علی اصغر آل شیخ؛ زهرا چترسیماب؛ بهزاد وثوقی؛ مهدی مدیری؛ محمد صادق پاکدامن
چکیده
فرونشت سطح زمین از جمله مخاطرات محیطی است که بشر در دهه‌های اخیر بهدلیل برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی در دشت‌ها با آن مواجه است. آبخوان دشت مرودشت نیز در سال‌های اخیر به‌صورت چشمگیر با این پدیده روبهرو شده است. قرار گرفتن بناهای تاریخی مانند تخت جمشید در این آبخوان، مسئله بررسی فرونشست را حائز اهمیت می‌نماید. ...
بیشتر
فرونشت سطح زمین از جمله مخاطرات محیطی است که بشر در دهه‌های اخیر بهدلیل برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی در دشت‌ها با آن مواجه است. آبخوان دشت مرودشت نیز در سال‌های اخیر به‌صورت چشمگیر با این پدیده روبهرو شده است. قرار گرفتن بناهای تاریخی مانند تخت جمشید در این آبخوان، مسئله بررسی فرونشست را حائز اهمیت می‌نماید. پژوهش حاضر، به بررسی رابطه بین میزان فرونشست و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی در آبخوان مرودشت پرداخته است. در این پژوهش، به منظور بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی از روش زمین‌آمار کریجینگ و برای برآورد میزان فرونشست سطح زمین از روش تداخل‌سنجی تفاضلی راداری و از تصاویر راداری COSMO-SkyMed استفاده شد. نتایج نشان داد، میانگین افت سالیانه آب زیرزمینی برابر با 45 سانتیمتر میباشد. از طرفی، بیشترین میزان فرونشست در منطقه کناره در بین بازه زمانی 1392.07.09 تا 1392.11.12 برابر 2.5 سانتیمتر و حدود 15 درصد منطقه دارای نشستی کمتر از یک سانتیمتر در این دوره زمانی میباشد. در این دشت با مقایسه نقشه افت سطح آب زیرزمینی و نقشه جابه‌جایی سطح زمین مشخص میشود، در نواحی که افت سطح آب زیرزمینی بیشتر بوده است، بیشترین میزان جابه‌جایی نیز رخ داده است و تقریبا به ازای هر 45 سانتیمتر افت تراز آب زیرزمینی حدود یک سانتیمتر زمین در این منطقه دچار نشست میشود. مقایسه بین وسعت و الگوی فرونشست حاصل از نتایج تکنیک تداخل‌سنجی راداری با موقعیت، تراکم چاه‌ها و برداشت آب‌های زیرزمینی در این دشت نشان می‌دهد که فرونشست درست در همان مناطقی که تراکم این چاه‌ها و برداشت از منابع آب زیرزمینی زیاد است، اتفاق افتاده است.
محمدتقی ستاری؛ محمدرضا عبداله پورآزاد؛ رسول میرعباسی نجف‌آبادی
چکیده
سیل یکی از حوادث طبیعی است که هر ساله خسارات بسیاری در نقاط مختلف جهان به‌وجود می‌آورد. پیشبینی دقیق سیلاب در کاهش خسارات جانی و مالی و مدیریت منابع آب از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر، مقایسه قابلیت‌های روشهای رگرسیون ماشین بردار پشتیبان، مدل درختی M5 و مدل رگرسیون خطی در برآورد دبی سیلاب یک و دو ساعت آینده ...
بیشتر
سیل یکی از حوادث طبیعی است که هر ساله خسارات بسیاری در نقاط مختلف جهان به‌وجود می‌آورد. پیشبینی دقیق سیلاب در کاهش خسارات جانی و مالی و مدیریت منابع آب از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر، مقایسه قابلیت‌های روشهای رگرسیون ماشین بردار پشتیبان، مدل درختی M5 و مدل رگرسیون خطی در برآورد دبی سیلاب یک و دو ساعت آینده ایستگاه تازهکند در رودخانه اهرچای میباشد. دادههای تاریخی دبی-اشل ساعتی ایستگاه تازهکند و 14 رویداد مهم سیل برای ایجاد مدل مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش رگرسیون ماشین بردار پشتیبان با ضریب تبیین 0.96 و جذر میانگین مربعات خطا M3s-1) 0.0472) برای سیلاب یک ساعت بعد و 0.90=R2 و M3.s-1) RMSE=0.1596 برای سیلاب دو ساعت بعد بهترین نتیجه را ارائه نمود. گرچه مدل درختی M5 دقت نسبتا کمتری نسبت به روش رگرسیون ماشین بردار پشتیبان داشت، ولی به لحاظ ارائه روابط خطی ساده و قابل فهم میتواند بهعنوان یک روش کاربردی در پیشبینی دبی سیلاب‌های ساعتی مورد استفاده قرار گیرد.
فاطمه بیاتی؛ رسول میرعباسی نجف آبادی؛ روح الله فتاحی نافچی؛ مهدی رادفر
چکیده
از جمله مهمترین چالشی که محققان در مدل سازی بارش- رواناب با آن رو به رو هستند به کارگیری نوع روش تلفات و جداسازی بارش موثر است که به طبع بر روی دقت مدل در تمام جزییات هیدروگراف تاثیر می‌گذارد. در این مطالعه، ابتدا شاخص نفوذ بر اساس ارتفاع رواناب، بارش و زمان موثر بارش مشخص شد. سپس هیدروگراف واحد لحظه ای از طریق روش روسو محاسبه و ابعاد ...
بیشتر
از جمله مهمترین چالشی که محققان در مدل سازی بارش- رواناب با آن رو به رو هستند به کارگیری نوع روش تلفات و جداسازی بارش موثر است که به طبع بر روی دقت مدل در تمام جزییات هیدروگراف تاثیر می‌گذارد. در این مطالعه، ابتدا شاخص نفوذ بر اساس ارتفاع رواناب، بارش و زمان موثر بارش مشخص شد. سپس هیدروگراف واحد لحظه ای از طریق روش روسو محاسبه و ابعاد هیدروگراف رواناب مستقیم برای 20 رویداد حوضه برآورد شد. سپس به جهت افزایش دقت در ابعاد هیدروگراف رواناب بدست آمده، مقدار شاخص نفوذ بر اساس توزیع دومتغیره حاصل از شاخص نفوذ و یکی از خصوصیات بارش یا رواناب با استفاده از توابع مفصل تخمین زده شد. بدین منظور، ابتدا همبستگی بین شاخص نفوذ و هر یک از خصوصیات بارش و رواناب مشخص و نوع توزیع‌های حاشیه‌ای مناسب هر متغیر مشخص شد. در نهایت تابع مفصل گالامبوس به عنوان بهترین تابع مفصل برای ایجاد توزیع های دومتغیره از شاخص نفوذ و ارتفاع بارش؛ شاخص نفوذ و حداکثر شدت جریان؛ شاخص نفوذ و متوسط شدت جریان و همچنین شاخص نفوذ و سرعت جریان انتخاب شد تا هیتوگراف بارش برای هر رویداد بدست آید. با مقایسه بین اجزای مختلف هیدروگراف محاسباتی و مشاهداتی از روش تابع مفصل با روش روسو مشخص شد که با استفاده از تابع مفصل می‌توان با دقت بیشتری مقدار شاخص نفوذ را تخمین زد.
امیرحسین حلبیان؛ نسرین نیک‌اندیش؛ مطهره اکبری
چکیده
از آن‌جایی که سیل هم از نظر تلفات جانی و هم از نظر خسارت مالی یکی از مهیب‌‌ترین بلایای طبیعی در جهان محسوب میشود، واکاوی الگوهای سینوپتیکی و دینامیکی پدید‌آورنده سیلاب نه‌تنها ساز و کار پیدایش آن‌ها را آشکار می‌‌سازد، بلکه برای پیش‌‌آگاهی و آمادگی رویارو شدن با آن‌ها نیز سودمند است. در این پژوهش، سعی بر این است که الگوهای ...
بیشتر
از آن‌جایی که سیل هم از نظر تلفات جانی و هم از نظر خسارت مالی یکی از مهیب‌‌ترین بلایای طبیعی در جهان محسوب میشود، واکاوی الگوهای سینوپتیکی و دینامیکی پدید‌آورنده سیلاب نه‌تنها ساز و کار پیدایش آن‌ها را آشکار می‌‌سازد، بلکه برای پیش‌‌آگاهی و آمادگی رویارو شدن با آن‌ها نیز سودمند است. در این پژوهش، سعی بر این است که الگوهای موجد سیلاب در استان مازندران شناسایی شود تا از طریق پیشبینی این الگوها قبل از وقوع سیل بتوان اقدامات پیش‌گیرانه لازم را برای جلوگیری از خسارات احتمالی و همچنین، استفاده بهینه از بارشها به‌‌عمل آورد. بدین ترتیب، در این مطالعه، دو پایگاه داده متشکل از دو گروه متغیر ضرورت می‌‌یابد. یک گروه متغیرها و دادههای جوی، مشتمل بر ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال، باد مداری، باد نصف‌‌النهاری و نم ویژه طی ساعت‌‌های هم‌دید چهارگانه در محدوده صفر تا 80 درجه شمالی و صفر تا 120 درجه شرقی با تفکیک مکانی 5/2×5/2 درجه قوسی که از پایگاه داده (NCEP/NCAR) برداشت شده است و گروه دیگر دادههای بارش و دبی روزانه منطقه طی روزهای 28 آبان تا 2 آذر 1388 میباشد. در ادامه، با بهره‌‌گیری از رویکرد محیطی به گردشی نسبت به ترسیم نقشههای الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال، الگوهای ضخامت جو ترازهای 500 تا 1000 هکتوپاسکال، تابع هم‌گرایی شار رطوبت و تابع جبهه‌‌زایی ترازهای 500، 925 و 1000 هکتوپاسکال در روز رخداد سیل اقدام شد. نتایج حاصل از این پژوهش آشکار ساخت که بارش‌‌های سیل‌‌زا در منطقه مازندران غالباً از کم فشارهای مهاجر همراه با جبهه از جانب شرق مدیترانه حاصل شده است. بررسی الگوهای ضخامت جو نیز منطقه کژفشاری شدیدی را که ناشی از تصادم توده هوای سرد عرض‌‌های بالایی با هوای گرم و مرطوب نفوذی از سمت جنوب مدیترانه است، نشان داد. تحلیل الگوهای تابع هم‌گرایی شار رطوبت نیز حکایت از این داشت که بارش‌‌های سیل‌‌زا حاصل شارش رطوبت از پیکره‌‌های آبی خزر و دریای سیاه به منطقه مازندران و انباشت رطوبت در این گستره جغرافیایی است. تحلیل نقشههای تابع جبهه‌‌زایی نیز موید این موضوع است که وقوع بارش‌‌های سیل‌‌زا در منطقه مطالعاتی میتواند متاثر از تشکیل و رخداد جبهه در روی گستره‌‌های آبی دریای خزر و دریای سیاه در تراز میانی جو و شرق این دو پیکره آبی در ترازهای پایینی جو (925 و 1000 هکتوپاسکال) باشد.
نادر حیدری
چکیده
حوزه آبخیز کرخه در ناحیه غربی تا جنوب غربی ایران و در منطقه‌ای خشک تا نیمه خشک قرار دارد. وجود سامانههای کشاورزی مختلف، از جمله کشاورزی آبی و دیم، پایین بودن بهره‌وری آب در تولید محصولات کشاورزی، وجود محدودیت‌های تولید (شوری و مدیریت زهاب در پایین‌دست)، فقر و کمبود معیشت جوامع محلی (در بالادست)، مسایل تاثیرات بالادست ...
بیشتر
حوزه آبخیز کرخه در ناحیه غربی تا جنوب غربی ایران و در منطقه‌ای خشک تا نیمه خشک قرار دارد. وجود سامانههای کشاورزی مختلف، از جمله کشاورزی آبی و دیم، پایین بودن بهره‌وری آب در تولید محصولات کشاورزی، وجود محدودیت‌های تولید (شوری و مدیریت زهاب در پایین‌دست)، فقر و کمبود معیشت جوامع محلی (در بالادست)، مسایل تاثیرات بالادست بر پایین‌دست حوضه، مسایل زیست‌محیطی و غیره، موجب پیشنهاد حوزه آبخیز کرخه بهعنوان مدل مناسب در کشور برای برنامه جهانی چالش آب و غذای CGIAR (موسوم به CPWF) شد. لذا، این حوضه بهعنوان یکی از حوزه‌های آبخیز معرف از میان نه حوزه آبخیز دیگر این برنامه جهانی، بهعنوان مدلی برای مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان انتخاب و طی فاز یک (2004 تا 2008)، برنامه در آن اجرا شد. در اجرای این برنامه، رویکردها، سازمان و سازوکار، ساختار مدیریتی، معیارهای فنی و برنامه‌ای، اصول مدیریت حوضه، مشارکت ذی‌نفعان، نوآوری‌ها و شیوه‌های ارائه خروجی‌ها، در مراحل مختلف انتخاب حوضه، شروع برنامه و حین اجرای پروژه‌های مصوب برنامه، اتخاذ و به‌کار برده شدند. لذا، هدف از تدوین این مقاله، مستندسازی روش‌شناسی به‌کار رفته در جریان فرایند اجرای برنامه پژوهشی-توسعه‌ای بین‌المللی CPWF در حوضه کرخه است، تا از این طریق، دانش پنهان آن آشکار شده، تجارب و دستاوردهای مرتبط مستند شوند و برای استفاده در سایر برنامه‌ها و پروژهای مشابه در این حوضه و یا سایر حوزه‌های آبخیز در کشور مورد استفاده قرار گیرند. روش مطالعه به‌طور عمده متکی و برگرفته از مطالعه و تحلیل مطالب آرشیو مستندات برنامه، گزارش‌ها، بحثهای انجام شده در جریان جلسه‌ها، نتایج کارگاه‌های هم‌اندیشی و همایش‌های ملی و بین‌المللی برگزار شده و گزارش‌های بازدیدهای میدانی انجام شده در جریان اجرای برنامه CPWF جهانی و اجرای این برنامه در حوضه کرخه است. از دستاوردها و روش‌شناسی‌های مهم و شاخص مستند شده حاصل از برنامه، می‌توان روش‌شناسی توسعه مشارکتی فناوری‌ها، بررسی مسیرهای اثرهای پروژه، معیارهای انتخاب سایت‌های پژوهشی و روش‌شناسی تعیین اصول مدیریت یکپارچه حوزه آبخیز را نام برد که در این مقاله به تفصیل ارائه و تشریح شده‌اند.
ابوالحسن فتح‌آبادی؛ مهناز کوهنشین؛ علی حشمت‌پور؛ معصومه فراستی
چکیده
در دهه‌های اخیر مدل‌های هیدرولوژیکی کاربرد گستردهای در شبیه‌سازی فرایند بارش رواناب یافته‌اند. این مدل‌ها دارای مقادیر پارامترهای ثابت هستند که نیاز است با روش مناسب، مقادیر آن‌ها بهینه شوند. در واقع، کارایی مدل‌های هیدرولوژیک علاوه بر ساختار آن‌ها به مقادیر بهینه پارامترهای آن‌ها بستگی دارند. ...
بیشتر
در دهه‌های اخیر مدل‌های هیدرولوژیکی کاربرد گستردهای در شبیه‌سازی فرایند بارش رواناب یافته‌اند. این مدل‌ها دارای مقادیر پارامترهای ثابت هستند که نیاز است با روش مناسب، مقادیر آن‌ها بهینه شوند. در واقع، کارایی مدل‌های هیدرولوژیک علاوه بر ساختار آن‌ها به مقادیر بهینه پارامترهای آن‌ها بستگی دارند. در این پژوهش، به بررسی کارایی سه روش بهینه‌سازی اتوماتیک شامل الگوریتم تکامل تصادفی جوامع، DDS و الگوریتم ژنتیک در بهینه‌سازی پارامترهای مدل یکپارچه HyMod در حوضه قورچای رامیان پرداخته شد. برای هر سه الگوریتم، سرعت رسیدن به هم‌گرایی و میزان تغییرات مقادیر بهینه شده مورد بررسی قرار گرفت. الگوریتم ژنتیک در تعداد اجرای کمتری به هم‌گرایی رسید و پس از آن، الگوریتم DDS در مرتبه بعدی قرار داشت. از نظر زمان اجرا به ازای هر تکرار، کمترین زمان مربوط به روش تکامل تصادفی جوامع و بیشترین زمان مربوط به روش الگوریتم ژنتیک بود. بیشترین نوسانات در جواب‌های بهینه شده مربوط به الگوریتم DDS و کمترین نیز مربوط به الگوریتم تکامل تصادفی جوامع بود که از این نظر، بهینه‌سازی با استفاده از روش تکامل تصادفی جوامع از ثبات بیشتری برخودار بود. با استفاده از تحلیل واریانس و مقایسه میانگینها مشاهده شد، در روش تکامل تصادفی جوامع با افزایش تعداد جوامع تا 12 جمعیت عملکرد مدل بهتر شد که از این تعداد بیشتر، عملکرد الگوریتم بهبود پیدا نکرد. برای پارامتر alpha با افزایش مقدار آن، عملکرد الگوریتم بدتر شد و بهترین عملکرد الگوریتم مربوط به مقدار برابر با 0.58 بود. بر عکس پارامتر alpha، با افزایش پارامتر beta عملکرد الگوریتم بهتر شد و بهترین عملکرد در مقدار beta برابر با یک بهدست آمد. برای الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه تعداد کروموزوم‌ها، نرخ تزویج و نرخ جهش بهترتیب برابر با 16، 0.2 و 0.3 بهدست آمد.
داود نیک‌نژاد؛ محمد روغنی؛ ابوالفضل ناصری؛ جمشید یاراحمدی؛ کریم مهرورز؛ محمدابراهیم صادق‌زاده
چکیده
استفاده بهینه از نزولات جوی به‌خصوص برف و باران در مناطق خشک و نیمه‌خشک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ایجاد سطوح آبگیر با ضریب رواناب بالا و ذخیره کردن رواناب حاصل از آن میتواند شرایط پایداری را در برطرف کردن نیاز آبی گیاهان و درختان برای فصول کم آب فراهم نماید. برای این منظور، سه تیمار انتخاب شد که شامل سطح طبیعی دستنخورده، ...
بیشتر
استفاده بهینه از نزولات جوی به‌خصوص برف و باران در مناطق خشک و نیمه‌خشک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ایجاد سطوح آبگیر با ضریب رواناب بالا و ذخیره کردن رواناب حاصل از آن میتواند شرایط پایداری را در برطرف کردن نیاز آبی گیاهان و درختان برای فصول کم آب فراهم نماید. برای این منظور، سه تیمار انتخاب شد که شامل سطح طبیعی دستنخورده، سطح طبیعی با پوشش لاشهچینی و پوشش پلاستیک با رویه لاشهچینی بودند. مساحت هر کدام از کرت‌های آزمایش چهار مترمربع و به شکل مربع بودند که در زمین شیبدار با شیب متوسط 18-11 درصد احداث شده بودند. نتایج حاصل از 34 مورد بارندگی نشان داد که رواناب حاصل از سطح طبیعی با پوشش لاشهچین، سطح طبیعی دستنخورده و سطح پوشش نایلون با رویه لاشهچین بهترتیب 13، 20 و 57 درصد بارندگی میباشد. میزان بارندگی برای شروع رواناب در تیمارهای مذکور بهترتیب 5.3، 4.7 و 2.6 میلی‌متر بود. بیشترین مقدار رواناب مربوط به تیمار پوشش نایلون با رویه لاشهچین بود که در این پژوهش بهعنوان یک گزینه مناسب برای استحصال آب باران پیشنهاد میشود.
پوریا آسیابان؛ منوچهر فتحی‌مقدم؛ سجاد کیانی؛ سید احمد حسینی
چکیده
روزنه‌های مستطیلی از جمله ابزاری هستند که در هیدرولیک بهعنوان یک وسیله اندازه‌گیری دبی جریان مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تأثیر نسبت طول به عرض روزنه‌های راستگوشه با مساحت یکسان بر ضریب دبی میباشد، به‌طوری که یکی از روزنه‌ها با نسبت طول به عرض برابر 1.618 (نسبت طلایی) که در نظام طبیعت به فراوانی مشاهده ...
بیشتر
روزنه‌های مستطیلی از جمله ابزاری هستند که در هیدرولیک بهعنوان یک وسیله اندازه‌گیری دبی جریان مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تأثیر نسبت طول به عرض روزنه‌های راستگوشه با مساحت یکسان بر ضریب دبی میباشد، به‌طوری که یکی از روزنه‌ها با نسبت طول به عرض برابر 1.618 (نسبت طلایی) که در نظام طبیعت به فراوانی مشاهده میشود، ساخته شده تا ویژگی آن در تخلیه دبی تحت بار آبی مختلف بررسی شود. بنابراین، آزمایش‌ها بر روی پنج روزنه راستگوشه که نسبت طول به عرض آن‌ها بین یک تا 16 متغیر بوده انجام شد. همچنین، مقایسه‌ای بین روزنه‌های مستطیلی با روزنه دایرهای شکلِ هم مساحت با روزنه‌های راستگوشه انجام پذیرد. در نتیجه، تعداد 94 آزمایش در محدوده دبی 0.136 الی 0.637 لیتر بر ثانیه بر روی روزنه‌ها انجام گرفت. در این پژوهش، رابطهای با عنوان ضریب تصحیح توزیع فشار برای روزنه‌ها ارائه شده است تا تأثیر توزیع غیرهیدرواستاتیک فشار بر ضریب دبی در بارهای آبی کم دیده شود. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت طول به عرض، ضریب دبی روزنه راستگوشه به‌طور عمومی افزایش می‌‌یابد به‌طوری که با تغییر نسبت طول به عرض در بازه مذکور، ضریب دبی روزنه‌ها به مقدار 11.7 درصد تغییر می‌کند. همچنین، نتایج آزمایش‌ها نشان داد که مستطیل طلایی ویژگی خاصی از نظر تخلیه دبی نداشته و ضریب دبی روزنه دایرهای شکل در محدوده انجام آزمایشات تحقیق حاضر برابر با کمترین ضریب دبی در روزنه‌های راستگوشه است.
بهروز محسنی؛ هادی رزاقیان؛ عبداله درزی نفت‌چالی؛ اسماعیل نیکزاد
چکیده
رواناب بهعنوان یکی از مولفههای بیلان آب حوضه، اهمیت زیادی در آبخیزداری و مدیریت منابع آب دارد. برآورد مناسب میزان رواناب، مستلزم تعیین ضریب رواناب میباشد. در این پژوهش، ضریب رواناب با دوره بازگشتهای 25 و 50 ساله حوضههای تا مساحت 50 کیلومتر مربع استان مازندران با استفاده از سه روش استدلالی، SCS و سیپرس-کریک برآورد شد. از نرم‌افزار ...
بیشتر
رواناب بهعنوان یکی از مولفههای بیلان آب حوضه، اهمیت زیادی در آبخیزداری و مدیریت منابع آب دارد. برآورد مناسب میزان رواناب، مستلزم تعیین ضریب رواناب میباشد. در این پژوهش، ضریب رواناب با دوره بازگشتهای 25 و 50 ساله حوضههای تا مساحت 50 کیلومتر مربع استان مازندران با استفاده از سه روش استدلالی، SCS و سیپرس-کریک برآورد شد. از نرم‌افزار GIS برای همپوشانی لایه‌ها و تحلیل اطلاعات حوضه استفاده شد. جدول چاو مبنای تناظر روشهای مورد استفاده در این پژوهش قرار گرفت. روش استدلالی بهدلیل عدم تناظر با جدول چاو و محاسبه ضریب رواناب کمتر از واقعیت در اکثر موارد، نتایج مطلوبی ارائه نداد. روش سیپرس-کریک بهدلیل قرابت با روش SCS کارایی لازم را در برخی از حوضهها نشان داد. میانگین ضریب رواناب معادل 0.37=C25 و 0.41=C50 بیانگر دقت بسیار بالای روش SCS نسبت به دو روش دیگر در این پژوهش میباشد. مطابق روش سازمان حفاظت خاک، کمترین و بیشترین ضریب رواناب با دوره بازگشت 25ساله بهترتیب مربوط به حوزه آبخیز چالکرود یک (0.06) و صفارود چهار (0.61) تعیین شد. کمترین و بیشترین ضریب رواناب با دوره بازگشت 50ساله نیز بهترتیب مربوط به حوزه آبخیز چالکرود یک (0.1) و صفارود چهار (0.65) برآورد شد. بر اساس نتایج بهدست آمده از هر سه روش، حوضههای دارای بیشترین مساحت و کمترین شدت بارندگی، کمترین ضریب رواناب را دارا بودند.
میترا تنهاپور؛ محمدابراهیم بنی‌حبیب
چکیده
پیشبینی مقدار رسوب در طرح‌های مهندسی منابع آب نظیر تأسیسات تنظیم و انحراف جریان و سدهای مخزنی از عوامل مهم در تعیین عمر مفید و بررسی عملکرد آن‌ها است. در این تحقیق مدلی برای تخمین دبی روزانه رسوب، با استفاده از مدل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا ارائه شد و عملکرد مدل با مدل رگرسیون غیرخطی چند ...
بیشتر
پیشبینی مقدار رسوب در طرح‌های مهندسی منابع آب نظیر تأسیسات تنظیم و انحراف جریان و سدهای مخزنی از عوامل مهم در تعیین عمر مفید و بررسی عملکرد آن‌ها است. در این تحقیق مدلی برای تخمین دبی روزانه رسوب، با استفاده از مدل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا ارائه شد و عملکرد مدل با مدل رگرسیون غیرخطی چند متغیره و منحنی‌سنجه رسوب در مراحل آموزش و آزمون مقایسه شد. بدین منظور از دادههای دبی لحظه‌ای، بارش، شماره روز در سال و دبی آب در روز قبل در محدوده سال‌های 1388-1369 در ایستگاه پل زغال واقع در حوضه رودخانه چالوس استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون ترکیب مختلف مجموعه دادههای ورودی نشان داد، ابتدا پارامتر دبی لحظه‌ای، سپس دبی روز قبل و در نهایت عوامل بارش و شماره روز سال بهترتیب بیشترین تأثیر را در عملکرد مدل دارند، این نتایج تطابق نسبتا خوبی با نتایج حاصل از آنالیز ضرایب استاندارد شده مدل رگرسیونی دارد. برای مقایسه ساختارهای مختلف شبکه عصبی از معیارهای ضریب تبیین (R2) و جذر میانگین مربع خطا (RMSE) استفاده شد. بدین ترتیب با حذف متغیر شماره روز سال، بهترین شبکه با ساختار 1-5-3 و مقادیر 0.89= R2 و 0.02=RMSE بهدست آمد. نتایج حاصل از مقایسه مدل‌ها نشان داد، در مرحله آموزش و آزمون بهترتیب روش منحنی‌سنجه و مدل شبکه عصبی بهترین عملکرد را به خود اختصاص داده‌اند و مدل شبکه عصبی مقدار ضریب همبستگی را تقریباً 16 درصد نسبت به دو روش دیگر افزایش داد. با استفاده از نتایج این تحقیق، عوامل موثر بر تخمین دبی رسوب شناسایی شده و می‌توان در پروژه‌ها، با صرف وقت و هزینه کمتر برآورد دقیق‌تری از دبی رسوب داشت.
معین جهان تیغ؛ علی نجفی‌نژاد؛ منصور جهان‌تیغ؛ محسن حسینعلی‌زاده
چکیده
کمبود نزولات جوی و خشک‌سالی از عوامل مؤثر بر بحران کم‌‌آبی در مناطق خشک بشمار می‌رود که این فرایند با توجه به بالا بودن میزان تبخیر در این مناطق ضمن کاهش میزان بهره‌وری از آب، باعث کاهش رطوبت خاک میشود. از این‌رو، کاربرد روشهای حفاظتی با کاهش میزان تبخیر و حفظ رطوبت خاک علاوهبر بهبود رشد و عملکرد گیاه، باعث افزایش بهره‌وری ...
بیشتر
کمبود نزولات جوی و خشک‌سالی از عوامل مؤثر بر بحران کم‌‌آبی در مناطق خشک بشمار می‌رود که این فرایند با توجه به بالا بودن میزان تبخیر در این مناطق ضمن کاهش میزان بهره‌وری از آب، باعث کاهش رطوبت خاک میشود. از این‌رو، کاربرد روشهای حفاظتی با کاهش میزان تبخیر و حفظ رطوبت خاک علاوهبر بهبود رشد و عملکرد گیاه، باعث افزایش بهره‌وری آب میشود. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تأثیر خاکپوش ماسه بادی و نانو رس در آبیاری سفالی بر تغییرات دما و رطوبت در یکی از کانونهای فرسایشی منطقه سیستان است. بدین‌منظور، در ابتدا طی عملیات میدانی از رسوبات بادی انباشت شده در دشت سیستان و همچنین، رسوبات سیلابی بستر رودخانه هیرمند (رسوبات حمل شده طی سیلاب‌های ورودی از کشور افغانستان) نمونه‌برداری شد. با تعیین اندازه ذرات نمونه‌های رسوب به‌منظور تهیه خاکپوش ماسه بادی بزرگ‌ترین اندازه ذرات رسوبات بادی با استفاده از الک جدا شد. برای تهیه نانو ذرات رس نیز رسوبات سیلابی با استفاده از آسیاب گلوله‌ای ضمن بررسی اندازه ذرات و تعیین عناصر اصلی (با استفاده از روش XRF) پودر شد. در ادامه، با آماده‌سازی تیمارهایی متشکل از خاکپوش ماسه بادی، نانو رس و شاهد با نصب ترمومتر و پروب در اعماق 10، 30 و 50 سانتیمتر اقدام به اندازه‌گیری دما و رطوبت خاک (با استفاده از رطوبت‌سنج) برای یک دوره 186روزه شد. همچنین، در پایان دوره آزمایش به‌منظور بررسی شاخص‌های پایداری خاکدانه با نمونه‌برداری از اعماق مختلف شاخص میانگین وزنی (MWD) و شاخص میانگین هندسی (GMD) قطر خاکدانه‌ها بر اساس روش الک خشک اندازه‌گیری شد. یافته‌ها نشان داد که در توزیع رطوبت و دما در تیمارهای مورد مطالعه اختلاف معنیدار در سطح پنج درصد وجود دارد. بیشترین رطوبت ذخیره شده در عمق 10 سانتیمتر در تیمار خاکپوش ماسه بادی اندازه‌گیری شد (بهترتیب 2/1 و 4/1 برابر بیشتر از میزان رطوبت ذخیره شده در تیمارهای نانو ذرات رس و شاهد). همچنین، در عمق 30 و 50 سانتیمتر بیشترین میزان رطوبت حفظ شده مربوط به تیمار نانو ذرات رس است (بهترتیب 2/1 و 6/1 برابر بیشتر از لایه‌های فوق‌الذکر در تیمارهای خاکپوش ماسه بادی و شاهد). در بررسی تغییرات دما در اعماق 10، 30 و 50 سانتیمتر، بیشترین و کمترین میزان دما بهترتیب مربوط به تیمارهای شاهد و خاکپوش ماسه بادی میباشد. بر اساس نتایج بهدست آمده، با ایجاد لایه خاکپوش ماسه بادی در سطح خاک دمای خاک در لایه سطحی نسبت به تیمارهای شاهد و نانو ذرات رس بهترتیب 33 و 2/17 درصد کاهش یافت. در بررسی شاخص‌های پایداری خاکدانه نیز یافته‌ها نشان داد که تفاوت معنیداری بین مقادیر شاخص‌های میانگین وزنی و میانگین هندسی قطر خاکدانه‌ها در تیمارهای مورد مطالعه وجود دارد و بیشترین مقادیر شاخص‌های مورد مطالعه مربوط به تیمار نانو رس میباشد (در سطح پنج درصد). در مجموع، بر اساس نتایج بهدست آمده از این پژوهش، استفاده از خاکپوش ماسه بادی و نانو رس با کاهش دما و بهبود پایداری خاکدانه‌ها باعث افزایش 30 تا 45 درصدی رطوبت حجمی خاک در لایه‌های زیرسطحی و همچنین، افزایش مدت زمان حفظ رطوبت در خاک و کاهش دور آبیاری در مقایسه با حالت بدون اقدام حفاظتی در خاک شده است که کاربرد قابل توجه روشهای مورد استفاده در این پژوهش با تأمین رطوبت مورد نیاز گیاه برای استقرار پوشش گیاهی در کانونهای فرسایشی منطقه مورد مطالعه است.
کورش شیرانی؛ عبدالله سیف؛ محمد شریفی‌کیا
چکیده
پرتاب ماهواره های دارای سنجنده های راداری با گشودگی ترکیبی (SAR)، به منظور کاربردهای تداخل سنجی تفاضلی، فرصت جدیدی برای آشکارسازی و پایش تغییر شکل های بطئی، کند و حتی سریع زمین فراهم آورده است. این پژوهش با هدف مقایسه و ارزیابی کارایی دو سنجنده راداری در شناسایی، پایش و تهیه نقشه ثبت زمین لغزش در ارتفاعات دنای زاگرس ...
بیشتر
پرتاب ماهواره های دارای سنجنده های راداری با گشودگی ترکیبی (SAR)، به منظور کاربردهای تداخل سنجی تفاضلی، فرصت جدیدی برای آشکارسازی و پایش تغییر شکل های بطئی، کند و حتی سریع زمین فراهم آورده است. این پژوهش با هدف مقایسه و ارزیابی کارایی دو سنجنده راداری در شناسایی، پایش و تهیه نقشه ثبت زمین لغزش در ارتفاعات دنای زاگرس واقع در جنوب استان اصفهان با استفاده از تکنیک تداخل سنجی تفاضلی تصاویر ماهواره ای راداری با گشودگی ترکیبی (D-InSAR) اجراء شده است. بدین منظور، دو سری تصویر شامل تعداد 17 و 21 تصویر راداری به ترتیب از سنجنده PALSAR و ASAR از ماهواره های ALOS و ENVISAT انتخاب و به روش D-InSAR پردازش شد. در نتیجه پردازش های اولیه، از بین زوج های تصویری تشکیل شده، 16 زوج تداخل نگار از دو سنجنده فوق الذکر بین سال های 2003 تا 2011 میلادی مناسب پردازش های بعدی تشخیص داده شدند. بر اساس نتایج پردازش تصاویر راداری و مشاهدات میدانی 914 زمین لغزش به مساحت 13578 هکتار تشخیص داده شد. بیشترین جابه جایی قائم در منطقه 1.58 متر از تاریخ ششم می 2010 تا دوم سپتامبر 2011 به ترتیب مربوط به دو زوج تصویر PALSAR و ASAR می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد تصاویر راداری PALSAR و ASAR و روش پردازش تداخل سنجی تفاضلی دارای دقت و کارایی مناسبی برای شناسایی، پایش و تهیه نقشه پراکنش زمین لغزش ها نسبت به دیگر روش ها (بازدید زمینی در سطح گسترده، عکس های هوایی و تصاویر اپتیک) می باشد. تصاویر PALSAR به دلیل طول موج بلندتر، نفوذ بیشتر و کاهش ناهمدوسی نسبت به تصاویر بهتری در تهیه نقشه پراکنش زمین لغزش دارند. در عین حال تصاویر ASAR توانایی بهتری در تهیه نقشه پراکنش زمین لغزش دارند. در عین حال تصاویر ASAR به دلیل طول موج کوتاه تر، جزئیات بیشتری از لغزش را می تواند ارایه دهد.
مهدی وفاخواه؛ مصطفی ذبیحی سیلابی؛ صدیقه مدرسی طباطبایی؛ حسین سروی صدرآباد؛ آرزو شفیعی بافتی؛ نگین قادری دهکردی؛ محمدرضا ریاحی؛ سیدسعید غیاثی
چکیده
مقدمه بررسی وضعیت اقلیمی در حوزه‌های آبخیز، نقش تعیین‌کننده‌ای در برنامه‌ریزی‌های مدیریت منابع آب دارد. این در حالی است که تغییرات دما و بارش اثر زیادی بر روی دبی رودخانه‌ها، فرسایش خاک، نوسان سطح سفره‌های آب زیرزمینی و وقوع سیلاب‌ها به‌جا می‌گذارند. انجام پژوهش‌های مرتبط با تغییر اقلیم، به‌منظور آمادگی هرچه ...
بیشتر
مقدمه بررسی وضعیت اقلیمی در حوزه‌های آبخیز، نقش تعیین‌کننده‌ای در برنامه‌ریزی‌های مدیریت منابع آب دارد. این در حالی است که تغییرات دما و بارش اثر زیادی بر روی دبی رودخانه‌ها، فرسایش خاک، نوسان سطح سفره‌های آب زیرزمینی و وقوع سیلاب‌ها به‌جا می‌گذارند. انجام پژوهش‌های مرتبط با تغییر اقلیم، به‌منظور آمادگی هرچه بیشتر برای مقابله با هزینه‌های خسارت‌بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری است. بررسی مطالعات انجام گرفته در کشور نشان می‌دهد، مقیاس مطالعه در اکثر موارد در سطح محلی است و بررسی روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن به‌ویژه در سطح کشور مطالعه نشده است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف تعیین روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن در سطح کشور انجام شد.مواد و روش‌هادر این پژوهش، روند دبی متوسط سالانه در سطح کشور با لحاظ اثر سدها، با استفاده از روش من‌کندال و شیب‌سن انجام شده است. ابتدا، آمار تمامی ایستگاه‌های هیدرومتری موجود در زیرحوضه‌های شش حوزه آبخیز بزرگ کشور از شرکت مدیریت منابع آب کشور دریافت شد. در نهایت، 139 ایستگاه هیدرومتری با طول دوره آماری 17 تا 65 سال انتخاب شد. آمار این ایستگاه‌ها با اطلاعات موجود در ایستگاه‌های مجاور مقایسه و مقادیر مشکوک نیز کنترل شد. همگن بودن داده‌ها نیز با استفاده از آزمون توالی و بازسازی سال‌های فاقد آمار با استفاده از رگرسیون خطی از طریق استفاده از ایستگاهی با بالاترین ضریب همبستگی برای هر ایستگاه با آمار ناقص، انجام شد. در گام بعدی، بررسی روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن از آزمون‌های غیر پارامتریک من‌کندال و تخمینگر شیب‌سن در محیط نرم‌افزار XLSTAT انجام شد. پس از تعیین روند ایستگاه‌های مطالعاتی، نقشه توزیعی روند دبی جریان در سطح کشور مشتمل بر شش حوزه آبخیز بزرگ کشور در محیط نرم‌افزار ArcGIS10.2 تهیه شد.نتایج و بحثنتایج این پژوهش نشان داد، 14 ایستگاه تحت تأثیر سد بودهاند که با این وجود، در ایستگاه‌های بدون دخالت سد، تعداد 84 ایستگاه دارای روند کاهشی (60 درصد)، شش ایستگاه روند افزایشی (پنج درصد) و 35 ایستگاه (25 درصد) دیگر نیز در سطح اطمینان 95 درصد فاقد روند بودند. بررسی روند سری زمانی میانگین دبی سالانه در هر یک از شش حوزه آبخیز بزرگ کشور نیز نشان داد، 80 درصد از ایستگاه‌های مطالعاتی در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان دارای روند کاهشی بوده است، در حالی‌که بهترتیب 20، 10 و نه درصد از کل ایستگاه‌های مطالعاتی حوزه‌های آبخیز دریای خزر، فلات مرکزی و خلیج فارس و دریای عمان و نیز تمام ایستگاه‌های حوزه آبخیز مرزی شرق (هامون) فاقد روند بودهاند. در این بین، کل ایستگاه‌های مطالعاتی در حوزه آبخیز دریاچه ارومیه و سرخس و 68 درصد از ایستگاه‌های مطالعاتی در حوزه آبخیز دریای خزر از روند کاهشی برخوردار بودهاند.نتیجه‌گیرینتایج بهدست آمده از این پژوهش، نشان‌دهنده وجود روند کاهشی و معنیدار در غالب ایستگاه‌های مطالعاتی (84 ایستگاه) بود. از همین رو، روند کاهشی ایستگاه‌های هیدرومتری در سطح کشور را می‌توان به کاهش بارش، افزایش دما و ظهور خشکسالی‌های طاقت‌فرسایی ناشی از تغییرات اقلیمی و همچنین دخالت‌های انسانی از جمله افزایش بی‌رویه احداث سدها و نیز تغییر کاربری غیراصولی ارتباط داد. با این‌حال، یکی از محدودیت‌های پژوهش حاضر، عدم لحاظ تغییرات اقلیمی و تغییرات کاربری اراضی و تعیین سهم هرکدام از عوامل مذکور در روند کاهشی و افزایشی ایستگاه‌های مذکور است. نتایج پژوهش حاضر میتواند برای برنامه‌ریزان و سیاست‌مداران عرصه آب به جهت مدیریت منابع آب بسیار مفید و حائز اهمیت باشد.
علی اکبر جمالی؛ نواب رئیسی
چکیده
با افزایش روزافزون جمعیت، موضوع بهره‌وری از منابع آب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. امروزه برای تامین آب به‌ویژه در مناطق خشک، آبخیزداری جایگاه خاصی در برنامه‌ها یافته و تنظیم گردش آب و ذخیره نزولات و بهره‌برداری از رواناب‌های فصلی و سیلابی بهعنوان یکی از راه‌ها برای رفع کمبود آب مطرح است. منطقه مورد مطالعه حوزه آبخیز مته‌سنگ ...
بیشتر
با افزایش روزافزون جمعیت، موضوع بهره‌وری از منابع آب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. امروزه برای تامین آب به‌ویژه در مناطق خشک، آبخیزداری جایگاه خاصی در برنامه‌ها یافته و تنظیم گردش آب و ذخیره نزولات و بهره‌برداری از رواناب‌های فصلی و سیلابی بهعنوان یکی از راه‌ها برای رفع کمبود آب مطرح است. منطقه مورد مطالعه حوزه آبخیز مته‌سنگ با وسعت 6100 هکتار در شمال شرقی شهرستان نیکشهر استان سیستان و بلوچستان در جنوب شرقی ایران قرار دارد. ابزار گردآوری این پژوهش، پرسشنامه است که روایی آن به‌وسیله متخصصان آبخیزداری و کارشناسان منابع طبیعی بررسی شده است. ضریب پایایی آن با استفاده از نرم‌افزار SPSS و ضریب آلفای کرونباخ بین 0.76 و 0.78 برای مقیاسهای مختلف بهدست آمده است. به‌منظور ارزیابی اثرات اقتصادی طرح‌های حفاظت خاک و آب در منطقه مورد نظر از روش تحلیلی سود به هزینه و روش پرسشنامه و آزمون کای اسکوئر استفاده شده است. میزان نسبت سود به هزینه برابر با 1.03 بهدست آمده که نشان‌دهنده توجیه اقتصادی این طرح‌ها است. نتایج آزمون کای اسکوئر در بحث اجتماعی، با ارزیابی طرح‌های حفاظت خاک از طریق پرسشنامه، نمایانگر کاهش مهاجرت، کاهش وقوع سیل، کاهش بیکاری، کنترل سیلاب و رسوب، رضایتمندی و مشارکت صددرصدی در این طرح‌ها است. همچنین، در بحث اقتصادی، نتایج استفاده از آزمون آماری در خصوص ارتباط عملکرد طرح‌های حفاظت خاک و آب با افزایش محصولات، کاهش زمین‌های بایر، افزایش پوشش گیاهی، افزایش تعداد دام، افزایش مقدار منابع آب و افزایش سطح اراضی زراعی و باغی، دلالت بر رد فرض صفر و معنیداری این روابط از نظر آماری بوده است. به‌طور کلی طرح‌های مکانیکی حفاظت خاک و آب در این پژوهش جنبه‌های مثبت چند منظوره را نشان داده است.
جهانگیر پرهمت
چکیده
هدف از این پژوهش ارزیابی مدل‌های منطقه‌ای در برآورد دبی جریان سالانه در سطوح مختلف احتمال میباشد. بدین منظور حوضههای کرخه، کارون و دز در جنوب غرب ایران انتخاب شد. سپس در این منطقه، آمار مشاهده‌ای دبی در 108 ایستگاه هیدرومتری و بارندگی در 208 ایستگاه بارانسنجی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، پارامترهای مورد استفاده ...
بیشتر
هدف از این پژوهش ارزیابی مدل‌های منطقه‌ای در برآورد دبی جریان سالانه در سطوح مختلف احتمال میباشد. بدین منظور حوضههای کرخه، کارون و دز در جنوب غرب ایران انتخاب شد. سپس در این منطقه، آمار مشاهده‌ای دبی در 108 ایستگاه هیدرومتری و بارندگی در 208 ایستگاه بارانسنجی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، پارامترهای مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای شامل مساحت، طول مستطیل معادل، شیب، ضریب گراویلیوس، بارندگی، طول آبراهه اصلی، شیب آبراهه اصلی، ارتفاع متوسط حوضه، تراکم زهکشی و محیط حوضه میباشد. در بررسی و تحلیل همگنی حوضههای هیدرولوژیک از روش آنالیز خوشه‌ای و تابع تشخیص استفاده شد. برای ارزیابی مدل‌های بهدست آمده از هر منطقه همگن، دادههای مشاهده‌ای یک حوضه که در واسنجی این مدل‌ها استفاده نشده بودند، به‌کار گرفته شد. نتایج تحلیل مدل‌های همبستگی چند متغیره نشان داد که دبی جریان در سطوح مختلف احتمال دارای ضریب همبستگی بالایی با 10 عامل منتخب بوده، ولی رابطه دبی با چهار عامل اول مستقیم و با شش عامل بعدی معکوس میباشد. نتایج پژوهش نیز نشان داد که شدت جریان با بارندگی رابطه معکوس داشته ولی عمق جریان دارای رابطه مستفیم است. بعلاوه، روابط یک متغیره و دو متغیره دبی با مساحت و دبی با مساحت و بارندگی همبستگی بالایی با ضریب بین 0.52 تا 0.8 را نشان داد.
فاطمه زندی دره‌غریبی؛ زهره خورسندی کوهانستانی؛ ملیحه مزین؛ نسیم آرمان
چکیده
شبیه‌سازی جریان از مباحث اصلی هیدرولوژی است و برای مطالعه آن به‌طور معمول از مدل‌های بارش-رواناب استفاده میشود. مدل‌های هیدرولوژی نمایش ساده شده‌ای از سامانه هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه کارکرد حوضه در واکنش به ورودی‌های گوناگون و فهم بهتر از فرایندهای هیدرولوژی کمک می‌کنند. با توجه به تنوع مدل‌های ...
بیشتر
شبیه‌سازی جریان از مباحث اصلی هیدرولوژی است و برای مطالعه آن به‌طور معمول از مدل‌های بارش-رواناب استفاده میشود. مدل‌های هیدرولوژی نمایش ساده شده‌ای از سامانه هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه کارکرد حوضه در واکنش به ورودی‌های گوناگون و فهم بهتر از فرایندهای هیدرولوژی کمک می‌کنند. با توجه به تنوع مدل‌های بارش-رواناب در دسترس، انتخاب یک مدل مناسب برای حوضه به‌منظور بهره‌وری و مدیریت منابع آب ضروری میباشد. بنابراین انتخاب مدل نیاز به تشخیص قابلیت و محدودیت مدل‌های هیدرولوژی حوضه دارد. در این مقاله کارایی دو مدل بارش–رواناب GR4J و GR2M در شبیه‌سازی جریان حوضه دره‌تخت در استان لرستان در بازه زمانی 1392-1379 مورد ارزیابی قرارگرفته است. برای ارزیابی کارایی این دو مدل از ضریب نش ساتکلیف استفاده شد که مقدار آن بهترتیب 0.427 و 0.665 بهدست آمد. نتایج نشان داد دو مدل جریان را با دقت متوسط تا خوب شبیه‌سازی می‌کنند، ولی با توجه به معیار نش، کارایی مدل GR2M در شبیه‌سازی جریان از مدل GR4J بیشتر است.
محمد هدایت فرد؛ حمید غلامی؛ سید مسعود سلیمان پور؛ ارشک حلی ساز
چکیده
فرسایش آبکندی یکی از پدیده‌های مهم در تخریب سرزمین و بیابان‌زایی است که باعث برهم زدن تعادل منابع زیست‌محیطی و پایداری آن میشود. این پژوهش، با هدف تعیین عوامل مؤثر بر ایجاد فرسایش آبکندی، با استفاده از روشهای داده‌کاوی در حوزه آبخیز بیان در شمال استان فارس انجام شد. به‌منظور مدلسازی فرسایش آبکندی، ازالگوریتم‌های ...
بیشتر
فرسایش آبکندی یکی از پدیده‌های مهم در تخریب سرزمین و بیابان‌زایی است که باعث برهم زدن تعادل منابع زیست‌محیطی و پایداری آن میشود. این پژوهش، با هدف تعیین عوامل مؤثر بر ایجاد فرسایش آبکندی، با استفاده از روشهای داده‌کاوی در حوزه آبخیز بیان در شمال استان فارس انجام شد. به‌منظور مدلسازی فرسایش آبکندی، ازالگوریتم‌های خوشه‌بندی K-Means و درخت تصمیم CART بهره برده شد. دقت تخمین زده شده بر اساس پارامترهای مؤثر بر مساحت آبخیز ایجاد آبکندها در مدل نهایی، برای مجموعه دادههای آموزشی برابر با 100 درصد و برای مجموعه دادههای آزمایشی 71.43 درصد میباشد. نتایج این پژوهش که منتج از اندازه‌گیری متغیرهای مختلف از 40 آبکند منتخب، شامل یک متغیر هدف (مساحت آبخیز ایجاد) و 12 متغیر پیشگو شامل شیب ایجاد، پوشش گیاهی، خاک لخت، سنگریزه سطحی، لاشبرگ سطحی، هدایت الکتریکی عصاره اشباع، اسیدیته، نسبت جذبی سدیم، ماده آلی، رس، سیلت و شن، در عملیات میدانی و آزمایشگاهی و استفاده از فناوری‌های داده‌کاوی است، نشان می‌دهد که ایجاد آبکندها در این حوزه آبخیز تابع عوامل سیلت، اسیدیته، خاک لخت، سنگریزه و ماده آلی میباشد. این نتایج تأثیر پوشش گیاهی و به تبع آن، وجود ماده آلی مناسب در خاک بهعنوان مناسب‌ترین روش در امر کنترل آبکندها و اثر مخرب و تشدیدی اراضی لخت و فاقد پوشش گیاهی در تشدید فرسایش آبکندی را نشان می‌دهد. بنابراین، ضروری است، حتی‌المقدور با ایجاد و استقرار پوشش گیاهی دائم و سازگار، اقدام به پایداری و بهبود ساختمان خاک و افزایش ماده آلی شود و برنامه‌های کنترلی و مدیریتی، در اراضی که دارای مقدار سیلت بیشتری هستند، با دقت بیشتری عملیاتی شود.
لیلا غلامی؛ عطاله کاویان؛ عبدالواحد خالدی درویشان
چکیده
در مناطق به شدت فرسایش‌یافته خصوصا در دامنه‌های شیبدار امکان استقرار پوشش گیاهی نیست. بنابراین، کاربرد افزودنی‌های آلی و یا غیرآلی میتواند از طریق مهار رواناب شرایط را برای استقرار پوشش گیاهی در این مناطق بهبود بخشد. بر همین اساس، در پژوهش حاضر، تراشه‌های چوب بهعنوان یک افزودنی آلی خاک برای مهار متغیرهای رواناب ...
بیشتر
در مناطق به شدت فرسایش‌یافته خصوصا در دامنه‌های شیبدار امکان استقرار پوشش گیاهی نیست. بنابراین، کاربرد افزودنی‌های آلی و یا غیرآلی میتواند از طریق مهار رواناب شرایط را برای استقرار پوشش گیاهی در این مناطق بهبود بخشد. بر همین اساس، در پژوهش حاضر، تراشه‌های چوب بهعنوان یک افزودنی آلی خاک برای مهار متغیرهای رواناب شامل زمان شروع، مقدار و ضریب رواناب استفاده شد. برای این منظور، از سه سطح تیمار تراشه‌های چوب با مقادیر 0.5، 1 و 1.5 کیلوگرم بر مترمربع در سه تکرار در مقیاس کرت یک مترمربعی، شیب 30 درصد در شرایط صحرایی تحت باران شبیه‌سازی شده 60 میلی‌متر بر ساعت به مدت 15 دقیقه استفاده شد. نتایج نشان داد که بعد از کاربرد تراشه‌های چوب با مقادیر 0.5، 1 و 1.5 کیلوگرم بر مترمربع، زمان شروع رواناب بهترتیب 97.50، 192.38 و 203.31 درصد افزایش یافت. همچنین، حجم رواناب بعد از کاربرد سه سطح تیمار تراشه چوب بهترتیب 35.23، 55.11 و 60.43 و ضریب رواناب نیز بهترتیب 42.43، 67.40 و 72.14 کاهش یافتند. نتایج آزمون GLM نشان داد که تیمار تراشه چوب تاثیر معنیداری در افزایش زمان شروع رواناب (0.01≥p) و کاهش حجم رواناب و ضریب رواناب (0.05≥p) داشت. کاربرد تراشه‌های چوب بهعنوان یک تیمار حفاظتی در سطح خاک نشان داد که این اصلاح کننده میتواند در امر مهار رواناب به‌ویژه در مناطقی که مقادیر تراشه چوب زیادی در دسترس باشد، مورد استفاده واقع شود.
سجاد میرزایی؛ مجید رئوف
چکیده
پارامترهای زمانی از جمله پارامترهایی هستند که در اکثر مدل‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی استفاده می‌شوند و متداول‌ترین آن زمان تمرکز است. هدف از این پژوهش، انتخاب بهترین روش از میان روشهای برآورد زمان تمرکز در حوزه آبخیز آتشگاه در استان اردبیل است. در این پژوهش، مقادیر زمان تمرکز حوضه با استفاده از 14 معادله تجربی و روش ...
بیشتر
پارامترهای زمانی از جمله پارامترهایی هستند که در اکثر مدل‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی استفاده می‌شوند و متداول‌ترین آن زمان تمرکز است. هدف از این پژوهش، انتخاب بهترین روش از میان روشهای برآورد زمان تمرکز در حوزه آبخیز آتشگاه در استان اردبیل است. در این پژوهش، مقادیر زمان تمرکز حوضه با استفاده از 14 معادله تجربی و روش SCS در نرم‌افزارهای WMS و HEC-Geo-HMS صورت گرفته است. متوسط وزنی شیب آبراهه اصلی و پارامتر ضریب زبری منینگ با عملیات صحرایی تهیه شد. به‌منظور ارزیابی کارایی روش‌ها با استفاده از آمار هیدرومتری و بارندگی، تعداد سه واقعه سیلاب که از نظر زمانی برابر با بارشها بودند، انتخاب و از روش گرافیکی، زمان تمرکز برای این سه واقعه محاسبه شد. زمان تمرکز محاسبه شده و مشاهداتی (2.28 ساعت) به‌وسیله شاخص درصد خطای نسبی و خطای میانگین باقی‌مانده مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی بیشتر روابط به‌کار گرفته در این تحقیق نشان می‌دهد که مساحت نقش بسزایی را در برآورد مناسب زمان تمرکز ایفا می‌کند، چنانچه بررسی روابط هات-وی، هیدروگراف استدلالی و ین–چاو، کرپیچ و کالیفرنیا نشان می‌دهد که این روش‌ها جهت محاسبه زمان تمرکز، پارامتر مساحت را به‌کار نمی‌گیرند. به‌همین دلیل مقدار برآورد آن‌ها با مقدار مشاهداتی تفاوت قابل ملاحظه‌ای دارد، اما در مقابل روابط پاسینی و کربای با لحاظ کردن تاثیر پارامتر مساحت، برآورد نزدیک‌تری را به مقدار مشاهداتی ارائه داده است. نتایج نشان داد که به‌کارگیری تعداد پارامترهای بیشتر، نتایج مطلوبتری را به همراه دارد. چنانچه در رابطه SCS جهت محاسبه زمان تمرکز حوضه، علاوه بر پارامترهای طول و شیب آبراهه اصلی، پارامتر تلفات کل، نوع کاربری اراضی، عملیات اصلاحی، وضعیت هیدرولوژیکی و همچنین، گروه هیدرولوژیکی خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در محاسبه مقدار زمان تمرکز با استفاده از روش SCS از مدل‌های WMS و همچنین، ابزار HEC-Geo-HMS، با توجه به این‌که مدل‌های مذکور از دادههای رستری استفاده می‌کنند، دارای دقت بیشتر از روشهای سنتی چون روش دستی میباشد. در حوضه آتشگاه، روش SCS برای برآورد زمان تمرکز با استفاده از نرم‌افزار WMS با مقدار حداقل آماره‌های خطای میانگین باقی‌مانده و درصد خطای نسبی بهترتیب برابر با 0.05 ساعت و 2.1 درصد برای حوضه مناسب میباشد.
رضا لگزیان؛ امیر سعدالدین؛ مجید اونق؛ اکبر علی‌پور
چکیده
یکی از مشکلات عمده در جوامع و مراکز صنعتی و شهری، رواناب ناشی از بارندگی در این مناطق و به تبع آن ایجاد آب گرفتگی میباشد. این تحقیق، به‌منظور حل مشکل آب گرفتگی معابر شهری و کمبود منابع آب در شهر نیشابور صورت گرفته است. پس از مشخص شدن اقدامات قابل اجرا و تدوین 32 سناریوی مدیریتی برای این شهر، اثرات حاصل از اجرای سناریوهای تدوین شده ...
بیشتر
یکی از مشکلات عمده در جوامع و مراکز صنعتی و شهری، رواناب ناشی از بارندگی در این مناطق و به تبع آن ایجاد آب گرفتگی میباشد. این تحقیق، به‌منظور حل مشکل آب گرفتگی معابر شهری و کمبود منابع آب در شهر نیشابور صورت گرفته است. پس از مشخص شدن اقدامات قابل اجرا و تدوین 32 سناریوی مدیریتی برای این شهر، اثرات حاصل از اجرای سناریوهای تدوین شده با توجه به معیارهای فنی، محیط زیستی، هیدرولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی پیشبینی شده و با استفاده از روش تصمیم‌گیری چند معیاره، اولویتبندی سناریوها صورت گرفت. با وزندهی بر اساس نتایج استخراج شده به روش دلفی در بین شرکت کنندگان دارای تحصیلات دانشگاهی شهر نیشابور، سناریوی 24 (ترکیب بایوریتنشن، حوضچه نفوذ و مخزن زیرزمینی) و در بین شرکت کنندگان بدون تحصیلات دانشگاهی، سناریوی 28 (ترکیب بایوریتنشن، ترانشه، چاهک، پیادهرو، حوضچه نفوذ و مخزن زیرزمینی) در اولویت اول اجرایی قرار می‌گیرند. یافتههای تحقیق اخیر، به‌طور خاص راهنمای مدیران و برنامه‌ریزان شهر نیشابور در مدیریت موثرتر رواناب شهری است. همچنین، این نتایج به‌طور عمومی میتواند الگوی تحقیقاتی مناسبی برای سایر آبخیزهای شهری در اختیار محققان و کارشناسان قرار دهد.
حسین امامی؛ علی سلاجقه؛ علیرضا مقدم نیا؛ شهرام خلیقی سیگارودی؛ ابوالحسن فتح آبادی
چکیده
بارش یکی از مهمترین ورودی‌ها در مدلسازی رواناب است. وجود دادههای بارش با دقت زمانی و مکانی مناسب، برای حوزه‌های آبخیز با ایستگاه‌های بارانسنجی اندک و پراکنده، بسیار مهم و ضروری است. در حال حاضر ماهواره‌های اقلیمی از منابع مهم در برآورد بارش هستند. در این پژوهش، ابتدا کارایی دادههای بارش ماهواره TRMM در سری ...
بیشتر
بارش یکی از مهمترین ورودی‌ها در مدلسازی رواناب است. وجود دادههای بارش با دقت زمانی و مکانی مناسب، برای حوزه‌های آبخیز با ایستگاه‌های بارانسنجی اندک و پراکنده، بسیار مهم و ضروری است. در حال حاضر ماهواره‌های اقلیمی از منابع مهم در برآورد بارش هستند. در این پژوهش، ابتدا کارایی دادههای بارش ماهواره TRMM در سری زمانی ماهانه حوزه آبخیز چهل‌چای با استفاده از شاخص‌های آماری R2، RMSE، NSE و Bias از طریق مقایسه با دادههای بارش ایستگاه‌های بارانسنجی (مشاهده شده) مورد ارزیابی قرار گرفت که مقدار این شاخص‌های آماری بهترتیب 0.54، 22.70، 0.44 و 14.86- بهدست آمد. با توجه به مقدار ضریب تبیین (R2)، می‌توان نتیجه گرفت که ماهواره TRMM توانسته 0.54 بارش مشاهده شده را برآورد کند. در گام بعدی به‌منظور برآورد رواناب ماهانه از سه مدل داده مبنا شامل MLP، ANFIS و SVR استفاده شد. دو نوع ترکیب ورودی به مدل‌های داده مبنا شامل: 1) دادههای بارش مشاهده شده در گام‌های زمانی t و 1-t و رواناب در گام زمانی 1-t و 2) دادههای بارش ماهوارهای در گام‌های زمانی t و 1-t و رواناب در گام زمانی 1-t انتخاب شد. برای مقایسه میزان دقت و خطای مدل‌ها از R2 و RMSE مرحله صحت‌سنجی استفاده شد که مدل ANFIS با مقدار R2 و RMSE بهترتیب برای ترکیب ورودی نوع اول 0.80 و 0.97 و همچنین، برای ترکیب ورودی نوع دوم 0.78 و 1.02 بهعنوان مدل منفرد مناسب در منطقه مورد مطالعه برای برآورد رواناب انتخاب شد. از روش میانگین‌گیری وزنی در رویکرد ترکیب داده‌ها به‌منظور مدلسازی و ارائه یک مدل ترکیبی داده مبنا استفاده شد که این مدل ترکیبی داده مبنا باعث بهبود مقادیر0.81= R2 و 4.85- =Bias برای ترکیب ورودی نوع اول و همچنین، بهبود مقدار 0.79=R2 برای ترکیب ورودی نوع دوم شد و این روش ضعف مدل‌های منفرد را پوشش داده است.
جهانگیر پرهمت؛ هادی نظری‌پویا
چکیده
نفوذ یکی از مؤلفه‌های اصلی چرخه هیدرولوژی و مورد نیاز در مدیریت و بهره‌برداری منابع آب است. این پدیده در طبیعت به عوامل متعددی وابسته و اندازه‌گیری آن مشکل است. بنابراین، مدل‌های مختلفی برای شبیه‌سازی آن ارائه شده است. ارزیابی مدل‌های نفوذ با دادههای مشاهده‌ای حلقه مضاعف نشان می‌دهد که هر کدام از این ...
بیشتر
نفوذ یکی از مؤلفه‌های اصلی چرخه هیدرولوژی و مورد نیاز در مدیریت و بهره‌برداری منابع آب است. این پدیده در طبیعت به عوامل متعددی وابسته و اندازه‌گیری آن مشکل است. بنابراین، مدل‌های مختلفی برای شبیه‌سازی آن ارائه شده است. ارزیابی مدل‌های نفوذ با دادههای مشاهده‌ای حلقه مضاعف نشان می‌دهد که هر کدام از این مدل‌ها در شرایطی بر بقیه برتری داشته‌اند. براین اساس، در پژوهش حاضر مدل‌های فیلیپ، هورتن، گرین-آمپ، SCS، کاستیاکف و لوئیس-کاستیاکف به همراه پارامترهای آن‌ها، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، حوضه گنبد در استان همدان انتخاب و به چهار واحد هیدرولوژیکی همگن تقسیم شد. سپس، میزان نفوذ در فصل خشک برای ارزیابی این مدل‌ها، در هر واحد با حلقه مضاعف اندازه‌گیری شد. نتایج پژوهش نشان داد مدل فیلیپ نفوذ را با دقت بیشتری برآورد نموده و در مرتبه بعد مدل کاستیاکف قرار دارد. برای روابط مدل فیلیپ ضریب همبستگی بین 0.975 تا یک، خطای میانگین بین 0.017- تا 0.017+ و میانگین جذر مربعات خطا حداکثر 0.22 بهدست آمده است. برای مدل کاستیاکف ضریب همبستگی بین 0.956 تا 0.998، خطای میانگین بین 9.3- تا 0.003+ و میانگین جذر مربعات خطا حداکثر 14.25 است. علاوه بر این، رابطه همبستگی بین پارامترهای این مدل‌ها با دو شاخص بافت خاک شامل درصدهای رس و شن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد به استثناء مدل SCS کلیه پارامترهای سایر مدل‌ها در سطح معنیدار پنج درصد به این دو شاخص وابسته بوده و نیز حداقل یک پارامتر هر مدل دارای همبستگی بالا و معنیدار است. مقدار ضریب همبستگی بهترتیب برای پارامتر تابع هدایت هیدرولیکی خاک (A) در مدل فیلیپ 0.99، برای پارامتر ثابت مدل گرین-آمپ B) 0.95)، برای تابع کاهنده نفوذ در مدل هورتن k) 0.99)، برای ضریب تابع نمایی مدل کاستیاکف b) 0.999) و برای ضریب تابع نمایی مدل لوئیس-کاستیاکف (b) در 0.96 بهدست آمد. رابطه همبستگی سایر پارامترها با درصد رس و شن کمتر از 0.5 بهدست آمده و در سطح پایینی معنیدار می‌باشند.
سعید عرب؛ یاسمین سگر؛ مهدی نادری خوراسگانی؛ محمد اسدی؛ پروین کیا
چکیده
در حوزه آبخیز می‌توان روابط بین عوامل ژئومورفومتریک و شاخص رسوب را مورد بررسی قرار داد. مدل رقومی زمین (DTM) مشتق از DEM، در دریافت، پردازش، ذخیره، مدیریت و پایش اطلاعات برای سطح حوزه آبخیز توانایی بالایی دارد. به کمک DTM در یک حوزه آبخیز می‌توان شاخص رسوب (قدرت رود، انتقال رسوب و رطوبت زمین) و برخی از عوامل ژئومورفومتریک همچون ...
بیشتر
در حوزه آبخیز می‌توان روابط بین عوامل ژئومورفومتریک و شاخص رسوب را مورد بررسی قرار داد. مدل رقومی زمین (DTM) مشتق از DEM، در دریافت، پردازش، ذخیره، مدیریت و پایش اطلاعات برای سطح حوزه آبخیز توانایی بالایی دارد. به کمک DTM در یک حوزه آبخیز می‌توان شاخص رسوب (قدرت رود، انتقال رسوب و رطوبت زمین) و برخی از عوامل ژئومورفومتریک همچون طول و شیب کلی آبراهه، طول و شیب آبراهه مستقیم، ضریب افت، پیچ و خم و ارتفاع پایین‌دست آبراهه را محاسبه و بهعنوان نقشه ترسیم کند. حوزه آبخیز بهادربیگ با وسعت 216.692 کیلومترمربع در دامنه شمالی الوند استان همدان برای این مطالعه انتخاب شد. ابتدا رتبه‌بندی آبراهه در DTM مدیریت شد و نقشه شاخص رسوب به همراه نقشه برخی عوامل ژئومورفومتریک (روش درون‌یابی) برای چهار رتبه با 30 نقطه تمرکز ترسیم شد. از ترکیب شاخص رسوب با میانگین دبی رواناب و رسوب ایستگاه هیدرومتری، دو عامل دبی رواناب و رسوب جزیی تحت عنوان تخمینگر نقطه‌ای پیشنهاد شد. در مدل رگرسیون کامل بین شاخص رسوب (متغیر وابسته) و برخی عوامل ژئومورفومتریک به همراه دبی رواناب و رسوب جزیی (متغیر مستقل)، روابط آماری معنیداری در سطح یک و 2.5 درصد آمد. نتایج نشان داد که بهترتیب دبی رواناب و رسوب جزیی، شیب آبراهه (کل و مستقیم)، طول آبراهه مستقیم، ارتفاع پایین‌دست و پیچ و خم آبراهه از مهمترین عوامل مؤثر بر شاخص رسوب میباشد. در خاتمه، بر اساس نتایج یک تابع سری زمانی (23 و 24 ساله)، روند تغییرات دبی رواناب در حوضه سیر نزولی داشت و با دبی رسوب مطابقت نمی‌کرد.
وفا همایون‌فر؛ عبدالواحد خالدی درویشان
چکیده
یکی از روشهای بررسی فرسایش، انجام مطالعات در کرت‌های آزمایشگاهی است، اما انتقال و آماده‌سازی خاک که منجر به تخریب ساختمان خاک میشود، هنوز از جمله معایب انجام مطالعات آزمایشگاهی فرسایش است. دست‌خوردگی خاک در اثر انتقال و آماده‌سازی در آزمایشگاه از جمله مواردی است که میتواند نتایج اندازه‌گیری‌های فرسایش ...
بیشتر
یکی از روشهای بررسی فرسایش، انجام مطالعات در کرت‌های آزمایشگاهی است، اما انتقال و آماده‌سازی خاک که منجر به تخریب ساختمان خاک میشود، هنوز از جمله معایب انجام مطالعات آزمایشگاهی فرسایش است. دست‌خوردگی خاک در اثر انتقال و آماده‌سازی در آزمایشگاه از جمله مواردی است که میتواند نتایج اندازه‌گیری‌های فرسایش را با آنچه که در طبیعت است، مغایر سازد. از سوی دیگر اندازه‌گیری پاشمان که بهعنوان اولین عامل مسبب جدایش و سپس حرکت ذرات خاک، از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین آگاهی از انحراف نتایج پاشمان در اثر اقدامات آماده‌سازی خاک برای ارتقای دقت نتایج آزمایشگاهی ضرورتی انکارناپذیر است. در همین راستا پژوهش حاضر برای مقایسه تغییرات میزان پاشمان خاک در یک خاک شنی-رسی-لومی در هر دو حالت دستنخورده و دست‌خورده و در شدت‌های بارندگی 40، 60 و 80 میلی‌متر بر ساعت انجام شد. بر طبق نتایج پژوهش حاضر دست‌خوردگی خاک در مطالعات آزمایشگاهی فرسایش متغیرهای پاشمان در جهت بالادست و پایین‌دست و پاشمان ناخالص را در سطح 99 درصد و پاشمان خالص را در سطح 95 درصد به‌طور معنیدار افزایش داد، در حالی که نسبت پاشمان بالادست به پایین‌دست در اثر دست‌خوردگی خاک تغییر معنیداری نداشت. با توجه به نتایج پژوهش حاضر، متغیرهای مختلف پاشمان شامل پاشمان در جهت‌های بالادست و پایین‌دست، پاشمان ناخالص و پاشمان خالص در خاک دست‌خورده برای پژوهش‌های آزمایشگاهی فرسایش نسبت به خاک طبیعی بهترتیب 216، 241، 234 و 257 درصد افزایش یافتند.
رضا طلائی؛ صمد شادفر
چکیده
مقدمه
زمین‌لغزش‌ها، یکی از مخاطرات طبیعی در مناطق کوهستانی هستند که ایمنی ساکنان و محیط زیست را تهدید می‌کنند. در چند دهه گذشته، زمین‌لغزش‌ها در حوضه سقزچی در جنوب استان اردبیل، باعث وارد شدن خسارت‌هایی به منابع طبیعی و انسانی شده‌اند. زمین‌لغزش‌ها، در بیش از 9.2 درصد (2600 هکتار) از مساحت این حوضه وجود دارند. ...
بیشتر
مقدمه
زمین‌لغزش‌ها، یکی از مخاطرات طبیعی در مناطق کوهستانی هستند که ایمنی ساکنان و محیط زیست را تهدید می‌کنند. در چند دهه گذشته، زمین‌لغزش‌ها در حوضه سقزچی در جنوب استان اردبیل، باعث وارد شدن خسارت‌هایی به منابع طبیعی و انسانی شده‌اند. زمین‌لغزش‌ها، در بیش از 9.2 درصد (2600 هکتار) از مساحت این حوضه وجود دارند. در این حوضه نیز مانند سایر مناطق زمین‌لغزشی، برای برنامه‌ریزی و مدیریت اراضی نیاز به تحلیل کل منطقه است، تا بر اساس آن احتمال وقوع زمین‌لغزش در آینده برآورد شود. حل این موضوع با تحلیل توام ویژگی‌های ژئومورفولوژی، توپوگرافی، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، هیدرولوژی و آب و هوایی حوضه در قالب لایه‌های اطلاعاتی در محیط سامانههای اطلاعات جغرافیایی در یک مقیاس منطقه‌ای، امکان‌پذیر است. ارزیابی حساسیت به زمین‌لغزش در حوضه سقزچای تا به حال با روشهای نوین و با دقت بالا انجام نگرفته است. دقت و اعتبار هر مدل، با استفاده از روش منحنی ROC و بر مبنای سطح زیر آن (AUC) تعیین شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش، میتواند در پیشبینی وقوع احتمالی زمین‌لغزش و کاهش خسارت در حوضه سقزچای مورد استفاده قرار گیرد.
مواد و روش‌ها
حوضه مورد پژوهش، با مساحت 27918 هکتار در جنوب استان اردبیل و در جنوب غرب شهرستان خلخال واقع شده است. در این حوضه، نقشه پراکنش 113 زمین‌لغزش تهیه شد که در آن بهترتیب 70 و30 درصد از زمین‌لغزش‌ها به دادههای آموزشی و ارزیابی اختصاص داده شدند. ده عامل موثر، در وقوع زمین‌لغزش‌ها شامل درصد شیب، جهات شیب، فاصله از گسل‌ها، فاصله از رودخانه‌ها، فاصله از راه‌ها، فاصله از مناطق مسکونی، واحدهای سنگ‌شناسی، بیشینه شتاب افقی زمین، کاربری اراضی و مجموع بارندگی سالانه، در تحلیل مدل‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. به‌منظور پیشبینی حساسیت به وقوع زمین‌لغزش، از دو روش غیرخطی شبکه عصبی به نام پرسپترون چند لایه با ساختار رو به جلو و رگرسیون لجستیک، استفاده شد. بر اساس هر دو مدل، احتمال وقوع زمین‌لغزش در هر پیکسل محاسبه شد. دقت پیشبینی دو مدل با استفاده از منحنی ROC، مورد ارزیابی قرار گرفت.
نتایج و بحث
در مدل شبکه‌های عصبی، عوامل تشدید کننده شامل میانگین بارندگی سالانه (0.136) و بیشینه شتاب افقی زمین (0.134)، بیشترین تاثیر را در پیشبینی احتمال وقوع زمین‌لغزش‌ها داشته‌اند. عوامل فاصله از گسل‌ها (0.110)، واحدهای سنگ‌شناسی (0.109)، فاصله از راه‌ها (0.109)، فاصله از رودخانه‌ها (0.101)، فاصله از مناطق مسکونی (0.096)، جهات جغرافیایی دامنه‌ها (0.069)، کاربری اراضی (0.068) و درصد شیب دامنه‌ها (0.067) بهترتیب در مدلسازی حساسیت به زمین‌لغزش به روش شبکه‌های عصبی مصنوعی اهمیت دارند. بنابراین، تمامی ده عامل در مدلسازی به روش شبکه‌های عصبی مصنوعی، به‌کار گرفته شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که احتمال وقوع زمین‌لغزش در فاصله 0.00 تا 0.961، تغییر می‌نماید. در طبقهبندی حوضه به درجات حساسیت به زمین‌لغزش، به روش شکست طبیعی بر مبنای احتمال برآوردی روش شبکه‌های عصبی، 85.7 درصد از منطقه در پهنه‌های با حساسیت کم و بسیار کم، قرار می‌گیرد. در 6.6 درصد از منطقه، احتمال حساسیت به زمین‌لغزش متوسط و در 7.7 درصد از حوضه حساسیت بالا و بسیار بالا برای وقوع زمین‌لغزش وجود دارد. تحلیل حساسیت به زمین‌لغزش به روش رگرسیون لجستیک، با روش بدون متغیر مستقل شروع شد و با اضافه کردن متغیرها در قدم دهم، خاتمه یافت. نتایج نشان می‌دهد که تنها سه سطح از عامل جهات جغرافیایی، در مدل رگرسیون لجستیک بی‌‌‌اثر هستند. با تخمین ثابت و ضرایب مربوط به متغیرهای مستقل در تحلیل رگرسیون لجستیک، مقادیر احتمال بین صفر تا یک، برای تمام پیکسل‌های منطقه محاسبه شد. با درجه‌بندی حساسیت به زمین‌لغزش به روش شکست طبیعی در مدل رگرسیون لجستیک، بهترتیب 79.9، 10.1 و 10 درصد از مساحت منطقه در گروه با درجات حساسیت پایین و بسیار پایین، متوسط و بالا و بسیار بالا قرار می‌گیرد. دقت و اعتبار مدل‌های رگرسیون لجستیک و شبکه عصبی مصنوعی، بر اساس منحنی ROC و سطح زیر آن (AUC) بهترتیب برابر 0.848 و 0.929 است. نتایج هر دو مدل، خوب بوده است و دقت بالاتر از 84 درصد داشته‌اند. نتایج به دست آمده از دو روش فوق، در اکثر مطالعات در دنیا و ایران حکایت از توانمندی آن‌ها در برآورد دقیق حساسیت احتمالی به زمین‌لغزش‌ها دارد، اما روش شبکه‌های عصبی مصنوعی، با وجود پیچیدگی‌های خاص دارای دقت بیشتری است.
نتیجه‌گیری
زمین‌لغزش، یک محدودیت مهم برای توسعه در مناطق لغزش‌خیز جنوب استان اردبیل است. شرایط محیطی، در حوضه سقزچی برای وقوع زمین‌لغزش‌های جدید و یا فعالیت زمین‌لغزش‌های قدیمی مستعد است. احتمال وقوع زمین‌لغزش در منطقه با استفاده از عوامل موثر و به روش رگرسیون لجستیک و شبکه عصبی مصنوعی، شبیه‌سازی شد. نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی، دقیق‌تر بوده و بهتر از مدل رگرسیون لجستیک است. در مدل شبکه‌های عصبی مصنوعی، عوامل تشدید کننده زمین‌لغزش‌ها شامل میانگین بارندگی سالانه و بیشینه شتاب افقی زمین، بیشترین تاثیر را بر چگونگی پیشبینی احتمال وقوع زمین‌لغزش‌ها دارند. روش شبکه عصبی مصنوعی، در تبیین رابطه وقوع زمین‌لغزش با عوامل موثر، برتری نشان داد. نقشه حساسیت خروجی از این مدل، به پنج طبقه حساسیت بسیار کم (71.4 درصد)، کم (14.3 درصد)، متوسط (6.6 درصد)، زیاد (4.3 درصد) و بسیار زیاد (3.4)، تقسیم شد. استفاده از مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی، در ارزیابی حساسیت به زمین‌لغزش در حوضه و مناطق مشابه، به‌منظور کمک به تصمیم‌گیران، برنامه‌ریزان، مدیران کاربری اراضی و سازمان‌های دولتی در کاهش خطرات و آسیب‌ها، توصیه میشود.
