فیلتر های جستجو:
فیلتری انتخاب نشده است.
نمایش ۷۸۱ تا ۸۰۰ مورد از کل ۴٬۷۳۱ مورد.
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۶ زمستان ۱۳۹۸ شماره ۲۱
109 - 132
حوزه های تخصصی:
بررسی و شناخت تغییرات اقلیمی رخ داده در نواحی مختلف می تواند شناختی از تغییرات اقلیمی محتمل در آین ده را به دست دهد. یکی از راه های شناخت تغییرات احتمالی عناصر اقلیمی در آینده استفاده از مدل های اقلیمی موجود و ریز مقیاس نمایی آنهاست. در این پژوهش بارش و رواناب حوضه ی آبریز رود زرد، ریزمقیاس نمایی و برای دوره ی 2100-2006 شبیه سازی گردید. برای این منظور از سناریوهای RCP خروجی مدل CanESM2 استفاده شد. دوره ی پایه ی مورد استفاده برای این کار 2005-1976 می باشد. برای ریزمقیاس نمایی بارش و رواناب حوضه ی آبریز رود زرد از داده های بارش روزانه ایستگاه باغملک و رواناب ایستگاه ماشین و روش شبکه ی عصبی مصنوعی بهره گرفته شد. با استفاده از روش حذف پس رونده، متغیرهای میانگین فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و میانگین دما در ارتفاع نزدیک سطح زمین به عنوان متغیرهای پیش بینی کننده انتخاب شد. راستی آزمایی الگو با نمایه های و انجام پذیرفت. در نهایت، معماری شبکه با الگوریتم قانون پسرو بیزی و با سه لایه ی پنهان به عنوان شبکه ی بهینه انتخاب شد. نتایج نشان دهنده ی روند کاهشی بارش سالانه برآورد شده در 95 سال آی نده بر اساس هر سه سناریو می باشد. همچنین افزایش بارش در ماه های فصل گرم و کاهش بارش در ماه های فصل سرد مورد انتظار است. به عبارت دیگر می توان افزایش بارش های محلی (احتمالاً همرفتی) ناشی از افزایش دما در دوره های آینده را محتمل دانست. رواناب حاصل از بارش نیز در ماه های سرد، کاهش و در ماه های گرم با صرف نظر از تأثیر دما و پوشش گیاهی، افزایش را تجربه خواهد کرد.
پایش خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی حوضه ی آبخیز کارون شمالی(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ تابستان ۱۳۹۷ شماره ۱۵
115 - 133
حوزه های تخصصی:
مطالعه ی وضعیت خشک سالی به عنوان نوعی مخاطره ی طبیعی به منظور تخفیف اثرات آن، اهمیت زیادی دارد. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات مکانی و زمانی خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژیک در حوضه ی آبخیز کارون شمالی است. بنابراین با استفاده از اطلاعات هواشناسی و ه یدرولوژی کی و با اس تفاده از شاخص های: DI، Zscore، SRI، SDI، SWI و GRI رخدادهای خشک سالی تعیین شد. سپس بر اساس اطلاعات به دست آمده از این شاخص ها، پهنه بندی شدت خشک سالی هواشناسی و هیدرولوژی با روش کریجینگ و IDW (با توان 1، 2، 3 و 4) انجام شد. نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی در حوضه ی آبخیز کارون شمالی در سال آبی 87-86 بیشترین شدت را داشته است خشکسالی آب های سطحی در همان سال و هم زمان با شروع خشک سالی هواشناسی در حوضه اتفاق افتاده است اما در سال آبی بعد غالب است. خشکسالی آب های زیرزمینی نیز در سال 88-87 شدیدتر است. از این نظر خشکسالی آب زیرزمینی نسبت به خشکسالی هواشناسی با یک سال تأخیر رخ داده است. نتایج پهنه بندی حاکی از آن است که روش زمین آماری کریجینگ با مدل های گوسی و نمایی از توانایی بالایی در پهنه بندی خشکسالی برخوردار است. همچنین نقشه ی حاصل نشان می دهد بخش شرقی حوضه نسبت به بخش های دیگر بارش کمتری دریافت کرده است. از پهنه بندی خشک سالی آب زیرزمینی نیز این نتیجه به دست می آید که بخش های شرقی دشت های حوضه از خشکسالی شدیدتری برخوردارند؛ و به طور کلی خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه ی آبخیز کارون شمالی در پهنه ی جنوب و جنوب شرقی شدت بیشتری دارد.
بررسی اثرات تغییر اقلیم بر عملکرد و مراحل فنولوژیکی کلزا (مطالعه موردی: استان چهارمحال و بختیاری)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
برای مطالعه اثرات اقلیم و تغییرات آن بر تولید محصولات کشاورزی، از تلفیق مدل های گردش عمومی جو و مدل های آب و هوا-محصول استفاده می شود. در این پژوهش ضرایب مدل APSIM برای شبیه سازی عملکرد و مراحل فنولوژی کلزا واسنجی شد و به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم از فراسنج های اقلیمی ریز مقیاس شده مدل دینامیکی NOAA-GFDL استفاده شد. نتایج نشان دهنده آن است که با سناریوی RCP8.5 مدت زمان مراحل فنولوژیکی سبزکردن، گُل دهی، غلاف بندی، و رسیدن و با سناریوی RCP4.5 مراحل گُل دهی و غلاف بندی کاهش خواهد داشت و بیشترین میزان کاهش در دوره گُل دهی با سناریوی RCP8.5 دیده می شود. با این سناریو دوره رزت 10 روز و با سناریوی RCP4.5 این دوره 9 روز طولانی تر خواهد شد. پیش بینی می شود میانگین عملکرد کلزا با هر دو سناریوی مورد مطالعه تا 6/18درصد افزایش یابد. چشم انداز افزایش عملکرد کلزا در استان چهارمحال و بختیاری بیانگر آن است که این منطقه تا افق 2030 از استعداد مطلوبی در کشت و توسعه این محصول برخوردار خواهد بود.
برآورد درجه- روزهای رشد در شمالغرب ایران بر اساس مدلهای تغییر اقلیم(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
پارامتر درجه- روز رشد یکی از مهمترین شاخص های آب وهواشناسی کشاورزی است که بررسی آن می تواند نقش مهمی در مدیریت منابع آب داشته باشد. هدف از این پژوهش پیش بینی تغییرات اقلیمی و بررسی اثر تغییر احتمالی آن بر مقادیر درجه- روز رشد در منطقه شمال غرب کشور است. بدین منظور داده های اقلیمی هفت ایستگاه سینوپتیک ارومیه، تبریز، زنجان، سنندج، قزوین، کرمانشاه و همدان طی یک دوره 25 ساله (2009 - 1985) به عنوان دوره پایه گردآوری شد و برهمین اساس تغییرات دمای دوره های (2030-2011 و 2065-2046) از طریق مدل HadCM3 شبیه سازی شد. به دلیل قدرت تفکیک زمانی و مکانی پایین مدل، خروجی های آن، با استفاده از نرم افزار LARS-WG در مقیاس روزانه و ایستگاهی، ریزگردانی و تحت سناریوهای انتشار A1B (سناریو حد وسط)، A2 (سناریو حداکثر یا بدبینانه) وB1 (سناریو حداقل یا خوش بینانه) ارائه گردید. واسنجی، صحت سنجی و کارایی مدل از نظر میزان انطباق داده های دیده بانی شده با مقادیر شبیه سازی شده از طریق آماره های ، RMSE و MAE مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از دمای شبیه سازی شده، درجه- روز رشد تحت آستانه های حرارتی صفر، 5، 10 و 15 درجه سانتی گراد در دو بازه زمانی پایه (2009-1985) و آینده (2030-2011 و 2065-2046) محاسبه و مقایسه گردید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد علی رغم تفاوت اندک، تغییرات دمای منطقه شمال غرب ایران، تحت هر کدام از سناریوها A1B، A2 و B1 در آینده افزایشی خواهد بود. در مجموع بیشترین افزایش دما معادل 7/0 درجه سانتی گراد مربوط به سناریوی A2 برای دوره 2030-2011 و به میزان 3/2 درجه سانتی گراد تحت سناریوی A1B برای دوره 2065-2046 آشکار گردید. کلاً با افزایش دما، مقادیر درجه- روز رشد در دوره های مورد بررسی و تحت هر آستانه حرارتی افزایش می یابد. تحت سناریوهای مطالعاتی، آستانه های دمایی صفر درجه سانتی گراد بیشترین و 15 درجه سانتی گراد کمترین تأثیر پذیری از تغییر اقلیم را نشان می دهند، به طوریکه بیشترین افزایش مقادیر درجه- روز محاسباتی تحت آستانه های صفر و 15 درجه سانتی گراد، در دوره اول نسبت به سناریوی مبنا (2009-1985)، به ترتیب به میزان 4/207 و 6/120 درجه- روز، تحت سناریو A2 و برای دوره دوم به میزان 5/752 و 5/463 درجه- روز، تحت سناریو A1B شبیه سازی گردید.
اثر کوه های زاگرس بر چرخندهای بارش زای ایران(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
پژوهش های جغرافیای طبیعی دوره ۵۰ زمستان ۱۳۹۷ شماره ۴ (پیاپی ۱۰۶)
639 - 653
حوزه های تخصصی:
در این پژوهش برای شناخت تأثیر رشته کوه زاگرس در تغییرات چرخند هایی که از غرب وارد ایران می شوند از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شد. بدین منظور، داده های سیزده ایستگاه سینوپتیک غرب ایران و داده های ساعتی ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه، طی سال های 1984 2013 دریافت شد. با این رویکرد، 203 روز بارش فراگیر شناسایی شد. با اعمال تکنیک تحلیل عاملی بر روی داده های تراز دریای متناظر با این روزها، عامل دوم بیشترین پراش بارش های حاصل از چرخند را توجیه می کند. روزهای چهاردهم تا هجدهم آپریل 2003، که بیشترین همبستگی را با سایر روزهای این عامل دارد، الگوی نماینده انتخاب شد. در این الگو، چرخند ِ رسیده به کوه های زاگرس از زمان شکل گیری تا زمان رسیدن بر روی عراق و ادغام با سامانه سودانی، به لحاظ دینامیکی، تقویت می شود. به هنگام نزدیک شدن به زاگرس، از تاوایی مثبت و سرعت قائم هوا کاسته می شود؛ اما با عبور از زاگرس بر تاوایی مثبت آن افزوده می شود. رابطه چرخند تقویت شده با منطقه واگرایی ترازهای میانی وردسپهر در همه مراحل مشاهده شد. زاگرس نخست باعث تضعیف و دوقطبی شدن چرخند می شود. سپس، با دور شدن از کوهستان، چرخند مجدداً تقویت می شود. این چرخند ها را چرخند زاگرسی می توان نامید.
پهنه بندی آسیب پذیری مخاطرات طبیعی و ژئومورفولوژیکی سکونتگاه های روستایی شهرستان سقز(مطالعه موردی سیل و زلزله)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
حوادثی که به طور ناگهانی روی می دهند و موجب وارد آمدن خسارت به انسان و محیط می شوند، به عنوان مخاطرات طبیعی شناخته می شوند. این مخاطرات به دلیل ماهیت غیر منتظره ی خود، در بیشتر موارد خسارت مالی و جانی بسیاری بر جایی می گذارند. در بین مخاطرات طبیعی، زلزله و سیل جزو ویران گرترین مخاطرات به شمار می آیند. این مخاطرات در جوامع روستایی به دلیل ارتباط تنگاتنگ با محیط طبیعی و توان محدود در مقابله با این گونه تهدیدات، دارای شدت و قدرت آسیب رسانی بیشتری می باشند. لذا شناسایی مناطقی که دارای آسیب پذیری بیشتری از مخاطرات طبیعی هستند، می تواند در جهت برنامه ریزی برای مقابله با کاهش اثرات این حوادث موثر باشد. پژوهش حاضر با هدف پهنه بندی آسیب پذیری مخاطرات طبیعی سیل و زلزله به بررسی تاثیر عوامل ژئومورفولوژیکی بر رخداد مخاطرات طبیعی پرداخته است. تحقیق کاربردی و روش انجام آن توصیفی _ تحلیلی می باشد؛ آمار و اطلاعات مورد نیاز از طریق مطالعات کتابخانه ای و داده های سنجش از دور جمع آوری گردیده است. برای پهنه بندی آسیب پذیری مخاطرات طبیعی سیل و زلزله، محاسبه نقش هرکدام از فاکتورهای ژئومورفولوژیکی تاثیرگذار در وقوع این مخاطرات طبیعی از روشAHP استفاده شده است. سپس با استفاده از قابلیت های تحلیل مکانیGIS لایه های نهایی پهنه بندی خطر زلزله و سیل تهیه گردیده است. یافته های تحقیق نشان می دهد از کل روستاهای موجود در شهرستان سقز 145 روستا در پهنه با خطر نسبتاً بالا و 135 روستا در پهنه باخطر نسبتاً متوسط زلزله قرار گرفته اند. همچنین پهنه بندی روستاها بر اساس احتمال وقوع زمین لرزه نشان داد 240روستا در پهنه با احتمال وقوع کم و 40 روستا نیز درپهنه با احتمال وقوع متوسط قرار دارند، سایر روستاها در پهنه با احتمال ضعیف خطر وقوع زلزله قرار دارند.
بررسی فرایندهای مناطق کوهستانی با استفاده از ضریب خمیدگی خطوط منحنی میزان مورد شناسی: باتولیت الوند همدان(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
توده باتولیت الوند همدان با جهت شمال غرب- جنوب شرق در جنوب، جنوب شرق و غرب همدان واقع شده است. فرم درّه های کوهستانی تحت تأثیر ساختار اولیه، تکتونیک، فرایندهای ژئومورفولوژیک و عوامل مختلف فرسایشی در طی زمان شکل می گیرد. انعکاس برایند کلی فرایندهای اثرگذار زمین شناسی در طی زمان بر فرم منحنی میزان ها قابل ارزیابی است. با بررسی ضریب خمیدگی خطوط منحنی میزان که از تقسیم فاصلة هوایی یک خط منحنی میزان بر طول واقعی آن در نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 به دست می آید، می توان تأثیرات درازمدت عوامل اثرگذار بر لندفرم های منطقه را ردیابی کرد. برای این منظور حوضه های منشعب از ارتفاعات الوند همدان، به 28 زیر حوضه تقسیم و شاخص مورفومتریک ضریب خمیدگی در چهار زیرگروه حوضه ای با توجه به بلندترین ارتفاع مسلط به حوضه (3500، 3400، 3200 و 2800) برآورد و بین مقدار ضرایب خمیدگی با ارتفاع منحنی میزان ها روابط خطی برازش شد. سپس وضعیت ضرایب برآورد شده در ارتباط با جهتِ ناهمواری ها مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار ضریب خمیدگی منحنی میزان ها با توجه به فاصله از قلة اصلی، ابتدا روند نزولی و سپس روند صعودی پیدا کرده است. چنین روندی حاکی از تغییر فرایند از یخچالی به مجاور یخچالی است. علاوه بر آن در این تودة کوهستانی، با توجه به متفاوت بودن وضعیت پیشانی جبهة کوهستان، ارتفاع حضیض ضرایب خمیدگی درّه های واقع در دامنه های شمال شرقی، بالاتر و ضرایب خمیدگی آن ها کمتر از درّه های واقع در دامنه های جنوب غربی است. چنین تغییراتی در ضرایب خمیدگی بیان کنندة این است که نوع و میزان اثرگذاری فرایندها، تحت تأثیر ارتفاع و جهت ناهمواری ها متغیّر بوده و در دامنه های شمال شرقی شرایط مطلوب تری برای اثرگذاری فرایندهای یخچالی وجود داشته است.
تحلیل جریان رودخانه کارون در سه مقیاس روزانه، ماهانه، و فصلی با استفاده از شاخص های نظریه آشوب(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
پژوهش های جغرافیای طبیعی دوره ۵۰ پاییز ۱۳۹۷ شماره ۳ (پیاپی ۱۰۵)
443 - 457
حوزه های تخصصی:
نظریه آشوب ابزاری مناسب برای تحلیل داده های دبی جریان رودخانه ها درنظر گرفته می شود. به دلیل ماهیت دینامیک و غیرخطی جریان رودخانه ها، یکی از چالش های مهمْ تشخیص رفتار جریان در مقیاس های زمانی مختلف است. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی آشوب پذیری دبی جریان رودخانه کارون در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه، و فصلی، از آمار 45ساله (1346- 1390) ایستگاه هیدرومتری ملّاثانی استفاده شده است. برای تعیین آشوبناکی جریان، سه روش 1. بازسازی فضای فاز؛ 2. بُعد همبستگی؛ 3. بزرگ ترین نمای لیاپانوف به کار رفته است. به منظور برآورد دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط، از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیک ترین همسایه کاذب استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در مقیاس ماهانه، به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح (704/2)، دبی جریان رودخانه آشوبناک و پیش بینی شدنی است. مقادیر بزرگ ترین نمای لیاپانوف برای مقیاس های روزانه، ماهانه، و فصلی به ترتیب 0017/0، 0093/0، و 0334/0 به دست آمده است. مثبت بودن این مقادیر نیز نشان دهنده آشوب و حساسیت نسبت به شرایط اولیه سیستم است. در مقیاس های روزانه و فصلی، روند تغییرات بُعد همبستگی در برابر بُعد محاط نشان داد که رفتار جریان تصادفی است و بنابراین جریان رودخانه پیش بینی نشدنی است.
پهنه بندی مناطق حساس در برابر خشک سالی در دشت نجف آباد با استفاده از تصاویر ماهواره ای(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
در تحقیق حاضر، با استفاده هم زمان از داده های ایستگاهی بارندگی و تبخیر تعرقِ واقعیِ حاصل از تصاویر ماهواره ای و روش فازی، کوشش شده است تا مناطق حساس در برابر خشک سالی در دشت نجف آباد واقع در استان اصفهان شناسایی شود. برای دست یابی به این هدف از داده های ایستگاه های هواشناسی و تصاویر ماهواره ای در یک دوره 25ساله استفاده شد. در این پژوهش سال های 1995، 2008، و 2015 به عنوان نمونه انتخاب شد و با اجرای الگوریتم سبال بر روی تصاویر ماهواره ای لندست تبخیر- تعرقِ واقعی محاسبه شد. سپس، با هم پوشانی فازی نقشه های بارندگی و تبخیر تعرق مناطق حساس شناسایی شد. نتایج حاصل گویای آن است که در سال 1995 نواحی جنوب و جنوب شرقی و بخش هایی از شرق دشت نجف آباد حساسیت بیشتری نشان داده اند. این در حالی است که در سال 2008، علاوه بر نواحی فوق الذکر، نواحی شرقی، مرکزی، و غربی نیز درگیر خشک سالی شده اند. در سال 2015 بخش های جنوب و جنوب شرقی به سبب برخورداری از بارش بیشتر از وضعیت خشک سالی خارج و از شرایط مطلوب تری برخوردار شده اند. ویژگی ممتاز این تحقیق کاربرد پارامترهای تکمیلی در سنجش حساسیت به خشک سالی است.
ارزیابی توسعه ی کارست با استفاده از ویژگی های هیدروژئوشیمیایی چشمه های کارستی در آبخوانهای شاهو و اسلام آباد استان کرمانشاه(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
پژوهش های ژئومورفولوژی کمی سال ششم بهار ۱۳۹۷ شماره ۴ (پیاپی ۲۴)
131 - 146
حوزه های تخصصی:
بررسی خصوصیات هیدروژئوشیمیایی چشمه ها در لندفرم های کارستی زاگرس می تواند راهنمای مناسبی برای تعیین میزان تکامل و توسعه ی کارست و مدیریت منابع آب این مناطق باشد. هدف این پژوهش مقایسه ی توسعه یافتگی کارست به کمک ویژگی های هیدروژئوشیمیایی چشمه های کارستی توده ی شاهو در زاگرس رورانده و آبخوان اسلام آباد در محدوده ی زاگرس چین خورده است. ابتدا با استفاده از نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، ژئومورفولوژی و مطالعات میدانی لندفرم های کارستی مناطق مورد مطالعه شناسایی شد. سپس 17 نمونه آب از چشمه های دائمی منطقه در فصل تر (اردیبهشت ماه 96) برداشت و در آزمایشگاه شیمی دانشگاه رازی تجزیه گردید. وضعیت هیدروژئوشیمیایی چشمه های فوق با استفاده از روش تحلیل مولفه های اصلی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شناسایی فرآیندهای ژئوشیمیایی حاکم بر آبخوان ها، نمودارهای ترکیبی، نسبت های یونی و اندیس های اشباع کلسیت، دولومیت و ژیپس نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت و جهت صحت سنجی داده ها از نمودار MRDS استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که سیستم کارستی آبخوان شاهو نسبت به آبخوان اسلام آباد توسعه یافته تر است. رخساره ی کلسیتی، نسبت بالای Ca2+ به Mg2+ و پایین بودن شاخص اشباع دولومیت در شاهو که بیانگر خلوص بالای آهک است و بالا بودن نسبت دبی حداکثر به حداقل، که بیانگر تراکم بیشتر مجاری باز و وجود جریان مجرایی- انتشاری (آشفته- خطی) در آبخوان شاهو است نیز تایید کننده مطلب است. در مقابل، پایین بودن نسبت Ca2+ به Mg2+ در آبخوان اسلام آباد و بالا بودن شاخص اشباع دولومیت، مبین دولومیتی بودن کارست در این محدوده است. پایین بودن نسبت دبی حداکثر به حداقل در چشمه های محدوده ی اسلام آباد نیز نشان دهند ه ی وجود جریان انتشاری در آبخوان های این محدوده و عدم توسعه ی کامل کارست است.
کاربرد مدل شماره ی منحنی اصلاح شده (میشرا-سینگ سه پارامتری) برای برآورد سیلاب(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ زمستان ۱۳۹۷ شماره ۱۷
145 - 163
حوزه های تخصصی:
Introduction
There are many models for flood prediction that are based on different conceptual bases. The standard SCS-CN method was developed in 1954 and it is documented in Section 4 of the National Engineering Handbook (NEH-4) published by Soil Conservation Service (now called the Natural Resources Conservation Service), U.S. Department of Agriculture in 1956. The document has been revised several times. It is one of the most popular methods for computing the volume of surface runoff for a given rainfall event from small agricultural, forest, and urban watersheds. The method is simple, easy to understand, and useful for ungauged watersheds. The method accounts for major runoff producing watershed characteristics, viz., soil type, land use/treatment, surface condition, and antecedent moisture condition. Recent researches focus on the improvement of this model and improve its efficiency but it is necessary to evaluate the improved models for Iran's watersheds. The purpose of this study was the comparison of standard SCS-CN and developed three parameter Mishra-Singh models for flood hydrograph and peak estimation using data of five watersheds in Golestan Province.
Methodology
Study Area and Used Data
Five watersheds (including Galikesh, Tamer, Kechik, Vatana, and Nodeh) located in Golestan Province were considered to evaluate different models for flood hydrograph estimation. The characteristics of the selected watersheds are different. For Tamer, Galikesh, Kechik, Nodeh, and Vatana watersheds, the areas are equal to (1527, 401, 36, 790 and 11 km2), the parameters are (289, 139, 26, 208 and 20 km), the mean altitudes are (1131, 1358, 928, 1540 and 899 m), the mean slope of the watersheds are (19, 27, 19, 28 and 33%), the length of the main channels are (94, 58, 10, 66 and 8 km), and the number of rainfall-runoff events are (10, 13, 3, 9, and 4 cases).
Descriptions of Models
The standard curve number (SCS-CN) model was based on the following basic equations:
(1)
(2)
P is total rainfall, Q is excess rainfall, CN is curve number, Ia is initial abstraction, and S is maximum retention.
Using the concept of the degree of saturation (C=Sr), where C is the runoff coefficient (= )), Mishra and Singh (2002) and Mishra et al. (2006) modified the original SCS-CN model after the introduction of antecedent moisture Mas:
(3)
The relationships developed by Mishra et al. (2006) for Mare:
(4)
(5)
P5 is prior 5-day rainfall depth.
Three model accuracy criteria including root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliff efficiency (NSE) and percentage error in peak (PEP) were applied to compare the results of models (Adib et al., 2010-2011).
Results
There were 39 rainfall-runoff events, of which 25 and 14 events were respectively selected for the calibration and validation steps. The parameters of investigated models for different events and watersheds and related model accuracy criteria were calculated. The root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliff efficiency (NSE) criteria can be used for the analysis of the flood hydrograph simulation while percentage error in peak (PEP) criteria is suitable for the analysis of the flood peak discharge simulation. In the Gallikesh watershed, for the developed three parameter Mishra-Singh and standard SCS-CN models, the RMSE criteria values were (16, 11.05, 2.8, and 10.63) and (17.94, 14 , 6.56 and 13.56), the values of NSE values were (-0.88, -84.44, -0.9 and -4.77) and (-1.37-, -1.38, -9.7, and -8.4), and the PEP values were (0.4, -1.4, 0.55, -0.3) and (0.24, -2.11, -1.39 and -0.62). For the Nodeh watershed in different events, the RMSE criteria values were (13.22, 23.57, 79.53 and 68.15) and (11.83, 22.74, 88.96 and 69.92), the NSE values were (-6.88, -2.7, -0.17 and -66) and (-5.31, -2.46, -0.46 and -69.5), and the values of PEP were (-1.19, -1.98, 0.83, -2.48) and (-1,-2.4, 0.99 and -2.57) for the developed three parameter Mishra-Singh and standard SCS-CN models were calculated. In the Tamer watershed for two models of developed three parameter Mishra-Singh and standard SCS-CN, the values of different criteria estimated as the RMSE criteria values were (13.04, 26.85, 5.9 and 19.26) and (12.04, 92.62, 5.26 and 48.81), the values of NSE criteria were (-0.92, -20.3, -4.9 and -0.14) and (-0.73, -252.5, -3.75 and -6.37), and the PEP criteria values were (0.52, -0.2, -0.8, and 0.62) and (0.62, -5.14, -0.74 and 1.09). In Vatana and Kechik watersheds for the developed three parameter Mishra-Singh model different criteria were calculated as the RMSE values (2.5) and (1.5), the NSE criteria values (0.51) and (-0.07), the PEP criteria values (0.45) and (-0.3). However, in these two watersheds for the SCS-CN standard model, the RMSE criteria values were (4.8) and (2.91), the NSE criteria values were (-0.82) and (-2.93) and the PEP criteria values were (0.95) and (0.6).
Discussion and Conclusion
The values of root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliff efficiency (NSE) showed that the developed three parameter Mishra-Singh model improved the accuracy of the flood hydrograph estimation relative to the standard SCS-CN model for 71% of the studied events and the difference between two models for remaining 29% event was negligible. Also, the values of percentage error in peak (PEP) revealed that the three parameter Mishra-Singh model led to a decline equal to 78% in flood peak estimation in comparison with standard SCS-CN model application. In addition, the standard SCS-CN and the three parameter Mishra-Singh models were respectively 64% of and 57% of the studied cases. In this study, the accuracy of the standard SCS-CN andthedeveloped three parameter Mishra-Singh models compared the flood hydrograph and peak estimation considering data of five watersheds in Golestan Province. The investigation of the model accuracy criteria revealed that the developed model led to a considerable improvement of flood estimation in studied watersheds.
مقایسه و تحلیل گسترش نمکزارهای شمال غربی دریاچه ی ارومیه با استفاده از داده های میدانی، تصاویر ماهواره ای و رخساره های ژئومورفیک منطقه(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ زمستان ۱۳۹۷ شماره ۱۷
185 - 203
حوزه های تخصصی:
دریاچه ی ارومیه در شمال غرب ایران طی دهه های اخیر با یک خشکی تدریجی مواجه شده است. این مسئله باعث افزایش سطح زمین های شوره زار و به تبع آن مشکلات اجتماعی-محیط زیستی فراوانی شده است. پایش مناطق ساحلی و استخراج تغییرات این مناطق در فاصله های زمانی مختلف دارای اهمیت زیادی است؛ زیرا ماهیت خطوط ساحلی دینامیکی است و مدیریت چنین محیط های بوم شناختی حساسی، به کسب اطلاعات دقیق در فاصله های زمانی مختلف نیاز دارد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی گسترش نمکزارهای شمال غربی دریاچه ی ارومیه با استفاده از داده های میدانی، تصاویر ماهواره ای لندست (MSS, TM, ETM+, OLI) و رخساره های ژئومورفیک منطقه است. برای انجام این تحقیق، نمونه هایی از رسوب دریاچه به صورت سطحی (عمق 0 تا 15 سانتی متر) در ترانسکت های مختلف از یک محدوده ی مشخص در شمال غربی دریاچه برداشت شد. در مرحله ی بعد با استفاده از تصاویر ماهواره ای و پیمایش میدانی، میزان شوری، گسترش نمکزارها و رخساره های ژئومورفیک استخراج گردید. در نهایت نتایج داده های میدانی و آزمایشگاهی، تصاویر ماهواره ای و همچنین رخساره های ژئومورفیک مقایسه و اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد مساحت سطح آب دریاچه بسیار کاهش یافته و در مقابل نمکزارها در سطح وسیعی گسترش یاف ته اند و مناطقی که دارای تراکم ن مک بالاتری می باشند با خطوط نمکزار به دست آمده از تصاویر ماهواره ای و رخساره های ژئومورفیک مطابقت می کنند. بر اساس نقشه ی رخساره ها، محدوده ی مورد مطالعه دارای ۱۲ رخساره است که زمین های شوره زار با مساحت 1724 هکتار، از نظر وسعت در بین رخساره های محدوده، سومین رخساره می باشند؛ منطقه برداشت با مساحت 2641 هکتار و پهنه های ماسه ای به مساحت ۱۴ هکتار، به ترتیب دارای بیشترین و کمترین وسعت رخنمون رخساره در منطقه مورد بررسی می باشند.
بررسی رابطه ی بین عوامل زمین شناسی و توپوگرافی با تراکم زهکشی در حوضه ی بهرستاق(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ بهار ۱۳۹۷ شماره ۱۴
135 - 156
حوزه های تخصصی:
تراکم زهکشی یک شاخص مهم هیدروژئومورفولوژی در تعیین چگونگی فرآیندهای رواناب سطحی، ش دت س یلاب و میزان فرسایش خاک م ی باشد. حوضه ی بهرستاق ی کی از زیرحوضه های رودخانه ی هراز است که شرایط زمین شناسی و توپوگرافی متنوع و جریانات سطحی زیاد در آن موجب فرسایش خاک و تخریب مراتع و باغ ها در منطقه می شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر عوامل زمین شناسی و توپوگرافی در میزان تراکم زهکشی و تعیین تفاوت آن در متغیرهای مورد مطالعه است. برای این منظور ابتدا نقشه ی آبراهه های حوضه با استفاده از DEM منطقه تهیه شد. سپس ویژگی های زمین شناسی و توپوگرافی منطقه شامل لایه های جنس سنگ، طب قات ارتفاع، شیب و جهت دام نه مدنظر قرار گرفته و در محیط ArcGIS طبقه بندی و با شبکه آبراهه ها به عنوان متغیر وابسته همپوشانی شد. بر این اساس مجموع طول آبراهه ها در واحد سطح هر یک از عوامل محاسبه و تراکم زهکشی به دست آمد. برای تحلیل داده ها از آزمون آماری آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) استفاده گردید. نتایج آزمون آماری نشان دهنده ی رابطه ی معنی دار جنس سنگ و شیب با میزان تراکم زهکشی به ترتیب در سطح اطمینان 95 و 99 درصد است، اما میزان تراکم زهکشی در طبقات ارتفاعی و جهت دامنه در منطقه تفاوت مشخص و معنی داری نداشته است. سازند ملافیر کرتاسه (km)با میانگین تراکم 79/8 و طبقه شیب 30-20 درصد با میانگین تراکم 7/10 بیشترین حساسیت را نشان داده اند. با دانستن این ارتباط می توان از این متغیرها در برنامه های مدیریت شبکه زهکشی و کنترل شدت فرسایش نیز استفاده نمود.
بازسازی محیط و آب و هوای دیرینه در ارتفاعات چهل چشمه دیواندره کردستان در طول آخرین دوره حداکثر گسترش یخچالی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
ارتفاعات چهل چشمه (چل چه مه) در دیواندره استان کردستان تعداد زیادی از شواهد یخچالی شامل سیرک های یخچالی و یخرفت های دوره ی پلیئستوسن را در خود جای داده است. میزان ارتفاع خط تعادل در ارتفاعات چهل چشمه به منظور بازسازی محیط و آب و هوای دیرینه در طول آخرین دوره ی حداکثر گسترش یخچالی با استفاده از بررسی های میدانی ، تهیه ی نقشه های ژئومورفولوژی بر مبنای نقشه ی توپوگرافی 1:50000، استفاده از مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متری و به کارگیری روش های نسبت مساحت انباشتگی به مساحت کل، متوسط ارتفاع یخچال ها (کروسکی) و روش نسبت تعادل مساحت – ارتفاع محاسبه گردید. میزان ارتفاع خط تعادل در طول آخرین دوره حداکثر گسترش یخچالی در ارتفاعات چهل چشمه حدود 2905 متر از سطح دریا برآورده شد. میزان ارتفاع خط تعادل کنونی با استفاده از روش لای و همکاران و استفاده از داده های هواشناسی 4683 متر از سطح دریا برآورد گردید. با در نظر گرفتن میزان پایین آمدگی ارتفاع خط تعادل به میزان 1778 متر میزان متوسط کاهش دمای سالیانه در طول دوره ی حداکثر گسترش یخچالی ° 5/11 بوده است. با مقایسه ی میزان پایین آمدگی ارتفاع خط تعادل و میزان کاهش دمای محاسبه شده با دیگر مطالعات انجام شده در ایران و جهان حداکثر گسترش یخچال ها در ارتفاعات چهل چشمه منطبق با آخرین دوره ی حداکثر گسترش یخچالی در حدود 5/26 الی 19 هزار سال قبل و تحت تاثیر شرایط آب و هوای سرد و خشک بوده است، همچنین در مقایسه با مطالعات رایت و همکاران در یخچال های ارتفاعات کردستان میزان کاهش دما حدود 12 درجه سانتی گراد و میزان پایین آمدگی ارتفاع خط بین 1200 - 1800 متر بوده است.
مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در تخمین سطح آب زیرزمینی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
مطالعه و تجزیه و تحلیل کمی آب های زیرزمینی به دلیل پیچیدگی فرآیندهای حاکم بر این منابع، دشوار و وقت گیر می باشد. مدل سازی به عنوان روشی کارآمد با کم ترین هزینه، امکان مطالعه پیچیدگی جریان آب زیرزمینی را برای مدیران فراهم می نماید. هدف این تحقیق مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در مدل سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی می باشد. بدین منظور اطلاعات آبخوان دشت همدان – بهار به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین آب منطقه، مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش از کد عددی MODFLOW در نرم افزار GMS، شبکه عصبی مصنوعی و روش عصبی - فازی در نرم افزارNeuroSolution ، روش عصبی – موجک در نرم افزار MATLAB و روش زمین آمار در نرم افزار ArcGIS استفاده گردید. مقایسه نتایج نشان داد که دقت روش های برآورد سطح آب زیرزمینی بر حسب کم ترین آماره مجذور میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE)، به ترتیب به روش عصبی - موجک، عصبی – فازی، زمین آمار، شبکه عصبی مصنوعی و مدل عددی تعلق داشت. به طوری که مقدار آماره NRMSE در روش عصبی - موجک به عنوان روش بهینه، برابر 0/11 درصد و در روش مدل عددی برابر 2/2 درصد بدست آمد. مقدار ضریب همسبتگی روش های فوق به ترتیب 0/998 و 0/904 بود. بنابراین می توان کاربرد روش های عصبی ترکیبی به ویژه نظریه موجک را در برآورد سطح آب زیرزمینی مناسب تر از روش زمین آمار و مدل عددی دانست. ضمن آن که در روش های هوشمند عصبی از متغیرهای زودیافت طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا به عنوان بردار اطلاعات ورودی استفاده شده بود.
مدل سازی سرعت جریان و تعیین محدوده فرسایش و رسوب گذاری در ورودی رودخانه اروند به خلیج فارس با استفاده از GIS(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
رودخانه ها تحت تأثیر پدیده فرسایش و رسوب گذاری دست خوش تغییرات گوناگونی می شوند؛ از آن جمله می توان اشاره کرد به: تغییر راستا؛ جابه جایی های عرضی و طولی؛ تغییر تراز بستر؛ تغییر دانه بندی؛ و دگرگونی ویژگی های هندسی مسیر. هدف از این مطالعه تعیین محدوده فرسایش و رسوب گذاری در ارتباط با سرعت جریان و پخش آلودگی در ساحل اروندرود با استفاده از مدل کوهیرنس و GIS است. در این تحقیق از مدل سه بُعدی و هیدرودینامیکی کوهیرنس برای شبیه سازی سرعت جریان استفاده شده است که معادله پیوستگی، معادلات ناویراستوکس در سه بُعد، و معادله های انتقال شوری و دما به روش جداسازی حل می شوند. شرایط مرزی اعمال شده شامل تغییرات دما، شوری، و دبی برای مرز باز رودخانه و تغییرات دما و شوری و اعمال مؤلفه های جزرومدی M2، S2، O1، و K1 برای مرز باز دریا در مدل به کار گرفته می شود. با توجه به مقاطع عرضی و خروجی سرعت جریان از مدل کوهیرنس، پهنه تحت پوشش بیشترین آلودگی منطبق با سرعت جریان آب کمتر و رسوب گذاری بیشتر است. همچنین، در مقطع دهانه رودخانه میانگین سرعت در وسط رودخانه بیشتر و در دو طرف ساحل رودخانه کمتر است؛ در نتیجه، در دو ساحل ایران و عراق رسوب گذاری بیشتر و فرسایش کمتری انجام گرفته است.
شناسایی سیرک های یخچالی زردکوه با تأکید بر ویژگی های ژئومورفومتری(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ تابستان ۱۳۹۷ شماره ۱۵
1 - 16
حوزه های تخصصی:
در این پژوهش به منظور شناسایی ویژگی های کمی شکل سیرک ها در منطقه ی زردکوه بختیاری از شاخص های ژئومورفومتریک شامل مشتقات درجه دوم انحنای پلان، پروفیل، کلی،حداقل، حداکثر، انحنای طولی و مقطعی و شاخص شیب به عنوان مشتق درجه اول استفاده شده است. برای این منظور مدل رقومی ارتفاع با دقت 20 متر از نقشه های توپوگرافی 1:25000 سازمان نقشه برداری تهیه و برای تحلیل های ژئومورفومتریک استفاده گردید. سپس با ترکیب نقشه ی انواع انحنا و نقشه ی شیب، نقشه ی رنگی با ترکیب باندی مختلف به دست آمد که در طبقه بندی نظارت شده MLC از آنها استفاده شد. نتایج پژوهش نشان می دهند از 26 چاله سیرک مانند مشخص شده تنها 14مورد توسط مدل طبقه بندی نظارت شده شناسایی شد. با انطباق دادن خروجی مدل MLC با تعریف لندفرم سیرک، در نهایت به 8 سیرک کاملاٌ توسعه یافته در منطقه رسیدیم. همچنین نتایج ارزیابی دقت طبقه بندی با استفاده از نقشه ی پایه ژئومورفولوژی منطقه نشان می دهد دقت کلی طبقه بندی سیرک ها در منطقه حدود 60% است و این در حالی است سازند غالب منطقه کربناته و انحلالی است و در نتیجه سیرک های یخچالی در زردکوه تحت شرایط انحلال کارستی شکل و توسعه یافته و در بیشتر موارد شکل تیپیک سیرک را ندارند. همچنین از نتایج چنین استنباط می شود که مشتقات درجه دوم کارایی بیشتری در شناسایی ویژگی های شکلی سیرک های یخچالی دارند. شاخص انحنای پلان بخوبی توانسته پرتگاه اطراف سیرک را نشان دهد و انحنای پروفیل مسیر عبور بهمن های دیواره س یرک را بارز نموده است. به نظر م ی رسد شاخص های مشتق دوم ش امل خانواده انحناء قابلیت های زیادی در استخراج و بارزسازی اشکال طبیعی بر روی داده های رقومی ارتفاعی دارد.
ارزیابی کارایی مدل سری زمانی SARIMA در شبیه سازی دبی متوسط ماهانه ی رودخانه های افرینه کشکان و کاکارضا (استان لرستان)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ تابستان ۱۳۹۷ شماره ۱۵
153 - 169
حوزه های تخصصی:
بررسی و شناخت تغییرات زمانی دبی پایه در مطالعات حوضه های آبخیز بخصوص در فصول با جریان کم، اهمیت زیادی دارد. هدف از این پژوهش بررسی و مقایسه کارایی سری زمانی30 و 56 ساله به ترتیب مربوط به دبی متوسط ماهانه رودخانه ی کاکارضا در شهرستان سلسله و رودخانه ی افرینه کشکان در شهرستان پل دختر در استان لرستان می باشند. بدین منظور ابتدا اقلیم دو منطقه تعیین و در گام بعد، توابع خود همبستگی و خودهمبستگی جزئی داده های واقعی در نرم افزار XLSTAT ترسیم و داده ها با استفاده از روش های باکس کاکس و لگاریتمی نرمال شده اند. سپس روند داده ها که نشان دهنده ی ناایستایی داده ها بود، تعیین گردید. بنابراین با استفاده از روش عملگر تفاضل در نرم افزار MINITAB روند داده ها حذف، و مدل مناسب با کمترین آکائیکه انتخاب شد. سپس دو دوره ی 12 و24 ماهه برای دو منطقه شبیه سازی گردید. نتایج حاکی از آن بود که مدل های انتخابی در دوره ی 12 و 24 ماهه به ترتیب دارای ضریب همبستگی 92/0، 6/0 برای رودخانه ی کاکارضا و 94/0 ،88/0 برای رودخانه ی افرینه کشکان می باشد. در دوره ی کوتاه مدت 12 ماهه، توانست شبیه سازی مناسب تری را برای هر دو رودخانه نشان دهد.
تأثیر تغییر کاربری اراضی برکیفیت آب در حوضه ی پیش کوه تفت، در استان یزد(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
هیدروژئومورفولوژی سال ۵ پاییز ۱۳۹۷ شماره ۱۶
43 - 59
حوزه های تخصصی:
یکی از عوامل مهم در پایداری توسعه ی یک منطقه، فراهم بودن منابع آب کافی و مناسب برای مصارف مختلف می باشد که علاوه بر کمیت، وضع کیفی آن نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در شرایط اقلیم خشک و نیمه خشک کشور و کمبود منابع آب شیرین، حساسیت نسبت به کیفیت آب رودخانه ها و عوامل مؤثر بر آن ها، ضروری است. در تحقیق حاضر از تصاویر ماهواره ای مربوط به تصویر TM 13 اکتبر سال 1991 و تصویر ETM 15 اکتبر 2011 جهت آشکارسازی تغییرات کاربری و آمار مربوط به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب مربوط سال های 1361 الی 1390 به ایستگاه های تفت، اسلامیه و فیض آباد استفاده شده است. در انجام تحقیق ابتدا از تصحیح هندسی برای رفع خطاها و انطباق دو تصویر استفاده شده است. سپس با استفاده از نمونه های آموزشی و روش حداکثر احتمال کاربری هر تصویر استخراج گردید. در مرحله ی بعد آمار خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شامل آنیون ها و کاتیون ها، غلظت املاح محلول، هدایت الکتریکی و اسیدیته ی آب مربوط به ایستگاه مورد نظر در سال 1361تا1370 و 1371 تا 1390 تفکیک شد و معنی داری میانگین نمونه ها سپس با استفاده از آزمون من ویتنی ارزیابی گردید. نتایج به دست آمده از کاربری اراضی نشان داد که کاربری های غالب منطقه ی مورد مطالعه در هر دو دوره ی مراتع و زمین های بایر می باشند. نتایج آزمون من ویتنی در عناصر مختلف و در سه ایستگاه مورد نظر نشان داد که تفاوت میان دو دوره سال های 1361تا1370با سال های 1370تا1390 در ایستگاه تفت تفاوت معنی داری که براساس آنها بین میانگین دو دوره ی زمانی تفاوت در تمام پارمترهای کیفی آب وجود دارد. در ایستگاه اسلامیه این تفاوت در میزان آنیون ها و نسبت سدیم قابل جذب وجود ندارد و در ایستگاه فیض آباد نسبت فوق برای تمام عناصر مورد نظر معنی دار نیست.