رئوف مصطفی زاده

تمرکز اقدامات مدیریت آبخیز باید در جهت کنترل رواناب، پیش بینی سیلاب و تعیین سهم مشارکت زیرحوزه ها در تولید سیل با هدف کاهش خسارت باشد. ارائه راهکارهای مدیریتی و اجرایی کنترل سیل نیازمند توسعه مدل ها در زمینه مدل سازی بارش-رواناب و شبیه سازی هیدروگراف جریان به خصوص در حوزه های فاقد آمار است. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی کارآمدی مدل HEC-HMS در شبیه سازی بارش-رواناب حوزه آبخیز عموقین و تعیین سهم مشارکت زیرحوزه ها در جریان خروجی است. در این راستا، مدل HEC-HMS برای 9 رویداد متناظر بارش-رواناب با روش شماره منحنی SCS در بخش تلفات، روش هیدروگراف واحد SCS در بخش تبدیل بارش به رواناب و روش Muskingum در بخش روندیابی اجرا شد. سپس پارامترهای ورودی مدل برای شش رویداد با تابع هدف Nash-Sutcliffe بهینه شده و میانگین مقادیر بهینه شده، برای سه رویداد دیگر در مرحله اعتبارسنجی در نظر گرفته شد. در ادامه به منظور اولویت بندی سیل خیزی زیرحوزه ها مدل HEC-HMS برای بارش طرح 25 ساله با حذف یک به یک زیرحوزه ها اجرا گردید و شاخص های سیل خیزی F% و

هدف این پژوهش، ارزیابی تغییرات زمانی-مکانی شاخص های تغییرپذیری دبی جریان رودخانه در حوضه های آبخیز استان اردبیل است. مقادیر شاخص های تغییرپذیری دبی ماهانه ی رودخانه ی شامل شانون، بریلویین، سیمپسون، مک اینتاش، برگر-پارکر، شاخص تغییرپذیری، شاخص ناهمسانی دبی و شاخص تغییرپذیری دبی محاسبه شدند. ضمن ارزیابی تغییرات مکانی، از نمودار سه متغیره برای تعیین ارتباط بین تغییرات دبی سالانه استفاده شد. براساس نتایج میزان تغییرپذیری شاخص ها در مناطق بالادست بیش تر است که با شرایط طبیعی جریان رودخانه و سرعت عکس العمل هیدرولوژیک در بالادست مرتبط است. نتایج نمودار سه متغیره نشان داد که میزان تغییرپذیری شاخص ها در دبی های پایین بیش تر است. همبستگی میان شاخص های تغییرپذیری دبی در نرم افزار R نشان داد که بین شاخص بریلویین و شاخص تغییرپذیری همبستگی (42/0-) وجود دارد و میان شاخص برگر-پارکر و شاخص تغییرپذیری همبستگی مستقیم (91/0) دارند. هم چنین بین شاخص ناهمسان دبی مثبت و شاخص ناهمسان دبی منفی هم همبستگی مستقیم معنی دار (62/0) وجود دارد و ارتباط بین شاخص ناهمسان دبی منفی و شاخص تغییرپذیری دبی همبستگی مستقیم معنی دار (64/0) می باشد. به طور کلی شاخص شانون و سیمپسون، به ترتیب از دسته ابزارهای نظریه ی اطلاعات و چیرگی، نتایج متفاوتی با شاخص های دیگر ارائه داده است.

وقوع بارش های سنگین در اغلب موارد منجر به سیلاب های مخرب می شوند، لذا کشف الگوی حاکم بر هر سامانه اقلیمی، امکان تحلیل و پیش بینی مطلوب آن را فراهم می سازد. بنابراین هدف از این پژوهش شناخت الگوها و شرایط همدیدی رخداد سیلاب در بارش های سنگین در شهرستان گرمی می باشد. آمار مورد استفاده در این پژوهش از سال 1383 تا 1393 بوده که در آن نقشه های سینوپتکی از جمله (نقشه های ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، رودبادها، دما، رواناب، امگا و آب قابل بارش در سطح زمین) مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل این نقشه ها نشان داد که وقوع عامل بارش در این منطقه ترکیبی از عامل های محلی و فرا محلی می باشد. شهرستان گرمی به دلیل واقع شدن در مسیر و نزدیکی دریای خزر (90 - 80) کیلومتری، ورود توده هوای خزری، آنتی سیکلون و سیکلون غربی، می توان گفت هر ساله شاهد بارش های سنگین بوده است. در این شهرستان اکثر بارش های سنگین در طی دوره آماری موجود در ماه های فروردین، اردیبهشت و خرداد که به ترتیب 3/36، 2/46 و 4/37 میلی متر مشاهده شده است که باعث وقوع اکثر مخاطرات طبیعی جوی از جمله سیل در فصل بهار شده است. از میان این آمارها خرداد 1391 با مقدار 8/120 میلی متر بیش ترین مقدار را در طی این دوره آماری به خود اختصاص داده است. عامل مؤثر در ایجاد بارش های سنگین در زمان و مکان مورد مطالعه وجود مرکز کم فشار حرارتی بر فراز منطقه مورد مطالعه، و هم چنین شکل گیری دو موج همراه با هسته بلوکینک شده در فراز دریای مدیترانه و وجود دو منطقه کم فشار می باشد.

با افزایش جمعیت و فعالیت های بشری و در نتیجه افزایش تقاضای آب، دسترسی به آب بحرانی شده و ارزیابی و برنامه ریزی منابع آب برای استفاده پایدار پیچیده می گردد. بررسی قوانین دینامیکی و طولانی مدت رواناب اهمیت و ارزش عملی برای توسعه ی پایدار و برنامه ریزی منابع آب دارد. از سوی دیگر در رابطه با رواناب، روش های مرسوم اندازه گیری آن بسیار پرهزینه، وقت گیر و مشکل هستند. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی صحت ابزار ArcCN-Runoff برای تهیه ی نقشه ی حجم و ارتفاع رواناب در حوضه ی آبخیز هراز می باشد. برای تهیه ی نقشه ی کاربری اراضی، تصاویر ماهواره لندست سال های 1375 و 1390 مورد پردازش و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نقشه ی گروه های هیدرولوژیک خاک تهیه و م حاسبات بارش سالانه با استفاده از داده های روزانه بارش ایستگاه های محدوده ی حوضه برای سال های مختلف انجام شد. جهت تهیه ی نقشه ی شماره ی منحنی (CN) و برآورد حجم و ارتفاع رواناب از روش SCS و ابزار ArcCN-Runoff در محیط GIS استفاده شد. سپس رواناب مشاهداتی با استفاده از داده های روزانه دبی ایستگاه کره سنگ محاسبه و جداسازی جریان پایه انجام گرفت. در نهایت صحت رواناب برآوردی با برآورد درصد خطای نسبی ارزیابی گردید. براساس نتایج خطای نسبی برآورد رواناب در هر دو دوره 1375 و 1390 به هم نزدیک و نسبتاً کم (10 درصد) می باشد و ابزار به کار رفته، رواناب را با صحت حدود 90 درصد در هر دو دوره برآورد کرده است و می تواند برای ارزیابی و برآورد رواناب به کار برده شود.

خشکسالی به عنوان کمبود طبیعی بارش در طی دوره ای از زمان است که یک بحران مخاطره آمیز برای محیط زیست و حیات گونه های زیستی محسوب می شود. بنابراین در زمان وقوع بحران خشکسالی، عدم وجود فرصت و منابع کافی موجب صدمات جدی می گردد. مدیریت بحران در برگیرنده مجموعه ای از اقدامات واکنشی می باشد که می تواند موجب کاهش با تعدیل اثرات خشکسالی ها گردد. لذا تحلیل نمایه های اندازه گیری خشکسالی برای پیش بینی و ارزیابی مکانی و زمانی این پدیده به منظور مدیریت آن ضر ور ی به نظر می رسد. در این پژوهش، و ضعیت خشکسالی و تحلیل زمانی و مکانی آن در ایستگاه های استان کردستان با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده ( SPI ) ، توسط نرم افزار DrinC در مقیاس های زمانی 3، 6 و 12 ماهه انجام شده است. براساس حداکثر طول دوره ی آماری موجود، آمار سال های 2000 تا 2014 در 9 ایستگاه هواشناسی استان کردستان برای تحلیل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی شدت خشکسالی طی دوره مورد مطالعه نشان داد در سراسر استان کردستان در بین هر سه مقیاس زمانی شدیدترین خشکسالی مربوط به ایستگاه دهگلان در سال 2006- 2005 اتفاق افتاده است. هم چنین طولانی ترین دوره خشکسالی (بسیارشدید) دوره 17 ماهه مربوط به ایستگاه قروه می باشد. نتایج تحقیق تغییرات وقوع خشکسالی با درجات متفاوت را در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی در منطقه مورد مطالعه مورد تائید قرار می دهد. هم چنین بر اساس نتایج، ایستگاه دهگلان اولویت اول را از نظر شدت خشکسالی در بین ایستگاه ها و ظفرآباد (دیواندره) آخرین اولویت را دارد. در نتیجه پیش بینی و مدیریت بحران خشکسالی می تواند یکی از اقدامات مؤثر در کاهش خسارات این پدیده اقلیمی خصوصاً در مناطق حساس باشد.

تحلیل تغییرات رژیم جریان و تداوم آن و تعیین عوامل مؤثر در بی نظمی ها از پیش نیازهای اصلی مدیریت و بهره برداری بهینه از رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی آب مصرفی می باشند. در این پژوهش میزان تغییرات ماهانه حجم رواناب در 20 ایستگاه هیدرومتری واقع در استان گلستان در یک دوره ی 38 ساله (۱۳۵۳-۱۳۹۱) با استفاده از شاخص تغییرات سالانه (ضریب تعدیل توزیع سالانه و شدت تمرکز) مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس داده های ماهانه دبی در سال های مختلف، حجم رواناب ماهانه و سالانه ی ایستگاه های مورد مطالعه در طول دوره ی آماری محاسبه گردید. هم چنین روند شاخص تغییرات سالانه با استفاده از آزمون من-کندال مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که از نظر توزیع ماهانه، حداکثر مقادیر حجم رواناب ایستگاه ها در فصل بهار و خصوصاً در ماه فروردین اتفاق افتاده است که با مقادیر بالای بارش بهاره و اثر آن در میزان آبدهی بالای رودخانه ها در این فصل در ارتباط بوده است. هم چنین، بیش ترین مقادیر حجم رواناب در ایستگاه های آق قلا، قزاقلی و بصیرآباد به ترتیب دارای متوسط حجم رواناب سالانه (9/33، 5/33 و 6/32 میلیون مترمکعب) می باشند. در حالی که بیش ترین یکنواختی در وقوع رواناب در ماه های سال مربوط به ایستگاه های نوده خاندوز، تمر، گالیکش و قلی تپه به ترتیب با مقادیر ضریب تعدیل توزیع سالانه برابر 19/0، 21/0، 23/0 و 24/0 درصد بوده است. کم ترین شدت تمرکز رواناب نیز مربوط به ایستگاه های نوده خاندوز و تمر به ترتیب برابر با مقادیر 26/0 و 25/0 درصد می باشند، در صورتی که ایستگاه رامیان (با مقدار شاخص 62/0 درصد) دارای بیش ترین شدت تمرکز بوده است. نتایج حاکی از رابطه ی مستقیم و معنی دار میان ضریب تعدیل توزیع سالانه ی دبی و شاخص شدت تمرکز با ضریب همبستگی 60/0 می باشد. بنابراین بیش ترین روند کاهشی و افزایشی در طول دوره ی آماری با استفاده از آزمون من-کندال به ترتیب در ایستگاه های شیرآباد و نوده خاندوز در سطح معنی دار 05/0 مشاهده شده اند.

برآورد صحیح میزان رسوبات حمل شده توسط جریان رودخانه در مدیریت رودخانه ها و طراحی پروژه های حفاظت آب وخاک ضروری می باشد. با توجه به تغییرات مقدار رسوب متناسب با دبی رودخانه، ارزیابی تغییرات زمانی و مکانی تغییرات رواناب و رسوب می تواند در تعیین و کنترل منشأ تولید رسوب مؤثر باشد. در پژوهش حاضر تغییرات ماهانه دبی و رسوب در 15 ایستگاه هیدرومتری، استان آذربایجان غربی در یک دوره آماری 20 ساله مورد تحلیل قرارگرفته است. بر اساس ارتباط تغییرات بار رسوبی و دبی، از معادله خطی شده سنجه رسوب با تبدیل لگاریتمی داده های دبی جریان و رسوب استفاده گردید. سپس دوره های کم آبی و پرآبی با استفاده از تئوری Run تعیین گردید، و به منظور تعیین الگوی وقوع دوره های کم آبی و پرآبی از روش Power Laws Analysis استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که حداکثر مقادیر دبی و رسوب ایستگاه ها به صورت هم زمان و در فصل بهار (خصوصاً در ماه اردیبهشت) اتفاق افتاده است که با مقادیر بالای بارندگی، ذوب برف بهاره و موجودیت رسوب در این فصل در ارتباط بوده است. علیرغم اینکه بیش ترین مقدار دبی در ایستگاه ساری قمیش 1/434 مترمکعب بر ثانیه بوده، اما برخلاف انتظار، بیش ترین مقدار رسوب در ایستگاه قاسملو 9/5174 تن در روز در طول دوره آماری مشاهده شد که این مورد بر عدم تبعیت حمل رسوب از مقدار بالای دبی اشاره دارد. هم چنین بیش ترین دامنه تغییرات لگاریتم دبی و رسوب مربوط به ایستگاه پل بهراملو با مقادیر 2/1 مترمکعب بر ثانیه و 3/2 تن در روز می باشد. در ادامه مقادیر وقوع تعداد و تکرار دوره های کم آبی و پرآبی در ایستگاه های مختلف با استفاده از پلات لگاریتمی دوگانه رسم شد، و مشخص شد که در ایستگاه های موردمطالعه، تکرار دوره های کم آبی با رسوب پایین، بیش تر از تکرار دوره های پرآبی و مقادیر رسوب بالا بوده است. بر این اساس، دوره های کم آب با فراوانی بیش تری اتفاق افتاده است که نشان دهنده تمایل رفتار رودخانه ها به وضعیت فصلی بودن است و نیز تکرار بالای دوره های کم رسوب نشان دهنده این است که در اکثر ماه های سال، میزان رسوب جریان قابل توجه نیست. هم چنین تداوم دوره های پرآب و نیز دوره های کم رسوب بسیار بیش تر بوده است. بر اساس نتایج می توان گفت که در منطقه موردمطالعه، حمل مقادیر بالای رسوب مربوط به ماه های فروردین، اردیبهشت و خرداد محدودشده است. مقایسه پلات های لگاریتمی دوگانه نشان داد که در ایستگاه های چپرآباد، دورود، نقده، اشنویه و پی قلعه تغییرات مقادیر رواناب و رسوب در دوره های مختلف در یک راستا بوده ولی در سایر ایستگاه ها وقوع مقادیر رواناب و رسوب هم زمان نبوده و از الگوهای متفاوتی پیروی می کنند.

اهداف: ارزیابی توان اکولوژیک سرزمین به عنوان هستة مطالعات آمایش سرزمین بوده که نقش به سزایی در برنامه ریزی منطقه ای دارد. انتخاب نوع و پراکنش کاربری اراضی بر اساس توان اکولوژیکی، از اهداف اصلی مدیریتی در کاهش اثرات بحران های طبیعی است. روش: پژوهش حاضر در آبخیز زیارت گرگان با وسعت 10286 هکتار در جنوب غرب شهرستان گرگان واقع در استان گلستان انجام شد. با توجّه به اینکه امروزه آبخیز زیارت در اثر هجوم جوامع انسانی از لحاظ گردشگری و سکونت گاهی در شرایط بحرانی قرار گرفته، ضروری است که قبل از اجرای هرگونه برنامة توسعه ای، مطالعات ارزیابی توان محیطی انجام شود. در ارزیابی آبخیز زیارت از مدل سیستمی آمایش سرزمین ایران و ابزار سامانة اطّلاعات جغرافیایی استفاده شد. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد که 46/4 و 52/4 درصد از مساحت آبخیز زیارت گرگان به ترتیب در کلاس های تناسب یک و دو قرار دارند و سایر مناطق (76/91 درصد) به کلاس توان نامناسب تعلّق دارد. براساس نتایج حاصله، مقدار کاپای کلّی 3164/0 در طبقة کم و کاپای جزیی طبقة یک توسعه 2037/0 و طبقة دو 161/0 و در کلاس ضعیف قرار دارند. نتیجه گیری: طبق نتایج، کلاس های توسعة سکونت گاهی با قابلیت توان اکولوژیک منطقه منطبق نیستند. با کنترل طبقة یک و دو توسعة سکونت گاهی مشخّص شد که مسیر توسعة موجود با جهت گیری پیشنهادی توسعه در این پژوهش منطبق نیست. رویکرد مورد استفاده در تحقیق می تواند مدیران و برنامه ریزان را در کاهش اثر خطرات طبیعی در مقیاس محلّی و منطقه ای کمک کند.

خشکسالی اقلیمی به معنی کمبود بارش، بخش های مختلف جوامع انسانی، کشاورزی، تولید آب، صنعت و محیط زیست را تحت تاثیر قرار می دهد. درک روابط زمانی و مکانی پارامترهای موثر بر خشکسالی بعنوان یک خطر طبیعی توسط متغیرهای چندگانه هواشناسی بهتر تفسیر می گردد. هدف این تحقیق استفاده از مدل نمودار سه متغیره برای تفسیر پدیده خشکسالی هواشناسی در ایستگاه های سینوپتیک استان کردستان است. پس از اخذ آمار ماهانه هفت ایستگاه سینوپتیک در سطح استان کردستان شامل بارش، دما و رطوبت نسبی، تحلیل های اولیه روی آن ها انجام گرفت. سپس مقادیر شاخص بارش استاندارد ماهانه برای هر ایستگاه محاسبه گردید. پس از محاسبه و ترسیم نیم تغییرنمای هر مدل ، با روش ارزیابی متقاطع و استفاده از معیارهای ضریب تبیین و مجموع مربعات خطا، روش مناسب درون یابی جهت تهیه نمودارهای سه متغیره انتخاب گردید و نمودارهای سه متغیره بر اساس مقادیر شاخص بارش استاندارد، دمای متوسط ماهانه و درصد رطوبت نسبی برای هر یک از ایستگاه های مورد مطالعه، رسم گردید. بر اساس نتایج، طبقه بندی مقادیر شاخص بارش استاندارد در نمودار سه متغیره چارچوبی را برای تفسیر خصوصیات و تغییرات عناصر اقلیمی فراهم می نماید. هم چنین ضمن مقایسه شرایط رطوبتی میان ایستگاه ها، می توان ارتباط فضایی آن ها را تجزیه و تحلیل نمود. نمودارهای سه متغیره امکان تفسیر ارتباط وقایع حدی و روند میان متغیرها را فراهم می نماید.