مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران
سال:1389 | دوره:4 | شماره:10 |تعداد مقالات:8

تشکیل اندوده سطحی از مشکلات رایج زمین های زراعی مناطق خشک و نیمه خشک بوده و به گونه ای محسوس بر فرآیندهای نفوذپذیری و فرسایش خاک تاثیر می گذارد. در این پژوهش، 18 نمونه خاک سطحی از استان های گیلان، قزوین و زنجان انتخاب و پس از اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن، میانگین وزنی و هندسی و بعد فرکتال خاکدانه ها نیز محاسبه گردید. هر نمونه خاک با استفاده از یک سینی پاشمان (30×35 سانتی متر) به مدت 30 دقیقه تحت بارش مصنوعی قرار گرفت و شدت فرسایش ناشی از بارندگی و رواناب در فاصله های زمانی گوناگون اندازه گیری شد. پس از پایان آزمایش، نمونه های دست نخورده اندوده سطحی جمع آوری گردید و پس از تهیه مقاطع نازک، اندوده سطحی تشکیل شده با نرم افزارImage tools  از راه تعیین درصد تخلخل مورد بررسی قرارگرفت. رگرسیون چند متغیره، برای آزمون رابطه بین پایداری خاکدانه و ویژگی های خاک و بین میزان رواناب و فرسایش و پایداری خاکدانه بکار رفت. نتایج نشان داد که رابطه ای معنی دار بین نمایه های پایداری خاکدانه و تشکیل اندوده سطحی وجود دارد، اما در این میان، رابطه بین میانگین هندسی قطر خاکدانه ها و درصد تخلخل اندوده سطحی دارای ضریب تشخیص بالاتری بود. پایداری خاکدانه خود با بافت و ماده آلی همبستگی داشت. میزان فرسایش و رواناب نیز تابعی از ویژگی های خاک از جمله بافت، ماده آلی، درصد سدیم تبادلی و پایداری خاکدانه بود.

زمین لغزش از جمله بلایای طبیعی است که بیش تر در مناطق کوهستانی رخ می دهد و مورفولوژی را به طور ناگهان به هم می زند و خسارت هایی عمده به مناطق مسکونی، جاده ها، زمین های کشاورزی و غیره وارد می کند. به این دلیل، پدیده زمین لغزش همواره مورد توجه دولت ها و مراکز علمی و پژوهشی بوده و روش های گوناگونی برای مطالعه آن ها ارایه شده است تا بدین وسیله، بتوان به شناسایی و رویارویی با آن اقدام کرد. در این مطالعه، با استفاده از مدل آماری دومتغیره که خود شامل سه روش تراکم سطح، ارزش اطلاعاتی و وزن متغیرهاست، نقشه خطر زمین لغزش در حوزه سد ایلام تهیه شده است. نتایج بدست آمده از ارزیابی مدل آماری دومتغیره، با استفاده از روش های شاخص زمین لغزش، پارامتر دقت نتایج پیش بینی شده و نسبت تراکمی نشان داده که روش نسبت تراکمی، روشی مناسب تر جهت ارزیابی کارایی مدل است بر این اساس، این روش به عنوان روش مبنا جهت ارزیابی کارایی مدل شناخته شده است که بر اساس نتایج بدست آمده از آن، روش های تراکم سطح، وزن متغیرها و ارزش اطلاعاتی به ترتیب بیش ترین دقت را در تفکیک کلاس های خطر زمین لغزش داشته اند. مقدار شاخص جداکردن کلاس های خطر در روش تراکم سطح، وزن متغیرها و ارزش اطلاعاتی به ترتیب 2.6، 1.7 و 1.12 بوده است.

استفاده از روش های تجربی گوناگون برای برآورد روان آب سطحی در حوزه های آبخیز فاقد ایستگاه هیدرومتری، اجتناب ناپذیر است. یکی از پارامترهای مهم موجود در بیش تر این روش ها، ضریب روان آب است. تخمین صحیح ضریب روان آب سطحی و بررسی تغییرات آن در شرایط گوناگون، برآورد صحیح روان آب سطحی سیلاب ها را امکان پذیر می سازد. پژوهش ها در زمینه بررسی ضریب روان آب و عامل های موثر بر آن، بیش تر در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه در مناطق گوناگون جهان انجام شده است، ولی در زمینه تغییرات ضریب روان آب در مقیاس یک واقعه رگبار، پژوهش های کمی صورت پذیرفته است. حال آن که اساس بسیاری از تحلیل های هیدرولوژیک بر مقیاس رگبار استوار است. از این رو، هدف اصلی پژوهش، بررسی امکان شبیه سازی تغییرات ضریب روان آب در مقیاس رگبار و شناسایی عامل های موثر بارشی بر آن، در حوزه آبخیز بار نیشابور با مساحت 11388 هکتار بوده است. پس از بررسی 440 باران نگار و آب نگار سیل های موجود در منطقه طی سال های 1369 تا 1378، تعداد 32 رگبار با زمان بارش بیش از زمان تمرکز 2.9 ساعت حوزه و هم چنین ایجاد نوسان در آب نمود، انتخاب و میانگین ضریب روان آب کل واقعه، چارک ها و دهک ها محاسبه شد. سپس ارتباط بین متغیرهای گوناگون بارش کل و هم چنین بارش مازاد با میانگین مقدار ضریب روان آب و ضریب روان آب جزیی از راه تحلیل روابط رگرسیونی دو و چند متغیره و با شکل های گوناگون ساده و تغییر شکل یافته متغیر ها بررسی شد. نتایج بدست آمده از پژوهش، دلالت بر تغییرات زیاد بین رگباری ضریب روان آب مشاهداتی در دامنه 0.6 تا 45.7 درصد با میانگین حسابی، میانه، معکوس میانگین لگاریتم و انحراف معیار به ترتیب 10.65، 7.96، 7.59، 9.35 درصد داشته است. روی هم رفته، یافته های پژوهش بر امکان شبیه سازی منحنی تغییرات ضریب یاد شده با استفاده از رگرسیون های دو متغیره با ضریب همبستگی بین 28 تا 88 درصد (0.003£P£0.68) و با برتری متغیرهای چارک دوم و سوم در تبیین آن دلالت داشته است.

اصلاح و طراحی یک شبکه باران سنجی بمنظور افزایش دقت در تخمین مقادیر بارش، نیازمند یافتن موقعیت بهینه ایستگاهها می باشد. بیش تر خطاهای تخمین بارش ناشی از موقعیت باران سنج ها می باشد که یک طراحی صحیح شبکه باران سنجی می تواند خطاهای مرتبط با اندازه گیری بارش را کاهش دهد. در این پژوهش، داده های بارش سالانه 142 ایستگاه تحت تملک وزارت نیرو با دوره آماری به ثبت رسیده متفاوت از 10 تا 55 سال، در سه استان خراسان رضوی، شمالی و جنوبی از سازمان آب منطقه ای استان ها دریافت شده و تحلیل های زمین آماری در دو حالت به تفکیک سه استان و مجموعه آن ها به صورت سطح یکپارچه، بمنظور یافتن ارتباط مکانی بین داده ها صورت گرفت. در نتیجه، تحلیل مجزای سه استان، در سطح دو استان خراسان شمالی و جنوبی هیچ نیم تغییر نمای تئوری مناسبی برای مقادیر نیم تغییر نمای تجربی داده ها مشاهده نگردید و در استان خراسان رضوی نیم تغییر نمای مناسب از نوع کروی با مقادیر سقف 2300 (دارای واحد میلیمتر مربع) و دامنه تاثیر 20 کیلومتر بدست آمد. در حالت تحلیل مجموعه سه استان به صورت یکپارچه، مناسب ترین نیم تغییر نما از نوع کروی با دامنه تاثیر 20 کیلومتر و با مقدار سقف 3100 بدست آمد. در نهایت، با انجام مطالعات زمین آماری و بررسی مکانی ضریب تغییرات بر پارامتر بارش سالانه، در سطح استان خراسان رضوی به گونه مجزا، مشخص گردید که با اضافه شدن 15 ایستگاه پیشنهادی جدید به شبکه باران سنجی موجود در این استان، مقادیر ضریب تغییرات مکانی بارش سالانه در محدوده ای گسترده، از بخش های مرکزی استان بین 14 تا 17 درصد و در نواحی غربی در حدود 7 درصد کاهش می یابد. هم چنین، در نتیجه تحلیل بالا، در سطح مجموعه سه استان، مشخص گردید که با اضافه شدن 15 ایستگاه جدید، مقادیر ضریب تغییرات مکانی بارش سالانه در محدوده ای گسترده، از بخش های مرکزی، شمالی و شرقی استان بین 8 تا 9 درصد و در نواحی غربی نزدیک به 23 درصد کاهش می یابد.

در مطالعات آب های زیرزمینی، اندازه گیری و محاسبه تغذیه سفره آب زیرزمینی دارای حساسیت و اهمیتی بسزا می باشد. بدین منظور، روش ژئوالکتریک در بررسی های ردیابی، شبیه سازی جریان آب زیرزمینی و انتقال املاح شیمیایی بکار گرفته شد. در این پژوهش روش ژئوالکتریک دو هدف عمده را دنبال می کرد: 1- ارتباط بین مقاومت الکتریکی و مقادیر املاح و رطوبت با روش دوقطبی- دوقطبی بررسی شد که در این راستا نتایج مناسب و معنی داری استنتاج گردید. 2- با استفاده از گمانه های الکتریکی روش شلومبرژه، ضریب قابلیت انتقال آب در ستون آبرفت دشت هشتگرد محاسبه شد که با کاربرد آن مقدار و ساز و کار تغذیه دشت ارزیابی و مقادیر املاح و رطوبت خاک بین نیمرخ های حفر شده اعتبار سنجی شد تا تغییرات گذشته حجم مخزن آب زیرزمینی دشت هشتگرد دقیق تر بررسی گردد.

در این پژوهش با هدف تعیین مناطق آسیب پذیر در برابر قدرت فرسایندگی باران، به تجزیه و تحلیل داده های بارش در قالب روابط ارایه شده در سطح استان اردبیل اقدام شد. در این راستا، نخست داده های بارش 71 ایستگاه باران سنج در داخل و اطراف استان گرد آوری و از نظر مقدار، شدت و سایر پارامترهای مربوط به فرسایندگی باران، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس نقشه های فرسایندگی باران از راههای گوناگون با استفاده از قابلیت GIS در محیط نرم افزار ArcGIS 9.3 و با روش های زمین آمار تهیه و طبقه بندی شد. با ارزیابی روش های گوناگون تعیین قدرت فرسایندگی باران، با استفاده از مقدار رسوب ویژه 11 حوزه آبخیز معروف، شاخص بیشینه شدت بارندگی یک ساعته (I60) به عنوان بهترین شاخص فرسایندگی باران برای منطقه شناسایی شد.

توسعه ایستگاههای اندازه گیری کیفیت آب های سطحی، یکی از عامل های اساسی در مدیریت کیفی منابع آبی می باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی شبکه پایش کیفیت آب سطحی و تعیین ایستگاهها و پارامترهای فیزیکی و شیمیایی مهم در برآورد تغییرات سالانه کیفیت آب، در حوزه آبخیز گرگانرود استان گلستان است. برای دسته بندی ایستگاههای پایش از تحلیل خوشه ای و برای تعیین ایستگاهها و پارامترهای مهم سنجش کیفیت آب از روش تحلیل مولفه های اصلی در شبکه پایش استفاده شده است. نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل آمار 19 ایستگاه پایش در یک دوره زمانی 12 ساله نشان داد که در مولفه نخست، ایستگاههای تقی آباد، شیرآباد و نوده نقشی کم تر در توجیه تغییرات سالانه پارامترهای کیفیت آب رودخانه گرگانرود دارند. سختی، EC،TDS و So4 پارامترهای اصلی کیفیت در مولفه نخست و pH و کربنات در مولفه دوم، در سنجش تغییرات کیفیت منابع آب سطحی منطقه مورد مطالعه، اهمیتی بیش تر دارند.

آب زیرزمینی، در طی همه قرون، منبع آبی مهمی بوده است. با توجه به این مهم، ضرورت آگاهی از چگونگی تغییرات زمانی و مکانی این متغیر در مناطق گوناگون دارای اهمیت است. یکی از علوم نوینی که ما را در رسیدن به این امر یاری می کند، دانش زمین آمار است. در این مطالعه، تعداد 76 داده سطح آب زیرزمینی چهار فصل سال آبی 83-1382 دشت های چهارگانه گناباد و 71 داده سطح آب زیرزمینی فصل های زمستان 81 و 85 تهیه و به بررسی آمار توصیفی، وجود روند و نیم تغییرنمای داده ها برای هر فصل به گونه جداگانه پرداخته و نقشه های تخمین نیز تهیه شد. نتایج نشان داد که نوسان های سطح آب زیرزمینی تمامی فصل ها دارای روند و ناهمسانگردی بوده اند. افزون بر این، فصل های بهار، تابستان و پاییز مدل نمایی (دامنه تاثیر اصلی و فرعی 20 و 15 کیلومتر) و فصل های زمستان 81، 82 و 85 مدل کروی (دامنه تاثیر اصلی 23 و 28 کیلومتر و فرعی 15 کیلومتر) را به خود اختصاص داده اند.