درخت حوزه‌های تخصصی

شاخص های بوم شناختی به ابزارهای مهمی برای ارزیابی و پایش منابع طبیعی تبدیل شده اند که درک رابطه بین فعالیت های زیست شناسی و واکنش بوم شناختی برای ساختار آن ها ضروری است. از طرفی، فعالیت های انسانی از طریق تغییرات در تولید رسوب، انتقال و ذخیره سازی تأثیرات قابل توجهی بر تکامل چشم انداز دارند. لذا این امر در مدیریت جامع نگر حوضه ها و اکوسیستم های مختلف بایستی مورد توجه قرار گیرد. بر همین اساس، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی ناهمگونی فضایی شاخص آشفتگی هیدرورسوب شناسی (HSDI) در زیرحوضه های سامیان واقع در بخش مرکزی استان اردبیل انجام شد. بدین منظور، ابتدا عوامل انتقال رسوب (ST)، تنش هیدرولوژیکی (HS)، تغذیه آب زیرزمینی (Rec) و پتانسیل فرسایش خاک (SEP) برای 27 زیرحوضه مختلف مورد مطالعه محاسبه شد. در ادامه، وزن دهی این عوامل با استفاده از روش آنتروپی شانون صورت گرفت. سپس با استفاده از میانگین وزنی شاخص آشفتگی هیدرورسوب شناسی (HSDI) محاسبه و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد که مقادیر متوسط، حداکثر و حداقل مقدار شاخص HSDI در حوضه سامیان به ترتیب برابر 17/10، 67/45 و 20/0 بوده است. هم چنین، طبق نتایج به ترتیب 67/87، 33/5، 32/5 و 68/1 درصد از مساحت حوضه در طبقات خیلی کم، کم، متوسط و زیاد از سطح آشفتگی دسته بندی شد. زیرحوضه 19 واقع در بخش شمالی، و زیرحوضه های 20 و 21 واقع در بخش مرکزی حوضه سامیان دارای بیش ترین آشفتگی هستند، لذا برای انجام اقدامات مدیریتی در اولویت قرار می گیرند. چارچوب پژوهش حاضر به عنوان ابزاری بالقوه برای حمایت از تصمیماتی که باید بر بهبود مدیریت منابع طبیعی متمرکز باشد، قابلیت کاربرد دارند.

   رودخانه ها سیستم های پویا هستند که مرزهای جانبی و مشخصات مورفولوژیکی آنها در طول زمان و به طور پیوسته در حال تغییر است. این ناپایداری و تغییرات تحت تأثیر فرسایش پذیری مسیر رود و به تبع آن تغییریافتن الگوهای رودخانه ای ایجاد می شود. محدوده مورد مطالعه این تحقیق رودخانه گرمی چای واقع در استان آذربایجان شرقی است. هدف این تحقیق بررسی انواع الگوهای جریان رودخانه و تعیین فرسایش پذیری مسیر جریان است. جهت رسیدن به این هدف از تصاویر ماهواره ای لندست، مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، نقشه های زمین شناسی، کاربری اراضی و پوشش گیاهی و جهت تعیین الگوی رودخانه و عوامل مؤثر بر آن از شاخص های ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی و تحلیل نیم رخ طولی استفاده شد. در مرحله بعد، با روی هم گذاری لایه های مؤثر در فرسایش پذیری رودخانه، کلاس های فرسایش پذیری رودخانه را در پنچ کلاس تعیین گردید. نتایج تحقیق نشان داد که الگوی رودخانه پیچان رودی است. تحلیل نیمرخ طولی نشان داد که تغییر حالتی در پروفیل طولی دیده نمی شود و این تغییرات، حالت بهنجار دارد که گویای روند منظم و مشخص در عوامل تأثیرگذار بر فعالیت های مورفولوژیکی رودخانه است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که مناطق فرسایش پذیری متوسط تا زیاد و زیاد، عمدتاً منطبق بر مناطقی که دارای تشکیلات حساس به فرسایش (عمدتاً رسوبات کواترنری)، فاقد پوشش گیاهی مناسب و متراکم هستند و باعث ایجاد حرکات دامنه ای به بستر رودخانه می شوند. 

پژوهش حاضر با هدف برآورد فرسایش خاک در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف با مدل G2 به تفکیک کاربری ها/پوشش های اراضی بزرگ آبخیز دریای خزر انجام شده است. به منظور تهیه نقشه های فرسایش خاک منطقه مورد مطالعه، عوامل ورودی مدل G2 در مقیاس های مکانی و زمانی مناسب با استفاده از داده های هواشناسی، تصاویر ماهواره ای، GIS و سنجش از دور تهیه گردید. نتایج نشان داد که میانگین فرسایش خاک سالانه برای منطقه مورد مطالعه برابر با 24/11 تن بر هکتار گزارش شده است که بیش ترین مقدار آن در استان های آذربایجان غربی، مازندران، خراسان شمالی و آذربایجان شرقی قرار دارد. از طرفی بیش ترین مقدار آن در ماه های نوامبر، اکتبر، آوریل و می به ترتیب برابر با 49/1، 48/1، 32/1 و 27/1 و کم ترین مقدار آن در ماه های اوت و دسامبر به ترتیب برابر با 54/0 و 59/0 تن بر هکتار برآورد شده است. به طوری که بیش ترین مقدار میانگین فرسایش خاک سالانه نیز به ترتیب در کاربری ها/پوشش های مرتع، درختچه زار، اراضی بایر و جنگل نیمه متراکم برابر با 87/16، 96/15، 51/11 و 22/11 تن بر هکتار است. در نتیجه مقادیر فرسایش خاک سالانه در بخش های غربی، مرکزی و شرقی به ترتیب برابر با 94/11، 47/13 و 53/10 تن بر هکتار برآورد شد. اگرچه اختلاف فرسایش خاک در مقیاس های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه در تمام کاربری ها/پوشش های مختلف اراضی در سطح 99 درصد معنی دار است، اما در تعدادی از کاربری ها/پوشش های اراضی بزرگ آبخیز دریای خزر در بخش های غربی-مرکزی، مرکزی-شرقی و غربی-شرقی با هم معنی دار نیست. بنابراین نتایج به دست آمده از مدل G2 شامل میانگین ماهانه، فصلی و سالانه فرسایش خاک برای بزرگ آبخیز دریای خزر و 108 زیرآبخیز به تفکیک، توسط سیاست گذاران نه تنها برای اولویت بندی زیرآبخیزها، بلکه برای افزایش دانش آن ها در مدیریت یکپارچه آبخیز و بهره برداری پایدار منابع خاک و آب استفاده خواهد شد.

فرایندهای تکتونو-کارست نقش مهمی در شکل گیری و تغییر لندفرم ها دارند. بعضی از مناطق مانند زاگرس استان فارس، به دلیل قرار گرفتن در منطقه فعال تکتونیکی و همچنین داشتن سازندهای کارستیک، متاثر از فعالیت های تکتونو-کارست هستند. با توجه به اهمیت بررسی تغییرات لندفرمی در برنامه ریزی های مختلف، در این پژوهش نقش فرایندهای تکتونو-کارست در شکل گیری و گسترش دره های عرضی زاگرس فارس از محدوده اَوز تا کَرمُستَج تحلیل شده است. در این تحقیق از تصاویر راداری سنتینل 1، مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متر SRTM، نقشه زمین شناسی 1:100000 منطقه و اطلاعات هیدرواقلیمی منطقه به عنوان مهم ترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهم ترین ابزارهای مورد استفاده در تحقیق، ArcGIS و GMT بوده است. این تحقیق با توجه به اهداف مورد نظر در دو مرحله انجام شده است که در مرحله اول با استفاده از روش سری زمانی SBAS به ارزیابی وضعیت تکتونیکی منطقه و در مرحله دوم با استفاده از مدل تلفیقی منطق فازی-AHP، به پتانسیل سنجی مناطق مستعد توسعه فرایندهای کارستیک پرداخته شده است. نتایج حاصله از روش سری زمانی SBAS نشان داده است که برخی از دره های عرضی منطقه نسبت به مناطق پایین دست خود در حال فرونشینی هستند و همین مسئله سبب کاهش اختلاف ارتفاع، کاهش سرعت رواناب، ایجاد فرصت لازم برای فرسایش و انحلال و در نتیجه توسعه عرضی این دره ها شده است. همچنین بر اساس نتایج حاصله، تمامی دره های عرضی در طبقه با پتانسیل زیاد یا خیلی زیاد توسعه فرایندهای کارستیک قرار دارند که این مسئله بیانگر نقش فرایندهای کارستیک در شکل گیری دره های عرضی منطقه است. مجموع نتایج حاصله از این پژوهش نشان داده است که شکل گیری و توسعه دره های عرضی در منطقه مورد مطالعه متاثر از عوامل تکتونو-کارست بوده است.

یکی از شایع ترین پیامدهای ژئومورفیک حاصل از ساخت سدها و ایجاد دریاچه در پشت آنها، فعال شدن لغزش هاست. سد دوستی به عنوان یکی از بزرگ ترین سدهای ذخیره ای کشور در اثر فعال شدن لغزش ها با وضعیت بحرانی مواجه شده است. هدف از این مطالعه شناسایی پدیده ی لغزش، علل، روند و اثرات آینده آن در دریاچه سد دوستی است و روش تحقیق آن توصیفی- تحلیلی و تجربی است که در آن از داده های رقومی تصاویر سنجنده IRS، مدل های رقومی ارتفاع(DEM) ، نقشه های زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای، و اطلاعات حاصل از عملیات میدانی و آزمایشگاهی شامل مشاهده مقاطع زمین شکل ها، مقاطع طبقات، و عوارض ساختمانی موجود در منطقه جهت تکمیل نقشه ی ژئومورفولوژی، نمونه برداری از مواد سطحی، نقشه برداری از لغزش های نمونه جهت پایش های بیشتر و انجام آزمایش توزیع ذرات استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی های صورت گرفته در منطقه به شناسایی 252 زمین لغزه ی جدید با مساحت کلی 8/123 هکتار (23/1کیلومترمربع) انجامید، حجم رسوب تولید شده توسط این زمین لغزش ها حدود 8595433 مترمکعب (59/8 کیلومترمکعب) بوده که تاکنون وارد دریاچه ی س د شده است. عوامل ای جاد لغزش ها شامل عوامل زمین شناسی، هیدرولوژی، آنتروپوژن، زیستی و اقلیمی است. با توجه به آثار زمین لغزش ها بر کیفیت آب، گنجایش سد و همچنین ناپایداری دامنه های مشرف به دریاچه ی سد، برنامه ریزی برای کنترل لغزش ها ضروری است.

در حین وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی، ضمن عدم نیاز آبی بهره برداران، جریان رودخانه کاهش یافته و کیفیت اکوسیستم رودخانه تخریب خواهد شد. تعیین تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی هیدرولوژیک، امکان برنامه ریزی به منظور استفاده بهینه از آب رودخانه ها فراهم می کند. در این پژوهش، تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی جریان رودخانه ای (SDI) در 28 ایستگاه هیدرومتری استان اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر SDI با نرم افزار DrinC محاسبه و ویژگی های خشکسالی هیدرولوژیک تحلیل و تغییرات مکانی SDI در مقیاس های زمانی 1 ماهه، 3 ماهه، 6 ماهه و سالانه در نرم افزار GIS تعیین شد. مقادیر SDI یک ماهه (خشکسالی های کوتاه مدت) نشان داد که خشکسالی در رودخانه های کم آب بیش تر اتفاق افتاده است. این در حالی است که اکثر ایستگاه های پر آب و کم آب، دوره های ترسالی شدید داشته اند. مقادیر SDI سالانه (بلند مدت) در اکثر ایستگاه های در بین بازه 1-≥SDI≥5/1، قرار داشته که نشان از وقوع خشکسالی ملایم هستند. تغییرات مکانی مقادیر SDI نشان داد که تغییرات مکانی در مقیاس یک ماهه کاملاً متفاوت از مقیاس سالانه است. کم ترین وقوع SDI در ایستگاه های بالادست و رودخانه های جاری در دامنه های سبلان بود. خشکسالی های شدید و خیلی شدید در رودخانه هایی اتفاق می افتد که آبدهی آن کم است. هر اندازه آب دهی رودخانه بیش تر باشد وقوع خشکسالی های شدید کاهش می یابد و ثبات جریان آن از رودخانه هایی با آب دهی کم بیش تر است.

سیرک های یخچالی، حفره هایی با حجم متغیر و اغلب نیمه مدور هستند که با توجه به اندازه و ویژگی شکل ناهمواری ها، نمونه های مختلفی دارند. سیرک ها هم از نظر میراث طبیعی یخچال ها که در گذشته فعال بوده اند و هم از نظر فرآیندهای یخچالی که در زمان حال رخ می دهد، به عنوان شاخص ترین لندفرم حاصل از فرسایش یخچالی، حائز اهمیت می باشند. این لند فرم ها با توجه به مورفولوژی که دارند در مشاهدات عینی و همچنین در تصاویر ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی شاخصه ی مناسبی برای تعیین محدوده ی فعالیت های یخچالی و برف مرزها و دنباله های زبانه ی یخچالی در یک منطقه می باشند، چرا که این اشکال با تأمین شرایط لازم، زمینه را برای ذخیره و شکل گیری برفچال ها و یخچال ها در خود فراهم می کنند. در این پژوهش، سیرک های یخچالی منطقه ی اشترانکوه با توجه به روند شمال غربی-جنوب شرقی آن به دو دسته ی سیرک های دامنه ی شمال شرقی و سیرک های دامنه ی جنوب-غربی تقسیم و توسط شاخص پوشش برف سطح نرمال شده (NDSI) و با استفاده از شکل خطوط منحنی میزان نقشه ی توپوگرافی منطقه تعیین شدند. پس از مشخص شدن سیرک های یخچالی منطقه، مورفومتری سیرک ها در هر دامنه تعیین و با یکدیگر مقایسه شد. در نتیجه ی این مقایسه مشخص شد که سیرک های دامنه ی شمال شرقی با توجه به تابش دریافتی کمتر و تأثیرپذیری کمتر از فرآیندهای مختلف شکل زا  مانند هوازدگی و رواناب ناشی از ذوب، کمتر از دامنه ی مقابل دستخوش تغییر شده اند و از سیرک های مشخص و تیپ یک تری با توجه به تعریف ایوانس برخوردار است.

در سال های اخیر، خشک شدن دریاچه ارومیه مورد توجه محققین قرار گرفته است. این دریاچه از سال 1995 با حدود 8 متر کاهش سطح آب مواجه بوده است. خشکسالی ها به عنوان رویدادهای حدی مخرب، بر محیط طبیعی منطقه تأثیر می گذارند. شناسایی روند خشکسالی برای مدیریت و استفاده بهینه از منابع آب، ضروری است. ارزیابی روند توسط شاخص های خشکسالی، که شاخص استاندارد بارش (SPI) محبوب ترین آن است، راهی منطقی است، زیرا شاخص های خشکسالی با توجه به شدت، مدت و فراوانی، ناهنجاری های اقلیمی را اندازه گیری می کنند. در این مطالعه، روند خشکسالی هیدرولوژیک در حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از سری های SPI 12 و 24 ماهه بررسی شد. سری SPI با استفاده از داده های بارش ماهانه 32 ساله (1986-2017) در 8 ایستگاه منتخب حوضه، تعیین شد. آشکارسازی روند با استفاده از تحلیل روند نوآورانه (ITA) و من-کندال صورت گرفت و برای شناسایی روندهای معنی دار، از آزمون های معنی داری در سطح 05/0 استفاده شد. نتایج آزمون های ITA و من- کندال نشان داد که مراغه، سهند، سقز، تکاب و مهاباد دارای روند کاهشی معنی دار در سری های 12 و 24 ماهه هستند. در ارومیه، تبریز و سراب، آزمون من-کندال روند معنی داری را نشان نداد؛ درحالی که ITA، روندهای کاهشی و افزایشی معنی داری نشان داد. بر اساس نتایج گرافیکی ITA، روند کاهشی در شرایط مرطوب و نرمال و روند افزایشی در شرایط خشکسالی، در اکثر ایستگاه های حوضه وجود دارد. همچنین نتیجه گرفته شد که ITA، ابزاری ارزشمند برای استنباط اطلاعات کیفی است. از نتایج این تحقیق می توان برای مدیریت منابع آب و درک ویژگی های تغییر اقلیم استفاده کرد.

در محاس بات هیدرولوژیکی ی ک حوضه تعیین ارتباط بین بارش- رواناب بسیار م هم است. محاسبه ی دقیق بارش -رواناب در سطح حوضه به شناخت مؤلفه ها و متغیرهای شکل دهنده ی آن و همچنین استفاده از یک مدل مناسب وابسته است. در این مطالعه، بارش-رواناب پیوسته ی حوضه ی شهرچای ارومیه با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS شبیه سازی شد. برای این منظور ابتدا مدل حوضه ی آبخیز با استفاده از نقشه ی DEM منطقه ی مورد مطالعه با استفاده از الحاقیه ی HEC-GeoHMS در محیط GIS ساخته شد. بعد از ایجاد مدل حوضه، برای محاسبه ی پارامترهای تأثیرگذار در مدل HEC-HMS اقدام شد و برای تلفات از روش رطوبت خاک (SMA)، برای روندیابی رودخانه از روش ماسکینگهام و برای جریان پایه از روش بازگشتی استفاده شد. با به دست آمدن مدل حوضه و ایجاد مدل های هواشناسی، کنترل و وارد کردن سایر پارامترهای لازم، مدل اجرا شد. شبیه سازی در دوره ی 2013-2004، انجام شد که دوره ی پایه به دو دوره ی واسنجی (2010-2004) و اعتبارسنجی (2013-2011) تقسیم شد. مدل با دقت نسبتاً بالایی شبیه سازی را انجام داد. به طوری که ضریب تعیین برای دوره ی واسنجی 72/0 و برای دوره ی اعتبارسنجی 78/0 بود. نتایج پژوهش حاضر دلالت بر توانایی مدل HEC-HMS در شبیه سازی رفتار هیدرولوژیک حوضه ی شهرچای و همچنین قابلیت استفاده از سامانه ی اطلاعات جغرافیایی به منظور دقت در تأمین ورودی های مدل را دارد.

در این پژوهش نقشه کاربری اراضی حوضه آبریز دره رود با روش شیء گرا و با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 در بازه زمانی 30 ساله، سال های 1990 و 2019 بهره گرفته شده است تا تاثیرات آن بر تغییرات دبی رودخانه دره رود مورد بررسی قرار بگیرد. تصاویر در چهارده کلاس طبقه بندی شد و تغییرات مساحتی کلاس ها مشخص شد که کلاس های کشت آبی، زراعت دیم، مناطق سنگی، مناطق مسکونی، باغات و دریاچه دارای افزایش مساحت و زمین های بایر، مراتع، اراضی جنگلی و بستر رودخانه دارای کاهش مساحت بودند. جهت مشاهده در تغییرات روند جریانی رودخانه، از روش SCS استفاده شد. این روش در مدل SWAT اجرا گردید. 2019 در مدل SWAT بر اساس لایه رقومی ارتفاع مرزبندی حوضه تعیین شد. پارامترهای لازم به مدل مذکور، شامل لایه های خاک و تغییرات کاربری اراضی و داده های اقلیمی به مدل فراخوانی شد. جهت نیل به نتیجه صحیح و قابل قبول، دو سناریوی مجزا برای سال 1990 و 2019 اجرا و استخراج شد. نتایج نشان داد که با تغییر کاربری اراضی مقدار CN در سناریو دوم نسبت به سناریوی اول، 5 درصد افزایش داشته و از70/02 به 73/5 افزایش یافته که به دلیل تغییر در روند کاربری اراضی به نفع غیر قابل نفوذتر شدن حوضه در برابر بارش نسبت به سال 1990 می باشد. همچنین بدلیل افزایش تغییر در نوع پوشش گیاهی میزان نفوذ عمقی نیز از سناریو اول به سناریو دوم از 09/257 به 9/97 کاهش داشته است.

فلرها تأسیسات عمودی فلزی هستند که در صنایع برای دفع گازهای اشتعال زا به کار گرفته می شوند و منبع مهمی در تولید و انتشار گازهای گلخانه ای به حساب می آیند. در نتیجه بررسی و شناسایی آن ها حائز اهمیت است. منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس یکی از مناطق صنعتی جنوب ایران است. هدف از این تحقیق بررسی پتانسیل دو الگوریتم RXD و NHI برای شناسایی ناهنجاری های حرارتی ناشی از شعله های فلر موجود در کلیه صنایع در منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس با استفاده از باند مادون قرمز نزدیک و باندهای مادون قرمز با طول موج کوتاه لندست 8 در سال های 2018 و 2019 است. نوآوری این تحقیق استفاده از الگوریتم جدید RXD برای اولین بار در جهت شناسایی فلرها و استفاده از الگوریتم NHI در مقیاس محلی است. نتایج حاکی از این بود که هر دو الگوریتم در تشخیص ناهنجاری های حرارتی فلرها در طی روز از خود قابلیت بالایی را نشان دادند اما الگوریتم NHI به علت اینکه باند مادون قرمز نزدیک را هم در فرآیند تشخیص درنظر گرفته است، نسبت به الگوریتم RXD دقت بالاتری را از خود نشان داد. در بخش اعتبارسنجی الگوریتم RXD نیز درصد تشخیص برای اکثر ماه های این دو سال بالاتر از 70 درصد گزارش شد که این میزان برای شاخص اول NHI برای اکثر ماه ها، بالاتر از 80 درصد و برای شاخص دوم بالاتر از 50 درصد بود. در انتها نتیجه گیری می شود که باندهای مادون قرمز نزدیک و طول موج کوتاه ماهواره لندست 8 در شناسایی ناهنجاری حرارتی ناشی از شعله فلرها مستقر در منطقه موردمطالعه توانایی بسیار خوبی دارند

فرسایش خاک یک فرایند ژئومورفیک غالب است که امنیت غذایی را در بخش های وسیعی از کره زمین را تهدید می کند. ویژگی های ژئومورفیک حوضه در هیدرولوژی، فرسایش خاک و تولید رسوب نقش مهمی دارد و می تواند شاخصی از وضعیت فرسایش و رسوبگذاری حوضه باشد. بنابراین هدف از این پژوهش ارتباط شاخص های پوشش گیاهی و ژئومورفیک با مقادیر فرسایش و رسوب در حوضه آبریز کوزه توپراقی است که با بهره گیری از قابلیت های سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت استخراج خصوصیات ژئومورفیک حوضه انجام شد. بدین منظور مقادیر فرسایش و رسوب با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده (MPSIAC)، محاسبه شد. هم چنین به منظور استخراج خصوصیات فیزیوگرافی و ژئومورفیک (شامل: رطوبت توپوگرافی TWI، قدرت جریان SPI، شیب SLOPE، انحناء دامنه، انحناء پروفیل و انحناء پلان) زیرحوضه ها، از مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی 30 متر و نیز سایر لایه های مورد استفاده در مدل MPSIAC شامل نقشه های توپوگرافی 1:25000، زمین شناسی 1:100000 و نیز نقشه های موضوعی: خاکشناسی، پوشش گیاهی و تصاویر ماهواره ای، آمار ایستگاه های هواشناسی، باران سنجی مناطق مجاور حوضه آبریز استفاده شد. نتایج نشان داد که که ارتباط میان مقادیر فرسایش و رسوب در زیرحوضه های مورد مطالعه معنی دار است. علاوه براین، مقدار فرسایس و رسوب با مقادیر شیب نیز دارای رابطه ی معکوس و معنی دار هستند. هم چنین میان شیب و نیز شاخص قدرت آبراهه رابطه ی مثبت و معنی دار از نظر آماری وجود دارد. شاخص های مرتبط با انحناء دارای تغییرات اندکی در منطقه مورد مطالعه هستند. اما به دلیل توپوگرافی متنوع منطقه، مقادیر شیب دارای تغییرات قابل توجهی در میان زیرحوزه ها است.

رودخانه ها سیستم های طبیعی پیچیده ای هستند لذا طبقه بندی رودخانه می تواند درک بهتری از مطالعه ی فرآیندها و اشکال رودخانه را فراهم آورد. در این پژوهش برای ارزیابی طبقه بندی الگوی جریان در رودخانه ی کلیبرچای از مدل راسگن در سطح 1 ،2، 3 استفاده شده است. بدین منظور یک بازه ی 3 کیلومتری مابین دو روستای پیغام و قشلاق تعیین گردید و سپس 8 مقطع عرضی در این بازه انتخاب شد. جهت شبیه سازی رودخانه و استخراج پارامترهای مورد نیاز از نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی، کاربری اراضی استفاده گردید. پس از بازه بندی مسیر رودخانه با تکیه بر بازدیدهای میدانی و نقشه های توپوگرافی طبقه بندی سطح 1 و 2 که بر اساس متغیرهای شیب، ضریب انحنا، عرض دبی لبالبی، متوسط عمق دبی لبالبی، عرض دشت سیلابی و جنس مصالح بستر است، در 8 مقطع مورد نظر در رودخانه ی کلیبرچای انجام گرفت. بر پایه ی تحلیل های صورت گرفته مورفولوژی آبراهه کلیبرچای در بازه های 1، 3، 4، 5 از نوعB ، در بازه های 2، 6، 7، 8 از نوع C می باشد. نتایج ارزیابی شرایط پایداری در سطح سوم طبقه بندی راسگن نیز نشان داد، بازه ی 2 و 6 هر دو از گروه تیپ C، در وضیعت خوب و پایدار قرار گرفتند، بازه های 1 و 4 از گروه تیپB  و 8 از گروه تیپ C، به در وضعیت متوسط ناپایداری محدود و بازه ی 3 و 5 از گروه تیپ B، 7 از گروه تیپ C در وضیعت ضعیف و ناپایدار قرار گرفتند. بنابراین سیستم طبقه بندی راسگن در ارتباط با شناخت مورفولوژیک رودخانه کلیبرچای و سیستم های فلویال مشابه مناسب ارزیابی شده است.

تخمین نفوذپذیری خاک به کمک مولفه های مختلف فرسایش می تواند یک روش برآوردی مفید برای تعیین میزان نفوذپذیری خاک در کوتاه ترین زمان و با صرف کمترین هزینه باشد. در این پژوهش به منظور تعیین تخمین میزان نفوذپذیری خاک با استفاده از مولفه های مختلف فرسایش در کاربری های مختلف نهشته های سازند گچساران، بخشی از حوزه آبریزکوه گچ شهرستان ایذه با مساحت 1202 هکتار انتخاب گردید. در این تحقیق تعیین رابطه بین میزان نفوذپذیری خاک و مولفه های مختلف فرسایش مانند میزان رسوب و مقدار رواناب و زمان شروع آستانه رواناب و رسوب در کاربری های مختلف سازند گچساران به کمک رگرسیون چند متغیره انجام گرفت. سپس نمونه برداری مولفه های مختلف فرسایش در 6 نقطه و با 3 تکرار و در شدت های مختلف بارش 75/0، 1 و 25/1 میلی متر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی به کمک دستگاه شبیه ساز باران انجام شد. به منظور انجام تحلیل های آماری از نرم افزار SPSS و EXCELاستفاده گردید. نتایج نشان داد که به طور کلی بیشترین تاثیر گذاری مثبت و منفی مولفه های مختلف فرسایش در تخمین میزان نفوذپذیری خاک مربوط به میزان رسوب و شروع آستانه رواناب و رسوب در هر سه کاربری یاد شده و در سه شدت بارش 75/0، 1 و 25/1 میلی متر دقیقه می باشد و در این میان نقش میزان رسوب در تخمین میزان نفوذپذیری خاک نسبت به آستانه رواناب و رسوب اندکی بیشتر نشان داده شد و میزان رواناب در تخمین میزان نفوذپذیری خاک در این روش نقشی نداشته است.

برآورد دمای سطح زمین در پهنه ی وسیع از طریق سنجش از دور، نقصان پایش آن را در ایستگاه های محدود هواشناسی رفع می کند. با توجه به پایش دمای سطح زمین در تعداد محدودی از ایستگاه های هواشناسی به صورت نقطه ای و نیاز به توزیع مکانی دمای سطح در پهنه ی وسیع و به طور هم زمان، دمای سطح زمین محاسبه گردید. هدف از این مطالعه برآورد دمای سطح زمین با استفاده از روش سبال (SEBAL) در حوضه ی آبخیز پریشان و تعیین ارتباط آن با کاربری/پوشش اراضی (LULC) می باشد. برای این منظور از تصاویر ETM+ سال های 2000 و 2013 استفاده شده و پس از انجام مراحل مختلف پردازش تصاویر نسبت به استخراج نقشه های کاربری اراضی بر اساس روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) در دوره ی زمانی 13 ساله اقدام گردید. نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین تغییرات کاربری اراضی در کاربری دریاچه به چشم می خورد که حدود 35/97 درصد وسعت دریاچه در این دوره ی 13 ساله، تخریب شده و بخش عمده ی آن به زمین های بایر و اراضی کشاورزی تغییر کاربری داده است. علاوه بر این، افزایش بیابان زایی و کاهش پوشش گیاهی، روند افزایش دمای سطح زمین (LST) را تحت تأثیر قرار می دهد. بیشترین میزان دما (LST) در نمک زارها و اراضی بایر با رخنمون سنگی مشهود است که با گذشت سالیان متمادی نیز روند افزایش دما قابل تأمل است. نتایج این پژوهش در مطالعات حفاظت منابع طبیعی بسیار کاربردی بوده و می تواند راه گشای برنامه ریزی های حفاظت منابع طبیعی قرار گیرد.

کلان شهر تبریز در حریم گسل فعال تبریز قرار دارد و از بخش انتهایی حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای در شمال شهر نیز عبور می کند. پژوهش حاضر، با استفاده از شاخص های ژئومورفیک، تکنیک سنجش از دور و GIS به بررسی فعالیت های تکتونیکی این گسل در محدوده ی کلان شهر تبریز می پردازد. بدین منظور شاخص های ژئومورفیک شامل تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، نسبت شکل حوضه، عدم تقارن حوضه، تقارن توپوگرافی معکوس، انتگرال هیپسومتری، سینوسی جبهه ی کوهستان، سینوسی رودخانه، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره، گرادیان طولی رود و شاخص ارزیابی نسبی تکتونیکی فعال به عنوان ابزار های مدلی و مفهومی استفاده شد. تصویر ماهواره ای سنجنده ی ASTER، نقشه ی زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاع و نرم افزارهای ENVI4.8 و ArcGIS10.2 دیگر ابزارهای فیزیکی این پژوهش است. طبق نتایج، مقادیر کمّی شاخص های تراکم زهکشی 51/0 و 57/0، نسبت انشعاب 2 و 1/2، نسبت شکل حوضه 2/2 و 8/1، عدم تقارن حوضه 7/39 و 2/23، تقارن توپوگرافی معکوس 36/0 و 59/0، انتگرال هیپسومتری 28/0 و 39/0، سینوسی جبهه کوهستان 4/1 و 93/0، سینوسی رودخانه 1/1 و 3/1، پهنای کف دره به ارتفاع دره 08/1 و 2/1، گرادیان طولی رود 1202 و 318 به ترتیب برای حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای به دست آمد. بر اساس شاخص ارزیابی نسبی تکتونیک فعال، حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای به ترتیب با مقادیر عددی 9/1 و 7/1 دارای حرکات تکتونیکی زیاد هستند. نتایج شاخص های مورد بررسی، حاکی از تأثیرپذیری مورفولوژی حوضه های آبریز گماناب چای و ورکش چای از حرکات تکتونیکی گسل تبریز است. با پردازش داده های ماهواره ای شواهد تکتونیکی گسل تبریز همچون انحراف آبراهه آجی چای، پرتگاه گسل و پدیده ی عدسی شکل در محدوده ی کلان ش هر تبریز نیز تفسیر شدند. نتایج ب ه دست آمده با شواهد میدانی منطقه تأیید گردید. بنابراین، کلان شهر تبریز از نظر حرکات تکتونیکی در یک منطقه ی مخاطره آمیز واقع شده است.

تحقیق حاضر، در راستای بررسی ارتباط آماری گازهای گلخانه ای دی اکسیدکربن و متان به عنوان عوامل گرم کننده هوا در سطح جهان با مقادیر دبی کشکان رود صورت پذیرفت. داده های به کار گرفته شده در این مطالعه، شامل داده های فصلی و سالانه گازهای گلخانه ای و دبی کشکان رود بین سال های 1984 تا 2010 است و با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، رگرسیون خطی چندمتغیره و روش گرافیکی من-کندال به انجام رسیده است. نتایج این پژوهش از ارتباط معکوس و قوی گرمایش جهانی با دبی کشکان رود حکایت می کند. این فرآیند طی 15 سال اخیر و از سال 1995 به بعد تشدید شده است و در پی آن آبدهی کشکان رود با سیرِ نزولی شدیدی مواجه بوده است. مطالعه تغییرات آبدهی در مقیاس سالانه ارتباط معکوسِ دبی کشکان رود با گرمایش جهانی را نشان می دهد، به طوری که 2/55 درصد از کاهش آبدهی سالانه حوضه کشکان رود ناشی از گرمایشِ جهانی بوده است. هم چنین در مقیاس فصلی، دبی کشکان رود در فصلِ تابستان با 7/47، پاییز با 6/45 ، بهار با 38 و زمستان با 1/33 درصد، از گرمایش جهانی بصورتِ کاهش آبدهی تأثیر پذیرفته است. در نهایت با استفاده از مدل رگرسیون نمایی پیش بینی شد که اگر روند گرم شدن جهانی به همین روال ادامه یابد، میانگینِ دبی سالانهِ این رودخانه تا 30 سال آینده، یعنی تا سال 2040 میلادی به زیر 10 مترمکعب در ثانیه خواهد رسید.

تعیین بار رسوبی معلق رودخانه ها یکی از پروژه های مهم مهندسی رودخانه می باشد. پیش بینی بار رسوبی معلق کمک شایانی در زمینه مدیریت منابع آبی خواهد نمود. سوال اصلی در این تحقیق بررسی نقش انواع داده های روزانه، ماهانه و سالانه در برآورد بار رسوبی با استفاده از مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین است. بدین منظور از آمار بار معلق در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه و سالانه ایستگاه هیدرومتری اوهایو واقع در ایالات متحده آمریکا در فاصله سال های 1992 تا 2014 استفاده گردید. با هدف انتخاب مناسب ترین مدل، مدل های شبکه عصبی مصنوعی پس انتشار خطا و تابع پایه ی شعاعی، رگرسیون خطی، k نزدیک ترین همسایه، درخت تصمیم M5، فرآیند گوسی، ماشین بردار پشتیبان و ماشین بردار پشتیبان تکاملی اجرا و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این ت حقیق نشان داد که ب رای داده های روزانه، م دل k نزدیک ترین همسای ه با 28/5RMSE=؛ برای داده های ماهانه مدل فرآیند گوسی با 7/8RMSE= و برای داده های سالانه مدل فرآیند گوسی با مقدار 2/7RMSE= مناسب ترین مدل جهت پیش بینی بار رسوبی معلق بوده اند. همچنین مقایسه مقادیر ارزیابی مدل ها حاکی از آن است که پیش بینی داده های سالانه نسبت به ماهانه و روزانه از دقت بیشتری برخوردار هستند.  

امروزه فرسایش خاک به عنوان یکی از مباحث مهم مدیریت حوضه های آبریز در سطح ملی و جهانی مطرح می باشد. در این پژوهش به منظور شناسایی توزیع مکانی فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه ی آبریز سراب سیکان از معادله ی جهانی اصلاح شده هدر رفت خاک استفاده شده است. با استفاده از داده های بارندگی 17 ساله (1397-1380)، اطلاعات خاک شناسی و مدل رقومی ارتفاعی با تفکیک 10 متری هر یک از فاکتورهای فرسایندگی (R)، فرسایش پذیری (K)، شیب و طول شیب (LS) و حفاظت خاک (P) در محیط ArcGIS تهیه شدند. از سنجنده ی ماهواره سنتینل 2 نیز جهت استخراج و تهیه فاکتور پوشش گیاهی حوضه (C) در محیط نرم افزارENVI 5.3  استفاده شد. در نهایت با ترکیب این فاکتورها در محیط نرم افزار ArcGIS مقدار فرسایش حوضه محاسبه گردید سپس با روش های مختلف نسبت تحویل رسوب (SDR) میزان رسوب تولید شده در حوضه به دست آمد. نتایج نشان داد که مقدار فرسایش در سطح حوضه از 003/0 تا 4/248 تن در هکتار در سال در سطح پیکسل متغیر بوده و میانگین هدر رفت خاک در حوضه 3/22 تن در هکتار در سال می باشد. در بین فاکتورهای مدل، فاکتور LS با ضریب همبستگی 92/0=R2 بیش ترین تأثیرگذاری در فرسایش خاک را نشان داد. همچنین مقدار نسبت SDR با روش های مختلف بین 12/0 تا 36/0 محاسبه گردید که پس از تلفیق با نقشه فرسایش، بار رسوب حوضه محاسبه شد. میانگین بار رسوب با روش بویس 8/2 تن در هکتار در سال می باشد که نسبت به روش های دیگر به مقدار رسوب ایستگاه (65/1 تن در هکتار در سال)  نزدیک تر می باشد. 

مطالعات و بررسی ویژگی های فیزیکی و مورفولوژیکی رودخانه ها از جمله ی اولین و مهم ترین اقدامات در طراحی و اجرای طرح های هیدرولوژیکی به شمار می آید. از اهداف پژوهش حاضر بررسی مشخصه های فیزیکی حوضه ی آبریز تروال و ویژگی های هیدرولوژی، هیدروگرافی و هیدروژئومورفولوژی آن با استفاده از روش های آماری و نرم افزاری جهت نیل به اطلاعات مناسب برای برنامه ریزی ها و اجرای طرح های عمرانی و آبخیزداری می باشد. رودخانه ی تروال از زیرحوضه های دریای خزر بوده که مساحت حوضه ی آبریز آن تا محل تلاقی آن با رودخانه ی قزل اوزن 6955 کیلومترمربع می باشد. با توجه به آمارهای موجود بین سال های 90-1350 میانگین دمای سالانه ایستگاه های هواشناسی و سینوپتیک حوضه ی 5/12 درجه ی سانتی گراد و بارش سالانه 352 میلی متر است که نشان دهنده ی نیمه خشک بودن شرایط اقلیمی حوضه می باشد. محاسبات صورت گرفته نشان می دهد که تراکم شبکه زهکشی در این حوضه کم بوده و تعداد آبراهه ها در واحد سطح اندک می باشد. با توجه به اینکه سطح حوضه ی مورد مطالعه دارای پوشش گیاهی تنک و در مواردی نسبتاً متراکم است، ضریب رواناب 35/0 درصد، زمان تأخیر حوضه 65/1 ساعت، و زمان تمرکز آن 75/2 ساعت است. نتایج به دست آمده مؤید آن است که تحت تأثیر عواملی مانند میزان بارندگی، شیب کم حوضه، رسوبات دانه ریز منفصل و نفوذ زیاد، میزان رواناب حوضه بسیار ناچیز بوده و بارندگی در این منطقه به سرعت فروکش می کند به همین دلیل میزان فرسایش پذیری خاک در این حوضه بسیار اندک و قابل کنترل می باشد. به علاوه منحنی تغییرات دبی سیل با گذشت زمان انحنای ملایمی دارد که حاکی از مصونیت نسبی حوضه در مقابل خطر سیل است.