پژوهش های آبخیزداری
سال:1398 | دوره:32 | شماره:4 (پیاپی 125) |تعداد مقالات:7

منابع طبیعی کشور با تهدیدهای جدی تغییر اقلیم، خشک سالی ها، آلودگی ها (آب، خاک، هوا) و تخریب زمین در نتیجه ی مدیریت و بهره برداری نامناسب زمین و توسعه ی ناپایدار به ویژه در زمین های شیب دار و مناطق کوهستانی روبه رو است. اوضاع منابع طبیعی آبخیز حبله رود نیز از تک تک این پدیده ها مستثنی نیست و در هر نقطه یی از آن یک یا چند مورد از این پدیده های تخریب نمود دارد. بنابراین برای غلبه بر مشکلات آبخیز، کاهش فشارها و بهبود وضعیت سامانه، دادن راه کارهای مختلف ضروری به نظر می رسد. پس از تهیه ی فهرست اولیه ی راه کارهای پیشنهادشده برای آبخیز حبله رود با به کاربردن نظر جامعه ی محلی و کارشناسی، برای انتخاب راه حل ها و اولویت بندی آن ها با روش های تصمیم گیری چند معیاره با روی کرد مشارکتی، در نرم افزار mDSS مدل سازی شد. با مشارکت جامعه و کارشناسان محلی، پراکنش مکانی راه کارهای پیشنهادشده در حوزه مشخص شد. نتایج نشان داد که دسته ی راه کارهای "برنامه ریزی و مدیریت زمین" در همه ی روش های تصمیم گیری در اولویت اول است. راه کارهای "تهیه و تدوین برنامه ی مدیریت جامع آبخیز/ منابع آب"، "تهیه و تدوین برنامه ی آمایش سرزمین در مقیاس های مختلف" و "شناسایی و آموزش شغل های جدید و جای گزین" به ترتیب در اولویت های اول تا سوم است. بنابراین برای مدیریت بهتر آبخیزها و دست یابی به توسعه ی پایدار، باید به دسته راه کارهای برنامه ریزی و مدیریت زمین بیش تر توجه شود.

با توجه به اینکه خاک زیادی از سطح آبخیز، توسط عوامل فرسایشی از دسترس خارج می گردد. کاربرد روش های مدیریتی برای مهار کردن هدررفت خاک لازم است. بنابراین، استفاده از افزودنی های قابل دسترس، اقتصادی و دوست دار محیط زیست می تواند در مهار کردن رواناب و هدررفتن خاک راه کار مناسبی باشد. از طرفی، حفاظت آب و خاک نیازمند به تعیین مقدار بهینه ی افزودنی های خاک است تا علاوه بر کاهش هزینه ها از آلودگی های آب با کاربرد کودهای شیمیایی نیز جلوگیری شود. با وجود این، تعیین مقدار بهینه ی افزودنی های مختلف خاک با هدف کمّی سازی اثر آن ها بر مؤلفه های رواناب و هدررفت خاک کم تر توجه شده است. بر همین اساس، در این پژوهش، تأثیر کاربرد مقادیر مختلف کمپوست کود دامی معادل 2/25، 4/5، 9/0 و 18/0 تن در هکتار بر میزان رواناب و هدررفت خاک از کرت های آزمایشی با مساحت 0/5 مترمربع، شیب 20 درصد، با استفاده از شدت بارش50 میلی متر بر ساعت به مدت 10 دقیقه در یک خاک کشاورزی جمع آوری شده از شهرستان ساری در سال 1396 انجام پذیرفت. نتایج تجزیه و تحلیل آماری دلالت بر اثر معنی دار مقادیر مختلف کمپوست کود دامی بر افزایش زمان شروع رواناب و کاهش حجم و ضریب رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب در سطح 99% داشتند. همچنین، بررسی اثر حفاظتی و گروه بندی مقادیر مختلف کمپوست کود دامی نشان داد که کمپوست با مقدار 9/0 تن در هکتار به دلیل اثر یکسان آن با مقدار 18/0 تن در هکتار بر تغییرات ضریب رواناب و غلظت رسوب، مقدار مذکور را می توان به عنوان مقدار بهینه و کاربردی در شرایط طبیعی پیشنهاد داد.

در چند دهه ی اخیر منابع آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان، به خصوص مناطق خشک و نیمه خشک با افت شدید روبه رو شده است. در این شرایط، تعیین مهم ترین مشکلات و بهترین راه کارهای مدیریتی برای حفظ این ذخایر کاری مهم است. هدف این پژوهش شناخت دلایل مؤثر در بی تعادلی آبخوان دشت ابرکوه استان یزد است. معیارها و زیرمعیارهای مشکلات منابع آب زیرزمینی و راه کارهای مدیریتی آبخوان به روش سلسله مراتبی طراحی، و ارزش وزنی آن ها در نرم افزار اکسپرت چویس تعیین شد. نتیجه ها نشان داد که عامل کشاورزی با وزن نسبی 76/00% درمقایسه با صنعت، آب آشامیدنی و بهداشتی در ایجاد بی تعادلی آبخوان مؤثر است. مهم ترین مشکلات این بخش به ترتیب کشیدن فراتر از مجاز آب (22/6%)، رقابت در بهره برداری از آب کشاورزی (20/10%)، سامانه ی آبیاری (14/50%)، الگوی کشت (12/50%)، سطح زیرکشت (20/8%)، کندن چاه های غیرمجاز (6/00%) و توسعه ی صنت های پرآب خواه (4/50%) اولویت بندی کرده شد. با توجه به شناختن مهم ترین مشکلات، راه کارهای مدیریتی برای مهارکردن بحران مدیریت مصرف آب، اصلاح سامانه ی آبیاری و الگوی کشت شناسایی و امتیازدهی شد. برای دست یابی به این راه کارها، زیرمعیارهای مدیریتی شامل نصب کردن شمارنده های حجمی، رویارویی با آب کشی غیرمجاز، جداسازی آب آشامیدنی و بهداشتی، توسعه ی صنعت های کم آب خواه توصیه می شود.

با توجه به افزایش کاربرد آب های زیرزمینی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران، مدیریت به کاربردن آب های زیرزمینی بسیار مهم است. شناسایی تغییر و نوسان تراز آب های زیرزمینی می تواند به تصمیم گیری درست کمک کند. ماهواره ی گرِیس طرح مشترک ناسا و سازمان فضایی آلمان است که برای پایش تغییر گرانشی کره ی زمین و نوسان کمّی ذخیره ی آب های زیرزمینی با توان تفکیک مکانی چندصد کیلومتری به فضا پرتاب شد. با توجه به این که اندازه گیری های زمینی در مقیاس منطقه یی برای پایش کمّی آب-های زیرزمینی به اندازه ی کافی نیست، داده های منحصربه فرد این ماهواره برای پایش تغییرات کمّی سالانه ی ذخیره ی آب های زیرزمینی به کاربرده می شود. پردازش داده ها در سامانه ی شبکه یی موتور گوگل ارت با سه الگوریتم GFZ، JPL و CSR انجام، و نتیجه ها با داده های مشاهده یی (پیزومتری) 1387 تا 1397 مقایسه کرده شد. این مقایسه با ایجادکردن وایازی خطی بین تغییرهای به دست آمده از الگوریتم های سنجنده ی GRACE و داده های مشاهده یی انجام شد، که نتیجه ی آن همبستگی 69 درصدی بین تغییرهای به دست آمده از دو روش بود. برای تحلیل مکانی و زمانی، تراز ایست آبی آبخوان با نرم افزار ARC GIS پهنه بندی شد. نتیجه ها نشان داد که در بازه ی زمانی 1387 تا 1397 به دلیل کم بود بارش ها، تغذیه نشدن آبخوان، و برداشت اضافه، تراز ایست آبی افت بسیاری کرده است.

این پژوهش با هدف دست یابی به مدل های منطقه یی برآورد بار معلق سالانه در استان هرمزگان انجام شد. متغیر وابسته میانگین بار معلق سالانه ی زیرحوزه ها، و متغیرهای مستقل 21 سنجه ی ریخت شناختی و اقلیمی زیرحوزه ها با دوره ی مشترک داده برداری 21 سال (1390-1370) انتخاب شد، و در دو مرحله ی تعیین عرصه های همگن و استنتاج مدل منطقه یی برای منطقه های همگن تحلیل شد. پس از شناختن تاثیرگذار ترین سنجه ها به روش تحلیل عاملی، بهترین روش خوشه بندی منطقه یی بر اساس سه حالت سنجه های موثر، میزان بار معلق سالانه، و مشترک (اجتماع دو حالت) با تعداد خوشه های متفاوت دانسته شد. معادله های وایازی (رگرسیونی) بین اندازه های بار معلق سالانه با متغیرها به روش گام به گام به دست آمد. داده های وایازی برای ارزیابی کردن مدل وایازی به دست آمده به کاررفت و مقدار معیار نش-ساتکلیف این معادله ها محاسبه شد. با توجه به نتیجه های خوشه بندی می توان گفت که داده های بار معلق از دو مدل منطقه یی تبعیت می کند. برای برآوردکردن بار معلق این دو منطقه معادله هایی با ضریب تبیین 0/78 و 0/84 داده شد. پیشنهاد می شود این تحقیق در حوزه های بیش تر و در شرایط مختلف جغرافیایی انجام شود تا بتوان این رابطه ها را برای حوزه های بی آمار بیش تری بهکاربرد.

تخریب زمین در اقلیم های مختلف موجب انهدام زیست بوم های طبیعی و کاهش توان تولید طبیعت می شود. در بررسی احتمال تخریب زمین در محدوده ی مرتع های مشرف به اشتهارد، نقشه ی طبقه های شیب، کاربری زمین و زمین شناسی تهیه شد تا واحدهای همگن ایجاد شود، و از روی هم گذاشتن و تقاطع دادن این نقشه ها، نقشه ی واحدهای کاری به دست آمد. سه شاخص حساسیت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری در هر یک از واحدهای کاری انتخاب، و هر یک با نقشه ی طبقه بندی شده نشان داده شد. وزن معیارها و نسبت سازگاری آن ها با روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) محاسبه شد. برای تعیین کردن احتمال و اولویت بندی کردن گزینه ها روش تاپسیس به کاربرده شد. در این روش پس از محاسبه ی چارچوب به معیار شده ی موزون، فاصله های اقلیدسی، و نزدیکی نسبی به راه حل دل خواه اقدام، احتمال تخریب زمین واحدها اولویت بندی شد. دامنه ی تغییر نزدیکی نسبی به راه حل دل خواه گزینه ها مبتنی بر روش AHP-TOPSIS از 0/002 تا 0/991 متغیر بود. بر این اساس، در منطقه ی بررسی شده چهار طبقه ی احتمال یا شدت تخریب زمین دیده شد. احتمال تخریب زمین در 20872/7092 هکتار (37/97%) از منطقه کم، در 1470/279 هکتار (2/67%) متوسط، در 1844/861 هکتار (3/36%) زیاد، و در 30788/02 هکتار (56/00%) خیلی زیاد بود.

هورها بخشی از اکوسیستم منطقه های نیمه خشک و خشک اند که در زمان سیل پر از سیلاب، و در دوره ی خشک سالی به منبع تولید ریزگرد تبدیل می شود، و مدیریت آن ها دشوار است. برای پایش میزان تغییر سطح های آب دار، پوشیده ازگیاه، و زمین های خشک و بی پوشش هور منصوریه در کانون مولد گردوغبار جنوب شرق اهواز محدوده ی هور در پرآب ترین شرایط آن تعیین شد. داده های ماهواره یی لندست TM و ETM+ و OLI سال های 1988 تا 2017 در ماه ژوئن و داده های بارش سازمان هواشناسی کشور به کاربرده شد. سه مرحله ی پیش پردازش، پردازش و پس پردازش بر تصویرها انجام، و تصویرها با روش طبقه بندی نظارت شده به روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) در نرم افزارENVI 5. 3 در سه رده ی سطح های آبی، پوشش گیاهی و زمین های خشک و بی پوشش طبقه بندی شد. تصویرهای طبقه بندی شده در مرحله ی پس پردازش با واقعیت های زمینی به دست آمده از بررسی های گوگل ارت مقایسه، و دقت طبقه بندی با دو شاخص دقت کلی و کاپا محاسبه شد. درصد مساحت هر یک از طبقه ها در محیط GIS محاسبه شد. آبخیز منتهی به هور منصوریه مشخص، شبکه ی بارش آن تهیه، و میانگین بارش آن محاسبه شد. رخ داد خشک سالی و شدت آن بر اساس شاخص بارش معیاری (SPI) محاسبه، و ارتباط آن با تغییر سطح خشکیده ی هور بررسی شد. همبستگی بین مساحت خشک شده ی هور منصوریه و شاخص SPI 0/7-و ضریب تعیین R2 آن تقریبا 0/6 برآورد شد، که تغییر سطح خشکیده ی هور را متغیر وابسته به متغیر مستقل رخ داد خشک سالی تا 60% نشان می دهد. مانده ی تغییر متغیر وابسته احتمالاٌ مربوط به سایر عامل ها ازجمله بندهای خاکی متعدد احداث شده برای هدف های مختلف ازجمله کشاورزی و ساختارهای حفاری چاه های نفت منطقه در بالادست هور است. بررسی تغییر مساحت زمین های خشک و بی پوشش با رخ داد گردوغبارهای داخلی نشان داد که در10 سال اخیر بیش از 80% مساحت هور خشک شده، و در برخی سال ها 100% از مساحت آن به زمین های خشک و بی پوشش تبدیل شده، و به علت شوری و ریزدانه بودن احتمالا بر تولید گردوغبار در کلان شهر اهواز موثر بوده است.