علیرضا فرید حسینی

مقدار انرژی خورشیدی که وارد زمین می شود، تابش ورودی (solar radidition) نام دارد. تابش ورودی مجموعه ای از طول موج های فرابنفش، قابل رویت و فروسرخ است. تابش خورشید رسیده به زمین یکی از پارامترها ی مورد نیاز برای مطالعات منابع آب، محیط-زیست و کشاورزی است. این پارامتر بندرت در ایستگاه های هواشناسی اندازه گیری می-شود و از این رو، روش های تجربی زیادی برای برآورد آن با استفاده از سایر پارامترهای هواشناسی ارائه شده است. در این تحقیق، به کمک مدل نروفازی(ANFIS) و مدل های تجربی انگستروم و هارگریوز - سامانی تابش خورشید را برآورد می کنند. برای یافتن مدل مناسب برآورد شدت تابش خورشیدی رسیده به سطح از داده های تابش ایستگاه های سینوپتیک استانهای سیستان و بلوچستان و خراسان شمالی در دوره آماری به ترتیب پنج ساله و هفت ساله استفاده گردید که این داده ها شامل آمار ساعات آفتابی، دمای حداکثر ، دمای حداقل و رطوبت نسبی متوسط می باشد. برای آموزش، آزمایش و اعتبارسنجی مدل ها به ترتیب از 60%، 25% و 15% داده های فوق استفاده گردید. در این تحقیق، دو روش تجربی که به ترتیب مبتنی بر ساعات آفتابی و دمای هوا هستند، جهت برآورد تابش روزانه خورشید درد و شهر زاهدان و بجنورد واسنجی و ارزیابی شدند. همچنین نتایج بدست آمده از مدل نروفازی با مدل های تجربی مقایسه و مشخص شد که مدل نروفازی براورد بهتری نسبت به دو مدل تجربی در بر آورد تابش دارد.

درمیان فرایند های تخریب زمین، فرسایش خاک مهم ترین تهدید برای منابع آب و خاک در مناطق خشک و نیمه خشک بحساب می آید. این تحقیق در حوضه آبریز شیرین دره، منطقه ای نیمه خشک در شمال شرقی ایران، برای ارزیابی روش پتانسیل فرسایش (EPM) و روش هیدروفیزیکی (CSY) در تولید نقشه های پتانسیل فرسایش و بار رسوب با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) انجام شد. داده هایی که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند از نقشه های توپوگرافی، عکس های لندست ETM+، عکس های هوایی و داده های هواشناسی بدست آمده اند. سنجش فرسایش در روش EPM و CSY از طریق فاکتور های طبقه بندی شده انجام شد. در انتها مشخص شد بیشتر مناطق دارای پتانسیل فرسایش زیاد و بسیار زیاد دارای سازنده های زمین شناسی مثل: سرچشمه (Ksr)، سنگانه (Ksn) و رسوبات کواترنری (Q) هستند. همچنین نتایج نشان داد که بیشتر بار رسوب حوضه آبریز شیرین دره مربوط به بخش شرقی است. پیشنهاد می شود که عملیات آبخیزداری و حفاظت خاک در مناطق شرقی حوضه آبریز شیرین دره اجرا گردد.

بارش یکی از اصلی ترین عوامل وقوع سیلاب هاست که به علت عدم پراکندگی مناسب ایستگاه های باران سنجی و تازه تأسیس بودن برخی از این ایستگاه ها در اکثر حوضه های کشور، استفاده از داده های بارش با چالشی جدی روبروست. ازاین رو روش های دورسنجی می توانند یکی از گزینه های مورداستفاده در این زمینه باشند. در پژوهش حاضر، داده های بارش بازتحلیل شده برای حوضه آبریز کشف رود در گام های زمانی روزانه و ماهانه مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس هیدروگراف و پهنه سیلاب آن، با استفاده از داده های بارش ایستگاه زشک و پارامترهای مربوط به حوضه آبخیز زشک در نرم افزارهای HEC-HMS و HEC-RAS ، موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که داده های بارش ERA5 دارای کم برآوردی می باشد و داده های بارش در گام زمانی ماهانه ([0.92-0.68]= R ) دقت بالاتری نسبت به روزانه ([0.081-0.52]= R ) داشت و هیدروگراف جریان آن در مقایسه با هیدروگراف مشاهداتی غیرقابل قبول (0.47- NSE= و 55.16-= PBias ) بود. پهنه سیلاب دبی داده های بارش بازتحلیل شده نیز نسبت به پهنه سیلاب دبی مرجع معادل 0.19- به دست آمد که به دلیل کم برآوردی داده های بارش و به دنبال آن کم برآورد شدن دبی اوج هیدروگراف آن در مدل HEC-HMS این نتیجه به دست آمده است. مطالعات آینده می توانند در خصوص ارزیابی پهنه سیلاب حاصل از داده های بارش محصولات مختلف در نرم افزار HEC-RAS باشند.

در سال های اخیر تصرف روزافزون بستر و حریم رودخانه ها و تغییر کاربری آن ها نه تنها تهدیدی برای دسترسی به آب سالم محسوب می شود، بلکه باعث شده است که با وجود تداوم دوره های خشک سالی، مخاطرات سیل افزایش یابد. مدیریت منابع آب و بهره گیری از سیل و تبدیل آن به یک موهبت الهی بدون شناخت و تحلیل واکنش مؤلفه های هیدرولوژی به تغییر اقلیم و دخالت های انسانی ازجمله تغییر کاربری اراضی بستر و حریم رودخانهها میسر نیست. این پژوهش در سال 1396 در مشهد مقدس و در حوضه ی رودخانه ارداک انجام گرفت. برای ترسیم حوضه ی آبخیز و استخراج پارامترهای فیزیکی آن از تصاویر ماهوارهای ASTER و نرم افزار HEC-GeoHMS استفاده شد. نقشه ی بستر موجود رودخانه و حاشیه ی آن تهیه و به عنوان یک لایه ی جدید به نقشه ی کاربری اراضی حوضه اضافه شد. با هم پوشانی نقشه های کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیکی خاک حوضه در محیط GIS، نقشه ی CN حوضه ی آبخیز و متوسطCN  هر زیرحوضه محاسبه گردید. پس از ورود اطلاعات به مدلHEC-HMS ، مدل اجرا و سیلاب با دوره ی بازگشت های مختلف شبیه سازی شد. نقشه های کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیکی خاک برای شرایط تغییر کاربری بستر رودخانه اصلاح و نقشه ی جدید CN و سپس متوسطCN  هر زیرحوضه تعیین و به مدل معرفی شد. مدلHEC-HMS مجدد برای شرایطی که CN متوسط زیرحوضه ها تغییر و سایر مشخصات آن ها ثابت می مانند، اجرا گردید. نتایج نشان داد که با تغییر بستر رودخانه به کاربری باغی و زراعی، دبی حداکثر سیلاب و حجم رواناب کاهش می یابد که نرخ این کاهش با افزایش دوره ی بازگشت سیلاب کم تر می شود؛ به طوری که برای سیلاب با دوره ی بازگشت 25 ساله در اثر تغییر کاربری اراضی بستر رودخانه، دبی حداکثر سیلاب و حجم رواناب به ترتیب 3/3 و 6/2 درصد کاهش را نشان می دهد.