این تحقیق باهدف برآورد میزان فرسایش در حوضه آبخیز زیدشت-فشندک (از زیرحوضه های طالقان رود) با مساحتی بالغ بر 26.737 کیلومترمربع که فاقد ایستگاه رسوب سنجی انجام گرفته است و برای این کار از دو مدل EPM و STEHLIK استفاده شده است. برای انجام این تحقیق قبل از هر کاری اقدام به تهیه واحدهای کاری گردیده و با روی هم گذاشتن نقشه های سنگ شناسی، شیب و رخساره های ژئومورفولوژی و ادغام آن ها 18 واحدکاری به دست آمده و اساس ارزیابی و برآورد فرسایش فرض شده اند. اطلاعات مورد نیاز از طریق مطالعات جامع آبخیزداری حوضه که قبلا انجام شده بود و همچنین عکس های هوایی و مطالعات صحرایی تهیه گردیده است. برای رقومی کردن و تلفیق و تهیه نقشه ها از نرم افزار ARC GIS استفاده شد. میزان فرسایش در سطح حوضه با استفاده از دو مدل EPM و STEHLIK برآورد گردیده و نتایج به دست آمده از این دو با هم مقایسه شدند. نتایج حاصل از دو مدل هیچ گونه انطباقی با یک دیگر نداشته و به نظر می رسد که نتایج به دست آمده از مدل STEHLIK در منطقه مورد مطالعه قابل اطمینان نمی باشد.

توسعه پایدار در صورتی تحقق می یابد که همپوشی بین لایه های اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی ایجاد گردد. هدف از این تحقیق تعیین معیارها و نشانگر های پایداری و ارزیابی و اندازه گیری پایداری می باشد. جهت ارزیابی پایداری در حوزه آبخیز زیدشت یک از رویکرد بوم سازگان استفاده شده است که در پی حفظ تعادل بین سه مقوله اقتصادی، اجتماعی و اکوسیستم است. متغیرهای انتخابی با روش های معمول و رایج ارزیابی شدند و مقدار آن ها به دست آمد. جهت ارزیابی پایداری از دستورالعمل پایش و ارزشیابی طرح های مدیریت منابع طبیعی و آبخیزداری استفاده شد. در حالت کلی در بخش بوم سازگان مرتعی 3 معیار، 9 نشانگر و 14 متغیر انتخاب و اندازه گیری شدند. در بخش بوم سازگان مسائل اقتصادی و اجتماعی 5 معیار و 16 نشانگر انتخاب و اندازه گیری شدند. امتیاز نهایی برای بوم سازگان مرتع 45 شد که آن را در طبقه متوسط قرار می دهد و امتیاز نهایی برای بخش مسائل اقتصادی و اجتماعی 32 شد که با توجه به 16 متغیر انتخابی عدد دو به دست می آید، که آن را در طبقه متوسط قرار می دهد. در نهایت، با توجه به جمع کل امتیازات حوزه آبخیز با استفاده از ماتریس برآورد امتیازات و جدول ارزشیابی حوزه آبخیز، زیدشت به لحاظ پایداری وضعیت ضعیفی دارد.

به منظور اجرای عملیات حفاظتی و مدیریت در حوزه آبخیز نیاز است تا سهم منابع مختلف تولید رسوب تعیین شود. طی سال های گذشته روش های منشایابی در تعیین سهم منابع مختلف رسوب بطور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. با توجه به تعداد کم نمونه های برداشتی از مناطق منشا و همچنین وجود جواب های مختلف در نتیجه بیش برازشی، سهم منابع به دست آمده، دارای عدم قطعیت هایی است که لازم است مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور در این تحقیق با استفاده از روش های مونت کارلو و گلو (GLUE) اقدام به تعیین عدم قطعیت جواب های به دست آمده با استفاده از روش ترکیبی چند متغیره در زیرحوضه زیدشت-فشندک طالقان گردید. بدین ترتیب که پس از برداشت نمونه های رسوب و منابع، مقادیر 54 عنصر ژئوشیمیایی و 3 عنصر آلی تعیین گردید. سپس با استفاده از آماره H کروسکال والیس و تحلیل تشخیص چند متغیره، ترکیب بهینه متشکل از 17 عنصر تعیین، و با استفاده از مدل ترکیبی چند متغیره، سهم منابع تعیین شد. نتایج به دست آمده در منطقه نشان داد که سهم منابع زیرسطحی نسبت به منابع سطحی (فرسیش سطحی و شیاری) بیشتر بوده و اختلاف بین حد بالا و پایین به دست آمده برای منابع مختلف، بالا بوده که نشان دهنده عدم قطعیت بالای این روش است.

مقدمه در چند دهه اخیر، روند افزایشی مخاطرات طبیعی و تخریب منابع طبیعی تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی شدت فزاینده ای یافته است. یکی از روش های مهم در کنترل و کاهش رواناب سطحی برای تعدیل سیلاب و دبی اوج، اقدامات آبخیزداری اعم از اقدامات مدیریتی و حفاظتی، زیستی و یا مکانیکی است. هرچند طی سنوات گذشته اقدامات آبخیزداری ارزشمندی در سطح کشور اجرا شده است، اما متاسفانه مستندسازی علمی و مطالعات در خصوص عملکرد، نقاط ضعف و قوت و اثربخشی آنها بسیار کم است. با مطالعه و ارزیابی تأثیر اقدامات آبخیزداری بر عوامل مهم یک حوزه آبخیز ازجمله دبی و جریان آب می توان در راستای تقویت نقاط قوت و کاهش نقاط ضعف گام برداشت. بنابراین، مطالعه حاضر به دنبال ارزیابی عملکرد و تأثیر اقدامات آبخیزداری زیستی و مکانیکی بر دبی اوج خروجی حوزه های آبخیز نمونه و شاهد زیدشت طالقان استان البرز است.   مواد و روش ها حوزه آبخیز زوجی زیدشت طالقان شامل حوزه آبخیز نمونه و شاهد که به ترتیب دارای مساحت 104 هکتار و 92 هکتار بوده، در داخل حوضه معرف با مساحت 2750 هکتار قرار گرفته است. در حوضه نمونه به همراه حفاظت و قرق کل حوضه، در سطح حدود 12.5 هکتار بانکت بندی به همراه بذرکاری (بانکت بندی منقطع به همراه چاله فلسی) اجرا شده است. در بخش اقدامات مکانیکی در حوضه نمونه به ترتیب 943 و 72.5 مترمکعب سازه گابیونی و سازه خشکه چین اجرا شده است. مجموع مخزن ایجادی سازه های گابیونی و خشکه چین به ترتیب 13550 و 125 مترمکعب بوده است. در پژوهش حاضر با توجه به اهمیت تأثیر پوشش گیاهی در رواناب و دبی اوج از طریق شماره منحنی در مدل سازی، مطالعه و اندازه گیری میدانی تغییرات پوشش گیاهی طی پنج سال اخیر (1398 تا 1402) در دو حوزه آبخیز نمونه و شاهد ارائه می شود. به منظور بررسی تأثیر اقدامات آبخیز بر دبی اوج حوضه های شاهد و نمونه از داده های هواشناسی از ایستگاه حوضه زوجی و داده های جریان آب و دبی از فلوم های خروجی حوزه های آبخیز مذکور استفاده شد. در کنار مقایسه داده های مشاهداتی دبی اوج در خروجی هر دو حوضه شاهد و نمونه از مدل سازی بارش-رواناب با مدل HEC-HMS استفاده شد.   نتایج و بحث ارزیابی نتایج تغییرات پوشش گیاهی تحت تأثیر اقدامات آبخیزداری نشان داد که مقدار درصد پوشش گیاهی و تولید گیاهی به طور متوسط حدود هشت درصد و 265 کیلوگرم در حوضه نمونه (51 درصد متوسط پوشش گیاهی و 777 کیلو گرم در هکتار متوسط تولید) بیشتر از حوضه شاهد (43 متوسط درصد پوشش گیاهی و 512 کیلو گرم در هکتار متوسط تولید) بوده است. در بحث کاهش دبی اوج حوزه آبخیز نمونه و شاهد، نتایج ارزیابی داده های مشاهداتی نشان داد که دبی اوج حوضه نمونه تحت تأثیر اقدامات آبخیزداری 65 درصد کمتر از حوضه شاهد (بدون اجرای اقدامات آبخیزداری) بوده است. نتایج مدل سازی سیلاب نیز تحت تأثیر اقدامات آبخیزداری در حوزه آبخیز مورد مطالعه در حوزه های آبخیز شاهد و نمونه نشان داد که در زیرحوضه نمونه دبی اوج سیلاب با اجرای اقدامات زیستی 40 درصد و با اجرای اقدامات زیستی و مکانیکی 66 درصد نسبت به حوزه آبخیز شاهد کاهش داشته است. حجم سیلاب نیز تحت تأثیر اقدامات آبخیزداری زیستی و مکانیکی حوضه نمونه نسبت به حوضه شاهد به طور متوسط 30 درصد کاهش یافته است.   نتیجه گیری در اثر اجرای اقدامات زیستی و مکانیکی علاوه بر کاهش دبی اوج، زمان رسیدن به دبی اوج در حوضه نمونه نیز افزایش یافته است (بحث افزایش زمان تمرکز) و دبی اوج سیل با تأخیر زمانی بیشتری نسبت به هیدروگراف سیل در حالت بدون اقدامات آبخیزداری حوضه شاهد رخ داده است. در نتیجه می توان گفت که تحت تأثیر اقدامات آبخیزداری علاوه بر کاهش خسارت های سیل با کاهش دبی اوج، با تأخیر در زمان ایجاد رواناب و سیلاب مقدار آب بیشتری در حوضه نفوذ و ذخیره می شود. بیشترین مقدار دبی اوج در این حوضه ها در حالت بدون اجرای اقدامات آبخیزداری (بدون سازه) رخ داده است. همچنین با توجه به این که دبی پایه در حوضه نمونه در بیشتر مواقع سال بیشتر از حوضه شاهد بوده (برعکس دبی اوج سیلاب)، می توان غنی بودن پوشش گیاهی در حوضه نمونه را عامل مهمی در بیشتر بودن جریان آب پایه در نظر گرفت.

پایداری مفهومی است که توجه اساسی آن بر حفظ سرمایه های (طبیعی، اجتماعی و اقتصادی) در جهت عدالت بین نسلی است. توسعه پایدار در صورتی تحقق می یابد که همپوشی بین لایه های اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی ایجاد گردد. هدف از این تحقیق ارزیابی و اندازه گیری پایداری حوزه آبخیز است. جهت ارزیابی پایداری در حوزه آبخیز زیدشت 1 از رویکرد بوم نظامی استفاده شده است که در پی حفظ تعادل بین سه مقوله اقتصادی، اجتماعی و اکوسیستم است. متغیرهای انتخابی با روش های معمول و رایج ارزیابی و مقدار آن ها به دست آمد. جهت آنالیز و اندازه گیری پایداری در حوضه موردنظر از روش IUCN استفاده شده است. در حالت کلی دو بحث رفاه انسان و پایداری اکوسیستم در روش IUCN بررسی می شود. در بخش رفاه انسان دو معیار و شش شاخص و 28 متغیر ارزیابی و اندازه گیری شدند و در بخش پایداری اکوسیستم چهار معیار و 10 شاخص و 35 متغیر ارزیابی و اندازه گیری شدند. اندازه گیری شاخص های انتخابی با استفاده از نرم افزار Wellbeing Score که بر مبنای صفر تا 100امتیازبندی شده است انجام گرفت. تلفیق نهایی شاخص ها و معیارها از طریق میانگین گیری حسابی انجام گرفت و تولید نقشه در سامانه GIS انجام شد. امتیاز نهایی برای اکوسیستم 51 و امتیاز نهایی برای مسائل اقتصادی و اجتماعی 49 به دست آمد. نتایج نهایی با توجه به بارومتر پایداری نشان داد که پایداری حوزه آبخیز زیدشت 1در حد متوسط است. این شرایط با حفاظت از اکوسیستم و ارتقاء سطح زندگی مردم می تواند بهبود پیدا کند.

امروزه حوزه های آبخیز به عنوان محور برنامه ریزی جهت توسعه پایدار در بسیاری از مباحث مدیریتی مطرح شده است. ارزیابی توان اکولوژیکی حوزه های آبخیز و رتبه بندی آنها با توجه به معیارهای مختلف اکولوژیکی جهت اقدامات آبخیزداری، یکی از موارد مهم در برنامه ریزی و مدیریت جامع حوزه های آبخیز می باشد. از آنجایی که هزینه طرح های آبخیزداری سنگین و بودجه پروژه های عمرانی نیز محدود می باشد، لذا ضرورت دارد که اقدامات بر اساس اولویت وضعیت حوزه های آبخیز صورت بگیرد. در این رابطه تکنیک های تصمیم گیری چند معیاره راهکار مناسبی برای حل این گونه مسائل است. در واقع با استفاده از این تکنیک ها و با توجه به معیارهای مختلف تصمیم گیری، می توان بهترین گزینه یا گزینه ها را از بین گزینه های موجود تصمیم گیری انتخاب و اجرایی نمود. در این مطالعه روش تاپسیس که یکی از معروف ترین روش های تصمیم گیری چند شاخصه است برای حوزه زیدشت طالقان استفاده شد. در این تحقیق ده شاخص حفاظت خاک، فرسایش و رسوب، تنوع گونه ای، کلاس سنی، ترکیب گیاهی، گیاهان سمی، تولید علوفه، ظرفیت چرا، کمیت آب، تبخیر و تعرق اندازه گیری شدند و سپس جهت اولویت بندی اقدامات آبخیزداری با توجه به شاخص ها از روش تاپسیس استفاده شد. با توجه به روش تاپسیس و شاخص های ده گانه در نظر گرفته شده و استفاده از نزدیکی نسبی به راه حل ایده آل (C) به ترتیب زیرحوزه های D1,Dint1,Dint2,D2 با مقادیر 0.6855، 0.5869، 0.46 و 0.2398 جهت اقدامات آبخیزداری اولویت بندی شدند.

خاک یکی از مهم ترین منابع طبیعی هر کشور می باشد. امروزه کمتر منطقه ای را در سطح زمین می توان یافت که در معرض تخریب و فرسایش قرار نگرفته باشد. یکی از انواع فرسایش خاک زمین لغزش می باشد که در مدت کوتاهی حجم زیادی از خاک فرسایش می یابد. در این تحقیق از مدل رسوب حاصل از زمین لغزش SHETRAN برای زیرحوزه ی زیدشت (2) طالقان واقع در استان البرز استفاده شد. در ابتدا نمونه ی آب رسوب دار در فصل بهار سال 1390 در خروجی حوزه برای کالیبره کردن مدل برداشت شد. در اجرای مدل ابتدا با استفاده از زیرمدل GISLIP مناطقی که شرایط زمین لغزش را دارند مشخص شدند و سپس با استفاده از زیر مدل SHETRAN اقدام به شبیه سازی هیدرولوژیکی و رسوب حوزه شد و مدل با اطلاعات برداشت شده در فصل بهار کالیبره شد. بعد از کالیبره کردن مدل، دوباره مدل برای تعیین نقاط لغزشی اجرا و 418 نقطه ی لغزش یافته توسط مدل مشخص گردید، بعد از حذف لغزش هایی که مواد لغزش یافته آنها به آبراهه نمی رسند، میزان فرسایش حوزه ی آبخیز توسط زیرمدل SHETRAN محاسبه شد و یک مقایسه با نتایج قبل از اعمال زمین لغزش حاصل از مدل انجام گردید. نتایج نشان داد که 75/19% رسوب حاصل از مدل ناشی از زمین لغزش می باشد. با توجه به اینکه میزان متوسط کل رسوب حوزه با استفاده از آمار موجود در طول دوره ی شبیه سازی برابر 111248 کیلوگرم می باشد با توجه به نتایج مدل میزان رسوب حاصل از زمین لغزش برابر 120668 کیلوگرم از این مقدار است.

آبخیزهای سالم، خدمات اکوسیستمی بسیاری در زمینه های مختلف چون اجتماعی و رفاه اقتصادی ارائه می دهند، لذا می بایست روش هایی توسعه یابند که بتوان بر اساس آن ها درجه سلامت و سطح پایداری آبخیزها را تعیین نمود. یکی از شاخص های مورد استفاده برای تعیین پایداری، شاخص پایداری آبخیز (WSI) می باشد. این شاخص از تلفیق چهار زیرشاخص هیدرولوژی، محیط زیست، حیات و سیاست گذاری شکل گرفته است. این شاخص حوضه آبخیز را در سه سطح پایین، متوسط و بالا ارزیابی می کند. حوضه آبخیز زیدشت به دلیل تغییرات عمده دوره ده ساله (1380-1390) به عنوان یک حوضه مطالعاتی انتخاب شد. مقدار شاخص پایداری برای آبخیز زیدشت در طول دوره 1380 تا 1390، 0.65 محاسبه گردید. این مقدار نشان می دهد که این آبخیز در سطح پایداری متوسط رو به پایین قرار گرفته است. با توجه به تحلیل های صورت گرفته مشخص شد که برای رسیدن به توسعه پایدار در آبخیز زیدشت لازم است، ابتدا در زمینه مسائل کیفی هیدرولوژی (کیفیت آب رودخانه زیدشت مد نظر است)، مطالعات و طرح های جامع در راستای مدیریت و حفاظت از منابع آبی موجود در حوضه انجام گیرد و پس از بهبود این مساله به ترتیب به مسائل پیرامون حیات آبخیزنشینان، محیط زیست، هیدرولوژی (بخش کمیت آب) و در آخر سیاست گذاری پرداخته شود. به این ترتیب این ارزیابی به مدیران و تصمیم گیران در زمینه برنامه ریزی آینده و آمایش سرزمین کمک خواهد کرد.

مولدهای هواشناسی تصادفی در مطالعه های مختلفی از قبیل هیدرولوژیک، مدیریت محیط طبیعی و ارزیابی ریسک کشاورزی استفاده می شوند. این قبیل مطالعات اغلب به سری های زمانی طولانی مدت از داده ی هواشناسی نیاز دارند. با توجه به محدودیت داده های اقلیمی در بسیاری از مناطق کشور و نیز کوتاه بودن طول دوره ی آماری، استفاده از مولدهای اقلیمی و مهم تر از آن ارزیابی دقت و صحت آن ها قبل از استفاده ضرورت دارد. لذا در این مطالعه کارایی سه مولد CLIGEN، ClimGen و LARS-WG در دو ایستگاه سنگانه و زیدشت با شرایط اقلیمی متفاوت ارزیابی شده است. برای مقایسه ی میانگین داده های تولید شده و مشاهداتی شامل مقدار بارش سالانه و ماهانه، تعداد روز مرطوب سالانه، میانگین سالانه دمای بیشینه و کمینه، از آزمون t (t جفتی) استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مولد CLIGEN در هر دو ایستگاه و در مورد هر پنج متغیر در نظر گرفته، کارایی بهتری نسبت به دو مولد دیگر دارد. ClimGen در هیچ یک از دو ایستگاه کارایی مناسبی نداشته است. مولد LARS-WG نیز در ایستگاه زیدشت کارایی خوبی داشته اما کارایی آن در تولید متغیرهای دمایی در ایستگاه سنگانه با دقت بسیار کمتری همراه بوده است. در مجموع نتایج به دست آمده نشان می دهد که کارایی این مولدها در اقلیم هایی که متغیرهای اقلیمی از نوسانات کمتری برخوردار هستند بهتر از اقلیم های خشک و نیمه خشک است.

سابقه و هدف: فرسایش خاک از جمله عواملی بوده که می تواند باعث کاهش نفوذپذیری خاک در حوزه های آبخیز و در نتیجه آن افزایش خطر سیل شود. همچنین فرسایش موجب جدا شدن و انتقال خاک حاصل خیز سطحی از عرصه های طبیعی شده و پتانسیل تولیدات اراضی را از نظر پوشش و تنوع زیستی گیاهی، تضعیف می کند. رسوبات حاصل از آن نیز باعث آلودگی آب های سطحی و پرشدن مخازن سدها می شود. در د هه های اخیر اقدامات آبخیزداری مختلفی از جمله احداث بندهای رسوب گیر و اقدامات حفاظتی مانند قرق و حفاظت پوشش گیاهی در عرصه های آبخیز به منظور کاهش اثرات فرسایش در سراسر کشور صورت گرفته است. پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر اقدامات آبخیزداری بر پوشش گیاهی، مقدار رسوب و فسفر، کربن آلی و دانه بندی رسوبات در حوزه آبخیز زوجی زیدشت طالقان انجام گرفت. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه حوزه های آبخیز زوجی زیدشت طالقان واقع در استان البرز است که شامل زیرحوضه شاهد و زیرحوضه نمونه به ترتیب با مساحت 92 و 104 هکتار میباشد. با استفاده از نقشه های توپوگرافی 1: 25000 و پیمایش میدانی در محدوده های مرتعی، نسبت به تشخیص و تفکیک تیپ های مرتعی از یکدیگر اقدام شد. همچنین درصد تاج پوشش، درصد سنگ و سنگریزه، درصد خار و خاشاک و درصد خاک لخت نیز در 35 پلات موجود در زیرحوزه های آبخیز نمونه و شاهد اندازه گیری شده و میانگین هر یک از این عوامل محاسبه شد. مقدار رسوب نیز از طریق اندازه گیری حجم کل رسوبات انباشت شده در مخزن رسوبگیر خروجی هر دو زیرحوضه و وزن مخصوص ظاهری رسوبات اندازه گیری شد. از رسوبات هر یک از مخازن خروجی زیرحوزه آبخیز نیز تعداد 3 نمونه برداشت شد و مقادیر فسفر کل، کربن آلی و توزیع اندازه ذرات با سه تکرار در آنها اندازه گیری شد. مقدار کل فسفر خروجی و کربن آلی خروجی از حوزه نیز با داشتن وزن کل رسوبات و مقادیر فسفرکل و کربن آلی نمونه ها محاسبه شد. یافته ها: نتایج ارزیابی پوشش گیاهی نشان داد که درصد پوشش گیاهی در زیرحوضه نمونه (9/53) 7/8 درصد بیشتر از زیرحوضه شاهد (2/45) بوده است. نتایج ارزیابی رسوبات خروجی نشان داد که مقدار رسوب خروجی در زیرحوضه نمونه (520/5 تن) 72 درصد کمتر از زیرحوضه شاهد (06/34 تن) بوده است. به عبارتی سهم زیرحوضه شاهد 05/86 درصد و زیرحوضه نمونه 95/13 درصد از کل رسوبات مخازن در خروجی زیرحوضه ها بوده است. نتایج توزیع اندازه ذرات نیز نشان داد که درصد ذرات با قطر کوچکتر از mm5/0 در زیرحوضه نمونه (8/26) به میزان 6/18 درصد بیشتر از زیرحوضه شاهد (2/8) بوده است که نشان دهنده کمتر بودن قدرت جریان رواناب در زیرحوضه نمونه در فرسایش و انتقال رسوب می باشد. همچنین مقدار کل کربن آلی (kg26/40) و کل فسفر (kg44/13) در رسوبات زیرحوضه نمونه به ترتیب 81/11 و 88/70 درصد کمتر از کربن آلی (kg09/51) و کل فسفر (kg82/78) در رسوبات زیرحوضه شاهد بوده است. نتیجه گیری: اقدامات آبخیزداری از انتقال رسوب و خاک حاصلخیز به پایین دست به خصوص از انباشت آن در مخزن سد طالقان جلوگیری کرده است. با اینکه این عناصر در حوزه آبخیز باعث افزایش حاصلخیزی خاک، بهبود تغذیه گیاه، افزایش نفوذپذیری خاک و ایجاد شرایط تقویتی برای گیاه و خاک می شوند، اگر در اثر فرسایش به پایین دست و رودخانه اصلی حوزه آبخیز وارد شوند نقش عکس داشته و باعث آلایندگی و کاهش کیفیت آب خواهند شد که هزینه های جبران آن، در مقایسه با هزینه های اندک اجرای اقدامات آبخیزداری، بسیار زیاد خواهد گردید.