برآورد دبی های حداکثر لحظه ای با استفاده از مدل، درمطالعات آبخیزداری، طراحی سازه های آبی و... درصورت کافی بودن داده های آماری مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که بسیاری از رودخانه ها فاقد ایستگاه هیدرومتری می باشند لذا هیدرولوژیست ها با آگاهی از تأثیر ویژگی های فیزیوگرافیک و بارش حوضه ها سعی دارند تا از این طریق به نتایج مطلوبتری در برآورد دبی حداکثر لحظه ای دست یابند، در حوزه های بزرگ،روندیابی سیل تا زیرشاخه ها مشکل ودر بعضی مواقع غیرممکن بوده، از طرفی اکثر طرح های آبخیزداری در مناطق مجهز به ایستگاه هیدرومتری انجام گردیده ونیز در بسیاری ازطرح های سازه ای، به حداکثر دبی لحظه ای حوزه آبخیز یا سیلاب های بزرگ نیاز می باشد. . این تحقیق به بیان قابلیت های wms می پردازد و از این مدل برای آ نالیز حساسیت وتخمین دبی پیک ناشی از آن با توجه به شرایط رطوبتی خاک و زما ن تمرکز (به روش scs) در حوضه آبخیزچالوس واقع درشهرستان چالوس دراستان مازندران استفاده شده است. و همچنین به بررسی آبراههای مهم سیلابی با استفاده از مطالعات فیزیوگرافی و هیدرولوژیکی، و راهکارهای مدیریتی جهت کاهش خطر سیل و کنترل آن پرداخته شده است. در امر بروز سیلاب فاکتورهای متعدد اقلیمی، فیزیکی و ادافیکی دخیل می باشند که هر یک به نوبه خود بسته به شرایط منطقه ای دبی اوج سیلاب موثر می باشند از جمله خصوصیات فیزیکی می توان به ضرایب شکل حوزه، شیب حوزه پروفیل طولی آبراهه ها، زمان تمرکز و از خصوصیات ادافیکی می توان به cn حوزه و… و از عوامل اقلیمی می توان بشدت بارندگی اشاره نمود.

فرآیند تبدیل بارندگی به رواناب در سطح یک حوزه آبخیز پیچیده بوده و دارای تغییرپذیری مکانی و زمانی است. ثابت شده است که نه تنها الگوهای بارش در زمان و مکان خیلی متغیر است، بلکه پارامترهای خاک مسئول تولید رواناب مثل ظرفیت نفوذ، رطوبت خاک و استحکام نیز خیلی متغیر است. در این پژوهش تغییرپذیری مکانی رواناب و فرسایش خاک و ارتباط آنها با پوشش گیاهی و خصوصیات خاک در مرتع نشو استان مازندران، انجام شده است. بدین منظور یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در 110 نقطه در شبکه های 30×30 متر مربعی، نمونه های خاک برداشت شدند و با شبیه سازی باران با شدت 2 میلی متر بر دقیقه و مدت زمان 11 دقیقه، نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تاثیر معنی-داری بر مولفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند که پوشش گیاهی حداکثر، بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. نتایج حاصل از ماتریس همبستگی بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با مولفه های رواناب و رسوب نشان داد درصد رس، ماده آلی، آهک و مقدار کلسیم خاک، در استحکام و پایداری خاکدانه ها و جلوگیری از هدر رفت خاک موثر بوده اند و درصد سیلت و رطوبت پیشین خاک نیز به ترتیب در کاهش نفوذپذیری خاک و به تاخیر انداختن زمان شروع رواناب و در نتیجه افزایش رواناب و فرسایش خاک تاثیر داشتند. تغییرنما های حاصل از آنالیز مکانی مولفه های رواناب و رسوب در این تحقیق کروی و نمایی می باشند که جزء مدل های سقف دار هستند و نمایانگر وابسته بودن نمونه های موجود در مکان های مختلف نسبت به یکدیگر است و وجود ساختار فضایی را نشان می دهد. در نهایت می توان بیان نمود چون داده ها همبستگی مکانی دارند، برای برآورد متغیرها در نقاط نمونه برداری نشده، استفاده از روش کریجینگ بهتر از روش های کلاسیک خواهد بود.

چکیده فرسایش خاک یک مشکل جهانی است که به طور جدی منابع آب و خاک را تهدید می -کند.جوامع گیاهی به واسطه ربایش قطرات باران توسط تاج پوشش و گیاهخاک موجب کاهش انرژی جنبشی آن ها و به واسطه کربن آلی موجود در خاک، باعث ایجاد خاکدانه های چسبنده گردیده و به این ترتیب موجب حفاظت خاک می گردند. مراتع علاوه بر تولید علوفه و استفاده های چند منظوره مانند تفرجگاه، گیاهان دارویی و غیره نقش بسزایی در جلوگیری از فرسایش و هدر-رفت خاک به واسطه پوشش گیاهی خود دارند.این تحقیق در مراتع منطقه سرخ آباد از توابع شهرستان سوادکوه در استان مازندران به انجام رسیده است. پس از انجام بررسی های میدانی سه فرم رویشی گندمیان، پهن برگان علفی و بوته ای در منطقه شناسایی و در مرحله بعد در هریک از فرم های رویشی اقدام به تعیین سایت هایی با شرایط طبیعی و توپوگرافی یکسان گردید که به صورت پلات های 10×10 متر بوده است. در مجموع 10 پلات 100 متر مربعی در فرم رویش گندمیان، 7 پلات 100 متر مربعی درهریک از فرم های رویش پهن برگان علفی و بوته ای ها انتخاب گردید. در هریک از این پلات های10×10 متری، 6 تکرار شبیه سازی بارش در صفر، 50 و 100 درصد پوشش گیاهی (2 تکرار برای هر درصد پوشش گیاهی) اجرا شد. همزمان با انجام آزمایش های شبیه سازی بارش نمونه برداری خاک نیز در پلات های 10×10 متری از عمق 20-0 سانتی متری برداشت گردید. مقادیر مختلف حجم رواناب، بار رسوب، غلظت رسوب، ضریب هرزآب و آستانه شروع هرزآب و پارامترهای خاک نظیر: درصد ازت، درصد مواد خنثی شونده و ... اندازه گیری شد و با استفاده از نرم افزار spss.12 مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که تنها در مورد بار رسوب اثر متقابل بین فرم های رویشی و مقادیر مختلف درصد پوشش گیاهی معنی دار بوده است. میانگین حجم رواناب در فرم رویشی پهن برگ به طور معنی داری بیشتر از دو فرم رویشی دیگر می باشد. غلظت رسوب در فرم رویشی بوته ای ها به طور معنی داری بیشتر از دو فرم رویشی دیگر می باشد. میزان بار رسوب در درصد پوشش صفر به طور معنی داری بیشتر از دو فرم رویشی دیگر می باشد. میانگین ضریب هرزآب در فرم رویشی پهن برگ به طور معنی داری بیشتر از دو فرم رویشی دیگر می باشد. آستانه شروع هرزآب نیز در فرم رویشی گندمیان به طور معنی داری بیشتر از دو فرم رویشی دیگر است. در مورد پارامترهای خاک ازت خاک تنها با بار رسوب، ماده آلی خاک، فسفر قابل جذب، اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی خاک، رطوبت پیشین خاک و وزن مخصوص ظاهری خاک با بار رسوب و غلظت رسوب، درصد رس خاک با بار رسوب رابطه معنی داری داشته اند. واژگان کلیدی: مرتع- خاک- فرم رویشی- شبیه ساز باران

مطالعات خصوصیات خاک در شناسایی اثرات مدیریت های متفاوت در عرصه های کشاورزی و منابع طبیعی از جمله تخریب مراتع و جنگل ها و احیاء اراضی از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین به منظور مدیریت بهتر اکوسیستم ها و تفسیر آنها آنالیز تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک ضروری است. آنجا که در کشور خصوصا شمال ایران با پدیده تبدیل اراضی مواجه هستیم در این تحقیق، تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک در سه کاربری متفاوت در منطقه پشرت کیاسر بررسی شد. نمونه برداری در سه سایت جنگل، مرتع و کشاورزی با پیاده کردن یک شبکه نمونه برداری 120×120 مترمربعی انجام و ازهر سایت تعداد 49 نمونه خاک از عمق 0-30 سانتیمتر جمع آوری و به آزمایشگاه انتقال یافت. در آزمایشگاه ویژگی های خاک شاملph ، آهک، نیتروژن کل، کربن آلی، بافت خاک (درصد سیلت، رس و شن ) و درصد رطوبت اندازه گیری شد. سپس داده ها نرمال گردیده و آنالیز های زمین آماری برای نشادن دادن وابستگی مکانی این ویژگی-ها صورت گرفت. آنالیز مکانی ویژگیهای مورد مطالعه نشان داد که مدل مناسب برای همه ویژگی های خاک از نوع همسانگرد یا مستقل از جهت بوده است. در کاربری کشاورزی همه پارامترهای خاک به جز اسیدیته دارای ساختار مکانی بالا بودند. در کاربری جنگل وابستگی مکانی اکثر ویژگی های خاک قوی و کربن آلی، درصد شن متوسط تا قوی و ویژگی هدایت الکتریکی وابستگی مکانی ضعیف داشت. همچنین در کاربری مرتع به استثنای ویژگی های درصد رطوبت، رس، اسیدیته و نیتروژن بقیه ویژگی های خاک وابستگی مکانی متوسط تا ضعیف داشتند. در کل تغییر کاربری وابستگی مکانی را کاهش داده است. برای آزمون اثرات نوع کاربری بر ویژگی‏های خاک از آنالیز واریانس یکطرفه (anova) استفاده شد. مقایسه میانگین ویژگی‏های خاک بین کاربری‏ها با روش دانکن در سطح 01/0 انجام شد. داده ها با استفاده از نرم افزار spss نسخه 16 آنالیز شدند. نتایج نشان داد که بطور کلی کربن و نیتروژن تغییرات بیشتری در کل منطقه داشته و اسیدیته کمترین تغییرات را از خود نشان داد. تفاوت معنی‏داری در سطح یک درصد بین کاربری‏های مختلف از نظر ویژگی‏های مورد مطالعه وجود دارد.

حوزه های آبخیز شمالی کشور از جمله مناطقی هستند که میزان درصد زمین لغزش آنها به طور نسبی زیاد بوده و همچنین ترکیب عوامل طبیعی و انسانی باعث وقوع خسارت های زیاد ناشی از این پدیده شده است. حوزه آبخیز تجن یکی از مهم ترین و وسیعترین حوزه های استان مازندران می باشد و زمین لغزش های زیادی در سطح حوزه به وقوع پیوسته است. هدف از این تحقیق اولویت بندی عوامل موثر بر زمین لغزش و تأثیر آن بر دقت نقشه پهنه بندی و در نهایت مقایسه کارایی مدل های ahp و رگرسیون چند متغیره در پهنه بندی خطر زمین لغزش در منطقه است. در روش تحلیل آماری رگرسیون لجستیک چند متغیره ابتدا 100 نقطه لغزشی به عنوان متغیر وابسته تهیه شد و عدد یک به حضور و عدد صفر به 100 نقطه تصادفی عدم حضور زمین لغزش تعلق گرفت. ده عامل موثر بر وقوع زمین لغزش های منطقه بعنوان متغیرهای مستقل درنظر گرفته شدند. تأثیر هر متغیر مستقل بر وقوع و عدم وقوع زمین لغزش بر اساس ضرایبی که در معادله رگرسیون لجستیک ایجاد می شوند، مشخص شد. در روش ahp عوامل درنظر گرفته شده برای وقوع زمین لغزش به صورت زوجی مقایسه شده و وزن عوامل محاسبه می شود، در پایان با درنظر گرفتن وزن های به دست آمده مدل پهنه-بندی به دست آمد. نتایج حاصل از پهنه بندی نشان داد که عوامل زمین شناسی، درجه شیب، شاخص پوشش گیاهی، فاصله از جاده به ترتیب بیشترین تأثیر و دو عامل شکل شیب، طول شیب کمترین تأثیر در وقوع زمین لغزش دارند. در روش رگرسیون لجستیک با تفسیر ضرایب نشان داد که پوشش گیاهی مهم ترین نقش را در بروز زمین لغزش-های منطقه برعهده دارد. پس از انتقال معادله نهایی احتمال وقوع زمین لغزش به نرم افزار arc view، نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش منطقه تهیه شد. نتایج نشان داد هر دو مدل در این تحقیق مورد تائید است و نتایج ارزیابی صحت نشان داد با اختلاف اندکی مدل رگرسیون لجستیک دارای صحت بالاتری نسبت به مدل فرایند تحلیل سلسله مراتبی است و فرایند تحلیل سلسله مراتبی در نشان دادن عوامل موثر در وقوع زمین لغزش با توجه به بازدید صحرایی موفق تر بوده است.

برای این منظور در این تحقیق از مدل swat جهت مدل سازی هیدرولوژیکی منطقه مورد مطالعه استفاده شد. حوزه آبخیز هراز با وسعت 2/328527 هکتار در جنوب استان مازندران و شهرستان آمل واقع شده است. در این مطالعه از 4 ایستگاه هیدرومتری موجود در منطقه مورد مطالعه استفاده شده است که 3 ایستگاه هیدرومتری بر روی زیر شاخه های رودخانه هراز شامل رزن، چلاو و پنجاب و همچنین ایستگاه کره سنگ در خروجی حوزه آبخیز هراز می باشد. بدین منظور و جهت اجرای مدل swat ابتدا لایه های اطلاعاتی کاربری اراضی، خاکشناسی و نقشه رقومی ارتفاع روهم گذاری گردید و در نهایت تعداد 94 واحد هیدرولوژیکی (hru) تعیین و اجرای مدل در آن ها انجام گردید. سپس آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی به مدل جهت تعیین پارامترهای حساس بار روش sufi2 انجام شد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد مدل نسبت به پارامترهای cn2، alpha_bnk و ch_k2 جهت پیش بینی دبی و پارامترهای spcon، spexp و sol_awc جهت پیش بینی رسوب از حساسیت بیشتری برخوردار است. سپس واسنجی مدل به منظور شبیه سازی رواناب برای سال های 1995 تا 2004 انجام شد و با استفاده از نمایه های آماری ضریب همبستگی ((r2، ضریب نش- ساتکلیف (ns) و مجموع مربعات خطا (mse) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد مقادیر آماره ها در ایستگاه کره سنگ به ترتیب 80/0، 77/0 و 93/20، ایستگاه چلاو 75/0، 73/0 و23/1، ایستگاه رزن 80/0، 79/0 و 91/5 و ایستگاه پنجاب 68/0، 55/0 و 7/2 می باشد. همچنین واسنجی رسوب در ایستگاه کره سنگ برای سال های 2002 تا 2006 صورت گرفت و ضرایب آماری r2 و ns به ترتیب 61 و 60 درصد به دست آمد. به منظور اعتبارسنجی نتایج حاصل از مرحله واسنجی، مدل بدون تغییر در مقادیر پارامتر های ورودی، برای سال های 2005 تا 2009 دوباره اجرا گردید. نتایج نشان داد مقادیر آماره ها در ایستگاه کره سنگ، به ترتیب 87/0، 75/0 و 17/10، ایستگاه چلاو 83/0، 77/0 و 88/0، ایستگاه رزن 81/0، 72/0 و 34/1 و ایستگاه پنجاب 75/0، 70/0 و 17/0 می باشد. برای اعتبار سنجی رسوب از آمار سال های 2007 و 2008 استفاده شد که به ترتیب ضرایب53 و 68 درصد به دست آمد. در نهایت ارزیابی نتایج حاصله نشان داد که این مدل از کارایی خوبی برای شبیه سازی دبی جریان و بار رسوب منطقه برخوردارمی باشد و می-تواند به منظور انجام کار های مدیریتی در حوزه آبخیز هراز به کار گرفته شود.

تهیه و اجرای طرح های توسعه ایی، طراحی ساختار های هیدرولوژیکی همانند سد ها ، پل ها ، برنامه ریزی های مربوط به حفاظت خاک و مدیریت کمی و کیفی منابع آبی نیازمند درک کامل و دقیق چرخه رواناب دارد. از اینرو نفوذ در هیدرولوژی سطحی و زیر سطحی نقش مهمی ایفا کرده و عامل کلیدی در تمام معادلات بارش و رواناب می باشد. از آنجایی که بیشتر مطالعات انجام گرفته در منطقه بهشهر- گلوگاه در اراضی کوهپایه انجام گرفته است و کمتر توجهی به اراضی دشتی و ساحلی این منطقه شده است و همینطور از آنجایی که بیشتر محصولات کشاورزی این منطقه در اراضی دشتی و ساحلی کشت می شود و با توجه به اهمیت نفوذ پذیری آب در خاک در اراضی کشاورزی، مطالعات نفوذ پذیری در این منطقه ضروری به نظر می رسد. در منطقه مورد مطالعه یک شبکه 10 km × 8 kmبرای نمونه برداری در نظر گرفته شد که ابعاد سلول های این شبکه 1000 متر مربع می باشد. در محل هر تقاطع این شبکه بجز نقاط حذف شده، در مجموع 80 نقطه در شبکه برای نمونه برداری انتخاب شد. ضمنا موقعیت مکانی تقاطع بین شبکه ها که محل نمونه برداری است با gps e trex summitثبت و یادداشت گردید. اندازه گیری نفوذ آب در خاک با استفاده از روش استوانه تک حلقه با در نظر گرفتن ارتفاع نفوذ یک سانتیمتر و زمان متغیر، انجام پذیرفت. پس از برداشت نفوذ مشاهده ای، با استفاده از دو معادله هورتون و کوستیاکوف، برآورد سرعت نفوذ آب در خاک نسبت به مقادیر مشاهده ای انجام گرفت.جهت انتخاب مدل مناسب، معیارهای سنجش خطا شامل rmse، re و nss برای هر معادله موردسنجش قرار گرفت که نتایج حاصل از آزمون های آماری نامبرده در ارتباط با معادله هورتون به ترتیب برابرند با 5/55، 24/61 و 0/98 همچنین نتایج حاصل از این آزمون ها در معادله کوستیاکوف به ترتیب برابرند با 8/5، 64/14 و 0/96. نتایج نشان داد که معادله هورتون دارای دقت بیشتری نسبت به معادله کوستیاکوف در برآورد میزان نفوذ نسبت به مقادیر مشاهده ای در این منطقه می باشد. همچنین تغییرات مکانی نرخ نفوذ پذیری با کمک نرم افزار ?gs?^+ نسخه 5 بررسی شد. نتایج نشان داد که تمامی تغییر نماهای متغیرهای مورد مطالعه همسانگرد می باشند و وابستگی مکانی قوی بین نقاط اندازه گیری شده نفوذ پذیری آب در خاک وجود داشته است.

شناخت تغییرات در اندازه و شکل مواد بستر در جهت پایاب رودخانه، از ضروریات علوم زمین شناسی، رسوب شناسی و فرآیندهای هیدرولوژیکی حوزه آبخیز می باشد و دارای اهمیت قابل توجه ای در طراحی سازه های هیدرولیکی می باشد. در این بررسی تلاش شده است تا اثر ویژگی های زمین شناسی و فیزیکی بر خصوصیات ریخت سنجی رسوبات بستر در حوزه آبخیز قلعه سر با طول 24 کیلومتر مورد مطالعه قرار گیرد. برای این منظور نمونه برداری رسوبات بستر از 11 مقطع در طول آبراهه اصلی و آبراهه های فرعی در جهت پایین دست رودخانه به روش ترکیبی انجام گرفت. سپس خصوصیات ریخت سنجی رسوبات بستر از قبیل چولگی، کشیدگی، میانگین ، نما، درصد شن ، ماسه، سیلت، رس، بافت رسوبات، اندازه های بزرگ، متوسط، کوچک ذرات، قطر ظاهری، کرویت، گردشدگی، ضریب پهنی، عامل شکل و d10, d50 , d90 با استفاده از روش الک و دستگاه گراولومتر و در نهایت با استفاده از نرم افزار gradistat تعیین گردید. همچنین با استفاده از نسخه 9.2 نرم افزار arc/gis خصوصیات فیزیکی حوزه آبخیز بالا دست مقاطع نمونه برداری از قبیل مساحت، محیط، تراکم آبراهه ها، فاصله از بالادست و شیب آبراهه، رتبه بندی آبراهه، ضریب شکل هورتون، ضریب شکل میلر، ضریب شکل گراولیوس و خصوصیات زمین شناسی شامل تراکم گسل، ضریب مقاومت سازندها به فرسایش، درصد مساحت سازندهای حساس به فرسایش برای هر یک از حوزه ها استخراج گردید. سپس مقادیر همبستگی بین پارامترهای ریخت سنجی رسوبات بستر با ویژگی های فیزیکی و زمین شناسی حوضه بالادست مقاطع مورد بررسی به منظور توسعه روابط رگرسیونی دو و چند متغیره بین پارامترهای مذکور توسط نسخه 16 نرم افزار spss به دست آمد. در مجموع نتایج نشان داد که از مجموع پارامترهای فیزیکی و زمین شناسی مورد بررسی، شیب بستر، محیط، مساحت، طول آبراهه رتبه 1، طول آبراهه رتبه 2، مجموع طول کل آبراهه ها، تراکم آبراهه، فاصله از بالادست، درصد حساسیت سازندها به فرسایش و ضریب مقاومت سازندها به فرسایش تأثیر معنی داری بر برخی خصوصیات ریخت سنجی مانند متوسط اندازه ذرات، d50، d20، قطر بزرگ، قطر متوسط، جورشدگی و عامل شکل داشته اند.

شبیه سازی جریان رودخانه ها، پیش بینی رفتار هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز و درک درستی از مولفه های مختلف چرخه ی هیدرولوژیکی برای برنامه ریزی در جهت حفاظت از منابع آبی حائز اهمیت است. از طرف دیگر با توجه به این که در خروجی منطقه مورد مطالعه سدسازی صورت می گیرد برآورد رواناب و رسوب حاصل از بارش به منظور مدیریت بهینه منابع آبی و به ویژه مدیریت بهره برداری مخزن سد و شبکه آبرسانی از ضرورت بالایی برخوردار می باشد.