رضا قضاوی

مدیریت جامع به عنوان رویکردی جدید در راستای برنامه ریزی، توسعه، مدیریت منابع آب و پوشش گیاهی با تأکید ویژه بر مسائل اقتصادی و اجتماعی و زیست محیطی مطرح می باشد. هدف از این پژوهش ارائه راهبرد های مدیریت جامع حوضه دوآبی با استفاده از مدل SWOT و تعیین اولویت اجرا با QSPM است. برای این منظور ابتدا نقاط ضعف، قوت، فرصت و تهدید حوضه مورد مطالعه با استفاده از روش طوفان فکری و تصمیم گیری گروهی برای حوضه آبریز دوآبی استان تهران استخراج و سپس اهمیت نسبی و ارزش ن هایی هر یک از عوامل ماتریس در ارزیابی تعیین و بررسی شدند. به منظور اولویت بندی راهبرد ها نیز از ماتریس QSPM استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد مؤلفه وجود چشمه و قنات و انهار در حوضه با وزن 24/0 به عنوان مهم ترین نقطه قوت، دو مؤلفه ضعف کمبود آب و رطوبت در مناطق پایین دست حوضه و بارندگی کم در محدوه خروجی حوضه با امتیاز وزنی 24/0 به عنوان مهم ترین نقاط ضعف، مؤلفه راه های ارتباطی آسفالته و خاکی درجه 1 و 2 و 3 با وزن 16/0 به عنوان مهم ترین فرصت و مؤلفه سیلاب و خسارات ناشی از آن با وزن 18/0 به عنوان مهم ترین تهدید مشخص شده است. نتایج هم چنین نشان داد که ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و خارجی 15/3 و 16/3 می باشند که بیانگر غلبه قوت ها بر ضعف ها و هم چنین فرصت ها بر تهدید ها بود. به عبارتی حوضه آبریز دوآبی در راهبرد تهاجمی قرار گرفته است. در راستای مدیریت فرصت ها و تقویت آن ها و براساس ماتریس QSPM عملیات مدیریتی، به عنوان اولویت اول و عملیات بیولوژیک در اولویت دوم اجرایی قرار گرفت.

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.

گسترش حوضه های آبریز شهری از طرفی باعث افزایش نیاز آبی این مناطق و از سوی دیگر با افزایش سطوح نفوذناپذیر باعث پاره ای مشکلات از قبیل افزایش حجم و دبی پیک سیلاب، افزایش آلودگی ها، کاهش تغذیه ی سفره های آب زیرزمینی، ایجاد جزایر گرمایی، افزایش دما و... شده است. این پژوهش با هدف تعیین استراتژی های مدیریتی مناسب جهت بهره برداری بهینه از منابع آب در سطح شهر نطنز با رویکرد SWOT انجام شده است. جهت انجام این تحقیق، مهم ترین نقاط ضعف و قوت و همچنین فرصت ها و تهدیدات حوضه ی آبریز شهری نطنز در حوضه ی منابع آب شناسایی و بر اساس آن بهترین استراتژی های مدیریتی قابل اجراء تبیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، در حال اجراء بودن سیستم تصفیه ی فاضلاب شهری، برنامه ی شهرداری برای اجرای طرح های جمع آوری رواناب ها و وجود برنامه ی ششم توسعه ی کشور در سطح شهرستان از جمله نقاط قوت و ناکارآمدی سیستم دفع فاضلاب و سیستم زهکشی شهری، عدم توجه به طرح های توسعه ی شهری و عمرانی با موضوع جمع آوری رواناب های سطحی از نقاط ضعف منطقه است. وجود فعالیت های آبخیزداری در بالادست رودخانه های ورودی به حوضه ی شهری و استفاده مجدد و بر جا از رواناب به منظور افزایش منافع عمومی و کشاورزی، از مهم ترین فرصت های منطقه است و وجود سطوح نفوذناپذیر، حفر چاه های متعدد به منظور تأمین آب کارخانجات و عدم وجود تصفیه خانه های فاضلاب شهری از تهدیدهای منطقه است. با توجه به یافته های این پژوهش، نوع استراتژی ساختاری حوضه ی آبریز شهری نطنز، استراتژی تهاجمی است.

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.

رواناب یکی از مهم ترین اجزای چرخه هیدرولوژی است. در هر حوضه ی آبریز برآورد رواناب برای برنامه ریزی دقیق مدیریت منابع آب ضروری است. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی مدل هیدرولوژیکی و نیمه توزیعی SWAT جهت برآورد دبی روزانه ی حوضه های فاقد آمار در مناطق خشک از طریق انتقال پارامتر های واسنجی شده از حوضه ی دارای آمار به حوضه ی فاقد آمار با رویکرد منطقه بندی مبتنی بر خصوصیات فیزیکی است. جهت انجام این مطالعه، ابتدا مدل SWAT در حوضه ی آبریز دارای آمار (خ نچه) واسنجی و صحت سن جی شد. سپس پارام تر های واسنجی ش ده برای ش بیه سازی و تحلیل جریان در بسته نرم افزاری Hydro office-FDC ب ه حوضه ی فاقد آمار س وک چم انتتقال داده شد. ب ر اساس نتایج حاصل از تحلیل حساسیت، از بین پارامترهای حساس در شبیه سازی جریان، پارامتر های HRU-SLP, SLSOIL, SOL-AWC, CANMX, CH-S1 به عنوان حساس ترین پارامتر ها در منطقه ی مورد مطالعه شناخته شدند. معیار های ارزیابی عملکرد مدل PBIAS, R2, NSE به ترتیب برای دوره واسنجی 6/0، 65/0 و 7/10 و برای دوره ی صحت سنجی برابر 47/0، 63/0 و 88/11- به دست آمد که نشان دهنده ی دقت قابل قبول شبیه سازی دبی روزانه در حوضه ی خشک در مقیاس روزانه است. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری شاخص های منحنی تداوم سیلابی (Q5)، مرطوب(Q20-Q10)، متوسط (Q60-Q50-Q40-Q30)، کم آبی (Q95-Q90-Q80-Q70) نشان داد که در 5 درصد از ایام سال (18روز) دبی سیلابی معادل 28/0 مترمکعب برثانیه یا بیشتر از آن است. محدوده ی شاخص های مرطوب، متوسط و کم آبی به ترتیب (12/0–16/0)، (11/0- 08/0) و (024/0– 058/0) مترمکعب برثانیه به دست آمد. استخراج این نتایج می تواند به درک و شناخت بهتر از رفتار هیدرولوژیکی حوضه های فاقد آمار کمک کند.

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.

آگاهی از نحوه تغییرات دبی رودخانه و به دنبال آن تغییرات ویژگی های کمی آب، می تواند کمک شایانی به مدیریت و برنامه ریزی منابع آب نماید. میزان اثرات زیست محیطی و اقتصادی- اجتماعی تغییرات دبی رودخانه، در مدیریت آب زیست محیطی بسیار حائز اهمیت است. لذا در این تحقیق، به منظور بررسی تغییرات کمی آب رودخانه ی هروچای اردبیل، دبی رودخانه با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی گردید. در ادامه با استفاده از مدل اقلیمی LARS-WG داده های دما و بارش به صورت روزانه تحت سه سناریو A2، B1 و A1B برای دوره ی 2040-2014 استخراج و داده های شبیه سازی شده به مدل SWAT وارد و مدل برای دوره ی آماری مذکور اجرا گردید. بر اساس نتایج حاصل از پیش بینی بارش، تحت ش رایط دو سناریو A2 وB1 بارش در دوره ی پیش بینی اف زایش خواهد یافت ولی کاهش بارش تحت شرایط سناریوA1B  اتفاق خواهد افتاد. نتایج شبیه سازی دبی نشان داد که مدل SWAT طی دوره ی واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب با ضریب کارایی 81/0 و 84/0 دارای عملکرد قابل قبولی بوده است. سایر نتایج، افزایش دبی را بر اساس نتایج دو سناریو A2 و B1 و کاهش دبی را بر اساس نتایج سناریو A1B نشان می دهد.

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.

آب های زیرزمینی از مهم ترین منابع آب های متعارف در جهان است. در شرایط کنونی، بخش قابل ملاحظه ای از مصارف آب کشور به خصوص در بخش شرب توسط منابع آب زیرزمینی تأمین می گردد. ورود آلاینده های سطحی به منابع آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با محدودیت کمی و کیفی منابع آب مواجه هستند، از مشکلات جدی است. با توجه به خصوصیات هیدرولوژی و هیدروژئولوژیکی دشت رفسنجان و شرایط بحرانی وضعیت منابع آبی که در این دشت به وجود آمده است. در این پژوهش ب ه منظور بررسی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان دشت رفسنجان نسبت ب ه آلودگی از مدل های دراستیک و گادز استفاده شد. نقشه ی پتانسیل آسیب پذیری مدل دراستیک از تلفیق هفت لایه ی عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط آبخوان، خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی در محیط GIS برای منطقه ی مورد مطالعه تولید شد. نقشه آسیب پذیری مدل گادز نیز از تلفیق چهار لایه نوع آبخوان، محیط غیراشباع، عمق سطح ایستابی و محیط خاک به دست آمد. برای صحت سنجی مدل ها از میزان تغییرات هدایت الکتریکی در سطح دشت استفاده گردید. نتایج نشان داد که شاخص دراستیک برای کل منطقه بین 33/61 تا 75/183 است و دشت رفسنجان را به پنج کلاس آسیب پذیری خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد تقسیم بندی می کند که به ترتیب 54/0، 93/32، 40/55، 54/10 و 59/0 درصد از مساحت دشت را به خود اختصاص داده اند. مدل گادز نیز منطقه ی مورد مطالعه را به سه کلاس آسیب پذیری کم (%27/32)، متوسط (04/67 %) و زیاد (%69/0) طبقه بندی کرد.  

افزایش جمعیت و افزایش نیاز آبی در بخش های مختلف کشاورزی، صنعتی، شرب و بهداشت باعث برداشت بیش از حد مجاز از منابع آب زیرزمینی در دشت ها شده است. هدف از انجام این مطالعه ی بررسی روند تغییرات کمی و کیفی آب های زیر زمینی و پهنه بندی این تغییرات در دشت رفسنجان است. برای انجام این مطالعه ی ابتدا آمار داده های سطح ایستابی در 80 پیزومتر به صورت کمی و در 50 چاه به صورت کیفی به عنوان چاه های منتخب تهیه شد. برای بررسی نوسانات سالیانه ی سطح آب زیرزمینی، هیدروگراف دشت تهیه شد و تأثیر بارش و میزان برداشت برتغییرات سطح آب های زیرزمینی در سال های مختلف از طریق رابطه ی همبستگی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بررسی تغییرات کیفی، نقشه های کیفیت با روش ویلکوکس در ابتدا و انتهای دوره تهیه و مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل شده نقشه های کمی و کیفی آب های زیرزمینی به روش میانیابی کریجینگ معمولی و با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده ی افت کیفیت و سطح آب های زیرزمینی منطقه است به طوری که متوسط افت سالانه سطح آب های زیر زمینی دشت حدود 8/0 متر در سال بوده است و این افت در طول دوره ی مورد مطالعه (1381-1391) روند افزایشی داشته است به طوری که متوسط افت سالانه در سال اول مطالعه از 99/8 درصد به 48/9 درصد در سال آخر رسیده است. براساس نتایج حاصل برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی در اراضی کشاورزی عامل اصلی کاهش کیفیت و افزایش افت سطح آب های زیرزمینی در منطقه می باشد.

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.