عطا امینی؛ جهانگیر پرهمت؛ محمدحسین سدری
چکیده
مفاهیم آب مجازی و بهره‌وری آب بهعنوان ابزارهای مدیریتی مؤثر در تحلیل مـسائل مرتبط بـا مدیریت منابع آب مطرح هستند. این پژوهش، به‌منظور استفاده از شاخصهای بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب در مدیریت منابع آب در حوضه تلوار استان کردستان انجام شد. در این راستا، دادههای هواشناسی و اقلیم، منابع آب، کشاورزی، آبیاری و مدیریتی حوزه ...
بیشتر
مفاهیم آب مجازی و بهره‌وری آب بهعنوان ابزارهای مدیریتی مؤثر در تحلیل مـسائل مرتبط بـا مدیریت منابع آب مطرح هستند. این پژوهش، به‌منظور استفاده از شاخصهای بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب در مدیریت منابع آب در حوضه تلوار استان کردستان انجام شد. در این راستا، دادههای هواشناسی و اقلیم، منابع آب، کشاورزی، آبیاری و مدیریتی حوزه آبخیز جمع‌آوری شد. سطح زیرکشت محصولات آبی در حوضه شناسایی و درصد کشت آنها مشخص شد. اطلاعات مربوط به رشد این محصولات، تولید ماده خشک و میزان آب مصرفی آنها با استفاده از نرم‌افزار CROPWAT و اندازه‌گیری‌های میدانی محاسبه شد. با استفاده از نتایج تحلیل این داده‌ها، شاخصهای مدیریتی از جمله بهره‌وری فیزیکی و بهره‌وری اقتصادی محصولات محاسبه شد. نتایج نشان داد که پنج محصول گندم، سیب‌زمینی، جو، یونجه و شبدر بیش از 93 درصد سطح اراضی آبی حوضه را تشکیل می‌دهند. محصول سیب‌زمینی دارای بهره‌وری فیزیکی بالا به میزان 3.46 و محصول گندم کمترین بهره‌وری فیزیکی به میزان 0.43 کیلوگرم بر متر مکعب را دارا است. با وجود عملکرد فیزیکی پایین گندم، بخش زیادی از آب مصرفی در محصول گندم، آب سبز است. حال آن‌که سیب‌زمینی کمترین مقدار آب سبز را مصرف میکند. همچنین، از لحاظ بهره‌وری اقتصادی محصولات گندم، جو و سیب‌زمینی بیشترین سود خالص اقتصادی را دارند و میزان سطح اراضی تحت کشت تطابق مناسبی با بهره‌وری اقتصادی دارد. نتایج این پژوهش میتواند به مدیریت صحیح و متناسب با منابع آب موجود در حوضه منجر شود.
هوشنگ بهروان
چکیده
ذوب برف در حوزههای آبخیز کوهستانی میتواند تأثیر قابل توجهی در تعادل آب و همچنین، در زمان‌های خاصی از سال مهمترین نقش را در تولید رواناب داشته باشد. در این پژوهش از مدل هیدرولوژیکی توزیعی-مکانی فرایندگرا برای حوزه آبخیز لتیان (زیرحوضه رودک) به بزرگی 431 کیلومتر مربع به‌منظور درک و استنتاج توزیع مکانی و زمانی وضع متغیرهایی ...
بیشتر
ذوب برف در حوزههای آبخیز کوهستانی میتواند تأثیر قابل توجهی در تعادل آب و همچنین، در زمان‌های خاصی از سال مهمترین نقش را در تولید رواناب داشته باشد. در این پژوهش از مدل هیدرولوژیکی توزیعی-مکانی فرایندگرا برای حوزه آبخیز لتیان (زیرحوضه رودک) به بزرگی 431 کیلومتر مربع به‌منظور درک و استنتاج توزیع مکانی و زمانی وضع متغیرهایی مانند بارش، رواناب، آب معادل برف (SWE) و ذوب برف استفاده شده است. مدل از توزیع مفهوم واحدهای پاسخ هیدرولوژیکی (HRU) برای اخذ، شناخت و محاسبه تنوع مکانی در حوضه استفاده میکند. مدل برای هر HRU در هریک از واحدهای زمانی پارامترهایی چون تجمع و ذوب برف، رطوبت خاک، تبخیر و تعرق واقعی، قابلیت شارژ مجدد آبهای زیرزمینی و تولید رواناب را شبیهسازی میکند. پارامترهای مدل بهطور خودکار با استفاده از روش‌های واسنجی مونت‌کارلو (Monte-Carlo analysis) و تحول مرکب (SCE-UA) اعتبارسنجی شد. واسنجی با مقایسه مقدار رواناب اندازهگیری شده به مدت 11 سال از اکتبر 1990 تا سپتامبر 2001 در مراحل زمانی ماهانه با استفاده از معیار کارایی (Nash–Sutcliffe efficiency)، ضریب تعیین (R2) و درصد نسبی خطا (Pbias) بهعنوان تابع هدف انجام توسعه داده شد. پس از واسنجی، مدل J2000g، رواناب را با NSE=0.82، و0.83=R2 و 5.6-=PBIAS نسبت به رواناب اندازهگیری شده، شبیهسازی کرد. در ادامه واحد برف مدل J2000g توسعه داده شد. برای شش ایستگاه برف‌سنجی HRUهای مربوطه استخراج و مدلهای جداگانه با استفاده از آب معادل برف SWE اندازهگیری شده، کالیبره شد. مقایسه نتایج شبیهسازی (SWE) به‌صورت مجزا برای معیار (NSE) مقادیر بین 0.28 تا 68/0 و برای معیار (R²) بین 0.53 تا 0.83 را نشان داد. نتایج بهدست آمده از مدل و دادههای حوضه کالیبره شده برای تمام ایستگاه‌های انباشت و ذوب برف بسیار مناسب برآورد شد، در حالی که نتایج مدل برای ایستگاه‌های برف‌سنجی حوضه که بهطور جداگانه کالیبره شدند، از دقت پایین‌تری برخوردار بود. نتایج نشان داد که دینامیک‌های هیدرولوژیکی و فرایندهای برف زیرحوضه‌های فرعی حوزه آبخیز لتیان میتواند به‌خوبی با مدل J2000g شبیهسازی شود.
رامین سلماسی؛ محسن فرح‌بخش؛ حسین اسدی
چکیده
هدررفت فسفر خاک از طریق رواناب ممکن است، باعث بالا رفتن غلظت فسفر آبهای سطحی به اندازهای شود که موجب شکفتگی جلبکی در سامانههای آبی شود. در نتیجه، بررسی ارتباط بین غلظت فسفر محلول رواناب و غلظت فسفر فراهم خاک برای مدیریت فسفر در آبهای سطحی و نیز تعیین سطح بحرانی فسفر فراهم خاک ضروری است. برای انجام اینکار، از ...
بیشتر
هدررفت فسفر خاک از طریق رواناب ممکن است، باعث بالا رفتن غلظت فسفر آبهای سطحی به اندازهای شود که موجب شکفتگی جلبکی در سامانههای آبی شود. در نتیجه، بررسی ارتباط بین غلظت فسفر محلول رواناب و غلظت فسفر فراهم خاک برای مدیریت فسفر در آبهای سطحی و نیز تعیین سطح بحرانی فسفر فراهم خاک ضروری است. برای انجام اینکار، از 30 نقطه حوزه آبخیز تلخهرود که فسفر فراهم آنها در دامنه گستردهای قرار داشت، نمونههای خاک برداشت شدند. پس از تعیین ویژگیهای عمومی، فسفر فراهم خاک‌ها با استفاده از روش‌های اولسن، مهلیچ-3، سلطانپور و صافی آغشته به اکسید آهن اندازهگیری شد. سپس، نمونههای خاک با فشردگی یکسان درون سینیهایی به ابعاد 30 در 60 سانتیمتر ریخته و به مدت 30 دقیقه در شیب پنج درصد تحت باران با شدت 75 میلی‌متر بر ساعت قرار داده شدند. از رواناب خروجی در فواصل زمانی مختلف نمونهبرداری و غلظت فسفر محلول آنها اندازهگیری شد. همبستگی بین فسفر محلول رواناب و فسفر فراهم خاک‌ها که به چهار روش اندازهگیری شده بودند، معنیدار بود. غلظت آستانه فسفر فراهم برای روش‌های اولسن، مهلیچ-3، صافی آغشته به اکسید آهن و سلطانپور بهترتیب 86، 140، 52 و 49 میلی‌گرم بر کیلوگرم بهدست آمد. همچنین، هر چهار روش غلظت آستانه فسفر محلول رواناب را در بازه باریک 0.38 تا 0.4 میلی‌گرم بر لیتر نشان دادند.
محمدجواد رضایی؛ محمدرضا رضایی؛ جعفر رضایی
چکیده
در نواحی خشک و نیمه خشک، آب عمده‌ترین عامل محدودیت کشاورزی است. در این مناطق به دلیل کمبود جریان‌های سطحی، فشار عمده بر آبهای زیرزمینی وارد می‌شود. منابع آب زیرزمینی محدوده مورد مطالعه (دشت عباس) نیز به دلیل استفاده بی‌رویه دچار افت شدید گردیده است. در این تحقیق، ما از چهار مدل متفاوت شبکه عصبی تکاملی شامل، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه ...
بیشتر
در نواحی خشک و نیمه خشک، آب عمده‌ترین عامل محدودیت کشاورزی است. در این مناطق به دلیل کمبود جریان‌های سطحی، فشار عمده بر آبهای زیرزمینی وارد می‌شود. منابع آب زیرزمینی محدوده مورد مطالعه (دشت عباس) نیز به دلیل استفاده بی‌رویه دچار افت شدید گردیده است. در این تحقیق، ما از چهار مدل متفاوت شبکه عصبی تکاملی شامل، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم ژنتیک (ANN-GA)، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با بهینه‌سازی ازدحام ذرات (ANN-PSO)، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم رقابت استعماری (ANN-ICA) و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با بهینه سازی کلونی مورچگان (ANN-ACOR) برای تخمین سطح آب زیرزمینی بر طبق جریان ورودی زیرزمینی، نفوذ موثر از بارندگی، نفوذ موثر از جریان سطحی و سیلاب، نفوذ موثر از آب برگشتی کشاورزی، جریان خروجی زیرزمینی، برداشت از آبخوان جهت کشاورزی، تبخیر از سطح آب زیرزمینی و دادههای گذشته سطح آب زیرزمینی استفاده کرده‌ایم. ترکیب ورودی‌ها با استفاده از تجزیه و تحلیل خود همبستگی، خود همبستگی جزئی و همبستگی متقابل برای هر مدل آماده شده است. مدلهای بهینه با تغییر پارامترهای کنترلی به دست آمده اند. بهترین دقت از بین مدلهای ارائه شده برای ورودی (GWLt-1 ، GWLt-2، Qint، Qpt-1، Qrt-1، Qit-1، Qoutt-1، Qwt-1 و Qet-1) به دست آمده است. دقت میانگین مربعات خطا در فاز آزمایش برای مدلهای ANN-PSO، ANN-ICA، ANN-ACOR به ترتیب برابر 1.2208، 0.9456و 1.7720 و برای مدل ANN-GA برابر 0.8739 به دست آمده است. میانگین خطای نسبی مدل ANN-GA برابر 3.6% و ضریب اطمینان آن 0.9388 است. با توجه به نتایج به دست آمده مدل ANN-GA عملکرد بهتری نسبت به سه مدل دیگر برای تخمین سطح آب زیرزمینی از خود نشان داده است.
معصومه زینعلی؛ محمد رضا گلابی؛ محمد رضا شریفی؛ مریم حافظ پرست
چکیده
با پیشبینی جریان رودخانه‌ها علاوه بر مدیریت بهره‌برداری از منابع آب، می‌توان حوادث طبیعی نظیر سیل و خشکسالی را نیز پیشبینی و مهار کرد. استفاده از مدلهای جدید در این زمینه میتواند به مدیریت و برنامه‌ریزی صحیح کمک کند. در این مطالعه، به ارزیابی سه مدل به نامهای، برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP)، شبکه بیزین ...
بیشتر
با پیشبینی جریان رودخانه‌ها علاوه بر مدیریت بهره‌برداری از منابع آب، می‌توان حوادث طبیعی نظیر سیل و خشکسالی را نیز پیشبینی و مهار کرد. استفاده از مدلهای جدید در این زمینه میتواند به مدیریت و برنامه‌ریزی صحیح کمک کند. در این مطالعه، به ارزیابی سه مدل به نامهای، برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP)، شبکه بیزین (BN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) پرداخته شده است. دادههای مورد استفاده برای این پژوهش، دادههای بارش و جریان روزانه رودخانه گاماسیاب نهاوند در یک دوره 10 ساله (1391-1381) میباشد. نتایج نشانگر برتری نسبی مدل برنامه‌ریزی بیان ژن نسبت به بقیه مدلها بود و مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) تقریبا عملکرد بهتری نسبت به شبکه بیزین در مدلسازی جریان روزانه رودخانه داشت. علاوه بر این، سرعت اجرای مدل برنامه‌ریزی بیان ژن نسبت به بقیه مدلها بیشتر بود و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج بود. همچنین، مدل SVM در تخمین مقادیر کمینه پایانی نیز دچار بیش برازش شده است. در نهایت مدل برنامه‌ریزی بیان ژن با ضریب تبیین 0.9230 و جذر میانگین مربعات 0.5867 در مرحله آموزش و ضریب تبین 0.9025 و جذر میانگین مربعات 0.4936 در مرحله تست، بهعنوان مدل برتر انتخاب شد.
علیرضا اسلامی؛ رحیم کاظمی
چکیده
تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب ابزار توانمندی در برآورد و تحلیل جریان سیل درحوزه‌های آبخیز میباشد. در این پژوهش، روش‌های مختلف تحلیل منطقه‌ای سیلاب و همگن‌بندی هیدرولوژیکی حوضه‌ها که در کشور انجام شده، بررسی شده است. در میان روش‌های متعدد تعیین همگنی زیرحوضه‌ها، روش تحلیل خوشه‌ای بهدلیل قابلیت استفاده از تحلیل عاملی ...
بیشتر
تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب ابزار توانمندی در برآورد و تحلیل جریان سیل درحوزه‌های آبخیز میباشد. در این پژوهش، روش‌های مختلف تحلیل منطقه‌ای سیلاب و همگن‌بندی هیدرولوژیکی حوضه‌ها که در کشور انجام شده، بررسی شده است. در میان روش‌های متعدد تعیین همگنی زیرحوضه‌ها، روش تحلیل خوشه‌ای بهدلیل قابلیت استفاده از تحلیل عاملی برای انتخاب مهمترین عوامل موثر، سادگی امکان لحاظ کردن عوامل متنوع، استقلال پارامترهای موثر، دقت در تفکیک گروه‌های همگن و مزیت استفاده از توابع تشخیص، مناسب‌ترین روش است. روش رگرسیون چند متغیره بهویژه آنجا که همگنی حوزههای آبخیز با دقت لازم تعیین شده باشند، کارایی مناسبی در تحلیل منطقه‌ای سیلاب از خود نشان داده است. روش گشتاورهای خطی بهعلت دارا بودن دو ویژگی وجود و یکتایی، از کارایی خوبی در تخمین پارامترها و انتخاب توزیعهای مناسب آماری برخوردار میباشد. به‌نحوی‌که در تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب بهویژه در شرایط مواجه با کمبود آماری یا طول دوره کم و دادههای دارای اریب، روش گشتاور خطی نسبت به سایر روش‌ها عملکرد بهتری دارد. نتایج بررسی و تحلیل نتایج مربوط به روش مدلهای سامانههای هوشمند نظیر شبکههای عصبی مصنوعی (ANNS) و منطق فازی، نشان‌دهنده قابلیت بالا در ایجاد برقراری روابط غیرخطی بین متغیرهای ورودی چندگانه میباشد. نتایج بررسی عوامل مختلف مورد استفاده در روش‌های تحلیل منطقه‌ای نشان داد که عوامل فیزیوگرافی بیشترین درصد (72.11) و بعد از آن عوامل اقلیمی با 17.69 و پارامترهای پوشش زمینی با 7.48 درصد مورد استفاده قرار گرفته‌اند. همچنین، کمینه مشارکت مربوط به عامل هیدرولوژیکی با 2.72 درصد است. از میان پارامترهای فیزیوگرافی، عامل مساحت حوضه با 30.19 درصد مشارکت، بیشترین تأثیرگذاری را در تحلیل منطقه‌ای سیلاب داشته است. از میان عوامل اقلیمی، بیشترین درصد کاربرد مربوط به عامل متوسط بارندگی سالیانه با 73.08 درصد بهدست آمد.
پروانه محمودی؛ بهارک معتمدوزیری؛ مجید حسینی؛ حسن احمدی؛ عطا امینی
چکیده
این پژوهش بر شبیهسازی و مدیریت پاسخهای مختلف هیدرولوژیکی به تغییرات آب و هوایی تمرکز دارد. از مدل هیدرولوژیکی نیمه‌توزیعی SWAT (ابزار ارزیابی خاک و آب) برای ارزیابی رواناب و بیلان آبی در اثر تغییرات اقلیمی در حوزه آبخیز سیمینه و زرینهرود استفاده شد. دوره شبیهسازی بین سالهای2014- 1990 انتخاب شد. نتایج ارزیابی مدل در دوره واسنجی و اعتبارسنجی ...
بیشتر
این پژوهش بر شبیهسازی و مدیریت پاسخهای مختلف هیدرولوژیکی به تغییرات آب و هوایی تمرکز دارد. از مدل هیدرولوژیکی نیمه‌توزیعی SWAT (ابزار ارزیابی خاک و آب) برای ارزیابی رواناب و بیلان آبی در اثر تغییرات اقلیمی در حوزه آبخیز سیمینه و زرینهرود استفاده شد. دوره شبیهسازی بین سالهای2014- 1990 انتخاب شد. نتایج ارزیابی مدل در دوره واسنجی و اعتبارسنجی مدل با استفاده از مقادیر NS و R2 بهطور متوسط 75/0 بهدست آمد. با استفاده از ریزمقیاس نمایی آماری توسط مدلهای اقلیمی MIROC-ESM-CHEM، GFDL-ESM2M و NorESM1-M در مدل Lars-WG اطلاعات اقلیمی آینده تحت دو سناریو خوشبینانه RCP 2.6 و بدبینانه RCP8.5 به مدل وارد شدند. نتایج شبیهسازی اقلیمی نشان داد که میانگین دما در سناریوی خوشبینانه، بهطور متوسط C° 75/0 و در سناریوی بدبینانه به‌طورمتوسط C° 45/1 افزایش خواهد یافت. بیشترین تغییرات رواناب در دوره آینده، مربوط به ماه می با m3 s-1 4/2 کاهش و ماه آوریل با m3 s-1 49/1 افزایش در سناریو خوشبینانه میباشد. همچنین در سناریو بدبینانه RCP8.5 در ماههای می و ژوئن بیشترین کاهش رواناب اتفاق افتاد. میزان تبخیرتعرق واقعی ماهانه در سناریو خوشبینانه با mm 3 افزایش و در سناریو بدبینانه با mm8 افزایش تأثیر منفی بر منابع آب در دسترس در حوزه آبخیز خواهد گذاشت. با برآورد تغییرات اقلیمی و تأثیر آن بر روی دبی جریان می‌توان مدیریت مناسب‌تری را بر روی حوزه آبخیز سمینه و زرینه رود اعمال کرد.
مهران زند
چکیده
امروزه گرمایش و تغییر اقلیم کره زمین ناشی از اثر گلخانه‌ای تشدیدی حاصل از تصاعد گازهای کربنی به جو زمین بهعنوان یکی از مهمترین تهدیدها برای توسعه پایدار و امنیت غذایی بهویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان نظیر ایران محسوب می‌شود. این پژوهش، با هدف تعیین اثرات عملیات احیایی آبخیزداری (مکانیکی، بیولوژیک و بیومکانیکی) اجراء شده ...
بیشتر
امروزه گرمایش و تغییر اقلیم کره زمین ناشی از اثر گلخانه‌ای تشدیدی حاصل از تصاعد گازهای کربنی به جو زمین بهعنوان یکی از مهمترین تهدیدها برای توسعه پایدار و امنیت غذایی بهویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان نظیر ایران محسوب می‌شود. این پژوهش، با هدف تعیین اثرات عملیات احیایی آبخیزداری (مکانیکی، بیولوژیک و بیومکانیکی) اجراء شده به‌وسیله سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری، در افزایش پتانسیل ترسیب کربن اراضی و انتخاب الگوهای بهینه اجرا شده، طرحریزی و اجرا شده است. به‌منظور برآورد میزان ترسیب کربن، سه حوضه بهعنوان سایت نمونه انتخاب شد که در هر سه حوضه به روش سیستماتیک-تصادفی با استفاده از ترانسکت و پلات، نمونهبرداری صورت گرفت. سپس، نمونهها توزین شده، وزن آنها بر اساس پلات در واحد سطح و هکتار مشخص شد. نتایج پژوهش نشان داد که حوضه نمونه ریمله با میزان 2025 کیلوگرم در هکتار بیشترین و حوضه نمونه شاهد آبخوان با 122 کیلوگرم در هکتار کمترین میزان ترسیب کربن را بین پروژههای بیولوژیکی داشتهاند. به لحاظ نوع عملیات بیولوژیکی انجام شده نیز، پروژه بذرکاری با گندم در حوضه ریمله با 1064.56 کیلوگرم در هکتار بهترین عملکرد را از نظر ترسیب کربن داشته و در رتبه برتر قرار گرفت. با توجه به نتایج آزمایشات و تحلیل اطلاعات بهدست آمده از سایت‌های مورد مطالعه، مشخص شد که در پروژه بیومکانیکی پخش سیلاب رومشکان که گونه اکالیپتوس کشت شده است، شرایط ترسیب کربن نسبت به سایر گونه‌های کشت شده در سایت‌های ریمله و آبخوان مطلوب‌تر بوده، میزان آن بهطور میانگین 37.31 تن در هکتار است. در مجموع میزان ترسیب کربن خاک حاصل از عملیات مکانیکی، برای سه حوضه معرف ریمله، رومشکان و کوهدشت بهترتیب 45.7، 78.4 و 54.8 تن در هکتار و میانگین نمونههای شاهد 26 تن در هکتار برآورد شد. در آخر، بر پایه نتایج این پژوهش، پروژه پخش سیلاب رومشکان با میزان ترسیب کربن 78.4 تن در هکتار پروژه موفقی از لحاظ ترسیب کربن با اعمال مدیریتی کارا و انجام عملیات آبخیزداری است.
شهباز شمس‌الدینی؛ سید نعیم امامی؛ سلیمان بهمنی
چکیده
استان چهارمحال و بختیاری با دارا بودن حدود یک درصد مساحت کل کشور، حدود 10 درصد نزولات جوی کشور را به خود اختصاص داده، سرچشمه دو رودخانه مهم یعنی کارون و زاینده‌رود میباشد. در سالهای اخیر، برای مهار و حفظ آبهای سطحی و جلوگیری از خارج شدن آنها از استان، عملیات مختلف آبخیزداری در سطح استان اجرا شده و یا برای اجرای آنها برنامه‌ریزی ...
بیشتر
استان چهارمحال و بختیاری با دارا بودن حدود یک درصد مساحت کل کشور، حدود 10 درصد نزولات جوی کشور را به خود اختصاص داده، سرچشمه دو رودخانه مهم یعنی کارون و زاینده‌رود میباشد. در سالهای اخیر، برای مهار و حفظ آبهای سطحی و جلوگیری از خارج شدن آنها از استان، عملیات مختلف آبخیزداری در سطح استان اجرا شده و یا برای اجرای آنها برنامه‌ریزی شده است.این پژوهش، با هدف تحلیل عوامل مؤثر بر میزان مشارکت آبخیزنشینان در عملیات آبخیزداری در حوزه آبخیز منج-بیدله شهرستان لردگان در استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. ابزار جمع‌آوری اطلاعات در این مطالعه، پرسش‌نامه میباشد و اطلاعات گردآوری شده با استفاده از آمار توصیفی و آمار استنباطی و به کمک نرم‌افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج بهدست آمده نشان می‌دهد که بین متغیر سن، شغل اصلی و میزان تجربه افراد مورد مطالعه در کشاورزی با میزان مشارکت آنها در فعالیتهای آبخیزداری در حوضه، رابطه منفی و غیر معنی‌داری وجود دارد. همچنین، بین متغیرهای میزان رضایتمندی، انسجام اجتماعی، پایگاه اجتماعی-اقتصادی، عضویت در نهادهای عمومی روستا و استفاده از منابع اطلاعاتی در حوضه مورد بررسی با میزان مشارکت پاسخگویان در فعالیتهای آبخیزداری رابطه‌ای مثبت و معنیدار در سطح یک درصد وجود دارد. نتایج برآورد رگرسیون چندگانه به روش گام به گام، بیانگر آن است که متغیر میزان آگاهی از اهداف و خصوصیات طرح‌های آبخیزداری دارای بیشترین نقش در میزان مشارکت افراد مورد مطالعه در فعالیتهای آبخیزداری است.
حیدر غفاری؛ محمود عرب‌خدری؛ منوچهر گرجی
چکیده
فرسایش قابل تحمل خاک مرز بین فرسایش طبیعی و تشدیدی بوده، یکی از اساسی‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین موضوعات در تحقیقات فرسایش خاک است. فرسایش قابل تحمل، معیاری اساسی برای آگاهی و قضاوت درباره وضعیت فرسایش خاک و میزان خطرات و آسیب‌های بالقوه اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی ناشی از آن میباشد. بنابراین، تعیین دقیق و صحیح ...
بیشتر
فرسایش قابل تحمل خاک مرز بین فرسایش طبیعی و تشدیدی بوده، یکی از اساسی‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین موضوعات در تحقیقات فرسایش خاک است. فرسایش قابل تحمل، معیاری اساسی برای آگاهی و قضاوت درباره وضعیت فرسایش خاک و میزان خطرات و آسیب‌های بالقوه اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی ناشی از آن میباشد. بنابراین، تعیین دقیق و صحیح آن با استفاده از روش‌های مناسب، بسیار حایز اهمیت است. برای این منظور، روش‌های مختلفی ابداع شده است که می‌توان آنها را در سه گروه اصلی، شامل روش‌های مبتنی بر سرعت تشکیل خاک، روش‌های مبتنی بر باروری کشاورزی خاک و روش‌های مبتنی بر اثرات برون محلی تقسیم‌بندی کرد. ابتدا، جزئیات روش‌شناسی‌های مختلف به همراه معایب و مزایای آنها بررسی شد و در نهایت، چالش‌ها و فرصت‌های تحقیقاتی در این زمینه ارائه شدند. دانشمندان مختلف در سالهای اخیر، بر ضرورت جامع‌نگری در تعیین آستانه قابل تحمل تاکید کرده‌اند، اما روش‌شناسی‌های موجود تا کنون موفق به تحقق بخشیدن به این مهم نشده‌اند و هنوز در آغاز راه قرار دارند. بنابراین، چالش‌ها و فرصت‌های اصلی عمدتا به روش‌شناسی و ارائه رویکردهای جدید تلفیقی و کاربردی برای تعیین فرسایش قابل تحمل مربوط می‌شود.
علی‌اکبر نوروزی؛ ضیاءالدین شعاعی
چکیده
فرسایش بادی از مهمترین فرایندهای بیابان‌زایی در مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می‌شود. این فرایند سبب تخریب اراضی، خاک، منابع آب و غیره می‌شود. پدیده گرد و غبار بهعنوان یکی از مهمترین پیامدهای فرسایش بادی در سطح ایران و جهان و بهویژه در منطقه غرب و جنوب غرب کشور مطرح است. از این‌رو، پژوهش حاضر با هدف شناسایی مناطق داخلی دارای پتانسیل ...
بیشتر
فرسایش بادی از مهمترین فرایندهای بیابان‌زایی در مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می‌شود. این فرایند سبب تخریب اراضی، خاک، منابع آب و غیره می‌شود. پدیده گرد و غبار بهعنوان یکی از مهمترین پیامدهای فرسایش بادی در سطح ایران و جهان و بهویژه در منطقه غرب و جنوب غرب کشور مطرح است. از این‌رو، پژوهش حاضر با هدف شناسایی مناطق داخلی دارای پتانسیل تولید گرد و غبار در استان خوزستان به انجام رسید. در این پژوهش، با ترکیبی از روش‌های آماری برای تجزیه و تحلیل اطلاعات ایستگاهی، ماهواره‌ای به‌منظور بارزسازی مناطق منشأ گرد و غبار و تغییرات کاربری و مدلسازی برای رهگیری مسیر حرکت گرد و غبار استفاده شده است. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه بیشترین فراوانی رخداد گرد و غبار در استان خوزستان طی سالهای 2008 و 2009 ثبت شده است. در مقیاس فصلی، اواخر فصل بهار و اوایل تابستان و در مقیاس ماهانه ماههای می، ژوئن و جولای از بیشترین رخداد گرد و غبار برخوردار هستند. بارزسازی گرد و غبار روی تصاویر ماهواره‌ای و بررسی غلظت آنها با استفاده از تصاویر AOD و BTD نشان داد که نواحی غرب و جنوب غرب استان خوزستان نسبت به سایر نواحی این استان بیشتر با گرد و غبارهای ورودی از خارج و یا داخل استان مواجه می‌شوند. ردیابی مسیر گرد و غبارهای ورودی نشان داد که طی دوره گرم سال بیشترین گرد و غبارهای ورودی با جهت شمال غربی–جنوب شرقی و غربی–شرقی و در دوره سرد بهویژه در اواخر دوره با جهت جنوبی–شمالی این استان را تحت تأثیر قرار می‌دهند. تهیه نقشه کاربری و بررسی تغییرات آن بیانگر کاهش سطح پهنه‌های آبی، پوشش گیاهی (30 درصد) و افزایش زراعی بایر در سال 1393 بهویژه برای نیمه غربی خوزستان است. این ویژگی‌ها و خصوصیات فیزیوگرافی چون فرسایش‌پذیری بسیار زیاد سازندها، وجود خاک‌های شور و باتلاقی، رطوبت کم خاک، تغییرات زیاد کاربری نشان‌دهنده وجود مناطق مستعد و پتانسیل تولید گرد و غبار برای غرب و جنوب استان خوزستان است.
فرزاد حیدری؛ راضیه صبوحی
چکیده
سازندهای مارنی در حوزههای آبخیز، همواره از نظر تولید رسوب مشکل‌ساز هستند. هدف از این بررسی، طبقهبندی مارن‌های استان اصفهان بر اساس شاخصهای فرسایش‌پذیری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها میباشد. در این راستا، ابتدا واحدهای مارنی استان، شناسایی و میزان تولید رسوب آنها با استفاده از دستگاه باران‌ساز، اندازهگیری شد. سپس ...
بیشتر
سازندهای مارنی در حوزههای آبخیز، همواره از نظر تولید رسوب مشکل‌ساز هستند. هدف از این بررسی، طبقهبندی مارن‌های استان اصفهان بر اساس شاخصهای فرسایش‌پذیری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها میباشد. در این راستا، ابتدا واحدهای مارنی استان، شناسایی و میزان تولید رسوب آنها با استفاده از دستگاه باران‌ساز، اندازهگیری شد. سپس بر اساس شکل فرسایش از آنها نمونهبرداری و تحلیل‌های فیزیکی و شیمیایی خاک بر روی نمونهها انجام شد. برای دستهبندی واحدهای مارنی از روش آماری تحلیل خوشه‌ای استفاده شد. تحلیل‌ها با سه دسته اطلاعات شیمیایی، فیزیکی و مجموع اطلاعات فیزیکی و شیمیایی به همراه اطلاعات شیب و رسوب اندازهگیری شده در اثر بارش با شدت شش میلی‌متر در ساعت در هر مرحله از تحلیل انجام شد. نتایج نشان داد، موثرترین عوامل ایجاد تشابه در مارن‌ها، خصوصیات شیمیایی و اثرات اقلیمی میباشد. با توجه به اطلاعات حاصل از بررسی‌های انجام‌شده و نتایج بهدست آمده، می‌توان اقلیم را بهعنوان مؤثرترین عامل در به وجود آوردن اختلافات بین واحدهای مارنی در بخش‌های مختلف این استان معرفی نمود. چون علاوه بر اثرات مستقیمی که در ایجاد و تکامل مارن‌ها دارا میباشد، سایر پارامترها را نیز به‌صورت مستقیم و غیر مستقیم تحت تأثیر قرار می‌دهد و انتخاب هر کدام از این پارامترها به‌نحوی مرتبط با اقلیم است.
کمال نبی‌الهی؛ احمد حیدری
چکیده
آرسنیک بهعنوان یک عنصر سمی برای انسان شناخته شده است. فراوانی کانی‌ها میتواند بر میزان آرسنیک در محیط تاثیر داشته، در دست داشتن اطلاعات کافی از کانی‌شناسی مکان‌های آلوده میتواند به مدلهای ژئوشیمیائی ارزیابی کننده برای اصلاح آنها کمک کند. به‌منظور بررسی کانی‌شناسی خاک‌های آلوده به آرسنیک در منطقه بیجار، ...
بیشتر
آرسنیک بهعنوان یک عنصر سمی برای انسان شناخته شده است. فراوانی کانی‌ها میتواند بر میزان آرسنیک در محیط تاثیر داشته، در دست داشتن اطلاعات کافی از کانی‌شناسی مکان‌های آلوده میتواند به مدلهای ژئوشیمیائی ارزیابی کننده برای اصلاح آنها کمک کند. به‌منظور بررسی کانی‌شناسی خاک‌های آلوده به آرسنیک در منطقه بیجار، 83 خاک‌رخ بر اساس واحدهای شکل اراضی انتخاب و 229 نمونه خاک و 15 نمونه مواد مادری جمع‌آوری شدند. سپس آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی معمول و مقدار آرسنیک کل خاک در کلیه نمونهها اندازهگیری شدند. سپس بر اساس میزان آرسنیک (کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد) بر روی 13 خاک‌رخ کانی‌شناسی رسی و پودری و بر روی نمونههای مواد مادری کانی‌شناسی پودری صورت گرفت. سنگ‌های آذرین غنی از آهن و گلسنگ در مقایسه با سایر سنگ‌ها دارای آرسنیک بیشتری بودند. مهمترین کانی‌هایی رسی موجود در منطقه کائولینیت، اسمکتیت، کلریت و ایلیت و کانی‌های مختلط میکا-اسمکتیت، میکا-ورمیکولیت و کلریت-اسمکتایت هستند. مهمترین کانی‌های آرسنیک‌دار منظقه با توجه به نتایج کانی‌شناسی پودری شامل انارگیت، آرسنولیت، اسفالریت، نیکولیت، آرسنات مس کلسیم، آرسنوسولوانیت و کبالتیت میباشد. نوع و مقدار کانی‌ها متفاوت بوده، اما مقادیر آنها رابطه واضح و مشخصی با مقادیر آرسنیک نشان نداد، فقط در افق‌های زیرین پروفیل‌هایی که مقادیر آرسنیک خیلی زیاد می‌باشند، مقادیر کانی‌های آرسنیک‌دار بیشتر از بقیه بودند.
عاطفه داوری دولت آبادی؛ اکبر قاضی فرد؛ کورش شیرانی؛ فرزاد حیدری مورچه خورتی
چکیده
دشت سگزی از مناطق بیابانی کشور است که بهدلیل هموار بودن و وجود خاک‌های حساس به فرسایش، استعداد فراوانی برای فرسایش بادی دارد. هدف این پژوهش، بررسی امکان استفاده از شورابه‌های دشت سگزی و تأثیر آن بر خصوصیات مقاومتی خاک، تشکیل سله‌های سطحی و پایداری آن در برابر فرسایش بادی میباشد. برای انجام این پژوهش، پنج نمونه ...
بیشتر
دشت سگزی از مناطق بیابانی کشور است که بهدلیل هموار بودن و وجود خاک‌های حساس به فرسایش، استعداد فراوانی برای فرسایش بادی دارد. هدف این پژوهش، بررسی امکان استفاده از شورابه‌های دشت سگزی و تأثیر آن بر خصوصیات مقاومتی خاک، تشکیل سله‌های سطحی و پایداری آن در برابر فرسایش بادی میباشد. برای انجام این پژوهش، پنج نمونه خاک با بافت‌های متفاوت از سطح خاک جمع‌آوری و همراه با شورابه برداشت شده از زهکش‌های منطقه به آزمایشگاه منتقل و پس از تعیین برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونهها، به‌منظور بررسی امکان استفاده از شورابه در کنترل فرسایش بادی، برای ایجاد بادهایی با سرعت و زمان مشخص از دستگاه تونل باد استفاده شد. نمونه بافت خاک، با پاشش نسبت‌های متفاوت (شورابه به آب) بر سطح آنها مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، پارامترهایی مانند شوری، سرعت آستانه فرسایش تیمارها پس از خشک شدن، ضخامت، مقاومت و تراکم سله‌های تشکیل شده اندازهگیری و میزان خاکدانه‌ای شدن سله‌ها مشخص شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شوری محلول‌ها، تراکم و ضخامت سله تشکیل شده، سرعت آستانه فرسایش در مدل انجام شده، افزایش می‌یابد. تجزیه واریانس داده‌ها، برای بررسی تأثیر بافت، شوری شورابه، ضخامت سله و سرعت آستانه بر کنترل فرسایش بادی، اختلاف معنیدار در سطح یک درصد را نشان داد. نمونه C با بیشترین درصد ریزدانه و مجموع یون‌های کلسیم و منیزیم برای هماوری ذرات، دارای سرعت آستانه 11 متر بر ثانیه و نمونه E با کمترین درصد ریزدانه و مجموع یون‌های کلسیم و منیزیم دارای سرعت آستانه 6.23 متر بر ثانیه بود. سرعت آستانه فرسایش بادی نمونههای D ،A و B نیز بهترتیب با کاهش میزان ذرات ریزدانه کاهش یافت. وجود مقدار زیاد سدیم از نظر علمی و کاربردی محدودیت‌هایی در امکان استفاده از شورابه بهعنوان مالچ ایجاد میکند، ولی نتایج نشان می‌دهد که کاربرد شورابه برای افزایش تراکم جاده‌های خاکی میتواند نتیجه‌بخش باشد.
محمد حسین جهانگیر؛ کیوان سلطانی؛ احمد نوحه‌گر؛ سید جواد ساداتی‌نژاد
چکیده
تبخیر بهعنوان یکی از پارامترهای طبیعی بهعلت نقش تعیین کننده‌ای که در خروج آب از دسترس بشر دارد، همواره مورد توجه کارشناسان و محققین بوده است. در این پژوهش، سعی بر این است تا با به‌کارگیری مدل شبکه عصبی مصنوعی در برآورد تبخیر از سطح دریاچه سد امیرکبیر، میزان دقت این مدل مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا، از آمار 18 ساله، از سال ...
بیشتر
تبخیر بهعنوان یکی از پارامترهای طبیعی بهعلت نقش تعیین کننده‌ای که در خروج آب از دسترس بشر دارد، همواره مورد توجه کارشناسان و محققین بوده است. در این پژوهش، سعی بر این است تا با به‌کارگیری مدل شبکه عصبی مصنوعی در برآورد تبخیر از سطح دریاچه سد امیرکبیر، میزان دقت این مدل مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا، از آمار 18 ساله، از سال 1376 تا 1393 شمسی استفاده شد و پس از انجام آزمون و خطاهای متوالی بهترین ساختار برای محاسبه میزان تبخیر از سطح دریاچه سد امیرکبیر انتخاب شد. به‌طوری که، این ساختار در لایه اول، چهار و لایه دوم، دارای پنج نورون میباشد که در طی 1000 تکرار برای محاسبه آن، بهترین نتیجه بهدست آمد. همچنین، در مقاله حاضر، ضرایب آماری بهدست آمده از تحلیل با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در انتخاب بهترین ساختار مورد توجه قرار گرفت که در این ساختار ضریب همبستگی با مقدار 0.9365 دارای بیشترین مقدار در بین آزمون‌های دیگر بوده و مقادیر خطا برای دادههای آموزش و آزمایش نیز بهترتیب برابر با 0.0311 و 0.0321 میباشد. علاوه بر این، با استفاد از آزمون من-کندال از دادههای روزانه 15 ساله، روند کلی دادههای مؤثر بر تبخیر مشخص شد. در روش من-کندال، نمودارهای تغییرات دما، سرعت باد و بارش دارای روند معنی‌داری نبوده و در آنها 1.96> Uا> 1.96- میباشد. در نمودار تغییرات سطح دریاچه در بین سالهای 1379 تا 1393، مقدار U از عدد 1.96 تجاوز کرده است که نشانه افزایشی بودن روند در این دوره میباشد که پس از این سال‌ها مجدداً روند نزولی حاکم شده است. در روند ماهانه تغییرات تبخیر نیز بین سالهای 1379 تا 1393 نمودار U از محدوده 1.96- خارج شده که نشانه حاکمیت روند منفی در این بازه زمانی میباشد.
امین صالح‌پور جم؛ امیر سررشته‌داری
چکیده
بررسی روند بیابان‌زایی مستلزم درک پدیدههایی است که هم بهطور منفرد و هم در کنش و واکنش با یکدیگر در یک ناحیه تغییراتی را به‌وجود آوردهاند که این تغییرات منجر به بیابان‌زایی و تخریب اراضی شده است. به‌منظور بررسی اثر معیار خاکشناسی بر پتانسیل بیابان‌زایی مخروط‌افکنه‌ها در بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه شور، نخست ...
بیشتر
بررسی روند بیابان‌زایی مستلزم درک پدیدههایی است که هم بهطور منفرد و هم در کنش و واکنش با یکدیگر در یک ناحیه تغییراتی را به‌وجود آوردهاند که این تغییرات منجر به بیابان‌زایی و تخریب اراضی شده است. به‌منظور بررسی اثر معیار خاکشناسی بر پتانسیل بیابان‌زایی مخروط‌افکنه‌ها در بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه شور، نخست اقدام به تهیه نقشه طبقات شیب، کاربری اراضی و زمین‌شناسی کاربردی با هدف ایجاد واحدهای همگن و تعیین خصوصیات خاک شد، بهطوریکه از طریق رویهم قرار دادن و تقاطع این نقشهها با لایه شبکهای ایجاد شده به‌وسیله برنامه جانبی ET GeoWizards در نرم‌افزار ArcGIS 10.3، نقشه واحدهای کاری حاصل شد. در این تحقیق، سه شاخص حساسیتپذیری نسبت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری خاک در نظر گرفته شد که در نهایت هر یک به‌صورت نقشهای طبقهبندی شده، ارائه شدند. سپس اقدام به محاسبه وزن معیارها و نیز نسبت سازگاری با کاربرد روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی شد و از شاخص ویکور به‌منظور تعیین پتانسیل و اولویت‌بندی گزینه‌ها استفاده شد. بر اساس نتایج بهدست آمده، دامنه تغییرات شاخص ویکور در گزینه‌ها مبتنی بر روش AHP-VIKOR از 0.002 تا 1.000 متغیر است. واحدهای V1 و V10 بهترتیب با دارا بودن شاخصهای ویکور 1.000 و 0.002، بیشینه و کمینه پتانسیل بیابان‌زایی را به خود اختصاص دادهاند. نتایج حاصل از پهنه‌بندی منطقه تحقیق نشان‌دهنده حضور دو طبقه کم (I) و خیلی زیاد (IV) در پهنه‌بندی شدت یا پتانسیل بیابان‌زایی مخروط‌افکنه‌ها است، بهطوریکه 74.18 درصد منطقه (معادل 4245.77 هکتار) دارای پتانسیل بیابان‌زایی کم و 25.82 درصد (معادل 1477.67 هکتار) دارای پتانسیل بیابان‌زایی خیلی زیاد است.
محمودرضا طباطبایی؛ امین صالح پور جم؛ جمال مصفایی
چکیده
برآورد صحیح مقدار رسوب معلق رودخانه‌ها، نقش مهمی در مطالعات فرسایش و رسوب، هیدرولوژی و مدیریت حوزههای آبخیز دارد. شبیهسازی رسوب معلق در سیستم‌های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی‌های زیاد بوده و درعین‌حال درک و دانش ما از اجزاء و فرآیندهای درون آنها همواره با عدم قطعیت روبرو است سبب کاربرد فراوان مدلهای هوشمند و از جمله شبکههای ...
بیشتر
برآورد صحیح مقدار رسوب معلق رودخانه‌ها، نقش مهمی در مطالعات فرسایش و رسوب، هیدرولوژی و مدیریت حوزههای آبخیز دارد. شبیهسازی رسوب معلق در سیستم‌های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی‌های زیاد بوده و درعین‌حال درک و دانش ما از اجزاء و فرآیندهای درون آنها همواره با عدم قطعیت روبرو است سبب کاربرد فراوان مدلهای هوشمند و از جمله شبکههای عصبی مصنوعی شده است. با این حال، استفاده از این مدلهای هوشمند نیز با چالش روبرو است. تعیین ساختار مناسب شبکه مستلزم بهینه نمودن پارامترهای مورداستفاده در آن (نظیر تعداد بهینه نرون‌ها و لایه‌ها، وزن و بایاس و نوع توابع فعال‌سازی) بوده که واسنجی مناسب آنها به روش آزمون و خطا، ضمن کارایی کم، منجر به صرف زمان زیاد می‌شود. در پژوهش حاضر، به منظور شبیهسازی بار رسوب معلق روزانه رودخانه نیرچای )در محل ایستگاه آب سنجی نیر در استان اردبیل) از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه استفاده شد. به منظور آموزش مدل شبکه عصبی، علاوه بر روش مرسوم پس انتشار خطا، از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (Particle Swarm Optimization (PSO))، به منظور بهینه‌سازی مقادیر وزن و بایاس نرون‌های مدلهای شبکه عصبی استفاده گردید. به منظور افزایش قدرت تعمیم دهی مدلها، از خوشهبندی فازی استفاده شد. نتایج گرفته‌شده از پژوهش حاضر نشان داد که آموزش مدلهای شبکه عصبی با الگوریتم PSO با کاهش خطای برآورد رسوب (کاهش خطای برآورد کل و ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب تا 3/0 درصد و 4/10 تن در روز) کارایی بیشتری نسبت به مدلهای شبکه عصبی که صرفاً از روش‌های پس انتشار خطا استفاده می‌نمایند داشته است. با توجه به اینکه در بهینه‌سازی پارامترهای شبکه عصبی، الگوریتمهای تکاملی (نظیر الگوریتم PSO) قادر به ارائه راهحلهای مناسبی هستند ، لذا در شبیهسازی پدیدهها و متغیرهای پیچیده حوزههای آبخیز (نظیر رسوب معلق) می‌توان از این توانمندی استفاده نمود.
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.
جلال یاراحمدی؛ سید مجید میرلطیفی؛ علی شمس‌الدینی؛ مجید دلاور
چکیده
تبخیر-تعرق بهعنوان یکی از مؤلفه‌های بیلان آب، نقش مهمی در توزیع مکانی و زمانی آب در دسترس دارد. بهدلیل محدودیت‌های اندازهگیری زمینی تبخیر-تعرق واقعی در مقیاس حوضه، روش‌های مختلفی مبتنی بر اطلاعات سنجش از دور و مدلهای هیدرولوژیکی برای برآورد این مؤلفه بیلان آب توسعه یافته است. هدف از این پژوهش، ارزیابی میزان دقت دادههای ...
بیشتر
تبخیر-تعرق بهعنوان یکی از مؤلفه‌های بیلان آب، نقش مهمی در توزیع مکانی و زمانی آب در دسترس دارد. بهدلیل محدودیت‌های اندازهگیری زمینی تبخیر-تعرق واقعی در مقیاس حوضه، روش‌های مختلفی مبتنی بر اطلاعات سنجش از دور و مدلهای هیدرولوژیکی برای برآورد این مؤلفه بیلان آب توسعه یافته است. هدف از این پژوهش، ارزیابی میزان دقت دادههای تبخیر-تعرق واقعی مدلهای پایگاه جهانی MOD16،MYD16 وSSEBOP برای مقیاس‌های زمانی ماهانه و فصلی در اراضی با کاربری مختلف در شرایط سالهای تر، خشک و نرمال در سطح حوضه بزرگ سد کرخه است. برای این منظور، ابتدا مدل هیدرلوژیکی SWAT بر مبنای اطلاعات جریان پایه و آبدهی ایستگاه‌های هیدرومتری و تغییرات حجم آبخوان‌های واقع در سطح حوضه کرخه واسنجی و اعتبارسنجی شد. پس از اطمینان از دقت عملکرد مدل، در برآورد مؤلفه‌های بیلان آب در سطح حوضه مورد مطالعه، از مقادیر تبخیر-تعرق واقعی شبیهسازی شده این مدل برای ارزیابی زمانی-مکانی دقت دادههای تبخیر-تعرق واقعی مدلهای پایگاه‌های جهانی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل، مقادیر تبخیر-تعرق واقعی برآورد شده را با اختلاف معنی‌داری نسبت به نتایج مدل SWAT کمتر برآورد می‌کنند. به‌طوری که مقادیر RMSE و MBE بهترتیب از 15 تا 74/21 و 93/15- تا 19/8- میلی‌متر در مقیاس ماهانه و از 17/40 تا 32/59 و 74/47- تا 36/19- میلی‌متر در مقیاس فصلی در سطح حوضه متغیر بود. همخوانی بین نتایج دادههای تبخیر-تعرق واقعی مدلهای پایگاه‌های جهانی با مقادیر شبیهسازی شده مدل SWAT در سال کم بارش در مقایسه با سالهای پر بارش و نرمال کمتر است. اگر چه نتایج مدل SSEBOP دارای خطای کمتری در مقایسه با مقادیر خروجی مدل SWAT بود، اما روند تغییرات زمانی تبخیر-تعرق واقعی مدلهای MOD16 و MYD16، همخوانی بیشتری با سری زمانی دادههای مدلSWAT داشت. همچنین نتایج نشان داد، در زیرحوضه‌های با کاربری غالب کشاورزی، مدل SSEBOP و در زیرحوضه‌های با کاربری جنگل و مرتع، مدلهای MYD16 و MOD16 از خطای کمتری، برخوردار هستند.
الهام محمودزاده؛ صدیقه انوری
چکیده
تخمین درست توزیع مکانی تبخیر تعرق واقعی (ET) روزانه، موجب ارتقاء کارائی مدیریت منابع آب بخصوص در مناطقی که با محدودیت این منابع مواجهند، می‌شود. در پژوهش حاضر، ET با استفاده از الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین (SEBAL) و مدل تجربی فائو-پنمن- مانتیث(FPM) برآورد و سپس با مقادیر بدست آمده از روش تشت تبخیر، مقایسه و صحت‌سنجی شد. از آنجا که عوامل ...
بیشتر
تخمین درست توزیع مکانی تبخیر تعرق واقعی (ET) روزانه، موجب ارتقاء کارائی مدیریت منابع آب بخصوص در مناطقی که با محدودیت این منابع مواجهند، می‌شود. در پژوهش حاضر، ET با استفاده از الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین (SEBAL) و مدل تجربی فائو-پنمن- مانتیث(FPM) برآورد و سپس با مقادیر بدست آمده از روش تشت تبخیر، مقایسه و صحت‌سنجی شد. از آنجا که عوامل مختلفی بر مقادیر ET تأثیرگذارند، در نهایت با انجام آنالیز حساسیت، میزان حساسیت مقادیر ET الگوریتم SEBAL نسبت به تغییر پارامترهای ورودی، بررسی شد. در این راستا، الگوریتم SEBAL با استفاده از دادههای ماهواره Landsat8 (سنجنده OLI و TIRS) در مقیاس روزانه برای دوره زمانی 25/7/2018 تا 11/9/2018 اجرا شد. نتایج SEBAL نشان داد که مقادیر شاخصهای SEE،RMSE ،R2 ، نسبت به اندازه‌گیری‌های تشت تبخیر به ترتیب برابر 27/1، 76/0 و 77/0 میلی‌متر بر روز و برای روش تجربی FPMبه ترتیب برابر با 91/0، 6/0 و 92/0 میلی‌متر بر روز است.
کیومرث روشنگر؛ سامان شهنازی
چکیده
در بیشتر مطالعات منابع آب، مقدار بار بستر با توجه به سختی‌ها و هزینه‌های مربوط به اندازهگیری به‌صورت نسبت ثابتی از بار کل در نظر گرفته می‌شود که با توجه به تغییرپذیری بالای این نسبت، معقول نیست. در این پژوهش، با استفاده از دادههای جمع‌آوری شده از ۱۹ رودخانه با بستر شنی واقع در ایالات متحده آمریکا به مدلسازی ...
بیشتر
در بیشتر مطالعات منابع آب، مقدار بار بستر با توجه به سختی‌ها و هزینه‌های مربوط به اندازهگیری به‌صورت نسبت ثابتی از بار کل در نظر گرفته می‌شود که با توجه به تغییرپذیری بالای این نسبت، معقول نیست. در این پژوهش، با استفاده از دادههای جمع‌آوری شده از ۱۹ رودخانه با بستر شنی واقع در ایالات متحده آمریکا به مدلسازی بار بستر، بار کل و در نهایت نسبت این دو با ماشین بردار پشتیبان که شاخهای از روش‌های هوشمند میباشد، پرداخته شد. سپس نتایج حاصله با روابط کلاسیک مقایسه و مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تخمین بار بستر و نیز بار کل رسوبی این روش کارایی بسیار بالایی نسبت به روش‌های کلاسیک داشته، عملکرد آن نیز در پیشبینی نسبت بار بستر به بار کل دارای نتایج قابل قبولی است. در ضمن مدلسازیهای مذکور نیز نشان دادند که نسبت سرعت متوسط به سرعت برشی جریان و عدد فرود، تاثیرگذارترین پارامترها در پیشبینی بار بستر، بار کل و نسبت این دو میباشد.
حسین بهرامی؛ حسن وقارفرد؛ آرش ملکیان؛ حمید غلامی؛ پژمان طهماسبی
چکیده
درک روابط پیچیده و نحوه تأثیر متغیرهای متعدد طبیعی و انسانی در یک حوزه آبخیز به سادگی امکان‌پذیر نیست. در چنین شرایطی تلفیق تحلیل‌های آماری چند متغیره و تحلیل‌های مکانی سبب استخراج اطلاعاتی مفید و قابل درک از یک مجموعه داده پیچیده می‌شوند. در این پژوهش، اطلاعات شش گروه از دادههای توپوگرافی، اقلیمی، خاک، آب، اقتصادی-اجتماعی ...
بیشتر
درک روابط پیچیده و نحوه تأثیر متغیرهای متعدد طبیعی و انسانی در یک حوزه آبخیز به سادگی امکان‌پذیر نیست. در چنین شرایطی تلفیق تحلیل‌های آماری چند متغیره و تحلیل‌های مکانی سبب استخراج اطلاعاتی مفید و قابل درک از یک مجموعه داده پیچیده می‌شوند. در این پژوهش، اطلاعات شش گروه از دادههای توپوگرافی، اقلیمی، خاک، آب، اقتصادی-اجتماعی و دادههای ماهواره‌ای حوزه آبخیز کارون با تلفیق سامانه اطلاعات جغرافیایی و تحلیل‌های آماری چند متغیره مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از تحلیل عاملی، شش عامل اصلی که در مجموع 83.270 درصد واریانس داده‌ها را پوشش می‌دهند، شناسایی شد. سپس با ورود این شش عامل در تحلیل خوشه‌ای، ابتدا تعداد بهینه خوشه‌های نهفته در داده‌ها شناسایی و از روش خوشهبندی k- میانگین، حوزه آبخیز کارون به 16 ناحیه همگن تقسیم‌بندی شد و از تحلیل تشخیصی نیز برای اعتبارسنجی خوشهبندی استفاده شد. دو خوشه 7 و 12 با فاصله اقلیدسی 8.471 بین مراکز دو خوشه بهعنوان متفاوت‌ترین خوشه‌ها و دو خوشه 14 و 6 با فاصله اقلیدوسی 1.561 بهعنوان شبیه‌ترین خوشه‌ها، طبقهبندی شدند. آزمون مقایسه میانگین 16 منطقه همگن، نشان داد که در مواردی دو منطقه از نظر اقلیمی و توپوگرافی شرایط یکسانی دارند، اما متغیرهای اقتصادی-اجتماعی سبب تمایز آنها می‌شود. جداسازی مناطق همگن سبب فراهم شدن امکان مقایسه و شناسایی مناطق مشابه بهعنوان واحدهای کاری و اولویت‌بندی آنها برای انجام طرح‌های مطالعاتی و اجرایی مقابله با پدیده‌های مخربی از جمله بیابان‌زایی، فرسایش خاک، خشکسالی و سیل می‌شود.
محسن فرزین
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، بررسی توان الگوریتمهای مختلف طبقهبندی نظارت شده و نظارت نشده دادههای سنجش از دور در تشخیص و تفکیک پوشش اراضی حوضه کوهستانی رودخانه بشار با استفاده از دادههای لندست 8 بوده است. بدین منظور، پس از بررسی دقت هندسی و انجام تصحیحات رادیومتریک و اتمسفریک دادههای ماهواره‌ای، مجموعه داده حاصل از ...
بیشتر
هدف از پژوهش حاضر، بررسی توان الگوریتمهای مختلف طبقهبندی نظارت شده و نظارت نشده دادههای سنجش از دور در تشخیص و تفکیک پوشش اراضی حوضه کوهستانی رودخانه بشار با استفاده از دادههای لندست 8 بوده است. بدین منظور، پس از بررسی دقت هندسی و انجام تصحیحات رادیومتریک و اتمسفریک دادههای ماهواره‌ای، مجموعه داده حاصل از ترکیب باندهای انعکاسی (باندهای 2، 3، 4، 5، 6، 7 و 8) و حرارتی (باند 10) ایجاد شد. سپس، طبقهبندی پیکسل پایه با استفاده از الگوریتمهای نظارت شده احتمال حداکثر، ماشین بردار پشتیبان، فاصله ماهانالویی، حداقل فاصله، شبکه عصبی، پارالوئید، نقشه‌بردار زاویه طیفی، واگرایی اطلاعات طیفی، کدگذاری باینری و الگوریتمهای نظارت نشده K-Means و IsoData انجام شد. دقت الگوریتم‌ها در شناسایی هر کدام از کاربری‌ها بر مبنای تحلیل ماتریس خطا، با استفاده از مقیاس‌های دقت تولید کننده، دقت کاربر و دقت کلی بر اساس قاعده خطای حذف و اضافه و ضریب کاپا ارزیابی شد. نتایج مبتنی بر ماتریس خطا نشان داد که مناسب‌ترین الگوریتم برای تفکیک و شناسایی کاربری/پوشش زراعت، ساخت و ساز، صخره، جنگل، باغ، مرتع، پیکره آبی و رها شده بهترتیب، احتمال حداکثر، فاصله ماهالانویی، احتمال حداکثر، فاصله ماهالانویی، شبکه عصبی، ماشین بردار پشتیبان، ماشین بردار پشتیبان، احتمال حداکثر است. درصد صحت کلی و ضریب کاپای الگوریتم‌ها نیز نشان می‌دهد که چهار الگوریتم احتمال حداکثر، ماشین بردار پشتیبان، فاصله ماهالانویی و شبکه عصبی با دقت کل بهترتیب 25/77، 9/75، 59/69 و 02/68 درصد و ضریب کاپای بهترتیب 0.72، 0.69، 0.63 و 0.58 نسبت به سایر الگوریتم‌ها عملکرد بهتری از خود نشان دادهاند. بهطور کلی، می‌توان با انتخاب و استفاده از مناسب‌ترین الگوریتم طبقهبندی برای هر نوع کاربری/پوشش در مناطق کوهستانی و سپس، ادغام نقشه‌های منفرد کاربری اراضی با یکدیگر، دقت طبقهبندی را بالا برده و نتایج بهتری نیز حاصل شود.
حسین خیرفام؛ بهزاد خیرفام؛ یعقوب آژدان؛ صالح حسینی
چکیده
تحلیل و تعیین تغییرپذیری رسوبات انتقالی رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی از اهمیت ویژه‌ای در علوم مهندسی هیدرولیک و هیدرولوژی برخوردار است. از طرفی اتخاذ تصمیمات مدیریتی برای مهار و کاهش انتقال رسوب در رودخانه‌ها نیازمند به تحلیل و شناخت رفتار سامانه رودخانه در شرایط زمانی مختلف میباشد. با وجود این، اطلاعاتی کافی در ...
بیشتر
تحلیل و تعیین تغییرپذیری رسوبات انتقالی رودخانه در شرایط مختلف زمانی و هیدرولوژیکی از اهمیت ویژه‌ای در علوم مهندسی هیدرولیک و هیدرولوژی برخوردار است. از طرفی اتخاذ تصمیمات مدیریتی برای مهار و کاهش انتقال رسوب در رودخانه‌ها نیازمند به تحلیل و شناخت رفتار سامانه رودخانه در شرایط زمانی مختلف میباشد. با وجود این، اطلاعاتی کافی در خصوص نوع و میزان تولید رسوب آبخیزها در شرایط زمانی و هیدرولوژیکی مختلف وجود ندارد. بر همین اساس، در پژوهش حاضر تغییرپذیری زمانی بار بستر، معلق بهعنوان انواع رسوب رودخانه و نسبت بار بستر به معلق با تغییرات دبی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام پژوهش، دادههای بار بستر و معلق (گرم بر لیتر) و دبی (مترمکعب بر ثانیه) رودخانه‌ی قطورچای آذربایجان غربی از سال 1377 تا 1382 ثبت شده در ایستگاه یزدکان به‌وسیله سازمان‌های مربوطه، جمع‌آوری شد و در محیط Excel 2007 با رسم نمودارهای فصلی، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقادیر دبی در تمامی فصول بار معلق افزایش محسوسی داشته و نسبت بار بستر به بار معلق کاهش پیدا کرده و کمترین میزان انتقال بار بستر و معلق در زمستان و بیشترین میزان بار معلق و بار بستر در فصل بهار صورت گرفته است. مقادیر حداقل، حداکثر و میانه نسبت بار بستر به معلق در فصل بهار، بهترتیب 5.02، 563.99 و 27.43 درصد، در فصل تابستان بهترتیب 0.75، 2034.91 و 135.80 درصد، در فصل پاییز بهترتیب 28.31، 659.15 و 184.94 درصد و در فصل زمستان بهترتیب با 28.96، 457.61 و 169 درصد بود. همچنین، نسبت بار بستر به معلق در طی دوره مطالعاتی از 0.7 تا 2034 درصد متغیر بوده و به‌سبب رفتار پیچیده تغییرات متغیرهای مورد بررسی بهویژه بار بستر و نسبت بار بستر به معلق با دبی جریان، استفاده از روش‌های غیرمستقیم تخمین بار بستر دقیق نبوده و ضرورت تجهیز ایستگاه‌های سنجش بار بستر به‌صورت روزانه اجتناب‌ناپذیر است.
صدیقه محمدی
چکیده
در کشورهای در حال توسعه، بهعلت مشکلات مالی و فنی بهطور معمول دادههای رسوب اندکی اندازهگیری می‌شوند، لذا، مدلی که بتواند با استفاده از دادههای دبی آب، میزان بار رسوبی را برآورد کند، میتواند گزینه قابل اطمینانی باشد. با توجه به کاربرد انواع مدلها در پیشبینی رسوب، این تحقیق با هدف ارائه مدل بهینه برآورد ...
بیشتر
در کشورهای در حال توسعه، بهعلت مشکلات مالی و فنی بهطور معمول دادههای رسوب اندکی اندازهگیری می‌شوند، لذا، مدلی که بتواند با استفاده از دادههای دبی آب، میزان بار رسوبی را برآورد کند، میتواند گزینه قابل اطمینانی باشد. با توجه به کاربرد انواع مدلها در پیشبینی رسوب، این تحقیق با هدف ارائه مدل بهینه برآورد میزان رسوب معلق بر اساس دبی جریان بر روی ایستگاه‌های هیدرومتری بالادست رودخانه هلیل‌رود شامل ایستگاه‌های هیدرومتری پل بافت، سلطانی، هنجان، چشمه عروس، میدان و کناروئیه انجام شد. در این راستا، کارایی انواع مدلهای مختلف منحنی سنجه رسوب شامل مدلهای یک خطی، دو خطی، روش حد وسط دسته‌ها به تنهایی و نیز با ضرایب اصلاحی CF1،CF2 و FAO و مدلهای جعبه سیاه شامل شبکه عصبی مصنوعی و سامانه استنتاج عصبی-فازی در شبیهسازی رسوب معلق مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از ارزیابی این مدلها با استفاده از پارامترهای ارزیابی MAE و RMSE با استفاده از دادههای آزمون، حاکی از آن است که مدلهای عصبی-فازی در عمده ایستگاه‌های هیدرومتری مورد مطالعه، شامل پل بافت، هنجان و کناروئیه با میزان MAE برابر 35.07، 11958.74 و 34235.27 و RMSE بهترتیب برابر 42.07، 28672.78 و 52735.92 تن در روز بهعنوان بهترین روش برای شبیهسازی میزان بار رسوب معلق به‌شمار می‌آیند. همچنین، مدل شبکه عصبی مصنوعی تابع پایه شعاعی در ایستگاه هیدرومتری میدان با میزان MAE برابر 384.83 و RMSE برابر 669 تن در روز، روش منحنی سنجه رسوب دو خطی در ایستگاه چشمه عروس با میزان MAE و RMSE بهترتیب 1.7 و 4.1 تن در روز و روش منحنی سنجه یک خطی با اعمال ضریب اصلاحی CF1 با MAE و RMSE برابر 9723.2 و 41235.6 تن در روز در ایستگاه هیدرومتری سلطانی بهعنوان بهترین مدلها برای شبیهسازی میزان رسوب معلق می‌باشند.
