عبدالله بهبودی

شبیه سازی جریان رودخانه ها، پیش بینی رفتار هیدرولوژیکی حوضه های آبریز و درک درست از مؤلفه های مختلف چرخه هیدرولوژیکی برای برنامه ریزی و حفاظت از منابع آبی ضرورت دارد. از طرف دیگر، نبود برآورد مناسب رواناب حاصل از بارش در حوضه های آبریز، مدیریت بهینه منابع آب به ویژه مدیریت بهره برداری از سدها و شبکه آب رسانی را دچار مشکل می نماید. در این پژوهش، بیلان آبی حوضه آبریز لنبران با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT از دو روش GLUE و SUFI-2 استفاده شد. نتایج حاصل با استفاده از چهار معیار ارزیابی مدل ها شامل معیار نش ساتکلیف، ضریب تبیین، نسبت باقیمانده میانگین مربعات خطا به انحراف از معیار داده های مشاهداتی و دو فاکتور p-factor و r-factor مقایسه شدند. نتایج حاصل از کاربرد این دو روش نشان داد که روش SUFI-2 دارای الگوریتم موترتری برای واسنجی و تعیین عدم قطعیت مدل در این حوضه است. بر این اساس با اطمینان بیشتری می توان از مدل SWAT واسنجی شده با الگوریتم SUFI-2 در مدیریت منابع آب، کمی سازی سناریوهای تغییر اقلیم و تغییر کاربری در داخل حوضه استفاده کرد.

فرسایش خندقی یکی از انواع پدیده های ژئومورفولوژیکی است. هر ساله خسارت های زیادی به اراضی کشاورزی، مرتعی و جاده ها وارد می کند. شناسایی علل و مدل سازی آن نقش مهمی در مدیریت حوضه های آبریز دارد. یکی از انواع فرسایش خندقی، فرسایش خندقی موقتی است. در حال حاضر مدل EGEM تنها مدلی است که می تواند این نوع فرسایش را ارزیابی کند. بدین جهت منطقه مورد مطالعه از سال 1387 بعد از بارندگی مورد مشاهده قرار گرفت. داده های لازم برای اجرای مدل EGEM جمع آوری شد. در تحلیل های کمی نیز از نرم افزارهای Excel و SPSS استفاده شد. با توجه به تحلیل های صورت گرفته  بین پارامترهای اندازه گیری شده و نتایج حاصل از مدل بالاترین ضریب همبستگی بین عمق، سطح مقطع ، حجم و پهنای تخمینی و اندازه گیری شده بترتیب با ضریب همبستگی 849/0، 845/0، 818/0 و 814/0 وجود دارد.- خندق های موقتی در در این منطقه بیشتر در زمینهای کشاورزی شکل می گیرند. شدت بارندگی، گسترش مسیرهای ارتباطی و آتش زدن پوشش گیاهی نقش مهمی در توسعه خندق های موقتی دارند. نسخه استاندارد مدل EGEM در حوضه آبریز لنبران قابل استفاده است. برای رسیدن به نتایج مطلوب این مدل باید در سایر نواحی اقلیمی ایران نیز به کار گرفته شود. در این حوضه مساحت حوضه، پهنا، طول و طول تمرکز خندق بیشترین نقش را در فرسایش خاک دارند. عمق و سطح مقطع خندق های موقتی کمترین تاثیر را در فرسایش دارند.

حوضه های آبریز سیستم های بازی هستند که با توجه به پیچیدگی آن و برای دست یافتن به اهداف موردنظر، اقدام به مدل سازی می شود. از طریق مدل سازی هزینه ی مطالعه برای سامانه های پی چیده کاهش می یابد، زیرا انجام آزمایشات صحرایی در سطح وسیع بسیار پرهزینه و یا غیرممکن هستند. همچنین از طریق تحلیل نتایج حاصل از مدل می توان بخوبی حوضه های آبریز را مدیریت کرد. در این پژوهش میزان عملکرد مدل بارش-رواناب IHACRES در شبیه سازی رواناب حوضه ی آبریز لنبران ارزیابی گردید. داده های ماهانه بارندگی و دمای ایستگاه ورزقان به عنوان متغیرهای ورودی برای شبیه سازی جریان و داده های مشاهداتی دبی در ایستگاه هیدرومتری کاسین برای سنجش دقت مدل IHACRES به کار گرفته شد. بر اساس سال های موجود، از داده های سال 2002-2000 برای سازگاری مدل و 2012-2003 برای واسنجی و 20016-2013 برای اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفتند. برای بررسی توانایی مدل IHACRES در شبیه سازی رواناب از معیار ضریب نش – ساتکلیف استفاده گردید. نتایج نشان داد که این ضریب 71/0 و 74/0 به ترتیب برای واسنجی و اعتبارسنجی بدست آمد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از ارزیابی مدل IHACRES با استفاده از معیارهای عملکردی مختلف و به دلیل کاربری آسان، و ورودی های کمتر و کاهش صرف زمان می توان استفاده از این مدل را جهت شبیه سازی و پیش بینی رواناب در مقیاس ماهانه در حوضه ی آبریز لنبران توصیه نمود و از آن جهت بررسی و مطالعه ی رواناب سطحی و جریان رودخانه ای طی دوره های آتی استفاده کرد.

امروزه با پیشرفت و گسترش ابزارهای هیدرولوژیکی و صرفه جویی در زمان، هزینه و در شرایط بحرانی به منظور اقدامات مدیریتی برای کاهش خسارت های ناشی از سیل، استفاده از چنین ابزارهایی باعث سهولت در امر شبیه سازی حوضه های آبریز شده است. در پژوهش حاضر از مدل SWAT به عنوان یک مدل نیمه توزیعی و از مدل SIMHYD به عنوان یک مدل یکپارچه جهت برآورد رواناب حوضه آبریز کَرگانرود تالش استفاده شده است. بدین منظور از داده های مشاهداتی در محدوده زمانی 2006 تا 2018 مربوط به ایستگاه های سینوپتیک تالش، آستارا، بندرانزلی و ایستگاه هیدرومتری هشتپر بهره گرفته شده است. در مدل سازی توسط مدل SWAT ضرایب N2 و R2 به عنوان تابع هدف در مرحله واسنجی دبی ماهانه به ترتیب 61/0 و 62/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 67/0 و 70/0 به دست آمد که نشان دهنده نتایج قابل قبولی در شبیه سازی پیک رواناب و سیل ایجاد شده در این حوضه داشته است. در واسنجی و اعتبارسنجی مدل SIMHYD نیز نتایج قابل قبولی به دست آمد. به گونه ای که ضرایب N2 و R2 در مرحله واسنجی به ترتیب 710/0 و 8511/0 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 625/0 و 9496/0 حاصل شد. مدل SWAT به دلیل ماهیت نیمه توزیعی خود از دقت بالاتری در شبیه سازی سیلاب حوضه موردمطالعه نسبت به مدل SIMHYD برخوردار است؛ زیرا این مدل در بازه زمانی روزانه نیز به خوبی پیک رواناب را شبیه سازی می کند، درصورتی که مدل SIMHYD با افزایش کیفیت داده ها در بازه زمانی ماهانه نتایج رضایت بخشی در این حوضه دارد.

استقرار جوامع انسانی در سطح زمین همواره در راستای دستیابی به حداکثر منابع طبیعی همچون منابع آبی، پوشش گیاهی مناسب و دسترسی به زمینهای قابل کشت صورت گرفته است. بی شک این تلاش بر پایه اصولی است که امروزه به عنوان علم مکان یابی تعبیر می شود. هدف اصلی از این پژوهش بررسی نقش عوامل هیدرو-ژئومورفولوژیکی در الگوی استقرار تپه های باستانی شهرستان مراغه با استفاده از مدل های MACBETH و SWARA بوده و برای رسیدن به این هدف از متغیرهای توپوگرافی (شیب، جهت شیب، طبقات ارتفاعی)، هیدرولوژی (فاصله از رودخانه، فاصله از قنات، فاصله از چشمه)، لیتولوژی، خاک و کاربری اراضی استفاده شده است. براساس نتایج بدست آمده، طبقات ارتفاعی، فاصله از رودخانه و شیب به ترتیب بیشترین و فاصله از قنات کمترین نقش را در توزیع الگوی استقرار تپه های باستانی شهرستان مراغه دارد. همچنین نتایج صحت سنجی نشان داد که در نتایج مدل SWARA به ترتیب 51، 19 و 7 مورد از تپه های باستانی شهرستان مراغه در پهنه های بسیارمساعد، مساعد و سایر پهنه ها قرار گرفته اند ولی در مدل مکبث به ترتیب 35، 20 و 22 از تپه های باستانی در پهنه های بسیارمساعد، مساعد و سایر پهنه ها مشاهده می شود. بنابراین می توان گفت که کارایی مدل SWARA در این منطقه بهتر از مدل MACBETH می باشد.

در طی چند دهه اخیر، تحولات محسوسی در گستره حوضه آبریز مردق چای با هدف توسعه زمین های زراعی، گسترش سکونتگاه ها و مقاصد دیگر صورت گرفته است. در طی این مدت چندین رویداد در جریانات سطحی و طغیان رودخانه ها از جمله سیلابی شدن شهرک ها و تخریب زیرساخت ها در طول فصل بارندگی مشاهده گردیده است. بر همین اساس، پژوهش حاضر به مطالعه و ارزیابی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر سیلاب در سطح حوضه مردق چای در استان آذربایجان شرقی پرداخته است. ابتدا طبقه بندی کاربری اراضی با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی انجام شده و نقشه کاربری اراضی در سال های 2001، 2011 و 2021 به دست آمده است. در ادامه، مدل SWAT بر روی نتایج طبقه بندی کاربری اراضی به اجرا درآمده است. مطابق نتایج، در طی مدت زمان بیست ساله، به استثنای اراضی بایر، دیگر طبقات کاربری اراضی دارای روند غالب افزایشی بوده اند که مراتع منطقه با بیشترین رشد وسعت مواجه شده است. نتایج مدل SWAT نیز حاکی از این بوده که روند رواناب در سطح حوضه مردق چای تا حد زیادی با روند تغییرات کاربری اراضی منطقه در طی این مدت همسو بوده است و رشد گستره اراضی مرتعی و ساخته شده در سطح منطقه تأثیر کاملاً مستقیمی بر افزایش رواناب در این نواحی جنوبی گذاشته است و با توجه به تأثیر توپوگرافی و شیب حوضه بر روند جریان و نفوذناپذیرتر بودن سطح زمین در نواحی جنوبی نسبت به سایر نواحی، پتانسیل سیل خیزی در این نواحی بسیار بالاتر از سایر مناطق تشخیص داده شده است.