دانیال صیاد

فرسایش آبی، مهم ترین مسئله تخریب زمین در مقیاس جهان است. بنابراین، هدف پژوهش حاضر ارزیابی اهمیت معیارها و زیر معیار های مؤثر هر معیار در حساسیت فرسایش آبراهه ای با استفاده از مدل تلفیقی آنتروپی- ارزش اطلاعاتی در حوضه آبخیز بالادست رودخانه تجن است. برای این منظور، ابتدا 252 نقطه فرسایشی با استفاده از تصاویر Google Earth شناسایی شد که از این تعداد به صورت تصادفی، 176 نقطه (70 درصد) برای آموزش مدل و 76 نقطه (30 درصد) برای اعتبارسنجی مدل طبقه بندی شدند. آنگاه 7 معیار مؤثر بر وقوع فرسایش (شامل ارتفاع، جهت شیب، فاصله تا آبراهه، کاربری اراضی، فرسایندگی باران، خاک و شاخص TWI) شناسایی و هر یک به زیر معیارهایی طبقه بندی شدند. سپس به منظور ارزیابی تأثیر هر معیار و زیر معیار برحساسیت فرسایش حوضه مورد مطالعه از مدل تلفیقی داده کاوی آنتروپی- ارزش اطلاعاتی استفاده شد. نتایج حاصل از تأثیر هر معیار و زیر معیار برحساسیت فرسایش حوضه مورد مطالعه با استفاده از مدل تلفیقی آنتروپی- ارزش اطلاعاتی نشان داد که معیارهای کاربری اراضی و ارتفاع به ترتیب باWj برابر با 07/2 و 9/0 و همچنین زیر معیار اراضی بایر و طبقه ارتفاعی 3724-2745 متر به ترتیب با IV برابر با 74/2 و 65/1 بیش ترین تأثیر را در فرسایش منطقه دارند. نرخ موفقیت و پیش بینی مدل تلفیقی شاخص آنتروپی- ارزش اطلاعاتی، با توجه به منحنی (ROC-AUC) به ترتیب برابر با 831/0 و 837/0 به دست آمد که از عملکرد خوب مدل برای دوره های آموزش و اعتبار سنجی حکایت دارد. همچنین نقشه حساسیت به فرسایش نشان داد که بیش ترین مناطق با حساسیت پذیری به فرسایش آبراهه ای زیاد تا خیلی زیاد منطبق بر امتداد شمال شرقی، جنوب شرقی تا جنوب غربی حوضه است.

سیل یکی از بلایای طبیعی است که می تواند فعالیت های اقتصادی، اجتماعی و پایداری محیط را تهدید کند؛ بنابراین شناسایی مناطق مستعد سیل خیز حوزه آبخیز امری ضروری در این زمینه است. هدف پژوهش حاضر، اولویت بندی و تحلیل فضایی سیل خیزی حوزه آبخیز قمصر با استفاده از مدل های تصمیم گیری چند معیاره و منطق فازی است که با رویکرد توصیفی – تحلیلی و با روشFUZZY-AHP انجام شده است. برای این منظور ابتدا 14 معیار مؤثر بر سیل خیزی حوضه (شامل باران، ارتفاع، کاربری اراضی، بافت خاک، سنگ شناسی، فاصله از رودخانه، شیب، تراکم زهکشی، رتبه آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص توان آبراهه، تجمع جریان، انحنای سطح، انحنای طولی) شناسایی شد و سپس در نرم افزار Expert choice 11 بین معیار ها با روش AHP مقایسه های زوجی انجام گردید و وزن نهایی هر معیار به دست آمد. در ادامه، معیار ها با استفاده از توابع فازیlinear  و large فازی سازی شدند و درنهایت وزن های نهایی به دست آمده برای هر معیار در لایه های مربوطه اعمال شد و نقشه نهایی سیل خیزی حوضه تهیه گردید. نتایج حاصل از اولویت بندی معیار های کمی و کیفی بر اساس نظر کارشناسان آبخیزداری با روش AHP نشان داد از بین 14 معیار پیشنهادی، معیار باران با وزن نهایی 229/0 بیش ترین تأثیر را در سیل خیزی حوضه دارد. همچنین معیارهای بافت خاک سنگین تا خیلی سنگین (499/0)، واحد سنگی Plvav (252/0)، کاربری های پهنه های آبی و اراضی لخت به ترتیب با وزن نهایی 345/0 و 225/0 نقش پررنگ تری در سیل خیزی حوضه دارند. نتایج حاصل از نقشه نهایی سیل خیزی حوضه نشان داد که حدود 841/30، 056/27 و 406/12 درصد از مساحت کل حوضه به ترتیب در طبقه سیل خیزی متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرار دارند که این مناطق بیشتر در بخش مرکزی و در امتداد جنوب شرقی حوضه واقع شده اند؛ بنابراین آگاهی از پتانسیل سیل خیزی حوضه می تواند در جهت تدوین برنامه های مدیریت بحران در هنگام مواجه شدن با سیلاب مؤثر واقع شود.

زمین لغزش به عنوان یک پدیده ژئومورفولوژیک طبیعی، در زمره بلایای طبیعی محسوب می شود که می تواند خسارات جانی و مالی فراوانی را به زندگی انسان ها تحمیل می کند؛بنابراین شناسایی مناطق حساس به وقوع زمین لغزش جهت کاهش خسارات امری ضروری است. هدف پژوهش حاضرارزیابی و ناحیه بندی حساسیت پذیری زمین لغزش درزیرحوزه آبخیزتجن میانی بابه کارگیری مدل های آماری نسبت فراوانی وآنتروپی شانون است.بدین منظور ابتدا 68 نقطه زمین لغزش برای منطقه شناسایی-واین نقاط به صورت تصادفی به دو گروه آموزش مدل(70 درصد)واعتبار مدل(30 درصد)تقسیم شدند.همچنین بر اساس مرور منابع،10 عامل شیب،جهت شیب،فاصله تاآبراهه،ارتفاع،کاربری-اراضی،سنگ شناسی،انحنای سطح، انحنای طولی،باران وشاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) به عنوان-عوامل مؤثردروقوع زمین لغزش درمنطقه موردمطالعه انتخاب شدند.درادامه نقشه حساسیت پذیری-زمین لغزش بااستفاده ازمدل های نسبت فراوانی وآنتروپی شانون وبراساس روش شکست طبیعی برای-منطقه موردمطالعه تهیه شد.درنهایت به منظور ارزیابی نرخ موفقیت و پیش بینی مدل ازمنحنی-مشخصه عملکرد (ROC) استفاده شد.نتایج حاصل از تأثیر عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش در مدل آنتروپی شانون نشان داد که به ترتیب معیار های رطوبت توپوگرافی، کاربری اراضی و انحنای طولی با مقادیر وزن Wj به ترتیب برابر با 73/0، 66/0 و 65/0بیش ترین تأثیر را در وقوع زمین لغزش در منطقه دارند. نتایج ارزیابی نرخ موفقیت و پیش بینی مدل با توجه به منحنی ROC و سطح زیر منحنی (AUC) برای آموزش واعتبار دو مدل نسبت فراوانی و آنتروپی شانون به ترتیب برابر با 76/0، 72/0 و 62/0، 59/0 به دست آمدکه بیانگر عملکرد نسبتا خوب مدل نسبت فراوانی و عملکرد ضعیف تا مردود مدل آنتروپی شانون برای ارزیابی وتهیه نقشه حساسیت پذیری زمین لغزش درحوضه مورد مطالعه است.همچنین نتایج حاصل ازناحیه بندی حساسیت پذیری زمین لغزش در حوضه تجن-میانی بااستفاده ازمدل نسبت فراوانی نشان دادکه به ترتیب 156/30، 066/17 و 206/5 درصد از مساحت حوضه درمحدوده حساسیت متوسط،زیاد و خیلی زیاد قرار دارد.نتایج پژوهش حاضر می تواند جهت مدیریت وآمایش سرزمین توسط مدیران و برنامه ریزان به کارگرفته شود.

سیل یکی از بلا های طبیعی رایج است که می تواند زیر ساخت های شهری و روستایی و جان و اموال را با خطر مواجه کند. هدف از انجام این پژوهش تهیه و تحلیل نقشه خطر سیل دو روستای خنچه و بارونق در امتداد بخشی از رودخانه سوک چم است. ابتدا نقشه توپوگرافی با استفاده از Google Earth و Global mapper ساخته شد. سپس با استفاده از نقشه توپوگرافی ساخته شده در محیط نرم افزار AutoCAD Civil 3D برای بازه مطالعاتی سطح ایجاد گردید. سپس با استفاده از سطح ساخته شده مقاطع عرضی، پروفیل طولی، کانال رودخانه، سواحل سیل گیر راست و چپ رودخانه سوک چم در محیط نرم افزار AutoCAD Civil 3D ساخته شد. برای شبیه سازی سیلاب در دوره بازگشت های 25، 50، 100، 200 ساله، مقاطع عرضی ساخته شده به نرم افزار HEC RAS انتقال داده شد. برای تبدیل دبی حداکثر روزانه به دبی حداکثر لحظه ای با توجه به مقدار P-value آزمون کولموگروف-اسمیرنوف (9/0) از روش فیل – استینر استفاده شد. نتایج حاصل از تحلیل فراوانی سیلاب نشان داد توزیع لوگ پیرسون نوع 3 مناسب ترین توزیع است. بر اساس نتایج حاصل، سطح سیل گیری برای دوره بازگشت های 25، 50، 100، 200 ساله به ترتیب 77/0، 9/0، 15/1، 47/1 کیلومترمربع به دست آمد. با توجه به نقشه خطر سیل در دوره بازگشت 100 ساله (پهنه پر خطر) به ترتیب حدود 5/41 و 5/4 درصد از دو روستای خنچه و بارونق در معرض خطر سیلاب متوسط تا خیلی زیاد قرار دارند. ایجاد دیواره های ساحلی و سامان دهی رودخانه در طول مسیر عبور رودخانه از این دو روستا امری ضروری است که می تواند خطرات ناشی از سیل را تعدیل نماید. استفاده از نقشه های تهیه شده برای انجام اقدامات کنت رل س یل، سامانه های پیش بینی و هشدار سیل، بیمه سیل و به طورکلی جهت اقدامات سازه ای و غیرس ازه ای مه ار س یل در منطقه پیشنهاد می شود.

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.