درخت حوزه‌های تخصصی

شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در یک حوضه از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیکی، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. برآورد بارش- رواناب با مدل های هیدرولوژیکی توزیعی و با استفاده از تکنیک سامانه اطلاعات جغرافیایی به صورت گسترده امکان پذیر، کاربردی و متداول شده است. مدل  وتسپا  یک مدل شبکه ای و توزیعی شبیه سازی رواناب و بیلان آبی است که در پایه زمانی متفاوت ساعتی یا روزانه اجرا می شود. در این تحقیق اقدام به شبیه سازی جریان با استفاده از مدل وتسپا  در حوضه آبریز قورچای شده است. این حوضه (به عنوان یکی از زیرحوضه های گرگانرود) با مساحت 254 کیلومتر مربع در جنوب شهرستان رامیان در استان گلستان قرار دارد. داده های مورد استفاده مدل وتسپا نقشه های کاربری اراضی، بافت خاک، مدل رقومی ارتفاعی، داده های بارش، تبخیر، دما و دبی جریان (برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل) می باشد. پس از آماده سازی داده های مورد نیاز مدل اجرا و واسنجی 11 پارامتر با دو روش دستی و خودکار برای 7 سال ابتدای دوره ی آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره  5 سال انجام  شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه سازی دبی جریان و تطابق بسیار خوب بین داده های شبیه سازی شده و مشاهداتی را براساس معیار نش- ساتکلیف 21/67 درصد در دوره ی واسنجی و 34/76 درصد در دوره اعتبارسنجی نشان می دهد. همچنین ضریب رواناب محاسبه شده  توسط مدل وتسپا  برای کل حوضه  31/28درصد بوده که در مقایسه با ضریب رواناب مشاهداتی12/30 درصد  نشان دهنده ی شبیه سازی خوب مدل  است. نتایج نشان می دهد مدل در وضعیت و شرایط واقعی مکانی بر اساس 3 نقشه توپوگرافی، کاربری و نوع خاک قادر به در نظر گرفتن بارش، رطوبت پیشین و فرآیندهای تولید رواناب می باشد که باعث می شود مدل مقادیر جریان های زیاد و روند هیدرولوژیکی عمومی را به خوبی به دست آورد.

واحد شمال غربی که محل تلاقی رشته کوه های شمالی و جنوب غربی ایران است، یک منطقه ی کوهستانی به حساب می آید. شواهد فراوانی از فعالیت های یخچالی کواترنری در این واحد باقی مانده است. در راستای همین مسئله، این مقاله درصدد آن است که با توجه به آثار یخچالی موجود در منطقه به برآورد ارتفاع برف مرز کواترنری آن بپردازد. با استفاده از نقشه های توپوگرافی 1:50000 و انعکاس فرم اشکال یخچالی بر روی نقشه ها، بیش از 4000 سیرک یخچالی شناسایی شد که در بین حوضه های آبریز ارس، سفیدرود و دریاچه ی ارومیه پراکنده شده است. با توجه به قرارگیری مناطق کوهستانی این منطقه، سیرک های یخچالی در قسمت های غرب، شرق و مرکز واحد شناسایی شدند. ارتفاع برف مرز به روش های رایت، ارتفاع کف سیرک، نسبت پنجه به دیواره و نسبت های ارتفاعی برآورد شد. در این واحد ژئومورفیک سیرک های یخچالی از ارتفاع 1800 متر به بالا امکان شکل گیری داشته اند. تجزیه و تحلیل ارتفاعات برآورد شده گواه این است که ارتفاع برف مرز دائمی در روش ارتفاع کف سیرک پورتر، به دلیل انعکاس اثرگذاری جهت بر ارتفاع برف مرز نسبت به سایر روش ها با واقعیت انطباق بیشتری دارد. ارتفاع برف مرز کواترنری بین 2453 متر (حوضه ی آبریز ارس) تا 2685 متر (حوضه ی آبریز سفیدرود) متغیر برآورد گردید (232 متر اختلاف ارتفاع). این اختلاف نشان دهنده ی کاهش ارتفاع برف مرز از جنوب به شمال است. متوسط ارتفاع برف مرز این واحد 2586 متر است. تجزیه و تحلیل یافته ها نشان می دهد که این واحد در دوره های سرد تحت حاکمیت سیستم شکل زایی یخچالی بوده است.

امروزه مخاطرات طیبعی از جمله سیل در کشور خسارات مال و جانی زیادی را به بار می آورد. تحلیل ریسک مانند ارزیابی حساسیت سیل یکی از رویکردهای حیاتی برای کاهش اثرات سیل است .روش های آماری و یادگیری ماشین راه سریع تری برای تولید نقشه های دقیق پیش بینی سیل بدون ورودی داده های متعدد و الزامات محاسباتی ازقبیل مدل های هیدرولوژیکی مبتنی بر فیزیکی ارائه کرده اند. به غیر از این روش ها، در سال های اخیر، محققان از Maxent در ارزیابی خطر سیل استفاده کرده اند. استان ایلام که به دلیل توپوگرافی چالش برانگیز با تهدید دائمی سیل که منجر به خسارات اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی در سال می شود، مواجه است. بنابراین، در محدوده مطالعاتی استان ایلام، با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی (Maxent) نقشه حساسیت سیل تهیه شد. در این مطالعه ترکیبی از 14 لایه محیطی و 148 سیل های ثبت شده برای پیاده سازی مدل Maxent و تهیه نقشه پهنه بندی حساسیت سیل به کار گرفته است. نقاط رخداد سیل به دو مجموعه تقسیم شدند که 70% برای ساخت مدل و30 % باقی مانده برای اعتبارسنجی مدل اختصاص داده شد. نتایج مطالعه نشان داد سه متغیر اصلی کاربری اراضی، ارتفاع و شیب، به ترتیب 61، 8/12. و 4/10 درصد بیشترین تأثیر را در وقوع سیل داشتند. حدود 2.06% منطقه در حساسیت بالا به سیل و 4.01 % در منطقه متوسط و 93.93% در منطقه کم خطر یا بدون خطر قرار گرفت. اهمیت عوامل موثر در وقوع سیل را نیز می توان رتبه بندی کرد. ارزیابی مدل با 969/0 AUC= نشان دهنده ی عملکرد بسیار خوب و پیش بینی های دقیق مدل است. رویکردهای مورد استفاده در این مطالعه می تواند بینش ها و استراتژی های ارزشمندی برای کاهش خطرات بلایای طبیعی ارائه دهد.

آلودگی منابع آب زیرزمینی به علت نفوذ آلاینده ها از سطح زمین به سامانه آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با کمبود کمی و کیفی منابع آب روبه رو هستند، یکی از معضلات جدی به شمار می آید. بنابراین ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی به منظور شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای آلودگی برای مدیریت منابع آب زیرزمینی امری ضروری است. در این پژوهش آسیب پذیری آبخوان دشت کرمانشاه در برابر آلودگی با استفاده از روش دراستیک مورد بررسی قرار گرفت. در مدل دراستیک هفت متغیر مؤثر در آسیب پذیری که شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه ی خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی است، به صورت هفت لایه ی رستری تهیه و پس از رتبه دهی و وزن دهی شاخص دراستیک تعیین، که مقدار آن ما بین 45 تا 115 حصول گردید. بنابراین هدف اصلی این پژوهش بهبود مدل دراستیک با استفاده از مدل بیان ژن که یکی از مدل های هوشمند که عملکرد خوبی را از خود نشان داده است و به صورت ترکیبی می تواند با مدل های دیگر هماهنگ شده و نتایج مورد پذیرشی را ارائه دهد استفاده گردید. بدین منظور متغیرهای دراستیک با طول دوره ی آماری 20 ساله (1378-1398) به عنوان ورودی مدل و غلظت نیترات به عنوان خروجی مدل تعریف شد. در مدل GEP داده ها به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم  و با استفاده از شاخص های آماریR2 ،NRMSE  و MAE نتایج شبیه سازی مدل بیان ژن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از توانایی بالای مدل در برآورد غلظت نیترات و بهبود مدل DRASTIC را داشت. برای صحت سنجی و بهبود مدل DRASTIC از روش امتیازبندی شاخص آماریR2  استفاده گردید. با حذف دو شاخص S و T فرمول اصلاح شده شاخص دراستیک بر پایه ی وزن ده ی به صورت (5D , 4R, 5A , 5I, 4C) حاصل گردید.

در یک حوزه آبریز بین وقایع هیدرولوژیکی نظیر جریان های سیلابی با ساختار ژئومورفولوژیکی حاکم بر آن ارتباط منطقی وجود دارد. هدف این تحقیق محاسبه دبی اوج هیدروگراف و وضعیت انتقال و رسوب با استفاده از دو مدل GIUH و WinTR-55 در حوزه آبخیز سنقر از زیرحوزه های کرخه است . ابتدا حوزه به 8 زیر حوزه و چهار Reach تقسیم و سپس پارامترهای از قبیل مساحت، نسبت انشعاب، نسبت طول، سرعت جریان، عرض کف آبراهه، شیب آبراهه، جنس و طول مسیرجریان، ضریب زبری مانینگ، شیب کناره ها و مقاطع آبراهه، نوع جریانات، بارندگی 24 ساعته در هر زیر حوزه تعیین و مقادیر دبی اوج هیدروگراف محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مقادیر دبی اوج محاسباتی توسط مدل GIUH به میزان 52/6 درصد بیشتر از مقادیر دبی اوج محاسباتی توسط مدل WinTR-55 می باشد. نتایج نشان داد که در زیرحوزه های S1 و S2 S6 و S8 بعلت کوهستانی بودن و افزایش شیب و سرعت جریان، ظرفیت انتقال رسوب بالا رفته و فرسایش فعال می باشد. در زیرحوزه های S3 و S4 و S5 S7 به دلیل شیب کم و کاهش سرعت جریان ظرفیت انتقال پایین و رسوبگذاری اتفاق افتاده است. همچنین مقادیر RMSE و R2 محاسبه شده برای هر دو مدل نشان داد که مدل WinTR-55 نسبت به مدل GIUH دقت و کارایی بالاتری در برآورد دبی اوج حوزه دارد.

اطلاع از مقدار دبی حداکثر، لازمه مقابله با سیلاب می باشد و از مشکلات اساسی در برنامه ریزی های آبخیزداری، کمبود یا عدم وجود آمار لازم، بخصوص آمار هیدرولوژیکی است. لذا، عدم وجود و یا کمبود اطلاعات هیدرومتری در حوضه های آبخیز، ک اربرد روش ه ای تجرب ی مناس ب جهت برآورد دبی حداکثر را الزامی می نماید. لذا، هدف این پژوهش برآورد دبی حداکثر در بخش کوهستانی قرانقوچای و تحلیل تغییرات هیدرولوژیکی رودخانه می باشد. این پژوهش بر کارهای میدانی، استفاده از تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی متکی می باشد. در این تحقیق ابت دا س رعت آب ب ا اس تفاده از روش کاستا و جارت اندازه گیری شده و سپس بر اساس آن، میزان دبی سیلابی برآورد شده است. شرایط هیدرولوژیکی رودخانه نیز با توجه به داده های ایستگاه های بالادست و پایین دست محدوده و با استفاده از 18 شاخص، محاسبه شد. نتایج تحقی ق نش ان م ی ده د، ح داکثر سیلاب برآورد شده از روش کاستا (60/89 m3/s) به مقادیر مشاهده ای نزدیک تر است که این موضوع بیانگر کارایی این روش می باشد. بر اساس یافته های پژوهش؛ الحاق شاخه های سراسکندچای، شورچای و خاتون آباد چای، شیب زیاد و سازندهای نفوذناپذیر، مقطع عرضی کم و کانالیزه شدن جریان، سد شدگی محلی ناشی از سقوط قطعات سنگی بزرگ و پرشدگی مقطع را می توان، علّت بالا بودن مقادیر سیلاب حداکثر در بخش کوهستانی قرانقوچای دانست. به علاوه؛ نتایج مطالعه نشان داد که احداث سد سهند، در رژیم جریانی پایین دست، تغییر اساسی ایجاد کرده است و این تغییرات بر ویژگی های هیدرولوژیکی تأثیر گذاشته است

استحصال آب باران روشی برای توسعه و بهره برداری از منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک با هدف افزایش کمیت و کیفیت منابع آب موجود است. هدف از این پژوهش تعیین عوامل مؤثر در مکان یابی مناطق مستعد جمع آوری رواناب و استحصال آب باران (RWH) در حوضه ی آبریز سیاه خور کرمانشاه با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره (MCDA)  و تحلیل شبکه ای ANP است. نتایج حاصل از روش تحلیل سلسله مراتبی و پهنه بندی بارش حوضه نشان می دهد که در 81/37 درصد از مساحت کل حوضه ، معیار هیدرولوژی نسبت به معیار های فیزیکی و توپوگرافی به ترتیب 4/6 و 5/8 و معیار فیزیکی 2/3 برابر بر معیار توپوگرافی دارای ارجحیت است . نتایج حاصل از بررسی نقشه ی پتانسیل استحصال آب باران نشان می دهد که کلاس های ضعیف با 96/2 ، نسبتاً ضعیف 49/35 ، متوسط 06/26، نسبتاً خوب 2/29 و خوب با 29/6 درصد از سطح حوضه را شامل می شوند و کلاس های متوسط و نسبتاً خوب و خوب جمعاً با 55/ 61 درصد بیش ترین درصد سطح حوضه را به خود اختصاص داده اند. بررسی ها نشان می دهد که شیب های میانی جهت احداث سیستم های استحصال آب باران مناسب می باشند. بطوری که مشاهدات میدانی و نتایج حاصله از بررسی منحنی ROC، نشان می دهد، اکثر 115 تکه جمع آوری آب باران در محل   هایی قرار دارند که از لحاظ توپوگرافی و هیدرولوژی مناسب و بیش از 89در صد مکان های جمع   آوری آب باران در کلاس های متوسط و نسبتاً خوب و خوب واقع شده که این موضوع  بیانگر ارزیابی بسیار خوب مدل بوده و نشان می دهد که تلفیق تکنیک تصمیم گیری چند معیاره (MCDA) و تحلیل شبکه ای ANP و GIS می تواند برای برنامه ریزی جمع آوری آب باران در مقیاس حوضه و زیرحوضه ابزار مفیدی باشد.

در محدوده اوجان چای(از زیرحوضه های مهم واقع در دامنه های شرقی کوهستان سهند) علی رغم توجه به نوع خاک و ویژگی های توپوگرافی و اقلیم حاکم ،تغییرات ناشی از دست اندازی انسان به شیب ها و تغییرات کاربری زیاد است . با توجه کندوکاری های ناشی از فرسایش شیاری و بطورکلی آبکندی به نظر می رسدکه تغییرات رواناب به واسطه ی تغییر کاربری در محدوده مورد نظربسیار زیاد می-باشد.محدوده مورد مطالعه از محدوده های مرتعی کشور محسوب می شود و اغلب به دلیل اینکه در محدوده های مرتعی کشت و آنهم کشت افراطی صورت می گیرد ،خاک دامنه ها توسط رواناب ها تحت فرسایش شدید قرارگرفته اند.در این تحقیق هدف بررسی نقش تغییرات هیدروژئومورفولوژیکی ناشی تغییرات کاربری در حوضه اوجان چای است . در این تحقیق از مدل L-THIA برای تخمین رواناب ناشی از تغییر کاربری در حوضه استفاده شده است. برای بکارگیری مدل L-THIA ابتدابارش ایستگاه ها تهیه گردیدو ازتصاویر ماهواره ای لندست (سنجنده TM و ETM) و نرم افزار تخصصی L-THIA و Arc Map استفاده شد. با توجه به مدل ارائه شده ،لایه کاربری زمین و گروه های هیدرولوژیکی خاک تهیه گردید.نتایج بررسی ها نشان داد که در سطوحی که تغییر کاربری صورت گرفته ،ارتفاع و حجم رواناب از سال 1988 تا 2018 به دو برابر افزایش یافته است .در حوضه مورد مطالعه ،افزایش وسعت زمین های تحت کشت و تغییرات کاربری زمین از مرتع به زمین کشاورزی به تغییرات هیدروژمورفولوژیکی منجرشده است .

مدیریت بلایای طبیعی نیازمند اطلاعات مکانی، جهت آمادگی در برابر خطرات و کاهش روند آنها می باشد. در این زمینه ارزیابی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطق ه ای که به دلیل وضعیت جغرافیایی و ساخت و سازهای انسانی مستعد لغزش می باشد ضروری می نماید. منطقه مورد مطالعه، حوضه آبریز میمه در جنوب استان ایلام، شهرستان دهلران، بخش زرین آباد در موقعیت جغرافیایی بین ¢58 °46 تا ¢2 °47 طول شرقی و ¢1 °33 تا ¢19 °33 عرض شمالی قرار دارد. حوضه آبریز میمه نیز به دلیل داشتن وضعیت خاص لیتولوژیکی، اقلیمی و کاربری اراضی، ناهمواری های جوان با اختلاف ارتفاع زیاد و دامنه های پر شیب از حساسیت برخوردار است. از طرفی امروزه دخالت انسان در این حوضه افزایش یافته است؛ لذا مطالعات بیشتر در منطقه ضروری به نظر می رسد. در بررسی وقوع زمین لغزش در محدوده حوضه آبریز رودخانه میمه، روش تحلیل شبکه (ANP) مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش از چند معیار (شیب، جهت شیب، لیتولوژی، کاربری زمین، بارندگی، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، طبقات ارتفاعی) برای تعیین مناطق مستعد استفاده شده است. روش کار بر مبنای تجزیه، تحلیل معیارها در محیط نرم افزار Super Decision و سپس همپوشانی لایه های اطلاعاتی در محیط نرم افزار ARCGIS و تلفیق مدل تحلیل شبکه ای (ANP) و شاخص همپوشانی است. نتایج نشان داد که فرآیند تحلیل شبکه با نقشه پراکنش زمین لغزش ها 69/81 درصد تناسب دارد همچنین تفسیرضرایب نشان داد که معیارهای، بارندگی، لیتولوژی، طبقات ارتفاعی نقش مهمی در زمین لغزش های منطقه دارند.

آگاهی از تغییرات کاربری و پوشش سطح اراضی امری ضروری در برنامه ریزی صحیح در جهت توسعه پایدار به شمار می آید. امروزه فناوری های سنجش از دور به عنوان عنصر اصلی در پایش کاربری اراضی و تغییرات پوشش گیاهی مورد استفاده قرار می گیرد. پژوهش حاضر به منظور بررسی روند تغییرات کاربری اراضی با مقایسه روش های پیکسل پایه و شی گرا در تهیه نقشه کاربری اراضی حوضه مردق چای با استفاده از تصاویر لندست در سال 2000 و 2020 انجام گرفت. برای مقایسه نتایج د ر هر د و روش از د اد ه های آموزشی یکسان برای طبقه بندی استفاد ه گرد ید. سپس روش های ارزیابی شامل صحت کلی و ضریب کاپای طبقه بندی استخراج و مشخص شد که نتیجه طبقه بندی به روش شی گرا با ضریب کاپا و صحت کلی به ترتیب برابر با 89/0 و 08/91 برای سال 2000 و 92/0 و 66/93 برای سال 2020 نسبت به روش پیکسل پایه نتایج بهتری ارائه می دهد. بر اساس نتایج حاصله از آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی، بیشترین میزان تغییر حادث شده مربوط به کاربری مرتع متراکم به مرتع متوسط با مقدار 448/35، کاربری خاک به مرتع متوسط با مقدار 686/27 و مرتع متوسط به مناطق مسکونی با مقدار 347/21 کیلومترمربع می باشد. همچنین کمترین تغییرات حادث شده مربوط به کاربری کوهستان به خاک با مقدار 015/0، مناطق مسکونی به مرتع متراکم با مقدار 023/0 و مرتع متراکم به خاک با مقدار 081/0 کیلومترمربع می باشد. آنچه که در نقشه ها بسیار واضح است کاهش بیش از حد مراتع و تبدیل آن به سایر کاربری ها می باشد.

تغییرات کاربری اراضی یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی در بیش تر حوضه های آبریز است. در این تحقیق تغییرات روند هیدرولوژیکی جریان با سناریو تغییر کاربری اراضی در حوضه آبریز اهل ایمان با مساحت 7771 هکتار واقع در قسمت غربی استان اردبیل مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور مدل هیدرولوژیکی SWAT برای منطقه مطالعاتی اجرا و با استفاده از الگوریتم SUFI2 واسنجی و اعتبارسنجی شد. نتایج مدل با استفاده از ضرایب آماری R2، NS و RMSE ارزیابی شد که در دوره واسنجی این ضرایب آماری به ترتیب 75/0، 71/0 و 31/0 و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 71/0، 68/0 و 18/0 به دست آمدند که ضرایب آماری به دست آمده در هر دو دوره نشان دهنده بالا بودن عملکرد مدل در منطقه مطالعاتی جهت شبیه سازی رواناب است. بنابراین با توجه به پتانسیل و مشخصات منطقه تأثیر سناریوهای تغییرکاربری اراضی دیم کم بازده به مرتع، تبدیل 50 درصد زراعت آبی به باغ و تبدیل 40 درصد کاربری مرتع به زراعت دیم دبی جریان ماهانه خروجی از حوضه آبریز اهل ایمان مطالعه شد. نتایج نشان دهنده کاهش دبی متوسط (17 درصد) در سناریوی اول و افزایش دبی متوسط (36 درصد) در سناریوی دوم است. افزایش دبی متوسط در سناریو دوم نشان دهنده کاهش ذخیره آب زیرزمینی در منطقه است.

این تحقیق به منظور شناسایی و استخراج تغییرات قسمتی از رودخانه ی زرینه رود در فاصله ی سال های 1989 تا 2014 میلادی - مطابق با سال های 1368 تا 1393 هجری شمسی- با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست انجام گرفته است؛ تغییر مسیر و مورفولوژی مجرای رودخانه ها - که از ویژگی های مهم دشت های سیلابی بوده- و در مقیاس زمانی اتفاق می افتد، و مطالعه آن با استفاده از فن آوری سنجش از دور، نتایج مطلوب تری به دست می دهد در این تحقیق نیز از این تکنیک استفاده شده است. تصاویر پس از تصحیحات رادیومتریک و تصحیحات هندسی، جهت افزایش تباین به روش خطی بسط داده شده و در مرحله ی بعد با استفاده از روش های تحلیل مؤلفه های اصلی و ترکیب باندی بهترین مؤلفه و ترکیب باندی مشخص گردید. سپس با انتقال این مؤلفه ها و ترکیب باندی به محیط نرم افزار ArcGIS محدوده ی رودخانه در سال های مورد مطالعه استخراج و تجزیه و تحلیل شد. جهت تحلیل کمّی تغییرات مسیر رودخانه، از شاخص های ضریب خمیدگی و بعد فراکتالی برای مقایسه ی سال های مورد مطالعه استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد به علت کاهش بسیار محسوس دبی رودخانه از سال 2000 تا سال 2014، پتانسیل رودخانه برای ایجاد تغییرات مورفولوژیک در بخش های مختلف بسیار پایین است. بیشترین میزان تغییرات در سال 1989 اتفاق افتاده است. ناپایداری مسیر رودخانه نیز در طی سال های مورد مطالعه به جز حذف یک پیچان رود از الگوی سال 1989، بسیار کم می باشد. همچنین نتایج روش های استخراج الگوی رودخانه نشان داد که جهت تشخیص خط مرزی رودخانه تحلیل مؤلفه های اصلی از روش های دیگر کاراتر است.

هدف پژوهش حاضر، برآورد میزان فرسایش خاک و بررسی نقش لندفرم ها و واحدهای لیتولوژی در فرسایش خاک حوضه آبریز زنوزچای شهرستان مرند می باشد. در این پژوهش برای برآورد میزان فرسایش خاک از مدل جهانی اصلاح شده هدررفت خاک (RUSLE)، سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) و سنجش از دور (RS) استفاده شد. برای اجرای مدل عوامل فرسایندگی باران (R)، فرسایش پذیری خاک (K)، توپوگرافی (LS)، حفاظت خاک (P) و مدیریت پوشش گیاهی (C) در محیط Arc GIS محاسبه و سپس نقشه فرسایش خاک در 5 کلاس خطر (بسیار کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد) ترسیم شد. برای طبقه بندی و ترسیم نقشه لندفرم ها نیز از شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI) استفاده شد. سپس نقش لندفرم ها و واحدهای لیتولوژی مختلف در ارتباط با نرخ فرسایش خاک و با تلفیق نقشه های مربوطه بررسی شدند. نتایج اجرای مدل نشان داد که متوسط فرسایش خاک 1/71 تن در هکتار در سال است. نتایج نقشه فرسایش نشان داد که بخش عمده ای از حوضه (67/07درصد) جزء طبقه فرسایشی خیلی کم و 2/37 درصد آن در طبقه فرسایشی خیلی زیاد و زیاد قرار دارند. با تلفیق نقشه لندفرم ها و فرسایش خاک معلوم شد که بیشترین فرسایش در مجموع به دره ها و بریدگی های واقع بر ارتفاعات و دامنه ها و سپس ستیغ های مرتفع و قله کوه ها اختصاص دارد. در حوضه زنوزچای، فرسایش خاک بیشتر بر روی نهشته های تیپ فلیش، کنگلومرای قرمز و خاکستری با میان لایه های مارنی و پادگانه های آبرفتی می باشد. ضریب همبستگی بین عوامل مدل (RUSLE) و فرسایش خاک نشان داد عامل توپوگرافی (LS) بیشترین اثرگذاری را در محاسبه میزان فرسایش حوضه زنوزچای دارد.

سیلاب یکی از رایج ترین مخاطرات طبیعی است که سالانه موجب خسارات جانی و مالی فراوانی در سراسر جهان می گردد. پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی یکی از روش هایی است که جهت کاهش خطرات ناشی از سیل می توان اتخاذ نمود. در این منطقه مطالعه ی جامعی در این زمینه صورت نگرفته است و هرسال وقوع سیلاب خسارات زیادی به بار می آورد بنابراین هدف از این پژوهش، تعیین پهنه های خطر سیلاب در حوضه ی آبریز شهرچای میانه (بستان آباد - میانه) واقع در شمال غرب ایران می باشد. جهت اجرای این مدل از لایه های مختلفی همچون شیب، جهت شیب، طبقات ارتفاعی، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، لیتولوژی، بارندگی و خاک استفاده گردید. استانداردسازی با استفاده از روش فازی در محیط نرم افزار Arc Map صورت گرفت. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از مدل ویکور انجام گردید. نتایج نشان داد که شیب، بارندگی و جهت شیب بیشترین تأثیر را در وقوع سیلاب، در این حوضه دارند. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده به ترتیب 02/6 و 45/10 درصد از محدوده ی موردمطالعه در طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارند.

رودخانه ی فاروب رومان با طولی نزدیک به ۱۹ کیلومتر در شمال شرق نیشابور قرار دارد و جزو رودخانه های دائمی است. این پژوهش با هدف بررسی رسوبات این رودخانه از جهت بافت، رخساره و روند ریزشوندگی آنها انجام یافته است. ابتدا به منظور بررسی پارامترهای رسوبی، تعداد ۵۵ نمونه رسوب از کانال اصلی برداشت شد. سپس با آنالیز و محاسبه ی  جورشدگی، کج شدگی و کشیدگی آنها، جورشدگی بین بد تا بسیار بد، کج شدگی مثبت و کشیدگی پهن تا متوسط به دست آمد. این رودخانه دارای بار بستر گراولی است و چهار ناپیوستگی رسوبی و پنج پیوستگی رسوبی در آن تشخیص داده شده است. فرم بیشتر دانه های این رودخانه در محدوده ی بسیار تیغه ای قرار دارد و بیشتر رسوبات آن در محدوده ی گراول هستند. بررسی رخساره های این رودخانه نشان می دهد که در رودخانه ی مذکور سه دسته رخساره، شامل رخساره های گراولی (Gci ,Gmm ,Gmg ,Gh) و ماسه ای (Sh) و گلی (Fm) وجود دارد. رخساره های موجود در چهار عنصر ساختاری کانال (CH)، جریان گراویته ای (SG)، بار گراولی و اشکال لایه ای (GB) و رسوبات ریز خارج از کانال (FF) شکل گرفته اند. بر اساس نتایج حاصل، مدل رسوبی رودخانه فاروب رومان، رودخانه ای بریده بریده با بار بستر گراولی است.

روش انگشت نگاری رسوب بر پایه ی ردیاب های ژئوشیمیایی، آلی، نسبت های ایزوتوپی و نیز استفاده از مدل های ترکیبی مختلف باعث شناخت سهم منابع مختلف رسوب در یک ناحیه می شود. در تحقیق حاضر با استفاده از ترکیب بهینه ی ردیاب های آلی و نسبت های ایزوتوپی اقدام به تفکیک منابع مختلف فرسایش، تولید رسوب و سپس تعیین سهم این منابع با استفاده از مدل های کالینز (Collins)، کالینز اصلاح شده (M Collins)، موتا (Motha)، لاندور (Landwehr) و اسلاتری (Slattery) در دو واحد سازندها و کابری های اراضی بر پایه ی بهینه سازی الگوریتم ژنتیک و سپس تهیه ی نقشه ی سهم مناطق مختلف (زیرحوضه ها) در سامانه ی اطلاعات جغرافیایی شد. برای تعیین بهترین مدل در این باره از شاخص های GOF و  MEاستفاده شد. عناصر کربن، مس، تیتانیوم، سیلیکون و عناصر استرانسیوم، تیتانیوم، مس، نسبت ایزوتوپی نئودیمیوم 144/143 به عنوان ردیاب های تفکیک کننده ی کاربری ها و سازندها شناخته شدند. مدل های ترکیبی کالینز اصلاح شده (MCollins) در واحد کاربری اراضی و کالینز (Collins) در واحد سازندها با شاخص های GOF، 95/99% و 996/99%  و ضریب کارآیی 16/99% و 977/99% به عنوان بهترین مدل ها انتخاب شدند. بیشترین سهم در فرسایش و رسوب حوضه ی مربوط به اراضی مرتعی و سازند آسماری به ترتیب با 65% و 5/56% می باشد. زیرحوضه های شماره ی 6 و 5 به ترتیب با 11/59% و 7/58% بیشترین و زیرحوضه ی شماره 31  با 54/7% کمترین سهم را بر فرسایش و رسوب حوضه داشتند.

تغییرات کاربری اراضی یکی از عامل های مهم در تغییر جریان هیدرولوژیک، فرسایش حوضه و انهدام تنوع زیستی است. به همین دلیل آگاهی ازمیزان اثر تغییرات کاربری اراضی بر روی دبی و بار معلق یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. هدف اصلی این پژوهش،آزمون کارایی مدل و قابلیت استفاده از آن به عنوان شبیه سازی روند تغییرات کاربری اراضی بر دبی و رسوب از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) و برنامه SUFI2 میباشد. شبیه سازی مدل برای مدت 29 سال از سال 1987الی 2015 انجام شد که 5 سال اول آن برای واسنجی مدل و پنج سال آخر برای صحت سنجی نتایج مدل انتخاب شد. چهار شاخص آماری ،ر r_factor ،P_factor نش-ساتکلیف (NS) و ضریب تبیین (R2)، نسبت خطای مجذور ریشه مربعات به انحراف معیار (RSR) و درصد اریبی (PBIAS) به صورت ماهانه برای ارزیابی مدل انتخاب شدند. دقت شبیه سازی ماهانه با استفاده شاخص ارزیابی NSدر مرحله واسنجی و اعتبارسنجی برای دبی و بار معلق به ترتیب معادل 65/0 و 49/0 میباشد. نتایج حاصل از تحقیق با توجه به دامنه های تفسیری مورد استفاده در تحقیقات گذشته، قابل قبول ارزیابی شد و حاکی از کارایی رضایت بخش مدلSWAT در شبیه سازی مولفه های تاثیر تغییرات کاربری بر رسوب و دبی در حوضه ی آبخیر اوجان چای بستان آباد است. و نتایج نشان داد که ارتفاع رواناب سطحی به میزان 1.15 میلیمتر و غلظت رسوب به میزان 1.5 تن در هکتار در سال افزایش یافته است.

برآورد هیدروگراف سیلاب در حوضه های فاقد آمار یک موضوع چالش برانگیز در برنامه ریزی و مدیریت سیلاب می باشد. مدل های مختلفی در این زمینه توسعه داده شده است و ضرورت دارد که کارایی مدل های توسعه داده شده در مناطق مختلف جهان با ویژگی های متفاوت اقلیمی، هیدرولوژیکی و فیزوگرافی مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان در مورد کارایی آنها در مناطق مختلف اظهار نظر کرد. مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما یک مدل توسعه داده شده در زمینه ی برآورد هیدروگراف سیل آب در حوضه های فاقد آمار است. در این مطالعه مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما برای برآورد مشخصه های هیدروگراف سیلاب در حوضه ی آبریز قره سو در استان کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفته است. معیارهای خطای دبی اوج، خطا حجم جریان، میانگین قدرمطلق خطا، میانگین بایاس خطا، ضریب تبیین و  کلینگ- گوپتا برای ارزیابی دقت نتایج شبیه سازی برآورد گردید. بر اساس نتایج معیارهای ارزیابی بیان شده نشان داد که مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما از دقت کاملاً مناسب در برآورد مشخصه های هیدروگراف سیلاب برخوردار بوده است. بعلاوه مقایسه ی بصری هیدروگراف های محاسباتی و مشاهداتی مبین دقت قابل توجه مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما در برآورد شکل هیدروگراف سیلاب در رویدادهای مورد مطالعه می باشد.

یکی از عوامل مهم در پایداری توسعه ی یک منطقه، فراهم بودن منابع آب کافی و مناسب برای مصارف مختلف می باشد که علاوه بر کمیت، وضع کیفی آن نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در شرایط اقلیم خشک و نیمه خشک کشور و کمبود منابع آب شیرین، حساسیت نسبت به کیفیت آب رودخانه ها و عوامل مؤثر بر آن ها، ضروری است. در تحقیق حاضر از تصاویر ماهواره ای مربوط به تصویر TM 13 اکتبر سال 1991 و تصویر ETM 15 اکتبر 2011 جهت آشکارسازی تغییرات کاربری و آمار مربوط به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب مربوط سال های 1361 الی 1390 به ایستگاه های تفت، اسلامیه و فیض آباد استفاده شده است. در انجام تحقیق ابتدا از تصحیح هندسی برای رفع خطاها و انطباق دو تصویر استفاده شده است. سپس با استفاده از نمونه های آموزشی و روش حداکثر احتمال کاربری هر تصویر استخراج گردید. در مرحله ی بعد آمار خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شامل آنیون ها و کاتیون ها، غلظت املاح محلول، هدایت الکتریکی و اسیدیته ی آب مربوط به  ایستگاه مورد نظر  در سال 1361تا1370 و 1371 تا 1390 تفکیک شد و معنی داری میانگین نمونه ها سپس با استفاده از آزمون من ویتنی ارزیابی گردید. نتایج  به دست آمده از کاربری اراضی نشان داد که کاربری های غالب منطقه ی مورد مطالعه در هر دو دوره ی مراتع و زمین های بایر می باشند. نتایج آزمون من ویتنی در عناصر مختلف و در سه ایستگاه مورد نظر نشان داد که تفاوت میان دو دوره سال های 1361تا1370با سال های 1370تا1390 در ایستگاه تفت تفاوت معنی داری که براساس آنها بین میانگین دو دوره ی زمانی تفاوت در تمام پارمترهای کیفی آب وجود دارد. در ایستگاه اسلامیه این تفاوت در میزان آنیون ها و نسبت سدیم قابل جذب وجود ندارد و در ایستگاه فیض آباد نسبت فوق برای تمام عناصر مورد نظر معنی دار نیست.

برای بررسی کیفیت آب های زیرزمینی  شهرستان ارومیه تعداد 15 نمونه از آب چشمه های مختلف در کل گستره ی مطالعاتی برداشت گردید. اندازه گیری غلظت کاتیون ها و آنیون های اصلی (HCO3, Cl, SO4, Mg, Ca, Na, K) و برخی خواص آب همچون EC،  pHو TDS به صورت برجا در محل نمونه برداری و با استفاده از دستگاه های قابل حمل اندازه گیری شد. بررسی نمودارهای دایره ای نشان داد که ژیپس موجود در واحد آبرفت های جوان سبب بالا رفتن جزئی مقدار SO4 و EC در نمونه های موجود در حوضه ی آبگیر این واحد شده است و همچنین وجود مارن های موجود در منطقه باعث افزایش مقدار  Naدر برخی از نمونه ها شده است. تیپ غالب نمونه های آب زیرزمینی منطقه، بیکربناته و کلسیک بوده و فرآیندهایی چون تعویض یونی (به علت حضور کانی های رسی)، هوازدگی و انحلال سازند های آهکی و دولومیتی موجود در منطقه عوامل اصلی کنترل کننده ی شیمی آب چشمه های موردمطالعه بوده است، همچنین مشخص گردید که بخش اعظمی از تغذیه ی آب چشمه ها از واحدهای زمین شناسی مشابه (آهک های پرمین و واحدهای تخریبی میوسن) صورت می گیرد که ازنظر کشاورزی مناسب بوده و اکثریت نمونه ها برای شرب از کیفیت خوب برخوردار هستند. بالاترین همبستگی بین سولفات و TDS با 84 درصد است که نشان دهنده ی شوری نسبی در برخی نمونه ها تحت تأثیر این یون بوده و همبستگی کلسیم و بی کربنات نشان از منشاء ناشی از انحلال آهک و دولومیت است.