علی حقی زاده

علیرغم پیشرفت های قابل توجه در مدل های هیدرولیکی، عدم درک کامل فرآیندهای سیلاب و تغییرات مکانی-زمانی ورودی های مدل (مانند توپوگرافی و زبری سطح)، دقت پیش بینی سیلاب را محدود کرده است. در پژوهش حاضر، تأثیر معادلات محاسباتی بر دقت مدل HEC-RAS در تهیه نقشه خطر سیل بررسی شد. به همین منظور متغیرهای جریان آب برای دبی های 15، 34 و ۱۰۰۰ مترمکعب بر ثانیه در یک بازه ۳ کیلومتری از رودخانه پایین دست شهر خرم آباد شبیه سازی شدند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که این مدل به عواملی نظیر ضریب زبری مانینگ، ابعاد شبکه محاسباتی و روش حل معادلات حاکم بر جریان حساسیت بالایی دارد. در میان خصوصیات هیدرولیکی مختلف، تراز سطح آب کمترین حساسیت را نسبت به معادلات محاسباتی نشان داد. عملکرد مدل در شبیه سازی جریان اندازه گیری شده در ماه فروردین و آبان ۱۴۰۳، با استفاده از روش حل موج پخشیده، به مراتب بهتر بود. در مقابل، برای سیلاب فروردین ۱۳۹۸، روش حل معادلات موج دینامیک نتایج بهتری را ارائه داد. تحلیل های انجام شده از طریق ارزیابی پارامترهای اندازه گیری شده (عمق، سرعت و عرض گسترش جریان) و نتایج شبیه سازی چهار مقطع مشاهداتی، با استفاده از شاخص های آماری RMSE و MAPE، انجام گردید. نتایج نشان داد که در اکثر مقاطع، سیلاب به کرانه ها گسترش یافته و در مقطع پل (مقطع D) به دلیل محدودیت عرضی، عمق و سرعت بیشتری به ثبت رسیده است. به طور کلی، در شرایطی که کانال مقطع پر ظرفیت مناسبی برای دبی ورودی داشته باشد، روش حل موج پخشیده انتخاب بهتری است. در مقابل، برای دبی های با دوره بازگشت بالا و در شرایطی که جریان به سمت سیلاب دشت گسترش می یابد، انتخاب معادلات موج دینامیک برتر خواهد بود.

تخمین پهنه سیل از نظر مدیریت و تعیین پهنه و خسارات سیل بسیار مهم است. سنجش از دور و استفاده از تصاویر با دقت بالا می تواند در استخراج شاخص های تخمینگر پهنه سیل مؤثر باشد. در این تحقیق از تصاویر سنتینل 2 در سال وقوع سیل با توان تفکیک مکانی 10 متر و از تصاویر لندست 8 در زمان های مشابه سال های قبل و بعد از وقوع سیل در محیط گوگل ارث انجین استفاده شد. در این مطالعه با استفاده از  3 شاخص NDWI، MNDWI و DVDI به تخمین پهنه اثر سیل پرداخته شد. نتایج نشان داد که شاخص MNDWI با وجود فاصله زمانی زیاد (20 روزه) بعد از وقوع سیل و تبخیر بخش عمده منابع آب پخش شده بر روی اراضی، نسبت به شاخص NDWI میزان سطح آبگرفتگی ناشی از سیل 1398 را بهتر و در حدود 59/330  هکتار  برآورد نمود. همچنین شاخص DVDI با ارائه مقادیر منفی که مبین تخریب پوشش گیاهی در اثر سیل می باشد، مساحت تخریب اراضی زراعی و باغی ناشی از این سیل را 21/3522 هکتار برآورد نمود که در قیاس با آمار ارائه شده استانداری لرستان (4750 هکتار) تفاوت اندکی نشان می دهد. در کل استفاده از شاخص های فوق به عنوان روش های مهم، کاربردی و کم هزینه برای مدیریت، تخمین پهنه و تعیین خسارات سیل پیشنهاد می شود.

آشکارسازی دقیق تغییرات کاربری اراضی، پایه ای برای فهم بهتر روابط و تعاملات انسان و پدیده های طبیعی برای مدیریت و استفاده بهتر از منابع را فراهم می آورد. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات کاربری اراضی در سال های گذشته و امکان پیش بینی این تغییرات در سال های آینده در حوضه ی آبخیز بادآور نورآباد واقع در لرستان به مساحت 71600 هکتار است. به منظور آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی از تصاویر سنجنده های TM، +  ETMو OLI ماهواره لندست در سال های 1370، 1383 و 1395 برای تهیه ی نقشه ی کاربری اراضی منطقه ی موردمطالعه استفاده شد. سپس با استفاده از مدل مارکف، کاربری اراضی سال 1395 شبیه سازی و ماتریس احتمال برای 12سال پیش بینی تهیه شد. نتایج مدل مارکف و نقشه ی کاربری اراضی سال 1395 به عنوان ورودی به مدل سلول های خودکار معرفی و کاربری اراضی سال 1407 پیش بینی شد. ارزیابی میزان تطابق نقشه ی شبیه سازی شده و نقشه ی واقعی با ضریب کاپای 97/. نشان داد مدل سلول های خودکار- مارکف، مدلی مناسب جهت پیش بینی تغییرات کاربری اراضی می باشد. نتایج حاصل از تغییرات کاربری اراضی بین سال های 1370 تا 1395 نشان داد به وسعت مناطق مسکونی، اراضی دیم، باغ و اراضی کشاورزی آبی افزوده شده است. همچنین نتایج حاصل از پیش بینی نشان داد از وسعت مراتع به مقدار 89/659 هکتار کاسته و به اراضی کشاورزی آبی به وسعت 47/395 هکتار افزوده خواهد شد. با توجه به نتایج به دست آمده تغییرات کاربری اراضی در جهت تخریب عرصه های منابع طبیعی بوده است، ازاین رو پیشنهاد می شود اقدامات حفاظتی و اتخاذ تصمیمات مدیریتی مناسب جهت کنترل تغییرات غیراصولی بیش از پیش ادامه اعمال گردد.

بررسی و شناخت تغییرات زمانی دبی پایه در مطالعات حوضه های آبخیز بخصوص در فصول با جریان کم، اهمیت زیادی دارد. هدف از این پژوهش بررسی و مقایسه کارایی سری زمانی30 و 56 ساله به ترتیب مربوط به دبی متوسط ماهانه رودخانه ی کاکارضا در شهرستان سلسله و رودخانه ی افرینه کشکان در شهرستان پل دختر در استان لرستان می باشند. بدین منظور ابتدا اقلیم دو منطقه تعیین و در گام بعد، توابع خود همبستگی و خودهمبستگی جزئی داده های واقعی در نرم افزار XLSTAT ترسیم و داده ها با استفاده از روش های باکس کاکس و لگاریتمی نرمال شده اند. سپس روند داده ها که نشان دهنده ی ناایستایی داده ها بود، تعیین گردید. بنابراین با استفاده از روش عملگر تفاضل در نرم افزار  MINITAB روند داده ها حذف، و مدل مناسب با کمترین آکائیکه انتخاب شد. سپس دو دوره ی 12 و24 ماهه برای دو منطقه شبیه سازی گردید. نتایج حاکی از آن بود که مدل های انتخابی در دوره ی 12 و 24 ماهه به ترتیب دارای ضریب همبستگی 92/0، 6/0 برای رودخانه ی کاکارضا و 94/0 ،88/0 برای رودخانه ی افرینه کشکان می باشد. در دوره ی کوتاه مدت 12 ماهه، توانست شبیه سازی مناسب تری را برای هر دو رودخانه نشان دهد.

یکی از مهم ترین منابع آبی در مناطق کوهستانی ذخیره ی برف می باشد که می تواند در بیشتر مواقع سال آب مورد نیاز برای مصارف کشاورزی، شرب، زیست محیطی را فراهم کند. پژوهش حاضر که در حوضه ی آبخیز کوهستانی گوش بالا به وسعت 3/83 کیلومتر مربع در شرق مشهد انجام گرفته است. که با استفاده از 11 نمونه اندازه گیری شده عمق و چگالی برف پهنه بندی دو پارامتر مذکور با استفاده از روش های زمین آمار مانند عکس فاصله وزن دار (IDW)، توابع شعاع پایه (RBF)، کریجینگ و کوکریجینگ انجام گرفت. با بکارگیری آماره جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) روش کوکریجینگ ساده برای عمق و کریجینگ ساده برای چگالی که دارای کمترین میزان خطای به مقدار 518/0 و023/0 بودند تشخیص داده شد. واریوگرام به دست آمده در روش کوکریجینگ ساده از نوع J بسل برای عمق برف دارای کمترین مقدار اثر قطعه ای و نسبت اثر قطعه ای به سقف به میزان 795/0 و 95/0 را نشان داد و همچنین واریوگرام مربوط به چگالی برف نیز کمترین م قدار اث ر ق طعه ای و نسبت اث ر ق طعه ای ب ه س قف را ب ه م قدار  8/0 و 9/0 در روش کوکریجینگ ساده از نوع J بسل را دارا بود. نتایج نشان می دهد که اثر قطعه ای و نسبت اثر قطعه ای به سقف بالا می باشد که این خود دلیلی بر ساختار فضایی ضعیف حاکم در بین داده های دو پارامتر مورد مطالعه می باشد که نشان دهنده ی ناهمگنی در داده های جمع آوری شده است.