چکیده آب های زیرزمینی از مهمترین منابع تأمین آب در حوضه آبریز همدان- بهار می باشند. از طرفی با توجه به رشد روز افزون جمعیت، افزایش تقاضا برای مواد غذایی و ارزان بودن نسبی کودهای نیتروژن، در بسیاری از نقاط این حوضه برای تولید بیشتر در واحد سطح، از کودهای شیمیایی و آلی استفاده بی رویه می گردد. حدود 90% کشت های غالب (سیب زمینی، گندم و یونجه) دشت همدان- بهار در منطقه چاه های تأمین آب شرب همدان واقع شده اند. از طرفی با توجه به اینکه آب زیرزمینی مهمترین منبع تأمین آب شرب در منطقه می باشد، مطالعه راه های حفاظت از این منابع ضرورت دارد. هدف اصلی این تحقیق مدل سازی آب شویی نیترات در منطقه برای استفاده مدیران اجرایی و برنامه ریزان جهت کاهش آلودگی منابع آب می باشد. مهمترین اهداف دیگر این مطالعه عبارتند از: بررسی تغییرات ماهانه نیترات آب های زیرزمینی در دشت همدان- بهار از مهر 1386 تا شهریور 1387 در کاربری های مختلف، بررسی معدنی شدن خالص نیتروژن و نیترات سازی در عمق های 0-150 سانتی متری از سطح خاک در زراعت های مهم منطقه در دو مقطع زمانی، ارزیابی آسیب پذیری آبخوان با استفاده از مدل drastic و اصلاح آن، واسنجی و اعتبارسنجی مدل swat بر اساس دبی رودخانه، نیترات خروجی حوضه و عملکرد محصولات اصلی، تعیین مولفه های منابع آب و شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی آبشویی نیترات به همراه تحلیل عدم قطعیت با کاربرد برنامه sufi2، تشخیص مناطق بحرانی توسط نقشه های آسیب پذیری و آبشویی نیترات و اعمال سناریوهای مختلف مدیریتی برای کاهش آبشویی نیترات در مناطق بحرانی. نتایج نشان داد که میانگین غلظت نیترات آب زیرزمینی به ترتیب در مزارع سیب زمینی، سبزی، یونجه،گندم دیم، باغ ها، کشت متناوب، شرب و دامداری عبارت است از: 58، 69، 18، 27، 23، 36، 25 و 55 میلی گرم برلیتر. بیشترین غلظت نیترات در آب زیرزمینی در مزارع سبزی، سیب زمینی و دامداری ها مشاهده شد. توزیع نیترات در خاک برای سیب زمینی، گندم دیم، سبزی و یونجه نشان داد که مقدار نیترات تجمع یافته در عمق 100 سانتی متری بیش از سایر عمق ها بوده که بیانگر آبشویی نیترات می باشد. بر اساس نقشه آسیب پذیری اصلاح شده، حدود 40% از آبخوان همدان- بهار دارای غلظت نیترات بیشتر از استاندارد آب شرب (45 میلی گرم بر لیتر) می باشد. شبیه سازی مدل swat برای دبی رودخانه ها در بیشتر ایستگاه ها، به ویژه خروجی حوضه آبریز (کوشک آباد) رضایت بخش بود. آنالیز عدم قطعیت نشان داد که r-factor در مرحله واسنجی رواناب ماهانه بین 4/0 تا 8/0 و p-factor بین 20 تا 60% بود. تحلیل عدم قطعیت مولفه های منابع آب نشان می دهد که میانگین ماهانه عدم قطعیت تخمین آب آبی بیشتر از سایر مولفه هاست. اعتبارسنجی آبشویی تخمین زده شده به وسیله مدل swat، با غلظت نیترات آب زیرزمینی قابل قبول بود. حدود 36% از آبخوان همدان- بهار دارای آبشویی نیترات 100 تا 595 کیلوگرم نیتروژن در هکتار است. از بین سناریوهای بررسی شده، به منظور کاهش آبشویی نیترات در مناطق بحرانی، سناریوی 6s یعنی کاربرد کود اوره به مقدار متداول و بدون کاربرد کود مرغی، به عنوان بهترین عملیات مدیریتی از نظر کاهش شدید آبشویی نیترات و بدون کاهش عملکرد انتخاب شد. اما جنبه های دیگر این سناریو نیاز به مطالعه بیشتر دارد. بدترین سناریو، سناریوی 17s یعنی کاربرد کود مرغی رایج در منطقه و 200% کود اوره بود زیرا سبب افزایش 55 و70 درصدی آبشویی نیترات به ترتیب در مناطق کشاورزی همدان و بهار شده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مدل swat ابزاری مناسب برای بررسی تاثیر روش های مختلف مدیریتی بر کیفیت آب در مقیاس حوضه آبریز می باشد.

همدان با میانگین بارندگی سالیانه 340 میلی متر (63/6 میلیارد متر مکعب) و 09/3 میلیارد متر مکعب منابع آب تجدیدپذیر، اگرچه دارای میزان بارندگی بیشتر از متوسط کشور می باشد اما باز هم در زمر? استان های خشک کشور قراردارد. وضعیت کنونی بهره برداری از منابع آب های زیر زمینی و سطحی، شرایط را به سمتی هدایت کرده که در اکثر دشت های استان صدور مجوز جدید بهره برداری ممنوع است. شواهد موجود نشان می دهد که با توجه به رشد جمعیت، نیاز به غذای بیشتر، گسترش صنعت و ارتقاء سطح بهداشت ورفاه عمومی، سرانه منابع آب تجدیدشونده کشور رو به کاهش است. مسلماً رشد جمعیت، نیاز به تولید بیشتر محصولات کشاورزی را ایجاب می کند و در این راستا کشاورزی، باغداری و دامپروری به عنوان اصلی ترین منابع تأمین کننده مواد غذایی داخلی به شمارمی روند. در این پژوهش حجم آب مجازی مبادلاتی محصولات عمده زراعی استان همدان به منظور تحلیل مقدماتی قابلیت دسترسی به منابع آب، تولید مواد غذایی و روابط بین تولید و مبادله محصولات غذایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در بین محصولات مورد بررسی، سیب زمینی، چغندرقند و سیر در گروه محصولات کم مصرف با بهره وری آب بالا، یونجه نسبتاً پرمصرف و گندم و جو در گروه محصولات پرمصرف با بهره وری آب پایین قرار دارند. با توجه به نتایج این مطالعه به نظر می رسد که روند افزایش سطح زیر کشت محصولات با نیاز آبی بالا در استان به وی‍‍ژه در سال های اخیر که با پدیده خشک سالی مواجه هستیم متناسب با ظرفیت موجود منابع آبی نیست. از آن جا که روند توسعه کشت و جایگزینی محصولات با نیاز آبی بالا منجر به بیلان منفی بسیاری از دشت های استان شده است، برای پیشگیری تبعات منفی این بحران به نظر می رسد نظارت کامل به وسیله یک کمیته تخصصی کشت در سطح استان و شهرستان ها بر الگوی کشت و لحاظ نمودن محدودیت کشت بسیاری از محصولات زراعی با نیاز آبی بالا در مناطق و دشت ها به خصوص دشت های بحرانی و همچنین افزایش واردات محصولات کشاورزی با توجه ویژه به مقول? آب مجازی بسیار ضروری است.

در چند دهه گذشته برآورد درست و به موقع از وضعیت کمی و کیفی رواناب یکی از دغدغه های مدیریت کلان کشور به حساب می آید. عدم وجود اطلاعات هیدروکلیماتولوژی در بعضی از حوضه ها و نبود اطلاعات به موقع نیز این کمبود را بیش از پیش نمایان می کند. مدل swat یک مدل مفهومی و توزیعی است که برای پیش بینی و برآورد رواناب سطحی، آورد رسوب، خصوصیات کیفی آب و نیز برای پیش بینی اثر انجام اقدامات مدیریتی مختلف در سطح حوضه گسترش داده شده است. در مطالعه حاضر از مدل swat برای پیش بینی دبی روزانه و ماهانه و همچنین میزان غلظت رسوب مشاهده شده در خروجی حوضه بالا دست سد طرق در غرب مشهد استفاده شده است. آنالیز حساسیت و آنالیز عدم قطعیت با استفاده از مدل sufi-2 در بسته نرم افزاری swat-cup انجام شد. انالیز حساسیت جریان ماهانه و روزانه نشان داد خروجی مدل بیشترین حساسیت را به تغییرات پارامتر cn2 داشته است. همچنین در آنالیز حساسیت مدل نسبت به غلظت رسوب شبیه سازی شده، پارامترهای مربوط به روندیابی میزان رسوب در کانال بیشترین حساسیت را نشان دادند. واسنجی جریان روزانه و ماهانه برای دوره 2000 تا 2001 صورت گرفت. مقادیر ضریب تبیین و ضریب کارایی به ترتیب برای رواناب ماهانه، 76/0 و 75/0 و برای جریان روزانه 56/0 و 54/0 بدست آمد. بدین ترتیب دینامیک جریان برای دوره واسنجی تقریبا خوب شبیه سازی شد. مقادیر ضرایب فوق برای واسنجی غلظت رسوب نیز به ترتیب، 49/0 و 36/0 بدست آمد که نشان از توانایی ضعیف مدل برای شبیه سازی غلظت رسوب در این حوضه دارد. اثر ثانویه رگبار و ضعف مدل در شبیه سازی فرآیندهای ذوب برف دو عامل اصلی در شبیه سازی ضعیف رسوب در حوضه بود. عدم قطعیت زیاد نتایج خروجی نیز بخاطر همین عوامل است. اعتبارسنجی مدل نیز برای دوره 1993 تا 1999 صورت گرفت. برای شبیه سازی جریان ماهانه، مقادیر ضرایب تبیین و کارایی به ترتیب 54/0 و 53/0 بدست آمد که با توجه به دقت کم داده های ورودی مدل، قابل قبول هستند. برای دوره روزانه نیز مقادیر فوق به ترتیب 42/0 و 42/0 محاسبه شد. برای غلظت رسوب نیز مقادیر ضرایب تبیین و کارایی، 39/0 و 34/0 بدست آمد. به این ترتیب و با توجه به دقت کم مدل برای پیش بینی میزان رسوبات، با توجه به میزان تولید رسوب، حساسیت هر یک از زیرحوضه ها نسبت به فرسایش مورد بررسی قرار گرفت و اولویت انجام اقدامات حفاظتی در سطح حوضه مشخص شد.

افزایش غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر سبب ایجاد نگرانی های جدی درباره گرمایش زمین شده است. در این پژوهش اثر مدیریت، جهت شیب، عمق خاک و زمان نمونه برداری بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی در حوضه زوجی گنبد مورد بررسی قرار گرفته و پویایی کربن آلی خاک با مدل apex شبیه سازی گردید. مجموعاً 13 نیمرخ در دو حوضه چرای آزاد و مدیریت شده در جهت های شیب مختلف حفر و از هر افق نمونه خاک جمعاً 37 نمونه برداشت شد. مدیریت تأخیری اعمال شده سبب افزایش معنی دار مقادیر کربن آلی، نیتروژن معدنی (نیترات+آمونیم) و کاهش وزن مخصوص ظاهری شده است. جهت های شمالی مقادیر بیشتر کربن آلی و نیتروژن معدنی را نسبت به جهت های جنوبی به خود اختصاص داده اند در حالیکه وزن مخصوص ظاهری در جهت های جنوبی بیش از جهت های شمالی است. نیتروژن معدنی و کربن آلی خاک تفاوت معنی داری با عمق خاک داشتند. اما عمق نمونه برداری بر وزن مخصوص ظاهری پیامد معنی داری نداشت. نیتروژن معدنی و کربن آلی خاک در فصل بهار بیش از فصل پاییز بود. موجودی کربن آلی خاک در حوضه مدیریت شده، جهت شیب شمالی و فصل بهار بیشتر از حوضه چرای آزاد، جهت شیب جنوبی و فصل پاییز بود. سهم کربن در شیب های شمالی و جنوبی به ترتیب شیب شمالی-بهار > شیب شمالی-پاییز > شیب جنوبی بهار > شیب جنوبی پاییز می باشد. موجودی نیتروژن معدنی در حوضه مدیریت شده، فصل بهار و شیب شمالی بیشتر از حوضه چرای آزاد، فصل پاییز و شیب جنوبی است. پویایی کربن آلی خاک در دوره 5 ساله (2011-2007) توسط مدل apex به خوبی شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی مدل، افزایش کربن آلی خاک در دوره 5 ساله را نشان می دهد. میزان افزایش کربن در سال های مختلف متفاوت بوده و در سال 2010 میزان افزایش کربن در حوضه مدیریت شده کمتر از سال های دیگر می باشد و در حوضه چرای آزاد در همین سال مقادیر کربن آلی خاک کاهش یافته است. نتایج مدل سازی پویایی کربن آلی نشان می دهد که مدیریت تأخیری بر جهت های جنوبی تأثیرگذار نبوده است و باید مدیریت متفاوتی برای جهت های جنوبی اعمال شود. در نهایت نقشه های توزیع مکانی نیتروژن معدنی در فصل بهار و پاییز، فسفر السن، پتاسیم (تبادلی و محلول )، اسیدیته، هدایت الکتریکی، درصد آهک و سنگریزه، وزن مخصوص ظاهری و فرسایش پذیری خاک ترسیم شد. این نقشه ها می توانند در اعمال مدیریت مناسب و بهینه برای هر دو حوضه مفید باشند.

منابع آب زیرزمینی یکی از با ارزش ترین منابع طبیعی محسوب می شوند؛ از همین رو مدلسازی آب زیرزمینی در سال های اخیر به عنوان ابزاری قدرتمند در بحث های مدیریتی، بهینه سازی مصرف و پیش بینی منابع آب زیرزمینی مطرح شده است. هدف از این مطالعه، مدلسازی آبخوان دشت تویسرکان با مدل modflow در قالب نرم افزار pmwin به عنوانی مدلی کارآمد در مباحث آب زیرزمینی می باشد. مطالعه حاضر با استفاده از اطلاعات هیدرولوژیکی، هیدروژئولوژیکی، نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی و لاگ چاه های منطقه انجام گردید. شبیه سازی برای یک دوره یکساله شامل 12 دوره تنش یک ماهه (مهر 87 تا شهریور 88) انجام گردید. مدل مذکور برای 10 ماه اول دوره شبیه سازی، واسنجی و با داده های مشاهداتی دو ماه باقیمانده، صحت سنجی گردید. نتایج واسنجی در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار، نشان می دهد که هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه از شمال شرقی دشت به سمت مناطق میانی و خروجی دشت افزایش می یابند. نتایج آنالیز حساسیت نیز نشان دهنده این است که مدل آبخوان تویسرکان به تغییرات آبدهی ویژه، بیش از تغییرات هدایت هیدرولیکی و تغذیه، حساسیت نشان می دهد. پس از صحت سنجی مدل و حصول اطمینان از توانایی مدل در پیش بینی شرایط آینده آبخوان، اقدام به تعریف دو سناریوی ده ساله گردید. سناریوی نخست با فرض ادامه روند کنونی برداشت از آب زیرزمینی، وارد مدل گردید. در سناریوی دوم، افزایش راندمان آبیاری منطقه به میزان 20 درصد و در نتیجه کاهش برداشت ها مدنظر قرار گرفت. نتایج حاصل از هر دو هر دو سناریو، نشان دهنده کاهش سطح ایستابی در پیزومترهای دشت به جز در دو پیزومتر 3 و 6 در مقایسه با سطح ایستابی اولیه است. مقایسه دو سناریو نیز نشان می دهد که با افزایش 20 درصدی راندمان، سطح ایستابی در طول 10 سال به مرور در کل دشت نسبت به سناریوی اول افزایش می یابد.

در این مطالعه دو کد swat و modflow برای شبیه سازی جریان آب های سطحی و زیرزمینی در حوضه آبریز نیشابور از طریق واسنجی توام آن ها بکار گرفته شده اند. ابتدا مدل های مفهومی آب سطحی و آب زیرزمینی با استفاده از تمامی داده ها و اطلاعات تهیه گردیدند. تهیه مدل مفهومی از مهم ترین مراحل توسعه مدل جریان آب زیرزمینی می باشد. آمار و اطلاعات محدود و سازمان دهی نشده، تهیه مدل مفهومی آب زیرزمینی را بویژه در کشورهای جهان سوم با مشکل مواجه می سازد. در این پژوهش یک دستورالعمل جامع و نوین بمنظور تهیه ی مدل مفهومی آب زیرزمینی برای آبخوان آزاد تدوین گردید. روش پیشنهادی شامل یک روش گام به گام شش مرحله ای است. هدف از مرحله ی مقدماتی، جمع آوری داده ها و اطلاعات کمی و توصیفی می باشد. مرحله ی یک با انتخاب "مشاهدات کنترل کننده"، ابزاری برای کنترل سایر مراحل فراهم می کند. داده های پایه برای این امر شامل سطح آب در پیزومترها، دبی چاه های بهره برداری و اطلاعات هیدرومتری می باشند. به دلیل اهمیت زیاد این مرحله در کنترل سایر مراحل، داده های پایه که دارای هر گونه تعارض آشکار باشند از بانک داده ها/اطلاعات حذف می گردند. خروجی این مرحله «مدل مفهومی نسخه صفر» می باشد. مرحله ی دو به تبیین هندسه ی آبخوان می پردازد که شامل مرز های آبخوان، توپوگرافی زمین، و موقعیت سنگ کف می باشد. خروجی این مرحله «مدل مفهومی نسخه یک» می باشد. در این مرحله قبل از ورود به مرحله ی بعدی، ارزیابی همنوایی (consistency evaluation) بر پایه مشاهدات کنترلی (مرحله ی یک) صورت می گیرد. خروجی مرحله سوم "ضرایب هیدرودینامیک آبخوان" و «مدل مفهومی نسخه دو» می باشد. مجددا بایستی ارزیابی همنوایی با در نظر گرفتن توام مشاهدات کنترلی و نتایج مرحله دو صورت گیرد. مرحله ی چهار بررسی برهم کنش آب های سطحی و زیرزمینی است. در این مرحله نیز ارزیابی همنوایی لازم است. خروجی این مرحله «مدل مفهومی نسخه سه» می باشد. پنجمین مرحله، تلفیق نتایج مراحل قبلی به منظور تدوین «نسخه نهایی مدل مفهومی» است. در این مرحله، براساس دقت/کفایتِ داده ها و اطلاعات دردسترس، سطح دقت مدل مفهومی نیز تعیین می گردد. این کار بطور جداگانه برای هر پارامتر، از طریق امتیازدهیِ به قطعیت داده ها در مدل مفهومی بر اساس وجود داده اندازه گیری شده، تراکم مکانی، قدرت برآورد داده، و نیز تعارضات صورت می گیرد. بعد از تهیه مدل های مفهومی آب سطحی و زیرزمینی، مدل های swat و modflow بمنظور برآورد توزیع زمانی و مکانی مولفه های هیدرولوژیکی، می بایستی اجرا شوند. واسنجی و صحت سنجی پارامترهای مدل تلفیقی swat-modflow بصورت رفت و برگشتی و بر اساس داده های دبی رودخانه، عملکرد گندم، برداشت از آبخوان و تراز آب زیرزمینی به ترتیب در یک دوره ی 10 ساله (مهر 1379 تا شهریور 1389) و 2 ساله (مهر 1389 تا شهریور 1391) صورت پذیرفت. به دلیل ارتباط مستقیم تبخیر-تعرق واقعی با عملکرد گیاه و برداشت از آبخوان، واسنجی مدل های هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس با استفاده از دبی رودخانه، عملکرد گیاه و برداشت از آبخوان، دارای سطح اعتماد بیشتری در رابطه با تفکیک آب موجود در خاک به ذخیره ی خاک، تبخیر-تعرق واقعی و تغذیه ی آبخوان می باشد. نتایج نشان داد کارایی مدل تلفیقی برای پیش بینی جریان رودخانه و عملکرد گیاه کاملاً رضایت بخش بود. معیارهای ارزیابی کارایی مدل در ایستگاه هیدرومتری حسین آباد جنگل به عنوان خروجی حوضه در دوره واسنجی (r2 = 0.77, ns=0.74) و دوره اعتبارسنجی (r2 = 0.51, ns=0.61) بیانگر این موضوع می باشند. همچنین مقادیر rmse برای پیش بینی عملکرد گندم آبی و برداشت از آبخوان به ترتیب 0/152 تن بر هکتار و 32/2 میلی متر بدست آمد. حداقل، متوسط و حداکثر تغذیه ی آب-زیرزمینی در دوره واسنجب به ترتیب صفر، 176 و 960 میلی متر برآورد شد که دارای همخوانی زیادی با مقدار برآوردی تغذیه ی سالانه از مطالعه ی پیشین می باشد. برای دشت نیشابور که متحمل افت متوسط سالانه 0/85 متر می باشد مقدار rmse نرمال شده ی 15/7 درصدی نتیجه ای کاملاً رضایت بخش و مناسب است. محاسبات بیلان آب زیرزمینی نشان داد که متوسط کسری بیلان آب زیرزمینی به دلیل تخلیه شدید آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی 201 میلیون متر مکعب در سال می باشد. با ادامه روند کنونی و درنظرنگرفتن افزایش برداشت در آینده، دشت نیشابور در کمتر از 120 سال آینده کاملا تهی خواهد گردید. بدیهی است که بسیار پیش تر از زمان مذکور، بدلیل شورشدن آب، کیفیت آب زیرزمینی تا سطح غیرقابل قبولی کاهش یافته و دیگر قابل استفاده نخواهد بود. با توجه به مشکلات عدیده موجود در دشت نیشابور، مدل تلفیقی توسعه یافته برای بررسی سناریوهای مختلف جهت مدیریت پایدار آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت. تحت سناریوی یک و ادامه روند کنونی تا افق 1404، هیدروگراف واحد آبخوان برای کل دشت افتی معادل 10/3 متر (افت سالانه ی 0/79 متر) نشان داد. تحت سناریوی دوم که هدف کاهش برداشت از آبخوان بمنظور نیل به وضعیت تعادل در بیلان آب زیرزمینی می باشد، نتایج نشان داد که برداشت از آبخوان بایستی به میزان تقریبا 40 درصد کاهش یابد تا بتوان به شرایط تعادلی دست یافت. همچنین بر اساس هیدروگراف واحد آبخوان، تراز آب زیرزمینی حداکثر تا 0/68 متر در انتهای دوره ی (شهریور 1404) افزایش نشان داد.

مدل های شبیه ساز در طول چند دهه اخیر جایگاه خاصی در دانش بشری به خود اختصاص داده و کمک فراوانی به عنوان ابزار مدیریتی، پایه ای و اجرایی ایفا کرده اند. از توانایی های این مدل ها درک بهتر عوامل موثر در فرآیندهای هیدرولوژیکی حوضه های آبریز و پردازش حجم بالای داده ها در مدت زمان کوتاه می باشد. در این تحقیق از مدلswat، برای شبیه سازی رواناب و رسوب حوضه شیرین دره استفاده شده است. از انجا که پارامترهای ورودی مدل زیاد و در نتیجه مقدار خطا و عدم قطعیت در آن بالا می باشد، مدل به واسنجی و آنالیز عدم قطعیت نیاز دارد. به همین دلیل از مدل swat_cup و الگوریتم sufi_2 استفاده شد.ضریب تبیین 62% = r2 و ضریب نش _ساتکلیف 55% = ns در دوره واسنجی حاکی از رضایت بخش بودن نتایج شبیه سازی است. مقدار ضریب تبیین 52%=r2 در دوره اعتبارسنجی نیز رضایت بخش می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که در صورت وجود آمار و اطلاعات کافی از یک دوره طولانی می توان نتایج خوبی را برای شبیه سازی حوضه ها بدست آورد و مدیران اجرایی می توانند با تکیه بر این اطلاعات و مدل ها، روش های پیش گیری مناسب در زمان مناسب را در نظر گرفته و حوضه و مردم را از خطراتی مثل سیل و اثرات آن و خشکسالی ها تا حدودی حفظ کنند.

حوضه آبریز دریاچه ارومیه در شمال¬غرب ایران واقع شده است. با بهره¬برداری غیراصولی از تمام منابع آب آسیب شدیدی به دریاچه وارد شده که باعث کاهش شدید سطح ایستابی در سال¬های اخیر شده است. در حال حاضر این دریاچه در معرض انواع تهدیدات هیدرولوژیکی همچون خشک¬سالی، احداث سدهای متعدد، تغییر کاربری اراضی و افزایش دمای جهانی روبروست. با توجه به اهمیت دریاچه هرگونه مطالعه که به شناسایی مشکلات در این حوضه آبریز بیانجامد دارای توجیه می¬باشد. در سال¬های اخیر مدل¬های ریاضی هیدرولوژی حوضه¬ها به منظور بررسی طیف وسیعی از مشکلات زیست¬محیطی و منابع آب به¬کار گرفته شده¬اند. در مطالعه حاضر، توانایی مدل swat در شبیه¬سازی جریان حوضه آبریز دریاچه ارومیه با مساحت 52000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. swat یک مدل نیمه-توزیعی در مقیاس حوضه¬ای و پیوسته از لحاظ زمانی است. این مدل برای پیش¬بینی تأثیر روش¬های مدیریتی متفاوت بر پاسخ¬های هیدرولوژیکی حوضه آبریز ارائه شده است. در این تحقیق، واسنجی و تحلیل عدم¬قطعیت مدل با استفاده از برنامه sufi-2 انجام پذیرفت. برنامه sufi-2 سعی می¬کند محدوده¬ی پارامترهای عدم¬قطعیت را به نحوی تعیین کند که اکثر داده¬های اندازه¬گیری شده در ناحیه عدم¬قطعیت قرار گیرند، در حالی¬که کوچکترین طیف عدم¬قطعیت ممکن را ایجاد می¬کند. مدل برای دوره¬ی زمانی 1980 تا 1997 اجرا شد که بازه زمانی 1980 تا 1991 برای دوره واسنجی و دوره 1992 تا 1997 به عنوان اعتبارسنجی درنظر گرفته شد. شاخص¬های r-factor، p-factor، ناش-ساتکلیف و ضریب تبیین (r2)، به منظور بررسی توانایی مدل مدل swat در شبیه¬سازی رواناب حوضه آبریز دریاچه ارومیه به کار برده شدند. واسنجی در سه حالت مختلف انجام شد. در حالت اول همه پارامترهای شبیه¬سازی به¬طور یکسان برای کل حوضه¬ی آبریز تعریف شدند. در حالت دوم همه پارامترها به جز پارامترهای مربوط به برف برای تمام زیرحوضه¬ها به¬طور مجزا تعریف شدند. در حالت سوم تمام پارامترهای انتخابی برای همه زیرحوضه¬ها به¬طور مجزا تعریف شدند. در این مطالعه از اطلاعات 20 ایستگاه آبسنجی واقع در حوضه¬ی آبریز برای مقایسه با مقادیر شبیه¬سازی استفاده شد. نتایج حالت سوم واسنجی بسیار بهتر از سایر حالتها بود. شبیه¬سازی در مناطق شمالی از عدم قطعیت بیشتری نسبت به مناطق جنوبی برخوردار بود. نتایج نشان داد که اگر شرایط مدیریتی طبیعی در حوضه آبریز برقرار بود وضعیت دریاچه به¬مراتب می-توانست بهتر از وضعیت کنونی آن باشد.

یکی از راه¬های مقابله با بحران کمبود آب و افزایش تولید، تغییر روش¬های آبیاری سطحی سنتی به سطحی مدرن و یا آبیاری تحت فشار است. در این تحقیق بر اساس طبقه¬بندی ویلکوکس و ارزیابی فائو پارامترهای کیفی نظیر tds ,ec ,sar, ph ,cl ,na… در آب¬های سطحی و زیرزمینی شهرستان کرمانشاه بررسی شد. سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی gis مناطق مستعد جهت اجرایی سیستم¬های آبیاری تحت فشار با توجه به ویژگی کیفی آب مشخص گردید. همچنین با وزن دادن به مقدار هر پارامتر کیفی و جمع امتیاز آب در محل هر ایستگاه، اثر عوامل کیفی آب جهت اجرای سیستم¬های آبیاری بارانی و قطره¬ای تعیین گردید. نتایج نشان داد با توجه به مجموع امتیازها، کیفیت آب در محل ایستگاه¬های دوآب مرک، قورباغستان، سرآسیاب و حجت آباد - واقع بر روی رودخانه¬های شهرستان دارای اثر مثبت معمولی و کیفیت آب در ایستگاه خرس آباد غیر موثر و در ایستگاه¬های پل کهنه، ماهیدشت و پلچهر دارای اثر منفی در حد مختصر در کاربرد سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت می¬باشند. کیفیت آب در محل ایستگاه¬های دوآب مرک، قورباغستان، سرآسیاب و حجت آباد دارای اثر خنثی و کیفیت آب در ایستگاه خرس آباد دارای اثر منفی در حد مختصر و در ایستگاه¬های پل کهنه، ماهیدشت و پلچهر دارای اثر منفی در حد احتراز در کاربرد سیستم آبیاری قطره¬ای می¬باشند.

تغییر کاربری اراضی در یک حوزه آبخیز می تواند تاثیر قابل توجهی بر چرخه هیدرولوژی و در نتیجه منابع آب حوضه داشته باشد، از این رو شناخت آثار تغییر کاربری اراضی بر پاسخ های هیدرولوژی حوضه راه گشای تعیین استراتژی مناسب در توسعه پایدار منابع آب حوضه های آبخیز می باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثرات هیدرولوژی تغییر کاربری اراضی در طی 25 سال اخیر در حوضه یلفان می-باشد.جهت شبیه سازی دبی و بار معلق حوضه در این مطالعه از مدل swat (2009) استفاده و بدین منظور داده های هواشناسی و نقشه های رقومی کاربری اراضی و خاک و مدل رقومی ارتفاع منطقه تحقیق تهیه شد. پس از واسنجی(سال 2002 تا 2007) و صحت سنجی (سال 2008 تا2010) مدل، به منظور ارزیابی تاثیر کاربری اراضی بر دبی و بار معلق حوضه، کاربری های اراضی سال 1989 و 2013 به مدل معرفی و مدل اجرا گردید. نتایج تحقیق نشان دهنده تأثیرات قابل توجه تغییر کاربری اراضی روی جریان و بار معلق حوضه است، به طوری که تغییر در کاربری اراضی از سال 1989 تا 2013 منجر به افزایش مقدار رواناب سطحی در حدود 17درصدو بار معلق به میزان13 درصد شده است. همچنین از سال 1989 تا 2013 مساحت زیر حوضه های تحت تاثیر رواناب متوسط سالانه (زیاد) 28-14 میلی متر،18 درصد و زیرحوضه های تحت تاثیر بار معلق متوسط سالانه (زیاد) 26-25 تن در هکتار در سال 11 درصد افزایش یافته است.

در کشور ما اکثر حوضه¬های آبریز به¬ویژه حوضه¬های آبریز کوهستانی و صعب¬العبور فاقد ایستگاه¬های اندازه¬گیری هیدرولوژیکی به تعداد کافی می¬باشند. گاه ایستگاه¬های ناقص برای مدت طولانی فاقد آمار هستند. به¬خاطر محدودیت دسترسی به داده¬های هیدرولوژیک کافی، مدل¬سازی حوضه¬ها که فرآیندهای مختلف هیدرولوژیک را ترکیب می¬کند نقش مهمی در توسعه منابع دارد. اما کاربرد مدل¬های مفهومی و ریاضی هیدرولوژیکی، به¬عنوان ابزار ارزیابی پاسخ حوضه در برابر بارگذاری هیدرولوژیک، مستلزم واسنجی مدل و یا به¬عبارتی برآورد پارامترهای مدل با هدف نیل به بیش¬ترین تطابق نتایج مدل با مقادیر مشاهداتی است. با افزایش تعداد پارامترها استفاده از روش¬های واسنجی و اعتبارسنجی خودکار، مبتنی بر روش¬های جست¬وجوی سیستماتیک در فضای چند بعدی پارامترها حائز اهمیت می¬گردد. در مطالعه حاضر واسنجی خودکار مدل هیدرولوژیکی swat در حوضه بهشت¬آباد در کارون شمالی با استفاده از الگوریتم های pso و sufi2 مدنظر بوده و نتایج حاصل، تحلیل و با یکدیگر مقایسه شدند. همچنین از ترکیب دو روش مذکور با عنوان روش pso-sufi2 نیز برای واسنجی استفاده گردید و نتایج آن مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از نسخه 2009 مدل swat برای پیش-بینی دبی ماهانه استفاده شده و برای واسنجی و اعتبارسنجی، از بسته نرم¬افزاری swat-cup و آمار رواناب پنج ایستگاه هیدرومتری حوضه بهشت¬آباد از سال 1996 تا 2010 بهره برده شد. برای ارزیابی توانایی شبیه¬سازی مدل از معیار ضریب نش-ساتکلیف به¬عنوان¬ تابع هدف و از شاخص¬های آماری p-factor، r-factor، rsr، ضریب تبیین r2 و درصد انحراف pbias استفاده گردید. نتایج حاصل از واسنجی با روش pso نشان¬دهنده توانایی این الگوریتم در انطباق خوب دو هیدروگراف مشاهداتی و شبیه¬سازی¬شده در هر دو مرحله¬ی واسنجی و اعتبارسنجی است، نتایج واسنجی با روش sufi2 و pso-sufi2 نیز رضایت¬بخش است، اما نتایج اعتبارسنجی با این دو روش ضعیف ارزیابی گردید. از طرفی برای درک تأثیر برف بر روی شبیه¬سازی رواناب ایستگاه¬ها دو پروژه شبیه¬سازی اجرا شد، حالت اول در نظر گرفتن پارامترهای متفاوت برف برای تک تک زیرحوضه¬ها و حالت دوم استفاده از یک پارامتر برف برای کل حوضه. نتایج این قسمت از پژوهش نشان داد، برای مناطقی از حوضه که در ارتفاع بالاتری قرار داشته و از نزولات جوی به¬صورت بارش برف بیش¬تر بهره می¬برند، تفکیک پارامتر برف برای تک تک زیرحوضه¬ها تأثیرگذار بوده و نتایج بهتری برای شبیه¬سازی رواناب این مناطق به¬دست آمد ولی در مناطقی که در ارتفاعات پایین¬تری قرار دارند تفکیک پارامتر برف تفاوت زیادی در نتایج حاصل ایجاد نکرد.

هدف از این تحقیق بررسی تأثیر کاربرد پلی اکریل آمید بر نفوذ، رواناب، فرسایش و تلفات مواد مغذی در آبیاری جویچه ای معمول و یک در میان بوده است. از این رو آزمایشی در مزرعه دستجرد دانشگاه بوعلی سینا همدان به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتورها شامل روش آبیاری (در دو سطح آبیاری جویچه ای معمول fs و آبیاری جویچه ای یک در میان fa) و پلی اکریل آمید (در دو سطح بدون تزریق پلی اکریل آمید (p0) و با تزریق پلی اکریل آمید (p1.5)) در نظر گرفته شدند. نتایج مطالعه نشان داد که تیمار fap1.5 باعث افزایش راندمان کاربرد، کاهش نفوذ عمقی و رواناب سطحی گردید. همچنین نتایج تجزیه واریانس نشان می دهد که پلی اکریل آمید سبب افزایش معنی دار حجم نفوذ در جویچه ها (vz )و در نتیجه کاهش رواناب (vr )در هر سه آبیاری گردیده است. استفاده از پلی اکریل آمید در آبیاری اول تا سوم به ترتیب سبب افزایش 1/11، 2/13 و 8/21 درصدی درحجم نفوذ یافته در جویچه ها گردید. همچنین استفاده از پلی اکریل آمید موجب کاهش رواناب به میزان 7/19، 4/18 و 5/22 درصدی در آبیاری اول تا سوم در رواناب خروجی نسبت به تیمار بدون تزریق پلی اکریل آمید گردید. نتایج نشان داد که اختلاف معنی داری (p-value<0.01) در کاهش هدر رفت خاک در تیمارهای با کاربرد پلی آکریل آمید و آبیاری جویچه ای یک در میان وجود دارد. بطوری که تیمار fap1.5 در مقایسه با تیمار fap0 سبب کاهش تلفات خاک در حدود 98، 98 و 99 درصد به ترتیب در آبیاری اول، دوم و سوم شده است. همچنین شکل سطح مقطع جویچه ها در تیمارهای با کاربرد پلی-اکریل آمید تغییرات کمتری نسبت به تیمارهای با کاربرد پلی اکریل آمید داشته است، که بیانگر تثبیت خاک و شکل سطح مقطع جویچه در تیمارهای با کاربرد پلی اکریل آمید است. نتایج نشان داد که کاربرد پلی اکریل آمید و آبیاری به صورت جویچه ای یک در میان بر کاهش تلفات مواد مغذی تأثیر گذار بوده است، بطوری که تیمار fap1.5 در مقایسه با تیمار fsp0 سبب کاهش هدر رفت نیترات به میزان 99، 6/99 و 99 درصد، فسفر 99، 6/99 و 99 و پتاسیم به میزان 99، 7/98 و 99 درصد به ترتیب در آبیاری اول، دوم و سوم شده است. بنابراین براساس نتایج حاصل از این پژوهش کاربرد پلی اکریل آمید و آبیاری یک در میان جویچه ها در کنترل فرسایش و کاهش تلفات مواد مغذی خاک توصیه می گردد.

جهت ارزیابی مدل swat خروجی این مدل باید واسنجی شود روش های مختلفی برای واسنجی مدل سوات وجود دارد که در این مطالعه از الگوریتم های sufi-2 و glue استفاده شد. همچنین در این مطالعه از حوضه بهشت به عنوان مطالعه موردی استفاده شد حوضه مورد نظر شامل ? ایستگاه آب سنجی و ?? ایستگاه بارش و ? ایستگاه دما می باشد. ابتدا مدل سوات برای دوره 1985 تا 2010 اجرا گردید. در این مطالعه الگوریتم sufi-2 توانست ایستگاه آب سنجی پل خراجی را در مرحله واسنجی با بالاترین ns 68 درصد واسنجی کند. در مرحله اعتبار سنجی توانست ایستگاه آب سنجی درکش ورکش را با بالاترین ns 51 درصد اعتبار سنجی کند.همچنین الگوریتم glue توانست ایستگاه آب سنجی بهشت آباد را در مرحله واسنجی با بالاترین ns 74 درصد واسنجی کند و در مرحله اعتبار سنجی توانست ایستگاه آب سنجی درکش ورکش را با بالاترین ns 82 درصد اعتبار سنجی کند.همچنین در مرحله جایگذاری پارامتر ها الگوریتم glue توانست با بهترین پارامتر های مستخرج از الگوریتم sufi-2 ایستگاه آب سنجی درکش ورکش را در مرحله واسنجی با بالاترین ns 74 درصد واسنجی کند و در مرحله اعتبار سنجی توانست ایستگاه آب سنجی کوه سوخته را با بالاترین ns 77 درصد اعتبار سنجی کند. الگوریتم sufi-2 توانست با بهترین پارامتر های مستخرج از الگوریتم glue ایستگاه آب سنجی پل خراجی را در مرحله واسنجی با بالاترین ns 69 درصد واسنجی کند. در مرحله اعتبار سنجی توانست ایستگاه آب سنجی درکش ورکش را با بالاترین ns 64 درصد اعتبار سنجی کند.

استان همدان‏یکی از استان های کم آب کشور به شمار می رود. در طول سال های اخیر شاهد کمبود منابع آبی در استان بوده ایم. علم مربوط به منابع آب داخلی و تجدیدپذیر بودن آن از حیث برنامه ریزی طولانی مدت در بحث مدیریت منابع آب و غذا امری مهم می باشد. ابزار جدید مدل سازی با قدرت بالایی که در بحث شبیه سازی زمانی و مکانی دارد می تواند به ما این امکان را در مورد مدیریت منابع آبی بدهد. در این مطالعه از مدل swat به همراه برنامه الحاقی آن sufi-2 که کار آنالیز حساسیت و عدم قطعیت مدل را در طی دوره های زمانی واسنجی و اعتبار سنجی انجام می دهد استفاده گردیده است.