این مطالعه با هدف بررسی تغییرات تاج پوشش گیاهی در 4 مکان مرتعی در اطراف شهرستان سمیرم واقع در استان اصفهان و یک منطقه جنگلی در شهرستان لردگان از توابع استان چهار محال و بختیاری در دو دهه گذشته انجام شده است. برای این منظور تصاویر ماهواره لندست در 6 دوره زمانی سال های 1990، 1999، 2000، 2001، 2002 و 2009 و یک تصویر ماهواره irs-p6 (سنجنده awifs) مربوط به سال 2006 انتخاب و مورد پردازش قرار گرفت. ابتدا جهت پیش پردازش، تصحیحات هندسی و اتمسفری بر روی تصاویر اعمال گردید و سپس با توجه به زمان نمونه برداری از تصویر لندست 2009 برای بررسی میزان همبستگی پوشش گیاهی با شاخص های گیاهی استفاده شد. برای کلیه مکان های مورد مطالعه، تعداد 6 شاخص گیاهی با استفاده از باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک شامل ndvi، rvi، dvi، sqrt rvi، tndvi و savi محاسبه گردید. درصد پوشش گیاهی کلیه مکان های مرتعی به روش قدم- نقطه و به شکل شعاعی (6000 نقطه) اندازه گیری شد. سپس با استفاده از آنالیز رگرسیون میزان همبستگی داده های زمینی با شاخص های گیاهی بررسی گردید. نتایج نشان داد که تیپ های گیاهی به طور مجزا با شاخص های گیاهی همبستگی بسیار بالایی داشتند بنحویکه تیپ های گیاهی مختلف بسته به خصوصیات خود به برخی از شاخص های گیاهی حساسیت بیشتری داشتند. به عنوان مثال در تیپ های مطالعاتی astragalus spp - stipa barbata و جنگل (quercus branti شاخص dvi و تیپ bromus tomenteluse، شاخص rvi و تیپ هایmucronata astragalus spp – daphne وastragalus spp – scariola orientalis شاخص ndvi بیشترین همبستگی را با درصد پوشش گیاهی نشان دادند که تماماً در سطح یک درصد معنی دار بودند. نتایج این مطالعه نشان داد که زمانی که کلیه تیپ های گیاهی به طور یکجا با شاخص های گیاهی بررسی شدند، میزان همبستگی میان درصد پوشش گیاهی و این شاخص ها به دلیل تنوع فرم رویشی و نوع گونه های گیاهی که باعث اختلافات طیفی می گردید در منطقه کاهش یافت. در مرحله بعد این مطالعه، از داده های بارندگی و تصاویر ماهواره ای سال های گذشته، جهت پایش تغییرات تاج پوشش در تیپ های مختلف گیاهی استفاده شد. برای بررسی میزان همبستگی داده های بارش با تغییرات تاج پوشش در هر یک از تیپ های گیاهی از شاخص ndvi و شاخصی که بیشترین همبستگی را با درصد پوشش گیاهی نشان داد، استفاده گردید و دو معیار مقدار بارندگی و شاخص خشکسالی spi برای بررسی تأثیرات خشکسالی در نظر گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان داد که کلیه تیپ های مرتعی مورد مطالعه بیشترین همبستگی را با میزان بارش فصل بهار داشتند و میزان این تأثیر بسته به نوع پوشش گیاهی منطقه نیز متفاوت بود. به طوری که در مناطق مرتعی بیشترین همبستگی میان بارش فصل بهار در منطقه با تیپ غالب گندمیان مشاهده گردید اما بارش سالیانه در منطقه جنگلی مورد مطالعه بهتر تغییرات پوشش گیاهی را تفسیر نمود. در تیپ های گیاهی as. spp– st. ba ، qu.br و br.to شاخص گیاهی که بیشترین همبستگی را با درصد پوشش گیاهی داشت، نسبت به شاخص ndvi همبستگی بیشتری با داده های بارندگی نیز نشان داد. در بررسی پایش خشکسالی با استفاده از شاخص spi نسبت به مقدار بارش نتایج بهتری به دست آمد.

امروزه یکی از مهم ترین چالش های موجود در مدل های هیدرولوژیک، استفاده از داده های ورودی با دقتوصحت زیاد است. صحت و دقت داده های بارندگی یکی از موارد تأثیرگذار در خروجی مدل های هیدرولوژیک، مانند جریان رودخانه، است. در مطالعه حاضر کشور ایران با مساحتی حدود 1648000 کیلومتر مربع که با کمبود منابع آبی در بسیاری مناطق روبرو بوده و از تنوع اقلیمی برخوردار است به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد و با مقایسه اثرات دو منبع مختلف داده های هواشناسی، توزیع مکانی و زمانی بارندگی در ایران مورد بررسی قرار گرفت. از اهداف این مطالعه، مقایسه دو سری داده های هواشناسی (داده های مشاهداتی ایستگاه های سینوپتیک و داده های جهانی شبکه بندی شده cru)، مشخص کردن اثرات داده های بارندگی بر روی پیش بینی جریان های خروجی از حوزه های آبخیز و بررسی ارتباط بین تعداد ایستگاه های اندازه گیری بارندگی با اندازه زیرحوزه (با دقت پیش بینی جریان خروجی حوزه) می باشد. بدین منظور منطقه مطالعاتی (ایران) با استفاده از مدل هیدرولوژیکarcswat2009و در محیط arcgis9.3 با تعریف دو پروژهمدلسازی شد.در پروژه اول، داده های بارندگی بیش از 150 ایستگاه سینوپتیک در سراسر کشور و در پروژه دوم، داده های جهانی بارندگی واحد تحقیقات اقلیمی (cru) با دقت مکانی 5/0 *5/0 درجه ( حدود 1200 نقطه داده بارندگی) در نظر گرفته شد. سپس به منظور بررسی ارتباط بین تعداد ایستگاه های اندازه گیری بارندگی با اندازه زیرحوزه، هر پروژه به دو زیر پروژه (چهار پروژه) با دو مرزبندی متفاوت به 506 و 1269 زیرحوزه تقسیم بندی شد. دوره مطالعاتی از سال 1987 تا 2002 با در نظر گرفتن سه سال اول به عنوان دوره آموزشی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. برای مقایسه دو سری داده های بارندگی از شاخص درصد تغییرات و اختلاف (تفاضل) داده ها استفاده شد؛ نقشه ها و نمودارهای مربوط به مقایسه داده های بارندگی با دقت ماهانه برای هر شاخص جداگانه تهیه گردید. نتایج حاصل نشان داد که در نواحی نزدیک به دریای خزر و عمان، تخمین داده های جهانی cru کمتر از داده های مشاهداتی می باشد؛ در مناطق کوهستانی و دارای توپوگرافی، در بیشتر ماه های سال داده های بارش cru تخمینی بیشتر از داده های مشاهداتی داشته اند. در مناطقی که رشته کوههای زاگرس در آن واقع است، تخمین داده های بارش cru در ماه های سرد و پر بارش کمتر از داده های مشاهداتی بدست آمد ولی در ماه های با بارندگی اندک تخمین داده های بارش cru بیشتر از داده های مشاهداتی برآورد شده است. هم چنین در این مطالعه، به منظور مقایسه جریان رودخانه ای شبیه سازی شده (با مدل swat) با داده های مشاهداتی حاصل از 80 ایستگاه هیدرومتری،از دو شاخص نش-ساتکلیف(ns) و ضریب تعیین(r2) استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که شاخص ns در ناحیه مرکزی ایران عملکرد بسیار مناسبی را برای داده های جهانی cru از خود نشان داد به طوریکه مقدار ns در داده های مشاهداتی با 1269 زیرحوزه برابر با 46/116- می باشد در حالی که در داده های جهانی با همین تعداد زیرحوزه،(با پیشرفتی 6 برابری) به 17/18- رسید. بعلاوه مقادیر این شاخص در نواحی نزدیک خلیج فارس و جنوب کشور با تعداد 506 زیرحوزه، برای داده های جهانی در مقایسه با داده های مشاهداتی به ترتیب برابر 68/5- و 25/29- می باشد که افزایش 5 برابری مقدار ns را نشان داد. در شرق و جنوب شرقی ایران مقادیر ns برای داده های مشاهداتی با 506 و 1269 زیرحوزه،به ترتیب برابر 25/87- و 40/10- و برای داده های جهانی با 506 و 1269 زیرحوزه، به ترتیب برابر 54/153- و 52/11- می باشد که در این منطقه ارتباط تعداد ایستگاه های بارندگی با تعداد زیرحوزه ها به خوبی نمایان شده است. ارزیابی براساس مقادیر r2 تغییرات محسوسی را در تعداد زیرحوزه های مختلف و دو سری داده های بارندگی نشان نداد. در نتیجه با مقایسه دو شاخص ارزیابی نمی توان بیان نمود که رابطه مستقیمی بین مقادیر ns و r2 وجود دارد. به طور کلی، نتایج این تحقیق می تواندپایه بسیاری از مطالعات قوی تر و گسترده تردر مناطق مواجه با کمبود داده های هواشناسی (از لحاظ کیفی و کمی) در بخش های مختلف ایران باشد.

خشکسالی به عنوان بلای طبیعی و پدیده ای اجتناب‏ناپذیر، از دیرباز در پهنه وسیع کشورهای مختلف به خصوص کشورهای مستقر در مناطق گرم و خشک به کرات وقوع یافته و می یابد. در سال های اخیر محاسبه و بررسی شاخص خشکسالی جریان سطحی(sdi )به عنوان یکی از روش های پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک مورد توجه محققان قرار گرفته است.در تحلیل فراوانی این شاخص در حوزه هایی با طول دوره آماری کوتاه مدت و حوزه های فاقد ایستگاه های اندازه گیری جریان همواره با مشکلاتی روبرو هستیم که برای کاهش برخی از این مشکلات از روش های منطقه ای کردن تحلیل فراوانی استفاده می شود. در این تحقیق جهت پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک در حوزه آبخیز کارون شمالی، از روش تحلیل فراوانی منطقه ای شاخص خشکسالی جریان سطحی(sdi ) بهره گرفته شده است . در ابتدا 14 ایستگاه که به نظر می رسید دارای شرایط مناسب درراستای انجام پروژه می باشد انتخاب و آمار مربوط به این ایستگاهها جمع آوری گردید . از آنجایی که یکی از این ایستگاهها دارای میزان داده ثبت شده بسیارکم و در نتیجه طول دوره آماری بسیار کوتاهی بود لذا این ایستگاه را حذف کرده و با بقیه ایستگاهها تحلیل منطقه ای انجام شد. جهت بررسی همگنی منطقه مطالعاتی 13 خصوصیت فیزیوگرافی و اقلیمی از ایستگاه های منتخب حوزه مد نظر قرار گرفتند و برای انجام آزمون همگنی از روش هاسکینگ ووالیس (1991) و هم چنین از روش تحلیل خوشه ای بهره گرفته شد. نتایج تحلیل خوشه ای نشان دادکه می توان منطقه مورد مطالعه را می توان به عنوان یک منطقه همگن هیدرولوژیک در نظر گرفت. سپس با توجه به در دسترس بودن آمار دبی ایستگاهها و فرمول محاسبه sdi میزان این شاخص را برای هر ایستگاه در سری های زمانی 3 ، 6 ، 9 ، 12 ماهه محاسبه گردید. بر اساس آزمون های نکویی برازش کای اسکوئر و کلموگراف اسمیرنوف، توزیع پارتوی تعمیم یافته سه پارامتره به عنوان بهترین توزیع منطقه ای شناسایی گردید . بدین ترتیب شاخص sdi3، 6 ، 9 و 12 ماهه با دوره بازگشت های2، 5، 10،20، 50 و 100 سال با استفاده از برنامه freq در هر ایستگاه برآورد گردید.برای انجام تحلیل فراوانی منطقه ای و ارتباط بین پارامترهای مختلف حوزه ها و مقادیر sdi با دوره بازگشت های مختلف از رگرسیون چند متغیره استفاده گردید و مجموعا 13 مشخصه اقلیمی وفیزیوگرافی جهت تهیه مدلهای منطقه ای به کار گرفته شد. نتایج تحلیل منطقه ای نشان داد که مساحت، زمان تمرکز، طول آبراهه اصلی، شیب آبراهه اصلی، ضریب میلر، ضریب گراولیوس از عوامل موثر بر شاخص sdi در منطقه مورد مطالعه می باشند. سپس با توجه به اطلاعات بدست آمده منطقه را از نظر وقوع خشکسالی های خفیف، متوسط، شدید وخیلی شدید ناحیه بندی و پهنه بندی نمودیم و مشخص شد که از میان نواحی درون حوزه گستره شمال و شمال غربی حوزه کارون شمالی خشکسالی نسبتا شدیدتری را نسبت به سایر نقاط تجربه می کند. بنابراین در معرض خسارات و صدمات اقتصادی- اجتماعی خشکسالی هیدرولوژیک قرار دارد و لذا در مطالعات منابع آب نیازمند توجه بیشتری است.

در یک اکوسیستم طبیعی بهره برداری از زمین و ایجاد تغییر در شرایط محیطی به ویژه پوشش گیاهی و کاربری اراضی آن اکوسیستم بر پاسخ های هیدرولوژیکی مانند جاری شدن سیلاب و میزان فرسایش و رسوب منطقه تاثیر گذار می باشد و در نهایت باعث خسارات شدید اقتصادی اجتماعی می شود. تغییر در خصوصیات دبی اوج، تغییر در حجم کل رواناب، تغییر در کیفیت آب و تغییر در تعادل هیدرولوژیک از مهمترین اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی هیدرولوژی حوضه های آبخیز می باشد.در تحقیق حاضر دو هدف عمده به کارگیری مدل کامپیوتری hec-hms جهت شبیه سازی هیدروگراف جریان حوضه آبخیز رودخانه خشک شیراز و نیز بررسی سطح آب زیرزمینی، با استفاده از شاخص های ارزیابی و مقایسه نتایج مطرح است. نتایج واسنجی و اعتبار سنجی مدل hec-hms، همبستگی مناسبی با داده های اندازه گیری شده دبی جریان در خروجی حوضه آبخیز رود خانه خشک از خود نشان می دهد. مقادیر شاخص های کارایی مدل در این تحقیق شامل شاخص ناش - ساتکلیف، ضریب واریانس شبیه سازی، اریبی مدل در برآورد حجم جریان، درصد خطا در دبی اوج جریان، ضریب تبیین، ضریب تبیین وزنی و میانگین حداقل مربعات خطا در حد قابل قبولی است. می توان گفت که مدل مورد استفاده برآورد خوبی از مولفه های دبی حداکثر جریان و زمان تا اوج داشته است، و تنها در برآورد حجم جریان و همچنین پیش بینی در شاخه نزولی از توفیق کمتری برخوردار بوده است. نسبت دبی اوج جریان در سال 2011 نسبت به سال 1987 در دوره بازگشت صد ساله 3/10 درصد و در دوره بازگشت دو ساله 3/12 درصد بیشتر شده است. تفاوت زیادی در برآورد زمان تا اوج سیل در مدل hec-hms برای سناریوهای مختلف و دروه بازگشت های مختلف مشاهده نمی گردد. نسبت حجم جریان در سال 2011 نسبت به سال 1987 در دوره بازگشت صد ساله 7/10 درصد و در دوره بازگشت دو ساله 1/9 درصد بیشتر شده است.

یکی از ابزارهای مهم در طراحی سازه های هیدرولیکی، مطالعات کنترل سیلاب و آبخیزداری رگبار طرح می باشد که از روی منحنی های شدت- مدت - فراوانی (idf) بارش برای دوام و دوره ی بازگشت معین استخراج می شود. در روش متداول محاسبه ی منحنی های idf باید بارش به ازای دوام های مختلف ثبت شده باشد تا استخراج این منحنی ها میسر گردد. این اطلاعات در ایستگاههای مجهز به باران سنج ثبات قابل دستیابی است. در بسیاری از مناطق تنها آمار بارش های روزانه موجود است که از روی این آمار ها استخراج منحنی هایidf به روش های متداول ممکن نمی باشد. در این تحقیق از خصوصیات مقیاس زمانی بارش استفاده شده و از روی بارش های روزانه ، منحنی های idf برای دوامهای کوتاه مدت ساخته می شود. معادلات ارائه شده دراین روش دارای سه متغیر میانگین شدت بارش روزانه ( )، انحراف معیارشدت بارش روزانه ( ) و نمایه مقیاس(h) می باشند که تنها به کمک این سه پارامتر تمامی منحنیهای idf ترسیم می گردد. روش بکار برده شده نسبت به روش های متداول دارای مراحل محاسباتی کمتری بوده و تعداد پارامترهای آن بمراتب کمتر می باشد که این باعث بالا رفتن اعتمادپذیری می گردد. این روش بطور موردی برای ایستگاه های باران سنج ثبات واقع در استان خوزستان بکار رفت که نتایج، نشان دهنده بالا بودن دقت این روش می باشد. یکی دیگر از مزیتهای بسیار مهم این روش، امکان تهیه منحنی های idf منطقه ای می باشد. بدین منظور برای سه متغیر ، و h موجود در معادله منحنی های idf در این روش ، بطور جداگانه برای هر متغیر نقشه توزیع مکانی ترسیم می گردد. با استفاده از این سه نقشه می توان برای هر نقطه فاقد اطلاعات و یا هر محدوده و یا حوضه آبخیز، مقادیر این سه پارامتر را تعیین نمود و با استفاده از آنها ابتدا معادله منحنی های idf تعیین می شود و سپس با استفاده از آن منحنی های idf ترسیم می گردند.

خشکسالی به عنوان یکی از پیچیده ترین بلایای طبیعی، پدیده ای خزنده به شمار می رود. تداوم وقوع خشکسالی طولانی بوده و اثرات ناشی از آن حالت غیر ساختاری داشته و در نتیجه خسارت های ناشی از این پدیده در بخش های مختلف، مانند کشاورزی، اجتماعی و غیره، به صورت تدریجی ظاهر می شود. برای شناسایی خشکسالی و کمّی سازی آن شاخص های مختلفی متناسب با فرضیات مربوطه مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از این شاخص ها، شدت خشکسالی پالمر می باشد که متغیرهای مختلف هوا-آب شناختی را برای یک موازن? آبی ساده در خاک تحلیل می کند و شرایط خشکسالی یا ترسالی را بصورت پدیده ای پویا درنظر می گیرد. هدف این تحقیق، ارزیابی شاخص پالمر بر اساس فرضیات اوّلیه، وضعیت واسنجی شده در حوزه ها ی ایران مرکزی، و همچنین استفاده از خروجی های واسنجی- صحت سنجی شده ی مدل ارزیابی آب و خاک (swat) به عنوان ورودی شاخص می باشد. بر این اساس، شاخص پالمر به پنج روش محاسبه گردید که عبارتند از: 1) شاخص اولیه پالمر بدون واسنجی، با استفاده از ضرایب اقلیمی و معادله ی شدت استخراجی برای کانزاس غربی و آیوای مرکزی؛ 2) شاخص اولیه همراه با اصلاح ضرایب معادله های شدت خشکسالی؛ 3) شاخص واسنجی شده با بومی سازی معادلات شدت؛ 4) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک و تبخیر تعرق پتانسیل از مدل swat؛ و 5) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک، تبخیر تعرق پتانسیل و رواناب از مدل swat. این روش ها در سطح کل ایران، در قالب 17 حوزه ی مطالعاتی، در مقیاس ماهانه مربوط به دوره ی آماری 2002-1990 محاسبه و معادلات شدت خشکسالی آنها بصورت تفکیکی برای شرایط خشک و تر استخراج گردید. سپس با استفاده از هر پنج روش، برای 160 زیرحوزه ی واقع در ایران مرکزی شدت خشکسالی محاسبه و ارزیابی شد. معادله ها ی نهایی برای خشکسالی و ترسالی به ترتیب با ضرایب دوگان? 912/0- 13/0 و 930/0- 047/0 در روش (2)، 892/0- 002/0 و 946/0- 002/0 در روش (3)، 909/0- 011/0 و 945/0- 008/0 در روش (4)، و 894/0- 009/0 و 922/0- 007/0 در روش (5) بدست آمده اند، درحالی که در روش (1) ضرایب 897/0- 333/0 برای هر دو شرایط خشک و تر بود. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که، روش های (2) و (4) تطابق خوبی را با روش (3) داشته اند. گرچه ممکن است روش (4) نتایج مطمئن تری را نشان دهد، چراکه بر اساس محاسبات فرآیندهای فیزیکی دقیقی می باشد از این رو می توان انتظار داشت که این روش در موارد عدم تطابق آن با روش (3) هم (10%) نتایج قابل قبول تری را ارائه نماید. همچنین نتایج نشان داد که روش های مورد بررسی در سال های 1992 و 2001 که طبق شاخص های مختلف (spi، pnpi ) در اغلب زیرحوزه ها به عنوان مرطوب ترین و خشک ترین سال های این دوره آماری شناخته می شوند، عملکرد خوبی دارند. اگرچه شاخص پالمر توانایی تشخیص شروع و خاتمه خشکسالی را هم دارا می باشد. نتایج این پژوهش مطالعه واسنجی شاخص پالمر را برای هر منطقه و با استفاده از خروجی ِ سایر مدل های هیدرولوژیکی امکان پذیر می سازد، همچنین زمینه ای را برای بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر خشکسالی، در آینده فراهم می کند.

بررسی پتانسیل سیل خیزی حوزه ها به منظور مکان یابی اجرای عملیات های اصلاحی از اهمیت بالایی برخوردار است و انجام اقدامات آبخیزداری مختلف نظیرعملیات اصلاحی، اقدامات بیولوژیک و بیومکانیکی در مناطق دارای پتانسیل سیل خیزی بالا می تواند منجر به کاهش خطرات ناشی از وقوع سیل و اصلاح و بهبود وضعیت خاک و پوشش گیاهی گردد. جهت بررسی پتانسیل سیل خیزی روش های زیادی وجود دارد که از مهمترین و پرکاربردترین آن ها می توان از شاخص های f% وf نام برد. هدف از انجام این مطالعه تعیین شاخص سیل خیزی حوزه ی دوراهان با مساحت87/78 کیلومتر مربع واقع در شهرستان بروجن و اولویت بندی زیرحوزه ها جهت انجام عملیات اصلاحی به روش ارزیابی چند معیاره مکانی می باشد. در این مطالعه از مدل hec-hms بدین منظور استفاده شد. با توجه به وضعیت استان چهارمحال و بختیاری از نظر موقعیت، توپوگرافی و ارتفاع هر ساله حجم زیادی از بارش به صورت برف می باشد که در اوایل فصل بهار تأثیر زیادی در افزایش دبی رودخانه ها دارد. در منطقه مورد نظر ایستگاه برف سنجی جهت محاسبات هیدرولوژیکی برف وجود نداشت و با استفاده از روش تجربی ساتیس چاندار، ضریب برف گیری حوزه محاسبه شد. بر همین اساس بیشترین و کمترین درصد برفگیری حوزه در ماه هایی که احتمال بارش به صورت برف وجود دارد به ترتیب در دی ماه برابر 62 درصد و اردیبهشت ماه برابر 8/2 درصد بود. با توجه به تنوع کاربردی اراضی در حوزه مورد نظر، ضریب هرز آب مربوط به هر قسمت محاسبه و سپس از طریق میانگین وزنی ، ضریب سیلابی زیر حوزه ها مشخص شد. مقادیر شدت بارش برای منطقه در دوره باز گشت های مختلف و به تفکیک زیر حوزه ها محاسبه شد. محاسبه دبی اوج سیلاب از روش استد لالی صورت گرفت. با توجه به وضعیت حوزه ی دو راهان و وجود شرایط مساعد جهت کاهش ریسک پذیری و بر اساس ارتفاع رواناب ناشی از بالاترین بارش شش ساعته محتمل (pmp) هیدروگراف سیلاب طرح برای این حوزه برآورد گردید و در نهایت دبی ویژه و حجم سیلاب تعیین شد. نتایج به دست آمده براساس شاخصf% نشان داد که زیرحوزه ی 7 و 6 به ترتیب با مقادیر 3/39 و 5/27 در اولویت سیل خیزی قرار دارند. ولی در روش آنالیزسیل خیزی شاخص f، فاکتور مساحت حذف می شود و بر اساس آن شاخص سیل خیزی تعیین می گردد. نتایج حاصل از این روش نشان داد که زیر حوزه های 2 و 5 به ترتیب با مقادیر1/4 و 6/3 دارای اولویت سیل خیزی بالاتری نسبت به سایر زیرحوزه ها هستند. بر اساس شاخص f اولویت بندی زیرحوزه ها برای انجام عملیات اصلاحی صورت گرفت. بر اساس این شاخص نقشه ی سیل خیزی حوزه تهیه شد و در نهایت برای تلفیق نقشه ها و لایه های اطلاعاتی از مدل درختی، ترکیب عوامل مکانی طبیعی، اقتصادی و محدودیت های مکانی استفاده شد. همه عوامل استاندارد سازی شدند و سپس وزن عوامل نیز با مقایسه زوجی در روش تحلیل سلسله مراتبی(ahp) و با دخالت دادن نظر ساکنین و کارشناسان مربوطه، در حوزه آبخیز مشـخص گردید. در مرحله بعد تلفیق ?یه ها با ارزیابی چند معیاره مکانی(smce) انجام شـد. خروجی، نقشـه های شـاخص مرکب، با پیکسل هایی با ارزش صفر تا یک بودند که طبقه بندی گردیدند و نتیجه به صورت اولویت بندی مکانی احداث سدهای توری سنگی، خاکی و سنگی ملاتی در حوزه آبخیز مشخص شد. با استفاده از این روش که در این تحقیق بکار برده شد، مدیران آبخیزداری می توانند مناطق مناسب جهت عملیات اصلاحی متفاوت را اولویت بندی کرده و با انجام به موقع این روشها به طور موثری از خسارات سیلاب بکاهند.

ایران به دلیل رشد جمعیت و موقعیت جغرافیایی خشک و نیمه خشک، با خطر روزافزون بحران آب مواجه است. با توجه به اینکه بخش کشاورزی در ایران از مهمترین بخش های اقتصادی محسوب می شود، کمبود آب اصلی ترین عامل محدودکننده ی تولید محصولات کشاورزی و غذایی است. این در حالی است که حدود 93 درصد منابع آب تجدید شونده ی کشور در کشاورزی فاریاب مصرف می شود ولی تولیدات کشاورزی حاصل از آن تقاضای نیاز غذایی کشور را تأمین نمی کند. در این مطالعه، مبادله ی آب مجازی در ارتباط با منابع آب موجود، به عنوان راهکاری کارآمد جهت کاهش بحران آب و نیز امنیت غذایی در دوره 1380-1369 ارزیابی شده است. لازم به ذکر است که تجارت آب مجازی در سطح استانی و مناطق بحران آب مورد مطالعه قرار گرفته است. محصولات مطالعاتی در این پایان نامه شامل گروه غلات (گندم، جو ، ذرت و برنج)، گروه میوه ها و سبزیجات (سیب، پرتقال، سیب زمینی و پیاز)، گروه حبوبات (نخودفرنگی و لوبیا) و گروه خشکبار و خرما (پسته و خرما) است. از بین این محصولات، تجارت گروه غلات (گندم) سبب ذخیره سازی بیشترین میزان منابع آب (آبی و سبز) و تجارت گروه پسته و خرما باعث کاهش بیشترین میزان منابع آب داخلی کشور شده است. بررسی میزان ذخیره سازی منابع آب در اثر تجارت محصولات کشاورزی در هر استان نشان می دهد که استان های یزد و گیلان، بیشترین ذخیره سازی و استان های فارس و کرمان، بیشترین میزان هدررفت منابع آب را به خود اختصاص داده اند؛ اما از آنجا که ذخیره و یا هدر رفت آب مجازی بدون توجه به نوع (آب آبی و سبز) آب مجازی تجارت شده در این استان ها معیار مناسبی جهت ارزیابی کاهش و تشدید بحران آب در اثر تجارت آب مجازی نمی باشد، در این مطالعه تفکیک این دو نوع تجارت آب مجازی انجام شده است. به طوری که نتایج حاصل نشان می دهد که استان های گیلان و یزد به ترتیب بیشترین میزان آب مجازی سبز و آبی را وارد و استان های لرستان و مازندران بیشترین میزان آب مجازی سبز و آبی را صادر نموده اند. میزان سرانه آب قابل دسترس در اثر تجارت آب مجازی در استان های تهران، قم و یزد بیش از 5/1 برابر افزایش یافته است. همچنین میزان سرانه منابع آب تجدیدشونده و سرانه واردات خالص آب مجازی آبی در هر یک از مناطق بحرانی بررسی شده است و نتایج نشان می دهد که افزایش سرانه آب قابل دسترس به ترتیب 267 درصد در منطقه به شدت بحرانی، 35 درصد در منطقه دچار استرس آبی، 28 درصد در منطقه در آستانه بحران و 5/1 درصد در منطقه بدون بحران است.

خشکسالی یکی از مخرب ترین پدیده های طبیعی است که در اقلیم های مختلف از نواحی با آب وهوای مرطوب گرفته تا نواحی با آب و هوای خشک و نیمه خشک، اتفاق می افتد. آگاهی از وضعیت خشکسالی ها و جریان های کم از جنبه های مختلف از قبیل کشاورزی، اقتصادی و منابع آب اهمیت دارد. در این تحقیق وضعیت خشکسالی هواشناسی و خشکسالی جریان رودخانه ای (جریان های کم) در حوضه آبریز کرخه در دوره آماری بین سال های 1345 تا 1381 مورد بررسی قرار گرفت و از آمار 12 ایستگاه هیدرومتری و هواشناسی استفاده شد. شاخص های بارش استاندارد و دهک های بارندگی به منظور پایش خشکسالی هواشناسی و پنج شاخص q7,10، q7,20، q30,10، q4,3 و q95 جهت بررسی وضعیت جریان های کم رودخانه ای انتخاب گردید. همگنی داده های بارندگی و دبی از روش آزمون توالی مورد بررسی قرار گرفت. شاخص استاندارد بارش در مقیاس های 9، 12 و 24 ماهه و شاخص دهک های بارندگی در مقیاس سالانه محاسبه شد. جهت محاسبه شاخص های جریان کم، ابتدا جریان های کم 4، 7 و 30 روزه در سال های مختلف مشخص گردید. سپس با انجام تحلیل فراوانی جریان های کم، شاخص های منتخب مشخص شد. پس از محاسبه شاخص-های مختلف، دوره های خشکسالی هواشناسی و خشکسالی هیدرولوژیک با یکدیگر مقایسه شد و همچنین ناحیه بندی شاخص ها به کمک روش کریجینگ صورت گرفت. نواحی همگن از نظر ترکیب شاخص های هیدرولوژیک و هواشناسی به کمک روش تحلیل خوشه ای تعیین گردید. نتایج نشان داد که در هیچ یک از ایستگاه ها دوره های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیک به طور کامل با یکدیگر تطابق زمانی ندارند و به طور میانگین حدود 50 درصد دوره های این دو نوع خشکسالی همزمان اتفاق افتاده اند. مقایسه خشکسالی های هواشناسی و هیدرولوژیک در حوضه آبخیز کرخه نشان می دهد که خشکسالی های هیدرولوژیک فراوانی کمتری نسبت به خشکسالی های هواشناسی دارند و دوره های خشکسالی هیدرولوژیک طولانی تر از دوره های خشکسالی هواشناسی هستند. همچنین در غرب حوضه، خشکسالی های هواشناسی شدید تری نسبت به شرق حوضه اتفاق افتاده است. در سطح حوضه، شدت و فراوانی خشکسالی هواشناسی با یکدیگر رابطه مستقیمی دارند و هر جا فراوانی خشکسالی افزایش یافته، شدت خشکسالی نیز افزایش یافته است.

سیل دومین بلای طبیعی است که سالانه خسارات زیادی را به جوامع انسانی وارد می آورد. در این میان شهر ها و مراکز جمعیتی، بیشترین ریسک و احتمال خسارت فیزیکی قابل لمس ناشی از وقوع سیل را دارا می باشند. بنابراین اولین قدم جهت مدیریت بهینه و تدوین استراتژی های مقابله با این خطر طبیعی و کاهش خسارات ناشی از آن تشخیص مناطق حساس و تهیه نقشه خطر سیل می باشد. در این مطالعه بمنظور بررسی مناطق تحت خطر سیل گرفتگی، شهر جیرفت و اراضی اطراف آن بعلت موقعیت ژیومورفیک و قرار گرفتن در محل تلاقی دو رود مهم حوزه هلیل رود، بعنوان آسیب پذیرترین محدوده از لحاظ احتمال خسارت ناشی از سیل های آنی شناسایی گردید. با توجه به اینکه در این محدوده هیچگونه هیدرومتری صورت نگرفته بود، بمنظور برآورد دبی های سیلابی در خروجی بازه های مطالعاتی از تحلیل فراوانی منطقه ای استفاده گردید. بدین منظور 13 ایستگاه هیدرومتری حوزه پس از بررسی همگنی با آماره های h و d با استفاده از روش l-moment مورد تحلیل فراوانی واقع گردید. سپس حوزه های همگن هیدرولوژیکی بالادست هر یک از ایستگاه های هیدرومتری با استفاده از hec-geo hms ترسیم و پارامترهای مختلف هیدروژیومورفیکی، اقلیمی و فیزیکی این حوزه های همگن با استفاده از برنامه های gis ای arc hydro، hec-geo hms و روش های آماری استخراج گردید. همچنین برای استخراج درصد کاربری های اراضی مختلف بعنوان یک پارامتر هیدرولوژیکی از تصاویر سنجنده etm+ سال 2002 استفاده شد و پس از تصحیحات هندسی و رادیومتریک، با استفاده از الگوریتم طبقه بندی نظارت شده، درصد کاربری های بالادست هر یک از ایستگاه های هیدرومتری محاسبه گردید. در ادامه از رگرسیون چند متغیره برای تحلیل فراوانی منطقه ای و ارتباط بین پارامترهای مختلف و دبی های سیلابی بدست آمده ازتحلیل فراوانی استفاده، و مهمترین پارامترهای بروز سیل با دوره بازگشت های مختلف شناسایی گردید. سپس جهت برآورد دبی در خروجی هر یک از بازه های مطالعاتی در پایین دست شهر جیرفت با استفاده از hec-geo hms، حوزه های هیدرولوژیکی هر یک از این نقاط ترسیم و پارامترهای بدست آمده در مدل های منطقه ای برای این نواحی همگن استخراج، و دبی های سیلابی محاسبه گردید. در ادامه بمنظور شبیه سازی مورفولوژی و پارامترهای سه بعدی رودخانه از پیش پردازش های hec-geo ras استفاده گردید و جهت برآورد ضرایب مانینگ از مدل دبی های آستانه (pot) بهره گرفته شد. در ادامه دبی های بدست آمده از تحلیل فراوانی منطقه ای در خروجی بازه های مطالعاتی بعنوان نسبت های جریان جهت شبیه-سازی هیدرولیک جریان در hec-ras در نظر گرفته شد و محدوده های سیل گرفتگی دوره بازگشت های مختلف با استفاده از پس پردازش های hec-geo ras ترسیم گردید. جهت شناسایی مناطق دارای ارزش اقتصادی بالا که تحت خسارات ناشی از سیل قرار می گرفتند از تصاویر ماهواره irs-1d استفاده گردید و پس از پردازش و بارزسازی تصاویر کاربری های مناطق مسکونی، اراضی کشاورزی و باغات، فضای سبز و جاده های مواصلاتی در محدوده های سیل گرفتگی استخراج گردید. نتایج حاصله بیانگر تجاوز کاربری های مختلف در حریم رودخانه و احتمال سیل گرفتگی درصد بالایی از باغات در دوره بازگشت های پایین، و اراضی کشاورزی در دوره بازگشت های بالا بود. بنابراین با توجه به استراتژیک بودن این منطقه از لحاظ تولیدات کشاورزی کشور در برنامه های مدیریتی آتی بایستی به این محدوده های سیل گرفتگی بخصوص در حاشیه هلیل رود و محدوده شهری توجه لازم مبذول گردد.

بخش وسیعی از کشور ایران را مناطق خشک و فرا خشک فرا گرفته است، بطوریکه باد عامل اصلی فرآیند فرسایش، تخریب اراضی و هدررفت خاک در اینگونه مناطق می باشد. بنابراین مطالعه بر روی خصوصیات باد (جهت، سرعت و فراوانی) ضروری است. هدف از این تحقیق، مطالعه جامع و کاربردی روی خصوصیات باد در چهار ایستگاه سینوپتیک استان سمنان است که جهت انجام آن، گلباد و گل شن سالانه، ماهانه و درازمدت ترسیم شد و داده های سرعت و جهت باد به صورت ساعتی پیش بینی و شبیه سازی گردید و نیز تحلیل فراوانی در دو بخش ماهانه و در جهت های مختلف انجام شد. برای ترسیم گلباد و گل شن، ابتدا داده های سازمان هواشناسی توسط برنامه wd convert به فرمت قابل پذیرش در نرم افزارهای ترسیم گلباد و گل شن تبدیل گردید. سپس برای ترسیم گلباد از نرم افزار wr plot استفاده شد که قادر به ترسیم گلباد در جهات گوناگون، ارایه گراف کلاس های مختلف سرعت باد و فراوانی آنها می باشد و برای ترسیم گل شن از نرم افزار sand rose graph استفاده شد که قادر به محاسبه پتانسیل حرکت شن، برآیند پتانسیل حرکت شن، زاویه جهت حرکت شن نسبت به جهت شمال و شاخص همگنی جهت حمل شن می باشد. برای پیش بینی و شبیه سازی سرعت و جهت باد از نرم افزار windpred استفاده شد که در این نرم افزار تمام محاسبات با فرمول ویبول بدست می آید. تحلیل فراوانی در دو بخش جداگانه توسط نرم افزار freq082004 که در محیط برنامه matlab اجرا می شود، یکی برای جهت های 16 گانه و دیگری برای ماه های مختلف سال انجام شد. نتایج حاصل نشان می دهد که جهت باد غالب در ایستگاه بیارجمند شمال، ایستگاه گرمسار شرق، ایستگاه سمنان شمال شمال غرب و برای ایستگاه شاهرود شمال می باشد. بالاترین درصد باد آرام در ایستگاه بیارجمند در سال 1993 و ماه دسامبر، در ایستگاه گرمسار سال 1986 و ماه دسامبر، ایستگاه سمنان، سال 1977 و ماه ژانویه و برای ایستگاه شاهرود سال 2002 و ماه دسامبر می باشند. در تقسیم بندی گروه های مختلف انرژی باد، ایستگاه شاهرود در گروه با انرژی کم، ایستگاه سمنان متوسط و ایستگاه های گرمسار و بیارجمند در گروه با انرژی بالا قرار دارند. از نظر شاخص همگنی جهت حمل شن ایستگاه های بیارجمند، شاهرود، سمنان و گرمسار به ترتیب دارای بالاترین میزان شاخص و یا به عبارتی دارای کمترین تغییرات در جهت وزش باد غالب می باشند. ماه جولای در ایستگاه های بیارجمند، گرمسار و سمنان و ماه آوریل در ایستگاه شاهرود به عنوان متلاطم ترین ماه پیش بینی شدند. بالاترین میزان سرعت باد ساعتی شبیه سازی شده عموماً در ساعات 11 تا 13 اتفاق می افتند. بالاترین سرعت برآورد شده برای دوره های برگشت طولانی در ایستگاه بیارجمند جهت غرب جنوب غرب، ایستگاه گرمسار جهت شمال شمال غرب، ایستگاه سمنان جهت شمال و ایستگاه شاهرود جهت غرب شمال غرب می باشد. همچنین بالاترین سرعت برآورد شده برای ماه های مختلف، در ایستگاه بیارجمند ماه فوریه، ایستگاه های گرمسار و سمنان ماه می و ایستگاه شاهرود ماه مارس می باشد. با توجه به مطالعات انجام شده و نتایج کاربردی آن در منابع طبیعی، کشاورزی و عمران پیشنهاد میگردد از داده های سالانه که بر اساس توزیع ویبول برازش شده اند، برای کل کشور استفاده شود.

امروزه به علت رشد روزافزون جمعیت نیاز انسان به منابع تجدید شونده خاک و آب افزایش یافته است. این در حالی است که توان اکوسیستم در حفظ و پایداری این دو منبع مهم رو به قهقرا است. به همین دلیل مطالعه روند و پیش بینی چگونگی شاخص های تخریب و یا ترمیم حوزه های آبخیز و از جمله کرخه که یکی از بزرگترین رودخانه های ایران است حائز اهمیت می باشد. مدل سازی منابع آب می تواند کمک موثری در این راستا باشد ولی کمبود داده مشکلی عمده در مدل سازی منابع آب حوزه رودخانه ها از جمله کرخه می باشد. در این مطالعه مدل swat2009 (soil and water assessment tool) بعنوان یک ابزار کارآمد در حوزه رودخانه کرخه به مساحت 51527 کیلومترمربع در ایران برای شبیه سازی رسوب و رواناب بکار برده شد. به این منظور از سه گروه داده اقلیمی با منابع مختلف، شامل: (1) داده های اقلیمی سازمان هواشناسی، (2) داده های اقلیمی وزارت نیرو، (3) داده های اقلیمی جهانی (cru) و در نهایت یک پروژه کلی ترکیبی از دو گروه داده سازمان هواشناسی و داده های cru برای پیش بینی رواناب استفاده شد. بازه مطالعاتی برای داده های سازمان هواشناسی 1995 تا 2009، داده های وزارت نیرو 1995 تا 2008 و بازه 1995 تا 2006 برای داده های شبیکه بندی cru در نظر گرفته شد. 3 سال ابتدای هر بازه بعنوان دوره ارزیابی (warm_up) مدل در نظر گرفته شد. برنامه sufi2 و ضرایب آماری mse، r،r2 و br2 برای مقایسه نتایج شبیه سازی و مشاهداتی بکاربرده شده است. در مجموع 4 بار مدل swat برای پیش بینی ماهانه رواناب و 3 بار برای پیش بینی روزانه رسوب اجرا شد. از آمار رواناب مشاهداتی 16 ایستگاه هیدرومتری پراکنده در سطح حوزه، برای مقایسه نتایج شبیه سازی رواناب مشاهداتی و از آمار رسوب 12 ایستگاه هیدرومتری برای مقایسه نتایج شبیه سازی رسوب استفاده شد. با اجرای مدل swat، حوزه آبخیز کرخه به 58 واحد واکنش هیدرولوژیک (hru) تقسیم شد. مقدار ضریب تبیین بین داده های مشاهداتی و داده های شبیه سازی شده با استفاده از داده های اقلیمی سازمان هواشناسی در 7 ایستگاه بالادست سد کرخه بالای 50 درصد بود، مقدار آن برای مدل ترکیبی سازمان هواشناسی_cru در 4 ایستگاه بالای 50 درصدبود، در حالی که برای مدل با داده های اقلیمی cru و داده های وزارت نیرو در هرگروه در یک ایستگاه بالای 50 درصد مشاهده شد. مقدار ضریب تبیین بین داده های مشاهداتی و داده های رسوب شبیه سازی شده با استفاده از داده های اقلیمی سازمان هواشناسی در 3 ایستگاه بالادست سد بالای 50 درصد بود، در حالی که برای داده های وزارت نیرو در 2 ایستگاه بالای 50 درصد و برای داده های اقلیمی cru برای اکثریت ایستگاه ها صفر بدست آمد. در سه ایستگاه (پای پل، حمیدیه و عبدالخان) مقدار ضریب تبیین در 4 مدل شبیه سازی رواناب تقریبا مشابه و بالای 30 درصدبود، در این ایستگاه ها در بازه شروع آبگیری سد (2000) تا زمان بهره برداری (2002) از آن در 4 مدل شبیه سازی رواناب، روند مشخصی بین دبی شبیه سازی و مشاهداتی مشاهده نشد. این موضوع نشان دهنده مدیریت در حوزه می باشد که جریان خروجی از سد بصورت تنظیم شده خارج می شود. این مطالعه تلاش می کند مناسب ترین داده های هواشناسی ورودی را برای پیش بینی رواناب و رسوب در حوزه کرخه معرفی کند. نتایج نشان می دهد که مدل swat2009 طراحی شده با داده های اقلیمی سازمان هواشناسی شبیه سازی بهتری از رواناب جاری و رسوب در منطقه مطالعاتی داشت. برای سه گروه داده مدل توانست رواناب را بهتر از رسوب شبیه سازی کند. با توجه به یافته های این مطالعه استفاده از داده های cru در ترکیب با داده های سازمان هواشناسی در شبیه سازی رواناب مناسب ارزیابی شد.

سیل دومین بلای طبیعی است که سالانه خسارات زیادی را به جوامع انسانی وارد می¬آورد. شهر¬ها و مراکز جمعیتی، بیشترین ریسک را دارا می¬باشند و نسبت به خسارت فیزیکی ناشی از وقوع سیل حساس هستند. شناسایی مناطق دارای خطر سیل¬گرفتگی، اطلاع از احتمال وقوع سیل با دوره¬های بازگشت مختلف وقایع سیلابی و ارزیابی خسارات مختلف ناشی از سیل اعم از خسارات جانی و مالی می¬تواند کمک شایانی به مدیریت مناطق تحت تأثیر سیل، جهت برنامه¬ریزی و کاهش خطرات ناشی از این پدیده طبیعی نماید. در این مطالعه مدل hec-fia به عنوان یکی از مدل¬های جدید (2012) ارزیابی اثرات و خسارات ناشی از سیل است، به محاسبه خسارت کشاورزی، ساختمانی و انسانی ناشی از سیل در حوزه آبخیز قمصر پرداخته شد. به منظور دستیابی به این هدف و افزایش دقت در شناسایی مناطق پر-خطر، جریان پایدار و ناپایدار با دوره¬های بازگشت مختلف به وسیله نرم¬افزار¬های hec-geo ras و hec-ras شبیه¬سازی شد. برای تهیه نقشه¬های سیل¬گرفتگی لازم است کانال رودخانه و مورفولوژی آن به منظور استخراج پارامتر¬های سه بعدی مقاطع عرضی و هیدرولیک جریان، شبیه¬سازی گردد.نتایج حاصل از شبیه¬سازی جریان ناپایدار، سری¬های زمانی دبی در قالب فایل hec-dss است، که پس از آن در مجموع با اطلاعات اقتصادی، کشاورزی، ساختمانی و اطلاعات مربوط به جمعیت که از روش¬های پرسش¬نامه¬ای حاصل شدند، برای بررسی اثر و ارزیابی خسارت انسانی و کشاورزی ناشی از این سیلاب¬ها به نرم¬افزار hec-fia وارد شد. در این مطالعه حوزه آبخیز قمصر که از زیر¬حوزه¬های حوزه دریاچه نمک است و در سال¬های اخیر (به عنوان مثال در سال 1386) خسارات ناشی از سیل را تجربه کرده است، به عنوان منطقه و محدوده مطالعاتی انتخاب گردید. با توجه به این که داده¬های هیدرومتری اساس مطالعات مرتبط با سیل می¬باشند، دبی¬های حداکثر لحظه¬ای تحلیل فراوانی شد زیرا مهم¬ترین پارامتر در تهیه نقشه¬های سیل¬گرفتگی دوره¬های بازگشت مختلف می¬باشد. نتایج اولیه حاصل از تحقیق، نقشه پهنه¬های سیل¬گیر در اطراف رودخانه بن رود و سری¬های زمانی دبی (در قالب فرمت hec-dss) است. از طریق این نتایج، در مدل hec-fia خسارات کشاورزی ، انسانی و ساختمانی ناشی از سیل در حوزه مورد مطالعه محاسبه شد. بر اساس این نتایج، 23/3 هکتار از اراضی تحت کشت خسارت دید (8/12 میلیارد ریال). در بخش ساختمانی 36 واحد ساختمانی اطراف رودخانه بن رود در معرض خطر سیل قرار گرفت و خسارات متوجه مردم نیز شد.

سالانه در نقاط مختلف جهان، جان و مال بسیاری از مردم در اثر وقوع سیل به مخاطره می¬افتد. توسعه مناطق روستایی و شهری در حاشیه رودخانه¬ها، بستر و حواشی دشت¬های سیلابی بدون شناخت و توجه به شرایط هیدرولوژیکی و دینامیکی رودخانه¬ها و قسمت¬های بالادست حوزه که موجب افزایش خطر سیلاب و خسارات جانی، مالی و زیربنایی ناشی از آن می-شود، توسعه را با ناآگاهی مواجه می¬سازد. از این رو اهمیت برآورد خسارات ناشی از سیل و پهنه بندی سیلاب که کاربرد بسیاری در مدیریت دشت¬ سیلابی دارد، مشخص می¬گردد. در این مطالعه با استفاده از نرم¬افزار hec-fiaکه یکی از مدل¬های جدید (سپتامبر 2012) برآورد اثرات و خسارات ناشی از سیل می¬باشد به محاسبه خسارات سیل در حوزه آبخیز قهرود پرداخته شد. حوزه آبخیز قهرود یکی از زیر حوزه¬های دریاچه نمک و از توابع شهرستان کاشان است که از حوزه¬های حساس در بخش سیل خیزی بوده و تا کنون سیلاب¬های شدیدی را به خود دیده است. از واقعه¬های اخیر می¬توان به سیل سال 1386 اشاره کرد که خسارات جبران ناپذیر مالی و جانی زیادی در بر¬داشته است. در مطالعه انجام¬گرفته در این تحقیق برای دست یابی به خسارات و اثرات ناشی از سیل، از نرم افزار¬های متعدی بهره¬گیری¬شد که hec-geo ras و hec-ras و hec-fia ازجمله مهم¬ترین آنها قلمداد می¬شود. در نرم افزار hec-geo ras داده¬های مورد نیاز hec-ras مانند مقاطع عرضی که با استفاده از dem دقیق آبراهه ایجاد شده¬است، فراهم می¬آید. این داده¬ها به همراه دبی با دوره¬های بازگشت مختلف و هیدروگراف سیل واقعی به hec-ras جهت شبیه¬سازی جریان پایدار و ناپابدار منتقل شد. با استفاده از دبی¬های حداکثر لحظه¬ای محاسبه شده، و انجام تحلیل فراوانی سیلاب به دبی با دوره¬های بازگشت مختلف دست یافته شد. خروجی حاصل از hec-ras شامل فایل hec-dss و ارتفاع آب¬گرفتگی می¬باشد. خروجی مربوط به ارتفاع آب¬گرفتگی به منظور ایجاد نقشه به hec-geo ras انتقال و نقشه آنها دریافت شد. این نقشه¬های پهنه¬بندی نشان می¬دهد که با افزایش دوره¬های بازگشت میزان آب¬گیری نیز افزایش می¬یابد. این نقشه¬ها به همراه فایل hec-dss به مدل hec-fia وارد می¬شود و با اطلاعات جمع¬آوری شده کشاورزی و ساختمانی و انسانی مورد نیاز این مدل به برآورد خسارت کشاورزی و ساختمانی اقدام شد.

با آغاز انقلاب صنعتی در اوایل قرن نوزدهم و رشد روز افزون تحولات بشری، تغییرات گوناگونی در زندگی انسان رخ داده است. رشد صنایع و کارخانه¬ها از یک طرف و جنگل¬زدایی و تخریب محیط زیست از طرف دیگر باعث افزایش روزافزون گازهای گلخانه¬ای در سطح زمین در دهه¬های اخیر شده است. افزایش گازهای گلخانه¬ای منجر به افزایش دمای اتمسفر در سطح جهانی می-گردد که به گرمایش جهانی موسوم می¬باشد. این اثرات منحصر به افزایش دمای اتمسفر نبوده و سایر متغیرهای اقلیمی را نیز تحت تأثیر قرار می¬دهد که به آن پدیده تغییر اقلیم گفته می¬شود. بررسی¬ها نشان می¬دهد میزان متوسط دما در سطح کره زمین در قرن بیستم 6/0 درجه سانتی¬گراد افزایش داشته است. به همین ترتیب پوشش برف که منبع آب بسیاری از حوزه¬ها در سطح کره زمین را تشکیل می¬دهد، در چند دهه اخیر کاهش 10 درصدی داشته و این کاهش حتی در یخ¬های دریاهای نیمکره شمالی نیز مشاهده شده که خود عامل افزایش سطح آب دریاها می¬باشد. اما این تغییرات تنها بر مقادیر متوسط نبوده و رخدادهای حدی اقلیمی مانند سیل و خشکسالی¬ها را نیز تحت الشعاع قرار می¬دهد. به طوری که هیئت بین الدول تغییر اقلیم افزایش تناوب خشکسالی¬ها و سیلاب¬ها را، به ویژه در آفریقا و آسیا در چند دهه اخیر گزارش کرده است.ازآنجاییکهافزایشاحتمالوقوعرخدادهاییمانندخشکسالیوسیلدرآیندهمی-تواندآثارزیانباریبرایجوامعبشریدرپیداشتهباشد،مطالعهوبررسیاثرتغییراقلیمبرایننوعپدیده¬هاازاهمیتبسیاریبرخورداراست. دراینمطالعه،بهبررسیاثرتغییراقلیمبرفراوانیسیلدرحوزهآبخیزبازفتپرداختهشده است. برای نیل به این هدف، ابتدا با استفاده از مدل هیدرولوژیک توزیعی wetspa، شبیه¬سازی رواناب در حوزه مورد مطالعه انجام گرفت. ضرایب ناش¬ ساتکلیف که برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل wetspa به ترتیب برابر 63/0 و 65/0 حاصل شد، نشان¬دهنده کارایی خوب مدل در شبیه¬سازی رواناب می¬باشد. سپس اثر تغییر اقلیم بر بارش و دما به عنوان متغیرهای تأثیرگذار بر وقوع سیل مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از مدل گردش عمومی جو hadcm3 و سناریوهای a2 و b2 استفاده گردید. برای ریزمقیاس سازی داده¬های خروجی مدل گردش عمومی نیز از مدل آماری sdsm نسخه 4.2 استفاده شد. در این مطالعه همچنین شبیه¬سازی رواناب با استفاده از داده¬های ریزمقیاس شده مدل چرخش عمومی برای دوره¬ 2020-2049 به عنوان آینده نزدیک و دوره 2070-2099 به عنوان آینده دور انجام گرفت. در ادامه تحلیل فراوانی سیل برای داده¬های حداکثر لحظه¬ای در دوره مشاهداتی و آینده با استفاده از برنامه رایانه¬ایffaانجام شد. نتایج ریزمقیاس¬سازی بیانگر روند افزایشی دما و روند کاهشی بارش در دوره¬های آتی می¬باشد. به طوری که حداکثر افزایش دما در ایستگاه¬های شهرکرد و مرغک به ترتیب برابر 67/4 و 47/3 درجه سانتی¬گراد برای آینده دور و تحت سناریوی a2 می¬باشد. حداکثر کاهش بارش نسبت به دوره پایه نیز در ایستگاه¬های چلگرد و مرغک به ترتیب برابر 9/32 %و 2/25% در آینده دور و تحت سناریوی a2 پیش¬بینی شده است. نتایج شبیه¬سازی رواناب در دوره¬های آتی نیز بیانگر افزایش رواناب در فصل تابستان و کاهش رواناب در فصول بهار، پاییز و زمستان می¬باشد. نتایج تحلیل فراوانی سیل با استفاده از توزیع پیرسون (3) به عنوان بهترین توزیع جهت برازش به داده¬های دبی حداکثرلحظه¬ای نیز بیانگر افزایش میزان دبی¬های اوج در دوره¬های بازگشت¬ بالاتر از 10 سال تحت تأثیر تغییر اقلیم می¬باشد.