محمد رستمی خلج؛ حمزه نور؛ علی باقریان کلات
چکیده
مقدمه
انتشار خشکسالی یعنی انتقال کمبود رطوبت از خشکسالی هواشناسی به خشکسالی هیدرولوژیکی که یکی از مباحث محوری در مدیریت منابع آب بهویژه در اقلیمهای خشک و نیمهخشک است. شناخت الگوهای مکانی این انتشار و تعیین عواملی که آن را تعدیل میکنند، برای طراحی راهکارهای کاهش ریسک و مدیریت پایدار آبخوانها و رواناب ضروری است. با ...
بیشتر
مقدمه
انتشار خشکسالی یعنی انتقال کمبود رطوبت از خشکسالی هواشناسی به خشکسالی هیدرولوژیکی که یکی از مباحث محوری در مدیریت منابع آب بهویژه در اقلیمهای خشک و نیمهخشک است. شناخت الگوهای مکانی این انتشار و تعیین عواملی که آن را تعدیل میکنند، برای طراحی راهکارهای کاهش ریسک و مدیریت پایدار آبخوانها و رواناب ضروری است. با توجه به اهمیت حساسیت حوضهها نسبت به تنشهای اقلیمی در شرق ایران، این پژوهش بهمنظور تحلیل مکانی انتشار خشکسالی و بررسی نقش ویژگیهای محیطی حوضهها در استان خراسان رضوی انجام شد.
مواد و روشها
در این پژوهش از دادههای ۴۶ حوضه در بازه زمانی ۲۹ ساله (فروردین 1367 تا شهریور 1395) استفاده شد. برای شناسایی خشکسالیهای هواشناسی و هیدرولوژیکی بهترتیب از شاخصهای استاندارد بارش (SPI) و شاخص شدت خشکسالی جریان (SSI) استفاده شد و رخدادهای خشکسالی با آستانه ≤1- استخراج و رخدادهای جفتشده تعیین شدند. برای هر رخداد، شدت و حدت خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی محاسبه شد و سپس نسبتهای شدت و حدت انتشار و نسخههای نرمالشده آنها بهدست آمد. مجموعهای از متغیرهای فیزیوگرافی و اقلیمی حوضهها (شیب، شاخص نرمالشده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص فصلی بودن بارش (Ps)، کسری برف (fₛ)، شاخص خشکی (Ai) و ظرفیت نگهداری آب خاک (AWC)) بهصورت میانگین حوضهای استخراج شد و مورد تحلیل همبستگی قرار گرفتند.
نتایج و بحث
تحلیلهای مکانی نشان داد که میانگین شدت خشکسالی هواشناسی در محدوده 0.23 تا 2.17 با میانگین تقریبی 2.1 قرار گرفت، در حالیکه شدت خشکسالی هیدرولوژیکی در دامنه 0.14 تا 1.16 و میانگین 0.65 قرار دارد. ضریب تغییرات شدت خشکسالی هیدرولوژیکی حدود 63 درصد و برای شدت خشکسالی هواشناسی حدود 37.7 درصد محاسبه شد که بیانگر تغییرپذیری مکانی بیشتر خشکسالی هیدرولوژیکی است. در سطح حوضهها، ۵۴ درصد از حوضهها کاهش در شدت انتشار و 67 درصد کاهش در حدت انتشار را نشان میدهند، بهطوری که میانگین شدت انتشار 0.03- و میانگین حدت انتشار 0.1- بهدست آمد؛ این الگو نشاندهنده تضعیف عمومی اثر خشکسالی در مسیر انتقال به سامانههای هیدرولوژیکی است. همبستگی منفی و معنیدار میان ویژگیهای خشکسالی هواشناسی و نسبتهای شدت و حدت انتشار (بهترتیب 0.48- و 0.67-) نشان میدهد که رخدادهای هواشناسی با شدت و حدت بالاتر تمایل دارند در حین انتشار تضعیف بیشتری را تجربه کنند، یعنی شدت بالای خشکسالی جوی همیشه به شدت هیدرولوژیکی متناظر تبدیل نمیشود. در بررسی عوامل محیطی، شاخص پوشش گیاهی (NDVI) رابطه منفی و معنیداری با هر دو نسبت انتشار نشان داد و ظرفیت نگهداری آب خاک نیز با نسبت حدت انتشار همبستگی منفی معنیدار داشت. در مقابل، شاخص فصلی بودن بارش و شاخص خشکی رابطه معنیداری با نسبتهای انتشار نشان ندادند و کسری برف تنها همبستگی منفی ضعیفی با نسبت شدت انتشار داشت. شیب حوضه نیز رابطه معنیداری با نسبتها نشان نداد. این الگوها نشان میدهد که در خراسان رضوی، ویژگیهای درونی حوضه بهویژه پوشش گیاهی و ظرفیت ذخیره خاک نقش کلیدی در تضعیف انتقال خشکسالی ایفا میکنند.
نتیجهگیری
نتایج این پژوهش نشان داد که در ۴۶ حوضه استان خراسان رضوی، فرایند انتشار خشکسالی عمدتا با تضعیف شدت و حدت همراه است؛ بهگونهای که در ۵۴ درصد حوضهها شدت و در ۶۷ درصد حوضهها حدت خشکسالی در مرحله انتقال کاهش یافت. میانگین نسبتهای انتشار شدت و حدت بهترتیب حدود 0.03- و 0.1- بود. شدت و حدت خشکسالی هواشناسی قویترین کنترلکنندههای انتشار شناخته شدند و بین هر دو با نسبتهای انتشار، همبستگی منفی و معنیدار مشاهده شد. در میان عوامل محیطی، پوشش گیاهی (NDVI) و ظرفیت نگهداری آب خاک مؤثرترین نقش را در تضعیف انتشار داشتند، در حالیکه شاخصهای اقلیمی نقش چشمگیری نشان ندادند.
حمزه نور؛ محمود عربخدری؛ یحیی پرویزی
چکیده
مقدمهاجرای اقدامات آبخیزداری در ایران، بهمنظور کاهش خسارات ناشی از استفاده نامناسب انسان از منابع طبیعی از سالها 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، حوزههای آبخیز زوجی با توجه به نحوه اجرای اقدامات ...
بیشتر
مقدمهاجرای اقدامات آبخیزداری در ایران، بهمنظور کاهش خسارات ناشی از استفاده نامناسب انسان از منابع طبیعی از سالها 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، حوزههای 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 حوزه آبخیز، کمک زیادی در ارزیابی اثرات اقدامات آبخیزداری مینمایند.مواد و روشهاحوضه زوجی کاخک، با مساحت 217 هکتار در فاصله 300 کیلومتری از شهر مشهد و 35 کیلومتری جنوب غربی شهر گناباد واقع شده است. حوضه زوجی کاخک از دو زیرحوضه شاهد و نمونه تشکیل شده است. در حوضه نمونه، مجموعهای از اقدامات بیولوژیک و سازهای اجرا شده است، در حالیکه زیرحوضه شاهد طبق عرف منطقه مورد بهرهبرداری قرار میگیرد. در این پژوهش، تاثیر اقدامات مختلف آبخیزداری بر وضعیت هدررفت خاک، رسوبدهی و هیدرولوژی در حوضه زوجی کاخک گناباد مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، دادههای ثبت شده رسوب معلق و دبی در مقیاس حوضه و همچنین، دادههای هدررفت خاک (بهوسیله کرت استاندارد و میخ فرسایشی) و تولید رواناب (کرتهای استاندارد) در مقیاس دامنه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.نتایج و بحثنتایج بررسیهای صورت گرفته در مقیاس کرت نشان داد که متوسط سالانه هدررفت خاک دو زیرحوضه نمونه و شاهد بهترتیب 0.05 و 0.27 تن بر هکتار در سال است. این نتایج دلالت بر آن دارد که میزان هدررفت خاک در زیرحوضه شاهد 536 درصد بیشتر از زیرحوضه نمونه است. میزان تولید رواناب در مقیاس کرت نیز در زیرحوضه شاهد 138 درصد بیشتر از زیرحوضه نمونه محاسبه شد. در مقیاس حوضهای نیز نتایج نشان داد که مقدار کل رسوب معلق خروجی از حوضههای شاهد و نمونه طی دوره مورد بررسی بهترتیب 379 و 85 تن است، که نشاندهنده متوسط رسوبدهی ویژه 0.4 و 0.1 تن در هکتار، بهترتیب در حوضههای شاهد و نمونه است. حجم رواناب نیز در زیرحوضه شاهد 1.3 برابر زیرحوضه نمونه ثبت شده است. در نهایت، بررسی زمان شروع رواناب نیز نشان داد که در زیرحوضه نمونه، بهطور متوسط رواناب 132 دقیقه دیرتر از زیرحوضه شاهد به خروجی حوضه میرسد. از سوی دیگر، با وجود 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 است. 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 حوضهها هستند.نتیجهگیرینتایج نشان داد که در مجموع حدود 136 هزار متر مکعب ذخیره رواناب و 294 تن کنترل رسوب معلق، در اثر عملیات آبخیزداری در زیرحوضه نمونه صورت پدیرفته است. بنابراین، میتوان بیان کرد که اقدامات آبخیزداری انجام شده در زیرحوضه نمونه، باعث کاهش فرسایش خاک و تولید رواناب در سطح دامنهها نسبت به زیرحوضه شاهد شده است. این عمل از طریق افزایش پوشش گیاهی، افزایش زبری سطح زمین، کاهش توان حمل جریان و ترسیب مواد در حال حمل صورت گرفته است. در ادامه، جریان از دامنهها وارد آبراهه شده و بهوسیله سازههای آبخیزداری، جریان رواناب نگه داشته شده و در نتیجه، میزان رسوبدهی و حجم رواناب زیرحوضه نمونه کمتر از زیرحوضه شاهد است.
حمزه نور؛ علی دسترنج؛ سعید صادقی
چکیده
مهار سیلابها، تغذیه مصنوعی سفرههای آب زیرزمینی و بهینهسازی بهرهوری از منابع آب و خاک از جمله مهمترین اهدافی هستند که در اجرای پروژههای پخش سیلاب مد نظر قرار میگیرند. هدف از این پژوهش، ارزیابی و تعیین میزان اثربخشی طرح پخش سیلاب جاجرم است. به این منظور، در این تحقیق، ارزیابی اثربخشی اقتصادی پروژه پخش سیلاب با استفاده ...
بیشتر
مهار سیلابها، تغذیه مصنوعی سفرههای آب زیرزمینی و بهینهسازی بهرهوری از منابع آب و خاک از جمله مهمترین اهدافی هستند که در اجرای پروژههای پخش سیلاب مد نظر قرار میگیرند. هدف از این پژوهش، ارزیابی و تعیین میزان اثربخشی طرح پخش سیلاب جاجرم است. به این منظور، در این تحقیق، ارزیابی اثربخشی اقتصادی پروژه پخش سیلاب با استفاده از ارزش خالص فعلی و نسبت فایده به هزینه از طریق بررسی درآمد حاصل از ذخیره منابع آب و افزایش تولید علوفه و تعیین هزینههای احداث و نگهداری پروژه پخش سیلاب در ایستگاه جاجرم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، از طریق پرسشنامه مردمی اقدام به ارزیابی اثرات طرح پخش سیلاب جاجرم شد. نتایج نشان داد که ارزش خالص فعلی طرح پخش سیلاب مورد بررسی با لحاظ نرخ بهره اعلامی از سوی بانک مرکزی برابر با 262258 میلیون ریال بهدست آمد. این امر نشان میدهد که پروژه پخش سیلاب جاجرم بر اساس ارزیابی دارای توجیه اقتصادی بوده و سرمایهگذاری در آن توجیهپذیر است. همچنین، ارزیابی اثرات پروژه پخش سیلاب از دیدگاه بهرهبرداران حاشیه طرح، بیانگر آن است که مردم منطقه از اجرای این طرح رضایت نسبی دارند. بهویژه اینکه از دیدگاه مردم، پروژه پخش سیلاب جاجرم از نظر رسیدن به اهداف اولیه (کاهش خسارتهای سیل و ذخیره آب در دورههای خشک) و اهداف ثانویه (بهبود مراتع منطقه و تولید علوفه) موفق بوده است.
حمزه نور؛ علی باقریان کلات؛ علیاکبر عباسی
چکیده
قرق مرتع یک روش مدیریتی آبخیزداری بهمنظور بهبود وضعیت مراتع است. با این حال، اغلب مطالعات هیدرولوژی مرتع به بررسی اثر قرق بر هدررفت خاک در مقیاس کرت پرداختهاند و مطالعات اندکی اثر این اقدام مدیریتی بر رسوب تولیدی آبخیزهای کوچک در مقیاسهای زمانی فصلی و سالانه را مد نظر قرار دادهاند. در این راستا، پژوهش حاضر بهمنظور ارزیابی ...
بیشتر
قرق مرتع یک روش مدیریتی آبخیزداری بهمنظور بهبود وضعیت مراتع است. با این حال، اغلب مطالعات هیدرولوژی مرتع به بررسی اثر قرق بر هدررفت خاک در مقیاس کرت پرداختهاند و مطالعات اندکی اثر این اقدام مدیریتی بر رسوب تولیدی آبخیزهای کوچک در مقیاسهای زمانی فصلی و سالانه را مد نظر قرار دادهاند. در این راستا، پژوهش حاضر بهمنظور ارزیابی تولید رسوب در آبخیزهای قرق و تحت چرا بهترتیب با مساحتهای 1.0 و 1.1 هکتار در آبخیز تحقیقاتی سنگانه واقع در شمال شرق استان خراسان رضوی طرحریزی شده است. برای این منظور، رواناب و رسوب در مقیاس رگبار در خروجی حوضههای کوچک مربوط به 56 رگبار طی دوره 1385 الی 1395 جمعآوری شد. نتایج دلالت بر اثر کاهشی و معنیدار قرق مرتع بر رسوبدهی در مقیاس آبخیزهای کوچک داشته است. بهگونهایکه کاهش 582 درصدی رسوب در تیمار قرق نسبت به چرای آزاد بهدست آمد. همچنین، نتایج نشان داد که اثر قرق بر فرایندهای هیدرولوژیک دارای تغییرات فصلی و سالانه است، به گونهای که بیشینه و کمینه اختلاف بین تیمارها بهترتیب در فصلهای بهار و زمستان مشاهده شده است. با استفاده از نتایج این پژوهش، میتوان بیان کرد که مدیریت چرای دام طی فصلهای حساس و همچنین، قرق مراتع در صورتیکه مسائل اجتماعی آن برطرف شود، بهعنوان یک راهکار عملی در کاهش رسوب حوزههای آبخیز مطرح است.
