رواناب

یکی از مخاطرات ژئومورفولوژیکی حوضه های آبخیز، سیل است. شناخت و پهنه بندی سیلاب های حوضه های آبخیز می تواند در مدیریت سیلاب ها، کنترل و مهار آن و در نتیجه کاهش میزان خسارت آن، موثر باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل شماره منحنی SCS-CN و تکنولوژی نوین GIS/RS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردد. بدین منظور با استفاده از نقشه های توپوگرافی و DEM ، در محیط GIS مرز حوضه مشخص و حوضه به زیر حوضه های کوچکتر تقسیم شده و لایه شیب برای آنها بدست آمده است. نقشه لیتولوژی حوضه در محیط ArcGIS ، به صورت رقومی درآمد تا با لایه های دیگر تلفیق گردد. سپس با به کارگیری از داده های ماهواره ای، کاربری اراضی حوضه آبخیز نکارود به روز گردید و محاسبات لازم برای تعیین گروه های هیدرولوژیکی خاک برای حوضه به عمل آمد. با استفاده از بررسی های به عمل آمده مقدار CN و میزان نفوذ (S) و ارتفاع رواناب (Q) برای تمامی زیر حوضه های آبخیز محاسبه و در نهایت با تلفیق لایه های بدست آمده و پردازش آن در محیط ArcGIS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردید. این تحقیق نشان داد که بکارگیری توأمان از تکنولوژی سنجش از دور و GIS و با استفاده از مدل SCS-CN می تواند در تهیه نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه های آبخیز مفید باشد.

تغییر اقلیم بر روی کمبود دبی جریان رودخانه، سیلاب ها و زوال سیستم آبی تأثیر دارد که با پیش بینی آن می توان مدیریت بهتری بر روی منابع آبی داشت. در این تحقیق با استفاده از مدل های AOGCM و عدم قطعیت مربوط به آن ها روند تغییر اقلیم حوضه آبخیز هراز برای دوره 2030-2011 با سناریو انتشار A2 بررسی شد که در این راستا از شش مدل اقلیمی در ایستگاه های بلده و رینه استفاده شد. حوضه آبخیز هراز با مساحت 4012 کیلومتر مربع در استان مازندران واقع شده است. برای بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر جریان خروجی حوضه از مدل توزیعی SWAT استفاده شد، این مدل به تغییرات زمین و آب و هوا حساس می باشد. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل از دبی جریان در دوره زمانی 2014-2000 استفاده شد. بعد از اطمینان از کارایی مدل، میزان تغییرات اقلیمی ریزمقیاس شده توسط مدل های مطالعاتی برای هر یک از فاکتورهای اقلیمی ورودی به مدل SWAT اعمال و تغییرات رواناب در دوره های آتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدل های اقلیمی نشان داد که متوسط حداقل و حداکثر دمای سالانه برای دوره آتی به ترتیب 63/0 و 85/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت و متوسط بارندگی سالانه برای منطقه مورد مطالعه به میزان 18 درصد کاهش خواهد یافت. همچنین نتایج مقایسه دبی جریان های شبیه سازی شده نشان داد که میزان دبی اوج برای دوره آتی افزایش خواهد یافت، درحالی که متوسط دبی جریان رودخانه به مقدار 14 درصد کاهش خواهد یافت. بنابراین لازم است جهت جلوگیری از مخاطرات محیطی و برنامه ریزی طولانی مدت به تغییرات اقلیمی نیز توجه شود.

برآورد صحیح رواناب حوضه نقش بسیار مهمی در مدیریت آن دارد. تا به حال محققین زیادی از مدل های یکپارچه، توزیعی و هم چنین از روش های هوشمند مصنوعی به منظور برآورد رواناب حوضه استفاده نمودند. در تحقیق حاضر برای برآورد آبدهی حوضه بار اریه با مساحتی معادل با 112 کیلومتر مربع و متوسط بارش سالانه 72/306 میلی متر از دو مدل توزیعی WetSpa و مدل هوشمند شبکه عصبی مصنوعی ANN استفاده گردید. به منظور اجرای مدل WetSpa از دو دسته اطلاعات شامل نقشه های رستری و اطلاعات هواشناسی و برای مدل شبکه عصبی مصنوعی تنها از اطلاعات هواشناسی استفاده گردید. اجرای مدل های مذکور در دوره ی 5 ساله صورت پذیرفت. به منظور مقایسه نتایج مدل ها، از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی R 2، مجذور میانگین خطای استاندارد RMSE و میانگین قدر مطلق خطا MAE استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد مدل WetSpa با R 2و RMSE برابر با  m 3/s920/0 وm 3/s  346/0 و هم چنین مدل شبکه عصبی مصنوعی با   R 2و RMSE برابر با m 3/s 959/0 و m 3/s 310/0 توانایی شبیه سازی جریان رودخانه بار اریه را دارند. هم چنین استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی موجب کاهش خطای برآورد رواناب حوضه به مقدار 6/11 درصد در مقایسه با مدل WetSpa شده است.

امروزه با گسترش روز افزون شهرنشینی و تبدیل زمین های حاشیه شهرها از قبیل باغ ها، زمین های کشاورزی، زمین های بایر به مناطق مسکونی باعث بر هم زدن مورفولوژی و خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی حوضه شده اند، که این امر باعث تغییر مسیر جریان طبیعی حرکت آب حاصل از بارندگی و کاهش نفوذپذیری حوضه در نتیجه بروز مشکلاتی از قبیل سیل گردیده است. منطقه مورد مطالعه شهرستان داراب در محدوده استان فارس و در اقلیمی خشک قرار گرفت است و آمارها نشان می دهد که باران های شدیدی هر از چندگاهی به وقوع می پیوندد که میزان رواناب تشکیلی از این بارش ها قابل توجه می باشد. در تحقیق پیش رو از تکنیک های "بهترین راهکار مدیریتی [1]" و " توسعه کم اثر[2]" و راهکارهای همچون بشکه های باران، ترانشه های نفوذ، چاه های جذبی، کفپوش های نفوذ پذیر، باغچه های زیستی و همچنین استفاده از مخازن نگهداشت استفاده شده است و عملکرد خوبی نشان داده اند.  با استفاده از اطلاعات موجود از قبیل نقشه های کاربری اراضی، توپوگرافی منطقه، و آمار بارندگی و مدلسازی به کمک مدل SWMM5  و پس از اصلاح و به کارگیری روش های مطرح شده و مقایسه آن با وضعیت موجود جهت باران با دوره بازگشت ده ساله میزان اوج رواناب در زیر حوضه ها 31 درصد و حداکثر ارتفاع آب در کانال محل خروجی به نصف تقلیل و میزان نفوذپذیری حوضه 5/17 درصد نسبت به وضع موجود افزایش داشته است و با احداث 6 مخزن ذخیره سازی میزان 61 هزار متر مکعب آب باران ذخیره سازی می گردد. [1] Best Management Practice (BMP) [2] Low Impact Development (LID)

یکی از روش های برآورد ارتفاع رواناب، روش شماره منحنی ( CN ) است که نشانگر رفتار هیدرولوژیکی حوضه است. داده ها و اطلاعات مورد نیاز از نقشه توپوگرافی1:25000 و نقشه زمین شناسی 1:100000 توسط سازمان زمین شناسی کشور استفاده شد . از نرم افزار SMADA برای محاسبه بارشهای کوتاه مدت در دوره بازگشت های مختلف و از نرم افزار GIS Arc برای تهیه نقشه شماره منحنی با تلفیق نقشه های پوشش گیاهی، کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیک خاک با استفاده از جدول سازمان حفاظت خاک آمریکا ( SCS ) استفاده گردید و سپس نقشه ارتفاع رواناب حوضه حصارک تهیه شد. هدف از این مطالعه تعیین شماره منحنی و برآورد ضریب رواناب و حداکثر دبی اوج سیل با استفاده از روش SCS در حوضه حصارک و پهنه بندی پتانسیل تولید رواناب در حوضه آبخیز می باشد. نتایج تحقیق نشان داد که وضعیت هیدرولوژیکی اراضی و گروه های هیدرولوژیکی خاک در سطح حوضه مهم ترین پارامتر تعیین کننده CN بوده و بر روی رواناب تأثیرگذار است. بیشترین پتانسیل تولید رواناب در پایین دست حوضه است که با کاربری اراضی شهری مشخص شده است. همچنین میانگین وزنی شماره منحنی های بدست آمده برای هر زیرحوضه نشان داد، در زیرحوضه چپ دره با شماره منحنی 88 و میانگین رواناب 28/15 میلیمتر بیشترین حجم رواناب، زیرحوضه دوچناران با شماره منحنی 89/3 و میانگین رواناب 24/54 میلیمتر و زیرحوضه تقاطع دو شاخه با شماره منحنی 90/1 و میانگین رواناب 17/36 میلیمتر کمترین حجم رواناب احتمالی و پتانسیل سیلخیزی را دارد. اما به طور کلی پتانسیل تولید رواناب در این حوضه نسبتاً بالا می باشد. بیشترین مقدار شماره منحنی رواناب در شرایط رطوبتی زیاد در منطقه مورد مطالعه 99 و کمترین مقدار 78 است.

رشد فیزیکی روزافزون شهرهای امروزی، باعث افزایش ضریب نفوذناپذیری، سرعت و حجم رواناب حاصل از بارندگی شده است؛ بنابراین احتمال بروز رواناب در هنگام بارش های شدید بالا رفته است. هنگام وقوع بارندگی، هرچه میزان آسیب پذیری یک محدوده بیشتر باشد، آن محدوده بیشتر در معرض خطر قرار می گیرد. با توجه به اینکه هدف اصلی طرح ها و اقدامات کنترل سیلاب، کاهش میزان آسیب پذیری است، پیش از هر اقدامی لازم است بخش های آسیب پذیر شهر مشخص شود. از نگاه سیستمی، لازم است کلیه عواملی که در ایجاد رواناب های مسأله ساز شهری تأثیر دارد، شناسایی شود. هدف این پژوهش، دستیابی به شاخص های برنامه ریزی شهری مؤثر در ایجاد رواناب های سطحی شهر کرمان و همچنین، تهیه نقشه آسیب پذیری خطر مذکور است. روش به کار رفته در تحلیل معیارها، روش تحلیل سلسله مراتبی فازی است؛ ازاین رو در این پژوهش مناطق شهر کرمان با توجه به آمار بارندگی، اطلاعات فیزیولوژیکی موجود و سایر عوامل تأثیرگذار، مورد مطالعه قرار گرفت. برآورد ارتفاع و حجم رواناب با روش SCSکه در مقیاس زیرحوضه مورد استفاده قرار می گیرد، محاسبه شد. ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ نتایج به دست آمده از ﺑﺮآورد ﺗﺒﺪﯾﻞ ﺑﺎرﻧﺪﮔﯽ ﺑﻪ ﺑﺎرﻧﺪﮔﯽ مازاد در زیرحوضه ها با عنوان شماره منحنی، مورد تحلیل قرار گرفت. در نهایت نقشه های شماره منحنی رواناب با استفاده از ابزار ArcCN-Runofدر محیط ArcGISتهیه شد. نتایج کلی حاکی از تأثیر عوامل جوّی، انسانی و زمینی بر این رخداد بود که عوامل زمینی بیشترین تأثیر را داشته است. همچنین، نقشه پراکنش فضایی ارتفاع رواناب های مسأله ساز در سطح مناطق نشان داد که بخش های مرکزی شهر کرمان، بیشترین زمینه خطرپذیری رواناب را دارد.

در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و تغییر اقلیم بر رواناب یک حوضه کوهستانی برف گیر در زاگرس مرکزی از مدل هیدرولوژی SWAT استفاده شد. کاربری اراضی حوضه آبخیز گرین در سال 1986 از اداره منابع طبیعی همدان استخراج و در سال های 2000 و 2014 از تصاویر ماهواره لندست 8 تهیه شد. نقشه کاربری اراضی در سال 2042 با استفاده از مدل مارکوف و CA مارکوف پیش بینی شد. برای پیش بینی اقلیم آینده از مدل HadCM3 استفاده شد و خروجی های آن با مدل LARS-WG ریزمقیاس نمایی شد. با توجه به ضریب نش - ساتکلیف، ضریب تبیین، P-factor، و R-factor به دست آمده در مرحله واسنجی (به ترتیب برابر با 59/0، 60/0، 47/0، و 09/0) و مرحله اعتبارسنجی (به ترتیب برابر با 71/0، 72/0، 59/0، و 02/0)، این مدل دارای کارایی قابل قبولی است. نتایج نشان می دهد که این منطقه تا سال 2042 شاهد افزایش 28/2درصدی مساحت جنگل و کاهش 07/2درصدی مساحت مرتع، روند کاهشی میانگین بارش ماهانه و روند افزایشی میانگین دما خواهد بود. همچنین، کاهش میزان رواناب ناشی از تغییر کاربری اراضی (5/6درصد) نسبت به اثر تغییر اقلیم در این حوضه کوهستانی (7/10درصد) کمتر است.

حوضه آبخیز تکاب، یکی از مهم ترین حوضه های آبخیز دریاچه ارومیه است. این حوضه آبخیز، کاملا مرتفع و کوهستانی بوده و رواناب ناشی از ذوب برف آن، اهمیت بسیار زیادی دارد. تجمع برف در ماه های زمستان یک سال، در ماه های بهار سال بعدی پر اهمیت تلقی می شود و آب حاصل از ذوب برف، برای تاسیسات آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به طوری که سیلاب های قابل توجهی را در زمانی که ذوب برف با بارندگی گرم بهاره همراه باشد، به وجود می آورد. بنابراین پیش بینی ذوب برف، لازم و ضروری به نظر می رسد و بدون در نظر گرفتن این عامل مدیریت منابع و مخازن و برنامه ریزی منابع آبی و هیدرولوژی رودخانه ها میسر نخواهد بود. برای شبیه سازی جریان در حوضه آبخیز تکاب از مدل رواناب ذوب برف SRM، از سال های آبی 83-84 و برای اعتبار سنجی آن از سال های آبی 84-85 استفاده شد. با توجه به اینکه تصاویر سنجنده ی MODIS از قدرت تفکیک زمانی مناسب در برف سنجی برخوردار هستند، برای برآورد سطح تحت پوشش برف از این تصاویر استفاده شده است. نتایج حاصل از تحقیق، نشان داد که استفاده از نقشه های پوشش برفی به دست آمده از تصاویر MODIS در پیش بینی رواناب حوضه مفید است. همچنین نتایج نشان می دهد که مدل، قابلیت و توانایی شبیه سازی جریان رواناب حاصل از ذوب برف را دارا است. برای ارزیابی مدل از دو شاخص ضریب تعیین و تفاضل حجمی استفاده شده است که در این مطالعه به ترتیب برابر 75/0و 84/27 درصد هستند. مقادیر بدست آمده، نشان می دهند که مدل در برآورد رواناب حاصل از ذوب برف این حوضه دقت بالایی دارد و نشانگر قابلیت کاربرد مدل برای حوضه های دیگر منطقه است

استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS و سنجش از دور در تسهیل تخمین رواناب حوضه آبخیز در قرن اخیر (دهه های اخیر) رواج یافته است. این عمل با استفاده از مدل بارش - رواناب انجام می گیرد که شامل تغییرات اقلیمی و ژئومورفولوژیکی است. یکی از روش های برآورد ارتفاع رواناب، روش شماره منحنی (CN) است که رفتار هیدرولوژیکی حوضه را نشان می دهد. در این پژوهش از نرم افزار Arc GIS برای تهیه نقشه شماره منحنی با تلفیق نقشه های پوشش گیاهی، کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیک خاک استفاده و سپس نقشه ارتفاع رواناب سالیانه حوضه حصارک تهیه شد؛ علاوه بر این، با استفاده از روش های تجربی، رواناب سالیانه منطقه پژوهش برآورد و مقایسه شد. هدف این مطالعه، برآورد ارتفاع رواناب سالیانه و حداکثر دبی اوج سیل حوضه حصارک و مقایسه مقادیر رواناب برآوردشده با استفاده از روش ایکار، جاستین، انگلی- دی سوزا و SCS-CN در حوضه آبخیز است. مقایسه مقادیر رواناب برآوردشده در روش های مختلف با مقادیر رواناب مشاهداتی نشان داد روش SCS-CN انطباق بیشتری با رواناب و دبی مشاهداتی دارد. مزیت این مدل، استفاده از مؤلفه های مختلف نظیر بارش سالیانه، میزان نگهداشت خاک و نفوذپذیری و شماره منحنی حوضه است که سبب شده مقدار رواناب اندازه گیری شده از این روش به مقدار مشاهده شده نزدیک تر باشد.

پیش بینی بیشینه رواناب حوضه به اطلاعات درست از حجم، شدت و پراکنش بارش نیاز دارد. در رابطه استدلالی  برای پیش بینی رواناب حوضه، شدت بارش ثابت فرض شده است و مقدار بارش نیز در بخش های مختلف حوضه از روش های درون یابی به دست می آید؛ زیرا بارش، یک فراسنج بسیار متغیر و احتمال خطا در برآورد آن زیاد است. این روش استدلالی به روش مدت - مساحت مشهور است. در این پژوهش به کمک داده های پوششی رادار، حجم و شدت بارش بر فراز حوضه در گام های زمانی 30 دقیقه (روش شدت – مدت - مساحت) به دست آمد. منحنی های همزمان تمرکز حوضه در گام های زمانی 30 دقیقه در نرم افزار G.I.S تهیه شد. سپس مختصات محیط و مساحت منحنی ها برای رادار تعریف، برنامه اجرایی آن در محیط نرم افزار رادار نوشته و حجم و شدت بارش در گام زمانی لازم برآورد شد. در ادامه به دلیل استفاده از داده های حجم بارش در گام زمانی انتخابی، رابطه استدلالی تغییر یافت و بیشینه رواناب شبیه سازی و با بیشینه دبی مشاهداتی مقایسه شد. هنگام بارش های شدید و پرحجم یا مرطوب بودن خاک حوضه به دلیل بارش های پیشین، بیشینه دبی زیاد بود. در بارش های کم شدت و کم حجم شرایط متفاوت بود؛ اگر شدت بارش در ابتدا کم بود و سپس افزایش داشت، مقدار رواناب بیش از حد انتظار بود؛ اگر شدت بارش در ابتدا زیاد بود و سپس کاهش داشت، مقدار رواناب کمتر بود. تأثیر پراکنش زمانی و مکانی بارش نیز بر مقدار دبی بیشینه نشان داده شد. تأخیر زمانی بین بیشینه دبی مشاهداتی و بیشینه رواناب شبیه سازی در بارش های شدید و پرحجم، کوتاه و در بارش های معمولی و کم حجم، طولانی بود. نتایج نشان داد استفاده از ضریب رواناب ثابت در رابطه استدلالی، مقدار بیشینه رواناب را دقیق برآورد نمی کند. با توجه به ویژگی بارش (شدت، مقدار، مدت، پراکنش زمانی و مکانی) و همچنین ویژگی رطوبتی خاک حوضه باید از ضرایب مختلف بهره برد.

چکیده در رابطه های تجربی برای محاسبه زمان تمرکز، شدت بارش حوضه یکنواخت فرض شده است. تغییرات در شدت، مدت و توزیع فضایی از ویژگی های ذاتی بارش های همرفتی شمرده می شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و مقدار و پراکنش بارش، با تفکیک مکانی پانصد متر شعاعی و تفکیک زمانی پانزده دقیقه، محاسبه شد. سیل هشتم خرداد 1393 در سه حوضه سرمو، زرین گل و رامیان بررسی شد. ابتدا محدوده هریک از حوضه ها در محیط GIS به دست آمد و به صورت برنامه اجرایی برای نرم افزار رادار تعریف شد و سپس، به کمک تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و نحوه پراکنش بارش در حوضه های انتخابی واکاوی شد. نتایج نشان داد شدت، مدت و پراکنش بارش تعیین کننده مقدار رواناب حوضه بود. زمان سیل با زمان تمرکز و بیشینه رواناب حوضه اختلاف داشت. واکاوی تصاویر رادار نشان داد که بیشینه رواناب، علاوه بر مجموع بارش حوضه، به پراکنش بارش نیز مرتبط بود. اگر مجموع و پراکنش بارش هم سو بودند، شدت سیلاب افزایش و اگر شدت و مجموع بارش ناهم سو بودند، شدت سیلاب کاهش داشت. در پیش بینی زمان سیلاب و رواناب بیشینه، استفاده از داده های رادار دقتی بیشتر از روش های تجربی داشت.

تأثیرات هیدرولوژیکِ کاربری اراضی و نوع مدیریت زمین، در قالب تغییر در عمق رواناب، دبی حداقل، دبی حداکثر، رطوبت خاک و تبخیر و تعرق آشکار می شود. افزایش تولید رواناب در یک منطقه خاص، علاوه بر افزایش پتانسیل سیل خیزی، تأثیرات دیگری را نیز به دنبال دارد. در محدوده اوجان چای (از زیرحوضه های مهم واقع در دامنه های شرقی کوهستان سهند) به واسطه نوع خاک و ویژگی های توپوگرافی و اقلیم حاکم، تغییرات ناشی از دست اندازی انسان به شیب ها و تغییرات زیاد در کاربری، به تغییرات در حجم و عمق رواناب منجر شده است. در محدوده مورد مطالعه که از محدوده های مرتعی کشور محسوب می شود و اغلب به دلیل اینکه در محدوده های مرتعی کشت و آن هم کشت افراطی صورت می گیرد، خاک دامنه ها توسط رواناب ها تحت فرسایش شدید قرار گرفته اند. در این تحقیق با هدف بررسی نقش تغییرات هیدروژئومورفولوژیکِ ناشی از تغییرات کاربری، از مدل L-THIA، برای تخمین رواناب ناشی از تغییر کاربری در حوضه اوجان چای استفاده شده است. مدل L-THIA یک ابزار مناسب برای کمک به سنجش اثرات بالقوه تغییر کاربری بر رواناب سطحی و آلودگی آب است. برای به کارگیری این مدل، بارش ایستگاه ها تهیه و از تصاویر ماهواره ای لندست (سنجنده TM و ETM) و نرم افزار تخصصی L-THIA و Arc Map استفاده شد و نوع کاربری اراضی در محدوده مورد مطالعه با استفاده از تصاویر ماهواره ای مربوط به دو سال متفاوت (2018 و 1988 )تعیین شد. پس از تهیه نقشه های کاربری اراضی، اقدام به آشکارسازی تغییرات و بررسی تغییرات اتفاق افتاده شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که نوع کاربری در زمین های محدوده حوضه اوجان چای عمدتاً کشاورزی و مرتع است که محدوده این دو نوع کاربری از سال 1988 تا 2018 تغییراتی داشته است؛ به عبارت دیگر، در طی 30 سال از محدوده مراتع کاسته شده و بر محدوده زمین های کشاورزی افزوده شده است. بررسی تغییرات نشان می دهد که در طی سه دهه، یک پنجم از زمین های مرتع در اختیار زمین های کشاورزی قرار گرفته اند. بررسی برآوردهای صورت گرفته با استفاده از مدل نشان می دهد که بالاترین میزان حجم رواناب که در سال 1988 در قسمت های مرکزی و در اطراف شیب های منتهی به دشت های سیلابی قرار گرفته بودند، تغییر مکان داده و تمرکز رواناب ها در قسمت های دیگر حوضه قرار گرفته است؛ یعنی در قسمت هایی که بیشتر به فرسایش مستعد هستند.

در این پژوهش چگونگی عملکرد فرایندهای آبی و بادی در تحول مورفولوژی ساختمان نبکاهای مناطق نیمه خشک نشان داده شده است؛ ازاین رو 9 نبکا انتخاب و نمونه برداری از عمق 10-0 سانتی متری رسوبات در موقعیت های مختلف ساختمان نبکا شامل رأس نبکا، دامنه های رو به باد و پشت به باد، حاشیه نبکا و فضای بین نبکا انجام شد. تغییرات معنی دار در توزیع اندازه ذرات بیانگر روش های متفاوت عملکرد باد در حمل و تراکم رسوبات است. ذرات ماسه به طور معنی داری در قسمت رأس نبکا افزایش یافته که نتیجه جابه جایی ذرات به وسیله فرآیند جهش و خزش بادی است. افزایش ذرات ریزتر مانند سیلت متوسط و سیلت درشت در دامنه های رو به باد و پشت به باد حاکی از غلبه فرآیند حمل رسوبات بادی به صورت جهش و تعلیق در این موقعیت هاست. نتایج این مطالعه همچنین نشان داد که افزایش معنی دار رسوبات رس در حاشیه نبکا می تواند نتیجه عملکرد رواناب هایی باشد که قادر به حمل رسوبات ریزدانه از فضای بین تپه ها به سمت موقعیت های حاشیه ای نبکا هستند؛ شرایطی که با تجمع ذرات ریزدانه منجر به افزایش ظرفیت نگهداشت رطوبت در موقعیت های حاشیه شده که می تواند به نوبه خود منجر به گسترش جزایر حاصلخیز در حاشیه نبکا نسبت به سایر موقعیت ها گردد.

سیل یکی از پدیده های موجود در طبیعت بوده که از دیر باز، بشر شاهد وقوع آن می باشد. در ایران به دلیل وسعت زیاد، اقالیم متعدد، تراکم زمانی و مکانی بارشها در اکثر حوضه های آبخیز، همه ساله شاهد سیلابهای عظیمی می باشیم. در این پژوهش به برآورد ضریب رواناب و حداکثر دبی سیل، شناخت عوامل و عناصر موثر در سیل خیزی، پهنه بندی مناطق براساس شدت پتانسیل سیل خیزی در حوضه آبخیز لیلان چای با استفاده از روش شماره منحنی CN پرداخته شد. برای این منظور ابتدا داده ها و اطلاعات مورد نیاز شامل آمار وضعیت اقلیم منطقه، تصاویر ماهواره ای جمع آوری و GIS گردید. با تلفیق این داده ها و اطلاعات، براساس روش SCS، نقشهCN  حوضه، میزان نفوذ و مقدار رواناب تهیه شد. در نهایت با استفاده از مدل وزنی و با تلفیق نقشه های میزان بارندگی منطقه، گروههای هیدرولوژیک خاک، شیب، کاربری زمین و... نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی سالانه حوضه تهیه گردید.

تعیین مکان رخداد سیلاب با استفاده از روش های سنتی و متداول بسیار دشوار بوده و اکثرا باعث بروز خطا می شود. سرویس حفاظت خاک آمریکا SCS روشی را برای محاسبه رواناب ابداع نموده است. با توجه به دقت مناسب روشSCS-CN در این مطالعه از روش SCS-CN استفاده شده است هدف تحقیق برآورد خطر سیلاب با استفاده از روش SCS-CNمی باشد. در این روش ابتدا با توجه به کاربری و گروه های هیدرولوژیکی خاک و شیب منطقه CN یا شماره منحنی بدست آمد. میانگینCN این حوضه عدد87 را نشان می دهد. سپس با استفاده از ایستگاه های کلیماتولوژی، میانگین بارش منطقه 304 میلی متر برآورد شد. نتایج نشان داد در قسمت جنوبی حوضه با توجه به از بین رفتن پوشش گیاهی، گسترش شهر از جنوب، تغییر کاربری زمین و شکل حوضه که به صورت کشیده است، احتمال رخداد سیلاب بیشتر از سایر نقاط حوضه می باشد.

پدیده تغییر اقلیم در چند دهه اخیر در نتیجه افزایش گازهای گلخانه ای و گرم تر شدن دمای کلی زمین بوقوع پیوسته است. به طوری که منجر به تغییرات قابل توجه در عناصر هواشناسی و در نتیجه وضعیت منابع آب در مناطق شده است. خشکسالی های پی در پی، سیلاب های بزرگ، هاریکن های دریایی و ... از جمله پیامدهای تغییر اقلیم است. هدف از این تحقیق بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه کارواندر است. در این تحقیق از داده های CORDEX مدل REMO تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 در بازه زمانی پایه (1384-1365) و بازه زمانی آینده (1400-1434) استفاده شد. طی این تحقیق از مدل SDSM و Linear Scaling برای ریزمقیاس سازی داده های اقلیمی استفاده گردید. نتایج بدست آمده مدل SDSM نشان داد که بین رواناب رودخانه کارواندر و 26 پارامتر بزرگ مقیاس اقلیمی (NCEP) همبستگی قابل قبولی وجود ندارد. سپس با روش Linear Scaling همبستگی بالایی بین بارش و رواناب مشاهده شد و مدل اقلیمی REMO در شبیه سازی پارامترهای اقلیمی عملکرد مناسبی نشان داد. پارامترهای اقلیمی برای دوره زمانی آینده (1400-1434) شبیه سازی و با دوره مشاهداتی (1365-1384) مقایسه شد. طبق نتایج حاصل از این پژوهش می توان گفت که رواناب کل حوضه در سری زمانی آینده و تحت هر دو سناریوRCP4.5 و RCP8.5 افزایش داشته است. جهت بررسی اثر تغییر اقلیم بر روی تخصیص آب از مدل ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) استفاده شد. نتایج مدل WEAP برای سه سناریو افزایش سطح کشاورزی، پیشرفت صنعتی و افزایش جمعیت نشان دهنده، افزایش نیاز آب در حوضه آبریز و افزایش نیاز تامین نشده برای کشاورزی، شرب و صنعت در منطقه است.  

رواناب ها در سطوح دامنه ها اولین کندوکاری را انجام می دهند و در صورت تشدید ،آشفتگی های قابل ملاحظه ای در سطح دامنه ها ایجاد می کنند . این نیروهای هیدرودینامیک در صورت جاری شدن برروی شیب هایی با سازندهای سست از قدرت فوق العاده ای برای کندوکاری و ایجاد شیارهای متعدد برخوردار می گردند. توجه و بررسی ویژگی های سایشی رواناب ها در سطوح شیب دار و عوامل دخیل در تغییر ویژگی های آنها ،می تواند حفاظت این سطوح را بطور اصولی ممکن سازد و با توسل به نتایج حاصل از بررسی این عوامل و نحوه جریان رواناب ها بر روی دامنه ها ،می توان میزان فرسایش و رسوب حاصل را برآورد نمود و با برآورد میزان فرسایش حاصل از سایش رواناب ها تدابیر لازم را جهت حفظ دامنه ها اتخاذ نمود .سطح دامنه های زیرحوضه آتش بیگ (واقع در دامنه -های شرقی سهند و در موقعیت جغرافیایی ' 00 ° 37 تا' 20° 37 عرض شمالی و' 45 ° 46 تا '15 ° 47 طول شرقی)توسط آبکندها بسیار آشفته شده است .فرسایش آبکندی در رابطه با ویژگی های رواناب های جاری قابل مطالعه است.در این مقاله با استفاده از معادلات تجربی ویژگی های رواناب ها مطالعه و محاسبه شده است (v1,Tc,Tr,... ).نتایج نشان دهنده این است که در بخش های مختلف زیرحوضه رواناب ها متاثر از عوامل دیگر سرعت متفاوتی دارند.در نهایت با استفاده از معادلات متناسب فرسایش آبکندی در سطح حوضه برآورد(CTI)و نقشه های مربوطه ترسیم شده است . این نتایج نشان می دهد که میزان CTI در بخش هایی از حوضه بالاتر از آستانه 5 است.این بدین معنی است در بخش هایی از حوضه رواناب ها از قدرت کافی برای سایش شیب ها برخوردارند. نقشه ترسیمی نشان می دهد که در بخش های میانی حوضه ،رواناب ها بیشتر از قدرت سایشی برخوردارهستند .

مدل های ریزمقیاس، نمایی در پیش بینی عناصر اقلیمی دارای کاربرد اساسی است. یکی از کاربردهای نتایج ریز مقیاس نمایی مدل های گردش عمومی هوا [1](GCM)، استفاده در پیش بینی های هیدرولوژیکی حوضه های آبریز است. بدین منظور در این تحقیق از داده های بارندگی ایستگاه باران سنجی مشکان در دوره مشاهداتی 1971-2010 و دوره نرمال 1971 تا 2000 استفاده و شرایط تغییر اقلیم آینده با مدل [2]SDSM و داده های [3]HadCM3 با سناریوA2 در حوضه آبریز خوانسار یزد ریزمقیاس نمایی گردید. شبیه سازی هیدرولوژیکی و پیش بینی رواناب حوضه در دوره 30 ساله 2011-2040 با استفاده از نرم افزار WMS[4] و مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS[5] انجام گرفت. نتایج نشان می دهد علی رغم اینکه بارندگی در دوره پیش بینی دارای افزایش 6 درصدی نسبت به دوره نرمال بوده، اما میزان رواناب حوضه از 3/19میلیون متر مکعب در دوره 30 ساله (نرمال اقلیمی) 1971-2000، به 4/17 میلیون متر مکعب در دوره 30 ساله 2011 تا 2040 می رسد که حدود 9 درصد کاهش دارد. بیشتر کاهش رواناب به ماه های فصل بهار اختصاص داشته که این کاهش ناشی از اثرات تغییر در توزیع زمانی بارش است.  

مقدمه: تبدیل رواناب ها به سیلاب می تواند خسارات جبران نا پذیری به شبکه شریان های شهری وارد نماید. افزایش حدود 20 برابری گستره شهر ارومیه در پنجاه سال اخیر به علت توسعه ساخت وساز های شهری و به ویژه گسترش آن در مناطق کوهپایه ای و در نتیجه از بین رفتن پوشش گیاهی و جایگزینی آن با معابر آسفالت شهری، این پهنه را مستعد جریان یافتن رواناب و سیلاب در مواقع بارندگی به خصوص در هنگام بارش های رگباری نموده است. با توجه به ویژگی های مورفولوژیکی ارومیه زون بندی این شهر و مناطق اطراف آن با وسعت حدود 200 کیلومترمربع از نظر ایجاد رواناب و مناطق آسیب پذیر مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی 4000 رکورد اطلاعاتی با توجه به داده های ایستگاه های سازمان آب منطقه ای و هواشناسی سال های آبی مختلف در شهر ارومیه نشان می دهد که سالیانه حدود 27 میلیون مترمکعب آب در قالب برف و باران بر گستره آن نازل می شود. بررسی های مقدماتی نشان داده است که سالیانه حدود 5 میلیون مترمکعب از این بارش ها به صورت رواناب و در زمان بارش های رگباری به صورت سیلاب در معابر عمومی جریان می یابد. روش: در این پژوهش زون های مستعد برای تشکیل رواناب در گستره ارومیه، حاشیه شهر و مناطق مسکونی شناسایی شده است. با بهره گیری از داده های آماری سازمان هواشناسی استان آذربایجان غربی شدیدترین بارش محتمل در گستره شهر با دوره بازگشت پنج ساله تعیین و با تلفیق داده های موجود و استفاده از روش تحلیل تاپسیس مستعدترین زون برای تشکیل سیلاب تعیین شده است. یافته ها: براساس این پژوهش 17 زون مجزا که از ویژگی های متفاوت مورفولوژیکی برخوردارند در اطراف شهر قابل شناسایی است. بررسی ها نشان می دهد که زون شماره 12 با مساحت حدود 757000 مترمربع با دارا بودن بیشترین فاصله از حالت ایده آل مستعدترین زون از نظر تولید و جریان یافتن رواناب و سیلاب شهری بوده و در یک بارش شدید بهاری در آن در هر دقیقه192 مترمکعب آب باران فرو می ریزد که با توجه به ضریب جریان سطحی و ضریب حوضه قسمت اعظم آن به رواناب تبدیل می گردد. ایمن ترین زون شهری نیز زون شماره 17 با دارا بودن کمترین فاصله از حالت ایده آل به مساحت1763000مترمربع بوده که در شدیدترین بارش های جوی 275 مترمکعب از نزولات جوی وارد آن می شود. نتیجه گیری: وزن دهی به شاخص های مؤثر در ایجاد رواناب نشان می دهند که شاخص زاویه اتصال مسیر آبراهه های طبیعی حامل رواناب ها با شریان های شهری و مساحت تحت شریان بیشترین و شاخص طول معبر جمع کننده رواناب و اختلاف ارتفاع کمترین وزن (تأثیر) را در معیار آسیب پذیری دارا هستند. بر این اساس زون های4، 12، 15 و 16 با حدود 2/4 کیلومترمربع در معرض آسیب پذیری خیلی زیاد می باشند. اما زون های 17، 1، 2 و 3 به ترتیب در معرض کمترین میزان آسیب پذیری قرار دارند. از طرفی احداث کانال های جمع آوری رواناب در گستره شهر و به خصوص در زون های 4 تا 6 و 11تا 16 ضروری بوده و این امر می تواند باعث کاهش خسارات مالی و جانی احتمالی در این مناطق شده و از ایجاد مناظر زشت و ناراحت کننده در هنگام بارش های رگباری بهاری بکاهد.

تغییر کاربری اراضی یکی از فاکتور های مهم در تغییر وضعیت هیدرولوژیکی جریان، فرسایش و رسوب و گاهی اوقات منجر به مشکلات جدی در شرایط اکولوژیکی می گردد. هدف از این پژوهش بررسی وضعیت تبدیل بارش به رواناب حوزه در شرایط کاربری فعلی نسبت به شرایط بهینه است. بدین منظور پس از تهیه نقشه کاربری اراضی فعلی و نقشه توان اکولوژیکی حوزه (کاربری بهینه) اثرات کاربری اراضی روی تولید رواناب حوزه آبخیز نهر اعظم شیراز به وسیله اجرای مدل هیدرولوژیکی SCS (روش سرویس حفاظت خاک آمریکا) در دو حالت کاربری فعلی و بهینه موردبررسی قرار می گیرد. مقایسه سطوح کاربری ها در هر دو شرایط نشان می دهد که در کل در وسعت اراضی کشاورزی تغییر چندانی حاصل نشده است؛ اما در شرایط بهینه نسبت به شرایط فعلی 1/8 درصد از سطح اراضی شهری کاهش یافته و 18/17 درصد به سطح اراضی مرتعی افزوده می شود. همچنین نتایج نشان دهنده مقدار متوسط شماره منحنی 6/82 برای کاربری های فعلی و 2/75 برای کاربری های بهینه است. نتایج حاصل از برآورد ارتفاع رواناب در دو شرایط موردبررسی نشان می دهد که درصد کاهش ارتفاع رواناب در شرایط بهینه نسبت به فعلی با افزایش دوره بازگشت کمتر می شود، به طوری که بیشترین درصد کاهش ارتفاع رواناب مربوط به دوره بازگشت های 2، 5، 10 و 25 سال به ترتیب با 47/37، 97/29، 54/26 و 32/23 درصد است. این نتایج نشان می دهد که برنامه ریزی به منظور کاربری اراضی بر اساس استعداد آن ها نقش قابل توجهی در کاهش خسارات سیل و نیز هدررفت رواناب ها دارد.