مهدی وفاخواه؛ مصطفی ذبیحی سیلابی؛ صدیقه مدرسی طباطبایی؛ حسین سروی صدرآباد؛ آرزو شفیعی بافتی؛ نگین قادری دهکردی؛ محمدرضا ریاحی؛ سیدسعید غیاثی
چکیده
مقدمه بررسی وضعیت اقلیمی در حوزه‌های آبخیز، نقش تعیین‌کننده‌ای در برنامه‌ریزی‌های مدیریت منابع آب دارد. این در حالی است که تغییرات دما و بارش اثر زیادی بر روی دبی رودخانه‌ها، فرسایش خاک، نوسان سطح سفره‌های آب زیرزمینی و وقوع سیلابها به‌جا می‌گذارند. انجام پژوهش‌های مرتبط با تغییر اقلیم، به‌منظور آمادگی هرچه ...
بیشتر
مقدمه بررسی وضعیت اقلیمی در حوزه‌های آبخیز، نقش تعیین‌کننده‌ای در برنامه‌ریزی‌های مدیریت منابع آب دارد. این در حالی است که تغییرات دما و بارش اثر زیادی بر روی دبی رودخانه‌ها، فرسایش خاک، نوسان سطح سفره‌های آب زیرزمینی و وقوع سیلابها به‌جا می‌گذارند. انجام پژوهش‌های مرتبط با تغییر اقلیم، به‌منظور آمادگی هرچه بیشتر برای مقابله با هزینه‌های خسارت‌بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری است. بررسی مطالعات انجام گرفته در کشور نشان می‌دهد، مقیاس مطالعه در اکثر موارد در سطح محلی است و بررسی روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن به‌ویژه در سطح کشور مطالعه نشده است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف تعیین روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن در سطح کشور انجام شد.مواد و روش‌هادر این پژوهش، روند دبی متوسط سالانه در سطح کشور با لحاظ اثر سدها، با استفاده از روش من‌کندال و شیب‌سن انجام شده است. ابتدا، آمار تمامی ایستگاه‌های هیدرومتری موجود در زیرحوضه‌های شش حوزه آبخیز بزرگ کشور از شرکت مدیریت منابع آب کشور دریافت شد. در نهایت، 139 ایستگاه هیدرومتری با طول دوره آماری 17 تا 65 سال انتخاب شد. آمار این ایستگاه‌ها با اطلاعات موجود در ایستگاه‌های مجاور مقایسه و مقادیر مشکوک نیز کنترل شد. همگن بودن داده‌ها نیز با استفاده از آزمون توالی و بازسازی سال‌های فاقد آمار با استفاده از رگرسیون خطی از طریق استفاده از ایستگاهی با بالاترین ضریب همبستگی برای هر ایستگاه با آمار ناقص، انجام شد. در گام بعدی، بررسی روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن از آزمون‌های غیر پارامتریک من‌کندال و تخمین‌گر شیب‌سن در محیط نرم‌افزار XLSTAT انجام شد. پس از تعیین روند ایستگاه‌های مطالعاتی، نقشه توزیعی روند دبی جریان در سطح کشور مشتمل بر شش حوزه آبخیز بزرگ کشور در محیط نرم‌افزار ArcGIS10.2 تهیه شد.نتایج و بحثنتایج این پژوهش نشان داد، 14 ایستگاه تحت تأثیر سد بودهاند که با این وجود، در ایستگاه‌های بدون دخالت سد، تعداد 84 ایستگاه دارای روند کاهشی (60 درصد)، شش ایستگاه روند افزایشی (پنج درصد) و 35 ایستگاه (25 درصد) دیگر نیز در سطح اطمینان 95 درصد فاقد روند بودند. بررسی روند سری زمانی میانگین دبی سالانه در هر یک از شش حوزه آبخیز بزرگ کشور نیز نشان داد، 80 درصد از ایستگاه‌های مطالعاتی در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان دارای روند کاهشی بوده است، در حالی‌که به‌ترتیب 20، 10 و نه درصد از کل ایستگاه‌های مطالعاتی حوزه‌های آبخیز دریای خزر، فلات مرکزی و خلیج فارس و دریای عمان و نیز تمام ایستگاه‌های حوزه آبخیز مرزی شرق (هامون) فاقد روند بودهاند. در این بین، کل ایستگاه‌های مطالعاتی در حوزه آبخیز دریاچه ارومیه و سرخس و 68 درصد از ایستگاه‌های مطالعاتی در حوزه آبخیز دریای خزر از روند کاهشی برخوردار بودهاند.نتیجه‌گیرینتایج به‌دست آمده از این پژوهش، نشان‌دهنده وجود روند کاهشی و معنیدار در غالب ایستگاه‌های مطالعاتی (84 ایستگاه) بود. از همین رو، روند کاهشی ایستگاه‌های هیدرومتری در سطح کشور را می‌توان به کاهش بارش، افزایش دما و ظهور خشکسالی‌های طاقت‌فرسایی ناشی از تغییرات اقلیمی و همچنین دخالت‌های انسانی از جمله افزایش بی‌رویه احداث سدها و نیز تغییر کاربری غیراصولی ارتباط داد. با این‌حال، یکی از محدودیت‌های پژوهش حاضر، عدم لحاظ تغییرات اقلیمی و تغییرات کاربری اراضی و تعیین سهم هرکدام از عوامل مذکور در روند کاهشی و افزایشی ایستگاه‌های مذکور است. نتایج پژوهش حاضر می‌تواند برای برنامه‌ریزان و سیاست‌مداران عرصه آب به جهت مدیریت منابع آب بسیار مفید و حائز اهمیت باشد.
رضا چمنی؛ مهدی وفاخواه؛ سیدحمیدرضا صادقی
چکیده
امروزه خشکسالی به یکی از موضوعات داغ مورد توجه جهان تبدیل شده است اما تاثیر آن بر ارائه خدمات و سلامت حوزه آبخیزها در مواجه با این بلای طبیعی کمتر مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر همین اساس، در این پژوهش سعی شده است تا تاثیر خشکسالی در دوره 1384 تا 1398 بر سلامت حوزه آبخیز افین مبتنی بر تغییرات پایایی (Rel)، تاب‌آوری (Res) و آسیب‌پذیری (Vul) مورد ...
بیشتر
امروزه خشکسالی به یکی از موضوعات داغ مورد توجه جهان تبدیل شده است اما تاثیر آن بر ارائه خدمات و سلامت حوزه آبخیزها در مواجه با این بلای طبیعی کمتر مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر همین اساس، در این پژوهش سعی شده است تا تاثیر خشکسالی در دوره 1384 تا 1398 بر سلامت حوزه آبخیز افین مبتنی بر تغییرات پایایی (Rel)، تاب‌آوری (Res) و آسیب‌پذیری (Vul) مورد ارزیابی قرار گیرد. لذا، داده‌های بارندگی سه ایستگاه باران‌سنجی با روش عکس فاصله وزنی برای حوزه آبخیز و زیرحوضه‌ها میان‌یابی شد. سپس، شاخص بارش استاندارد شده (SPI) بر اساس میانگین و انحراف معیار داده‌های ماهانه تعیین شد و برای محاسبه شاخص‌های Rel ،Res و Vul مورد استفاده قرار گرفت. در انتها، با محاسبه مقدار میانگین هندسی این شاخص‌ها وضعیت کلی سلامت آبخیز تعیین شد. نتایج سالانه پژوهش نشان داد، آبخیز افین به لحاظ شاخص‌های Rel ،Res و Vul به‌ترتیب مقادیری بین 0.92-0.83، 0.33-0.17 و 0.54-0.24 را دارا است. شاخص RelResVul نیز مقادیری بین 0.53-0.37 را به خود اختصاص داده است. همچنین، متوسط شاخص سلامت حوزه آبخیز در این دوره 0.42 محاسبه شد که نشان‌دهنده قرارگیری سلامت حوزه آبخیز در گروه متوسط است. تغییرات مکانی سلامت آبخیز نیز نشان داد، شاخص‌های Rel ،Res و Vul در زیرحوضه‌های مختلف به‌ترتیب مقادیری بین 0.86-0.85، 0.24-0.21 و 0.78-0.76 را دارا هستند. نتایج تحلیل بارندگی منطقه حاکی از آن است که با توجه به ثبات نسبی بارندگی، تاثیر دخالت‌های انسانی و تشدید عوامل تهدیدکننده سلامت آبخیز، بیش از پیش بر وضعیت موجود تاثیرگذار بوده است و در صورت عدم توجه به آن تاثیرات زیان‌باری در پی خواهد داشت.
رضا چمنی؛ سید حمیدرضا صادقی؛ مهدی وفاخواه؛ مریم نقدی
چکیده
خشکسالی از جمله بلایای طبیعی مرتبط با آب و هوا و یکی از بزرگ‌ترین تهدیدهای بقای انسان است که تأثیرات نامطلوبی بر پایداری اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی می‌گذارد. حال آن‌که مقوله‌های مرتبط بر آن و از جمله تأثیر آن بر سلامت حوزه آبخیز کمتر مورد توجه قرارگرفته است. بر همین اساس، در این پژوهش سعی شده است تا سلامت حوزه آبخیز چالوس بر ...
بیشتر
خشکسالی از جمله بلایای طبیعی مرتبط با آب و هوا و یکی از بزرگ‌ترین تهدیدهای بقای انسان است که تأثیرات نامطلوبی بر پایداری اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی می‌گذارد. حال آن‌که مقوله‌های مرتبط بر آن و از جمله تأثیر آن بر سلامت حوزه آبخیز کمتر مورد توجه قرارگرفته است. بر همین اساس، در این پژوهش سعی شده است تا سلامت حوزه آبخیز چالوس بر اساس تغییرات پایایی (Rel)، تاب‌آوری (Res) و آسیب‌پذیری (Vul) تحت تأثیر خشکسالی مستند به دوره آماری ۱۳۶۵ تا ۱۳۹۴ مورد ارزیابی قرار گیرد. برای انجام این پژوهش، داده‌های بارندگی نُه ایستگاه با روش عکس مجذور فاصله برای آبخیز میان‌یابی شد. سپس، با تعیین میانگین و انحراف معیار داده‌ها، شاخص خشکسالی (SPI) تعیین شد. همچنین، برای محاسبه شاخص‌های Rel، Res و Vul از مقدار میانه شاخص SPI استفاده شد. سپس، با محاسبه مقدار میانگین هندسی این شاخص‌ها وضعیت کلی سلامت آبخیز تعیین شد. نتایج پژوهش نشان داد، شاخص SPI در دوره آماری مذکور با مقادیری بین 1.43- و 2.25 الگویی همانند بارندگی داشته و با افزایش بارندگی در انتهای دوره، این شاخص نیز مقادیر مثبت بیشتری را به خود اختصاص داده است. ارزیابی سلامت آبخیز نیز نشان داد که شاخص‌های Rel، Res و Vul به‌ترتیب 0.5، 0.23 تا 0.62 و 0.06 تا یک را داشته است. میانگین هندسی این شاخص‌ها نیز بین 0.19 تا 0.58 بود. نهایتاً متوسط شاخص سلامت حوزه آبخیز چالوس بر اساس پویایی شاخص خشکسالی 0.45 و در گروه "متوسط" بود که نتایج به‌دست آمده دلالت بر متوسط بودن شرایط اقلیمی حاکم بر منطقه و طبعاً نقش ماشه‌ای دخالت‌های انسانی در تهدید سلامت آبخیز چالوس دارد. یافته‌های بررسی نقش مهمی در تبیین شیوه‌های مدیریت سازگار حوزه آبخیز مذکور ایفا خواهد کرد.
مجتبی رضائی؛ مهدی وفاخواه؛ باقر قرمزچشمه
چکیده
سیل یک اتفاق ناگهانی و رویدادی سریع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان باعث بروز خسارات جانی و مالی محسوس و نامحسوس میشود. کنترل و یا کاهش خسارت این عارضه ویرانگر نیازمند مطالعات صحیح و دقیق میباشد.در این راستا شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای تولید رواناب در آبخیز دارای اهمیت بسیاری میباشد. هدف از این پژوهش تعیین سیل‌خیزی ...
بیشتر
سیل یک اتفاق ناگهانی و رویدادی سریع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان باعث بروز خسارات جانی و مالی محسوس و نامحسوس میشود. کنترل و یا کاهش خسارت این عارضه ویرانگر نیازمند مطالعات صحیح و دقیق میباشد.در این راستا شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای تولید رواناب در آبخیز دارای اهمیت بسیاری میباشد. هدف از این پژوهش تعیین سیل‌خیزی به‌صورت توزیعی و زیرحوضه‌ای و مقایسه آنها در حوزه آبخیز خانمیرزا واقع در استان چهارمحال و بختیاری میباشد.بدین منظور ابتدا ورودیهای مدل با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS 9.3 استخراج و سپس مدل واسنجی و اعتبارسنجی شد. در مرحله بعد برای تعیین سیل‌خیزی برای واحدهای سلولی و زیرحوضه‌ای با اجرای روش "عکس‌العمل سیل واحد" ابتدا بارش طراحی با دوره بازگشت‌های 25، 50 و 100 در محل ایستگاه آلونی استخراج، سپس میزان تاثیر هر یک از سلولها و زیرحوضه‌ها بر آب‌نمود خروجی کل حوزه آبخیز به‌دست آمد. نتایج ارزیابی مدل بر اساس مقایسه بین دبی‌های هم عرض نشان داد، مدل در مرحله اعتبارسنجی با ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب کارایی و ضریب تبیین به‌ترتیب برابر 1.53، 0.89 و 0.74 آب‌نمود سیلاب را با دقت بالایی شبیه‌سازی کرده است. همچنین، نتایج این پژوهش بر اساس نمایه آماری خطای نسبی حجم سیلاب، دبی اوج، زمان پایه و زمان تا اوج نشان داد که مدل ModClark در تخمین حجم سیلاب و دبی اوج خطای کمتری داشته است. نتایج نهایی نشان داد، سیل‌خیزی در واحدهای زیرحوضه‌ای از پایین‌دست به سمت بالادست حوزه آبخیز افزایشی و در واحدهای سلولی از توزیع خاصی پیروی نمی‌کند.
سهیلا آقابیگی امین؛ عبدالرسول تلوری؛ سید خلاق میرنیا؛ سادات فیض‌نیا؛ مهدی وفاخواه
چکیده
غلظت رسوب در رودخانه‌ها و به‌ویژه در رودخانه‌های فصلی متاثر از جریان ناشی از تغییرات باران و یا ذوب برف در مواقع سیلابی است. با توجه به این‌که آبگیری و همچنین، عمر مفید مخازن سدهای احداث شده بر روی رودخانه‌های فصلی به‌شدت وابسته به جریان‌های سیلابی است، بررسی این موضوع، مهم و ضروری به‌نظر میرسد. در پژوهش حاضر، ...
بیشتر
غلظت رسوب در رودخانه‌ها و به‌ویژه در رودخانه‌های فصلی متاثر از جریان ناشی از تغییرات باران و یا ذوب برف در مواقع سیلابی است. با توجه به این‌که آبگیری و همچنین، عمر مفید مخازن سدهای احداث شده بر روی رودخانه‌های فصلی به‌شدت وابسته به جریان‌های سیلابی است، بررسی این موضوع، مهم و ضروری به‌نظر میرسد. در پژوهش حاضر، تغییرات میزان غلظت رسوب معلق در سیلابها و همچنین، رواناب ناشی از ذوب برف در فصل بهار در رودخانه آبشینه در حوضه سد اکباتان همدان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، در طول دوره پیشبینی شده برای انجام این پژوهش، تعداد سه واقعه رگباری در فصل پاییز، دو واقعه رگباری در فصل بهار و پنج واقعه ذوب برف انتخاب و مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. تعداد کل نمونههای برداشت شده برای اندازهگیری بار معلق 226 عدد است که تجزیه و تحلیل آنها نشان از تغییرپذیری بار رسوب معلق در این حوضه دارد. ترسیم منحنیهای سنجه رسوب برای داده‌ها در پایههای زمانی مختلف روندهای متفاوتی را نشان میدهند. مقدار ضریب همبستگی برای هر دو وقایع رگباری و ذوب برف به‌طور جزء به‌ترتیب 0.79 و 0.50 و برای کل داده‌های سال 0.79 است. همچنین، بررسی مقادیر ضریب و توان منحنیهای سنجه بیانگر عدم تفاوت در فرسایشپذیری حوضه در دو فصل بررسی شده از سال است. تفکیک دو بخش بالارونده و پایین‌رونده هیدروگراف و بررسی اثر دبی آنها باعث بهبود روابط برازش شده بر منحنی سنجه رسوب شد. همچنین، الگوهای روابط بین دبی و غلظت رسوب به شکل حلقههای ساعتگرد و پادساعتگرد و الگویی مرکب از این دو نشان از توزیع منبع رسوب در سراسر حوزه آبخیز است.
حسین ایزانلو؛ مهدی وفاخواه
چکیده
برآورد سیل با دوره بازگشت معین، برای طراحی سازه‌های هیدرولیکی، تثبیت سواحل رودخانه، پروژه‌های آبخیزداری و پهنه‌بندی سیل یکی از عناصر مهم محسوب میشود. حوزه آبخیز کوشک‌آباد یکی از زیرحوضه‌های اصلی حوضه کشف‌رود در شمال شرق ایران، با مساحت 87.45 کیلومترمربع در 11 کیلومتری مشهد، به‌لحاظ داشتن شرایط خاص اقلیمی و توپوگرافی ...
بیشتر
برآورد سیل با دوره بازگشت معین، برای طراحی سازه‌های هیدرولیکی، تثبیت سواحل رودخانه، پروژه‌های آبخیزداری و پهنه‌بندی سیل یکی از عناصر مهم محسوب میشود. حوزه آبخیز کوشک‌آباد یکی از زیرحوضه‌های اصلی حوضه کشف‌رود در شمال شرق ایران، با مساحت 87.45 کیلومترمربع در 11 کیلومتری مشهد، به‌لحاظ داشتن شرایط خاص اقلیمی و توپوگرافی همواره در معرض وقوع سیلاب‌های مخرب و خسارت‌های ناشی از آن است. در این تحقیق، برای برآورد دبی بیشینه سیلاب حوضه از سه روش مدل هیدرولوژیکی بارش–رواناب HEC-HMS، تحلیل فراوانی سیلاب و معادله‌های تجربی کریگر، دیکن و فانینگ استفاده شده است. روش درصد خطای نسبی دبی پیک سیل نیز، برای مقایسه برآوردی دبی بیشینه سیل مربوط به‌روش‌های مزبور به‌کارگرفته شده است. در روش تحلیل فراوانی سیلاب به‌دلیل این‌که ایستگاه‌های هیدرومتری منطقه (حوضه کشف‌رود)، فاصله زیادی از نظر مکانی با حوضه مورد مطالعه داشته، بعضاً دارای شرایط اقلیمی و توپوگرافی متفاوتی با حوضه مورد تحقیق هستند. این روش تفاوت قابل توجهی در برآورد دبی بیشینه سیل حوضه کوشک‌آباد در مقایسه با دو روش دیگر داشته، بدین منظور قابل استناد نیست. در شبیه‌سازی بارش–رواناب با HEC-HMS پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز، برای تهیه هیدروگراف سیل، از روش سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) در تبدیل رابطه بارش–رواناب در سطح حوضه، و نیز روندیابی آبراهه‌های اصلی به‌روش ماسکینگام به‌منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوضه استفاده شد. واسنجی لازم برای پارامتر تلفات اولیه صورت گرفته، با توجه به نتایج واسنجی مدل مزبور در حوضه مورد مطالعه، برای برآورد دبی بیشینه سیل قابل استناد است. همچنین نتایج برآوردی معادله‌های تجربی به‌کارگرفته شده نیز به‌دلیل کالیبره شدن با شرایط منطقه، قابل استناد با مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای حوضه مورد مطالعه است.
