در بسیاری از نقاط جهان به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک، میزان بارش و رواناب حاصل از آن کم و میزان تبخیر آب از سطح، زیاد است. در مناطق کم باران ایران مانند حوزه ی آبخیز بیارجمند، منبع مهم تأمین آب منابع آب زیرزمینی است و با توجه به نیاز روزافزون این مناطق به آب و نیز محدودیت های منابع آب باید شرایط برای بهره-برداری بهینه از آب های زیرزمینی فراهم شود. سدهای زیرزمینی، یکی از روش های بهره-برداری از آب های زیرزمینی در این منطقه است. البته، تصمیم گیری در انتخاب مکان های مناسب احداث سد زیرزمینی کار دشواری است، چرا که معیارهای متعددی در این انتخاب باید در نظر گرفته شود. در سرتاسر حوزه ی آبخیز بیارجمند، آبراهه های متعددی وجود دارند که به علت اقلیم خاص و بارش کم، آبدهی قابل توجهی ندارند و اکثر آنها سیلابی می باشند. احداث سد زیرزمینی در خشکه رودهای این منطقه می تواند یکی از راه کارهای مناسب برای جبران کم آبی در ماه های خشک سال باشد. در این تحقیق به منظور مکان یابی سد زیرزمینی از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. در این روش پس از مشخص نمودن معیارهای دخیل در فرایند مکان یابی، درصد اهمیت این پارامترها مشخص شد. سپس با انجام عملیات میدانی، تعداد 9 محور که شرایط احداث سد زیرزمینی را داشتند، مشخص شدند و در تمامی این محورها پارامترهای دخیل در مکان-یابی مورد بررسی قرار گرفتند و به هر محور امتیازی تعلق گرفت. برای این منظور ویژگی های زمین شناسی، توپوگرافی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی منطقه از طریق بررسی عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی، آمار هیدرولوژی و گزارش های موجود مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، محورها به ترتیب امتیاز کسب شده اولویت-بندی شدند و نقطه ی شماره ی 8 که در شرق روستای قلعه بالا و دزیان و جنوب شرقی روستای یزدو قرار داشت، بیشترین امتیاز را کسب نمود و بهترین محل برای احداث سد زیرزمینی در حوزه ی آبخیز منطقه ی بیارجمند شناخته و معرفی شد.

فرسایش تشدیدی باعث از دست رفتن خاک های کشاورزی، فقیر شدن ظرفیت تولیدی خاک ها و آلودگی آب های طبیعی، در اثر رسوب گذاری می شود. علت این معضلات، تخریب اراضی توسط انسان و عدم وجود اطلاعات صحیح از فرایند های درگیر و علل فرسایش خاک در موقعیت های مختلف است که نتیجه آن، عدم موفقیت طرح های حفاظت خاک و حفاظت محیط است. به منظور برآورد میزان فرسایش خاک، روش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد . یکی از روش های جدید که با موفقیت در این زمینه به کار رفته، استفاده از پرتوزاهای محیطی ریزشی یا رادیواکتیو است. هدف از این مطالعه، تعیین شدت فرسایش و رسوب با استفاده از روش سزیم-137 و تهیه نقشه فرسایش و رسوب با استفاده از تکنیک زمین آمار (درون یابی) است. به این منظور تعداد 45 پروفیل در منطقه مورد مطالعه در همسایگی ایستگاه تحقیقاتی کوهین قزوین، حفر شد. نمونه های هر پروفیل از نظر فرسایش یا رسوب با روش سزیم-137 مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین برای تخمین فرسایش و رسوب در نقاط اندازه گیری نشده، بر اساس داده های نقاط اندازه گیری شده و تهیه نقشه فرسایش و رسوب، از روش درون یابی استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مقدار کمی فرسایش در منطقه حدود 9 تن در هکتار در سال است. روش های درون یابی استفاده شده در این مطالعه روش های معکوس فاصله(idw)، توابع شعاع محوری یا اسپیلاین(rbf)، کریجینگ معمولی(or kriging) و روش مکانی چند جمله ای(lpi) می باشد.به منظور ارزیابی روش های درون یابی از پارامترهای میانگین اریبی خطا(mbe) ومیانگین مطلق خطا(mae) و مجذور مربعات خطا(rmse) و نمودار r استفاده گردید. نتایج نشان دهنده این است که روش های درون یابی دقت لازم را در پیش بینی میزان فرسایش یا رسوب منطقه ندارد و بهترین روش درون یابی در این منطقه کریجینگ ( kriging) می باشد.

در بین حوادث طبیعی، مشکلات ناشی از پدیده خشکسالی از نظر تلفات جانی، خسارات اقتصادی و اثرات اجتماعی طولانی مدت در جامعه، بیشتر از سایر بلایای طبیعی بوده است. وقوع خشکسالی های اخیر از یک سو و بهره برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی دشت کاشان از سویی دیگر، باعث بهم خوردن تعادل آبخوان شده و افت کمی و کیفی آن را درپی داشته است. هدف از انجام این مطالعه بررسی اثرات خشکسالی برپارامترهای کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت کاشان می باشد. در این مطالعه روند تغییرات سطح و کیفیت آبهای زیر زمینی با استفاده از مدل ریاضی modflow و همچنین از طریق بررسی روابط بین شاخص های خشکسالی و تغییرات سطحآبهای زیر زمینی مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظورپس از تهیه لایه های مورد نیاز مدل با استفاده از نرم افزار gis واسنجی مدل در دوحالت پایدار و ناپایدار انجام شد. جهت اطمینان از نتایج حاصله از مدلسازی، اقدام به صحت سنجی شد. تأثیر شرایط مختلف اقلیمی و بهره برداری در قالب سناریو های مختلف به مدل اعمال شد. نتایج مدل، بحرانی بودن آبخوان را نشان داد. در ادامه خشکسالی هواشناسی با شاخص (spi) و خشکسالی آب زیرزمینی با شاخص (gri) مورد ارزیابی قرارگرفت و نهایتاً با استفاده از روابط آماری و برهم کنشی بین خشکسالی و نوسان سطح آبخوان در طول دوره آماری(89-1369)، اثر خشکسالی بر تغییرات کیفی آبخوان مورد بررسی واقع شد. بررسی ها نشان داد که علاوه بر خشکسالی، بهره برداری بی رویه در افت کمی و به تبع آن افت کیفیت آبخوان تأثیرات جبران ناپذیری داشته است. بطوریکه در طول سال های آماری مورد بررسی به ازای کاهش 91/2 متری در سطح آب زیرزمینی، هدایت الکتریکی افزایشی معادل 35/262 میلی اکی والانت برلیتر، کل جامدات محلول 039/218 میلی گرم درلیتر و نیترات افزایشی برابر 93/14 میلی گرم درلیتر داشته است. این آمار و ارقام در مجموع نشان دهند? کاهش شدید کیفیت در نتیج? افت سطح آبخوان است. که بهره برداری بی رویه و غیراصولی نسبت به خشکسالی تأثیر خیلی زیادی بر میزان افت داشته است.

در این تحقیق جهت برطرف نمودن مشکلات کیفی و کمی به بررسی واحدهای نمک زدائی و امکان استفاده از آنها پرداخته شد. معیارهای مورد نظر برای انتخاب بهترین روش نمک زدائی شامل: شاخص پایداری کشاورزی (asi)، پایداری زیست محیطی (esi)، نرخ استخراج آب (wer)، میزان اطمینان پذیری تولید (yr)، میزان کمبود آب آبیاری (iwd)، میزان اطمینان پذیری منبع محلی (dsr) می باشند. گزینه های مورد نظر در این تحقیق عبارتند از واحدهای نمک زدائی: ro،md ، ie،msf ،med ، ed،tvc ،sd ،fr ،gh ، mvc. تصمیم گیری در این تحقیق در سه بخش مختلف؛ عناصر کیفی، سال (چهار دوره بین سال های 1375 الی 1429) و نوع مصرف (شرب، کشاورزی و صنعت) صورت گرفت. روش های وزن دهی مورد استفاده در این تحقیق critic و entropy می باشند. از بین روش های تصمیم گیری در این تحقیق جهت اولویت بندی نهائی گزینه های مورد بررسی از ترکیب سه روش elecrte ifs، dematel و vikor استفاده شد. نتایج نشان داد که در بخش شرب می توان با استفاده از روش وزن دهی آنتروپی واحد mvc و با استفاده از روش وزن دهی کریتیک واحد ed را مناسب دانست. در بخش کشاورزی با توجه به هر دو روش وزن دهی واحد md را برای بخش کشاورزی نسبت به سایر گزینه ها مناسب تر معرفی نمود. در بخش صنعت می توان واحد fr و ie را نسبت به سایر واحدها ارجح دانست.