لیقوان چای

با توجه به اهمیت تخمین صحیح رواناب در مدیریت حوضه و طراحی سازه های آبی، از گذشته تا به امروز روش های مختلفی برای مدل سازی بارش-رواناب ارائه شده است که اتومای سلولی یکی از جدیدترین آن ها می باشد. در این روش چشم انداز حوضه با شبکه ای از سلول ها تعریف گردیده و اندرکنش بین سلول ها با استفاده از قوانین حاکم بر فیزیوگرافی حوضه منجر به مدل سازی رواناب می شود. این مدل به GIS و تصاویر ماهواره ای وابستگی دارد و از اطلاعات مختلف DEM، کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیک خاک، بارش، شیب و غیره استفاده می-شود. در این تحقیق رواناب حوضه لیقوان چای در استان آذربایجان شرقی با استفاده از اتومای سلولی مدل سازی شده است. با توجه به سادگی، توانایی بالا، شی ءگرا بودن زبان پایتون و هماهنگی با محیط GIS برای برنامه نویسی به منظور پیاده سازی قوانین تخمین رواناب و گسترش آن بر اساس تکنیک اتومای سلولی از برنامه نویسی با زبان پایتون در GIS استفاده شده است. مقایسه نتایج با مقادیر مشاهداتی در دو ایستگاه هروی و لیقوان با استفاده از معیارهای کارایی ضریب همبستگی، نش- ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا نشان می دهد که دقت نتایج مطلوب می باشد. مزیت اصلی این روش علاوه بر سادگی و استفاده از قوانین ارتباطی واقع گرایانه، کسب اطلاعات رواناب برای هر نقطه دلخواه از حوضه به غیراز خروجی حوضه است که در این تحقیق برای شش نقطه در درون حوضه سری زمانی سیلاب استخراج گردید. با توجه به آماده بودن برنامه می توان رواناب را برای شرایط مختلف زمانی و مکانی نیز به راحتی تخمین زد یعنی رواناب بلندمدت حوضه و یا ناشی از بارش های لحظه ای را شبیه سازی نمود.

امروزه سیل به عنوان یکی از مهم ترین مخاطرات محیطی شناخته شده در طبیعت است. کشور ایران به دلیل برخورداری از شرایط طبیعی مساعد برای سیل خیزی در زمره کشورهای حادثه خیز از نظر وقوع این مخاطره است. هدف اصلی این پژوهش تعیین پهنه های سیل خیز و سیل گیر حوضه لیقوان چای تبریز است. جهت انجام این کار از مدل ترکیبی فرآیند تحلیل شبکه و منطق فازی به همراه 12 پارامتر طبیعی استفاده شده است. بر اساس مدل فرآیند تحلیل شبکه برای سیل خیزی، معیارهای شیب(187/0)، جنس سازند(125/0) و برای سیل گیری نیز پارامترهای شیب(229/0)، انحنای پلان (2/0) بیشترین ضریب تأثیر را داشته اند. بر اساس نتایج، بخش های جنوبی حوضه با قرارگیری در پهنه هایی با پتانسیل خیلی زیاد و زیاد، به عنوان سیل خیزترین بخش های حوضه معرفی شده اند. این مناطق به خاطر سنگ بستر آتشفشانی، نفوذپذیری پایین، شیب زیاد، دریافت بارش بیشتر و تراکم شبکه آبراهه بالا قابلیت تولید روآناب بالایی را دارا هستند و از این نظر در کلاس طبقات با پتانسیل خیلی زیاد و زیاد قرار گرفته اند. از نظر سیل گیری نیمه شمالی حوضه بیشترین پتانسیل سیل گیری را دارد. این مناطق عمدتاً زمین های اطراف رودخانه های اصلی، زمین های پست و هموار بخش خروجی حوضه را در بر می گیرند. از نظر تقسیمات واحدهای اراضی این مناطق عمدتاً به عنوان زمین هایی با پستی و بلندی کم و شیب نسبی کمتر از 10 درصد می باشند که اغلب نواحی حاشیه ای رودخانه ها، تراس های قدیمی و جدید را در بر می گیرند. این مناطق با ویژگی هایی همچون شیب کم، ارتفاع نسبی پایین، فاصله کم از رودخانه و انحنای پلان و پروفیل مقعر مشخص شده اند.

در این پژوهش به ارزیابی مکانی خطر وقوع زمین لغزش در سطح حوضه آبخیز لیقوان چای پرداخته شد. حوضه آبخیز لیقوان چای با مساحتی در حدود 200 کیلومترمربع در محدوده سیاسی- اداری شهرستان تبریز واقع شده است. به منظور پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش در سطح حوضه آبخیز لیقوان چای از 9 متغیر مکانی بهره گرفته شد. برای تعیین وزن هر یک از متغیرها از مدل فرایند تحلیل شبکه ای (ANP) در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده به عمل آمد. توجه هم زمان به روابط درونی و بیرونی بین معیارها مهم ترین مزیت مدل ANP نسبت به سایر مدل های تصمیم گیری چند معیاره می باشد. نتایج حاصل از مدل ANP نشان می دهد که سه متغیر شیب (با وزن 279/0)، سازندهای زمین شناسی (با وزن 224/0) و بارش (با وزن 165/0) موثرترین متغیرهای دخیل در رخداد زمین-لغزش در مقیاس حوضه آبخیز لیقوان چای می باشند. در واقع، این متغیرها با فراهم نمودن شرایط مستعد، وقوع زمین-لغزش های منطقه را کنترل می کنند. همچنین، پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش از طریق روی هم گذاری معیارهای تحقیق با استفاده از ضرایب حاصل از مدل ANP در چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نشان داد که در حدود 36 درصد از سطح حوضه در کلاس خطر زیاد و بسیار زیاد قرار گرفته است. بخش اعظمی از این پهنه ها در یالادست حوضه واقع شده اند. مشارکت همزمان چندین عامل از قبیل شیب زیاد، بارش بالا، سازندهای زمین شناسی حساس، وجود گسله ها و غیره باعث شده است که قسمت های بالادست حوضه لیقوان چای از شرایط مناسبی برای وقوع زمین لغزش برخوردار شوند.

مطالعه و بررسی فرآیند رسوب زایی به عنوان یکی از معضلات اساسی و مطرح در مدیریت حوضه های آبریز، بدون شناخت ماهیت پیچیده و عوامل مؤثر در وقوع آن امکان پذیر نیست. در تحقیق حاضر با هدف بررسی این عوامل در حوضه ی آبریز لیقوان چای، ابتدا دبی رسوب معلق، برای روزهایی بدون داده برداری با استفاده از مدل سازی رابطه ی بین دبی جریان و دبی معلق رسوب در برنامه ریزی ژنتیک برآورد شد. سپس برازش توابع رگرسیونی بین پارامترهای دبی متوسط جریان و بارش با دبی رسوب معلق در محیط برنامه ی SPSS و مدل سازی در برنامه ریزی ژنتیک در بازه ی زمانی فصلی انجام گرفت. نتایج نشان داد که بین متغیر دبی متوسط جریان و دبی رسوب معلق اثر معنی دار همراه با همبستگی بالای 90 % وجود داشته و بین متغیر بارش و دبی رسوب معلق اثر معنی دار همراه با همبستگی پایین نسبت به دبی متوسط جریان برقرار است. بالاترین میزان همبستگی بین بارش و دبی رسوب معلق در فصل بهار و پایین ترین میزان این همبستگی برای فصول پاییز و زمستان بوده است. در برنامه ریزی ژنتیک از 3 تیپ مدل استفاده شد و با توجه ب ه معیارهای ارزیابی، مدل دوم (دبی متوسط جریان و دبی رسوب معلق) دق یق ترین مدل نسبت به مدل های اول (بارش و دبی رسوب) و سوم (دبی متوسط جریان و بارش با دبی رسوب معلق) شناسایی شد. در بیشتر موارد وارد کردن متغیر بارش همراه با دبی متوسط جریان در مدل، از دقت آن کاسته است.

سیل به عنوان مخرب ترین پدیده طبیعی در ایران، همه ساله تلفات جانی و خسارات مالی بسیاری در نقاط مختلف کشور به بار می آورد. هدف از تحقیق حاضر تعیین مناطق حساس به وقوع سیلاب در حوضه آبریز لیقوان چای می باشد. برای این منظور با توجه به عوامل مؤثر در وقوع سیل، لایه های اطلاعاتی منطقه اعم از شیب، فاصله از آبراهه، گروه هیدرولوژیکی خاک، شماره منحنی، ارتفاع رواناب، لیتولوژی، کاربری و پوشش اراضی، تراکم آبراهه، ضریب گراویلیوس در هر یک از 23 زیرحوضه موجود با توجه به بررسی نقشه ها، گزارش ها، تصاویر ماهواره ای و بررسی های میدانی تهیه گردید. تمامی لایه های اطلاعاتی با توجه به میزان تأثیرگذاری معیارهای مذکور و زیرمعیارهای آن ها با نظر کارشناسی وزن دهی گردید. جهت وزن دهی به معیارها از روش سلسله مراتبی و برای وزن دهی به زیرمعیارها، فازی سازی صورت گرفت. سپس با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره و روش ترکیب خطی وزن دار (WLC) پهنه بندی خطر وقوع سیل در پنج کلاس استخراج گردید. نتایج حاصله نشان می دهد که 28 درصد از مساحت کل حوضهدر کلاس خطر زیاد و خیلی زیاد واقع شده است و از لحاظ مکانی این پهنه ها تقریباً در ورودی محدوده شهر تبریز قرار دارند. با توجه به این که هر سال به دلیل وقوع سیل در مناطق ورودی شهر تبریز آسیب ها و خسارت های جانی و مالی زیادی وارد می شود لازم است اقدامات اساسی در بالادست حوضه به ویژه در مناطق با پهنه سیل خیزی بالا صورت گیرد. این اقدامات را می توان در راستای اجرای برنامه های مدیریت جامع حوضه آبریز، مدیریت ریسک سیل و آبخیزداری برنامه ریزی نمود به گونه ای که در دراز مدت علاوه بر بهبود وضعیت پوشش گیاهی در سطح حوضه، منجر به کاهش آسیب های جانی و مالی وارده گردد.

سیلاب یکی از رایج ترین مخاطرات طبیعی جهان قلمداد می شود که سالانه موجب خسارات جانی و مالی فراوانی در سراسر جهان می گردد. از این رو توسعه مدل های پهنه بندی و پیش بینی وقوع سیلاب جهت اتخاذ تصمیمات بهینه پیش از وقوع سیلاب و پس از آن و نیز مدیریت آن بسیار مهم و ضروری می باشد. هدف از این پژوهش، تعیین پهنه های خطر وقوع سیلاب، در حوضه رودخانه خیاو چای با استفاده از مدل تحلیل شبکه می باشد. جهت اجرای این مدل در منطقه از داده های مختلفی همچون بارش، کاربری زمین، خصوصیات مورفولوژیک دامنه ها مثل تحدب و تعقر، همگرایی و واگرایی دامنه ها ، شیب دامنه ها، شاخص پوشش گیاهی (NDVI)، فاصله از رودخانه های اصلی و تراکم شبکه زهکشی استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدل تحلیل شبکه ای بیانگر این واقعیت می باشد بیش از 15 درصد از حوضه تحت تأثیر خطر وقوع سیلاب با پتانسیل بسیار بالا قرار دارد که به طور عمده در پایین دست حوضه واقع شده است، این سطوح اغلب شیب کمتر از 35 درصد، با درصد پوشش گیاهی کم، سطوح همگرا با پروفیل مقعر، نواحی پست و حاشیه رودخانه ها را تشکیل می دهند. تحلی ل وزن های نهایی منتج از مدل ANP ، نشان می دهد که در رابطه با خطر وقوع سیلاب، عامل شیب با مقدار (99/0) و عامل سنگ شناسی با مقدار 822/0 با توجه به کنترل زیادی که بر میزان و چگونگی نفوذ و تخلیه رواناب از سطح حوضه دارن د، از بیش ترین می زان اهمیت و تأثیر برخوردار هستند و شاخص SPI با 226/0 و شاخص STI با 065/0 نسبت ب ه عوام ل دیگ ر دارای اهمیت کمتری هستند.