چکیده مدیریت صحیح یک حوزه آبخیز مشروط بر شناخت عوامل موثّر و بررسی رفتار آن ها در شرایط متفاوت می باشد. متغیّرهای تندی و جهت شیب نقش مهمّی در کنترل پاسخ های هیدرولوژیکی حوزه آبخیز دارند. تحقیق حاضر با هدف بررسی نقش تندی و جهت شیب بر ویژگی های روان آب و رسوب در حوزه آبخیز جنگلی کجور واقع در جنوب شرقی شهرستان نوشهر طراحی شد. آزمایش های مورد نظر با استفاده از یک باران ساز پمپی با شدّت تقریبی 2 میلی متر بر دقیقه در دو تیمار شیب کم تر و مساوی 25 درصد و بیش تر از 25 درصد و جهت های شرقی و غربی انجام شد. فلوم مورد استفاده دارای ابعاد 30×30 سانتی متر بود. آزمایش ها طی مهر 1387 تا اردیبهشت 1388 در سه تکرار و محل های ثابت انجام گردید. خصوصیّات فیزیکی خاک شامل درصد شن، سیلت، رس، وزن مخصوص ظاهری، رطوبت پیشین خاک و ماده آلی در هر ماه اندازه گیری شد. بررسی اثر تیمارهای تندی و جهت شیب با استفاده از طرح های فاکتوریل و مربّع لاتین، تغییرات زمانی با استفاده از آزمون تجزیه مرکّب نرم افزار 17 spss و روند تغییرات روان آب با استفاده از نمودارهای تغییر حجم روان آب در فواصل زمانی مساوی صورت گرفت. نتایج نشان داد که تأثیر شیب بر حجم روان آب، شدّت متوسّط نفوذ و رسوب در سطح پنج درصد معنی دار بوده به نحوی که حجم روان آب روی شیب تندتر، کم تر از شیب کندتر بوده است. هم چنین جهت روی آستانه شروع روان آب اثر معنی دار در سطح پنج درصد داشته به نحوی که آستانه شروع روان آب در دامنه غربی بالاتر از دامنه شرقی بوده است. هم چنین اثر شیب در برخی از ماه ها و اثر جهت در ماه های دیگر روی رسوب در سطح پنج درصد معنی دار بوده است و در حالت کلّی با افزایش شیب، رسوب تولیدی کم و در دامنه شرقی مقدار آن بیش تر بود. در مجموع نتایج به دست آمده مشخّصا دلالت بر نقش متفاوت تندی و جهت شیب بر ویژگی های روان آب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشته است.

برآورد میزان رسوب و اعمال مدیریت مناسب در یک حوزه آبخیز نیازمند شناخت کامل عوامل تأثیر گذار بر آن است، از آنجا که پدیده ی فرسایش و رسوب گذاری یکی از پیچیده ترین فرآیند-های طبیعی بوده و عوامل زیادی در آن دخیل می باشد، برای درک و شناخت دقیق این پدیده امروزه مدل ها به عنوان مهّم ترین ابزار در بررسی ها مّدنظر قرار می گیرند. از جمله مدل های مورد استفاده در تخمین رسوبات خروجی حوزه های آبخیز می توان به مدل های دینامیک که بر اساس روابط رگرسیونی بین رسوب و برخی عوامل موثر وابسته به زمان مانند دبی و رسوب روزانه اشاره نمود. به هر تقدیر مدل سازی دینامیک علیرغم اهمیت زیاد، مورد توجه مدیران و کارشناسان منابع حوزه های آبخیر نبوده است. از این رو تحقیق حاضر با هدف مدل سازی دینامیک تغییرات روزانه رسوب حوزه آبخیز کجور، با استفاده از آمار دبی و رسوب روزانه طی سال های 1386 تا 1389 انجام شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در 65 درصد معادلات انتخابی، دبی روزانه موثر ترین عامل تولید رسوب در منطقه بوده است. هم چنین معادلات نشان دادند که با تقسیم بندی ماهانه و فصلی وقایع روابط برتری با ضریب تبیین و خطای تخمین به ترتیب بیش تر و کم تر از 85/0 و 10 درصد نسبت به استفاده کلیه داده ها در مدل سازی به دست آمد. در کل رسوب روزانه در این حوزه آبخیز حداکثر از رسوب و دبی به ترتیب نه و چهار روز پیشین تاثیر پذیرفته است. واژه های کلیدی: تولید رسوب ، حوزه آبخیز جنگلی کجور، دبی روزانه، مدل دینامیک روان آب و رسوب،

فرسایش خاک یکی از تهدیدهای جدی در مدیریت رضایت بخش منابع طبیعی در جهان امروزی محسوب می شود. حال آن که کمّی سازی نوع، مقدار و اهمیت آن کم تر مورد توجه قرار گرفته است. بر همین اساس، تحقیق حاضر جهت تعیین سهم انواع مهم فرسایش شامل سطحی، شیاری و آبکندی در تولید رسوب با استفاه از انگشت نگاری ترکیبی در حوزه ی آبخیز ایده لو در استان زنجان طرح ریزی شد. بدین منظور مبادرت به تعیین مشارکت نسبی فرسایش های مذکور و نیز تشکیلات زمین شناسی از طریق کاربرد 16 خصوصیت ژئوشیمیایی و آلی خاک مناطق منبع و رسوبات ته نشست یافته در محل خروجی حوزه ی آبخیز گردید. نتایج حاصل از مدل چندمتغیره ی ترکیبی روش انگشت نگاری با مبانگین خطای نسبی 16 و ضریب کارایی 83 درصد نشان داد که فرسایش های سطحی، شیاری و آبکندی به ترتیب 56، 44 و صفر درصد در تولید رسوب حوزه ی آبخیز نقش داشته اند. نتایج حاصل از روش منشایابی رسوب با نتایج مشاهدات حاصل از کاربرد روش تهیه ی نقشه ی سیمای فرسایش و اندازه گیری مستقیم انواع فرسایش مطابقت نسبی داشت

چکیده فرسایش آبکندی به دلیل قابلیت شکل گیری آن در اغلب شرایط اقلیمی، توسعه سریع، تخریب اراضی و حجم بالای رسوب تولید شده از اهمیت قابل توجهی در میان انواع فرسایش آبی برخوردار است. از این رو شناخت فرآیند و بررسی روندهای دوره ای و تکاملی فرسایش آبکندی، برای مدیریت صحیح منابع آب و خاک ضروری است. از طرفی بررسی رفتار هیدرولوژیکی فرسایش آبکندی و ارتباط متقابل آن با تخلیه رطوبت خاک یکی از موضوعات مهمی است که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بر این اساس تحقیق حاضر با هدف بررسی چگونگی توزیع رطوبت در قسمت های مختلف آبکند و همچنین تغییرات زمانی و مکانی آن انجام شده است. برای این منظور درصد رطوبت وزنی اعماق 10، 20، 30، 50، 70 و 100 سانتی متری سه مقطع بالایی، میانی و انتهایی سه آبکند در سه رگبار مختلف با استفاده از روش وزنی به دست آمد. سپس با مقایسه آماری و تجزیه و تحلیل درصد وزنی رطوبت در بخش های مختلف آبکندها توزیع رطوبت در این بخش ها و هم چنین تغییرات زمانی و مکانی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که اعماق سطحی کم تر از 30 سانتی متر، بیش تر از سایر اعماق تحت تأثیر شرایط محیطی و خصوصیات بارش بوده اند. همچنین مقطع بالایی بیشترین تأثیرپذیری از شرایط محیطی و خصوصیات بارش را داشته و مقطع میانی کمترین تأثیر از شرایط محیطی را پذیرفته است. به نحوی که بیشترین و کمترین مقدار رطوبت خاک به ترتیب با میانگین 58/10 و 40/9 درصد در مقطع میانی و پایین مشاهده شد. نقاط واقع در کف و حواشی آبکند با میانگین 78/11 و 76/8 درصد نیز به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار رطوبت خاک را به خود اختصاص داده اند. همچنین تغییرپذیری زمانی محتوی رطوبت خاک در نقاط مطالعاتی آبکند طی سه رگبار اتفاق افتاده با مقادیر متوسط 43/8 تا 40/13 درصد مورد تائید قرار گرفت.

مطالعه نفوذ به عنوان یکی از اجزا اصلی چرخه آب در تعیین ویژگی های روان آب حاصل از بارندگی به منظور پیش بینی، پیش گیری و مدیریت سیلاب، فرسایش خاک و انتقال آلاینده ها در حوزه آبخیز از اهمیت بسیاری برخوردار است. این در حالی است که تاکنون دستورالعملی برای انتخاب مدل نفوذپذیری مناسب به منظور تحلیل تاثیر مقادیر نفوذپذیری خاک های مختلف بر روی هیدروگراف در سطح حوزه آبخیز تا کنون ارائه نشده است. لذا تحقیق حاضر با هدف ارزیابی و مقایسه مدل های مختلف نفوذ بر اساس ویژگی های بارش به منظور شبیه سازی هیدروگراف سیل و تعیین مدل مناسب در مقیاس حوزه آبخیز انجام شد. برای همین منظور ابتدا مقدار نفوذپذیری در واحدهای کاری با استفاده از دستگاه باران ساز اندازه گیری و پارامتر های سه مدل نفوذپذیری هورتون، گرین امپ و سرویس حفاظت خاک امریکا تعیین شد. سپس با به کار گیری نرم افزار hec-hms ساختار حوزه آبخیز طراحی و بر مبنای پارامترهای سه مدل مورد بررسی مقدار تغییرات نفوذ در طی رخداد بارش برای هر معادله نفوذ محاسبه و هیدروگراف مصنوعی هر یک از معادلات در هر یک از واحدهای کاری تعیین و با استفاده از روش روندیابی ماسکینگام، هیدروگراف مصنوعی برای 28 واقعه بارش رواناب متناظر در خروجی آبخیز ساخته شد. از این بین 20 واقعه برای مرحله واسنجی و 8 واقعه برای مرحله صحت سنجی مورد استفاده قرار گرفت. در انتها مولفه-های اصلی هیدروگراف های مشاهداتی و برآوردی شامل زمان تا اوج، ارتفاع رواناب، دبی اوج و عرض های متناظر با استفاده آماره های خطای نسبی، ضریب تبیین، اختلاف نسبت به خط بهینه، میانگین مجذور مربعات خطا و ضریب ناش ساتکلیف مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل نفوذپذیری سرویس حفاظت خاک امریکا با میانگین مجذور مربعات خطا 61/0 مترمکعب در ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 53/0 برآورد مناسب تری از هیدروگراف سیل نسبت به مدل هورتون با میانگین مجذور مربعات خطا 1/1 متر مکعب بر ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 54/0 و مدل نفوذپذیری گرین امپ با میانگین مجذور مربعات خطا 35/1 متر مکعب در ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 29/0 در مرحله صحت سنجی دارد.

میزان مواد حمل شده از سطوح دامنه یا آبراهه از عوامل مهم در ارزیابی سلامت یک حوزه ی آبخیز است که لزوم توجه به هر منبع تولید رسوب را مشخص می نماید،حال آن که توجه به میزان مشارکت منابع مذکور کم تر مورد توجه قرار گرفته است. به این منظور و برای درک بهتر از رفتار رسوبی، تعداد 24 نمونه رسوب معلق، بستر و کانال با فاصله زمانی تقریبی 15 روزه و به مدت یک سال از رودخانه ی کجور واقع در حوزه ی آبخیز جنگلی آموزشی و پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس برداشت و تعیین غلظت و دانه بندی لیزری رسوبات معلق انجام شد. در ادامه غلظت رسوبات بستر و دانه بندی رسوبات کانال رودخانه نیز تعیین شده و تفکیک رسوب خروجی به رسوبات بستر، معلق حوضه ای و معلق آبراهه ای با سه روش قطر آستانه 63 میکرون، روش اینشتین و حد قطر حداقل مواد بستر آبراهه صورت گرفت. نتایج به دست آمده ضمن تأیید برتری محسوس بار حوضه ای در مقایسه با آبراهه ای و بستر با مقادیر نسبی به ترتیب 96/8، 2/65 و 0/55 درصد بر عدم اختلاف معنی دار روش های مورد استفاده (0/916=p) در تعیین رسوب معلق حوضه ای دلالت داشت. میزان تولید بار حوضه ای در فصول پاییز، بهار، تابستان و زمستان به ترتیب روند کاهشی داشت، حال آن که میزان تولید بار معلق آبراهه ای در فصول پاییز، بهار، زمستان و تابستان به ترتیب دارای روند کاهشی بود. هم چنین نسبت بار معلق آبراهه ای به حوضه ای در فصل های زمستان، پاییز، بهار و تابستان به ترتیب 13/78، 11/02، 2/70 و 0/91 درصد بوده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که تأثیر دبی بر انواع بار رسوبی یکسان نبوده (r از 0/243- تا 0/535) و بار بستر و بار معلق حوضه ای به ترتیب تاثیرپذیری بیش تری از دبی داشتند (به ترتیب 0/520=r و r از 0/464 تا 0/535)، اما رسوبات معلق آبراهه ای تاثیر چندانی از دبی نپذیرفتند (r از 0/243- تا 0/277). نتایج هم چنین تأیید نمود که بارندگی و فعالیت های انسانی به صورت برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه از دیگر عوامل تاثیرگذار بر ترکیب بارهای رسوبی رودخانه ی مورد مطالعه بوده اند.

جهت دامنه نقش مهمی در مهار پاسخ های مختلف هیدرولوژیک حوزه آبخیز و خصوصاً در شرایط متنوع مدیریتی دارد. با وجود این بررسی جامع تاثیر جهت دامنه بر مولفه های مختلف هیدرولوژیک و در شرایط اجرایی اقدامات آبخیزداری کم تر مورد توجه قرار گرفته است. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر جهت های مختلف دامنه بر تولید روان آب سطحی، هدررفت خاک و عناصر غذایی به صورت مقایسه ای در دو آبخیز نمونه (حفاظت شده) و شاهد (حفاظت نشده) در حوزه آبخیز کاخک گناباد برنامه ریزی شد. بدین منظور پژوهش حاضر در پلات هایی با ابعاد استاندارد 1/22× 8/1 متر در هر یک از آبخیزهای نمونه و شاهد، در سه دامنه شرقی، غربی و شمالی و با سه تکرار و در مقیاس رگبارهای طبیعی اتفاق افتاده از سال 1390 تا اوایل سال 1393 و هم چنین شبیه سازی دو رگبار در انتهای دوره مذکور صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که در آبخیزهای نمونه و شاهد، هدررفت خاک، غلظت نیتروژن ذره ای، غلظت پتاسیم ذره ای و غلظت رسوب دارای اختلاف معنی دار (05/0p<) بوده، اما حجم رواناب، غلظت فسفر ذره ای، غلظت فسفر محلول و غلظت پتاسیم محلول اختلاف معنی داری نداشته است (05/0p>). هم چنین مقادیر هدررفت خاک، غلظت نیتروژن ذره ای، غلظت پتاسیم ذره ای و غلظت رسوب در آبخیز شاهد نسبت به نمونه به ترتیب 9/7، 3/1، 63/0 و 8/1 برابر بیش تر بودند. در خصوص جهت های مختلف دامنه نتایج نشان داد که غلظت رسوب در جهت شمالی و غلظت پتاسیم ذره ای در جهت شرقی نسبت به جهت های دیگر دارای اختلاف معنی دار (05/0p<) بودند. براساس نتایج به دست آمده، اختلاف معنی داری بین حجم رواناب، هدررفت خاک، غلظت نیتروژن ذره ای، غلظت فسفر ذره ای، غلظت فسفر محلول و غلظت پتاسیم محلول در جهت های مختلف وجود نداشت (05/0p>). مقادیر کل هدررفت عناصر غذایی برای نیتروژن ذره ای، فسفر ذره ای، فسفر محلول، پتاسیم ذره ای و پتاسیم محلول در آبخیز شاهد نیز نسبت به آبخیز نمونه به ترتیب 3/3، 5/3، 06/1، 4/1 و 79/1 برابر بیش تر بودند. ضمناً سهم رواناب نسبت به رسوب در انتقال عناصر غذایی فسفر و پتاسیم به ترتیب در آبخیز شاهد 15/7 و 18/2 برابر و در آبخیز نمونه 6/23 و 76/1 برابر بوده است.