مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1399 | دوره:14 | شماره:50 |تعداد مقالات:8

هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت مدل ها ی معادله ی جهانی فرسایش خاک( USLE) و نسخه های آن( RUSLE، USLE-M و AUSLE) در پیش بینی هدررفت خاک در مقیاس کرت در منطقه ی نیمه خشک زنجان بود. برای این منظور 22 کرت با طول های یک تا 1/22 متر و عرض ثابت 83/1 متر در دامنه ای با شیب 10 درصد احداث شد و تحت مدیریت کرت استاندارد به مدت 14 ماه(از فروردین 1392 تا خرداد 1393) قرار گرفتند. بر اساس نتایج، با افزایش طول کرت از یک متر تا شش متر به دلیل افزایش حجم و ظرفیت انتقال رواناب سطحی، هدررفت خاک در واحد سطح افزایش یافت( از 01/0 تا 07/0 تن در هکتار در سال). میانگین هدررفت خاک برآورد شده برای 22 کرت مورد بررسی با استفاده از مدل های USLE، RUSLE، USLE-M، AUSLE، به ترتیب 2/80، 4/65، 4 و 5/113 برابر بزرگ تر از مقادیر اندازه گیری شده بود. مدل USLE-M کم ترین خطا را در برآورد هدررفت داشت که این موضوع به دلیل درنظرگرفتن رواناب در کنار خصوصیات باران برای محاسبه عامل فرسایندگی است. این پژوهش نشان داد که انجام واسنجی های منطقه ای برای دوره آماری بلندمدت جهت استفاده از مدل های مذکور برای برآورد هدررفت خاک در ابعاد کرت ضروری است.

در مطالعه حاضر، توان خودپالایی و مقادیر ضریب زوال آلودگی رودخانه بابلرود بر اساس اندازه گیری های میدانی پارامترهای کیفیت آب شامل DO، BOD، pH، EC، نیترات، فسفر و درجه حرارت در دو فصل پاییز و زمستان از سال 1397 به همراه شبیه سازی با کاربرد مدل QUAL2Kw مورد مطالعه قرار گرفته است( برای مشاهده نتایج بهار و تابستان به [18 و 19] مراجعه شود). بر اساس نتایج، میانگین اکسیژن محلول بابلرود در تمامی فصول بجز تابستان بین 55/6 تا 65/7 و در تابستان برابر با 93/5 میلی گرم در لیتر به ثبت رسید. همچنین میزان متوسط BOD در فصل تابستان برابر با 17/3 و در سایر فصول بین17/2 تا 93/2 میلی گرم در لیتر اندازه گیری شد. مقادیر ضریب زوال بابلرود نیز بر اساس داده های میدانی و کاربرد مدل QUAL2Kw در فصل تابستان 5/5 و در بقیه فصول نیز بین 5/0 تا 4 در روز برآورد شد. با توجه به نمودار اکسیژن محلول در روش استریتر فلپس افت اکسیژن محلول در فصل بهار و پاییز در این رودخانه مشاهده نشد، در زمستان افت اکسیژن محلول ناچیز و مقدار آن 5/6 میلی گرم در لیتر و در تابستان 7/5 میلی گرم در لیتر ثبت شد.

به منظور برطرف نمودن خسارات سیل و مشکل آب گرفتگی و همچنین اتخاذ روش های صحیح هدایت و استفاده از رواناب های شهری ابتدا لازم است تا روشی صحیح جهت بررسی چگونگی چرخه آب باران در یک حوزه شهری و همچنین میزان رواناب تولید شده در آن در اثر یک بارش، اتخاذ شود، لازم به ذکر است که چرخه آب باران در مناطق شهری در این پژوهش با استفاده از فرمول بیلان آبی در منطقه نه شهرداری مشهد انجام شد. نتایج نشان داد، اولین موضوعی که در مدل های هیدرولوژیکی مطرح است تعیین دقیق مرز حوزه و زیر حوزه های منطقه مورد مطالعه می باشد و رواناب کل از مجموع رواناب های واحدهای مطالعاتی به دست می آید که در پژوهش حاضر مجموع حجم رواناب هر یک از واحدهای هیدرولوژیک( ساختمان ها، فضای سبز، و خیابان ها) با استفاده از مساحت منطقه و گیرش بارش به دست آمد و در نهایت ضریب رواناب اصلاحی برای مناطق همگن هیدرولوژیک برآورد گردید که نتایج برآورد شده، نشان داد که ضریب رواناب اصلاحی برای مناطق همگن ساختمان ها و منازل مسکونی 80 درصد و برای مناطق همگن خیابان ها 78 درصد و برای مناطق همگن پارک و فضای سبز با استفاده از روش بیلان هیدرولوژیک چهار درصد به دست آمد.

هدف از این مطالعه ارزیابی میزان توسعه یافتگی و شناخت رفتار هیدروشیمیایی آبخوان های کارستی توده های آهکی بیستون و دالاهو با استفاده از روش های گرافیکی، خوشه بندی، تحلیل عاملی و اندیس های اشباع است. بررسی نتایج روش های هیدروشیمیایی، حاکی از فعال بودن فرایند انحلال در آبخوان های کارستی توده های موردمطالعه در زمان غلبه جریان پایه هست. این روش ها، کارایی قابل قبولی درزمینه تعیین منشأ آب های کارستی، عوامل مؤثر در ویژگی های کیفی، میزان ماندگاری آب در آبخوان و ارزیابی میزان توسعه شبکه درونی سیستم های کارستی توده های موردبررسی دارند. در توده بیستون چشمه های شاه حسین، سرابله، ورمنجه و میراحمد و چشمه های ریجاب و ماراب در توده دالاهو، به عنوان چشمه های با توسعه کارست درونی مشخص شد. سازند آهکی توده بیستون از نظر محل رخنمون، وسعت و یکپارچگی، ضخامت و ترکیب کانی شناسی خالص تر نسبت به آهک دالاهو دارای توان کارست زایی بسیار بیشتری است و نقش اساسی در شکل گیری و توسعه ژئومورفولوژی کارست توده بیستون بر عهده دارد.

با استفاده از پروژه های آبخیزداری، سیلاب های فصلی در اراضی مستعد نگه داشته تا به درون سفره های آب زیرزمینی نفوذ کند اما این امر موجب اثرگذاری های مختلفی بر ویژگی های دانه بندی، نفوذپذیری و آب زیرزمینی و پوشش گیاهی می شود. به منظور اندازه گیری تغییرات خاک در پروژه های آبخیز حوزه آبخیز ندوشن در استان یزد، سه بند به عنوان سایت های آزمایش انتخاب گردید. در هر کدام از بندها هفت آزمایش نفوذپذیری با استوانه مضاعف در درون بند و سه آزمایش در عرصه شاهد انجام گردید و در کنار هر کدام از آزمایشات، یک نمونه خاک از 5/0 متر سطحی جمع آوری شده، آزمایش دانه بندی انجام شد. همچنین با استفاده از آزمون های ناپارامتری من ویتنی و کلموگروف- اسمیرنوف معنی داری تفاوت نفوذپذیری بررسی شد. نتایج نشان می دهد نفوذپذیری در صدرآباد، ندوشن و علویه در عرصه شاهد 92/4، 52/3 و 89/5 سانتی متر در ساعت بوده که پس از چند دوره آبگیری به ترتیب حدود 94، 89، 92 درصد کاهش یافته و به 28/0، 37/0 و 47/0 رسیده است. همچنین قطرمیانه ذرات نیز حدود 90 درصد کاهش داشته است. نتایج آزمون ها نیز برای مقایسه میزان نفوذپذیری بندها نسبت به عرصه شاهد نشان داد، نفوذپذیری در سطح 95 درصد کاهش معنی داری یافته است.

دشت جعفریه بخشی از حوزه آبخیز دریاچه نمک می باشد که به علت خشکسالی ها و استفاده بیش از حد از منابع آب زیرزمینی آن، دچار بحران شده است، لذا مطالعه آب های زیرزمینی به عنوان اصلی ترین منبع آب در کل دشت، ضروری به نظر می رسد. هدف از این مطالعه, مدل سازی آبخوان دشت جعفریه با کد MODFLOW در قالب نرم افزار GMS به عنوان مدلی کارآمد در مباحث آب زیرزمینی می باشد. مدل کمی آبخوان دشت جعفریه با استفاده از آمار سطح ایستابی چاه های پیزومتری، در طی دو دوره آماری ده ساله(1381-1371 و 1391-1381) شبیه سازی گردید و در دو حالت ماندگار و غیرماندگار واسنجی مدل صورت گرفت. سپس صحت سنجی مدل با داده های مشاهداتی بررسی گردید. نتایج نشان داد که مدل نسبت به تغییرات تغذیه آب زیرزمینی بیش ترین حساسیت را نشان می دهد و متوسط افت آبخوان در سال های 1371 تا 1380 از 05/0 به 5/1-متر رسیده است. به طوری که بیش ترین افت منطقه در مناطق شرقی محدوده مورد مطالعه می باشد. همچنین متوسط افت آبخوان در سال های 1391-1381، از 26/0-به 2/7-متر رسیده است که نشان دهنده این است در این دوره آبخوان با شدت بیش تری افت پیدا کرده است و بیش ترین افت آن در مناطق شمال غربی و جنوب شرقی منطقه می باشد.

تحلیل آب گرفتگی معابر شهری به کمک مدل سازی و ارزیابی خسارات ناشی از آب گرفتگی، گامی مؤثر در جهت کاهش خسارات ناشی از اجرای نادرست شبکه دفع آب های سطحی است. در مقاله حاضر با به کارگیری مدل SWMM و با دوره-های برگشت 2، 5، 10، 20و 50 ساله با دو روش مدل موج دینامیک و روش استدلالی به ارزیابی کارایی شبکه زهکشی سطحی بخشی از منطقه 2 شهر تهران و میزان خسارت حاصل از رواناب پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که برای دوره های برگشت 5 سال به بالا در مجاری سیلابرو و گره های شبکه زهکشی پرشدگی و سیلاب وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که مقادیر دبی سیلاب از روش استدلالی بسیار بیشتر از روش موج دینامیک می باشد و این اختلاف ناشی از ساختار دو روش می باشد. همچنین ارزیابی خسارت نشان داد که میزان خسارت وارده به ساختمان ها در منطقه مورد مطالعه به مساحت 230 هکتار برای دوره های بازگشت 5، 10، 20 و 50 به ترتیب 70، 90، 110 و 140 می باشد. و با روش موج دینامیک 100، 120، 140 و 160 می باشد. لذا با توجه به خسارت وارده می توان نتیجه گرفت که شبکه موجود در جمع آوری رواناب حاصل از بارش ها کارایی لازم را ندارد.

در دهه های اخیر همراه با توسعه مناطق مسکونی، مسائل و مشکلات ناشی از رواناب و سیلاب در حوزه های آبخیز شهری به طور چشمگیری افزایش یافته است. سازه های اصلاحی تأثیر مستقیم و سریعی بر سیلاب دارند و یکی از مهمترین ارکان احداث سازه های اصلاحی، شناسایی مکان مناسب برای احداث آنها می باشد. این مرحله به دلیل اینکه پایداری سازه و سود و زیان پروژه را تأمین می کند، باید با نهایت دقت و ظرافت انجام شود. در این مطالعه روش کلی بر این اساس استوار است که پس از شناسایی منطقه و جمع آوری اطلاعات لازم، عوامل مؤثر در احداث سازه اصلاحی تعیین و لایه های موردنیاز برای مکان یابی تهیه گردیدند. پس از فازی سازی لایه ها با استفاده از نرم افزار GIS 10. 5 Arc، هر لایه با توجه به میزان تأثیری که در مکان یابی دارد، وزن دهی شد. سپس با استفاده از عملگر گامای فازی، لایه ها تلفیق و در نهایت پس از بازدیدهای میدانی 22 نقطه مطلوب و سه نقطه بسیار مطلوب برای احداث سازه های اصلاحی در حوزه آبخیز شهر ایلام مشخص شد. با احداث سازه های اصلاحی در مناطق مکان یابی شده می توان میزان خسارات به تأسیسات و آب گرفتگی معابر را به میزان قابل توجهی کاهش داد.