نام پژوهشگر: کاکا شاهدی

بررسی خوامل موثر در پتانسیل سیل خیزی (مطالعه موردی حوزه آبخیز چالوس)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه مازندران - دانشکده منابع طبیعی 1390
  محمد علی اسحق نیموری   عطاالله کاویان

برآورد دبی های حداکثر لحظه ای با استفاده از مدل، درمطالعات آبخیزداری، طراحی سازه های آبی و... درصورت کافی بودن داده های آماری مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که بسیاری از رودخانه ها فاقد ایستگاه هیدرومتری می باشند لذا هیدرولوژیست ها با آگاهی از تأثیر ویژگی های فیزیوگرافیک و بارش حوضه ها سعی دارند تا از این طریق به نتایج مطلوبتری در برآورد دبی حداکثر لحظه ای دست یابند، در حوزه های بزرگ،روندیابی سیل تا زیرشاخه ها مشکل ودر بعضی مواقع غیرممکن بوده، از طرفی اکثر طرح های آبخیزداری در مناطق مجهز به ایستگاه هیدرومتری انجام گردیده ونیز در بسیاری ازطرح های سازه ای، به حداکثر دبی لحظه ای حوزه آبخیز یا سیلاب های بزرگ نیاز می باشد. . این تحقیق به بیان قابلیت های wms می پردازد و از این مدل برای آ نالیز حساسیت وتخمین دبی پیک ناشی از آن با توجه به شرایط رطوبتی خاک و زما ن تمرکز (به روش scs) در حوضه آبخیزچالوس واقع درشهرستان چالوس دراستان مازندران استفاده شده است. و همچنین به بررسی آبراههای مهم سیلابی با استفاده از مطالعات فیزیوگرافی و هیدرولوژیکی، و راهکارهای مدیریتی جهت کاهش خطر سیل و کنترل آن پرداخته شده است. در امر بروز سیلاب فاکتورهای متعدد اقلیمی، فیزیکی و ادافیکی دخیل می باشند که هر یک به نوبه خود بسته به شرایط منطقه ای دبی اوج سیلاب موثر می باشند از جمله خصوصیات فیزیکی می توان به ضرایب شکل حوزه، شیب حوزه پروفیل طولی آبراهه ها، زمان تمرکز و از خصوصیات ادافیکی می توان به cn حوزه و… و از عوامل اقلیمی می توان بشدت بارندگی اشاره نمود.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفیت آب با استفاده از روشهای آماری (مطالعه موردی: رودخانه نکا، استان مازندران)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1390
  سعید فریادی   محمود حبیب نژاد زوشن

آلودگی آب در دهه های اخیر به یک تهدید جدی و در حال گسترش برای جامعه انسانی و اکوسیستم های طبیعی تبدیل شده است، بنابراین بررسی تغییرات کیفیت آب یکی از موضوعات مهم جهت استفاده بهینه از آن می باشد، برای ارزیابی کیفیت آب در ایستگاه ها و زمانهای مختلف، ابتدا باید چند عنصر (پارامتر) به طور جداگانه در مکانهای مختلف یا در یک دوره زمانی خاص اندازه گیری شود، سپس به منظور بررسی همزمان این عنصرها و همچنین موضوع انسانی یا معدنی بودن منشا آنها می توان از روش های چند متغیره قوی و آنالیزهای کاوشی داده ها استفاده کرد. در این مطالعه، تغییرات مکانی و زمانی پارامترهای کیفیت آب و موضوع معدنی یا غیر معدنی بودن آنها در 4 ایستگاه از رودخانه نکا (سفید چاه، گلورد، آبلو و نهرآبلو) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور آمار ماهانه 10 پارامتر، شامل tds،ec ، k، na،cl ، so4، ca،mg ،sar و hco3 در طول 6 سال (1385-1379) با روش های آماری آنالیز مولفه های اصلی (pca) و آنالیز خوشه ای (ca) تجزیه و تحلیل گردید. در مورد تغییرات مکانی نتایج نشان داد که مقدار عناصر از سفیدچاه به نهرآبلو (از بالادست رودخانه به پائین دست آن) کاهش می یابد. با استفاده از نتایج حاصل از pca می توان پی برد که عامل همه عناصر (پارامتر ها)، معدنی (زمین شناسی و خاکشناسی) می باشد همچنین در مورد هر جهار ایستگاه از بین10 مولفه pca، دو مولفه اول آن مولفه های اصلی می باشند و در پی آن با استفاده از نتایج ca می توان دریافت که عامل عناصری مانند mg]، caو [hco3 سازندهای آهکی یعنی کلسیت ها و دولومیت های منطقه می باشد، همچنین عامل پارامتر های sar]،na و [so4رس، مارن، دیوریت و توف سبز و عامل k] و[cl شیست ها می باشند. در رابطه با بررسی تغییرات زمانی باید گفت که از بین10 مولفه pca، تنها مولفه اول آنها جزء مولفه های اصلی می باشد که این امر حاکی از اهمیت همه پارامترها در آلودگی آب است، در ضمن جابجایی دو عنصر cl و k درخوشه ها می تواند بدلیل مقدار این عناصر در سنگ های مختلف و همچنین متفاوت بودن فرسایش در سال های مختلف باشد.

:شبیه سازی و پیش بینی عمق سیل گرفتگی سیلاب شهری (مطالعه موردی: شهر بابلسر)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1390
  مصطفی رشیدپور   کاکا شاهدی

چکیده با توجه به رشد سریع شهرسازی و شهر نشینی در ایران، مشکلاتی از جمله آب گرفتگی معابر سطح شهر، انتشار آلودگی های زیست محیطی و خطرات ناشی از گسترش سیلاب بواسطه عدم وجود سیستم زهکشی مناسب و نابسامانی کانال ها و مسیل ها از معضلات اساسی بسیاری از حوضه های شهری ایران به شمار می آیند. هدف از این مطالعه شبیه‏سازی سیلاب شهری ناشی از بارش های رگباری بر بخشی از سطح حوضه ی شهری بابلسر بدون ارتباط با مناطق رودخانه ای و سیلاب دشت ها، به منظور تعیین نقاط آسیب این نوع سیلاب ها و مدیریت صحیح رواناب در این حوضه ی شهری است. در راستای مدیریت و برنامه ریزی منابع آب شهری مدل های بسیاری با درجات مختلفی از پیچیدگی توسعه داده شده است . mike swmm ؛ یک بسته ی نرم افزاری قدرتمند برای تجزیه و تحلیل سیستم های سیلاب رو و فاضلاب رو می باشد و در این مطالعه به منظور شبیه سازی هیدرودینامیکی سیلاب مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی های هیدرولوژیکی و هیدرولویکی سیلاب با مقادیر واقعی که از رخداد های بارش و رواناب پایش شده بدست آمده است نشان می دهد، مدل مورد نظر توانایی خوبی در شبیه سازی سیلاب در حوضه شهری داشته و همچنین سیستم زهکشی موجود در بسیاری از نقاط کفایت لازم برای عبور دبی طراحی را ندارد. کلمات کلیدی: سیلاب شهری- حوضه شهری- سیستم زهکشی- بابلسر

اولویت بندی زیرحوضه ها بر اساس عوامل مورفومتریک و کاربری اراضی با استفاده از تکنیک های rs وgis
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1390
  حمید دارابی   کاکا شاهدی

چکیده عموما سه ویژگی اساسی حوضه آبخیز شامل خاک، پوشش گیاهی و توپوگرافی تغییرات هیدرولوژیک را در قالب فرایندهای بارش- رواناب و فرسایش اداره می کنند. دو ویژگی خاک و توپوگرافی، تغییرات کوتاه مدت ندارند و می توان آنها را جزء عوامل ایستا محسوب کرد. لیکن تغییر در واکنش هیدرولوژیک یک حوضه آبخیز در مقیاس زمانی میان مدت و بلند مدت به نوع و توزیع پوشش گیاهی بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر اولویت بندی سیل خیزی زیرحوضه-های آبخیز پل دوآب شازند بر اساس پارامترهای مورفومتریک و تغییرات کاربری و پوشش اراضی با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی، آنالیزهای چند متغیره و تکنیک های gis و rs می باشد. برای این منظور ابتدا اقدام به استخراج زیرحوضه ها و همچنین پارامترهای مورفومتریک آنها در محیطgis و ilwis بر مبنای مدل رقومی ارتفاعی (dem) شد. سپس داده های سنجنده mss (1352) و liss iii (1387) به ترتیب مربوط به ماهواره های لندست و irs پس از اعمال تصحیحات هندسی و رادیومتریک به منظور استخراج نقشه های کاربری اراضی با استفاده از الگوریتم طبقه بندی نظارت شده و روش حداکثر احتمال استفاده شدند. در نهایت پس از تهیه نقشه کاربری اراضی مربوط به سال-های 1352 و 1387 و تلفیق با نقشه گروه های هیدرولوژیک خاک در محیط gis نقشه شماره منحنی سال های مربوطه به دست آمد. سپس مدل هیدرولوژیک hec-hms با استفاده از روش نفوذ شماره منحنی (cn) و آبنمود واحد scs در سطح زیرحوضه ها و نیز به روش روندیابی ماسکینگام در شبکه رودخانه ها در مقابل داده های بارش- رواناب مشاهده ای، واسنجی و اعتباریابی شد و به این ترتیب دبی طرح با دوره بازگشت های مختلف برای هر زیرحوضه بدست آمد. در نهایت به منظور اولویت بندی زیرحوضه ها بر اساس پارامترهای مورفومتریک وهمچنین تغییرات کاربری اراضی از تجزیه و تحلیل عاملی استفاده شد. بدین منظور ابتدا 16 پارامتر فیزیوگرافی و اختلاف دبی طرح با دوره های بازگشت های مختلف طی دوره مورد مطالعه وارد نرم افزار آماری spss شد. نتایج نشان داد که برای پارامترهای مورفومتریک چهار عامل (طول حوضه، طول جریان سطحی، ضریب گردی و شیب متوسط حوضه) بیشترین قابلیت را درتبیین واریانس داده ها دارند، که عامل های اول، دوم، سوم و چهارم به ترتیب هر کدام 15/46، 11/18، 52/15 و 15/7 درصد و در مجموع 94/86 درصد از واریانس داده ها را در بر می گیرند. همچنین برای دبی طرح با دوره بازگشت های مختلف، یک عامل (دبی طرح 25 ساله) در مجموع 02/92 درصد از واریانس را در بر دارد. در نهایت بر اساس تغییرات کاربری اراضی و عوامل مورفومتریک اولویت های اول تا سوم به ترتیب مربوط به زیرحوضه های شماره 22، 11، 4 و 13، 7، 5 می باشند.

بررسی روند تغییرات کیفیت منابع آب زیزمینی (مطالعه موردی؛ دشت شیراز، استان فارس)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  سعید کریمی   محمود حبیب نژاد روشن

در سال های اخیر، بیشتر تحقیقات در کشور های صنعتی از مسئله بهره برداری و تامین آب های زیرزمینی به مسئله کیفیت آب زیرزمینی تغییر یافته است. دشت شیراز قسمتی از حوضه آبخیز دریاچه مهارلو است. کیفیت آبخوان این دشت در دوره مورد مطالعه روند نزولی داشته است. این نتیجه در بررسی پارامتر های کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از آزمون من-کندال تایید می شود. بررسی نقشه های هم مقدار کاتیون و سختی کل نشان داد که مقدار آن ها افزایش یافته و بیشترین غلظت در نواحی جنوبی و کمترین غلظت این عوامل در نواحی شمالی و ابتدایی دشت می باشد. بر اساس طبقه-بندی آب آبیاری طبق نظر ویلکوکس در حال حاضر آبخوان دشت در دو کلاس c3s1 و c4s1 قرار می گیرد که دارای آب شور و خیلی شور است. بر اساس طبقه بندی شولر در حال حاضر دشت دارای آب در کلاس قابل قبول و نامناسب می باشد که این نشان دهنده افت کیفیت آب در دشت شیراز است. نتایج پایش خشکسالی نشان داد که شدید ترین خشکسالی در دوره مورد مطالعه رخ داده است و میزان بارندگی کاهش یافته است. با توجه به هیدروگراف واحد دشت شیراز در دوره آماری 90-1372 سطح آب زیرزمینی دارای سیر نزولی بوده که به طور کلی سطح آب زیرزمینی 98/5 متر افت داشته است. نقشه های تراز آب زیرزمینی نیز افت در سطح آب زیرزمینی را نشان می‏دهند. نتایج بررسی همبستگی نشان داد که بین بارش و سطح آب زیرزمینی همبستگی معنی داری وجود ندارد اما سطح آب زیرزمینی با بهره برداری و عوامل کیفیت آب دارای یک همبستگی معنی دار منفی در سطح 99% است.

بررسی پتانسیل سیل خیزی با استفاده از مدل scs (مطالعه موردی حوضه شهرچای ارومیه).
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  سیاوش بابایی   کریم سلیمانی

چکیده یکی از مهمترین اقدامات مورد نظر در پروژه‏های مدیریت سیلاب، بررسی میزان مشارکت زیرحوضه‏های مختلف یک آبخیز در تعیین مولفه‏های مختلف سیلاب خروجی از حوضه است. با توجه به نبود ایستگاه‏های هیدرومتری در محل خروجی تمام زیرحوضه‏ها، تحقق هدف مذکور نیازمند شبیه‏سازی فرآیند بارش-رواناب در زیرحوضه‏ها از طریق مدل‏های هیدرولوژیکی می‏باشد.تحقیق حاضر به اولویت‏بندی سیل‏خیزی زیرحوضه‏های آبخیز شهرچای ارومیه با مساحت 408 کیلومترمربع بر دبی اوج و حجم سیلاب، با استفاده از مدل hec-hms پرداخته است. در این تحقیق پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز برای تهیه هیدروگراف سیل، از روش شبیه‏سازی هیدرولوژیکی scs در تبدیل رابطه بارش- رواناب در سطح زیرحوضه‏ها و نیز روندیابی آبراهه‏های اصلی به روش ماسکینگام به منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوضه استفاده شد. اولویت‏بندی زیرحوضه‏ها از نظر سیل‏خیزی با کاربرد مدل hec-hms محاسبه شده و واسنجی لازم برای پارامترهایی چون تلفات اولیه، شماره منحنی و زمان تأخیر صورت گرفت. سپس با حذف متوالی و یک به یک زیرحوضه‏ها از فرآیند روندیابی داخل حوضه، میزان مشارکت آنها در دبی اوج و حجم سیل خروجی حوضه، تعیین و اولویت‏بندی مربوطه انجام گرفت. نتایج اولویت‏بندی نهایی زیرحوضه‏ها بر اساس مشارکت در دبی خروجی کل حوضه به ازای واحد سطحنشان داد، زیرحوضه شماره چهار دارای اولویت اول و همچنین زیرحوضه شماره هشت دارای اولویت آخر می‏باشند. به این ترتیب، ارتباط بین مشارکت سیل زیرحوضه‏ها با مساحت آنها غیرخطی است. لذا با تمرکز عملیات آبخیزداری و کنترل سیلاب بر اساس اولویت‏ها و مناطق تعیین شده، ضمن دسترسی به اهداف تحقیق، کاهش قابل توجهی در هزینه‏های اجرایی طرح پیش‏بینی می‏گردد.

ارزیابی تاثیر تغییر کاربری اراضی بر بیلان آب زیر زمینی با استفاده از تکنیک های rs وgis (مطالعه موردی دشت نکا- بهشهر، استان مازندران)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  محمد حسین فرهودی   کریم سلیمانی

شناخت منابع آب به خصوص آب های زیرزمینی موجب مدیریت صحیح مصرف و حفظ این منابع پر ارزش می شود. از طرف دیگر، در حال حاضر تغییر کاربری اراضی، به صورت غیر اصولی از مهم ترین معضلات کشور می باشد و این تغییرات بر روی منابع آب زیرزمینی اثر گذاشته و کمیت و کیفیت آب زیرزمینی را تغییر می دهد. حوضه آبخیز نکارود در شرق نکا و شمال بهشهر واقع شده است. در چند دهه اخیر به دلیل افزایش فعالیت کشاورزی و توسعه شهری کاربری اراضی تغییر کرده، که این تغییر بر روند بهره برداری از منابع آب موثر بوده و اثرات مهمی را بر منابع آب زیرزمینی، برجای گذاشته است. در این تحقیق با استفاده از تصویر ماهواره لندست، سنجنده tm سال 2011 نقشه کاربری اراضی حوضه آبخیز نکارود بدست آمد و تغییرات کاربری اراضی در طول 17 سال (73-1391) تهیه شد. سپس عوامل ورودی و خروجی آبخوان حوضه مورد نظر، بررسی و میزان آبدهی از هر یک از پارامترها محاسبه و بیلان آب زیرزمینی حاصل شد. نتایج تغییر کاربری نشان داد جنگل، زمین کشاورزی و باغ و پهنه آبی به ترتیب 8212، 5747 و 2776 هکتار کاهش یافته و وسعت مناطق شهری و تاسیسات، مراتع و زمین های دیم کم بازه به ترتیب 7775 و 8961 هکتار افزایش یافته است. از طرف دیگر نتایج حاصل از بیلان آب زیرزمینی حاکی از آن است که در طول 17 سال، حجم ذخیره آبخوان از 44/67 به 81/32 میلیون متر مکعب رسیده است. حجم ذخیره آبخوان 63/34 میلیون مترمکعب کاهش یافته و تراز آب زیرزمینی 12/1 متر افت نموده است. نتایج کلی نشان می-دهد که به دلیل تغییر اشتباه کاربری اراضی، تخریب جنگل ها، بهره برداری بیش از حد و توسعه شهری، ذخایر آب زیرزمینی کاهش محسوس پیدا نموده است.

بررسی تاثیرسدهای اصلاحی برروی جریان با استفاده از مدل hec-hms و تکنیک gis (مطالعه موردی حوزه آبخیز گوشک آباداستان خراسان رضوی)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  حمیدرضا عبدالهی   قربان وهاب زاده

چکیده کشور ایران به لحاظ موقعیت خاص جغرافیایی، در اکثر مناطق، از اقلیمی خشک و نیمه خشک برخوردار بوده که همه ساله با وقوع سیلاب های فصلی با خسارت های جبران ناپذیری مواجه است. تحقیق حاضر به بررسی تاثیر اقدامات آبخیزداری روی سیلاب به روش کمی و کیفی در حوضه آبخیز گوشک آباد خراسان رضوی با استفاده از مدل hec-hms و آزمون کای اسکوئر پرداخته است. حوضه آبخیز گوشک آباد با مساحت 61/44 کیلومترمربع در شمال شرق ایران بین عرض های جغرافیایی ?23.2?45?36 تا ?39.1?38?36 شمالی و طول های ?32.1?39?59 تا ?55.1?33?59 شرقی قرار دارد. در این تحقیق پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز، از روش شبیه سازی هیدرولوژیکی scs در تبدیل رابطه بارش-رواناب در سطح زیرحوضه ها استفاده شد. محاسبه دبی اوج و حجم سیلاب با کاربرد مدل hec-hms و واسنجی لازم برای پارامترهایی چون تلفات اولیه، شماره منحنی و زمان تاخیر صورت گرفت. برای ارزیابی کیفی با استفاده از پرسشنامه اقدام به جمع آوری اطلاعات گردید و سپس با آزمون کای اسکوئر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که دبی اوج و حجم سیلاب پس از انجام اقدامات آبخیزداری به ترتیب به میزان 94/38 و72/25درصد کاهش داشته است. ارزیابی کیفی اقدامات آبخیزداری از طریق پرسشنامه، نمایانگر کاهش تعداد سیل، میزان گل آلودگی آب ها، افزایش میزان محصولات زراعی، کاهش مهاجرت و همچنین کاهش زمین های بایر بر اثر اقدامات آبخیزداری می باشد که از لحاظ آماری نیز معنی دار می باشد. کلمات کلیدی: گوشک آباد، hec-hms، اقدامات آبخیزداری، شبیه سازی هیدرولوژیکی.

انتخاب مکان های مناسب جهت احداث سدهای اصلاحی با استفاده از شاخص های مورفومتریک و تکنیک gis مطالعه موردی: )حوزه سد سیازاخ استان کردستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  معروف امامقلی   کاکا شاهدی

امروزه مسئله فرسایش و رسوب که سبب فقیر شدن زمین های حاصل خیز، پایین آمدن کیفیت آب های سطحی، کاهش حجم مخازن سدها و تهدید غذایی از مشکلات پیش روی جوامع انسانی است. کشورهای جهان سوم و در حال توسعه نیز از این قضیه مستثنی نبوده و از سویی دیگر بدلیل کمبود منابع مالی در این کشورها برنامه ریزی دقیق و علمی برای مبارزه با این معضل و اولویت بندی حوزه ها برای استفاده بهینه از منابع مالی محدود امری ضروری است. از این رو در تحقیق حاضر سعی شده است با استفاده از تکنیک های نوین اقدام به تعیین مناطق مناسب جهت اجرای عملیات سدهای اصلاحی شود. که با توجه به پیچیدگی های زیاد، در ضمینه دخالت پارامتر-های موثر و ناهمگون بودن مناطق و حجم بالای اطلاعات مورد نیاز جهت تصمیم گیری در انتخاب مناطق مناسب، در این تحقیق از سامانه تصمیم یار مکانی در محیط gis arc-، در حوضه سیازاخ واقع در استان کردستان استفاده شده است. به نحوی که برای مکان یابی مناطق مناسب اقدام به جمع آوری اطلاعات پایه، بررسی ها و بازدید-های میدانی، تهیه نقشه ها و جداول اطلاعاتی مورد نیاز به کمک نرم افزارهای arc-gis، autodeskmap، envi، expert choice، شده است. سپس مدل شاخه درختی شامل تعیین سطوح سلسله مراتبی متشکل از هدف، معیارها و زیرمعیارها طراحی گردید. در مرحله بعد استانداردسازی عوامل و وزن دهی معیارها و زیرمعیارها براساس فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و مقایسات زوجی معیارها و زیرمعیارها با ارزش های ارجحیتی یک تا نه و نرخ ناسازگاری کمتر از یک دهم در محیط نرم افزاری expert choice انجام پذیرفت. سپس با تلفیق معیارهای کمی شامل معیارهای فرسایش، رواناب، دسترسی حوزه و ویژگی های مرتبط به حوزه و معیار کیفی حوزه که در این تحقیق مسائل اقتصادی -اجتماعی حوزه در نظر گرفته شد، که هر کدام از این معیارها شامل چندین زیرمعیار هستند نقشه اولویت بندی حوزه در محیط gis با تهیه نقشه معیارها و زیر معیارها آماده شد، نقشه آبراهه های حوزه به نقشه اولویت بندی شده اضافه شد و از 948 آبراهه حوزه 36 آبراهه با قرار گیری در صحفه گسترده نرم افزار expert choice اولویت بندی شدند

بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی با روش حد آستانه متغیر (مطالعه موردی: حوضه آبخیز کرخه)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  مهشید کریمی   کاکا شاهدی

خشکسالی به عنوان یک رویداد اقلیمی می تواند با کمبود منابع آبی باعث بروز چالش در کشورها گردد. در کشور ما خشکسالی یک پدیده مهمی است که منجر به ایجاد مشکلات زیادی در سال های اخیر شده است. حوضه کرخه از منابع مهم آبی است که در غرب کشور واقع شده است. تحقیق حاضر سعی دارد با تحلیل خشکسالی هیدرولوژیکی گامی در جهت فهم بهتر خشکسالی در حوضه آبخیز کرخه بردارد. در این تحقیق سری های زمانی دبی روزانه 13 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوضه آبخیز فوق بررسی شدند. برای آنالیز خشکسالی هیدرولوژیکی روش های حد آستانه ثابت و متغیر، به کار گرفته شد و دوره های خشکسالی استخراج گردید. نتایج نشان داد که شدت و مدت خشکسالی هیدرولوژیکی حاصل از دو حد آستانه ثابت و متغیر متفاوت می باشد. تعداد کل خشکسالی های اتفاق افتاده در تمام ایستگاه ها که با روش حد آستانه ثابت و متغیر محاسبه شد به ترتیب برابر با 677 و 1616 مورد می باشد. بیشترین حجم کمبود و بیشترین تداوم خشکسالی در هر دو روش ثابت و متغیر در بیشتر ایستگاه ها بعد از سال 1377رخ داده است. آنالیز فراوانی پارامترهای خشکسالی نشان داد که توزیع های احتمالاتی لوگ نرمال، ویبول، نمایی دوگانه، گاما، جانسون و gp برای سری های حداکثر سالانه حجم کمبود و تداوم خشکسالی مناسب می باشد. نتایج نشان داد که در روش حد آستانه ثابت برای سری های حداکثر حجم کمبود، توزیع جانسون با تطابق بر 5/38 درصد از ایستگاه ها و برای سری های حداکثر تداوم، توزیع نمایی دوگانه و جانسون با تطابق بر 23 درصد ایستگاه ها بیشترین تناسب را داشته اند. همچنین در روش حد آستانه متغیر برای سری های حداکثر حجم کمبود، توزیع ویبول و gp با تطابق بر 77 درصد از ایستگاه ها و برای سری های حداکثر تداوم، توزیع gp با تطابق بر 54 درصد ایستگاه ها مناسب می باشد. بر این اساس دوره بازگشت خشکسالی ها نیز محاسبه گردید و امکان پیش بینی خشکسالی در سال های آینده فراهم شد

ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر دبی جریان با کاربرد مدل بارش-رواناب (مطالعه موردی؛ حوضه آبخیز تمر، استان گلستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده مرتع و آبخیزداری و شیلات و محیط زیست 1392
  مریم دوستی   محمود حبیبب نزاد روشن

صنعتی شدن جوامع و افزایش گازهای گلخانه ای در دهه های گذشته باعث افزایش دمای کره زمین و تغییر دیگر پارامتر های اقلیمی شده است که در نوشته های علمی به آن پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی اطلاق می شود. این واقعه، اثرات قابل توجهی بر چرخه آبی و سیستم منابع آب در سراسر جهان دارد. تغییرات اقلیم باعث تغییر در مدت، شدت و زمان بارش در مناطق مختلف کره زمین می-شود، و نیز باعث تغییر در حجم، زمان و مدت رواناب می شود که این اتفاقات درک بهتر را از تغییر اقلیم و پیامدهای آن در یک حوضه آبخیز برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب ضروری می سازد. در این تحقیق به بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه تمر واقع در استان گلستان در دهه های آتی پرداخته شد. بدین منظور داده های مدل گردش عمومی جو hadcm3 با به کارگیری مدل lars-wg طبق دو سناریوی a2 و a1b برای منطقه مورد نظر ریز مقیاس شدند و برای شبیه سازی پارامترهای بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر و تابش در دو دوره 2030-2011و 2065-2046 مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور مدل lars-wg با معرفی پارامترهای اقلیمی دوره پایه 2011-1981 (به عنوان دوره پایه) مورد واسنجی و صحت سنجی قرار گرفته و با معیارهای (nse)، (rmse) و (mae) ارزیابی گردید، و پس از اطمینان از توانایی مدل، پارامترهای اقلیمی برای دوره های آتی شبیه سازی گردید. نتایج حاکی از افزایش بارندگی، افزایش دما و کاهش ساعات آفتابی در هر دو دوره 2030-2011 و 2065-2046 می باشد، ضمن آنکه تغییرات دمای کمینه نسبت به دمای بیشینه در هر دو دوره بیشتر خواهد بود. همچنین سناریوی a2 در هر دو دوره آتی تغییرات بیشتری را نسبت به سناریوی a1b نشان داده است. در مرحله بعد به منظور شبیه سازی اثر تغییرات جریان روی هیدرولوژی در منطقه مورد مطالعه رواناب حوضه با کاربرد مدل بارش –رواناب ihacres در مقیاس روزانه برای دوره پایه 2011-1981 شبیه سازی شد. در نهایت با معرفی سری های زمانی دما و بارش ریز مقیاس شده به مدل بارش-رواناب ihacres، سری بلند مدت رواناب روزانه در دوره های آتی تولید گردید. نتایج به دست آمده در این بخش نشان داد که رواناب در هر دو دوره آتی کاهش خواهد یافت. این کاهش در سناریوی a2، به میزان 32% برای دوره 2030-2011 و 45% برای دوره 2065-2046 خواهد بود. همچنین بیشترین میزان کاهش در هر دو دوره مربوط به سناریوی a1b و به میزان 50% برای دوره 2030-2011 و 58% برای دوره 2065-2046 خواهد بود. ضمن آنکه بیشترین کاهش در مقدار رواناب در هر دو دوره مربوط به ماه های مارس، آوریل و می می باشد.

پهنه بندی سیلاب با استفاده از مدلhec-ras(مطالعه موردی: نکارود)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1392
  پیام ابراهیمی   کاکا شاهدی

حوزه آبخیز نکا در گذشته با سیلاب های متعددی همراه بوده و همواره خسارات جبران ناپذیری را در پی داشته است. بنابراین اطلاع از نوع کاربری اراضی و تغییرات آن در طی زمان از موارد مهم در برنامه ریزی و سیاست گذاری کشور می باشد؛ از این رو نقش مدیریتی حوزه های آبخیز در کاهش خسارات سیل حائز اهمیت است. در این پژوهش، کاربری اراضی حوزه آبخیز نکا در سال 1379 با تصاویر سنجنده +etm و سنجنده irs-1d سال 1391 بر اساس پردازش رقومی حداکثر احتمال در محیط envi تهیه گردید. سپس مسیر 2 کیلومتری از بالادست شهر نکا توسط نقشه های پلان با مقیاس 1:1000 و ایجاد tin منطقه و الحاقیه ی hec-georas وارد محیط gis شدند. در نهایت داده ها وارد محیط نرم افزار hec-ras گردید و پهنه بندی سیلاب با تعیین ضریب زبری بستر به روش کاون در دوره بازگشت های 2، 3، 5، 10، 25، 50، 100 و 200 سال مشخص شد. نتایج حاصل از هر دو تصویر نشان داد صحت کلی تصاویر irs نسبت به+etm به میزان 3/190 درصد بیشتر بوده است. براساس نتایج به دست آمده از نقشه کاربری اراضی در محیط gis مربوط به سال 1379 و 1391، اراضی کشاورزی 8/39 درصد، اراضی غیرقابل استفاده 3/14، شهر 3/15 افزایش و در مقابل جنگل 13/24 درصد و مرتع 1/44 درصد کاهش از تغییرات را به خود اختصاص داد. نتایج حاصل از این پژوهش مقدار عمق آب گرفتگی و سطح پوشش سیلاب را به میزان 14/60درصد افزوده و ارتباط معنی داری با تغییر کاربری اراضی نشان می دهد. در نهایت تلفیق اطلاعات حاصل از تصاویر ماهواره ای و نرم افزارهای شبیه سازی پهنه ی سیلاب، ابزار مناسبی در تعیین محدوده سیل گیری و سیستم هشدار سیل ارزیابی می شود.

مدل سازی آبهای زیرزمینی با استفاده از مدل ریاضی modflow در حوضه دشت همدان - بهار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1392
  حمید رضا سرومرادیاری   کریم سلیمانی

امروزه دسترسی به منابع آب مطمئن و با کیفیت یکی از مهمترین چالش های دولت ها و ملت ها است.چرا که با افزایش جمعیت وفعالیت انسانها مصرف آب نیز زیادتر می شود. این در حالی است که مقدار آب موجود در کره زمین ثابت است و در نتیجه نیاز و وابستگی انسان به آب بیشتر می شود. بخش وسیعی از کشور ما نیز در مناطق خشک و نیمه خشک قرار گرفته است.از این رو برنامه ریزی صحیح و تخصیص آب برای مصارف مختلف رکن اصلی پایدار اقتصادی- اجتماعی کشور به شمار می رود. در کشورهایی که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان قرار دارند، به علت کمبود کلی آب، عدم دسترسی مطمئن به آب طی فصول و سالهای مختلف (نوسانات فصلی و سالانه) و عدم تطابق فصل بارش با فصل رشد گیاهان، اهمیت آب و لزوم بهره گیری بهینه از آن بحث جدیدی نیست در این مطالعه سعی می شود تا با کمک گیری از یک مدل ریاضی(modflow)، تحولات کمی و کیفی دشت همدان- بهار مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد. با توجه به هیدروگراف واحد محاسبه شده تغییرات حجم مخزن منفی میباشد. از بین پارامتر های ورودی به مدل k بیشترین نقش را در افزایش خطا داشت زیرا استخراج k از طریق ضخامت آبرفت(ضخامت زون اشباع) و نقشه های هم قابلیت انتقال صورت گرفته است. نتایج نشان داد که بیشترین اصلاح بر مقدار هدایت هیدرولیکی و کمترین اصلاح در مورد سنگ کف و توپوگرافی صورت پذیرفت. واسنجی صورت گرفته تا حد زیادی باعث بهبود وضعیت فوق گردیده است. سپس می توان از مدل شبیه سازی شده جریان آب جهت پیش بینی یا بهینه سازی منابع آب زیرزمینی سیستم آبخوان استفاده نمود. و نتایج حاصل از مدل در این تحقیق نشان می دهد که مقادیر سطح آب مشاهده شده و محاسبه شده توسط مدل به خوبی و با دقت بالایی محاسبه شده است. همچنین ضرائب هیدرودینامیکی در آبخوان محاسبه و کالیبره گردیده است.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از روش های آماری در دشت ساری- نکا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1392
  مولوده صادقی   محمود حبیب نژاد روشن

در این مطالعه تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی دشت ساری- نکا در 39 حلقه چاه طی سال های (1390- 1377) توسط تکنیک های آماری آنالیز واریانس یک طرفه (one-away anova)، آنالیز مولفه های اصلی (pca) و آنالیز خوشه ای (ca) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آنالیز واریانس یک طرفه (one-away anova) نشان داد که زمان بر تغییرات پارامتر های کیفیت آب زیرزمینی به جز پارامتر k و cl اثر معنی داری داشته که شامل کاهش مقادیر اکثر پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی (افزایش کیفیت آب) بوده است. همچنین مطالعه تغییرات مکانی پارامتر های کیفیت آب زیرزمینی آشکار نمود مکان نیز بر پارامتر های کیفیت آب زیرزمینی به جز ph اثر معنی داری داشته است است که شامل افزایش مقادیر پارامترهای کیفی (کاهش کیفیت آب) از جنوب دشت به سمت شمال می باشد. نتایج آنالیز مولفه اصلی (pca) ارتباط نزدیک بین آنیون ها، کاتیون ها، غلظت املاح محلول، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و سختی کل را در تمامی سال های مطالعاتی و دشت ساری- نکا نشان داد. همچنین پارامترهای mg, ca, th, ph در سال 90- 89، پارامترهای hco3, ph در سال های 78- 77 و 79- 78 و دشت ساری- نکا ارتباط نزدیکی باهم داشتند. پارامترهای hco3 در سال 88- 87، tds در سال های 79- 78 و 80- 79، k در سال های 81- 80 و 83- 82 و ph در سال های 80- 79، 82- 81، 83- 82، 84- 83، 85- 84، 86- 85، 87- 86، 89- 88 حضور معنی داری داشته اند. همچنین بررسی نتایج آنالیز خوشه ای (ca) نشان داد چاه های دشت ساری- نکا از نظر مقادیر پارامترهای کیفیت آب در چهار خوشه قرار گرقتند.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب سطحی (مطالعه موردی; حوضه آبخیز تالار، استان مازندران)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1392
  علیرضا کاوه   کاکا شاهدی

چکیده در این مطالعه تغییرات زمانی-مکانی کیفیت آب سطحی حوضه آبخیز تالار، استان مازندران در شش ایستگاه طی سال های 1390-1382 توسط تکنیک های آماری آنالیز واریانس یک طرفه (one-way anova)، آنالیز مولفه اصلی (pca) و آنالیز خوشه ای (ca) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آنالیز واریانس یک طرفه (one-way anova) نشان داد که تغییرات زمانی و مکانی اثر معنی داری بر پارامترهای کیفیت آب سطحی حوضه آبخیز تالار داشته است. به طوری که طی دوره مطالعاتی (1390-1382) پارامترهای کیفیت آب روندی افزایش داشته (کاهش کیفیت آّب سطحی) و ایستگاه خطیرکوه-دوآب بیشترین و پل شاهپور کمترین مقادیر پارامترهای کیفیت آب را داشتند. نتایج آنالیز مولفه اصلی (pca) نشان داد در تمامی سال های مطالعاتی (1390-1382) به جز سال 1386-1385 (یک مولفه اول) دو مولفه اول؛ در ایستگاه شیرگاه-تالار دو مولفه اول؛ در ایستگاه های کیاکلا، پل شاهپور، پل سفید-تالار و پالند سه مولفه اول؛ در ایستگاه خطیرکوه-دوآب چهار مولفه اول، مولفه های اصلی توضیح دهنده تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفیت آب بودند. نتایج آنالیز خوشه ای (ca) نشان داد که ایستگاه های کیاکلا و شیرگاه-تالار در خوشه یک، ایستگاه های پل شاهپور و پالند در خوشه دوم، ایستگاه خطیرکوه-دوآب در خوشه سه و ایستگاه پل سفید-تالار قرار گرفتند. بررسی نتایج این مطالعه نشان داد علت تغییرات پارامترهای کیفیت آب سطحی (کاهش کیفیت آب) را در بعد زمان و مکان می توان به ترتیب به فاکتورهای تغییرات کاربری اراضی و لیتولوژی موجود در منطقه مورد مطالعه نسبت داد. واژگان کلیدی: تغییرات زمانی و مکانی، کیفیت آب سطحی، حوضه آبخیز تالار.

اثر عملیات مکانیکی آبخیزداری بر کنترل سیلاب در حوضه آبخیز باراجین استان قزوین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1392
  مهدی کمالی   کاکا شاهدی

سیل پدیده طبیعی است که جوامع بشری آن را به عنوان یک واقعه اجتناب ناپذیر پذیرفته اند اما رویداد، اندازه و تکرار سیل ناشی از عوامل متعددی است که بسته به شرایط اقلیمی، طبیعی و جغرافیایی هر منطقه تغییر می کند. با توجه به اینکه در اغلب حوضه های آبخیز کشور وقوع سیل و خسارت های ناشی از آن روند افزایشی داشته و همه ساله سیلاب هزینه های هنگفتی بر اقتصاد کشور تحمیل می کند. از این رو مطالعات سیلخیزی در حوضه های آبخیز از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. از طرفی اجرای طرحهای کنترل سیل به لحاظ هزینه های اقتصادی و سایر امکانات لازم (به استثنای شرایط بحرانی) و همچنین به دلیل وسعت زیاد و گستردگی حوضه های آبخیز در سرتاسر یک حوضه امکانپذیر نمی باشد و چه بسا در بسیاری از مواقع عملیات و هزینه ها در مناطقی صورت گرفته است که تاثیری در تخفیف سیل نداشته است. در این راستا با توجه به مطلب ذکر شده ارزیابی نقش عملیات مکانیکی آبخیزداری در حوضه بمنظور کنترل سیلاب امری ضروری می باشد. این ارزیابی با دو هدف عمده، ارزیابی احداث سازه در کنترل دبی پیک سیلاب و افزایش زمان تمرکز سیلاب در هر یک از زیرحوضه ها انجام می گیرد، همچنین با توجه به امکانات مدل شبیه سازی موجود اثرات احداث سازه های جدید نیز در فرایند کنترل سیلاب علی الخصوص در زیرحوضه های مشرف به شهر که در آن عملیات کنترل سیلاب شهری بسیار هزینه بر و مشکل می باشد قابل بررسی و ارزیابی فنی – اقتصادی خواهد بود. شهر قزوین به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی و قرارگیری در دامنه رشته کوههای البرز همه ساله متاثر از سیلاب رودخانه های شمالی منتهی به شهر می باشد که این سیلابها در اغلب مواقع علی الخصوص بارشهای بهاره باعث آبگرفتگی شدید معابر شده و در برخی نقاط به خسارت مالی (و در چند مورد تلفات انسانی) منجر شده است. لیکن علیرغم اجرای طرحهای دفع آبهای سطحی و اصلاح شبکه زهکشی شهری و ساماندهی رودخانه ها، آبگرفتگی معابر علی الخصوص در نقاط جنوبی و شرقی کماکان مشهود می باشد. در این راستا یکی از راهکارهای کنترل این سیلابها و کاهش پیک سیلاب ورودی، گسترش آبخیزداری شهری و انجام عملیات های آبخیزداری در حوضه شمالی شهر می باشد که از سالیان دور نسبت به انجام عملیات های آبخیزداری بخصوص عملیات های مکانیکی تلاشهای بسیاری بعمل آمده که در این مطالعه سعی بر ارزیابی نقش و تاثیر این عملیات ها در کنترل سیلاب شهری می باشد. تحقیق حاضر به منظور تعیین نقاط با پتانسیل بالای سیل و بررسی نقش عملیات مکانیکی آبخیزداری انجام شده در کنترل سیل و شبیه سازی و اولویت بندی زیرحوضه در حوضه شمالی شهر قزوین انجام خواهد گرفت. در این ارتباط با انتخاب یک ایستگاه هیدرومتری در حوضه که دارای آمار هیدرومتری، بارش متناظر با آن در طی سالهای مختلف باشد مدل ارزیابی سازه های مکانیکی مورد اجرا قرار خواهد گرفت . بدین منظور پس از تحلیل فراوانی بارشهای ساعتی، کوتاه مدت که زمان تمرکز آن برابر و یا بیشتر از زمان تمرکز حوضه باشد تحلیل فراوانی بارندگی و سپس تحلیل فراوانی دبی و حجم سیلاب با دوره بازگشت های متناسب با اهداف طراحی سازه های مکانیکی آبخیزداری مورد بررسی قرار می گیرد. و با اولویت بندی زیرحوضه ها، سهم هریک از زیرحوضه ها در حجم و دبی سیلاب ارزیابی می گردد.

آنالیز و پیش بینی سیلاب شهری بابلسر با استفاده از مدل سازی وقایع رگباری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه مازندران - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1392
  ولی الله کریمی   کریم سلیمانی

مدلهای کامپیوتری از جمله ابزارهای مناسبی هستند که میتوانند به منظور بررسی اثرات ناشی از کمیت سیلاب شهری و شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی در سیستمهای پیچیده جمع آوری آبهای سطحی به کار گرفته شوند. لذا به منظور انتخاب مدل مناسب شبیه سازی، بررسی های متعددی صورت پذیرفت و با توجه به کارآیی، کاربرد گسترده و دسترسی رایگان، مدل epa-swmm به کار گرفته شد. در دو بخش انتخاب شده در حوضه ی شهری بابلسر به عنوان منطقه ی مورد مطالعه، هر ساله آبگرفتگیهای متعددی روی میدهد که علاوه بر بروز اختلالات ترافیکی و تصادفات، شناورشدن آشغالها روی سطح آب و انتشار آلودگی ها، سیلابها وارد منازل مردم شده و خساراتی را به بار می آورد. این پژوهش در سه بخش آنالیز بارندگی، شبیه سازی و آنالیزسیلاب و سناریوهای مختلف محتمل، انجام گرفت. بارشهای سنگین به عنوان رگبارهای با مقدار بیش از 10 میلیمتر که از میانگین مقدار آن بارشها بیشتر باشند، تعریف شدند. با توجه به کوچک بودن حوضه های مورد مطالعه، رگبار طرح دو ساعته و دوره ی بازگشت نیز 2، 5 و 10 ساله در نظر گرفته شد. برای به دست آوردن بهترین الگوی توزیع زمانی رگبار طرح، 7 روش پیلگریم ترسیمی، پیلگریم محاسباتی، شیکاگو، ین و چاو، هایتوگراف بلوکهای ساختگی، احتمالاتی هاف و scs مورد بررسی قرار گرفتند و نهایتا با توجه به مقایسه های صورت گرفته و نتایج شبیه سازی سیلاب ناشی از الگوهای مختلف رگبار طرح در حوضه های مورد مطالعه، الگوی توزیع زمانی به دست آمده به روش ین و چاو برگزیده شد. نتایج آنالیز حساسیت مدل نشان داد که بیشترین حساسیت مدل به ترتیب به درصد مناطق نفوذ ناپذیر، عرض جریان روزمینی، ضریب زبری مناطق نفوذ ناپذیر، شیب، ذخیره ی سطحی سطوح نفوذناپذیر و درصد مناطق نفوذناپذیر با ذخیره ی سطحی صفر بوده است. واسنجی و اعتبار سنجی مدل نیز با توجه به نتایج آنالیز حساسیت برای دادههای عمق جریان آب در مجاری آبروی مربوط به پنج رگبار واقعی انجام پذیرفت. نتایج حاکی از شبیه سازی قابل قبول مدل برای شکل هیدروگراف و همچنین حجم کل رواناب می باشد. نتایج شبیه سازی نشان داد که در هر دو حوضه، بخش هایی از شبکه دارای ظرفیت بالا و بخشهایی نیز دارای ظرفیت کم بوده که باعث بروز آبگرفتگی در سطح شهر گردیده است. لذا راهکارهای اجرایی اصلاح بخشهایی از مجاری آبرو، ساخت کانال جدید با مقطع مستطیلی یا دایره ای، و ساخت واحدهای ذخیره به دو صورت سری یا موازی پیشنهاد گردید که برخی از آنها باعث برطرف شدن کامل مشکلات آب گرفتگی در هر سه دوره بازگشت طراحی و برخی نیز باعث کاهش آب گرفتگی ها شدند. از بین پنج سناریوی مطرح شده، دو سناریوی افزایش تراز سطح آب رودخانه ی بابلرود و تغییرات توام ضریب زبری و ذخیره چالابی سطوح نفوذ ناپذیر تاثیر چندانی روی وضعیت آبگرفتگیها نداشتند ولی تغییر کاربری اراضی، تغییر اقلیم و بارشهای سنگین باعث افزایش بسیار زیاد حجم و مدت زمان سیلاب شد. نتایج این تحقیق نشان داد که از نرم افزار epa swmm 5.0 می توان در ارزیابی شبکه های جمع آوری سیلاب و ارائه راهکارهای اجرایی برای بر طرف نمودن نواقص موجود استفاده نموده و همچنین با درنظر گرفتن تغییرات احتمالی عوامل تاثیرگذار بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی در آینده، وضعیت کل حوضه را ترسیم نمود

پهنه بندی خطر سیلاب شهری با استفاده از آنالیز تصمیم گیری چند معیاره (mcda) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) (مطالعه موردی: شهر کرمانشاه)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  یوسف گراوندی   کاکا شاهدی

طی سالهای 1370 تا 1390 خورشیدی (1992 تا 2011 میلادی)، شهر کرمانشاه تحت تأثیر چندین رخداد سیلاب قرار گرفته است که در نتیجه آن خسارتهای زیادی به شهر و حومه آن با کاربریهای متفاوت وارد شده است. بارشهای سنگین و شدید و مخصوصاً شهرسازیهای جدید در سطح زمینهایی که سابقاً نفوذپذیر بودند، و قدیمی بودن سیستمهای زهکشی دلایل اصلی این حالت به وجود آمده هستند. این پژوهش روشی ساده از ارزیابی خطر سیلاب شهری در یک شهر که اطلاعات پایه ی آن در دسترس نیست را ارائه می نماید. هدف این تحقیق، گسترش بکارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی gis در پهنه بندی خطر سیلاب شهریِ کرمانشاه است که در آن برای انتخاب موثرترین عامل به وجود آورنده ی سیل، از آنالیز تصمیم گیری چند معیاره mcda استفاده شده است که این روش توسط آنالیز حساسیت مورد ارزیابی قرار گرفته است. متدولوژی این پژوهش بر آنالیز متغییرهایی که روندیابی آب را کنترل می کنند، استوار می باشد. این متغییرها مربوط به زمانی هستند که نقطه ی اوج آنها از ظرفیت سیستم زهکشی فراتر رفته است. این مدل شش عامل را ترکیب می کند؛ فاصله از کانالهای زهکش، توپوگرافی (شیب و ارتفاع)، عمق سطح آب زیرزمینی، نوع پوشش سطحی و تراکم جمعیت. نقشه پهنه بندی نهایی خطر برای هر دسته از کاربریهای بدست آمده، یک الگوریتم را بکار می برد که مجموعه ای از فاکتورهای خطی وزن دهی شده را با هم ترکیب می کند. نقشه مخاطرات سیلاب شهری بیانگر آنست که قسمتهای مرکزی شهر کرمانشاه که در حوالی کانال آبشوران قرار گرفته اند و دارای تراکم جمعیت بالا و بافتهای فرسوده ی شهری می باشند، بالاترین خطر را دارا هستند. پیوستگی میان نواحی پست با شیب کمتر از 2% و مناطقی که در آنها طرح بهسازی و اصلاح کانال آبشوران و رودخانه قره سو اجرا نگردیده است، موجبات ایجاد سیلابهای شهری را در این بخش فراهم آورده اند. لازم به ذکر است که این ناحیه دارای بالاترین تراکم جمعیت و نیز بافت فرسوده شهری میباشد. مدل توسط آنالیز حساسیت به لحاظ ارزیابی عدم قطعیت عاملهای ورودی و اهمیت نسبی آنها ارزیابی شد. در نتیجه ی آنالیز حساسیت به ازای افزایش مقادیر عدم قطعیت، بیشترین درجه تأثیر متعلق به عامل فاصله از کانالهای اصلی زهکش شهری بود و در طرف مقابل، در نتیجه ی آنالیز حساسیت به ازای کاهش مقادیر عدم قطعیت، بیشترین درجه تأثیر متعلق به عامل شیب بود. این نتایج انطباق کامل با نتایج آنالیزهای نتایج روش ahp دارد که نشانگر آنست که مدل، عملکردی قوی را ارائه داده است.

بررسی توسعه مدل نیمه توزیعی swat در پارامتر تبخیر و تعرق با استفاده از الگوریتم توازن انرژی (sebal)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه مازندران - دانشکده منابع طبیعی 1393
  میرحسن میریعقوب زاده   محمود حبیب نژاد روشن

طبیعت یک سیستم بسیار پیچیده است و پیچیدگی در طبیعت عموماً از عدم قطعیت های ناشی از ابهام در شناخت فرایندها و اندازه گیری آن ایجاد می شود. مدلهای توزیعی ابزار مناسبی برای تامین نظر طرحهای مدیریت و ارزیابی منابع آب می باشند طبیعت توزیعی این مدلها اجازه ارزیابی های چند معیاره اثرات تغییرات مکانی و ویژگیهای حوضه آبخیز در پاسخ هیدرولوژیکی را به محقق می دهند. این ویژگی محققین را به استفاده از مدلهای توزیعی جهت ارزیابی مدیریت آب و خاک ترغیب می کند. مدل swat مدل جامع هیدرولوژیکی فیزیکی که عمده فرایندهای هیدورولوژیکی را در مقیاس حوضه آبخیز شبیه سازی می نماید بصورت گسترده ای در اکثر نقاط جهان تست و مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. این مدل توسط آرنولد در سال 1998 و نیتش در سال 2002 توسعه یافته است. نظر به افزایش مصرف آب توسط انسان، اثرات اقلیمی و کاهش دسترسی به منابع آب، روشهای پایش بیلان آب در مقیاس منطقه ای جهت مدیریت منابع آب حائز اهمیت فراوان هستند. در این بین بررسی تبخیر و تعرق بزرگترین مصرف کننده بیلان آب تا حدود 95% از بارش سالانه در مناطق خشک جهان دارای اهمیت دوچندان می باشد. تغییر در میزان تبخیر و تعرق بطور مستقیم بر آب قابل دسترس تاثیر گذاشته و آب قابل دسترس نیز بر میزان ذخیره آب در حوضه آبخیز که تعیین کننده میزان جریان در حوضه می باشد اثر می گذارد. بررسی پدیده های زمانی و مکانی که بتوان توسط آنها روند تغییرات را در فرآیندهای زمینی آشکار نمود همواره از معضلات پیش روی بشر بوده است. تبخیر و تعرق یکی از پارامترهایی است که می توان آن را با استفاده از داده های سنجش از دور مورد محاسبه قرار داد همچنین بدلیل داشتن ماهیت مشاهده‏ای داده های سنجش از دور و داشتن خاصیت توزیعی آن در سطح با مشکلات ناشی از برآورد پارامترها و نیز تعمیم آنها به سطح روبرو نیستند. روش های بر پایه سنجش از دور در سال 1989 میلادی برای نخستین بار در مصر توسط باستیانسن و منه تی شروع گردید و سپس الگوریتم ارتباط خاک، پوشش گیاهی و آب در سطح زمین (sebal) توسط باستیانسن ارائه گردید. در این پژوهش سعی بر این بوده است تا اثرات تغییرات مکانی پارامتر تبخیر و تعرق که نقش مهمی در بیلان آبی حوضه ایفا می نماید در مدل جامع شبیه ساز حوضه آبخیز swat توسط الگوریتم sebal کاهش یافته و اصلاح گردد. بدین منظور حوضه آبخیز تمر واقع در شمال شرقی گرگانرود با مساحت ???? کیلومتر مربع انتخاب گردید. مدل swat در دو مقیاس ماهانه و روزانه بین سالهای آبی ????-???? و ????-???? اجرا گردید. آماره های مدلسازی حاکی از نتایج خوب و قابل قبول بودن آن در دوره های مذکور دارد. ضریب نش – ساتکلیف برای دوره ????-???? در مقیاس ماهانه ??/? و برای دوره ????-???? در مقیاس ماهانه ??/? و برای دوره ????-???? در مقیاس روزانه ??/? و برای دوره ????-???? در مقیاس روزانه ??/? برای حوضه مذکر بدست آمده است. همچنین نتایج تحلیل عدم قطعیت در دوره های مذکور با آماره p-factor به ترتیب ??/?، ??/?، ??/?، ??/? و آماره r-factor به ترتیب ??/?، ??/?، ??/?، ??/? بدست آمد که نشان می دهد در حوضه مذکور عدم قطعیت پارامترهای ورودی بسیار بالا بوده و این عدم قطعیت در نتایج مدلسازی قطعاً تاثیر خواهد گذاشت. همچنین نتایج تبخیر و تعرق حاصل از الگوریتم sebal نیز با دقت مورد قبول همراه بوده است و نتایج حاکی از آن است که مقادیر تبخیر و تعرق بدست آمده از الگوریتم در حدود ??? کمتر از نتایج بدست آمده از روشهای معمول می باشد. نتایج حاصل از اجرای مدل swat با داده های تبخیر و تعرق بدست آمده از الگوریتم sebal نشان می دهد مدل در شبیه سازی جریان عملکرد مناسبی داشته و روند مدلسازی بهبود یافته است.

مطالعه خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در استان گیلان با استفاده از شاخص های مختلف خشکسالی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1393
  شیما آقابیگی   کاکا شاهدی

خشکسالی یک پدیده تکرار شونده در اقلیم¬های مختلف است و اثرات آن صرفا به نواحی خشک و نیمه خشک محدود نمی شود و می تواند در نواحی با بارش بالا و در هر فصلی از سال رخ دهد و با کاهش منابع آبی باعث بروز چالش در کشورها گردد. در کشور ما خشکسالی پدیده مهمی است که منجر به ایجاد مشکلات زیادی در سال¬های اخیر شده است. استان گیلان یکی از مهم ترین قطب¬های کشاورزی کشور به شمار می رود تحقیق حاضر سعی دارد با بررسی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی گامی در جهت شناسایی وضعیت خشکسالی در استان گیلان بردارد. به این منظور از شاخص¬های خشکسالی هواشناسی ( شاخص استاندارد بارش و شاخص خشکسالی موثر) و شاخص¬های خشکسالی هیدرولوژیکی ( شاخص جریانات رودخانه¬ای و شاخص سطح آب) بر اساس داده¬های 10 ایستگاه باران سنجی و 10 ایستگاه هیدرومتری با طول دوره آماری مشترک 25 ساله (1390-1365) و همجنین 42 چاه پیزومتری با طول دوره آماری مشترک 8 ساله (1390-1382) استفاده شد. نتایج بیانگر آن است که از نقطه نظر ایستگاهی همه ایستگاه¬ها پدیده خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی را تجربه کرده اند. به طوری که شدیدترین خشکسالی هواشناسی مشاهده شده در استان متعلق به ایستگاه کلچال و خرجگیل است و شدیدترین خشکسالی هیدرولوژیک مربوط به ایستگاه هراتبر و شلمان می باشد و همچنین شدیدترین خشکسالی آب¬های زیرزمینی در چاه پیزومتری پیش حصار مشاهده شده است. طولانی ترین تداوم خشکسالی هواشناسی در ایستگاه طولات و گیلوان و طولانی ترین تداوم خشکسالی هیدرولوژیک در ایستگاه اوستا قاسم محله بوده و نیز طولانی ترین تداوم خشکسالی آب زیرزمینی در چاه صیقل سرا و پلاسی مشاهده گردید. بررسی داده های استاندارد شده دبی (sdi) با سری های spi در بازه های زمانی متفاوت به روش همبستگی پیرسون به تفکیک ایستگاه ها بررسی شد نتایج نشان داد که رابطه زمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در بازه زمانی 12 ماهه حداکثر است و مقدار این همبستگی در سطح 99 درصد معنی دار بود. در ایجاد همبستگی و ارتباط بین بارش و آب زیرزمینی، بهترین همبستگی 233/0 با تاخیر یک ماهه است که تاثیر پذیری منابع آب زیرزمینی را با یک تاخیر یک ماهه نشان می دهد.

بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر رواناب و رسوبدهی با استفاده از مدل agwa (مطالعه موردی حوضه ی آبخیز سد بوستان، استان گلستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  حبیب نظرنژاد   کاکا شاهدی

سیل و فرسایش از مهم ترین مخاطرات انسان در دهه های اخیر می باشند. خاک به عنوان بستر تولید و یکی از دو عنصر تشکیل دهنده ی اکوسیستم خشکی ها (آب و خاک)، از عوامل مهم استمرار حیات در کره ی زمین است. رواناب و فرسایش همواره در جهت تغییر آب و خاک عمل می کنند و هر ساله میلیون ها تن مواد جامد از سطح حوضه های آبخیز را جابجا کرده و باعث تبدیل اراضی حاصل خیز به اراضی بایر می گردند. کاهش وسعت اراضی جنگلی و مرتعی و به تبع آن تشدید سیلاب و افزایش میزان تولید رسوب سالانه دلالت بر این امر دارد. بی شک یکی از مهم ترین دلایل وقوع سیل و افزایش دبی و رسوب در مناطق شمالی ایران در دهه ی اخیر، تغییر کاربری اراضی و عدم تناسب کاربری-های فعلی با توان اراضی است. در دهه های اخیر محققان زیادی ارزیابی های تغییر کاربری اراضی، درک علل تغییر کاربری اراضی و مدل های پیش بینی اثرات تغییر کاربری اراضی را توسعه داده اند. تحقیقات اخیر نشان داده که تغییر کاربری اراضی فرایندی پیچیده می باشد. تغییر کاربری اراضی ناشی از روابط متقابل بین تعداد زیادی از عوامل در مقیاس های زمانی و مکانی متفاوت می باشد. امروزه، تعدادی از مدل های تغییر کاربری اراضی از جمله agwa می-توانند طرح ریزی طولانی مدت واقع بینانه از تغییرات آتی کاربری اراضی در مقیاس های مختلف ارائه نمایند. agwa فرایندی برای ایجاد تمام مراحل ارزیابی حوضه ی آبخیز برای دو مدل هیدرولوژیکی swat و kineros2 فراهم می آورد.برای اجرای مدل به داده های مدل رقومی ارتفاع ، پوشش اراضی، خاک ها، و بارندگی نیاز می باشد. با آماده شدن تمام داده های ضروری، مدل هیدرولوژیکی انتخابی اجرا می گردد. agwa به طور خودکار نتایج مدل را وارد کرده و آنها را به چندضلعی و جداول نقشه های آبراهه ای برای نمایش اضافه می کند. با اجرای مدل agwa-swat در حوزه ی آبخیز سد بوستان، حوضه به 35 زیرحوضه تقسیم گردید و مقدار تغییررواناب و فرسایش در طی سال های 1987 تا 2010 در زیرحوضه ها مشخص گردید. مقایسه هیدروگراف های مشاهداتی و شبیه سازی شده نشان دهنده ی کارایی بسیار خوب مدل در شبیه سازی وقایع رواناب می باشد (0.91=r2 و ضریب ناش- ساتکلیف= 0.87). سپس مدل agwa-kineros2 در زیرحوضه ی کچیک برای چهار واقعه ی رگبار شبیه-سازی شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مدل برای هیدروگراف های رگبارهای بزرگ تر تطابق بهتری با هیدروگراف های مشاهداتی دارد.

ارزیابی پتانسیل آسیب پذیری آب زیرزمینی با استفاده از روش های رگرسیون لجستیک و دراستیک در محیط gis (مطالعه موردی: دشت ساری-بهشهر)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1393
  اقدس لطفی   کاکا شاهدی

تهیه نقشه پتانسیل آسیب پذیری آبخوان ها، یعنی مناطقی که امکان نفوذ و پخش آلاینده ها از سطح زمین به سیستم آب-های زیرزمینی وجود دارد، ابزار مدیریتی مناسبی جهت جلوگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی می باشد. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی پتانسیل آسیب پذیری آب های زیر زمینی ساری- بهشهر در استان مازندران، با استفاده از 2مدل دراستیک و رگرسیون لجستیک در محیط gis صورت گرفت. بدین منظور هفت پارامتر دراستیک (عمق آب زیرزمینی، تغذیه خالص، محیط اشباع، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی) با استفاده از توابع موجود در محیط gis تولید شدند. نتایج نشان داد که شاخص دراستیک برای کل منطقه مورد مطالعه بین 39 تا 175 متغیره بوده و 99/7 درصد از دشت در کلاس بدون خطر آلودگی، 96/24درصد در کلاس خیلی کم، 49/17 درصد در کلاس کم، 33/20 درصد در کلاس کم تا متوسط، 42/18درصد در کلاس متوسط تا زیاد ، 82/10درصد در کلاس زیاد قرار می گیرند.. نتایج حاصل از ضریب همبستگی اسپیرمن برای پارامترهای مدل با لایه نیترات نشان داد که پارامترهای عمق آب زیرزمینی، محیط خاک، توپوگرافی و تغذیه خالص موثرترین پارامترها در پتانسیل آسیب پذیری آب زیرزمینی در منطقه می باشند. بر اساس آمار نیترات مربوط به 83 چاه در منطقه مورد مطالعه که 59 چاه به عنوان چاه های آزمایشی به صورت کاملاً تصادفی جدا شده و 23چاه باقیمانده به عنوان چاه های آموزشی وارد تحلیل ها شدند. پس از انجام آنالیزهای رگرسیونی لجستیک گام به گام پیشرو، مهمترین فاکتورهای تأثیرگذار در پتانسیل آسیب پذیری که از لحاظ آماری معنی دار بودند، انتخاب گردیدند. براساس فاکتورهای بدست آمده (هفت پارامتر دراستیک)نقشه آسیب پذیری دشت ساری-بهشهر با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک نیز بدست آمد. در نهایت صحت سنجی دو مدل بکار گرفته شده در مطالعه حاضر با استفاده از ویژگی های عامل نسبی ((roc محاسبه شد. نتایج حاصل از آن نشان داد که دقت مدل دراستیک در ارزیابی پتانسیل آسیب پذیری آب های زیرزمینی در دشت ساری- بهشهر 71% و برای مدل رگرسیون لجستیک 86% می باشد که مناسب تر بودن مدل رگرسیون لجستیک جهت ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی در دشت ساری- بهشهر را نشان می دهد. به طور کلی نتایج مدل دراستیک نشان داد که مناطق با خطر آلودگی متوسط تا زیاد در نواحی جنوبی و مناطق با خطر آلودگی کم در قسمت های شمالی دشت قرار دارند.

ارزیابی اثرات برداشت آبخوان بر کیفیت آب زیرزمینی مخروطه افکنه هراز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1393
  آتیکه افضلی   کاکا شاهدی

ارزیابی کیفیت آب¬های زیرزمینی برای اطمینان از استفاده ایمن و پایدار از این منابع مهم است. با این حال، توصیف شرایط کیفیت آب با توجه به تنوع مکانی آلاینده¬های مختلف و طیف گسترده ای از شاخص هایی (مواد شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی) که می¬تواند اندازه گیری شود، به طور کلی دشوار است. در تحقیق حاضر، کیفیت آب زیرزمینی مخروطه افکنه هراز واقع در جنوب دریای خزر در طول سالهای 1378 تا 1386 با استفاده از روش پایپر، شولر، ویلکوکس و gqi مورد بررسی قرار گرفته است. روش پایپر بیانگر تیپ و رخسار بی کربناته کلسیک آب زیرزمینی در 29 چاه و بیکربنات سدیک در دو چاه است، روش شولر بیانگر کیفیت قابل قبول در تمام چاه ها به غیر از یک چاه (چاه شماره 29 با کیفیت متوسط) است، با استفاده از روش ویلکوکس مشخص شده که 100% نمونه های آب مورد بررسی در کلاس c3s1 قرار دارند، که بیانگر آب با کیفیت متوسط است. بررسی نمونه های آب با استفاده از روش gqi نیز نشان داده که کل محدوده مطالعاتی از لحاظ این شاخص دارای کیفیت تقریبا خوب می¬باشد، مقدار این شاخص برابر03/77 است. در ادامه تحقیق جهت بررسی تغییرات آب زیرزمینی از مدل ریاضی که می¬تواند بیانگر تاثیر نوع بهره برداری¬های گذشته و فعلی باشد، استفاده شده است. استفاده از مدل¬های رایانه¬ای یکی از روشهای ارزان و سریع در مطالعه منابع آب¬زیرزمینی است، با توجه به تغییر و تحولات آب¬های زیرزمینی در سالیان اخیر در بیشتر دشت¬های کشورکه به سمت کاهش ذخیره آبخوان¬ها سوق پیدا نموده است، بررسی و شناسایی رفتار آبخوان¬ها امری ضروری بوده و برای دستیابی به این مهم، بهترین راه شبیه سازی (simulation) آبخوان¬ها می¬باشد. شبیه سازی رفتار آبخوان¬ها و اعمال تنش های مختلف با سناریوهای طراحی شده متفاوت، می¬تواند در مدیریت منابع آب¬زیرزمینی نقش تعیین کننده¬ای داشته باشد. در تحقیق حاضر پس از تعیین کیفیت آب جهت شرب و کشاورزی، با روشهای ذکر شده، کمیت و کیفیت آبخوان با استفاده از نرم افزار gms و با مدل¬های modflow و mt3dms بررسی شد. modflow قادر به شبیه سازی کمیت آب زیرزمینی و mt3dms قادر به شبیه سازی کیفیت آب زیرزمینی است. با استفاده از modflow مشخص گردید که حداکثر تراز آب در جنوب محدوده آبخوان مخروطه افکنه هراز با مقدار 07/125 متر و حداقل آن در شمال محدوده مدل و در مجاور ساحل با مقدار 52/17- متر قرار گرفته است. همچنین براساس خروجی مدل mt3dmsکه براساس مقدار cl تهیه شده است، حداکثر مقدار این عامل در سمت شرق و شمال غرب منطقه به مقدار 17/297 میلی گرم برلیتر، قرار گرفته است. سیاست مدیریتی اعمال شده، بهره¬برداری از محدوده آبخوان مخروطه افکنه هراز در سال آبی 1387- 1386مانند سال قبل از آن، بوده است. پیش بینی¬های مدل حاکی از آن بوده که در تمام پیزومترها تراز آب در شهریور سال آبی 1387-1386 نسبت به شهریور سال آبی 1386-1385بطور متوسط به مقدار 749916/0 متر افزایش خواهد یافت و حداکثر مقدار کلر بدون تغییر باقی خواهد ماند.

بررسی اثرات توسعه شهر کرمانشاه بر کمیت و کیفیت رواناب با استفاده از مدل هیدرولوژیکی l-thia
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1393
  طیبه یاری   کاکا شاهدی

افزایش شهرنشینی منجربه اشغال سطوح بیشتری از زمین های حواشی شهرها، تغییر کاربری آن ها و افزایش سطوح نفوذناپذیر حوضه شده و درنتیجه موجب برهم خوردن چرخه هیدرولوژی می شود. از تحولات هیدرولوژیک ناشی از شهرسازی و نحوه کاربری اراضی حوضه های شهری، می توان تغییر حجم کل رواناب، تغییر میزان تغذیه ناشی از بارش، تغییر حداکثرآبدهی (پیک) سیلابـ ها و تغییر کیفیت آب را نام برد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر توسعه شهر کرمانشاه بر روی کیفیت و کمیت رواناب و همچنین پیش بینی توسعه شهر تا سال 1405 و بررسی کمیت و کیفیت رواناب صورت گرفت. جهت آنالیز تغییرات کاربری منطقه از نقشه کاربری سال های 1352 و 1390 استفاده شد. همچنین مدل سازی پتانسیل انتقال با استفاده از رگرسیون لجستیک انجام پذیرفت. در این روش 5 متغیر (شامل دو متغیر بصورت ایستا و چهار متغیر پویا) و 9 زیر مدل مورد استفاده قرار گرفت. پیش بینی توسعه شهر در سال 1405 با استفاده از زنجیره مارکوف و مدل پیش بینی سخت در محیط نرم افزار edrisi selva و الحاقیه lcm صورت گرفت. جهت تخمین حجم و کیفیت رواناب از مدل l-thia استفاده شد. داده های مورد نیاز در این مدل شامل: نقشه های کاربری اراضی، گروه هیدرولوژیکی خاک، نقشه رقومی ارتفاعی منطقه و آمار بارش روزانه می باشد. نتایج بررسی تغییرات کاربری طی دو دوره زمانی 1352 تا 1390 نشان داد که بیشترین درصد تغییرات مربوط به کاربری کشاورزی بوده است. نتایج حجم رواناب بیان گر افزایش 126 درصدی مقدار رواناب و کاهش مواد مغذی و افزایش فلزات سنگین در دوره 1390 نسبت به 1352 می باشد. همچنین نتایج سناریو پیش بینی تغییرات کاربری نشان داد که وسعت اراضی کشاورزی در سال 1405 با 7 درصد کاهش نسبت به سال 1390 بیشترین تغییرات خواهند داشت. همچنین حجم رواناب طی این دوره در اثر تغییرات کاربری اراضی 28/6درصد افزایش می یابد و در کیفیت آن تغییرات قابل ملاحظه ای مشاهده نشد. نتایج این تحقیق ثابت کرد که مدل l-thia قابلیت بالایی در ارزیابی اثر تغییرات کاربری اراضی بر مقادیر حجم و کیفیت رواناب، در سناریوهای مختلف دارد.

ارزیابی تاثیر تغییر کاربری اراضی بر روی ویژگیهای هیدرولوژیکی حوضه آبخیز با استفاده از مدل hec-hms (مطالعه موردی؛ حوضه آبخیز کسیلیان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1389
  ناصح رحمانی   کریم سلیمانی

در دهه‏های آینده، توسعه کشاورزی و شهری و بهره‏برداری بیشتر از جنگل ها در جهت رفع نیازهای روز افزون انسان باعث تغییرات چشمگیری در رژیم هیدرولوژیکی حوضه‏های آبخیز خواهد شد. تغییر کاربری اراضی به عنوان یکی از چالش های عمده در قرن بیست و یکم مطرح خواهد بود و برخی حتی اعتقاد به شدیدتر بودن تاثیرات آن نسبت به پدیده تغییر اقلیم دارند. در این تحقیق اثرات تغییر کاربری اراضی بر ویژگی های هیدرولوژیکی حوضه کسیلیان در استان مازندران مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی تغییرات کاربری اراضی حوضه آبخیز کسیلیان از تصاویر سنجندهای mss، tm و lissiii بترتیب مربوط به سال‏های 1977، 2001 و 2007 استفاده گردید. پس از تصحیحات اتمسفری، ترکیبات باندی مختلف در هر سه تصویر با الگوریتم حداکثر احتمال طبقه‏بندی شدند که بهترین ترکیب باندی با توجه به ضریب کاپا، باندهای سبز، شاخص ndvi و باند قرمز بهترین ترکیب باندی مناسب برای تصاویر mss و lissiii و باند سبز، شاخص ndvi و باند مادون قرمز میانی بهترین ترکیب باندی مناسب برای تصویر etm+ بترتیب با ضریب کاپای 81/0، 84/0 و 85/0 می‏باشد. برای ارزیابی تاثیر تغییرات کاربری اراضی در این دوره 30 ساله ابتدا پس از تهیه نقشه های کاربری مربوط به سال های مربوطه و تلفیق با گروه های هیدرولوژیکی خاک در محیط gis، مدل هیدرولوژیکی hec-hms با استفاده از روش نفوذ شماره منحنی (cn) و آبنمود واحد scs در سطح حوضه در مقابل داده های بارش-رواناب مشاهداتی، واسنجی و اعتباریابی گردید. نتایج نشان داد که طی این دوره 30 ساله 94/251 هکتار از سطح جنگل های منطقه کاسته شده است. مدل سازی بارش-رواناب طی این دوره نشان داد که 2/11 مترمکعب بر ثانیه به دبی اوج و 81/98 مترمکعب به حجم رواناب افزوده شده، که نشان دهنده تاثیر کاهش اراضی جنگلی و افزایش مراتع بر دبی اوج و حجم رواناب حوضه می باشد.

اولویت بندی سیل خیزی واحد های هیدرولوژیکی حوضه آبخیز با استفاده از مدل hec-hms مطالعه موردی: حوضه آبخیز بابل رود،استان مازندران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1389
  مجید بازدار   محمد رضا قنبرپور

چکیده امروزه سیل به عنوان یکی از بزرگترین بلاهای طبیعی، سالانه خسارات جانی و مالی فراوانی را در سرتاسر دنیا به بار می آورد. یکی از راه هایی که می توان خسارات ناشی از سیلاب را کاهش داد، تعیین مناطق مولد سیلاب و اعمال روشهای مناسب کنترل آن می باشد. با استفاده از روشهای اولویت بندی سیل خیزی می توان نواحی بحرانی را از نظر سیل خیزی مشخص نمود. در این مطالعه که در حوضه آبخیز بابل رود انجام گرفت، با استفاده از مدل hec-hms، شبیه سازی بارش- رواناب بر اساس 5 واقعه در این حوضه انجام گرفت. از 5 واقعه انتخابی، 4 واقعه برای کالیبراسیون و 1 واقعه برای اعتبارسنجی مدل استفاده شد. نتایج اعتبار سنجی مدل نشان داد که همبستگی خوبی بین هیدروگراف مشاهده ای و هیدروگراف محاسباتی وجود دارد (r2=0.87). در نهایت با استفاده از روش حذف انفرادی هر واحد هیدرولوژیک در هر بار اجرای مدل، سهم هر یک از واحدهای هیدرولوژیک در دبی خروجی کل حوضه تعیین گردید. اینکار منجر به اولویت بندی سیل خیزی واحدهای هیدرولوژیک گشته تا بتوان عملیاتهای مناسب کنترل سیل را اتخاذ نمود. در این مطالعه همچنین با از بین بردن عامل مساحت هر واحد هیدرولوژیک، اولویت بندی سیل خیزی به ازای سطح نیز انجام گرفت. نتایج نشان داد که سهم مشارکت هر واحد هیدرولوژیک در سیل خروجی کل حوضه تنها تحت تاثیر مساحت و دبی اوج آن واحد هیدرولوژیک نمی باشد. به طور مثال زیر حوضه کارسنگ رود علی رغم اینکه رتبه مساحت و دبی اوج آن به ترتیب3 و 2 بود ولی به عنوان سیل خیز ترین زیرحوضه شناخته شد.

تعیین مدل بیلان آب ماهانه در حوضه تالار استان مازندران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1389
  محمد عارف نظری   کاکا شاهدی

نقش آب در زندگی بشر انکار ناپذیر بوده و تلاش بشر، دسترسی به آب به مقدار کافی، با کیفیت مناسب می باشد. مدل ماهانه بیلان آب عمدتا برای شبیه سازی و پیش بینی رواناب در یک حوضه بکار می رود و در مقایسه با هیدروگراف خروجی رواناب از مدل هایی با گام زمانی کوتاه تر ، عموما اثرات نامنظم بعضی فاکتورهای نامشخص طبیعی را نشان نمی دهد. جهت برآورد و شبیه سازی بیلان آبی ماهانه در حوضه های آبخیز تالار و کسیلیان با استفاده از روش بیلان آبی تورنت وایت پارامترهای موثر بیلان آبی (تبخیر و تعرق واقعی و پتانسیل، آب زیر زمینی و ذخیره رطوبت خاک) محاسبه شد. سپس با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره گام به گام اقدام به مدلسازی گردید

بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی با روش حد آستانه متغیر (مطالعه موردی: حوضه آبخیز کرخه)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری - دانشکده منابع طبیعی 1391
  مهشید کریمی   کاکا شاهدی

خشکسالی به عنوان یک رویداد اقلیمی می تواند با کمبود منابع آبی باعث بروز چالش در کشورها گردد. در کشور ما خشکسالی یک پدیده مهمی است که منجر به ایجاد مشکلات زیادی در سال های اخیر شده است. حوضه کرخه از منابع مهم آبی است که در غرب کشور واقع شده است. تحقیق حاضر سعی دارد با تحلیل خشکسالی هیدرولوژیکی گامی در جهت فهم بهتر خشکسالی در حوضه آبخیز کرخه بردارد. در این تحقیق سری های زمانی دبی روزانه 13 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوضه آبخیز فوق بررسی شدند. برای آنالیز خشکسالی هیدرولوژیکی روش های حد آستانه ثابت و متغیر، به کار گرفته شد و دوره های خشکسالی استخراج گردید. نتایج نشان داد که شدت و مدت خشکسالی هیدرولوژیکی حاصل از دو حد آستانه ثابت و متغیر متفاوت می باشد

شبیه سازی جریان رودخانه با استفاده از مدل هیدرولوژیکی ihacres (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کسیلیان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه مازندران - دانشکده منابع طبیعی 1388
  مهدی زارعی   محمدرضا قنبرپور

ارزیابی جریان رودخانه به عنوان پیش نیاز یکسری از مسائل محیطی و مهندسی، مهم به نظر می-رسد. لذا در تحقیق حاضر جهت شبیه سازی رواناب حوزه آبخیز کسیلیان واقع در استان مازندران از مدل بارش-رواناب ihacres استفاده گردید. مدل مذکور در حوزه آبخیز کسیلیان از سال آبی50-1349 تا 57-1356 کالیبره شده و از سال آبی 58-1357 الی 85-1384 مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان خطای بین مقادیر جریان رودخانه مشاهداتی و شبیه سازی شده بر اساس معیارهای mae، rmse و nash برآورد گردید. همچنین معنی داری و عدم معنی داری میزان اختلاف بین مقادیر ریان رودخانه مشاهداتی و شبیه سازی شده به روش آزمون t و بوسیله نرم افزار spss مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که مدل توانسته داده های روزانه و ماهانه را با دقت قابل قبولی شبیه سازی نموده (75/0>nash>36/0) ولی قابلیت شبیه سازی داده های سالانه را نداشته لذا این داده ها را با دقت کمتری شبیه سازی می نماید. از طرفی در مقایسه بین جریان روزانه و ماهانه، نتایج شبیه سازی جریان ماهانه نسبت به جریان روزانه قابل قبول تر می باشد. بین مقادیر جریان مشاهداتی و شبیه سازی شده در سه مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه اختلاف معنی داری مشاهده نگردید. در مجموع متوسط جریان شبیه سازی شده توسط مدل ihacres در حوزه آبخیز کسیلیان بیش از جریان مشاهداتی است. در این تحقیق تحلیل حساسیت مدل به طول دوره کالیبراسیون نیز مورد بررسی قرار گرفت.