حیدر زارعی

مطالعه تغییرات مورفولوژیک رودخانه ها و رابطه آن با عوامل تأثیر گذار طبیعی و انسانی به طور گسترده ای به عنوان یک ابزار مفید به منظور مشخص نمودن روند تکاملی رودخانه ها و برنامه ریزی درست برای حفاظت و بازسازی رودخانه ها شناخته شده است. استان خوزستان با برخورداری از جریان رودخانه های دائمی بزرگ، نقش مهمی را در چرخه حیاتی آب کشور ایفا نموده و سهم قابل توجهی از اهداف توسعه پایدار در بخش آب و کشاورزی را به خود اختصاص داده است. در این میان رودخانه کارون به عنوان بزرگ ترین رودخانه ایران همه ساله حجم آب قابل توجهی را به دشت خوزستان و نهایتاً خلیج فارس روانه می سازد. این مطالعه به بررسی تغییرات ژئومورفولوژیکی رودخانه کارون با استفاده از تفسیر عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای تجزیه وتحلیل آماری هیدرو اقلیمی و آنالیزهای رسوب شناسی در محدوده شهر اهواز می پردازد. ابتدا با استفاده از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای Landsat و IRS تغییرات مکانی و زمانی بستر رودخانه طی سال های 1954، 2000 و 2011 مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت و سپس به بررسی علل این تغییرات پرداخته شد. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که طی 57 سال تغییرات چشمگیری در مورفولوژی رودخانه ازجمله تغییر در عرض رودخانه به ویژه در محدوده شهر اهواز، تغییر در مئاندرها و ایجاد جزایر رسوبی به وجود آمده است. همچنین آنالیز رسوبات جزایر نشان داد رسوبات تشکیل دهنده جزایر حاصل سیلاب های متعدد بوده که در محیطی آرام نهشته گذاری شده اند. علل اصلی ایجاد تغییرات کاهش دبی به دلیل ساخت سدهای متعدد در بالادست، ساخت پل های متعدد در مسیر رودخانه به ویژه در محدوده شهر اهواز، عوامل زمین شناسی و پوشش گیاهی می باشد. به طورکلی انسان و دخالت های آن مهم ترین عامل تغییرات مورفولوژی بستر رودخانه کارون می باشد.

ایران با کمبود شدید آب روبرو است. معمولاً مدرن سازی سیستم های آبیاری و بهبود راندمان آبیاری به منزله ی فرصتی برای صرفه جویی قابل توجه آب در بخش کشاورزی در نظر گرفته می شود. به همین دلیل، دولت ایران قویاً از مدرنیزه کردن سیستم های آبیاری پشتیبانی می کند و اقدامات آب- اندوز زیادی با هدف بهبود بهره وری آب و کاهش مصرف آب انجام داده است. در این راستا، پیشرفتهایی نیز صورت گرفته است. اما کل آب مصرفی کشاورزی آن گونه که انتظار می رفته، کاهش نیافته است. بنابراین، مصرف آب کشاورزی در ایران ممکن است که پدیده اثر بازگشتی را تجربه کرده باشد. فرضیه اثر بازگشتی به عنوان پیامدی از سرمایه گذاری آب - اندوز از معمای جونز در اقتصاد انرژی گرفته شده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی مقدار اثر بازگشتی آب (WRE) در سطح مزرعه در حوضه آبریز بختگان با استفاده از مدل تخصیص زمین اصلاح شده و رویکرد مقایسه مستقیم بود. نتایج نشان داد که مقدار WRE در حوضه آبریز بختگان می تواند بین 1/10% تا 3/109% نوسان داشته باشد.

برآورد و پیش بینی بارش و دستیابی به مقدار رواناب ناشی از آن، نقش اساسی و مؤثری را در مدیریت و بهره برداری صحیح از حوضه، مدیریت سدها و مخازن، به حداقل رساندن خسارات ناشی از سیلاب، خشکسالی و مدیریت منابع آب ایفا می کند و به همین دلیل مورد توجه هیدرولوژیست ها می باشد. عملکرد خوب مدل های هوشمند باعث افزایش استفاده از آنها برای پیش بینی پدیده های مختلف هیدرولوژیکی شده است. لذا در پژوهش حاضر، از دو مدل هوشمند به نام های برنامه ریزی بیان ژن و ماشین بردار رگرسیونی برای پیش بینی بارش ماهانه شهرستان نهاوند استفاده شد. در این مطالعه از داده های بارش، دما و رطوبت نسبی ماهانه ایستگاه وراینه در یک دوره 32 ساله (1393-1362) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که عملکرد هر دو مدل خوب و مشابه بوده (ضریب همبستگی حدود 92/0) ولی با توجه به بررسی معیارهای ارزیابی مختلف، مدل برنامه ریزی بیان ژن عملکرد کمی بهتر داشته است (جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب 0478/0 و 0486/0). این در حالی است که مدل ماشین بردار رگرسیونی دارای مزیت سهولت در اجرای مدل می باشد. به طورکلی می توان گفت که مدل برنامه ریزی بیان ژن برای مدل سازی بارش ماهانه ایستگاه وراینه در شهرستان نهاوند مناسب بوده است. در پایان مقدار بارش ماهانه برای سال 1394 با مدل برنامه ریزی بیان ژن پیش بینی شد که نشان از کاهش مقدار بارش در سال 1394 نسبت به سال های قبل داشت.

روش های مختلفی برای جداسازی جریان پایه مورد استفاده قرار گرفته است، یکی از این روش ها، روش های فیلترینگ می باشد. در این مطالعه از روش های فیلترینگ با الگوریتم های مختلف تک پارامتری، دو پارامتری، سه پارامتری، لینه و هولیک، چاپمن، فیوری و گوپتا، اکهاردت و اوما برای جداسازی جریان پایه روزانه چشمه کارستی کهمان در شهرستان الشتر استفاده شده است. دوره آماری مورد استفاده یک دوره آماری 27 ساله (سال آبی 71-1370 تا 97-1396) بوده است. از روش محتوای ایزوتوپی به عنوان شاخص برای جداسازی جریان پایه استفاده شده است. داده های نمونه برداری شده در سال آبی (97-1396) در آزمایشگاه شرکت مصباح انرژی ایران آنالیز شد. با توجه به اینکه هر الگوریتم دارای پارامترهای مختلفی می باشند، ابتدا پارامترهای هر الگوریتم برمبنای محتوای ایزوتوپی در سال آبی 97-1396 بهینه شدند. سپس از پارامترهای بهینه شده برای دوره آماری 27 ساله استفاده گردید. در پایان با استفاده از معیارهای مختلف ارزیابی، الگوریتم های مختلف با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد که عملکرد الگوریتم اکهارت بهتر از دیگر الگوریتم ها بوده است. این الگوریتم شاخص جریان پایه و آب سطحی را به ترتیب 81 و 19 درصد برآورد کرده است.