مهین کله هوئی؛ رئوف مصطفی‌زاده؛ اباذر اسمعلی‌عوری؛ فردین رحمانی ننه‌کران؛ علیرضا فاضلی؛ نازیلا علائی؛ زینب حزباوی
چکیده
مقدمه
سامانه بارشی در بخش عمده‌ای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانه‌ای است که در آن میزان ریزش‌های جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوه‌بر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشانده‌اند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجایی‌که پوشش گیاهی نقش ویژه‌ای در مهار فرسایش ...
بیشتر
مقدمه
سامانه بارشی در بخش عمده‌ای از سرزمین ایران، از نوع مدیترانه‌ای است که در آن میزان ریزش‌های جوی در دوره رویش گیاهان کم است. علاوه‌بر این، وقوع بارش در دوره غیررویشی و یا اوایل دوره رویشی که گیاهان هنوز سطح زمین را به خوبی نپوشانده‌اند، از دلایل مهم فرسایش آبی در ایران است. از آنجایی‌که پوشش گیاهی نقش ویژه‌ای در مهار فرسایش خاک و نگهداشت رواناب دارد، هرگونه تغییر در ساختار و الگوی آن که بیانگر الگو و عملکرد سیمای سرزمین است، می‌تواند اثر قابل توجهی در تغییر فرایندهای هیدرولوژیکی داشته باشد. لذا، ارزیابی از هدررفت آب و خاک و کمی‌سازی ارتباط آن با سنجه‌های سیمای سرزمین، اطلاعات کلیدی به‌منظور توسعه راهبردهای مدیریتی کیفیت آب و خاک فراهم می‌کند.
مواد و روش‌ها
پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مولفه‌های هیدرولوژیکی در ارتباط با سنجه‌های سیمای سرزمین در مقیاس کرت‌های صحرایی دو متر مربعی و با استفاده از باران شبیه‌سازی شده در شدت 32 میلی‌متر بر ساعت، در بخشی از مراتع شهرستان اردبیل انجام شد. در ابتدا، با در نظر گرفتن نوع و درصد پوشش گیاهی به‌عنوان متغیر اصلی، هشت گروه از ترکیب پوشش گیاهی به‌همراه یک گروه بدون پوشش گیاهی (شاهد) با سه تکرار در نظر گرفته شد. ترکیب و درصد پوشش گیاهی از گروه اول تا هشتم به‌ترتیب شامل غالبیت گرامینه با ارتفاع کم (45)، ترکیب بوته‌ای متراکم با گرامینه (43)، بوته‌ای با ارتفاع کم و پراکنش متوسط (37)، بوته‌ای پراکنده با ارتفاع عمدتا کم و متوسط (31)، ترکیب بوته‌ای پراکنده با گرامینه (56)، بوته‌ای متراکم در بالادست (54)، بوته‌ای با ارتفاع کم و پراکنش بسیار کم (15) و بوته‌ای متراکم با پوشش تقریبا یکنواخت (56) بوده است. پس از اندازه‌گیری رواناب و رسوب در خروجی کرت‌ها، مولفه‌های هیدرولوژیکی مختلف محاسبه شدند. سپس، کرت‌های دارای نه ترکیب مختلف از پوشش گیاهی در سه تکرار قبل و پس از شبیه‌سازی باران، تصویر‌برداری شدند. پس از انتقال تصاویر تهیه شده از کرت‌ها به محیط Arc/Map 10.8، نه سنجه مهم سیمای سرزمین محاسبه شد.
نتایج و بحث
تغییرات میانگین سنجه‌های تراکم لکه (26.90-4.43)، شاخص بزرگ‌ترین لکه (86.75-54.16)، تراکم حاشیه (107.38-17.12)، شاخص شکل سیمای سرزمین (4.47-1.50)، میانگین اندازه لکه (37.46-4.16)، میانگین فاصله نزدیک‌ترین همسایه اقلیدسی (1.65-0.00)، شاخص گسستگی سیما (2.31-0.19)، میانگین شاخص شکل لکه (22.85-1.24) و اندازه شبکه تاثیرگذار (43.96-15.80)، نشان‌دهنده تاثیرپذیری متفاوت آن‌ها از درصد و ترکیب مختلف پوشش گیاهی بوده است. تحلیل ماتریس همبستگی اسپیرمن، ارتباط غیرمعنی‌داری (r<0.26 و p-value>0.10) بین مقادیر میانگین هدررفت خاک، حجم رواناب، ضریب رواناب و غلظت رسوب با سنجه‌های سیمای سرزمین نشان داد. کوچک بودن مقیاس کرت‌های مورد بررسی، عدم تنوع زیاد در ترکیب پوشش گیاهی و یکنواختی از نظر ارتفاع پوشش گیاهی را می‌توان از دلایل عدم همبستگی ذکر کرد. در حالت کلی، گروه‌هایی که مقادیر پوشش گیاهی بالای 50 درصد داشتند، از وضعیت بهتری از نظر LPI، AREA_MN و MESH برخوردار بودند که نشان‌دهنده پیوستگی بیشتر و تخریب کمتر است. افزایش پوشش گیاهی و ناهمگنی مکانی بالای سیمای سرزمین می‌تواند مسیر انتقال رسوب را تغییر داده، اتصال رسوب را کاهش داده است و منجر به کاهش رسوبگذاری شود.
نتیجه‌گیری
نتایج به‌دست آمده، در تبیین مرجع مناسب به‌منظور بهینه‌سازی اقدامات حفاظت آب و خاک در مقیاس حوزه آبخیز کاربرد دارند. هر چند، پیشنهاد می‌شود که پژوهش‌های مشابه و جامع‌تر در مقیاس‌های مختلف از کرت‌های فرسایشی و نیز حتی در مقیاس دامنه صورت بگیرد تا با در نظر گرفتن طیف وسیعی از شرایط پوشش گیاهی، توپوگرافی، اقلیمی و نیز رگبارهای متوالی، امکان مقایسه نتایج، انتخاب بهینه مقیاس مطالعاتی و در نهایت، برنامه‌ریزی به‌منظور مدیریت و حفاظت از پوشش گیاهی و منابع آب و خاک، فراهم شود.
علی نصیری خیاوی؛ رئوف مصطفی‌زاده؛ اباذر اسمعلی عوری؛ امید غقارزاده؛ محمد گلشن
چکیده
رژیم هیدرولوژیکی رودخانه نیروی محرکه و عامل اصلی پویایی زیستبوم آن است و عملیات سد سازی تاثیر قابل‌توجهی بر دبی جریان رودخانه دارد. از این‌رو، هدف اصلی این پژوهش، بررسی تأثیر ترکیبی تغییر مؤلفه‌های اقلیمی و احداث سد یامچی بر دبی جریان رودخانه بالخلوچای اردبیل با استفاده از نرم‌افزار IHA Software 7.1 در دوره‌های قبل از احداث سد (1383-1353) ...
بیشتر
رژیم هیدرولوژیکی رودخانه نیروی محرکه و عامل اصلی پویایی زیستبوم آن است و عملیات سد سازی تاثیر قابل‌توجهی بر دبی جریان رودخانه دارد. از این‌رو، هدف اصلی این پژوهش، بررسی تأثیر ترکیبی تغییر مؤلفه‌های اقلیمی و احداث سد یامچی بر دبی جریان رودخانه بالخلوچای اردبیل با استفاده از نرم‌افزار IHA Software 7.1 در دوره‌های قبل از احداث سد (1383-1353) و بعد از احداث سد (1392-1384) می‌باشد. بدین منظور، ابتدا وجود روند در مقادیر متغیرهای اقلیمی بارش، دما و تبخیر-تعرق با استفاده از نرم‌افزار MAKESENS مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس، تغییرات 33 متغیر هیدرولوژیکی و رویکرد دامنه تغییرپذیری برآورد شد. در نهایت تغییرات متغیرهای مستخرج از دبی جریان در دوره‌های قبل و بعد از احداث سد در گروه‌های مقدار، تداوم، زمان‌بندی، فراوانی و میزان مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج آزمون روند، تغییر در متغیرهای اقلیمی به‌صورت کاهش بارش و افزایش دما بر کاهش مقادیر جریان بوده است. بر اساس نتایج، می‌توان گفت که دوره‌های بعد از احداث سد حدود 92 درصد دبی‌های کمینه جریان را به‌خود اختصاص داده است. در حالی‌که، سهم این دوره از دبی‌های بیشینه فقط 25 درصد است که بیانگر کاهش مقدار جریان در اثر احداث سد و همچنین، روند کاهشی بارش می‌باشد. همچنین، تعداد ضربان‌های بالای جریان در دوره قبل از احداث سد 38 درصد بیشتر از دوره بعد از احداث سد می‌باشد. در حالی‌که، تعداد ضربان‌های کم جریان در دوره بعد از احداث سد 60.7 درصد نسبت به دوره قبل از احداث سد کاهش داشته است. میزان نوسانات افزایشی دبی در دوره بعد از احداث سد 0.11 ولی در دوره قبل از احداث سد 0.3 است که نشان از کاهش آن می‌باشد. به‌طورکلی، بر اساس متغیرهای گروه 1 (مقدار) می‌توان این‌گونه نتیجه گرفت که، مقدار متوسط دبی جریان رودخانه در دوره بعد از احداث سد نسبت به دوره قبل از احداث سد، 52 درصد کاهش داشته است. قابل ذکر است که تغییر در شاخص‌های هیدرولوژیک جریان عمدتاً تحت تاثیر احداث سد بوده و نیز تغییر متغیرهای اقلیمی نیز در این خصوص اثرگذار بوده است و تفکیک اثرات آن نیازمند مطالعات بیشتری است.
رقیه آسیابی هیر؛ رئوف مصطفی‌زاده؛ مجید رئوف؛ اباذر اسمعلی‌عوری
چکیده
وجود و تأمین آب کافی از پیش‌نیازهای بنیادی برای توسعه اقتصادی-اجتماعی جوامع انسانی می‌باشد. هدف مطالعه حاضر، ارزیابی پایداری منابع آب سطحی و عوامل موثر بر آن است. به کمک شاخص‌های تعیین شده شامل: منابع (موجودیت، تغییرپذیری)، دسترسی (دسترسی به بهداشت)، مصارف (مصرف آب خانگی، مصرف آب کشاورزی)، محیط زیست (جریان پایه، پوشش گیاهی طبیعی، ...
بیشتر
وجود و تأمین آب کافی از پیش‌نیازهای بنیادی برای توسعه اقتصادی-اجتماعی جوامع انسانی می‌باشد. هدف مطالعه حاضر، ارزیابی پایداری منابع آب سطحی و عوامل موثر بر آن است. به کمک شاخص‌های تعیین شده شامل: منابع (موجودیت، تغییرپذیری)، دسترسی (دسترسی به بهداشت)، مصارف (مصرف آب خانگی، مصرف آب کشاورزی)، محیط زیست (جریان پایه، پوشش گیاهی طبیعی، جریان زیست‌محیطی) و ظرفیت اجتماعی-اقتصادی (نرخ سواد، جمعیت فعال اقتصادی، اشتغال در بخش غیر کشاورزی) مؤلفه‌های اثرگذار بر پایداری منابع آب سطحی در 21 حوزه آبخیز استان اردبیل ارزیابی شده است. مقادیر شاخص‌ها پس از محاسبه، بر اساس دامنه آن‌ها به‌صورت استاندارد در دامنه صفر تا 100 ارائه شدند. امکان مقایسه مولفه‌های مختلف و چند بعدی در حوضه‌های مورد مطالعه، به‌صورت ارائه نتایج در قالب نمودارهای راداری فراهم شده است. معیار منابع که شامل سرانه آب و ضریب تغییرات بارش است، در حوضه‌های شمس‌آباد و هیر به‌ترتیب با مقادیر استاندارد 16 و 93 پایین‌ترین و بالاترین مقدار را دارند. حوضه‌های نیر، پل‌الماس و دوست‌بیگلو از نظر معیار استاندارد شده محیط زیست با مقادیر 60، 58 و 54 در شرایط مطلوب و سایر حوضه‌ها در وضعیت بسیار نامناسبی قرار دارند. مقدار معیار ظرفیت در حوضه پل الماس بیشتر و پل سلطان کمتر از بقیه حوضه‌ها می‌باشد. در معیار دسترسی، حوضه‌های شمس‌آباد و احمدکندی به‌ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را دارند. متوسط مقادیر استانداردسازی شده معیارهای منابع، مصارف، دسترسی، ظرفیت و محیط زیست به‌ترتیب برابر 50، 60، 42، 38 و 25 است. در مجموع، نتایج نشان داد که معیارهای دسترسی و منابع دارای تغییرات بیشتری بوده، معیار محیط زیست در شرایط نامطلوبی قرار دارد. قابل ذکر است که حوضه‌های مرکزی و شرق استان دارای مقادیر مشابهی از نظر معیارها هستند.
خدیجه حاجی؛ رئوف مصطفی‌زاده؛ اباذر اسمعلی‌عوری؛ شهناز میرزایی
چکیده
مدیریت پایدار آبخیز، کنترل هدررفت خاک و رسوب و اجرای طرح‌های حفاظتی آبخیزداری نیازمند ارزیابی تغییرات زمانی و مکانی رواناب و رسوب می‌باشند. لذا، در این تحقیق میزان شدت تمرکز دبی و رسوب ماهانه در 15 ایستگاه هیدرومتری واقع در استان آذربایجان غربی در یک دوره 20 ساله با استفاده از منحنی جرم مضاعف و شاخص تغییرات سالانه (شاخص ضریب تغییرات، ...
بیشتر
مدیریت پایدار آبخیز، کنترل هدررفت خاک و رسوب و اجرای طرح‌های حفاظتی آبخیزداری نیازمند ارزیابی تغییرات زمانی و مکانی رواناب و رسوب می‌باشند. لذا، در این تحقیق میزان شدت تمرکز دبی و رسوب ماهانه در 15 ایستگاه هیدرومتری واقع در استان آذربایجان غربی در یک دوره 20 ساله با استفاده از منحنی جرم مضاعف و شاخص تغییرات سالانه (شاخص ضریب تغییرات، ضریب تعدیل توزیع سالانه و شدت تمرکز) مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس ارتباط تغییرات بار رسوبی و دبی، از معادله سنجه رسوب با تبدیل لگاریتمی داده‌های دبی جریان و رسوب استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که بیشینه مقادیر دبی و رسوب ایستگاه‌ها در فصل بهار و خصوصاً در ماه اردیبهشت اتفاق افتاده است که با مقادیر بالای بارش بهاره و ذوب برف و اثر آن در میزان آبدهی بالای رودخانه‌ها در این فصل در ارتباط بوده است. همچنین، مقادیر منحنی تجمعی رواناب و رسوب در ایستگاه‌های پل بهراملو، چوپلوچه، ساری‌قمیش، پی‌قلعه، نقده، دورود و چپرآباد دارای منحنی با شیب ثابت هستند و روند تغییرات رسوب با رواناب همگن می‌باشد. ولی در ایستگاه‌های دیزج، ارومیه، بالقچی، داشبند، قاسملو و بایزیدآباد، شیب منحنی تجمعی در طول دوره دارای روند کاهشی می‌باشد و می‌تواند بیانگر کاهش بارش، اقدامات حفاظتی (احداث سد) در سطح حوضه یا مقدار رسوب کمتر در طول دوره آماری باشد. همچنین، ایستگاه‌های اشنویه و بابارود دارای روند کاهشی و سپس افزایشی بوده‌اند. بیشترین ضریب تغییرات دبی و رسوب مربوط به ایستگاه پل بهراملو به‌ترتیب برابر 16 و 173 درصد است. در حالی که بیشترین یکنواختی در وقوع دبی و رسوب در ماه‌های سال مربوط به ایستگاه چپرآباد (ضریب تعدیل توزیع سالانه دبی و رسوب به‌ترتیب برابر 0.19 و 0.25 درصد) بوده است. کمترین شدت تمرکز نیز مربوط به ایستگاه چپرآباد با مقادیر شدت تمرکز دبی 0.25 و رسوب 0.35 درصد می‌باشد، در صورتی‌که ایستگاه ارومیه (با مقادیر دبی 0.58 و رسوب 0.84 درصد) دارای بیشترین شدت تمرکز بوده است. در مجموع می‌توان گفت که شاخص‌های تغییرات فصلی دبی و رسوب در بیشتر موارد در یک راستا بوده، نیز تغییرات مکانی رسوب در ایستگاه‌های مورد مطالعه دارای روند متفاوتی است که از شرایط اقلیمی، هیدرولوژیکی و انسانی متأثر می‌شود.
