محمدرضا شیخ ربیعی؛ حمید رضا پیروان؛ پیمان دانشکار آراسته؛ مهری اکبری؛ بهارک معتمدوزیری
چکیده
تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش‌هایی است که بر اکوسیستم‌های طبیعی و جنبه‌های مختلف زندگی انسان تاثیر دارد. تاثیرات گرمایش جهانی بر بخش هیدرولوژی و چرخه آب در طبیعت بسیار جدی است و شناخت این اثرات بصورت کمی، آمادگی بیشتری برای مقابله با تبعات آن ایجاد می‌کند. هدف این تحقیق بررسی اثرات تغییر اقلیم بر میزان رواناب و رسوب حوزه آبخیز ...
بیشتر
تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش‌هایی است که بر اکوسیستم‌های طبیعی و جنبه‌های مختلف زندگی انسان تاثیر دارد. تاثیرات گرمایش جهانی بر بخش هیدرولوژی و چرخه آب در طبیعت بسیار جدی است و شناخت این اثرات بصورت کمی، آمادگی بیشتری برای مقابله با تبعات آن ایجاد می‌کند. هدف این تحقیق بررسی اثرات تغییر اقلیم بر میزان رواناب و رسوب حوزه آبخیز کرگانرود در استان گیلان در کشور ایران میباشد. مدل SWAT توسط الگوریتم SUFI-2 با بهبود نتایج شبیه سازی جریان دبی و رسوب حوضه مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. سپس براساس داده‌های وضع موجود ایستگاه سینوپتیک بندرانزلی و با کمک مدل‌های اقلیمی CanESM5، MPI-ESM1.2-HR و NorESM2-MM و با استفاده از مدل ریزمقیاس ساز SDSM6.1 جهت بررسی اثرات تغییر اقلیم بر میزان رواناب و رسوب و تحت دو سناریو انتشار به نام‌های SSP2-4.5 و SSP5-8.5 و در سه بازه زمانی 2050-2026، 2075-2051 و 2100-2076 پرداخته شده است. با توجه به نتایج ارزیابی و اعتبارسنجی مدل‌های اقلیمی با استفاده از NS ، R2 و RMSE؛ نتایج نشان داد که مدل اقلیمی CanESM5 دارای کمترین میزان خطا و بیشترین همبستگی را در فاکتورهای اقلیمی از خود نشان داد. نتایج مدل CanESM5 حاکی از این است که بارندگی، دمای حداکثر و حداقل در تمامی دوره‌های آتی براساس SSP2-4.5کاهش می‌یابد. همچنین بررسی نتایج مدل CanESM5 در ارتباط با SSP5-8.5 نشان می‌دهد، بارندگی در تمامی دوره‌های آتی کاهش و دمای حداکثر در دوره 2075-2051 و 2100-2076 افزایش خواهد یافت. نتایج مدل SWAT نیز نشان داد، تغییرات رواناب را برای سناریوهای SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در تمامی دوره‌های آتی کاهشی و تغییرات رسوب افزایشی خواهد بود.
آرین مطبوع؛ واحدبردی شیخ؛ علی محمدیان بهبهانی؛ آرش زارع گاریزی
چکیده
مقدمه
تپه‌ماهورهای پیرامون تالاب‌های بین‌المللی آلماگل و آجی‌گل در استان گلستان، در معرض فرسایش شدید قرار دارد و سالانه حجم زیادی از رسوبات این دامنه‌ها به داخل این تالاب‌ها وارد میشود. در حالی که سطح وسیعی از تپه‌ماهورهای مشرف به این تالاب‌ها پوشیده از پوسته‌های زیستی بوده است که به علت عدم آگاهی کافی از ارزش، حساسیت و ...
بیشتر
مقدمه
تپه‌ماهورهای پیرامون تالاب‌های بین‌المللی آلماگل و آجی‌گل در استان گلستان، در معرض فرسایش شدید قرار دارد و سالانه حجم زیادی از رسوبات این دامنه‌ها به داخل این تالاب‌ها وارد میشود. در حالی که سطح وسیعی از تپه‌ماهورهای مشرف به این تالاب‌ها پوشیده از پوسته‌های زیستی بوده است که به علت 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.
مواد و روش‌ها
در پژوهش حاضر، با استفاده از سامانه شبیه‌ساز باران نقش پوسته‌های زیستی در فرایندهای هیدرولوژیکی تپه‌ماهورهای مشرف به تالاب آجی‌گل، بررسی شد. پس از پیمایش میدانی و ارزیابی منطقه، تیمارهای مختلف شامل پوسته زیستی با پوشش غالب گلسنگ، پوسته زیستی با پوشش غالب خزه، عرصه دارای پوشش گیاهان آوندی (درمنه)، عرصه فاقد پوشش و عرصه‌هایی پوشیده از ترکیب خزه-گلسنگ برای اجرای شبیه سازی باران و مقایسه اثر آنها بر فرایندهای هیدرولوژیکی منطقه انتخاب شد. شبیه‌سازی باران در کرت‌هایی به ابعاد یک در دو متر به 30 دقیقه و شدت 82 میلیمتر در ساعت انجام شد. زمان آغاز رواناب و حجم رواناب تولیدی در خروجی پلات اندازه گیری و ثبت شد. همچنین، در فواصل زمانی پنج دقیقه‌ای از آغاز فرایند شبیه‌سازی برای برآورد غلظت و جرم رسوب، نمونههای رواناب به حجم 500 میلی‌لیتر جمع‌آوری و برای انجام آزمایش‌ها به آزمایشگاه انتقال داده شد. بهعلاوه، عمق جبهه رطوبتی ناشی از نفوذ باران در ابتدا، وسط و انتهای پلات‌ها اندازه گیری شد.
نتایج و بحث
نتایج شبیه‌سازی بارش-رواناب (پنج تیمار مختلف از پوشش‌های غالب منطقه در کرت‌های آزمایشی دو متر مربعی 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 پنج برابر افزایش پیدا خواهد کرد. کاهش معنیدار میزان نفوذ آب در خاک در اثر حضور پوسته‌های زیستی (P < 0.05)، باعث افزایش معنیدار30 تا 40 درصد تولید رواناب نسبت به تیمار پوشیده از بوته و افزایش معنیدار هشت تا 18 درصد نسبت به تیمار خاک لخت میشود (P < 0.01).
نتیجه‌گیری
پوسته‌های زیستی با کاهش هدررفت خاک و غلظت رسوبات، باعث تولید و انتقال رواناب سطحی باکیفیت به تالاب‌ها 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.
حامد حریری؛ سیدعباس حسینی؛ امیر خسروجردی
چکیده
مقدمهپیش‌بینی تغییرات فرایندهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، ناشی از پدیده تغییر اقلیم و پیامدهای احتمالی آن، کمک موثری به رفع چالش‌های فراروی مدیران و برنامه‌ریزان منابع آب در دوره‌های آتی می‌کند. اثرات پدیده تغییر اقلیم و بندهای گابیونی بهصورت همزمان، بر مقدار رسوب خارج شده حوضه دهبار تا کنون بررسی نشده است. لذا، بررسی ...
بیشتر
مقدمهپیش‌بینی تغییرات فرایندهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، ناشی از پدیده تغییر اقلیم و پیامدهای احتمالی آن، کمک موثری به رفع چالش‌های فراروی مدیران و برنامه‌ریزان منابع آب در دوره‌های آتی می‌کند. اثرات پدیده تغییر اقلیم و بندهای گابیونی بهصورت همزمان، بر مقدار رسوب خارج شده حوضه دهبار تا کنون بررسی نشده است. لذا، بررسی آن با چشم‌انداز 30 سال آینده و با استفاده از مدل‌های SWAT و LARS-WG و ارزیابی توانایی این دو مدل در شبیه‌سازی تغییر اقلیم و حذف بندهای گابیونی، هدف اصلی این پژوهش است.مواد و روش‌هادر این پژوهش، عملکرد بندهای گابیونی بهصورت مخزن در حوضه دهبار در 10 کیلومتری غرب مشهد و در جنوب شهر طرقبه که دارای اقلیم نیمه‌خشک سرد است، نسبت به میزان رسوب خروجی از حوضه برای 30 سال آینده با کمک مدل آماری LARS-WG و مدل شبیه‌ساز هیدرولوژیکی SWAT، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این حوضه، پنج بند گابیونی وجود دارد. برای پیش‌بینی متغیرهای هواشناسی دوره آتی در سطح حوزه آبخیز دهبار، پس از واسنجی مدل LARS-WG از مدل HadGEM2 و سه سناریوی RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6 برای ریزمقیاس‌سازی داده‌های هواشناسی در دوره 2050-2020 استفاده شد. برای بررسی عملکرد نتایج شبیه‌سازی در این مدل، از آزمون‌های آماری کولموگروف اسمیرنوف (K-S)، t و F استفاده شد. برای آماده‌سازی و اجرای مدل SWAT، از نقشه و اطلاعات مدل رقومی ارتفاع، خاک، کاربری اراضی، داده‌های هیدرولوژیک و هواشناسی و از مخزن، برای معرفی بندهای گابیونی به مدل استفاده شد. به‌منظور تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT، از الگوریتم نیمه‌خودکار SUFI-2 استفاده شد.نتایج و بحثمقادیر میانگین بارش شبیه‌سازی شده، انطباق خوبی با مقادیر مشاهداتی داشتند و بیشترین اختلاف مربوط به ماه‌های فوریه و آوریل بود. در خصوص مقادیر انحراف معیار بارش‌های ماهانه نیز بیشترین اختلاف به ماه‌های فوریه و مارس تعلق داشت. میانگین دمای کمینه شبیه‌سازی شده نیز تطابق خیلی خوبی با مقادیر مشاهداتی داشت. همچنین، برای دمای بیشینه نیز روندی مشابه دمای کمینه دیده شد. همچنین، مقادیر p-value حاصل از آزمون t برای متغیرهای فوق‌الذکر هیچ اختلاف معنیداری بین میانگین داده‌های دما و بارش تولید شده و داده‌های مشاهداتی وجود نداشت و مدل LARS-WG به خوبی توانست میانگین‌های دما و بارش را شبیه‌سازی کند. بارش ماهانه در تمامی سناریوها (RCP8.5، RCP4.5 و RCP2.6) در افق 2050 در هفت ماه ابتدای سال، کمتر از میزان بارش ماهانه در دوره پایه نشان داد ولی برای پنج ماه دوم سال، افزایش بارش مشاهده شد. همچنین، در افق 2050 دما بهطور متوسط نسبت به دوره پایه افزایش یافت. برای ترسیم منحنی سنجه رسوب از روش متوسط دسته‌ها با ضریب FAO اصلاح شده استفاده شد. مقدار رسوب مشاهدهای 2.14 تن در هکتار در سال، برای هر هکتار محاسبه شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT، در ابتدا با استفاده از نرم‌افزار CUP_ SWAT پارامترهایی که تاثیر بیشتری بر دبی و رسوب خروجی از حوضه داشتند، مشخص شدند. به‌منظور تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT، از الگوریتم نیمه خودکار SUFI-2 استفاده شد. پس از آن، با استفاده از مدل واسنجی و اعتبارسنجی شده SWAT، اثرات تغییر اقلیم بر میزان رواناب و رسوب حوضه بررسی شد. نتایج نشان‌دهنده کاهش بارندگی، افزایش دما و کاهش رواناب در افق 2050 است. تغییرات رسوب برای دو سناریوی RCP4.5 و RCP2.6 به‌ترتیب، 9.3+ و 3.1+ درصد و برای سناریوی RCP8.5 برابر 4.6- درصد است. بندهای گابیونی بهطور متوسط، 57.09 درصد خروج رسوب از حوضه را کاهش می‌دهند.نتیجه‌گیریدر این پژوهش، اثرات تغییر اقلیم بر رسوب خروجی از حوضه دهبار در دوره 2020 تا 2050 و تاثیر بندهای گابیونی در شرایط موجود (وجود بندها) و در شرایط حذف این بندها مورد بررسی قرار گرفت. در کلیه سناریوها دمای کمینه و دمای بیشینه در دوره 2050-2020 نسبت به دوره پایه افزایش پیدا کرد. از اثرات منفی افزایش دما، ایجاد تغییر در مقادیر و الگوی زمانی-مکانی بارش است. نتایج حاکی از آن است که مدل SWAT قابلیت شبیه‌سازی فرایندهای هیدرولوژیکی و رسوب در حوزههای آبخیز نسبتا کوچک تا متوسط با شرایط پیچیده مانند حوضه دهبار را حتی با محدودیت داده مشاهداتی، با دقتی قابل قبول دارد. افزایش مقدار رسوب در نقطه خروجی حوضه با وجود کاهش بارندگی و رواناب، نشان‌دهنده بارش‌های کوتاه مدت با شدت زیاد بوده است که باعث افزایش شرایط سیلابی میشود. از تغییرات میزان فرسایش و رسوب در افق 2050 و با سناریوهای متفاوت می‌توان نتیجه گرفت که تغییر اقلیم بر فرسایش حوضه در آینده تاثیرگذار است و مدل شبیه‌سازی میتواند در پیش‌بینی فرسایشپذیری کارایی داشته باشد. لذا، نتایج بهدست آمده از مدل SWAT امکان توصیه کاربرد آن را در منطقه فراهم می‌کند.
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.
امید رجا؛ مسعود پارسی نژاد؛ مسعود تجریشی
چکیده
مدل SWAT، بهعنوان یک مدل جامع شبیه‌سازی آب سطحی در برآورد مولفههای بیلان آب با قابلیت امکان بررسی سناریوهای مختلف مدیریتی بر منابع آب پذیرفته شده است. در اغلب مطالعات، مدل SWAT بر اساس دقت در برآورد رواناب سطحی و مقایسه آن با اندازهگیریهای میدانی در ایستگاه‌های هیدرومتری واسنجی میشود. هدف از انجام این مطالعه، ...
بیشتر
مدل SWAT، بهعنوان یک مدل جامع شبیه‌سازی آب سطحی در برآورد مولفههای بیلان آب با قابلیت امکان بررسی سناریوهای مختلف مدیریتی بر منابع آب پذیرفته شده است. در اغلب مطالعات، مدل SWAT بر اساس دقت در برآورد رواناب سطحی و مقایسه آن با اندازهگیریهای میدانی در ایستگاه‌های هیدرومتری واسنجی میشود. هدف از انجام این مطالعه، استفاده از مدل واسنجی شده SWAT در برآورد برخی مولفههای بیلان آب شامل نفوذ عمقی، نشت جانبی، جریان برگشتی از آبخوان به رودخانه در دشت مهاباد است. ارزیابی مولفههای بیلان آب در منطقه غیراشباع و اثربخشی آن در بیلان آب آبخوان در مدیریت بهره‌برداری از منابع آب تلفیقی، مهم است. بررسی‌ها نشان داد، مدل واسنجی شده SWAT قادر به برآورد تفاوت میزان نفوذ عمقی در سال تر نسبت به سال نرمال و تفاوت نفوذ در سال تر نسبت به سال خشک تحت تاثیر افزایش سطح بارندگی بوده است، به‌طوری‌که نتایج نشان داد مقدار نفوذ عمقی در سال تر نسبت به سال‌های نرمال و خشک به‌ترتیب حدود 23 و 43 درصد افزایش یافته است. بهطور متوسط میزان نفوذ عمقی برابر با 157.86 میلیمتر (17.1درصد) برآورد شده است. در عین حال، مدل قادر به برآورد تفاوت میزان نفوذ در پهنه‌های مختلف دشت و در فصول مختلف سال با توجه به نوع کاربری و الگوی مدیریتی اراضی بوده است. میزان جریان جانبی نیز در سال تر نسبت به سال خشک افزایش یافته است، به‌طوری‌که میزان این مولفه دو برابر شده است. در این مطالعه، میزان متوسط جریان برگشتی از آبخوان به رودخانه نیز به میزان 14.1درصد (129.6میلیمتر) برآورد شد. بررسی‌ها نشان داد، وجود سطح آب زیرزمینی کمعمق، سهم قابل توجهی در ایجاد جریانات سطحی برگشتی از آبخوان به رودخانه دارد. به‌طورکلی، نتایج نشان داد تغذیه ناشی از بارندگی و آب آبیاری از منطقه غیراشباع بهعنوان یکی از مهمترین مولفههای ورودی مدل‌های آب زیرزمینی مانند MODFLOW در مناطق خشک و نیمه خشک است. میزان تغذیه در برآورد دقیقتر نوسانات سطح ایستابی حائز اهمیت است. با توجه به اینکه مدل MODFLOW به‌خوبی قابلیت برآورد فرایندهای تغذیه و جریان جانبی در منطقه غیراشباع را ندارد، لذا استفاده همزمان از مدل‌های شبیه‌سازی SWAT و MODFLOW در برآورد مولفههای بیلان آب منطقه غیراشباع و تلفیق آن با مدل زیرزمینی در مطالعات و مدیریت بهره‌برداری از منابع آب تلفیقی اهمیت دارد.
سکینه دامادی؛ عبدالحمید دهواری؛ محمدرضا دهمرده قلعه نو؛ محبوبه ابراهیمیان
چکیده
سیلاب هر ساله باعث تخریب ساختار اقتصادی و اجتماعی جوامع و خسارات مالی و جانی فراوانی میشود. یکی از عوامل موثر در بروز سیلاب‌ها توسعه شهرنشینی در اطراف رودخانه‌ها میباشد. در اثر تغییرات اقلیمی، طی دهه‌های اخیر، استان سیستان و بلوچستان با آب و هوای گرم و خشک، مستعد وقوع پدیده سیل بوده است. هدف از پژوهش حاضر، پهنه‌بندی ...
بیشتر
سیلاب هر ساله باعث تخریب ساختار اقتصادی و اجتماعی جوامع و خسارات مالی و جانی فراوانی میشود. یکی از عوامل موثر در بروز سیلاب‌ها توسعه شهرنشینی در اطراف رودخانه‌ها میباشد. در اثر تغییرات اقلیمی، طی دهه‌های اخیر، استان سیستان و بلوچستان با آب و هوای گرم و خشک، مستعد وقوع پدیده سیل بوده است. هدف از پژوهش حاضر، پهنه‌بندی سیلاب حوزه آبخیز سرباز با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS میباشد. برای انجام پژوهش، ابتدا با توجه به تصاویر ماهوارهای، نقشه کاربری اراضی و شماره منحنی رواناب، مدل SCS منطقه تعیین شد. در ادامه، دبی سیلاب حوضه با دوره بازگشتهای 10، 25، 50 و 100 ساله با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS شبیه‌سازی شد. نتایج شبیه‌سازی به‌ترتیب منجر به وقوع دبی‌های اوج سیلاب با میزان 3376.8، 4563.7، 5462.4 و 6359.3 متر مکعب بر ثانیه برای دوره بازگشتهای 10، 25، 50 و 100 ساله در حوضه مورد مطالعه شد. به‌منظور ارزیابی کارایی مدل در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی از شاخص‌های ارزیابی نش-ساتکلیف و مجذور میانگین مربعات خطا استفاده شد که نتایج آنها حاکی از کارایی مطلوب مدل است. در ادامه، نقشه پهنه‌بندی سیلاب حوزه آبخیز سرباز محدوده شهر راسک با دوره بازگشتهای مورد نظر با کمک مدل هیدرولیکی HEC-RAS تهیه شد. نتایج نشان داد که با دوره بازگشتهای 10، 25، 50 و 100 ساله به‌ترتیب 366.86، 397.12، 449.95 و 580.78 هکتار مساحت پهنه سیلاب حوزه آبخیز سرباز محدوده شهر راسک افزایش می‌یابد.
مریم زارع؛ ام البنین بذرافشان؛ مجتبی پاک پرور؛ غلامرضا قهاری
چکیده
محدودیت‌های روشهای فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر-تعرق، کاربرد فن‌آوری سنجش از دور را برای حل معادله بیلان انرژی در سال‌های اخیر رایج ساخته است. در این پژوهش به‌منظور تدقیق عامل تبخیر-تعرق در مدل HEC-HMS و بهبود تخمین سیلاب، تعداد نه تصویر لندست هشت، داده‌های هواشناسی مربوط به ایستگاه محلی و مدل سبس، تبخیر-تعرق مربوط به پنج واقعه در ...
بیشتر
محدودیت‌های روشهای فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر-تعرق، کاربرد فن‌آوری سنجش از دور را برای حل معادله بیلان انرژی در سال‌های اخیر رایج ساخته است. در این پژوهش به‌منظور تدقیق عامل تبخیر-تعرق در مدل HEC-HMS و بهبود تخمین سیلاب، تعداد نه تصویر لندست هشت، داده‌های هواشناسی مربوط به ایستگاه محلی و مدل سبس، تبخیر-تعرق مربوط به پنج واقعه در دوره زمانی 1393 تا 1396 در حوزه‌آبخیز کلستان واقع در شمال‌غربی شیراز محاسبه و به کمک داده‌های فائو پنمن-مانتیس در یک پیکره‌ی آبی اعتبارسنجی شد. تبخیر در HEC-HMS شامل تبخیر مستقیم از آب و از سطح خاک و تعرق گیاهی بهصورت یک ارتفاع متوسط تخمین زده میشود. در این پژوهش سعی شد با جایگزین کردن تبخیر-تعرق واقعی در مدل HEC-HMS، میزان رواناب حاصـل از بـارش با دقت بیشتری محاسبه شود. نتایج نشان داد پس از تدقیق تبخیر-تعرق، همبستگی سیلاب مدل با سیلاب اندازهگیری شده افزایش مشهودی داشته به طوری که R2 از 92 به 99 درصد و RMSE از 14/0 به 01/0 رسیده است. نتایج همچنین نشانگر آن است که استفاده از تصاویر ماهوارهای و الگوریتم سبس ابزار مناسبی برای برآورد تبخیر-تعرق واقعی میباشد. این تحقیق با در نظر گرفتن تشخیص کارایی SEBS در تعیین پراکنش مکانی و زمانی تبخیر-تعرق در یک منطقه کوهستانی و با هدف هیدرولوژیک، انجام شده است. چراکه محاسبه‌ی ET در مدل‌های هیدرلوژیک میتواند سبب بهبود نتایج و افزایش دقت مدل‌های مذکور شود.
رامین سلماسی؛ محسن فرحبخش؛ حسین اسدی
چکیده
مقادیر بالای فسفر خاک ممکن است، غلظت فسفر رواناب را به اندازهای بالا ببرد که باعث آلودگی فسفری پیکره‌های آبی شود. در این پژوهش، سنجشی بین دو روش عصاره‌گیری آزمایشگاهی و شبیه‌سازی باران برای بررسی سطح آستانه زیستمحیطی غلظت فسفر انجام شده است تا بین این دو روش، روش بهینه برگزیده شود. برای این منظور، از خاکهای ...
بیشتر
مقادیر بالای فسفر خاک ممکن است، غلظت فسفر رواناب را به اندازهای بالا ببرد که باعث آلودگی فسفری پیکره‌های آبی شود. در این پژوهش، سنجشی بین دو روش عصاره‌گیری آزمایشگاهی و شبیه‌سازی باران برای بررسی سطح آستانه زیستمحیطی غلظت فسفر انجام شده است تا بین این دو روش، روش بهینه برگزیده شود. برای این منظور، از خاکهای حوزه آبخیز تلخه‌رود واقع در استان آذربایجان شرقی بهره‌گیری شده است. به این منظور، از 30 نقطه این حوضه که فسفر فراهم آنها در دامنه گستردهای قرار داشت، نمونههای خاک برداشت شدند. پس از اندازهگیری ویژگی‌های عمومی، فسفر فراهم خاک‌ها با روشهای اولسن، مهلیچ-3، سلطانپور و کاغذ صافی آغشته به اکسید آهن اندازهگیری شد. فسفر محلول در آب نمونههای خاک در آزمایشگاه و فسفر محلول رواناب نمونههای خاک تحت شبیه‌سازی باران از نوع دوار با شدت 75 میلیمتر بر ساعت به مدت 30 دقیقه اندازهگیری شد. یافته‌های بهدست آمده نشان دادند که نقطه شکستگی در رابطه بین غلظت فسفر رواناب و غلظت فسفر فراهم خاک به‌روش‌های گوناگون در غلظت‌های نزدیک به غلظت‌های رابطه بین غلظت فسفر فراهم با چهار روش اندازهگیری با میزان فسفر محلول خاک دیده شده است. غلظت آستانه زیستمحیطی فسفر برای خاکهای این منطقه را می‌توان بر اساس هر دو روش عصاره‌گیرهای آزمایشگاهی و شبیه‌ساز باران برآورد کرد. بهدلیل اینکه روش آزمایشگاهی ساده‌تر بوده، نیازمند زمان کمتری است، برای برآورد غلظت آستانه توصیه میشود. از آنجایی که اختلاف شیب دو خط شکسته در روش نوارهای کاغذی آغشته به اکسید آهن نسبت به سایر روشهای اندازهگیری فسفر فراهم در هر دو روش آزمایشگاهی و شبیه‌ساز باران بیشتر بود (اختلاف شیب دو خط در در روش نوارهای کاغذی در حدود هشت برابر و برای سه روش دیگر در حدود دو تا سه برابر) و ضریب تبیین بالایی برای تمام آنها بهدست آمد (بالای 82 درصد)، روش نوارهای کاغذی برای تعیین غلظت آستانه زیستمحیطی فسفر نسبت به سایر روشهای اندازهگیری فسفر فراهم برتری نشان داد. با توجه به اینکه برای تمام روشهای اندازهگیری، در غلظت 0.36 میلی‌گرم بر لیتر فسفر رواناب محلول نقطه شکستگی مشاهده شد، نتیجه‌گیری میشود که این غلظت پایین‌تر از غلظت آستانه زیستمحیطی فسفر برای رخداد پدیده شکفتگی جلبکی قرار دارد.
نگین قادری دهکردی؛ کریم سلیمانی؛ عطااله کاویان؛ مصطفی رشیدپور
چکیده
حوزههای آبخیز شهری بهدلیل توسعه، دارای رفتار هیدرولوژیکی پیچیده‌تری نسبت به حوضههای طبیعی هستند که شناخت پاسخ هیدرولوژیکی آنها به طراحی مناسب تسهیلات کنترل سیلاب کمک خواهد کرد. در این پژوهش، با استفاده از مدل SWMM، به بررسی پتانسیل تولید رواناب شهری در بخشی از محدوده شهری بابلسر پرداخته شد. هدف از این بررسی، تحلیل قابلیت استحصال ...
بیشتر
حوزههای آبخیز شهری بهدلیل توسعه، دارای رفتار هیدرولوژیکی پیچیده‌تری نسبت به حوضههای طبیعی هستند که شناخت پاسخ هیدرولوژیکی آنها به طراحی مناسب تسهیلات کنترل سیلاب کمک خواهد کرد. در این پژوهش، با استفاده از مدل SWMM، به بررسی پتانسیل تولید رواناب شهری در بخشی از محدوده شهری بابلسر پرداخته شد. هدف از این بررسی، تحلیل قابلیت استحصال آب جمع‌آوری شده باران در دوره‌های بازگشتهای مختلف برای کاربرد در مصارف شهری است. بدینمنظور، در مدل SWMM، منطقه 69/65 هکتاری مطالعاتی در قالب شش واحد هیدرولوژیکی (از 94/5 تا 82/16 هکتار)، شش گره خروجی و چهار کانال تعریف شد و ارتفاع رواناب حاصل از بارش 24 ساعته با دوره بازگشتهای مختلف بهدست آمد. با توجه به این نتایج، مقدار بارش 24 ساعته با دوره بازگشت 25 سال برابر 37/70 میلیمتر است که از این مقدار، 73/33 میلیمتر صرف نفوذ و 60/35 میلیمتر نیز مربوط به رواناب است. نتایج پژوهش نشان داد که در حدود 1/52 درصد از بارش طرح شهر بابلسر میتواند قابلیت تبدیلشدن به رواناب را داشته باشد. بیشترین ضریب رواناب در واحد هیدرولوژیک S3 است که در دوره بازگشت 100 سال، مقداری برابر 637/0 دارد. در این حال، کمترین ضریب رواناب در واحد هیدرولوژیک S1 است که مقدار آن در دوره بازگشت دو سال برابر 352/0 است. همچنین، نتایج نشان داد که ضریب رواناب با دوره بازگشت ارتباط مستقیم دارد و بارش‌های بزرگ‌تر، ضریب رواناب بالاتری دارند. از طریق سامانههای جمع‌آوری، علاوهبر کاهش خطرات سیلاب شهر بابلسر، یک منبع مکمل آبی که جبران‌کننده بخشی از مصرف خانوارها در بخش غیرشرب است، به مدیریت منابع آب پرداخت.
اسرین حسینی؛ محمدرضا گلابی؛ صفر معروفی؛ نسیم خالدیان؛ محمد سلطانی
چکیده
شبیه‌سازی فرآیند بارش -رواناب به عنوان مهمترین گام در مطالعات مهندسی آب و مدیریت منابع آب است. برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، ساماندهی رودخانه‌ها و هشدار سیل نیاز به پیش‌بینی آبدهی رودخانه و رواناب حوزه آبخیز دارد. در مطالعه حاضر به منظور مدل‌سازی بارش- رواناب از روش شبکه عصبی توسعه یافته با فیلتر کالمن ...
بیشتر
شبیه‌سازی فرآیند بارش -رواناب به عنوان مهمترین گام در مطالعات مهندسی آب و مدیریت منابع آب است. برنامه‌ریزی بهره‌برداری از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، ساماندهی رودخانه‌ها و هشدار سیل نیاز به پیش‌بینی آبدهی رودخانه و رواناب حوزه آبخیز دارد. در مطالعه حاضر به منظور مدل‌سازی بارش- رواناب از روش شبکه عصبی توسعه یافته با فیلتر کالمن (EKFNN) استفاده شد و سپس نتایج با روش برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) که در اکثر مطالعات اخیر عملکرد خوبی از خود در مدل‌سازی بارش- رواناب نشان داده بود، مقایسه گردید. داده‌های مورد استفاده در این مطالعه بارش و رواناب روزانه ایستگاه‌های بارانسنجی و آبسنجی دشت ملایر که شامل ایستگاه‌های پیهان، مرویل و نامیله است در طول دوره آماری 1380 تا 1392 میباشد. نتایج نشانگر برتری مدل EKFNNنسبت به مدل دیگر در مدل‌سازی جریان روزانه رودخانه در دشت ملایر داشت. علاوه بر این سرعت اجرای مدل برنامه‌ریزی بیان ژن بیشتر بود و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج بود. در نهایت مدل EKFNN به عنوان مدل برتر برای دشت ملایر انتخاب شد.
پرویز عبدی‌نژاد؛ محمد روغنی
چکیده
تحقیق حاضر در ایستگاه تحقیقاتی قره‌چریان، واقع در شمال غرب شهر زنجان اجرا شده است. سطوح آبگیر باران مورد آزمایش، به ابعاد 5×8 متر با تیمارهای شاهد (A)، بدون پوشش گیاهی و سنگریزه و با فیلتر سنگریزه‌ای (B) و بدون فیلتر سنگریزه‌ای (C)، عایق بودن بخشی از سامانه و با فیلتر سنگریزه‌ای (D) و بدون فیلتر سنگریزه‌ای (E) در قالب طرح آزمایشات بلوک‌های ...
بیشتر
تحقیق حاضر در ایستگاه تحقیقاتی قره‌چریان، واقع در شمال غرب شهر زنجان اجرا شده است. سطوح آبگیر باران مورد آزمایش، به ابعاد 5×8 متر با تیمارهای شاهد (A)، بدون پوشش گیاهی و سنگریزه و با فیلتر سنگریزه‌ای (B) و بدون فیلتر سنگریزه‌ای (C)، عایق بودن بخشی از سامانه و با فیلتر سنگریزه‌ای (D) و بدون فیلتر سنگریزه‌ای (E) در قالب طرح آزمایشات بلوک‌های کاملاً تصادفی با سه تکرار می‌باشند. داده‌برداری از اول اردیبهشت لغایت اواخر شهریور سال 1392 به تعداد نه واقعه بارندگی روزانه، دو بار آبیاری با فاصله 60 روز برای هر نهال 45 لیتر و 33 بار اندازهگیری رطوبت در عمق‌های 20 و 50 سانتی‌متر صورت گرفت. نتایج نشان داد که در تیمار شاهد بارندگی‌های فصل بهار نتوانسته تولید رواناب کند و تأثیری بر افزایش مقدار رطوبت خاک نداشته است. در دو تیمار B و C نسبت به حالت شاهد تأثیرپذیری رطوبت خاک از بارش روزانه بیشتر شده و افزایش نشان می‌دهد. در تیمارهای D و E تأثیرپذیری رطوبت خاک از بارش روزانه خیلی بیشتر شده، حتی تا 30 درصد افزایش حجمی را نشان می‌دهد که بهدلیل وجود سامانه دارای سطح عایق و غیر قابل نفوذ بودن سطح سطوح آبگیر بوده که به بارش‌های کم هم واکنش نشان داده است. روند زمانی متوسط رطوبت در عمق‌های 20 و 50 سانتی‌متری در همه تیمارها تقریباً بر هم منطبق هستند. به‌طوری که توزیع رطوبت در حد فاصل عمق 20 الی 50 سانتی‌متر دارای تفاوت قابل توجه با هم نیستند. ولی بعضاً رطوبت عمق 20 سانتی‌متر بیشتر از عمق 50 سانتی‌متر است.
فرود شریفی؛ سمانه اروندی
چکیده
این پژوهش به‌منظور ارزیابی فرایندهای هیدرولوژیکی و ظرفیت‌های آبی منطقه مورد بررسی و فراهم کردن ابزاری برای برآورد آبدهی و شبیه‌سازی رفتار حوزههای آبخیز در استان گلستان به انجام رسید. با بررسی تعدادی از مدل‌ها، مدل‌های شبیه‌سازی SFBM ،AWBM2002 ،SCS و ISDI، پس از انجام اصلاحات و تطبیق با شرایط، انتخاب و در سطح کل حوضههای ...
بیشتر
این پژوهش به‌منظور ارزیابی فرایندهای هیدرولوژیکی و ظرفیت‌های آبی منطقه مورد بررسی و فراهم کردن ابزاری برای برآورد آبدهی و شبیه‌سازی رفتار حوزههای آبخیز در استان گلستان به انجام رسید. با بررسی تعدادی از مدل‌ها، مدل‌های شبیه‌سازی SFBM ،AWBM2002 ،SCS و ISDI، پس از انجام اصلاحات و تطبیق با شرایط، انتخاب و در سطح کل حوضههای دارای آمار به‌کار گرفته شد. تحلیل نتایج مدل‌های توسعه یافته، پارامترهای مدل، آستانه شروع رواناب، منحنی تداوم جریان، خط برف، شاخص‌های خشکیدگی جریان و شاخص دبی پایه، تهیه و یا انجام شد. نتایج پژوهش نشان داد که مدل‌های مورد استفاده به‌خوبی می‌توانند مجموع رواناب، آب پایه و رواناب سطحی را در این حوضهها شبیه‌سازی کنند و قادرند با اطلاعات قابل دسترس پاسخ حوضههای فاقد آمار را محاسبه کرده و از قابلیت خوبی در طراحی و پژوهش برخوردار باشند. نتایج بهدست آمده در برآورد آستانه شروع رواناب، نشان داد که بیشترین مساحت استان دارای آستانه شروع رواناب بین پنج تا 10 میلیمتر است. این محدوده آستانه شروع رواناب در گستره 61.51 درصد کل حوضههای استان است. هرچه آستانه شروع رواناب کمتر باشد، نشان از قابلیت نفوذپذیری کمتر و در نتیجه سیل‌خیزی بیشتر است، در نتیجه اکثر پهنه‌های حوضههای استان مستعد سیل‌خیزی است. همچنین، نتایج نشان داد که بالاترین مقدار آستانه شروع رواناب در حوضه بندرگز برابر با 20 میلیمتر بوده که دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای آن برابر با 0.27 متر مکعب بر ثانیه در کیلومتر مربع برآورد شد. کمترین مقدار آن نیز در حوضههای آزادشهر و گنبد کاووس به‌ترتیب برابر با دو و چهار میلیمتر بهدست آمده که دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای آن از 0.16 در حوضه گنبد کاووس تا 0.26 متر مکعب برثانیه در کیلومتر مربع در حوضه آزاد شهر است. نتایج دیگر پژوهش نشان می‌دهد که از بین حوضههای مناطق مشابه، حوضه پایاب قطورچای با مساحت 201.45 کیلومتر مربع با دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای 0.49 متر مکعب برثانیه در کیلومتر مربع دارای بیشترین مقدار و حوضههای شور میانی با مساحت 37.22 کیلومتر مربع و حوضه خلیج گرگان با مساحت 291.62 کیلومتر مربع در محدوده استان با دبی 0.04 متر مکعب بر ثانیه در کیلومتر مربع دارای کمترین دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای با دوره بازگشت 50 ساله است. نتایج روابط بین آستانه شروع رواناب با عوامل مورفو-اقلیمی نشان داد که آستانه شروع رواناب، بیشترین همبستگی را با عمق بارش دارد. نتایج حاصل از مدل خشکی نشان داد که در مرحله اعتبارسنجی مدل با ضریب همبستگی بالا دبی را شبیه‌سازی کرده است.
ایوب مرادی؛ علی نجفی‌نژاد؛ مجید اونق؛ چوقی‌بایرام کمکی
چکیده
برای شبیه‌سازی رواناب و رسوب در حوزههای آبخیز نیاز به استفاده از مدل‌های مختلفی است که هر یک برای شرایط خاص ارائه شدهاند. یکی از پرکاربردترین مدل‌های هیدرولوژیکی مدل نیمه‌توزیعی SWAT است. از جمله مهمترین اطلاعات مکانی مورد نیاز مدل SWAT، نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM) است که در استخراج مشخصات هیدروگرافی حوضه، برآورد توزیع ...
بیشتر
برای شبیه‌سازی رواناب و رسوب در حوزههای آبخیز نیاز به استفاده از مدل‌های مختلفی است که هر یک برای شرایط خاص ارائه شدهاند. یکی از پرکاربردترین مدل‌های هیدرولوژیکی مدل نیمه‌توزیعی SWAT است. از جمله مهمترین اطلاعات مکانی مورد نیاز مدل SWAT، نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM) است که در استخراج مشخصات هیدروگرافی حوضه، برآورد توزیع مکانی رواناب و بار رسوب نقش دارد و دقت آن نقش زیادی در نتایج خروجی مدل دارد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر انواع مدل‌های رقومی ارتفاعی بر رواناب و بار معلق آبخیز گالیکش استان گلستان میباشد. برای این منظور، سه نوع DEM با دقت‌های 30، 90 و 1000 متر انتخاب شد و در یک دوره 27 ساله مدل SWAT اجرا شد. در این مطالعه، از نرم‌افزار SWAT-CUP و روش SUFI2 برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. معیار ناش-ساتکلیف (NS) بهعنوان تابع هدف برای دبی و بار معلق در مرحله واسنجی (1990-2007) برای دقت‌های 30، 90 و 1000 متر نقشه DEM به‌ترتیب 0.63، 0.63 و 0.62 بهدست آمد که با توجه به دامنه‌های تفسیری در نظر گرفته شده در مدل SWAT برای تابع هدف، قابل قبول ارزیابی شد. همچنین، میزان رواناب سالانه حوضه نیز برای دقت‌های 30، 90 و 1000 متر به‌ترتیب 11.23، 11.30 و 11.39 میلیمتر و میزان رسوب سالانه به‌ترتیب 9.18، 8.97 و 8.83 تن در هکتار در سال بهدست آمد. نتایج نشان داد که استفاده از انواع مختلف مدل‌های رقومی ارتفاعی نتایج نسبتاً یکسانی را در برآورد رواناب و رسوب دارد، هر چند تغییرات در نتایج رسوب اندکی بیشتر بود. علت این شباهت منطق مدل‌سازی معکوس و همچنین، اثرات دخالت ندادن پارامترهایی بود که بهطور مستقیم از نقشه DEM بهدست می‌آید. در مجموع نتایج نشان داد که با توجه به محدودیت اطلاعات در مرحله واسنجی مدل SWAT، انواع مدل رقومی ارتفاعی استفاده شده تأثیر چندانی بر شبیه‌سازی رواناب و رسوب ندارد.
فرزاد بیات موحد؛ سعید نجفی؛ محمد روغنی
چکیده
آگاهی از روشهای استفادهی بهینه از آب باران تحت سامانههای مختلف به‌منظور غلبه بر تنشهای آبی، ارتقاء عملکرد محصولات تولیدی و چگونگی تاثیر آنها امری مهم است. بنابراین، در این مقاله اثر سامانههای آبگیر باران تحت پنج تیمار بدون تغییر در سامانه (A)، تیمار با حذف پوشش گیاهی و سنگریزه همراه با فیلتر سنگریزه‌ای (B)، تیمار با ...
بیشتر
آگاهی از روشهای استفادهی بهینه از آب باران تحت سامانههای مختلف به‌منظور غلبه بر تنشهای آبی، ارتقاء عملکرد محصولات تولیدی و چگونگی تاثیر آنها امری مهم است. بنابراین، در این مقاله اثر سامانههای آبگیر باران تحت پنج تیمار بدون تغییر در سامانه (A)، تیمار با حذف پوشش گیاهی و سنگریزه همراه با فیلتر سنگریزه‌ای (B)، تیمار با حذف پوشش گیاهی و سنگریزه بدون فیلتر سنگریزه‌ای (C)، تیمار با عایق کردن بخشی از سامانه همراه با فیلتر سنگریزه‌ای (D) و تیمار با عایق کردن بخشی از سامانه بدون فیلتر سنگریزه‌ای (E) بر عوامل فتوسنتزی نهال زردآلو مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام طرح تیمارهای ذکر شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در ابعاد هشت، پنج و 5/0 متر به‌ترتیب برای طول، عرض و عمق در هر سامانه طراحی شد. ساختار سامانهها به گونهای بود که با شیب تقریبی نه درصد به سمت پاییندست ادامه مییافت. به منظور تسریع نفوذ رواناب و توزیع آن در منطقه ریشهدوانی فیلتری به قطر 10 و عمق 30 سانتی‌متر در تمام تیمارها ایجاد شد. در سال 1390 پس از یک بارندگی 22 میلی‌متری با فاصله زمانی 10 و 23 روز از بارندگی، چهار عامل فتوسنتزی شامل میزان فتوسنتز در واحد سطح برگ، هدایت روزنه ای آب، میزان تعرق و جذب CO2زیر روزنهای اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که در سه عامل از چهار عامل اندازهگیری شده، اختلاف معنیداری بین تیمارهای مختلف وجود دارد و جالبتر اینکه تیمارهای با بیشترین و کمترین عملکرد نیز در اکثر موارد با یکدیگر منطبق بودهاند که این امر میتواند وابستگی این عوامل به یکدیگر را بیان کند به‌طوری‌که کاهش یا افزایش هر عاملی سبب تاثیر در عامل دیگر میشود. بهطور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که سامانههای عایق کردن بخشی از سامانه بدون فیلتر سنگریزه‌ای (E) و حذف پوشش گیاهی و سنگریزه بدون فیلتر سنگریزه‌ای (C) بیشترین تاثیر مثبت را بر ارتقاء عملکرد عوامل فتوسنتزی نهالهای زردآلو داشته است. در حالی که تیمار بدون تغییر در سامانه (A) دارای کمترین عملکرد در عوامل فتوسنتزی بوده است. تأثیر تیمارهای مدیریتی در تحویل رواناب به نهال‌ها عمده‌ترین دلیل در کسب این نتایج بوده است.
بهروز محسنی؛ هادی رزاقیان؛ عبداله درزی نفت‌چالی؛ اسماعیل نیکزاد
چکیده
رواناب بهعنوان یکی از مولفههای بیلان آب حوضه، اهمیت زیادی در آبخیزداری و مدیریت منابع آب دارد. برآورد مناسب میزان رواناب، مستلزم تعیین ضریب رواناب میباشد. در این پژوهش، ضریب رواناب با دوره بازگشتهای 25 و 50 ساله حوضههای تا مساحت 50 کیلومتر مربع استان مازندران با استفاده از سه روش استدلالی، SCS و سیپرس-کریک برآورد شد. از نرم‌افزار ...
بیشتر
رواناب بهعنوان یکی از مولفههای بیلان آب حوضه، اهمیت زیادی در آبخیزداری و مدیریت منابع آب دارد. برآورد مناسب میزان رواناب، مستلزم تعیین ضریب رواناب میباشد. در این پژوهش، ضریب رواناب با دوره بازگشتهای 25 و 50 ساله حوضههای تا مساحت 50 کیلومتر مربع استان مازندران با استفاده از سه روش استدلالی، SCS و سیپرس-کریک برآورد شد. از نرم‌افزار GIS برای همپوشانی لایه‌ها و تحلیل اطلاعات حوضه استفاده شد. جدول چاو مبنای تناظر روشهای مورد استفاده در این پژوهش قرار گرفت. روش استدلالی بهدلیل عدم تناظر با جدول چاو و محاسبه ضریب رواناب کمتر از واقعیت در اکثر موارد، نتایج مطلوبی ارائه نداد. روش سیپرس-کریک بهدلیل قرابت با روش SCS کارایی لازم را در برخی از حوضهها نشان داد. میانگین ضریب رواناب معادل 0.37=C25 و 0.41=C50 بیانگر دقت بسیار بالای روش SCS نسبت به دو روش دیگر در این پژوهش میباشد. مطابق روش سازمان حفاظت خاک، کمترین و بیشترین ضریب رواناب با دوره بازگشت 25ساله به‌ترتیب مربوط به حوزه آبخیز چالکرود یک (0.06) و صفارود چهار (0.61) تعیین شد. کمترین و بیشترین ضریب رواناب با دوره بازگشت 50ساله نیز به‌ترتیب مربوط به حوزه آبخیز چالکرود یک (0.1) و صفارود چهار (0.65) برآورد شد. بر اساس نتایج بهدست آمده از هر سه روش، حوضههای دارای بیشترین مساحت و کمترین شدت بارندگی، کمترین ضریب رواناب را دارا بودند.
رضا سکوتی اسکوئی؛ حمیدرضا پیروان؛ داود نیک‌کامی؛ محمدحسین مهدیان
چکیده
با توجه به اینکه اراضی مارنی در محدوده حوزههای آبخیز بخش شمالی استان آذربایجان غربی گسترش زیادی داشته و فرسایش خاک در این اراضی زیاد است، در این پژوهش فرسایشپذیری و اشکال فرسایشی خاکهای حاصل از مارن‌ها و رابطه آنها با تلفات خاک در این اراضی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مناطق پراکندگی مارن‌ها در ...
بیشتر
با توجه به اینکه اراضی مارنی در محدوده حوزههای آبخیز بخش شمالی استان آذربایجان غربی گسترش زیادی داشته و فرسایش خاک در این اراضی زیاد است، در این پژوهش فرسایشپذیری و اشکال فرسایشی خاکهای حاصل از مارن‌ها و رابطه آنها با تلفات خاک در این اراضی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مناطق پراکندگی مارن‌ها در استان بررسی و با توجه به شرایطی مانند ضخامت و برونزدهای مارنی، تناوب میان لایه‌های مارنی و اشکال فرسایشی مشهود در آنها، مارن‌های حساس به فرسایش در مناطق شمالی استان شناسایی شدند. در 15 نقطه و با سه تکرار از خاک سطحی این اراضی نمونه‌برداری شد. شاخص‌های فرسایشپذیری این خاک‌ها شامل نسبت رس و شاخص فرسایشپذیری k در فرمول جهانی فرسایش تعیین شد. با استفاده از باران‌ساز قابل حمل، میزان تولید رواناب و رسوب نیز در مناطق انتخابی بهدست آمد. شدت و اشکال فرسایش با استفاده از روش BLM تعیین و ارتباط بین فرسایشپذیری خاکهای مارنی با شکل، نوع فرسایش و رسوبدهی از طریق ماتریس همبستگی بررسی و گروه‌های همگن از نظر تولید رسوب و حساسیت به فرسایش با استفاده از آزمون دانکن تعیین شدند. نتایج بهدست آمده نشان می‌دهد، با وجود آن‌که بهطور کلی وضعیت فرسایش سطحی به روش BLM در طبقه متوسط قرار می‌گیرد، در مناطق قره‌تپه و قره‌آغاج فرسایش آبکندی امتیاز بیشتری به‌خود اختصاص داده و فرسایش شیاری در کلیه نقاط امتیازات بالایی داشته است. حجم رواناب سطحی کمینه 255 در منطقه شعبانلو و بیشینه 577 سانتی‌متر مکعب در منطقه قره‌تپه بهدست آمد. ضریب رواناب بین 0.23 تا بیشینه 0.53 محاسبه شد. کمینه گل‌آلودگی تولید شده برابر 10 گرم در لیتر در قره‌تپه و بیشینه آن برابر 180 گرم در لیتر در قره‌آغاج اندازهگیری شد. همچنین، مشخص شد که شاخص نسبت رس در ظهور فرسایش به شکل آبکندی و حجم رواناب در فرسایش سطحی و شیاری نقش تعیین‌کننده (با اطمینان 95 درصد) داشته است.
مجید محمودآبادی؛ الهام سیرجانی
چکیده
فرسایش خاک فرآیندی پویاست که توزیع اندازه ذرات رسوب حاصل از آن تغییرات زیادی دارد. شناخت دینامیکی توزیع اندازه ذرات رسوب، مبنای مدل‌سازی فرسایشپذیری خاک، انتقال عناصر غذایی، آلایندهها و ذرات ریز در اثر فرسایش میباشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی فرآیندها و مکانیزمهای انتقال ذرات ناشی از فرسایش ورقهای بر روی دو خاک ...
بیشتر
فرسایش خاک فرآیندی پویاست که توزیع اندازه ذرات رسوب حاصل از آن تغییرات زیادی دارد. شناخت دینامیکی توزیع اندازه ذرات رسوب، مبنای مدل‌سازی فرسایشپذیری خاک، انتقال عناصر غذایی، آلایندهها و ذرات ریز در اثر فرسایش میباشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی فرآیندها و مکانیزمهای انتقال ذرات ناشی از فرسایش ورقهای بر روی دو خاک (زراعی و ماسه‌ای) با توزیع اندازه ذرات متفاوت و با استفاده از فلوم آزمایشگاهی اجرا شد. آزمایش‌ها از طریق ایجاد ترکیب‌های مختلف شیب (1.5 و دو درصد) و دبی جریان (75، 100، 125، 150، 175 و 200 میلی‌لیتر در ثانیه) انجام شد. نتایج نشان داد که شرایط هیدرولیکی جریان و همچنین خاک، نقش مهمی در انتقال انتخابی ذرات رسوب ایفا می‌کند،بهنحوی که در خاک زراعی، دو نقطه پیک در توزیع اندازه ذرات رسوب مشاهده شد. در پیک اول (ذرات ریز با اندازه 0.042 میلیمتر)، مکانیسم غالب حمل ذرات، بار معلق-جهشی بود و در پیک دوم (ذرات درشت با قطر 1.5 میلیمتر)، مکانیزم حمل بار بستر غالب بود. از سویی، با افزایش قدرت جریان ناشی از افزایش شیب و یا شدت جریان، شرایط بهتدریج از حالت انتخابی برای ذرات ریز خارج شد و ذرات ریز و ذرات درشت هر دو منتقل شدند. در خاک ماسه‌ای، تنها یک پیک برای ذرات با دامنه اندازه 0.109 تا 0.175 میلیمتر مشاهده شد. دراین خاک، مکانیزم حمل بهصورت جهشی، بیشترین نقش را در انتقال ذرات رسوب داشت. بهعلاوه، در طبقههای اندازه کوچکتر از 0.150 میلی‌متربا افزایش شدت جریان، درصد ذرات ریز در رسوب کاهش نشان داد. در مقابل، با افزایش شدت جریان، درصد ذرات در طبقههای اندازه بزرگ‌تر از 0.218 میلی‌مترافزایش یافت. با افزایش قدرت جریان در هر دو خاک، اهمیت نسبی انتقال بهصورت بار معلق و بار بستر به‌ترتیب کاهش و افزایش پیدا کرد.یافته‌های این تحقیق نشان داد که توزیع اندازه ذرات رسوب و در نتیجه مکانیزم حمل ذرات، به شرایط هیدرولیکی جریان نظیر شیب و شدت جریان و درنتیجه قدرت جریان بستگی دارد.
داود نیک‌کامی؛ پیمان رزم‌جو؛ فرزاد بیات‌موحد
دوره 2، شماره 2 ، مرداد 1389، ، صفحه 65-72
چکیده
نیروی موثر در ایجاد این شکل از فرسایش، فرسایندگی باران میباشد که در واقع توانایی بالقوه باران در ایجاد فرسایش بوده و تابعی از خصوصیات فیزیکی باران است. جهت کمی نمودن تاثیر عامل فرسایندگی باران شاخص‌های مختلفی توسعه داده شدهاند، برخی از آنها بر مقدار بارش و برخی دیگر بر شدت بارش تاکید داشته‌اند. بررسی‌ها در سطح دنیا نشان می‌دهد ...
بیشتر
نیروی موثر در ایجاد این شکل از فرسایش، فرسایندگی باران میباشد که در واقع توانایی بالقوه باران در ایجاد فرسایش بوده و تابعی از خصوصیات فیزیکی باران است. جهت کمی نمودن تاثیر عامل فرسایندگی باران شاخص‌های مختلفی توسعه داده شدهاند، برخی از آنها بر مقدار بارش و برخی دیگر بر شدت بارش تاکید داشته‌اند. بررسی‌ها در سطح دنیا نشان می‌دهد که به رغم استفاده گسترده از شاخص EI30 بهعنوان بهترین شاخص فرسایندگی باران، در بسیاری از نقاط تحقیقات نشان داده‌اند که شاخص مزبور از اعتبار کافی برخوردار نبوده و ضروری است تا با توجه به شرایط جغرافیایی هر منطقه، بهترین شاخص فرسایندگی باران تعیین و مورد استفاده واقع شود. در این تحقیق 18 کرت رواناب و رسوب در در دو تیمار شخم در جهت شیب و شخم عمود بر جهت شیب (هر یک با سه تکرار) در کاربری کشت گندم دیم، در سه طبقه شیب اراضی (12- 0، 20 –12 و 40- 20 درصد) در ایستگاه پخش سیلاب سهرین –قره چریان در استان زنجان، احداث شدند. مقادیر رواناب و رسوب هر یک از کرت‌ها در 14 واقعه بارش که منجر به ایجاد رواناب و تلفات خاک شده بودند، پایش و اندازهگیری شدند. اطلاعات شدت و مقدار رگبارها نیز با استفاده از باران‌نگار ثبات دیجیتالی واقع در محل ایستگاه، ثبت و مورد استفاده واقع شدند. سپس با توجه به مرور منابع گسترده در سطح جهان، نهایتا 45 شاخص فرسایندگی باران شناسایی شدند. به‌لحاظ گستردگی تعداد شاخص‌های مورد بررسی، جهت تسهیل و افزایش دقت محاسبه هر یک از شاخص‌های فرسایندگی باران، با تهیه یک برنامه کامپیوتری با استفاده از زبان برنامه نویسی VB ، هر یک از رگبارها تجزیه و تحلیل شده و پس از استخراج مقادیر بارش در هر دقیقه از رگبارها و تعیین سایر عوامل مورد نیاز، مقادیر هر یک از شاخص‌های فرسایندگی باران برای هر یک از رگبارها تعیین شدند. در ادامه جهت تعیین بهترین شاخص فرسایندگی باران، مطالعات تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار spss (نسخه 12) بین هر یک از شاخص‌های فرسایندگی باران و مقادیر تلفات خاک انجام شد. نتیجه نشان داد که در منطقه مورد مطالعه شاخص فرسایندگی I2 (مربع شدت متوسط رگبار) بهعنوان بهترین شاخص فرسایندگی باران بالاترین مقدار همبستگی و معنیداری لازمه را با مقادیر تلفات خاک داشته است.
علی رضایی
دوره 2، شماره 1 ، اردیبهشت 1389، ، صفحه 11-17
چکیده
از بین بردن پ وشش گیاهی و گسترش اراضی دیم شیب دار در سطح حوزه های آبخیز کشور، عامل افزایش رواناب و شدت سیلاب می باشد. برای آشکار سازی روند تغییرات دبی سیلاب در حوزه آبخیز قزل اوزن ، داده های دبی های اوج سالانه و بارندگی یک روزه بیشینه سالانه تمام ایستگاه های داخل حوزه، جمع آوری شدند. داده های ب ه دست آمده در یک دوره آماری 30 ساله باز سازی ...
بیشتر
از بین بردن پ وشش گیاهی و گسترش اراضی دیم شیب دار در سطح حوزه های آبخیز کشور، عامل افزایش رواناب و شدت سیلاب می باشد. برای آشکار سازی روند تغییرات دبی سیلاب در حوزه آبخیز قزل اوزن ، داده های دبی های اوج سالانه و بارندگی یک روزه بیشینه سالانه تمام ایستگاه های داخل حوزه، جمع آوری شدند. داده های ب ه دست آمده در یک دوره آماری 30 ساله باز سازی و نرمال شده اند. با تقسیم داده های به دست آمده به دوره های آماری 10 ساله و تلفیق مجدد آن ها، در نهایت شش دوره آماری با طول دوره زمانی 10 الی 30 ساله به دست آمده است . برای محاسبه میانگین متغیرها برای هر دوره آماری، دوره باز گشت دو سال مبنای محاسبه قرار گرفته، لذا توزیع احتمالاتی لوگ پیرسون نوع III بر آن ها برازش داده شده است . متوسط هر دسته از متغیرها نسبت به زمان، پلات شده و خطی بر آن ها برازش داده شده است . نتایج ب ه دست آمده نشان می دهد ب ر اساس روش کندال تائو تنها در مورد دو ایستگاه هواشناسی گیتو و سلامت آباد و دو ایستگاه آب سنجی سرچم و دهگلان روند افزایشی و معنی دار آماری تغییر دبی های اوج و بارندگی یک روزه بیشینه سالانه نسبت به زمان وجود داشته و در بقیه موارد تغییرات آن ها فاقد هماهنگی معنی دار با روند زمان ب ه صورت مثبت یا منفی می باشند. اما شیب متوسط خط رگرسیون تغییرات با رندگی 24 ساعته نسبت به زمان به عنوان عاملی از تغییرات اقلیمی برابر با 0.031 و در مقابل، شیب خط رگرسیون تغییرات دبی سیلابی نسبت به زمان برابر با 0.059 می باشد. بنابراین ش یب دبی سیلابی حدود 1.9 برابر شیب تغییرات بارندگی یک روزه نسبت به زمان است . این یافته بیان گر تخریب پوشش گیاهی ب ه دلیل توسعه اراضی دیم، افزایش ضریب رواناب و افزایش شدت سیلاب در حوزه مورد بررسی می باشد.
حسین سعادتی؛ شعبانعلی غلامی؛ فرود شریفی
دوره 1، شماره 2 ، مرداد 1388، ، صفحه 87-98
چکیده
از مشکلات مهم در طرح‌های تحقیقاتی و اجرایی کمبود یانبود آمار هیدرومتری است. در تحقیق حاضر،برای حل معضل نبود آمار،میزان کارآیی مدل SWAT در شبیه‌سازی دبی روزانه،به‌منظور تولید آمار هیدرومتری برای حوضههای بدون ایستگاه بررسی شده است. این مدل دارای توان شبیه‌سازی شش پدیده هیدرولوژیکی و بیولوژیکی شامل دبی روزانه، رسوب روزانه، بیلان ...
بیشتر
از مشکلات مهم در طرح‌های تحقیقاتی و اجرایی کمبود یانبود آمار هیدرومتری است. در تحقیق حاضر،برای حل معضل نبود آمار،میزان کارآیی مدل SWAT در شبیه‌سازی دبی روزانه،به‌منظور تولید آمار هیدرومتری برای حوضههای بدون ایستگاه بررسی شده است. این مدل دارای توان شبیه‌سازی شش پدیده هیدرولوژیکی و بیولوژیکی شامل دبی روزانه، رسوب روزانه، بیلان آبی ماهانه و سالانه، کیفیت آب، تولید محصولات زراعی، برآورد تولید پوشش گیاهی مرتعی با اعمال مدیریت سامانههای چرایی دام، است.شبیه‌سازی در دوحالت بدون ایستگاه اندازه گیری و با ایستگاه اندازه گیری در حوزه آبخیز معرف کسیلیان و نیز در دودوره زمانی صورت گرفته است. این دوره‌ها شامل واسنجی و اعتبارسنجی مدل است. دوره واسنجی، چهار سال (1981-1978) و دوره اعتبارسنجی، شش سال (1986-1981) بوده است. بعد از عملیات واسنجی، مدل SWAT ، روان آب را باضریب تبیین نسـبت به روان آب اندازهگیری شده شبیه‌سازی کرد. اعتبارسنجی مدل نیز باضریب تبیین 0.69 و BPIAS= -2.5 و NS=0.72 نسـبت به روان آب اندازهگیری شده شبیه‌سازی کرد. اعتبارسنجی مدل نیز باضریب تبیین 0.57 و NS=0.54 و BPIAS=4.3 انجام گرفت. برای آزمون تست حساسیت، پارامترها درسه گروه خیلی حساس، حساسیت متوسط و حساسیت‌کم طبقه‌بندی شدند. پارامترهای ABF (عامل آلفای آب زیرزمینی)، REVAPC (ضریب تبخیر از سفره آب زیرزمینی) و CN (شماره منحنی) در طبقه خیلی حساس، پارامترهای CCT (ضریب تراکم ذوب برف)،TC (دمای آستانه بارش برف) و CRCO (شکاف‌های خاک و زمین که جریان را نفوذ می‌دهد) در طبقه حساسیت متوسط و پارامترهای Z (عمق لایه‌های خاک) و T-laps (شدت تغییر دما نسبت به ارتفاع) در طبقه حساسیت کم قرار گرفتند. این پارامترها نشان می‌دهند که مدل SWAT شبیه‌سازی معنیداری انجام داده است. ولی برای روانآب‌های کمینه نتایج ضعیفی نشان داده شد. در اصلاحاتی که در سال‌های 2000 و 2005 بر روی مدل SWAT انجام شده، کاربری آن به وسیله GIS آسان‌تر شده است.
مسعود سلیمان پور؛ مجید صوفی؛ حسن احمدی
دوره 1، شماره 1 ، اردیبهشت 1388، ، صفحه 46-52
چکیده
طبق طبقه بندی اقلیمی به روش دومارتن اصلاح شده، استان فارس دارای فرسایش خندقی در شش اقلیم است. در تحقیق حاضر پس از انتخاب یک منطقه از هر اقلیم، تعداد 15 خندق فعال و معرف از نظر ویژگی های مورفومتریک در آن منطقه مشخص شد و مساحت آبخیر، شیب، میزان پیشروی، ضریب شکل‌آبخیز، دانه بندی ذرات رس، سیلت و شن، درصد پوشش گیاهی، درصد ...
بیشتر
طبق طبقه بندی اقلیمی به روش دومارتن اصلاح شده، استان فارس دارای فرسایش خندقی در شش اقلیم است. در تحقیق حاضر پس از انتخاب یک منطقه از هر اقلیم، تعداد 15 خندق فعال و معرف از نظر ویژگی های مورفومتریک در آن منطقه مشخص شد و مساحت آبخیر، شیب، میزان پیشروی، ضریب شکل‌آبخیز، دانه بندی ذرات رس، سیلت و شن، درصد پوشش گیاهی، درصد سنگریزه و خاک لخت در آبخیز واقع در بالای پیشانی هر خندق اندازه گیری، و تولید رسوب محاسبه شد. برای تعیین عوامل موثر در تولید رسوب ناشی از فرسایش خندقی با استفاده از روش Stepwise در نرم افزارSPSS ، تحلیل آماری صورت گرفت. نتایج نشان داد که چهار عامل شیب، باران حداکثر 24 ساعته، شن و ضریب شکل آبخیز، رابطه معنی داری در سطح یک درصد با تولید رسوب خندق ها دارند و مهمترین عامل در تولید رسوب ناشی از گسترش خندق ها، شیب سطح واقع در بالادست پیشانی خندق است. عواملی نظیر شیب و ضریب شکل، رابطه مثبت و باران حداکثر 24 ساعته و شن، رابطه منفی با گسترش خندق ها نشان دادند. تاثیر بسیار مهم شیب در تولید رسوب ناشی از فرسایش خندق ها، نشانه‌ای از سرعت جریان سطحی تولید شده در بالای پیشانی آنها است؛ اقدامات منجر به کاهش شیب در این مناطق، تاثیر مهمی در کاهش پیشروی خندق ها و تولید رسوب دارد.
