اکوهیدرولوژی
سال:1399 | دوره:7 | شماره:1 |تعداد مقالات:20

هدف از پژوهش حاضر، پیش بینی تغییرات اقلیمی و بررسی اثر تغییر احتمالی اقلیم روی مقادیر درجه-روز رشد و تعداد روز کل رشد گندم در استان فارس است. به این منظور، با استفاده از داده های اقلیمی سه ایستگاه سینوپتیک شیراز، لار و آباده ی استان فارس و داده های دو مدل HADGEM2-ES و EC-EART تحت سناریوهای RCP45 و RCP85 ریزمقیاس شده اند. به منظور ریزمقیاس نمایی، از مدل آماری LARS-WG استفاده شده است. نتایج نشان داد مدل LARS-WG دقت مناسب در ریزمقیاس نمایی پارامترهای اقلیمی بارش، دمای کمینه و بیشینه ی استان فارس را دارد. دمای کمینه و بیشینه ی هر سه ایستگاه شیراز، لار و آباده تحت دو سناریوی RCP45 و RCP85 روندی افزایشی داشته است. مقدار افزایش دمای کمینه ی دوره ی پایه (1980 2015) استان فارس نسبت به دوره ی 2021 2040 برای سناریوی RCP45 و RCP85 به ترتیب برابر با 43/1 و 65/1 درجه ی سانتی گراد است. مقدار افزایش دمای بیشینه ی دوره ی پایه نسبت به این دوره برای سناریوی RCP45 و RCP85 به ترتیب برابر با 51/1 و 66/1 درجه ی سانتی گراد است. مقدار تغییرات بارش دوره ی پایه نسبت به دوره ی یادشده برای سناریوی RCP45 و RCP85 به ترتیب برابر با 93/2 و 95/1 درصد افزایش را نشان می دهد. در ادامه، با استفاده از معادله ی ADP مقدار شاخص تعداد-روز تحت دو آستانه ی دمایی 4 و 25 درجه ی سانتی گراد برای بازه ی زمانی پایه و آینده (2021-2040) محاسبه و نتایج نشان داد درجه ی روزهای دوره ی رشد گندم (GDD) و تعداد روز کل دوره ی رشد (DAP) نسبت به دوره ی پایه به ترتیب روندی افزایشی و کاهشی داشته است. تعداد روز کل دوره ی رشد ایستگاه شیراز مدل HadGEM2-ES تحت دو سناریوی RCP45 و RCP85 از 244 (دوره ی پایه) به 169 و 165 کاهش داشته و برای ایستگاه آباده از 277 به 220 و 217 و برای ایستگاه لار از 198 به 143 و 145 کاهش داشته است.

تغییرات اقلیمی می تواند تهدید بزرگی برای تنوع زیستی و یکپارچگی اکوسیستم ها باشد. از این رو، ﭘ ﯿ ﺶ ﺑ ﯿ ﻨ ﯽ رﻓ ﺘ ﺎ ر ﻫ ﯿ ﺪ روﻟ ﻮ ژﯾ ﮑ ﯽ ﺣ ﻮ ضهﻫ ﺎ ی آبخیز برای حفاظت و بازسازی اکوسیستم ها ضروری است. حوضه ی آبخیز سد لتیان به عنوان یکی از حوضه های کوهستانی کشور با وسعت تقریبی 710 کیلومترمربع در شمال شرق تهران و در غرب شهرستان دماوند واقع شده است. در پژوهش حاضر، برای ارزیابی رواناب و بیلان آبی بر اثر تغییرات اقلیمی، از مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی SWAT براساس داده های جمع آوری شده طی سال های 1988 2014 استفاده شده است. با توجه به دقت زیاد مدل های سری CMIP5، خروجی های این مدل ها تحت دو سناریوی RCP2. 6 و RCP8. 5 برای آینده ی نزدیک با استفاده از مدل اقلیمی LARS-WG به مدل وارد شد. نتایج شبیه سازی اقلیمی برای دوره ی 2021-2050 میلادی نشان داد میانگین دما با در نظر گرفتن سناریوی خوش بینانه ی RCP2. 6، به طور متوسط C° 75/0 و در سناریوی بدبینانه ی RCP8. 5، C° 45/1 افزایش خواهد یافت. همچنین، نتایج کاهش 2 درصدی بارش در سناریوی RCP8. 5 و 5 درصدی بارش در سناریوی RCP2. 6 را نشان داد. نتایج رواناب نیز بیانگر بیشترین تغییرات رواناب طی دوره ی آینده، در ماه می با 4/2 مترمکعب بر ثانیه کاهش و در ماه آوریل با 49/1 مترمکعب بر ثانیه افزایش در سناریوی خوش بینانه است. بیشترین کاهش رواناب نیز در سناریوی بدبینانه ی RCP8. 5 در ماه های می و ژوئن پیش بینی شده که می تواند آثار بسیار بدی روی مقادیر آب ذخیره شده در مخزن سد تا شروع بارندگی های مجدد داشته باشد. میزان تبخیر و تعرق واقعی متوسط سالانه در سناریوی خوش بینانه با 3 میلی متر افزایش و در سناریوی بدبینانه با 8 میلی متر افزایش، تأثیر منفی روی منابع آب قابل دسترس در حوضه ی آبریز خواهد گذاشت. نتایج تحقیق حاضر بر ضرورت اعمال سیاست های مناسب به منظور سازگاری تغییرات اقلیمی مبتنی بر اکوسیستم ها در مدیریت حوضه ی آبریز لتیان تأکید می کند.

امروزه پراکنش نامناسب بارش وکاهش نزولات جوی، به علاوه ی افزایش جمعیت و به تبع آن، افزایش مصرف و تقاضای آب، جامعه را به استفاده از طرح های توسعه ی منابع آب سوق داده است. همچنین، یکی از اهداف بلندمدت راهبردی آب کشور، برقرار کردن تعادل بین میزان تقاضای آب و منابع آب موجود با توجه به شاخص های اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی است. از این رو، تحلیل ریسک طرح های توسعه ی منابع آب با توجه به شاخص های توسعه ی پایدار ضرورت می یابد. در پژوهش حاضر برای نخستین بار، تکنیک تحلیل درخت خطا به منظور ارزیابی ریسک طرح های توسعه ی منابع آب، تحت چارچوب توسعه ی پایدار استفاده شده است. پس از تعیین رویداد رأس، عوامل منجر به وقوع آن شامل شکست شاخص های اجتماعی، اقتصادی، زیست محیطی و منابع آب، شناسایی شدند. مدل پیشنهادی در قالب مطالعه ی موردی برای طرح های توسعه ی منابع آب ناحیه ی 4 سواحل مکران تا شهر بندرعباس ارائه شد. پس از محاسبه ی عملکرد منطقه در ونسیم، احتمال شکست شاخص های توسعه ی پایدار براساس خروجی ونسیم برآورد شد و به عنوان ورودی درخت خطای پیشنهادی به کار رفت. نتایج مطالعه ی حاضر نشان داد احتمال شکست بهترین و بدترین سناریو و همچنین شرایط موجود برای نیازهای آتی، به ترتیب برابر 38، 90 و50 درصد برآورد شد. در نهایت، به دلیل ریسک زیاد محاسبه شده، به رتبه بندی رویدادهای پایه براساس سهمی که در وقوع رویداد رأس دارند، پرداخته شد. نتایج رتبه بندی نشان داد مؤثرترین رویدادهای پایه در بهترین سناریو به ترتیب، شکست اجتماعی و اقتصادی و در بدترین سناریو، شکست اقتصادی و اجتماعی هستند.

سیل یکی از پدیده های پیچیده و مخرب طبیعی است که هرساله خسارت های سنگینی به وجود می آورد. از این رو، برای اجرای برنامه های کنترل سیلاب در بالادست حوضه های بزرگ باید چگونگی تأثیر آنها را بر سیلاب حوضه ارزیابی کرد. در تحقیق حاضر به اولویت بندی زیرحوضه ها از نظر سیل خیزی در حوضه ی آبخیز چنارسوخته با مساحت 036/141 کیلومترمربع با استفاده از نرم افزار HEC-HMS پرداخته شده است. در تحقیق پیش رو پس از تهیه ی اطلاعات مورد نیاز برای تهیه ی هیدروگراف سیل، از روش شبیه سازی هیدرولوژیکی SCS در شبیه سازی تبدیل بارش به رواناب در سطح زیرحوضه ها و همچنین به منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوضه از روش SCS استفاده شده است. اولویت بندی زیرحوضه ها از نظر سیل خیزی با به کارگیری مدل HEC-HMS و واسنجی لازم با پارامترهای تلفات اولیه، شماره ی منحنی و زمان تأخیر صورت گرفت. همچنین، به منظور ارزیابی آثار سیل خیزی دو معیار فیزیکی شامل دبی اوج جریان و حجم جریان در نظر گرفته شد. هیدروگراف های سیل متناظر با بارش، برای هر یک از زیرحوضه ها محاسبه شد و سپس با حذف متوالی زیرحوضه ها، میزان تأثیر هر یک از آنها در تولید سیل خروجی به دست آمد. با در نظر گرفتن شرایط پیشین خاک بر اساس مجموع بارندگی پنج روز قبل، شماره ی منحنی در شرایط مرطوب و متوسط برای رویدادها محاسبه شد. نتایج نشان داد در رویدادهایی که با CN های کالیبره شده در شرایط متوسط اجرا شدند، زیرحوضه ی 5 اولویت اول از نظر سیل خیزی دارد و در رویدادهایی که با CN های کالیبره شده ی مرطوب اجرا شدند، زیرحوضه ی 6 اولویت اول از نظر سیل خیزی دارد.

سیستم منابع آبی تحت تأثیر عوامل متعددی است که این عوامل می توانند در یک محیط جغرافیایی خاص یا در فضای گسترده تری تأثیر گذار باشند. گاه این تأثیر گذاری به گونه ای است که شرایط دستیابی به منابع آب سالم را با مشکلات گسترده ای روبه رو ساخته و کارایی برنامه ریزی و مدیریت منابع آبی را به چالش کشانده است. هدف از برنامه ریزی و مدیریت منابع آب، انطباق هر چه بیشتر تقاضای سیستم های اجتماعی-اقتصادی آب با عرضه ی آب از طریق کنترل و مدیریت اداری و بدون آسیب رساندن به پایداری اکوسیستم است. این امر می تواند با شناسایی عوامل کلیدی و اثرگذار چه از سوی عرضه ی آب و نیز از سوی تقاضای مصرفی بخش های مختلف جامعه میسر شود. از این رو، در مطالعه ی حاضر تلاش شده است تا بر مبنای دیدگاه مدیریت یکپارچه ی منابع آبی، متغیرهای کلیدی و پیشران های اثرگذار در آینده ی منابع آب شهرستان تبریز در افق 1420 شناسایی شده و در نهایت راهبردهای سیاستی مناسب اعمال شود. بر این اساس، 46 عامل اولیه زیر نظر گروه خبرگان و با استفاده از روش مرور منابع و دلفی شناسایی شد. در ادامه، به منظور تعیین عوامل کلیدی در این سیستم با استفاده از ماتریس تأثیرات متقاطع 15 عامل معرفی شد. یافته های نهایی نشان می دهد عوامل زیست محیطی و اقتصادی بیشترین سهم را به عنوان متغیرهای اصلی در این مجموعه دارند و تأثیر بیشتری بر آینده ی منابع آبی خواهند داشت و انتظار می رود پیشران سازنده ی منابع آبی شهرستان از بین مؤلفه های زیست محیطی و اقتصادی باشد.

جاری شدن سیل آثاری منفی بر محیط زیست، اقتصاد، جوامع انسانی و صنعت دارد. امروزه، کاربرد مدل های پیشرفته ی سیلاب برای شناسایی مناطق حساس و بهبود سیستم مدیریت سیل رشد چشمگیری داشته است. در این میان، تعدادی از محققان با ترکیب برخی مدل ها به نتایج قابل قبولی برای شناسایی مناطق مستعد سیل دست یافتند. از آنجا که آبخیز کلات از منظر سیلاب به خصوص سیلاب های اخیر سال 1398 جزء مناطق پرخطر استان خراسان رضوی محسوب می شود و تا کنون نیز در آن از تکنیک های پیشرفته برای برآورد احتمال وقوع سیل استفاده نشده است، بنابراین مدل ترکیبی نسبت فراوانی-ماشین بردار پشتیبان FR-SVM برای مدل سازی سیلاب انتخاب شده و با مدل مستقل SVM مقایسه شد. پس از بررسی های صورت گرفته 73 نقطه ی سیل گیر ثبت شده و 15 عامل مؤثر بر وقوع سیل شامل بارش سالانه، زمین شناسی، کاربری اراضی/پوشش زمین، طول شیب، فاصله از رودخانه، تحلیل سایه ی پستی و بلندی ها، ارتفاع، شاخص همگرایی، تحدب و تعقر طولی و عرضی، شیب، شاخص قدرت جریان، شاخص زبری توپوگرافی، شاخص رطوبت توپوگرافی و عمق دره، در نظر گرفته شد. ارزیابی مدل ها توسط معیارهای مختلف سنجش دقت از جمله ضریب کاپا، ریشه ی میانگین مربعات خطا، منحنی مشخصه ی عملکرد سیستم و منحنی میزان پیش بینی، صورت گرفت. مدل FR-SVM با منحنی میزان پیش بینی 8862/0، دقت زیاد و کارایی بهتری را نسبت به SVM نشان داد. این نتایج می تواند برای مدیریت مناطق آسیب پذیر سیل و سایر کاربردهای منابع طبیعی استفاده شود.

آگاهی از تغییرات بارش به عنوان یک مؤلفه ی هیدرولوژیکی در منابع آب، مهم و ضروری است تا با ارائه ی راه کارها و روش های مدیریتی مناسب، به بهره برداری مناسب از آب های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک با توجه به کمبود بارش در این مناطق پرداخت. با توجه به اهمیت موضوع، در پژوهش حاضر پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی تحت تأثیر مدل های سری زمانی در دشت رفسنجان صورت گرفت. بارش آینده با استفاده از مدل ARIMA در نرم افزار EViews9 برای دوره ی 1396 1402 پیش بینی شد. سپس، افت آب زیرزمینی نیز با استفاده از مدل آب زیرزمینی GMS در دوره ی پایه (1382 1395) و نتایج حاصل از مدل ARIMA برای دوره ی آتی شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی افت آب زیرزمینی نیز نشان داد در تمامی منطقه افت سطح آب زیرزمینی در دوره ی آتی نسبت به دوره ی پایه رخ داده و بیشترین میزان افت آب زیرزمینی در بخش های جنوب غرب دشت صورت گرفته است و سالیانه حدود 130 میلیون مترمکعب اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی صورت می گیرد. در حالت کلی، آب زیرزمینی در ابتدای دوره بیشترین مقدار (سطح بالا) و در اواخر دوره ی آماری، کمترین مقدار (پایین ترین سطح) را داشته است. پس از مدل سازی سطح آب زیرزمینی برای دوره ی پایه، پیش بینی بارندگی حاصل از مدل ARIMA با فرض ثابت بودن میزان بهره برداری از آبخوان، بر مدل آب زیرزمینی اعمال شد. نتایج نشان داد کسری حجم آبخوان به میزان 09/1021 میلیون مترمکعب در سال پایانی مدل سازی (سال 1402) صورت گرفته است. همچنین، تغییرات سطح آبخوان دشت رفسنجان از سال 1382 تا سال 1402 بیان کننده ی آن بود که با توجه به برآورد بارش حاصل از مدل ARIMA می توان گفت که سالانه به طور متوسط یک متر افت آبخوان در این دشت رخ خواهد داد.

پدیده فرسایش و انتقال رسوب از جمله فرایندهای هیدرودینامیکی مهمی است که بسیاری از سیستم های هیدرولیکی نظیر حوضه های آبریز، رودخانه، سواحل، بنادر، سدها، پل ها، جاده ها، کشتزارها و تاسیسات عمرانی را متاثر می سازد. در این میان، مطالعه ناپایداری کناره رودخانه برای فعالیت مهندسی به منظور پایدارسازی کناره در برابر فرسایش از اقدامات ضروری است. بنابراین، در پژوهش حاضر ضریب ناپایداری رودخانه طالقان و راهکار مهندسی برای پایدارسازی کناره آن با استفاده از مدل لین بررسی شد. به این منظور، کلیه پارامترهای مورد نیاز با استفاده از بررسی میدانی و تصاویر گوگل ارث اندازه گیری شد و در نهایت شیب، تنش برشی، زاویه شیب، ضریب پایداری ذره، ضریب پایداری و سپس اندازه پاره سنگ موثر برای سنگ چینی کناره های مقاطع مد نظر در رودخانه طالقان به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده، بیشترین میزان فرسایش و در نتیجه آن، کمترین ضریب پایداری (0002/0 و 0001/0) و بزرگ ترین پاره سنگ در آستانه حرکت (33/0 و 48/0 متر) و موثر برای سنگ چینی مربوط به مقطع 4 در هر دو کناره است که به محدوده روستای گوران مربوط می شود و کمترین میزان فرسایش و در نتیجه آن، بیشترین ضریب پایداری (002/0 و 017/0) و کوچک ترین پاره سنگ در آستانه حرکت (75/0 و 95/0 متر) برای سنگ چینی مربوط به مقطع یک در محدوده روستای مهران است. از دلایل آن می توان اندازه ذرات کناره ها، شیب بستر، شیب کناره و عرض دبی لبالبی را بیان کرد. با توجه به موقعیت منطقه بهترین راه برای جلوگیری از فرسایش کناره ای ایجاد سنگ چین در کناره های با فرسایش زیاد است.

ترویج تأمین انرژی از زیست توده برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، سبب تمرکز بر تولید محصولات مهم از منظر انرژی و در نهایت، افزایش مصرف آب شده است. از این رو، در پژوهش حاضر برای بررسی پیوند آب و انرژی زیستی، از شاخصی با عنوان «رد پای آب» استفاده شد. به این منظور، اطلاعات مرتبط با محصول ذرت دانه ای در دشت های استان خوزستان جمع آوری شد. براساس محاسبات انجام شده مشخص شد که رد پای آب محصول ذرت در سطح استان، میانگینی برابر با (m3/ton) 6/3355 دارد و رد پای آب زیست توده ی آن نیز برابر با (m3/ton) 9/214 است. همچنین، بررسی رد پای آب انرژی زیست توده ی ذرت نشان داد بیشترین و کمترین رد پای آب هر واحد از انرژی به ترتیب در دشت بهبهان (m3/GJ) 1/27 و در دشت عباس آباد (m3/GJ) 10 وجود دارد. بر این اساس، استان خوزستان با میانگین رد پای آب (m3/GJ) 13، وضعیت بهتری از منظر رد پای آب زیست توده ی ذرت نسبت به کشورهایی نظیر زیمباوه، برزیل و آمریکا به ترتیب با رد پای آب برابر با 200، 39 و 18 (m3/GJ) دارد. با تهیه ی نقشه ی پتانسیل تولید انرژی زیست توده با رویکرد رد پای آب نیز مشخص شد که دشت های جنوب شرقی استان (به ویژه بهبهان، امیدیه، هندیجان)، به دلیل آنکه رد پای آب انرژی زیست توده ی آنها بین 12 تا 1/27 (m3/GJ) است، اولویت کمی برای تولید زیست توده دارند و در مقابل، دشت های شمالی و شرقی (به ویژه عباس آباد، اندیمشک، صیدون و قلعه تل) با رد پای آب انرژی زیستی 10 تا 9/10 (m3/GJ)، اولویت زیادی برای استفاده از زیست توده ی ذرت برای تولید انرژی دارند.

زیستگاه های تالابی مهم ترین اکوسیستم های طبیعی کره ی زمین هستند و نتایج بررسی تغییرات تالاب ها، یکی از نیازهای اساسی در مدیریت منابع طبیعی این زیست بوم های طبیعی است. هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی و مقایسه ی تغییرات تالاب های شهرستان پلدختر طی چهار دهه ی گذشته (1985تا 2018) با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست و کاربرد 7 شاخص پهنه ی آبی و گوگل ارث انجین است. این شاخص ها شامل AWEInsh، AWEIsh، NDWI، MNDWI، NDWI plus VI، mNDWI plus VI، LSWI plus VI می شود و در گوگل ارث انجین از Landsat Water Product استفاده شده است. نتایج به دست آمده جنبه های مختلفی از توزیع فضایی و زمانی پهنه ی آبی تالاب ها را در 33 سال اخیر ترسیم می کند. مرز پهنه ی آبی تالاب ها با استفاده از شاخص های یادشده و سرویس گوگل ارث انجین استخراج شد و سپس، با داده های واقعی محدوده ی تالاب ها مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد شاخص های AWEInsh و AWEIsh با صحت کلی 39/99 و 19/99 درصد و ضریب کاپای 94/0 و 91/0 بهترین شاخص ها برای تعیین پهنه ی آبی هستند و اعتبارسنجی نتایج به دست آمده از سرویس گوگل ارث انجین نشان دهنده ی 87 درصد صحت کلی و ضریب کاپای 86/0 است. این نتایج نشان می دهد شاخص های آب و گوگل ارث انجین ابزاری مفید برای شناسایی روند افزایشی و کاهشی سطح آب تالاب ها هستند که می توانند برنامه ریزان و سیاست گذاران را در حفاظت و مدیریت منابع طبیعی در منطقه ی مطالعه شده یاری رسانند.

ارزیابی ریسک شوری آبخوان به خصوص در مناطق نزدیک ساحل اهمیت زیادی دارد. در پژوهش حاضر تلاش شد از طریق ترکیب مدل پتانسیل آسیب پذیری آبخوان و الگوریتم های یادگیری ماشین، چارچوب جامعی برای ارزیابی ریسک شوری در آبخوان سرخون واقع در استان هرمزگان ایجاد شود. در مرحله ی نخست لایه های ورودی مورد نیاز برای تولید نقشه ی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان براساس مدل دراستیک تهیه و ترکیب شد. سپس، با استفاده از سه الگوریتم یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، افزایش گرادیان اکسترمم (XGBoost) و درختان رگرسیون جمع شده ی بیزی (BART) و با استفاده از 12 فاکتور تأثیرگذار روی آب زیرزمینی از جمله رطوبت توپوگرافیک، خاک، پوشش گیاهی و عوامل دیگر، نقشه ی احتمال خطر شور شدن تهیه شد. قبل از مدل سازی آزمون هم خطی روی داده ها انجام شد و مشاهده شد که هم خطی در بین پارامترهای ورودی مدل ها وجود ندارد. ارزیابی کارایی مدل سازی با منحنی ویژگی عملگر نسبی ROC)) نشان داد هر سه الگوریتم دقت بسیار خوب و سطح زیرمنحنی AUC)) بیش از 90 درصد دارند. بنابراین، هر سه مدل بر اساس میزان سطح زیرمنحنی خود ترکیب شدند تا یک نقشه ی واحد برای احتمال وقوع خطر شوری به دست آید. در انتها، نقشه ی ریسک شوری براساس مقادیر آسیب پذیری، شوری و احتمال وقوع خطر تهیه شد. نقشه ی ریسک به دست آمده نشان داد قسمت های شرقی آبخوان ریسک شوری بسیار زیاد دارد که علت این امر تمرکز زیاد زمین های کشاورزی در این بخش دشت است. نتایج پژوهش حاضر نشان داد دستیابی به یک نقشه ی قابل اتکا برای ارزیابی ریسک شوری آبخوان به وسیله ی ترکیب مدل های یادگیری ماشین و مدل های آسیب پذیری آبخوان امکان پذیر است.

مدیریت پایدار تالاب ها با توجه به ترکیب ویژگی های اکوسیستم های آبی و خشکی در آنها به رویکردهای چندبخشی و علمی نیاز دارد. پژوهش حاضر با هدف تدوین راهبردهای مدیریتی برای حفاظت تالاب جازموریان با استفاده از مدل های تصمیم گیری چندمعیاره طی دوره ی 1397 1398 انجام گرفت. مطالعه ی حاضر از نوع ارزیابی تحلیلی بوده که جمع آوری اطلاعات به صورت کتابخانه ای و اسنادی و میدانی بوده است. در مطالعه ی پیش رو ابتدا با استفاده از چارچوب DPSIR معیارهای بررسی شده تدوین شد. سپس، به دلیل اولویت بندی راهکارهای مدیریتی حفظ و احیای تالاب از روش واسپاس استفاده شد. همچنین، به دلیل استخراج راهبردها و تعیین چگونگی جهت دهی راهبردها برای مدیریت منابع آبی از روش سوات (SWOT) و ماتریس برنامه ریزی استراتژیک کمی (QSPM) استفاده شد. در ادامه، ﻧ ﺘ ﺎ ﯾ ﺞ ﻣ ﺎ ﺗ ﺮ ﯾ ﺲ ﻫ ﺎ ی ارزیابی عوامل داخلی و خارجی، اﻣ ﺘ ﯿ ﺎ ز ﻋ ﻮ اﻣ ﻞ داخلی ﺑ ﺮ اﺑ ﺮ 254/0 و ﻋ ﻮ اﻣ ﻞ خارجی 213/0به دست آمد ﮐ ﻪ ﻧ ﺸ ﺎ ن ﻣ ﯽ دﻫ ﺪ ﺑ ﺎ ﯾ د راﻫ ﺒ ﺮ دی تهاجمی اتخاذ شود، یعنی ﺑ ﺎ اﺳ ﺘ ﻔ ﺎ ده قوت ها از فرصت ها بهره برداری کرد. ﻧ ﺘ ﺎ ﯾ ﺞ به دست آمده از ﻣ ﺪ ل واسپاس، به دلیل سنجش و تحلیل سلسله مراتبی راهکارهای مدیریتی نشان دهنده ی این موضوع است که به ترتیب حفظ و احیای پوشش گیاهی بومی با وزن 403/0، بیشترین اولویت و در صدر تحلیل سلسله مراتبی و سپس مشارکت مردمی در مدیریت حوضه ی آبریز با وزن 373/0، احداث آب بندهای کوچک به جای سدهای بزرگ با وزن 321/0، ایجاد اشتغال در بخش خدمات و صنایع دستی با وزن 291/0، کشت گیاهان به صرفه به لحاظ آب مجازی با وزن 234/0، سامان دهی چاه های حفرشده با وزن 223/0، استفاده از آب فاضلاب تصفیه شده برای آبیاری با وزن 219/0، گسترش استفاده از سیستم های نوین آبیاری با وزن 207/0، تعیین آب بهای واقعی در بخش کشاورزی با وزن 204/0، توسعه و گسترش کشت گلخانه ای و زیرپلاستیک با وزن 193/0و در نهایت، راهکار سیمان کردن، روپوش و لوله گذاری نهرها با اختصاص وزن 146/0 در کمترین میزان اولویت قرار گرفت.

در پژوهش حاضر عوامل مؤثر بر فرونشست سطح زمین در دشت شازند با به کارگیری روش وزن دهی و تحلیل سلسله مراتبی بررسی شده است. در این مدل هفت پارامتر مؤثر، محیط آبخوان، کاربری زمین، پمپاژ، تغذیه، ضخامت آبخوان، فاصله از گسل و افت سطح آب زیرزمینی طبق نظر کارشناسی ارائه شده، رتبه بندی و کلاسه بندی شد و از تلفیق این پارامترها در محیط ArcGIS نقشه ی آسیب پذیری دشت با شاخص بین 87 تا 170 به دست آمد. سپس، به منظور بهینه سازی و تطابق بیشتر، هفت لایه ی مؤثر بر فرونشست فازی سازی شده و نقشه ی نهایی تهیه شد. در مرحله ی بعد، با اعمال وزن های کارشناسی به روش AHP نیز نقشه ی نهایی پتانسیل فرونشست تهیه شد. میزان آسیب پذیری فرونشست دشت با تلفیق لایه ها در محیط Arc GIS طی یک سال (1395-1396) به دست آمد و برای صحت سنجی این مدل از نقشه ی ماهواره ای InSAR استفاده شد. برای بهبود نتایج به دست آمده و بهینه سازی وزن های اعمال شده از روش های وزن دهی و فازی با تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر نشان می دهد هر سه روش همبستگی تقریباً یکسانی با داده های ماهواره ای دارند و از بین آنها، روش فازی بیشترین همبستگی را با داده های ماهواره ای و فرونشست واقعی نشان می دهد. بر اساس این مدل، نواحی شمالی و شمال غربی در معرض فرونشست قرار دارند. شایان یادآوری است که پالایشگاه شازند در منطقه ای با پتانسیل فرونشست زیاد قرار دارد و باید برنامه های مدیریتی لازم برای کنترل فرونشست در این نواحی اعمال شود.

بیشترین مصرف آب در مصارف کشاورزی و آبیاری مزارع است که حدود 70 درصد از کل آب شیرین جهان را در بر می گیرد. به دلیل رشد سریع جمعیت، افزایش شهرنشینی و همچنین تغییرات اقلیمی، منابع آب در سراسر جهان کمیاب شده است. در پژوهش حاضر آثار بالقوه ی قیمت گذاری آب بر افزایش کارایی، بهبود عدالت و انصاف در تخصیص آب و پایداری منابع آب های سطحی و زیرزمینی بررسی شده است. داده های مورد نیاز تحقیق از طریق پرسشنامه و مصاحبه ی حضوری با کشاورزان مناطق مختلفی که کشاورزان در آن ناحیه به صورت تعرفه هزینه های مربوط به آبیاری را پرداخت می کنند، جمع آوری شد. نتایج نشان داد برای مزارع تولیدی، از بین 139 مزرعه، تعداد 14 مزرعه در مصرف آب به صورت کاملاً کارا عمل کرده و مقدار آب اضافی مصرف شده برای این تعداد از مزارع برابر صفر است. نتایج به دست آمده از تخمین آب اضافی دامداری نشان می دهد از بین 112 دامدار، فقط 19 دامدار مصارف آب کاملاً کارا داشته اند و آب اضافی مصرف نکرده اند. نتایج به دست آمده از تخمین آب اضافی باغداران نشان می دهد از بین 112 باغدار، فقط 16 باغدار مصرف آب کاملاً کارا داشته اند و آب اضافی مصرف نکرده اند. نتایج شاخص پایداری نشان داد اگر کشاورزان و دامداران در مصرف آب بهینه تر عمل کنند و هدررفت آب را کاهش دهند، شاخص پایداری برای آنها افزایش می یابد. نتایج الگوی VAR نشان دهنده ی بردار تعادلی بود که این بردار رابطه ی تعادلی بلندمدت بین سیاست قیمت گذاری و تولیدات بخش کشاورزی را نشان می دهد. به بیانی دیگر، نتایج به وضوح گویای آن است که سیاست قیمت گذاری آب سبب افزایش تولیدات کشاورزی در واحدهای مورد مطالعه شده است.

هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی ارتباط کلیفرم کل (TC) و کلیفرم مدفوعی (FC) با پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب در اعماق مختلف مخزن سد سبلان در شرایط لایه بندی حرارتی تابستانه است. به این منظور، نمونه برداری از اعماق مختلف سد در ماه های خرداد، تیر و مرداد که سد در شرایط لایه بندی شدید حرارتی بود، انجام شد. سپس، در هر نمونه پارامترهای pH، TC، FC، هدایت الکتریکی (EC)، فشار (P)، فسفر کل (TP)، کل جامدات محلول (TDS)، اکسیژن محلول (DO) و دمای آب (T) اندازه گیری شد. نتایج بررسی های اولیه نشان داد با افزایش عمق در ستون آب پارامترهای pH، DO و T کاهش یافته و از طرف دیگر EC، TDS و TP افزایش می یابند. نتایج به دست آمده از روش های تحلیل آماری چندمتغیره مانند خوشه بندی، همبستگی زوجی و رگرسیون چندمتغیره خطی بیانگر تأثیرپذیری TC و FC از تغییرات P و TDS بود. از طرفی، با حرکت از سطح به سمت کف مخزن سد، پراکنش کلیفرم ها کاهش یافت، که افزایش و کاهش کلیفرم به صورت نامتوازن است و نمی توان الگوی خاصی برای پراکنش آنها در نظر گرفت. با توجه به آنالیز روابط به دست آمده مشخص شد 58 درصد از تغییرات TC و 59 درصد از تغییرات FC در صورت اطلاع از مقادیر TDS و P، قابل پیش بینی هستند. همچنین، نتایج تحقیق حاضر مشخص کرد که FC و TC با T، Do و pH رابطه ی مستقیم دارند و رابطه ی آنها با EC، TDS و P معکوس است.

طالقان رود به دلیل منتهی شدن به سد طالقان که تأمین کننده ی آب شرب این منطقه و نیز بخشی از شهر تهران است و نیز به دلیل استقرار مناطق مسکونی زیاد در حاشیه ی آن، یکی از رودخانه های مهم کشور محسوب می شود. داده های بلندمدت دبی رودخانه برای طراحی ایستگاه های برق آبی و مدیریت منابع آب ضروری اند. در جایی که ایستگاه های پایش موجود پراکنده است و نمی تواند داده های هیدرولوژیکی کافی برای حوضه فراهم کند، مدل های بارش-رواناب ابزارهایی پرکاربرد برای گسترش دادن داده های هیدرولوژیکی در زمان و مکان هستند. در مقاله ی حاضر امکان پذیری اعمال مدل مفهومی بارش-روانابی با نام HYMOD، به حوضه ی آبریز رودخانه ی طالقان بررسی شد. همچنین، سه روش تخمین بیزین برای برآورد عدم قطعیت های پارامتری برای کالیبراسیون مدل و تحلیل عدم قطعیت به کار گرفته شد. نتایج نشان می دهند با استفاده از این روش و پس از اعمال صحت سنجی، دبی تخمینی به طور رضایت بخشی با دبی مشاهداتی تطابق دارند؛ که بیانگر این است که شبیه سازی حوضه ی یادشده با استفاده از این مدل هیدرولوژیکی به خوبی انجام شده است و اعمال HYMOD برای تخمین سری های زمانی طولانی از دبی رودخانه در محدوده ی مطالعه شده، نتایج منطقی ارائه می دهد.

همبستگی میان مشخصه های خشکسالی زیاد است. تحلیل های تک متغیره ی خشکسالی قادر به وارد کردن تأثیرات این همبستگی در محاسبات نیستند. بنابراین، بهترین روش برای پایش خشکسالی، تحلیل هم زمان مشخصه های آن است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه ی آبخیز کل مهران و بندر سدیج است. به این منظور، از توابع کاپولای تجربی برای محاسبه ی تابع توزیع تجمعی رواناب و محاسبه ی شاخص کمبود هم زمان (JDI) استفاده شد. بعد از محاسبه ی JDI، سه مشخصه ی شدت، مدت و بزرگی خشکسالی استخراج شده و کاپولاهای تئوری خانواده ی ارشمیدسی و بیضوی بر آنها برازش داده شد. سپس، کوپل سه متغیره ی مشخصه های خشکسالی صورت پذیرفت. نتایج بررسی JDI و SRI-12 در منطقه ی مطالعه شده نشان داد شاخص کمبود هم زمان، برای پایش خشکسالی هیدرولوژیکی مناسب است و تخمین دقیق تری نسبت به SRI-12 از خشکسالی می دهد. نتایج نشان داد دوره ی بازگشت سه متغیره ی هم زمان مقادیر بزرگ تری را نسبت به دوره ی بازگشت سه متغیره ی شرطی نشان می دهد. بنابراین، احتمال هم زمان یا شرطی با مقادیر زیاد و یا کم دوره ی بازگشت، برای پیش آگاهی از وقایع خشکسالی بسیار بااهمیت است، چرا که با کم برآورد یا بیش برآورد خطر خشکسالی، در بررسی تأثیر منفی خشکسالی بر منابع طبیعی، رطوبت خاک و کیفیت آب، بسیار کارا هستند. در مجموع، کاپولاهای چندبعدی می توانند روشی مطمئن برای حل رابطه ی پیچیده و غیرخطی بین مشخصه های خشکسالی و ارائه ی یک شاخص جامع خشکسالی فراهم کنند.

مکان یابی مناطق مناسب برای احداث سازه های پخش سیلاب و نفوذ آب به داخل سفره های زیرزمینی با هدف ذخیره ی رواناب ها و افزایش ذخایر آب زیرزمینی به منظور تأمین آب مورد نیاز برای اهداف مختلف و نیز کنترل خسارت های ناشی از سیل، اهمیت و ضرورت زیاد این مطالعات را برای حفاظت از منابع طبیعی و انسانی نشان می د هد. در پژوهش حاضر، تلاش شده است تا مکان های مناسب برای پخش سیلاب در حوضه ی آبخیز خرم آباد ارائه شود. به این منظور پارامترهای کاربری اراضی، ارتفاع، تراکم زهکشی، زمین شناسی، فاصله از مناطق مسکونی، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، شیب، رده های خاک، بافت خاک، هدایت الکتریکی و ضخامت غیراشباع در محیط ArcGIS10. 5 تهیه و بررسی شدند. ابتدا پارامترهای مد نظر با استفاده از روش Fuzzy بین صفر و یک قرار گرفتند و سپس، با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی، مقایسه ی زوجی متغیرها به صورت طبقه بندی کمی، صورت گرفت و سپس با استفاده از نرم افزار Expert Choice که اصول آن بر اساس روش AHP استوار است، وزن هریک از معیارها به دست آمد. پارامترهای فاصله از مناطق مسکونی، کاربری اراضی و ضخامت غیراشباع مؤثرترین معیارها در مطالعه ی حاضر بودند. درنهایت، با استفاده از تکنیک های ArcGIS10. 5 و با ترکیب خطی-وزنی، مکان یابی برای پخش سیلاب انجام شد. نتایج نشان داد طبق نقشه ی نهایی پخش سیلاب، 99/13 درصد از حوضه ی آبخیز خرم آباد، مطلوبیت مناسب و 04/26 درصد مطلوبیت متوسط برای احداث سازه هایی با هدف پخش سیلاب دارد. این مناطق را می توان در برنامه ریزی های اقدامات لازم برای پخش سیلاب در این منطقه در نظر گرفت.

آب های زیرزمینی یکی از منابع مهم تأمین آب به خصوص در مناطق خشک و کم بارش به شمار می رود. از این رو، تعیین کیفیت و پیش بینی آن امری ضروری است. مطالعه ی حاضر به ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی و پیش بینی آن در آبخوان زنجان می پردازد. شاخص GWQI در پژوهش های پیشین، وزن دهی ساده بر پایه ی دیدگاه های کارشناسی بوده است. از این رو، در شاخص جدید (C-GWQI) برای تعیین وزن ها، از روش آنتروپی شانون و از تصمیم گیری چند معیاره ی COPRAS، به منظور توسعه ی این شاخص استفاده شد. با تعریف دو محدوده ی کیفی مجاز و مطلوب برای مصارف شرب طبق استاندارد WHO، کیفیت آبخوان در سه محدوده ی مطلوب، مجاز و غیرمجاز برای طبقه بندی آب شرب استفاده شد. نتایج نشان داد در همه ی دوره های زمانی سطح کیفیت آب زیرزمینی در محدوده ی شهری پایین تر از سایر نقاط است. با این حال، در بیشتر چاه های بررسی شده، کیفیت آب برای شرب ارزیابی مطلوب شد. شاخص توسعه داده شده با استفاده از مدل شبکه ی بیزین تحت 8 راهبرد ساختاری ارزیابی و پیش بینی شد و از بین راهبردهای مختلف، با توجه به معیارهای میانگین مطلق خطای نسبی (MARE) و ضریب همبستگی (R) راهبرد برتر انتخاب شد. راهبرد برتر کیفیت آب زیرزمینی در مرحله ی آموزش و آزمون به ترتیب دارای مقادیر 932/1 و 992/0 درصد از نظر شاخص MARE ارزیابی شد. پارامترهای پیش بینی کننده ی راهبرد منتخب شامل آب برگشتی، تخلیه، بارش، دما و کیفیت این ماه توانستند با دقت زیادی کیفیت ماه بعد را پیش بینی کنند. نتایج مطالعه ی حاضر می تواند به مدیران برای حفظ و مدیریت بهتر آبخوان کمک کند.

هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تلفات تبخیر و تراوش در روش های مختلف بهره برداری از مخازن سدهاست. در تحقیق حاضر برای ارزیابی شاخص های تلفات آب و کمبود و شاخص های کارایی مخزن طی سال های 1390-1397، ابتدا روش بهره برداری گرادیان کاهشی تعمیم یافته تدوین شد. سپس، این شاخص ها به ازای روش های گرادیان کاهشی تعمیم یافته، بهره برداری فعلی و منحنی فرمان پیشنهادی برآورد شده و با هم مقایسه شدند. برای برآورد دقیق تراوش، از واسنجی مدل سازی عددی Seep/w با استفاده از پیزومترهای موجود استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد روش بهره برداری گرادیان کاهشی تعمیم یافته (GRG) نسبت به روش بهره برداری استاندارد از نظر شاخص های تراوش، تبخیر و کمبود سالانه به ترتیب به میزان 86/67، 24/54 و 68/67 درصد بهبود یافته است. از نظر شاخص های اعتمادپذیری، برگشت پذیری، آسیب پذیری و انعطاف پذیری به ترتیب به میزان 95/368، 26/110، 68/67 و 40/4750 درصد بهبود یافته است. همچنین، این روش نسبت به روش بهره برداری فعلی از نظر شاخص های تبخیر و کمبود سالانه به ترتیب به میزان 88/15 و 86/41 درصد بهبود یافت. از نظر شاخص های اعتمادپذیری، برگشت پذیری، آسیب پذیری و انعطاف پذیری به ترتیب به میزان 54/25، 34/30، 86/41 و 15/125 درصد بهبود یافته و شاخص تراوش این روش نسبت به روش بهره برداری فعلی 65/18 درصد افزایش داشته است. بنابراین، روش بهره برداری بهینه ی گرادیان کاهشی تعمیم یافته نسبت به دو روش بهره برداری منحنی فرمان و فعلی به صورت مطلوبی در بهبود شاخص های کمبود، تلفات تبخیر و انعطاف پذیری مخزن سد مؤثر بوده و پیشنهاد می شود برای کاهش تلفات تبخیر و کمبود تأمین و بهبود کارایی مخزن، از این روش در سایر مخازن استفاده شود.