پژوهش های آبخیزداری
سال:1403 | دوره:37 | شماره:1( پیاپی 142) |تعداد مقالات:8

مقدمه و هدفدر میان خطرها و بلاهای طبیعی، بدون تردید سیل به عنوان ناگوارترین خطر در جهان شناخته شده است. یکی از راه کارهای اساسی برای کاهش خسارت های ناشی از سیل تهیه ی نقشه ی حساسیت سیل است. پیش ­بینی مکانی احتمال رخداد سیل با استفاده از مدل­ هایی که براساس داده ­های مکانی و تاریخی به وجود آمده اند، در نهایت منجر به تهیه ی نقشه ­های حساسیت ­پذیری سیلاب می ­شود، از راه کارهای مناسب برای برنامه ­ریزان مدیریت زمین ها در مناطق مختلف برای پیشگیری از رخداد این پدیده است. در این پژوهش، به منظور تعیین مناطق مستعد رخداد سیل از مدل ترکیبی (هیبریدی) استنتاج عصبی و فازی تطبیقی و دستورالعمل بهینه­ سازی فراکاوشی رقابت امپراتوری (ANFIS-ICA)  و مدل ترکیبی استنتاج عصبی و فازی تطبیقی و دستورالعمل بهینه­ سازی فراکاوشی ازدحام ذرات (ANFIS-PSO) استفاده شد.مواد و روش ­هاآبخیز زرینه­ رود در شمال غربی استان کردستان و میان طول جغرافیایی ″30′48°45 و ″20′48°46 شرقی و عرض جغرافیایی ″20′42°35 و ″15′23°36 شمالی است. مساحت این آبخیز 4485/2 کیلومترمربع است. اقلیم منطقه معتدل مرطوب است و میانگین بارندگی سالانه ی آن 480 میلی متر است. موقعیت رخدادهای سیل به طور تصادفی به دو گروه آموزش (70%) و اعتبارسنجی (30%) تقسیم شد. عامل های محیطی مختلف (بلندی، جهت، شیب، انحنای سطح، کاربری زمین، سنگ­ شناسی، بارندگی، شاخص توان جریان، فاصله از آبراهه، شاخص رطوبت پستی بلندی) به عنوان متغیر مستقل در مدل سازی انتخاب شدند و لایه ­های رقومی آن­ها تهیه شد. در این پژوهش از مدل ANFIS-ICA و مدل ANFIS-PSO  استفاده شد. نتایج پیش ­بینی مدل ها بر اساس معیار (AUC) و آماره ی مهارت صحیح (TSS) ارزیابی شد.نتایج و بحثبر پایه ی یافته ­های این پژوهش در مرحله ی اعتبارسنجی، مدل ANFIS-PSO با (AUC) 98/0 و آماره ی مهارت صحیح (TSS) 89/0 بیشترین دقت را داشت. همچنین عامل فاصله از آبراهه به عنوان مهم ترین عامل محیطی شناسایی شد. افزون بر این، شیب زمین و TWI به ترتیب در جایگاه های دوم و سوم اهمیت بودند.نتیجه ­گیری و پیشنهادهابر اساس نتایج این پژوهش، رویکرد ترکیبی (هیبریداسیون) که ترکیب شدن مدل­ های یادگیری ماشینی و دستورالعمل­ های بهینه­ سازی فراکاوشی است، موجب افزایش قدرت یادگیری و همچنین توان پیش ­بینی مدل شد. همچنین عامل فاصله از آبراهه و شیب زمین مهم ترین عامل های مؤثر در سیل­ گیری هستند. بر اساس نتایج و تحلیل­ های انجام شده می­ توان نتیجه ­گیری کرد که مدل­ های یادگیری ماشینی قابلیت زیادی در پیش ­بینی توان سیل­ گیری دارند. در این پژوهش نقشه­ های توان سیل تهیه شده می ­تواند برای مدیران و کارشناسان بسیار کاربردی بوده و در برنامه ­ریزی اقدام های مهارکردن سیل استفاده ی عملی داشته باشد. توجه­ کردن به امکانات و اقدام های مهارکردن سیل در موقعیت­ هایی که توان سیل گیری زیادی دارند، موجب افزایش مدیریت سیل از نظر اقتصادی و فنی می­ شود.

مقدمه و هدفبا توجه به حجم زیاد فعالیت های انسانی و تجاری یکی از مهم ترین اهداف زیرساخت ها، جمع آوری و انتقال رواناب­ های شهری، مهار سیلاب و جلوگیری از آب گرفتگی در شهرها است. به منظور برآورد صحیح رواناب و خصوصیات واحدهای آب شناخت و کانال ها به­ کارگیری مدل ­های مناسب آب شناختی و آبی مهم است. با توجه به اهمیت موضوع، این پژوهش با هدف برآورد رواناب شهری ملایر به منظور تعیین نقاط احتمالی سیل گرفتگی با استفاده از مدل مدیریت طوفان آب (SWMM) انجام شد.مواد و روش هابر پایه ی گزارش های فنی موجود، ابتدا محدوده ی زیر آبخیز ها، گره ها و کانال های اصلی شهر تعیین شد. با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی جهت جریان و شیب منطقه تعیین شد و 11 عدد زیر آبخیز شناسایی شد. همچنین با صرف نظر از اندازه ی ژرفای اولیه ی آب و سطح ماندابی 11 عدد گره تعیین شد. با استفاده از داده های بارش روزانه ایستگاه همدید ملایر در دوره ی آماری 2020- 1992، بارش نه ساعته با دوره ی بازگشت دو سال به­ عنوان بارش طرح محاسبه و وارد مدل شد. شکل هندسی کانال­ ها، مستطیل باز و از روش موج جنبشی برای روندیابی جریان در کانال ­ها استفاده شد. اندازه های بیشترین آب دهی عبوری کانال ها با استفاده از رابطه ی سطح مقطع جریان و سرعت جریان برای بارش طرح 9 ساعته با دوره ی بازگشت دو سال محاسبه شد. برای واسنجی مدل از متغیرهای درصد مناطق نفوذناپذیر، ذخیره ی چالابی و ضریب زبری مناطق نفوذناپذیر در بازه ی تغییر دامنه ی مجاز اصلاح استفاده شد. به منظور ارزیابی مدل از ضریب کارایی نش-ساتکلیف و ریشه ی میانگین مربعات خطا استفاده شد.نتایج و بحثنتایج نشان داد پس از بهینه سازی اندازه های متغیرها، ضریب کارایی نش-ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب 0/73 و 0/02 بود. از کل بارش 14/54 میلی متری، اندازه ی 5/53 میلی متر مربوط به تلفات نفوذ، اندازه ی 7/55 میلی متر مربوط به رواناب سطحی و اندازه ی 1/45 میلی متر مربوط به ذخیره ی چالابی بود. نتایج نشان داد زیرآبخیز هایی که در شمال شهر و مشرف به بلندی ها بودند و به گره ی شماره ی 10 منتهی می شدند حجم و آب دهی رواناب بیش­تری داشتند و لازم است در این منطقه در طراحی و گسترش کانال ها تجدیدنظر شود. همچنین زیر آبخیز های بخش غربی شهر (زیر آبخیز شماره ی 4) و بخش جنوب غربی (زیر آبخیز شماره ی 8) با 0/651 و 0/547 به ترتیب بیش­ترین و کم ترین توان سیل خیزی را داشتند.نتیجه گیری و پیشنهادهادر این پژوهش نتایج نشان داد تقریباً نیمی از شهر در رخداد بارش ها، تحت تأثیر خطرهای سیلاب قرار خواهند گرفت. ازاین رو شبکه ی زهکشی کنونی کارایی لازم برای تخلیه رواناب شهری در بخش شمال شهر را ندارند و تعیین ابعاد بهینه ی کانال ها ضروری است. به دلیل برف گیر بودن بلندی های شرقی منطقه ی مطالعه شده و با توجه به زمین شناسی آن پیشنهاد می شود از مدل هایی که توانایی محاسبه ی رواناب ناشی از ذوب برف را دارند در پژوهش های آتی استفاده شود.

مقدمه و هدفبرای شناخت استعدادهای منطقه و روش مدیریت زمین ها، آگاهی از تغییر مکانی سنجه های کیفی ابزار مهمی است. با توجه به اینکه جیرفت روی کمربند آرسنیک کشور است و از آنجایی که آرسنیک عنصری سرطان­ زا است و بر کیفیت آب زیرزمینی تأثیر می­ گذارد، بررسی آن بسیار اهمیت دارد. هم چنین بیشتر مناطق روستایی آبخیز جیرفت از آب چاه ها برای شرب استفاده می کنند. ازاین رو، بررسی آن ها از دیدگاه شرب بسیار اهمیت دارد.مواد و روش هادر این پژوهش تغییرهای مکانی سنجه های نیترات، آرسنیک، منگنز و کل مواد جامد محلول در آب­ زیرزمینی در آبخیز جیرفت با استفاده از روش­ های زمین آماری در طول دوره ی آماری 1398 بررسی و تحلیل شد. به این منظور از آب 36 چاه کشاورزی و چاه هایی که برای شرب در روستاها استفاده می شد و هم چنین نمونه هایی از آب شرب شهری در سه تکرار نمونه برداری شد. روش ­های زمین ­آماری استفاده شده برای پهنه ­بندی سنجه های مزبور شامل کریجینگ معمولی، کریجینگ ساده، تابع پایه ی شعاعی (RBF) و روش وزن ­دهی معکوس فاصله (IDW) با توان­ های مختلف بود. برای ارزیابی روش­ های زمین آماری از روش ارزیابی متقابل با معیارهای مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف خطا (MBE) میان داده­ های واقعی و برآوردشده استفاده شد.نتایج و بحثنتایج رتبه بندی معیارهای ارزیابی نشان داد که برآورد سنجه ی آرسنیک و TDS با مدل کروی روش کریجینگ ساده کمترین خطا را داشت و برآورد نیترات و منگنز با روش تابع پایه ی شعاعی (RBF) کمترین خطا را داشت. بررسی­ ها نشان ­داد که همبستگی مکانی سنجه های کیفی آبخیز جیرفت بسیار زیاد بود. به طوری که خطای مدل نیم تغییرنمای داده­ های اندازه­ گیری شده ی آرسنیک با اثر قطع ه­ای 0/00025 و دامنه ی تأثیر 36/7 کیلومتر 38/4 % و خطای مدل نیم تغییرنمای نیترات با اثر قطع ه­ای 0/3 و دامنه ی تأثیر 28/5 کیلومتر 4/9 % بود. در آبخیز جیرفت بر پایه ی معیار 1051 مؤسسه ی استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، به جز آب شهری، غلظت آرسنیک در آب مناطق دیگر بسیار بیشتر از اندازه ی مجاز برای مصرف شرب بود. هم چنین غلظت نیترات در تمام نمونه­ ها، کمتر از اندازه ی مجاز برای آب شرب بود و استفاده از آن مانعی ندارد.

مقدمه و هدفکاربران با بهره گیری از ایستگاه های باران سنجی داده های دقیقی از اندازه ی بارندگی را تهیه می کنند. با این حال، درون یابی داده های بارندگی به دلیل تغییرپذیری زمانی و مکانی دشوار است. ازاین رو ایستگاه های باران سنجی در بسیاری از مناطق پراکندگی مناسبی ندارند و این مشکل نیز در مناطق کوهستانی بیش تر است. در یک آبخیز کوهستانی، درک تعامل میان تفکیک پذیری مدل رقومی ارتفاعی (DEM) و متغیرهای آب و هوایی برای درون یابی دقیق مکانی میانگین بارندگی در بسیاری از مناطق ضروری است و از سوی دیگر نیاز به اطلاعات دقیقی در مدل سازی آب شناختی و بسیاری از بررسی های محیط زیستی و اقلیمی است. بر این اساس یکی از مشکلاتی که در بسیاری از مطالعات آب شناسی وجود دارد و همیشه بدون توجه به آن نقشه های بارشی تهیه می شود، تهیه ی نقشه ی بارش با استفاده از درون یابی و یا استفاده از مدل های رقومی ارتفاعی در دسترس است، که دارای خطای بارش برآوردی است.مواد و روش هادر این پژوهش به منظور معرفی بهترین مدل رقوم ارتفاعی برای کاربران در تهیه ی نقشه ی شیب بارش از داده های 11 ایستگاه هواشناسی در استان کرمانشاه و چهار مدل رقومی ارتفاعی (DEM) با تفکیک مکانی 30، 90، 1000 و 10000 متر که متداول ترین مدل های رقومی ارتفاعی در پژوهش ها هستند، استفاده شد. با استفاده از مدل وایازی خطی برازش داده شده میان بلندی هر ایستگاه و میانگین بارش 20 ساله، نقشه ی بارش سالانه برای استان کرمانشاه تهیه شد و سپس بر اساس معیارهای ارزیابی خطا بهترین مدل رقومی ارتفاعی در برآورد بارش مشخص شد.نتایجنتایج این پژوهش نشان داد که در برآرود بارش مدل های رقومی ارتفاعی با اندازه ی سلولی 1000 و 10000 متر (R2 = 0.76, 0.81) در مقایسه با DEMهای با دقت مکانی 30 و 90 متری (R2= 0.75) دقت بیشتری داشتند. در بررسی ضریب نش - ساتکلیف (NS) مشخص شد که DEM با تفکیک مکانی 1000 متر (یک کیلومتر) با ضریب نشساتکلیف 0/76، سطح معنی داری 0/01 و ضریب همبستگی 0/81 در مقایسه با دیگر مدل های رقومی ارتفاعی دقت بیشتری داشت.نتیجه گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش می تواند در برآرود و تعمیم بارش در مناطق فاقد ایستگاه و هم چنین در تهیه ی نقشه های بارشی در مناطقی که تعداد ایستگاه محدود است، استفاده شود. افزون بر این در روش های درون یابی تک متغیره که دقت مناسبی به دلیل در نظر نگرفتن فاصله های مکانی ندارند، استفاده شود. هم چنین با توجه به پستی بلندی پیچیده ی زمین و نبودن یکنواختی ایستگاه های هواشناسی در سطح کره ی زمین، برای برآورد بارش به کارگیری مدل های رقوی ارتفاعی با قدرت تفکیک مکانی زیادتر نیاز است که با حذف سطوح پستی بلندی های خطاساز دقت برآورد مدل های رقومی در ارزیابی پژوهش های بارش افزایش خواهد یافت.

مقدمه و هدفدر بوم نظام های مرتعی مناطق خشک و نیمه خشک، به دلیل شرایط محیطی خاص، خاک به عنوان پل ارتباطی بخش زنده و غیر زنده ی بوم نظام ­ها، در پراکنش و تراکم پوشش گیاهی این مناطق بیشترین نقش را دارد. آنزیم های خاک در تمام مرحله های تجزیه ی مواد آلی در ساختار خاک نقش زیست شیمیایی مهمی را بر عهده دارند. این آنزیم ها در پایداری ساختمان خاک، تجزیه و تشکیل ماده ی آلی، چرخه ی عناصر و فعالیت ریزجانداران خاک نقش بسیار برجسته ­ای را ایفا می کنند. تنش های محیطی مانند خشک سالی بر رشد گیاهان و فعالیت ریزجانداران خاک تأثیرات منفی دارند. از این رو ارزیابی تأثیر پخش ­سیلاب بر شاخص های کیفی خاک می تواند گامی مفید در ارتقا دانش در این زمینه باشد؛ بنابراین این پژوهش با هدف بررسی تأثیر پخش ­سیلاب، نوع گیاه و ویژگی های خاک بر برخی شاخص های زیستی در عرصه های پخش­ سیلاب کوثر در گربایگان فسا در بازه ی زمانی 1399 و 1400 انجام شد.مواد و روش ­هادر فصل های بهار و پاییز نمونه­ برداری خاک پیرامون ریشه ی گیاهان درمنه ی دشتی (Artemisia seiberi Besser)، سیاه­ گینه (Dendrostellera lessertii (Wikstr) Van Tiegh.) و گل­ آفتابی (Heliantemum lippii (L) Persدر دو وضعیت پخش­ سیلاب و بدون پخش سیلاب (منطقه ی شاهد) از ژرفای 20-0 سانتی ­متر در سه تکرار انجام شد. پس از اطمینان از بهنجار بودن و همگنی پراکندگی (واریانس) داده ها به وسیله ی آزمون های شاپیرو و لون، تجزیه ی داده ها با روش پراکندگی دوطرفه و مقایسه ی میانگین­ ها با آزمون دانکن در سطح یک و پنج درصد و با استفاده از نرم­افزار R انجام شد.نتایج و بحثنتایج ویژگی­ های حاصل خیزی خاک نشان داد که میان سه گونه ی مرتعی مطالعه شده اندازه ی فسفر و پتاسیم قابل استفاده در شرایط پخش سیلاب و منطقه ی شاهد تفاوت معنی داری نداشت، اما در تمام گونه های بررسی شده در منطقه ی پخش­ سیلاب اندازه ی کربن و نیتروژن (ماده ی آلی برای منطقه ی پخش سیلاب 0/3% و برای منطقه ی شاهد 0/15%) به طور معنی داری بیشتر از منطقه شاهد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در وضعیت پخش ­سیلاب، در فصل بهار بیشترین فعالیت آنزیم فسفاتاز اسیدی در خاک زیرپوشش گونه ی­ سیاه گینه بود و کمترین فعالیت آن در خاک زیر پوشش گونه ی گل آفتابی مشاهده شد. فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی در تمام گونه ها در فصل بهار به طور معنی­ داری بیشتر از فصل پاییز بود. در منطقه ی پخش سیلاب در فصل بهار بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه ­های گیاهی درمنه ی دشتی (با میانگین 186 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) مشاهده شد و در منطقه ی شاهد در فصل پاییز کمترین اندازه ی این آنزیم در گونه ی گل­ آفتابی (با میانگین 57 میکروگرم پارانیتروفنل در هر گرم خاک خشک در ساعت) بود. به طور کلی، در منطقه پخش ­سیلاب در فصل بهار اندازه ی فعالیت آنزیم فسفاتاز در گونه ی درمنه ی دشتی 89 % بیشتر از منطقه ی شاهد بود. فعالیت آنزیم دهیدروژناز در فصل بهار بیشتر از فصل پاییز بود. همچنین در فصل بهار در منطقه ی شاهد بیشترین فعالیت این آنزیم در گونه ی سیاه ­گینه (با میانگین 8/5 میکروگرم تری فنل فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. در منطقه ی پخش سیلاب در فصل پاییز کمترین اندازه ی این آنزیم در ­گونه ی درمنه ی دشتی (با میانگین یک میکروگرم تری فنل فرمازان بر گرم خاک خشک در 24 ساعت) بود. به­ طور کلی، در دو منطقه ی شاهد و پخش ­سیلاب در فصل بهار اندازه ی فعالیت آنزیم دهیدروژناز 66 % بیشتر از فصل پاییز بود. نتایج این پژوهش نشـان داد که در شرایط پخش ­سیلاب در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم اوره­آز به ترتیب با میانگین 300 و 270 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بیشـتر از منطقه شاهد با میانگین 250 و 173 میکروگرم نیتروژن در هر گرم خاک خشک در دو ساعت بود. همچنین در هر سه گونه ی مطالعه شده در دو منطقه ی شاهد و پخش ­سیلاب، شاخص ­های کیفیت خاک با هم اختلاف معنی دار داشتند و پخش­ سیلاب باعث افزایش اندازه ی این شاخص در گونه ­ی گل­ آفتابی و درمنه ی دشتی شد، در حالی که شاخص­ های کیفیت خاک در گونه ی سیاه ­گینه با پخش سیلاب کاهش یافت.نتیجه گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که سامانه ی پخش ­سیلاب یک روش مطلوب برای بهبود کربن آلی خاک است و با کاشت گیاهان کارایی آن بیشتر می­ شود. افزایش رطوبت و اندازه ی ماده ی آلی در منطقه ی پخش­ سیلاب می­تواند دلیلی برای افزایش فعالیت آنزیم ها در منطقه ی پخش­ سیلاب باشد. در این پژوهش در هر دو فصل بهار و پاییز فعالیت آنزیم های خاک بیشتر از منطقه شاهد شد. با توجه به نقش مهم مواد آلی در بهبود شاخص ­های زیستی، کیفیت و سلامت خاک، احیای مراتع سیلابی با گونه های بومی می­ تواند در فراهم آوردن این شرایط نقش مهمی ایفا کند. همچنین پیشنهاد می شود این آزمایش ها با تعداد نمونه های بیشتر و در مناطق متفاوت تکرار شود و چرخه های نیتروژن، کربن، گوگرد و فسفر و ارتباط آن ها با فعالیت دیگر آنزیم های خاک بررسی شود.

مقدمه و هدفهرساله سیل خسارت های مالی و تلفات جانی زیادی دارد که مدیریت آن از رکن های ضروری مدیریت آبخیزها به شمار می آید. در این پژوهش استعداد سیل­ گیری آبخیز سیروان در استان کردستان بررسی شد و در نهایت براساس رخدادهای تاریخی سیل، اهمیت عامل های مختلف محیطی در وضعیت استعداد سیل­ گیری تعیین شد.مواد و روش هااز مدل بیشینه ی بی­ نظمی ­همراه با 13 عامل زمینه­ ساز پستی بلندی، آب شناختی،  آب ریخت سنجی (مورفوهیدرولوژیک)، زمین­ شناختی و محیطی مؤثر بر رخداد سیلاب، استفاده شد. واحد محاسبه ای سلولی (پیکسل) به عنوان معیار تهیه ی نقشه ی عامل های محیطی و نقشه ی استعداد سیل گیری انتخاب شد. به ­عنوان متغیر هدف در مدل، 123 رخداد تاریخی و قابل ­ملاحظه ی سیل­ گیری در بازه ی زمانی 1402-1390 شناسایی و استفاده شد. برای بررسی نتایج مدل رخدادها به دو دسته یادگیری (70%) و  اعتبارسنجی (30%) طبقه بندی شد. از معیار مساحت زیر منحنی مشخصه ی عملکرد گیرنده (AUC) نیز برای ارزیابی عملکرد مدل استفاده شد.نتایجنتایج ارزیابی دقت مدل نشان داد که مساحت زیر منحنی مشخصه ی عملکرد گیرنده در دو مرحله ی یادگیری و اعتبارسنجی به ­ترتیب 98/2 و 97/3% به دست آمد که بیان گر عملکرد عالی مدل بود. بر اساس تفسیر چشمی نقشه ی استعداد سیل­ گیری، مشخص شد که آبراهه­ های با رتبه ی بیشتر در نزدیکی خروجی مجرای عبور جریان با حجم بیشتر، در مناطق پست ­تر بودند، در نتیجه استعداد سیل ­گیری بیشتری داشتند. بر اساس نتایج آزمون اهمیت نسبی عامل ها، چهار عامل فاصله از آبراهه، شاخص رطوبت پستی بلندی، تراکم زهکشی و کاربری زمین ها به ­ترتیب با مشارکت 17، 13، 12 و 10% به عنوان مهمترین عامل های مؤثر در فرآیند مدل سازی استعداد سیل گیری معرفی شدند. این یافته نشان داد که عامل های طبیعی (آب شناختی و ریخت شناختی آب) و محیطی (شامل طبیعی و انسان­ ساخت) در افزایش استعداد سیل­ گیری باهم تأثیر دارند. براساس تحلیل های کمی به دست آمده از مدل سازی، 0/76% (5600 هکتار) از منطقه ی مطالعه شده در طبقه استعداد زیاد و خیلی ­زیاد سیل­ گیری بودند که این عرصه نیازمند برنامه ریزی و مدیریت سیل است.نتیجه­ گیری و پیشنهادهاجداسازی دقیق و طبقه ­بندی استعداد سیل در سطح آبخیز سیروان استان کردستان و تعیین اندازه ی اهمیت عامل های محیطی در رخداد سیل­ گیری، این امکان را برای مدیران فراهم می کند تا با برنامه ریزی امکانات و زیرساخت های امدادی، گام مؤثری در رویکرد پیش­گیرانه بردارند. مدیریت بحران سیل آبخیز سیروان باید مبتنی بر چهار عامل اصلی شناخته شده در این پژوهش برنامه ریزی شود تا ریسک ناشی از سیل گیری کاهش یابد. برای مدیریت سیل آبخیزها، استفاده از مدل بیشینه بی نظمی در استعدادیابی رخداد سیل پیشنهاد می شود.

مقدمه و هدفدر سال های اخیر مشکلات ناشی از دخالت های بشری در دشت سلماس شامل افزایش استفاده ی غیرمنطقی از منابع آب های سطحی، افزایش روند تخلیه ی آب زیرزمینی و تغییر کاربری زمین موجب فشار بر منابع آب زیرزمینی منطقه شده است که فرونشست زمین حداقل واکنش طبیعی در مقابل کاهش تراز آب های زیرزمینی است. ازاین رو، مطالعه و شناسایی مناطق فرونشست در دشت سلماس ضروری است.مواد و روش هادر این پژوهش از اطلاعات آب زیرزمینی و تصویر های راداری سنتینل یک استفاده شد. اطلاعات آب زیرزمینی (شامل سطح ایستابی چاه های مشاهده ای از شرکت آب منطقه ای استان آذربایجان غربی دریافت شد. در این پژوهش، با روش تداخل سنجی تفاضلی راداری با دریچه ی مصنوعی جابجایی سطح زمین اندازه گیری شد و سپس با استفاده از روش های تداخل تکرار گذر، اختلاف فاز نشانک های SAR تعیین شد. در نهایت با بهره گیری از دستورالعمل تداخل سنجی تفاضلی راداری با دریچه ی مصنوعی و 52 عدد زوج تصویر سنتینل یک، فرونشست در دشت سلماس در طی سال های آبی 94-1393 تا 98-1397 تعیین شد. اعتبارسنجی روش تداخل سنجی راداری با استفاده از داده های ایستگاه زمین پویای (ژئودینامیک) قره قشلاق و همچنین تغییرات سطح ایستابی، افت آب زیرزمینی و بازدیدهای میدانی انجام شد.نتایج و بحثنتایج بررسی فرونشست با روش دریچه ی مصنوعی نشان داد که در منطقه میانگین سرعت جابجایی ناشی از فرونشست 5 سانتی متر بود. بررسی تغییر آب های زیرزمینی نیز بیان گر روند کاهشی اکثر چاه های مشاهده ای بود. بیشترین اندازه ی افت آب زیرزمینی در چاه های مناطق شرقی و جنوب شرقی (مانند کنگرلو، قره قشلاق، یوشانلو و ...) بود. در دوره ی بررسی (1397-1393) دلیل افزایش سطح آب در چاه ها نزدیکی به آبگیر سد زولا و گستردگی کانال های آبرسانی بود. بیشترین کاهش سطح آب به ترتیب در چاه های قزلجه، شرق قره قشلاق و میدان دواب مشاهده شد. چون که این چاه ها از آب سد بهره کافی نمی برند و از آن دور بودند. بیشترین افزایش نیز به ترتیب در چاه های مهلم، غرب تازه شهر و ایان در قسمت غربی دشت و نزدیک به دریاچه ی سد مشاهده شد. بررسی نقشه های فرونشست نشان داد که بیشترین فرونشست در مناطق جنوبی به ویژه جنوب شرقی دشت سلماس بود که در مقایسه با بخش های دیگر دشت ژرفای آبرفت نیز در این مناطق بیشتر بود. این روند فرونشست در سال های آبی 94-1393 تا 98-1397 ادامه داشته و در نقشه ی نهایی نیز این روند حاکم است. در دوره ی مزبور میانگین تغییرات سطح ایستابی در آبخوان دشت سلماس روند نزولی داشت که این روند با فرونشست زمین هماهنگی داشت. با بررسی نقشه ی افت آب های زیرزمینی، مشخص شد که مناطق با افت بیشتر روی مناطق فرونشست منطبق بود. افت بیشتر آب های زیرزمینی  بیان گر برداشت آب بیشتر بود. ازاین رو تخلیه ی آب های زیرزمینی منطقه سبب فرونشست شده است.نتیجه گیری و پیشنهادهاشناسایی محل دقیق فرونشست زمین در هر منطقه به ویژه در مناطق مسکونی، مهمترین وظیفه، قبل از هرگونه برنامه ی عملیاتی و سیاست گذاری برای اجر است. در تمام مراحل تصویرهای راداری سنتینل 1 به اندازه ی کافی قادر به حل این مشکل هستند. با این حال، بازدید زمانی طولانی تر برای اجرای هرگونه تصمیم مفیدتر خواهد بود. فرونشست زمین در دشت سلماس با تغییر سطح آب های زیرزمینی و بازدیدهای میدانی، کاملاً تأیید می شود. با توجه به رویکرد DInSAR، میانگین نرخ جابجایی ناشی از فرونشست در منطقه ی 5 سانتی متر بود که از نظر مشاهده ی تغییر سطح آب زیرزمینی کاملاً قابل تأیید بود. داده های مشاهده ای نشان دهنده ی کاهش سطح ایستابی در اکثر چاه ها در مقایسه با گذشته بود و برداشت بیش از اندازه از آب های زیرزمینی را تأیید کرد. همچنین با بازدید های میدانی مناطق مختلفی از دشت سلماس که فرونشست داشتند، ثبت شد. روند فرونشست در منطقه ی مطالعه شده ادامه دار است و برای کاهش خسارت های ناشی از این پدیده و تعدیل آسیب های احتمالی به توجه و رسیدگی مسئولان مربوطه نیاز است. بر اساس نتایج این پژوهش پیشنهاد می شود مردم را از تبعات برداشت بی رویه آگاه کرد و جایگزینی کشت های با نیاز آبی سالانه ی کم و زود بازده به آنها توصیه شود.

مقدمه و هدفیکی از مسئله های دشوار در ارزیابی منابع آب زیرزمینی، اندازه گیری نرخ تغذیه ی آبخوان است. ارزیابی کمی تغذیه ی آبخوان با سه روش عمده شامل ارزیابی ناحیه ی اشباع، ناحیه ی غیراشباع و آب سطحی دسته بندی می ­شود. روش ناحیه ی اشباع به روش های فیزیکی (شامل قانون دارسی و ردیاب ها)، مدل سازی عددی (هدف این پژوهش)، نوسان های سطح آب زیرزمینی و بیلان آب گروه بندی شده است.مواد و روش ­ها در این پژوهش از مدل های هایدرس و لیچ دبلیو در شبیه سازی حرکت رطوبت خاک برای شبیه ­سازی تغذیه ی سفره استفاده شد. سپس واسنجی مدل­ ها با بهینه سازی عامل های جریان آب لایه های آبخوان در عرصه ی گربایگان با روش راه حل معکوس، انجام شد. ویژگی­ های آبی لایه ی غیراشباع خاک در سه چاه با ژرفای تقریبی 30 متر در یکی از نوارهای سامانه ی پخش سیلاب، با روش میدانی و آزمایشگاهی اندازه­ گیری شد. دستگاه اندازه گیری کننده ی رطوبت خاک با روش تی­ دی ­آر برای خاک منطقه ی پژوهش واسنجی شد. سپس حس گرهای آن در چاله هایی با دیواره های عایق بندی شده از سطح تا ژرفای یکی از چاه­ ها جاگذاری شد. اندازه ی حجمی آب خاک از مرداد 1389 تا مرداد 1398 به طور پیوسته قبل و بعد از زمان رخدادهای سیل اندازه ­گیری شد. بلندای آبگیری و داده­ های اندازه ی بارش در محدوده­ ی پژوهش یادداشت برداری شد. تغذیه در محیط غیراشباع با روش بیلان آب خاک با استفاده از داده ­های اندازه­ گیری آب خاک در لایه ­ها ارزیابی شد.نتایج و بحثاعتبارسنجی نتایج شبیه سازی جریان با مدل های واسنجی شده ی هایدرس و لیچ­دبلیو در مقایسه با اندازه های مشاهده­ای انجام شد. نتایج نشان داد که مدل هایدرس و لیچ­دبلیو با دقت زیادی جریان آب پس از رخداد سیل را برآورد کردند (R2 وRMSE  به ترتیب 0/994 و 45/3 سانتی متر در مدل هایدروس و 0/993 و 37/11 سانتی متر در لیچ دبلیو بود). افزون بر این، بر اساس آماره های صحت سنجی، نتایج مدل هایدرس به واقعیت نزدیک تر بود. نسبت تغذیه (اندازه ی نفوذ تقسیم بر مجموع سیل و بارش) در سه روش بیلان آب خاک، مدل هایدرس و مدل لیچ دبلیو به ترتیب در تمام رخدادهای سیلابی 47، 44 و 52  با میانگین 48 بود و برای رخدادهای بزرگ سیلابی 75، 71 و 92  با میانگین 80% به دست آمد. در رخداد بارش بدون سیل در عمل تمام بارش صرف تبخیر-تعرق شد و به این دلیل اندازه ی نسبت میانگین نفوذ در تمام رخدادها کاهش یافت.نتیجه ­گیری و پیشنهادهااعتبارسنجی نتایج شبیه سازی جریان با مدل های واسنجی شده ­ی هایدرس و لیچ­ام در مقایسه با اندازه های مشاهده­ای نشان داد که این مدل ها با دقت زیادی جریان آب پس از رخداد سیل را برآورد کردند. افزون بر این، بر اساس آماره های صحت سنجی، نتایج مدل هایدرس به واقعیت نزدیک تر بود. میانگین داده های شبیه سازی شده ی مدل لیچ­دبلیو حدود 5 واحد و مدل هایدرس کمتر از 1 واحد بیش از اندازه ی واقعی برآورد شدند. در شبیه سازی حرکت آب در خاک با مدل هایی مانند هایدرس، رایج است که یک اندازه ی معین هدایت آبی برای کل ستون عمودی یک نیم رخ طولی خاک در نظر گرفته شود. نتایج این پژوهش نشان داد که چنین فرضی تا چه حد غیرواقعی است. ازاین رو، در خاک های مطبق، تفاوت لایه ها و استفاده از معادله های برآورد هدایت آبی نیاز به توجه خاصی دارد. برای منطقه ی پژوهش شده مدل هایدرس یک بعدی واسنجی شد و نتایج صحت­ سنجی آن کاملاً مطلوب بود. بر این اساس، می ­توان این مدل را در حالت سه بعدی برای عرصه­ های بزرگ تر به کار برد و از آن به عنوان ابزار اعمال سناریوهای مختلف برای مدیریت سامانه ی پخش سیلاب استفاده کرد و کارآیی آن افزایش داد.