رضا قضاوی

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.

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.

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.

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.