رضا قضاوی

هدف: هدف از این پژوهش بررسی میزان اثربخشی فعالیت های آبخیزداری انجام شده در سطح حوزه آبخیز بادکش بود.روش و داده ها: بدین منظور اطلاعات دوره قبل از اجرای فعالیت های آبخیزداری از گزارش ها و مطالعات انجام شده استحصال شد. نقشه های پایه منطقه نظیر توپوگرافی، زمین شناسی و غیره تهیه شد. سپس با مراجعه به منطقه مورد مطالعه از کلیه اقدامات آبخیزداری انجام شده در حوزه، بازدید به عمل آمد. در ارتباط با عملیات بیولوژیک و بیومکانیکی برای بررسی تغییرات پوشش گیاهی از مقایسه شاخص NDVI در دو زمان قبل و بعد از انجام عملیات آبخیزداری استفاده شد. مقایسه فرسایش و رسوب قبل و بعد از عملیات با استفاده از مدل برآوردی مطالعات اولیه (MPSIAC) انجام و اثربخشی و کارایی عملیات آبخیزداری بر فرسایش و رسوب، سیل و پوشش گیاهی بررسی گردید.یافته ها: نتایج نشان داد تعداد ۱۵ مورد عملیات مکانیکی شامل ۱۴ مورد بند سنگی ملاتی و یک مورد پخش سیلاب در حوزه اجرا شده است. این عملیات قابلیت تله اندازی رسوبی در حدود ۷۵۱۸۷۳۳ مترمکعب را دارا هستند، از این حجم مخزن، حدوداً ۵۷۵۴۹۱۰ مترمکعب توسط رسوبات آورده شده از بالادست حوزه تاکنون به تله افتاده است. میزان فرسایش ویژه از ۸/۷۴ تن در هکتار به ۷/۴۶ تن در هکتار رسیده است و میزان رسوب نیز کاهش محسوسی داشته است. دو عرصه ۲۰۰ و ۵۸ هکتاری از اراضی حوضه تحت عملیات بیومکانیکی هلالی های آبگیر قرار گرفته و در داخل هلالی های آبگیر نیز عملیات بیولوژیک کپه کاری انجام شده است.نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد  تغییرات زمانی شاخص NDVI برای کل حوزه دارای روند مثبت بوده و از سال ۲۰۱۸ به بعد با اجرای عملیات بیومکانیکی در عرصه موردنظر مقدار این شاخص نسبت به میانگین بلندمدت کل حوزه، افزایش یافته است.نوآوری، کاربرد نتایج:  تاکنون ارزیابی اثرات اقدامات آبخیزداری کمتر انجام شده است. بررسی اثربخشی این اقدامات می تواند به تداوم این اقدامات یا تغییر در نحوه اجرای آن ها کمک کند. این امر می تواند به جلب توجه تصمیم گیرندگان حوزه آبخیز در جهت سرمایه گذاری کمک کند.

سیل یکی از بلا های طبیعی رایج است که می تواند زیر ساخت های شهری و روستایی و جان و اموال را با خطر مواجه کند. هدف از انجام این پژوهش تهیه و تحلیل نقشه خطر سیل دو روستای خنچه و بارونق در امتداد بخشی از رودخانه سوک چم است. ابتدا نقشه توپوگرافی با استفاده از Google Earth و Global mapper ساخته شد. سپس با استفاده از نقشه توپوگرافی ساخته شده در محیط نرم افزار AutoCAD Civil 3D برای بازه مطالعاتی سطح ایجاد گردید. سپس با استفاده از سطح ساخته شده مقاطع عرضی، پروفیل طولی، کانال رودخانه، سواحل سیل گیر راست و چپ رودخانه سوک چم در محیط نرم افزار AutoCAD Civil 3D ساخته شد. برای شبیه سازی سیلاب در دوره بازگشت های 25، 50، 100، 200 ساله، مقاطع عرضی ساخته شده به نرم افزار HEC RAS انتقال داده شد. برای تبدیل دبی حداکثر روزانه به دبی حداکثر لحظه ای با توجه به مقدار P-value آزمون کولموگروف-اسمیرنوف (9/0) از روش فیل – استینر استفاده شد. نتایج حاصل از تحلیل فراوانی سیلاب نشان داد توزیع لوگ پیرسون نوع 3 مناسب ترین توزیع است. بر اساس نتایج حاصل، سطح سیل گیری برای دوره بازگشت های 25، 50، 100، 200 ساله به ترتیب 77/0، 9/0، 15/1، 47/1 کیلومترمربع به دست آمد. با توجه به نقشه خطر سیل در دوره بازگشت 100 ساله (پهنه پر خطر) به ترتیب حدود 5/41 و 5/4 درصد از دو روستای خنچه و بارونق در معرض خطر سیلاب متوسط تا خیلی زیاد قرار دارند. ایجاد دیواره های ساحلی و سامان دهی رودخانه در طول مسیر عبور رودخانه از این دو روستا امری ضروری است که می تواند خطرات ناشی از سیل را تعدیل نماید. استفاده از نقشه های تهیه شده برای انجام اقدامات کنت رل س یل، سامانه های پیش بینی و هشدار سیل، بیمه سیل و به طورکلی جهت اقدامات سازه ای و غیرس ازه ای مه ار س یل در منطقه پیشنهاد می شود.

اطلاع از مقدار آب در دسترس آینده، یک گام بسیار مفید در تصمیم گیری های مدیریتی است که کمک بالقوه ای در بهره برداری بهینه و پایدار از منابع آبی موجود خواهد نمود. هدف از انجام این مطالعه، بررسی روند و پیش بینی بارندگی ماهانه ی ایستگاه سینوپتیک منتخب استان اردبیل با استفاده از بهترین مدل های سری های زمانی است. در این مطالعه، بارندگی ماهانه ی 5 سال آینده (2020 تا 2024 میلادی) در منطقه ی موردمطالعه با استفاده از مدل های مختلف سری های زمانی خانواده ی ARIMA پیش بینی شد. در این پژوهش، از آزمون ناپارامتریک من-کندال به منظور اطمینان از وجود روند و از نمودار خودهمبستگی (ACF) نیز به منظور اطمینان از وجود تغییرات فصلی در سری زمانی استفاده گردید. پس از انتخاب بهترین مدل پیش بینی کننده بر اساس مقادیر پارامتر های مدل، معیار آکائیک و ضریب همبستگی مقادیر بارندگی ماهانه ی 5 سال آینده (2020 تا 2024 میلادی) با استفاده از بهترین روش ایستاسازی و بهترین مدل پیش بینی کننده ی مربوط به آن، پیش بینی گردید. نتایج حاصل از آزمون من-کندال نشان داد که داده های بارندگی ماهانه ی ایستگاه سینوپتیک اردبیل در دوره ی آماری موردمطالعه دارای روند کاهشی (6119/0-=Z) بوده، اما این روند در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار نیست. بررسی داده های بارندگی ماهانه ی موردمطالعه نشان داد که خودهمبستگی معنی داری در تأخیرهای 12، 24، 36 و 48 ماهه وجود دارد. نتایج مربوط به بارندگی ماهانه ی پیش بینی شده در 5 سال آینده (2020 تا 2024) با استفاده از بهترین روش ایستاسازی و بهترین مدل سری های زمانی در ایستگاه سینوپتیک اردبیل نشان داد که مقدار بارندگی سالانه در 4 سال از 5 سال آینده نسبت به میانگین بارندگی 20 سال گذشته، بین 3 تا 17 درصد کاهش خواهد یافت که بیش ترین کاهش مربوط به سال 2022 میلادی است. مقدار بارندگی فقط در سال 2023 معادل 3/0 درصد افزایش خواهد یافت.

روش های مختلفی برای تبدیل داده های بزرگ مقیاس به داده های اقلیمی منطقه ای گسترش یافته اند که در کم تر مطالعه ای نتایج این روش ها از لحاظ آماری مورد مقایسه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه ، مقایسه ی نتایج مدل های SDSM و LARS-WG در ریزمقیاس نمایی داده های خروجی مدل های گردش عمومی CANE-SM2 و HADGEM2-ES تحت سناریوهایRCP2.6 ، RCP4.5 وRCP8.5 است. جهت انجام این مطالعه ، دمای حداقل، دمای حداکثر و بارش در دوره ی پایه (2005-1980) ایستگاه سینوپتیک اراک مورداستفاده قرار گرفت و نتایج حاصل از پیش بینی های دو مدلSDSM و LARS-WG برای سه دوره ی 2040-2021، 2060-2041 و 2080-2061 مقایسه شد. به منظور ارزیابی عملکرد مدل ها شاخص های RMSE، R2، MAE و NSE استفاده شد. بر اساس نتایج شاخص های ارزیابی، هر دو مدل کارآیی مناسبی در شبیه سازی متغیرهای اقلیمی دارد. نتایج ریزمقیاس نمایی دو مدل نشان داد که به طورکلی در هر سه سناریو و هر سه دوره از ماه ژانویه تا ژوئن مقادیر پیش بینی دمای حداقل و دمای حداکثر نسبت به دوره ی پایه افزایش می یابد و مدل LARS-WG در مقایسه با مدل SDSM مقدار دمای حداقل و حداکثر را نسبت به دوره ی پایه بیش تر برآورد نموده است. تغییرات بارش پیش بینی شده به وسیله ی دو مدل SDSM و LARS-WG دارای روند مشخصی نبوده است. بررسی درصد تغییرات داده های دما و بارش نشان داد که خروجی مدل SDSM تغییرات بیش تری را در بارش و خروجی مدل LARS-WG تغییرات بیش تری را در دمای حداقل و دمای حداکثر نسبت به دوره ی پایه نشان می دهد. بر اساس نتایج این مطالعه نمی توان برتری دقیقی برای هر یک از مدل های موردمطالعه بیان کرد، ولی به طورکلی می توان گفت که نتایج پیش بینی دو مدل در اکثر موارد از نظر آماری اختلاف معنی دار (01/0P<) دارند.

هدف تحقیق حاضر، بررسی وضعیت خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی منطقه و بررسی ارتباط آن ها می-باشد. بدین منظور، پس از بررسی همگنی و رفع نواقص آماری به ارزیابی خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص SPI و  SRIدر مقیاس های مختلف زمانی پرداخته شد. سپس ارتباط بین خشک سالی هواشناسی و خشک سالی هیدرولوژیکی و ارتباط بین خشک سالی هواشناسی با وقوع خشک سالی هیدرولوژیکی با تأخیر های زمانی مختلف، با استفاده از همبستگی پیرسون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی وضعیت خشک سالی و مقایسه شاخص های مذکور نشان داد که در همه ایستگاه های هواشناسی از حدود سال 1379 دوره-های خشک سالی افزایش یافته و بیشترین ارتباط بین این دو نوع خشک سالی، در دوره 48 ماهه است. همچنین بر اساس نتایج شدت خشک سالی هیدرولوژیکی در منطقه بیشتر از خشک سالی هواشناسی است. براساس مقدار میانگین شاخص های خشک سالی، تعداد دوره های خشک سالی های هواشناسی 14 سال، و تعداد دوره های خشک سالی های هیدرولوژیکی 15 سال بوده که شدیدترین آن ها به ترتیب در سالهای 1367 و 1387 رخ داده است. خشک سالی هواشناسی در ابتدای دوره مطالعه تأثیر زیادی روی خشک سالی های هیدرولوژیکی نداشته؛ ولی از سال 1383 شدت خشک سالی هیدرولوژیکی در منطقه افزایش یافته است. همبستگی بین شاخص SPI و شاخص SRI در ایستگاه های مختلف مورد مطالعه، روند یکسانی نداشته و بیشترین معنی داری بین شاخص های خشک سالی هیدرولوژیکی و هواشناسی 48 ماهه وجود داشته است (6 مورد از مجموع 11 مورد با ضریب همبستگی بین 53/0 تا 872/0). بر اساس نتایج حاصل از همبستگی پیرسون بین دو شاخص مورد استفاده با تأخیرهای 1، 2، 3 و 4 ماهه، در 9 ایستگاه بیشترین مقدار همبستگی بین شاخص  SPI هر دوره با شاخص SRI همان دوره مشاهده شد. بنابر نتایج حاصله، خشک سالی هواشناسی بلافاصله باعث کاهش جریان رودخانه های منطقه شده و بر شاخص خشک سالی هیدرولوژیکی تأثیر می گذارد.

در مناطق شهری به دلیل توسعه سطوح نفوذناپذیر و به دنبال آن افزایش قابلیت تولید رواناب، احتمال بروز پدیده های مخرب سیلابی بیش از سایر مناطق است. اولین گام در مدیریت سیلابهای شهری شناسایی مناطق بحرانی می باشد. در این پژوهش به منظور اولویت بندی زیرحوزه های شهرستان ارومیه نسبت به سیل خیزی از تکنیک چند معیاره فرارتبه ای پرومته II (PROMETHEE II) استفاده شده است. برای این منظور، ابتدا مرز واحدهای هیدرولوژیکی در ArcGISبا توجه به شیب منطقه و وضعیت کانال های انتقال آب و محل اتصالات آنها، مشخص و تعداد 22 زیرحوزه تعیین شد. خصوصیات فیزیوگرافی زیرحوزه ها (ارتفاع رواناب، نفوذناپذیری، ارتفاع زیرحوزه، شماره منحنی، طول آبراهه اصلی، فرم زیرحوزه، محیط و مساحت آن) به عنوان معیارهای رتبه بندی انتخاب شدند. وزن هر یک از این متغیرها از عواملی است که تاثیر بسیار زیادی بر فرآیند رتبه بندی زیرحوزه ها می گذارد و لازم است با حساسیت خاصی تعیین گردد. از طرفی، اثر متغیرهای مختلف از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است. برای روشن شدن این مسئله، در این پژوهش تعیین وزن معیارها یک بار به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)و بار دیگر بر اساس آنالیز مولفه های اصلی (PCA) انجام شد. با توجه به وزن و مقدار هر معیار در هر گزینه (زیرحوزه)، تکنیک پرومته IIبرای هر یک از دو گروه وزن تعیین شده، اجرا وزیرحوزه های منطقه نسبت به سیل خیزی اولویت بندی شد و مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد در الویت زیرحوزه ها بر اساس دو روش وزن دهی تفاوتهایی وجود دارد. وزن معیار اول که عمق رواناب است برای روش های PCAو AHPمتفاوت بوده و به ترتیب برابر با 150/0 و 280/0 می باشد. تاثیر اختلاف وزن معیارها و اولویت آنها در ایجاد سیل، قابل ملاحظه بوده است؛ به طوریکه از بین هفت زیرحوزه بحرانی نخست، تنها چهار زیرحوزه به طور مشترک حضور دارند که از این چهار زیرحوزه نیز تنها دو زیرحوزه دارای رتبه یکسانی هستند. این موضوع نشان می دهد که روش PCAبه دلیل ملاحظه اثر ویژگی های مکانی معیارها و حذف خطای موجود در روش های مبتنی بر نظرسنجی، از دقت بیشتری در وزن دهی معیارها برخوردار است.

امروزه نفوذ آب به داخل خاک به علت کاهش بارش، چرای زیاد مراتع و کاربری اراضی کاهش یافته است؛ درنتیجه بیشتر بارش ها به رواناب تبدیل و از دسترس خارج می شود؛ همچنین در این مناطق الگوهای بارندگی در دو مقیاس زمان و مکان پیش بینی نشدنی هستند؛ اما بارش با بهره گیری از مدیریت یکپارچه حوضه آبخیز برای ذخیره و به دست آوردن منبعی مطمئن و اقتصادی استفاده می شود. مدیریت یکپارچه حوضه آبخیز نیازمند میزانی از اطلاعات است که با ایجاد و مطالعه روابط هریک از مؤلفه ها به دست می آید. تکنیک های RS، AHP و GIS اطلاعات به روز و ارزشمندی از منابع طبیعی و مؤلفه های فیزیکی زمین به دست می دهد. در این مطالعه مکان های دارای پتانسیل دستیابی به بارش با بهره گیری از RS، GIS و AHP شناسایی شدند. برای تصمیم گیری از همپوشانی لایه های اطلاعاتی نقشه های شبکه زهکشی، پتانسیل تولید رواناب، شیب، کاربری اراضی، عمق خاک و بافت خاک استفاده شد. سایت های مناسب برای هریک از روش های تغذیه/دستیابی به بارش با استفاده از دستورکار های ایران برای عملیات دستیابی به بارش و پژوهش های بین المللی تعیین شد. براساس نتایج، مناطق مناسب برای ساخت سدهای اصلاحی، ساخت کنتور فارو، بانکت و پیتینگ به ترتیب 627، 253، 247 و 81 هکتار (8/9، 9/3، 8/3 و 2/1 درصد از کل منطقه) را شامل می شوند. درنتیجه روش های به کاررفته در پژوهش حاضر نسبت به سایر روش ها، نشان دهنده بیشترین دقت، صحت و توانایی در حوضه های بزرگ تر است.

با افزایش جمعیت و کاهش سرانه ی آب شیرین در دسترس، جمع آوری و استفاده از رواناب های به عنوان یک منبع تأمین آب مطمئن و مناسب خصوصاً جهت توسعه ی ی فضای سبز شهری و به عنوان منبع غیر آشامیدنی موردتوجه مدیران شهری قرار گرفته است. ولی وجود منابع آلاینده ی غیرنقطه ای در مناطق شهری به عنوان چالش اصلی در جمع آوری و استفاده ی مجدد از رواناب ها مطرح است. در این تحقیق، به بررسی رابطه ی کیفیت رواناب های شهری با خصوصیات بارش و دبی در یکی از زیرحوضه های شهری استان تهران پرداخته شده است. جهت انجام این مطالعه، بر اساس آمار بارش و پارامترهای کیفی رواناب اندازه گیری شده در خروجی حوضه ی شهری مقصود بیگ تهران و هم چنین نمونه گیری لحظه ای انجام شده از رواناب خروجی آن در تعداد 25 رخداد بارندگی، به بررسی رابطه ی کیفیت رواناب با خصوصیات بارش در مقیاس های سالانه، فصلی و تک بارش پرداخته شد. سپس، رابطه ی بین خصوصیات بارش و دبی با فاکتورهای کیفی آب، با استفاده از روش های آماری پیرسون و آنالیز تجزیه واریانس یک طرفه موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که به طورکلی میزان املاح محلول در رواناب ها با افزایش میزان بارش کاهش میابد، و بین بارش و میزان هدایت الکتریکی و میزان املاح محلول رابطه ی معکوس معنی داری وجود دارد(P<0,05). در میان خصوصیات بارش، شدت بارش بیش ترین تأثیر را در تغییر فاکتورهای کیفی رواناب داشته است (با میزان ضریب همبستگی 0/56، 0/68 بین میزان بارش با هدایت الکتریکی و میزان املاح محلول). از لحاظ زمانی، بیش ترین تغییرات در مقیاس فصلی، در فصول بهار و زمستان است و از لحاظ تک بارش ها بیش ترین املاح در بارش های زیر 10 میلی متر مشاهده شده است.

در بررسی تغییرات مکانی پارامتر های کیفی آب های زیرزمینی برای شناخت وضعیت کیفی آبخوان، منابع آلوده کننده و تعیین مناسب ترین راهکارهای مدیریتی، روش های زمین آماری و GIS ابزار مفیدی هستند. در این پژوهش، توزیع پارامتر هایی نظیرEC ،TDS ، TH و pH در منابع آب زیرزمینی دشت زنجان با استفاده از روش های زمین آماری عکس فاصله (IDW)، توابع شعاعی(RBF)، تخمین گر موضعی (GPI)، تخمین گر عام (LPI) و روش کریجینگ معمولی (OK) در نرم افزار ArcGIS بر اساس نمونه های آب زیرزمینی 34 حلقه چاه ارزیابی و نقشه های پراکنش مکانی هر کدام تهیه شد. پس از بررسی واریوگرام و مشخص شدن مکانی بودن تغییرات پارامتر ها، اقدام به میان یابی پارامتر ها شد و با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل (CV) و ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE)، بهترین مدل ارزیابی با کمترین مقدار RMSE انتخاب شد. نتایج نشان داد، پارامترهای EC و pH با استفاده از روش عکس فاصله و پارامترهای TH و TDS با استفاده از روش تخمین گر توابع شعاعی کمترین مقدار RMSE را داشته اند و برای تهیه نقشه توزیع مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی از این روش ها استفاده شد. با توجه به استاندارد آب آشامیدنی سازمان بهداشت جهانی و نقشه های به دست آمده از زمین آمار، پارامتر pH در کل دشت برای شرب بدون محدودیت است و مقدار پارامتر EC در چهار چاه والایش، دیزج آباد، زنجان و مهتر در جنوب شرقی، مرکز و شمال غربی دشت محدودیت دارد که ناشی از فعالیت های کشاورزی در این منطقه است. مقدار پارامتر TDS بجز شمال شرقی در کل دشت دارای محدودیت زیاد از نظر مصرف شرب است. در تعداد کمی از چاه های دشت مقدار TH بدون محدودیت است و مقادیر این پارامتر در دشت زنجان از نظر شرب محدودیت ایجاد می کند و از نظر سختی، آب کلیه چاه ها در طبقه سخت و خیلی سخت طبقه بندی می شوند. به نظر می رسد، دلیل روند کاهش کیفیت آب زیرزمینی برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی و حفر چاه های غیرمجاز و گسترش فعالیت های صنعتی است.

خشکسالی پدیده ای طبیعی واقلیمی است که همه ساله گریبان گیرمناطق وسیعی درسراسردنیامی شودو وقوع آن امری اجتناب ناپذیراست.این پدیده موجب اختلال دراکوسیستم می شود.اکوسیستم های مرتعی مناطق خشک که بخش چشمگیری ازسرزمین مانیزدرقلمروآن قراردارددرمجموع نظامهای شکننده ای هستندکه دربرابرتغییرات اقلیمی به سادگی درمعرض انهدام قرارمی گیرند.بنابراین شناخت وپایش خشکسالی باشاخص های معتبر، اولین قدم درجهت مدیریت این پدیده محسوب می شود.پایش خشکسالی همان ارائه اطلاعات بهنگام از دوام،شدت وتوسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه است که بااستفاده ازسیستم های سنتی مرسوم دشواراست.فن آوری سنجش ازدورعلی رغم عمرکوتاه خود، به همراه سیستم های اطلاعات جغرافیایی،توانائی خودرادرارائه اطلاعات سودمندوبه موقع درباره پدیده خشکسالی نشان داده است.تحقیق حاضردرمراتع استان اصفهان وبمنظورپایش خشکسالی انجام شده است.دراین تحقیق سعی گردیده از شاخص های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی محدوده استفاده گردد. نظر به مقایسه رابطه بین شاخص های ماهواره ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص های ماهواره ای، به منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانه نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی به تیپ های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 بکار گرفته شد. برای استخراج شاخص های ماهواره ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت هشت روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه های رشد، قبل و بعد از آن تهیه گردید. با توجه به متفاوت بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال ها به منظور بررسی صحت نتایج بکار رفت. نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف نشان داد که سال 2000 خشکسالی شدید،2007 و 2009 ترسالی در محدوده های مورد مطالعه رخ داده است. بررسی شاخص در بازه های زمانی سه، شش, نه، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد که نوسانات خشکسالی در بازه های زمانی کوتاه مدت در مقایسه با بازه های زمانی بلند مدت بیشتر است. اما از تداوم کمی برخودارند. به همین دلیل در بازه زمانی کوتاه مدت تعداد وقوع خشکسالی در ماه بیشتر از سایر بازه های زمانی است. با توجه به ارتباط خشکسالی و بارندگی، بررسی نتایج شاخص خشکسالی هواشناسی و مقادیر بارندگی نشان داد که شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه ماهه با مقادیر بارندگی در سطح یک درصد همبستگی معنی دار دارند. به عبارت دیگر تغییرات مقادیر بارش ماهانه بر روند تغییرات شاخص SPI در بازه زمانی کوتاه مدت موثر است. مقایسه آماری بین نتایج بدست آمده از محاسبه شاخص-های ماهواره ای با شاخص خشکسالی هواشناسی نشان داد که شاخص SPI در بازه کوتاه مدت با شاخص های حرارتی و شاخص NMDI در سطح یک درصد بیشترین همبستگی را نشان می دهد.

تغییر کاربری اراضی غیر شهری به اراضی شهری و ورود پساب های خام شهری و روستایی به داخل رودخانه ها به ویژه در مناطقی که رودخانه از میان شهرها می گذرد، کیفیت آب را به شدت کاهش داده و کمّیت آن را نیز تحت تأثیر قرار می دهد و در مواردی می تواند شیوع بیماری ها و یا کاهش کیفیت محصولات کشاورزی را به همراه داشته باشد؛ بنابراین، باتوجه به اهمیت این تغییرات در مدیریت منابع آب سطحی و تأثیر شهرسازی بر هردو پارامتر مذکور، به ویژه در رودخانه های شهری؛ هدف اصلی این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی و مکانی کمّیت و کیفیت رواناب رودخانه بالوخلوچای و تأثیر توسعه شهری اردبیل بر آن است. نتایج طبقه بندی تصاویر ماهواره ای لندست منطقه به روش نظارت شده با الگوریتم بیشترین شباهت در محیط نرم افزار ENVI نشان داد که مساحت منطقه شهری در طول 15 سال اخیر 1568 هکتار افزایش داشته است. همچنین، نتایج تحلیل داده های دبی روزانه و پارامتر های کیفیت آب ماهانه ثبت شده در ایستگاه های هیدرومتری ورودی جریان (پل الماس) و خروجی جریان (گیلانده) نشان داد که شیب کاهشی دبی متوسط روزانه در خروجی کمتر از ورودی و شیب کاهشی کیفیت آب در خروجی بیشتر از ورودی است. این می تواند ناشی از افزایش تولید و تخلیه رواناب های سطحی آلوده آلوده شهری به رودخانه در اثر افزایش سطوح نفوذناپذیر شهری و تولید آلاینده ها باشد.

اگرچه بارندگی های مناطق خشک از لحاظ میزان و پراکنش دارای میزان کم و پراکنش نامناسبی هستند ولی با توجه به اهمیت آب در این مناطق ، ذخیره نزولات و تغذیه سفره های زیرزمینی با همین میزان از بارندگی نیز دارای اهمیت و توجیه اقتصادی و اجتماعی است. روشهای ذخیره نزولات شامل همه روشهای جمع آوری و ذخیره نزولات می باشد.هدف اصلی از انجام این مطالعه شناسایی مناطق دارای استعداد و اولویت برای اجرای طرحهای مختلف ذخیره نزولات با استفاده از تصاویر ماهواره ای و سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد بطوری که بتوان با استفاده از اطلاعات به دست آمده از تصاویر ماهواره ای و اندازه گیری ها و کنترل های زمینی بتوان مناطق مستعد برای ایجاد هر یک از روشهای ذخیره نزولات را تعیین کرد.برای انجام این تحقیق ابتدا زیر حوضه های حوضه آبخیز مورد مطالعه واقع در دشت کاشان مشخص گردید و در قسمت های مختلف هر زیر حوضه پارامترهای موثر در تعیین نوع سازه های ذخیره نزولات شامل عامل رواناب با دوره بازگشت 50 ساله، بافت خاک، شیب، پوشش زمین و درجه آبراهه ها در شبکه زهکشی محاسبه شد. سپس به هر یک از عوامل ذکر شده امتیاز داده شد و بر اساس اینکه بهترین منطقه برای انجام هر یک از روشهای ذخیره نزولات دارای چه مشخصاتی است روش مناسب برای هر منطقه تعیین شده و بر این اساس نقشه اولویت بندی منطقه از نظر روش ذخیره نزولات تهیه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با استفاده از این روش می توان برای حوضه های آبخیز بزرگ بطور یکپارچه برنامه ریزی نموده و نتایج حاصل از دقت بالاتری نسبت به سایر روشها برخوردار است.

چکیده: امروزه خطر ناشی از کاهش کمی و کیفی منابع آب زیر زمینی به عنوان چالشی در پیش روی منابع آب کشور قرار دارد لذا آب های زیر زمینی به عنوان یک ذخیره آبی سالم باید بیش از بیش مورد توجه قرار گیرد، با توجه به این مهم ضرورت آگاهی از چگونگی تغییرات زمانی و مکانی این متغییر در مناطق گوناگون دارای اهمیت بسزایی است و زمین آمار به عنوان ابزاری مناسب ما را در رسیدن به این امر یاری می کند. هدف از انجام این مطالعه بررسی کیفیت آب های زیر زمینی دشت کاشان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و روشهای زمین آمار می باشد. جهت انجام این مطالعه تغییرات Ec,Na,Hco3و Ca 42 چاه پیزومتری که دارای آمار کامل و مناسب از سال 1388-1380 بودند استفاده شد و با روش های زمین آمار کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی، روش عکس فاصله، تابع شعاعی، درون یاب موضعی و درون یاب عام تغییرات این متغییرها مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی نرمالیته داده واریوگرام ترسیم شد. در این تحقیق از مدل کروی به دلیل استحکام ساختار فضایی قوی جهت برازش واریوگرام بر روی پارامتر های کیفی استفاده شد. نتایج ارزیابی روش های زمین آمار که در این تحقیق به کار برده شد نشان داد که از بین روش های انتخابی برای ترسیم نقشه تغیرات Hco3، روش تابع شعاعی به دلیل بالاتر بودن R و کم بودن مقدار RMSE (44/0 R=و76/1 RMSE=) به عنوان بهترین روش شناخته شد. جهت ترسیم نقشه ی تغیرات SAR ، روش کریجینگ معمولی (با مقادیر 75/0R= و96/1RMSE=)، جهت ترسیم نقشه تغیرات کلسیم، روش کریجینگ معمولی (با مقادیر41/0 R= و 75/5RMSE=) و جهت ترسیم نقشه تغیرات NA روش درون یاب موضعی (با مقادیر 55/0R=و24/8 RMSE=) انتخاب گردیدند. بررسی نقشه های بدست آمده نشان می دهد که بطور کلی هر چه از سمت غرب به سمت شرق حوضه حرکت می کنیم از کیفیت آب زیر زمینی کاسته می شود که علت اصلی این امر توسعه نامناسب اراضی کشاورزی و بهره برداری بیش از حد آب های زیر زمینی می باشد که باعث هجوم آب های شور و در نهایت بی کیفیتی آب های زیر زمینی در این مناطق می گردد.

بررسی روابط بین پارامترهای مختلف خاک با داده­های ماهواره­ای گامی مؤثر در شناسایی و تفکیک رخساره­های کویری است. در همین راستا، تحقیق حاضر با هدف بررسی روش­های مختلف رگرسیون دو متغیره بر اساس روابط بین مؤلفه­های مختلف خاک با داده­های ماهواره­ای سنجنده ASTER در شناسایی رخساره­های پلایای ابرکوه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا از خاک سطحی30 پروفیل در منطقه مطالعاتی برداشت و در آزمایشگاه مقادیر EC، PH، درصد رطوبت اشباع و مقادیرکاتیون­ها و آنیون­های مربوط به هر نمونه اندازه­گیری گردید. پس از انجام پردازش­های لازم بر روی تصاویر ماهواره­ای، با تعیین نقاط زمینی بر روی تصاویر، ارزش پیکسل­های نظیر نقاط زمینی در باندهای مختلف استخراج گردید. سپس رابطه بین داده­های ماهواره­ای و نتایج حاصل از آزمایش­های خاک منطقه با استفاده از روش­های مختلف رگرسیون دو متغیره خطی مورد ارزیابی قرار گرفت و دقت مدل­ها با استفاده از فاکتورهایی نظیر خطای تخمین و تأیید، مجذور میانگین مربعات خطا، ضریب همبستگی و ضریب کارایی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته­های پژوهش بیانگر دست یابی به مدل­هایی با ضریب همبستگی کمینه 45 درصد، خطای نسبی تخمین و تأیید بیشینه به ترتیب4/247 و 7/2489 ، مجموع میانگین مربعات خطای کمتر و ضریب کارایی کمینه 19 درصد می­باشد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که هیچ گونه رابطه معنی داری بین میزان قلیایی بودن و درصد رطوبت اشباع با داده­های ماهواره­ای در منطقه مطالعاتی وجود ندارد.

امروزه با پیدایش فناوری سنجش از دور، امکان بهره برداری از آن برای مطالعه ی بسیاری از ویژگی های خاک، همچون اندازه ی هندسی ذره ها و تعیین بافت خاک با صرف وقت و هزینه ی کمتری فراهم شده است. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر اجزای بافت خاک و میانگین هندسی ذره ها بر پاسخ طیفی سطح خاک، در دشت خاتم با استفاده از داده های ماهواره ای سنجنده ASTER است. بدین منظور در 23 آگوست سال 2007 میلادی، مطابق با زمان اخذ تصویر، نمونه برداری از سطح خاک در 76 پروفیل به شکل تصادفی انجام گرفت. مقادیر مربوط به بافت نمونه های خاک به روش هیدرومتری در آزمایشگاه و درنهایت میانگین هندسی قطر ذره ها برای هر نمونه محاسبه شد. پس از انجام تصحیحات هندسی و رادیومتریک و سایر پردازش ها روی تصاویر، برای بررسی اثر بافت و میانگین هندسی ذره های خاک بر بازتاب زمینی، از روش رگرسیون چندمتغیره بین مقادیر تخمینی هر لایه ی اطلاعاتی و مقادیر آزمایشگاهی در نقاط آموزشی استفاده شد. درنهایت دقت مدل ها بر اساس ضریب تبیین حاصل از برازش خط بین مقادیر مشاهداتی و تخمینی نقاط تست مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که باند مادون قرمز نزدیک سنجنده ی استر، می تواند در تعیین درصد شن (با ضریب تبیین 5/0 و خطای استاندارد 9/11)، سیلت (با ضریب تبیین 4/0 و خطای استاندارد 09/10)، رس (با ضریب تبیین 57/0 و خطای استاندارد 46/3) و میانگین هندسی ذره های خاک (با ضریب تبیین 4/0 و خطای استاندارد 09/0) منطقه ی مطالعاتی مؤثر باشد. همچنین نتایج نشان داد که ارتباط معناداری بین مقادیر بازتاب طیفی سایر باندهای اصلی و فاصله ی اقلیدسی از خط خاک با مقادیر آزمایشگاهی سیلت، شن و میانگین هندسی ذره ها وجود ندارد.

مدیریت صحیح منابع آب و خاک در یک حوضه ی آبخیز مستلزم شناخت توان تولید رسوب آن بوده و از طرفی جهت شناسایی دقیق عوامل تخریب خاک نیاز به اطلاعات پایه ی دقیق می باشد. امروزه وجود سامانه های دقیق و ابزار و مدل های مختلف این توانایی را در اختیارمحققان قرار داده تا بتوانند اطلاعات پایه را ذخیره، بازیابی و به روز نمایند. هدف از انجام این مطالعه بررسی و برآورد میزان فرسایش و رسوب زایی در یک حوضه ی آبخیز با استفاده از مدل های EPM، MPSIAC وPSIAC و بهره گیری از قابلیت های سامانه ی اطلاعات جغرافیایی (GIS) می باشد. برای انجام این تحقیق نقشه واحدهای همگن با استفاده از نقشه های شیب، کاربری اراضی و زمین-شناسی تهیه گردید. هر یک از عوامل مؤثر در فرسایش و پارامترهای موجود در مدل ها به طور جداگانه در هر واحد کاری اندازه گیری و در نهایت برای هر یک از زیرحوضه ها میزان فرسایش و تولید رسوب سالانه محاسبه شد. نقشه ی کاربری اراضی با استفاده از تصاویر سنجنده ETM ماهواره لندست بعد از کلاس بندی تهیه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق میزان رسوب تولیدی سالیانه با روش های MPSIAC، EPMو PSIAC در زیرحوضه شماره ی یک حوضه ی مورد مطالعه به ترتیب 22/14، 2/15 و 5/13 تن بر هکتار، در زیرحوضه شماره 2 به ترتیب 19/14، 18 و 4 تن بر هکتار و برای کل حوضه 05/22، 9/14 و 12 تن بر هکتار برآورد گردید. نتایج حاصل از مقایسه RMSE در تعیین صحت روش ها نشان داد که روش PSIAC برای برآورد میزان فرسایش و تولید رسوب سالیانه در شرایط طبیعی و خاکی حوضه مورد مطالعه نسبت به دو روش دیگر مناسب تر می باشد.

یک سیستم رودخانه­ای یک سیستم بازاست که از درگیر شدن ارتباطات مختلف و پیچیده شکل می گیرد. خصوصیات ذاتی حوضه ها از یک سو و عوامل خارجی از سوی دیگر رفتارهای رودخانه را متاثر می سازد.وجود ارتباطات متقابل متعدد از جمله ارتباطات جریان ورسوب حمل شده وتاثیر عوامل ژئومورفولوژی حوضه و مدل سازی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در این مطالعه دونوع شبکه عصبی مصنوعی ژئومورفولوژیکی و غیر ژئومورفولوژیکی برای پیش بینی بار رسوب جریان رودخانه سمندگان طراحی گردید و نتایج آن با دو نوع مدل رگرسیونی ژئومورفولوژیکی و غیر ژئومورفولوژیکی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج طراحی شبکه های عصبی مبین کارآیی خوب شبکه های چند لایه ی پرسپترون با الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا است. نتایج نشان داد که شبکه عصبی ژئومورفولوژیکی با ضریب تبیین 862/0 و مجذور میانگین مربعات خطای 815/1 در مقایسه شبکه عصبی غیر ژئومورفولوژیکی با ضریب تبیین 827/0و معیار خطای031/2 میزان رسوب جریان را بهتر پیش­بینی می کند. نتایج ارزیابی مدل های رگرسیونی مبین عملکرد ضعیف­تر آن ها در مقایسه با روش شبکه عصبی مصنوعی است به طوری که ضریب تبیین مدل رگرسیونی ساده غیر ژئومورفولوژیکی 759/0و معیار خطای 395/2 و ضریب تبیین مدل رگرسیونی ژئومورفولوژیکی برابر 811/0 با معیار خطای معادل 142/2 است. همچنین از مقایسه نتایج مدل های مختلف چنین استنباط می شود زمانی که پارامترهای ژئومورفولوژیکی نظیر شاخص ناهمواری، شاخص گردی و شاخص تراکم زهکشی در مدل سازی وارد شوند نتایج ارزیابی آن ها مناسب­تر می شود.

تعیین کیفیت آب در مدیریت منابع آب از اهمیت خاصی برخوردار بوده و پایش و پهنه بندی آن به عنوان یک اصل مهم در برنامه ریزی ها باید مد نظر قرار گیرد.منظور از انجام این تحقیق، تعیین مناسبترین روش میان یابی جهت تعیین کیفیت آب با استفاده از نمودار شولر می باشد. برای انجام این مطالعه از چاه های مشاهده ای(27 حلقه چاه) در منطقه ای آبرفتی و همگن با آبخوان آزاد در محدوده ی شهرستان آباده استفاده شد. جهت تعیین کیفیت آب از نمودار شولر که معمول ترین روش برای طبقه بندی کیفیت آب شرب در مطالعات هیدرولوژی است، بهره گرفته شد.برای پهنه بندی کیفیت آب محدوده ی مورد مطالعه از روش های گوناگون میان یابی کریجینگ (با سمی واریوگرام های خطی، دایره ای، کره ای، گوسین و نمایی)، IDW و Spline و سیستم اطلاعات جغرافیایی( GIS ) استفاده و نتایج هر کدام با یکدیگر مقایسه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که از بین روش های ذکر شده، روش کریجینگ با سمی واریوگرام های نمایی و دایره ای برای میان یابی و در نهایت پهنه بندی کیفیت آب شرب مناسب ترین روش ها هستند.