به¬جرآت می¬توان گفت بارش¬های جوی مهمترین منبع تامین آب شیرین و رواناب های حاصل از این بارش¬ها اصلی¬ترین شکل دریافت آب، در بیشتر مناطق دنیا می¬باشند. لذا برآورد حجم رواناب حاصل از بارندگی جهت بکارگیری روشهای جمع آوری و مهار آبهای سطحی از نظر تأمین آب، روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می کند. در دهه¬های اخیر نیاز به پیش¬بینی دقیق و سریع رواناب از روی آمار بارندگی به علت افزایش تعداد سیلاب ها و خسارات ناشی از آنها و نیاز به ایجاد سیستم هشدار سیل افزایش یافته است. علاوه بر آن نیاز به طراحی و ساخت سازه¬های آبی و لزوم مدیریت خشکسالی¬ها و جلوگیری از خسارات آنها مواردی است که به عنوان واقعیت¬های ضروری مطرح است. بنابراین توسعه و اجرای روش¬های مناسب برای پیش¬بینی رواناب از روی داده¬های بارش بسیار ضروری به نظر می¬رسد. روشهای متعددی به این منظور توسعه یافته¬اند که از این میان، می¬توان به مدلهای هیدرولوژیکی، روابط رگرسیونی و توابع انتقال اشاره کرد. اما در دهه¬های اخیر مطالعات بیشتر به سوی روش¬هایی متمایل شده¬اند که بتوانند شرایط طبیعی را تا حدودی درک کنند و نتایج حاصل از آنها از دقت و صحت مناسب برخوردار باشد. یکی از روش¬هایی که در چند دهه اخیر در بسیاری از رشته¬ها از جمله هیدرولوژی توسعه یافته است، استفاده از روشهای هوش مصنوعی نظیر منطق فازی و شبکه¬های عصبی مصنوعی می¬باشد. در این تحقیق سعی گردیده کارآیی این روشها به-منظور برآورد بارش- رواناب در حوضه سد زاینده¬رود مورد ارزیابی قرار گیرد. لازم به ذکر ابتدا با استفاده از نرم¬افزار wingamma داده¬ها و پارامترهای موجود مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس با استفاده از آمار روزانه بارش-رواناب، به بررسی کارآیی شبکه عصبی مصنوعی و سیستم عصبی-فازی در تخمین رواناب حاصل از بارش پرداخته شد و در ادامه میزان دقت و صحت این دو روش با بهره¬گیری از روش های آماری، مقایسه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می¬دهد که شبکه عصبی مصنوعی و سیستم فازی-عصبی در شرایط مختلف نتایج متفاوتی از خود نشان می¬دهند ولی در کل این دو روش به میزان قابل قبولی قادر به تخمین رواناب حاصل از بارش (با وارد سازی پارامترهای ورودی مناسب و استفاده از ساختارهای مناسب شبکه عصبی مصنوعی و شبکه عصبی- فازی) هستند.

امروزه کمبود آب در جهان یکی از اساسی ترین مشکلاتی است که تمامی زندگی بشر را تحت الشعاع قرار داده است. این مشکل بیشتر از همه مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار میدهد. کشور ایران با قرار گرفتن در کمربند خشک جهانی بیش از بسیاری از کشورها با مسئله بحران آب رو به رو است. تعیین اجزای بیلان آبی در حوزهای خشک یکی از راهکارهای موثر در مدیریت منابع آب با توجه به شرایط کمبود آب می باشد. لذا در تحقیق حاضر به برآورد بیلان آبی در حوزه خشک و کوهستانی منشاد واقع در استان یزد در سال آبی 86-85 پرداخته شده است. جهت برآرود تبخیر و تعرق در سطح حوزه منشاد که یکی از مهم ترین اجزای بیلان آبی می باشد از تصاویر ماهواره ای مودیس و از روش الگوریتم سبال استفاده شد و در نتیجه تبخیر و تعرق واقعی حوزه نیز به صورت روزانه و پیکسل به پیکسل در سال آبی 86-85 برآورد گردید. جهت برآورد میزان بارش و رواناب حوزه با توجه به مجهز بودن منطقه به ایستگاه های و هواشناسی هیدرومتری از داده های ثبت شده در این ایستگاهها استفاده شد. در نهایت جزء مربوط به تغییرات ذخیره حوزه نیز به کمک اندازه گیری نفوذ سطحی با استفاده از استوانه های نفوذ برآورد شد. با برآرود اجزای بیلان آبی ( به جز میزان تبخیر و تعرق) و قرار دادن آنها در معادله، میزان تبخیر و تعرق واقعی حوزه استخراج شده و با مقدار برآورد شده با الگوریتم سبال مقایسه شده که نشانگر منطقی بودن نتایج الگوریتم سبال در برآورد مقدار تبخیر و تعرق در حوزه مذکوربوده است. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که بیشتر هدر رفت آب در این حوزه توسط تبخیر و تعرق صورت می گیرد ( 540 میلیمتر در سال). هدر رفت بوسیله رواناب و نفوذ نزدیک به هم و به ترتیب 117 و 125 میلیمتر در سال آبی 86-85 می باشد.

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.

چکیده در کشوری مانند ایران که جزء مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود، اجرای طرح های آبخیزداری بسیار ضروری به نظر می رسد. ارزیابی این گونه طرح ها باعث می شود تا طرح های مشابع بعدی دقیق تر و صحیح تر اجرا شوند. حوزه آبخیز میانکوه با مساحت 63300 هکتار در جنوب غربی استان یزد واقع شده است. تحقیق حاضر به ارزیابی طرح پخش سیلاب واقع در این حوزه به دو روش فنی و اقتصادی می پردازد. نتایج تحقیق با استفاده از آزمون مقایسه نمونه های جفتی و تحلیل هیدرولوژیکی میزان آبدهی منابع پایین دست نشان می دهد تاثیر اجرای طرح بر قنات بغدادآباد، قنات خیرآباد سریزد و چاه حسینیه مزویرآباد مثبت بوده است. میزان آبدهی قنات محمدآباد بعد از اجرای طرح افزایش نداشته است. بررسی میدانی نشان می دهد که بعضی از سازه ها و بخش های مختلف طرح از جمله شیب کانال های گسترشی، ابعاد خاکریزها به طور صحیح اجرا نشده اند. تعداد حوضچه های پخش زیاد بوده و بسیاری از این حوضچه ها بعد از اجرای طرح آبگیری نشده اند. میزان نسبت سود به هزینه طرح (84/0) بیانگر عدم توجیه اقتصادی طرح است. تجزیه و تحلیل داده های پرسشنامه با استفاده از آزمون کای اسکوئر نشان دهنده تاثیر مثبت طرح بر افزایش آبدهی قنات ها و کاهش خطرات سیل بوده است. نتایج آزمون نشان می دهد که میزان محصولات کشاورزی و علوفه مراتع در دوره قبل از اجرای طرح بالا بوده و میزان زمین های بایر و زیبایی منطقه در دو دوره قبل وبعد از طرح اختلاف معنی داری نداشته است. همچنین میزان مهاجرت مردم منطقه قبل از اجرای طرح کمتر بوده است. در پایان پیشنهاد می شود در حوزه های درون ریز خشک با بارندگی کمتر از از 250 میلیمتر پخش سیلاب انجام نشود. پخش سیلاب بر روی رودخانه ای انجام شود که در محل ریزش به آبریز (کویر) دبی مازاد داشته باشند. همچنین مطالعات پایه این طرح ها باید به صورت کارشناسی و دقیق انجام گیرد و در همه مراحل اجرای طرح با ساکنین منطقه مشورت شود.

جاذبه شهرنشینی و تمایل به سکونت و سرمایه گذاری در این مناطق، سیمای طبیعی آن را با سرعت بیشتری تغییر می دهد. تبدیل باغات و اراضی زراعی محدوده شهری به مناطق مسکونی و تجاری، تغییرات گسترده هیدرولوژیکی را در حوضه های شهری به دنبال دارد. به دنبال این تحولات سطوح غیر قابل نفوذ و یا با نفوذپذیری کم افزایش یافته و سیل خیزی و رواناب های شهری تشدید می گردد. یکی از لازمه های مدیریت صحیح سیلاب در حوضه های شهری برآورد صحیح میزان رواناب ناشی از یک بارش در منطقه شهری مورد نظر است. تحقیق حاضر به منظور ارائه مدل بیلان آب برای بخشی از منطقه یک شهر تهران شامل تجریش و الهیه انجام گرفته است. در این تحقیق سعی شده است تا با توجه به آمار و اطلاعات قابل دسترس در شهر تهران اقدام به ارائه یک مدل توزیع هیدرولوژیکی گردد. این مدل بر پایه بیلان حجم آب در یک حوضه شهری استوار است. به منظور دستیابی به هدف، ابتدا تفکیک حجم رواناب حوضه کوهستانی بالادست و منطقه شهری از مقادیر اندازه گیری شده صورت گرفت. به منظور تعیین حجم رواناب خالص و سیلاب تولید شده در محدوده شهری، از مدل hec-hms استفاده شد. پس از تعیین حجم سیلاب محدوده شهری، مدل بیلان آب با لحاظ کردن بارش، تبخیر و سایر ورودی های لازم، اجرا گردید. در گام بعدی عوامل اصلی موثر بر مدل مورد آنالیز حساسیت قرار گرفت تا درک بهتری از رفتار مدل نسبت به تغییرات آن ها دست آید. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که مدل بیشترین حساسیت را نسبت به عامل بارش دارد و پس از آن ضریب هدایت هیدرولیکی خاک در رتبه دوم قرار می گیرد و تغییر در تبخیر اثر چندانی در نتیجه مدل نداشت. نتایج حاصل از مقایسه مقادیر برآوردی و مشاهداتی بیانگر کمترین مقدار خطای باقیمانده rmse و بیشترین ضریب همبستگی معادل 89% در سطح معنی داری 5% می باشد. به منظور افزایش اعتبار و کاهش عدم قطعیت کاربرد مدل پیشنهادی، آزمون آن در سایر حوضه های شهری پیشنهاد می گردد.

علاوه بر تغییر اقلیم، تغییر کاربری اراضی به عنوان یک عامل جانبی اثرات مستقیم و غیر مستقیم بر سیلاب دارد. لذا پیش بینی اثر تغییر اقلیم و کاربری اراضی بر وضعیت سیلاب دهه های آتی، راهگشای مقابله با این پدیده خواهد بود. جهت بررسی تغییرات اقلیمی دهه 2020 و 2050 حوزه آبخیز اسکندری، برونداد مدل hadcm3 تحت سناریوهای a2 و b1 توسط مدل آماری lars-wg ریزمقیاس گردید. نتایج نشان دهنده افزایش 2/7 تا 9/10 درصدی بارش متوسط سالانه دهه 2020 و تغییرات 11/4- تا 66/4+ درصدی آن در دهه 2050 می باشد. افزایش توأمان دمای حداقل و حداکثر منطقه مطالعاتی در تمامی ماه ها موجب افزایش 82/0 تا 02/1 درجه سانتی گرادی دمای متوسط سالانه در دهه 2020 و افزایش 1/2 تا 5/2 درجه سانتی گرادی دهه 2050 خواهد شد. پس از بررسی تغییرات کاربری اراضی در گذشته، دو سناریو جهت پیش بینی اثر تغییرات کاربری اراضی در دهه های آتی بر سیلاب منطقه طراحی شد: در سناریوی اول فرض بر ثابت ماندن وضعیت فعلی و سناریوی دوم بر فرض ادامه روند گذشته می باشد. نتایج نشان دهنده کاهش 47/6 و 64/19 درصدی مراتع و افزایش 93/2 و 9 درصدی زمین های کشاورزی در سال های 2020 و 2050 می باشد. جهت شبیه سازی سیستم هیدرولوژیکی دهه های آتی، مدل hec-hms که برای دوره گذشته کالیبره و اعتبارسنجی شده، با تغییر در شماره منحنی و درصد نفوذناپذیری زیرحوضه ها (برای بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی) و تغییر در هایتوگراف بارش (جهت بررسی اثر تغییر اقلیم) اجرا شده و هیدروگراف های پیش بینی شده دهه های آتی و گذشته مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان دهنده افزایش دبی اوج و حجم سیلاب در ماه های مارس، اکتبر و فوریه و کاهش آن در ماه آوریل بوده است. به طوری که در صورت تغییر کاربری اراضی همراه با تغییر اقلیم این افزایش شدیدتر خواهد بود.

یکی از اجزای مهم در محاسبه بیلان آبی، تبخیر و تعرق (et) می باشد. این پارامتر در مناطق خشک و نیمه خشک مانند کشور ایران با توجه به شرایط کمبود آب دارای اهمیت بیش تری است. معمولا این پارامتر به دلیل مشکلات موجود در اندازه گیری مستقیم، به طور غیر مستقیم و براساس داده های هواشناسی در ایستگاه های هواشناسی برآورد می گردد. با توجه به تغییرات مکانی پارامترهای هواشناسی و نتیجتا تبخیر و تعرق، استفاده از روش هایی از جمله روش های مبتنی بر سنجش از دور که این تغییرات را در نظر می گیرند مطلوب تر می باشد. الگوریتم توازن انرژی سطح برای زمین (sebal) والگوریتم سیستم بیلان انرژی سطح (sebs) روش هایی است که در برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای در برخی از مناطق دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به برآورد تبخیر و تعرق در حوزه اسکندری واقع در استان اصفهان در سال 1389 پرداخته و جهت برآورد این پارامتر در سطح حوزه، از سری زمانی تصاویر ماهواره ای مودیس و از روش الگوریتم سبال و الگوریتم سبس استفاده بعمل آمد و نقشه تبخیر و تعرق واقعی در 12 روز که تصویر آن ها گرفته شده بود، توسط هر دو الگوریتم مذکور ترسیم گردید. همچنین، تبخیر و تعرق با روش پنمن مانتیث نیز محاسبه شد. هدف از انجام این کار، مقایسه میزان همبستگی الگوریتم سبال و الگوریتم سبس در مقیاس حوزه بوده که نتایج نشان داد که هر دو الگوریتم مذکور همبستگی خوبی در فصول سرد سال و همبستگی کمتری در فصول گرم دارد. در قسمت بعدی پژوهش، مقدار مجموع تبخیر و تعرق سالانه توسط الگوریتم سبال محاسبه گردید و میزان اختلاف آن با مجموع تبخیر و تعرق سالانه به روش پنمن مانتیث محاسبه شد. هدف از انجام این محاسبه برآورد میزان کسری آب منطقه است.

تغذیه مصنوعی آبخوان‏‏ها راهبردی برای تقویت و توسعه منابع آب زیرزمینی می باشد. با این‏ وجود ارزیابی این گونه طرح‏‏ها برای اجرای دقیق‏‏تر آن‏‏ها در آینده ضروری به نظر می‏‏رسد.حوزه آبخیز تاسران با وسعتی حدود 105200 هکتار در شمال استان همدان واقع شده است. در این تحقیق جهت بررسی تاثیر پخش سیلاب بر آب‏‏های زیرزمینی در مرحله اول از دو حلقه چاه شاهد و سه حلقه چاه آزمایشی استفاده شد. سطح آب زیر زمینی چاه‏‏های آزمایشی (با فرض اینکه پخش سیلاب اجرا نشده باشد) بر آورد گردید. مقادیر بر آورد شده با داده های اندازه گیری شده مقایسه گردید و تجزیه و تحلیل صورت گرفت. نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت اجرای پروژه پخش سیلاب بر سطح آب های زیرزمینی بود. در مرحله دوم تعداد 6 چاه پیزومتری در پایین دست حوزه (در جهت شیب) به عنوان چاه‏‏های آزمایشی و تعداد 6 چاه پیزومتری در بالادست منطقه (در خلاف جهت شیب) به عنوان چاه‏‏های شاهد انتخاب و به همراه داده‏‏های بارش منطقه با استفاده از آزمون من ویتنی آنالیز گردید. نتایج نشان داد با وجود این که داده های بارش منطقه در دوره قبل و بعد از اجرای پخش سیلاب تغییرات معنی داری نداشته و حتی به مقدار کمی در دوره بعد از اجرای طرح کاهش داشته است، ولی سطح آب در همه چاه های آزمایشی انتخاب شده در دوره بعد از اجرای طرح به طور معنی داری افزایش یافته است. این موضوع نشان دهنده تاثیر مثبت اجرای طرح پخش سیلاب مذکور روی سطح آب زیرزمینی می‏‏باشد. لازم به ذکر است که با توجه به بررسی‏‏های میدانی و تحقیقات محلی مشخص گردید که در دوره بعد از اجرای پخش سیلاب از نظر ساکنان منطقه، افزایش نسبت به برداشت از آب زیرزمینی صورت گرفته است. در ادامه تحقیق با توجه به این‏‏که ویژگی‏‏های خاک ممکن است تحت تاثیر پخش سیلاب قرار گیرند، تاثیر پخش سیلاب بر ویژگی‏‏های فیزیکی و شیمیایی خاک در عرصه پخش سیلاب تاسران بررسی گردید. برای این منظور تعداد 19 نقطه آزمایشی در عرصه پخش سیلاب و 5 نقطه شاهد، خارج از محدوده پخش سیلاب جهت نمونه برداری انتخاب شد. در این راستا مجموعا 24 نمونه خاک برداشت شد. بررسی ویژگی‏‏های فیزیکی و شیمیایی خاک نشان داد که با اجرای طرح پخش سیلاب درصد سیلت و رس در عرصه به صورت معنی‏‏داری افزایش و درصد شن و سنگریزه کاهش یافته‏‏اند. بنابراین می‏‏توان نتیجه گرفت که پخش سیلاب باعث تغییر بافت خاک می‏‏شود. همچنین اجرای پخش سیلاب منجر به افزایش معنی‏‏دار سدیم، پتاسیم و هدایت الکتریکی خاک شده است که باعث افزایش شوری ( هرچند این افزایش معنی‏‏دار نبود) می‏‏شود. بنابراین می‏‏توان گفت اجرای پخش سیلاب تا حدی باعث تخریب ویژگی‏‏های شیمیایی خاک نیز شده است. در این راستا مدیریت صحیح بار معلق و نمک‏‏های محلول برای جلوگیری از تخریب شیمیایی خاک مفید به نظر می‏‏رسد.

در این تحقیق به بررسی کارایی شبکه های عصبی مصنوعی جهت پیش بینی خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک یزد و 13 ایستگاه غیر سینوپتیک در سطح منطقه پرداخته شده است. بر اساس بررسی های انجام شده در این زمینه ساختارهای دینامیک شبکه عصبی شامل دو شبکه برگشتی و شبکه برگشتی با تاخیر زمانی کارایی بهتری از خود نشان دادند.

افزایش غلظت د ی اکسیدکربن در جو زمین به عنوان اصلی ترین عامل تغییرهای اقلیمی است که تغییر در اکوسیستم ها و در نتیجه کاهش تنوع زیستی از عواقب و خسارت های ناشی از آن هستند. حوزه های آبخیز در هر منطقه به عنوان بزرگترین واحدهای فیزیکی و توپوگرافیک همراه با تنوع اکوسیستمی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. خاک، از مهم ترین اجزای این اکوسیستم ها در مقیاس جهانی سومین منبع ذخیره کربن است و در توازن جهانی کربن و ترسیب آن نقش بسزایی دارد. هدف از انجام این تحقیق بررسی نقش پروژه های آبخیزداری روی ترسیب کربن است که می تواند باعث غنی شدن خاک و بهبود شرایط حوزه های آبخیز شود و روی توجیه پذیری این پروژه ها نیز تاثیر خواهد داشت. به منظور برآورد ترسیب کربن خاک، در حوزه آبخیز کلستان فارس شش کاربری مختلف (شامل: بادام دست کاشت، انگورکاری، بوته کاری (پیچک صحرایی)، گون، بادام طبیعی و بذرپاشی) انتخاب شد. نمونه برداری خاک در دو عمق (cm 20-0) و (cm50-20) انجام شد. و از هر عمق تعداد 35 نمونه به روش تصادفی – سیستماتیک برداشته شد. نتایج نشان داد که میزان ترسیب کربن در کاربری های مختلف متفاوت است و در عمق (cm20-0) بیشترین مقدار ترسیب کربن مربوط به بوته کاری، معادل 64/628 (تن بر هکتار) اندازه گیری شد. در عمق (cm50-20) بیشترین مقدار ترسیب کربن مربوط به بادام دست کاشت، معادل 57/652 (تن بر هکتار) اندازه گیری شد. ترسیب کربن کل در مجموع دو عمق مربوط به بادام دست کاشت، معادل 119/150 (تن بر هکتار) بود. کمترین میزان ترسیب کربن در عمق (cm 20-0)، (cm 50-20) و مجموع دو عمق مربوط به شاهد به ترتیب معادل، (23/598)، (14/314)، (37/913) تن بر هکتار اندازه گیری شد. باهدف ترسیب کربن، پیشنهاد می شود اولویت عملیات بیولوژیک به ترتیب با بادام دست کاشت، بوته-کاری، گون، انگورکاری، بذرپاشی و بادام طبیعی باشد.

سیل، یکی از مهم¬ترین و مخرب¬ترین خطرات طبیعی است که زندگی انسان¬ها را تهدید می¬کند. بررسی عوامل افزایش تولید رواناب و ایجاد سیلاب نظیر تغییر کاربری اراضی و توسعه شهری، امری ضروری است. در یک حوزه آبخیز با توسعه شهرسازی، سطح نفوذناپذیر حوضه افزایش می¬یابد که افزایش حجم رواناب و دبی اوج سیلاب را به دنبال دارد. در این مطالعه سعی شد تأثیر تغییرات کاربری اراضی و توسعه شهری بر روی پاسخ هیدرولوژیک و سیل¬خیزی طی سال¬های 1371 تا 1392 برای حوزه¬های آبخیز مجاور هم طرقبه و دهبار که در بالادست کلان¬شهر مشهد قرار دارند و از نظر شرایط فیزیکی و اقلیمی مشابه هستند، مقایسه وارزیابی گردد. بدین منظور تعداد 12 واقعه بارش- رواناب همزمان در دو حوزه انتخاب شده و مورد بررسی قرار گرفتند که نتایج نشان¬ می¬داد که مقادیر نمایه نفوذپذیری خاک، ارتفاع رواناب، ضریب رواناب و دبی پیک ویژه در اکثر رویدادها در حوزه طرقبه بیشتر از دهبار است. طبق نتایج حاصله از آزمون¬های نکویی برازش ¬کلموگروف- اسمیرنوف و کای-اسکوئر، توزیع آماری دیگوم، به عنوان بهترین توزیع برای برازش داده¬های دبی حداکثر لحظه¬ای ایستگاه-های حصار و گلستان تعیین شد. برای بررسی وضعیت کاربری اراضی منطقه و روند تغییرات آن نقشه¬های کاربری اراضی در 3 مقطع زمانی سال¬های 1992، 2001 و 2013 با به¬کارگیری تکنیک سنجش از دور و در محیط نرم¬افزار idrisi تهیه شدند. تغییرات قابل ملاحظه¬ای در هر یک از انواع طبقه¬بندی کاربری¬های اراضی در طول بیش از دو دهه در منطقه مورد مطالعه رخ داده است که بر این اساس مساحت باغات و زمین¬های کشاورزی در هر دو حوزه دهبار و طرقبه، روند کاهشی را نشان می¬دهد، درحالی که مساحت مراتع و اراضی بایر و همچنین کاربری مناطق توسعه¬یافته و شهری رو به افزایش بوده است. همچنین بیشترین شیب تغییرات در دوره زمانی مورد مطالعه، مربوط به طبقه کاربری مناطق توسعه یافته و شهری حوزه طرقبه و به¬ویژه طی بازه دوم زمانی یعنی سال¬های 2001 تا 2013 است، در حالی¬که در این دوره، روند افزایشی این طبقه کاربری در حوزه دهبار شیب ملایم و تقریباََ ثابتی را دنبال کرده است.

مطالعه سیستم های رودخانه ای در ارتباط با جنبه های مختلف محیط طبیعی شامل هیدرولوژی، هیدرولیک، فرآیندهای فرسایش و رسوبگذاری و همچنین شکل کانال های رودخانه ای می باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی و اولویت بندی عوامل موثر در ناپایداری و فرسایش کناری رودخانه کشف رود در استان خراسان رضوی انجام گرفته است که این عوامل موثر شامل خصوصیات جریان، فاکتورهای زبری، زمین و رسوب شناسی، فعالیت های انسانی و مرفولوژی رودخانه می باشد. بدین منظور رودخانه مورد مطالعه به 8 بازه مطالعاتی تقسیم گردید و کلیه پارامترهای مورد نیاز جهت نشان دادن هر گونه تغییر در شکل رودخانه مورد محاسبه و اندازه-گیری قرار گرفت. مدل هیدرولیکی hec ras از طریق الحاقیه hec geo ras جهت بررسی خصوصیات هندسی و هیدرولیکی رودخانه کشف رود مورد استفاده قرار گرفت. پس از اجرای مدل، واسنجی و آنالیز حساسیت آن برای سازگاری مدل با شرایط واقعی از طریق کاهش و افزایش ضریب زبری مانینگ در طول رودخانه انجام شد. بعد از آنالیز حساسیت مدل، تجزیه و تحلیل نتایج خروجی مدل، برای دبی با دوره بازگشت 25 ساله برای 8 بازه در طول رودخانه انجام پذیرفت. همچنین نمونه رسوبات برداشتی از کناره های رودخانه جهت دانه بندی و دیگر مطالعات به آزمایشگاه منتقل شد. دیگر عوامل موثر مانند نوع و تراکم پوشش گیاهی، پارامترهای هندسی رودخانه و نیز تاثیر عوامل انسانی بر تغییرات رودخانه طی بازدید های میدانی و بررسی تصاویر ماهواره ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل های مورفولوژی رودخانه نشان داد که ضریب سینوسی mc در بین قوس های رودخانه کمتر از 1/5 و بین 5- 1/5 می باشد بطوری که ضریب سینوسی در بین قوس های بازه ی چهارم، هفتم و هشتم بین 5/1-5 و بین قوس های دیگربازه ها کمتر از 1/5 می باشد. لذا براساس رابطه ولمن لئوپولد و شیوم بازه ی مورد مطالعه از رودخانه کشف رود در گروه رودخانه های مئاندر خفیف قرار می گیرد. نتایج دانه بندی نشان داد که متوسط اندازه ذرات حمل شده توسط رودخانه به پایین دست در اغلب بازه ها کاهش یافته است. بیشتر ذرات در بالادست از نوع سنگریزه خیلی ریز بوده و در پایین دست اندازه آنها به ماسه خیلی درشت تا درشت کاهش یافته است. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل پارامترهای موثر بر فرسایش کناری و اولویت بندی آنها نشان می دهد که بازه های انتهایی رودخانه به رغم پوشش گیاهی مناسب و دسترسی کمتر مردم به این بازه ها نسبت به بازه های ابتدایی ازحساسیت بیشتری نسبت به فرسایش برخوردارند. بیشترین فرسایش کناری بعلت افزایش عوامل هیدرولوژیکی سرعت و تنش در بازه های ششم و هفتم رخ داده است. همچنین نتایج اولویت بندی نظرات کارشناسان نشان داد که در فرسایش کناری رودخانه به ترتیب عوامل خصوصیات جریان، زمین و رسوب شناسی، بیشترین و معیارهای زبری و مرفولوژی رودخانه کمترین نقش را دارند ولی با توجه به بررسی های صورت گرفته در این تحقیق مشخص شد پارامتر مرفولوژی رودخانه بر خلاف نظرات کارشناسان نقش بسزایی همانند خصوصیات جریان، زمین و رسوب شناسی در فرسایش کناری رودخانه مورد نظر دارد.

برای افزایش کارآیی اقدامات کنترل فرسایش خاک، شناخت تغییرات مکانی و زمانی فرآیند فرسایش خاک و تعیین سهم منابع رسوب ضروری است. روش¬های تعیین سهم منابع رسوب به دو دسته مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می¬شوند. هدف این رساله، مقایسه و ارزیابی نتایج این دو روش در حوزه آبخیز ورتوان استان قزوین می¬باشد. در روش مستقیم (انگشت¬نگاری ترکیبی) از تحلیل تشخیص برای تعیین ترکیب بهینه ردیاب و از مدل¬های چندمتغیره ترکیبی برای تعیین سهم منابع رسوب استفاده شد. بدین منظور پس از تهیه نقشه دقیق واحدهای سنگ-شناسی حوزه، تعداد 66 نمونه از منابع رسوب و نه نمونه از رسوبات خروجی حوزه برداشت و بر روی آنها دانه¬بندی و تجزیه عنصری، کانی¬شناسی، و تعیین درصد رنگدانه¬ها انجام گردید. نتایج نشان داد، با افزایش رتبه آبراهه از بالادست به پایین¬دست، میانگین تمامی شاخص¬های مورفومتری رسوبات افزایش می¬یابد. ردیاب¬های کادمیوم، سرب و کلسیت بعنوان ترکیب بهینه ردیاب تعیین شد. در روش غیرمستقیم نیز از مدل¬های تجربی سلبی و سازمان زمین¬شناسی برای تعیین حساسیت واحدهای سنگ¬شناسی به فرسایش و برای اندازه¬گیری میزان فرسایش نیز از تله¬های رسوب¬گیر و پیکه¬های فرسایش استفاده شد. تله¬های رسوب¬گیر و پیکه¬های فرسایش بر روی دامنه¬های هر واحد، نصب و در پایان هر فصل، رسوبات موجود در تله¬ها جمع-آوری و پس از خشک کردن توزین و با هم مقایسه شد. تعیین سهم رسوبات با استفاده از رنگ دانه¬های رسوب نشان داد که توان رسوب¬زایی به ترتیب در واحدهای دارای رنگ¬دانه سیاه، سفید، قرمز، سبز، خاکستری و قهوه¬ای کاهش می¬یابد. بر اساس خروجی انگشت¬نگاری، سهم واحدهای سنگی رسوبی تخریبی (مادستون ¬قرمز¬توف¬دار، ماسه¬سنگ¬قرمز، شیل¬زغالی)، رسوبی تبخیری (آهک¬شیلی، آهک¬اوربیتولین¬دار، آهک پلاژیوکلازدار) و آتشفشانی (توف تیره، آندزیت) در تولید رسوبات خروجی به ترتیب برابر 3/62، 7/24 و 13 درصد می¬باشد. نتایج اندازه¬گیری فرسایش نشان داد حداکثر میزان فرسایش مربوط به فصل پائیز بوده (71 درصد) و در فصول بهار (19 درصد) و زمستان (10 درصد) کاهش یافته و در فصل تابستان نیز هیچ رسوبی در تله¬ها تجمع نیافته است. همچنین، میانگین وزن رسوبات تجمع¬یافته در تله¬های رسوب¬گیر به ترتیب در واحدهای توف روشن (2/178 گرم)، شیل ذغالی (4/34 گرم)، مادستون قرمز توف¬دار (9/29 گرم)، آندزیت (7/21 گرم)، توف تیره (7/16 گرم)، ماسه¬سنگ شمشک (9/14 گرم)، ماسه¬سنگ قرمز (8/9 گرم)، آهک شیلی (5/9 گرم) و نهایتا آهک اوربیتولین¬دار (5/6 گرم) کاهش یافته است. واحدهای آتشفشانی (توف و آندزیت) به دلیل فاصله زیاد از خروجی و حساسیت فرسایشی متوسط، سهم کمتری در رسوبات خروجی دارند. واحدهای رسوبی تبخیری به دلیل فاصله متوسط از خروجی و حساسیت کم نسبت به فرسایش، سهم کمی در رسوبات خروجی دارند درحالی¬که آهک¬ پلاژیوکلازدار به دلیل حساسیت بسیار زیاد نسبت به فرسایش، سهم زیادی در رسوبات خروجی زیرحوزه موشقین دارد. واحدهای رسوبی تخریبی بخصوص شیل¬های ذغالی و مادستون قرمز توف¬دار نیز به دلیل فاصله کم تا خروجی و پتانسیل بالای فرسایشی، سهم زیادی در رسوبات خروجی دارند ولی واحدهای ماسه¬سنگی به دلیل فرسایش و فاصله متوسط تا خروجی تا حدودی باعث تعدیل سهم واحد رسوبی تخریبی می¬شوند. شاخص اهمیت نسبی منابع رسوب که تاثیر مساحت واحدها از آن حذف شده است، بصورت واحد رسوبی تخریبی > واحد رسوبی تبخیری > واحد آتشفشانی است. با استفاده از نتایج این پژوهش می توان با اعمال روش¬های مدیریتی مکانی (تمرکز اقدامات کنترل فرسایش در مکان¬های حساس) یا مدیریت زمانی (حفظ پوشش گیاهی و کنترل شخم در فصول حساس) میزان فرسایش حوزه را کاهش داد. نتیجه کلی اینکه اگرچه روش انگشت¬نگاری با در نظر گرفتن مفاهیم انتقال و تحویل رسوب به¬طور مستقیم سهم منابع رسوب را تعیین کرده و برای منشایابی رسوبات مفیدتر است، ولی روش¬های غیرمستقیم نیز اطلاعات ارزشمندی از حساسیت به فرسایش منابع مختلف رسوب در اختیار می¬گذارد که برای شناسایی مناطق بحرانی و برنامه ریزی اجرای پروژه های حفاظت خاک ضروری است. همچنین به دلیل اقلیم نیمه¬خشک و همچنین تخریب فیزیکی واحدهای سنگی، بخش اعظم رسوبات حوزه ورتوان را بارکف تشکیل می¬دهد. ولذا کاربرد تکنیک انگشت¬نگاری که بر اساس ذرات زیر 63 میکرون پایه¬گذاری شده است، در اینگونه حوزه¬ها، نمی¬تواند بیانگر واقعی سهم منابع رسوب در کل رسوبات خروجی از حوزه باشد. انتظار می¬رود نتایج این پژوهش سبب درک بهتر مفاهیم مقاومت¬های حاکم بر فرآیندهای فرسایش و انتقال رسوب شود.

چکیده به منظور بررسی دبی¬های سیلابی با تناوب مختلف و تعیین بهترین توزیع آماری برازش یافته با داده¬های موجود، ابتدا تعداد 41 ایستگاه با طول دوره آماری موردنظر (بیش از 25 سال) در حوزه¬های اصلی ایران (ایران مرکزی- خلیج فارس و دریای عمان - خزر) انتخاب شد. پس از بررسی صحت و همگنی آمار، دبی حداکثر لحظه¬ای استخراج و بعد از تکمیل آن¬ها هر ایستگاه به طول دوره 25، 30، 35، 40 و بالای 40 سال تقسیم گردید. در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار ایزی¬فیت و 65 توزیع احتمالاتی موجود، برازش داده شد و بهترین توزیع برازش یافته با داده¬های موجود تعیین گردید. نتایج از لحاظ فراوانی بهترین توزیع برازش یافته نشان داد که، توزیع ویکبای با بیشترین فراوانی بهترین تطابق را با داده¬های موجود دارد همچنین توزیع بور، دیگوم و پیرسون¬6 در ردیف بعدی قرار دارند. این نکته حائز اهمیت است که با تغییر طول دوره آماری نوع توزیع برازش یافته با داده¬ها تغییر می¬کند و در نتیجه مقادیربرآوردی در رابطه با آن توزیع نیز تغییر می¬کند. بعد از برآورد دبی¬های سیلابی با احتمال مورد نظر دامنه خطای سیلاب¬های پیش¬بینی شده برای تمام طول دوره آماری و دوره¬های بازگشت ایستگاه¬ها محاسبه شد. نتایج حاصل از بررسی نشان داد که به¬طور کلی با افزایش طول دوره آماری ریشه میانگین مربعات خطا کاهش می¬یابد و با افزایش دوره بازگشت افزایش می¬یابد. همچنین به¬منظور بررسی ایستگاه¬ها در قالب مناطق همگن از نرم افزار مینی¬تب و روش خوشه¬بندی سلسله مراتبی وارد استفاده شد و ایستگاه¬ها از لحاظ مساحت و دبی¬های با دوره بازگشت 2، 5، 10و 25 سال به مناطق همگن تقسیم شدند. نتایج در خوشه¬بندی مناطق نشان داد که ایستگاه¬هایی که براساس نمودار حاصل از خوشه¬بندی شباهت بیشتری دارند مقدار ریشه میانگین مربعات خطا و مقدار نسبی ریشه میانگین مربعات خطا درآنها کمتر است و خوشه¬هایی که شباهت کمتری دارند مقادیر حاصله در آن¬ها بیشتر است. همچنین می¬توان گفت در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک ایران به علت الگوی متفاوت بارش و رواناب در سال¬های مختلف نمی¬توان تخمین درستی از دبی¬های با دوره بازگشت مختلف داشت در نتیجه دامنه خطای سیلاب¬های پیش بینی شده در آن¬ها نسبتاً بالا می¬باشد.

کشور ایران از جمله کشورهایی است که امروزه در معرض بحران آب واقع است و قرارگیری آن در مناطق خشک، این مشکل را جدی¬تر می¬کند. یکی از راه¬کارهای مدیریت منابع آب و حل بحران آن، تحلیل و بررسی بیلان آبی سطحی و زیرزمینی و آگاهی از وضعیت شرایط حوضه¬های آبخیز و دشت¬ها می¬باشد. از سوی دیگر اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب سطحی و زیرزمینی و تغییرات ذخیره عمده دشت¬های کشور کاملاً محسوس است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر تعیین اجزای بیلان آب سطحی و زیرزمینی حوضه آبخیز نیمه خشک تویسرکان در استان همدان و بررسی اثرات تغییر اقلیم بر آن می¬باشد. در همین راستا از مدل¬های فیزیکی و تجربی و پرداشهای متعددی جهت محاسبه و آنالیز اجزای بیلان آبی سطحی و زیرزمینی دشت تویسرکان استفاده گردید. مدل¬های hec-hms و gms به ترتیب برای تعیین رواناب سطحی و بیلان آب زیرزمینی دشت تویسرکان مورد استفاده قرار گرفت. برای تعیین نقشه تبخیر و تعرق واقعی دشت به عنوان جز اساسی بیلان آب از الگوریتم توازن انرژی برای زمین (sebal) و تصاویر ماهواره¬ای مودیس و لندست استفاده گردید. سپس با استفاده از مدل¬های گردش عمومی جو در دوره آتی 2030-2011 به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر بیلان آبی دشت با احتمال وقوع 20%، 50% و 80% پرداخته شد. همچنین سناریوی¬های مختلف مثل استفاده از تکنیک بارورسازی ابر، افزایش بهره¬وری و افزایش میزان برداشت از دشت نیز مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیلان آبی دشت به میزان 21/6 میلیون متر مکعب در سال آبی 88-87 منفی می¬باشد. تبخیر و تعرق که مهمترین جز هدر رفت حوضه می¬باشد، 121 میلیون مترمکعب آب را به هدر می¬دهد. نتایج بیلان آب زیرزمینی نیز نشان داد که تغییرات ذخیره 12/5- میلیون مترمکعب در سال می¬باشد. اثرات تغییر اقلیم بر روی منابع آب دشت نشان می¬دهد که به احتمال وقوع 80% تحت هر دو سناریوی a1b و b1 بیلان منفی تر شده و مسئله بحران آب در دشت تویسرکان شدیدتر خواهد شد، به طوری که تغییرات ذخیره در دوره آتی 2030-2011 به ترتیب سناریوهای ذکر شده 39/7- و 40/6- میلیون مترمکعب در سال خواهد رسید.

چکیده ندارد.

بررسی هیدروگراف حوزه امکان مطالعه دبی حداکثر سیلاب، حجم سیلاب و میزان ذخیره حوزه پس از قطع بارندگی را فراهم می آورد و در طراحی ابعاد سازه های آبی نقش اساسی دارد. در سال های اخیر تمایل زیادی برای استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی (ann) در پیش بینی متغیرهای هیدرولوژیکی بوجود آمده است. کاربرد تکنیک شبکه عصبی مصنوعی محدوده گسترده ای را در زمینه مدیریت منابع آب می پوشاند. از مدلهای دیگری که در مطالعات آبخیزداری و سیلخیزی کاربرد فراوانی دارد مدل (hec-hms) است. این مدل برای شبیه سازی پاسخ رواناب سطحی یک حوزه آبخیز نسبت به بارندگی های معین در حوزه های فاقد آمار جهت تخمین مقادیر سیل طراحی شده است . در این تحقیق سعی گردیده است کارایی دو مدل ذکر شده یعنی شبکه عصبی مصنوعی و مدل hec-hms در برآورد هیدروگراف واحد مورد ارزیابی قرار گیرد. ورودی، داده های بارندگی در مقیاس زمانی 2 و 1ساعته و خروجی هم هیدروگراف واحد خروجی از حوزه کن تهران می باشد. در رابطه با شبکه عصبی مصنوعی، داده ها قبل از ایجاد شبکه، نرمال شده و سپس با استفاده از داده های نرمال، ساختار شبکه طراحی شده و کارایی مدلی از شبکه عصبی به نام پرسپترون چند لایه جهت تخمین هیدروگراف واحد خروجی در ایستگاه سولقان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد در برآورد هیدروگراف واحد، مدل هیدرولوژیکی hec-hms نسبت به شبکه های عصبی مصنوعی عملکرد بهتری دارد. ضریب همبستگی بین هیدروگراف واحد مشاهده ای و محاسبه شده در مدل hec-hms، 86 درصد است در حالی که در ann غیر از داده های پیک، در تمام ورودیهای مختلف شبکه ضریب همبستگی در مرحله تست، به بالاتر از 63 درصد نرسیده است. مدل hec-hms به دلیل استفاده از پارامترهای فیزیکی و هیدرولوژیکی، هیدروگراف واحد را با واقعیت بیشتری شبیه سازی می کند.

در این تحقیق از روابط تجربی فولر، سنگال و هینز دیتر و همچنین تکنیک شبکه عصبی مصنوعی جهت بررسی امکان برآورد دبی پیک لحظه ای با استفاده از آمار دبی حداکثر روزانه استفاده شده است. به همین منظور با بررسی ایستگاههای آب سنجی در اقالیم مختلف ایران، تعداد 12 ایستگاه انتخاب و دبی پیک لحظه ای و دبی روزانه آنها استخراج شد. ابتدا دبی پیک لحظه ای با روابط تجربی ذکر شده برآورد گردید. سپس روابط تجربی مورد استفاده در این تحقیق، برای هر ایستگاه مورد مطالعه، کالیبره شده و دبی پیک در تعدادی از سالها با رابطه جدید بدست آمده برای هر ایستگاه، محاسبه گردید. جهت مقایسه بهتر، سالهای مربوط به کالیبراسیون روش های تجربی و نیز مرحله آزمایشی تکنیک شبکه عصبی مصنوعی در ایستگاهها، مشابه در نظر گرفته شده است. بمنظور مقایسه نتایج و ارزیابی کارایی روش های ذکر شده در برآورد دبی پیک لحظه ای با استفاده از آمار دبی حداکثر روزانه، از ضریب همبستگی (r)، ضریب کارایی (re2) و ریشه حداقل میانگین مربعات خطا (rmse) استفاده گردید. نتایج نشان داد که تکنیک شبکه عصبی مصنوعی نسبت به روش های تجربی در برآورد دبی پیک لحظه ای با استفاده از آمار دبی حداکثر روزانه، برتری دارد. بر اساس این نتایج می توان مشکل کوتاه بودن دوره آماری مربوط به داده های دبی حداکثر لحظه ای در ایستگاهها را بر اساس داده های اندازه گیری شده دبی روزانه و با روش شبکه عصبی مصنوعی برطرف کرد، که این مسئله تاثیر قابل توجهی در بهینه سازی طراحی ها و برآوردهای مرتبط خواهد داشت.