مهندسی و مدیریت آبخیز

شبیه‌سازی رسوب معلق با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی و داده‌های بارش ماهواره CHIRPS با تاکید بر خوشه‌بندی داده‌ها و آزمون گاما، مطالعه موردی: حوزه آبخیز رامیان، استان گلستان

محمودرضا طباطبایی؛ امین صالح پور جم؛ جمال مصفایی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 328-350

چکیده

مقدمهچرخه فرسایش خاک، شامل برداشت، حمل و رسوبگذاری که رسوبدهی حوزه‌های آبخیز را کنترل می‌کند، شامل مجموعه‌ای از فرایندهای پیچیده و به ‌شدت غیر‌خطی است. از سوی دیگر، عوامل تاثیرگذار در رسوبدهی حوزه‌های آبخیز بسیار متنوع بوده و با توجه به شرایط خاص اقلیمی، خاکشناسی، پوشش ‌گیاهی، زمین‌شناسی، توپوگرافی و غیره در هر حوضه، وزن و ... بیشتر مقدمهچرخه فرسایش خاک، شامل برداشت، حمل و رسوبگذاری که رسوبدهی حوزه‌های آبخیز را کنترل می‌کند، شامل مجموعه‌ای از فرایندهای پیچیده و به ‌شدت غیر‌خطی است. از سوی دیگر، عوامل تاثیرگذار در رسوبدهی حوزه‌های آبخیز بسیار متنوع بوده و با توجه به شرایط خاص اقلیمی، خاکشناسی، پوشش ‌گیاهی، زمین‌شناسی، توپوگرافی و غیره در هر حوضه، وزن و نقش هر یک از عوامل یاد شده در تولید رسوب بسیار متفاوت است. تعیین و اندازه‌گیری دقیق این عوامل و ایجاد رابطه‌های ریاضی بین آن‌ها اغلب مشکل، پرهزینه، زمانبر و با خطا همراه بوده است. این در حالی است که با استفاده از مدل‌های مبتنی بر هوش محاسباتی و به‌کارگیری تعداد محدودی از متغیر‌های دینامیک حوضه، می‌توان رفتار حوزه آبخیز را در تولید رسوب به‌ خوبی شبیه‌سازی کرد. صرف‌نظر از نوع مدل‌های هوشمند، در اغلب پژوهش‌های انجام شده (به‌ویژه در تحقیقات داخلی)، شبیه‌سازی رسوب معلق به‌طور عمده، بر پایه متغیر دبی جریان بوده است و به نقش متغیرهایی نظیر بارش (به‌ویژه بارش اخذ شده از تصاویر ماهوارهای) که در رسوبدهی حوضه‌ها موثرند، کمتر توجه شده است. علاوه‌بر بارش، چولگی داده‌های رسوب‌سنجی نیز از جمله مسایلی است که عدم شناخت و توجه به آن سبب کاهش کارایی مدل‌های برآوردگر خواهد شد. در پژوهش حاضر، نقش متغیر بارش روزانه اخذ شده از ماهواره CHIRPS در شبیه‌سازی رسوب معلق رودخانه قرهچای مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش‌هابه‌منظور شبیه‌سازی غلظت رسوب معلق روزانه رودخانه قره‌چای در محل ایستگاه آب‌سنجی رامیان در استان گلستان، از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه استفاده شد. به این منظور، از متغیرهای دبی جریان و دبی جریان پیشین در مقیاس‌های لحظه‌ای و روزانه و همچنین، متوسط بارش روزانه و پیشین حوضه اخذ شده از ماهواره CHIRPS برای یک دوره آماری 37 ساله (1396-1359) به‌عنوان متغیرهای ورودی مدل، استفاده شد. جهت افزایش قدرت تعمیمدهی مدل‌ها، از شبکه عصبی نگاشت خود سازمانده (برای خوشه‌بندی داده‌ها) و به‌منظور یافتن بهترین ترکیب متغیرهای ورودی، از آزمون گاما استفاده شد. در راستای افزایش کارایی آموزش شبکه، انواع توابع فعالسازی و زیان و همچنین، الگوریتم جلوگیری از بیش برازش استفاده شد. به‌منظور بررسی تاثیر به‌کارگیری توابع فعالسازی و زیان در برآورد رسوب معلق، سناریوهای مختلفی در نظر گرفته شد که در مجموع منجر به ساخت نه مدل شد. پس از آن، با استفاده از شاخص‌های صحت‌سنجی، میزان کارایی مدل‌ها در شبیه‌سازی رسوب معلق مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت و سپس مدل برتر انتخاب شد. نتایج و بحثنتایج پژوهش حاضر، نشان داد که از بین مدل‌های مختلف، مدل شبکه عصبی با تابع فعالسازی Huber و تابع زیان ReLU، با داشتن میانگین قدر مطلق خطا برابر 368 میلی‌گرم در لیتر، ریشه میانگین مربعات خطا برابر 597 میلی‌گرم در لیتر، ضریب ناش-ساتکلیف 0.87 و درصد اریبی 2.2- درصد، به‌عنوان مدل برتر انتخاب شد. نتایج همچنین نشان داد که استفاده از متغیر بارش، به‌عنوان یکی از عوامل مهم در ایجاد فرسایش و انتقال رسوب حوضه، سبب بهبود کارایی مدل‌ها شده است. لذا با توجه به سهولت استفاده از داده‌های بارش ماهواره CHIRPS، می‌‎توان در شبیه‌سازی رسوب معلق رودخانه‌ها، از این داده نیز به همراه سایر متغیرهای پیشبینی کننده استفاده شود. نتیجه‌گیریدر شبیه‌سازی رسوب معلق، اغلب از متغیر دبی جریان به‌عنوان تنها متغیر پیش‌بینی کننده رسوب معلق استفاده می‌شود، این در حالی است که در حوضه‌هایی با رژیم‌های بارانی، یا بارانی-برفی، نقش بارش در تولید رواناب‌های سطحی و فرسایش خاک بسیار با اهمیت بوده است و نقش مهمی در تولید و انتقال رسوب حوضه دارد. اگرچه استفاده از داده‌های بارش اخذ شده از ایستگاه‌های باران‌سنجی زمینی، نقش موثری در افزایش کارایی مدل‌های داده مبنا در برآورد رسوب معلق داشته است، با این‌ حال، تهیه صدها لایه مکانی توزیعی بارش روزانه از داده‌های نقطه‌ای ایستگاه‌های زمینی، استفاده از این متغیر را در شبیه‌سازی رسوب معلق حوضه با مشکلات فراوان (نظیر کمبود یا نامناسب بودن توزیع مکانی ایستگاه‌های باران‌سنجی، نواقص آماری، به‌کارگیری روش‌های میان‌یابی نامناسب و زمانبر بودن انجام محاسبات) روبهرو ساخته است. لذا، در عمل، اغلب از متغیر دبی جریان رودخانه به‌عنوان متغیر پیشبینی کننده رسوب استفاده شده و کمتر از بارش استفاده می‌شود. یکی از راه‌حلهای برون‌رفت از مشکل یاد شده که در پژوهش حاضر به آن پرداخته شد، استفاده از داده‌های ماهواره‌ای CHIRPS است که برای اولین بار در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. این داده‌ها از سال 1981 میلادی در دسترس است و به سادگی می‌تواند برای شبیه‌سازی رسوب معلق یا دیگر کاربردهای مرتبط با حوزه‌های آبخیز مورد استفاده قرار گیرد. نکته مهم دیگر که لازم است در شبیه‌سازی رسوب معلق به آن توجه شود، وجود چولگی زیاد در داده‌های رسوب‌سنجی بوده (داده‌های رسوب معلق و دبی جریان) که عدم توجه به آن در فرایند آموزش (یا واسنجی) و آزمون مدل‌ها منجر به ساخت مدل‌های ضعیف به لحاظ کارایی و وجود عدم قطعیت در صحت نتایج آنها خواهد شد. در این رابطه، لازم است از تبدیل‌های لگاریتمی و یا توابع مناسب فعالسازی و زیان در فرایند آموزش استفاده شود که در این پژوهش به‌ترتیب دو تابع ReLU و Huber پیشنهاد شد. از نکات مهم دیگر، توجه به قدرت تعمیم‌دهی مدل‌های داده مبنا است که تا اندازه زیادی وابسته به داده‌های استفاده شده در فرایند واسنجی یا آموزش آنها است. این داده‌ها باید به‌گونه‌ای انتخاب شوند که ضمن آن‌که معرف داده‌ها در کل دوره آماری هستند، با دیگر مجموعه‌های داده (نظیر مجموعه‌های ارزیابی یا آزمون)، مشابه و از توزیع یکسان برخوردار باشند. با توجه به نتایج به‌دست ‌آمده از پژوهش حاضر و به‌منظور افزایش کارایی مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی در برآورد رسوب معلق ایستگاه‌های هیدرومتری حوزه‌های آبخیز، پیشنهاد می‌شود از تجارب به‌دست آمده در این پژوهش در دیگر ایستگاه‌های رسوب‌سنجی کشور نیز استفاده شود.

شبیه‌سازی چرخه انتقال فسفات در رودخانه زنجان‌رود با استفاده از مدل SWAT

فرهاد میثاقی؛ پریسا عسگری؛ مریم نوری

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 351-366

چکیده

مقدمهوجود آب برای کشاورزی، از اهمیت بالایی برخوردار است و با وجود بحران آبی که همه ‌ساله هم به‌صورت کمی ‌و هم به‌صورت کیفی شدید‌تر می‌شود، باید به‌طور جدی به این مساله توجه شود. منابع آب شامل آب‌های سطحی و زیرزمینی می‌شود که از نظر کیفی، آب‌های سطحی در معرض خطر بیشتری هستند، بنابراین، برای حفظ آن‌ها باید منابع آلودگی را شناخته ... بیشتر مقدمهوجود آب برای کشاورزی، از اهمیت بالایی برخوردار است و با وجود بحران آبی که همه ‌ساله هم به‌صورت کمی ‌و هم به‌صورت کیفی شدید‌تر می‌شود، باید به‌طور جدی به این مساله توجه شود. منابع آب شامل آب‌های سطحی و زیرزمینی می‌شود که از نظر کیفی، آب‌های سطحی در معرض خطر بیشتری هستند، بنابراین، برای حفظ آن‌ها باید منابع آلودگی را شناخته و راهکارهای مناسب برای پیشگیری یا رفع این آلودگی‌ها ارائه شود. مواد و روش‌ها در این پژوهش، چرخه انتقال فسفات در حوزه آبخیز زنجان‌رود با استفاده از مدل SWAT شبیه‌سازی شده است. برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرم‌افزار SWAT-CUP و مقادیر اندازه‌گیری شده شدت جریان متوسط ماهانه در ایستگاه آب‌سنجی سرچم بین سال‌های 1996 تا 2013، استفاده شده و برای تحلیل حساسیت نیز 26 پارامتر حساس، انتخاب شده است. سه گزینه برای شیوه آبیاری، سه گزینه برای میزان کود مصرفی و دو گزینه تلفیقی تعریف‌ شده است. به‌منظور تحلیل عدم قطعیت از شاخص‌های p-factor و r-factor و برای تحلیل کیفیت نتایج مدل، از دو شاخص ضریب تعیین (R2) و ضریب نش-ساتکلیف (NS)، استفاده شده است. نتایج و بحثدر مرحله واسنجی رواناب ماهانه در خروجی حوضه، ضرایب r-factor ،p-factor ،R2 ، NS، به‌ترتیب 0.27، 0.11، 0.83 و 0.53 و در مرحله اعتبارسنجی به‌ترتیب 0.60، 0.18، 0.73 و 0.53 به‌دست آمده است. نتایج نشان داد که با افزایش سطح آبیاری تحت فشار، میزان آلودگی فسفات در خروجی حوضه تغییر چشم‌گیری ندارد. در رابطه با میزان کود، کاهش 50 درصدی مصرف کودهای فسفاته، مقدار فسفات ورودی به رودخانه زنجان‌رود را به میزان 19.2درصد کاهش داده است. از طرفی، افزایش 50 درصدی مصرف کودها، فسفات ورودی را به میزان 17.7 درصد افزایش داده است. نتیجه‌گیرینتایج حاکی از عملکرد مناسب مدل SWAT و توانایی آن در شبیه‌سازی مذکور بود. همچنین، با تغییر شیوه آبیاری سطحی به تحت فشار و افزایش راندمان آبیاری، تغییر چشمگیری در میانگین میزان فسفات خروجی از سطح حوضه ایجاد نمی‌شود. از طرفی با کاهش مقادیر کود‌دهی و جلوگیری از کود‌دهی بی‌رویه به‌وسیله کشاورزان، به میزان زیادی می‌توان مانع آلودگی منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی شد.

شناسایی و اولویت‌بندی مناطق سیل‌گیر با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی مبتنی بر GIS، مطالعه موردی: حوزه آبخیز کارون

محمود حبیب نژاد روشن؛ کاکا شاهدی؛ سیدحسین روشان

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 367-385

چکیده

مقدمه سیل، به‌عنوان یکی از مخرب‌ترین بلایای طبیعی است که باعث تلفات جانی، خسارت‌های زیرساختی و اقتصادی قابل توجه و نابسامانی‌های اجتماعی، در سراسر جهان می‌شود. با توجه به این‌که سیل پدیده‌ای پویا و چند بعدی است، داده‌های سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) تا حدود زیادی برای کشف وسعت مناطق سیل‌زده کاربرد دارد و در ... بیشتر مقدمه سیل، به‌عنوان یکی از مخرب‌ترین بلایای طبیعی است که باعث تلفات جانی، خسارت‌های زیرساختی و اقتصادی قابل توجه و نابسامانی‌های اجتماعی، در سراسر جهان می‌شود. با توجه به این‌که سیل پدیده‌ای پویا و چند بعدی است، داده‌های سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) تا حدود زیادی برای کشف وسعت مناطق سیل‌زده کاربرد دارد و در تهیه نقشه حساسیت‌پذیری و خطر سیل نقش ویژه‌ای دارند. نقشه حساسیت به سیل، برای توصیف مناطق در خطر سیل و برنامه‌ریزی برای ایجاد طرح‌های کنترل سیل، ضروری است. مواد و روش‌ها در این پژوهش، شناسایی مناطق سیل‌گیر در حوضه کارون بر اساس فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و صحت‌سنجی آن با شاخص آبی NDWI، استخراج شده از تصاویر ماهواره لندست 8، مد نظر بوده است. به این منظور، ابتدا 15 پارامتر موثر در وقوع سیلاب از جمله مقدار و جهت شیب، طبقات ارتفاعی، انحنای زمین، بارندگی، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از جاده، تراکم جاده، لیتولوژی، شماره منحنی (CN)، کاربری اراضی، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) و شاخص قدرت جریان (SPI)، انتخاب شدند. وزن‌دهی این پارامترها، بر اساس روش فرایند AHP در محیط نرم‌افزار Expert Choice انجام شد. در نهایت، با استفاده از دستور تلفیق لایه‌ها، بر اساس وزن‌دهی روش AHP در GIS، نقشه نهایی پهنه‌بندی خطر سیلاب به‌دست آمد. برای صحت‌سنجی نقشه خطر سیلاب به‌دست آمده، از شاخص آبی NDWI بهره گرفته شد. نتایج و بحث نتایج مدل AHP نشان داد که موثر‌ترین عوامل در بروز خطر سیلاب در حوضه کارون به‌ترتیب بارندگی، مقدار شیب و طبقات ارتفاعی هستند که برای کاهش خسارات سیلاب و ارائه راهکارهای مدیریتی، این عوامل بایستی مورد توجه قرار گیرند. همچنین، نتایج بیانگر آن است که مناطق پایین‌دست حوضه دارای بیشترین خطر سیل‌گیری را دارند و بیش از نیمی از سطح حوضه (52.24 درصد)، دارای پتانسیل سیل‌خیزی متوسط است. نتیجه‌گیری تهیه نقشه مناطق مستعد سیل، یکی از سازنده‌ترین روش‌هایی است که امکان کاهش خسارت‌های خطر سیل را فراهم می‌کند و به برنامه‌ریزان، ذی‌نفعان و تصمیم‌گیران کمک می‌کند تا نظارت مناسبی بر مناطق سیل‌خیز داشته باشند و توسعه اقتصادی-اجتماعی مناسب و پایدار را تضمین کنند.

آشکارسازی اثر تغییر اقلیم بر پهنه‌های برفی آبخیز البرز شمالی به روش CPA

رضا نوروز ولاشدی؛ حدیقه بهرامی پیچاقچی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 386-403

چکیده

مقدمه در مناطق کوهستانی ایران، بخش قابل توجهی از بارش به‌صورت برف است که منبع مهم جریان رودخانه‌ای محسوب می‌شود. شناخت دقیق کمیت این منابع، به لحاظ ارزش روزافزون آب شیرین و هم به‌واسطه بهره‌برداری بهینه از منابع آب ضروری است. از نظر جهانی، پایش برف و داشتن اطلاعات دقیق از توزیع فضایی پهنه برفی برای پیش‌بینی وضع هوا و مدلسازی هیدرولوژیکی ... بیشتر مقدمه در مناطق کوهستانی ایران، بخش قابل توجهی از بارش به‌صورت برف است که منبع مهم جریان رودخانه‌ای محسوب می‌شود. شناخت دقیق کمیت این منابع، به لحاظ ارزش روزافزون آب شیرین و هم به‌واسطه بهره‌برداری بهینه از منابع آب ضروری است. از نظر جهانی، پایش برف و داشتن اطلاعات دقیق از توزیع فضایی پهنه برفی برای پیش‌بینی وضع هوا و مدلسازی هیدرولوژیکی و آب و هواشناسی لازم است. یک ویژگی مهم مناطق کوهستانی پوشش برف است که با داشتن بازتاب بالا، تاثیر زیادی بر آب ‌و هوای محلی، کاهش تابش خالص در سطح و در نتیجه، انتقال انرژی دارد. پوشش برف، علاوه‌بر این‌که یک عامل مهم برای توسعه‌ اکوسیستم است، برای فعالیت‌های انسانی اهمیت زیادی دارد. برآورد دقیق سطح پوشش، به‌عنوان یکی از عملیات‌های محوری و اساسی در زمینه مدیریت منابع آب، به‌ویژه در مناطقی که بارش برف سهم زیادی در نزولات جوی دارد، محسوب می‌شود. آشکارسازی و تعیین ویژگی‌های مختلف برف و یخ، با استفاده از داده‌های سنجش از دور که در هیدرولوژی کاربرد وسیعی دارد، روش نوینی را در به‌دست آوردن پارامترهای مورد نیاز هیدرولوژی پدید آورده است. مواد و روش‌ها رشته کوه‌های البرز که منطقه مورد مطالعاتی این پژوهش است، جلگه‌های ساحلی استان مازندران را از قسمت داخلی ایران جدا کرده است. نیمه شرقی البرز غربی و تمام البرز مرکزی و قسمتی از البرز شرقی، در محدوده استان مازندران قرار دارند، بدین ترتیب، همراه با سایر عوامل طبیعی، شرایط جغرافیایی خاصی پدید آمده است. در این منطقه، برف نقش کلیدی در چرخه هیدرولوژیکی و هیدرو اقلیم دارد و بخش قابل توجهی از کل رواناب سالانه در این منطقه حاصل ذوب برف است. به‌طوری ‌که گرمایش جهانی بر مدیریت حوزه‌های آبخیز و نیاز آبی پایین‌دست زیرحوضه‌های آن تاثیرگذار است. برای انجام پژوهش، نخست داده‌های سنجنده MODIS به‌صورت روزانه با قدرت تفکیک مکانی ۵۰۰×۵۰۰ متر از پایگاه ملی داده‌های برف و یخ ناسا (NSIDC) دریافت شد. تصاویر دریافتی مربوط به بازه‌ زمانی 2018-2000 است. برای پردازش تصاویر، نخست عملیات پیش ‌پردازش بر روی آن‌ها در محیط نرم‌افزار ENVI 5.3 اعمال شد. از نمایه NDSI، برای برآورد پهنه پوشش برف استفاده شد. برای بررسی روند تغییرات پوشش برف از آزمون من-کندال، روش تخمین‎‌گر شیب‌سن و آزمون همگنی پتیت استفاده شد. همچنین، ناهنجاری فصلی و سالانه پوشش برف، دما و بارش در منطقه مطالعاتی بر اساس نمره استاندارد Z بررسی شد. نتایج و بحث نتایج آزمون من-کندال و روش تخمین‌گر شیب‌سن در منطقه شمالی البرز مرکزی نشان می‌دهد، بیشترین کاهش پهنه‌ پوشیده از برف در ماه ژانویه و فصل زمستان به‌ترتیب برابر 220.39 و 50.41 کیلومتر مربع در هر سال رخ ‌داده است. نتایج آزمون همگنی پتیت، به روش تحلیل نقطه تغییر (CPA) در سال 2010، ماه ژانویه برای پهنه‌ پوشیده از برف و ماه می 2014 و ژوئن 2010، برای میانگین دمای ماهانه، جهش اقلیمی را در سطح معنی‌داری 0.05 نشان داد. همچنین، نقطه تغییر در سری زمانی پهنه‌ پوشیده از برف، در ماه ژانویه به‌صورت نزولی اتفاق افتاده ‌است، ولی نقطه تغییر در سری زمانی میانگین دما در ماه می و ژوئن به‌صورت صعودی بوده است. مقایسه وضعیت پوشش برف با شرایط دما و بارش، نشان می‌دهد در بیشتر مواقع ناهنجاری‌های منفی پوشش برف، با ناهنجاری مثبت دما و منفی بارش، همخوانی دارد. نتایج حاصل، هشداری است در رابطه با تحول آب‌ و هوا در این منطقه که تحت عنوان پدیده گرمایش جهانی و خشکسالی هواشناسی شناخته ‌شده است. به‌ یقین این تغییرات، تاثیری مستقیم بر کاهش منابع آب برای بخش کشاورزی و شرب دارد. نتیجه‌گیری در مجموع بررسی روند تغییرات پهنه‌ پوشیده از برف در ماه ژانویه طی 19 سال آماری نشان می‌دهد که به ازای افزایش میانگین دما به‌ میزان 0.13 درجه سانتی‌گراد، پهنه‌ پوشیده از برف در این ماه به میزان 220.39 کیلومتر مربع در هر سال کاهش یافته است. همچنین، با توجه به نتایج آزمون همگنی پتیت، تغییرات ناگهانی در سال 2010 و 2014 نشان می‌دهد که گرمایش جهانی و خشکسالی هواشناسی موجب تغییر ناگهانی در پهنه‌ پوشیده از برف و دما در این سال‌ها و ماه‌ها شده‌ است. مقایسه شرایط بارش و دما با وضعیت پوشش برف نشان داد، در بیشتر سال‌ها ناهنجاری منفی پوشش برف با ناهنجاری مثبت دما و ناهنجاری منفی بارش هم‌زمان بوده است که بیشترین تاثیر افزایش دما در فصل بهار مشاهده شده است. از این ‌رو، با افزایش دما و تغییر شرایط اقلیمی، بارش‌های زمستانه که به انباشت برف تبدیل خواهند شد، کاهش یافته است و می‌توانند روی رواناب ناشی از این بارش‌ها در فصل بهار تاثیرگذار باشند. از آنجایی ‌که این منطقه قابلیت ریزش برف از اواسط پاییز تا اوایل بهار را دارا است، بنابراین، اطلاعات درباره پهنه‌ پوشیده از برف در این منطقه برای کاربرد آن‌ها در زمینه هیدرولوژی، هواشناسی، اقلیم‌شناسی، تولید برق‌آبی و همچنین، پیش‌بینی سیلاب ضروری است.

تعیین ضرایب اصلاحی هیدروگراف رواناب در شرایط احداث بندهای کوتاه آبخیزداری در آبراهه‌ها

روح انگیز اختری؛ محمد رستمی؛ بهرام ثقفیان؛ محمد علمی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 404-422

چکیده

مقدمه احداث بند اصلاحی در سرشاخه‌ها، یکی از روش‌های رایج مدیریت آبخیز برای کنترل رسوب، پایداری آبراهه و کاهش هیدروگراف سیل از بعد زمان تمرکز و دبی اوج محسوب می‌شود. در ایران، با وجود قدمت ۵۰ ساله، در اجرای گسترده این سازه کوچک‌مقیاس به‌وسیله ارگان‌های وابسته به سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور به ‌عنوان دستگاه ... بیشتر مقدمه احداث بند اصلاحی در سرشاخه‌ها، یکی از روش‌های رایج مدیریت آبخیز برای کنترل رسوب، پایداری آبراهه و کاهش هیدروگراف سیل از بعد زمان تمرکز و دبی اوج محسوب می‌شود. در ایران، با وجود قدمت ۵۰ ساله، در اجرای گسترده این سازه کوچک‌مقیاس به‌وسیله ارگان‌های وابسته به سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور به ‌عنوان دستگاه اجرایی، همچنان روش ارزیابی کمی و کیفی مناسبی برای آن ارائه نشده است. در بیان اثربخشی این سازه، شبیه‌سازی شرایط طبیعی در حالت وجود و عدم وجود این سازه در مدل‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی، اجتناب ناپذیر است. البته بازدیدهای میدانی و اندازه‌گیری پارامترهای مربوطه در عرصه نیز، در تدقیق شبیه‌سازی و هم بیان تقریبی اثربخشی، از اقدامات اولیه محسوب می‌شود. بررسی‌های انجام شده نشان داد، در بسیاری از پژوهش‌ها، اثر بندهای اصلاحی بر روی هیدروگراف رواناب مد نظر بوده است. شبیه‌سازی بندها، به‌صورت هیدرولوژیکی با کمک تغییر در شیب آبراهه و زمان تمرکز حوضه و یا با استفاده از روش‌های روندیابی در مخزن انجام شده است که با توجه به فرضیات ساده شونده، برآوردی بیش از واقعیت ارائه می‌دهد. شبیه‌سازی هیدرولیکی دقیق‌تر، اما پیچیدگی و موانع خاص خود را دارا است. لذا، در این پژوهش سعی بر آن شد تا علاوه بر بهره‌مندی از دقت شبیه‌سازی هیدرولیکی و نیز از عدم پیچیدگی روابط هیدرولوژیکی، اثربخشی وجود بندهای اصلاحی در هیدروگراف رواناب اعمال شود. اثربخشی بندهای اصلاحی با تعیین و اعمال ضرایبی در هیدروگراف خروجی آبراهه بدون بند اصلاحی، صورت گرفت تا هیدروگراف خروجی آبراهه با بند اصلاحی به‌دست آید. مواد و روش‌ها در این پژوهش، اثربخشی بندهای اصلاحی متوالی در کاهش هیدروگراف خروجی از یک کانال مثلثی با سه طول 1000، 2000 و 3000 متر در سه شیب طولی پنج، 10 و 15 درصد، با استفاده از مدل هیدرودینامیکیMIKE 11 ، مد نظر است. در این بررسی، فرض بر آن است که بندهای آبخیزداری متوالی با ارتفاع 2.5 متر از تاج بند پایاب تا پاشنه بند سراب در هر کانال مثلثی احداث شود. لذا، تعداد بندها بر اساس طول و شیب آن از 20 تا 180 عدد متغیر خواهد بود. در این پژوهش، هیدروگراف خروجی از کانال مثلثی به ‌عنوان متغیر وابسته و هیدروگراف ورودی به کانال، طول و شیب کانال، به‌ عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شد. تغییرات بیشینه جریان خروجی تحت دو سناریوی کانال بدون بند اصلاحی (سناریوی اول) و کانال با وجود بندهای اصلاحی متوالی پر از رسوب (سناریوی دوم) مورد بررسی قرار گرفت تا بتوان اثربخشی بندهای اصلاحی در یک آبراهه را با پارامترهای هیدرولوژیکی شبیه‌سازی کرد. دو معیار سنجنده شامل درصد ضریب تسکین و درصد تغییر جریان برای بیان اثربخشی تعریف شد. درصد تغییرات دبی اوج هیدروگراف روندیابی شده در طول کانال نسبت به دبی اوج هیدروگراف ورودی یا به عبارتی اختلاف بین دبی ورودی و دبی خروجی برای سناریو و به ازای تغییرات طول مسیل، شیب و مقادیر مختلف هیدروگراف ورودی، "شدت روندیابی" نام‌گذاری شد. درصد تغییرات دبی اوج خروجی از سناریوی دوم نسبت به سناریوی اول هم تحت عنوان، درصد تغییر جریان، در نظر گرفته شد. نتایج و بحث ارزیابی نتایج مدل برای روندیابی هیدروگراف در طول کانال به ازای تغییر متغیرهای مستقل در قالب دو سناریو، کاهش دبی اوج، افزایش زمان پایه هیدروگراف خروجی و زمان تاخیر ناشی از روندیابی را در پی داشت. وجود بندهای اصلاحی، تغییر پارامترهای فوق را دو چندان کرده است. هر چه شیب طولی آبراهه افزایش پیدا می‌کند، میزان ذخیره در کانال کمتر شده و دبی خروجی و در نتیجه ضریب تسکین (کاهش دبی اوج خروجی نسبت به ورودی)، کاهش می‌یابد. هر چه حجم جریان ورودی بیشتر باشد، ضریب تسکین کمتر خواهد بود. ضریب تسکین با شیب طولی، رابطه معکوس و با طول کانال، رابطه مستقیم دارد. در صورت اجرای بندهای اصلاحی، هر چه طول کانال بیشتر می‌شود، به‌علت بیشتر شدن تعداد بندهای اصلاحی، میزان ذخیره در کانال افزایش یافته و کاهش شیب رخ خواهد داد و تغییرات دبی خروجی نسبت به دبی ورودی بیشتر خواهد بود، لذا، ضریب تسکین افزایش می‌یاید. هدف اصلی این پژوهش، بیان ریاضی اثربخشی بندهای اصلاحی در کاهش دبی اوج هیدورگراف خروجی از مسیل بر اساس شرایط مختلف بود. پس از انجام اجراهای متعدد و بررسی انواع روش‌های مختلف، مشاهده شد که می‌توان اثرات بند اصلاحی بر روی یک آبراهه را به‌صورت اثر یک مخزن خطی به همراه یک تاخیر زمانی در انتهای کانال مدل کرد. به عبارتی، دو تابع مخزن خطی و تابع تاخیر زمانی بر روی متغیرهای وابسته اعمال می‌شود تا متغیر مستقل به‌دست آید. برای هر زوج هیدورگراف (هیدروگراف خروجی از کانال بدون بند اصلاحی و دارای بند اصلاحی)، مقادیر، به‌ عنوان تابع مخزن خطی و به‌عنوان تابع تاخیر زمانی برآورد شد. میانگین ضریب ذخیره (K) مخزن خطی برای طول‌های 1000، 2000 و 3000 متر و برای سه شیب مورد بررسی به‌ترتیب 500، 1100 و 1400 ثانیه برآورد شد. میانگین زمان تاخیر نیز برای سه طول یادشده به‌ترتیب 540، 1750 و 3700 ثانیه، محاسبه شد. هر چه طول کانال بیشتر، شیب کانال کمتر، و دبی ورودی به کانال کمتر باشد، پارامترهای فوق بزرگتر شده و لذا، ضریب تسکین بزرگ‌تر می‌شود. نتیجه‌گیری در صورتی‌که آبراه‌های برای احداث بندهای اصلاحی انتخاب شود و هیدروگراف خروجی از آن با استفاده از مدل‌های تجربی، هیدرولیکی و هیدرولوژیکی در شرایط عدم وجود بندهای اصلاحی در دست باشد، هیدروگراف خروجی از آبراهه برای شرایط وجود سازه‌های کوچک مقیاس، با اعمال ضرایب ذخیره مخزن خطی و زمان تاخیر به‌دست آمده از این پژوهش، شبیه‌سازی و اصلاح خواهد شد. به این ترتیب، اثربخشی اجرای بندهای اصلاحی در کنترل سیل در آبراهه یادشده به‌دست خواهد آمد.

انگشت‌نگاری منابع رسوب ته‌نشین شده در بستر رودخانه با استفاده از ردیاب‌های ژئوشیمیایی و مدل ترکیبی در حوضه‌ای با فرسایش خندقی شدید

محمود بقایی؛ حمید غلامی؛ ابوالحسن فتح آبادی؛ مرضیه رضایی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 423-437

چکیده

مقدمه تشدید فرسایش آبی یک تهدید محیط زیستی در قاره‌های مختلف است که بار رسوب معلق در سامانه‌های رودخانه‌ای منتج شده از فرسایش تشدیدی به‌دلیل فعالیت‌های انسانی نیز یک تهدید جدی برای مدیریت پایدار آبخیزها و خدمات اکوسیستم در سراسر دنیا محسوب می‌شود. شناسایی منابع رسوب در آبخیزها به‌ منظور کاهش اثرات منفی آنها ... بیشتر مقدمه تشدید فرسایش آبی یک تهدید محیط زیستی در قاره‌های مختلف است که بار رسوب معلق در سامانه‌های رودخانه‌ای منتج شده از فرسایش تشدیدی به‌دلیل فعالیت‌های انسانی نیز یک تهدید جدی برای مدیریت پایدار آبخیزها و خدمات اکوسیستم در سراسر دنیا محسوب می‌شود. شناسایی منابع رسوب در آبخیزها به‌ منظور کاهش اثرات منفی آنها شامل اثرات درون منطقه‌ای (مانند کاهش ضخامت و ماده آلی خاک، تخریب ساختمان خاک و غیره) و برون منطقه‌ای و حل مشکلاتی مانند بیش‌غذایی و ته‌نشست رسوبات در مخزن سدها، لازم است. از بین روش‌های مستقیم و غیرمستقیم مورد استفاده برای مطالعه منشا رسوب، انگشت‌نگاری رسوب، روشی موثر برای تعیین سهم منابع رسوب (شامل اراضی کشاورزی، مرتعی، بایر و اراضی دارای فرسایش خندقی) در داخل یک آبخیز است. کاربرد موفقیت‌آمیز این روش در محیط‌های مختلف آبی و بادی گزارش شده است. در نتیجه، در پژوهش حاضر، به‌‌منظور شناسایی و کمی‌کردن سهم منابع رسوب داخل حوزه آبخیز فارغان در استان هرمزگان، از روش انگشت‌نگاری رسوب استفاده شد. مواد و روش‌ها برای انجام پژوهش، تعداد 38 نمونه سطحی (صفر تا پنج سانتی‌متر) به‌صورت تصادفی-سیستماتیک و با در نظر گرفتن توزیع مناسب از منابع بالقوه تولیدکننده رسوب شامل هشت نمونه از اراضی کشاورزی، 18 نمونه از محل دارای فرسایش خندقی و 12 نمونه از اراضی بایر و مرتعی و شش نمونه از رسوبات خروجی حوضه جمع آوری شد. پس از آماده‌سازی نمونه‌ها، غلظت عناصر ژئوشیمیایی شامل عناصر اصلی، نادر خاکی و کمیاب، با استفاده از دستگاه ICO_OES در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه هرمزگان، اندازه‌گیری شد. به‌منظور کمی‌کردن سهم منابع رسوب، با استفاده از تحلیل تابع تشخیص، پنج ویژگی شامل تلوریوم (Te)، زیرکونیوم (Zr)، تانتال (Ta)، بریلیوم (Be) و سدیم (Na)، به‌عنوان ردیاب‌های نهایی شناسایی شدند. در نهایت، با استفاده از مدل ترکیبی، سهم نسبی هر یک از منابع رسوب به‌دست آمد. نتایج و بحث طبق نتایج به‌دست آمده، 16.7 درصد سهم رسوبات مورد بررسی مربوط به کاربری کشاورزی، 50.6 درصد مربوط به خندق و 32.7 درصد مربوط به کاربری مرتع و بایر است. بر اساس نتایج، ترکیبی از Te، Zr، Ta، Be و Na قادر است که 87.5 درصد از نمونه‌های برداشت شده از سه منبع شامل اراضی کشاورزی، فرسایش خندقی و اراضی بایر و مراتع را به درستی طبقه‌بندی کند. از این رو، سهم خندق در تولید رسوب از کاربری‌های کشاورزی و اراضی بایر و مرتعی مورد بررسی، بیشتر است. قسمت‌های مرکزی حوضه نسبت به فرسایش خندقی حساسیت بالایی دارند، زیرا سازندهای زمین‌شناسی غالب در حوضه، بیشتر شامل بنگستان و همچنین، سازندهای آغاجاری و میشان است. سازند میشان، متشکل از لایه‌های عمدتا مارنی و آهکی است و رخنمون‌های سازند آغاجاری متشکل از ماسه‌سنگ و مارن است. اراضی مسطح دشت را آبرفت‌های دوران چهارم زمین‌شناسی تشکیل می‌دهند که حاصل فرسایش سازندهای آغاجاری، میشان و سازندهای قدیمی‌تر هستند. همچنین، به‌دلیل این‌که مناطق مرکزی حوضه دارای شیب کمی بوده، خاک منطقه شامل خاک‌های جوان و فاقد تکامل است و استفاده نادرست از کاربری‌های منطقه باعث شده است، حساسیت به فرسایش خندقی در قسمت مرکزی حوضه بالا باشد. نتیجه‌گیری انگشت‌نگاری منبع رسوبات، یک تکنیک مفید به‌منظور بررسی منشا رسوبات در محیط‌های رسوبی اعم از بادی و رودخانه‌ای است. سهم‌های تخمین زده شده می‌تواند در راستای برنامه‌های مدیریت منابع آب و خاک به مهندسین آبخیز کمک کند. به‌دلیل تغییرپذیری واحدهای زمین‌شناسی از یک منطقه به منطقه دیگر، نوع مدیریت کاربری اراضی و نوع واحدهای خاک هر منطقه، ردیاب‌های انتخابی برای هر منطقه متفاوت است. به همین علت، تا کنون محققان قادر به ارائه یک دستورالعمل جامع برای انتخاب ردیاب‌های بهینه در تمامی مناطق نبوده‌اند. این موضوع یکی از چالش‌های اصلی روش انگشت‌نگاری رسوب است که در صورت غلبه بر این چالش، می‌توان بخش زیادی از هزینه‌های پژوهش که صرف اندازه‌گیری ردیاب‌های مازاد می‌شوند را کاهش داد.

تاثیر پارامترهای ورودی ریزمقیاس‌نمایی با روش هوش مصنوعی در تخمین پارامترهای هیدرولوژیکی، مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک اردبیل

نگار عین اله زاده؛ اتابک فیضی؛ فرناز دانشور وثوقی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 438-451

چکیده

مقدمه در سالهای اخیر، مواردی از قبیل رشد فعالیت‌های صنعتی، از بین رفتن محیط زیست و غیره، منجر به افزایش گازهای گلخانه‌ای و برهم خوردن تعادل اقلیمی شده است که این پدیده با عنوان تغییر اقلیم یاد می‌شود. تاثیر منفی این پدیده در سامانه‌های مختلفی همچون منابع آب، کشاورزی، صنعت و غیره، موجب نگرانی‌هایی برای جوامع ... بیشتر مقدمه در سالهای اخیر، مواردی از قبیل رشد فعالیت‌های صنعتی، از بین رفتن محیط زیست و غیره، منجر به افزایش گازهای گلخانه‌ای و برهم خوردن تعادل اقلیمی شده است که این پدیده با عنوان تغییر اقلیم یاد می‌شود. تاثیر منفی این پدیده در سامانه‌های مختلفی همچون منابع آب، کشاورزی، صنعت و غیره، موجب نگرانی‌هایی برای جوامع بشری شده است. بنابراین، یکی از علت‌های اصلی نگرانی‌های امروزه، بحث تغییر اقلیم در ارتباط با منابع آب است. تغییر اقلیم و آثار آن، یکی از مهمترین چالش‌های مدیریت منابع آب و انرژی است که باید به‌صورت جدی بررسی شود و برنامه‌ریزی‌هایی به‌منظور مقابله با آثار آن بر منابع آب صورت گیرد. هدف از این پژوهش، یافتن مناسب‌ترین مدل تغییر اقلیم برای منطقه و ارزیابی کارایی روش‌های هوش مصنوعی در بررسی پدیده تغییر اقلیم است. مواد و روش‌ها یکی از معتبرترین روش‌ها، برای بررسی پارامترهای موثر بر پدیده‌های هیدرولوژیکی تحت تاثیر تغییرات اقلیم، استفاده از مدل‌های گردش عمومی جو (GCM) است. برای استفاده از این مدل‌ها در مقیاس منطقه‌ای، نیاز به انجام عملیات ریزمقیاس نمایی است. قبل از انجام فرایند ریزمقیاس‌نمایی، به‌علت تعداد زیاد پارامترهای حاصل از مدل‌های گردش عمومی زمین، ابتدا باید موثرترین پارامترها از میان آن‌ها انتخاب شود. در این پژوهش، برای تعیین پارامترهای هواشناسی و هیدرولوژیکی ایستگاه سینوپتیک اردبیل، از 25 مدل سری پنجم گزارش IPCC، استفاده شد. برای تعیین مدل برتر از میان مدل‌های بررسی شده، از شاخص ضریب همبستگی خطی بین مقادیر ماهانه بارش و دمای مشاهداتی با خروجی مدل‌های GCM استفاده شد. همچنین، برای ریزمقیاس‌نمایی خروجی مدل‌های GCM، از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. قبل از به‌کارگیری شبکه عصبی، برای رسیدن به یک شبکه ایده‌آل و بهینه، مناسبترین پارامترهای ورودی به ‌شبکه از میان پارامترهای مدل‌های GCM برتر منطقه، با استفاده از ضریب همبستگی خطی، تابع اطلاعات مشترک و درخت تصمیم M5، بررسی و انتخاب شدند. نتایج و بحث در این پژوهش، برای بررسی عدم قطعیت مدل‎‌های GCM، 25 مدل از سری پنجم IPCC، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بیانگر آن بود که سه مدل MRI-CGCM3 ،CMCC-CMS و MPI-ESMMR، مناسب‌ترین ضرایب همبستگی را در ایستگاه سینوپتیک اردبیل ارائه می‌کنند. نتایج حاصل برای تعیین مناسب‌ترین پارامترهای ورودی، به‌منظور ریزمقیاس‌نمایی با استفاده از سه روش ضریب همبستگی خطی، تابع اطلاعات مشترک و درخت تصمیم M5 نشان داد که الگوریتم درخت تصمیم، مناسب‌ترین پارامترها را برای منطقه مورد نظر ارائه می‌کند. همچنین، نتایج حاصل از ریزمقیاس‌نمایی با شبکه عصبی با استفاده از متغیرهایی که با روش درخت تصمیم انتخاب شدند، عملکرد مناسب این روش را در انتخاب پارامترهای موثر ورودی شبکه عصبی نشان داد. به‌طوریکه پارامترهای انتخاب شده مدل MRI-CGCM3، به‌عنوان ورودی شبکه عصبی در روش ریزمقیاس‌نمایی پاسخ‌های بهتری را ارائه داده است. نتایج به‌دست آمده با استفاده از پارامترهای انتخاب شده مدل MRI-CGCM3 نشان داد که در پارامتر بارش، مقدار DC، RMSE و CC برای داده‌های آزمون، به‌ترتیب 0.39، 0.40 و 0.63 به‌دست آمده و در پارامتر دما، مقدار DC، RMSE و CC برای داده‌های آزمون مدل برتر، به‌ترتیب 0.9، 0.03 و 0.95 بوده است. نتیجه‌گیری عملکرد شبکه‌های ریزمقیاس‌نمایی، به شرایط اقلیمی منطقه وابسته است. برتری یک مدل در یک پژوهش، نمی‌تواند یک استدلال صحیح برای انتخاب آن مدل در تمامی مناطق باشد. بهتر است برای دستیابی به یک مدل بهینه، از مدل‌های متنوع گردش عمومی زمین در منطقه استفاده شود. انجام چنین پژوهش‌هایی، می‌تواند پژوهشگران را برای بررسی پدیده‌های مختلف هیدرولوژیکی که ممکن است در آینده رخ دهد و عواقب جبران‌ناپذیری داشته باشد، کمک شایانی کند.

ارزشیابی پروژه‌های آبخیزداری اجرا شده از نظر بهبود روحیه مشارکت مردمی در حوزه آبخیز ریمله، استان لرستان

ابراهیم کریمی سنگچینی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 452-466

چکیده

مقدمه ارزیابی پروژه‌های اجرا‌ شده آبخیزداری و ارائه دورنمایی از نتایج عملکرد آن‌ها، اطلاعات مناسبی را برای برنامه‌ریزی بلندمدت در اختیار مدیران و تصمیم‌گیران قرار می‌دهد. از این ‌رو، با ارزیابی عملکرد پروژه‌های آبخیزداری از دیدگاه کارشناسان می‌توان ضمن تعیین میزان اثرات طرح و عوامل موثر بر آن، رهنمودهای لازم برای اجرای بهینه ... بیشتر مقدمه ارزیابی پروژه‌های اجرا‌ شده آبخیزداری و ارائه دورنمایی از نتایج عملکرد آن‌ها، اطلاعات مناسبی را برای برنامه‌ریزی بلندمدت در اختیار مدیران و تصمیم‌گیران قرار می‌دهد. از این ‌رو، با ارزیابی عملکرد پروژه‌های آبخیزداری از دیدگاه کارشناسان می‌توان ضمن تعیین میزان اثرات طرح و عوامل موثر بر آن، رهنمودهای لازم برای اجرای بهینه این طرح‌ها در آینده به مسئولان و برنامه‌ریزان ارائه نمود. بدین منظور، در این پژوهش جهت ارزشیابی پروژه‌های آبخیزداری اجرا شده از نظر بهبود روحیه مشارکت مردمی در حوزه آبخیز ریمله، از دیدگاه کارشناسان و بهره‌برداران استفاده شد. مواد و روش‌ها آبخیز ریمله، یکی از زیرحوضه‌های رودخانه کشکان است. برای این منظور، پس از تهیه لیست اولیه شاخص‌ها، با استفاده از روش دلفی و نظرسنجی از خبرگان، فهرست نهایی شاخص‌های موثر بر بهبود روحیه مشارکت مردمی مشخص شد. در مجموع ۳۹ شاخص انتخاب شد و در شش دسته طبقه‌بندی صورت گرفت. در نهایت، به‌منظور اولویت‌بندی شاخص‌ها، از روش‌های تصمیم‌گیری چندشاخصه استفاده شد. تمام سرپرست خانوارهای روستایی موجود در این آبخیز، به‌عنوان جامعه آماری انتخاب شدند. با توجه به رابطه کوکران و با روش نمونه‌گیری انتساب متناسب، به 135 آبخیزنشین از جامعه آبخیزنشینان مراجعه شد. روایی و پایایی پرسشنامه‌ها مورد آزمون قرار گرفت. برای گردآوری دیدگاه بهره‌برداران، از روش مصاحبه حضوری و تکمیل پرسشنامه استفاده شد. برای رتبه بندی عوامل موثر بر مشارکت مردمی، از دیدگاه بهره‌براداران از آزمون فریدمن استفاده شد. به منظور ارزیابی از دیدگاه کارشناسان، به طراحی و توزیع پرسشنامه مقایسات زوجی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) اقدام شد. نتایج و بحث نتایج نشان داد، آلفای کرونباخ برابر با 0.827 محاسبه شد و نشان از پایایی پرسشنامه‌ها در پژوهش مورد بررسی دارد. نرخ سازگاری در تحلیل سلسله مراتبی از 0.01 کمتر است، بنابراین، می‌توان سازگاری مقایسات را پذیرفت. نتایج نشان می‌دهد که فعالیت‌های اقدامات مشارکتی نظیر باغ‌کاری، تراس‌بندی، ساخت جوی‌های بتنی، ساخت استخر و لایروبی چشمه‌ها، بیشترین مشارکت نیروی انسانی و مالی (حدود ۷۶ درصد) را به خود اختصاص دادند. بررسی شاخص‌های مشارکت آبخیزنشینان در پروژه‌های آتی نشان داد که "افزایش سطح درآمد ناشی از اجرای پروژه در منطقه" با رتبه 5.19، به‌عنوان شاخص برتر از نظر بهره‌برداران انتخاب شد. از نظر کارشناسان، شاخص "میزان مشارکت آبخیزنشینان در تصمیم‌گیری و تصمیم‌سازی" با میانگین وزنی 0.252، به‌عنوان شاخص برتر انتخاب شد. شاخص‌های "افزایش مشارکت آبخیزنشینان در تصمیم‌گیری و تصمیم‌سازی" و "استفاده از ظرفیت دیگر نهادها در اجرای پروژه‌های حفاظتی و جلب مشارکت آن‌ها" بیشترین وزن و شاخص "تقویت مشارکت تشکل‌ها نظیر تعاونی‌ها در سطح روستا"، کمترین وزن را به خود اختصاص داده‌اند. نتیجه‌گیری نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که ذینفعان حوزه آبخیز ریمله، ظرفیت بالایی را برای پذیرش و مشارکت در پروژه‌های آبخیزداری را دارند. پیشنهاد می‌شود که مشارکت ذی‌نفعان در تصمیم‌گیری‌های آتی و استفاده از اقدامات مشارکتی در این حوضه و دیگر حوضه‌ها در درجه اهمیت قرار گیرند. بنابراین، رویکرد به کار رفته در این پژوهش می‌تواند به‌عنوان روشی کارا در کمک به فهم بهتر سیستم آبخیز و نیز تسهیل فرایند تصمیم‌گیری توسط برنامه‌ریزان و مدیران آبخیز و آبخیزنشینان به‌کار گرفته شود. به‌منظور ارزشیابی اجرای پروژه‌های‌های آبخیزداری، بر بهبود روحیه مشارکت مردمی، توجه به اولویت‌های اشاره شده ضروری به نظر می‌رسد و پیشنهاد می‌شود در دستور کار مدیران و برنامه‌ریزان قرار گیرد.

بررسی ضرورت قانون جامع آب در ایران

اقبال محمدی؛ علی اکبر مهرابی؛ بهارک معتمدوزیری

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 467-480

چکیده

مقدمه لازمه قانون جامع آب، تدوین و تنقیح قوانین و نظم‌بخشی علمی و حقوقی، به قوانین پراکنده آب است. ایده قانون جامع، در بسیاری از کشورها برای رفع پراکندگی قوانین همسو است. قانون جامع آب یعنی، بررسی موضوعی قوانین و قواعد حقوقی مرتبط با آب که تحقق آن مستلزم صرف زمان زیاد است. کمبود منابع آب و خشکسالی، افزایش جمعیت و مصرف بی‌رویه آب، ... بیشتر مقدمه لازمه قانون جامع آب، تدوین و تنقیح قوانین و نظم‌بخشی علمی و حقوقی، به قوانین پراکنده آب است. ایده قانون جامع، در بسیاری از کشورها برای رفع پراکندگی قوانین همسو است. قانون جامع آب یعنی، بررسی موضوعی قوانین و قواعد حقوقی مرتبط با آب که تحقق آن مستلزم صرف زمان زیاد است. کمبود منابع آب و خشکسالی، افزایش جمعیت و مصرف بی‌رویه آب، وجود قوانین مبهم و غیر قابل اجرا در بخش آب، از مهمترین چالش‌های کشور است و برای تخصیص عادلانه و اجرای مدیریت صحیح حفاظت از منابع آب در حوزه‌های آبخیز، تدوین قانون جامع آب ضروری است. عدم بررسی جایگاه قانونی حقابه‌های محیط زیست، به‌عنوان عامل تخریب تالاب‌ها در ایران از یک سو و استفاده بی‌رویه از آب رودخانه‌ها از سوی دیگر، باعث تغییرات گوناگون در رژیم جریان آب و تخریب اکوسیستم رودخانه و تالاب‌ها شده است و اهمیت تدوین قانون جامع آب در ایران را بیشتر نمایان می‌کند. نتایج شفاف‌سازی و تدوین قانون جامع، منجر به افزایش امنیت اجتماعی و رفاه عمومی خواهد بود. عدم توجه به این نوع پژوهش، منجر به افزایش بی‌عدالتی، تخریب منابع آب و خاک، ضایع شدن حقوق ملی و حقابه مردم و تخریب محیط زیست خواهد شد. هدف پژوهش، بررسی قوانین آب در ایران، به‌منظور رفع چالش‌های حقوقی و فراهم کردن زمینه تدوین قانون جامع آب کشور است. مواد و روش‌ها مواد و روش پژوهش، شامل جمع آوری آمار و اطلاعات قوانین مربوط به آب و شناسایی و تفکیک قوانین اصلی و فرعی مرتبط با آب، قوانین معتبر حاکم از غیرمعتبر حاکم و منسوخ و بررسی ارتباط موضوعی، مفهومی و تحلیل قوانین آب از دیدگاه حقوقی و ساختار سازمانی که شامل جامعه آماری کل قوانین وضع شده، در مدت قانون‌گذاری از سال 1285 تا سال1400 شمسی است. در این پژوهش، لیستی از عنوان قوانین اصلی و فرعی آب، اعم از قوانین معتبر، منسوخ، مدت منقضی، منتفی و متعارض، در قالب جدول و هیستوگرام تهیه و بر اساس مرجع، شماره شناسه و تاریخ تصویب، از منابع کتابخانه‌ای و اینترنتی جمعآوری و تحلیل شد. این مهم، به‌صورت کیفی در قالب چارچوب نظری و تحلیل محتوی و مدل مفهومی، انجام و پارامترهای تعداد قوانین منسوخ، متعارض منقضی، منتفی و حاکم معتبر و غیره، تحلیل کمی شد. نتایج و بحث نتایج پژوهش نشان داد، از 364 مورد قوانین مرتبط با آب، تنها 6.6 درصد در قالب اساسنامه و حدود21.7 درصد، قانون معتبر است. 30 درصد هم مربوط به پروتکل، موافقت‌نامه، کنوانسیون و قراردادها است. 6.6 درصد از قوانین بخش آب، نسخ ضمنی و صریح و شش درصد هم، مدت منقضی و 29.1 درصد از قوانین، موجود با اجرا منتفی است که طی مراحل تنقیح، اغلب قابل نسخ و زمینه تدوین قانون جامع آب کشور را فراهم خواهد کرد. نتیجه‌گیری تحلیل پرسش‌نامه نشان داد که 95 درصد از پاسخدهندگان با انتخاب گزینه بسیار زیاد و پنج درصد با انتخاب گزینه زیاد، تنقیح تدوین قانون جامع آب را ضروری میدانند. از بین پاسخ‌دهندگان، 89 درصد معتقدند که تدوین قانون جامع آب بر جلب مشارکت مردم در حفظ منابع آب و مدیریت حوزه آبخیز، تاثیر دارد. لذا، پاسخ اغلب سوالات موید ضرورت تدوین قانون جامع آب است.

مدلسازی حساسیت به زمین‌لغزش با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی و رگرسیون لجستیک در حوضه سقزچای جنوب استان اردبیل

رضا طلائی؛ صمد شادفر

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 481-503

چکیده

مقدمه زمین‌لغزش‌ها، یکی از مخاطرات طبیعی در مناطق کوهستانی هستند که ایمنی ساکنان و محیط زیست را تهدید می‌کنند. در چند دهه گذشته، زمین‌لغزش‌ها در حوضه سقزچی در جنوب استان اردبیل، باعث وارد شدن خسارت‌هایی به منابع طبیعی و انسانی شده‌اند. زمین‌لغزش‌ها، در بیش از 9.2 درصد (2600 هکتار) از مساحت این حوضه وجود دارند. ... بیشتر مقدمه زمین‌لغزش‌ها، یکی از مخاطرات طبیعی در مناطق کوهستانی هستند که ایمنی ساکنان و محیط زیست را تهدید می‌کنند. در چند دهه گذشته، زمین‌لغزش‌ها در حوضه سقزچی در جنوب استان اردبیل، باعث وارد شدن خسارت‌هایی به منابع طبیعی و انسانی شده‌اند. زمین‌لغزش‌ها، در بیش از 9.2 درصد (2600 هکتار) از مساحت این حوضه وجود دارند. در این حوضه نیز مانند سایر مناطق زمین‌لغزشی، برای برنامه‌ریزی و مدیریت اراضی نیاز به تحلیل کل منطقه است، تا بر اساس آن احتمال وقوع زمین‌لغزش در آینده برآورد شود. حل این موضوع با تحلیل توام ویژگی‌های ژئومورفولوژی، توپوگرافی، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، هیدرولوژی و آب و هوایی حوضه در قالب لایه‌های اطلاعاتی در محیط سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی در یک مقیاس منطقه‌ای، امکان‌پذیر است. ارزیابی حساسیت به زمین‌لغزش در حوضه سقزچای تا به حال با روش‌های نوین و با دقت بالا انجام نگرفته است. دقت و اعتبار هر مدل، با استفاده از روش منحنی ROC و بر مبنای سطح زیر آن (AUC) تعیین شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش، می‌تواند در پیش‌بینی وقوع احتمالی زمین‌لغزش و کاهش خسارت در حوضه سقزچای مورد استفاده قرار گیرد. مواد و روش‌ها حوضه مورد پژوهش، با مساحت 27918 هکتار در جنوب استان اردبیل و در جنوب غرب شهرستان خلخال واقع شده است. در این حوضه، نقشه پراکنش 113 زمین‌لغزش تهیه شد که در آن به‌ترتیب 70 و30 درصد از زمین‌لغزش‌ها به داده‌های آموزشی و ارزیابی اختصاص داده شدند. ده عامل موثر، در وقوع زمین‌لغزش‌ها شامل درصد شیب، جهات شیب، فاصله از گسل‌ها، فاصله از رودخانه‌ها، فاصله از راه‌ها، فاصله از مناطق مسکونی، واحدهای سنگ‌شناسی، بیشینه شتاب افقی زمین، کاربری اراضی و مجموع بارندگی سالانه، در تحلیل مدل‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. به‌منظور پیش‌بینی حساسیت به وقوع زمین‌لغزش، از دو روش غیرخطی شبکه عصبی به نام پرسپترون چند لایه با ساختار رو به جلو و رگرسیون لجستیک، استفاده شد. بر اساس هر دو مدل، احتمال وقوع زمین‌لغزش در هر پیکسل محاسبه شد. دقت پیش‌بینی دو مدل با استفاده از منحنی ROC، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج و بحث در مدل شبکه‌های عصبی، عوامل تشدید کننده شامل میانگین بارندگی سالانه (0.136) و بیشینه شتاب افقی زمین (0.134)، بیشترین تاثیر را در پیش‌بینی احتمال وقوع زمین‌لغزش‌ها داشته‌اند. عوامل فاصله از گسل‌ها (0.110)، واحدهای سنگ‌شناسی (0.109)، فاصله از راه‌ها (0.109)، فاصله از رودخانه‌ها (0.101)، فاصله از مناطق مسکونی (0.096)، جهات جغرافیایی دامنه‌ها (0.069)، کاربری اراضی (0.068) و درصد شیب دامنه‌ها (0.067) به‌ترتیب در مدلسازی حساسیت به زمین‌لغزش به روش شبکه‌های عصبی مصنوعی اهمیت دارند. بنابراین، تمامی ده عامل در مدلسازی به روش شبکه‌های عصبی مصنوعی، به‌کار گرفته شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که احتمال وقوع زمین‌لغزش در فاصله 0.00 تا 0.961، تغییر می‌نماید. در طبقه‌‎بندی حوضه به درجات حساسیت به زمین‌لغزش، به روش شکست طبیعی بر مبنای احتمال برآوردی روش شبکه‌های عصبی، 85.7 درصد از منطقه در پهنه‌های با حساسیت کم و بسیار کم، قرار می‌گیرد. در 6.6 درصد از منطقه، احتمال حساسیت به زمین‌لغزش متوسط و در 7.7 درصد از حوضه حساسیت بالا و بسیار بالا برای وقوع زمین‌لغزش وجود دارد. تحلیل حساسیت به زمین‌لغزش به روش رگرسیون لجستیک، با روش بدون متغیر مستقل شروع شد و با اضافه کردن متغیرها در قدم دهم، خاتمه یافت. نتایج نشان می‌دهد که تنها سه سطح از عامل جهات جغرافیایی، در مدل رگرسیون لجستیک بی‌‌‌اثر هستند. با تخمین ثابت و ضرایب مربوط به متغیرهای مستقل در تحلیل رگرسیون لجستیک، مقادیر احتمال بین صفر تا یک، برای تمام پیکسل‌های منطقه محاسبه شد. با درجه‌بندی حساسیت به زمین‌لغزش به روش شکست طبیعی در مدل رگرسیون لجستیک، به‎‌ترتیب 79.9، 10.1 و 10 درصد از مساحت منطقه در گروه با درجات حساسیت پایین و بسیار پایین، متوسط و بالا و بسیار بالا قرار می‌گیرد. دقت و اعتبار مدل‌های رگرسیون لجستیک و شبکه عصبی مصنوعی، بر اساس منحنی ROC و سطح زیر آن (AUC) به‌ترتیب برابر 0.848 و 0.929 است. نتایج هر دو مدل، خوب بوده است و دقت بالاتر از 84 درصد داشته‌اند. نتایج به دست آمده از دو روش فوق، در اکثر مطالعات در دنیا و ایران حکایت از توانمندی آن‌ها در برآورد دقیق حساسیت احتمالی به زمین‌لغزش‌ها دارد، اما روش شبکه‌های عصبی مصنوعی، با وجود پیچیدگی‌های خاص دارای دقت بیشتری است. نتیجه‌گیری زمین‌لغزش، یک محدودیت مهم برای توسعه در مناطق لغزش‌خیز جنوب استان اردبیل است. شرایط محیطی، در حوضه سقزچی برای وقوع زمین‌لغزش‌های جدید و یا فعالیت زمین‌لغزش‌های قدیمی مستعد است. احتمال وقوع زمین‌لغزش در منطقه با استفاده از عوامل موثر و به روش رگرسیون لجستیک و‌ شبکه عصبی مصنوعی، شبیه‌سازی شد. نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی، دقیق‌تر بوده و بهتر از مدل‌ رگرسیون لجستیک است. در مدل شبکه‌های عصبی مصنوعی، عوامل تشدید کننده زمین‌لغزش‌ها شامل میانگین بارندگی سالانه و بیشینه شتاب افقی زمین، بیشترین تاثیر را بر چگونگی پیشبینی احتمال وقوع زمین‌لغزش‌ها دارند. روش شبکه عصبی مصنوعی، در تبیین رابطه وقوع زمین‌لغزش با عوامل موثر، برتری نشان داد. نقشه‌ حساسیت خروجی از این مدل، به پنج طبقه حساسیت بسیار کم (71.4 درصد)، کم (14.3 درصد)، متوسط (6.6 درصد)، زیاد (4.3 درصد) و بسیار زیاد (3.4)، تقسیم شد. استفاده از مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی، در ارزیابی حساسیت به زمین‌لغزش در حوضه و مناطق مشابه، به‌منظور کمک به تصمیم‌گیران، برنامه‌ریزان، مدیران کاربری اراضی و سازمان‌های دولتی در کاهش خطرات و آسیب‌ها، توصیه می‌شود.

بررسی اثر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه با استفاده از دو روش آبیاری

منصور جهان تیغ

دوره 12، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 994-1008

چکیده

فرسایش خاک چالش مهم مناطق خشک و نیمه‌خشک است که باعث کاهش محصول و هدر رفت خاک می‌شود. عدم بهرهبرداری مناسب از عرصه‌های طبیعی سبب ایجاد فرسایش شده است. این پژوهش در شمال سیستان انجام گرفت و هدف از اجرای آن شناسایی تاثیر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه بوده است. برای اجرای پژوهش، سه نمونه خاک از عمق صفر تا 50 سانتیمتری ... بیشتر فرسایش خاک چالش مهم مناطق خشک و نیمه‌خشک است که باعث کاهش محصول و هدر رفت خاک می‌شود. عدم بهرهبرداری مناسب از عرصه‌های طبیعی سبب ایجاد فرسایش شده است. این پژوهش در شمال سیستان انجام گرفت و هدف از اجرای آن شناسایی تاثیر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه بوده است. برای اجرای پژوهش، سه نمونه خاک از عمق صفر تا 50 سانتیمتری برداشته شد و ویژگی‌های اسیدیته، شوری، کربن، مجموع کلسیم و منیزیم، پتاسیم قابل جذب، سدیم قابل جذب، سدیم محلول، فسفر قابل جذب، مجموع کاتیون‌ها و بافت خاک آزمایش شدند. این پژوهش دارای هشت تیمار شامل نهال، خاک و آبیاری بود که به‌صورت اسپلیت اسپلیت-پلات در سه تکرار به مدت دو سال انجام شد. در تیمار ماسه بادی بعد از کاشت نهال در هر چاله، یک لایه 20 سانتی‌متری ماسه بادی روی خاک ریخته شد. در این آزمایش رطوبت خاک به‌طور ماهانه و رشد گیاه در فصول رشد اندازه‌گیری ‌شد. تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار MSTAT صورت گرفت. یافته‌ها نشان دادند که مقدار رطوبت در تیمارهای همراه ماسه بادی نسبت به سایر تیمارها 28 درصد بیشتر و از لحاظ آماری در سطح 0.01 تفاوت معنیدار بین میانگین آنها وجود دارد. تجزیه و تحلیل آماری روی اهمیت روش‌های به‌کار گرفته برای رطوبت نشان داد که ماسه بادی به همراه آبیاری زیرسطحی نهال توت در طبقه A و سایر تیمارها در طبقه B قرار داشتند. همچنین اندازه‌گیری ارتفاع، تاج پوشش، قطر و تعداد شاخه نشان داد که نهال‌های تیمار همراه با لایه شنی توت با روش آبیاری زیرسطحی رشد مناسب‌تری نسبت به دیگر تیمارها داشت و از لحاظ آماری نیز در سطح 0.01 اختلاف معنی‌داری بین آنها مشاهده شد. نتیجه‌گیری می‌شود، ماسه بادی باعث قطع صعود کاپیلاریته، تقلیل تبخیر خاک، افزایش رطوبت در منطقه ریشه و باعث حفاظت از آب و خاک می‌شود.

بررسی تأثیر خشک‌سالی بر منابع آب زیرزمینی به‌منظور مدیریت بهینه بهره‌برداری، مطالعه موردی: دشت الشتر

غلامرضا چمن‌پیرا؛ غلامرضا زهتابیان؛ حسن احمدی؛ آرش ملکیان

دوره 6، شماره 1 ، اردیبهشت 1393، ، صفحه 10-20

چکیده

خشک‌سالی مخاطره آمیزترین پدیده طبیعی است. گرچه امکان جلوگیری از وقوع آن وجود ندارد، اما می‌توان با انجام اقداماتی اثرات منفی آن را کم نمود. یکی از سیستم‌هایی که به‌شدت تحت تأثیر خشک‌سالی واقع شده و کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد، آب‌های زیرزمینی است. در این پژوهش، با استفاده از شاخص بارندگی معیار شده (SPI) در مقیاس‌های مختلف ماهانه، ... بیشتر خشک‌سالی مخاطره آمیزترین پدیده طبیعی است. گرچه امکان جلوگیری از وقوع آن وجود ندارد، اما می‌توان با انجام اقداماتی اثرات منفی آن را کم نمود. یکی از سیستم‌هایی که به‌شدت تحت تأثیر خشک‌سالی واقع شده و کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد، آب‌های زیرزمینی است. در این پژوهش، با استفاده از شاخص بارندگی معیار شده (SPI) در مقیاس‌های مختلف ماهانه، فصلی و سالانه و شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) درطول دوره آماری 1389-1370 وضعیت خشک‌سالی و تأثیر آن بر منابع آب زیرزمینی دشت الشتر بررسی شد. پس از انجام آزمون‌های همگنی روی داده‌های جمع‌آوری شده و رفع نواقص آماری به روش تفاضل و نسبت‌ها، شاخص‌های مذکور از طریق نرم‌افزار DIP در مقیاس‌های زمانی سالانه، فصلی و سه، شش، نه، 12، 18، 24 و 48ماهه محاسبه شد. در مرحله بعد با توجه به مقدار SPI و GRI محاسبه شده، وضعیت رطوبتی برای هر بازه زمانی تعیین شد. نتایج نشان می‌دهد که روند خشک‌سالی هواشناسی و آب زیرزمینی دشت منفی است. همبستگی بین شاخص SPI در مقیاس‌های زمانی مختلف با اعمال و بدون اعمال تأخیر زمانی، با میانگین تراز سطح سفره آب زیرزمینی و شاخص GRI بررسی شد. تحلیل‌های آماری نشان داد که شاخص SPI در مقیاس زمانی 24ماهه بدون تأخیر زمانی با میانگین تراز سطح سفره آب زیرزمینی و شاخص GRI در سطح 0/01 معنی‌دار بوده و دارای بیشترین ضریب همبستگی است که حاکی از تأثیرگذاری خشک‌سالی بر آب زیرزمینی دشت الشتر می‌باشد. رابطه رگرسیون بین تراز متوسط سطح ایستابی و SPI-24 نشان داد که 64/4 درصد از واریانس تراز متوسط سطح ایستابی تحت تأثیر SPI-24 و 35/6 درصد متأثر از سایر عوامل است. با بررسی مجموع بزرگی خشک‌سالی (DM) معلوم شد که خشک‌سالی‌های هواشناسی و آب زیرزمینی به‌ترتیب بر فصول زمستان و پاییز منطبق هستند. بدون ‌شک مدیریت بهینه بهره‌برداری به‌خصوص در فصول بهار و تابستان اثر بسیار مهمی در جلوگیری از تخریب منابع آب زیرزمینی منطقه دارد.

توسعه مدل یکپارچه منابع آب WEAP برای مدل‌سازی شرایط خشکسالی

فاطمه میرزایی ندوشن؛ شهاب عراقی‌نژاد؛ امید بزرگ‌حداد

دوره 7، شماره 1 ، فروردین 1394، ، صفحه 85-97

چکیده

یکی از مهم‌ترین چالش‌های بهره‌برداری از سامانه‌های مدیریت منابع آب و به‌طور خاص مخازن سطحی در رویارویی با تغییرات هیدرولوژیکی، در نظر گرفتن وقوع پدیده خشکسالی در نحوه بهره‌برداری از منابع آب است. علاوه بر تغییرات دبی نسبت به متوسط، عامل مهم دیگر تداوم پدیده خشکسالی می‌باشد. یکی از راه‌های مقابله با خشکسالی، ... بیشتر یکی از مهم‌ترین چالش‌های بهره‌برداری از سامانه‌های مدیریت منابع آب و به‌طور خاص مخازن سطحی در رویارویی با تغییرات هیدرولوژیکی، در نظر گرفتن وقوع پدیده خشکسالی در نحوه بهره‌برداری از منابع آب است. علاوه بر تغییرات دبی نسبت به متوسط، عامل مهم دیگر تداوم پدیده خشکسالی می‌باشد. یکی از راه‌های مقابله با خشکسالی، بهره‌برداری مناسب از منابع آب در شرایط خشکسالی است. برای بهره‌برداری از منابع آب مدل‌های مختلفی مانند WEAP توسعه یافته است. اما چنین مدلی قابلیت مدل‌سازی بهره‌برداری مخازن در شرایط خشکسالی را ندارد. بنابراین، توسعه چنین امکانی در مدل WEAP برای مهندسین منابع آب بسیار حائز اهمیت است. در پژوهش حاضر امکان توسعه قوانین بهره‌برداری هجینگ در قالب نرم‌افزار WEAP مورد تحلیل قرار گرفت و برنامه‌ای الحاقی برای نرم‌افزار WEAP توسعه داده شد. توسعه این مدل امکان تلفیق بهینه‌سازی و شبیه‌سازی در سطح حوزه‌های آبخیز را فراهم می‌کند. به‌منظور آزمون قابلیت‌های این برنامه الحاقی، بهره‌برداری از مخازن رودخانه گرگان‌رود مدل‌سازی شد و نتایج این مدل توسعه داده شده با نتایج مدل معمولی WEAP مقایسه شد. نتایج نشان‌دهنده افزایش کارایی نرم‌افزار WEAP در مدل‌سازی شرایط خشکسالی هیدرولوژیکی از یک درصد در سد وشمگیر تا 37 درصد در سد گلستان بوده است. شایان ذکر است که مدل الحاقی به‌صورت یک مدل عمومی توسعه پیدا کرده و قابل بکارگیری در حوضه‌های مختلف می‌باشد.

ارزیابی کارایی سنجنده‏‌های ‏ASAR‏ و ‏PALSAR‏ به کمک تداخل‌‏سنجی تفاضلی ‏در شناسایی‎ ‎و پایش زمین‏‌لغزش‏‌ها در زاگرس

کورش شیرانی؛ عبدالله سیف؛ محمد شریفی‌کیا

دوره 6، شماره 3 ، آبان 1393، ، صفحه 288-301

چکیده

پرتاب ماهواره‏ های دارای سنجنده‏ های راداری با گشودگی ترکیبی (SAR)، به منظور کاربردهای تداخل‏ سنجی تفاضلی، فرصت جدیدی برای آشکارسازی و پایش تغییر شکل‏ های بطئی، کند و حتی سریع زمین فراهم آورده است. این پژوهش با هدف مقایسه و ارزیابی کارایی دو سنجنده راداری در شناسایی، پایش و تهیه نقشه ثبت زمین‏ لغزش در ارتفاعات دنای زاگرس ... بیشتر پرتاب ماهواره‏ های دارای سنجنده‏ های راداری با گشودگی ترکیبی (SAR)، به منظور کاربردهای تداخل‏ سنجی تفاضلی، فرصت جدیدی برای آشکارسازی و پایش تغییر شکل‏ های بطئی، کند و حتی سریع زمین فراهم آورده است. این پژوهش با هدف مقایسه و ارزیابی کارایی دو سنجنده راداری در شناسایی، پایش و تهیه نقشه ثبت زمین‏ لغزش در ارتفاعات دنای زاگرس واقع در جنوب استان اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل‏ سنجی تفاضلی تصاویر ماهواره‏ ای راداری با گشودگی ترکیبی (D-InSAR) اجراء شده است. بدین منظور، دو سری تصویر شامل تعداد 17 و 21 تصویر راداری به ترتیب از سنجنده PALSAR و ASAR از ماهواره‏ های ALOS و ENVISAT انتخاب و به روش D-InSAR پردازش شد. در نتیجه پردازش‏ های اولیه، از بین زوج‏ های تصویری تشکیل شده، 16 زوج تداخل‏ نگار از دو سنجنده فوق‏ الذکر بین سال‏ های 2003 تا 2011 میلادی مناسب پردازش‏ های بعدی تشخیص داده شدند. بر اساس نتایج پردازش تصاویر راداری و مشاهدات میدانی 914 زمین لغزش به مساحت 13578 هکتار تشخیص داده شد. بیشترین جابه جایی قائم در منطقه 1.58 متر از تاریخ ششم می 2010 تا دوم سپتامبر 2011 به ترتیب مربوط به دو زوج تصویر PALSAR و ASAR می‏ باشد. نتایج این پژوهش نشان داد تصاویر راداری PALSAR و ASAR و روش پردازش تداخل‏ سنجی تفاضلی دارای دقت و کارایی مناسبی برای شناسایی، پایش و تهیه نقشه پراکنش زمین‏ لغزش‏ ها نسبت به دیگر روش‏ ها (بازدید زمینی در سطح گسترده، عکس‏ های هوایی و تصاویر اپتیک) می‏ باشد. تصاویر PALSAR به دلیل طول موج بلندتر، نفوذ بیشتر و کاهش ناهمدوسی نسبت به تصاویر بهتری در تهیه نقشه پراکنش زمین‏ لغزش دارند. در عین حال تصاویر ASAR توانایی بهتری در تهیه نقشه پراکنش زمین‏ لغزش دارند. در عین حال تصاویر ASAR به دلیل طول موج کوتاه‏ تر، جزئیات بیشتری از لغزش را می‏ تواند ارایه دهد.

کاربرد روش سزیم-137 به‌منظور برآورد فرسایش و رسوب در خاک‌های حوزه آبخیز طاسران کبودرآهنگ

تورج اسدی؛ سید صابر شاهوئی؛ محمد اسدی؛ امیرمنصور شهسوار

دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1390، ، صفحه 94-101

چکیده

سزیم-137یک رادیو نوکلویید مصنوعی با تشعشع گاما و نیمه عمر 30.17 سال است که به‌عنوان محصول جانبی ناشی از آزمایش‌های هسته‌ای دهه‌های گذشته، تولید و در استراتوسفر رها شده است. این ماده بعدها به تروپوسفر منتقل شده و به‌همراه نزولات جوی به سطح زمین رسیده است. میزان سزیم-137 خاک رابطه‌ای مستقیم و مثبت با شکل توزیع و میزان نزولات جوی دارد. پس ... بیشتر سزیم-137یک رادیو نوکلویید مصنوعی با تشعشع گاما و نیمه عمر 30.17 سال است که به‌عنوان محصول جانبی ناشی از آزمایش‌های هسته‌ای دهه‌های گذشته، تولید و در استراتوسفر رها شده است. این ماده بعدها به تروپوسفر منتقل شده و به‌همراه نزولات جوی به سطح زمین رسیده است. میزان سزیم-137 خاک رابطه‌ای مستقیم و مثبت با شکل توزیع و میزان نزولات جوی دارد. پس از 40 سال که از اولین کاربرد سزیم-137 سپری شده، امروزه این روش ابزار مهمی در تحقیقات فرسایش خاک محسوب می‌شود. با توجه به توانمندی بالایی که این روش از نقطه نظر دقت در برآورد و سهولت جمع‌آوری داده‌ها نسبت به سایر روش‌های برآورد فرسایش دارد، می‌توان این روش را در گستره وسیعی از عرصه‌های مختلف، جای‌گزین سایر روش‌ها نمود. این مقاله کار با روش سزیم را در حوزه آبخیز طاسران ارائه نموده و امتیازات عمده این روش را که به‌لحاظ نظری و عملی نسبت به سایر روش‌ها و همچنین زمینه‌های مناسب کار با آن را مورد بحث قرار می‌دهد‌. در این تحقیق با کمک عکس‌های هوائی با مقیاس 1:20000 و نقشه توپوگرافی با مقیاس 1:50000، حوزه آبخیز طاسران بررسی شد. تعداد 15 دامنه جهت مطالعه در نظر گرفته شد که از این تعداد 12 دامنه برای اراضی تپه ماهور با درصد شیب‌های متفاوت و از نوع شیب مرکب و شیب یک‌نواخت و سه دامنه مابقی در اراضی دشت‌های دامنه‌ای، که دارای شدت فرسایش متفاوت بودند، انتخاب شد. در هر نوع شیب در موقعیت‌های مختلف (فوقانی‌، میانی‌، تحتانی، سطح بالای تپه، شانه شیب، شیب برگشتی، پای شیب، پنجه شیب) بسته به‌طول شیب تعدادی نمونه برداشت شد. برای اندازه‌گیری سزیم– 137 از دستگاه گامااسپکترومتر استفاده گردید. میزان فرسایش سطحی و انباشت خاک در هر نقطه با استفاده از رابطه پیشنهادی کاچانوفسکی محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد که میزان متوسط فرسایش خاک در موقعیت‌های شیب مرکب (شانه شیب برابر 68.42، قسمت مسطح شیب برابر 45.4 و قسمت شیب برگشتی برابر 51.16 تن در هکتار در سال) و در موقعیت‌های شیب یک‌نواخت (بخش فوقانی شیب برابر 79.6، بخش میانی شیب برابر 65.3 و بخش پایین شیب 84.23 تن در هکتار در سال) و در موقعیت پای شیب که منطقه دینامیک است، فرآیند انباشت خاک غالب‌تر از فرسایش خاک بود .

ارزیابی سلامت اکوسیستم تالاب میقان اراک

سیدامید آل یاسین؛ بهمن شمس اسفند اباد؛ حمید ترنج‌زر؛ عباس احمدی؛ شهرو مختاری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 22 شهریور 1400

چکیده

تالابها یکی از سازنده ترین اکوسیستم ها در سراسر جهان هستند.آنها یک زیستگاه منحصر به فرد و غنی را برای موجودات فراهم می کنند و همچنین طیف گسترده ایی از کارکردهای اقتصادی و خدماتی مانند حفاظت از آب-تنظیم رواناب-تصفیه کیفیت اب و خدمات تفریحی را انجام می دهند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی سلامتی تالاب میقان بر اساس روشهای مختلف بود.جهت ارزیابی ... بیشتر تالابها یکی از سازنده ترین اکوسیستم ها در سراسر جهان هستند.آنها یک زیستگاه منحصر به فرد و غنی را برای موجودات فراهم می کنند و همچنین طیف گسترده ایی از کارکردهای اقتصادی و خدماتی مانند حفاظت از آب-تنظیم رواناب-تصفیه کیفیت اب و خدمات تفریحی را انجام می دهند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی سلامتی تالاب میقان بر اساس روشهای مختلف بود.جهت ارزیابی سلامت اکوسیستم های آبی و نیز جهت بررسی وضعیت موجودات کف زی و سایر پارامترها، نمونه برداری از رسوبات کف تالاب انجام شد. نمونه برداری در 10 نقطه از تالاب و در 5 تکرار در هر نقطه انجام شد. شاخص های متعددی جهت بررسی سلامت تالاب میقان به کار گرفته شد. که شامل شاخص زیستی (BI ) بوده است. علاوه بر موارد مذکور، چهار چوب اصلی شامل شاخص های زیستی، شاخص آلودگی فلزات سنگین و شاخص کیفیت آب می باشد که به نحوی در این تحقیق هم لحاظ گردیده است. سلامت اکوسیستم تالاب میقان بر اساس شاخص های مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه سلامت اکوسیستم آبی تالاب میقان تهیه شد. نتایج این مطالعه نشان داد که که به جز در مورد فلزات سنگین نیکل، روی و سرب و نیز PH، برای دیگر عناصر (EC، Na، Cl، Mg، Ca، HCO3، SO4 و TDS)، کمترین و بیشترین مقدار به ترتیب مربوط به ایستگاه های 3 و 6 است. بالا بودن مقدار این عناصر در ایستگاه 6 می تواند ناشی از فعالیت کارخانه سولفات سدیم در ناحیه شمال تالاب باشد که با برداشت رسوبات کف تالاب باعث تغییر در اکوسیستم تالاب می گردد. در مورد مس، روی و سرب، کمترین تمرکز در بخش شمال غربی تالاب و بیشترین تمرکز در دو بخش غرب و جنوب شرق تالاب دیده می شود. بالا بودن این عناصر در بخش جنوبی تالاب، می تواند ناشی از پسابهای شهری و خانگی باشد

مشاهده مقاله

برآورد تغییرات مکانی زمانی رطوبت خاک با استفاده از داده های رادار نفوذی زمین(GPR) مطالعه موردی: مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

محمدتقی حیدری؛ حسینعلی بهرامی؛ علیرضا علیاری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مرداد 1401

چکیده

رطوبت خاک یکی از پارامترهای بنیادی محیط زیست است که بر زندگی گیاهی، جانوری و فعالیت ریزجانداران مستقیماً تأثیرگذار بوده است. اندازه‌گیری مقدار دقیق رطوبت حجمی خاک در علوم کشاورزی، هیدرولوژی و خاکشناسی بسیار حائز اهمیت است. لذا استفاده از روشی که بتواند رطوبت خاک را در شرایط طبیعی و بدون دست‌خوردگی با سرعت و دقت بالا به‌دست آورد، ... بیشتر رطوبت خاک یکی از پارامترهای بنیادی محیط زیست است که بر زندگی گیاهی، جانوری و فعالیت ریزجانداران مستقیماً تأثیرگذار بوده است. اندازه‌گیری مقدار دقیق رطوبت حجمی خاک در علوم کشاورزی، هیدرولوژی و خاکشناسی بسیار حائز اهمیت است. لذا استفاده از روشی که بتواند رطوبت خاک را در شرایط طبیعی و بدون دست‌خوردگی با سرعت و دقت بالا به‌دست آورد، بسیار با‌ اهمیت است. روش رادار نفوذی زمین (GPR) به عنوان یک روش غیر مخرب برای بررسی زیرسطحی چندی است که در حال تکامل است. مطالعات مختلفی در زمینه تعیین رطوبت خاک با استفاده از GPR انجام شده است، اما در ایران مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. بنابراین هدف از انجام این پژوهش انداره‌گیری رطوبت خاک با استفاده از روش GPR و مقایسه با روش های وزنی و TDR می‌باشد. این پژوهش طی دو مرحله در فصل مرطوب(اواخر زمستان) و خشک(اواخر بهار) از منطقه مطالعاتی با استفاده از سه روش GPR، روش وزنی و دستگاه TDR برداشت گردید. نتایج بیانگر این است که در منطقه مورد مطالعه، پراکنش رطوبت در هر مرحله از برداشت، تغییرات محدودی را نشان می‌دهد در صورتی که تغییرات زمانی رطوبت در فاصله زمانی بین فصل زمستان و بهار چیزی حدود 10-15 درصد اختلاف دارد. همچنین شاخص میانگین مربعات خطای روش GPR در مقایسه با روش TDR 13/2 می باشد همچنین این شاخص در مقایسه روش GPR و وزنی 81/3 می باشد و ضریب همبستگی دراین دو مقایسه به ترتیب برابر با 87/0 و 95/0 می باشد که بیانگر دقت بالای روش GPR برای برآورد رطوبت خاک می باشد.

مشاهده مقاله

ارزیابی کیفیت آب رودخانه با استفاده از شاخص زیستی هیلسنهوف (مطالعه موردی: حوزه آبخیز بابلرود)

مهری رئوفی؛ محمود حبیب نژاد روشن؛ کاکا شاهدی؛ فاطمه کاردل

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مرداد 1401

چکیده

رودخانه‌ها به عنوان شریان‌های اصلی حوزه‌های آبخیز به شمار می‌روند که نقش مهمی در تأمین آب مورد نیاز کشاورزی، شرب و صنعت فراهم می‌آورند. از طرفی کاهش کیفیت آب رودخانه‌ها از بزرگترین نگرانی‌های انسان در قرن اخیر بوده است. به منظور بررسی کیفیت آبهای جاری می‌توان از شاخص‌های زیستی و بررسی بی‌مهرگان کفزی استفاده کرد. هدف این مطالعه ... بیشتر رودخانه‌ها به عنوان شریان‌های اصلی حوزه‌های آبخیز به شمار می‌روند که نقش مهمی در تأمین آب مورد نیاز کشاورزی، شرب و صنعت فراهم می‌آورند. از طرفی کاهش کیفیت آب رودخانه‌ها از بزرگترین نگرانی‌های انسان در قرن اخیر بوده است. به منظور بررسی کیفیت آبهای جاری می‌توان از شاخص‌های زیستی و بررسی بی‌مهرگان کفزی استفاده کرد. هدف این مطالعه بررسی کیفیت آب رودخانه‌های اصلی حوزه آبخیز بابل‌رود با استفاده از شاخص زیستی هیلسنهوف (HFBI) می‌باشد. به این منظور نمونه‌برداری از بی‌مهرگان کفزی در 5 ایستگاه رودخانه‌های اصلی با استفاده از قاب توری (سوربر) با سطح پوششی 40 سانتی‌متر مربع انجام و به منظور شناسایی به آزمایشگاه انتقال داده شدند. سپس با بهره‌گیری از کلیدهای شناسایی Pennak (1953) و Mellenby (1963) نمونه‌ها تا حد خانواده و جنس شناسایی و مورد شمارش و وزن قرار گرفتند. همچنین همزمان با نمونه‌برداری از موجودات کفزی به منظور مطالعه خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب، از آب رودخانه نمونه‌ برداشت گردید. جهت بررسی ارتباط بین نمونه‌های زیستی با خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب از ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید. نتایج نشان داد که ایستگاه بابلک با کمترین مقدار FBI و ایستگاه بابل‌رود-بابل دارای بیشترین مقدار FBI در به ترتیب در رده‌بندی بدون آلودگی آلی و مقداری آلودگی آلی قرار گرفتند. نتایج همبستگی نمونه‌های زیستی با پارامترهای فیزیکوشیمیایی در اغلب موارد به صورت عدم معنی‌داری در سطح اطمینان 95 درصد بوده است. بیشترین ضریب همبستگی بین گونه‌های Oligochaeta با تنوع زیستی Diversity بوده است.واژه‌های کلیدی: بی‌مهرگان کفزی، کیفیت آب، HFBI، حوزه آبخیز بابل‌رود، استان مازندران

مشاهده مقاله

بررسی موانع مشارکت جوامع محلی در فرآیند اجرای پروژه‌های آبخیزداری و منابع طبیعی (حوزه آبخیز آرپاچای، استان زنجان)

علیرضا رابط؛ قباد رستمی زاد؛ امین صالح پور جم

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 17 آبان 1401

چکیده

از جمله مشکلات مهم در فرآیند اجرا و نگهداری ‏پروژه‌های آبخیزداری و منابع طبیعی، عدم مشارکت و ‏همکاری مؤثر آبخیزنشینان است. بر این اساس توجه به عوامل بازدارنده و همچنین شناسایی راهکارهای تقویت مشارکت جوامع محلی در فرایند اجرای پروژه‌های آبخیزداری و منابع ‏طبیعی امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. این پژوهش با هدف شناخت ویژگی‌های ... بیشتر از جمله مشکلات مهم در فرآیند اجرا و نگهداری ‏پروژه‌های آبخیزداری و منابع طبیعی، عدم مشارکت و ‏همکاری مؤثر آبخیزنشینان است. بر این اساس توجه به عوامل بازدارنده و همچنین شناسایی راهکارهای تقویت مشارکت جوامع محلی در فرایند اجرای پروژه‌های آبخیزداری و منابع ‏طبیعی امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. این پژوهش با هدف شناخت ویژگی‌های ‏اجتماعی - اقتصادی جوامع محلی، شناسایی شاخص‌های مؤثر بر کاهش موانع و افزایش ‏مشارکت مردمی در اجرای طرح‌های منابع طبیعی و ‏آبخیزداری، شناخت انتظارات و نیازهای جامعه محلی و ‏در نهایت ارائه راهکارهای علمی و فنی با هدف ‏افزایش میزان مشارکت مردمی در منطقه پایلوت آرپاچای شهرستان زنجان انجام شده است. شاخص‌های تأثیرگذار شامل 4 شاخص اجتماعی- فرهنگی، اقتصادی،طبیعی و مدیریتی با 40 زیر شاخص تعیین و دسته‌بندی شدند. اطلاعات لازم در این پژوهش به صورت پیمایشی و با استفاده از ‏ابزار پرسشنامه، مصاحبه و نشست‌های متعدد با افراد جامعه و خبرگان محلی جمع‌آوری شد. برای تعیین حجم نمونه از رابطه کوکران، برای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها از نرم‌افزار SPSS، بررسی روایی پرسشنامه از آلفای کرونباخ و از تحلیل عاملی به منظور کاهش و دسته‌بندی متغیرهای تأثیرگذار بر عدم مشارکت مردم در پروژه‌های آبخیزداری استفاده شد. نتایج نشان داد که شش عامل در مجموع به میزان 4/64 درصد از واریانس متغیر وابسته را تبیین می‌کنند و متغیر آموزش و اطلاع‌رسانی در سطح محلی به‌عنوان مؤثرترین عامل شناخته شد که 3/19 درصد از واریانس متغیر وابسته را تبیین نمود. پس از آن، عوامل بهبود درآمد و معیشت روستاییان با 4/12 درصد، تنوع‌ فعالیت‌های اقتصادی و بهبود عملکرد با 2/12 درصد، تقویت اقتصاد محلی با 9 درصد، مدیریت طرح‌های آبخیزداری با 4/7 درصد و مدیریت منابع طبیعی با 3/4 درصد به ترتیب در اولویت دوم تا ششم قرار گرفتند. نتایج پژوهش حاکی از این موضوع است، نبود اطلاع و آگاهی جامعه محلی از جنبه‌ها و منافع مثبت اقتصادی، اجتماعی، طبیعی و فنی حاصل از اجرای پروژه‌های منابع طبیعی و آبخیزداری در محدوده زیست و تولید آن‌ها، یکی از موانع مهم در عدم مشارکت و محقق نشدن اهداف پیش‌بینی‌شده در اجرای پروژه‌های آبخیزداری و منابع طبیعی در محدوده مورد مطالعه است. بر این اساس توجه و تأکید بر موضوع اعتمادسازی و افزایش میزان اعتماد اجتماعی به اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری، در فرآیند اجرا و موفقیت پروژه‌های نقش بسزایی دارد.

مشاهده مقاله

ارزیابی تاثیر توابع هدف غیرهمسو در واسنجی چندهدفه مدل هیدرولوژیکی SWAT، مطالعه موردی: حوزه آبخیز قره‌سو کرمانشاه

اشکان بنی خدمت؛ حسین صالحی؛ سعید گلیان؛ فرشاد کوهیان افضل؛ نازنین عزتی بورستان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 10 خرداد 1402

چکیده

چکیده مبسوط مقدمه یکی از راه‌های برآورد مقدار رواناب حاصل از بارش، استفاده از مدل‌های هیدرولوژیکی است. مدلSWAT یکی از ابزارهای پرکاربرد در سطح حوضه آبخیز در شبیهسازی کمیت و کیفیت آب است. این مدل، یک مدل مفهومی است که قادر است حوضههای بزرگ با سناریوهای مدیریتی مختلف را شبیهسازی کند .از جمله چالش‌های مهم مدل مذکور و بسیاری از ... بیشتر چکیده مبسوط مقدمه یکی از راه‌های برآورد مقدار رواناب حاصل از بارش، استفاده از مدل‌های هیدرولوژیکی است. مدلSWAT یکی از ابزارهای پرکاربرد در سطح حوضه آبخیز در شبیهسازی کمیت و کیفیت آب است. این مدل، یک مدل مفهومی است که قادر است حوضههای بزرگ با سناریوهای مدیریتی مختلف را شبیهسازی کند .از جمله چالش‌های مهم مدل مذکور و بسیاری از مدلهای هیدرولوژیکی، واسنجی پارامترهای موثر و حساس در برآورد مقدار رواناب است. بطور کلی روش‌های واسنجی را میتوان به دو گروه دستی و خودکار تقسیم نمود. واسنجی یک مدل به صورت دستی، نیازمند این است که مدلساز شناخت خوبی نسبت به فیزیک مد‌ل داشته باشد. از سویی، بهدلیل وقت‌گیر بودن و پیچیدگی‌های موجود و همچنین توسعه الگوریتمهای جدید بهینهسازی، امروزه واسنجی خودکار بیشتر مورد توجه قرار گرفتهاست. واسنجی خودکار بر پایه سه مولفه تابع هدف، الگوریتم بهینهسازی و اطلاعات ایستگاه‌ها بنا شده است. استفاده از یک تابع هدف در واسنجی یک مدل ممکن است موجب افزایش خطا در برخی دیگر از جنبه‌های شبیه‌سازی شود و همچنین تجربه‌های علمی در زمینه واسنجی تک‌‌هدفه نشان داده است که هیچ تابع هدفی هرچند با کارایی بالا، به تنهایی نمیتواند ویژگی‌ها و خصوصیات حوضه را به درستی نشان دهد. لذا بهکارگیری راهحل بهینهسازی مناسب بهمنظور بهبود نتایج واسنجی شامل استفاده از یک الگوریتم بهینهسازی مناسب با چندین تابع هدف، برای شناسایی مجموعه جوابهای کارآمد است. مواد و روشها حوضه آبخیز مورد مطالعه در غرب ایران و در استان کرمانشاه با مساحت 5467 کیلومترمربع واقع شده است. حداقل و حداکثر ارتفاع آن 1275 و 3360 متر است. متوسط بارندگی حوضه حدود 505 میلی‌متر بوده که بیشترین بارش در ماه‌های آبان و آذر و کمترین بارش در ماه‌های تیر و مرداد رخ می‌دهد و سه رودخانه اصلی مرک، قره‌سو و رازآور در این حوضه جریان دارند. در این پژوهش مدل بارش-رواناب SWAT با استفاده از الگوریتم‌ NSGA-II تحت سه سناریو واسنجی شد. برای واسنجی این مدل، در سناریو اول از تابع هدف NSE که به جریانهای بیشینه توجه دارد، استفاده شد. در سناریو دوم برای تمرکز بر جریانهای کمینه، پس از تبدیل لگاریتمی دو سری جریان رواناب شبیهسازیشده و مشاهداتی، ضریب کارایی NSE به عنوان تابع هدف اتخاذ شد که به صورت LogNSE نمایش داده میشود. سناریو آخر تلفیقی از دو سناریو اول و دوم بود بهطوری که توابع هدف غیرهمسوی NSE و LogNSE به صورت همزمان مورد استفاده قرار گرفتند. نتابج و بحث نتایج این تحقیق نشان داد با توجه به مقادیر شاخص ارزیابی NSE (برابر با 83/0، 74/0 و 83/0 برای سناریوهای اول تا سوم) و بیش برآوردی مدل و بررسی نمودار جریان در سناریو اول و تمایل بیشتر برای حرکت به سمت دبیهای بالا، این سناریو برای برآورد جریانهای بیشینه کارآمدتر خواهد بود. همچنین با توجه به شاخص ارزیابی LogNSE (مقادیر 69/0، 74/0 و 72/0 برای سناریوهای اول تا سوم) سناریو دوم با تک هدف LogNSE در دبیهای کمینه عملکرد بهتری دارد. اما مدل ساخته شده با استفاده از دو تابع هدف غیر همسو سعی بر ایجاد توازن داشته و عملکرد مطلوبی در تخمین همزمان رواناب‌های بیشینه و کمینه دارد. بطور کلی میتوان گفت، در صورتی که هدف مطالعه بررسی دبیهای بیشینه و کمینه، یعنی مطالعات سیلاب یا خشکسالی باشد، الگوریتمهای تک هدفه عملکرد مطلوبتری خواهند داشت، اما در صورتی که با هدف کنترل بیلان آبی و عملکرد مطلوب یک مدل در دو سوی دبیهای بیشینه و کمینه، مدلسازی انجام شود، سناریو دو هدفه با رویکرد غیر همسو میتواند نتیجه بهتری نسبت به الگوریتمهای تک هدفه داشته باشد.

مشاهده مقاله

پایش خشکسالی‌ هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز دریای خزر

سیما رحیمی بندرآبادی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 31 خرداد 1402

چکیده

شناخت فرکانس وقوع‌ خشکسالیهای‌ با شدت و تداومهای‌ مختلف‌ و پیش بینی‌ به‌ موقع‌ آنها جهت اعلام هشدار یکی‌ از نیازهای‌ اساسی‌ پروژه‌های‌ منابع‌ آب می‌باشد. پدیده خشکسالی به سه گروه عمده هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی تقسیم بندی می شود. پایش خشکسالیهای هیدرولوژیکی یکی از نیازهای اساسی مدیریت منابع آب در حوضه های آبخیز بویژه ... بیشتر شناخت فرکانس وقوع‌ خشکسالیهای‌ با شدت و تداومهای‌ مختلف‌ و پیش بینی‌ به‌ موقع‌ آنها جهت اعلام هشدار یکی‌ از نیازهای‌ اساسی‌ پروژه‌های‌ منابع‌ آب می‌باشد. پدیده خشکسالی به سه گروه عمده هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی تقسیم بندی می شود. پایش خشکسالیهای هیدرولوژیکی یکی از نیازهای اساسی مدیریت منابع آب در حوضه های آبخیز بویژه در بخش کشاورزی آبی بشمار می آید. در سالهای اخیر شاخص ها و روشهای جدیدی برای پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در سطح جهان ارائه شده است. در این مقاله شاخص های جریان حداقل (Q‌75، Q90 و Q95 مستخرج از منحنی تداوم جریان و سری های جریان حداقل 10 و30 روزه) و همچنین حجم کمبود جریان جهت پایش خشکسالی هیدرولوژیکی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. سپس به کمک روش تحلیل خوشه ای مرتبه ای و رگرسیون گام به گام، مناطق همگن هیدرولوژیکی تعیین و تحلیل منطقه ای این شاخصها انجام شد. نتایج نشان می دهد که که در سال‌های 1377 تا1390 در اکثر ایستگاه‌ها شدیدترین و طولانی ترین خشکسالی‌ها اتفاق افتاده است. بررسی توزیع مکانی شاخص های جریان حداقل و حجم کمبود جریان بیانگر خشک تر بودن قسمتهای شرقی حوضه نسبت به مرکزی و غرب حوضه دریای خزر می باشد. هرچند طول دوره خشکسالیهای هیدرولوژیکی در خزر مرکزی بیشتر از سایر نقاط حوضه می باشد. بررسی روند زمانی شاخصها نیز بیانگر افزایش تکرار و طول مدت خشکسالی های هیدرولوژیکی در سالهای اخیر می باشد. مقایسه شاخص های مختلف نشان می دهد که همه شاخصها نتایج مشابهی در منطقه دارند.

مشاهده مقاله

بررسی و تحلیل روند انتشارات پژوهش‌های ‌جریان کم در ایران و جهان

رحیم کاظمی؛ باقر قرمز چشمه؛ رضا بیات

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 تیر 1402

چکیده

پژوهش در خصوص ‌جریان کم نه فقط از نقطه‌نظر بنیادی، بلکه به لحاظ مدیریت پایدار منابع آب، حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف بررسی ویژگی‌های انتشارات علمی و کانون‌های پژوهشی در خصوص ‌جریان کم و ارائه چشم‌انداز وضعیت فعلی و جهت‌گیری پژوهش‌های آتی انجام شد. تکنیک‌های کتاب‌سنجی، شامل تحلیل استنادی با تأکید بر استناد کل، ضریب تأثیر ... بیشتر پژوهش در خصوص ‌جریان کم نه فقط از نقطه‌نظر بنیادی، بلکه به لحاظ مدیریت پایدار منابع آب، حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف بررسی ویژگی‌های انتشارات علمی و کانون‌های پژوهشی در خصوص ‌جریان کم و ارائه چشم‌انداز وضعیت فعلی و جهت‌گیری پژوهش‌های آتی انجام شد. تکنیک‌های کتاب‌سنجی، شامل تحلیل استنادی با تأکید بر استناد کل، ضریب تأثیر پنج ساله، طبقه‌بندی JCR، دوره پوشش و شاخص h-index براساس پایگاه دادهScience direct و شاخص SJRدر دوره زمانی سال‌های 1999-2022 انجام شد. اطلاعات دو دهه گذشته پایگاه داده مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی (SID) و پژوهشگاه علوم و فناوری اطلاعات ایران (Iran Doc) بررسی شد. انتشارات بین‌المللی مرتبط با ‌جریان کم از مبدأ ایران؛ توزیع موضوعی مقوله‌های مرتبط با جریان کم؛ مجلات اصلی؛ فراوانی مقالات مرتبط با ‌جریان کم در خاورمیانه و کشورهای پیرامونی ایران، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که روند کلی انتشارات علمی جهانی در پژوهش‌های ‌جریان کم با شیب مثبت و نرخ رشد 52/1% است. همچنین روند انتشارات بین‌المللی از مبدأ ایران، با شیب مثبت و ضریب تبیین 94/0 و نرخ رشد 60/1% بوده است. نتایج طبقه‌بندی موضوعی انتشارات در سطح جهانی نشان داد که بیشترین مقالات با 75/85% به مقالات پژوهشی و کمترین میزان نیز به مقالات کنفرانسی و سرمقاله‌ها تعلق دارد. مقالات بین‌المللی از مبدأ ایران مرتبه اول اهمیت به مقالات پژوهشی با 04/90% تعلق دارد که نسبت به مقالات جهانی، سهم بیشتری از کل مقالات را به خود اختصاص داده است. نتایج تحلیل مهم‌ترین کلید واژه‌ها‌ی مرتبط با ‌جریان کم نشان داد که کلید واژه‌های جریان پایه و منحنی تداوم جریان، به تنهایی بیش از 72 درصد از عنوان مقالات و پایان‌نامه‌ها را به خود ختصاص داده‌اند.

مشاهده مقاله

تاثیر تغییر اقلیم و بندهای گابیونی بر میزان رسوب خروجی از حوزه (مطالعه موردی: دهبار)

سیدعباس حسینی؛ حامد حامد حریری؛ امیر خسروجردی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 تیر 1402

چکیده

پیش بینی تغییرات ناشی از پدیده تغییر اقلیم و پیامدهای احتمالی آن بر فرآیندهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، کمک موثری به رفع چالش‌های فرا روی مدیران و برنامه‌ریزان منابع آب در دوره آتی می‌کند. در این پژوهش عملکرد بندهای گابیونی به صورت مخزن در حوضه دهبار در 10 کیلومتری غرب مشهد که دارای اقلیم نیمه خشک سرد می‌باشد، نسبت به میزان رسوب خروجی ... بیشتر

مشاهده مقاله

مروری بر ردپای تاب‌آوری در مطالعات مخاطرات طبیعی در ایران

اردشیر مصباح؛ اسماعیل کرمی دهکردی؛ شادعلی توحیدلو؛ امین صالح پور جم؛ توفیق سعدی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

مروری بر مخاطرات طبیعی در کشور ایران، بیانگر این واقعیت است که این کشور همواره به دلیل ساختارهای مکانی - فضایی ویژه، بحران‌های طبیعی زیادی را متحمل شده و یکی از آسیب‌پذیرترین نقاط جهان در برابر مخاطرات محیطی بوده است. هدف این پژوهش، مروری بر ردپای تاب‌آوری مخاطرات طبیعی در ایران با تاکید بر مخاطرات سیل، خشکسالی، تخریب اراضی و پژوهش‌های ... بیشتر مروری بر مخاطرات طبیعی در کشور ایران، بیانگر این واقعیت است که این کشور همواره به دلیل ساختارهای مکانی - فضایی ویژه، بحران‌های طبیعی زیادی را متحمل شده و یکی از آسیب‌پذیرترین نقاط جهان در برابر مخاطرات محیطی بوده است. هدف این پژوهش، مروری بر ردپای تاب‌آوری مخاطرات طبیعی در ایران با تاکید بر مخاطرات سیل، خشکسالی، تخریب اراضی و پژوهش‌های ترکیبی است. این مطالعه با استفاده از یک روش‌شناسی مفهومی و بکارگیری تحلیل نظام‌مند پژوهش‌های مرتبط انجام شده در کشور در قالب مقالات، رساله‌ها و پایان‌نامه‌های درج شده در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف انجام شد. مطالعات قبلی، غالبا مفهوم تاب‌آوری را در یک چارچوب تحلیلی شناخته شده بررسی کرده‌اند. اما در این پژوهش، با استفاده از تحلیل مفهومی، که روشی برای بازنمایی دانش مفهومی و تجزیه و تحلیل داده‌ها بوده و به طور معمول برای روشن کردن معانی و گسترش تعاریف عملیاتی از طریق در نظر گرفتن شواهد چندین رشته به کار می‌رود، داده‌ها به صورت موضوعی تحلیل شدند. بکارگیری این چارچوب روش‌شناختی رویکرد عینی‌تری را برای شفاف‌سازی مفاهیم، ممکن می‌سازد و به تفاوت‌های کاربرد تاب‌آوری در رشته‌های علمی گوناگون می‌پردازد. هرچند تا قبل از دهه 1390، مطالعات انگشت‌شماری در زمینه‌ی تاب‌آوری در برابر مخاطرات طبیعی در ایران انجام شده بود، این مطالعات تاب‌آوری، بخصوص در مناطق روستایی، از عمر کوتاهی برخوردار هستند. پس از پالایش علمی تعداد 1742 سند علمی از ابتدای سال 1390، 57 مقاله و پایان‌نامه مرتبط مستخرج و تحلیل شد. بیشترین و کمترین پژوهش‌های صورت گرفته به ترتیب در سال 1396 و سال‌های 1402، 1400 و 1391 بود. داده‌های اغلب پژوهش‌های مورد مطالعه، با استفاده از آزمون‌های آماری، نرم‌افزارهای PLS و AMOS، شیوه‌های رتبه‌بندی، نرم‌افزار ArcGIS برای زمین مرجع نمودن داده‌ها و نمایش فضایی جهت پهنه‌بندی در حوزه‌های مورد مطالعه و اولویت‌بندی‌ آن‌ها تحلیل شده بودند. بیشترین مطالعات صورت گرفته در زمینه‌ی تاب‌آوری، در حیطه‌ی خشکسالی و کمترین مطالعات صورت گرفته در حیطه‌ی مطالعات تخریب اراضی بود. در پژوهش‌های صورت گرفته در حیطه‌ی سیل، بعد اجتماعی، بیشترین و بعد نهادی از کمترین توجه برخوردار بودند. در حیطه‌ی خشکسالی، بعد اقتصادی و بعد نهادی به ترتیب از بیشترین و کمترین توجه در پژوهش‌های صورت گرفته در این حیطه برخوردار بودند. در حیطه‌ی تخریب اراضی و پژوهش‌های ترکیبی، بعد کالبدی بیشترین اهمیت داشت. با شناسایی مولفه‌های مهم تاب‌آوری جامعه در برابر مخاطرات طبیعی، می‌توان امکان بهبود مدیریت بحران، کاهش آسیب‌ها و برنامه‌ریزی اثربخش پروژه‌های توسعه و آموزشی در سطح کشور را فراهم کرد.

مشاهده مقاله

آبخیزداری

تحلیل و شبیه‌سازی عوامل موثر بر وقوع بهمن با استفاده از مدل RAMMS، مطالعه موردی: جاده ولایت رود البرز مرکزی، استان البرز

مجید کاظم زاده؛ زهرا نوری؛ محمد جهان تیغ

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

وقوع بهمن در مناطق کوهستانی یکی از مهمترین مخاطرات طبیعی است که خسارت‌های جانی و مالی بسیاری را ایجاد می‌کند و مطالعه عوامل موثر در وقوع بهمن و شبیه‌سازی آن جهت مدیریت این پدیده از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه به تحلیل فاکتورهای موثر بر وقوع بهمن (فاکتورهای زمینی و هواشناسی) و شبیه‌سازی وقوع بهمن و مولفه‌های آن با استفاده ... بیشتر وقوع بهمن در مناطق کوهستانی یکی از مهمترین مخاطرات طبیعی است که خسارت‌های جانی و مالی بسیاری را ایجاد می‌کند و مطالعه عوامل موثر در وقوع بهمن و شبیه‌سازی آن جهت مدیریت این پدیده از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه به تحلیل فاکتورهای موثر بر وقوع بهمن (فاکتورهای زمینی و هواشناسی) و شبیه‌سازی وقوع بهمن و مولفه‌های آن با استفاده از مدل RAMMS در جاده ولایت رود البرز مرکزی (جاده دیزین)، استان البرز پرداخته شده است. فاکتورهای توپوگرافی و ژئومورفولوژیکی از جمله شیب، جهت، انحنای دامنه (Curvature)، شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI)، شاخص ناهمواری زمین (TRI) و شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) با استفاده از مدل رقومی ارتفاع (DEM) با اندازه پیکسل 6 × 6 سانتیمتر مربع با کمک پهباد تهیه گردید. از فاکتورهای هواشناسی نیز بارش، دما و باد مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از مدل شبیه‌سازی RAMMS مولفه‌های بهمن از جمله سرعت، فشار و ارتفاع بهمن در منطقه مورد مطالعه برآورد گردید. نتایج نشان داد که مقدار و جهت شیب و شاخص‌های توپوگرافی تاثیر زیادی بر روی شکل‌گیری و وقوع بهمن داشتند. مهمترین گذرگاه بهمن با مساحت 7/5 هکتار و 6/54 درصد از منطقه مورد مطالعه که شامل منطقه تجمع و گذرگاه اصلی با شیب 60 تا 120 درصد و جهت شمال شرقی است که بیشترین پتانسیل ایجاد بهمن را دارد. همچنین نتایج مدل شبیه‌سازی RAMMS نشان داد که سرعت متوسط و حداکثر سرعت بهمن در منطقه m/s 3/5 وm/s 16 بوده است. متوسط فشار موثر بهمن 7 و حداکثر فشار بهمن در منطقه نیز 45 کیلو پاسکال بوده است. برآورد ارتفاع بهمن در منطقه نیز نشان داد که متوسط ارتفاع بهمن در منطقه توقفگاه (مناطق مسکونی) 5/4 متر و حداکثر ارتفاع بهمن در منطقه 10 متر است که جز بهمن‌های بزرگ طبقه بندی می‌شود.

مشاهده مقاله

آبخیزداری

اولویت بندی عوامل و پهنه‌بندی حساسیت وقوع زمین لغزش در حوزه آبخیز سد کرج

امید اسدی نلیوان؛ مجید رحمانی؛ فرزانه وکیلی تجره؛ اصغر بیات

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

حوزه آبخیز سد کرج به دلیل شرایط کوهستانی و پرباران، ساخت‌وسازها و جاده‌سازی‌های غیراصولی از جمله مناطق مستعد وقوع زمین‌لغزش می‌باشد. هدف از این تحقیق اولویت‌بندی عوامل موثر بر زمین‌لغزش با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی (مدل MaxEnt) و تعیین مناطق دارای پتانسیل حساسیت زمین‌لغزش می‌باشد. 11 عامل موثر بر پتانسیل زمین‌لغزش منطقه شامل ... بیشتر حوزه آبخیز سد کرج به دلیل شرایط کوهستانی و پرباران، ساخت‌وسازها و جاده‌سازی‌های غیراصولی از جمله مناطق مستعد وقوع زمین‌لغزش می‌باشد. هدف از این تحقیق اولویت‌بندی عوامل موثر بر زمین‌لغزش با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی (مدل MaxEnt) و تعیین مناطق دارای پتانسیل حساسیت زمین‌لغزش می‌باشد. 11 عامل موثر بر پتانسیل زمین‌لغزش منطقه شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از آبراهه، سنگ‌شناسی، بارندگی، کاربری اراضی، شاخص رطوبت توپوگرافی، انحناء سطح، فاصله از آبراهه و فاصله از جاده انتخاب و تست هم‌خطی عوامل با آزمون فاکتور تورم واریانس (VIF) در نرم‌افزار SPSS بررسی شد. از مجموع 477 زمین‌لغزش، به صورت تصادفی 70 درصد به عنوان داده‌های آزمون (334 نقطه) و 30 درصد به عنوان داده-های اعتبارسنجی (143 نقطه) طبقه‌بندی شدند. جهت تعیین مهم‌ترین پارامترها از نمودار جکنایف و از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) جهت قدرت پیش‌بینی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که، هم‌خطی بین عوامل مورد استفاده وجود ندارد. بر اساس نمودار جکنایف لایه‌های بارندگی، فاصله از جاده، لیتولوژی و کاربری اراضی به ترتیب مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر وقوع زمین‌لغزش در منطقه مورد مطالعه بودند. منحنی تشخیص عملکرد نسبی، نشان‌دهنده دقت 90 درصد (عالی) روش حداکثر آنتروپی در مرحله آموزش و 83 درصد (خیلی خوب) در مرحله اعتبارسنجی بود. بر اساس نقشه نهایی حساسیت زمین‌لغزش بیش از 35 درصد از پهنه حوزه مورد مطالعه دارای پتانسیل حساسیت زمین‌لغزش زیاد و خیلی زیاد می‌باشد.

مشاهده مقاله

ارزیابی اثر اقدامات آبخیزداری بر فرسایش خاک و تولید رواناب در مقیاس کرت و آبخیز در حوضه زوجی کاخک

حمزه نور؛ محمود عرب خدری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

اجرای اقدامات آبخیزداری، به‌منظور کاهش خسارات ناشی از استفاده نامناسب انسان از منابع طبیعی از سال‌های پیش آغاز شده است و اکنون نیز ادامه دارد. برای برنامه‌‌ریزی‌‌های آتی طرح‌‌های اجرایی آبخیزداری، ارزیابی عملکرد اقدامات گذشته امری ضروری است. در این راستا حوضه‌های آبخیز زوجی با توجه به نحوه اجرای اقدامات آبخیزداری در آنها و ... بیشتر اجرای اقدامات آبخیزداری، به‌منظور کاهش خسارات ناشی از استفاده نامناسب انسان از منابع طبیعی از سال‌های پیش آغاز شده است و اکنون نیز ادامه دارد. برای برنامه‌‌ریزی‌‌های آتی طرح‌‌های اجرایی آبخیزداری، ارزیابی عملکرد اقدامات گذشته امری ضروری است. در این راستا حوضه‌های آبخیز زوجی با توجه به نحوه اجرای اقدامات آبخیزداری در آنها و هم‌چنین وجود تجهیزات اندازه‌گیری هدررفت خاک، رواناب و رسوب‌دهی در مقیاس دامنه و حوضه آبخیز، کمک زیادی در ارزیابی اثرات اقدامات آبخیزداری می‌نمایند. در این پژوهش، تاثیر اقدامات مختلف آبخیزداری بر وضعیت هدررفت خاک، رسوب‌دهی و هیدرولوژی در حوضه زوجی کاخک گناباد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، که در مجموع حدود 136 هزار متر مکعب ذخیره رواناب و 294 مترمکعب کنترل رسوب معلق در اثر عملیات آبخیزداری در زیرحوضه نمونه صورت پدیرفته است. نتایج هم‌چنین نشان داد که مقدار دبی اوج رواناب حوضه‌ای و متوسط هدررفت خاک و متوسط تولید رواناب در سطح دامنه، در زیرحوضه نمونه به‌ترتیب 300، 536 و 138 درصد کم‌تر از زیرحوضه شاهد می‌باشد. از سوی دیگر علی‌رغم تفاوت زیرحوضه‌های نمونه و شاهد در هدررفت خاک، تولید رواناب و رسوب‌دهی، نقش وقایع حداکثری در فرسایش خاک و تولید رواناب هر دو زیرحوضه بسیار چشم‌گیر می‌باشد. به‌طوری‌که یک تا سه واقعه فرساینده در هر دو زیرحوضه مورد مطالعه مسئول بیش از 80 درصد هدررفت خاک در دامنه‌ها و تولید رواناب و رسوب‌دهی خوضه‌ها می‌باشند.

مشاهده مقاله

تدوین راهبردهای سازگاری با خشکسالی در استان لرستان با استفاده از مدل SWOT

ابراهیم کریمی سنگچینی؛ کیانفر پیامنی؛ ایرج ویس کرمی؛ مهران زند

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

مدیریت یک پدیده فراگیر و موثر مانند خشکسالی در بخش‌های مختلف اقتصادی نیازمند همکاری تنگاتنگ و برنامه‌ریزی‌های دقیق می‌باشد. فقدان برنامه‌‌ریزی استراتژیک خشکسالی و تاخیر در تصمیم‌گیری‌ها موجب افزایش هزینه‌ها برای کاهش خسارت خشکسالی شده است. این پژوهش با هدف تدوین راهبردهای سازگاری با خشکسالی با استفاده از مدل SWOT در سطح استان ... بیشتر مدیریت یک پدیده فراگیر و موثر مانند خشکسالی در بخش‌های مختلف اقتصادی نیازمند همکاری تنگاتنگ و برنامه‌ریزی‌های دقیق می‌باشد. فقدان برنامه‌‌ریزی استراتژیک خشکسالی و تاخیر در تصمیم‌گیری‌ها موجب افزایش هزینه‌ها برای کاهش خسارت خشکسالی شده است. این پژوهش با هدف تدوین راهبردهای سازگاری با خشکسالی با استفاده از مدل SWOT در سطح استان لرستان انجام شده است. برای این منظور ابتدا وضع موجود منابع اکولوژیک تغییرات محیطی، بخش‌های اقتصادی و میزان وابستگی شان به منابع آب، جمعیت و اشتغال، مدیریت منابع اکولوژیک، سازمان و نهادها مورد تجزیه و تحلیل قرار ‌ گرفتند، سپس با بررسی قوانین و اسناد بالادستی، مصاحبه با مدیران منابع، تصمیم گیرندگان محلی و ملی، کارشناسان، پیشینه منتشره و دیگر اطلاعات در دسترس علل مشکلات و موانع موجود بر سر راه مدیریت خشکسالی در استان شناسایی شدند. نمونه آماری شامل ۲۷ نفر از متخصصین و کارشناسان علمی و اجرایی انتخاب شدند. این موضوعات در قالب فرصت‏ها و تهدیدهای محیطی و نقاط قوّت و ضعف درونی دسته‌بندی شدند، سپس با رهیافت تحلیل SOWT و روش آزمون دلفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. بررسی عوامل قوت نشان می‌دهد که وجود شرکت‌ها و سازمان‌های دارای واحد پایش منابع در استان با وزن 25/0 از اثربخشی و درجه اهمیت بالاتری در بین دیگر عوامل برخوردار است. فقدان برنامه‌ریزی و سازمان‌دهی مناسب برای پایش و ارزیابی خشکسالی با وزن ۳۳/0 دارای اثربخشی بسیار بالایی در بین عوامل ضعف سازگاری با خشکسالی در استان دارد. در بین فرصت‌ها، عامل پیشرفت‌های فناوری در حوزه کشاورزی دقیق با وزن ۱/۰ دارای اثربخشی بسیار بالا هستند. عامل به خطر افتادن معیشت بهره برداران در صورت بروز خشکسالی در بین عوامل موردبررسی تهدیدها با وزن ۲۲/۰ دارای بیشترین اثربخشی است. نتیجه نهایی ارائه راهبردهای مقابله با خشکسالی برای مناطق مختلف استان در بخش‌های تامین منابع آب سطحی و زیر زمینی، زراعت آبی و دیم، آب شرب شهریی و روستایی و آب و محیط زیست رودخانه‌ها بوده است.

مشاهده مقاله

ارزیابی مدلهای تلفیقی هوش مصنوعی در تخمین غلظت مواد جامد محلول در بالادست شهر ساری

علیرضا قائمی؛ سارینا کیخا؛ مهدی اژدری مقدم

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

تخلیه فاضلاب، زباله و کودهای شیمیایی در روستاهای حاشیه رودخانه ها از مهمترین منابع آلودگی کیفیت آب به شمار میرود. حجم ورود پسابهای شهری و کشاورزی به این روخانه باعث افزایش مقادیر آلایندهها شده بطوریکه در بازه سالهای 1372 تا انتهای سال 1396، میانگین آلاینده های موجود در ایستگاه ورند برای سه آلاینده مواد جامد محلول، کلر و سدیم به ترتیب ... بیشتر

مشاهده مقاله

امکان سنجی و اولویت بندی مکانی احداث سد زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک (مطالعه موردی: حوزه آبخیز رودان)

مهدی حیات زاده؛ مهسا تشکری؛ علی فتح زاده؛ جواد چزگی؛ اکرم بمانی خرانق

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

احداث سد زیرزمینی به عنوان یکی از راه‌حل‌های تأمین آب در مناطق خشک که امکان دسترسی به منابع معمول، نظیر چاه و رودخانه دائمی وجود ندارد یا دارای منابع آبی اندکی می‌باشند، توصیه شده است. به همین منظور در پژوهش حاضر مکان‌یابی مناطق مستعد برای احداث این‌گونه سدها مورد بررسی قرار گرفت. محدوده مورد مطالعه حوزه آبخیز رودان در استان هرمزگان ... بیشتر احداث سد زیرزمینی به عنوان یکی از راه‌حل‌های تأمین آب در مناطق خشک که امکان دسترسی به منابع معمول، نظیر چاه و رودخانه دائمی وجود ندارد یا دارای منابع آبی اندکی می‌باشند، توصیه شده است. به همین منظور در پژوهش حاضر مکان‌یابی مناطق مستعد برای احداث این‌گونه سدها مورد بررسی قرار گرفت. محدوده مورد مطالعه حوزه آبخیز رودان در استان هرمزگان می‌باشد که به دلیل دارا بودن شرایط اقلیمی خشک و شرایط خاص زمین-شناسی می تواند از پتانسیل مناسبی برای ساخت سد زیرزمینی برخوردار ‌باشد. در پژوهش حاضر از طریق تلفیق مدل رقومی ارتفاع، خصوصیات توپوگرافی، خصوصیات زمین‌شناسی و خصوصیات هیدرولوژیکی در محیط GIS، تعداد هشت مکان اولیه بعنوان نقاط مستعد احداث سد زیرزمینی مشخص گردید. در ادامه پس از تشکیل ماتریس تصمیم با استفاده از مدل ویکور رتبه‌بندی، تعیین شاخص و انتخاب کوچکترین شاخص به‌عنوان بهترین گزینه صورت پذیرفت. طبق نتایج به ‌دست‌ آمده از بین هشت مکان اولیه تنها دو نقطه مناسب و سایر سایت‌های مستعد به علت فاصله از مراکز تمرکز جمعیتی و کشاورزی رد شدند. رتبه یک واقع در شرق شهر زیارتعلی با توجه به شرایط هیدرولوژیکی و توپوگرافی از جمله اینکه شیب در این سایت کمتر از 5 درصد است بعنوان یکی از بهترین مکان‌ها برای احداث سد زیرزمینی می‌باشد. اولویت دوم واقع در شمال بخش برنطین به‌دلیل قرارگیری در مجاورت روستای کم جمعیتی که آب آشامیدنی از طریق چاه تأمین می‌شود، به عنوان گزینه مناسب جهت احداث سد زیرزمینی در نظر گرفته شد. در سایت‌هایی که اولویت اول و دوم را به خود اختصاص داده‌اند از بین معیارهای مورد استفاده در پژوهش حاضر معیارهای نیازآبی، فاصله از روستا، پارامترهای PH و EC و کمیت آب بیشترین اهمیت را داشته‌اند. با نگاهی به محورهای انتخاب شده در پژوهش حاضر مشاهده می‌شود که بالاترین اولویت‌ها و با ارزش‌ترین محورهای انتخابی در سازندهای کواترنر قرار گرفته که این نکته می‌تواند بیان کننده صحت مکان‌نمایی سازه باشد.

مشاهده مقاله

بررسی توزیع اندازه ذرات ناشی از فرسایش بین‌شیاری در برخی خاک‌ها تحت تأثیر درجه شیب

یاسین صالحی؛ علیرضا واعظی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

شناخت توزیع اندازه ذرات فرسایش یافته گام اساسی برای مدیریت هدر رفت عناصر غذایی و انتقال آلاینده‌ها از خاک است. برای این منظور این پژوهش با هدف بررسی توزیع اندازه رسوبات حاصل از فرسایش بین‌شیاری تحت تأثیر درجه شیب و بافت خاک در برخی خاک‌های منطقه نیمه‌خشک زنجان انجام شد. برای انجام این پژوهش چهار دامنه دارای خاک با بافت مختلف ( لوم ... بیشتر شناخت توزیع اندازه ذرات فرسایش یافته گام اساسی برای مدیریت هدر رفت عناصر غذایی و انتقال آلاینده‌ها از خاک است. برای این منظور این پژوهش با هدف بررسی توزیع اندازه رسوبات حاصل از فرسایش بین‌شیاری تحت تأثیر درجه شیب و بافت خاک در برخی خاک‌های منطقه نیمه‌خشک زنجان انجام شد. برای انجام این پژوهش چهار دامنه دارای خاک با بافت مختلف ( لوم شنی، لوم سیلتی، لوم رس شنی و لوم رسی) در چهار اندازه شیب (5، 10، 15 و 20 درصد) با استفاده از باران شبیه‌سازی شده با شدت 60 میلی‌متر بر ساعت به مدت 60 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی تغییرات زمانی تولید جریان سطحی و شدت فرسایش بین‌شیاری، نمونه‌های رواناب و رسوب در بازه‌های زمانی 5 دقیقه از آغاز رواناب برداشت شد. برای تعیین درصد سنگریزه و اجزاء شن رسوب از سری الک‌های به قطر 75، 2، 1، 5/0، 25/0، 15/0 و 05/0 و برای تعیین درصد ذرات ریزتر (سیلت و رس) از روش هیدرومتر استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش شیب سطح، توزیع اندازه ذرات رسوب در همه خاک‌ها دچار تغییر شد؛ به‌طوری که درصد ذرات درشت‌تر (ذرات بزرگ‌تر از 5/0 میلی‌متر) با افزایش شیب سطح بیشتر شد در حالی که درصد ذرات سیلت (از 002/0 تا 05/0) در همه خاک‌ها کاهش یافت. سیلت برخلاف رس بیش‌ترین نسبت ذرات در رسوب نسبت به خاک اصلی را داشت و این نسبت در خاک لوم سیلتی (33/4) آشکارتر بود. ذرات رس و در همین بافت (26/0) بود. به طور کلی این پژوهش نشان داد که در شیب‌های تندتر به دلیل افزایش قدرت حمل جریان، انتخاب‌پذیری ذرات کاهش و سهم ذرات درشت افزایش می‌یابد.

مشاهده مقاله

ارزیابی شاخص مرکب DRASTIC و شاخص آسیب پذیری نیترات در آلودگی منابع آب زیرزمینی، مطالعه موردی: آبخوان دشت کرمان-باغین

علی بختیاری زاده؛ محمد نجف زاده؛ صدیقه محمدی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

ارزیابی قابل اعتماد آسیب‌پذیری آب زیرزمینی می‌تواند در تعیین دقیق‌تر نقاط آسیب‌پذیر آبخوان برای حفاظت و مدیریت مؤثر منابع آب‌ زیرزمینی مفید واقع شود. در پژوهش حاضر، از شاخص DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی با در نظر گرفتن اثرات کاربری اراضی و آلودگی نیترات برای دشت کرمان- باغین واقع در شهر کرمان استفاده شد. به این ترتیب ... بیشتر ارزیابی قابل اعتماد آسیب‌پذیری آب زیرزمینی می‌تواند در تعیین دقیق‌تر نقاط آسیب‌پذیر آبخوان برای حفاظت و مدیریت مؤثر منابع آب‌ زیرزمینی مفید واقع شود. در پژوهش حاضر، از شاخص DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی با در نظر گرفتن اثرات کاربری اراضی و آلودگی نیترات برای دشت کرمان- باغین واقع در شهر کرمان استفاده شد. به این ترتیب از هفت پارامتر عمق ایستابی، تغذیه خالص، بافت آبخوان، بافت خاک سطحی، توپوگرافی، تأثیر منطقه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی برای محاسبه شاخص DRASTIC استفاده شد. علاوه بر این، پارامترهای کاربری اراضی و خطر بالقوه مرتبط با کاربری اراضی به ترتیب برای محاسبه شاخص DRASTIC مرکب (Composite DRASTIC) و شاخص آسیب‌پذیری نیترات (Nitrate Vulnerability Index) در نرم‌افزار ArcGIS استفاده شد. با ارزیابی سه معیار آسیب‌پذیری با استفاده از هر سه شاخص DRASTIC، CD و NVI همبستگی آن‎ها با خطر آلودگی آب زیرزمینی (GCR) مورد بررسی قرار گرفت؛ که شاخص NVI در سطح 99 درصد و 54/0 R= ارتباط معنی‌داری با خطر آلودگی آب زیرزمینی نشان داد و به عنوان روش برتر نسبت به دو روش دیگر انتخاب شد. شاخص NVI دشت کرمان- باغین را به دو طبقه آسیب‌پذیری خیلی کم (52/75 درصد) با مقدار NVI کمتر از 70 و آسیب‌پذیری کم (48/24 درصد) با مقدار NVI 70 تا 110 تقسیم می‌کند. در مجموع، پیشنهاد می‌شود در محدوده‌هایی که آسیب‌پذیری کم است، برای مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی و جلوگیری از آلودگی این منابع، از احداث صنایع و کشت محصولات کشاورزی که باعث ایجاد آلودگی می‌شود، جلوگیری شود.

مشاهده مقاله

مدل سازی دما در دو اقلیم نیمه خشک و مرطوب با استفاده ازحافظه طولانی- کوتاه مدت (LSTM) و روش‌های پیش پردازنده CEEMD,DWT

کیومرث روشنگر؛ صادق عبدل زاد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

پیش‌بینی تغییرات دما برای اطلاع از میزان تغییرات آن در آینده و در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات آب و هوایی بر منابع آبی و کشاورزی و همچنین اثرات محیطی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت فزاینده‌ای برخوردار است. در این مقاله حداکثر دما با استفاده از روش نوین حافظه طولانی–کوتاه‌ مدت (LSTM) بر پایه روش‌‌های پیش ... بیشتر پیش‌بینی تغییرات دما برای اطلاع از میزان تغییرات آن در آینده و در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییرات آب و هوایی بر منابع آبی و کشاورزی و همچنین اثرات محیطی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت فزاینده‌ای برخوردار است. در این مقاله حداکثر دما با استفاده از روش نوین حافظه طولانی–کوتاه‌ مدت (LSTM) بر پایه روش‌‌های پیش پردازنده تبدیل موجک گسسته (DWT) و تجزیه مد تجربی کامل (CEEMD) در دو اقلیم متفاوت (مرطوب و نیمه خشک ) مدل‌سازی شد. برای این منظور از داده‌‌‌‌‌های مربوط به دوره 2001 تا 2020 ایستگاه‌های سینوپیک واقع درسیاه‌ بیشه شهرستان آمل و فرودگاه شهرستان ارومیه استفاده شد. نتایج حاصل از تحلیل مدل‌ها قابلیت و کارایی بالای روش به کار رفته در تخمین حداکثر دما را به خوبی نشان داد. از طرفی دیگر روش‌های پیش پردازنده باعث بهبود نتایج شدند. در بررسی‌های صورت گرفته مشاهده گردید که نتایج حاصل از تجزیه بر اساس تبدیل موجک منجر به نتایج بهتری می‌شود، به‌طوری که معیار ارزیابی DC برای مدل برتر در منطقۀ نیمه خشک شهرستان ارومیه از 965/0 به 993/0 و درمنطقۀ مرطوب شهرستان آمل از 926/0 به 970/0 افزایش یافت. بهترین حالت ارزیابی برای داده‌های آزمون با استفاده از تبدیل‌ موجک برای منطقۀ نیمه‌خشک با معیارهای ارزیابی997/0=R و993/0=DC و 896/0=RMSE بدست ‌آمد. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت مشخص شد پارامتر دمای یک روز قبل، تأثیرگذارترین پارامتر در تخمین دمای روزانه است.

مشاهده مقاله

ارزیابی میزان آب مصرفی بر اساس تحلیل بهره‌وری آب و اطلاعات آب زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان باشت)

مجید خزایی؛ ایمان صالح؛ رضا بیات؛ شکراله آبسالان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

مفهوم بهره‌وری آب این است که با صرف کمترین مصرف آب بهترین و بیشترین محصول را تولید کرد. در این تحقیق با بررسی های میدانی، اندازه‌گیری‌های صحرایی و تحلیل‌های سنجش از دوری به بررسی بهره‌وری محصولات زراعی و باغی پرداخته شد. بر این اساس در مرحله اول وضعیت منابع آبی آبخوان موردبررسی قرار گرفت. در مرحله بعد سطح زیر کشت آبخوان باشت با استفاده ... بیشتر مفهوم بهره‌وری آب این است که با صرف کمترین مصرف آب بهترین و بیشترین محصول را تولید کرد. در این تحقیق با بررسی های میدانی، اندازه‌گیری‌های صحرایی و تحلیل‌های سنجش از دوری به بررسی بهره‌وری محصولات زراعی و باغی پرداخته شد. بر این اساس در مرحله اول وضعیت منابع آبی آبخوان موردبررسی قرار گرفت. در مرحله بعد سطح زیر کشت آبخوان باشت با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 در نرم‌افزار گوگل ارث انجین مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد، تاریخ کشت و برداشت و تعداد دفعات آبیاری محصولات کشاورزی دشت از طریق تکمیل پرسش‌نامه توسط کشاورزان و کارشناسان مراکز خدمات جهاد کشاورزی بررسی شد. در مرحله بعد نیاز آبی الگوی کشت فعلی با روش فائو پنمن- مانتیث محاسبه شد. در نهایت با ارزیابی محصولات از نظر شاخص‌های بهره‌وری، میزان بهره‌وری محصولات مختلف تعیین شد. محاسبات روش فائو پنمن- مانتیث نشان داد که نیاز آبی محصولات غالب آبخوان شامل مرکبات، گندم، جو، ذرت، کلزا، هندوانه، برنج، حبوبات و یونجه به ترتیب9170، 5630، 4821، 7863، 5411، 9291، 20234، 5225، 14083 مترمکعب بوده است. در مجموع میزان آب مصرف شده توسط محصولات کشاورزی آبخوان باشت نزدیک به 45 میلیون مترمکعب بوده است که تقریباً معادل 1 مترمکعب در هر مترمربع از سطح زیر کشت آبخوان بوده است که این میزان برداشت 64/2 برابر آب قابل ‌برنامه‌ریزی پیش‌بینی ‌شده برای کشاورزی (17 میلیون مترمکعب) است.

مشاهده مقاله

بررسی تاثیر خشکسالی بر کیفیت منابع آب سطحی حوضه رودخانه تیره

طاهر فرهادی نژاد؛ ایرج ویس کرمی؛ مهران زند

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

خشکسالی می‌تواند اثرات منفی جدی بر کیفیت آب موردنیاز برای کشاورزی آبی داشته باشد. حوضه رودخانه تیره به عنوان یکی از زیرحوضه‌های رودخانه دز و زیرمجموعه‌ای از حوضه کارون محسوب می‌شود. برای محاسبه شاخص‌های استاندارد خشکسالی از شاخص بارندگی استاندارد(SPI)، شاخص استاندارد جریان‌های رودخانه‌ای(SSI) و شاخص دهک‌ها (DI) استفاده شد. عناصر ... بیشتر خشکسالی می‌تواند اثرات منفی جدی بر کیفیت آب موردنیاز برای کشاورزی آبی داشته باشد. حوضه رودخانه تیره به عنوان یکی از زیرحوضه‌های رودخانه دز و زیرمجموعه‌ای از حوضه کارون محسوب می‌شود. برای محاسبه شاخص‌های استاندارد خشکسالی از شاخص بارندگی استاندارد(SPI)، شاخص استاندارد جریان‌های رودخانه‌ای(SSI) و شاخص دهک‌ها (DI) استفاده شد. عناصر و ترکیبات هدایت الکتریکی (Ec)، کل جامدات محلول(TDS)، pH و آنیون‌های کلر (Cl-)، سولفات (SO42-) ، بی‌کربنات(HCO3-)، کاتیون‌های سدیم (Na)، کلسیم(Ca) و منیزیم(Mg) موردبررسی قرار گرفته‌اند. برای ترسیم الگوی خشکسالی‌ها ۳ ایستگاه هیدرومتری تنگ محمد حاجی (بالادست)، رحیم‌آباد سیلاخور (میانه‌) و ایستگاه تیره-درود (خروجی) موردبررسی قرار گرفته‌اند. شدیدترین خشکسالی‌های هیدرولوژیک با تداوم 2 ساله و حداقل SSI به مقدار 23/1- در ایستگاه تنگ محمد حاجی در سال‌های آبی 87 و 88 و ایستگاه تیره – درود با تداوم 4 ساله (19/1-) و ایستگاه رحیم‌آباد سیلاخور با تداوم 3 ساله (16/1-) برای سال‌های آبی 91، 92، 93 و 94 رخ داده است. بررسی داده‌های دبی و بارش زیرحوضه‌های تیره نشان می‌دهد که بین دبی و بارش(SPI و SSI) ایستگاه‌های تنگ محمدحاجی و رحیم‌آباد دارای همبستگی متوسط مثبت در سطح معنی‌داری 05/0 بوده ( R2=0.526). بررسی روابط دبی سالانه و پارامترهای کیفیت آب نشان می‌دهد که برای اکثر پارامترها مثل TDS، هدایت الکتریکی، کلر و مجموع آنیون‌ها و کاتیون‌ها همبستگی منفی بوده، بطوریکه حداکثر تمرکز غلظت پارامترها کیفیت در خشکسالی‌ها رخ داده است. در ایستگاه تنگ محمدحاجی بیشترین درصد تغییرات مربوط به سدیم وکلر به‌ترتیب با 55/62 و 70/39 درصد در سال‌های خشک نسبت به میانگین بلندمدت است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در ایستگاه‌های مورد بررسی در حوضه رودخانه تیره درصد تغییرات مربوط به کلسیم، منیزیم و سدیم، و آنیون‌های کربنات وکلر در سال‌های خشک نسبت به میانگین بلندمدت افزایش پیدا کرده است است. همه ایستگاه‌های حوضه تیره دوره خشکسالی هیدرولوژیک نسبتاً خشک (84/0- تا 28/1-) را گذرانده و هیچ‌کدام متحمل خشکسالی هیدرولوژیک شدید نشده‌اند.

مشاهده مقاله

اثربخشی عملیات آبخیزداری اجراء شده حاصل از دستاوردهای طرح‌های تحقیقاتی در حوزه آبخیز چنداب

صفت اله رحمانی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

در اکثر کشورهای جهان، اعم از توسعه یافته و در حال توسعه و توسعه نیافته، تحقیقات کاربردی و توسعه ای در بخش‌ های مختلف اقتصادی و اجتماعی، از جمله بخش کشاورزی و منابع طبیعی، دارای حائز اهمیت بالایی است. برای اجرای پروژه های اجرایی بر مبنای نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده، طی سالیان گذشته بر اساس اهداف از پیش تعیین شده، منابع مالی و امکانات ... بیشتر در اکثر کشورهای جهان، اعم از توسعه یافته و در حال توسعه و توسعه نیافته، تحقیقات کاربردی و توسعه ای در بخش‌ های مختلف اقتصادی و اجتماعی، از جمله بخش کشاورزی و منابع طبیعی، دارای حائز اهمیت بالایی است. برای اجرای پروژه های اجرایی بر مبنای نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده، طی سالیان گذشته بر اساس اهداف از پیش تعیین شده، منابع مالی و امکانات نسبتا مناسبی در بخش کشاورزی و منابع طبیعی، از جمله بخش آبخیزداری، در نظر گرفته شده و هزینه گردیده است. با این وجود، همواره با بحث‌ های فراوانی از سوی موافقان و مخالفان همراه بوده است. این مقاله نتیجه مطالعه ای با هدف ارزیابی اثر بخشی پروژه های آبخیزداری اجراء شده بر اساس نتایج حاصل از تحقیقات، در حوزه آبخیز چندان استان تهران می باشد. که شامل اثر بخشی طرح‌ و پژوه های کاربردی پخش سیلاب، سامانه سطوح آبگیر باران، سد زیر زمینی در این حوزه را می شود. برای بررسی این موضوع، طرح‌های شاخص تحقیقاتی که مبتنی بر رفع مشکلات، و مسائل حوزه‌ مورد مطالعه بوده، و نتایج حاصل از آنها در قالب طرح و پروژه های اجرایی آبخیزداری با هدف کنترل رواناب و فرسایش خاک، بهبود وضعیت پوشش گیاهی و در نهایت بهبود وضعیت اقتصادی و اجتماعی آبخیزنشینان در منطقه عملیاتی اجراء شده است. این مطالعه از نوع پیمایشی و توصیفی بوده و داده های مورد نیاز تحقیق به صورت میدانی و با تکمیل پرسش نامه از ساکنین و ذینفعان حوزه آبخیز مورد مطالعه جمع آوری گریدید. سنجش اعتبار و روایی پرسش نامه با استفاده از ضریب آلفای کرونباخ انجام شد. ضریب آلفای برآورد شده، 87/0 بود که نشان دهنده یکپارچه گی و هماهنگی در چارچوب پرسش نامه می باشد. سپس با استفاده از روش منفعت - هزینه (B/C) و سطح رضایت مندی و شاخص کارایی اقتصادی تجریه و تحلیل شده است. نتایج تحقیق نشان داد که کشاورزان و روستاییان ساکن درحوزه آبخیز مورد مطالعه، از اجرای پروژه‌های سد زیر زمینی و آبگیرهای پخش سیلاب آبخوان داری اجراء شده، رضایت کامل دارند و اجرای این پروژه‌ها در وضعیت منطقه به لحاظ بهبود پوشش گیاهی، کنترل سیلاب، توسعه سطح زراعت، دامداری و بهبود درآمد و معیشت روستاییان اثرات مثبت قابل توجهی داشته است. پروژه های منتخب به اجرا در آمده از نظر اقتصادی و اجتماعی اثر بخش بوده و دارای توجیه اقتصادی و اجتماعی می باشند. بطوری که نسبت فایده به هزینه، 73/3 واحد و شاخص کارایی اقتصادی، 73/2 واحد برآورد شده است.

مشاهده مقاله

تاثیرپذیری مؤلفه‌های هیدرولوژیکی و تولید رسوب مناطق خشک از پوسته‌های زیستی مختلف در کرت‌های آزمایشگاهی

واحدبردی شیخ؛ آرین مطبوع؛ علی محمدیان بهبهانی؛ آرش زارع گاریزی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

تپه‌ماهورهای پیرامون تالاب آجی‌گل در استان گلستان در معرض فرسایش شدید قرار دارد و سالانه حجم زیادی از رسوبات این دامنه‌ها به داخل تالاب‌ وارد می‌شود. در حالی که سطح وسیعی از تپه‌ماهورهای مشرف به این تالاب پوشیده از پوسته‌های زیستی بوده و به سبب عدم آگاهی کافی از ارزش، حساسیت و کارکرد اکولوژیکی آن‌ها، مورد غفلت و تخریب قرار گرفته‌اند. ... بیشتر تپه‌ماهورهای پیرامون تالاب آجی‌گل در استان گلستان در معرض فرسایش شدید قرار دارد و سالانه حجم زیادی از رسوبات این دامنه‌ها به داخل تالاب‌ وارد می‌شود. در حالی که سطح وسیعی از تپه‌ماهورهای مشرف به این تالاب پوشیده از پوسته‌های زیستی بوده و به سبب عدم آگاهی کافی از ارزش، حساسیت و کارکرد اکولوژیکی آن‌ها، مورد غفلت و تخریب قرار گرفته‌اند. بهبود خصوصیات خاک، جلوگیری از برخورد مستقیم قطرات باران با سطح خاک، همگی حاکی از نقش مهم پوسته‌های زیستی در فرایندهای هیدرولوژیکی و کنترل هدررفت خاک هستند. در پژوهش حاضر با استفاده از سامانه شبیه‌ساز باران نقش پوسته‌های زیستی در فرایندهای هیدرولوژیکی مناطق خشک بررسی شد. نتایج شبیه‌سازی بارش – رواناب (پنج تیمار مختلف از پوشش‌های غالب منطقه در کرت‌های آزمایشی دو مترمربعی و سه تکرار برای هر تیمار)، با شدت بارش 82 میلی‌متر در ساعت و تداوم 30 دقیقه‌ای نشان داد که متوسط میزان جرم رسوبات خروجی از کرت‌های با پوشش غالب خزه (104 گرم)، گلسنگ (91 گرم)، ترکیب گلسنگ-خزه (176 گرم) و بوته (99 گرم) به‌طور چشمگیری نسبت به خاک لخت (1133 گرم) کمتر است. بنابراین در صورت تخریب پوسته‌های زیستی موجود و تشکیل مناطق فاقد پوشش، میزات رسوبدهی نسبت به تیمارهای گلسنگ، خزه و درمنه در حدود 10 برابر و نسبت به کرت‌های با پوشش ترکیب گلسنگ-خزه در حدود 5 برابر افزایش پیدا خواهد کرد. کاهش معنی‌دار میزان نفوذ آب در خاک در اثر حضور پوسته‌های زیستی(P < 0.05)، باعث افزایش معنی‌دار30 الی 40 درصد تولید رواناب نسبت به تیمار پوشیده از بوته و افزایش معنی‌دار 8 الی 18 درصد نسبت به تیمار خاک لخت می‌شود (P < 0.01). بنابراین، پوسته‌های زیستی با کاهش هدررفت خاک و غلظت رسوبات، باعث تولید و انتقال رواناب سطحی باکیفیت به تالاب ها و در نتیجه حفظ کارکرد اکولوژیک و سلامت بوم‌سازگان تالاب‌های منطقه می‌شود. نتایج این پژوهش تاثیرگذاری مثبت پوسته‌های زیستی در عملکرد هیدرولوژیکی و اکولوژیکی عرصه‌های بیابانی شمال دشت گرگان و حفاظت تالاب‌های منطقه که در کنوانسیون رامسر ثبت شده‌اند را نشان می‌دهد.

مشاهده مقاله

برآورد مقدارتبخیر-تعرق محدوده متاثر از عرصه پخش سیلاب با استفاده از الگوریتم متریک

قباد رستمی زاد؛ مجتبی پاک پرور؛ پرویز عبدی نژاد؛ زهرا عبداللهی؛ جعفر خلفی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1402

چکیده

تبخیر و تعرق یکی از مهمترین عناصر چرخه هیدرولوژیکی است. برآورد تبخیر و تعرق برای مدیریت مؤثرجنگل، آبیاری، مرتع و منابع آب و همچنین افزایش عملکرد و مدیریت بهتر محصول ضروری است. هدف از این پژوهش واسنجی الگوریتم METRIC در تخمین تبخیر و تعرق در دشت سهرین-قره‌چریان که متأثر از پخش سیلاب است، می‌باشد. در این مطالعه تصاویر ماهواره ای لندست ... بیشتر تبخیر و تعرق یکی از مهمترین عناصر چرخه هیدرولوژیکی است. برآورد تبخیر و تعرق برای مدیریت مؤثرجنگل، آبیاری، مرتع و منابع آب و همچنین افزایش عملکرد و مدیریت بهتر محصول ضروری است. هدف از این پژوهش واسنجی الگوریتم METRIC در تخمین تبخیر و تعرق در دشت سهرین-قره‌چریان که متأثر از پخش سیلاب است، می‌باشد. در این مطالعه تصاویر ماهواره ای لندست 8 در دوره یکساله 1399-1400 برای به‌دست آوردن ضرایب باندهای مربوطه استفاده شد. سپس شار خالص تشعشع سطح زمین و شار حرارتی زمین با استفاده از شارهای تشعشعی ورودی-خروجی از آلبیدو، ضرایب انتشار سطحی، دمای سطح زمین و شاخص‌های گیاهی برآورد شد. در مرحله بعد شار حرارتی محسوس با تعیین پیکسل‌های سرد و گرم محاسبه و در نهایت نقشه‌های تبخیر و تعرق استخراج شد. نتایج نشان داد با افزایش تراکم پوشش گیاهی، تبخیر و تعرق روزانه نیز افزایش می‌یابد. در ابتدای دوره رشد، دامنه تبخیر و تعرق بین 08/0 تا 97/4 میلی‌متر در روز تخمین زده شد در حالی که این مقدار در اواسط و اواخر فصل رشد به ترتیب در محدوده 086/0 تا 56/5 و 59/0 تا 57/9 میلی‌متر در روز تخمین زده شد. بر اساس نتایج این پژوهش تبخیر و تعرق حاصل از مدل بیلان آب خاک و مدل متریک به ترتیب معادل 24115 و 25648 مترمکعب در سال برآورد شد. اعتبارسنجی نتایج مقدار تبخیر و تعرق حاصل از مدل متریک با مقدار تبخیر و تعرق واقعی حاصل از مدل بیلان آب خاک مقایسه شد که ضریب خطا معادل 97/5 درصد به دست آمد. این درصد خطا نشان می‎دهد الگوریتم متریک برای برآورد ET در منطقه مورد مطالعه از دقت لازم برخوردار است.

مشاهده مقاله

واسنجی مدل SWAT با تلفیق الگوریتم تکاملی PSO و روش تاگوچی

حسین شیرانی؛ انیس اسدی؛ سمیه صدر؛ علی اصغر بسالت پور؛ عیسی اسفندیار پور

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 04 آذر 1402

چکیده

در این پژوهش قابلیت استفاده از مدل SWAT برای شبیه‌سازی روان‌آب ماهانه در حوضه آبخیز جوانمردی، از زیرحوضه‌های اصلی حوضه آبخیز لردگان (حد فاصل ′56 ˚50 تا ′13 ˚51 طول شرقی و ′23 ˚31 تا ′38 ˚31 عرض شمالی با مساحت تقریبی 380 کیلومترمربع) بررسی شد. به منظور واسنجی مدل SWAT از الگوریتم PSO استفاده شد. از آنجاکه هیچ قانون ریاضی و منطقی برای تعیین ... بیشتر در این پژوهش قابلیت استفاده از مدل SWAT برای شبیه‌سازی روان‌آب ماهانه در حوضه آبخیز جوانمردی، از زیرحوضه‌های اصلی حوضه آبخیز لردگان (حد فاصل ′56 ˚50 تا ′13 ˚51 طول شرقی و ′23 ˚31 تا ′38 ˚31 عرض شمالی با مساحت تقریبی 380 کیلومترمربع) بررسی شد. به منظور واسنجی مدل SWAT از الگوریتم PSO استفاده شد. از آنجاکه هیچ قانون ریاضی و منطقی برای تعیین بهترین ترکیب پارامترهای الگوریتم PSO وجود ندارد و این ترکیب ها به اساس آزمون و خطا و از میان ترکیبهای بسیار متنوع انتخاب میشوند لذا این روش بسیار وقت‌گیر، گران و گاهی غیر ممکن است. در این پژوهش از روش تاگوچی برای تعیین بهترین ترکیب حاصل از پارامترهای الگوریتم PSO مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای الگوریتم PSO شامل تعداد شبیه‌سازی (A)، تعداد تکرار (B)، وزن محاسبه سرعت (C) و پارامتر حرکت (D)، در چهار سطح تعریف شدند. سپس این پارامترها، مطابق آزمایش‌های موجود در آرایه متعامد L16 (با استفاده از روش طراحی آزمایش‌های تاگوچی)، طراحی و اجرا شدند. مقیاس عملکردی مورد استفاده برای ارزیابی الگوریتم‌ها، RPD (درصد انحراف نسبی) انتخاب شد. با توجه به ماهیت متغیر پاسخ در این مطالعه، برای تحلیل نتایج آزمایش تاگوچی از شاخص S/N "هر‌چه کم‌تر، بهتر" استفاده گردید. مرحله انتخاب آرایه‌ها و محاسبات در نرم‌افزار Minitab 16 انجام گرفت. بر اساس نتایج شبیه‌سازی شده توسط الگوریتم PSO مشخص شد که مدل SWAT دقت قابل قبولی برای برآورد روان‌آب ماهانه در منطقه مورد مطالعه دارد؛ به‌طوری که شاخص‌های r-factor و p-factor به‌دست آمده به ترتیب 23/1 و 88/0 بودند و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف نیز در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 77/0 و 75/0 بودند. به‌علاوه، بهترین ترکیب حاصل از کاربرد روش تاگوچی برای پارامتر های تعداد شبیه‌سازی، تعداد تکرار، وزن محاسبه سرعت و پارامترهای مناسب در الگوریتم PSO به ترتیب 40، 100، 2/0 و 15/0 (A4B4C4D3) تعیین گردید. نتایج گویای این است که مدل SWAT دقت قابل قبولی برای برآورد روان‌آب ماهانه در حوضه آبخیز جوانمردی داشته و روش PSO الگوریتم موثری در واسنجی و تعیین عدم قطعیت مدل در این حوزه بوده و همچنین استفاده از روش طراحی آزمایشات تاگوچی راهی مناسب برای تعیین بهترین ترکیب پارامترهای الگوریتم PSO برای محققانی است که از این روش برای بهینه‌سازی مدل SWAT استفاده می‌کنند.

مشاهده مقاله

کاربست تحلیل SWOT با تفکیک عوامل طبیعی و انسانی در مدیریت جامع حوزه آبخیز میخ‌ساز در استان مازندران

رضا چمنی؛ هنگامه شکوهیده؛ سمیه زارع؛ رضا زارعی؛ حامد امینی؛ لیلا همتی؛ وحید موسوی؛ عبدالواحد خالدی درویشان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 08 آذر 1402

چکیده

امروزه عوامل مختلف محیطی و انسانی بر عملکرد حوزه‌های آبخیز تأثیرگذار بوده و سبب رخدادهای مختلفی در وضعیت اقتصادی-اجتماعی ذینفعان گردیده است. لذا در این پژوهش سعی شده است تأثیر عوامل تأثیرگذار در حوزه آبخیز میخ‌ساز استان مازندران با رویکرد کاربست تحلیل SWOT مورد ارزیابی قرار گیرد. بر این اساس نقاط ضعف، قدرت، فرصت و تهدیدهای حوزه آبخیز ... بیشتر امروزه عوامل مختلف محیطی و انسانی بر عملکرد حوزه‌های آبخیز تأثیرگذار بوده و سبب رخدادهای مختلفی در وضعیت اقتصادی-اجتماعی ذینفعان گردیده است. لذا در این پژوهش سعی شده است تأثیر عوامل تأثیرگذار در حوزه آبخیز میخ‌ساز استان مازندران با رویکرد کاربست تحلیل SWOT مورد ارزیابی قرار گیرد. بر این اساس نقاط ضعف، قدرت، فرصت و تهدیدهای حوزه آبخیز میخ‌ساز با مصاحبه‌های حضوری و همچنین استفاده از مطالعات آبخیزداری تعیین گردید. سپس با ضرب امتیاز نهایی هر راهبرد در تعداد نقاط قوت و فرصت موثر، اولویت‌ها راهبردهای مختلف تعیین گردید. نتایج پژوهش نشان داد اتکای درآمد به بخش‌های مختلف (دامداری-کشاورزی-خدمات) و تنوع اقلیمی (بارش و دما) در آبخیز با وزن 23/0، کافی نبودن مایملک نسبت به بعد خانوار با وزن 63/0، امکان احیای صنایع دستی و طبیعت مناسب برای گردشگری با وزن 3/0 و سرمای زودرس و دیرس و عدم وجود زیرساخت بیمه و تسهیلات بانکی مناسب و خطر سیل برای روستاهای مستقر در دره با وزن 18/0 به ترتیب مهم‌ترین نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصت و تهدید می‌باشند. همچنین تفکیک عوامل انسانی و عوامل طبیعی نشان داد عوامل انسانی در هر 4 بخش نسبت به عوامل طبیعی از امتیاز بیش‌تری برخوردار می‌باشند. به طوری که نقاط ضعف و قوت عوامل انسانی به ترتیب با 53/1 و 04/1 بیش‌ترین امتیاز و نقاط ضعف و فرصت عوامل طبیعی با 22/0 و 5/0کم‌ترین امتیاز را دارا می‌باشد. همچنین راهبرد کاهش تخریب منابع و اصلاح الگوی معیشتی به ترتیب با امتیازهای 21/2 و 19/2 در اولویت های اول و دوم قرار دارند. به طور کلی وضعیت حوزه آبخیز میخ‌ساز در ناحیه رقابتی ماتریس کاربست SWOT قرار گرفت.

مشاهده مقاله

تعداد دوره‌ها	15
تعداد شماره‌ها	59
تعداد مقالات	688
تعداد نویسندگان	1,481
تعداد مشاهده مقاله	497,642
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	431,970
نسبت مشاهده بر مقاله	723.32
نسبت دریافت فایل بر مقاله	627.86
تعداد مقالات ارسال شده	1,029
درصد پذیرش	35
متوسط زمان تا اولین اقدام (روز)	2
متوسط زمان داوری (روز)	30
متوسط زمان پذیرش (روز)	150
متوسط زمان انتشار (بعد از پذیرش) (روز)	180
تعداد پایگاه های نمایه شده	4

دوره 15 (1402)

دوره 14 (1401)

دوره 13 (1400)

دوره 12 (1399)

دوره 11 (1398)

دوره 10 (1397)

دوره 9 (1396)

دوره 8 (1395)

دوره 7 (1394)

دوره 6 (1393)

دوره 5 (1392)

دوره 4 (1391)

دوره 3 (1390)

دوره 2 (1389)

دوره 1 (1388)

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

بانک ها و نمایه نامه ها

ابر واژگان