امروزه اهمیت مهار آبهای سطحی به نحوی است که، یکی از مهمترین اهداف و سیاستگذاری-های کلان مالی در هر کشوری محسوب شده و هر ساله بودجه هنگفتی را به خود اختصاص می دهد. همچنین بدلیل این که اساس روش های معمول محاسباتی جهت انجام تحلیل های هیدرولوژیکی، بر نتایج تجربی و محاسباتی دستی استوار است، بنابراین با ایجاد هر نوع خطایی، توجیه این سرمایه گذاریهای کلان به خطر می افتد. این تحقیق با بکارگیری نرم افزار hec – hmsو داده های سیستم اطلاعات جغرافیایی ((gis در حوزه سد طرق با مساحت 34/131 کیلومتر مربع، در محدوده شهرستان مشهد در استان خراسان رضوی، صورت گرفت. در ابتدا 15 رگبار که دارای داده های هیدروگراف و هایتوگراف مشابه بودند، انتخاب گردید. سپس همگی این رگبارها شبیه سازی شد. از این میان، 6 رگبار به تصادف انتخاب گردید. در مرحله بعد حساسیت سنجی روی سه پارامتر تلفات اولیه، شماره منحنی و زمان تاخیر انجام گرفت. نتایج نشان داد که، شماره منحنی بیشترین حساسیت را در تغییر تابع هدف دارا می باشد. همچنین از حساسیت سنجی زمان تاخیر با دو روش اشنایدر و scs مشخص گردید که، مدل حساسیت بیشتری نسبت به تغییرات زمان تاخیر scs نشان می دهد. سپس عملیات واسنجی جهت تعیین مقادیر حقیقی دبی اوج و پارامترهای حوزه انجام پذیرفت. نتایج حاصله نشان داد که این نرم افزار قابلیت برآورد دبی اوج، در حوزه مورد مطالعه را با خطای کمتر از 1% نسبت به دبی-های مشاهده ای را دارد. همچنین نتایج نشان داد که، استفاده از زمان تاخیر scs برای این حوزه مطلوبتر است، زیرا دبی های بدست آمده کمترین درصد خطا را در روش زمان تاخیرscs نشان می دهد. بررسی دیگری که انجام گردید، تعیین بهینه مقدار تلفات اولیه حوزه بود. نتایج نشان داد که مقدار ضریب تلفات اولیه برای حوزه مورد مطالعه 22/0 می باشد.

خشکسالی یک پدیده تکرار شونده در اقلیم های مختلف است و اثرات آن صرفاً 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. هدف اصلی این تحقیق، مشخص کردن خشکسالی های هواشناسی و بررسی اثرات آن بر نوسانات سطح آب زیر زمینی دشت اراک است. به این منظور شاخص بارش استاندارد (spi) و سطح آب استاندارد (swi) به دلیل توانایی بالای آنها در ایجاد تحلیل مکانی بین رخداد خشکسالی ها در نواحی مختلف یک پهنه، به عنوان شاخص های منتخب جهت بررسی خشکسالی های دشت اراک و بر اساس داده های 11 ایستگاه هواشناسی با طول دوره آماری مشترک 31 ساله (1355 تا 1385) و 44 عدد چاه پیزومتری با طول دوره آماری مشترک 23 ساله (1364 تا 1386) در 5 مقیاس زمانی 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه استفاده گردید و روند آنها به وسیله آنالیز روند سری های زمانی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه نیز گستره ویژگی های خشکسالی با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی به کمک روش های زمین آمار تعیین گردید. نتایج بیانگر آن است که از نقطه نظر ایستگاهی شدیدترین خشکسالی هواشناسی مشاهده شده در منطقه، متعلق به ایستگاه عمارت می باشد و شدیدترین خشکسالی آب های زیرزمینی در چاه پیزومتری آهنگران مشاهده شده است. طولانی ترین تداوم خشکسالی هواشناسی در ایستگاه هواشناسی رازین، طولانی ترین تداوم خشکسالی آب های زیرزمینی در چاه پیزومتری محمدیه مشاهده گردید. شدیدترین تداوم خشکسالی هواشناسی و آب های زیرزمینی به ترتیب در ایستگاه آشتیان و چاه پیزومتری خلط آباد مشاهده شد. با بررسی نقشه گستره شدیدترین خشکسالی ها در طول دوره آماری مورد تحقیق، خشکسالی های شدید تری در نواحی جنوب غربی و شمال شرقی حوزه دیده می شود و بخش های شمال غربی حوزه از پتانسیل حساسیت کمتری برخوردار هستند. از نقطه نظر طولانی ترین تداوم های خشکسالی هواشناسی در منطقه، بخش های شمال شرقی و شرق حوزه از پتانسیل حساسیت بیشتری نسبت به سایر نواحی برخوردار می باشند. طولانی ترین تداوم ها در خشکسالی های هواشناسی در نواحی شرقی و در آب های زیرزمینی در غرب حوزه اتفاق افتاده است. منحنی های tdf خشکسالی های هواشناسی و آب های زیرزمینی در دشت اراک، افزایش تداوم خشکسالی ها را با دوره بازگشت در منطقه نشان می دهند. در ایجاد همبستگی و ارتباط بین بارش و اُفت سطح ایستابی، بهترین ضریب همبستگی بین آنها، 126/0- با تاخیر دو ماهه است که در سطح 05/0 معنی دار بوده که تأثیرپذیری منابع آب زیرزمینی را با یک تأخیر دو ماهه نمایان می کند. نتایج حاصل از آزمون u mann-whitney نیز نشان داد سطح ایستابی دو سازند qt1 وqt2 در سطح آماری 05/0 اختلاف معنی دار دارد، که این اختلاف می تواند ناشی از عواملی مثل جنس و شدت بهره برداری از سازند باشد.

برآورد میزان رسوب و اعمال مدیریت مناسب در یک حوزه آبخیز نیازمند شناخت کامل عوامل تأثیر گذار بر آن است، از آنجا که پدیده ی فرسایش و رسوب گذاری یکی از پیچیده ترین فرآیند-های طبیعی بوده و عوامل زیادی در آن دخیل می باشد، برای درک و شناخت دقیق این پدیده امروزه مدل ها به عنوان مهّم ترین ابزار در بررسی ها مّدنظر قرار می گیرند. از جمله مدل های مورد استفاده در تخمین رسوبات خروجی حوزه های آبخیز می توان به مدل های دینامیک که بر اساس روابط رگرسیونی بین رسوب و برخی عوامل موثر وابسته به زمان مانند دبی و رسوب روزانه اشاره نمود. به هر تقدیر مدل سازی دینامیک علیرغم اهمیت زیاد، مورد توجه مدیران و کارشناسان منابع حوزه های آبخیر نبوده است. از این رو تحقیق حاضر با هدف مدل سازی دینامیک تغییرات روزانه رسوب حوزه آبخیز کجور، با استفاده از آمار دبی و رسوب روزانه طی سال های 1386 تا 1389 انجام شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در 65 درصد معادلات انتخابی، دبی روزانه موثر ترین عامل تولید رسوب در منطقه بوده است. هم چنین معادلات نشان دادند که با تقسیم بندی ماهانه و فصلی وقایع روابط برتری با ضریب تبیین و خطای تخمین به ترتیب بیش تر و کم تر از 85/0 و 10 درصد نسبت به استفاده کلیه داده ها در مدل سازی به دست آمد. در کل رسوب روزانه در این حوزه آبخیز حداکثر از رسوب و دبی به ترتیب نه و چهار روز پیشین تاثیر پذیرفته است. واژه های کلیدی: تولید رسوب ، حوزه آبخیز جنگلی کجور، دبی روزانه، مدل دینامیک روان آب و رسوب،

چکیده خصوصیات خاک یکی از عوامل موثر در پراکنش پوشش گیاهی به شمار می رود. بنابراین آگاهی از نحوه تغییرپذیری ویژگی های خاک و تاثیر آن بر پوشش گیاهی برای دستیابی به مدیریت بهتر و پایدار در عرصه مراتع امری ضروری به نظر می رسد. علاوه بر تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک و تاثیر آن بر پوشش گیاهی، شناخت منبع این تغییرات و چگونگی وابستگی مکانی آنها با گیاهان از اهمیت خاصی برخوردار است. هر یک از خصوصیات خاک الگوی پراکنش مکانی منحصر به فرد و متفاوتی با سایر خصوصیات (بافت, ماده آلی, ازت, ec و غیره) دارد که هر کدام سبب تاثیرات خاصی بر روی پوشش گیاهی موجود در منطقه می شود. برای مطالعه تغییر پذیری پارامترهای خاک و تاثیر آن بر خصوصیات پوشش گیاهی باید از ابزار آماری مناسبی استفاده نمود. تحقیق حاضر با هدف مطالعه تغییرات مکانی خصوصیات گونه nitraria schoberi و تعیین مهمترین خصوصیات خاکی موثر بر این تغییرات در منطقه کویر میقان اراک با وسعت 140 هکتار صورت پذیرفت. نمونه برداری از خاک به روش منظم با شروع تصادفی و با استقرار یک شبکه ترانسکت به طول 100 متر صورت گرفت. فاصله بین ترانسکت ها هم 100 متر در نظر گرفته شد. در مجموع تعداد 105 نمونه خاک از عمق 0 تا 30 سانتیمتری منطقه برداشت و همزمان طول و عرض جغرافیایی نمونه ها توسط دستگاه gps ثبت گردید. به منظور تعیین تولید، تراکم و درصد تاج پوشش گونه فوق نیز از پلاتهای 100 متر مربعی استفاده شد. نرمال بودن داده ها با آزمون کولموگرف-اسمیرنف و همبستگی داده ها با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و با استفاده از نرم افزار spss تعیین شد. همچنین آنالیزهای زمین آماری نیز با استفاده از نرم افزار gs+ انجام گرفت. نتایج آماری نشان داد تمام متغیر های مورد بررسی در این مطالعه به جز درصد سیلت و ph خاک از توزیع نرمال برخوردارند. در بین متغیرهای مورد بررسی ph خاک کمترین (27/2%) و تراکم گونه بیشترین (24/66%) ضریب تغییرات را از خود نشان دادند. همچنین درصد رس خاک بیشترین همبستگی را با تراکم, تاج پوشش و بیوماس گونه nitraria schoberi نشان داد. آنالیز تغییرنماها نشان داد که متغیرهای بررسی شده در این مطالعه همگی دارای ساختار مکانی بوده و دامنه تاثیر خصوصیات مختلف دارای تغییرپذیری است. دامنه تاثیر تغییرنماها از 150 متر برای درصد سیلت خاک تا 4/2563 متر برای اسیدیته خاک در نوسان است. در بین کلیه پارامتر های مورد بررسی در این مطالعه، بافت خاک و هدایت الکتریکی (ec) وابستگی مکانی قوی تر و درصد ماده آلی خاک وابستگی مکانی ضعیف تری را با گونه مورد مطالعه نشان دادند. درون یابی و تهیه نقشه های پراکنش مکانی خصوصیات خاک و گونه nitraria schoberi توسط روش های کریجینگ، کوکریجینگ و معکوس وزنی فاصله انجام گرفت. نتایج نشان داد که در روش کریجینگ به دلیل کمتر بودن مقادیر میانگین انحراف خطا (mbe) و میانگین مطلق خطا (mae), تخمین ها از انحراف کمتر و دقت بیشتری نسبت به دو روش کوکریجینگ و معکوس وزنی فاصله برخوردار است. لذا روش کریجینگ برای تهیه نقشه پراکنش مکانی پارامترهای مورد مطالعه اولویت دارد. در بین نقشه های حاصل از درون یابی به روش کریجینگ، بعضی از متغیرهای خاک اثرات مشهودی بر کاهش توزیع مکانی پارامترهای گونه nitraria schoberi دارند، به طوری که با افزایش ec و مقدار شن خاک از میزان تولید، درصد تاج پوشش و تراکم گونه nitraria schoberi کاسته می شود.

بررسی مقدار تولید رسوب حوزه های آبخیز به عنوان مبنای اساسی مدیریت صحیح منابع آب و خاک تلقّی می شود. حال آن که تعیین مقادیر صحیح تولید رسوب منوط به شناسایی دبی موثر انتقال رسوب در مقاطع زمانی و مکانی مختلف می باشد. با این وجود تحقیقات در خصوص تعیین دبی موثر انتقال رسوب در بسیاری از حوزه های آبخیز کشور تاکنون مغفول مانده است. در همین راستا پژوهش حاضر با هدف ارزیابی دبی موثر انتقال رسوبات معلّق در حوزه آبخیز جنگلی کجور با استفاده از آمار دبی و رسوب روزانه اندازه گیری شده طی سال های 1386 تا 1389 تعیین گردیده است. برای این منظور، پس از تهیّه و تکمیل داده های متناظر دبی آب و دبی رسوب، منحنی سنجه رسوب با دو روش معمولی و حد وسط دسته ها در هر یک از پایه های زمانی ماهانه، فصلی و کل دوره آماری تهیّه گردید. پس از آن، میزان دبی در هر پایه زمانی به چند طبقه با فواصل مساوی تقسیم و میزان متوسط دبی در هر یک از طبقات محاسبه گردید. با استفاده از ارقام دبی و نیز منحنی سنجه رسوب تشکیل شده، میزان رسوب معلّق برای هر یک از مقادیر دبی متوسط تعیین گردید. سپس نتایج حاصل به صورت هیستوگرام دبی و رسوب کل در هر یک از پایه های زمانی ترسیم و با توجه به آن دبی موثر مشخص شد. نتایج نشان داد که برای ایستگاه مورد مطالعه طی دوره مطالعاتی، دبی موثر برای انتقال رسوبات معلّق کم تر یا مساوی 62/0 متر مکعب بر ثانیه بوده است. طبقه موثر دبی در انتقال رسوبات معلّق در حدود 84/31 درصد زمانی طی دوره آماری مورد مطالعه را شامل شده و در پایه زمانی ماه و فصل به ترتیب بین 8/11 تا 6/50 و 6/14 تا 3/19 درصد متغیّر بوده است. هم چنین بررسی نتایج حاصل از مقایسه دبی های موثر بر عدم وجود اختلاف معنی دار (6/0p>) بین میانگین مقادیر دبی موثر ماهانه و هم چنین مقادیر دبی موثر فصل ها با مقدار دبی موثر کل سری داده ها طی دوره مورد مطالعه دلالت داشته است. لیکن، مقایسه دبی های موثر در پایه زمانی ماه و فصل نشان گر اختلاف معنی دار (02/0>p) مقادیر دبی موثر پایه های زمانی مورد بررسی با یک دیگر بوده است. نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که میزان دبی موثر حتی در پایه های زمانی کوتاه نیز می تواند از تغییر پذیری بالایی برخوردار باشد.

با توجه به اهمیّت تغییرات خط ساحلی در مدیریت بهینه سواحل، هدف بررسی این تغییرات در نواحی جنوبی دریای خزر منطقه نور می باشد. تغییرات خط ساحلی در مدت یک سال به صورت روزانه با انتخاب هشت ایستگاه در طول منطقه بیست و پنج کیلومتری جنوب دریای خزر منطقه نور بررسی شد و نیز پارامترهای موج(ارتفاع، پریود و زاویه انتشار موج) و پارامترهای باد(سرعت و جهت وزش) که در مجموع بیش از 80300 گزارش می باشد، دریافت شد. سپس اثر پارامترهای موج و باد بر تغییرات خط ساحلی در نقاط مختلف منطقه بررسی شده و نحوه تغییرات خط ساحلی در مدت یک سال مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین داده های به دست آمده مورد تجزیه و تحلیل های آماری قرار گرفت و با استفاده از نرم افزار spss معادله رگرسیون تغییرات خط ساحلی بر حسب متغیرهای مستقل طول موج، ارتفاع، پریود، انرژی موج، زاویه انتشار موج و سرعت باد بدست آمده و نمودارهای مربوط هر منطقه رسم گردید. به منظور بررسی دقیق تر تغییرات خط ساحلی از یک شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد و تغییرات خط ساحلی بر حسب متغیرهای مستقل فوق الذکر با استفاده از شبکه پرسپترون سه لایه با الگوریتم پس انتشار عقب پیش بینی شد. از آن جا که نتایج حاصل از اندازه گیری مستقیم در محل به واقعیت نزدیک تر است و نیز با توجه به اینکه رابطه دقیقی برای حل مسئله وجود ندارد، لذا نتایج حاصل از اندازه گیری مبنا قرار گرفته است ونتایج حاصل از شبکه عصبی و نرم افزار spss با آن مقایسه شده است. مقادیر ضرایب همبستگی بین دو متغیر پارامتر موج و تغییر عرض سکوی ساحل برای هر سه مقدار تغییر خط ساحلی حاصل از (اندازه گیری، spss و شبکه عصبی) محاسبه شد. و مشاهده شد که در ایستگاه های بدون سازه ساحلی نتایج حاصل از شبکه و spss دارای ضرایب همبستگی بالاتر از 7/0 می باشد که نشان دهنده همبستگی شدید بین این متغیرهاست. همچنین برای برآورد میزان رسوب منتقله و نیز تعیین میزان فرسایش و رسوب گذاری در منطقه مورد نظر دو شاخص در مجاورت مناطق دارای سازه نصب شد به این ترتیب که به طور ماهانه طول شاخص در منطقه اندازه گیری شده و ارتفاعی از رسوب که در ماه کاهش یا افزایش یافته برآورد شد. با اندازه گیری مساحت منطقه در قسمتی که شاخص در آن موجود است و محاسبه حجم تقریبی رسوب انتقال یافته در این واحد کنترل اندازه گیری شد. و نرخ انتقال سالانه رسوب در ایستگاه با سازه ساحلی آبشکن cm/year 25 در سال تخمین زده شد و حجم کل رسوب انتقال یافته در طی یک سال در این حجم کنترل در حدود 83/3758 مترمکعب برآورد شد و در ایستگاه با سازه ساحلی دیوار ساحلی، نرخ رسوب انتقال یافته سالانه در حدود cm/year 28 تخمین زده شد. حجم کل رسوب انتقال یافته در طول یک سال در این ایستگاه در حدود 14/1192 متر مکعب برآورد شد. همچنین تخمین زده شد که در منطقه نور در مجاورت دو سازه ساحلی در 29 درصد موارد فرسایش و در 71 درصد موارد رسوب گذاری صورت گرفته است. کلمات کلیدی: خط ساحلی، دریای خزر، پارامتر های موج، رگرسیون، شبکه عصبی.

استفاده از روش های تجربی مختلف برای برآورد روان آب سطحی در حوزه های آبخیز فاقد ایستگاه هیدرومتری اجتناب ناپذیر است. یکی از پارامترهای مهم موجود در اغلب این روش ها ضریب روان آب است. با به دست آوردن دقیق ضریب روان آب سطحی، برآورد صحیح روان آب سطحی و دبی حداکثر سیلاب ها امکان پذیر می گردد. یکی از پرکاربردترین مدل ها در برآورد و پیش بینی پدیده های هیدرولوژیکی شبکه عصبی مصنوعی است که به دلیل مزیت هایی که نسبت به سایر روش ها دارد مبنای این تحقیق قرار گرفته است. به این منظور حوزه آبخیز بار اریه نیشابور انتخاب و داده های مربوط به 33 واقعه سیلاب در بین سال های آماری 1331 تا 1385 جمع آوری گردید. در این تحقیق برای پیش بینی ضریب روان آب رگبار از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه استفاده شد و به منظور ارزیابی عملکرد توابع انتقال مختلف، کلیه شبکه-های مورد نظر پس از تعیین تعداد بهینه تکرار و نرون لایه پنهان با دو تابع سیگموئید و تانژانت هیپربولیک اجرا و با یکدیگر مقایسه شد. در مرحله اول شبکه با متغیرهایی که با روش تجزیه و تحلیل عاملی به عنوان متغیر مستقل انتخاب شده بودند، اجرا شد و در مراحل بعدی با در نظر گرفتن نقش هر یک از متغیرها از نظر هیدرولوژیکی، ترکیب های مختلفی از آن ها به عنوان ورودی به شبکه معرفی و اجرا شد. نتایج نشان داد که در مجموع عملکرد شبکه با تابع انتقال تانژانت هیپربولیک بهتر از سیگموئید بوده است. همچنین نتایج حاصل از شبکه های مختلف نشان داد که از میان کل ورودی های در نظر گرفته شده، متغیر چارک های شدت بارش، شاخص فی، مقدار متوسط بارش و یا چارک های مقدار بارش به عنوان ورودی شبکه برای پیش-بینی ضریب روان آب رگبار منجر به پاسخ قابل قبول تر و قابل اعتمادتری با مقدار مجذور میانگین مربعات خطای 0337/0 و حداکثر مقدار ضریب تبیین 98/0 خواهند شد. که این می تواند ناشی از دقت بالای داده های ورودی در قالب چارک ها و همچنین تاثیر هیدرولوژیکی هر یک از آن ها روی تولید روان آب باشد. به این ترتیب با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی می توان به برآورد دقیق تر ضریب روان آب پرداخت.

سیل یکی از حوادث مهم طبیعی در جهان است و سالانه هزینه های زیادی جهت انجام عملیات آبخیزداری به منظور جلوگیری از خسارات سیل صرف می شود که لازم است با استفاده از روش های نوینی نظیر شبیه سازی هیدرولوژیکی، اثرات عملیات آبخیزداری بر روی سیلاب ارزیابی گردد. آبخیز حاجی قوشان با مساحتی در حدود 2200 کیلومترمربع در استان گلستان، واقع شده است. به منظور انجام تحقیق حاضر، آمار دبی روزانه ایستگاه های هیدرومتری حاجی قوشان و تمر مورد بررسی قرار گرفت و هیدروگراف های روزانه برای دو ایستگاه در طی دوره آماری مذکور ترسیم و خصوصیات هر یک از سیل ها شامل دبی اوج، زمان های تداوم، اوج و فروکش تعیین گردید. نتایج حاصل نشان داد که تعداد وقوع سیل در سال های اخیر در حال افزایش است. سپس ارزیابی اقدامات آبخیزداری به صورت کمی با روش های منحنی جرم مضاعف، منحنی تداوم جریان و رژیم هیدرولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و نرم افزار hec-hms اثرات عملیات آبخیزداری بر دبی اوج و حجم سیل حوزه آبخیز حاجی قوشان پس از واسنجی نرم افزار hec-hms در شرایط قبل و بعد از عملیات آبخیزداری با سه رویداد بارش و رواناب متناظر و همچنین با یک رویداد اعتبارسنجی، انجام شد. سپس شبیه سازی هیدروگراف سیل برای رگبارهای با دوره بازگشت های مختلف (2، 5، 10، 25، 50، 100 و 200 سال) در شرایط قبل و بعد از اقدامات آبخیزداری انجام و نتایج شبیه سازی دو دوره با هم مقایسه و ارزیابی گردید. با توجه به نتایج حاصل از بررسی های انجام گرفته، تأثیر عملیات آبخیزداری مورد بررسی در حوضه قابل توجه نبوده است.

انتخاب مدل مناسب در مدیریت منابع آب حائر اهمیت می باشد. از این رو، در این تحقیق، ابتدا با استفاده از استوانه مضاعف در چهار کاربری جنگل، باغ، کشاورزی و اراضی ساحلی، اقدام به اندازه-گیری نفوذ شد و در مرحله بعد، مدل های نفوذ سازمان حفاظت خاک آمریکا scs، فیلیپ، کوستیاکف، گرین و آمپ و هورتون با استفاده از شاخص های ضریب تبیین، جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطا مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل کوستیاکوف در کاربری های جنگل اراضی ساحلی و کشاورزی با بالاتر بودن r2 (به ترتیب 987/0، 988/0 و 953/0)، و rmse کمتر(به ترتیب 588/2، 784/2 و 767/14)، بهترین برازش را با داده های تجربی داشته است ومدل هورتون در کاربری باغ با ضریب تبیین 98/0 و rmse برابر با 873/3 بهترین نتایج را داشته است.در مرحله بعد شبکه های عصبی مصنوعی و عصبی-فازی تطبیقی به منظور تخمین پارامترهای معادلات نفوذ سازمان حفاظت خاک آمریکا scs، فیلیپ، کوستیاکف، گرین و آمپ و هورتون پی ریزی شدند. نتایج به دست آمده در این تحقیق نشان داد که شبکه های عصبی مصنوعی و عصبی-فازی تطبیقی می توانند به طور موفقیت آمیزی در تخمین پارامترهای مدل کوستیاکوف به-کار برده شوند. نتایج تفاوت قابل ملاحظه ای را میان شبکه های عصبی مصنوعی و شبکه های عصبی-فازی تطبیقی در برآورد پارامترها نشان نمی دهد

مدلسازی فرایند بارش- رواناب و پیشبینی دبی رودخانه یک اقدام مهم در مدیریت و مهار سیلابها، طراحی سازههای آبی در حوزه های آبخیز و مدیریت خشک سالی است. هدف این تحقیق شبیه سازی جریان روزانه در حوزه آبخیز کسیلیان با مدل wetspa و روش های هوشمند مانند شبکه عصبی مصنوعی و شبکه فازی - عصبی تطبیقی است. wetspa یک مدل پیوسته هیدرولوژیکی- فیزیکی است که قابلیت پیش بینی سیلاب در مقیاس حوزه آبخیز با گام های زمانی مختلف را داراست و روشهای هوشمند هم جزء مدل های جعبه سیاه میباشند که امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. مدل wetspa از لایه های توپوگرافی، کاربری اراضی و بافت خاک و همچنین آمار هواشناسی روزانه برای پیش بینی هیدروگراف-های سیل استفاده میکند و روش های هوشمند با استفاده از اطلاعات ایستگاه های هواشناسی و هیدرومتری موجود شبیه سازی را انجام می دهد. نتایج شبیه سازی با مدلwetspa نشان داد که این مدل به خوبی توانسته جریان پایه رودخانه را با معیار ناش ساتکلیف 64/0 در مرحله صحت سنجی شبیه سازی نماید ولی در شبیه سازی جریان های سیلابی با خطا همراه است که دلیل آن را می توان به کوچک بودن حوزه و کوتاه بودن زمان پیمایش اشاره کرد. این مدل به خوبی توانسته بیلان آب حوزه آبخیز کسیلیان را شبیه سازی کند. آنالیز حساسیت پارامترهای مدل نشان داد که ضریب افت آب زیر زمینی از بیشترین حساسیت و ضریب روز درجه بارش از کمترین حساسیت برخوردار است. همچنین شبکه فازی - عصبی تطبیقی و شبکه عصبی مصنوعی با ورودی باران با یک روز تأخیر و تبخیر با یک روز تأخیر با معیار ناش ساتکلیف 80/0 و 54/0 در دوره آزمون پاسخ های قابل قبول تری نسبت به مدل wetspa با معیار ناش ساتکلیف 24/0 داشته اند.

پژوهش حاضر با هدف مطالعه تغییرات مکانی تولید، تراکم و درصد تاج پوشش گونه درمنه کوهی و بررسی وابستگی مکانی آن با خصوصیات خاکی (شامل اسیدیته، شوری، ماده آلی، آهک، شن، سیلت، رس، سدیم، کلسیم، منیزیم و نسبت جذب سدیم) و توپوگرافی (ارتفاع و شیب) با استفاده از تکنیک زمین آمار در مراتع استپی بلده نور صورت پذیرفت. بدین منظور، تعداد 132 نقطه نمونه برداری در قالب یک شبکه به ابعاد 550 در 600 متر به روش سیستماتیک از طریق پلات-گذاری در امتداد ترانسکت های 50 متری انجام شد. نمونه های خاک از عمق 0 تا 20 سانتیمتری برداشت و همزمان طول و عرض جغرافیایی نمونه ها و ارتفاع آن ها توسط gps ثبت و درصد شیب با شیب سنج اندازه گیری شد. به منظور تعیین خصوصیات گونه درمنه کوهی از پلات های 4 مترمربعی استفاده شد. نرمال بودن داده ها با آزمون کولموگروف- اسمیرنوف و همبستگی آنها با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون در نرم افزار spss بررسی و سپس وابستگی مکانی متغیرهای مورد بررسی با ترسیم تغییرنما های تجربی در نرم افزار gs+ آنالیز شد. برای درون یابی متغیرهای مورد بررسی از روش های کریجینگ، کوکریجینگ و معکوس وزنی فاصله استفاده شد. نتایج نشان داد که روش کریجینگ با حداقل میانگین مربعات خطا (79/3) برای تخمین تغییرات مکانی تراکم و روش کوکریجینگ با حداقل میانگین مربعات خطا (به ترتیب با 63/1 و 99/0) و بیشترین دقت را برای تخمین تغییرات مکانی تولید و درصد تاج پوشش داشتند. در نهایت با در نظر گرفتن بهترین روش درون یابی، نقشه پراکنش مکانی متغیرهای مورد بررسی در نرم افزار arc gis تهیه گردید. نقشه های حاصل، پراکنش مکانی لکه ای را برای خصوصیات درمنه کوهی نشان داد. در بین متغیرهای خاک و توپوگرافی، نقشه پراکنش مکانی ماده آلی و درصد رس بیشترین شباهت را با نقشه پراکنش مکانی خصوصیات گونه درمنه کوهی داشتند. در نتیجه می توان اظهار کرد که تغییرات مکانی ماده آلی و درصد رس خاک، خصوصیات گونه فوق را بیشتر تحت تاثیر قرار می دهند. در این مطالعه، با توجه به بزرگترین دامنه تاثیر (342 متر) برای تراکم فاصله بهینه برای نمونه برداری، 171 متر به دست آمد.

تعیین متغیرهای هیدرولوژی از دید ایمنی، جنبه اقتصادی طرح و عملکرد سازه های هیدرولیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از متغیرهای مهم در این زمینه دبی جریان است که اندازه-گیری دائمی آن در ایستگاه های هیدرومتری مخصوصاً در مواقع سیلابی غالباً پر هزینه و مشکل می باشد. در این تحقیق رابطه دبی-اشل با استفاده از آمار دبی و اشل سال آبی 91-1390 ایستگاه هیدرومتری تنگه لاویج با مساحت حدود 10400 هکتار واقع در استان مازندران تهیه گردید. برای مدل سازی رابطه دبی-اشل مدل های ریاضی و هوشمند متعددی توسعه یافته و مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق روش های شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی، منطق فازی و رگرسیون با ترکیب های مختلف ورودی اشل و رابطه دبی-اشل مرسوم برای مدل سازی رابطه دبی-اشل استفاده شد. نتایج نشان داد که روش های هوش مصنوعی نسبت به رگرسیون و رابطه دبی-اشل مرسوم برتری داشته و سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی به-عنوان برترین روش مدل سازی رابطه دبی-اشل می باشد. با توجه به نتایج مرحله آزمون سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی با تفکیک شبکه ای، مناسب ترین رابطه دبی-اشل با سه متغیر ورودی اشل همان روز، اشل یک روز قبل و اشل دو روز قبل با ضریب کارایی 96/0، ضریب تعیین 98/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 065/0 متر مکعب در ثانیه ارزیابی شد.

روان آب ناشی از ذوب برف، نقش مهمی در تامین جریان آب در حوزه های آبخیز کوهستانی دارد. در این تحقیق از مدل srm برای برآورد روان آب ذوب برف در حوزه ی آبخیز طالقان استفاده شده است. مدل srm یک مدل هیدرولوژیکی است که جریان روزانه در حوزه های کوهستانی را برآورد می کند. این مدل روان آب ذوب برف را با استفاده از متغیرهای هیدرولوژی، هواشناسی و وضعیت فیزیکی حوزه ی آبخیز برآورد کرده و همراه با مقادیر مشاهداتی، به صورت نمودار و عددی ارائه می کند. هدف از این مطالعه ارزیابی نسخه ی درجه-روز و تابشی مدل srm و هم چنین ارائه ی روش مناسب برای درون یابی متغیر درجه حرارت به عنوان ورودی مدل srm می باشد. بعد از اعمال ورودی ها به مدل، شبیه سازی انجام گرفته و آب نمود شبیه سازی شده و اندازه گیری شده رسم گردید. مقایسه ی آب نمودها از طریق بررسی چشمی، ضریب کارآیی نش-ساتکلیف و درصد اختلاف حجم انجام گرفت. مقادیر r2 برای دوره ی اعتبارسنجی از 65/0 تا 86/0و 8/0 تا 88/0 به ترتیب برای مدل های درجه-روز و تابشی برآورد گردید. درصد اختلاف حجم دبی در دوره ی اعتبار سنجی از 42/0 تا 36/18 برای مدل درجه-روز و 3/8- تا 6/4 برای مدل تابشی برآورد شد. هفت روش درون یابی مختلف در حوزه ی آبخیز طالقان برای فصل ذوب اجرا شد. نتایج نشان داد که برآورد درجه حرارت از روش های مختلف می تواند منجر به تفاوت در روان آب برآورد شده در مقایسه با روان آب اندازه گیری شده گردد. هم چنین به منظور رفع مشکل کمبود داده های اندازه گیری شده در مدل روان آب ذوب برف، روش های درون یابی درجه حرارت و اضافه کردن متغیر تابش به مدل تا حد زیادی می تواند در بهبود دقت شبیه سازی و توصیف رفتارهای هیدرولوژیکی برف در حوزه ی آبخیز مورد مطالعه کمک کند.

نقشه های پتانسیل سیل خیزی می توانند ابزار مناسبی برای برنامه ریزی های شهری در آینده باشند. در این تحقیق معیارهای تعیین مناطق مستعد سیلاب شامل کاربری اراضی شهری، فاصله از رودخانه، ارتفاع از سطح دریا، مقدار شیب و فاصله از سطح ایستابی آب زیرزمینی در نظر گرفته شد. وزن معیارهای تصمیم گیری بر اساس ماتریس مقایسه زوجی محاسبه گردید. نقشه نهایی پتانسیل سیل-خیزی به پنج کلاس مختلف از نظر خطرپذیری سیلاب تقسیم بندی شد. بر این اساس در حدود 15 درصد از محدوده مطالعاتی در کلاس های خطرپذیری خیلی زیاد و خطر زیاد واقع می شود. از جمله ویژگی های مناطقی که در محدوده با ریسک خطرپذیری بالا واقع می شوند، می توان به مجاورت با رودخانه ها، مناطق نفوذ ناپذیر، توپوگرافی پست و شیب کمتر از 2 درصد در این نواحی اشاره کرد. دقت در مناطقی که سابقه رخداد سیل را دارند نیز نشان می دهد که مناطق با شیب کمتر از 2 درصد بیشتر تحت تاثیر سیل قرار دارند. نتایج حاصل از مدل ahp نشان داد که 10 درصد مساحت با سابقه رخداد سیل در کلاس های خیلی زیاد و زیاد واقع شده است. نقشه نهایی پتانسیل سیل خیزی با استفاده از توابع عضویت گوسی، مثلثی و ناقوسی شکل تعمیم یافته نیز تهیه شد. نتایج نشان می دهد برای توابع عضویت گوسی، مثلثی و ناقوسی شکل تعمیم یافته درصد مساحت کلاس های با خطر پذیری خیلی زیاد و زیاد برای مناطق با سابقه رخداد سیل به ترتیب برابر با 43، 34 و 26 درصد می باشد. نتایج تابع عضویت گوسی بیشتر با گزارش های حاصل از وقایع رخداد سیل پیشین هم خوانی دارد.

این مطالعه در 33 حوزه آبخیز منتخب با طول دوره مشترک آماری 21 ساله از میان تمامی حوزه-های آبخیز موجود در حوزه آبخیز دریاچه نمک، برای تحلیل منطقه ای تداوم جریان انجام شد. پس از تهیه منحنی های تداوم جریان، دبی های با فراوانی 2 تا 99 درصد به عنوان متغیر وابسته تعیین گردیدند. از میان 18 متغیر مستقل، شش عامل مساحت، طول آبراهه اصلی، ارتفاع متوسط وزنی، تراکم زهکشی، درصد سازندهای نفوذپذیر و درصد اراضی مرتعی به عنوان عوامل مهم با استفاده از تحلیل عاملی مشخص شدند. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، شبکه عصبی- فازی تطبیقی و رگرسیون چند متغیره غیر خطی به تحلیل منطقه ای تداوم جریان پرداخته شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی- فازی تطبیقی با ضریب تبیین 81/0 تا 99/0، ریشه میانگین مربعات خطا 01/0 تا 25/2 متر مکعب بر ثانیه و ضریب کارایی 76/0 تا 96/0 نسبت به شبکه عصبی مصنوعی با ضریب تبیین 47/0 تا 98/0، ریشه میانگین مربعات خطا 03/0 تا 62/5 متر مکعب بر ثانیه و ضریب کارایی 44/0 تا 93/0 و رگرسیون چند متغیره غیرخطی با ضریب تبیین 02/0 تا 49/0، ریشه میانگین مربعات خطا 04/0 تا 47/7 متر مکعب بر ثانیه و ضریب کارایی 37/1- تا 42/0 با دقت بالایی منحنی تداوم جریان را برآورد کرده است. همچنین با استفاده از تحلیل خوشه ای، حوزه های آبخیز همگن تعیین گردید به طوری که کلیه حوزه های آبخیز در دو گروه همگن قرار گرفتند و با استفاده از شبکه عصبی- فازی تطبیقی و رگرسیون چند متغیره غیر خطی به تحلیل منطقه ای تداوم جریان در هر گروه همگن پرداخته شد. نتایج نشان داد که در هر دو منطقه همگن شبکه عصبی- فازی تطبیقی نسبت به رگرسیون چند متغیره غیر خطی منحنی تداوم جریان را با خطای کمتر و دقت بالاتر برآورد کرده است.

مطالعه نفوذ به عنوان یکی از اجزا اصلی چرخه آب در تعیین ویژگی های روان آب حاصل از بارندگی به منظور پیش بینی، پیش گیری و مدیریت سیلاب، فرسایش خاک و انتقال آلاینده ها در حوزه آبخیز از اهمیت بسیاری برخوردار است. این در حالی است که تاکنون دستورالعملی برای انتخاب مدل نفوذپذیری مناسب به منظور تحلیل تاثیر مقادیر نفوذپذیری خاک های مختلف بر روی هیدروگراف در سطح حوزه آبخیز تا کنون ارائه نشده است. لذا تحقیق حاضر با هدف ارزیابی و مقایسه مدل های مختلف نفوذ بر اساس ویژگی های بارش به منظور شبیه سازی هیدروگراف سیل و تعیین مدل مناسب در مقیاس حوزه آبخیز انجام شد. برای همین منظور ابتدا مقدار نفوذپذیری در واحدهای کاری با استفاده از دستگاه باران ساز اندازه گیری و پارامتر های سه مدل نفوذپذیری هورتون، گرین امپ و سرویس حفاظت خاک امریکا تعیین شد. سپس با به کار گیری نرم افزار hec-hms ساختار حوزه آبخیز طراحی و بر مبنای پارامترهای سه مدل مورد بررسی مقدار تغییرات نفوذ در طی رخداد بارش برای هر معادله نفوذ محاسبه و هیدروگراف مصنوعی هر یک از معادلات در هر یک از واحدهای کاری تعیین و با استفاده از روش روندیابی ماسکینگام، هیدروگراف مصنوعی برای 28 واقعه بارش رواناب متناظر در خروجی آبخیز ساخته شد. از این بین 20 واقعه برای مرحله واسنجی و 8 واقعه برای مرحله صحت سنجی مورد استفاده قرار گرفت. در انتها مولفه-های اصلی هیدروگراف های مشاهداتی و برآوردی شامل زمان تا اوج، ارتفاع رواناب، دبی اوج و عرض های متناظر با استفاده آماره های خطای نسبی، ضریب تبیین، اختلاف نسبت به خط بهینه، میانگین مجذور مربعات خطا و ضریب ناش ساتکلیف مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل نفوذپذیری سرویس حفاظت خاک امریکا با میانگین مجذور مربعات خطا 61/0 مترمکعب در ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 53/0 برآورد مناسب تری از هیدروگراف سیل نسبت به مدل هورتون با میانگین مجذور مربعات خطا 1/1 متر مکعب بر ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 54/0 و مدل نفوذپذیری گرین امپ با میانگین مجذور مربعات خطا 35/1 متر مکعب در ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 29/0 در مرحله صحت سنجی دارد.

محدودیت های مختلف نظیر کافی نبودن ایستگاه های هیدرومتری، مشکل بودن جمع آوری داده های هیدرومتری همراه با هزینه بر بودن جمع آوری آمار و اطلاعات مشاهده ای ایجاب می کند که برای تخمین آب نمود سیلاب از مدل های هیدرولوژیکی استفاده نمود. با توجه به دسترسی آسان و بیشتر به آمار بارندگی، تهیه مدل هیدرولوژی مبتنی بر مشخصه ها و اطلاعات بارندگی بسیار کاربردی و منطقی به نظر می رسد. منطقه مورد مطالعه حوزه معرف کسیلیان واقع در استان مازندران و به مساحت 75/66 کیلومتر مربع می باشد. برای انجام تحقیق حاضر 15 ویژگی از باران نمود به عنوان متغیر مستقل، 11 ویژگی از آب نمود و 12 ویژگی زمانی رابط بین آب نمود و باران نمود به عنوان متغیر وابسته برای 60 رگبار از سال 1354 تا 1388 مد نظر قرار گرفت. برای تخمین آب نمود سیل از میان 15 متغیر مستقل چهار عامل زمان وقوع حداکثر شدت 30 دقیقه ای رگبار، مقدار کل بارش، حداکثر شدت 30 دقیقه ای رگبار و بارش مازاد (برای تخمین متغیرهای زمانی به جای بارش مازاد از مدت بارش مازاد استفاده گردید) به عنوان عوامل مهم با استفاده از تحلیل عاملی استخراج شد. با توجه به دقت نامناسب مدل های به دست آمده برای تخمین آب نمود سیل، به منظور انتخاب متغیرهای ورودی علاوه بر روش تجزیه و تحلیل عاملی از عامل تورم واریانس به منظور انتخاب متغیرهایی که دارای کم ترین هم خطی می باشند نیز استفاده گردید. با استفاده از این روش سه متغیر بارش مازاد، شدت متوسط بارندگی و مدت بارش مازاد انتخاب شدند. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و شبکه عصبی-فازی تطبیقی به مدل سازی آب نمود سیل پرداخته شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی-فازی تطبیقی در مقایسه با شبکه عصبی مصنوعی توانسته است آب نمود سیل را با دقت و کارایی مناسب تری برآورد نماید.

خشک سالی از پیچیده ترین پدیده های طبیعی است که در هر اقلیمی می تواند به وقوع بپیوندد. در مناطق خشک و نیمه خشک خشک سالی هیدرولوژیک در قالب کمبود جریان رودخانه ای باعث خطرات جدی زیست محیطی، افت کیفیت زندگی و تأثیر بر اقتصاد می شود. آگاهی از ویژگی های این پدیده برای مدیریت منابع آب ضروری است. در پژوهش حاضر با ترسیم نمودار تغییرات دبی ماهانه در مقابل زمان در 14 ایستگاه آب سنجی حوزه آبخیز گرگانرود در طول دوره آماری 30 ساله (1389-1359) دوره های کمبود جریان با استفاده از روش حد آستانه استخراج و نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که داده های حجم یا بزرگی کمبود جریان بر اساس حد آستانه ی میانه در اکثر ایستگاه ها از توزیع ویبول تبعیت می نماید. شدیدترین دوره های کمبود جریان در اقلیم های خیلی مرطوب و نیمه خشک رخ داده است و طولانی ترین دوره های کمبود جریان در اقلیم نیمه خشک به مدت 28 ماه بوده است. روند شدت و تداوم کمبود جریان تنها در ایستگاه های مرکزی حوزه آبخیز صعودی بود. سال های وقوع کمبود جریان در پایان دوره دارای فراوانی بیشتری می باشند و در سالهای 78-1377، 87-1386، 88-1387 و 90-1389 در اکثر ایستگاه ها کمبود جریان اتفاق افتاده است. به طوری که در این سال ها به ترتیب در 50، 9/85، 3/64 و 8/92 درصد ایستگاه ها کمبود جریان اتفاق افتاده است

این تحقیق به منظور تخمین شرایط حاد آلودگی هوای شهر تهران ناشی از غلظت ازن و وذرات معلق کمتراز10میکرون (pm10) و ارتباط آن با پارامترهای هوا شناسی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و داده‎ های مربوط به سال 1389 و 1390 انجام شد. موثر ترین متغیرهای هواشناسی با استفاده از رگرسیون گام به گام انتخاب شدند. سپس شرایط حاد آلودگی هوا با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، تابع انتقال سیگموئید و تانژانت هیپربولیک تخمین زده شدند. در نهایت سهم هر یک از آلاینده های ازن و pm10 در آلودگی هوای شهر تهران تعیین و براساس شاخص کیفیت هوا تقسیم بندی گردید. نتایج حاصل نشان داد که روند تغییرات مقادیر شبیه سازی شده و اندازه گیری شده مشابه است. همچنین تابع سیگموئید از لحاظ آماره 0/016=rmse بهتر از تابع تانژانت هیپربولیک (0/044=rmse) برای تخمین غلظت ازن و pm10 تشخیص داده شد. همچنین تخمین پارامتر ازن به وسیله شبکه عصبی مصنوعی از لحاظ آماره r2 دارای دقت بیشتری نسبت به تخمین pm10 می باشد. نتایج حاصل از بررسی وضعیت کیفیت هوا به صورت سالانه نشان داد که در سال 1389 و 1390، به ترتیب 277 و 245 روز کیفیت هوا از حد استاندارد تجاوز کرده است که به ترتیب 72/6%، 3/01% و 0/28% از روزهای سال 1389 و 68/75%، 0/89% و 0/3% از روزهای سال 1390 کیفیت هوا به ترتیب ناسالم، بسیار ناسالم و خطرناک بوده اند. در موارد تجاوز کیفیت بهداشتی هوا از حد استاندارد، نقش آلاینده های pm10 و ازن در سال های 1389 و 1390 به ترتیب 38/63% ، 12/27% و 40/43% ، 2/98% بوده است.

با توجه به اهمیت بررسی تغییرات زمانی رسوب معلق طی رگبارها در رودخانه ها و از طرفی نبود ایستگاه های رسوب سنجی کافی و مشکلات نمونه برداری رسوب معلق، ضرورت بررسی و ایجاد مدل هایی که به آسانی و درستی رسوب معلق را در طول مسیر رودخانه روندیابی نمایند دو چندان می کند. این در حالی ا ست که روندیابی رسوب نمود تا به حال بسیار کم مورد توجه قرار گرفته است. بر این اساس شبیه سازی رسوب نمود با استفاده از روش های روندیابی سیل (ماسکینگام و ماسکینگام کانژ)، منحنی سنجه رسوب و روش های ترکیبی ماسکینگام- منحنی سنجه و ماسکینگام-کانژ – منحنی سنجه رسوب در بخشی از رودخانه آبشینه مد نظر قرار گرفت. بدین منظور با انتخاب دو مقطع متوالی در مسیر اصلی رودخانه، نمونه برداری آب و رسوب معلق در فواصل زمانی نیم-ساعته از 13 رگبار طی فروردین 1390 تا اردیبهشت 1391 انجام گردید. برای تعیین پارامترهای روندیابی در روش ماسکینگام از روش ترسیمی و الگوریتم ژنتیک استفاده شد، که نتایج روش ترسیمی تأیید اما روش الگوریتم ژنتیک رد گردید. در روش ماسکینگام کانژ از دو روش پارامتر ثابت و متغیر استفاده شد. برای بررسی تاثیر گام مکانی، در روش ماسکینگام کانژ، بازه مورد مطالعه به ده گام مکانی نسبتاً همگن (زیربازه) تقسیم و سپس عملیات روندیابی با دو رویکرد در کل بازه و زیربازه ها اجرا گردید. مقادیر پارامترهایx و k در روش ماسکینگام به ترتیب 35/0 و 63/1، در روش ماسکینگام کانژ با پارامتر ثابت برای کل بازه به ترتیب 498/0 و 64/0 و برای رویکرد زیر بازه 46/0 و 86/0 بدست آمد. این پارامترها با روش پارامتر متغیر در کل بازه 498/0 و 87/0 و برای زیربازه 482/0 و 66/0 به دست آمد. بر اساس مقادیر پارامترهای روندیابی به دست آمده با استفاده از روش های مذکور، رسوب نمودهای مشاهداتی روندیابی گردیدند. به استثناء روش منحنی سنجه رسوب و روش های ترکیبی که نتایج غیر قابل قبولی ارائه نمودند، سایر روش ها همگی دارای میانگین ضریب کارایی بالاتر از 50 درصد، میانگین خطای نسبی غلظت حداکثر و وزن رسوب کمتر از 40 درصد بودند. افزایش تعداد گام مکانی نیز تاثیر معنی داری بر بهبود نتایج روندیابی رسوب نمود نداشته است.

تحلیل و تعیین بزرگی فرسایش خاک در رگبارهای با دوره های برگشت خاص به منظور تعیین راهبردها و اتخاذ راه‏کارهای حفاظت خاک امری ضروری است. پژوهش حاضر با هدف پهنه‏بندی عامل فرسایندگی باران به عنوان پویاترین عامل موثر در تغییرپذیری میزان فرسایش خاک با دوره‎های برگشت مختلف در مقیاس‏های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه در ایران انجام شد. بدین منظور پس از محاسبه مقادیر عامل فرسایندگی باران بیش از 12000 رگبار به‎وقوع پیوسته موجود و قابل دسترس در 70 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری 1382-1363 در کشور، بهترین توزیع‏ فراونی برازش یافته بر داده ها با استفاده از نرم افزار easyfit برای تمام ایستگاه‎های مورد مطالعه تعیین و دوره‎های برگشت 2، 5، 10، 25، 50 و 100 ساله محاسبه گردید. سپس پهنه‎بندی عامل فرسایندگی باران با دوره‎های برگشت مختلف در هر یک از مقیاس‎های زمانی مذکور با استفاده از روش معکوس وزنی فاصله در محیط gis صورت پذیرفت و الگوهای تغییرپذیری مکانی آن تحلیل شد. بر اساس نتایج، تغییرات مکانی و هم چنین مقیاس های زمانی داده‎های فرسایندگی بر انتخاب توزیع‎های فراوانی تأثیر داشته و توزیع‏های به‏دست آمده در ایستگاه‎های مختلف و هم چنین مقیاس های زمانی مطالعاتی، متفاوت بودند. عدم وجود الگوی مکانی خاص از عامل فرسایندگی باران در دوره های برگشت مختلف و در مقیاس های زمانی متفاوت نیز از دیگر یافته های منتج از پژوهش حاضر است.

برآورد آب نمود سیل، اولین و مهم ترین قدم در طراحی و اجرای طرح های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی از جمله در طرح های مهار سیلاب به شمار می آید. لذا استفاده از روش های جدید چون توابع توزیع احتمال در تهیه آب نمود سیل می تواند در کاهش خسارات سیل که در سال های گذشته روند افزایشی در کشور داشته است، نتایج قابل قبولی داشته باشد. بنابراین در این تحقیق به ارزیابی کارایی توابع توزیع احتمال گاما، بتا، کای-اسکوئر و ویبول در تهیه آب نمود سیل پرداخته شده است. تحقیق حاضر به‏صورت موردی در حوزه آبخیز بار نیشابور و با استفاده از 14 رویداد بارش-رواناب که شرایط مناسب‏تری داشتند، انجام شد. برای جداسازی آب پایه و تعیین بارش مازاد به‏ترتیب از روش خط مستقیم با شیب 7.7 درصد و روش سرویس حفاظت خاک آمریکا استفاده شد. به‏منظور تعیین ضرایب و پارامتر‏های توابع توزیع احتمال، آب‏نمود واحد سه ساعته (آب نمود طرح آبخیز) تهیه گردید. به‏منظور ارزیابی کارایی توابع توزیع احتمال از شاخص‏های خطای نسبی، نش-ساتکلیف و ریشه میانگین مربعات خطا استفاده گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که در مرحله اعتبار‏سنجی سه تابع توزیع احتمال گاما، کای اسکوئر و ویبول به ترتیب با خطای نسبی 87/11، 34/25 و 67/27 درصد نتایج قابل قبولی در برآورد دبی اوج سیلاب داشتند و تابع بتا نتایج ضعیفی داشت. در مورد زمان تا اوج، توابع توزیع احتمال گاما، بتا و کای-اسکوئر با خطای نسبی 66/26، 17/34 و 17/39 درصد نتایج قابل قبولی در حوزه آبخیز مورد مطالعه داشتند. اما تابع توزیع احتمال ویبول کارایی ضعیفی در برآورد زمان تا اوج سیلاب داشت. از طرف دیگر، توابع توزیع احتمال کای-اسکوئر، ویبول، گاما و بتا با توجه به شاخص های ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب کارایی نش-ساتکلیف دبی های هم عرض به ترتیب برآورد مناسبی از دبی‏های هم‏عرض در وقایع بارش-رواناب در مرحله اعتبار‏سنجی داشتند.

سیل یک اتفاق ناگهانی و رویدادی سریع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان باعث بروز خسارات جانی و مالی محسوس و نامحسوس می¬شود. کنترل و یا کاهش خسارت این عارضه ویرانگر نیازمند مطالعات صحیح و دقیق می¬باشد. در این راستا شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای تولید روان آب در آبخیز دارای اهمیت بسیاری می‏باشد. در این پژوهش دو هدف عمده بررسی کارایی مدل توزیعی modclark در شبیه¬سازی آب نمود سیلاب و تعیین پتانسیل تولید روان آب به صورت توزیعی و زیرحوضه ای در حوزه آبخیز خانمیرزا واقع در استان چهارمحال و بختیاری مد نظر قرار گرفت. بدین منظور ابتدا ورودی¬های مدل با استفاده از نرم افزار arcgis استخراج و سپس مدل واسنجی و اعتبارسنجی شد. در مرحله بعد برای تعیین پتانسیل تولید روان آب برای واحدهای سلولی و زیرحوضه ای با اجرای روش عکس العمل سیل واحد ابتدا بارش طراحی با دوره بازگشت های 25، 50 و 100 در محل ایستگاه آلونی استخراج، سپس میزان تاثیر هر یک از سلول¬ها و زیرحوضه ها بر آب نمود خروجی کل حوضه بدست آمد. نتایج ارزیابی مدل بر اساس مقایسه بین دبی های هم عرض نشان داد مدل در مرحله اعتبارسنجی با ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب کارایی و ضریب تبیین به ترتیب برابر 52/1، 91/0 و 74/0 آب نمود سیلاب را با دقت بالایی شبیه سازی کرده است. همچنین نتایج این پژوهش بر اساس نمایه آماری خطای نسبی حجم سیلاب، دبی اوج، زمان پایه و زمان تا اوج نشان داد که مدل modclark در تخمین حجم سیلاب و دبی اوج خطای کمتری داشته است. نتایج نهایی نشان داد پتانسیل تولید روان آب در واحدهای زیرحوضه ای از پایین دست به سمت بالادست حوضه افزایشی و در واحدهای سلولی از توزیع خاصی پیروی نمی کند.

بسیاری از رودخانه های موجود در حوزه های آبخیز ایران فاقد آمار و اطلاعات کامل و دقیق می باشند. از طرفی تخمین دبی سیلاب و برآورد دوره بازگشت پیش آمدهای نادر یکی از مهم ترین عوامل لازم جهت طراحی و اجرای سازه های آبی است. در چنین مواردی یکی از راه حل های مناسب برای برآورد دبی های حداکثر لحظه ای با دوره بازگشت های مختلف آنالیز منطقه ای سیلاب می باشد. به منظور انجام پژوهش حاضر پس از دریافت آمار آب سنجی کلیه ایستگاه های حوزه آبخیز دریاچه نمک از شرکت تحقیقات منابع آب و رفع نواقص آماری، تعداد 55 ایستگاه آب سنجی با دوره مشترک آماری 20 ساله بین سال-های آبی 71-1370 تا 90-1389 برای ادامه کار در نظر گرفته شدند. سپس با به کارگیری نرم افزار easy fit و بر اساس توزیع لوگ پیرسون نوع سوم، مقدار دبی در دوره بازگشت های مختلف برآورد گردید. در ادامه مرز حوزه های آبخیز آب سنجی منطقه با استفاده از بسته الحاقیarchydro ، استخراج و اطلاعات مربوط به انواع متغیرهای فیزیوگرافی، کاربری اراضی و زمین شناسی جمع آوری شد. هم چنین متغیرهای اقلیمی با استفاده از داده های شرکت تحقیقات منابع آب به دست آمد. پس از جمع آوری اطلاعات مربوط به کلیه متغیرهای مستقل با استفاده از آزمون گاما و به کمک نرم افزارwingamma مهم ترین متغیرهای موثر بر دبی های حداکثر لحظه ای انتخاب و مدل سازی با استفاده از روش های مدل سازی سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی و ماشین بردار پشتیبان در نرم افزارmatlab انجام پذیرفت و میزان کارایی این دو روش بر اساس نمایه های آماری ضریب تبیین (r2)، ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) و ضریب کارایی ناش و ساتکلیف (ce) مشخص شد. نتایج حاصل از انجام این پژوهش نشان داد مساحت به عنوان مهم ترین متغیر موثر بر دبی های حداکثر لحظه ای بوده و در دوره بازگشت های 2، 25 و 100 سال سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی و در دوره بازگشت های 5، 10 و 50 سال ماشین بردار پشتیبان از دقت بالاتری برخوردار می باشند.

چکیده مطالعه تغییرات مکانی رواناب تولیدی و درک توزیع آن برای توسعه برنامه های راهبردی حفاظت آب و خاک مفید است. حال آن که مطالعات محدودی به بررسی تغییرات مکانی عوامل موثربر تولید رواناب پرداخته است. در این پژوهش تغییرات مکانی رواناب تولیدی در حوزه آبخیز سراب استان ایلام با مساحت 3668 هکتار، بررسی شده است. برای این منظور از تلفیق نقشه های کاربری اراضی و گروه های هیدرولوژیک خاک نقشه واحدهای کاری حوزه آبخیز مورد مطالعه به دست آمد. سپس در هر واحدکاری اقدام به اندازه گیری رواناب با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران با شدت 5/21 میلی متر بر ساعت گردید. با وارد کردن اطلاعات نفوذپذیری و بافت خاک هر یک از نمونه ها به نرم افزار infilt پارامترهای نفوذپذیری هورتون محاسبه گردید. سپس حوضه به شبکه های سلولی500×500 متر تقسیم و با استفاده از آمار ایستگاه های باران سنجی منطقه گرادیان بارندگی حوضه مورد مطالعه به دست آمد و به تبع آن خطوط هم باران ترسیم شد. در نهایت نسبت بارندگی هریک از خطوط تراز به بارندگی متوسط ایستگاه باران سنجی دره شهر محاسبه و با استفاده از پارامترهای نفوذپذیری هورتون و رگبارهای منطقه، رواناب تولیدی برای هرسلول محاسبه شد. سپس تحلیل های زمین آماری برای نشان دادن وابستگی مکانی تولید رواناب انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین مدل تغییرنما مدل کروی با اثر قطعه ای 99/0 و آستانه 26/8 میلی متر بوده و دارای ساختار مکانی قوی می باشد. هم چنین با استفاده از روش درون یابی کریجینگ نقشه توزیع مکانی تولید رواناب تهیه شد و نتایج نشان داد که مقدار حداقل و حداکثر رواناب تولیدی به ترتیب 49/6 و 42/17 میلی لیتر در ساعت می باشد. کلمات کلیدی: رواناب تولیدی، زمین آمار، شبیه ساز باران، مدل هورتون، نفوذپذیری

«پرداخت بهای خدمات اکوسیستمی» (pes) یکی از ابزارهای اقتصادی مدیریت منابع طبیعی است که در سال‎های اخیر در بسیاری از نقاط دنیا مورد استفاده قرارگرفته و نسبت به سایر ابزارهای مدیریت منابع طبیعی و به ویژه ابزارهای دستوری و کنترلی، نتایج بهتری در پی داشته است. با توجه به مشکل دریاچه اورمیه و روند خشک شدن آن طی سالیان اخیر و نقش مهم آن در زندگی مردم و موجودات زنده منطقه، در پژوهش حاضر تلاش شده تا با پیش بینی تأثیر استفاده از این ابزار سیاستی، احتمال بهبود فرایند مدیریت آب در حوزه آبخیز سیمینه رود به عنوان یکی از زیرحوضه های مهم حوزه آبخیز دریاچه اورمیه مورد ارزیابی قرار گیرد.

پراکنش مکانی اقدامات مدیریت آبخیز تأثیر مهمی بر خصوصیات هیدرولوژیک حوضه دارد. از طرف دیگر ارزیابی اثر سناریوهای مختلف مدیریتی بر مهم ترین مولفه های خروجی حوضه با توجه به محدودیت ها و مسائل اقتصادی پیش نیاز انتخاب الگوی مکانی اقدامات آبخیزداری برای منطقه است. از این رو پژوهش حاضر در آبخیز سدطالقان در استان البرز با مساحت 940 کیلومترمربع به منظور تحلیل اثر الگوی مکانی اجرای سناریوهای مختلف مدیریت آبخیز، بر مشخصات جریان و حجم آب در مخزن سدطالقان انجام پذیرفت. در این راستا الگوهای مکانی مختلف اجرای اقدامات آبخیزداری با استفاده از روش بهینه سازی و مبتنی بر سناریو ایجاد و مقایسه شدند. نتایج ارزیابی سناریوها و الگوهای مکانی ایجاد شده در هر دو روش مورد استفاده، نشان دهنده اهمیت مراتع ضعیف و دیم زارهای کم بازده و پرشیب در مهار رواناب سطحی بود به گونه ای که اجرای سناریوهای آبخیزداری در این مناطق، دارای حداقل هزینه و حداکثر کارایی در واحد سطح بوده است. در نهایت با توجه به تغییر بیلان آبی بعد از اجرای اقدامات مدیریت آبخیز، اثر هر یک از سناریوها بر تأمین نیاز آبی از مخزن مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان داد با وجود تأمین نیازهای آبی قبل و بعد از سناریوهای آبخیزداری، اجرای سناریوها در تمامی الگوهای مکانی ایجاد شده اثر کاهشی بر ورود آب به مخزن سدطالقان داشته است.

یکی از اثرات محیط زیستی توسعه این است که به طور مستقیم سبب تخریب منابع آبی و کیفیت آب میشود. تبدیل اراض ی کشاورزی، جنگل، علفزار و تالاب ها به مناطق شهری باعث افزایش سطوح نفوذ ناپذیر می شود که می تواند شرایط آبشناختی طبیعی در یک آبخیز را تغییر دهد . نتیجه این تغییر به طور معمول باعث افزایش حجم رواناب سطحی و کاهش تغذیه آب زیرزمینی و جریان پ ایه میشود؛ که سبب وقوع سیلاب های محلی بیشتر و بزرگ تر، کاهش منابع تأمین آب شرب و کاهش جریان پایه در مجاری رودخانه در طی دوره خشکی می گردد. اثرات دیگر مرتبط با تغییر دبی به - واسطه شهرسازی شامل افزایش سطح آب دریاچه و تالاب ها، تغییر توازن آب حوزه و افزایش فرسایش بستر و حاشیه رودخانه میباشد. این تحقیق فرآیندهای آبشناختی حوزه آبخیز مهارلو در استان فارس را با استفاده از یک مدل ساده بیلان آب سالانه نشان می دهد. رواناب سطح ی، بار ش، تبخیر و نفوذ آب زیر زمینی اجزای مورد استفاده در این مدل هستند . مدل ارزیابی اثرات آب- برای محاسبه متوسط رواناب سالانه در منطقه مورد تحقیق به کار ،(l-thia) شتاختی بلند مدت رواناب را بر اساس رابطه بین کاربری اراضی، بارش روزانه و نوع خ اک برآورد l-thia . گرفته شد میکند. این مدل برای شبیه سازی نوسانات آبشناختی ناشی از تغییر کاربری اراضی مورد استفاده با طبقه بندی تصاویر ماهواره ای به دست می - l-thia قرار گرفت . نقشههای کاربری اراضی در مدل برای برآورد stella قابل اجراست. سپس، نرمافزار مدلسازی arc view gis آید. این مدل در بیلان آب دریاچه که یک جزء اصلی در شکل گیری طرح مدیریت منابع آب است، به کار گرفته شد . سطح آب دریاچه به عنوان مهمترین فاکتور در تعیین وضعیت، برای حفاظت از تالاب های منطقه ای در نظر گرفته شد . در این مدل فرآیندهای آبشتاختی برای سال های 1374 1355 واسنجی و برای سال های 1384 1374 اعتبارسنجی شد . سپس، تحت دو سناریوی تغییر شرایط آب و هوایی و کاربری اراضی فرآیندهای آب شناختی دریاچه شبیه سازی شد . نتایج حاصل از مدل ارزیابی اثرات آبشناختی نشان دهنده افزایش عمق رواناب بهواسطه تغییر کاربری اراضی بود . هم چنین نتایج مدل آبشناختی به خوبی برای نشان دادن رابطه بین نوسانات در اجزای بیلان آب و تغییر وضعیت سطح آب به کار رفت . افزایش عمق رواناب به واسطه تغییر کاربری سبب بالا آمدن سطح آب دریاچه میشود. تغییر شرایط آب و هوایی با وقوع شرایط خشک سالی و ترسالی در منطقه ، نیز بر میزان سطح آب تأثیرگذار است . علیرغم این مسئله، میزان تأثیر شرایط آب و هوایی کمتر از اثرات تغی ی ر کاربری اراضی در حوزه مورد مطالعه است . خروجیهای مدل به شکل جدول و نمودار این امکان را فراهم آورند که بتوان اثرات ناشی از سناریوهای مدیریتی بر حجم آب را بهخوبی و به راحتی مشاهده کرد. این ویژگی سبب کاربرد بهینه آن به عنوان یک ابزار مدیریتی میگردد.

برآورد دبی اوج در مناطق با آمار محدود یا فاقد آمار یکی از مسائل مهم در طراحی سازه های آبی و مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک است. راه حل رفع این مشکل استفاده از تجزیه و تحلیل منطقه ای سیلاب است. روش سیل شاخص از جمله روش های مرسوم تحلیل منطقه ای سیلاب برای برآورد دبی اوج محسوب می شود. در این تحقیق کلیه ایستگاه های هیدرومتری موجود در بخشی از حوزه آبخیز بزرگ مرکزی ایران مورد مطالعه قرار گرفتند و خصوصیات فیزیوگرافی اصلی حوزه های آبخیز بالادست این ایستگاه ها شامل مساحت، شیب متوسط، ارتفاع متوسط و ضریب شکل حوزه آبخیز استخراج گردید. سپس با استفاده از آزمون همگنی به روش تحلیل خوشه ای سه منطقه همگن تشخیص داده شد و تحلیل منطقه ای به روش معمول در این سه منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در مجموع دقت روش سیل شاخص کم است؛ همچنین بهترین دبی شاخص، دبی با دوره بازگشت 2 سال است؛ و استفاده از پارامترهای دیگر علاوه بر مساحت تاثیری در افزایش دقت این روش ندارند. علاوه بر موارد ذکر شده ثابت گردید که استفاده از ضرایب اصلاحی که با توجه به خصوصیات موثر بر سیلاب استخراج شده باشند تا حدودی در ارتقاء دقت نتایج حاصل موثر خواهند بود.