با توجه به وجود نوسانات شدید در بارش های مناطق مختلف کشور، خشکسالی از جمله بلایای طبیعی هستند که در شرایط نوسان منفی و یا به عبارتی کاهش بارش های جوی نسبت به میانگین دراز مدت رخ می دهند و اثرهای زیان باری را بر بخش کشاورزی و اقتصاد نواحی تحمیل می نمایند. پیش بینی احتمال وقوع خشکسالی ها می تواند تا حد زیادی از اپرات زیان بار آن به کاهد. چهار نوع خشکسالی وجود دارد که به ترتیب وقوع شامل خشکسالی های هواشناسی، هیدرولوژیکی، کشاورزی و اقتصادی-اجتماعی می باشند. در این تحقیق برای بررسی خشکسالی هواشناسی از نمایه ی spi و برای خشکسالی هیدرولوژیکی از نمایه ی swsi استفاده شده است. براین اساس در حوزه ی کارون یک، یک دوره ی آماری 34ساله برای 25ایستگاه هواشناسی و 9ایستگاه هیدرومتری انتخاب گردید که پس از مشخص شدن وضعیت هر دو نوع خشکسالی در منطقه، نقشه های پهنه بندی خشکسالی برای هر زیر حوضه و کل منطقه تهیه گردید که در نتیجه مشخص گردید اکثر قریب به اتفاق خشکسالی ها یکساله نمی باشند و دوره ای هستند و به مدت چند سال ادامه می یابند. در ادامه، مدلی برای برآورد خشکسالی هیدرولوژیکی با r^2=0.92 ارائه گردید که مشخص شد بیشترین همبستگی را با خشکسالی هواشناسی سال قبل دارد. پس از آن با استفاده کد نرم-افزاری freq082004 توسعه یافته توسط نرم افزار matlab سه روش بیشینه درست نمایی، روش گشتاورها و روش گشتاورهای خطی برای بررسی فراوانی احتمال وقوع خشکسالی ها و انتخاب بهترین توزیع آماری از بین 13توزیع آماری 2 و 3 پارامتره در منطقه با یکدیگر مقایسه شدند که نقشه های اولویت بندی روش ها و توزیع های آماری برای هر کدام از ایستگاه های هواشناسی و هیدرولوژیکی تهیه گردید. متعاقب آن احتمال وقوع خشکسالی ها برای دوره بازگشت های متفاوت محاسبه گردید که مشخص شد در منطقه، خشکسالی با دوره بازگشت بالای 50سال وجود ندارد.

سیل به وجود آورنده خسارت های بسیار در مناطق مختلف ایران و تمامی کشورهاست که منابع آبی و خاک مناطق را هر ساله تخریب می کند. بنابراین هر نوع راه حل عمده و مفید در جهت کاهش و یا کنترل سیل، بایستی در مناطق و حوزه های آبخیز استفاده گردد. حوزه آبخیز جونقان- فارسان یکی از حوزه های استان چهارمحال و بختیاری می باشد. در حوزه مذکور سدهای مخزنی جهت ذخیره آب در نظر گرفته شده که در دست اجرا یا مطالعه است. در این تحقیق سعی شده با انجام روندیابی جریان میزان تأثیر احداث سدها در محدوده مورد نظر بر کاهش سیلاب پایین دست مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان داد که احداث کلیه سدها باعث خواهد شد به طور متوسط حداقل دبی اوج سیل خروجی از حوزه 34 درصد کاهش یابد. این درصد کاهش برای سیلاب ها با دوره بازگشت های کمتر، بزرگتر بود. هم چنین نتایج نشان داد سدهای خارج از بستر تأثیر کمتری در کنترل سیلاب حوزه داشته اند. درمورد افزایش عرض سرریز، نتایج نشان داد 20 درصد افزایش در عرض سرریز، تأ ثیر معنی داری بر دبی اوج خروجی از سد نگذاشته و این تغییر باعث شده به طور متوسط دبی اوج خروجی از سد تنها 0/6 درصد افزایش یابد.

یکی از مسیرهای گردش آب در طبیعت، جریان آب در رودخانه ها به صورت جریان های سطحی بوده که باعث توسعه و پیشرفت مناطق واقع در حاشیه و امتداد رودخانه ها شده است. اما گاهاً این جریان ها تحت پدیده سیلاب مهمترین عامل تهدید برای تأسیسات و مراکز ایجاد شده در حاشیه رودخانه ها محسوب می گردد. استخراج هیدروگراف ناشی از سیلاب در پایین دست رودخانه با استفاده از هیدروگراف معلوم بالادست را اصطلاحاً روندیابی سیلاب (flood routing) می گویند. در این تحقیق با هدف ارزیابی کارایی روش های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی روندیابی سیل، سه روش ماسکینگام-کانژ، موج سینماتیک و موج دینامیک انتخاب گردیدند، که روش اول جزء روش های هیدرولوژیکی و دو روش دیگر از جمله روش های هیدرولیکی روندیابی سیل محسوب می گردد. بدین منظور بازه ای از رودخانه دوآب صمصامی واقع در در غرب استان چهارمحال و بختیاری به عنوان منطقه مورد مطالعه برای این تحقیق انتخاب گردید. در این تحقیق پس از انجام عملیات میدانی اقدام به روندیابی سیلاب های ثبت شده توسط هر یک از روش های مورد مطالعه گردید که جهت روندیابی سیل به روش موج دینامیک از تحلیل غیرماندگار نرم افزار hec-ras استفاده شد. جهت مقایسه نتایج حاصل از روش های مورد مطالعه، از پارامتر های rmse، درصد خطای دبی اوج و درصد خطای زمان تا اوج استفاده گردید که در کلیه پارامترهای مورد مقایسه، روش موج دینامیک دارای بیشترین دقت بوده و روش های موج سینماتیک و ماسکینگام- کانژ در رتبه های بعدی قرار داشتند. البته در بسیاری موارد نتایج روش موج سینماتیک نزدیک به نتایج روش موج دینامیک بوده، لذا روش موج سینماتیک با توجه به سادگی معادلات مورد استفاده و اطلاعات مورد نیاز کمتر بعنوان روش برتر جهت مطالعه روند سیل در رودخانه صمصامی انتخاب گردید.

با توجه به نقش بی بدیل آب به عنوان یک عنصر حیاتی، کنترل و استفاده بهینه از منابع آبی موجود اهمیت به سزایی دارد. معضل سیلاب به عنوان یکی از بلایای طبیعی، هر ساله حجم عظیمی از آب را هدر می دهد؛ از این رو مطالعه برآورد سیلاب به عنوان یکی از مهمترین بخش های پروژه های منابع آب و هیدرولوژی مطرح می باشد. یکی از مناسب ترین روش ها جهت ارزیابی وضعیت آبی حوزه های آبخیز فاقد آمار، استفاده از آبنمود واحد مصنوعی و به ویژه نوع لحظه ای آن می باشد. به دلیل عدم انجام مطالعه در مورد عملکرد مدل های تبدیل لاپلاس، h2u مرتبط با نش و h2u در تهیه آبنمود های واحد لحظه ای حوزه های آبخیز ایران، مطالعه حاضر در حوزه های آبخیز بازفت، جونقان و خانمیرزا از توابع استان چهارمحال و بختیاری پیشنهاد گردید. برای این منظور از 10 رخداد متناظر بارش-رواناب برای هر یک از حوزه های آبخیز استفاده شد که مدل تبدیل لاپلاس با استفاده از باران موثر و زمان تأخیر، مدل h2u مرتبط با نش به کمک گشتاورهای باران موثر و رواناب مستقیم و مدل h2u با استخراج پارامترهای رتبه حوزه آبخیز و میانگین زمان پیمایش حوزه های آبخیز اجرا شد؛ سپس با تبدیل آبنمود های واحد لحظه ای به دست آمده از مدل ها به آبنمود های رواناب مستقیم، امکان مقایسه آن ها با آبنمود های مشاهده ای فراهم گردید. با انجام مقایسه آماری آبنمودها مشخص شد که مدل های h2u مرتبط با نش، تبدیل لاپلاس و h2u به ترتیب با میانگین مطلق خطای نسبی 3/0، 37/0 و 51/0 جهت شبیه سازی آبنمودهای مشاهداتی از دقت بیشتری برخوردار بوده که ارزیابی ظاهری و ضریب کارایی نش-ساتکلیف نیز این اولویت بندی را تأیید می کنند. همچنین حوزه های آبخیز بازفت، خانمیرزا و جونقان به ترتیب با مقادیر میانگین مطلق خطای نسبی 31/0، 41/0 و 46/0 از نظر میزان دقت برآورد ویژگی های آبنمودهای رواناب مستقیم هر سه مدل در اولویت هستند. به طور کلی مدل های مورد مطالعه، زمان پایه رخدادهای مورد بررسی را نسبت به سایر خصوصیات آبنمود با دقت بیشتری برآورد نمودند.

ارزیابی پروژه های مکانیکی آبخیزداری به همان میزان اهمیت دارد که برای اجرای آن ها بیشترین اعتبارات این بخش صرف می شود و این اقدامات را به دلیل روند سریع تخریب حوضه ها در صدر همه برنامه های اجرایی آبخیزداری قرار داده است. اگر از اقدامات پراکنده گذشته صرف نظر کنیم، بازبینی دو دهه اقدامات پرحجم عملیات های مکانیکی و در صدر آن ها بندهای اصلاحی، ارزیابی دقیق تر این اقدامات را طلب می کند. در این مطالعه با رویه ای دیگر و با کمک معیارهایی که بیشترین تاثیر را در کارایی بندها دارند، ارزیابی کارایی فنی و اقتصادی بندهای اصلاحی انجام شده است. در این روش ابتدا معیارهای مربوط به کارایی فردی و گروهی بندها به ترتیب به تعداد 11 و 7 عدد شناسایی شده و پس از تایید نهایی به کمک کارشناسان مجرب، با کمک آن ها 41 بند اصلاحی سنگی ملاتی و گابیونی که در 12 آبراهه با طراحی و شرایط متفاوت احداث شده بودند، ارزیابی گردید. برای ارزیابی بندهای اصلاحی با این روش، کلیه داده های کمی و کیفی مرتبط با معیارها از طریق بازدید صحرایی و محاسبات علمی به دست آورده شد و بر اساس روابط تعریف شده، امتیاز هر بند و هر آبراهه را برای تک تک معیارها به دست آوردیم. سپس با وزن دهی به معیارها با کمک فرایند تحلیلی سلسله مراتبی (ahp) ، امتیاز کلی هر گزینه را به دست آورده و بندها و شبکه های گروهی بندها را نسبت به هم و نسبت به فاصله از کارایی بهینه رتبه بندی نمودیم . نتایج به دست آمده نشان داد که برخلاف انتظار، به طور متوسط بندها و شبکه های گروهی بندها در آبراهه های قدیمی تر همانند زیر حوضه های چلگرد (1) و مرغملک که با کم ترین هزینه و بدون مطالعات و طراحی فنی ساخته شده اند، در مقایسه با بندهای حجیم و شکیل جدید در زیر حوضه ایی همچون دیمه، رتبه بالاتری را به دست آورده اند. این نتایج بیانگر این واقعیت کلی است که تغییرات تدریجی ایجاد شده در اجرای بندهای اصلاحی همیشه در جهت افزایش کارایی آن ها نبوده است بلکه بیشتر در جهت افزایش بیش از حد پایداری، آنکراژ، طول و حجم کف بند، زیبایی بندها و هم چنین در مواردی بالا بردن غیر ضرور ارتفاع بندها بوده است.

برآورد سیلاب در مناطق با آمار محدود یا فاقد آمار یکی از مسائل مهم در طراحی سازه های آبی و مدیریت بهینه ی منابع آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می گردد. در این تحقیق برای برآورد سیلاب از روش های نرو فازی تطبیقی (anfis)، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی چند گانه استفاده شده است. هدف از این تحقیق شناخت قابلیت مدل سازی فازی و همچنین توانایی آموزش شبکه عصبی مصنوعی در برآورد سیلاب است. در این پژوهش، تحلیل فراوانی سیلاب در حوزه آبخیز کارون شمالی با روش منطقه ای انجام شده است. ابتدا 14 ایستگاه آب سنجی با حداقل 10 سال آمار انتخاب و پس از باز سازی چند سال آمار برای بعضی از ایستگاه ها پایه آماری مشترک 16 سال انتخاب گردید. در ادامه با استفاده از روش سلسله مراتبی وارد، مناطق همگن تعیین گردید. سپس با استفاده از برنامه کامپیوتری hyfa و روش حداکثر درست نمایی بهترین تابع توزیع منطقه ای مشخص گردید. با استفاده از توزیع غالب لوگ نرمال سه پارامتری برای هر حوزه سیلاب با دوره بازگشت های 2، 5، 10، 20، 25، 50، و100 سال محاسبه شد. در مرحله بعد با استفاده از روش های نرو فازی، شبکه عصبی - مصنوعی و روش رگرسیون خطی چند گانه، میزان دبی سیلاب برای دوره بازگشت های مختلف بدست آمد و مقادیر برآورد شده با مقادیر واقعی از روش ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) مقایسه گردید. نتایج نشان داد روش نرو فازی تنها در دوره بازگشت 2 سال نسبت به شبکه عصبی مصنوعی ارجح بوده هرچند نسبت به روش رگرسیون چند گانه در دوره بازگشت های2، 5، 10 و 20 سال کارایی بهتری داشته است.

رودخانه زاینده رود، بزرگ ترین رودخانه فلات مرکزی ایران که از دامنه های رشته کوه زردکوه بختیاری شروع و پس از عبور از اصفهان به باتلاق گاوخونی می ریزد. حوضه ی آبخیز این رودخانه در استان چهارمحال و بختیاری و بخشی از آن در استان اصفهان قرار دارد و در زون زمین ساختی سنندج- سیرجان واقع است. از نظر زمین ساختی این منطقه توسط دو گسل تراستی دالان و بن با روند شمال غربی- جنوب شرقی احاطه شده است. فعال شدن این دو گسل بزرگ و مهم در منطقه سبب بالاآمدگی منطقه و افزایش شدت توپوگرافی شده است. این افزایش شدت توپوگرافی، افزایش شیب و تشدید عمل حفر بستر را بدنبال داشته است و سبب شده تا رودخانه زاینده رود در طی مسیر تحول خود به یک رودخانه مئاندری چاک دار تبدیل شود. از طرف دیگر بررسی مسیر رودخانه از دیدگاه لیتولوژی سه زون متفاوت را نشان می دهد که ترکیب این سه گروه لیتولوژی مقاومت متفاوت رودخانه را در برابر فرسایش ایجاد کرده است. بنابراین اثر ترکیبی گسل ها و جنس سنگ شناسی، مورفولوژی و مسیر رودخانه زاینده رود را در گستره زمان دستخوش تغییر و تحول ساخته است. نتایج حاصله از مطالعات رسوبات نشان داد که اکثریت نمونه ها دارای جورشدگی بد و چولگی متفاوت هستند. این شرایط بیانگر تغییر شرایط رژیم رودخانه احتمالاً در اثر تغییر در شرایط آب و هوایی با گذشت زمان در طی دوره کواترنری می باشد. همچنین مطالعات منشایابی رسوبات نشان داد که در منطقه مورد بررسی بیشتر رسوبات مربوط به شیست های کمپلکس دگرگونی شمال شهرکرد و سنگ های آهکی است که از نقاط مختلف در مسیر رودخانه منشا گرفته اند. بخشی از این سنگ های آهکی حاوی میکروفسیل هایی به سن ائوسن می باشد که در تطابق با سازند جهرم زاگرس می باشدکه این رسوبات از سازندهای پشت سد زاینده رود به این گستره منتقل شده است. ارزیابی کمی اشکال و عوارض سطح زمین و محاسبه ی شاخص های ریخت سنجی رودخانه ها از مهمترین روش های ارزیابی مورفوتکتونیک محسوب می شود. در این پژوهش با استفاده از شاخص های مورفوتکتونیکی از قبیل منحنی هیپسومتری بی بعد حوضه، انتگرال منحنی هیپسومتری، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی، پیچ و خم آبراهه ها، شاخص v و ... به ارزیابی ویژگی های تکتونیکی منطقه پرداخته شده است. بررسی و ارزیابی ناشی از تلفیق کلیه شاخص ها، نشان داد که رودخانه زاینده رود از نظر تکتونیکی، حالت نیمه فعال متمایل به غیرفعال دارد.

شبیه سازی و ارزیابی آورد رسوب رودخانه ها از جمله مسائل مهم و کاربردی در مدیریت منابع آب می باشد. بررسی روابط تجربی و معادلات ریاضی ارائه شده نشان می دهد که هنوز روش تحلیلی یا تجربی مناسبی که بتوان بر اساس آن به برآورد درستی از میزان رسوبات حمل شده توسط رودخانه ها دست یافت، ارائه نشده است. در این پژوهش به منظور مدلسازی رسوب معلق روزانه از شبکه عصبی مصنوعی و روش منحنی سنجه ی رسوب استفاده شده است. این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی رسوب معلق انجام گرفته است. بنابراین با استفاده از دادههای رسوب معلق در ایستگاه های هیدرومتری کوه سوخته، سولگان، بهشت آباد و ارمند بر روی رودخانه کارون شمالی در استان چهار محال و بختیاری با در نظر گرفتن دبی جریان به عنوان ورودی در محیط matlab دبی رسوب به عنوان خروجی پیش بینی گردیده است. سپس با استفاده از معیارهای آماری شاخص مربعات خطا، ضریب ناش، ضریب تبیین و درصد اریبی نسبی، و میانگین درصد خطای مطلق نتایج شبکه عصبی با منحنی سنجه مقایسه شد. بر اساس نتایج، شبکه عصبی مصنوعی نتایج قابل قبولی را جهت شبیه سازی بار معلق در ایستگاه های مورد مطالعه به دست آورده است و در مقایسه با منحنی سنجه رسوب از دقت بالاتری برخوردار است. البته شبکه عصبی نقاط اوج را به درستی پیش بینی نمی کند که از نقاط ضعف شبکه عصبی به شمار می رود.

کشور ایران به دلیل موقعیت خاص جعرافیایی، در اکثر مناطق دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است. به همین دلیل سیل یکی از بزرگترین معضلات و بلایای طبیعی در ایران است. بنابراین شناسایی اصولی مناطق دارای پتانسیل زیاد سیل خیزی در حوضه آبخیز از جمله کارهای بسیار مهم در کنترل سیل و کاهش خسارات ناشی از آن می باشد. در مطالعات انجام شده، مناطق دارای پتانسیل تولید سیل در داخل یک حوضه، تنها براساس دبی اوج زیرحوضه ها در مقایسه با هم مورد بررسی قرار گرفته اند. بدون اینکه به اثر روندیابی سیل از محل خروجی زیرحوضه تا خروجی کل حوضه و یا نحوه مشارکت آن زیرحوضه در سیل خروجی کل حوزه مورد بررسی قرار گیرند. تحقیق حاضر به اولویت-بندی مکانی سیل خیزی زیرحوضه های آبخیز بهشت آباد با مساحت 3866 کیلومترمربع با استفاده از نرم افزار hec-hms پرداخته است. در این تحقیق پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز برای تهیه هیدروگراف سیل، از روش شبیه سازی هیدرولوژیکی scs در شبیه سازی تبدیل بارش-رواناب در سطح زیرحوضه ها و نیز روندیابی آبراهه های اصلی به روش ماسکینگام به منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوضه استفاده شد. اولویت بندی زیرحوضه ها از نظر سیل خیزی با به کارگیری مدل hec-hms و واسنجی لازم برای پارامترهای تلفات اولیه، شماره منحنی و زمان تاخیر صورت گرفت. سپس با روش حذف متوالی و یک به یک زیر حوضه ها از فرآیند روندیابی داخل حوضه، میزان مشارکت آنها دردبی اوج خروجی حوضه تعیین و اولویت بندی صورت گرفت. بدین ترتیب میزان تاثیر هر یک از زیرحوضه ها در تولید سیل خروجی حوضه بدست آمد، زیر حوضه ای که بیشترین سهم مشارکت را در تولید سیل خروجی حوضه بهشت آباد به عهده داشت، به عنوان سیل خیزترین زیر حوضه شناسایی شد. سپس سایر زیرحوضه ها به ترتیب مشارکت آنها در مقدار سیل خروجی اولویت بندی گردیدند. روندیابی سیل در آبراهه ها نشان داد که میزان مشارکت زیرحوضه ها در سیل خروجی متناسب با دبی اوج زیرحوضه ها نبوده و لزوما زیر حوضه هایی که دبی بیشتری دارند، بیشترین مشارکت را در سیل خروجی حوضه ندارند، زیرا عوامل روندیابی آبراهه ها و موقعیت مکانی زیرحوضه ها می تواند باعث تغییر در نحوه مشارکت گردند. جهت حذف اثر مساحت در اولویت بندی زیرحوضه ها، میزان تاثیر هر واحد سطح زیرحوضه در سیل خروجی نیز محاسبه گردید،که از این نظر اولویت بندی تغییر یافت. نتایج نشان داد که میزان مشارکت کلیه زیرحوضه ها در سیل خروجی حوضه به مساحت بستگی مستقیم ندارد و ارتباط بین مشارکت سیل زیرحوضه ها با مساحت آنها غیر خطی است.

بررسی پتانسیل سیل خیزی حوزه ها به منظور مکان یابی اجرای عملیات های اصلاحی از اهمیت بالایی برخوردار است و انجام اقدامات آبخیزداری مختلف نظیرعملیات اصلاحی، اقدامات بیولوژیک و بیومکانیکی در مناطق دارای پتانسیل سیل خیزی بالا می تواند منجر به کاهش خطرات ناشی از وقوع سیل و اصلاح و بهبود وضعیت خاک و پوشش گیاهی گردد. جهت بررسی پتانسیل سیل خیزی روش های زیادی وجود دارد که از مهمترین و پرکاربردترین آن ها می توان از شاخص های f% وf نام برد. هدف از انجام این مطالعه تعیین شاخص سیل خیزی حوزه ی دوراهان با مساحت87/78 کیلومتر مربع واقع در شهرستان بروجن و اولویت بندی زیرحوزه ها جهت انجام عملیات اصلاحی به روش ارزیابی چند معیاره مکانی می باشد. در این مطالعه از مدل hec-hms بدین منظور استفاده شد. با توجه به وضعیت استان چهارمحال و بختیاری از نظر موقعیت، توپوگرافی و ارتفاع هر ساله حجم زیادی از بارش به صورت برف می باشد که در اوایل فصل بهار تأثیر زیادی در افزایش دبی رودخانه ها دارد. در منطقه مورد نظر ایستگاه برف سنجی جهت محاسبات هیدرولوژیکی برف وجود نداشت و با استفاده از روش تجربی ساتیس چاندار، ضریب برف گیری حوزه محاسبه شد. بر همین اساس بیشترین و کمترین درصد برفگیری حوزه در ماه هایی که احتمال بارش به صورت برف وجود دارد به ترتیب در دی ماه برابر 62 درصد و اردیبهشت ماه برابر 8/2 درصد بود. با توجه به تنوع کاربردی اراضی در حوزه مورد نظر، ضریب هرز آب مربوط به هر قسمت محاسبه و سپس از طریق میانگین وزنی ، ضریب سیلابی زیر حوزه ها مشخص شد. مقادیر شدت بارش برای منطقه در دوره باز گشت های مختلف و به تفکیک زیر حوزه ها محاسبه شد. محاسبه دبی اوج سیلاب از روش استد لالی صورت گرفت. با توجه به وضعیت حوزه ی دو راهان و وجود شرایط مساعد جهت کاهش ریسک پذیری و بر اساس ارتفاع رواناب ناشی از بالاترین بارش شش ساعته محتمل (pmp) هیدروگراف سیلاب طرح برای این حوزه برآورد گردید و در نهایت دبی ویژه و حجم سیلاب تعیین شد. نتایج به دست آمده براساس شاخصf% نشان داد که زیرحوزه ی 7 و 6 به ترتیب با مقادیر 3/39 و 5/27 در اولویت سیل خیزی قرار دارند. ولی در روش آنالیزسیل خیزی شاخص f، فاکتور مساحت حذف می شود و بر اساس آن شاخص سیل خیزی تعیین می گردد. نتایج حاصل از این روش نشان داد که زیر حوزه های 2 و 5 به ترتیب با مقادیر1/4 و 6/3 دارای اولویت سیل خیزی بالاتری نسبت به سایر زیرحوزه ها هستند. بر اساس شاخص f اولویت بندی زیرحوزه ها برای انجام عملیات اصلاحی صورت گرفت. بر اساس این شاخص نقشه ی سیل خیزی حوزه تهیه شد و در نهایت برای تلفیق نقشه ها و لایه های اطلاعاتی از مدل درختی، ترکیب عوامل مکانی طبیعی، اقتصادی و محدودیت های مکانی استفاده شد. همه عوامل استاندارد سازی شدند و سپس وزن عوامل نیز با مقایسه زوجی در روش تحلیل سلسله مراتبی(ahp) و با دخالت دادن نظر ساکنین و کارشناسان مربوطه، در حوزه آبخیز مشـخص گردید. در مرحله بعد تلفیق ?یه ها با ارزیابی چند معیاره مکانی(smce) انجام شـد. خروجی، نقشـه های شـاخص مرکب، با پیکسل هایی با ارزش صفر تا یک بودند که طبقه بندی گردیدند و نتیجه به صورت اولویت بندی مکانی احداث سدهای توری سنگی، خاکی و سنگی ملاتی در حوزه آبخیز مشخص شد. با استفاده از این روش که در این تحقیق بکار برده شد، مدیران آبخیزداری می توانند مناطق مناسب جهت عملیات اصلاحی متفاوت را اولویت بندی کرده و با انجام به موقع این روشها به طور موثری از خسارات سیلاب بکاهند.

توسعه و نیاز به منابع آبی روز بروز افزایش می یابد. روشهای مختلفی برای توسعه منابع آبی مطرح گردیده که یکی از مهمترین روش ها بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران توسعه آبهای زیرزمینی است. سدهای زیرزمینی سازه هایی هستند که جریان های زیرقشری و یا آبهای زیرزمینی را مسدود نموده و سبب ایجاد ذخایر آبی در زیر زمینمی شوند و دارای فواید بسیاری هستند.تحقیقپیشرو،باهدفمکانیابیورتبهبندیمحلهایمناسباحداثاینسدهادرآبراهههایمستعدحوضهآبخیز بروجنبااستفادهازروشتصمیمگیریچندمعیارهمکانیانجامشد . هدفنهاییطرحطیسهمرحلهحاصلشد.درمرحلهاول،شرایطمناسبلازمبرایمکاناحداثسدزیرزمینیمطالعهومعیارهایحذفیبهمنظورحذفمناطقنامناسبتعریفشد.اینمعیارهاشاملارتفاعاتوتپهها،حریمقنوات،خطوطگسلوخطوارهها،اراضیباکاربریباغات،زمین-هایکشاورزیومناطقمسکونی،مخازنآبموجود،رودخانههایدائمیومسیرهاییازبستررودخانههایفصلیباشیبطولیبالای6درصدبود. باحذفاینمناطق،محدوده هایپتانسیل دارمشخصشد.مرحلهدوم،یافتنتنگه هاوخروجیزهکش-هادرمحدودهپتانسیل دارآبراهه هایفصلیوانتخاببهترینتنگهدرهرآبراههبودکهدرمجموع5محوردر 4 منطقهشناساییو موردارزیابیقرارگرفت،بهترین محورها انتخاب شدند. درمرحلهسومیکسیستمپشتیبانتصمیمگیریبرایاولویت-بندیمحورهایانتخایشدهبسطدادهشد. بدینمنظورمعیارهایاصلیشاملآب،مخزن،محورومسائلاقتصادی- اجتماعیوزیرمعیارهایهرمعیاردرقالبساختاردرختیتعریفشد.وضعیتعواملدرمحلهرمحورباتهیهنقشه،عکس-هایهوایی،تصاویرماهوارهای،اطلاعاتتوصیفیواطلاعاتمناطقمسکونی،منابعآبیوبازدیدهایصحراییتعیینگردید. سپساینعواملبهروشتحلیلسلسلهمراتبی(ahp)موردمقایسهدودوییقرارگرفت.وزننسبیزیرمعیارهاومحورهابابهره-گیریازدانشونظراتکارشناسی،بررسیمقالاتومطالعاتقبلیونیزبازدیدهایصحراییبهروشمیانگینهندسیتعیینشد.برایتعیینوزنمعیارهایاصلینیزسناریوهایمختلفیازدیدگاه هایمتفاوتبررسیشد. درنهایتشاخصتناسبنهاییدرهرشاخهازساختاردرختیعواملبرایمحورهامحاسبهومحورهااولویت بندیشدند. محوربامقدارشاخص تناسبنهاییبیشتردراولویتبالاقرارداشت.

آب پایه، دبی قبل از شروع سیلاب بوده که پس از فروکش سیل نیز تا مدتی ادامه می¬یابد. مقدار آب پایه قابلیت خاک¬های حوزه برای نفوذ آب و استمرار جریان سطحی را نشان می¬دهد. لذا تفکیک مقادیر جریان پایه از جنبه¬ی مدیریت منابع آب و جنبه¬ی مسائل زیست محیطی حائز اهمیت است. از آنجا که برآورد مقادیر جریان پایه تنها با روش¬های شیمیائی و ردیابی رادیواکتیو که با هزینه همراه بوده و دارای مشکلاتی است انجام می¬شود، استفاده از مدل-های آماری و هیدرولوژیکی برای این منظور مرسوم است. در این تحقیق آب پایه در حوزه¬ی آبخیز تیره¬ی لرستان با شش محدوده¬ی مطالعاتی برای دوره¬های 1361 تا 1390 از جریان کل رودخانه جدا شد. برای این منظور روش¬های bfi، part1، part2، part3، فیلتر عددی برگشتی یک پارامتره و دو پارامتره با فیلترهای 9/0، 925/0، 95/0، 975/0، 99/0، 995/0، hysep1 و hysep2 مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مقدار شاخص آب پایه در ایستگاه¬های مورد مطالعه بین 56/0 تا 97/0 تغییر می¬کند. به¬دلیل نبودن آمار واقعی برای مقایسه¬ی روش-ها و انتخاب مناسب¬ترین مدل، مقادیر جریان پایه¬ی به¬دست آمده از روش bfi به عنوان داده¬های شاهد مورد استفاده قرار گرفت. قابل ذکر است که برای ارزیابی کارائی روش¬ها از معیارهای خطای rmse، mae، nash-sutcliffe و هم¬چنین معیار انحراف استاندارد استفاده شد. نتایج نشان داد که در ایستگاه تیره¬ی دورود روش hysep2 بهترین روش برای تفکیک آب پایه در دوره¬ی 30 سال می¬باشد. در ایستگاه بیاتون روش¬های اکهارت با فیلتر 99/0 و hysep2 بهترین روش¬های تفکیک جریان پایه در دوره¬ی ذکر شده می¬باشند. قابل ذکر است که روش hysep2 در ایستگاه سیلاخور بهترین روش تفکیک آب پایه می¬باشد. علاوه بر این در ایستگاه¬های آبسرده، سراب سفید و گله رود روش¬های لین هولیک با فیلتر 975/0، لین هولیک با فیلتر 95/0، hysep2، لین هولیک با فیلتر 925/0 و hysep2 به¬ترتیب بهترین روش¬ها برای تفکیک آب پایه طی 30 سال می¬باشند. قابل اشاره است که جهت انتخاب یک روش کلی برای تفکیک آب پایه در حوزه¬ی آبخیز تیره¬ی لرستان، روش hysep2 به¬دلیل داشتن بیشترین فراوانی مناسب¬ترین گزینه می¬باشد.

خشکسالی یکی از مهمترین بلایای طبیعی است که می¬تواند اثرات زیانباری بر محیط اکولوژیک وارد نماید. خشکسالی هیدرولوژیک باعث کاهش جریان¬های سطحی و سطح آب زیرزمینی، دریاچه¬ها و رودخانه¬ها می¬شود. تحلیل جریان کم یکی از روش¬های است که می¬تواند در پیش¬بینی خشکسالی مورد استفاده قرار می¬گیرد. یکی از روش¬های تحلیل منطقه¬ای جریان کم به منظور برآورد خشکسالی هیدرولوژیک ، استفاده از روش رگرسیون چندگانه می¬باشد. این روش برای به دست آوردن روابطی بین دبی جریان کم با دوره¬های بازگشت مختلف و ویژگی¬های حوزه آبخیز است. در این پژوهش روش ذکر شده نیز برای برآورد دبی جریان کم با دوره¬های بازگشت مختلف در بخش¬هایی از حوزه آبریز کارون شمالی واقع در استان چهارمحال و بختیاری که شامل 11 ایستگاه هیدرومتری می¬باشد استفاده شده است. بدین منظور آزمون همگنی با روش خوشه¬بندی انجام گردید و ایستگاه ارمند به عنوان یک ایستگاه ناهمگن شناخته شد و به همین دلیل از محاسبات حذف گردید بنابراین تعداد ایستگاه¬ها به 10 ایستگاه تقلیل یافت و سپس تحلیل فراوانی نقطه¬ای برای ایستگاه¬ها انجام گردید و مناسب¬ترین توزیع برای هر منطقه انتخاب گردید. سپس مدل¬های منطقه¬ای دبی جریان کم با دوره¬های بازگشت 2، 10، 20، 25، 50 و100 سال بر اساس ویژگی¬های حوضه و پارامتر¬ اقلیمی بارش به دست آمد. نتایج نشان داد که طول حوزه و شیب متوسط حوزه در منطقه یک و مساحت و ضریب گردی در منطقه به عنوان مهمترین پارامتر¬های مستقل موثر شناخته شدند. ارزیابی مدل¬ها با استفاده از معیار rmse مقایسه مقادیر برآورده شده و مقادیر مشاهده¬ای می¬باشد نشان می¬دهد که برای منطقه یک مقدار rmse از مقدار 18/0 تا 37 /0 و برای منطقه دو تغییرات آن از 10/0 تا 22/0 می¬باشد. علاوه بر این با استفاده از نرم افزار surfer پهنه¬بندی جریان¬های حداقل با دوره بازگشت¬های مختلف انجام گردید. نتایج نشان داد که در بخش¬های غرب و جنوب غرب حوضه مقادیر دبی حداقل کمتر و بنابراین شدت خشکسالی بیشتر می¬باشد.

آگاهی از پتانسیل سیل خیزی در حوزه های آبخیز می تواند به تدوین برنامه ها ی مختلف برای مدیریت بحران، مدیریت منابع آب و آبخیزداری کمک نماید. این آگاهی همچنین برای طراحی عملیات کنترل فرسایش بسیار مفید می باشد لذا با توجه به اهمیت موضوع هدف از این تحقیق برآورد ضریب سیل خیزی در دوره بازگشت های 2، 5، 10، 20، 25، 50، 100، 200، 500، سال1000 و پهنه بندی آن در حوزه آبخیز کارون شمالی در استان چهار محال و بختیاری می باشد بدین منظور 11 ایستگاه هیدرومتری در حوضه انتخاب و سپس تحلیل فراوانی سیلاب انجام گردید سپس ضریب سیل خیزی برای هر یک از ایستگاه ها محاسبه گردید همچنین برای برآورد ضریب سیل خیزی در مناطق فاقد آمار پس از تعیین مناطق همگن تعداد ایستگاه ها به 10 ایستگاه تقلیل یافت و مدل های منطقه ای برای تخمین ضریب سیل خیزی ارائه گردید نتایج به دست آمده نشان می دهد که کمترین میزان خطای مدل های منطقه ای مربوط به دوره بازگشت های پایین بوده و با افزایش دوره بازگشت خطا افزایش می یابد. قابل ذکر است که در دوره بازگشت 2 و 1000 سال مقدار خطا در منطقه یک به ترتیب 1/0 و 5/0 و در منطقه دو به ترتیب044/0 و 89/1 می باشد علاوه بر این با استفاده از امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه های ضرایب سیل خیزی حوضه ها ترسیم گردید. نتایج به دست آماده بیانگر این است که ضریب سیل خیزی به خصوصیات هندسی حوضه (شامل مساحت، ارتفاع، شیب متوسط آبراهه و...) و بارش حوضه وابسته است و تغییرات آن در منطقه دزک آباد بیشتر از سایر حوضه ها می باشد.

چکیده ندارد.

در حوضه هایی که دارای کمبود یا فقدان آمار مشاهداتی هستند برآورد سیلاب طرح با روش های تحلیل فراوانی منطقه ای انجام می گیرد. در این پژوهش، تحلیل فراوانی سیلاب در حوضه آبخیز کارون شمالی با روش منطقه ای و استفاده از گشتاورهای خطی و سیلاب شاخص انجام شده است. ابتدا 12 ایستگاه آب سنجی که حداقل دارای 10 سال آمار مشاهداتی بودند، انتخاب و آمار آنها برای یک دوره 21 ساله بازسازی و تطویل شد. تحلیل فراوانی منطقه ای بایستی در مناطق همگن هیدرولوژیک صورت گیرد. ابتدا کل منطقه شامل 12 ایستگاه آب سنجی همگن فرض شد و معیار ناهمگنی هاسکینگ و والیس برای آن محاسبه گردید. با توجه به معیار ناهمگنی محاسبه شده، منطقه مشخصا غیرهمگن می باشد. با کنارگذاشتن دو ایستگاه آب سنجی که دارای معیار ناجوری بزرگتری بودند، منطقه شامل 10 ایستگاه باقیمانده همگن قابل قبول خواهد بود. برای تشخیص بهترین تابع توزیع منطقه ای که بهترین برازش را بر داده های منطقه همگن داشته باشد از نمودار گشتاورهای خطی و آزمون نکویی برازش هاسکینگ و والیس استفاده گردید. توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته برای منطقه همگن مشخص شده، به عنوان توزیع غالب منطقه ای انتخاب شد. پارامترهای این توزیع بوسیله روش گشتاورهای وزنی احتمال محاسبه شد. سپس دبی حداکثر لحظه ای با دوره بازگشت های مختلف در هریک از ایستگاه ها و نیز مقادیر منحنی رشد در منطقه همگن برآورد گردید. مقادیر اریبی مطلق و نسبی و rmse برای چندک ها و مقادیر منحنی رشد در منطقه غیر همگن ابتدائی و منطقه همگن بوسیله شبیه سازی مونت کارلو محاسبه شد. نتایج تاثیر قابل توجه همگنی ناحیه ای در کاهش مقادیر اریبی و rmse در برآورد چندک ها را نشان داد. در مرحله بعد جهت اجرای روش سیلاب شاخص منحنی رشد برای منطقه ترسیم و با استفاده از وارون تابع احتمالات تجمعی مقادیر حدی تعمیم یافته رابطه ای برای منطقه همگن جهت محاسبه عوامل رشد در دوره بازگشت های مختلف ارائه شد. سپس رابطه ای نیز بین میانگین دبی سالانه و مساحت بالادست ایستگاه های آب سنجی برقرار گردید. بدین ترتیب با محاسبه دبی میانگین حوضه با یا بدون آمار از طریق مساحت آن و معادله منطقه ای ارائه شده و نیز برآورد عامل رشد در دوره بازگشت دلخواه و ضرب این دو درهم، می توان دبی حداکثر لحظه ای با دوره بازگشت دلخواه را در هر نقطه از منطقه مورد مطالعه تعیین کرد. همچنین در این تحقیق با استفاده از رابطه تجربی فرانکو - رودیه شاخص سیل خیزی تعریف و مقدار آن برای سیلاب های 10، 100 و 1000 ساله در برخی از ایستگاه های آب سنجی این حوضه بدست آمد. در انتها با توجه به مقادیر بدست آمده برای این شاخص، نقشه های خطوط هم تاثیر سیل خیزی ترسیم گردید.

یکی از مهمترین عوامل در طراحی سازه های هیدرولیکی رودخانه ها و مدیریت منابع آب، دبی حداکثر لحظه ای می باشد، لذا برآورد آن از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. یکی از روش های برآورد دبی حداکثر لحظه ای استفاده از توزیع های آماری می باشد که معمولاً از چندین روش برآورد می شوند. در پژوهش حاضر، داده های 10 ایستگاه هیدرومتری در حوزه آبخیز کارون شمالی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و سیلاب با دوره بازگشت های (2 و 5 و 10 و 20 و 50 و 100 و 200 و 500 و 1000) با استفاده از توزیع های آماری مختلف با روش های برآورد گشتاور خطی و حداکثر درستنمایی محاسبه گردیدند. آزمون های نکویی برازش مورد استفاده در تحقیق نیز شامل آزمون کلموگروف – اسمیرنوف و آزمون کی دو می باشند. نتایج بدست آمده نشان داد که در ایستگاه هایی که تعداد سال های آماری کم باشد، روش گشتاور خطی بهتر از روش حداکثر درستنمایی می باشد و همچنین کارایی توزیع 3 پارامتری نیز بهتر است. بعنوان نتیجه گیری می توان این طور بیان نمود که حساسیت توزیع های 3 پارامتری به تعداد سال آماری و روش برآورد پارامتر از بقیه توزیع ها بیشتر بوده و در ایستگاه هایی که تعداد سال آماری کم است بهتر است از روش گشتاور خطی استفاده گردد. و در ایستگاه هایی که دارای تعداد سال آماری زیاد و بدون بازسازی می باشند، کارایی روش حداکثر درستنمایی و گشتاور خطی با یکدیگر مقایسه گردیده و چنانچه نتایج نزدیک به هم باشد، به دلیل کارایی بالاتر روش حداکثر درستنمایی از آن روش استفاده گردد.

در کشورهای مختلف جهان روشهای تجربی و ریاضی متعددی جهت ارزیابی و برآورد شدت فرسایش خاک و تولید رسوب مورد استفاده قرار می گیرد از میان این روشها می توان به روش,mpsiac که بیشترین عوامل موثر را در محاسبه فرسایش خاک و تولید رسوب در نظر می گیرد اشاره نمود. در الگوی کمی سازی mpsiac شاخص های فضای متغییرهای ورودی به محدوده های با مرز مشخص تقسیم بندی شده است. بنابراین تابع شاخصmpsiac نسبت به متغییرها ی ورودی پیوسته نبوده و ممکن است با تغییر پارامترهای ورودی در فضای این محدودههای صریح ، شاخص نهایی خروجی سیستم نیز دچار نا پیوستگی شود. عدم قطعیت موجود در شناخت و به تبع آن تصمیم گیری در مورد میزان فرسایش پذیری یک عدم قطعیت مبهم و به عبارتی دیگر فازی است. نظریه مجموعه های فازی، ابزاری مناسب برای مطالعه و نمایش این پیوستگی می باشد. و در مطالعه فرسایش پذیری حوضه آبخیز رودخانه کیار به کار برده شد و در ضمن نتایج حاصله با نتایج بدست آمده از روش سنتی mpsiac مقایسه شده است. که نتایج نشانگر دقت بالاتر روش فازی در برآورد رسوب در این حوضه می باشد.