پژوهش های آبخیزداری
سال:1402 | دوره:36 | شماره:2 پیاپی 139) |تعداد مقالات:8

مقدمه و هدفخاک جزئی از هر بوم سازه و یکی از با ارزش ترین منابع مهم تولید غذا در هر کشور است که نقش بسزایی در ادامه ی حیات بشر دارد. امروزه فرسایش خاک از مهم ترین تهدیدهای منابع آب و خاک به شمار می آید و به یکی از مشکلات مهم محیط زیستی بشر تبدیل شده است. خاک از امنیت غذایی و کیفیت محیط زیست که هر دو برای زندگی انسان ضروری هستند، پشتیبانی می کند. هدف انجام این پژوهش ارزیابی عملکرد اقدام های آبخیزداری در زیرآبخیز نمونه ی آبخیز معرف خامسان بود. دریاچه ی سد مخزنی گاوشان در تراز بیشینه تا خروجی آبخیز خامستان عقب نشینی کرده است. این موضوع سبب شده فرسایش خاک حاصل از این آبخیز مستقیماً و با طی کم ترین فاصله وارد دریاچه سد گاوشان شود؛ از این رو ارزیابی عملکرد اقدام های انجام شده در این آبخیز به ویژه براساس نقشه ی توزیعی فرسایش و رسوب امری بسیار مهم می باشد.مواد و روش هامرحله ی اول اندازه گیری فرسایش خاک با استفاده از سزیم-137، انتخاب منطقه ی شاهد یا مرجع است. از نقشه های شیب و کاربری زمین ها برای تعیین نهایی نقاط نمونه برداری در این پژوهش استفاده شد. پس از اندازه گیری فعالیت سزیم-137 (بکرل در کیلوگرم خاک)، برای محاسبه ی فرسایش خاک نیاز به موجودیت سزیم-137 در هر مترمربع نمونه ی خاک است. فعالیت سزیم-137 نقاط مرجع با درصد سزیم-137 باقی مانده در نقاط پژوهش مقایسه شد. اگر فعالیت سزیم-137 نمونه های خاک کم تر از فعالیت در نیم رخ مرجع بود ازدست رفتن خاک و فرسایش رخ داده است. افزایش فعالیت سزیم-137 در نمونه های خاک در مقایسه با نیم رخ مرجع بیان گر انتقال خاک به محل نمونه برداری خاک بود و به عنوان محل رسوب گذاری در نظر گرفته شد.  نتایج و بحثنتایج مقایسه ی نقاط همانند در کاربری مرتع در هر دو زیرآبخیز نمونه و شاهد نشان داد که شرایط رسوب گذاری بر فرسایش غالب است. اندازه ی رسوب گذاری در کاربری مرتع همراه با اقدام های آبخیزداری (بانکت بندی، بذرپاشی و قرق) در زیرآبخیز نمونه با شیب 30-20% بیش تر از مرتع با همان ویژگی ها در زیرآبخیز شاهد بود. در کاربری مرتع همراه با اقدام های آبخیزداری در شیب بیشتر از 60-30 % شرایط فرسایشی غالب بود، اما فرسایش در شرایط حفاظت شده در مقایسه با نقطه ی همانند در زیرآبخیز شاهد کم تر بود.نتیجه­ گیری و پیشنهادهانتایج اندازه ی فرسایش و رسوب گذاری در هر دو زیرآبخیز نمونه و شاهد در کاربری مرتع با شیب 30-20 % نشان داد که شرایط رسوب گذاری غالب است. اما اندازه ی رسوب گذاری در مرتع همراه با اقدام های آبخیزداری در زیرآبخیز نمونه افزایش 1445/65 درصدی را در مقایسه با مرتع بدون اقدام های حفاظتی در زیرآبخیز شاهد نشان داد که این یافته گویای تأثیر مثبت اقدام های آبخیزداری در مراتع زیرآبخیز نمونه با شیب 30-20 % است. این یافته نشان دهنده ی اثر ویژه ی بانکت بندی بر افزایش تله اندازی رسوب کاهش حجم و سرعت رواناب و در نتیجه کاهش قدرت انتقال رسوب است. همچنین در شیب 60-30 % نیز اگرچه در هر دو زیرآبخیز نمونه و شاهد شرایط فرسایش غالب بود، اما اقدام های آبخیزداری در کاربری مرتع در زیرآبخیز نمونه در مقایسه با نقطه ی همانند در زیرآبخیز شاهد کاهش 28/57 درصدی اندازه ی فرسایش خاک را نشان داد. با توجه به عملکرد مثبت اقدام های آبخیزداری به ویژه بانکت بندی، پیشنهاد می شود از این اقدام در سایر آبخیزهای مشابه با آبخیز معرف خامسان نیز استفاده شود.

مقدمه و هدفاستفاده از شبیه سازی­ های ترکیب شده با نمایه ی خشک سالی دقت پیش ­بینی را افزایش می­ دهد. رویکرد اکتشافی زمینه­ ی هشدار اثرهای خشک سالی و امکان ساز و کارهای حمایت­ مالی و بیمه ­ای جوامع محلی را فراهم می­ کند. مهم­ترین بخش، کاهش آثار خشک سالی و بهبود دقت سامانه ­های پیش بینی کننده است.مواد و روش هادر این پژوهش دقت شبیه سازی جدید انفیس ترکیب شده با محاسبه ی عددی فراابتکاری کلونی مورچه ها در پیش بینی خشک سالی با شبیه سازی انفیس معمولی مقایسه شد. عملکرد شبیه سازی با استفاده از خطای جذر میانگین مربع­ ها، میانگین مطلق خطا و ضریب تعیین ارزیابی ­شد.نتایج و بحثاعتبارسنجی شبیه سازی در نمایه ی 3 ماهه نشان داد اندازه ی خطای مطلق و خطای جذر میانگین مربع ها در ایستگاه زابل با کاربرد شبیه سازی انفیس کمتر است. در این پژوهش در آبخیز زابل، شبیه سازی های انفیس (سامانه ی بهره­ وری عصبی حالتی سازگار) و انفیس همراه با محاسبه­ ی عددی فراابتکاریِ کلونی مورچه ها برای پیش بینی خشک سالی بررسی شد. نتایج نشان داد که پیش ­بینیِ خشک سالی با استفاده از داده­ های بارش ماهانه­ ی ایستگاه­ های هم­دید زابل (1399-1362)، زهک (1399-1373) و روش بهینه سازیِ کلونی مورچه­ ها سبب بهبود عملکرد شبیه سازی انفیس شده است. اندازه ی آزمون ضریب تعیین پیش­ بینی شبیه سازی انفیس همراه با محاسبه ی عددی فراابتکاری کلونی مورچه­ ها در بازه­ های 3، 6، 9 و 12 ماهه، به­ ترتیب برابر با 0/738، 0/854، 0/801 و 0/898 در ایستگاه زابل و 0/792، 0/804، 0/759 و 0/887 در ایستگاه زهک بود. علاوه بر این شبیه سازی انفیس-کلونی مورچه ها ضریب تعیین بالاتری داشت. اعتبارسنجی شبیه سازی نمایه ی 3 ماهه شبیه سازی انفیس-کلونی مورچه ها اندازه ی خطای مطلق و خطای جذر میانگین مربع ها کمتر و ضریب تعیین آن بالاتر بود. در ایستگاه زهک نیز شبیه سازی انفیس در آموزش 3 ماهه دقت بالاتری داشت، اما در بخش اعتبارسنجی برتری با شبیه سازی انفیس-کلونی مورچه ها بود. به طورکلی در نمایه­ی SPI سه ماهه، آموزش شبیه سازی انفیس دقت بالاتری داشت اما در اعتبارسنجی شبیه سازی انفیس-کلونی مورچه ها برتری داشت.نتیجه ­گیری و پیشنهادهابهینه ­سازی با کاربرد کلونی مورچه ها مبتنی بر جمعیت داده ­ها به ­تدریج راه ­حل­ های پیشنهاد شده را به راه­ حل بهینه ی سراسری نزدیک می­ کند. این مسئله سبب افزایش کارایی محاسبه ی عددی کلونی مورچه ها در مقایسه با انفیس در پیش بینی خشک سالی شد. شبیه سازی انفیس ترکیب شده با کلونی مورچه ها خصوصیت کارایی برای مسائلی با مقیاس بزرگ در زمان کوتاه از روش خود تنظیمی پیشنهاد ­داد. این خصوصیت ­ها برای داده­ های طبیعی دارای الگوی هندسی نامنظم و یا داده ­های ثبت شده با حجم بالا هزینه ی محاسباتی را کاهش ­دادند. شبیه سازی­ هایی که بهینه ­سازی می­ کنند در نقاط بهینه محلی دچار خطا می­ شوند. این در حالی است که شبیه سازی انفیس-کلونی مورچه ها فضای شبیه سازی­ برای پیش ­بینی خشک سالی را سراسری ارزیابی ­کرد. مقایسه ی شبیه سازی انفیس با محاسبه ی عددی­ های دیگر و انتخاب بهترین شبیه سازی برای آبخیز زابل پیشنهاد می شود.

مقدمه و هدفخشک­سالی­ ها مجموعه ­ای از اثرهای محیط زیستی، اجتماعی و اقتصادی منفی را در یک منطقه یا کشور دارند. از این رو استفاده و تحلیل از یک شاخص ماهانه که بتواند علاوه بر اندازه ی بارش، اثر تبخیر را نیز در اندازه ی عددی شاخص در نظر بگیرد، در تعیین سنجه های خشک­سالی بسیار مفید است. سنجه های مختلف نیز ترکیبی از متغیرها با توزیع حاشیه ای متفاوت بوده و به این منظور تحلیل آماری آنها مشکل است. بنابراین برای تعیین ساختار وابستگی بین دو یا چند متغیر تصادفی می توان از تابع های کاپولا استفاده کرد که توزیع حاشیه ها از مدل سازی ساختار وابستگی بین متغیرها جدا می شود.مواد و روش هادر این پژوهش از شاخص شناسایی خشکی (RDI) برای تعیین شدت و فاصله های خشک­سالی شش ایستگاه هواشناسی استان خراسان شمالی بین سال­های 1397-1367 استفاده شد، و از تابع های کاپولا به­ منظور تحلیل هم زمان شدت و مدت مزبور نیز استفاده شد. 26 تابع مختلف کاپولا با استفاده از اندازه ها ی آماره­ های مختلف بررسی شد. همچنین از دو روش بهینه­ سازی محلی و شبیه­ سازی مونت کارلوی زنجیره ی مارکف با تخمین ­گر بیزین جهت برآورد عددی توزیع پسین سنجه های کاپولای منتخب استفاده شد. برای ارزیابی برازش کاپولا­های مختلف نیز از معیارهای رایج اندازه­ گیری برازش مناسب کاپولا­های مختلف شامل میانگین مربع های خطا، معیار اطلاعات بیزی، اطلاعات آکائیکه و معیارکارایی نش-ساتکلیف استفاده شد.نتایج و بحثدر تمام ایستگاه ­ها اندازه ی ضریب همبستگی با دو آزمون پیرسون و کندال مثبت بود و روند یکسانی داشتند. نتایج آزمون کولموگروف اسمیرنوف در سطح معنی­ داری پنج درصد جهت انتخاب توزیع بهینه نشان داد که توزیع پارتوی تعمیم یافته برای شدت و مدت خشک سالی ایستگاه بجنورد و توزیع نمایی برای سایر ایستگاه ­ها به­ عنوان توزیع برازش­ یافته مناسب تر است. تابع بهینه برای ایستگاه­ های بجنورد و مانه و سملقان تابع بور، ایستگاه­ های جاجرم و شیروان، تابع جو، ایستگاه فاروج، تابع گالامبوس و ایستگاه اسفراین، تابع BB1 بود. نتایج روش بهینه سازی محلی مطابقت بالایی با روش مونت ­کارلوی زنجیره ی مارکف دارد. برای دوره ی بازگشت 100 ساله در ایستگاه بجنورد شدت خشک­سالی 6/8، در ایستگاه اسفراین شدت خشک سالی 7/8، در ایستگاه فاروج شدت خشک­سالی 7/5، در ایستگاه جاجرم شدت خشک­سالی 7/8، در ایستگاه مانه و سملقان شدت خشک­سالی 8 و در ایستگاه شیروان شدت خشک­سالی 8/2 به دست آمد.نتیجه گیری و پیشنهادهااین پژوهش، قابلیت بالای تابع های کاپولا در حل مسائل دو متغیره را نشان داد و استفاده از تمام تابع های ممکن در انتخاب توزیع­ های حاشیه ­ای و کاپولا در حل مسائل را توصیه می کند. همچنین مطابقت بالای دو روش بهینه ­سازی محلی و مونت­ کارلوی زنجیره ی مارکف برای برآورد فراسنجه های تابع ها به دلیل طول دوره ی آماری کم استفاده است. بررسی قابلیت­ های این تابع ها در حل موضوع های چندمتغیره، اجرای سایر برآوردگرهای مونت کارلوی زنجیره ی مارکف و استفاده از داده­ های طولانی­ تر برای مقایسه ی الگو­های مختلف بهینه ­سازی در پژوهش های آینده پیشنهاد می­ شود.­

مقدمه و هدفامروزه در راستای مبارزه با مشکل فرسایش خاک، استفاده از روش های جدید به جای روش های سنتی برای شناخت صحیح تر و انجام برنامه ریزی های مناسب­تر ضروری است. ارزان­ترین و مناسب­ترین راه حفاظت خاک، استفاده از پوشش گیاهی است. ازاین رو با توجه به هزینه های بسیار و اثرهای زیان آور زیست­محیطی روش­های سازه ای (مکانیکی) در مقایسه با روش­های زیستی حفاظت خاک، این پژوهش با هدف بررسی کاشت دو رقم ماشک علوفه­ ای به عنوان راهکار زیستی، اقتصادی و دوستدار محیط زیست و تأثیر آنها بر کاهش رواناب، رسوب و بهبود خصوصیت های خاک انجام شد.مواد و روش هااین بررسی با استفاده از کرت های آزمایشی استاندارد با ابعاد 1/8×22 متر و شیب 9% انجام شد، به­ طوری که جمعاَ نه کرت آزمایشی شامل سه تیمار و سه تکرار در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی نصب و اجرا شد. سه تیمار بررسی شده در این آزمایش شامل ماشک مراغه، ماشک گلشن و گندم بومی منطقه (تیمار شاهد) بود که کاشت بذر رقم های ماشک بررسی شده هم­زمان با کشت گندم در پاییز برای مدت دو سال متوالی 1399 و 1400 انجام شد. سرانجام، میانگین داده­ های به­ دست آمده ی رواناب و رسوب و پایداری خاک­دانه­ ها مقایسه و تجزیه و تحلیل آماری شد.نتایج و بحثگیاهان علوفه ­ای بررسی شده به طور کلی بر کاهش رواناب و رسوب خروجی از کرت­های آزمایشی اثر قابل توجهی داشتند که این یافته نشان دهنده ی اهمیت و نقش مهم استفاده از این گیاهان در راستای اهداف حفاظت خاک و آب است. در منطقه ی بررسی شده به طور خاص ماشک علوفه ­ای مراغه در کاهش رواناب و رسوب عملکرد عالی داشت، ازاین رو در این منطقه کاشت این گیاه به منظور حفاظت خاک و آب در مقایسه با دیگر گیاهان بررسی شده، در اولویت است. در تیمارهای بررسی شده پایداری خاکدانه ­ها نیز برای دوره ی آزمایش تغییر معنی ­داری نشان نداد. بنابراین برای مدت دو سال، پایداری خاک­دانه­ ها تغییر نمی کند و برای مشاهده ی تغییر در این ویژگی خاک نیاز به مدت زمان بیشتری است.نتایج این پژوهش اثر قابل توجه کاربرد گیاهان علوفه ­ای، به ویژه ماشک­ های علوفه ­ای مراغه و گلشن را بر کاهش رواناب و رسوب در راستای اهداف حفاظت خاک و آب بیش از پیش آشکار ساخت. در راستای حفاظت خاک و آب و کمک به معیشت ساکنین هر منطقه استفاده از گیاهان علوفه ­ای دیم با خصوصیت های گیاهی مناسب (مانند ساختار ریشه ای و ساقه ی قوی و متراکم و نیز سطح پوشش مناسب) و سازگار با شرایط اقلیمی توصیه می شود. همچنین انجام آبیاری اولیه و آبیاری در مرحله های مهم رشد گیاه علوفه ­ای دیم استفاده شده در شرایط خشک سالی و کم بارش توصیه می ­شود. انجام پژوهش هایی با هدف بررسی تاًثیر شدت بارندگی، اندازه ی بارندگی، رطوبت خاک، بافت خاک و خصوصیت های شیمیایی خاک بر کارایی گیاهان علوفه ­ای دیم در حفاظت آب و خاک پیشهاد می شود. همچنین بررسی رابطه ی بین اقلیم های گوناگون، ریخت شناسی و آب­ شناسی سراب و کارایی گیاهان علوفه­ ای دیم در راستی آزمایی کیفی و کمی رواناب نیز پیشنهاد می ­شود.

مقدمه و هدفتاب آوری و آسیب پذیری جامعه نقش مهمی ‎در رویارویی با خطرهای طبیعی ایفا می کند. به دلیل اتکای اقتصاد روستایی به فعالیت های کشاورزی، شعاع تأثیر پدیده ی‎ خشک‎سالی‎ در مناطق روستایی بیشتر است. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی تاب آوری و آسیب ­پذیری خانوارهای روستایی شهرستان کوار واقع در استان فارس در برابر اثرهای خشک­سالی بود که با رویکرد بررسی سرمایه های اقتصادی، اجتماعی، محیط‎زیستی‎، انسانی، فیزیکی و سیاسی انجام شد.مواد و روش هابرای انجام این پژوهش، نمونه ها در 44 روستای شهرستان کوار که به ­طورمستقیم متأثر از خشک سالی بودند، جمع ­آوری شد. جامعه ی آماری 198 نفر از نخبگان محلی شامل دهیاران، اعضای شورای اسلامی شهر و روستا و معتمدین محلی بودند که با کاربرد روش کوکران 131 نفر به عنوان نمونه ی آماری انتخاب شدند. ابزار استفاده شده پرسش­نامه و مصاحبه بود. متغیرهای ­استفاده شده در این پژوهش 62 نمونه بود که در شش بعد اجتماعی، اقتصادی، محیط‎زیستی‎، فیزیکی، انسانی و سیاسی تقسیم­ بندی شدند. روایی صوری پرسش­نامه به­ وسیله ی گروه متخصصان منابع طبیعی و جامعه شناسی تأیید شد. پایایی سوال های پژوهش نیز با استفاده از رابطه ی ویژه ی کرونباخ آلفا به دست آمد. به منظور اولویت­ بندی سرمایه ­ها از نظر اهمیت در فرآیند تاب­ آوری و آسیب­ پذیری سکونت­گاه­های روستایی در برابر خشک­سالی، داده های به دست آمده از پرسش ­نامه ­ها با استفاده از روش AHP وزن‎ دهی و اولویت‎ گذاری شدند.نتایج و بحثبراساس نتایج پژوهش منطقه ی بررسی شده، بیشترین آسیب پذیری و تاب ­آوری به ترتیب سرمایه ی انسانی و سرمایه ی محیط زیستی بود. هم­چنین کم­ترین آسیب پذیری و تاب­آوری به ترتیب سرمایه ی اقتصادی و سرمایه ی سیاسی بود. آسیب ‎پذیری همه ی سرمایه های بررسی شده بیش از میانه ی آماری نمونه بود که این یافته نشان داد جامعه ی هدف آسیب­ پذیری بیشتری داشت. ظرفیت تاب ‎آوری در سرمایه ­های اقتصادی، فیزیکی و سیاسی کم­تر از میانه ی آماری نمونه و برای سرمایه­ های اجتماعی، ­­محیط زیستی و انسانی بیش از میانه ی آماری نمونه بود. میانگین کل سرمایه های منطقه نشان ‎داد که آسیب‎ پذیری این منطقه زیاد و تاب ‎آوری کم است.نتیجه­ گیری و پیشنهادهانتایج به دست آمده از اولویت ­بندی سرمایه ­ها از نظر اهمیت در فرآیند تاب ­آوری و آسیب­ پذیری با روش AHP نشان داد که سرمایه­ های انسانی، سیاسی، محیط زیستی، فیزیکی، اجتماعی و اقتصادی در آسیب ­پذیری و سرمایه های محیط ­زیستی، اجتماعی، انسانی، فیزیکی، اقتصادی و سیاسی، به ترتیب بیش ترین تا کم­ترین اولویت را در تاب ­آوری منطقه در برابر بلای خشک­سالی داشتند. افزون براین نتایج نشان داد در هنگام رخداد خشک‎سالی‎، اندازه ی آمادگی جامعه در سطح پایینی بود. شاخص آسیب‎ پذیری برابر با 3/74 و شاخص تاب‎ آوری برابر 2/81 به دست آمد که نشان داد آسیب‎ پذیری این منطقه زیاد و تاب‎ آوری کم است. پیشنهاد می شود که رویکرد غالب از تمرکز ضعیف بر کاهش آسیب‎ پذیری در برابر بحران خشک‎سالی‎ به افزایش تاب ‎آوری در برابر این بحران تغییر یابد. همچنین برنامه ریزی ها در راستای تقویت ویژگی های تاب‎ آوری در جامعه های در معرض بحران خشک‎سالی‎ انجام شود.

مقدمه و هدفپدیده­ ی سیل یکی از پدیده ­های پرتکرار دهه­ ی گذشته در ایران است که خسارت­ های مالی و تلفات جانی بسیاری را سبب شده است. یکی از سه مخاطرة طبیعی و اصلی ایران، رخداد سیل است و بدون شک حداقل در سال در یک نقطه از این کشور سیلاب بزرگی رخ می دهد. سیل به عنوان یک تهدید بزرگ برای زندگی بشر (با آسیب ­زدن یا مرگ انسان و حیوان ها) و به طور خاص برای ساختمان و خانه، زمین کشاورزی و تولید محصول، زیرساخت های شهری، پل­ ها و جاده­ ها به شمار می آید. سیل در ایران خسارت های بسیاری از نظر اقتصادی، نابودی محیط زیست، منابع طبیعی و مسکونی و تلفات جانی وارد می نماید. در سال­ های گذشته حدود 70% اعتبارهای سالانه ی طرح کاهش اثر بلاهای طبیعی و ستاد حوادث غیرمترقبه صرف جبران خسارت های ناشی از سیل شده است. در این پژوهش، با استفاده از داده های موقعیت مکانی سیل و به کارگیری مدل ­های یادگیری ماشینی و داده­ کاوی جنگل تصادفی و وزن و ترکیب آن­ ها به پیش­ بینی مکانی مناطق مستعد سیل پرداخته می شود.مواد و روش هادر این پژوهش از مدل­ های ترکیبی و 11 متغیر پیش ­بینی کننده ی احتمال سیلاب در آبخیز کرخه واقع در استان لرستان استفاده شده است. این متغیرها شامل نقشه ی شاخص ­های سنجش شکل زمین از جمله شاخص رطوبت پستی بلندی، موقعیت شیب نسبی و شاخص موقعیت پستی بلندی، نقشه ­های آب شناختی شامل: تراکم زهکشی و فاصله از شبکه ی زهکشی است. به این منظور ابتدا مدل های داده ­کاوی برای تجزیه و تحلیل اولیه ی رابطه ی بین متغیرهای محیطی و رخداد سیل ­های گذشته استفاده شد و نتایج آن ­ها به عنوان اطلاعات ورودی مدل­ های یادگیری ماشینی استفاده شد. داده­ های سیل به شکل تصادفی به دو گروه آموزش70% و اعتبارسنجی30% تقسیم شدند. دقت پیش بینی با استفاده از روش منحنی مشخصه ی عملکرد (ROC) بررسی شد.نتایج و بحثبراساس نتایج، دقت مدل جنگل تصادفی 0/904، دقت مدل وزن شواهد 0/886 و دقت مدل ترکیبی جنگل تصادفی- وزن شواهد 0/978 بود. براساس مدل ترکیبی جنگل تصادفی و وزن شواهد به عنوان مدل برتر، 20/49% سطح ظرفیتی بیش از اندازه ی متوسط داشت. براساس مدل جنگل تصادفی، عوامل تراکم زهکشی، فاصله از آبراهه، بلندی و کاربری زمین مهم­ترین عوامل مؤثر بر ظرفیت سیل بودند.

مقدمه و هدفشبیه سازی در آبخیزهای شهری با توجه به مشکلات مدیریت منابع آب از جمله سیلاب و مهار آلودگی اهمیت یافته اند. بنابراین، در سال های اخیر رویکرد مهندسان به سمت و سوی نرم افزار های کامپیوتری برآورد و شبیه سازی رواناب است. تاکنون نرم افزار های بارش-رواناب فراوانی با قابلیت ها و پیچیدگی های مختلفی برای پیش بینی سیلاب توسعه یافته و به کار برده شده اند. رویکرد این پژوهش شبیه سازی رواناب سطحی و مشخص کردن گره های سیل گیر و بحرانی تحت تأثیر تغییر اقلیم و تعیین کارایی شبکه ی زهکشی سطحی غرب منطقه شش شهرداری تهران است.مواد و روشاین پژوهش شامل دو بخش آب شناسی و آب جریان (هیدرولیکی) است. در بخش آب شناسی پس از محاسبه ی زمان تمرکز، به منظور محاسبه ی شدت بارش طرح و برای تحلیل بارش های حداکثری برای تداوم های مختلف دوره ی پایه (2020-1980)، دوره ی آینده نزدیک (2050-2021) و آینده ی دور (2100-2051) و تهیه ی منحنی IDF در زمان و تداوم های مختلف براساس سناریوی RCP2.6 و  RCP8.5از رابطه ی آبخضر- قهرمان استفاده شد. در بخش آب جریان ارزیابی شبکه ی زهکشی و گره های سیل گیر در بخش غربی منطقه ی شش شهرداری تهران در دوره ی پایه (2020-1980) و تحت تأثیر تغییر اقلیم (2050-2021)، (2100-2051) در سناریوهای RCP 2.6 و RCP8.5 برای دوره ی بازگشت 25 و 50 ساله انجام شد.نتایج و بحثنتایج این پژوهش نشان داد که اندازه های شدت بارش در تداوم های بارش و دوره های بازگشت مختلف هر سه سناریو در مقایسه با منحنی شدت - مدت فراوانی دوره ی پایه افزایش داشت. همچنین بیشترین شدت بارش در پایه ی زمانی کوتاه مدت افزایش یافت و با گذشت زمان از شدت بارش حداکثری کاسته شد. منحنی های IDF تحت تأثیر بارش های کوتاه مدت بود. نتایج به دست آمده از واسنجی مدل نشان داد که شبیه سازی آبدهی در پنج رخداد بررسی شده ی بارش ، بین داده های مشاهده شده و شبیه سازی شده انطباق خوبی است. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که درصد مناطق نفوذناپذیر بیشترین تأثیر را بر تغییر آبدهی اوج خروجی داشتند. نتایج ارزیابی گره های سیل گیر نشان داد تعداد گره های سیل گیر در دوره ی پایه (2020-1980) و تحت تأثیر تغییر اقلیم سناریوی RCP2.6 وRCP8.5 (2021-2050) برای دوره ی بازگشت 25 ساله به ترتیب 7، 10 و 12 بود. تعداد گره های سیل گیر در دوره ی پایه (2020-1980) و تحت تأثیر تغییر اقلیم سناریوی RCP2.6 و RCP8.5  (2051-2100) برای دوره ی بازگشت 50 ساله نیز به ترتیب 9، 14 و 17 بود.نتیجه گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که تعداد گره های سیل گیر آبخیز در دوره ی بازگشت 25 ساله در مقایسه با دوره ی بازگشت50 ساله در هر دوره افزایش داشته است. در منطقه ی پژوهش با توجه به شناسایی گره های بحرانی می توان با اعمال روش های نوین مهار رواناب شهری مانند ایجاد سطوح نفوذپذیر، جوی باغچه، چاهک های جذبی، آبگیرها و حوضچه های ذخیره ، رواناب را در منشا مهار کرد تا اندازه ی حجم و آبدهی اوج در پایین دست کاهش یابد و احتمال رخداد آبگرفتگی و بالازدگی به حداقل برسد. از آنجایی که درصد مناطق نفوذناپذیر در منطقه ی بررسی شده زیاد است از این رو توصیه می شود در مواقع بارندگی در محل گره های فوق بحرانی ابعاد کانال ها به منظور عبور سیلاب افزایش پیدا کند و توانایی هدایت رواناب بیش تری داشته باشد و اندازه ی آبدهی اوج رواناب کاهش یابد.

مقدمه و هدفدر چند سال اخیر بروز خشکسالی ­ها موجب شده است تا منابع آب در دسترس دشت­ ها و آبخیزهای جنوبی کشور، به­ ویژه آبخیزهای استان هرمزگان، به ­طور فزاینده ­ای کاهش یابد و افزون بر تغییر بوم ­شناسی (زیست بوم) آن­ها، امنیت غذایی کشور را با خطر جدی مواجه نماید. هم زمان با تلاش برای یافتن منابع آب جدید، اصولی ­ترین راه مقابله با کمبود آب، استفاده ­ی مناسب و مؤثر از منابع آب موجود است که به نوبه ی خود مستلزم آگاهی از تبخیر-تعرق یا نیاز آبی گیاهان است. تبخیر-تعرق گیاهان معمولاً به دو روش مستقیم و غیرمستقیم محاسبه می ­شود. در روش غیرمستقیم تبخیر-تعرق گیاه مرجع (ET0) که بیانگر اثر آب و هوا بر تبخیر-تعرق است با استفاده از مدل ­هایی که از یک یا چند ویژگی آب و هوایی استفاده می ­کنند تخمین زده می ­شود، سپس (ET0) در ضریبی به ­نام ضریب گیاهی که منعکس ­کننده ­ی ویژگی های گیاه است ضرب می شود تا تبخیر-تعرق به ­دست آید. نتایج پژوهش ­های گذشته نشان ­دهنده ­ی تفاوت اندازه ی دقت و همخوانی مدل ­های برآورد (ET0) در آبخیزها و مناطق مختلف است. بنابراین، اگر از هر یک از این مدل ­ها بدون ارزیابی اندازه ی هم سنجی و دقت آن ­ها در هر آبخیز استفاده شود امکان بروز خطا در برآورد اندازه ی ((ET0  و به­ دنبال آن نیاز آبی گیاهان افزایش می ­یابد که این امر هرگونه برنامه ­ریزی برای آینده ­ی آبخیز را با مشکل مواجه می ­کند. بنابراین، هدف این پژوهش ارزیابی دقت و کارایی مدل ­های پیشنهادی FAO در آبخیز حاجی ­آباد هرمزگان می باشد.مواد و روش هااین پژوهش به ­مدت چهار سال در آبخیز حاجی ­آباد هرمزگان انجام شد. تبخیر-تعرق گیاه مرجع (چمن) با استفاده از یک دستگاه لایسیمتر زهکش ­دار به ­طور هفتگی اندازه ­گیری شد. به این منظور، در سال اول آزمایش، در مرکز زمینی به مساحت 2 هکتار با کاربری کشاورزی که نماینده ­ی این آبخیز بود یک دستگاه لایسیمتر زهکش دار مربع شکل به ابعاد 3×3 متر و عمق 190سانتی ­متر نصب شد. سپس به مدت سه سال، در پیرامون و درون لایسیمتر با مساحت 900 متر، چمن رقم برموداگراس (Cynodon dactylon L.) کشت شد و پس از این­ که پوشش کاملی روی زمین ایجاد شد و بلندی چمن حدود هشت سانتی متر شد، تبخیر-تعرق آن به ­طور هفتگی و به ­روش بیلان آبی اندازه گیری شد. همچنین تبخیر-تعرق گیاه مرجع با استفاده از مدل های پیشنهادشده ی فائو شامل پنمن اصلاح شده، بلینی-کریدل اصلاح شده، تشعشع، تشتک تبخیر و پنمن- مانتیث برآورد شد و با داده های اندازه ­گیری شده به وسیله ی لایسیمتر مقایسه شد و با استفاده از وایازی خطی، درصد خطای برآورد فصلی (سالانه) تبخیر-تعرق و جذر میانگین مربعات خطا، بهترین مدل­ ها برای آبخیز حاجی ­آباد هرمزگان تعیین و پیشنهاد شد.نتایج و بحثاندازه ی فصلی (ET0) اندازه ­گیری شده با لایسیمتر 2729/8 میلی ­متر بود. اندازه ی  (ET0)برآوردشده با روش مدل­ های پنمن اصلاح شده، بلینی-کریدل اصلاح شده، پنمن- مانتیث، تشعشع و تشتک تبخیر به­ ترتیب 3405/0، 2695/2، 2868/0، 2789/2 و 2054/6 میلی­ متر بود. مقایسه ­ی داده های برآوردشده با مدل ­های مزبور با داده های اندازه­ گیری شده ی لایسیمتر (2729/8 میلی ­متر) نشان ­داد که مدل­ های پنمن اصلاح شده، پنمن- مانتیث و تشعشع، اندازه ی تبخیر-تعرق گیاه مرجع را به ­ترتیب 24/7، 5/1 و 2/2 % بیش از اندازه گیری های لایسیمتر برآورد کرده اند. مدل های تشتک تبخیر و بلینی-کریدل اصلاح شده اندازه ی تبخیر-تعرق گیاه مرجع را به­ ترتیب 27/7 و 1/3 % کمتر از اندازه گیری های لایسیمتر برآورد کرده ­اند. در بیشتر دوره ­ها مقایسه ی داده های هفتگی نشان داد میانگین روزانه ی (ET0) با استفاده از مدل پنمن اصلاح شده و تشتک تبخیر فائو به ترتیب بیشتر و کمتر از اندازه ­گیری های لایسیمتر برآورد شده اند. در دوره­ هایی که اندازه های (ET0) کوچک تر از 7 میلی­ متر در روز متر بوده است (بیشتر در فصل ­های پاییز و زمستان)، مدل تشعشع، اندازه ی تبخیر-تعرق را بیشتر از اندازه ­گیری های لایسیمتر برآورد کرد و در ماه ­های گرم سال که اندازه های  (ET0)بزرگ­تر از 10 میلی­ متر در روز متر بوده است (تابستان) تبخیر-تعرق را کمتر از اندازه ی واقعی برآورد کرد. نتیجه­ گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد، مدل های بلینی-کریدل و پنمن- مانتیث فائو، به ­ترتیب (ET0) را با دقت بیشتری برآورد کردند و به ­عنوان مناسب ترین مدل ها برای آبخیز حاجی ­آباد و مناطق با شرایط اقلیمی مشابه پیشنهاد شدند. البته مدل بلینی-کریدل در مقایسه با مدل پنمن-مانتیث به اطلاعات و ویژگی های اقلیمی کمتری نیاز داشت که در مناطق با داده­ های اقلیمی محدود نیز می­ تواند استفاده شود.