اسما بادامه؛ محمود آذری؛ علی گلکاریان
چکیده
مقدمهبومسازگانهای طبیعی نقش حیاتی در حفظ فرایندهای محیطی و سامانههای حیاتی دارند، اما بهدلیل تغییرات در استفاده از زمین و مدیریت نادرست، خدمات بومسازگانی که برای حیات انسان ضروری هستند، کاهش یافته است. این کاهش باعث بروز مشکلاتی در زمینههای انرژی، آب و هوا و خدمات بومسازگان شده است. با افزایش جمعیت و نیازهای انسانی، ...
بیشتر
مقدمهبومسازگانهای طبیعی نقش حیاتی در حفظ فرایندهای محیطی و سامانههای حیاتی دارند، اما بهدلیل تغییرات در استفاده از زمین و مدیریت نادرست، خدمات بومسازگانی که برای حیات انسان ضروری هستند، کاهش یافته است. این کاهش باعث بروز مشکلاتی در زمینههای انرژی، آب و هوا و خدمات بومسازگان شده است. با افزایش جمعیت و نیازهای انسانی، فشارها بر بومسازگانها بیشتر شده و این مسائل اهمیت خدمات بومسازگانی را در سطح جهانی برجسته کرده است. نرمافزار InVES بهعنوان ابزاری برای ارزیابی و نقشهبرداری از این خدمات، در پروژه سرمایه طبیعی توسعه یافته است. هدف این پژوهش کاربرد نرمافزار InVEST بهمنظور تحلیل مکانی خدمات بومسازگان هیدرولوژیکی حوزه آبخیز نیشابور است. مواد و روشهادر این پژوهش، از دو زیرمدل تولید آب فصلی و مدل نسبت تحویل رسوب درInVEST برای ارزیابی میزان آبدهی و تعیین فرسایش خاک در حوضه مورد مطالعه استفاده شد. برای اجرای این مدل به نقشههای مدل رقومی ارتفاع، حوضه و زیرحوضهها، بارش، تبخیر و تعرق مرجع، گروه هیدرولوژیکی خاک، کاربری اراضی، فرسایشپذیری خاک، فرسایندگی باران و همچنین جدول اطلاعات بیوفیزیک و تعداد رویداد بارش نیاز است. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل در حوضه مطالعاتی، از آمار سه ایستگاه هیدرومتری حوضه برای دوره 1982 تا 1993 استفاده شد. سپس با تنظیم پارامترهای حساس مدل، شامل پارامتر β (پارامتر توپوگرافی محلی و خاک)، ϒ (پارامتر میزان نفوذ در سلول)، Z (تعداد وقایع باران)، CN، و (پارامترهای ارتباط بین اتصال هیدرولوژیکی و نسبت تحویل رسوب) در محدوده مجاز واسنجی شد. این واسنجی با استفاده از مقادیر دبی و رسوب ثبتشده در ایستگاههای بار اریه، طاغون و زرنده برای دوره 1982 تا 1989 انجام و برای دوره 1990 تا 1993 اعتبارسنجی شد. برای تعیین خدمات بومسازگان هیدرولوژیکی، نقشههای ماهانه دما و بارش WorldClim برای دوره 1970 تا 2000 با تفکیکپذیری مناسب استفاده و مدل بر اساس آن اجرا شد. نتایج و بحثاز میان پارامترهای α، β، ϒ، CN، Z، و مدل بیشترین حساسیت را به پارامترهای Z (تعداد وقایع بارندگی)، CN، و نشان داد. الگوی تغییرات مکانی رواناب در حوضه نیشابور نشان میدهد که رواناب عمدتاً تحت تأثیر بارش است. بخشهای شمالی، شمال شرقی و شرق حوضه بهدلیل شیبهای تند و بارشهای شدید، رواناب سریعتری دارند، در حالی که در بخشهای جنوب غربی، جنوب و میانه حوضه، رواناب سریع کمتر است. همبستگی بالای 0.83 بین بارش و رواناب، تأثیر قوی بارش بر رواناب را تأیید میکند. مقدار متوسط رواناب سالانه در حوضه نیشابور 34.4 میلیمتر است. بالاترین مقدار رواناب سریع در زیرحوضه 1 و کمترین مقدار در زیرحوضه 4 مشاهده شده است. خاکهای با نفوذپذیری کم در زیرحوضه 1 باعث افزایش رواناب سریع شده، در حالی که خاکهای نفوذپذیرتر در زیرحوضه 4، این مقدار را کاهش میدهند. در زمینه آبدهی سالانه، متوسط سالانه آبدهی حوضه 43.4 میلیمتر است. بالاترین آبدهی در زیرحوضه 1 و کمترین آن در زیرحوضه 5 گزارش شده است. این تفاوتها عمدتاً به تأثیرات شرایط اقلیمی و نوع کاربری اراضی مربوط میشوند. متوسط فرسایش در حوضه نیشابور برابر با 0.6 تن در هکتار در سال است. بالاترین میزان فرسایش در زیرحوضه 3 و کمترین میزان در زیرحوضه 4 مشاهده میشود. مناطق با شیبهای زیاد و بارشهای شدید بیشتر در معرض فرسایش هستند. مهمترین یافته در زمینه نگهداشت خاک این است که میزان نگهداشت خاک در تمامی زیرحوضهها بیشتر از میزان فرسایش است. زیرحوضه 3 بالاترین میزان نگهداشت خاک را دارد، در حالی که زیرحوضه 4 با کمترین میزان نگهداشت خاک به حفاظت بیشتری نیاز دارد. کاربریهای جنگل و کاربری بیشهزار و درختچه بیشترین توانایی را در نگهداشت خاک و اراضی شور و نمک زار و کاربری مسکونی کمترین نقش در نگهداشت خاک را دارند. نتیجهگیریتعیین خدمات بومسازگان هیدرولوژیکی حوزههای آبخیز بهمنظور مدیریت بهتر و هدفمند حوضه حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف تحلیل مکانی این خدمات در حوزه آبخیز نیشابور در استان خراسان رضوی انجام شد. در بخشهای شمال و شمال شرقی حوضه مقدار آبدهی بیشتر است، این موضوع میتواند در بهره برداری از منابع آب حوضه و اجرای اقدامات کنترل سیل در این مناطق مد نظر قرار بگیرد. در بحث نگهداشت خاک نیز نتایج پژوهش بیانگر آن است که زیرحوضه 3 با بیشترین میزان نگهداشت خاک، پتانسیل بالایی در جلوگیری از فرسایش را دارد. در مقابل، زیرحوضه 4 با کمترین میزان از نگهداشت خاک، پتانسیل کمی در جلوگیری از فرسایش را دارد. در مجموع نتایج پژوهش بیانگر اهمیت بررسی الگوی ارائه خدمات بومسازگانی هیدرولوژیکی در مدیریت حوزههای آبخیز است.
رضا چمنی؛ محمود آذری؛ سون کرایلیش
چکیده
اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم چالش بزرگی برای برنامهریزی و مدیریت منابع آب است. تعیین اثرات تغییر اقلیم بر فرایندهای هیدرولوژیکی، پیشنیاز تدوین استراتژیهای سازگاری با اثرات تغییر اقلیم میباشد که لازمه مواجه با بحران کمآبی در آینده است. هدف این پژوهش، بررسی اثر تغییر اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی حوضه رودخانه چهلچای ...
بیشتر
اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم چالش بزرگی برای برنامهریزی و مدیریت منابع آب است. تعیین اثرات تغییر اقلیم بر فرایندهای هیدرولوژیکی، پیشنیاز تدوین استراتژیهای سازگاری با اثرات تغییر اقلیم میباشد که لازمه مواجه با بحران کمآبی در آینده است. هدف این پژوهش، بررسی اثر تغییر اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی حوضه رودخانه چهلچای در استان گلستان میباشد. برای شبیهسازی فرایندهای هیدرولوژیکی حوضه از مدل توزیعی و فرایندی J2000 استفاده شد. در این راستا، مدل با استفاده از دادههای دبی روزانه ایستگاه خروجی حوضه برای دوره زمانی 2014-2002 واسنجی و اعتبارسنجی شد. بهمنظور تعیین اثر تغییر اقلیم، از آخرین خروجیهای هفت مدل اقلیمی CanESM2 ،CCSM4 ،BBC-CSM1.1 ،CESM1-BGC CESM1-CAM5 ،ICHEC- EC-EART و MPI-M-MPI-ESM-LR برای دو سناریوی انتشار RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2100-2071، استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که میانگین افزایش دمای بیشینه حوضه برای مدلهای مختلف در سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 در دوره 2100-2071 به میزان 2.6 و 4.7 درجه و دمای کمینه به میزان 2.4 و 4.5 درجه سانتیگراد میباشد. همچنین، میانگین تغییرات مقدار بارندگی برای این سناریوها به میزان 1.35 درصد افزایش و 0.6 درصد کاهش میباشد. این تغییرات باعث افزایش تبخیر و تعرق به میزان 9.6 و 16.7 درصد و کاهش دبی حوضه به میزان 4.2 و 3.2 درصد میشود. نتیجه این تغییرات هیدرولوژیکی بهصورت کاهش جریان حوضه در آوریل تا ژوئن نمایان میشود که برای سناریوی RCP 8.5 تا اکتبر ادامه دارد.
راضیه معتمدی؛ محمود آذری؛ رضا منصفی
چکیده
سیمای سرزمین، یکی از عوامل موثر بر فرایندهای هیدرولوژی آبخیز میباشد. تغییر ساختار و توزیع مکانی کاربریهای اراضی مختلف، نقش مهمی در تولید رواناب و رسوب در سطح آبخیز دارد. تعیین ارتباط بین الگوهای چشمانداز آبخیز و فرایندهای هیدرولوژی میتواند در تعیین مقدار فرسایش خاک و رسوب آبخیز مورد استفاده قرار گیرد. از اینرو، ...
بیشتر
سیمای سرزمین، یکی از عوامل موثر بر فرایندهای هیدرولوژی آبخیز میباشد. تغییر ساختار و توزیع مکانی کاربریهای اراضی مختلف، نقش مهمی در تولید رواناب و رسوب در سطح آبخیز دارد. تعیین ارتباط بین الگوهای چشمانداز آبخیز و فرایندهای هیدرولوژی میتواند در تعیین مقدار فرسایش خاک و رسوب آبخیز مورد استفاده قرار گیرد. از اینرو، با توجه به مشکلات موجود در اندازهگیری رسوب، برآورد آن با استفاده از ویژگیهای سیمای سرزمین و الگوی کاربری زمین جایگزین مناسبی برای روشهای معمول برآورد رسوب میباشد. بر این اساس، هدف پژوهش حاضر، تعیین ارتباط رسوب آبخیز با سنجههای سیمای سرزمین در زیرحوضههای منتخب استان گلستان است. بدینمنظور، دادههای دبی و رسوب معلق برای ایستگاههای هیدرومتری استان از منابع مربوطه اخذ و بر اساس خصوصیات آبخیز و کیفیت و کمیت دادهها، زیرحوضههای مناسب این پژوهش انتخاب شد. سپس، با استفاده از نقشه کاربری اراضی استان، 15 سنجه سیمای سرزمین مرتبط با رسوب برای کاربریهای مختلف تعیین شدند. بهمنظور تعیین ارتباط بین رسوب آبخیز با سنجههای سیمای سرزمین، از رگرسیون کمینه مربعات جزئی استفاده شد که ترکیب روشهای تجزیه و تحلیل مؤلفههای اصلی و رگرسیون چندگانه است. نتایج پژوهش نشان داد که بین رسوب آبخیز با الگوهای پوشش زمین ارتباط زیادی وجود دارد. از میان 15 سنجه سیمای سرزمین، شاخص بزرگترین لکه (LPI)، میانگین فاصله نزدیکترین همسایه (ENN-MN) و میانگین نسبت محیط به مساحت (PARA–MN) بهترتیب با مقادیر اهمیت متغیر در پیشبینی (VIP) 1.296، 1.184 و 1.747 و ضرایب رگرسیونی 0.014-، 0.039- و 0.002- بهعنوان سنجههای اصلی در کاهش میزان رسوب آبخیز تعیین شدند و سنجههای شاخص شکل سیمای سرزمین (LSI) و میانگین اندازه لکه (AREA-MN) با مقادیر VIP ،0.80 و 0.84 و ضرایب رگرسیونی 0.020 و 0.017 بهعنوان سنجههای مؤثر در افزایش رسوب آبخیزهای مطالعاتی شناخته شدند که 71 درصد از تغییرات رسوب را در زیرحوضهها تبیین میکنند. نتایج پژوهش حاضر، توانایی برآورد رسوب با استفاده از ویژگیهای سیمای سرزمین و کارایی رگرسیون کمینه مربعات جزئی را در تعیین مدلهای کمی رسوب تایید میکند.
شهلا توانگر؛ حمیدرضا مرادی؛ علیرضا مساح بوانی؛ محمود آذری
چکیده
اقلیم سیستم پیچیدهای است که عمدتا بهدلیل افزایش گازهای گلخانهای در حال تغییر است و گرمایش جهانی منجر به تشدید تغییرات عوامل اقلیمی از جمله مقدار بارش و شدت وقایع حدی بارش میشود. در اثر تغییر اقلیم در آینده انتظار تغییر در میزان و حجم فرسایش خاک وجود دارد که مهمترین عامل اثر افزایش قدرت فرسایندگی باران میباشد. هدف از این تحقیق ...
بیشتر
اقلیم سیستم پیچیدهای است که عمدتا بهدلیل افزایش گازهای گلخانهای در حال تغییر است و گرمایش جهانی منجر به تشدید تغییرات عوامل اقلیمی از جمله مقدار بارش و شدت وقایع حدی بارش میشود. در اثر تغییر اقلیم در آینده انتظار تغییر در میزان و حجم فرسایش خاک وجود دارد که مهمترین عامل اثر افزایش قدرت فرسایندگی باران میباشد. هدف از این تحقیق تعیین اثر تغییر اقلیم بر عامل فرسایندگی باران است. به این منظور از خروجیهای مدل اقلیمی HadCM3 تحت سناریوی انتشار A1B استفاده شد و ریزمقیاس سازی با مدل LARS-WG انجام گرفت. سپس با هدف پایش تغییرات عامل فرسایندگی در شمال ایران، عامل فرسایندگی در سه دوره 2030-2011، 2065-2045 و 2099-2080 شبیهسازی شد. نتایج شبیهسازیها نشان داد که عامل فرسایندگی باران در ایستگاههای سنگده، بابل، کورکورسر، انزلی، بهشهر و گرگان در دوره 2030-2011 افزایش خواهد یافت و در ایستگاههای بابلسر، هشتپر، رشت و در دورههای 2065- 2045 و 2099-2080 کاهش مییابد. بیشترین تغییرات عامل فرسایندگی باران در دورههای آتی مورد بررسی در دوره 2030-2011 و کمترین تغییرات آن مربوط به دوره 2099-2080 محاسبه شد. همچنین، بیشترین میزان عامل فرسایندگی باران شبیهسازی شده، 42.6 مگاژول میلیمتر بر هکتار ساعت در ایستگاه هشتپر و مربوط به دوره 2030-2011 بهدست آمد. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که عامل فرسایندگی در طول قرن اخیر در منطقه شمال کشور در اکثر نقاط افزایشی خواهد بود.
