به دست آمده است.

در چند دهه گذشته وقوع تغییرات اقلیم و به تبع آن، کاهش نزولات جوی و نیز افزایش جمعیت در مناطق مختلف کشور باعث افزایش تقاضای آب برای مصارف گوناگون نظیر آشامیدن، کشاورزی، صنعتی و غیره شده که این مهم سبب روی آوردن به بهره برداری بی-رویه از منابع آب زیرزمینی و افت شدید آن شده است. تکنیک تغذیه مصنوعی به عنوان روشی برای جبران کسری حجم آب های زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار می گیرد. مکان یابی مناطق مناسب قبل از انجام عملیات تغذیه مصنوعی می تواند سبب بهبود بازده طرح و نتیجه بخش بودن آن شود. با نظر به معضلات موجود در ارتباط با کاهش منابع آب زیرزمینی در استان تهران، به دلیل افزایش روزافزون جمعیت و گسترش صنعت و کشاورزی، این مطالعه به شناسایی و پهنه بندی مناطق مناسب برای تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی در استان تهران پرداخته است. سامانه اطلاعات جغرافیایی می تواند در تعیین مناطق مناسب برای تغذیه مصنوعی با دقت بیشتر و زمان کمتر نتایج بهتری ارائه دهد. بدین منظور، در پژوهش حاضر از تلفیق سامانه اطلاعات جغرافیایی و روش Fuzzy AHP برای وزن دهی و تلفیق معیارهای موثر در تغذیه مصنوعی نظیر عمق و تغییرات تراز آب زیرزمینی، بارش، تراکم زهکشی، ارتفاع و شیب زمین، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، خصوصیات زمین شناسی و کاربری اراضی استفاده شده است. پس از بررسی نظرات کارشناسان پیرامون مقایسه دودویی معیارها و تعیین ارجحیت آن ها نسبت به یکدیگر مطابق با روش AHP، خصوصیات هیدرولوژیکی به عنوان موثرترین معیار در رابطه با هدف پژوهش شناسایی شدند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که 6. 2 درصد از مساحت کل منطقه برای اجرای طرح تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی بسیار مناسب و 15. 75 درصد مناسب است. مناطق بسیار مناسب عمدتا در قسمت های شرقی استان قرار گرفته اند که دارای سازندهای زمین شناسی مناسب، فاصله کم تا رودخانه، کاربری غالب مرتعی و کشاورزی هستند و همچنین، سطح عمق آب زیرزمینی در آن ها بسیار پایین بوده و روند نزولی داشته است.

افزایش گازهای گلخانه ای ضمن تاثیر بر روی عناصر آب و هوایی، سامانه های متاثر از این متغیرها، نظیر منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، بهداشت و اقتصاد را نیز دگرگون می سازد. تغییر آب و هوا، با ایجاد تغییرات در چرخه هیدرولوژی باعث اثرات معنی-داری در منابع آب می شود. برای بررسی تغییرات آب و هوا در آینده، روش های مختلفی وجود دارد که مهمترین آن ها مدل های اقلیمی هستند. مدل های گردش کلی جفت شده (AOGCM) متغیرهای اقلیمی را در وسعت چند ده هزار کیلومتر مربع شبیه سازی می کنند، اما قادر به شبیه سازی فرایندهای منطقه ای و کوچک مقیاس آب و هوا نیستند. برای رسیدن به این مهم، از روش های ریز مقیاس نمایی استفاده می شود که یکی از مهمترین آن ها روش های دینامیکی می باشد. این روش، مبتنی بر بالا بردن قدرت تفکیک و تجزیه هرچه بیشتر مدل های گردش کلی هستند. در این مطالعه، به بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر جریان کمینه حوضه کرخه، به عنوان یکی از مهمترین حوضه های کشور از لحاظ آورد آبی و کشاورزی، پرداخته شده است. برای این منظور، از مدل ریز مقیاس نمایی دینامیکی PRECIS برای برآورد بارش و دما در دوره 2070 تا 2100 و تحت دو سناریوی A2 و B2 استفاده شده است. برای برآورد دبی روزانه در سال های آتی نیز از مدل هیدرولوژیکی SWAT (که یک مدل جامع و پیوسته در مقیاس حوضه ای می باشد) استفاده شده است. بدین صورت که مقادیر بارش و دمای خروجی مدل PRECIS تحت سناریو های مختلف به مدل وارد و مقدار دبی روزانه برای زیرحوضه ها برآورد شد. سپس، شاخص های جریان کمینه (سه شاخص Q 75، Q90 و Q95) از منحنی های تداوم و سری جریان های کمینه 10 و 30 روزه در هر یک از زیرحوضه ها محاسبه شد. بررسی شاخص های جریان کمینه طی دوره آینده نشان می-دهد که تحت سناریوی A2، جریان کمینه حدود 70 درصد افزایش خواهد داشت و این افزایش دبی کمینه در قسمت های شمالی حوضه بیشتر است. این در حالی است که تحت سناریوی B2، شاخص ها نشان از کاهش 50 درصدی جریان کمینه در افق 2080 دارند. اما توزیع مکانی جریان کمینه نسبت به دوره پایه تغییری نخواهد داشت. لذا، مناطق مرکزی و تا حدودی شمالی حوضه تحت این سناریو، خشکسالی های شدیدی را تجربه خواهد کرد. از این رو، با توجه به اثرات متفاوت تغییر اقلیم بر جریان کمینه تحت سناریوهای مختلف، در طرح های مدیریتی باید عدم قطعیت سناریو ها و همچنین، وضعیت اقتصادی و اجتماعی منطقه در آینده مد نظر قرار گیرد.

فرسایش خندقی یکی از بارزترین انواع فرسایش آبی است و به عنوان یکی از مهمترین و مخرب ترین شکل تخریب زمین و هدررفت خاک در سراسر جهان شناخته شده است. به همین دلیل، ضرورت شناخت دقیق عوامل مؤثر بر گسترش این نوع فرسایش به شدت احساس می شود. از سوی دیگر، مدیریت و کنترل فرسایش خندقی نیازمند شناخت عوامل مؤثر بر گسترش آن ها است. به این منظور، پژوهش حاضر با اندازه گیری میزان پیشروی طولی خندق های دائمی در دوره زمانی 13 ساله (1396-1383) و تعیین عوامل مؤثر بر آن ها در حوزه آبخیز خرم بید، واقع در شمال استان فارس اقدام کرده است. نتایج نشان داد، به طور متوسط افزایش طول خندق های منتخب در این دوره 21. 67 متر بوده است. این آمار بیانگر آن است که در طول این دوره، خندق های منتخب در هر سال 1. 67 متر پیشروی طولی داشته اند. همچنین، با استفاده از نرم افزار SPSS (نسخه 16) و انجام رگرسیون چند متغیره پس رونده، مشخص شد، میزان پیشروی طولی خندق های دائمی در این منطقه تابع دو متغیر درصد خاک لخت و هدایت الکتریکی عصاره اشباع می باشد. بنابراین، لازم است، راه کارهای مدیریتی افزایش مقاومت خاک در برابر فرسایش، شامل: افزایش پوشش گیاهی سازگار و مقاوم با شرایط طبیعی منطقه و قرق به منظور احیاء پوشش گیاهی در اولویت برنامه های مدیریتی و اجرایی قرار گیرد و توجه بیشتری به کنترل فرسایش در پیشانی خندق ها شود.

مشارکت مردمی در اجرای عملیات منابع طبیعی، از جمله رویکردهایی است که ضامن تحقق اهداف و موفقیت طرح ها است. در این پژوهش، با تکیه بر تجارب کارشناسی و بر اساس عملیات مختلف منابع طبیعی اجرا شده در حوزه های آبخیز مشرف به شهر تهران، شاخص ها و زیر شاخص های اجتماعی موثر در عدم مشارکت مردمی در قالب سه شاخص و 10 زیرشاخص شناسایی و تعیین شد. نتایج حاصل از اولویت بندی شاخص های اجتماعی موثر در عدم مشارکت مردمی در طرح های منابع طبیعی مبتنی بر اوزان به دست آمده از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP مبتنی بر پرسش نامه خبرگان نشان می دهد که شاخص های نامطلوبیت رفتاری با وزن نهایی 0. 623 و نامطلوبیت دموگرافیک با وزن نهایی 0. 130، به ترتیب بیشینه و کمینه اولویت را به خود اختصاص داده اند، به طوری که رتبه-بندی شاخص ها مبتنی بر اوزان به دست آمده، به ترتیب اهمیت از بیشینه به کمینه به صورت شاخص نامطلوبیت رفتاری، مشکلات فرهنگی و نامطلوبیت دموگرافیک است. همچنین، نتایج حاصل از رتبه بندی زیر شاخص ها بر اساس آزمون رتبه های دبلیو کندال نشان-دهنده تفاوت نقش زیرشاخص های اجتماعی مؤثر بر عدم مشارکت مردمی در طرح های منابع طبیعی است. به طوری که زیرشاخص عدم اطمینان مردم در اثربخشی نظراتشان با میانگین رتبه 6. 80 و زیرشاخص پایین بودن سطح سواد و آگاهی با میانگین رتبه 3. 16 به-ترتیب بیشینه و کمینه میانگین رتبه را به خود اختصاص داده است. نتایج پژوهش، نشان دهنده نقش اصلی شاخص عدم اعتماد مردمی به-عنوان مرجح ترین شاخص مؤثر بر عدم مشارکت مردمی است. به طوری که، زیر شاخص های عدم اطمینان مردم در اثربخشی نظراتشان و عدم اعتماد نسبت به تداوم پروژه ها به علت اجرای نیمه کاره طرح ها دو اولویت نخست را به خود اختصاص داده اند. همچنین، زیرشاخص کمبود نیروی جوان در روستاها در نتیجه مهاجرت به شهرها از شاخص نامطلوبیت دموگرافیک و نیز زیرشاخص نبود یا کم رنگ بودن فرهنگ مشارکت از شاخص مشکلات فرهنگی به عنوان مهمترین زیرشاخص های اجتماعی مؤثر در عدم مشارکت مردمی رتبه بندی شدند.

در دهه های گذشته در نتیجه فعالیت های انسانی و طبیعی، میزان گاز های گلخانه ای در اتمسفر افزایش یافته و در نتیجه، دمای کره زمین روند افزایشی به خود گرفته است. برای مدیریت منابع آب، کشاورزی و در نتیجه ایجاد امنیت غذایی نیاز به آگاهی از وضعیت اقلیمی دوره آتی است که در حال حاضر معتبر ترین ابزار برای تولید سناریو های اقلیمی، مدل های سه بعدی جفت شده اقیانوس-اتمسفر گردش عمومی جو است. برای استفاده از این داده ها لازم است به وسیله تکنیک های مختلف در سطوح ایستگاهی ریزمقیاس گردانی شوند. مدل-های مختلفی در جهت ریز مقیاس گردانی وجود دارد که هر یک دارای معایب و مزایایی هستند. هدف از انجام مطالعه، مقایسه دو روش خطی و غیرخطی ریز مقیاس گردانی است. در روش خطی، از مدل SDSM و در روش غیرخطی به کمک برنامه نویسی در نرم افزار متلب انجام پذیرفت. برای بررسی خطا از میانگین خطا ماهانه و سالانه و برای مقادیر حدی از واریانس و برای بررسی عدم قطعیت از آزمون من ویتنی در سطح 95 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد که در بررسی میانگین ماهانه به ترتیب در ایستگاه قائم شهر، بابلسر، قرآن طالار و بند پی در مدل SDSM به ترتیب 0. 75، 12، 11 و هفت، در مدل شبکه عصبی مصنوعی سه، دو، 26 و چهار و در میانگین سالانه به ترتیب نه، 146، 141 و 87 در مدل SDSM و در مدل شبکه عصبی مصنوعی 45، 32، 321، 48 میلی متر خطا (افزایشی و کاهشی) وجود دارد. نتایج عدم قطعیت در ایستگاه های قائم شهر، بابلسر، قرآن طالار و بندپی برای 12 ماه هر ایستگاه در مدل SDSM به ترتیب هشت، سه، شش و چهار و در شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب چهار، دو، دو و سه پذیرفته شد. در مطالعات تغییر اقلیم بر رواناب و عدم قطعیت و زمانی که داده کم وجود دارد، باید از مدل SDSM و در زمانی که بررسی سیلاب و برآورد جریان کمینه و بیشینه هدف مطالعه است، بهتر است، از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده کرد.