اکوهیدرولوژی
سال:1396 | دوره:4 | شماره:2 |تعداد مقالات:26

در سال های اخیر منابع آب بر اثر تغییر اقلیم دست خوش تنش های جدی شده است. هدف مطالعه ی حاضر، بررسی دو مدل ریز مقیاس ساز آماری و دینامیکی به منظور ریز مقیاس سازی بارش حدی حوضه ی آبریز گرگان رود در روز های 23 و 24 اردیبهشت 1371 است که به ثبت دبی حدی در منطقه منجر شد. در این پژوهش، از مدل آماری SDSM و مدل دینامیکی Regcm4 استفاده شد. نتایج نشان داد مدل آماری SDSM قابلیت بسیار کمی (ضرایب تبیین 002/0 تا 18/0 و میانگین خطای مطلق 20 میلی متر) در شبیه سازی بارش های حدی دارد به طوری که ضرایب تبیین و همبستگی های کم قابل مشاهده بود؛ در صورتی که مدل Regcm4 ضرایب تبیین بسیار زیاد تا 100 درصد و میانگین خطای مطلق تا 67 میلی متر را ثبت کرده است به دلیل اینکه این مدل با در نظر گرفتن الگوهای دینامیک کلی به شبیه سازی بارش حدی می پردازد، علاوه بر اینکه با آزمون خطای طرح واره های موجود در آن می تواند نتایج را تا حد زیادی به داده های مشاهداتی منطقه نزدیک کند. تحلیل نقشه های هوا نشان دادند طی این دو روز نیمه ی غربی ایران و بخش های جنوبی و مرکزی تحت حاکمیت الگوهای کم فشار بوده اند که جهت جریانات کم فشار، جنوبی و غربی بوده و از سمت دریای عدن و خلیج فارس و دریای سیاه و مدیترانه هستند. نقشه های الگوهای ارتفاع ژئوپتانسیل حاکمیت کم ارتفاع هایی در تراز 500 و 850 هکتوپاسکال را در منطقه ی مد نظر نمایش می دهد.

در سال های اخیر، توجه به ساختار وابستگی موجود در بین متغیرهای هیدرولوژیک افزایش یافته و این امر موجب شده است که تحلیل چند متغیره به عنوان جایگزین مناسبی در مقابل روش های تک متغیره معرفی شود. در این مطالعه از تابع مفصل برای تحلیل چند متغیره ی جریان های کمینه ی حوضه ی آبریز دز در محل ایستگاه های تنگ پنج بختیاری و تنگ پنج سزار استفاده شد. ابتدا جریان کمینه ی هفت روزه در محل ایستگاه های مطالعه شده، از داده های دبی روزانه ی رودخانه های بختیاری و سزار در دوره ی آماری 1335 1391 استخراج شد. در مرحله ی بعد، 11 تابع توزیع احتمالاتی مختلف به داده های جریان کمینه برازش داده شد که در این بین توزیع های لجستیک (برای ایستگاه تنگ پنج بختیاری) و مقادیر حدی تعمیم یافته (برای ایستگاه تنگ پنج سزار) به عنوان توزیع حاشیه ای مناسب انتخاب شدند. پس از انتخاب توزیع حاشیه ای، باید پارامتر مفصل تعیین شود. در این مطالعه، از دو روش توابع منطقی برای حاشیه ها (IFM) و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) استفاده شد. نتایج نشان داد روش PSO عملکرد مناسب تری در برآورد پارامتر مفصل داشت. سپس از بین توابع مفصل علی میخائیل حق، کلایتون، فرانک، گالامبوس و گامبل هوگارد، تابع مفصل فرانک با داشتن کمترین خطا و بیشترین دقت برای ایجاد توزیع توأم جفت داده های جریان کمینه ی هفت روزه ایستگاه های تنگ پنج بختیاری و تنگ پنج سزار انتخاب و دوره ی بازگشت های توأم در دو حالت «یا» و «و» محاسبه شد.

برآورد آبدهی با استفاده از تحلیل منطقه ای، روشی مؤثر برای مدیریت منابع آب در حوضه های بدون آمار است. در مطالعه ی حاضر، به منظور برآورد آبدهی سالانه در زیرحوضه های بدون آمار رودخانه ی حبله رود، از رگرسیون خطی و سه متغیر مستقل شامل مساحت، بارش و شیب استفاده شد. حوضه ی آبخیز مطالعه شده به پنج زیرحوضة اصلی و 44 زیرحوضه ی فرعی تقسیم شد و با استفاده از داده های پنج ایستگاه هیدرومتری فعال در حوضه، معادلاتی رگرسیونی برای برآورد آبدهی سالانه و آبدهی ویژه (نسبت آبدهی به مساحت حوضه) استخراج شد. ارزیابی معادلات استخراج شده، هم در زیرحوضه های اصلی و هم در زیرحوضه های فرعی انجام شد. نتایج نشان داد برآورد آبدهی با استفاده از سه متغیر مساحت، بارش و شیب در پنج زیرحوضة اصلی، به طور میانگین خطایی معادل 3/1 درصد دارد. با وجود این، در 44 زیرحوضة فرعی، میانگین خطا کاملاً غیرقابل قبول بود. نتایج همچنین نشان داد میانگین خطای برآورد آبدهی ویژه در پنج زیرحوضة اصلی، برابر 6/2 درصد است. به رغم افزایش خطا در زیرحوضه های اصلی، در 44 زیرحوضة فرعی، میانگین خطای برآورد آبدهی ویژه به 33/5 درصد کاهش یافت. نتایج مطالعة حاضر بیان کننده ی آن است که در صورت تقسیم بندی حوضة مطالعه شده به زیرحوضه های کوچک، آبدهی ویژه را می توان به عنوان متغیری مناسب در تحلیل منطقه ای رواناب مورد توجه قرار داد.

شاخص سطح برگ یکی از پارامترهای مؤثر برای توصیف شار انرژی، تبادلات سطح زمین اتمسفر، ساختمان پوشش گیاهی و. . . است. در این تحقیق با استفاده از مدل سازی بر پایه ی روش باکس جنکینز سری های زمانی شاخص سطح برگ یونجه، گندم، سیب و سیب زمینی بررسی شد و با نتایج روابط ریاضی بین شاخص سطح برگ و شاخص NDVI مقایسه شدند. روند سری های زمانی به دست آمده از سنجنده ی MODIS طی دوره ی زمانی 2012 2015 با دوره ی تناوب 46 توسط آزمون من کندال فصلی منفی بود. نتایج شبیه سازی توسط مدل ARIMA(p, 0, q)×(P, 1, Q)46 با مرتبه های تأییدشده در سری های زمانی مختلف بیان کننده ی کاهش خطا و افزایش ضریب همبستگی و NASH بود. به طور نمونه ضریب همبستگی سری های زمانی گندم، یونجه، سیب و سیب زمینی به ترتیب 9/0، 94/0، 93/0 و 89/0 بود. مقایسه ی کلی بین آماره های بررسی شده بیان کننده ی عملکرد بهتر ARIMA فصلی به خصوص درباره ی سری های زمانی یونجه و سیب با مقادیر زیاد شاخص سطح برگ است. رویکرد استوکستیکی در برابر سایر روابط ریاضی خطای کمتری داشت. با توجه به کارایی زیاد مدل ARIMA فصلی، تهیه ی سری های زمانی شاخص سطح برگ با دقت زیاد اهمیت چشمگیری دارد.

تغییر اقلیم مسئلة زیست محیطی بزرگی است زیرا فرایندهای ذوب یخچال ها و تراکم های برف به تغییر اقلیم حساس اند. هدف این پژوهش، پیش بینی تغییرات آتی در پارامترهای اقلیمی، تخمین تغییرات در سطح پوشش برف، و رواناب ذوب برف تحت سناریو های تغییر اقلیم در حوضة ارمند است. به منظور بررسی تأثیرات اقلیم بر بارش و دما در حوضة ارمند از سه مدل (NorESM1-M، IPSL-CM5A-LR و CSIRO-MK3. 6. 0) استفاده شد که تحت سناریو های RCP8. 5, RCP4. 5, RCP2. 6اجرا شدند. دما و بارش در چهار دورة آتی (2021-2030، 2031-2040، 2041-2050 و 2051-2060) تحت هر سه سناریو محاسبه شدند. همچنین برای تعیین سطح پوشش برف در حوضه از تصاویر روزانة پوشش برف MODIS (Mod10A1) استفاده شده است. ارتباط بین مساحت پوشش برف با دما و بارش مشاهده شده بررسی و برای پیش بینی سطح پوشش برف در آینده استفاده شده است. نتایج نشان داد هر سه سناریوی RCP، افزایش دما و کاهش بارش و پوشش برف را پیش بینی می کنند. بررسی رواناب ذوب برف در دورة مشاهداتی (نوامبر 2000-می 2006) نشان داد حدود 7/47 درصد از رواناب سالانه در حوضه به ذوب برف مربوط است. بیشترین رواناب ذوب برف در طول فصل زمستان ایجاد شده است. سهم ذوب برف از مجموع آب تولید شده در طول پاییز و بهار به ترتیب 9/34 و 8/52 درصد است که انتظار می رود همراه با ذوب برف، رواناب در آینده حدود 12/0 متر مکعب بر ثانیه در هر سال کاهش یابد.

یکی از سازه های مهم برای بهره برداری بهینه از آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک سازه ی ذخیره ی نزولات آسمانی است. اجرای پروژه های ذخیره ی نزولات آسمانی مانند ایجاد کنتور فارو و پیتینگ در عرصه هایی که پوشش گیاهی مراتع به حدی کاهش یافته است که هیچ گونه تأثیری در جلوگیری از رواناب سطحی ندارد؛ ولی پایه های گیاهی مناسب و خوش خوراک در عرصه وجود دارد و یا کوبیدگی سطح خاک بر اثر تردد بیش از حد دام موجب نفوذناپذیری آب به درون خاک شده است، برای مهار رواناب و سیلاب های حاصل از نزولات آسمانی با هدف ذخیره سازی آب باران و افزایش پوشش گیاهی، انجام می شود. این تحقیق در مراتع بلبل استان یزد با میزان بارندگی حدود 130 میلی متر در سطحی معادل دو هکتار در سال 1383 اجرا شد. پس از اجرای طرح و ایجاد سازه های مکانیکی کنتور فارو و پیتینگ، در سال هفتم (1391) میزان درصد پوشش گیاهی و تراکم گونه های مطالعه شده در چهار سایت منطقه ی اجرای طرح و منطقه ی شاهد اندازه گیری شد. اندازه گیری ها در مناطق بررسی شده طی 12 ترانسکت و 120 پلات انجام شد. نتایج میزان درصد پوشش گیاهی و تراکم در تیمارهای کنتور فارو و پیتینگ و شاهد اختلاف معنا داری را در سطح 1 درصد نشان دادند. میزان درصد پوشش گیاهی در سازه ی مکانیکی کنتور فارو و پیتینگ نسبت به شاهد به ترتیب 4/2 و 1/3 برابر و همچنین میزان تراکم پوشش گیاهی در آنها به ترتیب 5/1 و 2/2 برابر افزایش داشته است. بنابراین، در منطقه ی مطالعه شده عملکرد سازه ی پیتینگ نسبت به کنتور فارو در افزایش پوشش گیاهی بیشتر بود.

ارزیابی سلامت رودخانه می تواند به عنوان ابزاری در برآورد جریان زیست محیطی و کمی کردن مقدار، زمان بندی و کیفیت جریان آب مورد نیاز در تداوم حیات اکوسیستم های رودخانه ای استفاده شود. هدف از مطالعه ی حاضر، تعیین روند تغییرات زمانی و مکانی سلامت رودخانه های استان اردبیل با تأکید بر شاخص های هیدرولوژیک جریان با استفاده از آزمون های آماری است. بدین منظور از داده های دبی روزانه ی ایستگاه های هیدرومتری طی دوره ی آماری 1367 1390 برای تجزیه و تحلیل سلامت رودخانه و از آزمون ناپارامتریک من کندال و روش تخمینگر سن به منظور تعیین وجود داشتن یا نداشتن روند مثبت و منفی در سطوح مختلف آماری استفاده شد. همچنین پس از تقسیم بندی دوره ی آماری موجود به چهار دوره ی پنج ساله، از آزمون کروسکال والیس برای بررسی تغییرات زمانی و وجود تفاوت در دوره های کوتاه مدت استفاده شد. نتایج پژوهش روند کاهشی معنا دار سلامت رودخانه در ایستگاه های مطالعه شده (13 ایستگاه از 24 ایستگاه) را نشان داد. ایستگاه های سولا و فیروزآباد روند افزایشی معنا داری داشتند و در ایستگاه های باقی مانده روندی معنا دار تشخیص داده نشد. با توجه به نتایج به دست آمده از نقشه های تغییرات مکانی سلامت رودخانه، بیشترین تغییر وضعیت شاخص سلامت رودخانه در بخش مرکزی و کمترین تغییرات و کاهش شاخص یادشده در قسمت های شمالی و جنوبی استان مشاهده شد. در مجموع، می توان گفت که میزان تغییرات و کاهش درجه ی سلامت هیدرولوژیک جریان در دوره های اخیر بسیار بیشتر از گذشته بوده است که می تواند با افزایش شدت بهره برداری از منابع آب سطحی و کاهش آبدهی بر اثر تغییرات اقلیمی مرتبط باشد.

در این مطالعه آثار فاکتورهای هیدروژئومورفولوژی روی تغییر کیفیت آب رودخانه ی سیمینه رود و روند این تغییرات در بازه های مختلف زمانی و مکانی بررسی شده است. آمار مربوط به متغیرهای فیزیکی، شیمیایی و هیدرولوژیک طی سال های 1382 تا 1392، از سازمان آب منطقه ای استان آذربایجان غربی دریافت شد. از طریق نرم افزار GIS نقشه ها ی مربوط استخراج شد. سپس روند تغییرات کیفیت آب در فصول مختلف در هر ایستگاه به طور مجزا بررسی شد و چگونگی ارتباط بین متغیرها و سطح معناداری آنها از طریق آزمون همبستگی پیرسون با استفاده از نرم افزار SPSS به دست آمد. در نهایت، به منظور ارزیابی تیپ و کیفیت شیمیایی آب رودخانه برای مصارف شرب و کشاورزی نمودارهای شولر و ویلکوکس از طریق نرم افزار Chemistry برای هر ایستگاه و در هر فصل ترسیم شد. کیفیت آب ایستگاه کاولان در فصل بهار با مقادیر کل جامدات محلول (9/174)، هدایت الکتریکی (1/269) و غلظت سولفات و کلر (7/0) به عنوان مطلوب ترین و ایستگاه میاندوآب در فصل تابستان با مقادیر کل جامدات محلول (3/359)، هدایت الکتریکی (3/529) و غلظت سولفات و کلر (7/3) بحرانی ترین بازه ی زمانی و مکانی معرفی می شوند. در همه ی ایستگاه های مطالعاتی، کاهش کیفیت آب رودخانه به صورت افزایش در TDS، EC و غلظت یون های سولفات و کلر با متغیر دبی رابطه ی مستقیم معنادار دارد. در حوضه ی آبریز سیمینه رود ویژگی های فیزیکی حوضه و همچنین فاکتورهای هیدروژئومورفولوژی در وجود داشتن یا نداشتن منابع آلاینده و تغییرات فصلی و مکانی کیفیت آب تأثیر دارند. طبق طبقه بندی شولر در همه ی فصول آب رودخانه ی سیمینه رود به لحاظ شرب در طبقه ی آب های خوب و کاملاً بی مزه قرار می گیرد. در دیاگرام ویلکوکس نیز همه ی ایستگاه ها در همه ی فصول در کلاس C2S1 قرار گرفته اند و رده ی کیفیتی کمی شور و برای کشاورزی تقریباً مناسب دارند.

پایش و ارزیابی کیفی آب های سطحی فرایندی بسیار پرهزینه و زمان بر است. بنابراین، انتخاب روشی که در آن با کمترین پارامترهای هیدروشیمیایی بتوان پیش بینی نسبتاً دقیقی از طبقه ی کیفیت آب داشت، مهم و ضروری است. تصمیم گیری درختی به عنوان یکی از روش های داده کاوی با بهره گیری از یک ساختار درختی به طبقه بندی داده ها می پردازد. در این مقاله، با استفاده از روش تصمیم گیری درختی کیفیت آب برخی از رودخانه های واقع در دامنه های شمالی کوه سهند در محل ایستگاه های هیدرومتری بستان آباد، پل سنیخ، لیقوان و ونیار بررسی شد و برای هر یک از رودخانه ها طبقه ی کیفیت آب با استفاده از قوانین اگر آن گاه توسعه داده شد. برای هر یک از رودخانه ها دبی و 12 پارامتر هیدروشیمیایی شامل یون های کلسیم (Ca2+)، منیزیم (Mg2+)، کلر (Cl-)، بی کربنات (HCo3-)، درصد سدیم (Na%)، اسیدیته (pH)، سولفات (SO42-)، مجموع آنیون ها (Sum A)، مجموع کاتیون ها (Sum C)، کل نمک های محلول (TDS)، نسبت جذب سدیم (SAR) و هدایت الکتریکی (EC) برای ایجاد مدل درختی بررسی شد. نتایج نشان داد مدل تصمیم گیری درختی بیشتر با استفاده از چهار پارامتر EC، pH، SAR و Na+ قادر است طبقه ی کیفیت آب را با دقت بسیار زیادی مشخص کند، به طوری که میزان خطای مدل توسعه داده شده در بخش آزمون برای ایستگاه های بستان آباد، ونیار، پل سنیخ و لیقوان به ترتیب برابر 4/3، 1/8، 9/22 و 6/1 درصد بود.

کیفیت آب از مهم ترین پارامترهای مرتبط با توسعه و پایداری فعالیت های بشری است. کیفیت آب را می توان از مقایسه ی مقادیر پارامترهای کیفی آن با مقادیر استاندارد هر یک تبیین کرد. محدودیت های این روش از جمله عدم جامعیت آن موجب توسعه ی شاخص های تلفیقی کیفیت آب شده است. هدف از این پژوهش، بررسی جامع شرایط کیفی آب آشامیدنی در آبخوان اردبیل با استفاده از یک شاخص پیشنهادی (DWQIProposed) است و مقادیر کمی و توزیع این شاخص با شاخص های متداول کیفیت آب نظیر DWQIG و DWQIA مقایسه شده است. بدین منظور نمونه برداری از 60 حلقه چاه واقع در آبخوان اردبیل در شهریور ماه 1392 انجام گرفت و 21 پارامتر مختلف فیزیکی و شیمیایی در آنها تعیین شد. سپس شاخص DWQIProposedطی چهار مرحله شامل انتخاب خصوصیات کیفی آب و دسته بندی آنها، توسعه ی زیرشاخص، تخصیص ضریب وزنی برای خصوصیات برگزیده و ارائه ی تابع تجمیع محاسبه شد. نتایج نشان داد به رغم تفاوت در مقادیر کمّی، الگوی توزیع فراوانی شاخص های DWQIG و DWQIProposed مشابه هم است. شاخص های DWQIProposed و DWQIA نیز در مقادیر زیاد تشابه فراوانی داشتند. با این حال، تفاوت بین میانگین شاخص های در منطقه معنا دار بود (05/0P<). سه شاخص یاد شده براساس ضریب همبستگی پیرسون ارتباط معنا داری داشتند (001/0P<؛ 99/0-98/0 = r). از بین پارامترهای کیفی مرتبط با بهداشت و سلامت، مقدار نیترات همبستگی بسیار زیادی با شاخص های یاد شده نشان داد (001/0P<؛ 815/0-712/0 = r) که بیان کننده ی تأثیر مهم نیترات بر کیفیت آب در آبخوان اردبیل است. الگوی مکانی شاخص های کیفیت آب استحکام فضایی مطلوبی نشان داده و نقشه های کریجینگ ترسیم شده بیان کننده ی افزایش کیفیت آب در مناطق شرقی و کاهش آن در بخش جنوب غربی منطقه است.

بنابر برخی تحقیقات، ایران در بیشترین و شدیدترین خشکسالی 30 سال اخیر خود قرار دارد. حوضه ی آبریز دشت کاشان جزء مناطق بحرانی است که به علت عدم مدیریت مصرف منابع آب زیرزمینی شاهد افت آب و از بین رفتن تدریجی بخش کشاورزی هستیم. از دیرباز یکی از اختراعات مهم ایرانیان که کارکرد مؤثری در مدیریت منابع آب داشته، قنات بوده است. در این پژوهش سعی شد با بررسی قنات منطقه ی سن سن در اطراف کاشان گامی در جهت مدیریت منابع آب در منطقه برداشت. ابتدا برای شناخت سازه ای قنات، عمق چاه های نمونه به وسیله ی قوانین حاکم بر سقوط آزاد به دست آمد. نتایج به دست آمده بیان کننده ی اعتبارنداشتن و کاربردی بودن این روش بود و علت آن به طور کامل تشریح شد. دوباره با استفاده از روش طناب و متر طول چاه ها و شیب هیدرولیکی قنات به دست آمد. سپس به ترسیم شماتیک کامل قنات در سه بخش آغازین، میانی و نزدیک مظهر اقدام شد که در نوع خود برای نخستین بار بود. نتایج تغییر شیب روی دبی و تلفات تبخیر بررسی شد که امکان افزایش پنج برابری آب شیرین منطقه را نشان می داد.

تهیه ی نقشه ی حساسیت پذیری سیلاب، نخستین گام در برنامه های مدیریت سیلاب است. هدف از این پژوهش، شناسایی مناطق حساس به سیل گیری با استفاده از روش ترکیبی نوین تئوری بیزین فرایند تحلیل سلسله مراتبی (Bayes-AHP) در حوضه ی آبخیز نکا شهرستان ساری است. به منظور تهیه ی نقشه ی حساسیت پذیری سیل گیری در منطقه ی مطالعاتی، نقشه ی پراکنش سیلاب ها به منظور تحلیل های آماری تهیه شد. از تعداد کل 342 موقعیت سیل، 70 درصد (240 موقعیت سیل) به منظور اجرای مدل و 30 درصد (102 موقعیت سیل) به منظور اعتبارسنجی استفاده شد. با استفاده از مطالعه ی گذشته و پیمایش های گسترده ی میدانی، 11 عامل مؤثر شامل درصد شیب، طبقات ارتفاعی، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI)، سنگ شناسی، کاربری اراضی، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI)، شاخص توان آبراهه (SPI)، بارندگی سالانه و انحنای سطح به منظور پهنه بندی سیل گیری بررسی شد. با استفاده از روش AHP، وزن هر یک از عوامل و بر اساس تئوری بیزین وزن هر یک از طبقات عوامل مؤثر بر وقوع سیلاب های منطقه ی مطالعه شده محاسبه شد. درنهایت، نقشه ی پهنه بندی حساسیت پذیری سیل گیری در پنج طبقه و در محیط نرم افزار ArcGIS10. 1 تهیه شد. به منظور ارزیابی مدل منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان داد مدل ترکیبی دقت مناسبی (761/0) در شناسایی پهنه های حساس به سیلاب دارد. بر اساس نتایج به دست آمده، عوامل درصد شیب، ارتفاع و کاربری اراضی به ترتیب با وزن های260/0، 195/0 و 146/0 بیشترین تأثیر را در وقوع سیلاب های منطقه ی مطالعاتی داشته اند. همچنین طبق نتایج، 24/17 و 37/15 درصد از حوضه ی آبخیز نکا در رده های حساسیت زیاد و بسیارزیاد قرار گرفته است. مدل ترکیبی ارائه شده می تواند برای تحقیقات بیشتر در زمینه ی تهیه ی نقشه ی خطر سیل گیری و مدیریت بحران استفاده شود.

استان قزوین در رتبه ی هفتم خشکسالی در کشور قرار گرفته است، بنابراین مدیریت گسترده ی منابع آبی در این استان ضروری است. بهره گیری از تغییرات میدان گرانشی مشاهده شده از ماهواره ی GRACE از روش های مدیریتی است. ماهواره ی ثقل سنجی GRACE مجموعه ای از داده های تغییرات ذخیره ی آب را در مقیاس منطقه با قدرت تفکیک مکانی 1 درجه تولید می کند. این پژوهش با هدف ارزیابی داده های ماهواره ی GRACE در استان قزوین برای یافتن راه حلی جامع برای دست یابی آسان و سریع به اطلاعات تغییرات منابع آبی این استان انجام شد. برای اعتبارسنجی داده های ماهواره ی GRACE از داده های مدل سطح زمین GLDAS و داده های مشاهداتی چاه ها در منطقه استفاده شد. نتایج نشان می دهد ماهواره ی GRACE به عنوان ماهواره ای ثقل سنج که فقط به منظور برآورد تغییرات ذخیره ی آب تولید شده است، برآورد خوبی از روند تغییرات ذخیره ی آب و همچنین تغییرات سطح آب زیرزمینی در اختیار کاربران قرار می دهد. نتایج تحلیل آماری انجام شده نشان دهنده ی 54/5RMSE=، 16/4MAE= و 5/1MBE= در واحد سانتی متر در مقیاس فصلی بین داده های تغییرات سطح آب زیرزمینی به دست آمده از ماهواره ی GRACE و چاه های مشاهداتی در دشت قزوین و همچنین46/5RMSE=، 32/4MAE= و 18/0-MBE= سانتی متر در ماه بین داده های تغییرات ذخیره ی آب به دست آمده از مدل GLDAS و ماهواره ی GRACE است. همچنین همبستگی بین داده های تغییرات ذخیره ی آب به دست آمده از مدل GLDAS و ماهواره ی GRACE و تغییرات سطح آب زیرزمینی به دست آمده از ماهواره ی GRACE و داده های مشاهداتی در سطح احتمال 99 درصد معنا دار است. نتایج بیانگر آن است که ماهواره ی GRACE روند تغییرات ذخیره ی آب را بهتر از مدل GLDAS نشان می دهد.

تخلیه ی آب زیرزمینی زیردریایی هرگونه جریان زیرسطحی آب است که از خشکی به طرف دریا وجود دارد. شناسایی نواحی دارای این جریان اهمیت بسیار زیادی در مطالعات هیدرولوژیک و اکولوژیک دارد. به منظور تعیین نواحی احتمالی تخلیه ی آب زیرزمینی به خلیج فارس در سواحل استان بوشهر، ابتدا با استفاده از نرم افزار ENVI® 5. 3 و GIS10. 3. 1 و اعمال تصحیحات لازم (اتمسفریک، رادیومتریک، هندسی) بر داده های حرارتی باند 10 لندست 8، نقشه ی دمای سطح دریا (SST) تهیه شده و نقشه ی ناهنجاری دمایی استاندارد (STA) از آن استخراج شد. سپس با تعیین کمترین سطح مشترک ناهنجاری دمایی طی سال های 2015 و 2016 در سواحل استان بوشهر، نواحی احتمالی تخلیه ی آب زیرزمینی زیردریایی به خلیج فارس مشخص شد. نتایج نشان می دهد در محدوده ی ساحلی بندر مقام تا کنگان، کنگان تا رودخانه ی مند، رودخانه ی مند تا جزیره ی شیف، بندرگاه تا گناوه و بندر ریگ تا هندیجان، به ترتیب 2823، 4165، 6159، 4725 و 4445 هکتار سطح احتمالی تخلیه ی آب زیرزمینی زیردریایی وجود دارد. این سطح در کل سواحل استان بوشهر 22317 هکتار است که به خلیج فارس تخلیه می شود؛ به طوری که مهم ترین و بیشترین سطح تخلیه ی احتمالی در خلیج نایبند، محدوده ی دوپلنگو و خور خان، شرق و غرب شهر بوشهر (بندرگاه و شیف) و سواحل هندیجان مشاهده شد. سطح تعیین شده می تواند نشان دهنده ی وجود جریان شایان توجهی از تخلیه ی احتمالی آب زیرزمینی به خلیج فارس در سواحل استان بوشهر باشد. بنابراین، ضروری است با بررسی های تفضیلی تر و استفاده از روش های کمّی سازی، مقدار آن را به طور دقیق برآورد کرد.

بارش از مهم ترین عوامل مؤثر بر عملکرد دیم است. لزوم مدیریت و استفاده ی بهینه ی آب در بخش کشاورزی، برای مدیریت و حفظ منابع آبی ضروری است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی تأثیر تغییرات فصلی بارش بر میزان عملکرد سالانه ی دیم است. از داده های بارش ماهانه ی 26 ایستگاه باران سنجی منطقه ی شرق دریاچه ی ارومیه طی دوره ی آماری 1370 تا 1392 استفاده شد. خوشه بندی با روش های K-Means و وارد انجام شد. بررسی همگنی خوشه ها با آزمون آماری H صورت گرفت و خوشه های همگن در محیط GIS رسم شد. میزان تأثیر بارش های فصلی با عملکرد سالانه ی دیم مقایسه شد. نتایج نشان داد اثر بارش در سه فصل بهار، پاییز و زمستان در میزان عملکرد دیم مثبت است و بارش در این فصل ها روی افزایش عملکرد تأثیر شایان توجهی دارد. در این سه فصل بارش موجب افزایش ذخیره ی رطوبت خاک می شود که فصل تابستان مصرف کننده ی افزایش ذخیره است و در فصل تابستان رابطه ی معکوسی بین بارش و عملکرد سالانه ی دیم وجود دارد. خطوط هم بارش فصل ها با عملکرد دیم منطقه ی مطالعه شده به منظور شناسایی مناطق با افزایش توأم بارش و عملکرد دیم رسم شد. نتایج به دست آمده از این خطوط نشان داد در سه فصل بهار، پاییز و زمستان در ایستگاه های دریان، لیقوان، خرمازرد، سهلان، هروی، سعیدآباد، شیرین کندی، قوری گل، تبریز و مغانجیق افزایش بارش با مقدار عملکرد رابطه ی مستقیم دارد. این مناطق می تواند به عنوان مناطق مستعدتر کشت دیم در منطقه ی شرق دریاچه ی ارومیه معرفی شود و شناخت تأثیر بارش بر میزان عملکرد دیم این مناطق می تواند کاربردی تر و قابل اطمینان تر باشد.

در سال های اخیر پروژ ه های کنترل سیلاب در کشور گسترش زیادی داشته است. با توجه به هزینه ی اجرا، اولویت بندی زیر حوضه ها اهمیت زیادی دارد و تصمیم گیری در خصوص سیلاب و مدیریت یکپارچه ی آبخیز را ضروری کرده است. اولین و مهم ترین قدم در انجام پروژه های مدیریت رواناب سیل، اولویت بندی مناطق لازم برای انجام پروژه های مهار سیلاب است. روش های تصمیم گیری ابزار مؤثری را برای برخورد با مسائلی فراهم می کنند که بیش از یک هدف دارند. در این تحقیق حوضه ی آبخیز پارچین بررسی و مطالعه شد. سپس با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره (ELECTRE، Grey، TOPSIS) زیر حوضه ها اولویت بندی شدند. نتایج به دست آمده از روش تحلیل خاکستری مشخص و بر اساس آن امتیاز برای نه زیر حوضه بررسی شد. حوضه ی 7 با بیشترین امتیاز (719443/0) در اولویت اول، حوضه ی 1 با (466119/0) اولویت دوم و حوضه ی 4 با کمترین مقدار امتیاز (331493/0) در اولویت آخر قرار گرفت. در روش تاپسیس با استفاده از محاسبه ی نزدیکی به راه حل ایده آل مثبت و منفی رتبه بندی انجام شد. حوضه ی 7 با بیشترین مقدار ضریب نزدیکی (843721/0) در اولویت اول قرار گرفت. نتایج رتبه بندی نشان داد هر سه روش در اولویت اول یکسان ارزیابی شدند. در سایر اولویت ها سه روش نتایج متفاوتی ارائه دادند. با توجه به نتایج به دست آمده ی یادشده روش تاپسیس و تحلیل خاکستری بیشتر به هم شبیه بودند و نسبت به روش الکتر دقت بیشتری داشتند.

استفاده از نمک به عنوان پایین آورنده ی نقطه ی انجماد آب در سطح جاده های مناطق کوهستانی کشور استفاده ی طولانی و گسترده دارد. این پژوهش با هدف تعیین اثر نمک پاشی جاده بر درصد ترکیب گونه ای، شاخص های تنوع و غنای گونه ای اکوسیستم مرتعی مجاور جاده در منطقه ی گدار کفنوئیه جاده ی بافت کرمان در سال 1395 انجام شد. پس از تعیین یک منطقه ی همگن از نظر شرایط اکولوژیکی در سمتی از جاده که رواناب ها به آن سو جریان دارند، به نمونه برداری پوشش گیاهی اقدام شد. نمونه برداری پوشش گیاهی با استقرار 80 رولوه به صورت سیستماتیک در امتداد چهار ترانسکت 150 متری انجام شد. به این صورت که در هر ترانسکت 10 رولوه (پلات) اول نزدیک تر به هم (هر پنج متر) و 10 رولوه ی دوم دورتر از هم (هر 10 متر) روی ترانسکت استقرار یافتند. پس از استخراج شاخص های تنوع و غنا بر مبنای حضور داشتن و نداشتن گونه ها در محیط نرم افزاری PAST و BIO-DAP، اثر فاصله از مرکز نمک پاشی (جاده) بر کلیه ی شاخص ها با آزمون ANOVA یک طرفه و مقایسه ی میانگین داده ها با آزمون چنددامنه ی دانکن بررسی شد. نتایج نشان داد در فاصله ی صفر تا 40 متری از جاده گونه های گیاهی مهاجم کرقیچ، شیرسگ و شیرین بیان سهم زیادی از ترکیب گونه ای را به خود اختصاص داده اند. یک نرخ افزایشی معنا دار در شاخص چیرگی و برگر (به ترتیب 7/86 و 7/98 درصد نسبت به حاشیه ی جاده و 27/18 و 115 درصد نسبت به دورترین نوار از جاده) و کاهشی معنا دار در شاخص های سیمپسون، شانون، مارگاروف، منهینگ و فیشر (به ترتیب 2/45، 6/49، 5/38، 6/14 و 2/30 درصد نسبت به حاشیه ی جاده و 4/53 و 5/68، 6/77، 4/51 و 8/76 درصد نسبت به دورترین نوار از جاده) در نوار 40 متری از جاده مشاهده شد که بیان کننده ی غالب بودن گونه های محدود با جمعیت زیاد (بیشتر علف شور) بود. گونه ی غالب و بومی مراتع منطقه (درمنه ی کوهی) به همراه سایر گونه های همراه مانند یال اسب و گون زرد از فاصله ی 50 متر از جاده حضور پیدا کرده و با بیشتر شدن فاصله از جاده سهم آنها در ترکیب گیاهی بیشتر شد. براساس یافته های این پژوهش نمک پاشی جاده به دلیل تغییر دادن شرایط اکولوژیک به نفع گونه های مهاجم و شورپسند، شاخص های غنا، تنوع گونه ای را به طور معنا داری کاهش داده است که این مهم به کاهش توان و آسیب پذیری زیاد اکوسیستم های مرتعی مجاور منجر خواهد شد.

رد پای آب به عنوان شاخصی برای تخصیص منابع آب شیرین تعریف شده است که بینش ارزشمندی درباره ی آثار محیط زیستی تولید یک محصول ارائه می کند. هدف از انجام این پژوهش، تعیین مناسب ترین استان کشور برای تولید محصول سیب زمینی از جنبه ی مصرف آب شیرین بوده است که بدین منظور از شاخص رد پای آب استفاده شد. برای دستیابی به این هدف، ابتدا اطلاعات مربوط به سطح برداشت، تولید و عملکرد محصول در استان های اصلی تولیدکننده برای سال زراعی 1393 1394 جمع آوری شد. سپس برای محاسبه ی رد پای آب در هر استان، اطلاعاتی نظیر نیاز آبی محصول و بارش مؤثر به تفکیک استان جمع آوری و در نهایت اجزای رد پای آب محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان داد به ترتیب رد پای آب سبز، آبی و خاکستری بیشترین سهم را در تولید سیب زمینی همه ی استان ها به خود اختصاص دادند. با توجه به رد پای آب کل محاسبه شده، استان همدان بهترین منطقه برای کاشت سیب زمینی و استان سمنان نامناسب ترین منطقه از دیدگاه شاخص یادشده شناخته شدند. میانگین رد پای آب تولید سیب زمینی در سطح کشور نزدیک به 527 مترمکعب بر تن محاسبه شد. با توجه به شاخص رد پای آب و مقدار تولید محصول در هر استان، مشخص شد که در سال زراعی مطالعه شده، استان همدان با مصرف 338 میلیون مترمکعب و استان خراسان شمالی با مصرف 18 میلیون مترمکعب آب، به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار از منابع آبی خود را به تولید این محصول کشاورزی اختصاص داده اند.

با افزایش بی رویه ی جمعیت و در پی آن توسعه ی صنایع آلاینده های بسیاری وارد محیط زیست شده است. بدین منظور بوم سازگان های آبی بیشتر در معرض مواد شیمیایی با ترکیبات مختلف به ویژه عناصر سنگین قرار دارند. در پژوهش حاضر آلودگی رسوبات اطراف حوضچه ی آبگیر تالاب میقان به فلزات سنگین سرب، روی و مس به کمک روش هضم اسیدی و با دستگاه جذب اتمی بررسی شد و شاخص های ضریب آلودگی (CF) و ریسک اکولوژیک (RI) محاسبه شد. با توجه به نتایج به دست آمده، مقایسه با استاندارد کیفیت رسوب (SQGs) صورت پذیرفت. در نهایت، پهنه بندی فلزات به کمک برآورد تراکم کرنل نشان داد بخش های جنوبی و غربی این تالاب به علت استقرار شهرک های صنعتی و پساب های زمین های کشاورزی تمرکز زیادی از آلاینده ها دارد. همچنین بررسی فلزات سنگین بیان کننده ی غلظت زیاد فلز مس (18/38 میکروگرم بر گرم) نسبت به عناصر روی (57/11 میکروگرم بر گرم) و سرب (82/9 میکروگرم بر گرم) در منطقه بود. در پایان، لزوم کنترل آلاینده های موجود در تالاب میقان پیشنهاد می شود.

با توجه به کاهش بارندگی و استفاده ی بیش از حد از آب های زیر زمینی، بررسی کیفیت آنها از مهم ترین چالش های بحث شده در مناطق مختلف از جمله ایران است. تخمین کیفیت آب از طریق مدل سازی، از جمله استفاده از شبکه های عصبی، موجب کاهش هزینه و مدیریت بهتر می شود. بنابراین، تحقیق حاضر با هدف بررسی کیفیت آب زیر زمینی در یک دوره ی 10 ساله (1383 تا 1393) با استفاده از شبکه های عصبی فازی تطبیق پذیر (ANFIS) در غرب استان فارس انجام گرفت. در این مطالعه از سه روش grid partitioning، clustering sub و FCM در دو حالت هیبرید و پس انتشار خطا به منظور پیش بینی کیفیت آب زیر زمینی استفاده شد. پارامترهای آموزش در این مطالعه، هدایت الکتریکی (EC) و نسبت جذب سدیم (SAR) هستند. همچنین برای آموزش شبکه از کلاس های کیفیت آب تهیه شده توسط دیاگرام ویلکاکس استفاده شد. در آلودگی شیمیایی، طبق دیاگرام ویلکاکس نسبت جذب سدیم و هدایت الکتریکی مهم ترین فاکتورهایی هستند که با اندازه گیری آنها می توان آب منطقه ی مطالعه شده را در کلاس های مختلف مانند خیلی مناسب، مناسب و نامناسب برای آبیاری کلاس بندی کرد. بر اساس نتایج از بین مدل های مختلف پیش بینی کیفیت آب زیرزمینی، مدل هیبرید در روش FCM با بیشترین R (99/0) و کمترین خطا، بیشترین دقت در پیش بینی کیفیت آب زیرزمینی منطقه ی مطالعه شده را دارد.

در حال حاضر فرسایش یکی از معضلات مهم زیست محیطی حوضه های آبخیز ایران به شمار می رود و تعیین میزان رسوب و فرسایش پذیری خاک برای حفاظت و مدیریت منابع طبیعی بسیار حائز اهمیت است. بنابراین، هدف از پژوهش حاضر ارزیابی توزیع فضایی فرسایش پذیری خاک در منطقه خور و بیابانک و ارتباط آن با برخی خصوصیات فیزیکی خاک با استفاده از روش های زمین آمار است. بدین منظور تعداد 33 نمونه خاک در امتداد سه ترانسکت از واحد پلایا تا کوهستان برای تعیین مقادیر مؤلفه های ماسه، رس، سیلت، کربن آلی و مواد آلی، از عمق صفر تا 50 سانتی متری برداشت شد. سپس از طریق روش های آزمایشگاهی مقادیر پارامترهای یادشده اندازه گیری شد و مقدار عامل فرسایش پذیری (K) و شاخص فرسایش پذیری خاک (SEI) محاسبه شد. درنهایت، به منظور بررسی توزیع فضایی پارامترهای یادشده انواع روش های میان یابی آزمایش و مناسب ترین روش انتخاب شد. نتایج نشان داد برای توزیع فضایی مؤلفه های ماسه، رس و عامل K، روش تابع پایه شعاعی به ترتیب با RMSE 27/3، 22/3 و 0036/0، برای مؤلفه های کربن و ماده آلی روش کریجینگ ساده به ترتیب با RMSE 34/0 و 59/0، برای سیلت روش کریجینگ معمولی با RMSE 88/0، و برای شاخص SEI روش کریجینگ جهانی با RMSE 0014/0 مناسب ترین روش های میان یابی شناخته شدند. درنهایت، کمترین و بیشترین مقادیر عامل K با 025/0 و 07/0 تن در ساعت بر مگا ژول میلی متر و همچنین کمینه و بیشینه شاخص SEI با مقادیر 03/0 و 07/0 به ترتیب در قسمت های شرقی، و غرب و شمال غربی منطقه گسترده شده است.

پایش و پیش بینی خشکسالی ها، به ویژه تعیین دقیق زمان شروع و تداوم آن، اهمیت ویژه ای در مدیریت منابع آبی و برنامه ریزی برای کاهش تأثیرات مخرب خشکسالی دارد. در این مطالعه خشکسالی های منطقه شمال شرق ایران با استفاده از شاخص کمبود توأم (JDI) ارزیابی شد. داده های بارش ماهانه شش ایستگاه سینوپتیک تربت حیدریه، سبزوار، سمنان، شاهرود، گرگان و مشهد، در دوره آماری 1971 2011، برای محاسبه شاخص JDI استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد در سال های اخیر تعداد ماه های خشک در منطقه مطالعه شده (به ویژه در مناطق مرطوب) به شدت افزایش یافته است، به طوری که در همه ایستگاه ها (به جز سمنان) درصد ماه های خشک به بیش از 50 درصد در 10 سال اخیر (2002 2011) رسیده است. همچنین نتایج نشان داد شاخص JDI علاوه بر توصیف علمی وضعیت کلی خشکسالی، قابلیت مشخص کردن زمان شروع خشکسالی ها و نیز خشکسالی های طولانی مدت را دارد و امکان ارزیابی وضعیت خشکسالی را به صورت ماه به ماه فراهم می سازد.

دشت عجب شیر در استان آذربایجان شرقی و در شمال غرب ایران واقع شده است. این دشت تأمین کننده آب شرب، کشاورزی و صنعت شهرستان عجب شیر است. در این تحقیق با توجه به ویژگی های هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقه مطالعه شده، آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی آبخوان در برابر عوامل آلاینده با استفاده از دو مدل DRASTIC و SI در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی پهنه بندی شده است. در مدل DRASTIC از هفت پارامتر شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی برای تهیه نقشه آسیب پذیری استفاده می شود. در مدل SI نیز پنج عامل عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، سنگ شناسی آبخوان، توپوگرافی و کاربری اراضی در ارزیابی آسیب پذیری آبخوان مؤثر ند. پس از تهیه لایه های اطلاعاتی در محیط نرم افزار ArcGIS و وزن دهی آنها، با تلفیق لایه های هر یک از دو مدل، نقشه نهایی آسیب پذیری آبخوان نسبت به آلودگی تهیه شد. با توجه به نقشه پهنه بندی به دست آمده از مدل SI، حدود 24/2 درصد از منطقه مطالعه شده در محدوده آسیب پذیری خیلی کم، 27/5 درصد آسیب پذیری کم، 08/45 درصد آسیب پذیری متوسط تا کم، 09/39 درصد آسیب پذیری متوسط تا زیاد و 3/8 درصد در محدوده آسیب پذیری زیاد قرار دارد. بر اساس نقشه مدل DRASTIC نیز 48/13 درصد از مساحت منطقه مطالعه شده در محدوده آسیب پذیری خیلی کم، 43/55 درصد آسیب پذیری کم، 69/28 درصد آسیب پذیری متوسط تا کم و 08/3 درصد در محدوده آسیب پذیری متوسط تا زیاد قرار دارد. ارزیابی دو مدل استفاده شده با شاخص کیفی TDS نشان داد مدل SI با ضریب همبستگی 76/0 نسبت به مدل DRASTIC دقت زیادی برای تهیه نقشه آسیب پذیری منطقه دارد. همچنین با توجه به نقشه های تهیه شده از هر دو مدل و به منظور کنترل و جلوگیری از آلودگی بیشتر آبخوان دشت عجب شیر و نگهداری این منابع باارزش برای استفاده آیندگان، حفا ظت از منابع آب زیرزمینی منطقه مطالعه شده توسط مدیران و برنامه ریزان ضروری است.

یکی از مسائل اساسی در برنامه ریزی کاربردی برای منابع آب، وجود فاکتورهای غیرقطعی است. یکی از رویکردها برای تصمیم گیری در چنین شرایطی، برنامه ریزی بازه ای است. هدف از این مطالعه توسعه نوعی مدل بهینه سازی تعاملی برای تخصیص آب و سطح کشت است. مدل توسعه یافته شامل چهار هدف در برگیرنده فاکتورهای اقتصادی اجتماعی، محتوای آب مجازی محصولات و تأمین نیاز آبی محیط زیست است. برای حل مدل، چهار سناریو (فرض) برای سطوح کشت در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش آستانه رضایت محدودیت ها، مقدار آب تخصیص داده شده به هر یک از آب بران کاهش یافته است به طوری که از سطح رضایت 65/0 تا سطح رضایت کامل، مدل فقط کمترین حجم آب در نظر گرفته شده برای تأمین نیازهای محیط زیست (40 میلیون مترمکعب) را اختصاص می دهد. براساس سناریوهای حل در نظر گرفته شده، مدل بیشترین سطح کشت در بین محصولات شتوی را به گندم و بیشترین سطح کشت در بین محصولات صیفی را به ذرت اختصاص داده است. نتایج حل مدل در غیاب حد بالا برای سطوح زیر کشت نشان داد بیشترین اختلاف بین سطح کشت بهینه و بیشترین سطح کشت اتفاق افتاده، متعلق به برنج به ترتیب با 2777 و 6/5821 هکتار برای مناطق درودزن و کربال بوده است. از قوت های مدل توسعه داده شده در این پژوهش، خطی بودن و توانایی آن در مواجهه با پارامترهای غیرقطعی است. خروجی های این مدل اطلاعات لازم برای ارزیابی ریسک و قابل اتکایی گزینه های برنامه ریزی تخصیص آب را فراهم می کند.

رودخانه هایی که جداره ناپایدار دارند، مشکلات بسیار زیادی را در کوتاه مدت و درازمدت به وجود می آورند. تخریب تدریجی جداره رودخانه و در نتیجه تهدید سازه ها و اراضی مجاور رودخانه، ایجاد زمینه فرایند رسوب گذاری، کاهش زاویه داخلی پیچاب ها و درنهایت به وجود آمدن مسیری جدید برای رودخانه از تأثیرات حرکت آب در پیچان رودهای دارای جداره ناپایدار است. در این تحقیق اثرگذاری آب شکن های متوالی روی الگوی جریان و رسوب و در نهایت محافظت از کرانه ها در رودخانه میناب با استفاده از مدل دو بعدی CCHE2Dبررسی شده است. پارامترهایی که در مرحله واسنجی استفاده شدند، شامل سرعت جریان و عمق آب بود که این پارامترها در سه قوس موجود در رودخانه از سد تا پل اول اندازه گیری شده است. پارامترهای دیگری همچون تغییرات کف بستر، تغییرات تنش برشی و. . . نیز از نتایج مدل به دست آمده است. در این مرحله همچنین برای تهیه مدل بهینه از شبکه بندی های مختلف استفاده شد و شبکه 500*50 به دلیل اینکه به نتایج اندازه گیری های صحرایی نزدیک تر بود، انتخاب شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد هندسه رودخانه با دبی موجود و میزان رسوب تنظیم می شود و آب شکن در هدایت سرعت و تنش برشی به سمت تالوگ رودخانه تأثیرگذار است، به طوری که وجود سری آب شکن سبب 66 درصد کاهش سرعت و نیز سبب انحراف خطوط سرعت حداکثر از کرانه ها و محافظت از دیواره رودخانه می شود. انحراف آب شکن ها از کناره رودخانه از سر آب شکن ها شروع می شود. طول آب شکن ها در این تحقیق 30 متر بوده است و همچنین از بین رفتن فرسایش 20 سانتی متری و جایگزین شدن پنج سانتی متر رسوب گذاری در کناره رودخانه و در نتیجه تثبیت و حفاظت کناره رودخانه می شود.

پیش بینی جریان رودخانه به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب در رودخانه ها، دریاچه ها، مخازن سدها و همچنین برای حفاظت کناره های رودخانه در زمان وقوع سیلاب انجام می گیرد. در این تحقیق از مدل های شبکه های عصبی مصنوعی، هیبرید موجک عصبی، برنامه ریزی بیان ژن و کمترین مربعات ماشین بردار پشتیبان به منظور تخمین جریان روزانه رودخانه خیاوچای استفاده شد. بدین منظور داده های دبی و بارش روزانه ایستگاه هیدرومتری پل سلطانی واقع بر رودخانه یادشده طی دوره آماری 1378 1392 به کار گرفته شد. پس از محاسبه ضرایب همبستگی متقابل متغیرهای بارش و دبی، شش الگوی مختلف به منظور تخمین رواناب روزانه تعیین شد. برای ارزیابی مدل ها از شاخص های آماری و آزمون ANOVA استفاده شد. نتایج بیان کننده برتری مدل هیبرید موجک عصبی با بیشترین ضریب همبستگی (877/0=R)، کمترین ریشه میانگین مربعات خطا (696/0=RMSE) و ضریب نش ساتکلیف برابر 767/0 در مرحله صحت سنجی بود. نتایج آزمون آنوا نیز نتایج شاخص های آماری را تأیید کرد و مدل هیبرید موجک عصبی با داشتن کمترین مقدار آماره F (11/0) و بیشترین سطح معناداری (75/0) به عنوان بهترین مدل شناخته شد. در برآورد دبی بیشینه (سیلاب) نیز مدل یادشده با میانگین خطای نسبی 19/30 درصد، به مقدار شایان توجهی خطای کمتری نسبت به سایر مدل ها داشت.