مهندسی و مدیریت آبخیز
سال:1398 | دوره:11 | شماره:2 |تعداد مقالات:20

به منظور دستیابی به توسعه پایدار، طرح ریزی یک برنامه مدیریتی صحیح ضروری است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی تاریخچه، وضعیت فعلی و نیازهای آتی مدیریت حوزه های آبخیز به عنوان واحدهای اصلی مدیریت سرزمین در ایران است. بدین منظور، ضمن ارایه مفاهیم آبخیز و مدیریت حوضه، ساختار تشکیلاتی، فعالیت ها و رویکرد فعلی آبخیزداری در ایران بررسی شد. همچنین، برای تبیین اهداف پژوهش، نحوه نگرش و انجام مدیریت آبخیز، برای چهار مطالعه موردی در داخل و خارج کشور (دو نمونه داخلی و دو نمونه خارجی) مورد مقایسه قرار گرفت. سیر تاریخی آبخیزداری در ایران بیانگر آن است که نشانه هایی از تغییر رویکرد از یک نگاه مکانیکی سنتی به سمت نگاه مدیریت سیستمی در حال تکوین است. یافته های پژوهش نشان می دهند که برای عملیاتی شدن مدیریت یکپارچه سرزمین در واحدهای مدیریتی تحت عنوان آبخیز، تشکیل شورایی با مضمون شورای عالی آبخیز که سلامت حوضه را با رعایت اصول توسعه پایدار در راس اهداف خود قرار می دهد، ضروری است. همچنین، برای بهبود فرایند مدیریت آبخیزهای ایران، مواردی از جمله تشکیل سازمانی واحد و قدرتمند برای مدیریت آبخیزها، اصلاح ساختار سازمانی فعلی و ایجاد کمیته هایی با مضمون شورای آبخیز، حکمرانی مشارکتی آبخیز و ایفای نقش تمامی ذی نفعان حوضه در سیاست گذاری ها، به کارگیری الگوی واحد و مناسب مدیریت آبخیز، توجه به موضوع مقیاس حوضه و تدوین راه حل های بلندمدت و پایدار برای مقیاس های مختلف زمانی و مکانی، تغییر نگرش نسبت به ماهیت اقدامات آبخیزداری از فنی-مهندسی به مدیریتی پیشنهاد شد.

مدیریت جامع حوزه آبخیز و تعمیم اطلاعات به حوضه های فاقد آمار، نیازمند درک حوضه های همگن می باشد. شباهت هیدرولوژیکی حوضه ها از رفتار هیدرواقلیمی و فیزیکی حوضه ها منتج می شود. در این تحقیق، برای تشخیص زیرحوضه های همگن هیدرولوژیکی، از شاخص های هیدرواقلیمی و فیزیکی استفاده شد. تحلیل عاملی برای کاهش ابعاد متغیرها به طور جداگانه برای شاخص های اقلیمی، هیدرولوژیکی و فیزیکی انجام شد و سرانجام با استفاده از الگوریتم خوشه بندی فازی (FCM) و روش خوشه بندی سلسله مراتبی (HCA) زیرحوضه های همگن شناسایی شدند. نتایج تحلیل عاملی نشان داد که از بین شاخص های اقلیمی، شاخص های طول دوره سرد، طول فصل رشد، بیشترین بارش پنج روزه، میانگین دمای بیشینه و شاخص روزهای گرم و از بین شاخص های هیدرولوژیکی، شاخص درصد سطح گروه D هیدرولوژیک و شاخص سیل خیزی به عنوان شاخص های نهایی هیدرواقلیمی انتخاب شدند. همچنین، از بین پارامترهای فیزیکی شاخص های سطح حوضه، کشیدگی حوضه، میانگین طول زهکش ها و کل پستی و بلندی برای گروه بندی زیرحوضه ها انتخاب شدند. مقایسه نتایج روش های FCM و HCA نشان داد که تعداد خوشه های بهینه در دو روش با هم تفاوتی ندارند ولی نتایج طبقه بندی حوضه ها در هر خوشه در دو روش متفاوت است. در استفاده از متغیرهای هیدرواقلیمی شباهت دو روش طبقه بندی در خوشه های یکسان برابر با 25 حوضه و برای متغیرهای فیزیکی برابر با 27 حوضه است. نتایج طبقه بندی حوضه ها به وسیله پارامترهای هیدرواقلیمی در مقایسه با پارامترهای فیزیکی شباهت چندانی ندارد، به طوری که در روش FCM تعداد 17 زیرحوضه و در روش HCA تعداد 19 زیرحوضه، در طبقات مشابه قرار گرفته اند. با توجه به این که هیچ ارجعیتی برای پذیرش نتایج طبقه بندی حوضه ها به وسیله پارامترهای هیدرواقلیمی یا پارامترهای فیزیکی وجود ندارد، بنابراین، از ترکیب پارامترهای نهایی هیدرواقلیمی و فیزیکی برای طبقه بندی استفاده شد. نتایج طبقه بندی حوضه ها با ترکیب پارامترهای هیدرواقلیمی و فیزیکی نشان داد که تعداد 33 زیرحوضه از 38 زیرحوضه در هر دو روش FCM و HCA در خوشه های مشابه قرار گرفته اند. همگن بندی زیرحوضه های کرخه بر اساس ترکیبی از متغیرهای فیزیکی و هیدرواقلیمی آشکار کرد که مناطق شمالی در طبقه سه، مناطق مرکزی (از شرق تا غرب) در طبقه دو و مناطق جنوبی حوضه در طبقه یک قرار گرفته اند. به طور ذاتی، این زیرحوضه ها به هم شبیه بوده و از نظر آبخیزداری عملیات مدیریتی و حفاظتی یکسانی را نیز می طلبند.

با تغییرات زندگی شهری، تغییرات آب و هوایی، ایجاد خشکسالی و سیلاب پی در پی، موضوع احیای رودخانه ها به یکی از مسائل مهم منابع آب-زیست محیطی تبدیل شده است. در سال های گذشته عدم توجه به مسائل زیست محیطی، بهره-برداری بی رویه از منابع آبی، نادیده گرفتن امر توسعه پایدار، تغییر در ساختمان طبیعی و کانالیزه شدن بسیاری از رودخانه-های شهری، این منابع آب سطحی را از حالت طبیعی و شرایط مطلوب آن دور کرده است. این مطالعه با در نظر گرفتن شش معیار توسعه پایدار و استفاده از روش ترکیبی تصمیم گیری چند معیاره M-TOPSIS-AHP و در نظر گرفتن دو هدف احیای کمی و کیفی جریان آب پایه و ایمن سازی در برابر سیل اقدام به تدوین و گزینش بهترین راهبرد در راستای تحقق این اهداف برآمده است. داده های مورد نیاز از طریق فرم های نظرسنجی تخصصی که به وسیله 38 تن از متخصصین حوضه آب پر شده بود، جمع آوری شد. در ابتدا با بررسی نرخ ناسازگاری فرم های ناسازگار حذف شد، سپس برای به دست آوردن وزن-های نسبی از مقایسات زوجی AHP استفاده شد و در نهایت به کمک روش شباهت به گزینه ایده آل اصلاح شده راهبردها رتبه بندی و راهبرد برتر معرفی شد. در این مقاله چارچوبی مناسبی برای تعیین راهبرد توسعه پایدار در احیای یک رودخانه فصلی شهری ارائه شده که می تواند در احیای رودخانه های فصلی در شهرها مورد استفاده قرار گیرد.

پوشش گیاهی نقش قابل توجهی در کنترل لغزش های سطحی خاک از طریق اثرات مکانیکی و هیدرولوژیکی ایفا می کند. اما با توجه به پیچیدگی تعاملات گیاهان در خاک، کمی سازی اثرات مقاومت ریشه ها در خاک به عنوان یک چالش باقی مانده است. این مطالعه، به بررسی و کمی سازی اثرات حضور ریشه های گونه گز در افزایش مقاومت برشی خاک کناره های رودخانه کشف رود در استان خراسان رضوی می پردازد. به این منظور، بعد از بازدیدهای میدانی از منطقه، تعداد 18 نمونه دست نخورده خاک حاوی ریشه های درختچه گز و سه نمونه خاک بدون ریشه به وسیله قالب های 10×10 سانتی متری از عرصه برداشت شد. این نمونه ها به آزمایشگاه منتقل و آزمایش برش مستقیم بر روی آن ها انجام شد و با رسم پوش گسیختگی موهر-کولمب، مقاومت برشی خاک مسلح شده با ریشه به دست آمد و با نمونه های بدون ریشه مقایسه شد. نتایج حاکی از آن است که حضور ریشه ها در خاک باعث افزایش چسبندگی و مقاومت برشی خاک به ترتیب تا 216. 6 و 41. 64 درصد می شود. همچنین، نتایج نشان می دهد که با افزایش شاخص های تراکم پوشش های گیاهی RAR و RDR چسبندگی و در نتیجه مقاومت برشی خاک نیز افزایش م ی یابد. بدیهی است این افزایش مقاومت برشی خاک باعث پایداری طبیعی کناره های رودخانه در مقابل فرسایش و تخریب می شود.

شناسایی مناطق دارای پتانسیل زیاد سیل خیزی در حوزه آبخیز از جمله کارهای بسیار مهم در کنترل سیل و کاهش خسارات ناشی از آن می باشد. در تحقیق حاضر، به بررسی امکان اولویت بندی نه زیرحوضه از نظر سیل خیزی در حوزه آبخیز اسکندری واقع در استان اصفهان با استفاده از نرم افزار HEC-HMSپرداخته شده است. همچنین، اولویت بندی زیرحوضه ها با استفاده از روش های تجربی ضریب سیل خیزی و دبی پیک در واحد سطح انجام شد. به منظور اجرای مدل HEC-HMS از بارش طرح با دوره بازگشت های دو، پنج، 10، 50 و 100 ساله استفاده شد. با کاربرد روش حذف ترتیبی زیرحوضه ها و حذف CN هر یک از زیرحوضه ها در هر مرتبه از اجرای مدل، هیدروگراف های سیل متناظر با بارش، برای هر یک از زیرحوضه ها محاسبه و میزان تأثیر هر یک از آن ها در تولید سیل خروجی به دست آمد و زیرحوضه ها به ترتیب نقش آن ها در سیل خروجی اولویت بندی شدند. نتایج نشان داد، زیرحوضه I با احتساب زیرحوضه های مستقل و غیر مستقل دارای اولویت نخست پتانسیل سیل خیزی می باشد. اولویت بندی زیرحوضه ها در دو روش تجربی به کار برده شده نتایج کاملا متفاوتی از یکدیگر داشته و عدم تبعیت این اولویت بندی از یک روند خاص می باشد. به طوری که زیرحوضه E در روش ضریب سیل خیزی دارای اولویت ششم و در روش برآورد دبی پیک در واحد سطح دارای اولویت سوم می باشد. با مقایسه اولویت بندی زیرحوضه ها در مدل HEC-HMS در دوره بازگشت های مختلف، نتایج نشان می دهد که اولویت بندی زیرحوضه ها در دوره بازگشت های مختلف از روندی خاص تبعیت می کند. بنابراین، مدل HEC-HMS کارایی بیشتری در اولویت بندی زیرحوضه ها از لحاظ سیل خیزی نسبت به روش های تجربی دارد.

کشور ایران که به طور عمده از شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک بهره می گیرد، دارای اکوسیستمی ناپایدارتر و شکننده تر نسبت به مناطق مرطوب است و اهمیت حفاظت از منابع آب و خاک در آن دو چندان است. یکی از راه کارهای موثر در کاهش آلودگی در آب های سطحی و فرسایش خاک، استفاده از نوارهای حائل گیاهی است. تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر شدت رواناب، نوع و سن گیاه بر کارایی نوارهای حائل گیاهی در کنترل کیفیت و کمیت رواناب در منطقه ساری به انجام رسیده است. این پژوهش، با استفاده از کرت های آزمایشی 10×1 متری و تولید رواناب مصنوعی با دبی معادل رواناب حاصل از بارندگی با دوره بازگشت 25 و 100 سال طی یک سال صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که کارایی نوارهای حائل گیاهی حاوی وتیور و همچنین، چمن بومی تحت رواناب حاصل از بارندگی با دوره بازگشت 25 سال، در کاهش کلیه آلاینده های مورد مطالعه و همچنین، حجم رواناب خروجی از کرت ها در کلیه نوبت های نمونه برداری بالاتر از نوارهای حائل گیاهی تحت رواناب حاصل از بارندگی با دوره بازگشت 100 سال بود. همچنین، با توجه به یافته های این تحقیق، کارایی نوارهای حائل گیاهی در کنترل کیفیت و کمیت رواناب تحت رواناب های شدید، کمتر تحت تأثیر خصوصیات نوار حائل و مرحله رشد گیاه و گونه آن است و خصوصیات جریان نقش مهمتری ایفا می کند. دو گونه گیاهی مورد مطالعه شامل وتیور و چمن نیز عملکرد متفاوتی در کاهش حجم رواناب و آلاینده های موجود در آن نشان دادند. همچنین، با گذشت زمان و افزایش سن گیاهان کارایی متفاوتی برای نوارهای حائل گیاهی مورد مطالعه مشاهده شد.

در این پژوهش، ضمن بررسی تغییرات فصلی دبی و غلظت نیتریت، نیترات، آمونیوم، اورتوفسفات و پتاسیم محلول، تغییرات غلظت این مواد در آب پایه و رواناب ناشی از بارش نیز در آبراهه های فصلی و دائمی ورودی به دریاچه زریوار مطالعه شد. بررسی داده ها حکایت از تغییرات زیاد دبی در فصل بهار نسبت به دیگر فصول به دلیل وقوع بارش های مکرر و وقوع بیشینه های دبی در این فصل داشت. با وجود تفاوت های رفتاری ورودی های مختلف به دریاچه و همچنین، ماهیت متفاوت مواد مغذی، در مجموع غلظت مواد مغذی دارای تفاوت های فصلی معنی دار بودند، به طوری که بیشینه غلظت ها و بیشترین تغییرات غلظت نیتریت، نیترات، اورتوفسفات محلول و آمونیوم در فصل تابستان مشاهده شد. تحلیل نتایج بررسی تغییرپذیری غلظت مواد مغذی در طول و بین وقایع بارشی بیان گر تفاوت های معنی دار نیتریت و نیترات در طول و بین وقایع بارشی با سطوح معنی داری صفر و 0. 018 بود، به طوری که بیشترین تغییرات و بیشینه غلظت های نیتریت و نیترات به دلیل اثر رقیق-سازی در طول رگبارها، عدم جذب به وسیله ذرات خاک و در نتیجه عدم تجمع آن در آبخیز و حمل به وسیله آب زیرزمینی، در آب پایه مشاهده شد. بیشینه غلظت های اورتوفسفات محلول در نقاط 1 و 2 در آب پایه و در نقاط 3 و 4 در طی رگبارها ثبت شد. در مجموع، تغییرات معنی داری بین غلظت مواد مغذی به جز پتاسیم در طول و بین وقایع بارشی مشاهده شد.

رابطه بارندگی-رواناب یکی از مهمترین و پیچیده ترین فرایندهای هیدرولوژیکی در درک ارزیابی پاسخ هیدرولوژیک آبخیز ها است. در این مطالعه، روابط بارش و رواناب حوضه های استان اردبیل به منظور تحلیل تغییرات مکانی پاسخ حوضه با استفاده از چندضلعی های بارش-رواناب در مقیاس زمانی ماهانه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، تغییرات بارش و رواناب در مقیاس ماهانه در یک دوره 22 ساله از سال 1390-1368 در 20 ایستگاه هیدرومتری و 25 ایستگاه باران سنجی در استان اردبیل مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه ضریب رواناب ایستگاه ها نشان داد که بیشترین ضریب رواناب، مربوط به ایستگاه دوست بیگلو با ضریب 33 درصد می باشد. بر اساس تحلیل پلی گون های بارش-رواناب، آبخیزهای ارباب کندی، پل الماس، سامیان و دوست بیگلو دارای تغییرات بالای ضریب رواناب هستند. همچنین حوضه های شمس آباد، کوزه تپراقی و احمد کندی دارای رفتار و واکنش هیدرولوژیک مشابه و یکنواخت از نظر تولید روناب هستند. بر اساس رابطه میان ضریب رواناب و مساحت در ماه های سال، بالاترین همبستگی در ماه اسفند با مقدار ضریب 0. 92 مشاهده شد و کمترین مقدار ضریب در مرداد ماه نشان داد که بین مساحت و ضریب رواناب همبستگی وجود ندارد. بیشترین ضریب تغییرات رواناب مربوط به ایستگاه دوست بیگلو با چندضلعی کشیده در راستای هر دو محور طولی و عرضی است. نتایج درصد ضریب رواناب در ماه های مختلف نشان داد که در دو ایستگاه هیر و احمدکندی بیشترین ضریب رواناب در ماه های تیر تا شهریور است و مربوط به تأخیر زمانی در تولید رواناب مرتبط است. بر اساس نتایج، چندضلعی بارش و رواناب روشی مناسب برای مقایسه پاسخ هیدرولوژیکی و تغییرات رابطه بارش-رواناب در حوزه های آبخیز می باشد. قابل ذکر است که وجود رفتار پیچیده آبخیز در فرایند بارش-رواناب باعث ایجاد پلی گون های نامنظم شده است که تفسیر آن ها دشوار بوده، نیازمند تحلیل های بیشتری از خصوصیات حوضه و عوامل موثر بر آن در مطالعات آتی و سایر مناطق کشور است.

تغییرات کاربری اراضی موجب تغییر مؤلفه های مختلف چرخه هیدرولوژیکی و افزایش و یا کاهش مقادیر رواناب می شوند. رواناب زیرسطحی یکی از بخش های مهم رواناب در مناطق مرطوب به خصوص مناطق شیب دار با پوشش گیاهی عالی است. با توجه به مزیت ها و قابلیت های مدل های هیدرولوژیکی توزیعی، این مدل ها برای بررسی تغییرات کاربری اراضی و برآورد کمی این تغییرات مناسب هستند. در این تحقیق، به ارزیابی اثرات سناریوهای تغییر کاربری اراضی بر روی میزان جریان زیرسطحی با استفاده از مدل WetSpa در پایه زمانی روزانه در حوزه آبخیز دهنو با مساحت 263. 43 کیلومتر مربع پرداخته شده است. برای اجرای مدل از داده های هیدرومتئورولوژی روزانه از سال آبی 1385 تا 1389 شامل داده های تبخیر، بارش و دما به عنوان ورودی مدل استفاده شد. مدل ارتفاعی رقومی، کاربری اراضی و بافت خاک نقشه های ورودی مدل هستند. طبق پتانسیل حوزه آبخیز دهنو، چهار سناریو تغییر کاربری اراضی در محیط نرم افزار Arc GIS طراحی و برای شبیه سازی به مدل واسنجی شده وارد شدند. برای استفاده از مدل برای شبیه سازی اثر سناریوهای تغییر کاربری اراضی، آزمون تحلیل حساسیت و عدم قطعیت به صورت دستی و سپس با برنامه بهینه سازی PEST انجام شد. با مقایسه هیدروگراف خروجی جریان زیرسطحی در وضعیت موجود با نتایج شبیه سازی شده از چهار سناریو، تغییرات در فرایندها و پارامترهای هیدرولوژیکی بررسی شد. در این تحلیل مشخص شد که بهبود کاربری حوضه باعث افزایش مقادیر جریان زیرسطحی، افزایش نفوذ عمقی، کاهش رواناب سطحی و افزایش زمان تمرکز شده و از طرفی با تخریب منطقه در جهت قهقرا مقدار جریان زیرسطحی و مقادیر نفوذپذیری و آب گذری به آبخوان سطحی و عمیق کاهش یافته و به حجم رواناب افزوده می شود. لذا، لزوم حفظ کاربری فعلی حوضه و بهبود و اصلاح آن، یکی از راه کارهای اساسی در جهت مدیریت رواناب سطحی در حوزه آبخیز مورد مطالعه است.

یکی از مشکلات عمده در جوامع و مراکز صنعتی و شهری، رواناب ناشی از بارندگی در این مناطق و به تبع آن ایجاد آب گرفتگی می باشد. این تحقیق، به منظور حل مشکل آب گرفتگی معابر شهری و کمبود منابع آب در شهر نیشابور صورت گرفته است. پس از مشخص شدن اقدامات قابل اجرا و تدوین 32 سناریوی مدیریتی برای این شهر، اثرات حاصل از اجرای سناریوهای تدوین شده با توجه به معیارهای فنی، محیط زیستی، هیدرولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی پیش بینی شده و با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره، اولویت بندی سناریوها صورت گرفت. با وزن دهی بر اساس نتایج استخراج شده به روش دلفی در بین شرکت کنندگان دارای تحصیلات دانشگاهی شهر نیشابور، سناریوی 24 (ترکیب بایوریتنشن، حوضچه نفوذ و مخزن زیرزمینی) و در بین شرکت کنندگان بدون تحصیلات دانشگاهی، سناریوی 28 (ترکیب بایوریتنشن، ترانشه، چاهک، پیاده رو، حوضچه نفوذ و مخزن زیرزمینی) در اولویت اول اجرایی قرار می گیرند. یافته های تحقیق اخیر، به طور خاص راهنمای مدیران و برنامه ریزان شهر نیشابور در مدیریت موثرتر رواناب شهری است. همچنین، این نتایج به طور عمومی می-تواند الگوی تحقیقاتی مناسبی برای سایر آبخیز های شهری در اختیار محققان و کارشناسان قرار دهد.

تحقیق حاضر در ایستگاه تحقیقاتی قره چریان، واقع در شمال غرب شهر زنجان اجرا شده است. سطوح آبگیر باران مورد آزمایش، به ابعاد 5×8 متر با تیمارهای شاهد (A)، بدون پوشش گیاهی و سنگریزه و با فیلتر سنگریزه ای (B) و بدون فیلتر سنگریزه ای (C)، عایق بودن بخشی از سامانه و با فیلتر سنگریزه ای (D) و بدون فیلتر سنگریزه ای (E) در قالب طرح آزمایشات بلوک های کاملاً تصادفی با سه تکرار می باشند. داده برداری از اول اردیبهشت لغایت اواخر شهریور سال 1392 به تعداد نه واقعه بارندگی روزانه، دو بار آبیاری با فاصله 60 روز برای هر نهال 45 لیتر و 33 بار اندازه گیری رطوبت در عمق های 20 و 50 سانتی متر صورت گرفت. نتایج نشان داد که در تیمار شاهد بارندگی های فصل بهار نتوانسته تولید رواناب کند و تأثیری بر افزایش مقدار رطوبت خاک نداشته است. در دو تیمار B و C نسبت به حالت شاهد تأثیرپذیری رطوبت خاک از بارش روزانه بیشتر شده و افزایش نشان می دهد. در تیمارهای D و E تأثیرپذیری رطوبت خاک از بارش روزانه خیلی بیشتر شده، حتی تا 30 درصد افزایش حجمی را نشان می دهد که به دلیل وجود سامانه دارای سطح عایق و غیر قابل نفوذ بودن سطح سطوح آبگیر بوده که به بارش های کم هم واکنش نشان داده است. روند زمانی متوسط رطوبت در عمق های 20 و 50 سانتی متری در همه تیمارها تقریباً بر هم منطبق هستند. به طوری که توزیع رطوبت در حد فاصل عمق 20 الی 50 سانتی متر دارای تفاوت قابل توجه با هم نیستند. ولی بعضاً رطوبت عمق 20 سانتی متر بیشتر از عمق 50 سانتی متر است.

سازندهای مارنی در حوزه های آبخیز، همواره از نظر تولید رسوب مشکل ساز هستند. هدف از این بررسی، طبقه بندی مارن های استان اصفهان بر اساس شاخص های فرسایش پذیری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن ها می باشد. در این راستا، ابتدا واحدهای مارنی استان، شناسایی و میزان تولید رسوب آن ها با استفاده از دستگاه باران ساز، اندازه گیری شد. سپس بر اساس شکل فرسایش از آن ها نمونه برداری و تحلیل های فیزیکی و شیمیایی خاک بر روی نمونه ها انجام شد. برای دسته بندی واحدهای مارنی از روش آماری تحلیل خوشه ای استفاده شد. تحلیل ها با سه دسته اطلاعات شیمیایی، فیزیکی و مجموع اطلاعات فیزیکی و شیمیایی به همراه اطلاعات شیب و رسوب اندازه گیری شده در اثر بارش با شدت شش میلی متر در ساعت در هر مرحله از تحلیل انجام شد. نتایج نشان داد، موثرترین عوامل ایجاد تشابه در مارن ها، خصوصیات شیمیایی و اثرات اقلیمی می باشد. با توجه به اطلاعات حاصل از بررسی های انجام شده و نتایج به دست آمده، می توان اقلیم را به عنوان مؤثرترین عامل در به وجود آوردن اختلافات بین واحدهای مارنی در بخش های مختلف این استان معرفی نمود. چون علاوه بر اثرات مستقیمی که در ایجاد و تکامل مارن ها دارا می باشد، سایر پارامترها را نیز به صورت مستقیم و غیر مستقیم تحت تأثیر قرار می دهد و انتخاب هر کدام از این پارامترها به نحوی مرتبط با اقلیم است.

در کشورهای در حال توسعه، به علت مشکلات مالی و فنی به طور معمول داده های رسوب اندکی اندازه گیری می شوند، لذا، مدلی که بتواند با استفاده از داده های دبی آب، میزان بار رسوبی را برآورد کند، می تواند گزینه قابل اطمینانی باشد. با توجه به کاربرد انواع مدل ها در پیش بینی رسوب، این تحقیق با هدف ارائه مدل بهینه برآورد میزان رسوب معلق بر اساس دبی جریان بر روی ایستگاه های هیدرومتری بالادست رودخانه هلیل رود شامل ایستگاه های هیدرومتری پل بافت، سلطانی، هنجان، چشمه عروس، میدان و کناروئیه انجام شد. در این راستا، کارایی انواع مدل های مختلف منحنی سنجه رسوب شامل مدل های یک خطی، دو خطی، روش حد وسط دسته ها به تنهایی و نیز با ضرایب اصلاحی CF1، CF2 و FAO و مدل های جعبه سیاه شامل شبکه عصبی مصنوعی و سامانه استنتاج عصبی-فازی در شبیه سازی رسوب معلق مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از ارزیابی این مدل ها با استفاده از پارامترهای ارزیابی MAE و RMSE با استفاده از داده-های آزمون، حاکی از آن است که مدل های عصبی-فازی در عمده ایستگاه های هیدرومتری مورد مطالعه، شامل پل بافت، هنجان و کناروئیه با میزان MAE برابر 35. 07، 11958. 74 و 34235. 27 و RMSE به ترتیب برابر 42. 07، 28672. 78 و 52735. 92 تن در روز به عنوان بهترین روش برای شبیه سازی میزان بار رسوب معلق به شمار می آیند. همچنین، مدل شبکه عصبی مصنوعی تابع پایه شعاعی در ایستگاه هیدرومتری میدان با میزان MAE برابر 384. 83 و RMSE برابر 669 تن در روز، روش منحنی سنجه رسوب دو خطی در ایستگاه چشمه عروس با میزان MAE و RMSE به ترتیب 1. 7 و 4. 1 تن در روز و روش منحنی سنجه یک خطی با اعمال ضریب اصلاحی CF1 با MAE و RMSE برابر 9723. 2 و 41235. 6 تن در روز در ایستگاه هیدرومتری سلطانی به عنوان بهترین مد ل ها برای شبیه سازی میزان رسوب معلق می باشند.

در این پژوهش، ارزیابی اقدامات آبخیزداری در بخشی از حوزه آبخیز حبله رود از دیدگاه آبخیزنشینان با استفاده از روش پرسش نامه (کتبی-حضوری) به صورت کیفی مورد بررسی قرار گرفت. پاسخ گویان به صورت تصادفی از بین زنان و مردان انتخاب و تجزیه و تحلیل داده های گردآوری شده، با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج آمار توصیفی نشان داد که با وجود ضرورت و اهمیت بالای برگزاری برنامه های آموزشی و ترویجی از نظر مردم، تعداد و تنوع دوره ها و برنامه های آموزشی و ترویجی برگزار شده، از دیدگاه آبخیزنشنیان کم است. ارزیابی نظرات مردم در خصوص عوامل کلیدی تأثیرگذار بر تخریب منابع طبیعی و محیط زیست و ارزیابی میزان آگاهی و احساس مسئولیت مردم در قبال محیط زیست، نشان داد که مردم محلی از آگاهی نسبتاً خوبی برخوردار هستند و از احساس مسئولیت بالایی برخوردار می باشند. همچنین، تأثیر و اهمیت اجرای روش های حفاظت آب و خاک از ابعاد مختلف از دیدگاه آبخیزنشنیان در حد زیاد است. لذا، اجرای برنامه های آموزشی و ترویجی و دخالت دادن دانش بومی و مشارکت مردم محلی در موفقیت پروژه ها ضروری است. از طرف دیگر، سطح درآمد پایین روستاییان و کمبود اشتغال که مشکل اصلی روستاییان می باشد، منجر به مهاجرت آن ها در بعضی مناطق شده است. در واقع آبخیزنشینان عدم توانایی مالی اجرای پروژه ها را به عنوان عامل اصلی عدم استقبال از روش های حفاظت آب و خاک بیان کردند. همچنین، عدم آگاهی و اطلاع از وجود روش های حفاظت آب و خاک و اثرات آن ها و عدم وجود پروژه ها و مزارع نمایشی و الگو به ترتیب در اولویت دوم و سوم عدم استقبال از روش های حفاظت آب و خاک رتبه بندی شدند.

هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تغییرات مورفولوژی رودخانه هیرمند با برآورد میزان رسوبات معلق حمل شده ناشی از سیلاب های ورودی به این رودخانه در ایران است. بدین منظور، نمونه هایی از سیلاب های ورودی کشور افغانستان به ایران، برداشت و رسوبات معلق همراه آن ها برآورد و روند تغییرات غلظت رسوبات در تغییرات زمانی و مکانی مختلف به صورت میدانی در طول مسیر رودخانه سیستان مورد بررسی قرار گرفت. بازه های مستعد رسوبگذاری در طول مسیر رودخانه به وسیله تصاویر ماهواره ای اسپات-5 سال 2016 با قدرت تفکیک مکانی 2. 5 تا پنج متر مشخص شده، بر اساس عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای پس از زمین مرجع سازی بستر سیلابی جریان رودخانه در محیط GIS و اندازه گیری در همین محیط نرم افزاری، پارامترهای اندازه زاویه نسبت به شمال، شاخص سینوسیته، حالت جریان و عرض رودخانه در بازه زمانی نیم قرن اخیر، تعیین و تغییرات عرض بستر سیلابی با استفاده از آزمون t مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که متوسط رسوب معلق رودخانه سیستان 32 گرم در لیتر بوده، حدود 7. 3 میلیون تن رسوب به همراه سیلاب ها در دوره مورد مطالعه (15 ماه) وارد این رودخانه شده است. همچنین، یافته ها نشان داد که عرض بستر رودخانه در این بازه زمانی تغییرات چشم گیری داشته است، به طوری که مقدار t به دست آمده (در سطح یک درصد) اختلاف معنی داری را نشان می دهد و عرض رودخانه در سال 1395 نسبت به سال 1344 تقریباً به یک سوم کاهش یافته است. همچنین، 73 درصد از بستر رودخانه مورد مطالعه به دلیل رسوبگذاری و ایجاد ناپایداری، قابلیت انتقال جریان آب را ندارد. به طوری که متوسط عرض بستر سیلابی از 160. 79 به 41. 32 متر، متوسط تغییرات زاویه نسبت به شمال رودخانه، از 287. 94 به 295. 26 درجه، متوسط شاخص سینوسیته از 1. 39 به 1. 18 و الگوی جریان از حالت پیچان رود به حالت سینوسی در سال 1395 تغییر یافته است. در مجموع نتایج کلی این پژوهش بیانگر آن است که پارامترهای هیدرولوژیکی (دبی و رسوب)، بیولوژیکی، تغییرات شیب بستر و احداث سد، از مهمترین عوامل تغییر غلظت رسوب معلق، و به دنبال آن تغییر در مورفولوژی و تبدیل رودخانه از حالت مئاندری سینوسی نامنظم (سال 1344) به حالت مئاندری محدود (سال1395) است.

برآورد معتبر و دقیق از میزان دبی اوج سیلاب و تعیین اولویت پتانسیل سیل‍ خیزی در زیر حوضه های یک آبخیز بزرگ ضروری است. زیرا به لحاظ محدودیت منابع مالی احیاء آبخیزها، اقدامات مهندسی و کنترل سیل در کلیه زیرحوضه ها عملی نمی-باشد و از سوی دیگر ممکن است سیلاب در یک زیرحوضه به دلیل شرایط خاص تولید شود. به منظور دستیابی به عوامل مؤثر و روش اولویت بندی پتانسیل سیل‍ خیزی در زیرحوزه های آبخیز، این پژوهش در حوزه آبخیز سرخون بندرعباس در جنوب ایران انجام شده است. برای این منظور، از مدل الکتره و فازی تاپسیس که از روش های تصمیم گیری چند شاخصه مبتنی بر گزینه برتر می باشد، در توسعه روش یاد شده به کار گرفته شده است. شاخص های مهم برای ورود اطلاعات آن به مدل مذکور بر اساس نظرات کارشناسی (مستخرج از پرسش نامه) و مرور منابع علمی موجود از هفت معیار شامل نفوذ پذیری، ضریب گراویلیوس، شیب متوسط وزنی حوضه، پوشش گیاهی، ضریب شکل، ضریب رواناب و شدت بارندگی با دوره بازگشت های 25، 50 و 100 ساله بود که جهت اولویت بندی پتانسیل سیل خیزی زیرحوضه ها در نظر گرفته شد. وزن هر شاخص از طریق روش AHP تعیین شد و برای انتخاب بهترین رتبه بندی و عملکرد مدل الکتره 3 و فازی تاپسیس از تکنیک ناپارامتریک ضریب همبستگی اسپیرمن استفاده شد. میزان همبستگی اسپیرمن بین مدل های الکتره 3 و فازی تاپسیس 0. 8 به دست آمد. در مرحله نهایی، برای رتبه بندی از روش ادغام استفاده شد. نتایج نشان داد که زیرحوضه های 1-1-18، 14 و 2-1-18 به ترتیب به عنوان سیل خیز ترین زیر حوضه ها مشخص شدند. نتایج تحقیق نشان داد که متدولوژی معرفی شده با به کارگیری مدل تلفیقی می تواند به عنوان روشی مناسب جهت تعیین پتانسیل سیل خیزی و اولویت بندی زیرحوضه ها مورد استفاده واقع شود.

امروزه بیابان زایی به عنوان یک مشکل اساسی، بیشتر کشورهای جهان به خصوص کشورهای در حال توسعه را تحت تأثیر قرار داده است. پدیده بیابان زایی در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب رخ می دهد و باعث کاهش پتانسیل زمین می شود. در این پژوهش، از مدل مدالوس اصلاح شده به دلیل آسانی، در دسترس بودن داده ها و همچنین، سازگاری با شاخص های موثر در تخریب اراضی برای ارزیابی کمی خطر بیابان زایی در حوضه شاهرود بسطام استفاده شده است. بدین منظور، ابتدا منطقه مطالعاتی به پنج واحد همگن تقسیم شد و از پنج معیار کیفیت خاک، اقلیم، پوشش گیاهی، مدیریت، فرسایش و 13 شاخص برای ارزیابی کمی بیابان زایی در واحد های همگن استفاده شد. در ابتدا، لایه های اطلاعاتی شاخص های مربوط به هر یک از معیارها با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. سپس، هر یک از شاخص ها بر اساس روش مدالوس اصلاح شده امتیازدهی شدند و از میانگین هندسی شاخص های هر یک از معیارها، نقشه نهایی وضعیت هر معیار تهیه و از میانگین هندسی معیارها، نقشه حساسیت به بیابان زایی در هر واحد کاری تهیه شد. در نهایت، از تلفیق آن ها نقشه حساسیت بیابان زایی در منطقه مطالعاتی به دست آمد. طبق نتایج، معیارهای اقلیم و فرسایش، با متوسط وزنی 1. 607 و 1. 467 بیشترین تأثیر را در بیابان زایی داشته اند و در مقابل، پوشش گیاهی، با متوسط وزنی 1. 37 دارای کمترین تأثیر بوده است. طبق نتایج، از کل منطقه مطالعاتی به مساحت 7737. 71 کیلومتر مربع 40 درصد (3096. 311 کیلومتر مربع) در طبقه C3 و یا فرسایش بحرانی شدید قرار گرفت که نیازمند توجه بیشتر برای اعمال برنامه های مهار بیابان زایی است. نتایج این پژوهش، یک ابزار مدیریتی در دسترس برای تصمیم گیری در زمینه انتخاب مناطق دارای اولویت در زمینه مبارزه با بیابان زایی می باشد.

سیلاب شهری، حجم آبی است که از ظرفیت شبکه زهکشی شهر خارج شده، منجر به بروز مشکلات و خسارات زیادی در شهر می شود. بیشتر تحقیقات صورت گرفته در سراسر جهان حاکی از افزایش سیلاب های شهری، به ویژه در کلان شهرها است. تمرکز جمعیت در مناطق شهری با توسعه شهرها و تغییر چهره طبیعی زمین سبب افزایش سطوح نفوذناپذیر و تغییر چرخه هیدرولوژی شده است. در این مطالعه، به منظور شبیه سازی رواناب سطحی حوزه آبخیز شهر ایلام از مدل هیدرولوژی-هیدرولیکی SWMM استفاده شده است. نتایج حاصل از اعتبارسنجی مدل نشان داد که دبی اوج و حجم جریان شبیه سازی شده، انطباق خوبی با مقدار مشاهداتی دارد (شاخص بایاس 3. 25 و خطای نسبی 0. 065). با توجه به نتایج به دست آمده از تحلیل حساسیت پارامترهای مهم مدل، عوامل مؤثر بر بروز سیلاب در شهر ایلام به ترتیب شامل کافی نبودن ابعاد کانال های شهری برای عبور حجم سیلاب، افزایش مناطق نفوذناپذیر، ضریب زبری مناطق نفوذپذیر، شیب، مساحت، عرض معادل و ضریب زبری مناطق نفوذناپذیر هستند. طبق نتایج این پژوهش، زیرحوضه شماره 2 به دلیل تغییرات کاربری اراضی، ساخت و سازهای غیر اصولی و شبکه زهکشی نامناسب که باعث افزایش سطوح نفوذناپذیر می شوند، دارای بیشترین خطر سیلاب می باشد و در صورت عدم توجه به زیرساخت های شبکه زهکشی و عدم رعایت نکات مربوط به گسترش شهرنشینی، شهر ایلام با خطر جدی سیلاب رو به رو است. همچنین، مدل SWMM دقت مورد نیاز برای شبیه سازی سیلاب شهری در شهر ایلام را دارد و از این مدل می توان برای طرح های مدیریت رواناب شهری و طراحی شبکه جمع آوری و دفع آب های سطحی استفاده کرد.

پژوهش حاضر که با هدف جلوگیری از هدررفت و تبخیر آب از مخازن آبی معدن مس سرچشمه انجام گرفته است، با استفاده از بطری و فوم پلی یورتان پوششی شناور با نام یورتالات طراحی شده است. یورتالات طراحی شده شامل پوشش های چهار ضلعی دو لایه، متشکل از بطری می باشد که برای نگهداشت و شکل دهی، فوم پلی یورتان به درون آن تزریق شده، آستری از بتن ضد اسید برای حفاظت از لایه فوقانی بر روی آن ایجاد شده است. به منظور بررسی کارایی پوشش های تهیه شده در کاهش میزان تبخیر، دو حوضچه با ابعاد نه متر مربع در مجاورت سد رسوب گیر مجتمع مس سرچشمه احداث و به مدت دو ماه کارایی پوشش شناور یورتالات دو لایه بر روی آن بررسی شده است. نتایج نهایی به دست آمده نشان می دهد، کارایی یورتالات دو لایه در کاهش میزان تبخیر بیش از 92. 50 درصد می باشد. با توجه به دوام و کارایی یورتالات، این طرح می تواند طرحی ارزشمند در راستای مصرف و کاربرد مفید ضایعات مخرب محیط زیست از یک سو و ذخیره و نگهداشت آب در شرایط بحرانی امروز کشور از سوی دیگر تلقی شود.

از مدل های مولد اقلیمی در دامنه وسیعی از مطالعات از قبیل تغییر اقلیم، هیدرولوژی، محیط زیستی و ارزیابی ریسک در کشاورزی استفاده می شود. این مدل ها قادرند سری های زمانی مصنوعی در مقیاس روزانه با طول دوره مناسب را ایجاد کنند. در این تحقیق، داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 با به کارگیری مدل LARS-WG با سناریوهای B1، A2 و A1B ریز مقیاس شده، تغییرات ماهانه و فصلی بارش، دمای کمینه و دمای بیشینه حوضه بلغور سد کارده مشهد در دوره 2065-2046 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای کمینه و بیشینه ماهانه پیش بینی شده نسبت به دوره پایه دارای تغییرات افزایشی می باشد. تغییرات دمای کمینه و بیشینه فصلی پیش بینی شده نسبت به دوره پایه مثبت بوده، این تغییرات، برای فصل بهار و تابستان، بیشتر از دو فصل دیگر هستند. تغییرات دمای کمینه دوره 2065-2046 بیشتر از تغییرات دمای بیشینه خواهد بود. این مطلب بیانگر این است که تغییرات دمای متوسط دوره آتی بیشتر تحت تأثیر افزایش دمای کمینه خواهد بود. همچنین، نتایج نشان از کاهش بارش برای سناریو های B1 و A1B و افزایش بسیار ناچیز بارش برای سناریوی A2 را می دهد. با توجه به نتایج سه سناریو می توان به صورت کلی بیان داشت که در دوره فوق بارش کاهش و دمای کمینه و بیشینه افزایش خواهد یافت. بنابراین، با توجه به این امر و آگاهی از اثرات منفی مستقیم و غیر مستقیم تغییر اقلیم بر محیط و سایر بخش ها برنامه ریزی های بلند مدت و استراتژیک برای مدیریت شرایط جدید امری اجتناب ناپذیر و ضروری به نظر می رسد.