رضا مدرس

برآورد رواناب در یک حوضه آبریز اهمیت زیادی در مدیریت منابع آب حوضه دارد. با وجود مدل های فیزیکی و آماری که هر کدام برخی از پارامترهای حوضه را به منظور برآورد رواناب را در بر می گیرند، استفاده از شبکه های عصبی به عنوان یک مدل جعبه سیاه نیز یکی از روش های مناسب محسوب می شود. هدف این تحقیق استفاده از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه به منظور برآورد میزان رواناب روزانه از روی بارندگی روزانه حوضه آبریز پلاسجان است. ابتدا سری های بارندگی روزانه سه ایستگاه واقع در منطقه و سری روزانه دبی ایستگاه پلاسجان به سری نرمال تبدیل و با توجه به خود همبستگی و همبستگی عرضی بارندگی و رواناب، شش متغیر به عنوان ورودی به شبکه انتخاب شد. در پایان مشخص شد شبکه عصبی پرسپترون با چهار لایه مخفی اعتبار بیشتری در برآورد رواناب نسبت به سایر شبکه ها دارد.

در این پژوهش به بررسی تغییرات زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی دشت اصفهان - برخوار، نجف آباد، و چادگان در دوره آماری بیست و پنج ساله (1990 2015) و ارتباط آن با تغییرپذیری بارندگی سالانه پرداخته شد. روند نوسانات سطح آب زیرزمینی در مقیاسِ ماهانه، فصلی، و سالانه با استفاده از آزمون ناپارامتری من- کندال و تخمینگر شیب سن محاسبه شد. سپس، هیدروگراف معرف آبخوان در هر دشت تهیه شد. نقشه های پهنه بندی سطح آب زیرزمینی با استفاده از روش کریجینگ در هر سال از دوره مورد مطالعه ترسیم و نقشه هم افت سطح آب زیرزمینی تهیه شد. نتایج نشان داد به طور کلی در همه دشت ها و در بیشتر پیزومترها روند تغییرات سطح آب زیرزمینی کاهشی است. متوسط افت سطح ایستابی در دشت های اصفهان - برخوار، نجف آباد، و چادگان به ترتیب 468/0، 12/1، و 638/0 متر در سال است. روند کلی هیدروگراف معرف آب زیرزمینی در هر دشت نزولی و بیانگر بروز افت مداوم و کاهش ذخایر مخازن آب زیرزمینی است. با توجه به فقدان روند معنی دار در بارش بیشتر ایستگاه های منطقه مورد مطالعه و وجود همبستگی پایین بین بارش و افت سطح آب زیرزمینی، می توان گفت که علت عمده کاهش ذخایر آبی مربوط به عوامل انسانی است.

یکی از مهمترین و تاثیرگذارترین عناصر طبیعت باد می باشد که در بیشتر مناطق جهان از این انرژی برای تولید نیروی مورد نیاز استفاده میشود. اولین گام برای به دست آوردن انرژی باد، شناسایی نواحی با پتانسیل مناسب است.هدف از این تحقیق بررسی تغیرات مکانی و زمانی باد و امکان سنجی تولید برق در استان فارس با استفاده از توزیع های آماری می باشد. بدین منظور اطلاعات داده های باد (سرعت و جهت) برای ده ایستگاه استان فارس در دوره آماری 10 ساله (2005-2015)از سازمان هواشناسی اخذ گردید. بررسی ویژگی های باد در استان فارس از طریق پارامترهای محتمل ترین سرعت، سرعت نامی، شدت آشفتگی و توزیع ویبول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که باد در استان فارس دارای سرعت مناسبی است ولی ضریب تداوم پایین و شدت آشفتگی باد بالا می باشد که نشان دهنده وزش بادهای ناگهانی در این استان می باشد. بیشترین تغییرات سرعت و جهت باد در مناطق شمالی و شمال غربی استان می باشد و همچنین مناطق شمالی استان شامل ایستگاه های اقلید، ایزدخواست، آباده و صفاشهر براساس جدول درجه بندی نواحی بادخیز گازین و جاستس، از ارتفاع 40متر به بالا، برای نصب توربین بادی و در ارتفاع 80 متری دو ایستگاه اقلید و ایزدخواست برای تولید انرژی بادی مناسب می باشند. در مناطق مرکزی استان می توان در ارتفاع 60 متری به بالا از انرژی باد جهت مصارف کشاورزی نظیر پمپاژ آب استفاده نمود و همچنین بهره گیری از انرژی باد درفصول گرم نسبت به سایر فصول استان، مناسب تر می باشد.

خطر خشکسالی تهدید کننده و مخل سیستم های کشاورزی، محیط زیستی، اجتماعی و اقتصادی حوضه آبخیز زاینده رود است. پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر ماهواره ای می تواند نمایانگر شدت و گستره خشکسالی در مناطق با کمبود داده بارش هواشناسی بوده و کاستی مکانی و زمانی آن را جبران نماید. کارایی شاخص های پوشش گیاهی ماهواره ای مانند شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال (NDVI) در تعیین میزان و شدت خشکسالی روشن است؛ اما ازآنجاکه واکنش پوشش گیاهی به خشکسالی نسبت به زمان واقعی تأخیر دارد، پایش پاسخ پوشش گیاهی به خشکسالی هواشناسی بر اساس داده های سری زمانی ماهواره ای به برنامه ریزی کاهش خطرات خشکسالی کمک شایانی می کند. در این پژوهش به بررسی مکانی-زمانی خشکسالی منطقه ای حوضه آبخیز زاینده رود طی سال های 2003 تا 2014 پرداخته شد. در این راستا، با بهره گیری از 84 تصویر سری زمانی شاخص NDVI محصولات ماهواره مودیس از فصل رشد منطقه، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI) که یک شاخص نرمال شده جهت ارزیابی خشکسالی است، محاسبه گردید. سپس پوشش هر طبقه از شدت خشکسالی حاصل از این تصاویر برای دوره زمانی پایش شده تعیین گردید. شاخص بارش استاندارد (SPI) مربوط به 26 ایستگاه جهت ارزیابی شاخص ماهواره ای محاسبه شده و ضریب همبستگی این شاخص با میانگین شاخص VCI حاصل ارزیابی گردید. میزان تأخیر خشکسالی هواشناسی به پوشش گیاهی با بررسی همبستگی شاخص میانگین NDVI با میانگینSPI و نمودارهای تغییرات داده های VCI با داده های SPI وNDVI ارزیابی شد. نتایج پایش مکانی-زمانی نشان داد که قسمت های مرکز رو به شمال حوضه آبخیز زاینده رود، شرق و جنوب شرقی آن (محل قرارگیری تالاب گاوخونی) در طول دوره مطالعه به طور مداوم با خشکسالی شدید روبه رو بوده و در سال های 2008 و 2014 این خشکسالی بسیار شدید شده است. همچنین نتایج حاکی از تأخیر زمانی 6 ماهه شاخص خشکسالی هواشناسی با شاخص خشکسالی ماهواره ای VCI و معنی داری 9/0 شاخص SPI با شاخص VCI است که نشان می دهد می توان از شاخص های ماهواره ای در نبود شاخص های هواشناسی برای بررسی خشکسالی حوضه آبخیز مورد مطالعه استفاده نمود.

این پژوهش با هدف شناسایی وضعیت موجود کیفیت آب رودخانه بشار از طریق محاسبه شاخص کیفیت آب های سطحی ایران (IRWQIsc) انجام شد. پایش کیفیت آب رودخانه براساس نمونه برداری از 12 ایستگاه در طول رودخانه هم زمان با نمونه برداری از دو ایستگاه آلودگی نقطه ای ورودی به رودخانه (پساب پرورش ماهی و پساب تصفیه خانه فاضلاب یاسوج)، در مهرماه 1400 به عنوان دوره کم آبی و دی ماه 1400 به عنوان دوره پر آبی انجام شد. نتایج حاصل از پهنه بندی رودخانه بشار براساس شاخص IRWQIsc در دوره کم آبی، نشان دهنده کاهش کیفیت آب رودخانه از بالادست به سمت پایین دست رودخانه است؛ به طوری که 66/41 درصد رودخانه (بالادست رودخانه در محدوده تنگ تیزآب تا دهنو) وضعیت به نسبت خوب، 34/8 درصد رودخانه (ورودی شهر یاسوج) وضعیت خوب، 33/8 درصد (قسمت میانی رودخانه در محدوده شاه مختار) وضعیت به نسبت بد و 66/41 درصد (پایین دست رودخانه) وضعیت متوسط داشت. در دوره پرآبی با وجود افزایش دبی و میزان بارندگی، افزایش چشمگیری در کیفیت آب در بالادست رودخانه مشاهده نشد. به طوری که براساس شاخص IRWQIsc در دوره پرآبی، 25 درصد رودخانه در وضعیت متوسط (تنگ تیزآب، تنگ سرخ و پایین دست قلات) و 75 درصد رودخانه در وضعیت به نسبت خوب قرار داشت. مقایسه دبی و شاخص IRWQIsc نشان دهنده آن بود که فقط در دوره پرآبی در پایین دست رودخانه، افزایش دبی باعث افزایش کیفیت رودخانه شده است و در بالادست رودخانه و همچنین دوره کم آبی رابطه ای بین دبی و شاخص IRWQIsc دیده نمی شود.