درخت حوزه‌های تخصصی

مدلسازی صحیح فرآیند بارش-رواناب به دلیل گستردگی عوامل موثر بر بارش و رواناب یکی از پیچیدگی های علم هیدرولوژی است. هدف از این پژوهش استفاده از روش های پیش پردازش زمانی از جمله رف ع نویز موجکی و تبدیل موجک برای پیش بینی سری های زمانی ماهانه رواناب در دشت اردبیل می باشد. ش بیه س ازی ب ارش – روان اب ب ا اس تفاده از مدل جعب ه س یاه شبکه عصبی مصنوعی برای سه ترکیب داده های بارش و رواناب دشت اردبیل انج ام گردید. ترکیب اول و دوم داده ها از داده های خود ایستگاه در زمان های گذشته استفاده می کند و ترکیب سوم داده ها از داده های ایستگاه های بالادست (ایستگاه های گیلانده و کوزه تپراقی) برای پیش بینی رواناب خروجی دشت (ایستگاه سامیان) استفاده می کند. نتایج نشان داد ک ه اعم ال روش های پیش پردازش زمانی رف ع نویز م وجکی و استفاده از تبدیل موجک در ش بیه س ازی بارش-رواناب ب ا مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب بطور متوسط باع ث بهب ود 4 و 39 درصدی در مرحل ه آزمایش مدل شده است.

شناخت ساختارهای سطحی یکی از راه های دستیابی به منابع زیرزمینی است که در این میان شناخت خصوصیات رسوبات آبرفتی برای بهره برداری، مدیریت و کنترل آب های زیرزمینی از اهمیت فراوانی برخوردار است، دشت شهریار که سهم مهمی از آب های مصرفی شهر تهران را تأمین می کند پوشیده آز آبرفت های کواترنری است. دشت شهریار در غرب شهر تهران و در منتهی الیه ضلع جنوبی البرز مرکزی قرار گرفته که باید اقداماتی برای تعیین ضخامت این نهشته ها صورت پذیرد، هدف از این پژوهش تعیین ضخامت نهشته های این دشت است. روش های ژئوفیزیکی مختلفی برای برآورد میزان ضخامت لایه های مختلف زمین وجود دارد که کاربردهای بسیاری دارند. برای تعیین خصوصیات نهشته های آبرفتی از جمله جنس، عمق، ضخامت و ... در منطقه مورد مطالعه از داده های سونداژهای الکتریکی که شامل  12 پروفیل و تعداد 186 مقطع از سازمان آب منطقه ای دریافت شد و نقشه آن در محیط نرم افزار GIS تهیه گردید و از نظر جنس و ضخامت مورد تحلیل و بررسی قرارگرفتند. سایر اطلاعات لازم شامل داده های اقلیمی، نقشه های زمین شناسی، داده های و نقشه DEM دریافت و پس از بررسی و صحت سنجی داده ها در محیط GIS با انتخاب روش درونیابی کریجینگ معمولی با سمی واریوگرام نمایی انتخاب گردید و نقشه های ضخامت آبرفت و توپوگرافی لایه های زیرین شامل: نقشه هم ضخامت آبرفت، نقشه توپوگرافی سطح رسوبات تبخیری، نقشه توپوگرافی توف و سنگ های آذرین، نقشه توپوگرافی سنگ کف منطقه، نقشه هم ضخامت رسوبات تبخیری و نقشه توپوگرافی سطح کنگلومرا منطقه با بالاترین دقت ممکن تهیه و ویژگی های افقی و عمودی این نهشته ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که میزان ضخامت حداکثر آبرفت تا 350 متر در مرکز است و هرچه به سمت حاشیه دشت نزدیک تر می شویم از ضخامت آبرفت کاسته می شود، این کاهش ضخامت در ناحیه غرب و شمال غربی دشت به حداکثر خود رسیده به طوری که در ناحیه غربی و جنوب غربی منطقه در حدود 10 متر تشخیص داده شد.

هدف از این پژوهش تخمین مقدار تراز آب زیرزمینی در نقاط مختلف دشت داورزن واقع در استان خراسان رضوی در یک ماه آینده است. جهت پیش بینی زمانی از روش پرسپترون چندلایه شبکه عصبی و برای پیش بینی مکانی از روش کریجینگ استفاده شده است. داده های ورودی شامل سری زمانی تراز آب زیرزمینی است که به مدت هشت سال از مهر 82 تا اسفند 89 به صورت ماهیانه اندازه گیری شده است. ابتدا به منظور تعیین میزان دقت مدل، تراز آب زیرزمینی 12 ماه پایانی یک پیزومتر جدید با استفاده از روش پیشنهادی مدل سازی شده و با مقدار واقعی آن مقایسه گردیده است. مقدار ضریب انطباق به دست آمده (812/0E=) نشان دهنده کارایی مدل در این دشت است. سپس با اتکا به نتایج قابل قبول به دست آمده، تراز آب زیرزمینی یک ماه آینده  پیش بینی شد. در مرحله بررسی کارایی مدل، روش شبکه عصبی با میانگین ضریب انطباق 688/0 برای پیزومترها و نیم تغییرنمای گوسی نیز با درصد همبستگی 657/0 نتایج قابل قبولی را برای دشت داورزن نشان دادند.

در ایران آب بسیاری از شهرها خصوصاً مناطق غربی از طریق منابع کارست تأمین می شود. بر این اساس در تحقیق حاضر به ارزیابی توسعه فرایندها و آبخوان های کارستیک در حوضه ی قره سو پرداخته شده است. این تحقیق مبتنی بر روش های میدانی، ابزاری و کتابخانه ای است که به منظور تعیین مناطق کارستیک توسعه یافته در حوضه ی قره سو از 8 عامل: سنگ شناسی، گسل، شیب توپوگرافی، جهت شیب، ارتفاع، رودخانه، بارش و اقلیم (دما و رطوبت) استفاده شده است. برای این منظور ابتدا با استفاده از روش نرم افزاری (ARC GIS و IDRISI) اقدام به تهیه ی لایه های اطلاعاتی شده است. پس از تهیه ی لایه های اطلاعاتی، این لایه ها بر اساس نظر کارشناسان وزن دهی و سپس با استفاده از مدل ANP استانداردسازی شده اند، سپس با استفاده از دو مدل منطق فازی و میانگین گیری وزن دار ترتیبی نقشه هایی نهایی حاصل شده است. بر پایه نتایج حاصل از عوامل موثر در توسعه یافتگی کارست، حوضه ی مورد مطالعه از نظر میزان توسعه یافتگی به 5 طبقه ی زیاد، نسبتاً زیاد، متوسط، کم و خیلی کم تقسیم شده است. با ت وجه به اینکه در روش م نطق فازی و میانگین گ یری وزن دار ت رتیبی (OWA) اختلاف هایی در تلفیق و ترکیب لایه های اطلاعاتی وجود دارد، نتایج نهایی دارای اختلافاتی از نظر وسعت طبقات هستند به طوری که در روش OWA به دلیل این که تعدیل بیش تری صورت می گیرد اختلاف طبقات کم تر از روش منطق فازی است اما روند کلی میزان توسعه یافتگی در هر دو روش تقریباً منطبق بر هم است و میزان توسعه یافتگی از شمال و شمال شرق به سمت جنوب و جنوب غرب کاهش می باید.

افزایش مصرف آب ناشی از افزایش جمعیت، باعث کاهش کیفی و کمی آب های قابل استحصال شده است. با توجه به این وضعیت، شناخت کمی و کیفی منابع مناسب برای شرب و کشاورزی امری ضروری و اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. در این مطالعه، به  بررسی کیفیت آب های زیرزمینی دشت جنگل در استان خراسان رضوی پرداخته شده است. 10 حلقه چاه در این دشت در سال های 1395-1386 از نظر غلظت یون های Ca2+، Mg2+،Na2+، HCO3-، SO42-، Cl-، pH  و TDS با دو شاخص GWQI و AWQI مورد تحلیل قرار گرفت. هم چنین، پهنه بندی دشت با استفاده از شاخص GWQI در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی انجام شد. بر اساس نتایج این مطالعه، مقدار شاخص GWQI در منطقه بین 66/69 تا 12/239 و مقدار شاخص AWQI بین 49/56 تا 48/189 قرار دارد، یعنی کیفیت آب های زیرزمینی منطقه ی جنگل در حد ضعیف و نامناسب قرار دارد که علت آن نیز بالا بودن مقدار جامدات محلول کل آب می باشد. در حقیقت در این منطقه، مقدار تمامی شاخص های کیفی اندازه گیری شده غیر از جامدات محلول کل در حد استاندارد قرار دارد.

تغییر کاربری اراضی یک چالش هیدرولوژیک در آبخیزداری شهری است که با تأثیر بر رواناب سطحی روش های مدیریت مناب ع آب را تغییر م ی دهد. تکنیک های سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهواره ای می تواند به بهبود و تسریع در مطالعات منابع طبیعی و مدیریت حوزه های شهری بیانجامد. در این تحقیق رابطه ی مقادیر گسترش شهری و رواناب حوزه با استفاده از مدل سازی هیدرولوژیک، سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور بررسی شد. ابتدا برای تهیه ی نقشه ی کاربری اراضی شهرستان اسدآباد از داده های رقومی سنجنده های TM و ETM+ ماهواره ی لندست های 5 و 7 ماه اردیبهشت در سال های 1992، 2002، 2014 استفاده شد. برای طبقه بن دی نظارت شده از روش حداک ثر احتمال و برای برآورد رواناب سطحی، روش سرویس حفاظت منابع ملی  (NRCS-CN)استفاده شد. سپس نقشه های کاربری اراضی، شماره منحنی و ارتفاع رواناب محاسبه و ترسیم شد. نتایج نشان داد که با افزایش مساحت کاربری شهری از سال 1992 تا 2014 به میزان 95/4  درصد و تغییرات رواناب سطحی تا 8/15 درصد افزایش داشته است. که حجمی معادل 350 مترمکعب خواهد بود که این حجم رواناب در یک شهر کوچک قابل ملاحظه و بعضاً خطرناک است. 

دمدیریت مناسب منابع آب زیرزمینی برای شناخت پتانسیل های بالای منابع اب زیرزمینی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از مدل نسبت فراوانی تلاش گردیده تا مناطق با پتانسیل بالای آب زیرزمینی حوضه آبخیز صوفی چای مشخص گردد. از فاکتورهای موثر هیدروژئولوژیکی در وقوع آب زیرزمینی شامل : ارتفاع، شیب، توپوگرافی، تراکم رودخانه ها، تراکم خطواره ها، زمین شناسی، خاک شناسی و کاربری اراضی می باشد. در این مدل ، ابتداچاه های با آبدهی بالای11لیتر بر ثانیه از حوضه مورد مطالعه استخراج گردید. سپس70 درصد چاه برای مرحله مدل سازی(تعداد6981عدد) و 30 درصد چاه برای مرحله صحت سنجی(تعداد2992 عدد) به صورت تصادفی انتخاب گردید. با استفاده از GIS تحلیل های لازم بر روی فاکتورها و نقشه ها صورت گرفت و نقشه ها همپوشانی شدند. در نهایت با استفاده از خروجی مدل ،نقشه پتانسیل منابع آب زیرزمینی ایجاد گردید. جهت صحت سنجی و ارزیابی نقشه های پتانسیل آب زیرزمینی از منحنی ROC استفاده گردیده شد . مساحتی از حوزه که زیرخط منحنی قرارگرفته نتایج رضایت بخشی از این مدل را ارائه داده است. بدین صورت نواحی که در بخش پتانسیل بالای آب زیرزمینی قرار گرفته اند دارای بیش از 90 % چاه های منطقه را شامل شده است. همچنین نتایج این منحنی نشان داد که 7/80 درصد این مدل کارایی خوبی در پتانسیل منابع آب زیرزمینی منطقه دارد. بر این اساس با استفاده از این مدل درصد مساحت ها به این صورت می باشد: 63درصد از مناطق کم ، 18 درصد متوسط ،12 درصد خوب و 7 درصد خیلی خوب می باشد.

شناسایی عوامل مؤثر بر ایجاد فرسایش در خاک و رتبه بندی روش های جلوگیری از آن در اراضی روستایی اطلاعات با ارزشی در اختیار مدیران و برنامه ریزان جهت حفاظت از خاک قرار می دهد. شهرستان درمیان از مراکز مهم کشاورزی استان خراسان جنوبی می باشد و بیشتر مساحت آن در کلاس شدید بیابان زایی قرار گرفته است، لذا در این تحقیق، یک رویکرد ترکیبی مبتنی بر روش های تصمیم گیری چندمعیاره بهترین- بدترین و روش ویکور به منظور تحلیل و رتبه بندی روش های جلوگیری از فرسایش خاک در مناطق روستایی شهرستان درمیان ارائه شده است. ساختار این روش بدین صورت است که در ابتدا به کمک روش بهترین- بدترین، وزن معیارها و زیرمعیارهای شناسایی شده از ادبیات تحقیق به کمک نظر خبرگان و محاسبات موجود در روش مذکور تعیین شده و سپس به منظور رتبه بندی روش های جلوگیری از فرسایش، از روش ویکور استفاده می شود. نتایج نشان داد که معیار فنی با امتیاز 293/0 دارای بالاترین رتبه و معیار شیمیایی با امتیاز 085/0 دارای کمترین امتیاز است. در اولویت بندی نهایی روش های جلوگیری از بروز فرسایش نیز بیوچار و تزریق مواد آلی در رتبه های اول و دوم و باران مصنوعی در پایین ترین رتبه قرار دارد. انتظار می رود که استفاده از نتایج این تحقیق بتواند به عنوان یک ابزار مناسب جهت اتخاذ تصمیمات نهایی برای مدیران به کار رود.

محدوده ی مطالعاتی این تحقیق شهر خرم آباد واقع در غرب ایران مرکز استان لرستان می باشد؛ در این تحقیق برای تعیین کیفیت آب شرب منطقه ی مورد مطالعه از اطلاعات 23 حلقه چاه و چشمه در رابطه با عناصر سنگین شامل (کروم، روی، باریم، کبالت، آلومینیوم، سرب، کادمیوم، نیکل) در طی سه سال (1390-1392) استفاده گردید. برای تعیین میزان حداقل و حداکثر غلظت عناصر در بین چاه ها و چشمه های منطقه ی مورد مطالعه از نرم افزار EXCEL استفاده گردید. سپس در نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) روش دون یابی نقشه ی هر یک از عناصر سنگین موجود در هر یک از منابع تأمین کننده ی آب شرب تهیه و تولید شدند و به مقایسه ی مقدار هر عنصر و پارامتر با مقادیر بیان شده توسط سازمان ملی ایران، سازمان بهداشت جهانی (WHO)، سازمان محیط زیست آمریکا (EPA) پرداخته شد که میزان آلودگی هر منبع آب مشخص شود. با توجه به اطلاعات و داده های موجود میزان بیشترین و کمترین مقدار عناصر و آلاینده های سنگین در هر یک از منابع آبی مورد مطالعه مشخص گردید. نتایج نشان داد که میانگین غلظت عنصر کروم، روی، کبالت، سرب، کادمیوم و نیکل پایین تر از حد استانداردهای ملی، سازمان بهداشت جهانی (WHO) واستاندارد (EPA) امریکاست، اما در چشمه ی مطهری میزان فلز سنگین کروم بالاتر از حد استاندارد (WHO) می باشد. میانگین غلظت عنصر باریم در منابع پایین تر از حد استاندارد ملی و در تمامی منابع بالاتر از حد استاندارد (WHO) و استاندارد (EPA) بوده است. غلظت عنصر آلومینیوم پایین تر از حد استاندارد ملی و بالاتر از حد استاندارد (EPA) می باشد.

     دشت مهربان در شرق استان آذربایجان شرقی واقع شده است. در این دشت، آب زیرزمینی تنها منبع تأمین کننده آب شرب ساکنان است. در این منطقه سنگ کف آبخوان و بلندی های اطراف آن عمدتاً از رسوبات مربوط به دوره نئوژن شامل مارن های گچ دار و نمک دار، ماسه، سیلت- مارن، کنگلومرا و آهک تشکیل یافته است. این دشت در مقایسه با دیگر دشت های استان آذربایجان شرقی از نظر کمیت و کیفیت منابع آب از بحرانی ترین مناطق به حساب می آید. به طوری که چندین روستای پر جمعیت این دشت آب شرب خود را از آب شیرین کن نصب شده در روستای اربطان، دریافت م ی دارند، لذا پایش و ارزیابی کیفیت آن بسیار با اهمیت است. روش های متداول ب ررسی کیفیت آب زیرزمینی برای مصارف شرب، مانند دیاگرام شولر، امکان ارزیابی آب ها با در نظر گرفتن پارامترهای شیمیایی به صورت منفرد و در یک نقطه آبخوان را فراهم می کنند. از شاخص های مهم دیگر برای ارزیابی و پهنه بندی کیفیت آب های زیرزمینی، روش های شاخص کیفی آب زیرزمینی (GQI) و فازی- شاخص کیفی آب زیرزمینی (FGQI) است. هدف از این مطالعه، به n style="font-family: Times New Roman;"> کار بردن روش های FGQI, GQI در ارزیابی کیفیت آب زی رزمینی دشت مهربان، بر اساس استانداردهای سازمان بهداشت ج هانی (WHO) و اس تاندارد تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) است. ب دین منظور از ده پارامتر ش یمیایی مؤثر (,F-,NO2-3, Ca2+, Mg2+ ,Na+, Cl-, SO42-, TDS K+,HCO-3) که فراوانی زیادی در آب زیرزمینی دارند، استفاده و با استانداردهایISIRI, WHO  مقایسه شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که بر اساس شاخص های GQI و FGQI آب های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه از نظر کیفیت، بین رده های کاملاً نامطلوب تا مناسب قرار می گیرند.

رودخانه ها نسبت به حرکات تکتونیکی حساس هستند و رابطه نزدیکی بین لندفرم های رودخانه ای و حرکات تکتونیکی وجود دارد. شاخص های ژئومورفیک به عنوان ابزاری برای مشخص کردن ساختارهای جدید و فعال این حرکات به کار می روند. به علت وجود شواهد تکتونیکی فعال در منطقه اسکوچای، مانند دگرشیبی ها، وجود گسل، تراس های رودخانه ای و غیره به محاسبه شاخص های مربوط به اندازه گیری میزان تکتونیک فعال منطقه پرداخته شده است. در این پژوهش شاخص های زیر برای حوضه اسکوچای مورد استفاده قرار گرفته اند. شاخص شیب طولی رودخانه n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">SL)، شاخص عدم تقارن آبراهه n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">AF)، شاخص نسبت عرض کف بستر دره به ارتفاع آن n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">VF)، شاخص شکل حوضهn style="font-family: Times New Roman;">) Sn style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">B و شاخص های n style="font-family: Times New Roman;">AF (وسعت مخروط افکنه) و n style="font-family: Times New Roman;">SF مخروط افکنه که رابطه بین وسعت مخروط و وسعت حوضه و شیب مخروط و شیب حوضه را بیان کرده و تأثیر تکتونیک در شکل گیری مخروط ها (شیب و وسعت آنها)را بیان می کند، بر روی حوضه محاسبه شد. تمامی این شاخص ها از نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی منطقه استخراج و سپس وارد n style="font-family: Times New Roman;">GIS شد و سپس محاسبات مربوط به آنها انجام شد و در طبقاتی با فعالیت تکتونیکی خیلی زیاد، زیاد، متوسط و کم، قرار گرفت. نتایج داده های حاصل از تحلیل های توپوگرافی، شواهد زمین ریخت شناسی حاصل از مشاهدات میدانی و مقادیر بهn style="font-family: Times New Roman;"> دست آمده از شاخص های ژئومورفیک و بررسی شواهد حاکی از فعال بودن نئوتکتونیک در حوضه است و حوضه براساس طبقه بندی n style="font-family: Times New Roman;">LAT در کلاس دو قرار می گیرد که نشان دهنده فعالیت های نئوتکتونیکی بالا در حوضه است و مخروط افکنه حوضه در محیط فعال تکتونیکی تشکیل شده است. مقادیر کمی به دست آمده از شاخص های ژئومورفیک را شواهد ژئومورفولوژیکی منطقه تأیید می کند.

بهینه سازی شبکه ی پایش، یک فرآیند برای داشتن بهترین ترکیب در بین ایستگاه های موجود، افزودن ایستگاه های جدید و یا بازطراحی شبکه ی پایش براساس اهداف از پیش تعیین شده است. پژوهش حاضر به توسعه ی یک مدل بهینه شبکه ی پایش با دو هدف بیشینه بودن مقدار آنتروپی در ایستگاه های پایش و کمینه کردن هزینه های پایش تراز آب زیرزمینی پرداخته است. در این پژوهش از داده های 29 ایستگاه موجود برای بهینه سازی شبکه ی پایش تراز آب زیرزمینی در دشت سیلاخور واقع در استان لرستان استفاده شده است. در گام نخست با بهره گیری از روش آنتروپی، مقدار آنتروپی در هر یک از 29 ایستگاه شبکه تعیین می گردد. پس از آن مقدار آنتروپی به دست آمده برای هر یک از ایستگاه ها با مقدار آنتروپی سری زمانی بارش مقایسه شد و بر مبنای تغذیه ی آبخوان و مطابقت مقادیر آنتروپی ایستگاه های بهینه از میان شبکه ی موجود تعیین شد. در گام بعدی درونیابی مکانی داده ها با بهره گیری از روش کریجینگ بیزین تجربی (EBK) در نرم افزار ArcGIS انجام شد و نتایج حاصل از  چهار مدل نیم تغییرنمای متفاوت ارزیابی شد. نتایج به دست آمده از پژوهش کفایت یک شبکه با 11 ایستگاه را از میان 29 ایستگاه پایش برای آبخوان دشت سیلاخور مناسب می داند. شبکه ی پایش بهینه به دست آمده در مقایسه با شبکه ی مشاهداتی موجود توانسته است تعداد ایستگاه های پایش را به میزان 62 درصد کاهش داده و توزیع مکانی ایستگاه ها را نیز بهبود ببخشد. در بهترین حالت اجرای مدل، بالاترین مقدار جذر میانگین خطا (RMSE) برای مدل واریوگرام K-BesselDetrended با مقدار 87/20 متر است که نسب به سه مدل دیگر نیم تغییرنما نتایج بهتری دارد.

تغییرکاربری زمین در یک حوضه از جمله مهم ترین عوامل موثر بر هیدرولوژی آن محسوب می شود. مدل L-THIA روشی برای ارزیابی آثار درازمدت هیدرولوژیک در یک حوضه است که کاربران می توانند توسط آن تغییرات نسبی را که به واسطه تغییر کاربری در رواناب رخ داده، تعیین کنند. در همین راستا بخش بالادست رودخانه قره سو در استان اردبیل از نظر تغییرات کاربری (1987-2012) و آثاری که بر تولید رواناب منطقه دارد، مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام این کار از آمار بارش روزانه چهار ایستگاه، تصاویر ماهواره ای لندست (سنجنده TM و ETM) و نرم افزار تخصصی L-THIA و Arc Map استفاده کرده ایم. نتایج مدل سازی نشان می دهد که در طی 25 سال بر اثر تغییرات کاربری زمین، مقدار رواناب تولیدی در حوضه به طور متوسط 8/1 میلی متر افزایش داشته است که این امر سبب افزایش 86/2 میلیون مترمکعبی حجم رواناب در منطقه شده است. تغییرات کاربری عمدتاً در جهت افزایش مناطق مسکونی، کاهش سطح زمینهای جنگلی و مراتع است. در برخی از مناطق مثل دشت اردبیل به دلیل تبدیل مراتع به زمین کشاورزی تغییر کاربری در جهت مثبت ع مل کرده و باعث افزایش نفوذپذیری زمین و متقابلاً کاهش تولید رواناب در این بخش از منطقه شده است. مدل مذکور با توجه به توان تهیه نقشه پهنه بندی حجم و عمق رواناب، قابلیت مناسبی در نمایش آثار هیدرولوژیک تغییر کاربری و نشان دادن مناطق حساس و سیل خیز را در حوضه دارد.

در میان کل سوانح طبیعی، سیلاب بیشترین خسارت را به بخش کشاورزی، شیلات، مسکن و زیرساخت ها وارد     می سازد و به شدت روی فعالیت های اجتماعی و اقت صادی تأثیر می گذاردو تعداد بی شماری از افراد را تحت تأثیر قرار می دهد. رخداد چندین سیل توأم با خسارت های جانی و مالی در شهر ماکو نشان دهنده ضرورت مطالعه جامع در این زمینه در حوضه های منتهی به شهر ماکو از جمله زیرحوضه های کوچک کوهستانی شمالی شهر است. در این پژوهش نخست ویژگی های فیزیوگرافی محدوده مورد مطالعه را با استفاده از تصاویر ماهواره ای، توابع تحلیلی GIS و WMS معین کردیم. سپس پهنه های تولید سیل را در منطقه با تأکید بر شهر ماکو شناسایی و مسیل های هدایت کننده سیلاب به کالبد شهر را تحلیل کردیم. نتایج نشان داند که توپوگرافی خشن، ضخامت کم عناصر منفصل روی سنگ بستر و ظرفیت ناچیز آنها برای نگهداشت آب، نبود پوشش گیاهی مناسب، تجاوز به حریم سیلاب ها و تبدیل آنها به سطوح نفوذناپذیر، شرایط را برای جریان سیل های مخرب به ویژه هنگام وقوع بارش های رگباری در ماه های خشک سال مهیا می سازد به گونه ای که روان آب حاصل از یک بارش با شدت 120 میلی متر در ساعت، در حدود 5/2 میلیون مترمکعب برآورد شد. از این میزان 338 هزار متر مکعب از زیرحوضه های کوچک شمالی مشرف به شهر، حاصل می شود.

رودخانه ها از سرچشمه تا حوضه های انتهایی بسترهای متفاوتی را تجربه می کنند که بالتّبع در هر کدام از این شرایط و مناطق، رفتاری کاملا متفاوت را به نمایش می گذارند و در نتیجه الگوهای متفاوتی را به خود می گیرند. محدوده مورد بررسی این پژوهش، بخشی از رودخانه آجی چای در محدوده ی بخشایش تا خواجه به طول تقریبی 50 کیلومتر است. در مسیر رودخانه ی آجی چای نیز مانند همه رودخانه ها بدون برنامه ریزی و در نظر گرفتن پیامدهای ناشی از تغییر مسیر رودخانه در حریم آن کاربری های زیادی از جمله ساخت و سازها، انواع کشت و غیره صورت می گیرد که در پی تغییر بستر رودخانه تحت تأثیر عوامل مختلف پیامدهای سنگین و زیانباری به بار می آورد هدف این تحقیق بررسی کمّی خصوصیات و الگوی پیچان های مسیر مورد مطالعه می باشد، جهت رسیدن به این هدف و تعیین الگوی رودخانه از شاخص های مورفومتری ضریب خمیدگی و زاویه مرکزی به عنوان روش مورد بررسی و نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 خواجه و بخشایش و نقشه ی زمین شناسی به مقیاس 100000/1 خواجه و تصاویر ماهواره ای لندست 8 و نرم افزار Arc GIS ، به عنوان مواد و ابزار تحقیق استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که میانگین کل زاویه ی مرکزی در سه بازه 1/126 درجه می باشد که طبق نظریه ی کورنایس در رده 158- 85 قرار می گیرد که شمای رودخانه در این رده پیچان رود توسعه یافته می باشد. میانگین ضریب خمیدگی در سه بازه ی مورد بررسی نیز 25/1 می باشد که بر اساس جدول لئوپولد و ولمن در رده 2- 25/1 قرار می گیرد که این رده از لحاظ ضریب خمیدگی الگوی پیچان رودی به خود می گیرد، بنابراین با توجه به اینکه رودخانه مورد بررسی در مسیر دارای شیب تقریباً یکنواخت و هموار قرار گرفته است عامل توپوگرافی به ویژه شیب، عامل اصلی گسترش الگوی پیچان رودی می باشد. 

فروچاله های کارستی به عنوان یکی از مهم ترین لندفرم های کارستیک نقش بسیار مهمی در تغذیه ابخوان های کارستی دارند. عوامل متعددی در سرعت تشکیل و توسعه این اشکال انحلالی دخیل هستند. در این پژوهش به منظور شناسایی نقش عوامل مهم در توسعه فروچاله های کارستی، دو توده کارستی پرآو-بیستون (زاگرس مرتفع) و کبیرکوه (زاگرس چین خورده) مورد مقایسه قرار گرفته اند. به منظور تعیین وزن هر لایه مورد مطالعه در پتانسیل توسعه فروچاله های کارستی از روش AHP اصلاح شده استفاده شده است. نتایج بررسی پتانسیل توسعه فروچاله های کارستی نشان می دهد که 35/68 درصد از توده پرآو-بیستون و 33/53 درصد از توده کبیرکوه دارای پتانسیل متوسط به بالا از نظر توسعه یافتگی فروچاله-ها هستند. نتایج نشان می دهد که توده پرآو-بیستون و کبیرکوه از نظر عوامل بارش، ارتفاع، شیب، سنگ-شناسی و جهت شیب وضعیت تقریبا مشابهی دارند. بیشترین امتیاز برای لایه سنگ شناسی، طبقه حاوی آهک ضخیم لایه در هر دو توده می باشد. بررسی وضعیت لایه های دما، تراکم گسل و پوشش گیاهی بیانگر تفاوت بارز این لایه ها است به طوری که توده پرآو-بیستون از نظر دما وضعیت مناسب تری برای توسعه فروچاله کارستی دارد. ارتباط مکانی گسل ها و پهنه های توسعه فروچاله های کارستی در توده پرآو-بیستون، بسیاز زیاد ولی در توده کبیرکوه، بسیار ضعیف است. پوشش گیاهی در توده کبیرکوه نقش بیشتری در توسعه فروچاله های کارستی دارد. در مجموع می توان گفت که توده پرآو-بیستون به عنوان بخشی از زاگرس مرتفع، پتانسیل بالاتری در توسعه فروچاله های کارستی دارد که مربوط به تراکم بالای گسل و شکستگی آن نسبت به توده کبیرکوه است.

تخمین دقیق پارامترهای هیدروژئولوژیکی مانند هدایت هیدرولیکی یکی از مهم ترین بخش مطالعات هیدروژئولوژی می باشد که برای مدیریت و حفاظت دقیق از منابع آب زیرزمینی بسیار ضروری است. تا حال روش های مختلف صحرایی و آزمایشگاهی برای تخمین هدایت هیدرولیکی ارائه شده است که عموماً با استفاده از داده های هیدروژئولوژیکی انجام می شوند. از این میان بهترین و کامل ترین روش، روش صحرایی آزمون پمپاژ می باشد که بسیار وقت گیر و پرهزینه بوده و پارامترهای هیدروژئولوژیکی تخمین زده شده به وسیله ی آنها دارای عدم قطعیت ذاتی می باشند. لذا در این تحقیق تلاش شد تا از روش های هوش مصنوعی مختلف مانند شبکه ی عصبی مصنوعی (ANN)، فازی ممدانی (MFL)، فازی ساگنو (SFL) و سیستم استنتاج نرو-فازی تطبیقی (ANFIS) برای تخمین هدایت هیدرولیکی استفاده شود. در این مطالعه برای تخمین دقیق هدایت هیدرولیکی در دشت مراغه- بناب توسط این مدل ها از داده های ژئوفیزیکی به همراه داده های هیدروژئولوژیکی به عنوان ورودی مدل ها استفاده شد و نتایج آنها با استفاده از معیارهای ارزیابی با هم مقایسه و بهترین مدل براساس مقدار RMSE انتخاب شد. بر این اساس مدل ANFIS با داشتن RMSE=1.12 در مرحله ی تست، نسبت به مدل های دیگر قدرت بالایی در تخمین هدایت هیدرولیکی دارد. شعاع دسته بندی، تعداد قوانین فازی و تعداد دسته ها در مدل های فازی و نروفازی، از اهمیت بالایی برخوردار است. شعاع دسته بندی در مدل ANFIS، براساس کمترین مقدار RMSE برابر 4/0و تعداد قوانین فازی براساس تعداد دسته ها 9 قانون اگر-آنگاه به دست آمد. روش های ارائه شده در این مطالعه که کارآیی بالایی در تخمین هدایت هیدرولیکی در دشت مراغه-بناب نشان دادند، می تواند در تخمین هدایت هیدرولیکی در سایر دشت ها با شرایط هیدروژئولوژیکی مشابه نیز مورد استفاده قرار بگیرند.

هدف از تحقیق حاضر نیز ارزیابی پروژه های آبخیزداری بیولوژیک، مدیریتی و سازه ای و تأثیر آن بر روی میزان کاهش فرسایش، رسوب و پارامترهای پوشش حفاظتی زمین در فاصله ی سال های اجرای 1380-1389 در حوضه ی آبخیز شهری خرمبید از سرشاخه های سد سیوند در استان فارس است. بدین منظور امتیاز عامل های مدل تجربی MPSIAC اصلاح شده به کمک نرم افزار GIS برای شرایط قبل و بعد از عملیات آبخیزداری بر روی دامنه و برداشت مستقیم رسوب پشت سازه ها تعیین شد. سپس با مقایسه ی تغییر امتیاز عامل ها، اثرگذارترین برنامه های آبخیزداری مشخص گردید. همچنین با مقایسه ی تغییر مساحت کلاس های رسوب دهی، ارزیابی تغییر کلاس ها نیز انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد امتیاز عامل فرسایش رودخانه ای و فرسایش سطحی به ترتیب 77/30 و 51/30 درصد بیشترین تأثیر و عامل پوشش زمین با 05/15 درصد کمترین تأثیر را در کاهش 97/21 درصدی رسوبدهی داشته است. همچنین مساحت کلاس درجه ی رسوبدهی 75-100، 1375 هکتار که معادل 78/15 درصد از مساحت حوضه می باشد و از نظر توزیع مکانی در خروجی حوضه واقع شده که به کلاس 50-75 تغییر کرده است. کلاس درجه ی رسوبدهی 50-75، 7339 هکتار 22/84 درصد بوده است که با 09/28 درصد کاهش داشته و به کلاس پایین تر 25-50 تغییر پیدا کرده است. با توجه به معنی دار بودن تغییرات رسوبدهی زیرحوضه ها در سطح 05/، نتایج حاکی از کارا بودن پروژه های آبخیزداری در کاهش رسوبدهی است. به منظور مدیریت منابع آب و خاک و اثرگذاری بیشتر عملیات آبخیزداری در کاهش فرسایش و رسوب و افزایش لایه ی پوششی زمین در حوضه ی آبخیز خرمبید، از تلفیق برنامه های بیولوژیک و سازه ای و علاج بخشی عملیات سازه ای اجراء شده در حوضه اقدام گردد.

این پژوهش به بررسی تغییرات پوشش گیاهی و دمای سطح زمین در شهرستان رشت طی سال های 2010، 2015، 2020 و 2024 پرداخته است. برای این منظور، از تصاویر ماهواره ای لندست و شاخص های متنوع گیاهی و آبی شامل NDVI، MNLI، MSR، SAVI، OSAVI، VARI، MNDWI، IPVI و EVI استفاده شده است. این داده ها در سامانهGoogle Earth Engine (GEE) پردازش شدند و نتایج با دقت بالا تحلیل گردیدند. تحلیل داده های پوشش گیاهی نشان داد که در مناطق تحت توسعه شهری و صنعتی، کاهش قابل توجهی در سلامت و تراکم پوشش گیاهی رخ داده است. به طور خاص، در نواحی شمالی و شرقی رشت، شاخص های NDVI و SAVI  نشان دهنده تخریب شدید پوشش گیاهی و تبدیل زمین های کشاورزی و جنگلی به مناطق مسکونی و صنعتی هستند. این تغییرات همچنین به کاهش کیفیت زیست محیطی منجر شده است. در تحلیل دمای سطح زمین، نتایج نشان داد که دما در مناطق شهری به دلیل کاهش پوشش گیاهی و افزایش زیرساخت های سخت مانند آسفالت و بتن، به طور قابل توجهی افزایش یافته است. پدیده جزیره حرارتی شهری به وضوح قابل مشاهده بود. میانگین دما از 6/17 تا 3/65 درجه سلسیوس در سال های مورد مطالعه متغیر بوده است. مناطق دارای پوشش گیاهی انبوه به دلیل تبخیر و تعرق بیشتر، دمای پایین تری را تجربه کرده اند، در حالی که مناطق فاقد پوشش گیاهی و دارای زیرساخت های سخت، دماهای بالاتری نشان دادند. این پژوهش بر اهمیت استفاده از شاخص های گیاهی و آبی برای پایش تغییرات محیط زیستی تأکید دارد. یافته ها می توانند مبنای بهبود برنامه ریزی های مدیریتی برای حفاظت از منابع طبیعی، کاهش اثرات منفی توسعه شهری و صنعتی و بهبود کیفیت زندگی ساکنان منطقه باشند. علاوه بر این، نتایج بر اهمیت پایش مستمر پوشش گیاهی و دمای سطح زمین برای شناسایی مناطق بحرانی و تدوین راهکارهای مناسب تأکید می کنند.

ارتقاء اطلاعات کمی به بهبود پیش بینی پارامتر های برف کمک می کند. تاکنون تعاملات بین اندازه ی پیکسل به صورت محدود بررسی شده است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر قدرت تفکیک مکانی بر روی پیش بینی عمق برف از طریق آزمون تجربی روابط بین مدل های رقومی ارتفاع و پارامترهای مؤثر در مدل سازی عمق معادل برف با قدرت تفکیک مختلف و با استفاده از مدل رگرسیون چندمتغیره می باشد. به همین منظور ابتدا با استفاده از روش هایپرکیوب محل 100 نقطه مشخص و طی یک عملیات صحرایی داده های عمق برف در نقاط مورد نظر و همچنین در 195 نقطه دیگر به صورت سیستماتیک و با نمونه بردار مدل فدرال برداشت گردید.. سپس یک مدل رقومی ارتفاع 10 متری به عنوان مبنا انتخاب گردید و از مدل رقومی ارتفاع مبنا تعداد 25 پارامتر مرفومتری استخراج و به عنوان ورودی شبکه ی عصبی ان تخاب و با استفاده از آنالیز حساسیت مهم ترین پارامترهای تأث یرگذار در مدل سازی ع مق برف مشخص شد. در مرحله ی بعد با استفاده از مدل رقومی ارتفاع مبنا 9 مدل رقومی ارتفاعی با اندازه ی پیکسل متفاوت استخراج گردید. سپس در ادامه پارامترهای مؤثر در عمق برف با استفاده از 10 مدل رقومی ارتفاع استخراج و بین آن ها و عمق برف نمونه برداری شده یک رابطه ی رگرسیونی ایجاد و عمق برف محاسبه گردید. جهت ارزیابی دقت مدل ها از پارامترهای RMSE، NMSE، MSE و MAE استفاده و در نهایت مدل رقومی ارتفاع 150 متر با مقادیر به ترتیب 75/24، 350/0، 975/612 و 97/18 بهترین مدل رقومی ارتفاع جهت مدل سازی عمق برف انتخاب گردید. این مسأله می تواند در کاهش هزینه ها و افزایش دقت برآورد عمق برف کمک بسیاری نماید.