هیدرولوژی

تأثیر عناصر و پدیده‌های جغرافیایی بر انسان و زندگی او فراوان است. این تأثیرات را می‌توان حداقل بر جذب و دفع گروههای انسانی، نوع و شکل سکونتگاه، محوطه‌های استقراری و جابه‌جایی آن، میزان بهره‌وری از منابع طبیعی، جمعیت و … مشاهده کرد. در ایـن مقـاله سعی شده است تا بر اساس بررسیهای باستان‌شناسی ـ که در حوزه زهک سیستان صورت گرفت ـ به نقـش جغرافیا و به خصوص هیدرولوژی در شکل‌گیری و نابودی تمدنهای مختلف سیستان و حوزه زهک پرداخته شود. تأسیس تاریخ استقرار، زمان ترک محوطه‌ها و مجموعه علل آن در هر یک از محدوده‌های مطالعه شده، از مهمترین اهداف در پژوهش مورد نظر است. روش بـررسی بـه صـورت پـیمایش مـیدانی و سـیستماتیک انـجام شـد. در ایـن روش نمـونه‌های شاخص فرهنگی (سفال) جمع‌آوری شد؛ سپس مطالعات باستان‌شناسی روی آنها انجام گرفت. نتایج حاصل از این بررسی موجب شد تا شاخص انگاره‌های زیستی و استقراری این منطقه ابزار لازم را در بازسازی محیط جغرافیایی آن در دوره‌های مختلف زمانی (پیش از تاریخ، دوران تاریخی و دوران اسلامی) فراهم سازد

رودخانه ها با بستر فرسایش پذیر، سیستم پویایی هستند که مقاطع عرضی و طولی آنها در اثر فرسایش و رسوبگذاری تغییر شکل می یابد و هیدرو دینامیک گویای چگونگی جریان آب در رودخانه، فرسایش و ته نشینی موادّ رسوبی در نتیجة این جریان و از طرفی نقش آن در تحوّل پارامترهای هندسی رود می باشد. حتّی در دوره های کوتاه مدّت (کمتر از یکصد سال) نیز روند فرسایش و رسوبگذاری در هر رودخانه تابع توازن میان عوامل کنترل کنندة (متغیّر های وابسته و مستقل) آن می باشد. در این بین رواناب حاصل از زهکشی حوضه، بار و نوع رسوبی را که جریان با خود به آبراهه می رساند از متغیّر های عمده ای است که در تعیین اندازه و ویژگی های شکل آبراهه ها نقش اساسی را ایفاء می نماید؛ چنانچه بار رسوبی یا مقدار دبی تغییر پیدا کند، به همان نسبت آبراهه نیز ناپایدار خواهد بود. این مقاله نیز سعی دارد تا نقش دبی جریان و رسوب را در تغییرات آبراهه و مشخّصات هندسی(هیدرو دینامیک) رودخانه های تالار و بابل مورد بررسی قرار دهد که در این راستا پس از بررسی مشخّصات هندسی آبراهه در رودخانه های مذکور سعی شده که ارتباط متغیّر های دبی آب و رسوب به طور مقایسه ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد و سپس رابطة موجود بین آنها استخراج شود. برای دستیابی به این هدف، ابتدا با توجّه به ایستگاه های موجود، مقادیر دبی آب و رسوب در امتداد هر یک از دو رودخانه از علیا تا سفلای آنها استخراج شده و در ادامه، مشخّصات هندسی شامل عرض، عمق، نسبت عرض به عمق، ضریب خمیدگی، زاویة مرکزی و طول موج رودخانه های مورد مطالعه محاسبه گردید و در نهایت این متغیّر ها در قالب مدل ویژه ای تجزیه و تحلیل شدند که با استناد به آن می توان ضمن برقراری ارتباط متغیّرها با یکدیگر، تغییرات دوره ای ابعاد، شکل و الگوی رودخانه ها را برآورد نمود. واژگان کلیدی: رودخانه، بابل رود، رود تالار، الگوی رود، مرفولوژی، هیدرولوژی.

در مطالعه حاضر، با بکارگیری مدل اقتصادی – زیست محیطی جامع، به بررسی آبیاری و برداشت از آب های سطحی در اراضی دشت رودخانه کر، سد درودزن تا دریاچه بختگان، پرداخته شد. در مدل اقتصادی– زیست محیطی جامع، سه جزء اقتصادی، هیدرولوژی و زراعی مدنظر قرار گرفت. در جزء اقتصادی، تخصیص بهینه آب تحت دو سناریو با و بدون محدودیت رواناب محیطی با استفاده از برنامه ریزی غیرخطی بررسی شد. یافته های مدل شبیه سازی شده زیست محیطی در جزء هیدرولوژی، به عنوان داده های اولیه در جزء اقتصادی مورد استفاده قرار گرفت. در جزء زراعی عملکرد واقعی محصول در سال های تر، نرمال و خشک با استفاده از رابطه بین عملکرد و مقدلر آب آبیاری تعیین گردید. نتایج نشان داد که نحوه تخصیص آبهای سطحی در بین سال های تر، خشک و نرمال در حوضه مورد مطالعه با مقدار بهینه آن متفاوت است. از دلایل این اختلاف عدم وجود بازار آب و تعیین قیمت آن با توجه به عرضه و تقاضا می تواند باشد. افزون برآن، با استفاده از مدل، الگوی کشت بهینه ای برای منطقه تعیین شد که می تواند در جهت حفظ منابع آب سطحی مورد توجه قرار گیرد.

مقاله حاضر باهدف بررسی تاثیرپارامترهای محیط طبیعی در مکانیابی پایانه-های بین شهری (مسافربری) به مطالعه موردی یکی ازشهرهای شهرستان شبستر در استان آذربایجان شرقی می پردازد. روش تحقیق این پژوهش آماری توصیفی با استفاده از مدل پتانسیلی هنس می باشد. به همین منظور با استفاده از قابلیت های GIS ، از داده های مربوط به شاخص های هیدرولوژی، اقلیم و توپوگرافی شهر، برای ترسیم بافر و تحلیل فضایی از بسته نرم افزاری spatial analysis، استفاده شد. همچنین با استفاده از نوار ابزار spline منطقه موردمطالعه در رابطه با پارامترهای اقلیم مرزبندی و شیب منطقه را باایجادtin در محیط GIS و با استفاده از نوار ابزارslope طبقه بندی شد. به این ترتیب مکان های بهینه از نظر شاخص های هیدرولوژیکی، اقلیمی و توپوگرافیک به صورت polygon مشخص-گردید. سپس با هم پوشانی این polygonها و با استفاده از تئوری فیلد پتانسیل افزایشی و با هم پوشانی polygon ها، نقاط هم پوشان به عنوان نقطه بهینه از نظرمحیط طبیعی انتخاب گردید. لازم به یادآوری است که در مکان یابی پایانه عوامل مختلف می توانند به عنوان معیار مکان یابی قرار گیرند. در این مقاله تاکید بر پارامترهای محیط طبیعی است. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند در مکانیابی پایانه های شهری و سایر تاسیسات و خدمات شهری مفید واقع شود.

هدف از انجام این پژوهش، مدل سازی تغییرات تراز دریاچه ی ارومیه در بستر گرمایش جهانی است. برای دست یافتن به این هدف و شبیه سازی مقادیر دما و بارش کشور تا سال 2100، از نتایج دو مدل گردش عمومی جوMIROC_3-2_MEDRES و MPI_ECHAM5 و سه طرح فرضی a1b ، a2 و b1 استفاده شده است. در ادامه برای مدل سازی آماری تغییرات تراز دریاچه ی ارومیه با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره، از تأثیر تغییرات چهار مؤلفه ی مستقل دما، بارش، نوع اقلیم (روش دمارتن) و خشکسالی (روش SPI) با تأخیر یک ساله نسبت به متغیر وابسته (تراز دریاچه) استفاده شد. آنچه از میانگین تمام طرح های فرضی برای دوره ی مطالعاتی 2010 تا 2100 به دست آمده است، نشان می دهد که به طور میانگین دما به میزان 73/0+ درجه سانتی گراد و بارش به مقدار 44/9- میلی متر نسبت به دوره ی مشاهداتی 1968 تا 2009 تغییر خواهند کرد. همچنین میانگین کلی تمام طرح های فرضی تا سال 2100 از کاهش شاخص اقلیمی دمارتن به مقدار 10/0- درصد در هر دهه خبر می دهد. اما آنچه از مدل سازی آماری به دست آمد، نشان دهنده ی بیشترین کاهش تراز آب دریاچه به میزان 73/2- متر در هر دهه تا سال 2100 برای خروجی های مدل MPI_ECHAM5 و طرح فرضی a1b و کمترین تغییرات کاهشی تراز دریاچه به میزان 28/2- متر برای مدل و طرح فرضی MPI_ECHAM5/b1 تا سال مورد نظر است. به هرحال آنچه از مجموع تمام طرح های فرضی نتیجه شد، وجود روند کاهشی و معنادار تراز آب دریاچه ی ارومیه (میانگین 50/2- متر) برای هر دهه از سال 2010 تا 2100 است که می تواند تأثیر بسیار سوء و نامناسبی بر محیط زیست دریاچه و اطراف آن داشته باشد.

در جلگه گیلان منفی شدن افت فشار، به ویژه در زمان برداشت زیاد، یکی از مسائل هیدرولیکی منطقه است. تحلیل نتایج آزمایش پمپاژ، در مواردی ضرایب افت فشار در شبکه جدار یا در آبخوان را نشان می دهد. برای بررسی علل، اطلاعات ششصد حلقه چاه عمیق مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل نتایج پمپاژ که به روش افت پله ای پمپاژ شده بودند، شاخصی برای طبقه بندی در سه گروه کلی تعیین شد. در گروه اول، ضرایب افت فشار در شبکه جدار و در آبخوان هر دو مثبت بوده و در گروه دوم، ضریب افت فشار در شبکه جدار مثبت ولی در آبخوان منفی و درنهایت در گروه سوم، ضریب افت فشار در شبکه جدار منفی ولی در آبخوان مثبت بوده است. بررسی مشخصه چاه های متعلق به هر گروه و شرایط جغرافیایی و ژئومورفولوژیکی آنها نشان می دهد که چاه های متعلق به گروه اول، در آبخوان های با نفوذپذیری مناسب، پتانسیل خوب و با کیفیت مطلوب حفر شده اند. در حالی که چاه های گروه دوم، در آبخوان های با نفوذپذیری کم، پتانسیل ضعیف یا در آبخوان های گروه اول اما باکیفیت نامطلوب حفر شده اند و سرانجام چاه های گروه سوم، در آبخوان های با نفوذپذیری مناسب و با کیفیت مطلوب حفر شده اند.

رطوبت خاک یکی از مهم ترین متغیرهای محیطی است و شناخت تغییرات مکانی و زمانی آن، بینش ارزشمندی را در مطالعه مراحل مختلف هیدرولوژیکی و مدل های آب و هوایی به همراه دارد. هدف از پژوهش، دسترسی به پایگاه های دور یا بیرون از دستِ رطوبت خاک در مناطق خشک و نیمه خشک است. داده های ماهواره ای لندست8 در منطقه ی خشک و نیمه خشکی از استان خراسان رضوی تهیه و پس از آماده سازی و پیش پردازش، به همراه مقادیر محاسبه شده ی چندین نمایه ی طیفی، تجزیه ی مؤلفه های اصلی و تبدیل داده ی تسلدکپ، به عنوان متغیرهای پیش بینی کننده، مورداستفاده قرار گرفتند. به روشِ آمار مکانی شاخص مورانز توأم با شاخص خوشه بندی حداقل- حداکثر، همبستگی جغرافیایی داده ها بررسی شد. همبسته ترین متغیرها نیز به روش رگرسیون اکتشافی و روش همبستگی دومتغیره، با محاسبه ی عامل تورم واریانس، ضریب پیرسون و ضریب تعیین، در سه سطحِ رطوبتیِ مساوی یا بیشتر از 5%، 4 تا 5 درصد و مساوی یا کمتر از 4%، مشخص شدند. پی ریزی توابعِ تخمین رطوبت سطحی خاک نیز، با هفت روشِ رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR)، رگرسیون چندگانه یِ گام به گام، رگرسیون چندگانه یِ پس حذف رو، رگرسیون چندگانه یِ پیشرو، رگرسیون چندگانه یِ وارد شونده، رگرسیون چندگانه یِ عزل و آزمونِ اعتبار متقاطعِ درختی (M5P) انجام گرفت. 188 نمونه خاک هم زمان با گذر ماهواره از منطقه برداشت و 25 درصدِ آن ها با انتخاب تصادفی، در مرحله اعتبارسنجی استفاده شدند. بررسی دقت توابع و معرفی دقیق ترین مدل ها، با محاسبه ی 5 معیارخطاسنجی انجام شد که نتایج حاصل از مقایسه ی آماره های خطاسنجی در گام نهایی، به معرفی سه مدل برای سه سطح رطوبتیِ موردنظر ختم گردید. نتایج نشان دادند که تصاویر ماهواره، توانایی مناسبی برای تخمین رطوبت سطحی خاک دارند و مدل های معرفی شده، از ضریب همبستگیِ مناسبِ بیشتر از 5/0 (504/0 تا 618/0) برخوردارند. نتایج اعتبارسنجی مدل نیز نشان داد که روش تحقیق از دقت مناسبی (425/1 تا 585/0 RMSE=، و خطای نسبیِ 5 درصد)، در تخمین رطوبت سطحی خاک برخوردار است. میانگین خطای اریب در مدل های معرفی شده غالباً کمتر از یک است، بااین وجود مقدار این آماره تمایل به بیش بر آوری را در مدل معرفی شده برای سطح رطوبتیِ 5%≤ و تمایل به کم برآوری را برای دو مدل معرفی شده ی دیگر نشان می دهد. نسبت انحراف کارایی مدل ها (RPD) نیز با احتسابِ انحراف معیارِ (158/1 تا 221/0SD=)، 38/0 تا 93/0 برآورد شد.

ﻣﻘﺪار روان آب در هر منطقه ای با توجه به ﺷﺮاﯾﻂ اقلیمی، ﻫﯿﺪروﻟﻮژﯾﮑﯽ، ﺧﺎک و ﭘﻮﺷﺶ گیاهی در ﺳﻄﺢ ﺣﻮﺿﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎی ﻓﻮق ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ اراﺋﻪ ی اﻃﻼﻋﺎت ﻻزم از ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﮑﺎﻧﯽ اﯾﻦ ﻋﻮاﻣﻞ است. در این زمینه، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻨﻮع ﻣﺪلﻫﺎی هیدرولوژیکی، دستیابی به مناسب ترین شبیه سازی چنین ﻣﺪلﻫﺎیی و انتخاب مدلی مناسب مستلزم ارزیابی میزان عملکرد آن ها متناسب با شرایط هیدرولوژیکی هر منطقه است. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ، اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺪل، ﺑﻪ ﺗﺸﺨﯿﺺ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ و ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻣﺪلﻫﺎی ﻫﯿﺪروﻟﻮژی ﺣﻮﺿﻪ ﻧﯿﺎز دارد. در اﯾﻦ پژوهش، میزان عملکرد دو ﻣﺪل ﺑﺎرش روان آب (SWAT, IHACRES) در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی روان آب دو ﺣﻮﺿﻪ یلفان و سولان ارزﯾﺎﺑﯽ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ شده اﺳﺖ. بر این اساس، با ﺗﺤﻠﯿﻞ ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ، واﺳﻨﺠﯽ و صحت سنجی مدل ها ارزیابی شدند. بازه ی زمانی 1999-1983 دوره ی واسنجی و دوره ی 2010-1983 دوره ی صحت سنجی انتخاب و بررسی گردید. سرانجام، به منظور تعیین توانایی مدل در شبیه سازی روان آب حوضه ها به کمک معیار های ضریب نش ساتکلیف NS ضریب تعیین)) (مورد) ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که هر دو مدل از توانمندی قابل پذیرشِ شبیه سازی روان آب در هر دو حوضه ی برخوردارند و ﻣﺪل SWAT در دوره ی ﺻﺤﺖ سنجی هر دو زیر حوضه در مقیاس روزانه و ماهیانه با ﺿﺮﯾﺐ ﻧﺶ 6/0 و ﺿﺮﯾﺐ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺑﺎﻻی 7/0 ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻋﻤﻠﮑﺮد را از ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی روان آب در هر دو ﺣﻮﺿﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دادهﻫﺎی ﻣﺸﺎﻫﺪاﺗﯽ دارد

مناطقی از زمین که توسط سازندهای آهکی پوشیده و توسط جریان های آبی انحلال یافته اند، مناطق کارستی نامیده می شوند. به دلیل اینکه اشکال کارستی نقش مهمی در منابع آب،گردشگری و فعالیّت های عمرانی دارند مطالعه ی آنها یک ضرورت محسوب می شود. حوضه ی آبریز درپرچین، یکی از زیرحوضه های رودخانه ی بیدواز در شمال شرقی ایران است که به دلیل سازندهای آهکی اشکال متنوع کارستی در آن شکل گرفته است. در این مقاله سعی بر این است تا عوامل مؤثر در کارست زایی این حوضه مطالعه و شناسایی شوند تا در فعالیّت های عمرانی و آمایش حوضه ای این عوامل تحت کنترل باشند. جهت رسیدن به این هدف، پس از مرزبندی این حوضه، با استفاده از روش های کتابخانه ای، مطالعات میدانی، نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای کارست های این حوضه شناسایی و مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات اولیه این فرض را در ذهن تداعی نمود که در شکل گیری کارست های این حوضه  عواملی چون لیتولوژی، هیدرولوژی، فعالیّت های تکتونیکی و آب و هوا نقش بیشتری داشته اند. پس از بررسی این عوامل مشخص گردید لیتولو ژی از طریق انحلال، تخلخل، شکستگی و نوع پوشش سنگ ها در شکل گیری اشکال این حوضه مؤثر بوده است. از نظر هیدرولوژی، توان بالای انحلال آب این حوضه و عدم انطباق شاخه های فرعی آن با ساختمان زمین شناسی  نقش خود را در این زمینه ایفا نموده است. همچنین رتبه بندی این حوضه مشخص نمود بیشترین و متنوع ترین اشکال کارستی این حوضه در رتبه های بالای آن شکل گرفته اند. از نظر تکتونیکی سه طرف این حوضه توسط گسل ها احاطه شده، گسل همه گجی در شمال و گسل اردغان در جنوب این حوضه با فعالیّت خود فرایند شکل گیری کارن های شیاری و چکشی را در این حوضه  تسهیل نموده  است. همچنین نیروی وارده ازسوی گسل ها، سنگ ها را   تخریب و با نفوذ آب مقدمات انحلال آنها را فراهم نموده و اشکال کارستی را به وجود آورده است. ازنظر تأثیرات آب و هوایی مشخص شد در بین عناصر آب و هوایی دما و بارش نقش مهمتری در این زمینه داشته اند. دما از طریق انواع هوازدگی و بارش از طریق تأثیر در شکل گیری کارن های لانه ی زنبوری و کارن های بارانی و پوشش گیاهی نقش خود را در این زمینه ایفا نموده است.

همواره دسترسی آسان به داده های پایه اقلیمی و قابل اطمینان بودن آن ها در نقاط مختلف جهان از چالش های اساسی پژوهشگران بوده است. بدین منظور، پایگاه های اقلیمی مختلفی نظیر مشاهداتی واکاوی شده و محصولات ماهواره ای ایجاد شده اند. در این پژوهش از پایگاه داد ه بارش ماهواره ای PERSIANN-CDR به منظور برآورد رواناب با مدل نیمه توزیعی هیدرولوژیکی SWAT بر روی پهنه حوضه دریاچه مهارلو استفاده شده است. یافته های حاصل از این پژوهش نشان داد که ضریب همبستگی مقادیر رواناب برآوردشده حاصل از این پایگاه داد ه ماهواره ای با مقادیر رواناب حاصل از داده های مشاهده ای ایستگاهی حدود 6/0 است. شاخص کارایی نش- ساتکلیف و ضریب تبیین در برآورد رواناب با داده های مشاهداتی هر دو به طور متوسط 6/0 و با داده های ماهواره ای به ترتیب 5/0 و 1/0 به دست آمد. بر پایه یافته های این پژوهش، می توان گفت که اگرچه مقادیر رواناب برآوردشده از مقادیر بارش پایگاه داد ه ماهواره ای PERSIANN-CDR هماهنگی زمانی بسیار خوبی با داده های مشاهده ای از خود نشان می دهند، از آنجا که این پایگاه داده مقادیر بارش را به طور متوسط 70 میلی متر کمتر از مقادیر واقعی مشاهده ای نشان می دهد، کارایی بالایی در برآورد رواناب بر روی این گستره از ایران زمین از خود نشان نمی دهد.

ژئومورفولوژی که به مطالعه لندفرم ها می پردازد، نقش اساسی را در زمینه برنامه ریزی، توسعه و مدیریت مناطق شهری بویژه در ارزیابی مناطق قبل و بعد از توسعه شهری بازی می کند. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی اثرات گسترش فیزیکی شهر بر ویژگی های هیدرولوژیکی، دبی و رسوب رودخانه و ویژگی های کانال رود حوضه آبریز اوین – درکه طی دوره زمانی 20 ساله(1998-2018) می باشد. این پژوهش در سه گام، مطالعات هیدرولوژی با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT، مطالعات دبی و ر سوب و مطالعات ژئومورفولوژی، می باشد. نتایج حاصل از مطالعات هیدرولوژی مبتنی بر سناریوی توسعه فیزیکی شهر، نشان می دهد که میانگین بارش در حوضه برابر با 4/430 میلی متر می باشد که از این مقدار بارش در دوره قبل 6/142 میلی متر و در سال 2018، به میزان 8/146میلی متر به صورت تبخیر و تعرق واقعی از سطح زمین و گیاه تبخیر می گردد. میانگین شماره منحنی و رواناب سطحی به ترتیب در سال 1998 برابر با 01/84 و 66/106میلی متر و در سال2018 این مقدار به 76/84 و 28/116 میلی متر افزایش داشته است. براساس نتایج تغییرات رسوب و دبی، روند رسوب به مرور کاهش یافته که متعاقب با آن دبی نیز تغییرات نزولی را نشان می دهد. نتایج بررسی شاخص های مورفولوژیکی و مشاهدات میدانی نشان داد که تغییرات مورفولوژی کانال رودخانه اوین- درکه به صورت کاهش مقطع و عرض کانال در بازه های شهری، تغییر نیمرخ عرضی و طولی، جابجایی مسیر رودخانه و افزایش مئاندر و فرسایش جانبی در بازه های در حال تعدیل و قابل بازیابی طی دوره زمانی بیست سال می باشد.

وقوع سیل های بزرگ در ایران، مخصوصا در سال های اخیر، شناخت عوامل موثر در ایجاد، تشدید و یا کنترل سیلاب را ضروری می سازد. در این پژوهش که بر اساس مطالعه منابع کتابخانه ای، رسانه ای و محلی انجام شده است، به شناخت راهکارهای مفید در زمینه مقابله با این مخاطره پرداخته شده است. تبعات و خسارات مالی، روانی و اجتماعی ناشی از مخاطره سیل به حدی است که گسترش مطالعات و بهبود اقدامات در این زمینه از ضروریات حوزه پژوهش، مدیریت و اجرا محسوب می شود در زمینه مهار و کنترل سیلاب باید به این نکته توجه داشت که تمامی اقدامات باید به گونه ای باشند که کمترین تغییر را در هیدرولوژی طبیعی اعمال کنند. بهترین اقدام در جهت به حداقل رساندن دخالت در محیط هیدرولوژی، نفوذ دادن رواناب ها به داخل زمین های شهری است. در این پژوهش سعی بر آن است تا ضمن شناسایی علل و عوامل موثر در ایجاد یا تشدید سیلاب، راهکارهایی جهت کنترل و تقلیل خسارات و همچنین بهره برداری و استفاده صحیح از آب های مازاد منجر به سیل ارائه گردد.

زمان تمرکز یکی از مهم ترین پارامترهای فیزیکی هر حوضه آبریز است و آن عبارت از مدت زمانی است که دورترین قطره آب نسبت به نقطه تمرکز لازم دارد تا مسیر خود را طی کند و به نقطه تمرکز برسد . اگر بارانی با شدت یکنواخت و برای مدت بسیار طولانی روی حوضه ای ببارد و شدت آن زیادتر از ظرفیت نفوذ باشد بلافاصله جریان رواناب از نقطه تمرکز شروع می شود. از شروع روان اب تا زمانی که دبی به مقدار ثابت خود می رسد مدتی به  طول می انجامد که آن را زمان تمرکز می گویند (علیزاده، 1367) از آنجا که در فرمول محاسبه زمان تمرکز پارامتر شماره منحنی 1 وجود دارد لذا برای محاسبه این متغیر نیز لازم است مطالعات گسترده ای در زمینه ضریب نفوذپذیری خاک – کاربری اراضی منطقه – ضریب نگه داشت سطحی انجام گیرد که در این رابطه نمونه برداری و آزمایشات متعددی از قسمت های مختلف حوضه انجام یافته و مقادیر نفوذ پذیری خاک تعیین شده است . محاسبه پهنه های نفوذپذیری خاک و کاربری اراضی تحت شرایط فعلی حوضه و تهیه نقشه های مزبور از نتایج این بخش از مطالعات بوده است. پس از ارائه فرضیات و انجام محاسبات مربوط به تفکیک زیر حوضه اقدام به محاسبه مقدار شماره منحنی درسطح حوضه ها شده که در نهایت نقشه پلیگون های شماره منحنی ترسیم و ارائه شده است. در نهایت مقدار زمان تمرکز حوضه و زیرحوضه ها بر حسب ساعت و بر اساس رابطه به دست آمده از سرویس حفاظت خاک آمریکا 2 محاسبه و برآورد گردیده که می تواند در کلیه محاسبات هیدرولوژی مؤثر واقع گردد.

پیشرفت علوم در ذهن هر انسان منصفی این پرسش را تداعی می کند که چگونه در کتاب آسمانی قرآن و نهج البلاغه، باران به طور دقیق، علمی و شیوا بیان شده است. این بدان معنی است که این کتب، آیات و سخنان مطابق سطح دانش و درک موضوعات علمیِ زمان خود، به تشریح عناصر طبیعی پرداخته اند. لذا در این پژوهش با بهره گیری از آیات قرآن و تفسیر گهربار حضرت علی(ع) در خطبه 115 کتاب نهج البلاغه به بررسی علوم موجود در این خطبه در باب بارش نزولات جوی و درخواست آن از خالق هستی پرداخته شده است. هدف از این پژوهش مقایسه عبارات دقیق حضرت علی(ع) در خطبه باران با علم روز آب و هواشناسی در مورد مکانیزم شکل گیری، حرکت، و اشکال مختلف بارش در کره زمین است. در نهایت با بررسی دقیق خطبه حضرت به انواع مختلف باران و نظریه تشکیل قطرات باران(هم آمیزی و برژرون) و باران مؤثر اشاره می شود.

اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب به عنوان موضوعی چالش برانگیز در بسیاری از مناطق خشک دنیا مطرح بوده و تداوم این پدیده در مناطق خشک با مخاطراتی در چرخه ی آبی و بی نظمی جریان رودخانه ها همراه بوده است. نتایج خروجی های 6 مدل اقلیمی سری مدل های CMIP5 تحت سناریوهای RCP با استفاده از روش آماری و نرم افزار CCT بر اساس گزارش پنجم هیئت بین الدول تغییر اقلیم نشان می دهد که دمای بیشینه و کمینه در آینده و تا سال 2099 در تمام مدل های اقلیمی به طور مداوم روند افزایشی دارد، اما افزایش دمای کمینه، بیش تر از افزایش دمای بیشینه خواهد بود. در مورد بارش، پیچیدگی ها زیاد و عدم قطعیت را بیان می کند، اما بیش تر مدل های اقلیمی کاهش بارندگی را در حوضه تخمین می زنند. شبیه سازی رواناب با ابزار ارزیابی آب وخاک (SWAT) انجام شد و برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل نیز از نرم افزار SWAT-CUP و الگوریتم SUFI-2 استفاده شد. نتایج مقایسه ی هیدروگراف های مشاهداتی و شبیه سازی و شاخص های آماری ارزیابی، بیانگر کارایی مناسب مدل در شبیه سازی دبی حوضه است. میانگین رواناب آینده ی حوضه ی تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 روند کاهشی داشته و نسبت به دوره ی مشاهداتی آن به ترتیب 1/39، 3/40 و 4/40 درصد افت آبدهی خواهد داشت؛ بنابراین با کاهش دبی حوضه ، احتمال رخداد فراوانی خشک سالی در آینده قابل انتظار است.

یکی از مسائل مطرح در هیدرولوژی یک منطقه تولید رواناب و مساله سیل خیزی است. لندفرم ها با توجه به مورفومتری که دارند نقش مهمی را در ایجاد رواناب و سیل خیزی ایفا می کنند. در این پژوهش با استفاده از استخراج لندفرم ها و لایه های کاربری زمین، پوشش گیاهی، جنس سازندها، بارش و کاربری زمین اقدام به پهنه بندی سیل خیزی در دامنه های شمالی سبلان شده است تا از این طریق اثرات مورفومتری لندفرم ها در هیدرولوژی منطقه بررسی شود. برای استخراج لندفرم ها از روش شی گرا در محیط نرم افزار Ecognition استفاده شد. ترکیب این لایه با لایه های کاربری زمین، تراکم پوشش گیاهی، جنس سازندها، بارندگی و تراکم شبکه ی آبراهه با استفاده از روش منطق فازی صورت گرفت و نقشه ی پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی برای منطقه به دست آمد. نتایج کار نشان داد در بین 14 لندفرم استخراج شده برای منطقه سه لندفرم دره های کوچک کوهستانی، شانه خط الراس و دامنه ی مستقیم، بیشترین تأثیر را در سیل خیزی دارند و به ترتیب  3/67 ، 9/62 و 2/53 درصد از سطح آنها به عنوان زمین های با سیل خیزی زیاد و خیلی زیاد پهنه بندی شده است. در مقابل لندفرم های از نوع دشتی و چاله ها به صورت مناطق کم خطر از نظر سیل خیزی پهنه بندی شداند. با توجه به نتایج به دست آمده از پژوهش می توان گفت تولید رواناب و سیل خیزی در سطح زمین به شدت تحت تأثیر مورفومتری لندفرم ها قرار دارد که در کنار سایر پارمترهای محیطی می تواند در مطالعه هیدرولوژی مناطق بسیار مفید باشد.