مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1399 | دوره:14 | شماره:49 |تعداد مقالات:10

پهنه بندی سیل یکی از اولویت های مدیریت منابع آب و اراضی بوده و قابلیت های سنجش از دور می تواند در این خصوص بسیار کاربرد داشته باشد. هدف این مقاله بررسی دقت روش های شی گرا و پیکسل مبنا در استخراج پهنه سیل گیر در حوضه رودخانه طالقان می باشد. بدین منظور تصویر ماهواره ای Sentinel 2A با استفاده روش نظارت شده با دورویکرد پیکسل مبنا و شی مبنا و بکار گیری دو الگوریتم ماشین بردار پشتیبان(SVM ) و جنگل تصادف (RF) طبقه بندی شدند. صحت کلی و ضریب کاپا به روش RF در حالت شی مبنا به ترتیب 89 درصد و 82/0 و در حالت پیکسل مبنا به ترتیب 5/88 درصد و 75/0 بدست آمد. این در حالی است که در روش SVM صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب 5/84 درصد و 73/0 در حالت پیکسل مبنا و 86 درصد و 78/0 در حالت شی مبنا حاصل شد. برای صحت سنجی پهنه های استخراج شده، از روش پهنه بندی هیدرولیکی با دوره بازگشت های 2، 5، 10، 25 و100 ساله استفاده شد. نتایج نشان داد هر دوروش RF و SVM در رویکرد شی مبنا اغلب بیشترین هم پوشانی را با بازگشت های مختلف داشته اند که بالاترین میزان هم پوشانی با پهنه های سیل دوره بازگشت دو ساله با مقادیر 68 و 66 درصد برای RF و SVM بدست آمد.

محدودیت منابع آب و افزایش تعداد و تنوع حقابه بران موجب شده که تخصیص بهینه آب، بیش از پیش اهمیت پیدا کند. حوزه آبخیز خانمیرزا در استان چهارمحال وبختیاری، توسعه غیرپایداری را با اتکا به منابع آب زیرزمینی تجربه کرده است. در نتیجه برداشت های نامتعادل، افت شدیدی در آبخوان دشت خانمیرزا به وجود آمده است. به منظور بررسی تخصیص و تغییرات مکانی منابع آب، مدل تخصیص حوزه آبخیز خانمیرزا در محیط WEAP با تعریف سال پایه(1393)، سال افق طرح(1403) و گام های زمانی یک ماهه توسعه داده شد. چهار سناریوی محتمل شامل سناریوی مرجع، سناریوی بدبینانه، سناریوی خوش بینانه و سناریوی واقع گرایانه در ده سال آینده در مدل WEAP بررسی شدند. نتایج نشان داد به ترتیب درسناریوی مرجع، بدبینانه، خوش بینانه و واقع گرایانه 51، 79، 30 و 41 میلیون مترمکعب از حجم تقاضا قابل تأمین نیست. با توجه به حجم بالای نیاز آبی در بخش کشاورزی، نیاز به مدیریت و برنامه ریزی ویژه در این بخش جهت جلوگیری از افت آب زیرزمینی، کاملاً ملموس می باشد. همچنین نیاز بخش کشاورزی در حوزه مورد مطالعه به صورت رقیب حقابه محیط زیست عمل می کند و بدون مدیریت زمین، مدیریت بخش آب با تنش مواجه خواهد بود.

با شبیه سازی عددی پدیده شکست سد ها و نحوه حرکت جریان های ناشی از آن ها می توان در مکان یابی و طراحی سازه ها دقت بیشتری را اعمال نمود. هدف از این پژوهش بررسی پدیده انتشار موج ناشی از شکست سد سنگی ملاتی-آبخیزداری به صورت دو بعدی و سه بعدی با استفاده از مدل فلوئنت در زیر حوزه زریوار شهرستان مریوان است. نتایج نشان داد که مدل k-ε Standard، با کمترین مقدار RMSE از دقت بیشتری در شبیه سازی برخوردار است. همچنین بررسی انتشار جریان ناشی از شکست سد درحالت آب گل آلود نشان می دهد که موج ایجاد شده به صورت یک جت نوک تیز و خنجری شکل به سمت پایین دست حرکت نموده و به دلیل تشکیل شکل ایرودینامیک پیشانی موج در حالت آب گل آلود، سرعت پیشانی آن از آب بدون گل آلودگی بسیار بیشتر است، که باعث سرعت گرفتن بیشتر موج جریان در اثر شکست سدهای آبخیزداری شده و می تواند موجب تخریب بیشتر سدهای پایین دست حوزه آبخیز شود. نتایج نشان داد که مدل فلوئنت از دقت و توانایی قابل قبولی درشبیه سازی شکست سد در دو حالت بستر خشک و مرطوب برخوردار است.

مدیریت مشارکتی منابع آب یکی از مهم ترین رویکردهای مدیریتی در منابع آب است؛ که دستیابی به آن نیاز به تقویت سرمایه اجتماعی است؛ از سویی نقش بهره برداران محلی منابع آب در افزایش میزان این سرمایه غیرقابل انکار است. رویکرد تحلیل شبکه اجتماعی ازجمله راهکارهایی است که با بررسی الگوی روابط بین بهره برداران محلی نقش مهمی در برنامه ریزی، سیاست گذاری و اجرای موفق مدیریت مشارکتی منابع آب دارد. در این تحقیق به بررسی روابط اجتماعی بین 143 کشاورز روستای گزیر از توابع شهرستان بندرلنگه که از سازه های بومی جهت آبیاری نخلستان ها استفاده می کنند با استفاده از رویکرد تحلیل شبکه و سنجش شاخص های سطح کلان شبکه( تراکم، دوسویگی پیوندها و میانگین فاصله ژئودزیک) پرداخته شده است؛ که داده های این پژوهش نیز در فصل پاییز و زمستان سال 1396 جمع آوری گردید. نتایج بیانگر سرمایه اجتماعی غنی است که میزان مطلوب این سرمایه ناشی از کاربردی بودن و اهمیت سازه های مشترک بومی، به ویژه سازه آب انبار جهت مدیریت منابع آب از طریق پیوندهای قوی مشورت( زمان بارندگی) و مشارکت در امور مربوط به این سازه ها است؛ بنابراین حفظ سازه های بومی مشترک منابع آب، سبب تقویت سرمایه اجتماعی و درنتیجه افزایش تاب آوری جامعه در برابر تنش ها در راستای مدیریت مشارکتی منابع آب می گردد.

در این مطالعه به منظور بررسی توام کابل و طوقه در کنترل آبشستگی در اطراف پایه های پل، آزمایش هائی در یک فلوم آزمایشگاهی از جنس پلاکسی گلاس در مسیر مستقیم انجام گرفت. آزمایش ها با استفاده از سه قطر مختلف کابل، سه زاویه مختلف و سه دور ردیف کابل در یک شدت جریان ثابت در حالت آب زلال انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد نصب کابل با قطر نسبی 1/0 نسبت به قطر های دیگر کابل بیش ترین درصد کاهش در عمق آبشستگی در کلیه پایه ها را ایجاد می کند. بیش ترین درصد کاهش عمق آبشستگی در پایه استوانه ای در شرایط استفاده از کابل و بدون طوقه در قطر نسبی 1/0 و در شرایط سه ردیفه و در زاویه 15 درجه حدود 43 درصد مشاهده می شود. همچنین در کلیه شرایط استفاده توام از کابل و طوقه در مقایسه با حالت بدون طوقه، باعث افزایش درصد کاهش عمق آبشستگی در اطراف پایه استوانه ای می شود. بطوریکه استفاده از طوقه بطور متوسط باعث کاهش عمق آبشستگی در حدود 43 درصد نسبت به حالت بدون طوقه می شود. همچنین بیش ترین عمق آبشستگی در شرایط توام کابل و طوقه در زاویه پیچش 15 درجه، قطر نسبی کابل 1/0 و سه ردیفه، حدود 63 درصد بدست آمد.

بررسی مطالعات هر شاخه ی علمی، سیاست های پژوهشی و برنامه ریزی های راهبردی آن را تعیین می کند. لذا در این پژوهش برای تعیین روند پژوهش های علمی در حوزه ی علوم و مهندسی آبخیز و سیر موضوعی آن ها، اطلاعات پایان نامه و رساله ی دکتری دانشگاه های تهران(257 مورد) و تربیت مدرس(200 مورد) با کمک مطالعات کتابخانه ای گردآوری شد. نتایج نشان داد که مسائل مطرح شده در هر دو دانشگاه بیش تر در سطح حوزه ی آبخیز درجه دو به پایین بوده اند. در دانشگاه تهران زیرکد فرسایش-رسوب(22) و در دانشگاه تربیت مدرس زیرکد رژیم هیدرولوژی(18)، بیش ترین حجم مطالعات را به خود اختصاص داده اند. پرداختن به وجوه فرآیندی مسائل در دانشگاه تربیت مدرس کمتر از دانشگاه تهران بوده است. از آن جا که فرآیندها در حوزه های آبخیز بهم پیوسته اند، این نگاه جزئی، امکان نتیجه گیری های کل گرایانه را از مطالعات سلب کرده است. هم چنین به موازات افزایش نیاز به داشتن رویکرد جامع در سطح کلان و سیر پژوهش ها به سمت مطالعات هیدرولوژیکی، ژئومورفولوژیکی و هیدرومتئولوژیکی می توان گفت که امروزه قوای اجتماعی و اقتصادی بیش تر از دیگر ملاحظات تعیین کننده ی موفقیت برنامه های مدیریت جامع حوزه های آبخیز است.

در این تحقیق به منظور بررسی دانه بندی رسوبات پشت بندهای اصلاحی از روابط فرکتالی استفاده شد. تعداد سه بند با ارتفاع دو، 2/2 و 6/0 متر انتخاب شد و گودالی به اندازه ارتفاع بند در پشت بند حفر گردید. سپس با توجه به رنگ لایه های رسوبی انباشته شده، ضخامت لایه ها تعیین و از هر لایه جهت تعیین دانه بندی ذرات رسوبی نمونه برداری صورت گرفت. رابطه فرکتالی بیرد و همکاران نتایج بهتری نسبت به چهار رابطه دیگر ارائه می دهد. در هر سه بند بعد فرکتال از لایه های بالا به پایین دارای افزایش و کاهش می باشد و تغییرات یکنواختی ندارد. در بند 79 و 80 بین بعد فرکتال با درصد ذرات شن و ماسه به ترتیب رابطه منفی و مثبت قابل توجهی وجود دارد. در بند 81 نیز رابطه ی بعد فرکتال با ذرات شن منفی و با ذرات ماسه مثبت می باشد. به طور کلی خاک های دارای ذرات شن کمتر و ماسه بیشتر بعد فرکتال بیشتری دارند. مقایسه رسوبات لایه ای بند 79، 80 و 81 نشان می دهد روند بین نقاط برگشتی بعد فرکتال و ذرات ماسه مشابه و برعکس روند خطی ذرات شن می باشد.

در چند دهه اخیر دیم زارهای کم بازده به عنوان کانون های اصلی فرسایش خاک و تولید رسوب در کشور شناخته شده اند. بنابراین انجام تحقیقات بیشتری در مورد عوامل مؤثر بر فرسایش و تولید رسوب این اراضی ضرورت دارد. این تحقیق با هدف بررسی سیمای فرسایش خاک در دیمزارهای استان کرمانشاه و تعیین تأثیر مدیریت کاربری، توپوگرافی و شیب بر فرسایش در این اراضی با استفاده از شبیه ساز باران صحرایی انجام شد. به این منظور، در یک بررسی اولیه وضعیت فرسایش در دیمزارهای شیب دار استان با بازدیدهای میدانی بررسی شد. سپس در برخی مزارع معرف( از نظر وضعیت فرسایش، طبقه شیب و اقلیم)، وضعیت فرسایش موجود، مدیریت زراعی و مولفه های آن موردبررسی قرار گرفت و نمونه برداری از خاک سطحی انجام شد. تعداد 11 مزرعه در شرایط مدیریتی معرف استان و در شیب های غالب (10 تا 30 درصد)، انتخاب و آزمایش شبیه سازی باران با شدت 25 میلی متر بر ساعت و به مدت 10 دقیقه در آن ها انجام و فرسایش و روانآب تولیدی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در دیم زارهای شیب دار، به ترتیب اولویت درصد بقایای محصول و شیب، به طور معنی داری روند تولید رواناب و فرسایش خاک را کنترل می کنند.

رواناب سطحی که نتیجه پاسخ های بارش در یک حوضه می باشد منبع آب بالقوه ای است که اگر به صورت صحیح مدیریت شود می تواند برای تامین تقاضای آب مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش جهت شناسایی مناطق دارای پتانسیل جمع آوری آب باران در دشت بیرجند از روش پوشش هاب با الگوریتم (PR) و سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. بر این اساس 18 شاخص برای تصمیم گیری مکان یابی استحصال آب انتخاب شدند. پرسش نامه ای متشکل از شاخص ها طراحی و اولویت هر شاخص با توجه به چهار معیار و به کمک طیف لیکرت برآورد شد. در نهایت شش شاخص به عنوان مؤثرترین شاخص های مکان یابی انتخاب شدند. نقشه های این شش شاخص جهت مکان یابی پتانسیل استحصال آب باران در محیط نرم افزار Arc GIS 10. 3 تهیه شد. سپس برای تهیه نقشه نهایی، 220 نقطه به عنوان بهترین نقاط مکان یابی انتخاب و با استفاده از روش پوشش هاب و کد نویسی در محیط متلب، از میان این نقاط، 20 نقطه به عنوان مکان های مناسب( هاب) تعیین شدند. نتایج نشان دادند که شمال و شمال غرب بیرجند با بافت شنی-سنگ ریزه، نفوذ پذیری بالا، بارش متوسط و کاربری مسکونی، خاک ظرفیت بالایی برای جمع آوری آب باران دارد.

این مطالعه به منظور بررسی تأثیر درجه شیب و ویژگی های فیزیکی خاک روی فرسایش شیاری در جویچه های کشت زارهای دیم تحت شرایط آیش انجام شد. جویچه هایی با طول 6 متر در پنج کشت زار با شیب های 6، 11، 15، 21 و 27 درصد در سه تکرار احداث شدند. نتایج نشان داد که فرسایش شیاری بین پنج کشت زار تفاوتی معنی دار دارد. همبستگی معنی داری بین فرسایش شیاری و درجه شیب یافت نشد، در حالی که فرسایش شیاری به طور معنی داری تحت تأثیر برخی ویژگی های خاک شامل شن (05/0P<)، رس (05/0P<) و پایداری خاک دانه (05/0P<) قرار گرفت.