مکان یابی برای احداث سد مخزنی، عمدتاً بر مبنای بازدید های صحرایی و با در نظر گرفتن تعداد محدودی لایه های اطلاعاتی انجام می پذیرد، اما با توجه به معیار های تصمیم گیری در مکان یابی مناطق مناسب برای احداث سد های مخزنی و قدرت و توانایی های منحصر به فرد تکنیک های سنجش از دور (rs) و gis در جمع آوری، ذخیره سازی، مدیریت و تلفیق این معیار ها و سایر داده های مربوط به آن، استفاده از این تکنیک ها در مکان یابی احداث سد به منظور سهولت کار، کاهش قابل ملاحظه هزینه ها و صرفه جویی در وقت توصیه می گردد. در این پژوهش مکان یابی هیدرولیکی و هیدرولوژیکی برای احداث سد مخزنی بر رودخانه چهاردانگه انجام شد. در مکان یابی برای احداث سد، نکته حائز اهمیت شناخت خصوصیات فیزیوگرافی حوزه می باشد که برای این منظور مطالعات در سه مرحله انجام شد. در مرحله اول با پردازش تصاویر ماهواره ای 2007irs نقشه کاربری اراضی منطقه در محیط نرم افزار envi استخراج شد. در مرحله دوم شبیه سازی هیدرولوژیکی در محیط نرم افزار hec-hms انجام شد و مدل برای سه واقعه سیل واسنجی و بر اساس یک واقعه مورد اعتبار سنجی قرار گرفت. سپس بارش با دوره های بازگشت 25، 100، 1000، 10000 و pmf در مدل مذکور وارد شد و هیدروگراف-های سیل مربوطه شبیه سازی گردید. در مرحله سوم به منظور شبیه سازی هیدرولیکی از مدل hec-ras استفاده شد و پس از شبیه سازی شرایط جریان برای چهار واقعه سیل، عمق آب شبیه سازی شده در محل ایستگاه هیدرومتری ورند با مقدار ثبت شده مقایسه گشت و مبنای واسنجی مدل برای شبیه سازی هیدرولیکی قرار گرفت. در ادامه برای سه دوره بازگشت 25، 1000 و pmf پهنه های سیل در دو حالت قبل و بعد از احداث مخزن در 9 موقعیت پیشنهادی، شبیه سازی و حجم مخازن در موقعیت های مذکور برآورد گردید. در نهایت با استفاده از همپوشانی نقشه های پهنه سیل پس از احداث مخزن و نقشه کاربری اراضی منطقه، میزان تخریب پوشش جنگلی و مرتعی در موقعیت های پیشنهادی برای احداث مخزن، برآورد گشت. مقایسه نتایج نشان داد موقعیت 8 با آورد سالانه و حجم مخزن بیشتر و نیز تخریب کمتر می تواند برای احداث سد مناسب باشد.

چکیده فرسایش پاشمانی اولین مرحله در فرآیند فرسایش شناخته شده که نتیجه ی بمباران سطح خاک به وسیله ی قطرات باران است. قطرات باران در هنگام برخورد به سطح خاک، ذرات خاک را جابه جا و ساختمان خاک را تخریب می کنند. در این تحقیق به بررسی تاثیر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و شدت بارش بر روی مقدار فرسایش پاشمانی در سه طبقه بافت سبک متوسط سبک، متوسط سنگین و سنگین، تحت سه شدت بارندگی 65، 95 و 120 میلی متر در ساعت با استفاده از باران ساز fel3 در آزمایشگاه پرداخته شد. برای اندازه گیری نرخ فرسایش پاشمانی از فنجان پاشمان استفاده گردید. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که بین میزان نرخ پاشمان در بافت های مختلف تفاوت معنی دار در شدت های بارش 65 میلی متر بر ساعت (04/0 = sig و 798/2 =f) در سطح اطمینان 95 درصد و در شدت 120 میلی متر بر ساعت (007/0 = sig و 312/5 =f ) در سطح معناداری 99 درصد وجود دارد. همچنین شدت های مختلف بارش تفاوت معناداری را در هر سه بافت خاک سبک- متوسط سبک (002/0 = sig و 037/8 =f )، متوسط سنگین (000/0 =sig و 91/35 =f ) و سنگین (000/0 =sig و 866/37=f ) در سطح معناداری 99 درصد نشان داد. بیشترین و کمترین نرخ پاشمان به ترتیب در بافت سبک- متوسط سبک و شدت بارش 120 میلی متر بر ساعت و بافت متوسط سنگین و در شدت بارش 65 میلی متر بر ساعت مشاهده شد. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که رابطه ی منفی معنی داری بین نرخ فرسایش پاشمانی با ph (322/0 - = r و 003/0 =sig ) در شدت 120 میلی متر بر ساعت در سطح اطمینان 99 درصد، بین نرخ فرسایش پاشمانی و درصد آهک (237/0- = r و 039/0 =sig ) در شدت 95 میلی متر بر ساعت، بین نرخ فرسایش پاشمانی و درصد ماده آلی (375/0- = r و 000/0 =sig ) در شدت 65 میلی متر بر ساعت در سطح اطمینان 99 درصد و در شدت 95 میلی متر بر ساعت (255/0- = r و 026/0 =sig ) در سطح اطمینان 95 درصد، بین نرخ فرسایش پاشمانی با درصد رس (223/0- = r و 042/0 =sig ) در شدت 65 میلی متر بر ساعت در سطح اطمینان 95 درصد و در شدت 120 میلی متر بر ساعت (388/0- = r و 000/0 =sig ) در سطح اطمینان 99 درصد و بین نرخ فرسایش پاشمانی با درصد سیلت (223/0- = r و 043/0 =sig ) در شدت 120 میلی متر بر ساعت و در سطح اطمینان 95 درصد وجود دارد. همچنین رابطه ی مثبت معنی داری بین نرخ فرسایش پاشمانی با درصد شن (375/0 = r و 000/0 =sig ) در شدت 120 میلی متر بر ساعت و در سطح اطمینان 99 درصد، بین نرخ فرسایش پاشمانی با نسبت رس (254/0 = r و 020/0 =sig ) در شدت 65 میلی متر بر ساعت در سطح اطمینان 95 درصد و در شدت 120 میلی متر بر ساعت (384/0 = r و 000/0 =sig ) در سطح اطمینان 99 درصد وجود دارد. یافته های این تحقیق می تواند برای مدیریت بهتر خاک های کشاورزی ضمن تولید پایدار و حفاظت خاک مفید واقع گردد.

تغییر کاربری اراضی عموماً ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و در نتیجه کیفیت آن را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا در این تحقیق تاثیر نوع کاربری اراضی بر تخریب خاک در بخشی از شمال ایران با استفاده از شاخص های پایداری خاکدانه، فرسایش پذیری خاک، شاخص تخریب خاک، نرخ فرسایش پاشمانی و وزن مخصوص ظاهری خاک بررسی گردید. برای این منظور 120 نمونه خاک از سه کاربری اراضی مجاور هم شامل جنگل، مرتع و کشاورزی در دو عمق 0-10 و20-10سانتی متری از حوزه آبخیز کسیلیان جمع آوری گردید. اندازه گیری نرخ فرسایش پاشمانی تحت شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از شبیه ساز باران و فنجان پاشمان انجام شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری بین نرخ فرسایش پاشمانی در کاربری های مختلف وجود ندارد. همچنین شاخص فرسایش پذیری خاک، وزن مخصوص ظاهری و شاخص پایداری خاکدانه ها در هر دو عمق بین کاربری های مختلف در سطح 99 درصد دارای اختلاف معنی دار هستند. تغییر کاربری جنگل به کاربری کشاورزی و مرتع درصد ماده آلی را به ترتیب 93/59 و 62/33 درصد در عمق سطحی و همچنین 33 /33 و 89/25 درصد در عمق زیرین کاهش داده است. شاخص فرسایش پذیری خاک در عمق سطحی به ترتیب در کاربری کشاورزی و مرتع 7/85 و 28/114% و در عمق 20-10 سانتی متر نیز 09/9و 72/72 % نسبت به کاربری جنگل افزایش داشته است. پایداری خاکدانه ها هم در عمق سطحی در کاربری مرتع و کشاورزی به ترتیب18/18% و06/56% و در عمق 20-10 سانتی متر نیز39/17و17/52 % نسبت به کاربری جنگل کاهش داشته است. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که درصد سیلت در کاربری کشاورزی دارای همبستگی مثبت معنی دار (69/ 0=r ، 018/0= p)، ماده آلی در کاربری مرتع دارای همبستگی منفی معنی دار(767/0= r ، 001/ 0= p) و شاخص فرسایش پذیری خاک در کاربری کشاورزی دارای همبستگی مثبت معنی دار (758/0 r =و 00/0 p=) با نرخ پاشمان می باشد. همچنین بین شاخص پایداری خاکدانه با وزن مخصوص ظاهری ( 259/0 ,sig=046/0=r) و ماده آلی (433/0=r و 001/0sig=) همبستگی مثبت معنی دار وجود دارد. و بین شاخص فرسایش پذیری خاک با درصد ماده آلی ( 00/0 ,sig=0497/-0=r) همبستگی منفی معنی دار وجود دارد. شاخص تخریب نیز در کاربری مرتع و کشاورزی نسبت به جنگل دارای مقادیر منفی بوده است.

فرسایش خاک یکی از مهمترین مسائل زیست محیطی، کشاورزی و تولید غذا در جهان است که در سال های اخیر با افزایش جمعیت شدت یافته است. میزان فرسایش در ایران نیز طی دهه های اخیر افزایش چشمگیری یافته است به طوری که میزان آن در سال 1330 حدود 500 میلیون تن، در سال 1340 حدود 750 میلیون تن، در سال 1350 حدود یک میلیارد تن و در سال 1372 بین 2 تا 2/2 میلیارد تن گزارش شده است (حسینی و قربانی، 1384). از طرفی، پیچیدگی فرآیند و اشکال مختلف فرسایش، پراکنش مکانی و زمانی آن و همچنین نبود و یا کمبود آمار و اطلاعات در اغلب حوزه های آبخیز، استفاده از مدل های تجربی مبتنی بر متغیّرهای در دسترس را ضروری می کند. لذا در این پژوهش که در حوزه آبخیز معرّف خامسان واقع در استان کردستان انجام گرفت، رابطه بین بارش، رواناب و رسوب در مقیاس کرت با استفاده از انواع رگرسیون دو و چند متغیّره و با تغییر شکل مختلف داده ها و نیز تغییرات زمانی تولید رسوب و رواناب بررسی شد. بدین منظور، ابتدا پس از هر رگبار منجر به تولید رواناب، مقادیر رواناب و رسوب در مخزن انتهائی کرت ها ی دائمی جمع آوری گردید، داده های بارش نیز از ایستگاه هواشناسی ثبات موجود در مجاورت کرت ها تهیه و با توجه به سابقه تحقیق مشخصه های مختلف رگبار و رواناب شامل مدت و مقدار بارش، حداکثر شدت لحظه ای و شدت در پایه های زمانی مختلف از جمله10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45، 50، 55، 60، 65 و 90 دقیقه ای، شدت متوسط بارش، چارک های اول، دوم، سوم و چهارم بارندگی، انرژی جنبشی رگبار و همچنین ضریب، ارتفاع و حجم روان آب محاسبه شد. نتایج نشان داد که رسوب دهی کرت ها دارای بیشترین همبستگی معنی دار با حجم رواناب، حداکثر شدت های 20، 25، 55، 60 و 65 دقیقه ای با مقادیر ضریب همبستگی به ترتیب برابر با (887/0، 810/0، 813/0، 818/0، 821/0 و 814/0) می باشد. تولید رواناب کرت نیز دارای بیشترین همبستگی با مقدار بارش و چارک های سوم و چهارم بارندگی در سطح اطمینان 99 درصد می-باشد. همچنین نتایج نشان داد که مدل لگاریتمی با بیشترین ضریب تبیین (825/0)، ضریب کارایی (84/0) و حداقل خطای تخمین (57/11) و rmse (058/0)، بهترین مدل در تبیین تولید رواناب کرت می باشد. بعد از آن به ترتیب مدل-های توانی و معکوس با مقادیر ضریب کارائی (8/0 و 794/0)، ضریب تبیین (769/0 و 768/0) و خطای تأیید (73/4 و 84/3) قرار دارد. نتایج همچنین نشان دهنده بهینه تر بودن مدل های چندگانه در تبیین رسوب رگبارها می باشد که بعد از آن مدل های منحنی s، مکعبی، سهمی، نمایی، توانی و خطی قرار می گیرد. بررسی تغییرات زمانی رواناب و رسوب نیز نشان داد که از بین تمام پارامترها، در درجه اول حداکثر شدت رگبار در پایه زمانی 20 دقیقه و حجم روان آب و در مرحله بعد شدت های 25 و 30 دقیقه ای جزو مهمترین مشخصه ها در تبیین تغییرات زمانی تولید رسوب است که با نتایج بخش رگرسیون هم سو می باشد. درنهایت تحلیل نتایج موید حداقل بودن متوسط تولید رواناب و رسوب در فصل اسفند به ترتیب با مقدار 36803/0 متر مکعب و 12343/0 کیلوگرم و حداکثر بودن متوسط تولید رواناب (92655/0 مترمکعب) و رسوب (51511/0 کیلوگرم) به ترتیب در ماه های دی و آبان است.

یکی از مشکلات عمده طرح های پخش سیلاب، ورود رسوبات به داخل سیستم های پخش و ته نشست مواد ریزدانه و نهایتاً کاهش نفوذپذیری است. مواد معلق موجود در سیلاب به طور وسیعی میزان تغذیه که یکی از اهداف اصلی اجرای پروژه های پخش سیلاب در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف اصلی این تحقیق بررسی میزان و روند تغییرات نفوذپذیری و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک تحت تاثیر عملیات پخش سیلاب در منطقه پخش سیلاب جاجرم در خراسان شمالی می باشد. در این تحقیق با روش استوانه های مضاعف نفوذپذیری سطحی خاک در عرصه پخش و شاهد اندازه گیری شد. به منظور بررسی روند این تغییرات، در داخل عرصه که در مجموع شامل 9 نوار پخش است، در هر نوار 3 نقطه و خارج از عرصه 14 نقطه و در مجموع 41 نقطه انتخاب گردید. جهت اندازه گیری تغییرات خاک نیز اقدام به حفر 20 گودال خاک در دو منطقه سیل گرفته و خارج از آن و نمونه گیری از عمق 0تا 20 سانتی مترگردید. نتایج نشان می دهد نوارهای 1 تا 3 از نظر نفوذپذیری در رتبه کمی آهسته قرار گرفته است و نوارهای 4 تا 9 همچنان در سطح متوسط باقی مانده است. همچنین در مورد تغییرات خاک نتایج نشان دهنده افزایش معنی دار میانگین درصد رس، سیلت درصد اشباع خاک، کربن آلی و همچنین میزان هدایت الکتریکی، ازت کل و فسفر قابل جذب و کاهش معنی دار درصد ماسه و اسیدیته در مناطق تحت اجرا نسبت به مناطق شاهد بوده است.

فرسایش آبی نتیجه برهم کنش و تأثیر فرایندهای مختلف بر یکدیگر بوده و میزان آن نیز در طی زمان و مکان تغییر می یابد، ‏از این رو ارزیابی آن امری مشکل می باشد. به منظور ارزیابی، برآورد و پیش بینی فرسایش خاک از ابزارهای مختلفی استفاده ‏می شود. در بین ابزارهای موجود برای ارزیابی فرسایش خاک، مدل های پیش بینی کننده به دلیل ارزیابی بدون هزینه ‏سناریوهای مدیریتی و کم کردن آزمایش های طولانی در عرصه، حائز اهمیت می باشند. یکی از روش ها برای توسعه مدل های ‏ریاضیاتی، استفاده از نظریه موج سینماتیک بوده است. در این پژوهش با بررسی معادلات مربوط به فرایند رواناب، فرسایش و ‏انتقال رسوب، یک مدل مبتنی بر فیزیک توزیعی و تک واقعه توسعه داده شد. این مدل ابتدا با استفاده از معادلات مربوط به ‏برگاب و نفوذ، بارش مازاد را محاسبه نموده و سپس با لحاظ نمودن تقریب موج سینماتیک، جریان رواناب سطحی و آبراهه-‏ای را تا خروجی حوضه روندیابی می نماید. در ادامه با استفاده از یک سری معادلات کمکی میزان فرسایش سطحی و آبراهه-‏ای محاسبه شده و در نهایت جریان رسوب نیز با استفاده از روش موج سینماتیک، تا نقطه خروجی روندیابی می شود. در مدل ‏حاضر از تکنیک حل عددی اجزای محدود برای حل معادلات جزیی دیفرانسیل مربوط به پیوستگی و اندازه حرکت جریان ‏آب و رسوب استفاده شد. به منظور ارزیابی کارایی مدل حاضر، این مدل در حوزه آبخیز داراب کلا واقع در استان مازندران ‏اجرا، واسنجی و اعتبارسنجی شد. نتایج حاصل از ارزیابی آماری کارایی مدل نشان داد که مدل کدنویسی شده دارای ‏عملکرد قابل قبولی در شبیه سازی فرایندهای رواناب-فرسایش و رسوب می باشد. پس از اطمینان از عملکرد مدل، با استفاده ‏از خروجی های آن، نقشه های توزیعی رواناب و رسوب نیز تهیه شد. در ادامه به کمک این نقشه ها و با استفاده از آزمون ‏آماری مدل خطی عمومی، کاربری های اراضی و همچنین تیپ های مختلف خاک در حوضه، از نظر بارش مازاد و هدر رفت ‏خاک مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج حاصل از این بخش نیز نشان داد که کاربری جنگل با کمترین پتانسیل در ‏تولید بارش مازاد و هدررفت خاک، دارای اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد با سایر کاربری ها می باشد. همچنین تیپ-‏های مختلف خاک نیز با یکدیگر دارای اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد از نظر تولید رواناب و رسوب بودند.‏

تغییرات کاربری اراضی یک فرایند اکولوژیکی جهانی و محلی و همچنین به عنوان یکی از چالش¬های عمده در قرن حاضر می¬باشد و حتی برخی اعتقاد به شدیدتر بودن تاثیرات آن نسبت به پدیده تغییر اقلیم دارند. یکی از روش¬های مورد استفاده برنامه¬ریزان جهت کنترل روند تغییرات کاربری، مدل¬سازی آن می¬باشد. تحقیق حاضر با هدف پیش¬بینی تغییرات کاربری اراضی حوزه آبخیز هراز با استفاده از رگرسیون لجستیک و زنجیره مارکوف انجام شد. جهت ارزیابی تغییرات کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه از تصاویر ماهواره¬های لندست 5، 7 و 8 به ترتیب با سنجنده¬های tm مربوط به سال 1367، etm+ مربوط به سال 1379و oli مربوط یه سال 1392 استفاده شد. سپس با استفاده از بازدیدهای میدانی و منایع اطلاعاتی کاربری¬های جنگل، مرتع، زراعت آبی، باغ، مناطق مسکونی، مخازن آبی و اراضی فاقد پوشش گیاهی تعیین شد. میزان تفکیک¬پذیری کاربری¬ها نیز با استفاده از شاخص جفریس ماتوسیتا ارزیابی شد. سپس با استفاده از روش الگوریتم حداکثر احتمال در محیط نرم افزار envi 4.7 نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه برای هر سه مقطع زمانی تعیین شد. برای سنجش دقت طبقه¬بندی از شاخص¬های ضریب کاپا و صحت کلی استفاده شد. نتایج این این قسمت نشان داد که مقادیر ضرایب کاپا و صحت کلی بترتیب برای سال 1367، 78/0 و 77/84 درصد، برای سال 1379، 75/0 و 96/82 درصد و برای سال 1392، 77/0و 34/81 درصد به دست آمد. سپس مدل¬سازی پتانسیل انتقال با استفاده از مدل¬ساز تغییر سرزمین (lcm) و رگرسیون لجستیک در محیط نرم افزار idrisi selva انجام گرفت. جهت پیش¬بینی تغییرات کاربری اراضی 1404 از دوره¬های واسنجی (1379-1367، 1392-1379 و 1392-1367) با استفاده از زنجیره مارکوف و مدل پیش¬بینی سخت استفاده شد. تعداد متعیرهای انتخاب شده برای هر دوره واسنجی شامل 6 متغیر (دو متغیر بصورت پویا و 4 متغیر بصورت ایستا) می¬باشند. نتایج ارزیابی دوره¬های واسنجی با استفاده از کاپای کلی، تطابق ناشی از مکان و مقدار نشان داد که دوره واسنجی 1392-1367 با توجه به صحت بالاتر، جهت پیش¬بینی تغییرات کاربری اراضی سال 1404 استفاده شد. نتایج حاکی از آن بود که طی سال¬های 1392 – 1367، میزان کاهش جنگل، مرتع و زراعت آبی به ترتیب 20/4، 093/5 و 637/0 درصد بود. همچنین طی دوره مورد مطالعه مناطق مسکونی، باغ و اراضی فاقد پوشش گیاهی بترتیب 287/1، 201/2 و 627/6 درصد افزایش یافتند. بیشترین تغییرات در این دوره تبدیل اراضی جنگلی و مرتعی به باغات (4/8836 هکتار)، مسکونی (1/5165 هکتار) و اراضی فاقد پوشش گیاهی (4/26598 هکتار) می¬باشد. نتایج مدل¬سازی پتانسیل انتقال با استفاده از رگسیون لجستیک در اکثر سناریوها صحت بالایی (63 تا 99درصد) را نشان داد. نتایج مدل¬سازی برای سال 1404 نشان داد مساحت کاربری جنگل و مرتع نسبت به سال 1392 بترتیب ( 18/2978 و 41/6367) هکتار کاهش و زراعت آبی، مسکونی، باغ و اراضی فاقد پوشش گیاهی به ترتیب (86/391،38/295،42/1453و 94/7214) هکتار افزایش خواهند یافت.

جهت شبیه سازی سیستم هیدرولوژیکی دهه های آتی، مدل swat که برای دوره گذشته کالیبره و اعتبارسنجی شد. سپس با تغییر ضرایب ایجاد کننده حساسیت بر رواناب و اعمال پارامترهای بارش و دمای پیش بینی شده دهه های آتی مدل هیدرولوژیکی مجدد اجرا شده و هیدروگراف های پیش بینی شده دهه های آتی و گذشته مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان-دهنده افت دبی اوج، رخدادن زودتر و انتقال از آن از ماه می به آوریل تحت تمام سناریوهای به کار رفته بوده است. به طوری-که تحت تمام سناریوها در دهه 2020 با کاهش 79/1- تا 91/6- درصدی و در دهه 2055 کاهشی معادل 69/2- تا 65/6- درصدی دبی نسبت به دوره مشاهداتی پیش بینی شده است. در نتیجه پدیده تغییر اقلیم اثرات جدی و جبران ناپذیری بر منابع آبی حوزه آبخیز هراز خواهد گذاشت.

برآورد دقیق مقدار رسوب معلق رودخانه ها، به دلیل نقش و اثرات منفی آن در کاهش شاخص های کیفی آب، انتقال آلودگی، کاهش ظرفیت مخازن و کانال ها، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در پژوهش حاضر، که با هدف برآورد هر چه دقیق تر مقدار غلظت و بار رسوب معلق روزانه ایستگاه هیدرومتری سیرا (واقع بر رودخانه کرج در حوزه آبخیز سد کرج) انجام گردیده، برآورد رسوب معلق، از دو منظر کاملا"متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. در رویکرد اول، به منحنی سنجه ی رسوب و مشکلات آن پرداخته شده و سپس، نوآوری و راهکارهائی جهت اصلاح آن ارائه شده است. در رویکرد دوم که مقصود اصلی این تحقیق می باشد، افزون بر متغیر دبی جریان، به نقش متغیرهای بارش و دمای روزانه به عنوان دو متغیر تاثیرگذار در تولید رواناب و رسوب در حوضه، پرداخته شده و از روش های محاسبات نرم (شبکه عصبی مصنوعی (mlp) و سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی (anfis))، جهت مدل سازی برآورد رسوب استفاده شده است. شایان ذکر است که در هر دو رویکرد مدل سازی، از تفکیک زمانی داده ها و الگوریتم های خوشه بندی (خوشه بندی فازی (fuzzy-c-means) و شبکه عصبی نگاشت خود سازمان ده (self-organizing map) جهت ساخت مجموعه داده های همگن و مشابه واسنجی، اعتبارسنجی و ارزیابی استفاده شده است. در پژوهش حاضر به منظور مدل سازی برآورد رسوب معلق، از داده های دبی جریان، متوسط بارش و متوسط دمای حوضه (در مقیاس روزانه و با زمان های تاخیر تا حداکثر 5 روز) به عنوان داده های ورودی و از غلظت رسوب معلق روزانه به عنوان داده خروجی مدل ها، در یک دوره زمانی 29 ساله (سال های 1360 تا 1390به استثناء سال 88-87)، استفاده شده است. در این رابطه، با توجه به نقش تغییرات فصلی و وضعیت جریان رودخانه در تولید و انتقال رسوب حوضه، داده های مورد استفاده ابتدا بر اساس رژیم بارش (بارانی، بارانی-برفی)، وضعیت هیدروگراف جریان (صعودی، نزولی، پایه) و نوع رواناب (ذوب برف، بارش، دبی پایه)، به 6 گروه (ماه های اسفند و فروردین گروه 1، ماه های اردیبهشت و خرداد گروه 2، ماه های تیر، مرداد و شهریور گروه 3، ماه های مهر و آبان گروه 4، ماه های آذر، دی و بهمن گروه 5 و تمامی ماه ها گروه 6) تفکیک و پس از آن، برای هر گروه، با توجه به ترکیب متغیرهای ورودی، مدل های مختلفی از شبکه عصبی، نروفازی و منحنی سنجه ی رسوب (مجموعا" 301 مدل) طراحی گردید. در رویکرد اول در استفاده از منحنی سنجه ی رسوب، تحقیقات نشان می دهد که محاسبه ضرائب منحنی از طریق تبدیل لگاریتمی داده ها و روش حداقل مربعات خطا، سبب ایجاد نوعی اریب در مقادیر ضرائب مدل شده باعث می گردد، تا مقادیر رسوب برآورد شده، کمتر از مقدار واقعی خود باشند. به منظور برطرف نمودن اریب موجود، ضرایب تصحیح مختلفی تاکنون پیشنهاد شده که استفاده از آن ها، نتایج متفاوتی را به همراه دارد. به منظور رفع مشکل و ارائه یک راهکار مناسب، در پژوهش حاضر، از الگوریتم ژنتیک (ga) و الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات (pso) جهت واسنجی مدل رگرسیونی منحنی سنجه ی رسوب استفاده گردید. نتایج نشان داد که استفاده از الگوریتم های فرامکاشفه ای، نتایج مدل سازی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده، سبب پرهیز از بکارگیری ضرائب تصحیح و تبدیل لگاریتمی داده ها می شود. نتایج این بخش از تحقیق می تواند در مدل های مختلف منحنی سنجه ی رسوب بکار گرفته شده، سبب تدقیق نتایج آن ها گردد. نتایج تحقیق در رویکرد دوم نشان داد که استفاده از متغیرهای بارش و دمای روزانه، و جایگزینی روش های محاسبات نرم به جای منحنی سنجه ی رسوب، نقش بمراتب مهم تری را در افزایش دقت برآورد رسوب رودخانه داشته است. نتایج تحقیق همچنین نشان داد که کارائی مدل ها با تفکیک زمانی داده ها رابطه مستقیم داشته و هر چه داده های مورد استفاده، همگن تر و مربوط به شرایط هیدرواقلیمی محدودتری باشند، برآورد رسوب دقیق تر و به مقدار واقعی خود نزدیک تر خواهد بود. در مجموع، از بررسی و مقایسه نتایج کارائی مدل ها در دو رویکرد مدل سازی، نتایج مدل های نروفازی بهتر از نتایج مدل های شبکه عصبی و نتایج مدل های شبکه عصبی بهتر از روش منحنی سنجه ی رسوب ارزیابی گردید.

در تحقیق حاضر، به بررسی میزان هدررفت خاک و رواناب در جاده های جنگلی و مسیرهای چوبکشی حوزه آبخیز دارابکلا در کلاسه های مختلف شیب طولی و بررسی رد چرخ ها و بخش های برآمده مرکزی مسیر پرداخته شد. بدین منظور، مبادرت به بررسی و اندازه گیری رواناب و هدررفت خاک طی انجام شبیه سازی باران با شدت ثابت 53.5 میلی متر در ساعت و تداوم 20 دقیقه و همچنین برداشت نمونه های خاک از عمق 20-0 سانتی متری در مجاورت هر یک از پلات های شبیه سازی، گردید. نتایج حاصل نشان داد که بین مقادیر رواناب در سطح اعتماد 95% و بین مقادیر هدررفت خاک در سطح 99%، در کلاسه های مختلف شیب طولی جاده، اختلاف معنی دار وجود دارد. همچنین، نتایج حاصل بیانگر وجود اختلاف معنی دار در مقادیر رواناب و هدررفت خاک در سطح اعتماد 99%، در بخش های رد چرخ، قسمت میانی جاده و سطح جنگل می باشد.