هیدروژئومورفولوژی

دولین ها به عنوان لندفرم های کارستی نقش مهمی در تشکیل خاک دارند. در مطالعه حاضر، مورفومتری دولین ها و ارتباط آن ها با ویژگی های فیزیکو شیمیایی خاک در تاقدیس نواکوه در استان کرمانشاه مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی های شیمیایی و فیزیکی 36 نمونه خاک کف دولین ها جمع آوری و  در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. همچنین ازDEM  13 سانتی متری حاصل از تصاویر پهپاد برای اندازه گیری پارامترهای مورفومتری دولین ها استفاده شد. آنالیزهای آماری همبستگی پیرسون و آزمون تی بر روی داده ها توسط نرم افزارSPSS  صورت گرفت. نتایج نشان داد که دولین های بزرگ، دارای شیب و عمق و ضریب گردواری بیشتر، و همچنین دارای خاک های ماسه ای، میزان EC، pH، پتاسیم، فسفر، ظرفیت نگهداری آب و کربن آلی خاک بالاتری هستند. دولین های کم ارتفاع دارای مساحت، شیب، عمق، و گردواری بیشتر و دارای خاک های رسی، و میزان EC، pH، پتاسیم، ظرفیت نگهداری آب، کربن آلی و رطوبت اشباع بیشتری نسبت به دولین های مرتفع هستند. دولین های واقع در فرود محوری تاقدیس دارای مساحت، شیب، عمق، ضریب گردواری بیشتر و دارای خاک های رسی، و میزان EC، pH، پتاسیم، ظرفیت نگهداری آب، کربن آلی و رطوبت اشباع بالاتری نسبت به دولین های بخش مرکزی هستند. میانگین اغلب پارامترهای مورفومتری و ویژگی های فیزیکو شیمیایی خاک در دولین های پرشیب بیشتر از دولین های کم شیب است. در مجموع، تفاوت های مورفومتریکی و پدولوژیکی دولین ها نشان می دهد که تشکیل و تکامل آن ها در ارتفاعات پائین تر، فرود محوری و شیب های تند بیشتر است. به طور کلی، پوشش گیاهی، سطوح ارتفاعی، شیب و نوع بارش نقش مهمی در تفاوت های مورفومتریکی و خاک های تشکیل شده در دولین ها دارند.

سیل یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی با پیامدهای اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی است که همه ساله تاثیرات بسیار مخربی بر سکونتگاه های انسانی و محیط طبیعی بر جای می گذارد، بنابراین؛ مدیریت جامع سیل برای کاهش اثرات سیل بر زندگی و معیشت انسان ضروری است. این پژوهش سعی دارد که به  بررسی کاربرد مدل حداکثر آنتروپی (Entropy Maxent) در نرم افزار R برای نقشه برداری حساسیت سیل در استان فارس (حوضه شهری جهرم) بپردازد. روش تحقیق از توع توصیفی – تحلیلی مبتنی بر روش های میدانی، آماری و مدل سازی است بدین صورت که ابتدا با استفاده از اطلاعات منابع طبیعی استان فارس و بازدیدهای میدانی نقاط سیل گیر (50 نقطه) مشخص شد در مرحله بعد متغیرهای محیطی مانند ارتفاع، شیب، فاصله از رودخانه، تراکم زهکشی، متوسط بارندگی سالانه، کاربری اراضی، نوع خاک و زمین شناسی انتخاب شد. با اجرای آزمون هم خطی چندگانه متغیر پوشش گیاهی و شاخص رطوبت توپوگرافی حذف شد. نتایج نشان داد که از بین متغیرهای محیطی انتخاب شده، سه عامل ارتفاع، فاصله از آبراهه و کاربری اراضی بیشترین تأثیر را در فرآیند مدل سازی داشته اند. پس ازآن، منحنی مشخصه عملکرد گیرنده (ROC) برای نقشه حساسیت به سیل ترسیم شد که مقدار داده های آموزشی (943/0) و داده های آزمایشی (932/0) به دست آمد. در ادامه با استفاده از الگوریتم ژنتیک مدل بهینه و ارتقا داده شد. در نتیجه این نقشه حساسیت به سیل می تواند برای محققین و برنامه ریزان در استراتژی های کاهش سیل مفید واقع شود.

خلیج گرگان، یکی از مهم ترین تالاب های شمالی ایران است که تغییرات سطح آب آن پیامدهای زیست محیطی متعددی برای مناطق اطراف دارد. مطالعه حاضر به بررسی تطبیقی تغییرات سطح آب خلیج گرگان با استفاده از شاخص های طیفی آب می پردازد. مطالعات گذشته، تغییرات سطح آب خلیج گرگان را قابل توجه نشان می دهند. این تغییرات باعث خسارات زیادی از نظر اکولوژیکی و اقتصادی شده است که نیاز مبرم به راهبردهای موثر در مدیریت را برجسته می سازد. در این پژوهش با استفاده از بررسی تطبیقی بین شاخص های طیفی سطح آب(NDWI، MNDWI، AWEI و NDPI) با کمک تصاویر لندست 5 و 8 برای پایش تغییرات سطح آب خلیج گرگان استفاده شده است. یافته های این پژوهش  نشان می دهند که شاخص MNDWI با میانگین RMSE 66/21، دقیق ترین روش برای استخراج سطح آب از تصاویر لندست است. درخروجی شاخصMNDWI مساحت سطح آب استخراج شده برای سال های (1990، 2000، 2010 و 2020) افزایش2384 هکتاری بین 1990 تا 2000، کاهش1488 هکتاری بین 2000 تا 2010 و کاهش 11080 هکتاری بین 2010 تا 2020 مشاهده می شود. کاهش نگران کننده 11080 هکتاری سطح آب بین سال های 2010 تا 2020، بر ضرورت تلاش های بیشتر برای پایش و مدیریت سطح آّب خلیج گرگان تأکید می کند. این مطالعه بر پتانسیل تصاویر ماهواره ای و شاخص های طیفی آب، به ویژه شاخص MNDWI، به عنوان ابزارهای ارزشمند برای پایش و مدیریت مؤثر سطح آب در خلیج گرگان تأکید می کند .نهایتا، نتایج این پژوهش می تواند به عنوان یک راهنمای علمی برای مدیرت و برنامه ریزی تغییرات مساحت سطح آب خلیج گرگان مورد استفاده قرار گیرد.

حوضه فرعی کویته بخشی از حوضه رودخانه پیشین است که در منطقه جنوب غربی پاکستان واقع شده است. این مطالعه با هدف تعیین توزیع مکانی فرسایش سالانه خاک با استفاده از مدل معادله جهانی تلفات خاک (RUSLE) انجام شد. برای انجام این کار، تکنیک های داده کاوی متعدد، همراه با الگوریتم های یادگیری ماشین، برای تولید لایه های موضوعی (K، R، LS، C، و P) که به عنوان پارامترهای ورودی برای مدل RUSLE عمل می کردند، استفاده شد. بر اساس مدل حاصل، فرسایش خاک در منطقه مورد مطالعه از 00/0 تا 866 تن در هکتار در سال متغیر بود. مقادیر برآورد شده برای فرسایش بارندگی-رواناب (R)، خاک. فرسایش پذیری (K)، توپوگرافی (LS) و مدیریت پوشش (C)، عوامل از 147 تا 191 (MJ.mm.ha-1.h-1year-1)، 0.0229 تا 0.0259 (t.ha.MJ-1mm) متغیر بودند. ⁻1)، 0.002 تا 360.77 و 0.001 تا 1 به ترتیب. آمارها نشان داد که 58 درصد از اراضی منطقه مورد مطالعه درجه بسیار پایینی از فرسایش خاک را با نرخ فرسایش کمتر از 13.58 تن در هکتار در سال تجربه می کنند. حدود 24 درصد از منطقه مورد مطالعه با فرسایش کم مواجه است که نرخ فرسایش بین 13.58-44.16 تن در هکتار در سال است. 13 درصد از منطقه با شدت فرسایش متوسط ​​خاک، با نرخ فرسایش 44.16-81.53.14 تن در هکتار در سال مشخص شده است.

خشکسالی، یکی از پیچیده ترین پدیده های آب و هوایی است که می تواند در اکثر مناطق جهان رخ دهد؛ اما تأثیر آن در مناطق خشک و نیمه خشک بیشتر است و بررسی آن، در مدیریت منابع آب بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش، وضعیت خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه های قم- کهک، نیزار- سلفچگان، مرودشت- خرامه و بیضا- زرقان واقع در حوضه آبریز فلات مرکزی با استفاده از شاخص های SPI، SPEI، RDI و SSI در مقیاس های زمانی 1، 6 و 12 ماهه طی دوره آماری 2004 تا 2023 محاسبه گردید. نتایج نشان داد که بیش از 95 درصد ایستگاه های مطالعاتی، تمامی وضعیت های ترسالی بسیار شدید تا خشکسالی بسیار شدید را تجربه کرده اند. شاخص SPI در مقیاس زمانی 1 ماهه در کلیه ایستگاه های مطالعاتی و شاخص SPEI در مقیاس زمانی 6 ماهه در 3/83 درصد ایستگاه ها و در مقیاس زمانی 12 ماهه در 7/67 درصد ایستگاه ها، خشکسالی را با شدت بیشتری نسبت به سایر شاخص های خشکسالی نشان داده است. بررسی فراوانی وقوع طبقات شاخص هیدرولوژیکی SSI در مقیاس زمانی 12 ماهه نشان داد که بیشترین طبقات خشکسالی در ایستگاه های شادآباد و خرامه مشاهده شده است. بررسی انطباقی مقادیر شاخص های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در هر یک از حوضه ها نشان داد که بیشترین همبستگی متقاطع بین SPI و SSI در مقیاس زمانی 12 ماهه در ایستگاه های سلفچگان و قلعه چم در تأخیر زمانی رو به جلو به اندازه گام زمانی 12 ماه برابر 574/0 و بیشترین مقدار همبستگی پیرسون در گام زمانی 12 ماهه مربوط به ایستگاه سلفچگان- قلعه چم (309/0= r و 001/0= p-value) است.

بخش عمده ای از تقاضای آب شیرین در جهان از طریق آب های زیرزمینی تأمین می شود. هرگونه ناهنجاری در آب های زیرزمینی به طور مستقیم بر زندگی انسان تأثیر می گذارد. از مه م ترین عواملی که در نوسان سطح آب های زیرزمینی تأثیر به سزایی دارند، خشکسالی ها و ترسالی ها هستند. هدف از این مطالعه، بررسی رابطه بین شاخص بارش استانداردشده (SPI) به عنوان شاخص خشکسالی هواشناسی و شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) به عنوان شاخص خشکسالی هیدرولوژیک در دشت اسلام آباد غرب (استان کرمانشاه) در یک دوره 20ساله و پیش بینی وضعیت آینده سطح آب زیرزمینی در منطقه است. مقادیر هر دو شاخص در مقیاس های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه محاسبه شد. برای به دست آوردن رابطه بین دو شاخص، از ضریب همبستگی، یک بار در مقیاس های زمانی مختلف و بار دیگر با تأخیرهای زمانی 1 تا 12ماهه در شاخص GRI استفاده گردید. سپس داده های بارش آینده دشت مورد نظر در یک دوره 20ساله با چهار مدل گزارش ششم (CMIP6) تحت سه سناریوی انتشار استخراج و با مدل SDSM ریزمق یاس نمایی شد. نهایتاً داده های مدل CanSM5-CanOE انتخاب و برای پیش بینی وضعیت آینده سطح آب زیرزمینی، وارد مدل رگرسیونی رابطه بارش با سطح آب شد. نتایج نشان داد که بیشترین ضریب همبستگی معنی دار بین شاخص SPI 48ماهه و شاخص GRI 48ماهه در شرایط تأخیر زمانی 12ماهه مشاهده می شود که نشان دهنده تأثیر بارش بر تغییرات سطح آب زیرزمینی در مقیاس های میان مدت و بلند مدت است. نتایج پیش بینی سطح آب زیرزمی نی برای دوره آتی بی انگر افت سطح آب به-ترتی ب به میزان 17/5، 02/6 و 08/8 متر تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 است.

فرونشست زمین به پایین رفتن تدریجی یا ناگهانی سطح زمین در اثر عوامل مختلفی از قبیل فعالیت های تکتونیکی، استخراج معادن، میادین نفت و گاز و برداشت بی رویه آب زیرزمینی اطلاق می شود. در استان البرز نیز روند رو به رشد جمعیت و مهاجرت در سال های اخیر بر افزایش تقاضا و حجم برداشت آب از سفره های آب زیرزمینی افزوده، لذا با افت شدید سطح آب های زیرزمینی در معرض فرونشست می باشد. در این پژوهش ابتدا ارزیابی فرونشست با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری و در ادامه، نسبت به پهنه بندی مناطق مستعد با الگوریتم چند معیاره در بازه زمانی 2016 و 2023 اقدام گردید. نتایج استخراج اطلاعات با تکنیک تداخل سنجی نشان داد میانگین میزان فرونشست در محدوده حریم شهری شهرستان های ساوجبلاغ و کرج و نظرآباد و چهارباغ و فردیس، مقدار بین 15 الی 320 میلی متر می باشد. که با مشاهدات صورت گرفته بیشترین میزان فرونشست در بخش شرقی و سپس در بخش جنوبی و جنوب غرب است. با توجه به نتایج برآورد شده از پهنه بندی خطر فرونشست؛ معیارهای افت سطح آب، کاربری اراضی، شیب و زمین شناسی، به ترتیب با ضریب وزنی 16127/0، 141875/0، 130145/0 و128474/0 مهم ترین عوامل در ایجاد خطر فرونشست در محدوده مطالعاتی بوده که به ترتیب 31 و 23 درصد از محدوده، دارای احتمال خطر بسیار زیاد و زیاد می باشد.

برای توصیف و ارزیابی تمام پیچیدگی ها و همچنین تدوین برنامه های مدیریتی اکوسیستم های رودخانه ای بررسی تمام مؤلفه ها در مقیاس های مکانی و زمانی مختلف ضروری است. در این خصوص ارزیابی و توصیف هیدرومورفولوژیکی با هدف تعیین و تشریح فرآیندها و شکل های هیدرومورفولوژیکی به عنوان یک گام کلیدی محسوب می شود. هدف از این تحقیق، طبقه بندی، ارزیابی و تعیین گرایش وضعیت هیدرومورفولوژیکی رودخانه خرمارود در استان گلستان با استفاده از ادغام شاخص های MQI و MQIm است. لذا ابتدا با استفاده از تکنیک های سنجش از راه دور و GIS وعملیات پیمایش میدانی، واحدهای مکانی مختلف تفکیک و سپس ویژگی های مورد بررسی در مقیاس ناحیه جغرافیایی بررسی و اطلاعات فوق برای تعیین وضعیت مورفولوژیکی بازه های مکانی توسط روش های شاخص محور MQI و MQIm به کار گرفته شد. با توجه به نتایج طبقه بندی مورفولوژیکی MQI، 15 بازه مکانی در طبقه خیلی ضعیف و ضعیف، 9 بازه در طبقه متوسط و دو بازه در طبقه خوب قرار دارند. اختلاف مقادیر شاخص MQI در بین بازه های مکانی موردمطالعه، در سطح پنج درصد معنی دار است. همچنین اختلاف مقادیر شاخص MQIm برای دو دوره قبل و بعد از مداخلات انسانی در بازه مکانی مورد بررسی نیز در سطح 5 درصد معنادار است. برای اکثر بازه ها، کمترین امتیازها به ترتیب مربوط به شاخص های پوشش گیاهی، عملکرد، مورفولوژی و تغییرات آبراهه است. همچنین نتایج نشان داد با ادغام این دو شاخص می توان اطلاعاتی را در مورد تغییرات احتمالی از وضعیت کلی بازه های مکانی بخصوص روند یا گرایش آن فراهم نمود.