یکی از منابع تاثیرگذار روی کیفیت آب رودخانه ها، رسوبات معلق موجود در آن است. آگاهی از میزان حمل این رسوبات از یک سو و نیز تعیین دبی موثری که در این مدت بیشترین میزان رسوب را حمل نموده است، هم از لحاظ کیفیت آب و هم طراحی سازه های کنترل سیل و رسوبگیر در خور توجه می باشد. در این تحقیق، دبی موثر برای 5 رودخانه واقع در استان گلستان در یک دوره آماری 20 ساله تعیین شد..برای محاسبه این دبی، ابتدا منحنی سنجه رسوب داده ها تهیه و این منحنی در منحنی تابع چگالی دبی جریان روزانه ضرب شد تا تابع چگالی حمل رسوب بدست آید که مقدار حداکثر آن به عنوان دبی موثر محاسبه گردید. برای تعیین دوره بازگشت دبی موثر نیز از دبی های حداکثر لحظه ای موجود استفاده شد. نتایج نشان داد که در رودخانه های مورد مطالعه، میزان دبی موثر مقادیر خ0.33 تا 141 متر مکعب برثانیه و دوره بازگشت آن نیز از کمتر از 1 تا 25 سال بوده است. همچنین، نتایج این تحقیق نشان داد که درصد فراوانی وقوع دبی موثر حمل رسوبات معلق در رودخانه های فوق بین 0.013 تا 3.6 درصد از سال متغیر بوده است. علاوه بر این، مشخص شد که از بین 20 پارامتر هیدرولوژیکی مربوط به رودخانه و خصوصیات فیزیوگرافی حوضه بالادست آن، شیب طولی رودخانه و رسوب ویژه دبی موثر بیشترین همبستگی را با دبی موثر داشته اند. نتایج همچنین نشان داد که دبی مقطع پر در ایستگاهها اختلاف زیادی با همدیگر داشته بطوریکه مقدار آن از بیش از 5 تا بیش از 90 متر مکعب بر ثانیه و دوره بازگشت آن نیز از 1.36 تا 92 سال تغییر می نماید. در هیچ یک از ایستگاهها دبی مقطع پر از لحاظ بزرگی و دوره بازگشت معادل دبی موثر نبوده است بطوریکه در برخی از ایستگاه ها دبی موثر و در برخی دیگر دبی مقطع پر بزرگتر بوده است.

ارزیابی پروژه های آبخیزداری به منظور بررسی اثرات آنها و تصمیم گیری صحیح در اجرای بهینه این گونه طرحها ضروری می باشد. از سال 1381 تا 1383 در آبخیز چهل چای استان گلستان (با مساحت 257 کیلومترمربع) 63 سازه گابیونی و 4 سازه سنگی ملات دار در دو زیرحوضه چمانی و قلعه قافه احداث شده اند. در این تحقیق برای ارزیابی تاثیر سازه های اصلاحی بر ویژگیهای هیدرولوژیکی در قبل و بعد از احداث سازه ها از مدل hec-hms استفاده شد و تاثیر سازه های اصلاحی بر خصوصیات آبراهه با استفاده از عملیات میدانی مشخص گردید. طی عملیات میدانی پارامترهای شیب، ضریب زبری و پروفیل عرضی در محل هایی از آبراهه که سازه ها احداث شده اند و محل هایی که سازه احداث نشده اند برداشت شد. برای تعیین تاثیر سازه ها بر پروفیل عرضی آبراهه تعداد 7 پروفیل در پشت سازه و 7 پروفیل دیگر در همان آبراهه در محلی که سازه ای احداث نشده برداشت گردید. مقایسه پارامترهای هیدرولوژیکی جریان در زمان قبل و بعد از احداث سازه های اصلاحی با استفاده از آزمون ناپارامتریک ویلکوکسن، صورت پذیرفت. مدل هیدرولوژیکی hec-hms، با 7 رویداد سیل مشاهداتی واسنجی و با 4 رویداد سیل اعتباریابی شد. تلفات اولیه با روش شماره منحنی، محاسبه جریان سطحی با روش هیدروگراف scs و روندیابی در بازه های رودخانه با روش ماسکینگام کانج، انجام شد. برای واسنجی سه پارامتر تلفات اولیه، cn و زمان تاخیر در نظر گرفته شد. معیارهای دبی اوج، زمان تا اوج و حجم سیلاب برای ارزیابی تاثیر هیدرولوژیک تعیین شد. مقادیر شاخص کارایی ضریب ناش-ساتکلیف به ترتیب در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی برابر 9/0 و 62/0 ضریب همبستگی مدل به ترتیب در این دو مرحله نیز برابر 89/0 و 84/0 می باشد. از کل سازه های احداثی 25 درصد سازهها سالم مانده، در 23 درصد سازه ها توری گابیون پاره شده و بیش از 50 درصد سازه ها بطور کامل یا از اطراف تخریب شده اند. تفاوت در ضریب زبری، شیب در دو وضعیت وجود و عدم وجود سازه با استفاده از آزمون آماری t جفتی معنی دار شد. تفاوت پارامترهای سطح مقطع، حداکثر عمق مقطع و نسبت عرض به عمق متوسط در پشت سازه و محلی از مقطع بدون سازه تفاوت چشمگیری با هم دارند. نتایج حاصل از مقایسه هیدروگراف های شبیه سازی شده و مشاهداتی بیانگر این موضوع است که مدل بخوبی می تواند در شبیه سازی ویژگیهای هیدرولوژیکی در حوضه مورد مطالعه بکار رود. براساس آزمون آماری انجام شده دبی پیک در قبل و بعد از اقدامات سازه ای در سطح 05/0 تفاوت معنی داری وجود دارد، ولی در پارامتر حجم سیل تفاوت معنی داری وجود ندارد. این مطالعه نشان داد که اقدامات سازه ای در کاهش دبی پیک سیل در حوضه آبخیز چهل چای اثرات خوبی دارند.

زمین لغزش یکی از خطرات طبیعی است که همه ساله خسارات جانی و مالی گسترده ای را به همراه دارد. لذا شناسایی مناطق حساس به زمین لغزش و اولویت بندی آنها جهت ارائه برنامه مدیریت خسارت، در مقیاس آبخیز حائز اهمیت است. در این تحقیق کارآیی 3 مدل آماری: دومتغیره تراکم سطحی وزنی ahp (مدل نیمه کمی)، رگرسیون چندمتغیره گام به گام و رگرسیون چندمتغیره لجستیک (مدل های کمی) در حوضه آبخیز چهل چای مورد مقایسه قرار گرفت تا براساس نقشه خطر زمین لغزش مدل برتر، نقشه خسارت و برنامه مدیریتی مناسب ارائه گردد. بدین منظور ابتدا نقشه پراکنش زمین لغزش های منطقه با تفسیر استریوسکپی عکس های هوایی و بازدیدهای میدانی تهیه گردید و با توجه به دید کارشناسی و مرور منابع 9 عامل کلیدی و موثر شامل ارتفاع، شیب، جهت، سنگ شناسی، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده، کاربری اراضی و میزان بارش انتخاب گردید. همچنین پتانسیل خطر زمین لغزش با استفاده از سه مدل تهیه گردید. تفاوت بین کلاس های خطر مدل ها با آزمون کای اسکوئر، میزان توافق نقشه های خطر با شاخص کاپا و ارزیابی صحت مدل ها با شاخص جمع کیفیت (qs) مقایسه گردید. نقشه خسارت با ترکیب نقشه های شدت خطر، فراوانی عناصر و درجه آسیب پذیری عناصر براساس معادله ریسک تهیه شد. عدد مدیریت با 4 معیار وزنی مساحت، تیپ، شدت خطر و خسارت محاسبه شد و برنامه مدیریت زمین لغزش نیز در 2 سناریوی حالت عادی و بحرانی و در قالب 5 استراتژی مدیریتی: بدون برنامه مدیریتی، سازش با خسارت جزئی، سازش بدون تحمل خسارت، اجتناب از خطر و اقدامات کنترلی ارائه گردید. نتایج نشان داد که در همه مدل ها تفاوت فراوانیدر سطح احتمال 1 درصد معنی دار بوده و تفکیک بالایی بین کلاس های خطر انجام شده است و همچنین شاخص کاپا بین صفر تا 2/0 متغیر بوده که نماینده تطابق ناچیز بین آنها است. مدل آماری دومتغیره وزنی ahp با qs برابر با 622/3 به عنوان مدل برتر برای حوضه انتخاب گردید. 75/7 درصد از سطح حوضه مورد تحقیق در کلاس خسارت زیاد (iv) و 37/5 درصد در کلاس خسارت خیلی زیاد (v) قرار دارد. 22 درصد از حوضه در کلاس خسارت زیاد وخیلی زیاد خسارت ریالی واقع شد. در سناریوهای حالت عادی و بحرانی به ترتیب 67/6 و 8/11 درصد از سطح این حوضه آبخیز نیازمند برنامه مدیریتی اقدامات کنترلی، 13/24 و 03/25 درصد در محدوده اعمال برنامه مدیریتی اجتناب از خطر، 82/25 و 43/18 درصد در برنامه سازش بدون تحمل خسارت، 31/6 و 33 درصد در برنامه سازش با تحمل خسارت جزئی و 37 و 57/12 درصد در گزینه بدون برنامه قرار دارد. در 2 سناریو مدیریتی مقدار تفاوت فراوانی برنامه ها در سطح احتمال 1 درصد معنی دار است و تفکیک مناسبی بین کلاس های برنامه مدیریت زمین لغزش وجود دارد. شاخص کاپا بین نقشه های برنامه مدیریت دو سناریو حدود 64/0 است. کمترین کاپا مربوط به کلاس 3 برنامه مدیریت با 18/0 می باشد.

تغییرات کاربری زمین یکی از مهم‏ترین معضلات جهانی است. این فرآیند اثرات زیادی را بر محیط زیست بر جای می‏گذارد. از اثرات مهم‏ حاصل از تغییرات کاربری زمین می‏توان به تغییر شرایط هیدرولوژیکی اشاره نمود. مدل‏سازی مکانی تغییرات کاربری زمین، فنی برای درک فرآیندهای تغییر کاربری زمین از نظر محل و مقدار تغییر است. رهیافت‏های گوناگونی برای مدل‏سازی تغییرات کاربری زمین توسعه یافته اند و از میان آن‏ها رگرسیون لجستیک و geomod در مطالعات بسیاری استفاده شده‏اند. در این مطالعه از این دو رهیافت برای مدل‏سازی تغییرات کاربری زمین در منطقه گرگان در دوره زمانی 1988-2025 استفاده گردید. سپس، اثرات تغییر کاربری زمین بر آب‏های سطحی با استفاده از مدل l-thia ارزیابی شد. به این منظور، تصاویر ماهواره‏ای سال‏های 1988، 1998 و 2007 جهت تهیه نقشه‏های کاربری زمین مورد استفاده قرار گرفتند. صحت نقشه‏‏ها با روش ماتریس خطا ارزیابی شد و سپس این نقشه‏ها جهت آشکارسازی تغییرات کاربری زمین در دو دوره زمانی 1988-1998 و 1998-2007 استفاده گردیدند. نتایج، کاهش «اراضی جنگلی»، کاهش و افزایش «اراضی مرتعی و کشاورزی» و افزایش «کاربری شهری» را در کل دوره زمانی مورد نظر نشان داد. در مرحله بعد، برای مدل‏سازی تغییرات کاربری زمین، متغیرهای مستقل استخراج شدند. نتایج اجرای مدل‏ها، توانایی بالای هر دو مدل را در منطقه نشان داد. همچنین، برای پیش‏بینی شرایط آینده اراضی در سال‏های 2016 و 2025 از این دو روش مدل‏سازی استفاده گردید. نتایج آشکار ساخت که اراضی منطقه در آینده با رشد «کاربری شهری»، کاهش «اراضی جنگلی» و روندهای کاهشی و افزایشی «اراضی مرتعی و کشاورزی» همراه خواهند بود. مقایسه نتایج مدل‏ها با استفاده از معیار کاپا نشان از اجرای موفقیت‏آمیز هر دو مدل‏ برای مدل‏سازی تغییرات کاربری زمین را دارد، اما تواناییgeomod در این منطقه اندکی بیش‏تر از مدل رگرسیون لجستیک بوده است. جهت ارزیابی اثرات حاصل از تغییرات کاربری زمین بر منابع آب سطحی از مدلl-thia برای دوره زمانی 1988-2025 استفاده شد. نتایج حاصل از اجرای این مدل بیانگر افزایش عمق و حجم رواناب در این دوره است. نتایج این تحقیق، نیاز به اجرای برنامه‏های صحیح برای کنترل تغییرات کاربری زمین جهت حفظ تعادل اکولوژیک منطقه را نشان می‏دهد. بنابراین، برنامه‏ریزی دقیق کاربری اراضی در منطقه می‏تواند موجب کاهش اثرات حاصل از تغییر کاربری زمین در آینده گردد.

مدیریت جامع حوضه های آبخیز از اقدامات مهم در حفظ و بهره برداری مناسب از منابع یک آبخیز می باشد. گستردگی و تنوع آبخیز ها نیاز به استفاده از مدل های شبیه سازی دارد. از جمله مدل های مورد استفاده در شبیه سازی و ارزیابی آبخیزهای پیچیده مدل swat است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی کارایی این مدل در برآورد فرسایش و رسوب حوضه چهل چای مینودشت واقع در استان گلستان و تعیین مناطق بحرانی فرسایش و رسوب در این حوضه می باشد. علاوه بر آن توانایی مدل در تحلیل اثرات سناریو های مدیریتی به منظور حفاظت آب و خاک و کاهش فرسایش و رسوب نیز بررسی گردید. برای دستیابی به این اهداف داده های دما و بارش روزانه 3 ایستگاه لزوره، نراب و دوزین از سال 2001-2009 و لایه های رقومی، مدل رقومی ارتفاع و کاربری اراضی و خاک به عنوان ورودی های مدل مورد استفاده قرار گرفت. واسنجی خودکار برای سال های 2001-2005 و اعتبارسنجی برای سال های 2006-2009 به کمک الگوریتم sufi2 انجام شد. از بین پارامترهای مورد بررسی، 19 پارامتر طی واسنجی مدل و آنالیز حساسیت مطلق و نسبی در دامنه های تعیین شده توسط مدل، تغییر داده شد. معیار های ناش ساتکلیف، ضریب تبیین و شیب خط رگرسیون، انحراف مدل و معیار جمعی به عنوان معیار های ارزیابی کارایی مدل مورد استفاده قرار گرفت. معیار ناش ساتکلیف در دوره واسنجی برای دبی متوسط روزانه 5/0 و برای غلظت رسوب روزانه 71/0 بدست آمد. این معیار در دوره اعتبارسنجی برای دبی برابر 4/0 و برای رسوب برابر 92/0 برآورد شد. نتایج فرسایش و رسوب مدل پس از واسنجی در سطح واحد های پاسخ هیدرولوژیک و زیرحوضه و کانال اصلی هر زیرحوضه بررسی شد. زراعت دیم و شیب بالای 30 درصد به عنوان عوامل اصلی فرسایش شناخته شدند. مدل واسنجی شده در بررسی اثرات مدیریت مورد استفاده قرار گرفت. 5 اقدام مدیریتی (تراسبندی، اگروفارستری، باغکاری، علوفه کاری، جنگلکاری) با توجه به شرایط حوضه در نظر گرفته شد که در 32 ترکیب مختلف در اختیار مدل قرار گرفت. 5 معیار دبی متوسط روزانه، رسوب متوسط وزنی حوضه و فرسایش متوسط وزنی همراه با هزینه و درآمد ناخالص هر سناریو پس از استانداردسازی به روش فاصله ای در اولویت بندی سناریو ها به روش دلفی استفاده شد. نتیجه این بررسی نشان داد که سناریو 32 شامل کلیه اقدامات مدیریتی در همه معیارها بجز هزینه در اولویت اول قرار گرفت و سناریو 24 که فاقد فعالیت جنگل کاری و تراس بندی است در اولویت بندی با تأکید بر هزینه در اولویت اول قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل swat از قابلیت مناسب برای شناسائی مناطق بحرانی برخوردار است و امکان ارائه سناریوهای مختلف و بررسی اثرات آن در عملکرد کل حوضه فراهم می باشد. کلمات کلیدی: فرسایش و رسوب، مدل swat، حفاظت آب و خاک

با توجه به اهمیت تغییرات مکانی و زمانی رسوب معلق در عملیات اصلاح و مدیریت رودخانه و کمبود این تحقیقات در رودخانه های کشور، این تحقیق، در حوزه آبخیز گرگانرود انجام گرفت تا از نحوه تغییرات زمانی و مکانی رسوب معلق و نحوه تأثیر سدهای احداث شده در طول این رود اطلاعاتی حاصل آید. برای انجام این تحقیق 3 روش مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا برای خطی کردن رابطه بین دبی جریان و رسوب معلق که با منحنی سنجه رسوب بررسی می شود از داده ها لگاریتم گرفته شد و سپس مدل رگرسیون خطی بر داده ها برازش داده شد. در روش اول که در دامنه دبی مشترک بین ایستگاه ها انجام گرفت، با آزمون رگرسیونی مقایسه شیب ها، ایستگاه ها از نظر شیب معادله سنجه رسوب خطی شده با یکدیگر مقایسه گردیدند. در ایستگاه هایی با شیب خط یکسان از مقادیر عرض از مبدأ معادله هر ایستگاه برای مقایسه بار رسوبی استفاده شد و در ایستگاه هایی با شیب خط متفاوت با تقسیم دامنه دبی ها به طبقات کوچکتر پس از انجام آزمون واریانس و قرار دادن طبقات در دامنه های دبی کم، متوسط و زیاد، از آزمون دانکن برای بررسی عملکرد و دسته بندی ایستگاه ها استفاده گردید. در روش دوم مقایسه بار رسوبی در دبی های متفاوت و در 3 طبقه دبی های کم، متوسط و زیاد با استفاده از آزمون کوواریانس تعمیم یافته انجام شد و در ادامه آزمون دانکن انجام گرفت. در روش سوم مدل پیشرفته سری زمانی تابع انتقال برای پیش بینی دبی رسوب معلق و بررسی تغییرات زمانی آن مورد استفاده قرار گرفت. این مدل با در نظر گرفتن بعد زمان مهمترین مشکل رابطه رایج منحنی سنجه رسوب را به مقدار چشمگیری بهبود می بخشد. این مدل علاوه بر بررسی گام زمانی که بیشترین رابطه بین دبی رسوب و جریان وجود دارد با درنظر گرفتن مقادیر دبی جریان در گذشته وحال و مقادیر رسوب در گذشته، مقدار رسوب معلق در آینده را پیش بینی می کند. نتایج آشکار ساخت در آزمون رگرسیونی مقایسه شیب ها ایستگاه گنبد، قزاقلی و سد وشمگیر همچنین ایستگاه بصیرآباد با حاجی قوشان و ایستگاه آق قلا با تمر شیب یکسانی دارند. نتایج هر دو روش در برخی جزییات دارای اختلاف بودند ولی به صورت کلی نتایج نشان داد که ایستگاه سد دارای کمترین بار رسوب معلق است. همچنین تغییرات مکانی مقدار بار رسوب معلق از سمت تمر به سمت بصیرآباد افزایش می یابد. در روش سوم نتایج حاصل از اعتبار سنجی مدل نشان از برازش مناسب و موفقیت آمیز مدل تابع انتقال در تمام ایستگاه ها داشت. این مدل نشان داد که بیشترین رابطه این دو متغیر در گام زمانی صفر است و برای پیش بینی رسوب حداقل باید به مقادیر دبی و رسوب یک دوره قبل بازگشت.

فرسایش خاک یکی از مسائل زیست محیطی جدی در کشور ایران است که با توجه به نرخ بالای آن، باید تلاش های زیادی برای کاهش خطرات آن صورت گیرد و لازمه این کار وجود داده های کمّی می باشد تا بتوان مناطق بحرانی را تشخیص داده و مدیریت نمود. با توجه به زمان بر و پرهزینه بودن روش های سنتی، برای انجام یک تحقیق اصولی و فراگیر استفاده از تکنیک ها و فناوری های نوین سنجش از دور و gis امری ضروری می باشد. همچنین عدم وجود و یا کمبود آمار و اطلاعات در زمینه فرسایش خاک در بسیاری از حوضه های آبخیز کشور، استفاده از روش های تجربی مناسب برای برآورد فرسایش خاک را گریز ناپذیر می نماید. در تحقیق حاضر، ارزیابی توزیع مکانی خطر فرسایش خاک در قالب مدل usle با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوضه آبخیز کچیک با تعیین 6 فاکتور مدل صورت گرفت. در این بررسی، محاسبه فاکتور فرسایندگی با استفاده از داده های بارندگی ثبت شده در ایستگاه باران سنجی کچیک، تخمین مقادیر فرسایش پذیری، پس از نمونه برداری جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، با استفاده از درونیابی به روش کریجینگ، تعیین مقادیر فاکتور پوشش گیاهی با استفاده از نمایه گیاهیndvi و فاکتور توپوگرافیک نیز با استفاده از مدل رقومی ارتفاع صورت گرفت. به علت عدم انجام عملیات حفاظتی در سطح حوضه، فاکتور عملیات حفاظتی برابر یک می باشد. نتایج نشان داد که مقادیر فرسایش در سطح حوضه بین 01/0 تا 404 با میانگین 58/12 تن در هکتار در سال متغیر است. مطابق نقشه تهیه شده، کلاس های فرسایش بسیار کم و بینهایت شدید، به ترتیب بیشترین (81/56) و کمترین (07/0) درصد از سطح حوضه را در بر می گیرند. همچنین با استفاده از دستورالعمل میدانی روش aced(ارزیابی خسارت فعلی فرسایش خاک) میزان فرسایش خاک در نقاط تصادفی تعیین شده در سطح حوضه اندازه گیری شد. به منظور مقایسه مقادیر برآورد شده با استفاده از مدل usle و روش میدانی aced، از شاخص تطابق کاپا استفاده گردید. با توجه به شاخص کاپای 70 درصد و صحت کلی طبقه بندی 84 درصد، می توان اظهار داشت که تطابق نسبتاً خوبی بین مقادیر برآورد شده با استفاده از این دو روش وجود دارد.

تغییر کاربری سرزمین از مهم ترین فرآیندهای تغییر دهنده چهره زمین و هم چنین کشور ایران است. به علاوه، اثرات تجمعی و تأخیری به وجود آمده توسط این تغییرات، در مقیاس زمانی و مکانی کوچک قابل تشخیص نیست. این اثرات اغلب زمانی بروز می یابند که تغییرات رخ داده اند و بازگشت به نقطه آغازین امکان پذیر نیست. به همین جهت، مدل سازی این تغییرات و پیش بینی آن ها در آینده نقش مهمی در تشخیص به موقع اثرات، عوامل و فرآیندهای دخیل در تغییر دارد. در همین راستا، مطالعه حاضر به بررسی کاربری های حوضه آبخیز تجن، در استان مازندران و آشکارسازی تغییرات ایجاد شده در آن طی سال های 1986 تا 2007، می پردازد. به علاوه، با استفاده از رهیافتی بر پایه شبکه های عصبی مصنوعی و مدل مارکف، مدل سازی تغییرات کاربری سرزمین و پیش بینی تغییرات انجام می شود. در نهایت، با توجه به نتایج مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش سرزمین، اثرات سناریوهای متفاوت کاربری بر عمق و حجم روان آب تولید شده در حوضه با استفاده از مدل l-thia بررسی می گردد. نتایج بدست آمده از آشکارسازی تغییرات در این مطالعه، نشان دهنده کاهش خالص کاربری جنگلی، کاهش و افزایش کاربری مرتع/ کشاورزی، افزایش اراضی بایر/ بدون پوشش، آب ها و تالاب ها و کاربری شهری طی دوره مطالعاتی است. مدل سازی تغییر کاربری و پوشش سرزمین با استفاده از متغیرهای هدایت کننده بیوفیزیکی و اجتماعی اقتصادی انجام گرفت و تغییرات تا سال 2028 پیش بینی شد. نتایج نشان داد، با توسعه مناطق شهری و کاهش سطوح جنگل ها طی این 42 سال، 2/22 سانتی متر بر میانگین عمق روان آب و 19/94 متر مکعب بر میانگین حجم روان آب سالانه ی حوضه (در واحد پیکسل) افزوده شده است. نتایج این تحقیق نشانگر پتانسیل بالای استفاده هم زمان از شبکه های عصبی مصنوعی و مدل مارکف، به عنوان یک رهیافت جدید در مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش سرزمین است. همچنین، مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش سرزمین و بررسی اثرات آب شناختی آن اطلاعات ارزشمندی برای مدیریت آبخیز، کاربری سرزمین و مناطق شهری فراهم می نماید.

با دستیابی به مقدار کمی فرسایش و تولید رسوب در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف، امکان برنامه ریزی، مدیریت و گزینش رویکرد بهینه حفاظت خاک فراهم خواهد شد. در این راستا مدل های شبیه سازی ابزاری برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی رفتار حوزه همچنین اجرا و ارزیابی برنامه های مدیریتی آّبخیزها محسوب می شوند. در این تحقیق به ارزیابی کارایی مدل هیدرولوژیکی- توزیعیwetspa در شبیه سازی رواناب، فرسایش و انتقال رسوب در آبخیز طالقان پرداخته شده است. آبخیز طالقان با مساحت 809 کیلومترمربع، در دامنه جنوبی رشته کوه البرز و در بالادست سدهای طالقان و سفیدرود واقع شده است. نقشه های رقومی مدل ارتفاع رقومی، پوشش اراضی و بافت خاک (با اندازه سلولی 85 متر) و سری های زمانی پیوسته بارش، تبخیر و دمای هوا در گام زمانی روزانه 9 سال آماری (1381-1373) ورودی های اصلی مدل می باشند. داده های دبی جریان و غلظت رسوب معلق به صورت انتخابی برای واسنجی مدل مورد استفاه قرار می گیرد. واسنجی 13 پارامتر مدل با دو روش دستی (عمدتا) و اتوماتیک برای 5 سال ابتدای دوره آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره 4 ساله با لحاظ کردن دوره سه ماهه warm-up در آغاز هر دوره انجام شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه سازی دبی جریان را بر اساس معیار نش- ساتکلیف 76/82 درصد در دوره واسنجی و 79 درصد در دوره اعتبارسنجی نشان می دهد. بر اساس معیار تجمعی، نکویی برازش مدل و سطح عملکرد مدل در شبیه سازی رواناب در طبقه خیلی خوب قرار گرفت. در ادامه به منظور شبیه سازی فرسایش و انتقال رسوب با استفاده از 111 نمونه رسوب معلق واسنجی پارامترهای ماژول فرسایش صورت گرفت. نتایج، معیار نش- ساتکلیف 60 و 64 درصد را به ترتیب برای غلظت و تولید رسوب معلق نشان داد. با اعتبارسنجی مدل با وجود 15 نمونه رسوب معلق، معیار نش- ساتکلیف 4/52 و 69 درصد به ترتیب برای غلظت و انتقال رسوب معلق برآورد شد. نتایج ارزیابی مدلwetspa در آبخیز طالقان نشان می دهد مدل مولفه های هیدرولوژیکی از جمله رواناب، کنش خاک توسط قطرات باران و جریان سطحی، هدررفت خاک و ... را در مکان و زمان با دقت قابل قبول برآورد می کند. واژه های کلیدی: مدل هیدرولوژیکی- توزیعی، wetspa، فرسایش و انتقال رسوب، آبخیز طالقان، شبیه سازی

بدین منظور مدل swat، شاخص های wqi، ndvi، wlcai و wmpsi استفاده شد. وضعیت اقتصادی- اجتماعی با کمک تجزیه و تحلیل نتایج پرسشنامه های تکمیل شده و نیز تحلیل اطلاعات جمعیتی مشخص گردید. همچنین حد آستانه شاخص های بالا به تفکیک مشخص شدند. برای میزان فرسایش از فرمول ریاضی اسکیدمور، کیفیت آب با استفاده از استانداردهای حدمجاز و مطلوب آب آشامیدنی، برای وضعیت پوشش گیاهی از استاندارد حداقل اندازه متوسط لکه پوشش درختی ، برای وضعیت اقتصادی از شاخص خط فقر روستایی و در نهایت برای وضعیت اجتماعی از روند مهاجرت در طی سال های 1355 تا 1385 استفاده شد. با مقایسه اطلاعات وضعیت فعلی و آستانه ، مناطقی که از حد آستانه گذشته اند شناسایی شدند. نتایج نشان داد 5/20 درصد منطقه بالاتر از آستانه فرسایشی قرار دارند. شاخص کیفیت آب با استاندارد حد مطلوب در طبقه خوب قرار می گیرد. همچنین بررسی کیفیت آب در مقایسه با استاندارد حد مجاز نشان داد به جز هدایت الکتریکی سایر متغیرها در حد قابل قبولی می باشند. 15 درصد از منطقه پایین تر از حد آستانه اکولوژیکی قرار دارد. طبق پرسشنامه توزیع شده، متوسط درآمد سالانه خانوار روستاییان 11 تا 24 میلیون ریال می باشد که نشان دهنده زیر خط فقر بودن درآمد ساکنین آبخیز می باشد. مقایسه نسبت مهاجرت روستایی آبخیز چهل چای با آستانه نشان می دهد میزان مهاجرت در حد قابل قبولی نمی باشد. شناخت مناطق خطر و استفاده از رویکرد آمایش سرزمین خطرمدار در جایابی موثرتر فعالیت های مدیریتی نقش مهمی دارد لذا با در نظر گرفتن مناطق خطر، گستره اجرای پنج گزینه مدیریتی ممکن (تراس بندی، احداث باغ، اگروفارستری، علوفه کاری و جنگل کاری) به همراه قرق در این حوضه براساس قواعد خاص سناریوسازی مشخص شده و تمامی ترکیب های محتمل این فعالیت های مدیریتی در قالب 33 سناریو در نظر گرفته شد. تأثیر هر یک از سناریو ها بر شاخص های مختلف فیزیکی (فرسایش)، اکولوژیکی (تنوع زیستی)، اقتصادی (درآمد ناخالص و هزینه های استقرار) و اجتماعی (سطح پذیرش مردمی، مهاجرت و اشتغال زایی) مورد بررسی قرار گرفت و مناسب ترین سناریوها براساس هریک از شاخص ها مشخص شدند. نتایج تحلیل سناریوها نشان داد سناریوی 33 که شامل همه فعالیت ها می باشد جهت بهبود اکوسیستم، کاهش فرسایش، افزایش درآمد، کاهش مهاجرت و افزایش اشتغال زایی در اولویت قرار دارد. سند چشم انداز ارائه شده در این تحقیق می تواند منجر به طرح ریزی به نحوه موثرتر گردد.

برای سیاست گذاری و برنامه ریزی در امر حفاظت خاک و طراحی پروژه های اجرایی آگاهی از شدت و میزان فرسایش خاک و خسارت اقتصادی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی شدت خطر و خسارت اقتصادی و تعیین مناطق بحرانی فرسایش و تلفات n.p.k خاک (با 4 فرضیه) در حوضه آبخیز چهل چای با مساحتی حدود 25683 هکتار واقع در جنوب شهرستان مینودشت، شرق استان گلستان و شمال ایران است. در این تحقیق ابتدا با استفاده از نقشه ها و داده های موجود و بازدیدهای میدانی واحدهای کاری تفکیک شد و میزان پتانسیل فرسایش ویژه حوضه با استفاده از مدل epm، 3/12 تن در هکتار در سال برآورد گردید. سپس با تجزیه آزمایشگاهی 38 نمونه خاک از عمق 0 تا 30 سانتی متری، مقادیر n.p.k اندازه گیری و نقشه پراکنش تراکم فضایی آن ها به روش idw تهیه گردید. در ادامه با تلفیق نقشه شدت فرسایش با نقشه پراکنش عناصر n.p.k، میزان هدر رفت عناصر محاسبه شد و بر اساس میزان کود مصرفی برای جبران این عناصر به قیمت سال پایه، خسارت اقتصادی سالیانه در اراضی زراعی، مرتعی و جنگلی به ترتیب 181679، 54291 و 31296 ریال در هکتار و در زیر حوضه ch1 (چمانی) ، ch2 (قلعه قافه) و ch3 (تنگه) به ترتیب 1003712، 50778، 590556 هزار ریال و میزان خسارت اقتصادی کل حوضه 2145046 هزار ریال برآورد گردید. نقشه خسارت با ترکیب نقشه های شدت خطر، فراوانی عناصر در معرض خطر و درجه آسیب پذیری عناصر بر اساس معادله ریسک تهیه شد. بر این اساس در مورد عنصر پتاس 10/9 و 8/14درصد و در مورد عنصر ازت 9/8 و 4/7 درصد و در مورد عنصر فسفر 8/6 و 9/9 درصد از مساحت حوضه به ترتیب در کلاس خسارت زیاد و خیلی زیاد قرار گرفت. بر اساس نتایج تحقیق و آزمون آماری فرضیه های شدت خطر و خسارت اقتصادی فرسایش در کاربری ها و زیرحوضه ها، رابطه مستقیم شدت خطر و خسارت فرسایش در کاربری ها تأیید ولی رابطه مستقیم شدت خطر با خسارت فرسایش در زیر حوضه ها به دلیل اختلاف حاصلخیزی خاک در آن ها تأیید نگردید. به استناد نتایج، بیشترین مقدار فرسایش و خسارت اقتصادی در حوضه چهل چای مربوط به کاربری زراعی است که نشان می دهد یکی از مشکلات اساسی این حوضه گسترش بی رویه کاربری نامناسب زراعی در اراضی شیب دار می باشد.

فرسایش آبی یکی از مهمترین فرایندهای تخریب سرزمین به ویژه در مناطق نیمه خشک به شمار می آید. از میان انواع مختلف فرسایش آبی، فرسایش خندقی یکی از مهمترین رخدادهای موثر در نابودی خاک، تغییر منظر زمین و منابع آب و پسرفت اراضی است. با توجه به گسترش شدید فرسایش خندقی در حوزه آبخیز قوری چای واقع در شمال استان اردبیل(دشت مغان) و آسیب رساندن به اراضی کشاورزی و مرتعی مرغوب و همچنین اراضی مسکونی روستایی و تاسیسات جاده ای، نیاز ضروری جهت بررسی عوامل موثر در گسترش فرسایش خندقی و روند گسترش آن بیش از پیش ضروری به نظر می رسد. بنابراین در تحقیق حاضر برای شناخت مکانیسم شکل گیری خندق ها در حوزه آبخیز قوری چای اقدام به ارائه مدل رگرسیونی از طریق بررسی عوامل موثر زمین محیطی بر رخداد فرسایش خندقی گردیده است. بدین منظور ابتدا نقشه های پایه مربوط به حوزه شامل هیپسومتری، شیب، جهت شیب و کاربری اراضی تهیه گردیدند. سپس از طریق بازدیدهای میدانی تعداد 10 خندق به طور تصادفی جهت مطالعه مشخص و با ثبت موقعیت آنها به وسیلهgps ، اقدام به نقشه برداری و ثبت مورفومتری خندق های انتخابی در ابتدای مطالعه و پس از 7 واقعه بارشهای موثر گردید. جهت بررسی تاثیر خصوصیات فیزیکی حوزه، محدوده آبخیز بالادست هر خندق تعیین و پارامترهای فیزیکی مربوط به آن محاسبه شد. جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اقدام به نمونه برداری خاک در قسمت سر هر خندق در دو عمق متفاوت 30-0 و 60-30 سانتی متری شد. پس از تعیین و محاسبه عوامل زمین محیطی مربوط به حوزه بالادست خندق ها، مشخصات مورفومتری خندق و خصوصیات خاک در دو عمق متفاوت، از طریق تجزیه و تحلیل چند متغیره داده ها، مدل رگرسیونی مناسب برای توسعه طولی فرسایش خندقی به دست آمد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل حاکی از مشارکت عوامل مربوط به خصوصیات فیزیکی حوزه، خصوصیات مورفومتری خندق و ویژگی های خاک در شکل گیری و گسترش فرسایش خندقی در آبخیز قوری چای می باشد. با توجه به اینکه نقش خصوصیات آبخیز بالادست در گسترش طولی خندق نسبت به خصوصیات خاک و ویژگی های خندق بیشتر است، توصیه می شود در آبخیز قوری چای از مدل های مبتنی بر خصوصیات فیزیکی حوزه استفاده گردد.

این تحقیق به منظور ارزیابی و تعیین مکان های مناسب احداث سد زیرزمینی با هدف کنترل و ذخیره سازی رواناب سطحی و جریان زیرقشری در آبخیز بفره سبزوار به منظور تامین آب مورد نیاز کشاورزی و باغات منطقه صورت گرفت. این پژوهش بر پایه اسناد و منابع موجود، بازدیدها و پیمایش صحرایی، اندازه گیری نفوذپذیری، نمونه برداری از رسوبات بستر رودخانه و انجام آزمایش تخلخل انجام شد. جهت احداث سد زیرزمینی نیاز به بررسی شرایط و معیارهای موثر و مناسب می باشد. مهم ترین فاکتورهایی که در این تحقیق مدنظر قرار داشتند عبارتند از: هیدرولوژیکی، اقلیم، توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای، انتخاب دره مناسب، فاصله تا محل مصرف آب و فاصله از گسل ها می باشد. این معیارها توسط کارشناسان و متخصصان امتیازدهی گردید. سپس به کمک نرم افزار expertchoice 2000 وزن نسبی معیارها محاسبه شد و اهمیت و اولویت هر کدام در مکان یابی سد زیرزمینی مشخص گردید. برطبق نتایج این تحقیق پذیرش مردمی بیشترین وزن 0.214 را به خود اختصاص داد. وزن نسبی فاصله از گسل، رواناب و افزایش درآمد به ترتیب 0.185، 0.175 و 0.163 می باشد. بقیه معیارها با کمی اختلاف در رده های بعدی قرار می گیرند. در نهایت نقشه معیارها در محیط arcgis 9.3 با هم جمع شده و نقشه مکان یابی نهایی تهیه گردید. مخروط افکنه ها، کنگلومرا و قسمت هایی از بستر رودخانه که فرصت تجمع رسوبات درشت دانه را داشتند به عنوان بهترین نقاط به منظور احداث سد زیرزمینی انتخاب گردیدند. نتایج حاصل از مطالعات اقتصادی و اجتماعی سدهای زیرزمینی در آبخیز بفره سبزوار نشان داد 68 درصد سطح پذیرش بالا و 32 درصد سطح پذیرش متوسط برآورد گردید. همچنین با افزایش میزان آب موجود میزان تولیدات محصولات زراعی و باغی نیز افزایش داشته که منجر به افزایش 25 درصدی درآمد روستائیان می گردد.بر اساس نتایج حاصل از تعیین ابعاد سد زیرزمینی ارتفاع سد 17.60 متر و ضخامت آن 0.914 متر می باشد. همچنین بیشترین طول مخزن 300 متر و عرض متوسط آن 20 متر برآورد شد. میزان آب قابل ذخیره در مخزن سد زیرزمینی 34320 مترمکعب در سال است که با در نظر گرفتن پنج بار سیل به طور متوسط در سال حجم ذخیره تجمعی171600 متر مکعب خواهد بود. سدهای زیرزمینی نسبت به سدهای ذخیره سطحی مزایای زیادی دارند که عبارتند از: هزینه پایین، تبخیر کم، تکنولوژی آسان، آلودگی کم، با توجه به مزایای زیاد و معایب کم احداث سد زیرزمینی در مدیریت جامع آبخیز می تواند جایگزین روش های قدیمی، هزینه بر و وقت گیر شود.

در بسیاری از مناطق جهان به خصوص نواحی خشک و نیمه خشک مانند ایران، یکی از راه حل های مقابله با مشکل کم آبی در فصول کم باران و همچنین سیلاب های بزرگ و پر رسوب در فصول پرباران، احداث سدهای کوتاه خاکی می باشد. از این رو بایستی این سازه ها در مکان هایی احداث شوند که بهترین کارایی را از نظر حجم مخزن و کاهش دبی سیل و همچنین کنترل مقدار رسوبات ورودی به مخزن سدها داشته باشند. یکی از مهمترین معیارهای احداث سد، مکان یابی مناسب آن می باشد. در این زمینه تکنیک سنجش از دور می تواند اطلاعات مفیدی را با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالایی در اختیار ما قرار داده و ابزار مفیدی بخصوص در نواحی که اطلاعات کافی دردسترس نیست باشد(مانند اکثر کشورهای در حال توسعه). دراین پژوهش روشی برای تعیین مکان ساخت سدهای خاکی ارائه شده است. معیارهای انتخابی که در دو دسته کیفی و کمی تعریف شده اند، برپایه آنالیزهای منطقه ای بوده و از داده های ماهواره ای(تصویر، مدل رقومی ارتفاع)؛ هیدرولوژی و ژئومورفولوژی استفاده شده است. معیارهای کیفی به منظور شناسایی دره ها، بستر دره ها و سازند های سنگی بر پایه تفسیر های چشمی تصاویر ماهواره ای و نقشه های بزرگ مقیاس دردسترس مورد استفاده قرار می گیرند. معیارهای کمی برحسب شاخص های هیدرولوژی، ژئومورفولوژی و ضریب ترکیبی بیان می شوند، شاخص مورفولوژی(?)، بعنوان نرخ سود به هزینه (b/c) و برحسب حجم آبی که می تواند ذخیره شود در مقابل حجم بدنه سد، قابل محاسبه است. شاخص هیدرولوژی(p) مبتنی بر آنالیز حوزه های مشارکت کننده و الگوهای باران سنجی در منطقه بوده و در نهایت ضریب (?) که بصورت ترکیب جنبه های هیدرولوژی و مورفولوژی می باشد. در روش بکار برده شده در حوزه کال آجی استان گلستان، از 56 تنگه انتخاب شده در مرحله اول تنها 27 مکان توانستند از فیلتر معیارهای پیشنهادی عبور کنند و در نهایت مکان های باقیمانده براساس مقایسات جفتی و وزن دهی در نرم افزار epert choice اولویت بندی شدند. کلمات کلیدی: سد خاکی کوتاه، سنجش از دور، gis، اولویت بندی

فرسایش خندقی از جمله فرسایش آبی و تشدید شونده است که ظهور و گسترش آن موجب تغییرات بارز در منظر زمین، پسرفت اراضی و تخریب محیط زیست می شود. عوامل متنوع با میزان تأثیر متفاوت در ایجاد و گسترش اشکال گوناگون خندق ها از نقطه ای به نقطه دیگر نقش ایفا می کنند. به طور عمده این عوامل به دو گروه زمینی و اقلیمی تقسیم می شوند. گستره وسیعی از آبخیز کال شور که دارای اقلیم نیمه خشک است، تحت تأثیر خندق ها قرار دارد. با توجه به حاکم بودن ویژگی های عمومی نسبتاً یکنواخت در آبخیز کال شور و اهمیت تغییرات ویژگی های خاک در گسترش خندق ها در اراضی خشک و نیمه خشک، عامل خاک می تواند نقش مهمی در ایجاد و گسترش خندق های منطقه داشته باشد. تحقیق حاضر بر اساس روش میدانی و آزمایشگاهی و ایجاد روابط رگرسیونی بین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در دو عمق سطحی (0 تا 30 سانتی متر) و زیر سطحی (30 تا 100 سانتی متر) با ابعاد هندسی (طول، عرض و عمق)، حجم، تیپ و مقادیر نرخ پیشروی خندق ها انجام شده است. در نهایت مدل های رگرسیونی مناسب ارائه شده است. نتایج نشان داد که ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در دو عمق سطحی و زیر سطحی در سطوح مختلف معنی داری (90%، 95% و 99%) با ابعاد هندسی، حجم، تیپ و مقادیر نرخ پیشروی خندق ها، دارای رابطه معنادار است. مقادیر نرخ پیشروی در تیپ های گوناگون خندق مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین پیشروی طولی در تیپ خطی و بیشترین پیشروی عرضی در تیپ پنجه ای رخ داده است. از سویی کمترین پیشروی طولی در تیپ پنجه ای و کمترین پیشروی عرضی در تیپ پیازی و جبهه ای است. در ادامه نتایج نشان داد که با افزایش شیب محل تشکیل و شیب کف خندق نرخ پیشروی عرضی خندق ها افزایش می یابد. نتایج حاکی از اثر شیب محل تشکیل و شیب کف خندق بر ابعاد هندسی (طول و عمق) خندق دارد. همچنین تیپ های مختلف خندق در شیب های مختلف، تشکیل شده است. به گونه ای که تیپ جبهه ای در شیب های کم و اراضی مسطح و تیپ پنجه ای در شیب های زیاد و دامنه ی تپه ها تشکیل شده است.

فرسایش و رسوب زایی یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوضه های آبخیز کشور می باشد. به منظور اجرای برنامه های حفاظت، کنترل فرسایش خاک و کاهش رسوبدهی ضرورت دارد که حجم کل بار رسوبی در یک حوضه آبخیز برآورد گردد تا مدیران آبخیز را در انتخاب راهکارهای مناسب جهت کنترل فرسایش و حفظ منابع طبیعی یاری نماید. هدف این تحقیق بررسی تغییرات بار رسوب معلق در هفده حوضه آبخیز انتخابی از حوضه رودخانه های قره سو و گرگانرود استان گلستان و ارائه مدل منطقه-ای به کمک ترکیبی از متغیرهای مورفولوژی، اقلیمی، هیدرولوژی، کاربری اراضی و زمین شناسی در قالب روابط رگرسیونی چند متغیره می باشد تا از این طریق امکان تخمین مقادیر رسوب معلق حوضه های فاقد آمار فراهم گردد. برای بازسازی نواقص آماری سری های زمانی ایستگاه های منتخب، از روش همبستگی و برای برآورد رسوب معلق سالانه از روش منحنی سنجه رسوب (src) استفاده شد. وجود داده های پرت با آزمون گروبز و همگن بودن داده ها با آزمون رانز تست بررسی شد. داده ها جهت نرمال بودن با آزمون کلموگروف اسمیرنوف بررسی شدند سپس تحلیل روند سری داده ها با آزمون های پارامتریک و ناپارامتریک (بر حسب مورد) صورت گرفت پس از برازش بهترین توزیع آماری برای سری داده ها، بر اساس توزیع انتخاب شده مقادیر رسوب معلق در دوره بازگشت های مختلف محاسبه شد. آزمون استقلال داده ها (acf) جهت بررسی خود همبستگی داده ها به کار رفت. در این تحقیق 38 متغیر مورفوکلیماتیک و هیدرولوژیک در رابطه با رسوب معلق انتخاب شدند. به دلیل کثرت متغیرهای مستقل، با استفاده از روش تجزیه و تحلیل عاملی(pca)، متغیرهای اصلی تعیین و با انجام تجزیه تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی، گروه های همگن مشخص شدند. به منظور بررسی همگنی گروه های مشخص شده، روش گشتاور خطی مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل تعداد کم ایستگاه های موجود در هر خوشه امکان استفاده از معادلات رگرسیونی چند متغیره در هر خوشه فراهم نگردید. با توجه به نتایج خوشه بندی و آزمون همگنی منطقه ای می توان بیان داشت که داده های رسوب از دو مدل منطقه ای تبعیت می کنند. با توجه به معیارهای ارزیابی معادلات رگرسیونی، مدل های ارائه شده توانایی قابل قبولی در برآورد مقادیر رسوب معلق را دارا هستند و از آنجایی که روش بکار رفته در این تحقیق مبتنی بر داده های ثبت شده و روش های آماری مورد تایید منابع علمی مختلف می باشد، استفاده از نتایج این تحقیق می تواند در حوضه-های فاقد آمار مشابه استان گلستان مورد استفاده سازمان ها و بخش های اجرایی-تحقیقاتی ذیربط قرار گیرد.

فرسایش خاک و پدیده سیل خیزی از پدیده های مخرب حوضه های آبخیز می باشند. کنترل این پدیده های مخرب مستلزم شناخت عوامل موثر در ایجاد آن ها می باشد. از آن جایی که تغییر شیب، شدت بارش و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیر قابل توجهی بر میزان تولید رواناب و رسوب می گذارد، بررسی تغییرات رواناب تولیدی، آستانه شروع رواناب و تولید رسوب در شیب و شدت های بارش مختلف برای شناخت چگونگی کنترل فرسایش خاک و سیل خیزی امری ضروری است. این پژوهش به منظور بررسی نقش خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، شدت بارش و شیب دامنه بر واکنش هیدرولوژی و فرسایشی خاک در حوضه آبخیز کچیک در شرق استان گلستان با سازند غالب لسی صورت گرفته است. بدین منظور در دو کاربری زراعت و آیش سه طبقه شیب 0-12، 12-23 و بیشتر از 23درصد تعیین شد. سپس در هر کاربری و به طور کاملا تصادفی مبادرت به اندازه گیری میزان رواناب، رسوب و آستانه شروع رواناب در دو شدت مختلف و 6 تکرار به وسیله باران ساز با تداوم بارش 30 دقیقه گردید و همزمان نمونه برداری خاک نیز انجام شد. نتایج نشان داد که هیچ یک از متغیرهای رواناب، رسوب و آستانه شروع رواناب تفاوت معنی داری در شیب های مورد مطالعه ندارند. شدت بارش در هر دو کاربری رواناب های متفاوتی ایجاد کرده است. این تحقیق نشان داد که در کاربری زراعت بترتیب 5 و 7/6 برابر رواناب و رسوب بیشتری نسبت به کاربری آیش تولید شده است. طبق نتایج، خصوصیاتی از خاک که پایداری ساختمان خاک را تحت تاثیر قرار می دهند از عوامل اصلی موثر در واکنش هیدرولوژی و فرسایش خاک می باشند. همچنین درصد پوشش گیاهی عامل اصلی کنترل کننده فرسایش و رواناب در کاربری آیش بوده است. بنابراین تناوب زراعی شرایط سطحی خاک را بهبود می بخشد.

رشد روز افزون جمعیت همراه با رشد صنعتی دو مسئله مهم و تهدید کننده منابع در دنیای امروز بشرند که چنانچه مدیریت مناسب برای کاهش این تهدیدها وجود نداشته باشد، بحران کنونی نابودی و تخریب منابع، رو به فزونی خواهد گذاشت و آینده زندگی بر کره زمین را با مشکلات جدی روبرو خواهد نمود. یکی از راه های مدیریت مناسب در اداره سرزمین، استفاده از منابع در حد توان طبیعی آن است که توسعه پایدار با حداقل تخریب را به دنبال خواهد داشت. بررسی حاضر مشتمل بر ارزیابی اثرات منفی است که توسعه شهری، صنعتی و روستایی بدون توجه به توان طبیعی سرزمین برای این نوع توسعه به دنبال داشته است. در این تحقیق، به ارزیابی اثرات منفی محتمل در آینده پرداخته نشده است، بلکه از گذشته سرزمین (قسمتی از حوزه آبخیز گرگان رود در استان گلستان) به عنوان یک آزمایشگاه طبیعی استفاده شده و آنچه را که به صورت واقعی در این آزمایشگاه در طی سه دهه گذشته (2010-1984) اتفاق افتاده، به تصویر کشیده شده است. این تحقیق در سه مرحله انجام شده است: ارزیابی توان بوم شناختی منطقه مورد مطالعه برای توسعه شهری، صنعتی و روستایی با استفاده از روش ارزیابی چند معیاره، استخراج توسعه شهری، صنعتی و روستایی اتفاق افتاده در منطقه در طی سه دهه گذشته با استفاده از طبقه بندی تصاویر ماهواره ای سال های 1984 و 2010 و با روش طبقه بندی نظارت شده و تعیین میزان تناسب توسعه اتفاق افتاده با توان طبیعی سرزمین و در نهایت ارزیابی اثرات توسعه نامناسب بر توان طبیعی سرزمین بر شاخص های کیفیت (پارامترهای غلظت کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، کلر، سولفات، کربنات، اسیدیته، شوری، سختی و ذرات معلق جامد) و کمیت آب های زیرزمینی و سطحی، رواناب و فرسایش با استفاده از روش مدل سازی با شبکه های عصبی مصنوعی. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که در طول سه دهه گذشته به میزان 11/4849 هکتار توسعه شهری، صنعتی و روستایی در منطقه مورد مطالعه صورت پذیرفته است که از این مقدار 556/3188 هکتار (معادل 75/65 درصد) توسعه، نامنطبق با توان طبیعی سرزمین برای این نوع توسعه و مقدار 554/1660 هکتار (معادل 25/34 درصد) منطبق با توان طبیعی سرزمین برای توسعه بوده است. در بخش ارزیابی اثرات، به منظور تعیین اثرات منفی توسعه نامنطبق با توان طبیعی، این نوع توسعه از نقشه کاربری اراضی حذف و به جای آن به همین میزان توسعه منطبق با توان طبیعی سرزمین اضافه گردید و با این نقشه کاربری اراضی ساختگی کارمدل سازی با شبکه های عصبی مصنوعی انجام شد. نتایج حاکی از اثرات منفی توسعه نامناسب بر کیفیت، کمیت آب های سطحی و زیرزمینی، فرسایش و رسوب بود به گونه ای که توسعه نامناسب با توان طبیعی سرزمین سبب کاهش کیفیت و کمیت آب های سطحی و زیرزمینی و افزایش سیلاب و فرسایش در منطقه گردیده است. این تأثیرات منفی درصورتی که در زمان ایجاد توسعه به توان طبیعی سرزمین برای این نوع توسعه توجه گردیده بود، مطمئناً به حداقل ممکن کاهش می یافت.

چکیده آب همیشه به عنوان یکی از عوامل مهم توسعه یک منطقه به شمار میرود. ایران به دلیل کم بودن ریزش های جوی و نامناسب بودن پراکنش زمانی و مکانی آن و با توجه به اینکه جز مناطق خشک و نیمه خشک، و دارای منابع آبی کمی می باشد. استحصال آب باران در نزدیکی محل بارش می تواند آب مورد نیاز هر مجموعه را بدون اتکا به سیستم های متمرکز آب رسانی همان مجموعه و اطراف آن تامین نمود. در این تحقیق، ارزیابی پتانسیل جمع آوری آب های سطحی در آبخیز آق امام واقع در شرق استان گلستان با مساحت 8730 هکتار، بعنوان یک منطقه نیمه خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. تکنیک جمع آوری آب های سطحی حوضه علاوه بر کاهش خسارت سیل ، سبب بهره برداری بهینه از منابع آبی موجود در آبخیز آق امام می باشد. با وجود نیمه خشک بودن و وجود باران های سیل آسا و همچنین وجود برخی سیستم های جمع آوری آب باران مثل پشت بام و بند خاکی در این حوضه، ارزیابی جمع آوری آب های سطحی در این حوضه ضروری می باشد. هدف از انجام این تحقیق، ایجاد چارچوبی جهت مکان یابی عرصه های دارای توان استحصال آب است. به منظور مکان یابی مناطق مناسب برای جمع آوری آب باران ابتدا منطقه مورد مطالعه به دو منطقه توسعه یافته و توسعه نیافته تقسیم شده است. برای محاسبه میزان تولید رواناب در هر زیر حوضه از روش شماره منحنی استفاده گردید. در مرحله بعد اولویت بندی مناطق دارای پتانسیل جمع آوری آب های سطحی در هر زیرحوضه صورت گرفت. جهت ارزیابی اقتصادی از روش منفعت به هزینه استفاده شده است. بطور کلی نتایج نشان داد زیرحوضه هایی از نظر اقتصادی دارای شرایط مناسب تری برای استحصال آب هستند، که از نظر آب قابل جمع آوری دارای مقادیر بیشتر بوده و هزینه استقرار کمتری داشته باشند.

ارزیابی پـروژه‏های آبخیزداری به‏منظور بررسی اثرات آن‎ها و همچنین تصمیم‏گیری صحیح در اجرای بهینه پروژه‏های آبخیزداری ضروری می‏باشد. این تحقیق با هدف ارزیابی تأثیر بندهای خاکی احداث شده بر کنترل سیل و رسوب در آبخیز قویجق انجام شده است. آبخیز قویجق با مساحت 2/17125 هکـتار در شمال استان گلستان قرار دارد. در آبخیز قویجق 14 مورد بند خاکی از سال 1386 تا1390، به منـظور کنترل سیل و رسوب احداث شده است. بدین منظور، جهت شبیه‏سازی فرآیند بارش- رواناب از مدل hec-hms استفاده گردید. هیدروگراف شبیه‏سازی جریان در یک دوره آماری 3 ساله (88-1385) استفاده گردید. برای فرآیند بارش- رواناب در زیرحوزه‏ها از روش scs، روندیابی رودخانه از روش ماسکینگام کانج و در بندهای خاکی از روش elevation-area استفاده شد. میزان فرسایش و رسوب آبخیز قویجق با استفاده از دو مدل mpsiac و epm برآورد گردید و به منظور تعیین دقت دو مدل مذکور در برآورد فرسایش و رسوب با رسوب سالانه آبخیز مورد مقایسه قرار گرفت. مقدار رسوب برآورد شده از مدل epmبا مقدار رسوب سالانه آبخیز تقریباً برابر بوده، بنابراین برای بررسی اثر بندهای خاکی در رسوبدهی آبخیز از مدل epm استفاده شد. جهت مقایسه عوامل هیدرولوژی و رسوبدهی آبخیز، برای شرایط قبل و بعد از احداث بندهای خاکی در منطقه مورد مطالعه با آزمون کای‏اسکوئر مورد بررسی قرار گرفت. کاهش دبی اوج، حجم سیل و رسوبدهی آبخیز در قبل و بعد از احداث بند در سطح اطمینان 99 درصد معنی‏دار می‏باشند. بندهای خاکی باعث کاهش 65/19 درصد دبی اوج و 37/23 درصد حجم سیل در دوره بازگشت‏های مختلف و همچنین باعث کاهش 97/9 درصد رسوبدهی آبخیز شده است. بنابراین احداث بندهای خاکی اثر مثبتی بر کنترل سیل و رسوب در آبخیز قویجق دارند. واژه‏های کلیدی: بندهای خاکی، mpsiac، epm، hec-hms، آبخیز قویجق.

زمین لغزش یکی از خطرات طبیعی است که همه ساله خسارات جانی و مالی فراوانی در مناطق کوهستانی، پرباران و زلزله خیز به همراه دارد. در این تحقیق با استفاده از مدل پهنه بندی رگرسیون چند متغیره گام به گام و همچنین با توجه به آزمایشات از نمونه های برداشته شده از مناطق لغزش یافته و مناطق شاهد که فاقد زمین لغزش های کم عمق می باشند، اقدام به بررسی این نوع از زمین لغزش ها شده است. در پهنه بندی 10 عامل شامل ارتفاع، شیب، جهت، بارش، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل، سازند، بافت خاک و کاربری اراضی مورد استفاده قرار گرفتند. که در نهایت مدل پهنه بندی با حذف عوامل بافت خاک، سازند، شیب و جهت بدست آمد. و پهنه بندی با 6عامل باقی مانده انجام شد. بر اساس نتایج حاصل از پهنه بندی، عامل فاصله از آبراهه بیشترین تاثیر و عامل ارتفاع کمترین اثر را در وقوع زمین لغزش های کم عمق زیر حوضه داشته است. که با افزایش فاصله از رودخانه احتمال وقوع خطر لغزش کاهش می یابد. در قسمت دوم کار، با تحلیل آزمایشات خاکشناسی این نتایج حاصل شد که با افزایش عمق، درصد رطوبت اشباع و حدود آتربرگ افزایش می یابند. و همچنین، فشردگی خاک با افزایش عمق، و حضور آب به عنوان یک لایه نفوذ ناپذیر عمل کرده و لایه های رویی را به لغزش در می آورد. همچنین میزان ماده آلی در مناطق لغزش یافته و شاهد گویای این است که کاهش ماده آلی خاک افزایش لغزش را به همراه دارد. زیرا از تخلخل خاک کم کرده و شرایط لغزش را به وجود می آورد. که با کاشت درخت و حفظ کاربری جنگل در این زیر حوضه تا حدودی از این پدیده می توان جلوگیری کرد.

فرسایش و رسوبگذاری مسئله ایست که امروزه در ایران و جهان مشکلات زیادی را به دنبال دارد. از جمله این مشکلات پر شدن مخازن سدها در اثر رسوباتی که توسط رودخانه ها حمل می شوند و همچنین آلودگی منابع آبی در اثر انتقال مواد شیمیایی توسط رسوبات می باشد. برای مقابله با این مشکل تاکنون روش های زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. منشأیابی رسوب یکی از روش هایی است که استفاده می شود. در روش های رایج، با استفاده از ترکیب مناسب خصوصیات جداکننده، سهم منابع در تولید رسوب تعیین می شود. این تحقیق در آبخیز تول بنه به مساحت 91/3278 هکتار در جنوب شهرستان گرگان انجام گرفته است. نقشه واحد کاری منطقه مورد مطالعه از تلفیق دو نقشه واحدهای سنگ شناسی و کاربری اراضی بدست آمد. بعد از انجام اصلاحات بر روی نقشه واحدکاری اولیه، نقشه واحدکاری نهایی با پنج واحدکاری حاصل شد. نمونه برداری در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله اول، اقدام به نمونه برداری از صفر تا پنج سانتیمتری از خاک سطحی واحدهای کاری به روش سیستماتیک- تصادفی شد. همچنین از خاک دیواره آبراهه در مقاطعی از رودخانه اصلی نمونه برداری شد. مرحله دوم، نمونه برداری از رسوب معلق خروجی از حوزه آبخیز بود. این مرحله در دو بخش شامل نمونه برداری از رسوب معلق به دام افتاده در پشت بندها و رسوب معلق موجود در آب رودخانه اصلی انجام گرفت. در مراحل آزمایشگاهی این تحقیق، خصوصیات رسوب شناسی و xrf مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های رسوب شناسی شامل: بافت خاک، ضرایب مورفومتری، آزمایش حدود آتربرگ و پایداری خاکدانه-ها می باشد. در نهایت از این آزمایش ها 11 شاخص مورد بررسی قرار گرفت. 17 نوع از ترکیب عناصر از نتایج آزمایش xrf در نظر گرفته شد. به منظور تعیین ردیاب رسوب معلق از آزمون های آماری خوشه بندی، تحلیل عاملی و تابع تشخیص استفاده گردید. از بین شاخص های رسوب شناسی درصد سیلت، درصد شن، میانگین قطر ذرات و شاخص جورشدگی و همچنین از میان ترکیبات عناصر آزمایش xrf k2o، cao، sio2، rb2o و نسب تیتانیوم به زرکانیوم به عنوان ردیاب با اولویت بالا تعیین شدند. به منظور تعیین سهم واحدهای کاری از رسوب معلق از مدل چند متغیره ترکیبی استفاده شد. نتایج آزمایش xrf و شاخص های رسوب-شناسی حاکی از آن است که دیواره آبراهه شماره پنج به ترتیب با متوسط 4/20 و 07/43 درصد از سهم رسوب معلق، بیشترین نقش را تولید رسوب معلق حوضه دارد. همچنین نتایج تلفیق شاخص های رسوب شناسی و xrf نشان داد که دیواره آبراهه شماره پنج با متوسط 22/40 درصد از رسوب معلق، بیشترین سهم را در تولید رسوب معلق دارد. قرار گرفتن مقطع آبراهه شماره پنج بر روی سازند زمین شناسی شمشک و پتانسیل بالای فرسایش آبی در این سازند، آنرا به عنوان حساس ترین سازند زمین شناسی از نظر تولید رسوب معلق در بین سازندهای خوش ییلاق، شمشک و آهک لار قرار داده است. همچنین با توجه به هم راستا بودن سه مقطع نمونه برداری بر روی آبراهه اصلی، این آبراهه با متوسط 59/19 درصد رسوب، منبع اصلی تولید رسوب معلق در آبخیز تول بنه است. همخوانی خوب نتایج با مشاهده های صحرایی نشان می دهد که روش منشأیابی مورد استفاده در این تحقیق روش ارزشمندی برای تعیین سهم منابع تولید رسوب معلق در آبخیزها می باشد.

آبخیز زیارت با مساحت 81/95 کیلومترمربع در استان گلستان واقع شده است. نقشه های رقومی شامل مدل ارتفاع رقومی، پوشش اراضی و بافت خاک (با اندازه سلولی 30 متر) و سری های زمانی پیوسته بارش، تبخیر و دمای هوا در گام زمانی ساعتی 4 سال آماری (1390-1386) ورودی های اصلی مدل wetspa می باشند. داده های دبی جریان و رسوب معلق برای واسنجی مدل مورد استفاده قرار می گیرد. واسنجی 13 پارامتر با دو روش دستی و خودکار برای 3 سال ابتدای دوره آماری و اعتبارسنجی مدل برای دوره 1ساله انجام شد. نتایج ارزیابی مدل، صحت شبیه سازی دبی جریان را براساس معیار نش- ساتکلیف 02/67 درصد در دوره واسنجی و 81/74 در صد در دوره اعتبار سنجی نشان می دهد. براساس معیار تجمعی نکویی، برازش مدل و سطح عملکرد مدل در شبیه سازی رواناب در طبقه خیلی خوب قرار گرفت. در ادامه به منظور شبیه سازی فرسایش و انتقال رسوب با استفاده از50 نمونه رسوب معلق مشاهداتی واسنجی پارامترهای ماژول فرسایش صورت گرفت. ارزیابی شبیه سازی فرسایش براساس معیار نش-ساتکلیف برای غلظت رسوب معلق و انتقال رسوب به ترتیب 08/63 و 22/72 درصد می باشد. با اعتبارسنجی مدل با وجود14 نمونه رسوب معلق، معیار نش- ساتکلیف 61/51 و 78/41 درصد به ترتیب برای غلظت رسوب معلق و انتقال رسوب معلق برآورد شد. سپس سناریوهای تغییر کاربری اراضی و توسعه مناطق مسکونی در محیط gis تهیه شد وبه عنوان ورودی به مدل واسنجی شده وارد شدند. سپس با مقایسه مولفه های فرسایش و انتقال رسوب نتایج نشان می دهد که با افزایش وسعت مناطق مسکونی مقدار غلظت رسوب معلق از23/0گرم بر لیتر در سال در سناریو وضعیت فعلی به 27/2 گرم بر لیتر در سال در سناریو چهارم رسید و مقدار انتقال رسوب معلق از 253 گرم بر ثانیه در سال در وضعیت فعلی به 1143 گرم بر ثانیه در سال در سناریو چهارم رسید.

مخازن سدها نقش بسیار مهمی در سامانه های منابع ?ب دارند. با توجه به تغییرات مکانی و زمانی رسوب معلق در عملیات اصلاح و مدیریت رودخانه، این تحقیق، جهت برآورد بار رسوب معلق با استفاده از سه روش آماری: رگرسیون خطی، رگرسیون غیرخطی، شبکه عصبی و تابع انتقال و همچنین بررسی تغییرات مکانی آن، در پنج ایستگاه هیدرومتری و رسوب سنجی حوزه آبخیز گاماسیاب، انجام گرفت. در ابتدا برای خطی کردن رابطه بین دبی جریان و رسوب معلق با استفاده از منحنی سنجه رسوب، از داده ها لگاریتم گرفته شد، سپس مدل رگرسیون خطی بر داده ها برازش شد. پس از انجام آنالیز رگرسیون خطی، آنالیز رگرسیون غیر خطی نیز بر روی سری داده های دبی جریان و بار رسوب معلق انجام شد. دومین مدل جهت برآورد رسوب معلق ، در این مطالعه مدل شبکه عصبی بود. از آنجا که در دو روش مذکور، زمان ثبت داده های دبی جریان و بار رسوب در نظر گرفته نمی شود، در این مطالعه جهت بررسی تغییرات زمانی بار رسوب معلق از منحنی های پشتیبان زمانی منحنی سنجه رسوب و مدل تابع انتقال استفاده شد. منحنی های پشتیبان زمانی منحنی سنجه رسوب، چگونگی رفتار زمانی منحنی های سنجه رسوب را ارزیابی می کنند. اما مدل تابع انتقال نه تنها برای بررسی تغییرات زمانی رسوب معلق، بلکه جهت پیش بینی بار رسوب معلق نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت نتایج حاصل از اعتبار سنجی مدل ها، نشان داد که مدل تابع انتقال با مجموع مربعات خطای 00003/0، 42/5، 24/3، 44/5 و 92/5 به ترتیب در ایستگاه های سنگ سوراخ، جعفرآباد، وسج، بیهان و مرویل، در مقایسه با سایر مدل های به کار رفته در این مطالعه از عملکرد بالاتری برخوردار است. همچنین نتایج حاصل از بررسی تغییرات میزان بار رسوب معلق بین ایستگاه های مورد مطالعه در این مطالعه، نشان داد که حداقل و حداکثر میزان بار رسوب به ترتیب در ایستگاه های سنگ سوراخ و وسج وجود دارد و بیشتر تغییرات میزان بار رسوب معلق بین ایستگاه های مذکور، در دبی های پائین رخ داده است.

با وقوع انقلاب صنعتی و افزایش جمعیت، نیاز و تمایل افراد برای استفاده از محیط¬های طبیعی و فعالیت¬های تفرجی رو به فزونی گذاشته است. هر چند پیاده¬روی یکی از محبوب¬ترین فعالیت¬های تفرجی گردشگران در طبیعت محسوب می¬شود اما اثراتی را از طریق لگدکوبی بر روی مسیر¬های پیاده¬روی بر جای می¬گذارند. روش¬های متعددی برای بررسی اثرات لگدکوبی گردشگران بر مسیر¬های پیاده¬روی وجود دارد. در این مطالعه اثرات لگدکوبی گردشگران بر ویژگی¬های کیفت خاک شامل بافت خاک، ساختمان خاک، چگالی ظاهری و حقیقی خاک، فشردگی، تخلخل، واکنش خاک، هدایت الکتریکی، مواد آلی و تنفس میکروبی در سه مسیر پیاده¬روی سفید چشمه حوزه آبخیز زیارت با تراکم متفاوت گردشگر (کم، متوسط و زیاد) و مکانی بدون عبور گردشگر به عنوان شاهد مورد بررسی قرار گرفت. در هر مسیر پیاده¬روی 20 نقطه کاملا تصادفی انتخاب و نمونه¬برداری از خاک مسیر¬ها انجام شد و پارامتر¬های کیفی مذکور اندازه¬گیری گردید. نتایج حاصل از کار آزمایشگاهی با تحلیل واریانس یک طرفه (anova) و آزمون دانکن جهت برآورد معنی¬داری تغییرات پارامتر¬ها در مسیر¬های مورد مطالعه با نرم افزار spss.16 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.نتایج نشان داد ویژگی¬های کیفیت خاک در مسیر¬های مورد مطالعه فقط متاثر از شدت لگدکوبی نیست و عامل توپوگرافی نیز خصوصیات کیفیت خاک را کنترل می¬کند. عواملی همچون ارتفاع، شیب و جهت در مسیر¬های مورد مطالعه متفاوتند که این تفاوت به ویژه بر خصوصیات شیمیایی خاک (وکنش خاک و هدایت الکتریکی خاک) و نیز پارامتر چگالی حقیقی خاک (پارامتر فیزیکی خاک) تاثیر گذاشته است. نتایج این تحقیق می¬تواند جهت مدیریت و ایجاد فرصت¬های گردشگری در مسیر¬های پیاده¬روی و محیط¬های طبیعی مطلوب گردشگران در راستای حفظ خاک و جنبه¬های زیبایی شناختی طبیعت در بخش مدیریت منابع انسانی مفید باشد.

آبخیز سالم در بردارنده وضعیت مناسب پوشش گیاهی جهت حمایت از فرآیندهای پویای هیدرولوژی و ژئومورفولوژی در محدوده تغییرات طبیعی آن¬ها است. پیوستگی و اندازه مناسب اکوسیستم¬ها و زیستگاه های جانوری و گیاهی و همچنین کیفیت مناسب آب از دیگر خصوصیات آن بوده است. به همین منظور تعیین شاخص¬هایی که به عنوان یک راهنمای مهم در شناسایی سلامت آبخیزها با درجه اطمینان قابل قبول باشد امری ضروری است. در این تحقیق شاخص¬های مختلفی مورد ارزیابی قرار گرفته و یک درک و بینش کلی از روابط علت و معلولی بین تنش¬های زیست محیطی ارائه شده است که با توجه به شرایط خاص و اهداف تعیین شده در هر آبخیز می¬توان از آن¬ها استفاده نمود. با بررسی¬های انجام شده در منابع علمی و همچنین مطالعات آبخیزداری انجام شده در تعدادی از آبخیزهای استان گلستان این حقیقت آشکار شد که با توجه به اهمیت سلامت آبخیز توجه چندانی به آن نشده و هیچ تعریفی از آبخیز سالم ارائه نشده است. به منظور ارزیابی سلامت آبخیز در این استان تعدادی از آبخیزهای گرگانرود و قره¬سو انتخاب گردید. سپس با استفاده از رویکرد تصمیم گیری چند معیاره، شاخص¬هایی انتخاب شد. تجزیه و تحلیل این شاخص¬ها راهکاری جدید برای اولویت بندی آبخیزها بوده و می¬تواند در مدیریت آبخیزها به کار گرفته شود. به منظور محاسبه شاخص¬های منتخب از داده¬های موجود استفاده گردید. به دلیل اینکه شاخص¬های مورد استفاده در این تحقیق دارای ماهیت یکسان نبودند با استفاده از روش فاصله¬ای در مقیاس صفر تا یک یکسان شدند. برای تعیین مقادیر وزن معیارها هفت حالت در نظر گرفته شده است، بدین ترتیب که در حالت اول به کلیه معیارها وزن یکسانی داده شده است. در سایر حالت ها، وزن دهی به صورتی در نظر گرفته شده که برتری وزن معیار مورد تاکید لحاظ گردد. بعبارت دیگر وزن ها به شیوه ای تنظیم شده اند که موازنه نتایج اولویت بندی آبخیزها هر بار با تاکید بر معیار معین صورت گیرد. در نهایت با روش ahp، که توسط کارشناسان انجام گرفت، معیارها وزن¬دهی شدند. پس از تعیین وزن شاخص¬ها در حالت¬های مختلف در مرحله بعد هر یک از مقادیر استاندارد شده در وزن متناظر با آن در هر هفت حالت ضرب شده و مجموع نمرات همه معیارها در تمام حالت¬ها محاسبه ¬گردید که در نهایت عدد حاصل¬جمع، اساس تعیین آبخیز برتر به منظور اولویت-های اجرایی بود.

سازه های آبخیزداری از جمله پروژه های پرهزینه ای هستند که با اهداف کاهش وقوع سیلاب و کاهش فرسایش و رسوب در حوزه های آبخیز احداث می گردند. از آنجایی که ایجاد هرگونه سازه در بستر مسیل ها و اقدامات بیولوژیکی می تواند در تغییر رفتار سیل موثر باشد، این تحقیق با هدف بررسی اقدامات سازه ای و غیرسازه ای اجرا شده بر کاهش وقوع سیلاب در حوزه آبخیز سد بوستان صورت گرفت. بدین منظور از سیستم مدل سازی حوزه آبخیز (wms) برای مقایسه دوره قبل و بعد از اجرای اقدامات استفاده گردید. اقدامات مورد نظر در این مطالعه بین سال های 1379 تا 1386 توسط اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری گلستان انجام گرفته است. بطور کلی اقدامات آبخیزداری در حوزه آبخیز سد بوستان را می توان در قالب عملیات مکانیکی شامل احداث بند خاکی (61 مورد) ، سازه های سنگی ملاتی (5 مورد) و گابیون بندی (55 مورد) دسته بندی نمود. عملیات نهالکاری، علوفه کاری و ... در حوزه آبخیز در سطوح خیلی کم اجرا شده است. جهت تعیین تاثیر اقدامات سازه ای و غیر سازه ای، زمان تمرکز در شرایط قبل و بعد از اجرای اقدامات محاسبه گردید. مدل با پنچ واقعه مشاهداتی، واسنجی و اعتباریابی گردید و برای بررسی اثر اقدامات آبخیزداری، سه واقعه سیلاب مشاهداتی در ایستگاه تمر برای زمان بعد از احداث سازه ها مورد بررسی قرار گرفت. هیدروگراف سیل با دوره بازگشت های 2 تا 200 ساله در وضعیت قبل و بعد از اقدامات شبیه سازی گردید. شاخص های دبی اوج و حجم سیلاب برای ارزیابی تعیین شد و مقادیر آن برای دو وضعیت قبل و بعد از اقدامات آبخیزداری محاسبه گردید. تاثیر اجرای اقدامات آبخیزداری و عدم اجرای اقدامات، بر کاهش دبی اوج به طور متوسط 36/3 درصد و بر حجم سیل 14/38 درصد بوده است. البته لازم به ذکر است در صورتی که سازه ها از رسوب پر نشده و عملکرد کاملی داشته باشند این کاهش شدیدتر بوده و افت حجم سیلاب را هم شامل می شود. از طرفی با افزایش دوره بازگشت سیلاب، تاثیر اقدامات آبخیزداری بر کاهش دبی اوج و حجم سیلاب کاهش یافته است.

چکیده فرسایش خاک یکی از عوامل اصلی تهدیدکننده بهره وری تولید در سطح حوضه های آبخیز است که می تواند ضمن از بین بردن خاک زراعی، تبعات اقتصادی و اجتماعی مختلفی داشته باشد. بنابراین لازم است با استفاده از روش های حفاظتی، آثار منفی آن را تخفیف داد. برای پی بردن به تأثیرات اقدامات آبخیزداری در حل مشکلات و نیز بهبود فعالیت های آتی در آبخیزهای کشور، ارزیابی اینگونه اقدامات ضروری است. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی اثر عملیات تراس بندی روی حاصلخیزی خاک و عملکرد محصول گندم و جو در آبخیز چمانی استان گلستان انجام گردید. اطلاعات مورد نیاز برای انجام این تحقیق با استفاده از نمونه برداری از 30- 0 سانتیمتری خاک سطحی در 36 نقطه از مناطق تراس بندی شده و تراس بندی نشده در آبخیز مورد مطالعه جمع آوری شد. سپس در آزمایشگاه پارامترهای: ph، وزن مخصوص ظاهری، درصد تخلخل، درصد ماده آلی، درصد ازت، پتاسیم قابل جذب و بافت خاک (رس، سیلت و ماسه) برای هر یک از نمونه های خاک بصورت جداگانه اندازه گیری شد. پس از استخراج داده ها، به منظور بررسی وجود اختلاف معنی دار بین خصوصیات خاک مربوط به مناطق تراس بندی شده و تراس بندی نشده از آزمون مقایسه میانگین استفاده شد. این تحلیل در محیط نرم افزار spss صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که درصد شن در منطقه تراس بندی شده به طور معنی داری از منطقه تراس بندی نشده کمتر است اما درصد سیلت در منطقه تراس بندی شده از منطقه تراس بندی نشده بیشتر است. نتایج همچنین نشان داد که عملکرد محصول گندم و جو در منطقه تراس بندی شده بیشتر از منطقه تراس بندی نشده، است، میانگین تولید گندم در منطقه تراس بندی شده و تراس بندی نشده به ترتیب برابر با 12/6 و 97/2 تن در هکتار شده است و میانگین تولید جودر منطقه تراس بندی شده و تراس بندی نشده به ترتیب برابر با 57/4 و 49/2تن در هکتار شده است. واژگان کلیدی: تراس بندی، خصوصیات خاک، spss ، استان گلستان

هدف برآورد میزان رسوب توسط مدل swat در سد سنگرد سبزوار و ارائه سناریوهای حفاظتی بود تا به کاهش میزان رسوب منجر شده. برای اجرای مدل ابتدا مدل رقومی ارتفاع به نرم افزار معرفی شد و مرز حوضه ها و زیر حوضه ها تعیین گردید. با تعیین آستانه مساحتی برای زیر حوضه ها و تعیین محل ایستگاه هیدرومتری به عنوان خروجی حوضه، 22 زیرحوضه به دست آمد. در گام بعدی نقشه شیب، طبقه بندی شد و به منظور تعیین واحد های پاسخ هیدرولوژیک با نقشه-های کاربری اراضی و خاک تلفیق و 385 واحد پاسخ هیدرولوژیک تعیین گردید.از تفاوت های مشاهده شده بین مقادیر شبیه سازی شده و مشاهداتی توسط مدل مشخص شد بایستی عمل واسنجی انجام شود که این عمل توسط الگوریتم sufi2 در 300 شبیه سازی و 300 نمونه برداری به روش لاتین هایپر کیوب انجام پذیرفت. نتایج نشان داد مقادیر ناش و ساتکلیف برای دبی 66% و برای رسوب 42% می باشد که بر اساس نتایج تحقیقات قبلی رضایت بخش است و در برآورد میزان رسوب کارایی لازم را دارد. برای مقایسه نتایج اجرای سناریوهای مدیریتی با وضع موجود از روش anova و آزمون تعقیبی توکی در محیط spss استفاده شد. نتایج نشان داد زمانی که فقط از یک اقدام مدیریتی استفاده می شود تفاوت بین سناریو مدیریتی و وضع موجود معنادار نیست ولی در سناریوهایی که دو یا سه اقدام مدیریتی بطور همزمان بکار گرفته می شوند تفاوت ها معنادار می گردد.

تغییر در سیاست و نوع استفاده از عرصه های طبیعی کشور مشکلی است که از گذشته های دور گریبان گیر کشورهای در حال توسعه و به ویژه ایران شده است. شیوه های بهره برداری اراضی، تخریب مناطق جنگلی و مرتعی، رهاسازی اراضی و توسعه مناطق مسکونی از جمله عواملی هستند که بر شدت جریان، شدت فرسایش و تولید رسوب منطقه اثر می گذارند. به همین دلیل آگاهی از میزان اثر تغییرات کاربری اراضی بر روی دبی و بار معلق یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. در مطالعه حاضر برای بررسی این اثرات از مدل نیمه توزیعی swat در آبخیز گالیکش استان گلستان (از زیر حوضه-های گرگان رود) به مساحت تقریبی 39 هزار هکتار برای شبیه سازی، واسنجی و اعتبار سنجی و در نهایت بهینه سازی پارامترهای موثر بر دبی و بار معلق در یک دوره 27 ساله مورد استفاده قرار گرفته است. برای تولید نقشه های کاربری اراضی از سه دوره تصویر ماهواره لندست در سال های 1987، 2000 و 2013 برای استفاده شد. در این مطالعه از روش sufi2 برای واسنجی و اعتبار سنجی مدل استفاده شد. معیار ناش- ساتکلیف (ns) به عنوان تابع هدف برای دبی و بار معلق در مرحله واسنجی (1990-2007) به ترتیب 63/0 و 61/0 به دست آمد که با توجه به دامنه های تفسیری مورد استفاده در تحقیقات گذشته، قابل قبول ارزیابی شد. برای بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی بر میزان رواناب و رسوب تمام ورودی های مدل به غیر از کاربری اراضی ثابت فرض شد و نتایج نشان داد که تغییرات کاربری اراضی از سال 1987 تا 2013 موجب افزایش رواناب سطحی به میزان 40/1 میلی متر و افزایش غلظت رسوب به میزان 2 تن در هکتار در سال شده است. همچنین با در نظر گرفتن 3 سناریوی کاربری اراضی در گرایش های مثبت، حد واسط و منفی، مشخص گردید که با مدیریت رو به بهبود کاربری در گرایش مثبت میزان رواناب و رسوب به ترتیب 77/4 میلی متر و 64/5 تن در هکتار کاهش و در گرایش منفی با حرکت به سوی قهقرا میزان رواناب و رسوب منطقه به ترتیب 19/4 میلی متر و 1/9 تن در هکتار در سال افزایش می یابد. لذا مدیریت اراضی برای جلوگیری از روند تخریب و افزایش رواناب و رسوب و همچنین جلوگیری از کاهش حجم آب زیرزمینی بسیار ضروری به نظر می رسد.

چکیده ندارد.

سالانه بالغ بر 20 میلیارد تن رسوب توسط رودخانه های جهان حمل می شود و این در حالی است که رودخانه های کشور ما به دلیل وضعیت نامناسب منابع طبیعی، فشار بیش از حد به مراتع و … میزان رسوب بیشتری را نسبت به رودخانه های جهان حمل می کنند. میزان رسوب بالا علاوه بر اینکه ما را به تفکر برای ارائه راه حلهایی جهت کاهش فرسایش ویژه رهنمون می کند، شناخت وضعیت رسوبدهی حوزه و برآورد دقیق میزان رسوب خروجی را ضروری می سازد. در تحقیق حاضر به منظور بهینه سازی رابطه دبی آب و دبی رسوب معلق، پس از انتخاب 6 ایستگاه هیدرومتری واقع بر شاخه اصلی گرگانرود ابتدا اقدام به آزمون همگنی داده ها با استفاده از روش اسمرنوف-کلموگرف گردید. پس از اطمینان از صحت و همگن بودن داده ها، با استفاده از آمار دبی متوسط روزانه جریان و به کمک نرم افزار technical hydrology هیدروگراف ماهانه جریان برای کل دوره آماری ایستگاههای منتخب رسم گردید. سپس با استفاده از معادله انتقال رسوب و با در نظر گرفتن معیارهای هیدرولوژیکی و اقلیمی از قبیل وضعیت هیدروگراف، کلاسه بندی مقادیر دبی و زمان اندازه گیری جریان اقدام به آزمون مدلهای مختلف گردید. در تمامی مدلها رابطه رگرسیونی بین مقادیر دبی آب و دبی رسوب برقرار گردید و پارامترهای a و b معادله انتقال رسوب در هر بخش از مدل بدست آمد. جهت انتخاب مدل بهینه از شاخص میانگین مربعات خطا استفاده گردید. بر اساس این شاخص، در هر ایستگاه مدلی که دارای کمترین مقدار میانگین مربعات خطا باشد به عنوان مدل بهینه در نظر گرفته شد. نتایج حاصله نشان داد که مدل متداول برآورد رسوب که در آن تنها از یک معادله به عنوان معادله سنجه رسوب استفاده می شود در بین مدلهای مورد مطالعه دارای بیشترین میزان خطا در برآورد رسوب معلق می باشد و پیشنهاد می شود که حتی الامکان از مدلهایی که دارای خطای کمتری در برآورد رسوب می باشند استفاده شود.

ارزیابی و اندازه گیری مقدار رسوب خروجی از حوضه های آبخیز و یا برآوردهای نزدیک به واقعیت این عامل یکی از اهداف اصلی مطالعات فرسایش و رسوب می باشد. جهت پیش بینی و شناخت حوادث و پدیده فرسایش و رسوب از مدلهای مختلفی استفاده می شود که بسته به هدف مطالعه و آمار موجود می توان مدل مناسبی را انتخاب نمود. در مطالعه حاضر با استفاده از مدل کامپیوتری ‏‎sedimot ii‎‏ ، تولید رسوب در حوضه مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفته که بدین وسیله زیرحوضه های دارای بیشترین تولید رسوب تعیین گردیده و مقدار کل رسوب تولید شده در حوضه در هر رویداد برآورد شده و اقدام به کالیبراسیون مدل در شرایط حوضه گردیده است. این حوضه یکی از سرشاخه های گرگان رود بوده و در 12 کیلومتری جنوب فاضل آباد گرگان قرار گرفته است و بنام حوضه محمدآباد معروف می باشد.

به منظور بررسی سهم اثر زیرحوضه ها، در سیلخیزی حوضه آبخیز گرمابدشت با استفاده از مدل ‏‎hec-hms‎‏ حوضه مزبور به 20 زیرحوضه تفکیک و اطلاعات مورد نیاز مدل استخراج شده است.