درخت حوزه‌های تخصصی

مقاله حاضر به بررسی یکی از مهم ترین مسائل کشورهای دارای مسئلة کم آبی و رقابت مصرف کنندگان برای تخصیص آب پرداخته است. در این مقاله ضمن تعریف حداقل نیاز آبی لازم برای زنده مانی رودخانه ها، با به چالش کشیدن روش مورد استفاده در ایران (روش مونتانا)، به تشریح الگوریتمی پرداخته شده است که میتواند در مناطق فاقد اطلاعات مناسب میدانی از محیط اکولوژیکی با دقتی مناسب حداقل نیاز آبی زیست محیطی را محاسبه کند. روشهای مورد بررسی در این تحقیق را میتوان در دو دستة روشهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی جای داد. از دستة اول روش تنانت (مونتانا) و از دستة دوم روش محیط خیس شده با دو الگوریتم متفاوت شیب منحنی و حداکثر انحنا مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. دو روش مزبور در مطالعه ای موردی در ایران به معرض قضاوت گذاشته شده و تناسب میان روش پیشنهادی، که از مشخصه های مرفولوژیکی رودخانه استفاده میکند، و شرایط طبیعی رودخانه ای دایمی با استفاده از تحلیل های آماری نشان داده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش، استفاده از روش مونتانا با تحمیل استرس بر سیستم هیدرولوژیکی میتواند انتخابی نامناسب برای تعیین جریان حداقل برای حفظ محیط اکولوژیکی رودخانه ها باشد. تحقیق حاضر نشان میدهد که برای مطالعة موردی انجام شده نتایج روش هیدرولیکی حداکثر انحنای منحنی، از تطابق بیشتری با محیط برخوردار است. روش شیب منحنی برای حداقل دبی زیست محیطی مقادیری بسیار بزرگتر از دبی متوسط رودخانه را پیشنهاد میکند که میتواند در مناطقی دارای با بحران آب سؤال برانگیز باشد.

پس از احداث سد طرق (در سال 1363) در بالا دست مخروط افکنه ی رودخانه ی طرق، افت سطح آب زیرزمینی شدت یافته است. تشدید افت در هیدروگراف واحد چاه های پیزومتریک خواجه اباصلت، قلعه ساختمان و مزرعه ی نمونه، به خوبی قابل مشاهده است. در این چاه ها سطح آب به ترتیب حدود 45، 22 و 21 متر در مدت بیست سال افت داشته است. مخروط افکنه ی طرق به دلیل داشتن رسوبات دانه درشت، دارای نفوذپذیری بالایی است و مانند هر مخروط افکنه ی دیگر قطر رسوبات آن از راس به قاعده کاهش یافته و به دنبال آن نفوذپذیری نیز کم می شود، این تغییرات در منحنی های تجمعی رسوبات و محاسبه ی نفوذ پذیری مشهود است. نفوذ پذیری رسوبات از 2- 10 * 2/7 در محدوده ی راس مخروط، تا 2- 10* 2 متر ثانیه در محدوده ی قاعده ی آن متغیر است. افت سطح آب زیرزمینی، میزان املاح آب را نیز تغییر داده است، به گونه ای که به ازای هر متر افت سطح آب، میزان هدایت الکتریکی در سه حلقه چاه خواجه اباصلت، قلعه ساختمان و مزرعه ی نمونه به ترتیب 7/424، 8/99 و 4/166 میکرومهوس بر سانتی متر افزایش داشته است.

پژوهش حاضر به بررسی و تطبیق شرایط آب¬وهوایی منطقه و استخراج سال های خشکسالی و ارتباط این سال ها با اقتصاد روستایی می پردازد و برای محاسبة خشکسالی، از شاخص¬های اقلیمی SPI، PNPI و DRبهره می گیرد. پژوهش از نوع کاربردی با رویکرد تحلیلی است و با بهره¬گیری از نرم¬افزار SPSS، به تحلیل و محاسبة ضریب همبستگی پیرسون¬ بین مقدار بارش و عملکرد تولید گندم، کاهش درآمد و حرکات جمعیتی می پردازد. نتایج نشان می دهد که به ازای یک میلی¬متر کاهش در میزان بارندگی، سه کیلوگرم کاهش عملکرد گندم در هکتار پدید آمده، به کاهش درآمد کشاورزان می¬انجامد؛ همچنین، به ازای هر سانتی¬متر کاهش بارندگی، چهار نفر به تعداد مهاجران افزوده می شود. افزون بر این، با توجه به سطح معنی-داری که کوچک¬تر از 01/0 است، آزمون مورد نظر در سطح فراتر از 01/0 معنی¬دار بوده، از وجود رابطة قوی بین دو متغیر مقدار بارش و تعداد مهاجرت حکایت می کند.

رودخانه کارون با طولی حدود 890 کیلومتر از مهمترین رودخانه های کشور به حساب می آید. در این مقاله با استفاده از روش برازش دوایر با قوس های محور رودخانه، انواع پیچ های کارون با توجه به فاکتورهای هندسی شعاع انحناء و طول وتر شناسایی نمودیم. قوس های رودخانه به لحاظ فرمی به دو دسته پیچهای ساده و مرکب طبقه بندی شدند. با تشکیل پایگاه داده ای مرکب ازنقشه های توپوگرافی 1:50000، تصویر ماهواره ای Landsat مربوط به سال 1973 و IRS مربوط به سال 2006 به پردازش تصاویر چند زمانه در محیط نرم افزار ERMapper و GIS پرداخته ، میزان تغییرات پیچان رودها را در یک بازه ی 51 ساله با ترکیب کاربرد نقشه و تصاویر ماهواره ای تعیین نمودیم و در نهایت نقشه تغییرات ترسیم گردید. نتایج نشان داد که از مجموع 149پیچان رود موجود در منطقه، بیست و یک پیچ با تغییرنوع از ساده به مرکب و به عکس، مواجه شده اند. بیشترین میزان تغییرات مربوط به تبدیل نوع پیچان رود ساده به مرکب می باشد. در برخی مناطق تغییر الگوی رودخانه شناسایی گردید، به طوریکه در بازه ی زمانی مورد مطالعه، هفت پیچان رود از الگوی ساده به الگوی شریانی تغییر شکل داده است. تغییر مهم دیگر در ارتباط با بخش انتهایی مسیر کارون یعنی رودخانه بهمنشیر می باشد،که مربوط به افزایش دوپیچان رود جدید به مسیرپیچان رودی رودخانه می گردد.

موقعیت جزیره کیش با اقلیم و چشم اندازهای خاص آن، که تلفیقی از ویژگیهای اقلیمی دریایی و خشکی است، ترکیب بدیعی را به وجود آورده که می توان آن را به راحتی مشاهده نمود و این موارد اهمیت خاصی را به جزیره کیش بخشیده و به خاطر موقعیت خاص اقلیمی و توپوگرافی اش دارای پتانسیل و توان بالقوه ای برای جذب گردشگران و تاسیس سازه های ساحلی و دریایی است (فصلنامه کیش، 1371، شماره 8 ص 20-27)در اینجا با توجه به اقلیم دریایی و جریانهای ساحلی یک مدل تئوری ارایه می شود که در آن پارامترهایی مثل ارتفاع آب، جریان در سواحل و انتقال جرم روی سواحل کم عمق جزایر مرجانی کیش قابل پیش بینی خواهد بود (نیلسون، 1993). پارامترهای مورد استفاده عبارتند از: پهنه ساحل یکنواخت (با عمق ثابت)، فاصله ای که موج می شکند، شیب ساحل بعد از محدوده با عمق ثابت و عمق آب هنگام شکست موج.دو ضریب پارامتری بسیار مهم در این رابطه یکی نسبت عمق ثابت ساحل به عمق آب در محل شکست موج (R1=H/hB) و دیگری نسبت پهنه ساحل (با عمق یکنواخت) به فاصله ای از ساحل که موج می شکند (R2=XR/L) است (بوون 1969).در این مطالعه در شرایط اقلیمی خاص به تعادل بین گرادیان فشار و استرس ناشی از موج که در ارتباط با جریان بر روی سنگ فرش مرجانی کم عمق است، توجه خاصی شده است (بلک وهوتون، 1990).متوسط انتقال آب در یک حالت فرضی 0.3 سوردراپ که در نواحی شمال شرق و جنوب شرق جزیره کیش مقدار انتقال بیشتر و در نواحی شمال غرب و جنوب غرب انتقال کمتر مشاهده شد و میانگین نوسان سطح آب تا 80 سانتیمتر محاسبه گردید.

حوضه ی آبخیز رازآور در شمال استان کرمانشاه یکی از حوضه­های سیل خیز است که در سال های پرآبی دچار سیل گرفتگی می شود. به منظور بررسی سیل­خیزی حوضه از روش های آنالیز آماری داده های واقعی منطقه، مدل SCS و مقطع برداری از رودخانه استفاده شده است. با تقسیم بندی حوضه به واحدهای همگن، عوامل مؤثر بر سیل­­­خیزی مانند پوشش گیاهی، کاربری اراضی، زمان تمرکز، زمان تأخیر، شیب، زمین شناسی، خاک شناسی و شدت بارش مطالعه شده است و در نهایت مقدارCN و Sتهیه شده و مقدار دبی پیک و ارتفاع روان آب با روش scs در نرم افزارSMADAبرآورد شده است. پارامتر مهم در این نرم افزار ضریب فروکش کردن سیلاب می باشد، این ضریب بیانگر رفتار هیدرولوژی و وضعیت مورفولوژی رودخانه در وقوع سیلاب است. برای به دست آوردن این ضریب هیدروگراف سیل ایستگاه پیرمزد ترسیم و تفسیر شده است. آنالیز هیدروگراف سیل واقعی منطقه نشان داد زمان فروکش کردن سیلاب در حوضه رازآور پنج برابر زمان به اوج رسیدن سیلاب است و این بیانگر رفتار هیدرولوژی رودخانه است که در هنگام سیلاب نمی تواند در زمان مناسب سیلاب را از حوضه خارج کند. برای شناسایی وضعیت هیدرولوژیکی رودخانه اقدام به مقطع برداری شده است. نتایج نشان می دهد که بجز مقطع رودخانه در ایستگاه پیرمزد هیچ یک از مقاطع دیگر توان عبور دادن دبی پیک با دوره برگشت های پنج ساله را ندارد و حتی مقطع رودخانه در محل ایستگاه مهرگان ظرفیت عبور سیلاب دو ساله را نیز ندارد و علت سیل خیزی حوضه تنگ بودن مجرای رودخانه از بالادست به طرف پایین دست است که سبب می شود هر ساله این حوضه دچار سیل گرفتگی شود.

شهر کلات در امتداد رودخانه ای به همین نام در معرض سیلاب های نسبتاً شدیدی قرار دارد که از جمله این سیلاب ها می توان به سیلاب بزرگ سال 1380 اشاره کرد. با توجه به کوتاه بودن دوره آماری ایستگاه هیدرومتری کلات و غیر واقعی بودن حریم تعیین شده رودخانه توسط سازمان های مسئول، نگارندگان بر آن شدند تا با استفاده از هیدرولوژی پالئوسیلاب به برآورد دبی سیلاب های بزرگ رودخانه مورد نظر پرداخته و از این طریق مناطق تحت خطر سیلاب را مبتنی بر داده های واقعی و قابل اطمینان که به وسیله خود طبیعت ثبت گردیده تعیین نمایند. در این پژوهش ابتدا با مطالعه تفصیلی عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای بزرگ مقیاس روند توسعه بافت فیزیکی شهر کلات مشخص و همچنین سایت های احتمالی رسوبات آب راکد علامت گذاری گردید. سپس طی بازدیدهای میدانی نسبت به شناسایی دقیق سایت ها، به بررسی وجود سایر شواهد دیرینه تراز و انجام تحلیل های چینه شناسی پرداخته شد. در مرحله بعد جهت برآورد حداکثر سطح سیلاب با توجه به ارتفاع رسوبات آب راکدی و شواهد داغاب سیلاب، پس از نقشه برداری از مقاطع عرضی و طولی کانال رود در سایت های نمونه، حداکثر اوج سیلاب در منطقه مدل سازی شده که دبی اوج براساس رسوبات آب راکدی 25/554 و242/540 مترمکعب و براساس داغاب سیلاب 43/624 مترمکعب برآورد شده است. این نتایج با برآوردهای انجام شده به روش های مرسوم هیدرولوژی در رودخانه موردنظر اختلاف چشمگیری داشته که با توجه به این نتایج حریم رودخانه کلات نسبت به سیلاب های بزرگ مشخص و مناطق در معرض خطر سیلاب تعیین حدود گردید. همچنین با توجه به نتایج قابل اطمینان حاصل از روش پالئوسیلاب، می توان در مناطقی با شرایط یکسان با بهره گیری از روش و نتایج پالئوسیلاب نسبت به خطر سیلاب در مسیل ها و دشت های سیلابی و مناطق ساحل نشین رودخانه ها اقدام نمود.

سیل یکی از پدیده­های موجود در طبیعت بوده که انسان از دیر باز شاهد وقوع آن می­باشد. در ایران به دلیل وسعت زیاد، اقلیم متعدد، تراکم زمانی و مکانی بارش­ها در اکثر حوضه­های آبریز، همه ساله شاهد سیلاب­های عظیمی در بیشتر مناطق کشور می­باشیم. در این پژوهش به برآورد ضریب رواناب و حداکثر دبی سیل، شناخت عوامل و عناصر موثر در سیل­خیزی، پهنه­بندی مناطق براساس شدت پتانسیل سیل­خیزی حوضه آبریز پرداخته شده است. در حوضه آبریز مردق­چای برای برآورد مقدار رواناب از روش شماره منحنی (CN)، سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) که در سال 1954، روشی را برای محاسبه بارش مازاد ارائه نمود استفاده گردید. این روش معمول­ترین روش پیش­بینی حجم رواناب است. برای این منظور ابتدا داده­ها و اطلاعات مورد نیاز شامل آمار وضعیت اقلیم منطقه، تصاویر ماهواره­ای جمع­آوری و وارد سیستم اطلاعاتی (GIS) گردید. با تلفیق این داده­ها و اطلاعات، براساس روش (SCS) نقشه (CN) حوضه، میزان نفوذ (S)، مقدار رواناب (Q) تهیه شد. در نهایت با استفاده از مدل وزنی و با تلفیق نقشه­های میزان بارندگی منطقه، گروه­های هیدرولوژیک خاک، شیب، کاربری زمین و... نقشه پهنه­بندی پتانسیل سیل­خیزی سالانه حوضه با دوره بازگشت­های مختلف تهیه گردید. بنابراین با استفاده از این نقشه­ها می توان راهکارهایی جهت مقابله با بحران­های آبی و همچنین کنترل سیلاب­ها در حوضه آبربز ارائه نمود.

با توجه به کمبود اطلاعات اقلیمی در مورد مقادیر بارش برف در ارتفاعات، استفاده از تصاویر ماهواره ای می تواند در بررسی توزیع پوشش برف و راواناب حاصل از آن در حوضه های آبی کمک کند. لذا هدف از این پژوهش بررسی چگونگی ارتباط رواناب سطحی در خروجی حوضه آبی دهگلان در ارتباط با تغییرات پوشش برف در ارتفاعات حوضه است. رواناب ناشی از ذوب برف در حوضه آبی دهگلان با استفاده از مدل رواناب-ذوب برف بررسی شده است. بدین منظور ابتدا خصوصیات فیزیکی حوضه شامل محیط ْْْ ، مساحت و طبقات ارتفاعی با استفاده از اطلاعات رقومی موجود محاسبه شد، اطلاعات اقلیمی و هیدرومتری نیز از سازمان های ذیربط گردآوری شدند. نسبت پوشش برفی حوضه با استفاده از تولیدات 8 روزه سطح پوشش برف در مقیاس جهانی از داده های پوشش برف مودیس موجود در سایت سازمان ناسا که توسط الگوریتم SNOWMAP تولیدشده است. در ادامه اطلاعات مورد نیاز وارد مدل شده و عمل شبیه سازی متناسب با خصوصیات حوضه مورد مطالعه صورت گرفت. پارامترهای ارزیابی که توسط مدل جهت ارزیابی دقت جریان شبیه سازی شده مورد استفاده قرار می گیرد ضریب تبیین و تفاضل حجمی می باشد. فرآیند شبیه سازی جریان حاصل از ذوب برف با محاسبه عوامل و فراسنج های لازم در دوره دسامبر 2004 تا آوریل 2005 (آذر ماه 1383تا فروردین ماه 1384) صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مدل رواناب- ذوب برف قادر به شبیه سازی رواناب با ضریب تبیین 52 درصد و تفاضل حجمی 2/23 است. ضریب تبیین و تفاضل حجمی به دست آمده دقت متوسط مدل را در شبیه سازی رواناب ناشی از ذوب برف در حوضه نشان می دهد که می تواند ناشی از خصوصیات فیزیکی حوضه باشد. در کل نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه با این که مدل SRM برای حوضه های کوهستانی طراحی شده است در منطقه مورد مطالعه که تلفیقی از دشت و کوهستان است به دلیل تأثیر عوامل دیگری مانند نفوذ به آب های زیرزمینی کارآیی پایین تری را نشان می دهد.