مهندسی و مدیریت آبخیز

تشخیص فروچاله‌ها و زمین‌لغزش‌ها با استفاده از روش‌های یادگیری عمیق و تصاویر پهپادی

نرگس کریمی‌نژاد؛ حمیدرضا پورقاسمی؛ محسن حسینعلی زاده؛ وحید شفاهی

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 316-330

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.363888.2037

چکیده

مقدمه زمین‌لغزش‌ها و فروچاله‌ها به زیرساخت‌های اجتماعی، اقتصادی و طبیعی آسیب می‌زنند. این فرایندها تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم بر زیرساخت‌های مهم، از جمله مناطق مسکونی دارند و بر تغییر کاربری اراضی و مهاجرت از روستا به شهر تأثیرگذارند. یکی از اهداف اصلی در مدیریت پایدار اراضی، شناسایی و کنترل بلایای طبیعی است که از یک‌سو سبب ... بیشتر مقدمه زمین‌لغزش‌ها و فروچاله‌ها به زیرساخت‌های اجتماعی، اقتصادی و طبیعی آسیب می‌زنند. این فرایندها تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم بر زیرساخت‌های مهم، از جمله مناطق مسکونی دارند و بر تغییر کاربری اراضی و مهاجرت از روستا به شهر تأثیرگذارند. یکی از اهداف اصلی در مدیریت پایدار اراضی، شناسایی و کنترل بلایای طبیعی است که از یک‌سو سبب ارتقاء کمی و کیفی تولید در طولانی‌مدت شده و از سوی دیگر، علاوه بر حفظ کیفیت خاک از تخریب خاک جلوگیری می‌کند. به‌منظور مدیریت بهتر و پایدارتر، آگاهی از نحوه تغییر‌پذیری و شناسایی شکل‌های مختلف فرسایشی مانند فروچاله‌ها و زمین‌لغزش‌ها ضروری به‌نظر می‌رسد. مواد و روش‌ها با پیشرفت‌های اخیر در استفاده از تصاویر پهپاد (UAV) و روش‌های یادگیری عمیق (DL)، امکان ارائه روش‌های نیمه‌خودکار برای شناسایی واحدهای اراضی در مناطق مختلف با دقت مکانی بسیار خوب فراهم شده است. در این پژوهش، توانمندی دو مدل یادگیری عمیق پیشرفته، یعنی مدل U-Net و مدل U-Net با نظارت عمیق (ADSMS) که بر روی تصاویر به‌دست آمده از پهپاد اعمال شده است، برای نقشه‌برداری زمین‌لغزش‌ها و فروچاله‌ها در بخشی از نهشته‌های لسی استان گلستان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج و بحث عملکرد مدل U-Net در زمینه زمین‌لغزش‌ها نشان می‌دهد که مدل دارای مقادیر مثبت کاذب کمتری است، اما هم‌زمان، بسیاری از سلول‌های زمین‌لغزش را از دست داده است. درعین‌حال، مدل ADSMS U-Net در تشخیص سلول‌های زمین‌لغزش عملکرد بهتری داشته، اما موارد زیادی را به پیش‌بینی‌های نادرست نسبت داد (که با امتیاز پایین دقت توضیح داده شده است). بهترین امتیاز F1 به مقدار 0.68 برای مدل ADSMS U-Net به‌دست آمده است. برای همه ترکیب باندها در تشخیص فروچاله‌ها، عملکردهای ADSMS U-Net نسبت به مدلU-Net سنتی بهتر است. بهترین امتیازات کلی توسطADSMS U-Net زمانی به‌دست آمد که بر روی داده‌های ALL، آموزش داده شد. در مورد اثربخشی مختلف ترکیب‌های ارزیابی‌شده در این پژوهش، می‌توان رفتار متناقض مدل‌ها را مشاهده کرد. U-Net سنتی، بهترین عملکرد را با استفاده از ترکیب نوری RGB به‌دست می‌آورد، درحالی‌که ADSMS U-Net می‌تواند از اطلاعات مشتقات توپوگرافی و داده‌های نوری بهره برده و با ترکیبALL بهترین نتایج را نشان دهد. علاوه بر این، واضح است که داده‌های DSHC به‌تنهایی برای هر دو مدل بدترین نتایج را ارائه می‌دهد. به طور کلی نتایج نشان داد که قابلیت ADSMS U-Net برای پیش‌بینی زمین‌لغزش‌ها در مقایسه با U-Net به واقعیت زمین نزدیک‌تر است. این مدل اغلب زمین‌لغزش‌های موجود در قسمت‌های آزمون را شناسایی می‌کند. همچنین، برای همه ترکیب باندهای فروچاله‌ها، عملکرد ADSMS U-Net نسبت به مدل U-Net بهتر است. بهترین امتیازات کلی توسط ADSMS U-Net زمانی به‌دست آمده است که بر روی داده‌های ALL آموزش داده شده‌اند. نتیجه‌گیری از آنجایی‌که فروچاله‌ها منشأ اصلی برخی از فرسایش‌های عمده دیگر ازجمله شروع و گسترش آبکند محسوب می‌شوند، استفاده از ابزارها و فناوری جدید نظیر پهپاد و یادگیری عمیق، بسیار مهم است. با استفاده از مدل‌های مورداستفاده در این پژوهش، زمین‌لغزش‌ها با امتیاز قابل‌قبول ٪69=F1 نقشه‌برداری شدند. همچنین، مشتقات توپوگرافیکی به‌دست آمده از مدل رقومی ارتفاع مبتنی بر پهپاد، توانایی نقشه‌برداری فروچاله‌ها و زمین‌لغزش‌ها با داده‌های موجود را دارا هستند. تحقیقات بعدی می‌توانند استفاده از چنین رویکردی را برای نقشه‌برداری از زمین‌لغزش‌ها و فروچاله‌ها در طول زمان مورد بررسی قرار داده تا تغییرات مبتنی بر زمان بر روی شکل‌گیری و گسترش مخاطرات طبیعی را ارزیابی کنند.

ارزیابی حساسیت فرونشست زمین در آبخوان دشت سلماس با استفاده از منطق فازی

سمیه کریمی اصل؛ بهزاد حصاری؛ کامران زینالزاده؛ مهدی عرفانیان

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 331-353

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.363148.2031

چکیده

مقدمه دشت سلماس، یکی از بحرانی‌‌ترین دشت‌‌های کشور از نظر فرونشست است. بـه‌طورکلی، عوامل مختلفی سبب فرونشست زمین می‌شوند، ولی در بسیاری مناطق برداشت بی‌رویه آب از سفره‌های زیرزمینی باعث فرونشست زمین می‌شود. افزایش روزافزون بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی به‌ویژه در حوضه‌هایی که با نهشته‌های آبرفتی، دریایی کم‌عمق یـا دریاچـه‌ای ... بیشتر مقدمه دشت سلماس، یکی از بحرانی‌‌ترین دشت‌‌های کشور از نظر فرونشست است. بـه‌طورکلی، عوامل مختلفی سبب فرونشست زمین می‌شوند، ولی در بسیاری مناطق برداشت بی‌رویه آب از سفره‌های زیرزمینی باعث فرونشست زمین می‌شود. افزایش روزافزون بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی به‌ویژه در حوضه‌هایی که با نهشته‌های آبرفتی، دریایی کم‌عمق یـا دریاچـه‌ای تحکیم نیافته انباشته شده‌اند، به نشست و یا فروریزش زمین منجر می‌شود. با برداشت بیش از حـد آب زیرزمینی، سطح ایستابی لایه آبدار پایین رفته و فشار هیدرواستاتیک کـاهش مـی‌یابـد کـه درنتیجـه امکان نشست زمین را به‌صورت تدریجی فراهم می‌نماید. فرونشست ماندگار دشـت‌هـا عمدتاً در اثـر همین عامل یعنی برداشت بیش از حد مجاز آب و فشرده‌شدن لایـه‌هـای رسـی و سـیلتی میـان آبخـوان صورت می‌گیرد. در این صورت، حتی اگر سطح ایستابی مجدداً بالاتر آید، امکان بازگشت زمین به تـراز اولیه خود وجود ندارد. مواد و روش‌‌ها در این پژوهش، حساسیت فرونشست دشت سلماس با بهره‌‌گیری از لایه‌‌های عوامل مؤثر در فرونشست با نرم‌افزار ArcGIS و منطق فازی بررسی شد. در مرحله اول، آمار و اطلاعات برخی عوامل که موجب ایجاد فرونشست می‌‌شوند، شامل افت سطح آب زیرزمینی، دبی بهره‌‌برداری از چاه‏ها، ضریب ذخیره آبخوان، ضریب انتقال‌‌پذیری، بارش، نقشه DEM، بافت خاک و عمق سنگ بستر، جمع‌‌آوری و نقشه رستری هر کدام از این عوامل در سطح آبخوان تهیه شد. در مرحله بعد، فازی‌‌سازی لایه‌‌ها با استفاده از توابع عضویت فازی، با توجه به تأثیر کاهش یا افزایش هر کدام از این عوامل در فرونشست زمین انجام گرفت. سپس، نقشه‌‌ها با عملگرهای فازی (Gamma، OR، AND، SUM، PRODUCT) با هم تلفیق شده و نقشه واحد حساسیت فرونشست آبخوان به‌دست آمد. در نهایت، برای انتخاب بهترین عملگر ترکیب، نتایج را با داده‌‌های مشاهده‌‌ای صحرایی مقایسه شد و با شاخص عملکرد منحنی ROC کنترل و صحت‌‌سنجی صورت گرفت. نتایج و بحث نتایج نشان داد که عملگر OR با AUC= 0.693 کمترین انطباق را با فرونشست رخ‌داده در منطقه دارد. عملگرهای گاما با سطح زیر منحنی بالای 70 درصد، بیشترین همپوشانی یا انطباق را با فرونشست مشاهده‌‌ای در دشت داشتند و در این پژوهش عملگر گامای 0.9 با 0.805=AUC به‌عنوان بهترین عملگر فازی انتخاب شد. نتایج نشان می‌‌دهد که قسمت شرق آبخوان از نظر فرونشست بحرانی است. از کل مساحت دشت سلماس، 25 درصد معادل 93 کیلومترمربع دارای فرونشست با حساسیت خیلی بالا است. نتیجه‌‌گیری با توجه به نتایج به‌دست آمده می‌توان بیان کرد که علی‌رغم اینکه مقدار AUC اپراتور فازی sum بالاتر است؛ ولی در نقشه فازی گاما با مقدار 0.9 بیشترین انطباق را با واقعیت زمینی دارد، هرچند مقدار AUC کمتری دارد. ذکر این نکته ضروری است، عملگرهای حداقل‌سازی AND و Product با ایجاد منطقه با حساسیت کم و عملگرهای حداکثرسازی OR و SUM با حداکثرسازی منطقه، نمی‌‌توانند کارایی مطلوبی در تهیه نقشه حساسیت فرونشست داشته باشند و در اینجا فقط برای نمایش‌‌دادن ضعف کارایی اپراتورهای فازی در حداکثر یا حداقل‌سازی حساسیت فرونشست زمین، استفاده شده است.

مروری بر ردپای تاب‌آوری در مطالعات مخاطرات طبیعی در ایران

اردشیر مصباح؛ اسماعیل کرمی دهکردی؛ شادعلی توحیدلو؛ امین صالح پور جم؛ توفیق سعدی

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 354-377

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2023.362235.2019

چکیده

مقدمه مروری بر مخاطرات طبیعی رخ‌داده در ایران، بیانگر این واقعیت است که این کشور همواره به‌دلیل داشتن ساختارهای مکانی-فضایی ویژه، بحران‌های طبیعی زیادی را متحمل شده و یکی از آسیب‌پذیرترین نقاط جهان در برابر مخاطرات محیطی بوده است. هدف از این پژوهش، مروری بر ردپای مطالعات تاب‌آوری مخاطرات طبیعی، ازجمله سیل، خشکسالی و تخریب اراضی ... بیشتر مقدمه مروری بر مخاطرات طبیعی رخ‌داده در ایران، بیانگر این واقعیت است که این کشور همواره به‌دلیل داشتن ساختارهای مکانی-فضایی ویژه، بحران‌های طبیعی زیادی را متحمل شده و یکی از آسیب‌پذیرترین نقاط جهان در برابر مخاطرات محیطی بوده است. هدف از این پژوهش، مروری بر ردپای مطالعات تاب‌آوری مخاطرات طبیعی، ازجمله سیل، خشکسالی و تخریب اراضی (پژوهش‌های تک مخاطره) و مطالعات در مورد ترکیبی از این مخاطرات (پژوهش‌های ترکیبی) به وقوع پیوسته در مناطق مختلف ایران است. مواد و روش‌ها این مطالعه با استفاده از یک روش‌شناسی مفهومی و به‌کارگیری تحلیل نظام‌مند پژوهش‌های مرتبط انجام شده در کشور در قالب مقالات، رساله‌ها و پایان‌نامه‌های درج شده در پایگاه‌های اطلاعاتی مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی (اس‌‌ای‌‌دی)، پژوهشگاه علوم و فناوری اطلاعات ایران (ایرانداک)، بانک اطلاعات نشریات کشور (مگیران)، مرجع دانش (سیویلیکا) و گوگل‌‌اسکالر انجام شد. در مطالعات قبلی، غالباً مفهوم تاب‌آوری را در یک چارچوب تحلیلی شناخته شده (تجزیه و تحلیل مفهوم) بررسی کرده‌اند، اما در این پژوهش با استفاده از تحلیل مفهومی که روشی برای بازنمایی دانش مفهومی و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها است و به‌طور معمول برای روشن کردن معانی و گسترش تعاریف عملیاتی، از طریق در نظر گرفتن شواهد از چندین رشته به‌کار می‌رود، داده‌ها به‌صورت موضوعی تحلیل شدند. به‌کارگیری این چارچوب روش‌شناختی شناخته شده، رویکرد عینی‌تری را برای شفاف‌سازی مفاهیم، ممکن می‌سازد و به تفاوت‌های کاربرد تاب‌آوری در رشته‌های علمی گوناگون می‌پردازد. نتایج و بحث اولین مطالعات صورت‌گرفته در زمینه تاب‌‌آوری در ایران، در غالب پایان‌‌نامه در سال 1367 در دانشگاه تربیت مدرس و در غالب مقاله نیز در سال 1384 در مجله‌‌ پژوهشی حکیم صورت پذیرفته است، اما مطالعات تاب‌‌آوری در زمینه‌‌ مخاطرات طبیعی، به‌خصوص در مناطق روستایی، از عمر کوتاهی برخوردار هستند؛ به‌‌گونه‌‌ای که آغاز نتایج به‌دست آمده از این مطالعات در ایران، از ابتدای دهه‌‌ 1390 هجری شمسی است. بر اساس ملاک‌های ورود و خروج، پس از پالایش علمی تعداد 1742 سند علمی، 57 مقاله و پایان‌‌نامه وارد فرایند بررسی شد که بیشترین فراوانی مربوط به پایگاه اطلاعاتی گوگل‌اسکالر و کمترین فراوانی مربوط به پایگاه اطلاعاتی اس‌ای‌دی بود. بیشترین و کمترین مطالعات صورت گرفته به‌ترتیب در سال 1396 (12پژوهش) و سال‌های 1391، 1400 و 1402 (هرکدام یک پژوهش) بود. داده‌های اغلب پژوهش‌های مورد مطالعه به‌ترتیب با استفاده از آزمون‌های آماری از طریق نرم‌افزارهای SPSS، PLS و AMOS، فنون آماری رتبه‌بندی یا تحلیل سلسله مراتبی و نهایتاً سنجش از دور مورد تحلیل قرار گرفته بود. برای زمین مرجع نمودن داده‌‌ها و نمایش فضایی جهت پهنه‌بندی در حوزه‌های موردمطالعه و همچنین اولویت‌بندی‌ آنها، از نرم‌افزار ArcGIS بهره‌گیری شده بود. همچنین، بیشترین مطالعات صورت گرفته در زمینه تاب‌آوری، در حیطه‌ خشکسالی (با 36.8 درصد فراوانی) و کمترین مطالعات صورت گرفته در حیطه‌‌ مطالعات تخریب اراضی (10.5 درصد فراوانی) بود. نتیجه‌گیری نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که در پژوهش‌‌های صورت‌گرفته در حیطه سیل، بعد اجتماعی (29.4 درصد فراوانی)، بیشترین و بعد نهادی (20.6 درصد فراوانی)، از کمترین توجه برخوردار بودند. در حیطه خشکسالی، بعد اقتصادی (35.4 درصد) و بعد نهادی (16.7 درصد)، به‌ترتیب از بیشترین و کمترین توجه در پژوهش‌‌های صورت‌گرفته در این حیطه برخوردار بودند. در پژوهش‌‌های صورت‌گرفته در حیطه تخریب اراضی، بعد کالبدی (33.4 درصد)، بیشترین اهمیت و سایر ابعاد نیز هرکدام با 22.2 درصد فراوانی، به این موضوع توجه داشتند. در حیطه پژوهش‌‌های ترکیبی نیز بعد کالبدی (30.8 درصد) بیشترین و بعد اجتماعی (20.5 درصد) توجه را به خود اختصاص داده‌‌اند که این نتایج با شناسایی مؤلفه‌های مهم تاب‌آوری جامعه در برابر مخاطرات طبیعی، می‌تواند امکان بهبود مدیریت بحران، کاهش آسیب‌ها و برنامه‌ریزی اثربخش پروژه‌‌های توسعه و آموزشی در سطح کشور را فراهم کند.

مدل‌سازی مکانی زمین‌‌لغزش‌‌های استان خراسان رضوی با استفاده از روش‌‌های یادگیری ماشین

ملیحه محمدنیا؛ ابوالقاسم امیراحمدی؛ لیلی گلی مختاری

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 378-393

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.360481.1997

چکیده

مقدمه انسان با مسائل محیط زیستی فراوانی مواجه است. بلایای طبیعی جزئی از این مشکلات هستند که سالانه موجب کشته و مجروح شدن صدها هزار تن و بی‌خانمان شدن میلیون‌‌ها نفر در سراسر جهان می‌‌شوند. مخاطرات ژئومورفولوژیک به‌عنوان پدیده‌ای بالقوه زیان‌بار مطرح است که مهم‌ترین آنها حرکت‌های توده‌ای و زمین‌لغزش‌ها هستند. حرکت توده‌ای، ... بیشتر مقدمه انسان با مسائل محیط زیستی فراوانی مواجه است. بلایای طبیعی جزئی از این مشکلات هستند که سالانه موجب کشته و مجروح شدن صدها هزار تن و بی‌خانمان شدن میلیون‌‌ها نفر در سراسر جهان می‌‌شوند. مخاطرات ژئومورفولوژیک به‌عنوان پدیده‌ای بالقوه زیان‌بار مطرح است که مهم‌ترین آنها حرکت‌های توده‌ای و زمین‌لغزش‌ها هستند. حرکت توده‌ای، شامل حرکت به سمت بیرون یا رو به پایین یک توده از مواد تشکیل‌دهنده دامنه تحت‌تأثیر نیروی گرانش است. این نوع حرکات عمدتاً در اثر نیروی ثقل، عوامل طبیعی مثل بارش شدید، زلزله، اشباع شدن خاک از آب و همچنین، علل انسانی مثل تخریب پوشش گیاهی و عملیات نادرست مهندسی به وقوع می‌پیوندد. برطبق گزارش‌های جهانی مخاطرات طبیعی در سال 2012، لغزش در میان هفت بلایای طبیعی خطرناک جهان قرار گرفت. وقوع مخاطرات طبیعی (ازجمله زمین‌لغزش‌ها) فشار جدی بر روی توسعه اقتصادی کشورها، به‌‌ویژه کشورهای جهان سوم دارد. به‌طوری‌که خسارت‌‌های مالی ناشی از مخاطرات طبیعی، رشد و شکوفایی اقتصادی را با رکود مواجه می‌سازد. سرزمین ایران با توپوگرافی نسبتاً کوهستانی، فعالیت زمین‌ساختی و لرزه‌خیزی زیاد و شرایط متنوع زمین‌شناسی و اقلیمی عمده شرایط طبیعی را برای ایجاد طیف وسیعی از زمین‌لغزش‌ها فراهم کرده است. مواد و روش‌ها هدف از این پژوهش، مدل‌‌سازی مکانی حساسیت زمین‌‌لغزش با استفاده از روش‌‌های یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و درخت رگرسیون تقویت‌‌شده در استان خراسان رضوی است. در ابتدا، نقشه پراکنش زمین‌‌لغزش‌‌های منطقه در بازدیدهای صحرایی و با استفاده از بانک اطلاعات زمین‌‌لغزش‌‌های کشور تهیه شد. در مرحله بعد، 70 درصد زمین‌‌لغزش‌‌های شناسایی‌‌شده برای فرایند مدل‌‌سازی و 30 درصد برای ارزیابی مدل‌‌های یاد شده، به‌‌کار برده شد. لایه‌‌های اطلاعاتی ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه، فاصله از جاده، فاصله از گسل، کاربری زمین، شاخص پوشش گیاهی، انحنای سطح، انحنای نیمرخ، بارش و واحدهای سنگ‌‌شناسی انتخاب و نقشه‌‌های آن در محیط ArcGIS تهیه شد. نتایج و بحث نتایج اولویت‌‌بندی عوامل مؤثر با استفاده از مدل جنگل تصادفی نشان داد که عوامل بارش و ارتفاع بیشترین تأثیر را در وقوع رخداد زمین‌‌لغزش‌‌های منطقه موردمطالعه داشته است. همچنین، نتایج ارزیابی مدل‌‌های یادگیری ماشین با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) نشان داد نقشه تهیه شده با روش جنگل تصادفی بیشترین دقت (0.97) را در تهیه نقشه پتانسیل زمین‌‌لغزش در منطقه موردمطالعه داشته است و بر این اساس، بیش از 25 درصد منطقه در کلاس خطر زیاد و خیلی ‌‌زیاد قرار دارد. نتیجه‌گیری این نقشه می‌‌تواند به برنامه‌ریزان محیطی جهت پروژه‌های عمرانی کمک کند و از تغییر کاربری و ساخت‌وساز در مناطق با حساسیت بالا جلوگیری شود. همچنین، می‌توان با آگاه نمودن مردم، فعالیت‌های ناصحیح انسانی در این زمینه را کاهش داد. گرچه کنترل زمین‌لغزش در حال وقوع اغلب امکان‌پذیر نبوده و یا در صورت امکان بسیار پرهزینه است ولی می‌توان با مدیریت صحیح در جهت پیشگیری و یا کاهش خطرات آن با در نظر گرفتن ویژگی‌های منطقه مطالعاتی، فعالیت‌هایی را به انجام رساند. امید است، با شناسایی عوامل مؤثر در وقوع حرکت‌های توده‌ای و پهنه‌بندی آن، بتوان کمک مؤثری در تدوین برنامه مدیریت خطر و کاهش خسارت‌های ناشی از این پدیده نمود.

ارزیابی روش‌های برآورد نسبت تحویل رسوب در حوزه آبخیز معرف-زوجی خامسان

نسرین اعظمی؛ عبدالواحد خالدی درویشان؛ لیلا غلامی

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 394-414

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.358084.1965

چکیده

مقدمه فرسایش خاک، به‌طور خاص و تخریب خاک، به‌طور عام در نتیجه فعالیت انسان، امروزه به‌عنوان یک معضل اجتماعی مطرح بوده و نقش عامل انسانی در پیدایش و تسریع روند تخریب خاک در بسیاری از مناطق روشن شده است. دستیابی به آمار و اطلاعات دقیق در مورد میزان فرسایش خاک و رسوب در حوزه‌های آبخیز به‌منظور اجرای برنامه‌های حفاظت خاک و تعیین روش‌های ... بیشتر مقدمه فرسایش خاک، به‌طور خاص و تخریب خاک، به‌طور عام در نتیجه فعالیت انسان، امروزه به‌عنوان یک معضل اجتماعی مطرح بوده و نقش عامل انسانی در پیدایش و تسریع روند تخریب خاک در بسیاری از مناطق روشن شده است. دستیابی به آمار و اطلاعات دقیق در مورد میزان فرسایش خاک و رسوب در حوزه‌های آبخیز به‌منظور اجرای برنامه‌های حفاظت خاک و تعیین روش‌های مبارزه با فرسایش خاک و کاهش تولید رسوب ضروری است. به‌دلیل کمبود آمار در زمینه فرسایش خاک و تولید رسوب در بسیاری از حوزه‌های آبخیز کشور، به‌کارگیری روش‌های تجربی مناسب برای برآورد فرسایش، رسوب‌دهی و به‌ویژه نسبت تحویل رسوب اجتناب‌ناپذیر است. مواد و روش بدین منظور در پژوهش حاضر از مدل‌های برآورد نسبت تحویل رسوب شامل مدل‌های تجربی مبتنی بر متغیرهای زودیافت و سه مدل SATEEC، InVEST و WaTEM/SEDEM در حوزه آبخیز معرف-زوجی خامسان در غرب ایران استفاده شد. مدل WaTEM/SEDEM در بخش WaTEM برای برآورد فرسایش خاک مبتنی بر مدل RUSLE و در بخش SEDEM مبتنی بر عملکرد عوامل فیزیکی مؤثر در رابطه انتقال رسوب است. در بسیاری از منابع از روش سزیم-137 به‌عنوان تنها روش موجود و قابل‌اعتماد برای اندازه‌گیری اجزای بودجه رسوب شامل فرسایش کل، رسوب‌گذاری کل، فرسایش خالص (رسوب‌دهی) و نسبت تحویل رسوب به‌ویژه در مقیاس دامنه و زیرحوزه آبخیز یاد شده است. برای ارزیابی مدل‌های مورداستفاده، از نتایج محاسبه نسبت تحویل رسوب در روش سزیم-137 حاصل پژوهش‌های قبلی استفاده شد که برای کل حوزه آبخیز و متوسط 15 زیرحوزه آبخیز به‌ترتیب برابر 25.61 و 58.94 درصد است و صحت آن با استفاده از داده‌های رسوب مشاهداتی در خروجی حوزه آبخیز مورد تأیید قرار گرفته است. نتایج و بحث از بین مدل‌های بررسی شده برای برآورد نسبت تحویل رسوب، مدل‌های Renfro and Waldo (1983)، Williams and Brendt (1962)، Roehl (1962)، با بارش مازاد یک ساعت، Walling (1983)، Ferro (1995)، Vanoni (1975) و USDA (1972)، در مقیاس کل حوزه آبخیز و مدل‌های Renfro (1975)، USDA (1972)، USDA-SCS (1979)، SATEEC and Roehl (1962)، با بارش مازاد یک ساعت در مقیاس زیرحوزه آبخیز نزدیک‌ترین برآوردها را به روش سزیم-137 با در نظر گرفتن خطای 10± درصد داشتند و به‌عنوان مدل‌های مناسب برای برآورد نسبت تحویل رسوب در حوزه آبخیز معرف-زوجی خامسان انتخاب شدند. همچنین، این مدل‌ها می‌توانند برای برآورد نسبت تحویل رسوب در حوزه‌های آبخیز مشابه با حوزه آبخیز معرف-زوجی خامسان نیز مورداستفاده قرار داده شوند. نتیجه‌‌گیری در مقیاس زیرحوزه آبخیزها برآوردهای معادلات مبتنی بر متغیرهای زودیافت جز روش Roehl (1962)-بارش مازاد 0.1 ساعت به‌طور معنی‌داری کمتر از مدل SATEEC بوده، از طرفی برآوردهای تمام روش‌های مذکور به‌جز روش Roehl (1962) بارش مازاد 0.1 ساعت به‌طور معنی‌داری بیشتر از مدل WaTEM/SEDEM و InVEST بود. این موضوع بر اهمیت در نظر گرفتن شرایط بارش مازاد برای برآورد نسبت تحویل رسوب در معادلات ارائه شده توسط Roehl تأکید دارد. همچنین، در مقیاس کل آبخیز نیز برآوردهای معادلات مبتنی بر متغیرهای زودیافت به‌جز روش Mutchler and Bowie (1975)، کمتر از نتایج مدل SATEEC بود. اختلاف زیاد عملکرد روش‌های مورد بررسی در دو مقیاس زیرحوزه آبخیز و کل حوزه آبخیز ناشی از اثر انکارناپذیر دشت میانی حوزه آبخیز خامسان در کاهش شدید انتقال رسوب زیرحوزه آبخیزها تا خروجی کل حوزه آبخیز بوده است.

پایش تغییرات کاربری اراضی مبتنی بر الگوریتم Decision Tree با استفاده از تصاویر ماهواره لندست، مطالعه موردی: محدوده غرب تهران

مریم سلیمانی پراپری آزاد؛ میر مسعود خیرخواه زرکش

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 415-431

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365534.2060

چکیده

مقدمهرشد سریع شهرها و روند صنعتی‌شدن، مشکلات محیط‌زیستی زیادی را در بسیاری از مناطق جهان ایجاد کرده است. آگاهی از روند تغییرات پوشش و کاربری اراضی طی دوره‌‌های زمانی طولانی برای برنامه‌‌ریزان و مدیران به‌منظور ارزیابی و پیش‌‌بینی مشکلات ناشی از این تغییرات بسیار با اهمیت است. سنجش‌ازدور، ابزار مؤثری برای پایش تغییرات پوشش ... بیشتر مقدمهرشد سریع شهرها و روند صنعتی‌شدن، مشکلات محیط‌زیستی زیادی را در بسیاری از مناطق جهان ایجاد کرده است. آگاهی از روند تغییرات پوشش و کاربری اراضی طی دوره‌‌های زمانی طولانی برای برنامه‌‌ریزان و مدیران به‌منظور ارزیابی و پیش‌‌بینی مشکلات ناشی از این تغییرات بسیار با اهمیت است. سنجش‌ازدور، ابزار مؤثری برای پایش تغییرات پوشش اراضی در مناطق شهری و حوالی آن است. شهر تهران در چند دهه اخیر به واسطه رشد و به دنبال مهاجرت افراد، گسترش زیادی پیدا نموده و اثرات فراوانی بر محیط‌زیست پیرامون خود بر جای گذاشته است. ازاین‌رو، پژوهش حاضر به ارائه مدلی مبتنی بر الگوریتم درخت تصمیم (Decision Tree) جهت طبقه‌بندی و پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویر سنجنده TM و MSS در محدوده غرب شهر تهران در فاصله سال‌های 1975 تا 2011 پرداخته است. مواد و روش‌هادر این پژوهش، ابتدا یک تصویر سنجنده MSS و سه تصویر سنجنده TM ماهواره لندست است که در ماه خرداد اخذ شد‌‌ه و سپس داده‌‌های کمکی یعنی مدل رقومی ارتفاع مستخرج از نقشه توپوگرافی 1:25000 سازمان نقشه‌برداری است مورداستفاده قرار گرفته است. بعد از انجام پیش‌پردازش‌ها، با استفاده از شاخص‌های پوشش اراضی از جمله شاخص پوشش گیاهی، روش DT و ترکیب آن با روش طبقه‌بندی حداکثر احتمال طبقه‌های کاربری اراضی استخراج شد. سپس، دقت تصاویر طبقه شده حاصل از DT با کمک ضریب کاپا و دقت کلی ارزیابی صحت شد و در پایان با استفاده از روش مقایسه تصاویر در زمان‌های موردمطالعه تغییرات طبقه‌های مختلف کاربری اراضی محاسبه شد. نتایج و بحثبر اساس یافته‌‌های این پژوهش، صحت کلی طبقه‌‌بندی برای سال 2011، 82 درصد است. همچنین، نتایج پایش تغییرات نشان داد که تراکم فضاهای ساخت‌وساز شده طی دوره زمانی 36 ساله دارای روندی مثبت و رو به افزایش است و در پی آن سایر اراضی در حال کاهش بوده‌اند. تراکم فضاهای ساخت‌وساز شده در سال 1975 با مساحت 2166 هکتار که معادل 8 درصد بوده به 8125 هکتار یعنی 29 درصد در سال 2011 رسیده است. در مجموع درصد تغییرات نسبی آن 21 درصد معادل 5959 هکتار است. با بررسی تغییرات کاربری اراضی در غرب شهر تهران از سال 1975 تا سال 2011 که در نقشه‌ها نمایش داده شده است، می‌‌توان گفت که با توسعه شهرنشینی و افزایش نیاز افراد به خدمات مختلف و نبود فضای کافی برای جوابگویی به این نیازها فضاهای باز و سبز غرب شهر تهران تخریب شده و جایگزین کاربری‌های مختلف شده است.نتیجه‌گیریپژوهش حاضر با هدف پایش پوشش و کاربری اراضی محدوده غرب تهران با دقت بالای طبقه‌بندی از طریق مدل مبتنی بر الگوریتمDT و تلفیق نتایج طبقه‌بندی حداکثر احتمال با آن به انجام رسید. برای انجام پژوهش از تصاویر ماهواره‌‌ای چندزمانه سنجنده TM و MSS ماهواره لندست و داده‌های کمکی استفاده شده و پس از تهیه نقشه کاربری اراضی هر دوره زمانی، نقشه تغییرات پوشش و کاربری اراضی استخراج شد. نتایج این پژوهش نشان می‌‌دهد که داده‌‌های سنجش‌ازدور همراه با فن‌های طبقه‌‌بندی ترکیبی از توانایی بالایی در استخراج انواع نقشه‌‌های کاربری اراضی و همچنین ارزیابی تغییرات کاربری برخوردارند و همچنین پتانسیل داده‌‌های سنجنده MSS و TM ماهواره لندست را به‌عنوان یک ابزار مناسب و اقتصادی برای تصویر نمودن و تجزیه‌وتحلیل تغییرات پوشش اراضی در طی زمان نشان می‌‌دهد. همچنین نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن است که استفاده از روش شاخه‌‌ای یا چندمرحله‌ای برای طبقه‌‌بندی تصاویر ماهواره‌‌ای، دارای مزایایی از جمله کاستن زمان پردازش، بهبود صحت طبقه‌های تعلیم کوچک، به‌کارگیری منابع متفاوتی از داده‌‌ها، مجموعه‌‌های مختلف از خصوصیات و حتی الگوریتم‌‌های متفاوت در هر مرحله از تصمیم‌‌گیری است.

ارزیابی کارایی مدل‌های برآورد زمان تمرکز در برخی زیرحوضه‌های شمال غرب ایران

علی رضا واعظی؛ اولدوز بخشی راد

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 432-449

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.361229.2012

چکیده

مقدمه زمان تمرکز حوزه‌های آبخیز، یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین ویژگی‌‌های مؤثر در مطالعات هیدرولوژیکی به‌‌ویژه تعیین دبی جریان برای طرح‌های آبخیزداری است. اغلب حوزه‌های آبخیز دنیا و همچنین ایران، فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری جریان هستند و مجریان طرح‌ها ناگزیر به استفاده از مدل‌های تجربی برآورد زمان تمرکز هستند. بررسی ... بیشتر مقدمه زمان تمرکز حوزه‌های آبخیز، یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین ویژگی‌‌های مؤثر در مطالعات هیدرولوژیکی به‌‌ویژه تعیین دبی جریان برای طرح‌های آبخیزداری است. اغلب حوزه‌های آبخیز دنیا و همچنین ایران، فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری جریان هستند و مجریان طرح‌ها ناگزیر به استفاده از مدل‌های تجربی برآورد زمان تمرکز هستند. بررسی مطالعات پیشین نشان می‌‌دهد که مدل‌‌های تجربی برآورد زمان تمرکز به‌دلیل تغییر شرایط محیطی در خارج از محل ارائه مدل نتایج نامطلوبی دارند. از سوی دیگر اطلاعات کافی در مورد کارایی مدل‌‌های تجربی برآورد زمان تمرکز در بسیاری از حوزه‌‌های آبخیز در ایران و به‌ویژه در مناطق نیمه‌‌خشک وجود ندارد. هدف از این مطالعه ارزیابی دقت برخی مدل‌های تجربی برآورد زمان تمرکز در زیرحوضه‌‌های منطقه نیمه‌‌خشک شمال غرب کشور و شناسایی عوامل تعیین‌کننده آن است. مواد و روش‌ها این پژوهش در هشت زیرحوضه شامل آلانق، اردکلو، شکرعلی‌چای، شیرامین، کرجان، کلاله و لیوار از حوضه‌های دریاچه ارومیه و رود ارس در شمال غرب ایران انجام گرفت. داده‌های هواشناسی و هیدرومتری از اداره کل منابع طبیعی آذربایجان شرقی و ایستگاه‌های متعلق به وزارت نیرو اخذ شد. ویژگی‌های حوضه‌ مانند مساحت، طول، شیب، ارتفاع و شکل از راه مطالعات میدانی و رسم نقشه‌‌ها در بستر GIS تعیین شد و زمان تمرکز با استفاده از هیدروگراف جریان‌‌ها در دوره آماری 30 سال (از سال 1367 تا 1397) محاسبه شد و از طریق شش مدل تجربی شامل کرپیچ (1940)، کربای (1959)، چاو (1962)، سازمان هوانوردی امریکا (1972)، برانسبی-ویلیامز (1980) و ونتورا (2007) برآورد شد. بررسی رابطه میان زمان تمرکز و ویژگی‌‌های حوزه آبخیز به روش ماتریس همبستگی با استفاده از معیار پیرسون انجام گرفت. برای ارزیابی دقت مدل‌ها از ضریب کارایی نش-ساتکلیف، میانگین خطا و ریشه میانگین مربعات خطا استفاده شد. نتایج و بحث بر اساس نتایج مشاهده‌ای حاصل از روش هیدروگراف، زیرحوضه شکرعلی‌چای کوتاه‌‌ترین (66 دقیقه) و کلاله طولانی‌‌ترین زمان تمرکز (132 دقیقه) را دارد. مدل برانسبی-ویلیامز کمترین خطا (6.8 درصد) و بیشترین ضریب کارایی (73) را داشت؛ درحالی‌که بیشترین خطای برآورد (2/36 درصد) و کمترین ضریب کارایی (14.4-) در مدل سازمان هوانوردی آمریکا بود. شیب، مهم‌ترین عامل مؤثر بر زمان تمرکز برآوردی در مدل کرپیج (0.83-=r)، چاو (0.82-=r) و برانسبی-ویلیامز (0.73-=r) بود. مدل سازمان هوانوردی امریکا (1972) و مدل ونتورا (2007) در زیرحوضه‌های با شیب زیاد، برآورد ضعیف‌‌تری دارند و برای مناطق کوهستانی مناسب نیستند. نتیجه‌گیری نتایج نشان داد که از میان ویژگی‌های فیزیکی حوضه، مساحت، شیب و طول زیرحوضه در تغییرات زمان تمرکز نقش مهم‌تری دارند. این مطالعه نشان داد درصد شیب حوضه مهم‌ترین عامل کاهش زمان تمرکز و دبی اوج و افزایش سرعت سیلابی شدن در زیرحوضه‌های مورد بررسی است. بنابراین پیشنهاد می‌شود، برای زیرحوضه‌هایی که درصد شیب بالاتری دارند، از طرح‌های حفاظت خاک به‌منظور افزایش زمان تمرکز استفاده شود. ارزیابی مدل‌‌های برآورد زمان تمرکز در هشت زیرحوضه آبخیز نشان داد که مدل برانسبی-ویلیامز (1980) با میانگین خطا 6.80 درصد و ضریب کارایی نش- ساتکلیف 73 درصد مطلوب‌ترین برآورد را ارائه می‌کند، لذا، استفاده از این مدل در حوضه‌های مشابه که فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری هستند، پیشنهاد می‌شود.

تحلیل و شبیه‌سازی عوامل مؤثر بر وقوع بهمن با استفاده از مدل RAMMS مطالعه موردی: جاده ولایت رود البرز مرکزی، استان البرز

مجید کاظم زاده؛ زهرا نوری؛ محمد جهان تیغ

دوره 16، شماره 3 ، مهر 1403، صفحه 450-468

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2022.357252.1949

چکیده

مقدمه یکی از بلایای طبیعی که مناطق مسکونی و محورهای جاده‌ای را در مناطق کوهستانی تهدید می‌کند، ریزش‌های دامنه‌ای شامل ریزش سنگ، وقوع بهمن و لغزش است. بهمن، یک حجم عظیمی از برف، سنگ، یخ و واریزه‌ها را به پایین‌دست مناطق کوهستانی حمل می‌کند. وقوع بهمن در مناطق کوهستانی، یکی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی است که خسارت‌های جانی و مالی ... بیشتر مقدمه یکی از بلایای طبیعی که مناطق مسکونی و محورهای جاده‌ای را در مناطق کوهستانی تهدید می‌کند، ریزش‌های دامنه‌ای شامل ریزش سنگ، وقوع بهمن و لغزش است. بهمن، یک حجم عظیمی از برف، سنگ، یخ و واریزه‌ها را به پایین‌دست مناطق کوهستانی حمل می‌کند. وقوع بهمن در مناطق کوهستانی، یکی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی است که خسارت‌های جانی و مالی بسیاری را ایجاد می‌کند و مطالعه عوامل مؤثر در وقوع بهمن و شبیه‌سازی آن جهت مدیریت این پدیده از اهمیت زیادی برخوردار است. مواد و روش‌‌ها در این پژوهش، به تحلیل شاخص‌های مؤثر بر وقوع بهمن (شاخص‌های زمینی و هواشناسی) و شبیه‌سازی وقوع بهمن و مؤلفه‌های آن با استفاده از مدل RAMMS در جاده ولایت رود البرز مرکزی (جاده دیزین)، استان البرز پرداخته شده است. شاخص‌های توپوگرافی و ژئومورفولوژیکی ازجمله شیب، جهت، انحنای دامنه (Curvature)، شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI)، شاخص ناهمواری زمین (TRI) و شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) با استفاده از مدل رقومی ارتفاع (DEM) با اندازه پیکسل 6 × 6 سانتی‌متر مربع با کمک پهباد تهیه شد. از شاخص‌های هواشناسی نیز بارش، دما و باد مورد بررسی قرار گرفت. سپس، با استفاده از مدل شبیه‌سازی RAMMS مؤلفه‌های بهمن ازجمله سرعت، فشار و ارتفاع بهمن در منطقه مورد مطالعه برآورد شد. نتایج و بحث نتایج نشان داد که مقدار و جهت شیب و شاخص‌های توپوگرافی تأثیر زیادی بر روی شکل‌گیری و وقوع بهمن داشتند. مهم‌ترین گذرگاه بهمن با مساحت 5.7 هکتار و 54.6 درصد از منطقه موردمطالعه که شامل منطقه تجمع و گذرگاه اصلی با شیب 60 تا 120 درصد و جهت شمال شرقی است که بیشترین پتانسیل ایجاد بهمن را دارد. همچنین، نتایج مدل شبیه‌سازی RAMMS نشان داد که سرعت متوسط و حداکثر سرعت بهمن در منطقه 5.3 متر بر ثانیه و 16 متر بر ثانیه بوده است. متوسط فشار مؤثر بهمن هفت و حداکثر فشار بهمن در منطقه نیز 45 کیلو پاسکال بوده است. برآورد ارتفاع بهمن در منطقه نیز نشان داد که متوسط ارتفاع بهمن در منطقه توقفگاه (مناطق مسکونی) 4.5 متر و حداکثر ارتفاع بهمن در منطقه 10 متر است که جز بهمن‌های بزرگ طبقه‌بندی می‌‌شود. نتیجه‌گیری شناخت بهمن و ویژگی‌های دینامیک بهمن، یکی از عوامل بسیار مهم در پیش‌بینی و کنترل این پدیده طبیعی و خطرناک است. همچنین، شناسایی نوع بهمن (مرطوب، قطعه‌ای و پودری) می‌‌تواند کارشناسان را تا حد بسیاری زیادی در مدیریت و پیشنهاد روش‌های کنترل آن راهنمایی و کمک کند. در این پژوهش، با استفاده از نقشه‌ها و اطلاعات پایه‌ای و هواشناسی و عامل‌های ژئوموروفولوژیکی مانند انحنای دامنه، شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI)، شاخص ناهمواری زمین (TRI) و شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) به‌همراه بازدیدهای میدانی، مناطق تجمع، گذرگاه عبور و توقفگاه بهمن شناسایی شد. سپس، مهم‌ترین شاخص‌های مؤثر در ایجاد و وقوع بهمن در منطقه تعیین شد. شیب بالای منطقه بین 120-60 درصد و همچنین، جهت دامنه (شمالی و شمال شرقی) و عوامل اقلیمی مانند بارش و دما، مهم‌ترین عوامل وقوع بهمن در منطقه موردمطالعه بوده است. متوسط ارتفاع بهمن در منطقه توقفگاه (مناطق مسکونی)، 4.5 متر و حداکثر ارتفاع بهمن در این منطقه 10 متر بوده است. با توجه به پژوهش حاضر، احتمال وقوع بهمن و خسارت در منطقه موردمطالعه بسیار بالا بوده و نیازمند ارائه و اجرای برنامه‌‌های مدیریتی و کنترلی برای جلوگیری از خسارت احتمالی است.

بررسی اثر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه با استفاده از دو روش آبیاری

منصور جهان تیغ

دوره 12، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 994-1008

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2020.127982.1726

چکیده

فرسایش خاک چالش مهم مناطق خشک و نیمه‌خشک است که باعث کاهش محصول و هدر رفت خاک می‌شود. عدم بهرهبرداری مناسب از عرصه‌های طبیعی سبب ایجاد فرسایش شده است. این پژوهش در شمال سیستان انجام گرفت و هدف از اجرای آن شناسایی تاثیر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه بوده است. برای اجرای پژوهش، سه نمونه خاک از عمق صفر تا 50 سانتیمتری ... بیشتر فرسایش خاک چالش مهم مناطق خشک و نیمه‌خشک است که باعث کاهش محصول و هدر رفت خاک می‌شود. عدم بهرهبرداری مناسب از عرصه‌های طبیعی سبب ایجاد فرسایش شده است. این پژوهش در شمال سیستان انجام گرفت و هدف از اجرای آن شناسایی تاثیر ماسه بادی بر افزایش رطوبت در منطقه ریشه بوده است. برای اجرای پژوهش، سه نمونه خاک از عمق صفر تا 50 سانتیمتری برداشته شد و ویژگی‌های اسیدیته، شوری، کربن، مجموع کلسیم و منیزیم، پتاسیم قابل جذب، سدیم قابل جذب، سدیم محلول، فسفر قابل جذب، مجموع کاتیون‌ها و بافت خاک آزمایش شدند. این پژوهش دارای هشت تیمار شامل نهال، خاک و آبیاری بود که به‌صورت اسپلیت اسپلیت-پلات در سه تکرار به مدت دو سال انجام شد. در تیمار ماسه بادی بعد از کاشت نهال در هر چاله، یک لایه 20 سانتی‌متری ماسه بادی روی خاک ریخته شد. در این آزمایش رطوبت خاک به‌طور ماهانه و رشد گیاه در فصول رشد اندازه‌گیری ‌شد. تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار MSTAT صورت گرفت. یافته‌ها نشان دادند که مقدار رطوبت در تیمارهای همراه ماسه بادی نسبت به سایر تیمارها 28 درصد بیشتر و از لحاظ آماری در سطح 0.01 تفاوت معنیدار بین میانگین آنها وجود دارد. تجزیه و تحلیل آماری روی اهمیت روش‌های به‌کار گرفته برای رطوبت نشان داد که ماسه بادی به همراه آبیاری زیرسطحی نهال توت در طبقه A و سایر تیمارها در طبقه B قرار داشتند. همچنین اندازه‌گیری ارتفاع، تاج پوشش، قطر و تعداد شاخه نشان داد که نهال‌های تیمار همراه با لایه شنی توت با روش آبیاری زیرسطحی رشد مناسب‌تری نسبت به دیگر تیمارها داشت و از لحاظ آماری نیز در سطح 0.01 اختلاف معنی‌داری بین آنها مشاهده شد. نتیجه‌گیری می‌شود، ماسه بادی باعث قطع صعود کاپیلاریته، تقلیل تبخیر خاک، افزایش رطوبت در منطقه ریشه و باعث حفاظت از آب و خاک می‌شود.

بررسی تأثیر خشک‌سالی بر منابع آب زیرزمینی به‌منظور مدیریت بهینه بهره‌برداری، مطالعه موردی: دشت الشتر

غلامرضا چمن‌پیرا؛ غلامرضا زهتابیان؛ حسن احمدی؛ آرش ملکیان

دوره 6، شماره 1 ، اردیبهشت 1393، ، صفحه 10-20

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2014.101733

چکیده

خشک‌سالی مخاطره آمیزترین پدیده طبیعی است. گرچه امکان جلوگیری از وقوع آن وجود ندارد، اما می‌توان با انجام اقداماتی اثرات منفی آن را کم نمود. یکی از سیستم‌هایی که به‌شدت تحت تأثیر خشک‌سالی واقع شده و کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد، آب‌های زیرزمینی است. در این پژوهش، با استفاده از شاخص بارندگی معیار شده (SPI) در مقیاس‌های مختلف ماهانه، ... بیشتر خشک‌سالی مخاطره آمیزترین پدیده طبیعی است. گرچه امکان جلوگیری از وقوع آن وجود ندارد، اما می‌توان با انجام اقداماتی اثرات منفی آن را کم نمود. یکی از سیستم‌هایی که به‌شدت تحت تأثیر خشک‌سالی واقع شده و کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد، آب‌های زیرزمینی است. در این پژوهش، با استفاده از شاخص بارندگی معیار شده (SPI) در مقیاس‌های مختلف ماهانه، فصلی و سالانه و شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) درطول دوره آماری 1389-1370 وضعیت خشک‌سالی و تأثیر آن بر منابع آب زیرزمینی دشت الشتر بررسی شد. پس از انجام آزمون‌های همگنی روی داده‌های جمع‌آوری شده و رفع نواقص آماری به روش تفاضل و نسبت‌ها، شاخص‌های مذکور از طریق نرم‌افزار DIP در مقیاس‌های زمانی سالانه، فصلی و سه، شش، نه، 12، 18، 24 و 48ماهه محاسبه شد. در مرحله بعد با توجه به مقدار SPI و GRI محاسبه شده، وضعیت رطوبتی برای هر بازه زمانی تعیین شد. نتایج نشان می‌دهد که روند خشک‌سالی هواشناسی و آب زیرزمینی دشت منفی است. همبستگی بین شاخص SPI در مقیاس‌های زمانی مختلف با اعمال و بدون اعمال تأخیر زمانی، با میانگین تراز سطح سفره آب زیرزمینی و شاخص GRI بررسی شد. تحلیل‌های آماری نشان داد که شاخص SPI در مقیاس زمانی 24ماهه بدون تأخیر زمانی با میانگین تراز سطح سفره آب زیرزمینی و شاخص GRI در سطح 0/01 معنی‌دار بوده و دارای بیشترین ضریب همبستگی است که حاکی از تأثیرگذاری خشک‌سالی بر آب زیرزمینی دشت الشتر می‌باشد. رابطه رگرسیون بین تراز متوسط سطح ایستابی و SPI-24 نشان داد که 64/4 درصد از واریانس تراز متوسط سطح ایستابی تحت تأثیر SPI-24 و 35/6 درصد متأثر از سایر عوامل است. با بررسی مجموع بزرگی خشک‌سالی (DM) معلوم شد که خشک‌سالی‌های هواشناسی و آب زیرزمینی به‌ترتیب بر فصول زمستان و پاییز منطبق هستند. بدون ‌شک مدیریت بهینه بهره‌برداری به‌خصوص در فصول بهار و تابستان اثر بسیار مهمی در جلوگیری از تخریب منابع آب زیرزمینی منطقه دارد.

کاربرد روش سزیم-137 به‌منظور برآورد فرسایش و رسوب در خاک‌های حوزه آبخیز طاسران کبودرآهنگ

تورج اسدی؛ سید صابر شاهوئی؛ محمد اسدی؛ امیرمنصور شهسوار

دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1390، ، صفحه 94-101

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2011.101920

چکیده

سزیم-137یک رادیو نوکلویید مصنوعی با تشعشع گاما و نیمه عمر 30.17 سال است که به‌عنوان محصول جانبی ناشی از آزمایش‌های هسته‌ای دهه‌های گذشته، تولید و در استراتوسفر رها شده است. این ماده بعدها به تروپوسفر منتقل شده و به‌همراه نزولات جوی به سطح زمین رسیده است. میزان سزیم-137 خاک رابطه‌ای مستقیم و مثبت با شکل توزیع و میزان نزولات جوی دارد. پس ... بیشتر سزیم-137یک رادیو نوکلویید مصنوعی با تشعشع گاما و نیمه عمر 30.17 سال است که به‌عنوان محصول جانبی ناشی از آزمایش‌های هسته‌ای دهه‌های گذشته، تولید و در استراتوسفر رها شده است. این ماده بعدها به تروپوسفر منتقل شده و به‌همراه نزولات جوی به سطح زمین رسیده است. میزان سزیم-137 خاک رابطه‌ای مستقیم و مثبت با شکل توزیع و میزان نزولات جوی دارد. پس از 40 سال که از اولین کاربرد سزیم-137 سپری شده، امروزه این روش ابزار مهمی در تحقیقات فرسایش خاک محسوب می‌شود. با توجه به توانمندی بالایی که این روش از نقطه نظر دقت در برآورد و سهولت جمع‌آوری داده‌ها نسبت به سایر روش‌های برآورد فرسایش دارد، می‌توان این روش را در گستره وسیعی از عرصه‌های مختلف، جای‌گزین سایر روش‌ها نمود. این مقاله کار با روش سزیم را در حوزه آبخیز طاسران ارائه نموده و امتیازات عمده این روش را که به‌لحاظ نظری و عملی نسبت به سایر روش‌ها و همچنین زمینه‌های مناسب کار با آن را مورد بحث قرار می‌دهد‌. در این تحقیق با کمک عکس‌های هوائی با مقیاس 1:20000 و نقشه توپوگرافی با مقیاس 1:50000، حوزه آبخیز طاسران بررسی شد. تعداد 15 دامنه جهت مطالعه در نظر گرفته شد که از این تعداد 12 دامنه برای اراضی تپه ماهور با درصد شیب‌های متفاوت و از نوع شیب مرکب و شیب یک‌نواخت و سه دامنه مابقی در اراضی دشت‌های دامنه‌ای، که دارای شدت فرسایش متفاوت بودند، انتخاب شد. در هر نوع شیب در موقعیت‌های مختلف (فوقانی‌، میانی‌، تحتانی، سطح بالای تپه، شانه شیب، شیب برگشتی، پای شیب، پنجه شیب) بسته به‌طول شیب تعدادی نمونه برداشت شد. برای اندازه‌گیری سزیم– 137 از دستگاه گامااسپکترومتر استفاده گردید. میزان فرسایش سطحی و انباشت خاک در هر نقطه با استفاده از رابطه پیشنهادی کاچانوفسکی محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد که میزان متوسط فرسایش خاک در موقعیت‌های شیب مرکب (شانه شیب برابر 68.42، قسمت مسطح شیب برابر 45.4 و قسمت شیب برگشتی برابر 51.16 تن در هکتار در سال) و در موقعیت‌های شیب یک‌نواخت (بخش فوقانی شیب برابر 79.6، بخش میانی شیب برابر 65.3 و بخش پایین شیب 84.23 تن در هکتار در سال) و در موقعیت پای شیب که منطقه دینامیک است، فرآیند انباشت خاک غالب‌تر از فرسایش خاک بود .

توسعه مدل یکپارچه منابع آب WEAP برای مدل‌سازی شرایط خشکسالی

فاطمه میرزایی ندوشن؛ شهاب عراقی‌نژاد؛ امید بزرگ‌حداد

دوره 7، شماره 1 ، فروردین 1394، ، صفحه 85-97

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2015.100954

چکیده

یکی از مهم‌ترین چالش‌های بهره‌برداری از سامانه‌های مدیریت منابع آب و به‌طور خاص مخازن سطحی در رویارویی با تغییرات هیدرولوژیکی، در نظر گرفتن وقوع پدیده خشکسالی در نحوه بهره‌برداری از منابع آب است. علاوه بر تغییرات دبی نسبت به متوسط، عامل مهم دیگر تداوم پدیده خشکسالی می‌باشد. یکی از راه‌های مقابله با خشکسالی، ... بیشتر یکی از مهم‌ترین چالش‌های بهره‌برداری از سامانه‌های مدیریت منابع آب و به‌طور خاص مخازن سطحی در رویارویی با تغییرات هیدرولوژیکی، در نظر گرفتن وقوع پدیده خشکسالی در نحوه بهره‌برداری از منابع آب است. علاوه بر تغییرات دبی نسبت به متوسط، عامل مهم دیگر تداوم پدیده خشکسالی می‌باشد. یکی از راه‌های مقابله با خشکسالی، بهره‌برداری مناسب از منابع آب در شرایط خشکسالی است. برای بهره‌برداری از منابع آب مدل‌های مختلفی مانند WEAP توسعه یافته است. اما چنین مدلی قابلیت مدل‌سازی بهره‌برداری مخازن در شرایط خشکسالی را ندارد. بنابراین، توسعه چنین امکانی در مدل WEAP برای مهندسین منابع آب بسیار حائز اهمیت است. در پژوهش حاضر امکان توسعه قوانین بهره‌برداری هجینگ در قالب نرم‌افزار WEAP مورد تحلیل قرار گرفت و برنامه‌ای الحاقی برای نرم‌افزار WEAP توسعه داده شد. توسعه این مدل امکان تلفیق بهینه‌سازی و شبیه‌سازی در سطح حوزه‌های آبخیز را فراهم می‌کند. به‌منظور آزمون قابلیت‌های این برنامه الحاقی، بهره‌برداری از مخازن رودخانه گرگان‌رود مدل‌سازی شد و نتایج این مدل توسعه داده شده با نتایج مدل معمولی WEAP مقایسه شد. نتایج نشان‌دهنده افزایش کارایی نرم‌افزار WEAP در مدل‌سازی شرایط خشکسالی هیدرولوژیکی از یک درصد در سد وشمگیر تا 37 درصد در سد گلستان بوده است. شایان ذکر است که مدل الحاقی به‌صورت یک مدل عمومی توسعه پیدا کرده و قابل بکارگیری در حوضه‌های مختلف می‌باشد.

ارزیابی کارایی سنجنده‏‌های ‏ASAR‏ و ‏PALSAR‏ به کمک تداخل‌‏سنجی تفاضلی ‏در شناسایی‎ ‎و پایش زمین‏‌لغزش‏‌ها در زاگرس

کورش شیرانی؛ عبدالله سیف؛ محمد شریفی‌کیا

دوره 6، شماره 3 ، آبان 1393، ، صفحه 288-301

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2014.101711

چکیده

پرتاب ماهواره‏ های دارای سنجنده‏ های راداری با گشودگی ترکیبی (SAR)، به منظور کاربردهای تداخل‏ سنجی تفاضلی، فرصت جدیدی برای آشکارسازی و پایش تغییر شکل‏ های بطئی، کند و حتی سریع زمین فراهم آورده است. این پژوهش با هدف مقایسه و ارزیابی کارایی دو سنجنده راداری در شناسایی، پایش و تهیه نقشه ثبت زمین‏ لغزش در ارتفاعات دنای زاگرس ... بیشتر پرتاب ماهواره‏ های دارای سنجنده‏ های راداری با گشودگی ترکیبی (SAR)، به منظور کاربردهای تداخل‏ سنجی تفاضلی، فرصت جدیدی برای آشکارسازی و پایش تغییر شکل‏ های بطئی، کند و حتی سریع زمین فراهم آورده است. این پژوهش با هدف مقایسه و ارزیابی کارایی دو سنجنده راداری در شناسایی، پایش و تهیه نقشه ثبت زمین‏ لغزش در ارتفاعات دنای زاگرس واقع در جنوب استان اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل‏ سنجی تفاضلی تصاویر ماهواره‏ ای راداری با گشودگی ترکیبی (D-InSAR) اجراء شده است. بدین منظور، دو سری تصویر شامل تعداد 17 و 21 تصویر راداری به ترتیب از سنجنده PALSAR و ASAR از ماهواره‏ های ALOS و ENVISAT انتخاب و به روش D-InSAR پردازش شد. در نتیجه پردازش‏ های اولیه، از بین زوج‏ های تصویری تشکیل شده، 16 زوج تداخل‏ نگار از دو سنجنده فوق‏ الذکر بین سال‏ های 2003 تا 2011 میلادی مناسب پردازش‏ های بعدی تشخیص داده شدند. بر اساس نتایج پردازش تصاویر راداری و مشاهدات میدانی 914 زمین لغزش به مساحت 13578 هکتار تشخیص داده شد. بیشترین جابه جایی قائم در منطقه 1.58 متر از تاریخ ششم می 2010 تا دوم سپتامبر 2011 به ترتیب مربوط به دو زوج تصویر PALSAR و ASAR می‏ باشد. نتایج این پژوهش نشان داد تصاویر راداری PALSAR و ASAR و روش پردازش تداخل‏ سنجی تفاضلی دارای دقت و کارایی مناسبی برای شناسایی، پایش و تهیه نقشه پراکنش زمین‏ لغزش‏ ها نسبت به دیگر روش‏ ها (بازدید زمینی در سطح گسترده، عکس‏ های هوایی و تصاویر اپتیک) می‏ باشد. تصاویر PALSAR به دلیل طول موج بلندتر، نفوذ بیشتر و کاهش ناهمدوسی نسبت به تصاویر بهتری در تهیه نقشه پراکنش زمین‏ لغزش دارند. در عین حال تصاویر ASAR توانایی بهتری در تهیه نقشه پراکنش زمین‏ لغزش دارند. در عین حال تصاویر ASAR به دلیل طول موج کوتاه‏ تر، جزئیات بیشتری از لغزش را می‏ تواند ارایه دهد.

ارزیابی سلامت اکوسیستم تالاب میقان اراک

سیدامید آل یاسین؛ بهمن شمس اسفند اباد؛ حمید ترنج‌زر؛ عباس احمدی؛ شهرو مختاری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 22 شهریور 1400

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2021.353494.1879

چکیده

تالابها یکی از سازنده ترین اکوسیستم ها در سراسر جهان هستند.آنها یک زیستگاه منحصر به فرد و غنی را برای موجودات فراهم می کنند و همچنین طیف گسترده ایی از کارکردهای اقتصادی و خدماتی مانند حفاظت از آب-تنظیم رواناب-تصفیه کیفیت اب و خدمات تفریحی را انجام می دهند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی سلامتی تالاب میقان بر اساس روشهای مختلف بود.جهت ارزیابی ... بیشتر تالابها یکی از سازنده ترین اکوسیستم ها در سراسر جهان هستند.آنها یک زیستگاه منحصر به فرد و غنی را برای موجودات فراهم می کنند و همچنین طیف گسترده ایی از کارکردهای اقتصادی و خدماتی مانند حفاظت از آب-تنظیم رواناب-تصفیه کیفیت اب و خدمات تفریحی را انجام می دهند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی سلامتی تالاب میقان بر اساس روشهای مختلف بود.جهت ارزیابی سلامت اکوسیستم های آبی و نیز جهت بررسی وضعیت موجودات کف زی و سایر پارامترها، نمونه برداری از رسوبات کف تالاب انجام شد. نمونه برداری در 10 نقطه از تالاب و در 5 تکرار در هر نقطه انجام شد. شاخص های متعددی جهت بررسی سلامت تالاب میقان به کار گرفته شد. که شامل شاخص زیستی (BI ) بوده است. علاوه بر موارد مذکور، چهار چوب اصلی شامل شاخص های زیستی، شاخص آلودگی فلزات سنگین و شاخص کیفیت آب می باشد که به نحوی در این تحقیق هم لحاظ گردیده است. سلامت اکوسیستم تالاب میقان بر اساس شاخص های مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه سلامت اکوسیستم آبی تالاب میقان تهیه شد. نتایج این مطالعه نشان داد که که به جز در مورد فلزات سنگین نیکل، روی و سرب و نیز PH، برای دیگر عناصر (EC، Na، Cl، Mg، Ca، HCO3، SO4 و TDS)، کمترین و بیشترین مقدار به ترتیب مربوط به ایستگاه های 3 و 6 است. بالا بودن مقدار این عناصر در ایستگاه 6 می تواند ناشی از فعالیت کارخانه سولفات سدیم در ناحیه شمال تالاب باشد که با برداشت رسوبات کف تالاب باعث تغییر در اکوسیستم تالاب می گردد. در مورد مس، روی و سرب، کمترین تمرکز در بخش شمال غربی تالاب و بیشترین تمرکز در دو بخش غرب و جنوب شرق تالاب دیده می شود. بالا بودن این عناصر در بخش جنوبی تالاب، می تواند ناشی از پسابهای شهری و خانگی باشد

مشاهده مقاله

برآورد تغییرات مکانی زمانی رطوبت خاک با استفاده از داده های رادار نفوذی زمین(GPR) مطالعه موردی: مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

محمدتقی حیدری؛ حسینعلی بهرامی؛ علیرضا علیاری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مرداد 1401

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2022.352582.1857

چکیده

رطوبت خاک یکی از پارامترهای بنیادی محیط زیست است که بر زندگی گیاهی، جانوری و فعالیت ریزجانداران مستقیماً تأثیرگذار بوده است. اندازه‌گیری مقدار دقیق رطوبت حجمی خاک در علوم کشاورزی، هیدرولوژی و خاکشناسی بسیار حائز اهمیت است. لذا استفاده از روشی که بتواند رطوبت خاک را در شرایط طبیعی و بدون دست‌خوردگی با سرعت و دقت بالا به‌دست آورد، ... بیشتر رطوبت خاک یکی از پارامترهای بنیادی محیط زیست است که بر زندگی گیاهی، جانوری و فعالیت ریزجانداران مستقیماً تأثیرگذار بوده است. اندازه‌گیری مقدار دقیق رطوبت حجمی خاک در علوم کشاورزی، هیدرولوژی و خاکشناسی بسیار حائز اهمیت است. لذا استفاده از روشی که بتواند رطوبت خاک را در شرایط طبیعی و بدون دست‌خوردگی با سرعت و دقت بالا به‌دست آورد، بسیار با‌ اهمیت است. روش رادار نفوذی زمین (GPR) به عنوان یک روش غیر مخرب برای بررسی زیرسطحی چندی است که در حال تکامل است. مطالعات مختلفی در زمینه تعیین رطوبت خاک با استفاده از GPR انجام شده است، اما در ایران مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. بنابراین هدف از انجام این پژوهش انداره‌گیری رطوبت خاک با استفاده از روش GPR و مقایسه با روش های وزنی و TDR می‌باشد. این پژوهش طی دو مرحله در فصل مرطوب(اواخر زمستان) و خشک(اواخر بهار) از منطقه مطالعاتی با استفاده از سه روش GPR، روش وزنی و دستگاه TDR برداشت گردید. نتایج بیانگر این است که در منطقه مورد مطالعه، پراکنش رطوبت در هر مرحله از برداشت، تغییرات محدودی را نشان می‌دهد در صورتی که تغییرات زمانی رطوبت در فاصله زمانی بین فصل زمستان و بهار چیزی حدود 10-15 درصد اختلاف دارد. همچنین شاخص میانگین مربعات خطای روش GPR در مقایسه با روش TDR 13/2 می باشد همچنین این شاخص در مقایسه روش GPR و وزنی 81/3 می باشد و ضریب همبستگی دراین دو مقایسه به ترتیب برابر با 87/0 و 95/0 می باشد که بیانگر دقت بالای روش GPR برای برآورد رطوبت خاک می باشد.

مشاهده مقاله

ارزیابی کیفیت آب رودخانه با استفاده از شاخص زیستی هیلسنهوف (مطالعه موردی: حوزه آبخیز بابلرود)

مهری رئوفی؛ محمود حبیب نژاد روشن؛ کاکا شاهدی؛ فاطمه کاردل

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مرداد 1401

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2022.356556.1926

چکیده

رودخانه‌ها به عنوان شریان‌های اصلی حوزه‌های آبخیز به شمار می‌روند که نقش مهمی در تأمین آب مورد نیاز کشاورزی، شرب و صنعت فراهم می‌آورند. از طرفی کاهش کیفیت آب رودخانه‌ها از بزرگترین نگرانی‌های انسان در قرن اخیر بوده است. به منظور بررسی کیفیت آبهای جاری می‌توان از شاخص‌های زیستی و بررسی بی‌مهرگان کفزی استفاده کرد. هدف این مطالعه ... بیشتر رودخانه‌ها به عنوان شریان‌های اصلی حوزه‌های آبخیز به شمار می‌روند که نقش مهمی در تأمین آب مورد نیاز کشاورزی، شرب و صنعت فراهم می‌آورند. از طرفی کاهش کیفیت آب رودخانه‌ها از بزرگترین نگرانی‌های انسان در قرن اخیر بوده است. به منظور بررسی کیفیت آبهای جاری می‌توان از شاخص‌های زیستی و بررسی بی‌مهرگان کفزی استفاده کرد. هدف این مطالعه بررسی کیفیت آب رودخانه‌های اصلی حوزه آبخیز بابل‌رود با استفاده از شاخص زیستی هیلسنهوف (HFBI) می‌باشد. به این منظور نمونه‌برداری از بی‌مهرگان کفزی در 5 ایستگاه رودخانه‌های اصلی با استفاده از قاب توری (سوربر) با سطح پوششی 40 سانتی‌متر مربع انجام و به منظور شناسایی به آزمایشگاه انتقال داده شدند. سپس با بهره‌گیری از کلیدهای شناسایی Pennak (1953) و Mellenby (1963) نمونه‌ها تا حد خانواده و جنس شناسایی و مورد شمارش و وزن قرار گرفتند. همچنین همزمان با نمونه‌برداری از موجودات کفزی به منظور مطالعه خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب، از آب رودخانه نمونه‌ برداشت گردید. جهت بررسی ارتباط بین نمونه‌های زیستی با خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب از ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید. نتایج نشان داد که ایستگاه بابلک با کمترین مقدار FBI و ایستگاه بابل‌رود-بابل دارای بیشترین مقدار FBI در به ترتیب در رده‌بندی بدون آلودگی آلی و مقداری آلودگی آلی قرار گرفتند. نتایج همبستگی نمونه‌های زیستی با پارامترهای فیزیکوشیمیایی در اغلب موارد به صورت عدم معنی‌داری در سطح اطمینان 95 درصد بوده است. بیشترین ضریب همبستگی بین گونه‌های Oligochaeta با تنوع زیستی Diversity بوده است.واژه‌های کلیدی: بی‌مهرگان کفزی، کیفیت آب، HFBI، حوزه آبخیز بابل‌رود، استان مازندران

مشاهده مقاله

بررسی روند بارش و دماهای کمینه و بیشینه استان آذربایجان شرقی با استفاده از مدل های جفت شده گزارش ششم(CMIP6)

بهروز سبحانی؛ نازلی زنوزی علمداری؛ مهدی اصلاحی؛ مسیح اله محمدی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 خرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.363697.2034

چکیده

در حال حاضر یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی جهان مسئله تغییر اقلیم و چگونگی رویارویی با این موضوع می‌باشد. اهمیت موضوع تا حدی است که سازمان ملل متحد نهادی را با عنوان هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم (IPCC) تأسیس کرده تا تغییر اقلیم را در سطح جهانی مورد پایش قرار دهد و نقش فعالیت‌های بشر در تغییر اقلیم را مورد بررسی قرار دهد. تاکنون مدل‌های ... بیشتر در حال حاضر یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی جهان مسئله تغییر اقلیم و چگونگی رویارویی با این موضوع می‌باشد. اهمیت موضوع تا حدی است که سازمان ملل متحد نهادی را با عنوان هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم (IPCC) تأسیس کرده تا تغییر اقلیم را در سطح جهانی مورد پایش قرار دهد و نقش فعالیت‌های بشر در تغییر اقلیم را مورد بررسی قرار دهد. تاکنون مدل‌های اقلیمی ابزارهای مؤثر بسیاری برای شبیه سازی‌های اقلیمی در دوره‌های گذشته و آینده توسعه داده است. فاز ششم پروژه مقایسه متقابل مدل جفت شده (CMIP6)، الگوی تکامل و ویژگی‌های سازگار فازهای قبلی CMIP را ادامه می‌دهد و خروجی مدل‌های گزارش ششم تحت سناریوهای جدید خطوط سیر بخش‌های مشترک اقتصادی و اجتماعی (SSPS) هستند و غلظت‌های مختلف گازهای گلخانه‌ای (RCP) را نیز ارائه می‌دهد.ابتدا به‌منظور افزایش دقت نتایج مدل‌های اقلیمی، نتایج 12 مدل اقلیمی گزارش ششم در دوره تاریخی 1989 تا 2019 در مقایسه داده‌های مشاهداتی بر اساس شاخص ترکیبی کلینگ ـ گوپتا (KGE) وزن دهی شده و بر مبنای رتبه‌های حاصل مدل‌های BCC-CSM2-MR وMIROC6 به ترتیب بیشترین توانایی را در شبیه سازی دما و بارش دوره تاریخی در تمامی ایستگاه‌های منتخب سینوپتیک دارا هستند. در ادامه، نتایج پیش‌بینی مدل‌های اقلیمی تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 دوره آتی، محاسبه شده و در نهایت متوسط تغییرات دما بیشینه و کمینه و بارش در افق 2020 تا 2100 به‌صورت نقشه و نمودار ارائه شد. نتایج نشان داد که در تمام سناریوهای انتشار، دمای سالانه افزایش و بارندگی سالانه کاهش پیدا خواهد کرد. دمای بیشینه سالانه در ایستگاه‌های منتخب بین 57/0 تا 41/6 درجه سلسیوس و دمای کمینه سالانه بین 46/0 تا 89/4 درجه سلسیوس افزایش و بارش نیز بین 3/2- تا 18/9- درصد کاهش خواهد یافت. همچنین بیشترین میزان افزایش دما و کاهش بارندگی در این استان، به ترتیب برای ایستگاه‌های جلفا و تبریز رخ خواهد داد.

مشاهده مقاله

تبیین مسائل و مشکلات بخش آبخیزداری مراکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی کشور و سناریوهای موجود

جمال مصفایی؛ عطاءا.. ابراهیمی؛ محمود عرب خدری؛ پرویز گرشاسبی؛ امین صالح پور جم؛ محمودرضا طباطبایی؛ حمیدرضا پیروان؛ محمد رضا غریب رضا؛ مهران زند؛ باقر قرمز چشمه

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.364792.2043

چکیده

برای مدیریت موثر بر حوزه‌های آبخیز، انجام تحقیقات مناسب و کاربردی ضروری است که به نوبه خود مستلزم رفع مشکلات مرتبط با این حوزه است. این مقاله در نظر دارد تا بر اساس هم‌اندیشی با مراکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کشور در حوزه حفاظت خاک و آبخیزداری، تحلیلی بر مشکلات آنها داشته باشد. بدین‌منظور، ابتدا این مشکلات مبتنی بر درخواست ... بیشتر برای مدیریت موثر بر حوزه‌های آبخیز، انجام تحقیقات مناسب و کاربردی ضروری است که به نوبه خود مستلزم رفع مشکلات مرتبط با این حوزه است. این مقاله در نظر دارد تا بر اساس هم‌اندیشی با مراکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کشور در حوزه حفاظت خاک و آبخیزداری، تحلیلی بر مشکلات آنها داشته باشد. بدین‌منظور، ابتدا این مشکلات مبتنی بر درخواست پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری از مراکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استانی، جمع‌آوری شدند. سپس، نقطه‌نظرات و موارد اعلانی، به دو شیوه سازمانی و موضوعی (کلی و جزئی) دسته‌بندی شدند. نتایج حاکی از آنست که در این نظرسنجی، 25 مرکز از 32 مرکز استانی (مشارکت 78 درصدی)، 182 مورد را به عنوان مشکلات بخش تحقیقات در حوزه حفاظت خاک و آبخیزداری را اعلان کرده‌اند. دسته‌بندی موضوعی موارد مطروحه نشان داد که موضوعات بهره‌وری دانش‌بنیان منابع آبخیز، پایش و ارزیابی آبخیز، و رفع گسست بخش تحقیقات با اجرا به ترتیب با 28 (15%)، 26 (14%)، و 25 (13%) مورد، دارای بیشترین سهم می‌باشند. نتایج دسته‌بندی سازمانی نیز حاکی از آن است که بخش‌های حوزه ریاست و گروه‌های پژوهشی مدیریت حوزه‌های آبخیز، و هیدرولوژی و توسعه منابع آب به ترتیب با 34 (19%)، 28 (15%)، و 24 (14%) مورد، بیشترین سهم را به خود اختصاص داده‌اند. مدیران و تصمیم‌سازان بخش‌های تحقیقات و اجرای حفاظت خاک و آبخیزداری کشور با تکیه بر نتایج این تحقیق قادر خواهند بود تا هدف‌گذاری بهتری برای سیاست‌ها، راهبردها و اقدامات آتی خود داشته باشند.

مشاهده مقاله

ارزیابی تله‌اندازی رسوب در بندهای اصلاحی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز نهضت‌آباد)

محسن آرمین؛ حمیده زاهدی خواه؛ ملیحه مزین

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365173.2051

چکیده

بندهای اصلاحی بیش‌ترین حجم عملیات اصلاحی آبخیزداری را در ایران به خود اختصاص می‌دهند. لذا با توجه به فراوانی احداث و در نتیجه هزینه ساخت، بررسی عملکرد آنها در حوزه‌های آبخیز جهت شناسایی نقاط قوت و ضعف آنها ضروری است. در این تحقیق ارزیابی بندهای اصلاحی از منظر عملکرد رسوب‌گیری در حوزه آبخیز نهضت آباد در شهرستان کهگیلویه مورد بررسی ... بیشتر بندهای اصلاحی بیش‌ترین حجم عملیات اصلاحی آبخیزداری را در ایران به خود اختصاص می‌دهند. لذا با توجه به فراوانی احداث و در نتیجه هزینه ساخت، بررسی عملکرد آنها در حوزه‌های آبخیز جهت شناسایی نقاط قوت و ضعف آنها ضروری است. در این تحقیق ارزیابی بندهای اصلاحی از منظر عملکرد رسوب‌گیری در حوزه آبخیز نهضت آباد در شهرستان کهگیلویه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور بعد از تعیین پارامترهای مرتبط با حجم رسوبات نهشته شده در پشت 11 بند اصلاحی منتخب و محاسبه حجم آنها، میزان تولید رسوب ابتدا اندازه‌گیری و سپس با محاسبه سه ضریب تله‌اندازی رسوب متفاوت، میزان آن برآورده شده است. در نهایت هم با محاسبه نسبت تحویل رسوب، تولید رسوب اندازه‌گیری شده و برآورده شده به تلفات خاک معادل آن در سطح در زیرحوضه‌های بالادست سدهای اصلاحی تبدیل شد. نتایج نشان داد که میزان تولید رسوب ویژه اندازه‌گیری شده در سدهای اصلاحی از 001/0 تا 08/1 و به طور میانگین 13/0 تن برهکتار در سال است. با در نظر گرفتن نسبت تحویل رسوب که از 18 تا 51 درصد برای بندهای اصلاحی منتخب متغیر بوده، این میزان تولید رسوب معادل 01/0 تا 1/2 و به طور میانگین 3/0 تن بر هکتار در سال تلفات خاک در سطح زیرحوضه‌های بالادست بندهای اصلاحی است که در مقایسه با اعداد و ارقام ارائه شده برای متوسط تلفات خاک در اغلب حوزه‌های آبخیز ایران عدد بسیار کمی است. با در نظر گرفتن ضرایب مختلف تله‌اندازی رسوب، مقادیر میانگین برآورد شده برای تولید رسوب ویژه در بندهای اصلاحی 88/2، 46/7 و 87/0 تن بر هکتار در سال متغیر است که این میزان رسوبات به ترتیب معادل 41/9، 5/30، 49/3 تن بر هکتار در سال تلفات خاک است که در مقایسه با میزان متوسط تلفات خاک حوزه‌های آبخیز ایران، اعداد معقول‌تر و منطقی‌تری به نظر می‌آیند.

مشاهده مقاله

ارزیابی اثر شاخص های محیطی بر عملکرد کمی و کیفی گیاه وتیور در حفاظت خاک (مطالعه موردی: دامنه جانبی مخزن سد سنگر شهرستان سیاهکل استان گیلان)

ساحل حقیقی؛ زینب جعفریان؛ محمد آزادبخت؛ فرود شریفی؛ رضا تمرتاش

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365242.2053

چکیده

با توجه به ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک ریشه گیاه وتیور، می‌توان از آن به عنوان مناسب‌ترین دیواره حفاظتی در دامنه‌های شیب‌دار و دیوار جانبی مخازن سدها استفاده کرد. بدین منظور، این مطالعه در دامنه‌های جانبی مخزن سد سنگر شهرستان سیاهکل در استان گیلان انجام شد. در این تحقیق نمونه برداری خاک و ریشه گیاه وتیور از عمق 0-50 سانتی‌متری ... بیشتر

مشاهده مقاله

تحلیلی بر نشریه مهندسی و مدیریت آبخیز طی 15 دوره انتشار (1402-1388)

حسن نیکخو؛ امین صالح پور جم؛ زهرا گرامی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365583.2061

چکیده

امروزه منابع طبیعی کشور با معضلات و تهدیدات جدی همچون کمبود آب، خشکسالی، تغییر اقلیم، آلودگی آب، خاک و هوا، بیابان‌زایی، فرسایش خاک و مشکلات ناشی از بهره‌برداری و مدیریت غیراصولی و نامناسب اراضی نظیر جنگل‌تراشی، تخریب مراتع، فزون دامی و کشاورزی غیراصولی روبرو است. این مساله موکد ضرورت توجه جدی‌تر به مقوله تحقیق و توسعه پایدار ... بیشتر امروزه منابع طبیعی کشور با معضلات و تهدیدات جدی همچون کمبود آب، خشکسالی، تغییر اقلیم، آلودگی آب، خاک و هوا، بیابان‌زایی، فرسایش خاک و مشکلات ناشی از بهره‌برداری و مدیریت غیراصولی و نامناسب اراضی نظیر جنگل‌تراشی، تخریب مراتع، فزون دامی و کشاورزی غیراصولی روبرو است. این مساله موکد ضرورت توجه جدی‌تر به مقوله تحقیق و توسعه پایدار در مدیریت منابع طبیعی و محیط زیست کشور برای ارایه راه‌کارهای برون رفت از مشکل و بهبود سلامت و پایداری زیست بوم کشور است. این در حالی است که در بعد تحقیقات، تاکنون مقالات زیادی در زمینه آبخیزداری با تاکید بر جنبه‏های فنی و مدیریتی آن در مجلات داخلی و خارجی به چاپ رسیده است. با اینحال، دسته‏بندی و تحلیل موضوعی مقالات علمی – پژوهشی چاپ شده در نشریات داخلی کشور، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. دراین ارتباط، این مطالعه با هدف بررسی موضوعی و طبقه‏بندی انواع مقالات چاپ شده در مجله مهندسی و مدیریت آبخیز و نیز بررسی و تحلیل روند موضوعی هر طبقه در دوره‏های زمانی سه‏گانه (دوره زمانی 1388 تا 1392 (دوره 1 تا 5)، 1393 تا 1397 (دوره 6 تا 10) و 1398 تا 1402 (دوره 11 تا 15)) انجام شده است. همچنین، اقدام به بررسی فراوانی واژه‌های کلیدی ارائه شده در مقالات چاپ شده در دوره مذکور گردید. علاوه بر این، در این مطالعه، اقدام به بررسی دیدگاه اعضای هیئت علمی و کارشناسان محقق گروه‌های پنج‌گانه پژوهشی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری درخصوص ارسال مقاله به نشریه "مهندسی و مدیریت آبخیز" و نیز کیفیت، ویژگی‌ها، چالش‌ها و کارکردهای مقالات چاپ شده در این نشریه طی دوره زمانی 1388 تا پایان سال 1402 (دوره 15، شماره 4) شد.

مشاهده مقاله

بررسی اثرات تغییرات اقلیم با استفاده از نتایج گزارش ششم هیات بین الدول بر روی میزان تولید رواناب و رسوب

محمدرضا شیخ ربیعی؛ حمید رضا پیروان؛ پیمان دانشکار آراسته؛ مهری اکبری؛ بهارک معتمدوزیری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365664.2062

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.

مشاهده مقاله

اولویت‌بندی مناطق دچار فرسایش آبکندی در استان قزوین

رضا بیات؛ مجید زنجانی جم؛ مجید صوفی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365707.2063

چکیده

فرسایش آبکندی از عوامل مهم تخریب و هدررفت خاک و تولید رسوب است. هدف تحقیق حاضر، اولویت‌بندی مناطق آبکندی استان قزوین است. ابتدا مناطق آبکندی استان بر اساس داده‌های موجود و بازدید صحرایی شناسایی شدند. نقشه پراکنش آبکندها و اقلیم، از روی هم‌اندازی نقشه‌های مناطق آبکندی و اقلیم دومارتن گسترده در محیط GIS تهیه شد. از هر اقلیم دو منطقه ... بیشتر فرسایش آبکندی از عوامل مهم تخریب و هدررفت خاک و تولید رسوب است. هدف تحقیق حاضر، اولویت‌بندی مناطق آبکندی استان قزوین است. ابتدا مناطق آبکندی استان بر اساس داده‌های موجود و بازدید صحرایی شناسایی شدند. نقشه پراکنش آبکندها و اقلیم، از روی هم‌اندازی نقشه‌های مناطق آبکندی و اقلیم دومارتن گسترده در محیط GIS تهیه شد. از هر اقلیم دو منطقه که مساحتی بیش از 500 هکتار داشتند و از هر منطقه سه آبکند نمونه برای برداشت‌های صحرایی به عنوان مناطق معرف انتخاب و مشخصه‌های ابعادی آبکندها، خاک، کاربری اراضی گذشته و فعلی و خسارت اقتصادی گسترش آبکندها در مناطق معرف اندازه‌گیری شد. بر اساس مجموع شاخص‌های اقتصادی و شکل‌شناسی، اولویت‌بندی مناطق آبکندی انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که آبکندها در هر پنج اقلیم نیمه خشک سرد، نیمه خشک فراسرد، نیمه‌خشک معتدل، نیمه‌مرطوب گرم و مدیترانه‌ای گرم استان پراکنش دارند، ولی در اقلیم‌های مدیترانه‌ای و نیمه‌خشک از فراوانی و مساحت بیشتری برخوردار هستند. آبکندهای استان قزوین با پلان عمومی پنجه‌ای و پلان پیشانی نقطه‌ای هستند که معرف تاثیر رواناب سطحی در ایجاد و گسترش آنها است. آبکندها عموماً در خط القعر دره‌ها ایجاد و دارای گسترش عرضی بیشتر و از نظر عمق در کلاس متوسط (کمتر از 5 متر) قرار می‌گیرند. خاک مناطق آبکندی دارای بافت سنگین تا نیمه سنگین بوده و کاربری اراضی مرتع است. خسارت اقتصادی وارده به مراتع استان در اثر گسترش آبکندها بالغ بر 84/39 میلیارد ریال برآورد شده است. مناطق آبکندی قسطین‌رود در اقلیم نیمه‌خشک معتدل، آبدره با اقلیم نیمه خشک سرد و دورچاک در اقلیم مدیترانه‌ای گرم در اولویت‌های اول، دوم و سوم برای عملیات حفاظت خاک قرار دارند و مناطق یل‌آباد، دستجرده و معلم‌کلایه از اولویت کمتری برخودارند.

مشاهده مقاله

واکاوی تغییرات مکانی- زمانی رخدادهای حدی دمایی تاریخی و آینده ایران تحت تأثیر تغییر اقلیم

مرتضی میری؛ مهران زند؛ محمدرضا کوثری؛ مجتبی رحیمی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.366334.2071

چکیده

هدف این پژوهش بررسی تغییرات مکانی-زمانی رخدادهای حدی دمایی ایران طی دوره مشاهداتی و همچنین دوره آینده است. داده‌های مور استفاده شامل؛ متوسط حداکثر و حداقل روزانه 123 ایستگاه سینوپتیک طی دوره 2017-1988 و داده‌های مدل CNRM-CM6-1 برای دوره 2060-2020 تحت دو سناریو خوش‌بینانه SSP126 و بدبینانه SSP585 می‌باشد. به‌منظور محاسبه شاخص‌های حدی دمایی سرد و گرم ... بیشتر هدف این پژوهش بررسی تغییرات مکانی-زمانی رخدادهای حدی دمایی ایران طی دوره مشاهداتی و همچنین دوره آینده است. داده‌های مور استفاده شامل؛ متوسط حداکثر و حداقل روزانه 123 ایستگاه سینوپتیک طی دوره 2017-1988 و داده‌های مدل CNRM-CM6-1 برای دوره 2060-2020 تحت دو سناریو خوش‌بینانه SSP126 و بدبینانه SSP585 می‌باشد. به‌منظور محاسبه شاخص‌های حدی دمایی سرد و گرم ایران طی دوره‌های مختلف، از 14 شاخص دمای توصیه شده از سوی گروه کارشناسی CCL/CLIVAR استفاده شده است. محاسبه شاخص‌ها و خروجی‌ نهایی آن‌ها با برنامه نویسی در محیط نرم‌افزار متلب انجام شده است. محاسبه شاخص‌های حدی دمایی گرم طی دوره مشاهداتی نشان داد که برای بیشتر ایستگاه‌ها در حالت کلی فراوانی و روند شاخص‌های گرم مانند شب‌ها و روزهای گرم، روزهای تابستانی، تعداد شب‌های حاره‌ای روند افزایشی و معنادار در سطح 95 درصد بوده است. در مقابل تغییرات زمانی رخداد شاخص‌های سرد نشان داد که برای بیشتر ایستگاه‌ها در حالت کلی روند شاخص‌های سرد مانند روزهای سرد، شب‌های سرد و تعداد روزهای یخبندان، نزولی و کاهشی بوده است. بررسی فراوانی رخداد شاخص SU25 به‌عنوان یکی شایع‌ترین شاخص‌های حدی گرم نشان داد که روند این شاخص در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه طی دوره مشاهداتی در سطح 95 در صد معنادار بوده است. از نظر مکانی بیشترین فراوانی رخداد این شاخص برای ایستگاه کنارک (فرودگاه) با 363 روز و کمترین مقدار رخ داده مربوط به ایستگاه اردبیل 21 روز می‌باشد. بیشینه شاخص روزهای یخبندان (FD) که یکی از شایع‌ترین شاخص حدی سرد در کشور است برای ایستگاه سراب با 179 روز و حد پایینی آن با عدم رخداد یخبندان برای برخی از ایستگاه‌های جنوب غربی کشور می‌باشد. بررسی شاخص‌های دمایی آینده طی دوره 2060-2020 نشان عدم تابعیت رفتار شاخص‌های حدی دمایی سرد و گرم از موقعیت جغرافیایی و شرایط توپوگرافی مناطق مختلف کشور است. چراکه بر اساس خروجی‌های مدل CNRM-CM6-1 برای دو سناریو ssp126 و ssp585 طی دوره 2060-2020 روند شاخص‌های حدی گرم در مناطق با ارتفاعات زیاد و عرض جغرافیایی بالاتر در مقایسه با مناطق با ارتفاع و عرض جغرافیایی کمتر تفاوتی زیادی ندارد و رفتار روند در مناطق مختلف با ویژگی‌های جغرافیایی متفاوت با اختلاف کمی مشابه همدیگر می‌باشد. در مجموع بر اساس نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش و پژوهش‌های مشابه ذکر شده می‌توان گفت که حدی‌های دمایی گرم ایران طی دوره گذشته و آینده با افزایش و بیشتر فرین‌های سرد ایران با کاهش همراه هستند که نرخ تغییرات آن‌ها در مناطق مختلف کشور با شدت و ضعف متفاوتی همراه می‌باشد.

مشاهده مقاله

تفکیک سهم تغییراقلیم و فعالیت‌های انسانی بر تغییرات دبی رودخانه با استفاده از رویکرد تحلیل حساسیت هیدرولوژیکی مبتنی بر فرضیه بودیکو (مطالعه موردی: شوره‌زار دشت قزوین)

سارا حشمتی؛ بیژن نظری؛ محمد رضا نیکو

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.366054.2069

چکیده

تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی دو عامل اصلی در تغییر رواناب هستند. هدف از این پژوهش، تعیین سهم هر کدام از عوامل تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی بر تغییرات رواناب‏های شوره‏زار دشت قزوین است. ارزیابی روند در مقادیر سالانة بارش، رواناب، دمای هوا و تبخیر و تعرق پتانسیل از سال ١٣٦٩ تا ١٣٩7 با آزمون من- کندال تعیین شد، نتایج نشان ... بیشتر

مشاهده مقاله

ارزیابی تأثیر عملیات پیتینگ بر بهبود شرایط خاک و تنوع پوشش گیاهی

بنفشه یثربی؛ مهری دیناروند

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365877.2066

چکیده

. تامین آب مورد نیاز می‌بایست بدون ایجاد فشار بیشتر بر منابع محدود آبی و بدون ایجاد تعارضات اجتماعی در منطقه صورت بگیرد. استفاده از روانآب حاصل از بارش و ایجاد بستر مناسب برای ذخیره آب روشی کارآمد در احیا و اصلاح مراتع به ویژه در مناطق بیابانی و خشک است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی تاثیر احداث پیتینگ در احیا پوشش گیاهی بومی در اراضی ... بیشتر . تامین آب مورد نیاز می‌بایست بدون ایجاد فشار بیشتر بر منابع محدود آبی و بدون ایجاد تعارضات اجتماعی در منطقه صورت بگیرد. استفاده از روانآب حاصل از بارش و ایجاد بستر مناسب برای ذخیره آب روشی کارآمد در احیا و اصلاح مراتع به ویژه در مناطق بیابانی و خشک است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی تاثیر احداث پیتینگ در احیا پوشش گیاهی بومی در اراضی تخریب یافته و کانونهای گردوغبار جنوبی استان خوزستان واقع در شهرستان بندر ماهشهر است. به‌منظور بررسی تغییرات پوشش گیاهی از روش ترانسکت- کوادرات استفاده شد. ابتدا به صورت تصادفی در وسط عرصه اجرای طرح دو ترانسکت در خلاف جهت یکدیگر و عمود به ردیف‌های پیتینگ و روی هر ترانسکت 15 پلات در نظر گرفته شد. در مجموع میزان تاج پوشش و گونه های گیاهی مستقر در پیتینگ‌ها در 30 پلات و 30 پلات هم در بین ردیف‌های پیتینگ به عنوان منطقه شاهد اندازه‌گیری شد. به منظور مقایسه پوشش گیاهی مستقر در پیتینگ‌ها و مناطق شاهد علاوه بر میزان تاج پوشش و تراکم گونه‌ها شاخص‌های غیرپارامتریک غنا و تنوع پوشش گیاهی با استفاده از نرم افزار Past محاسبه شدند. جهت بررسی تاثیر احداث پیتینگ‌ها بر خاک منطقه در مجموع 60 نمونه خاک از مناطق اجرای پیتینگ و شاهد در سه عمق 0-30، 30 -60 و 60 تا 90 سانتی متر نمونه‌برداری و از نمونه‌ها کربن آلی، شوری و رطوبت در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. به منظور بررسی وجود تفاوت معنی دار بین پوشش گیاهی و مشخصات نمونه‌های خاک موجود در عرصه‌های پیتینگ و شاهد پس از اجرای آزمون نرمالیتی از آزمون t غیرجفتی استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که در اراضی پیتینگ تراکم گونه‌ای 81 درصد، تاج پوشش 14 برابر، شاخص تنوع شانون 82 و سیمپسون 67 درصد نسبت به اراضی شاهد رشد داشته است هم‌چنین از میزان غالبیت پوشش گیاهی در اراضی پیتینگ حدود 60 درصد کاسته شده است و پوشش گیاهی در پیتینگ ها 80 درصد غیریکنواختر است. از نظر مقایسه وضعیت خاک در عرصه پیتینگ کاهش شوری در سه عمق مورد بررسی و همچنین تفاوت معنی‌دار در افزایش رطوبت عمق 60 تا 90 سانتی متر و افزایش 40 درصدی کربن آلی در عمق 0 تا 30 سانتی متر مشاهده می شود.احداث پیتینگ با ذخیره رطوبت به صورت موفقیت آمیزی توانسته است پوشش گیاهی بومی را احیا کند و وضعیت خاک را بهبود ببخشد و می‌توانند به عنوان حلقه اتصال اجزای مختلف در اکوسیستم عمل نمایند.

مشاهده مقاله

بررسی کارایی استفاده از حسگر غیرتماسی مادون قرمز در اندازه گیری تغییرات سطح آب

محمدرضا کوثری؛ فرود شریفی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 مرداد 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365871.2065

چکیده

یکی از مشکلات اصلی مدیریت منابع آب در سطح کشور، نبود آمار کافی دبی خروجی از حوزه های آبخیز کشور خصوصا حوزه های کوچک است. در این میان، استفاده از دستگاه های هیدرومتری ثبات می تواند به طور قابل توجهی مشکلات جمع آوری اطلاعات منابع آب سطحی و زیر زمینی را کاهش دهد. روش های متعددی برای این منظور توسعه یافته اند که می توان در کل آن‌ها را به ... بیشتر یکی از مشکلات اصلی مدیریت منابع آب در سطح کشور، نبود آمار کافی دبی خروجی از حوزه های آبخیز کشور خصوصا حوزه های کوچک است. در این میان، استفاده از دستگاه های هیدرومتری ثبات می تواند به طور قابل توجهی مشکلات جمع آوری اطلاعات منابع آب سطحی و زیر زمینی را کاهش دهد. روش های متعددی برای این منظور توسعه یافته اند که می توان در کل آن‌ها را به دو روش تماسی و غیرتماسی (بسته به قرار گیری حسگر در تماس مستقیم با آب یا خارج از آب) تقسیم بندی نمود. استفاده از روش های غیرتماسی در صورتی که از دقت مناسبی برخوردار باشند از مزیت عدم تغییر شرایط آب خصوصا چگالی آب و همچنین عمر مفید بیشتر، برخوردار می باشند. یکی از روش های غیر تماسی اندازه گیری تغییرات فاصله، اندازه گیری با استفاده از سنسور های مادون قرمز است. لذا در این مقاله، قابلیت اندازه گیری تغییرات سطح آب با استفاده از ماژول مادون قرمز شارپ مدل GP2Y0A21YK0F مورد بررسی قرار گرفت. این ماژول ارزان قیمت است و نسبت به سایر حسگرهای غیرتماسی، از روش مثلثی برای تشخیص فاصله استفاده می کنند و لذا تنوع بازتابی اجسام، دمای محیط و زمان بازتابش تاثیری بر روی عملکرد سنسور ندارد. البته به خاطر نیاز به یک سطح غیر قابل عبور جاذب نور، این روش با روش قدیمی استفاده از شناورها بر روی سطح آب ترکیب گردید. نتایج نشان دهنده آن است که سنسور مذکور در محیط با خطای 2 سانتی متر تغییرات سطح آب را تخمین می زند. با افزایش دامنه حداقل محدوده اندازه گیری سنسور از 20 به 30 سانتی متر، خطای اندازه گیری ها به 1.34 سانتی متر کاهش می یابد. باید در نظر داشت که در هنگام استفاده در محیط های سیلابی، با مشکلات متعددی از جمله توقف و گیر کردن جنس شناور در داخل لوله اندازه گیری سطح آب همراه است. لذا برای اندازه گیری سطح آب در داخل آبراهه های سیلابی توصیه نمی گردد و برای افزایش قابلیت این دستگاه، استفاده از سایر حسگرها مانند حسگرهای فشاری یا التراسونیک، می تواند مورد توجه قرار گیرد.

مشاهده مقاله

تدوین چارچوب ارزیابی آسیب‌پذیری حوزه آبخیز نسبت به سیل

امید رحمتی؛ سید مسعود سلیمان پور؛ باقر قرمز چشمه

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 04 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.366400.2072

چکیده

چکیده مبسوطمقدمهسیلاب‌ها هرساله موجب خسارات مالی و تلفات جانی زیادی در کشور شده و اثرات زیان‌باری بر توسعه پایدار حوزه آبخیز دارد. یکی از ارکان مدیریت ریسک سیل، توجه به آسیب‌پذیری است که عوامل متعددی را در بر می‌گیرد. هدف از انجام این پژوهش، تدوین یک چارچوب علمی برای ارزیابی وضعیت آسیب‌پذیری نسبت به سیل در حوزه آبخیز زرینه است. ... بیشتر چکیده مبسوطمقدمهسیلاب‌ها هرساله موجب خسارات مالی و تلفات جانی زیادی در کشور شده و اثرات زیان‌باری بر توسعه پایدار حوزه آبخیز دارد. یکی از ارکان مدیریت ریسک سیل، توجه به آسیب‌پذیری است که عوامل متعددی را در بر می‌گیرد. هدف از انجام این پژوهش، تدوین یک چارچوب علمی برای ارزیابی وضعیت آسیب‌پذیری نسبت به سیل در حوزه آبخیز زرینه است. مواد و روش‌هادر این پژوهش، مولفه‌های مختلف اجتماعی، اقتصادی، نهادی و زیرساختی برای تدوین چارچوب ارزیابی آسیب‌پذیری حوزه آبخیز نسبت به سیل درنظر گرفته شد. برای هریک از مولفه‌های مربوط به آسیب‌پذیری فوق، چند گروه موضوعی تعریف شده که هرکدام متغیرهای مختلفی را شامل شدند. پس از جمع‌آوی اطلاعات 18 دهستان حوزه آبخیز زرینه از ادارات مربوطه و همچنین مصاحبه مستقیم با ساکنان حوزه آبخیز، وضعیت آسیب‌پذیری هر دهستان نسبت به سیل، براساس شاخص‌های آسیب‌پذیری اجتماعی، اقتصادی، نهادی و زیرساختی مشخص گردید. در نهایت، نقشه شاخص آسیب‌پذیری کل حوزه آبخیز زرینه تهیه شد.نتایج و بحثبراساس نتایج به‌دست آمده، دهستان‌های چهل‌چشمه، گلچیدر و اوباتو بیشترین درجه آسیب‌پذیری اجتماعی را کسب نمودند درحالی که کمترین درجه آسیب‌پذیری اجتماعی به دهستان‌های سرا و بوین تعلق یافت. دهستان‌های چهل‌چشمه، اوباتو و گلچیدر از نظر وضعیت اقتصادی، بیشترین آسیب‌پذیری و دهستان‌های میرده و بوین کمترین آسیب‌پذیری را داشتند. از نظر آسیب‌پذیری نهادی، دهستان‌های صاحب، امام، سرا، ذولفقار و نمشیر کمترین میزان آسیب‌پذیری را داشتند ولی دهستان‌های چهل‌چشمه و اوباتو بیشترین مقدار شاخص آسیب‌پذیری نهادی را نشان دادند. از حیث آسیب‌پذیری زیرساختی، دهستان بوین و نمشیر بهترین وضعیت (کمترین مقدار شاخص آسیب‌پذیری زیرساختی) را داشته و دهستان‌های گلچیدر و چل‌چشمه بحرانی‌ترین وضعیت را نشان دادند. در نهایت، براساس نقشه شاخص آسیب‌پذیری کل می‌توان بیان نمود که دهستان‌های چهل‌چشمه، گلچیدر و اوباتو آسیب‌پذیرترین بوده و دهستان‌های بوین، نمشیر و ذولفقار کمترین مقدار شاخص آسیب‌پذیری کل را داشتند.نتیجه‌گیریبراساس یافته‌های این پژوهش، چارچوب مبتنی بر وضعیت‌های اجتماعی، اقتصادی، نهادی و زیرساختی امکان تهیه نقشه آسیب‌پذیری حوزه آبخیز نسبت به سیل را فراهم نموده است. متغیرهای مدنظر در محاسبه شاخص آسیب‌پذیری کل به گونه‌ای انتخاب شده که جنبه‌های مختلف را پوشش داده و جمع‌آوری اطلاعات آن‌ها قابل انجام باشد. بهبود وضعیت بخش‌های مختلف حوزه آبخیز زرینه نیازمند برنامه‌ریزی دقیق دستگاه‌های اجرایی و متناسب با وضعیت اجتماعی، اقتصادی، نهادی و زیرساختی آن‌ها است.

مشاهده مقاله

ارزیابی حساسیت‌پذیری رخساره فرسایشی هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه

مجید محمدی؛ مجتبی امیری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 04 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365392.2057

چکیده

فرسایش خاک معمولا در مناطق شیب‌دار اتفاق می‌افتد اما شدت وقوع آن به فاکتورهای محیط‌زیستی، از قبیل میزان شیب، خصوصیات زمین‌شناسی، وضعیت پوشش گیاهی و عوامل اقلیمی دارد که باعث افزایش آسیب‌پذیری یک منطقه به فرسایش می‌شود. حوزه آبخیز فیروزکوه به این دلیل به‌عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد که رخساره فرسایش هزاردره مهم‌ترین نقش ... بیشتر فرسایش خاک معمولا در مناطق شیب‌دار اتفاق می‌افتد اما شدت وقوع آن به فاکتورهای محیط‌زیستی، از قبیل میزان شیب، خصوصیات زمین‌شناسی، وضعیت پوشش گیاهی و عوامل اقلیمی دارد که باعث افزایش آسیب‌پذیری یک منطقه به فرسایش می‌شود. حوزه آبخیز فیروزکوه به این دلیل به‌عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد که رخساره فرسایش هزاردره مهم‌ترین نقش را در فرسایش خاک این حوزه به دلیل وضعیت اقلیمی، هیدرولوژیکی، توپوگرافی، و کاهش پوشش گیاهی و هم‌چنین وجود سازندهای مستعد فرسایش دارد. اولین گام در این پژوهش تهیه نقشه پراکنش رخساره‌های هزاردره و تعیین محل آنها روی نقشه است. نقشه‌های مربوط به عوامل موثر تهیه و وارد محیط GIS شد. بعد از طبقه‌بندی نقشه‌های مربوط به عوامل موثر، وزن هر نقشه با استفاده از مدل نسبت فراوانی محاسبه شد. در مرحله بعد با جمع کردن وزن‌ها، نقشه نهایی حساسیت فرسایش هزاردره تهیه شد. منحنی ROC و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت مدل نسبت فراوانی استفاده شدند. نتایج نشان داد که بیش‌ترین وزن نسبت فراوانی مربوط به طبقه ارتفاعی 1710 تا 2286 متر، بارش 400 تا 550، شیب بیشتر از 35، جهت شمال غرب، فاصله کمتر از 1150 متر از آبراهه، سازندهای مارنی، آهکی و شیل، کاربری مرتع، شیب‌های محدب و مقعر، طبقه رس 25 تا 33 درصد، طبقه سیلت 27 تا 35 درصد، گروه هیدرولوژیک C، عمق خاک 57 تا سانتی‌120 سانتی‌متر، اسیدیته 6/7 تا 1/8، طبقه 6 تا 11 شاخص TWI بوده است. سطح زیر منحنی ROC 71/0 به دست آمد که نشان می‌دهد مدل نسبت فراوانی برای تهیه نقشه حساسیت فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه قابل قبول است. مدل نسبت فراوانی با وجود سادگی، به دلیل ایجاد ارتباط منطقی بین هزاردره‌ها و عوامل موثر بر آن نتایج قابل قبولی ارائه می‌کند.

مشاهده مقاله

بررسی امکان استفاده از آبخوان سازند سخت گویجه‌بل برای تامین آب شرب شهر اهر

عبدارضا واعظی هیر؛ فاطمه صفری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 04 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.364536.2039

چکیده

چکیدهواحد مطالعاتی گویجه‌بل در 10 کیلومتری جنوب غرب شهرستان اهر واقع شده است و بخشی از حوزه آبخیز رودخانه اهرچای می‌باشد که پس از پیوستن به رودخانه قره‌سو به رودخانه ارس ملحق می‌شود. کلیه آبخوان‌های محلی موجود در حوزه گویجه‌بل از نوع آبخوان آزاد است که در آبرفت‌های جوان، مخروط افکنه‌های آبرفتی و آبرفت‌های رودخانه‌ای تشکیل شده‌اند. ... بیشتر چکیدهواحد مطالعاتی گویجه‌بل در 10 کیلومتری جنوب غرب شهرستان اهر واقع شده است و بخشی از حوزه آبخیز رودخانه اهرچای می‌باشد که پس از پیوستن به رودخانه قره‌سو به رودخانه ارس ملحق می‌شود. کلیه آبخوان‌های محلی موجود در حوزه گویجه‌بل از نوع آبخوان آزاد است که در آبرفت‌های جوان، مخروط افکنه‌های آبرفتی و آبرفت‌های رودخانه‌ای تشکیل شده‌اند. دو نوع سفره آب زیرزمینی در این منطقه وجود دارد، سفره‌های آبرفتی و سفره‌های سازند سخت. نوع دوم آبخوان‌های موجود در منطقه از نوع آبخوان سازند سخت است که در واحدهای لیتولوژیک غیرآبرفتی که دارای تخلخل ثانویه می‌باشند، تشکیل شده‌اند. اکثر چشمه‌های موجود در حوزه گویجه‌بل از سازندهای سخت خارج می‌شوند که تمرکز این چشمه‌ها در مرکز و شمال حوزه حاکی از توسعه آبخوان سازند سخت در این واحدها است. محدودیت منابع آبرفتی و برداشت‌های بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی از طریق چاه‌ها منجر به کاهش شدید منابع آبرفتی شده است و مدیریت عرضه آب را به سمت منابع آب سازند سخت معطوف کرده است. حدود 65% حوزه به دلیل برونزدگی وسیع سازندهای آذرین، دگرگونی و رسوبی و میزان بارش مناسبی که دریافت می‌کند (حدود 2/342 میلی‌متر در سال)، می-تواند پتانسیل ذخیره و انتقال منابع آب سازند سخت را داشته باشد. این مطالعه به منظور بررسی کمی و کیفی آب‌های زیرزمینی حوزه گویجه‌بل و روش‌های مدیریت منابع آب انجام شده است. به منظور تعیین پتانسیل منابع آب زیرزمینی حوزه گویجه‌بل، لایه‌های اطلاعاتی شامل لیتولوژی، تراکم خطواره‌ها، اختلاف ارتفاع، شاخص رطوبت، شیب، تراکم آبراهه، جهت شیب و شاخص پوشش گیاهی تهیه و با استفاده از روش AHP، weighted overlay و OWA نقشه پهنه‌بندی و میزان هم‌پوشانی معیارهای در نظر گرفته شده، مشخص گردید. بر اساس نقشه پهنه‌بندی، بخش جنوب غربی حوزه پتانسیل بالایی برای منابع آب زیرزمینی دارد. بررسی ارتباط بین تعداد چشمه‌ها و چاه‌ها و مناطق با پتانسیل منابع آبی مختلف و انطباق حدود 50 درصدی چشمه‌ها نشان داد که نقشه پتانسیل‌یابی با روش OWA بیشترین انطباق را با موقعیت چشمه‌ها دارد. همچنین کیفیت منابع آب زیرزمینی منطقه نیز مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل بیانگر افزایش شوری از ارتفاعات به سمت مرکز و خروجی حوزه بوده و میزان EC از 310 تا 1444 میکروزیمنس بر سانتیمتر متغیر می‌باشد. بخش عمده‌ای از آب‌های زیرزمینی محدوده کیفیت خوبی برای آشامیدن دارند که این وضعیت نتیجه عدم وجود سازندهای آلاینده مانند واحدهای نمکی، رسی و مارنی در منطقه است.

مشاهده مقاله

فرسایش قابل تحمل: مفاهیم و روش‌های برآورد متناسب با شرایط ایران

یحیی پرویزی؛ زهرا گرامی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 15 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365322.2055

چکیده

برآوردهای انجام شده در کشور نشان از هدر رفت سالانه حدود یک میلیارد مترمکعب خاک از عرصه منابع اراضی کشور است. اگرچه ارزش‌گزاری اقتصادی این حجم از اتلاف منابع خاک از این رهگذر کار دشواری است، ولی با توجه به تعادل شکننده اکوسیستم‌های موجود در منابع اراضی کشور می‌توان پیش‌بینی نمود که این حجم اتلاف منابع چه زیان جبران‌ناپذیر و برگشت‌ناپذیری ... بیشتر برآوردهای انجام شده در کشور نشان از هدر رفت سالانه حدود یک میلیارد مترمکعب خاک از عرصه منابع اراضی کشور است. اگرچه ارزش‌گزاری اقتصادی این حجم از اتلاف منابع خاک از این رهگذر کار دشواری است، ولی با توجه به تعادل شکننده اکوسیستم‌های موجود در منابع اراضی کشور می‌توان پیش‌بینی نمود که این حجم اتلاف منابع چه زیان جبران‌ناپذیر و برگشت‌ناپذیری را به ظرفیت تولید و کارکرد این منابع وارد می‌نماید. بخشی از این اتلاف خاک توسط فرایندهای خاک‌سازی جبران و جایگزین می‌شود و تا زمانی که میزان فرسایش از نرخ خاک‌سازی پیشی‌نگرفته است، به نوعی فرآیند ذی طبیعی و اجتناب‌ناپذیری تلقی می‌شود. داشتن اطلاع از نرخ جایگزینی طبیعی برای رصد تغییرات کیفیت و کمیت این منبع طبیعی و دانستن روند زوال یا بهبودی آن ضروری است. از سوی دیگر، سالانه ارقام کلانی از منابع مالی کشور صرف اقدامات آبخیزداری می‌شود. این در حالی است که یک استاندارد منطقه‌ای کمی برای طراحی این اقدامات و همچنین یک شیوه‌نامه کاربردی، برای ارزیابی میزان اثرگزاری این اقدامات در دست نیست. این استاندارد و نیز کمیت نرخ باززایی و تجدید‌پذیری خاک، در جهان تحت عنوان فرسایش قابل تحمل خاک شناخته شده است. در این مقاله خلاصه‌ای از نحوه شکل‌گیری این مفهوم در علوم خاک، فاکتورهای موثر بر مقدار T، و همچنین روشهای محاسبه آن معرفی و ارزیابی میشود. همچنین، خلاصه تحقیقات صورت گرفته و نتایج آنها در ارتباط با فرسایش قابل تحمل و آشنایی با روش‌های مختلف در این زمینه ارائه و پیشنهادات و نیازهای تحقیقاتی و راه‌کارهای بهینه برآورد فرسایش قابل تحمل برای شرایط کشور معرفی شده است.

مشاهده مقاله

ارزیابی کارایی مدل‌های ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) در برآورد رسوبات معلق )مطالعه موردی ایستگاه‌های هیدرومتری کوزه توپراقی و هیرچای استان اردبیل)

سید احمد حسینی؛ محمودرضا طباطبایی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 15 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.366963.2082

چکیده

شبیه‌سازی رسوب معلق در سیستم‌های هیدرولوژیکی به دلیل عدم درک و دانش کافی از اجزاء و فرآیندهای متقابل همواره با عدم قطعیت روبرو بوده و بدین سبب منجر به کاربرد مدل‌های هوشمند و از جمله شبکه‌های عصبی مصنوعی در آن شده است. استفاده از مدل‌های هوشمند نیز با چالش‌هائی روبرو است. تعیین ساختار مناسب شبکه، مستلزم بهینه نمودن پارامترهای ... بیشتر شبیه‌سازی رسوب معلق در سیستم‌های هیدرولوژیکی به دلیل عدم درک و دانش کافی از اجزاء و فرآیندهای متقابل همواره با عدم قطعیت روبرو بوده و بدین سبب منجر به کاربرد مدل‌های هوشمند و از جمله شبکه‌های عصبی مصنوعی در آن شده است. استفاده از مدل‌های هوشمند نیز با چالش‌هائی روبرو است. تعیین ساختار مناسب شبکه، مستلزم بهینه نمودن پارامترهای مورد استفاده (نظیر تعداد بهینه نورون‌ها و لایه‌ها، وزن و بایاس و نوع توابع فعال‌سازی) در آن بوده که بهینه‌سازی مناسب آن‌ها به روش آزمون و خطا، ضمن کارائی کم، منجر به صرف زمان زیاد می‌شود. در این پژوهش به منظور شبیه‌سازی بار رسوب معلق روزانه در حوزه‌ی آبخیز سراب قره‌سو (رودخانه‌های قور‌ی‌چای و هیرچای) واقع در استان اردبیل، از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه استفاده شد. در راستای آموزش مدل‌های شبکه عصبی، علاوه بر روش‌مرسوم پس انتشار خطا، به منظور بهینه‌سازی مقادیر وزن و بایاس نورون‌های مدل‌های شبکه عصبی، از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات استفاده گردید. همچنین به منظور افزایش قدرت تعمیم‌دهی مدل‌ها، از خوشه‌بندی نگاشت خود سازمان‌ده استفاده شد. نتایج نشان داد آموزش مدل‌های شبکه عصبی با الگوریتم PSO‌، کارائی بیشتری نسبت به مدل‌های شبکه عصبی که صرفأ از روش‌های ‌پس انتشار خطا استفاده می‌نمایند، داشته است. با توجه به آنکه الگوریتم‌های تکاملی (نظیر الگوریتم PSO) می‌توانند راه‌حل‌های مناسبی در بهینه‌سازی پارامترهای شبکه عصبی ارائه نمایند لذا، بکارگیری آن‌ها در آموزش مدل‌های شبکه عصبی می‌تواند، راهکار مناسبی در بهبود کارایی مدل‌های هوشمند و بالاخص در شبیه‌سازی رسوب معلق رودخانه‌ها و بکارگیری نتایج آن در اقدمات سازه‌ای آبخیزداری و عملیات منابع آبی باشد.

مشاهده مقاله

مدل‌سازی فرایند بارش-رواناب حوضه آبخیز آجی‌چای با استفاده از روش‌های هوشمند

پویا اللهویردی پور؛ یعقوب دین پژوه

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 15 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.365227.2052

چکیده

با توجه به وقوع خشکسالی‌های مداوم و تغییرات اقلیمی به‌وقوع پیوسته و در نتیجه آن کاهش منابع آبی در دهه‌های اخیر، پیش‌بینی میزان جریان رودخانه‌ها در حوضه‌های مختلف جهت مدیریت منابع آب بسیار مورد توجه قرار گرفته است. برآورد و پیش‌بینی دقیق رواناب، اصلی‌ترین مساله در استحصال منابع آب‌های سطحی و استفاده بهینه از پتانسیل حوضه‌های ... بیشتر با توجه به وقوع خشکسالی‌های مداوم و تغییرات اقلیمی به‌وقوع پیوسته و در نتیجه آن کاهش منابع آبی در دهه‌های اخیر، پیش‌بینی میزان جریان رودخانه‌ها در حوضه‌های مختلف جهت مدیریت منابع آب بسیار مورد توجه قرار گرفته است. برآورد و پیش‌بینی دقیق رواناب، اصلی‌ترین مساله در استحصال منابع آب‌های سطحی و استفاده بهینه از پتانسیل حوضه‌های مختلف آبخیز است. حوضه آبخیز دریاچه ارومیه به‌عنوان یکی از مهمترین حوضه‌های آبی ایران، در سال‌های اخیر رو به خشکی نهاده است. با توجه به این موضوع، اطلاع و آگاهی در زمینه منابع آبی این حوضه و زیرحوضه‌های آن و نیز شبیه‌سازی و پیش‌بینی منابع مختلف ورودی به آن از جمله رواناب‌ها بسیار مهم است.حوضه آبخیز آجی‌چای یکی از زیرحوضه‌های دریاچه ارومیه می‌باشد. این حوضه در ناحیه شمال‌غربی ایران و در استان آذربایجان شرقی قرار دارد. در این تحقیق از داده‌های بارش ایستگاه همدیدی تبریز و رواناب ایستگاه هیدرومتری نهند واقع در این حوضه از سال آبی 77-1376 تا 97-1396 استفاده شد. جهت مدل‌سازی بارش-رواناب از روش‌های شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، برنامه‌نویسی بیان ژن (GEP)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) استفاده شد. 70 درصد از داده‌ها برای آموزش و 30 درصد از داده‌ها برای صحت‌سنجی مدل‌ها استفاده شد.نتایج این تحقیق نشان داد که تمامی مدل‌های مورد بررسی در این تحقیق عملکرد بسیار خوبی در شبیه‌سازی بارش-رواناب روزانه در حوضه آجی‌چای دارند. بر اساس نمودارهای پراکنش و سری‌های زمانی، مدل GEP در مدل‌سازی مقادیر بارش-رواناب این حوضه با همبستگی بالا نسبت به سایر مدل‌ها بیشترین دقت را داشت. با توجه به نتایج و معیارهای آماری، مدل GEP با R2=0.84، RMSE=0.024 m3.s-1، NSE=0.864 و WI=0.968 دقیق‌ترین مدل در شبیه‌سازی فرایند بارش-رواناب روزانه حوضه آجی‌چای بود. مدل‌های مورد بررسی در شبیه‌سازی رواناب‌های بیشینه خطا داشته و این مقادیر را کمتر برآورد کرده‌اند. این نکته می‌تواند به‌دلیل خاصیت مدل‌های هوشمند باشد که به داده‌های آموزش حساسیت بسیار زیادی دارند. از عوامل موثر در عملکرد مدل‌ها در برآورد رواناب‌های بیشینه می‌توان تعیین نوع و ساختار مدل‌ها را نام‌برد.به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان‌داد که مدل GEP نسبت به سایر مدل‌های مورد بررسی، در شبیه‌سازی بارش-رواناب دقت بیشتر و عملکرد بهتری دارد. نتایج این تحقیق نشان‌دهنده عملکرد مناسب مدل‌های یادگیری ماشین در شبیه‌سازی فرایند بارش-رواناب است. به‌طور کلی با توجه به دقت بالای مدل‌های هوشمند به‌ویژه مدل GEP در پیش‌بینی فرایند بارش-رواناب روزانه، استفاده از این روش‌ها در مسائل هیدرولوژیک توصیه می‌شود.

مشاهده مقاله

نقش آبخیزداری در مدیریت، حفاظت و بازیابی منابع آب (بررسی برخی از آخرین گزارشات اثربخشی اقدامات آبخیزداری در کشور)

مریم سادات جعفرزاده؛ ابراهیم کریمی سنگچینی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 16 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.366459.2073

چکیده

اقدامات آبخیزداری در جهت حفظ یا بازیابی عملکرد اکوسیستم حوزه‌های آبخیز، با کاهش اثرات رویدادهایی چون سیل، زمین‌لغزش، فرسایش و ... در پایین دست و افزایش بهره‌وری منابع موجود و بهبود معیشت محلی، انجام می‌شوند. این اقدامات زمانی موثر می‌شوند که مناطقی با ارزش اکولوژیکی بالا که باید از تخریب یا تبدیل به سایر مصارف محافظت شوند را شناسایی ... بیشتر اقدامات آبخیزداری در جهت حفظ یا بازیابی عملکرد اکوسیستم حوزه‌های آبخیز، با کاهش اثرات رویدادهایی چون سیل، زمین‌لغزش، فرسایش و ... در پایین دست و افزایش بهره‌وری منابع موجود و بهبود معیشت محلی، انجام می‌شوند. این اقدامات زمانی موثر می‌شوند که مناطقی با ارزش اکولوژیکی بالا که باید از تخریب یا تبدیل به سایر مصارف محافظت شوند را شناسایی و تقویت نمایند. در این پژوهش به بررسی اثربخشی چند نمونه از آخرین طرح‌های آبخیزداری اجرا شده (حوزه‌های آبخیز بهشهر- گلوگاه، مراغه – استان مرکزی، خاوه- دلیجان، آسیابرود شهرستان چالوس و فاریاب- گلاشگرد استان کرمان) و وضعیت منابع آبی کشور طبق آخرین مستندات موجود پرداخته شد. هر یک از پروژه‌های مورد نظر و نتایج مثبت و منفی حاصل از اقدامات آبخیزداری در هر کدام، مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج اجرای پروژه در حوزه‏های آبخیز ساحلی بهشهر- گلوگاه نشان داد در زیرحوزه‌‌های که عملیات آبخیزداری به صورت ترکیبی از سازه‌‌های متفاوت نسبت به رژیم آبراهه احداث شده، در کاهش دبی پیک سیلاب و افزایش زمان تمرکز تاثیرگذار بود. در زیرحوزه‌‌هایی با سازه‌های اصلاحی به تعداد کم، با توجه به مساحت زیرحوزه‌ها و طول زیاد آبراهه‌ها، این سازه‌ها نقش چندانی در کاهش طول آبراهه و تغییر در زمان تمرکز و دبی اوج سیل نداشته ولی منجر به تثبیت پروفیل طولی آبراهه شده‌اند. بر اساس یافته‌های اثربخشی عملیات آبخیزداری در حوزه‌های آبخیز مراغه – استان مرکزی نیز، میزان فرسایش و رسوب ویژه این حوزه در قبل و بعد از اجرای طرح به ترتیب 78/10 و 14/3 (Ton/km2) و 1/3 و 66/9 (Ton/km2) ارزیابی گردید. همچنین نسبت سود به هزینه 9/0 بوده که این میزان در طول سال‌های اجرا ضرب شده و بالاتر از عدد یک بدست آمد که نشان‌دهنده توجیه اقتصادی پروژه می‌باشد. پروژه اثر بخشی اجرای عملیات آبخیزداری حوزه آبخیز خاوه دلیجان نیز نشان داد احداث سازه‌های اصلاحی باعث کاهش دبی اوج (برای دروه بازگشت‌های 5، 10، 20، 50 و 100 ساله دبی اوج به‌ترتیب از 6/0 به 3/0، 9/4 به 7/2، 4/9 به 1/5، 6/14 به 8 و 4/22 به 4/12 متر مکعب بر ثانیه)، افزایش زمان پایه هیدروگراف و افزایش میزان تأخیر در زمان تا اوج برای هیدروگراف‌ها (حدود 5/3 ساعت) شده‌اند. بر اساس نتایج پروژه اثر بخشی اجرای عملیات آبخیزداری حوزه آبخیز آسیابرود شهرستان چالوس نیز، بعد از اجرای اقدامات آبخیزداری، میزان فرسایش ویژه در حوضه برابر 89/3 Ton/ha/year و میزان رسوب ویژه نیز 87/1 Ton/ha/year برآورد گردید. با توجه به مطالعات بخش هیدرولوژی منطقه در بین سال‌های 2000-2019 میلادی، CN

مشاهده مقاله

ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر خشکسالی‌های دهه‌های آتی در حوزه آبخیز ارس تحت مدل CMIP6

فاطمه وطن‌پرست قلعه جوق؛ برومند صلاحی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 24 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.364619.2040

چکیده

شدت و فراوانی خشکسالی همراه با رخداد تغییر اقلیم پیچیده‌تر می‌شود و یک مسئله مهم در بخش کشاورزی و منابع آب است. پژوهش حاضر با هدف پیش‌بینی خشکسالی در ۶ ایستگاه اردبیل، اهر، پارس‌آباد، جلفا، خوی و ماکو واقع در حوضه آبخیز ارس انجام ‌شده است. برای این منظور، خروجی مدل گردش عمومی CMIP6 تحت سناریوهای (SSP1-2.6)، (SSP2-4.5) و (SSP5-8.5) برای داده بارش ... بیشتر شدت و فراوانی خشکسالی همراه با رخداد تغییر اقلیم پیچیده‌تر می‌شود و یک مسئله مهم در بخش کشاورزی و منابع آب است. پژوهش حاضر با هدف پیش‌بینی خشکسالی در ۶ ایستگاه اردبیل، اهر، پارس‌آباد، جلفا، خوی و ماکو واقع در حوضه آبخیز ارس انجام ‌شده است. برای این منظور، خروجی مدل گردش عمومی CMIP6 تحت سناریوهای (SSP1-2.6)، (SSP2-4.5) و (SSP5-8.5) برای داده بارش ۲۰۴۳-۲۰۲۴ پیش‌نگری شد. سپس با استفاده از شاخص بارش استانداردشده (SPI)، ویژگی‌های خشکسالی در مقیاس سالانه طی دوره پایه (۲۰۱۴-۱۹۸۵) با دوره آینده مورد سنجش قرار گرفت. صحت‌سنجی مدل‌ با استفاده از شاخص‌هایR2، RMSE، MAE، MSE و NSE انجام شد. نتایج حاصل از بررسی شاخص‌های آماری نشان داد مدل CanESM5 در شبیه‌سازی بارش از توانایی قابل قبولی برخوردار هست. نتایج پیش‌نگری بر اساس مدل CanESM5 برای سال‌های آینده نشان داد شدت خشکسالی تحت هر سه سناریو نسبت به دوره پایه افزایش می‌یابد که ناشی از پیامدهای تغییر اقلیم در محدوده موردبررسی است. هم‌چنین خروجی پایش خشکسالی بر مبنای شاخص SPI نشان داد در سناریو بدبینانه SSP5-8.5، تعداد و شدت خشکسالی نسبت به دو سناریوی متوسط و خوشبین بیشتر می‌باشد. مقادیر شاخص SPI برای ۲۰۲۰-۲۰۰۰ برحسب پهنه‌های بدون خشکسالی حاصل از دو شاخص TCI و VCI استخراج‌ شده از تصاویر ماهواره‌ای در سامانه گوگل ارث انجین نشان داد که در تمامی ایستگاه‌ها بیشترین مقدار ضریب همبستگی بین شاخص SPI و شاخص VCI وجود دارد که بیانگر توانایی شاخص VCI برای نشان دادن وضعیت خشکسالی در حوزه آبخیز ارس هست.

مشاهده مقاله

تحلیل راهبردی الگوی سیستم زهکشی چین باستان با رویکرد تاب‎آوری در برابر سیلاب شهری

مهجبین ردایی؛ اسماعیل صالحی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 مهر 1403

https://doi.org/10.22092/ijwmse.2024.366704.2076

چکیده

در گذار از جامعه سنتی درونگرا به جامعه مدرن برونگرا، بیشتر مکان‌ها نمی‌توانند در برابر تنش‌های مدرنیته و درگیری‌های فرهنگ غالب پایدار و تاب‌آور باشند. تلاش برای ایجاد زیرساخت‎های قابل اعتماد، ایمن، اقتصادی و تاب‎آور در برابر مخاطرات اقلیمی، اصلی انکارناپذیر در عصر حاضر محسوب می‎شود. سازه‌های آبی کهن، میراثی آبی و حاوی راه‌حل‌های ... بیشتر در گذار از جامعه سنتی درونگرا به جامعه مدرن برونگرا، بیشتر مکان‌ها نمی‌توانند در برابر تنش‌های مدرنیته و درگیری‌های فرهنگ غالب پایدار و تاب‌آور باشند. تلاش برای ایجاد زیرساخت‎های قابل اعتماد، ایمن، اقتصادی و تاب‎آور در برابر مخاطرات اقلیمی، اصلی انکارناپذیر در عصر حاضر محسوب می‎شود. سازه‌های آبی کهن، میراثی آبی و حاوی راه‌حل‌های موفقیت‌آمیز مدیریتی برای پایداری و تاب‌آوری در برابر شرایط سخت اکولوژیک هستند. از اینرو استنتاج تفکر باستان ارتباط انسان با طبیعت و راه حل‎های مبتنی بر طبیعت، به منظور توسعه الگوهای کاربردی در مواجهه با بحران‎های طبیعی و انسانی می‎تواند تاب‎آوری شهرهای معاصر را بهبود بخشد. این مطالعه یک بررسی توصیفی- تحلیلی با هدف تحلیل الگوی سیستم زهکشی توانچنگ در چین باستان به منظور تحقق تاب‎آوری سیلاب شهری است. مبتنی بر روش استنتاجی- تطبیقی، اصول و قواعد ساختاری- عملکردی حاکم بر سیستم زهکشی توانچنگ به عنوان تجربه کهن مدیریت سیلاب شهری با تجربیات مدرن در مقیاس‌های چندگانه تطبیق داده شد و الگوی کاربردی تحقق تاب‌آوری در برابر سیلاب و مدیرت منابع آب تدوین گردید. نتایج مطالعه حاکی از آن است که تجلی اصول و قواعد عقلانیت اکولوژیک در قالب سیاست‎ها و راهبردهای مختلف نظیر طرح‌های حفاظتی، افزایش نفوذپذیری، ذخیره‎سازی رواناب، انتقال رواناب، تصفیه آب و منظرسازی در مقیاس‌های ساختاری- عملکردی متعدد می‎تواند الگویی بنیادین را در تحقق شهرهای اسفنجی و تاب‎آور در برابر سیلاب ارائه نماید. ایده‌ای تجلی یافته از تمدن محیط زیستی با قابلیت کاهش اثرات توسعه شهری بر اکوسیستم‌های طبیعی، ترکیب زیرساخت‌های سبز- آبی و خاکستری که سعی در حل بحران آب در شهرهای معاصر دارد.

مشاهده مقاله

تعداد دوره‌ها	16
تعداد شماره‌ها	62
تعداد مقالات	722
تعداد نویسندگان	1,556
تعداد مشاهده مقاله	585,225
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	508,138
نسبت مشاهده بر مقاله	810.56
نسبت دریافت فایل بر مقاله	703.79
تعداد مقالات ارسال شده	1,081
درصد پذیرش	35
متوسط زمان تا اولین اقدام (روز)	2
متوسط زمان داوری (روز)	30
متوسط زمان پذیرش (روز)	150
متوسط زمان انتشار (بعد از پذیرش) (روز)	180
تعداد پایگاه های نمایه شده	5

دوره 16 (1403)

دوره 15 (1402)

دوره 14 (1401)

دوره 13 (1400)

دوره 12 (1399)

دوره 11 (1398)

دوره 10 (1397)

دوره 9 (1396)

دوره 8 (1395)

دوره 7 (1394)

دوره 6 (1393)

دوره 5 (1392)

دوره 4 (1391)

دوره 3 (1390)

دوره 2 (1389)

دوره 1 (1388)

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

بانک ها و نمایه نامه ها

ابر واژگان