رضا ایزدپناه؛ سید علی اصغر هاشمی؛ علیرضا فرخی
چکیده
برآورد صحیح میزان رسوبدهی یک حوزه آبخیز از مهمترین مسائل مطرح‌شده در مهندسی آب، مهندسی رودخانه، منابع آب، تأسیسات و سازه‌های آبی و محیط زیست برای اجرای طرح‌ها و برنامه‌های توسعه‌ای است. تنوع زیاد معادلات برای محاسبه مقدار بار رسوب در رودخانه و نبود اطلاعات در مورد نحوه استخراج معادلات، استفاده از آن را مشکل کرده است. هدف این ...
بیشتر
برآورد صحیح میزان رسوبدهی یک حوزه آبخیز از مهمترین مسائل مطرح‌شده در مهندسی آب، مهندسی رودخانه، منابع آب، تأسیسات و سازه‌های آبی و محیط زیست برای اجرای طرح‌ها و برنامه‌های توسعه‌ای است. تنوع زیاد معادلات برای محاسبه مقدار بار رسوب در رودخانه و نبود اطلاعات در مورد نحوه استخراج معادلات، استفاده از آن را مشکل کرده است. هدف این پژوهش، استفاده از مدل‌های مختلف برای برآورد بار کف با مطالعه موردی رودخانه حبله‌رود به‌منظور شناسایی بهترین مدل برای تخمین بار کف رودخانه است. مشخصات هندسی رودخانه حبله‌رود و مقطع جریان از بانک اطلاعات شرکت آب منطقهای سمنان جمع‌آوری و دانه‌بندی رسوبات نمونه‌برداری شده به روش الک انجام شد. مقدار بار بستر رودخانه در ایستگاه هیدرومتری بنکوه، با استفاده از رگرسیون‌های مختلف و از طریق روابط مایر-پیتر-مولر، انشتین-براون، بگنولد و توفالتی محاسبه شد. نتایج حاصل از این روابط با نتایج ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری بنکوه در بازه زمانی 1396-1390 مورد مقایسه قرار گرفت که نشان داد، روش توفالتی با مقدار RMSE ،MAE و R2 برابر 20.07، 10.86 و 83 درصد بهترین پیش‌بینی را از مقدار بار کف در مقایسه با سایر روش‌ها ارائه می‌دهد. مسیر عبوری و حوزه آبخیز رودخانه حبله‌رود از مناطق کوهستانی تشکیل شده است و عمده مسیر از سنگ‌های مختلفی تشکیل شده است که دارای فرسایش‌پذیری بالایی است، بنابراین رابطه توفالتی، تخمین مناسبی از رودخانه‌های واقع شده بر اقلیم کوهستانی ارائه می‌دهد.
حمزه نور؛ علی باقریان کلات؛ علی‌اکبر عباسی
چکیده
قرق مرتع یک روش مدیریتی آبخیزداری به‌منظور بهبود وضعیت مراتع است. با این حال، اغلب مطالعات هیدرولوژی مرتع به بررسی اثر قرق بر هدررفت خاک در مقیاس کرت پرداخته‌اند و مطالعات اندکی اثر این اقدام مدیریتی بر رسوب تولیدی آبخیزهای کوچک در مقیاس‌های زمانی فصلی و سالانه را مد نظر قرار داده‌اند. در این راستا، پژوهش حاضر به‌منظور ارزیابی ...
بیشتر
قرق مرتع یک روش مدیریتی آبخیزداری به‌منظور بهبود وضعیت مراتع است. با این حال، اغلب مطالعات هیدرولوژی مرتع به بررسی اثر قرق بر هدررفت خاک در مقیاس کرت پرداخته‌اند و مطالعات اندکی اثر این اقدام مدیریتی بر رسوب تولیدی آبخیزهای کوچک در مقیاس‌های زمانی فصلی و سالانه را مد نظر قرار داده‌اند. در این راستا، پژوهش حاضر به‌منظور ارزیابی تولید رسوب در آبخیزهای قرق و تحت چرا بهترتیب با مساحت‌های 1.0 و 1.1 هکتار در آبخیز تحقیقاتی سنگانه واقع در شمال شرق استان خراسان رضوی طرح‌ریزی شده است. برای این منظور، رواناب و رسوب در مقیاس رگبار در خروجی حوضه‌های کوچک مربوط به 56 رگبار طی دوره 1385 الی 1395 جمع‌آوری شد. نتایج دلالت بر اثر کاهشی و معنی‌دار قرق مرتع بر رسوبدهی در مقیاس آبخیزهای کوچک داشته است. به‌گونه‌ای‌که کاهش 582 درصدی رسوب در تیمار قرق نسبت به چرای آزاد به‌دست آمد. همچنین، نتایج نشان داد که اثر قرق بر فرایندهای هیدرولوژیک دارای تغییرات فصلی و سالانه است، به گونه‌ای که بیشینه و کمینه اختلاف بین تیمارها بهترتیب در فصل‌های بهار و زمستان مشاهده شده است. با استفاده از نتایج این پژوهش، می‌توان بیان کرد که مدیریت چرای دام طی فصل‌های حساس و همچنین، قرق مراتع در صورتی‌که مسائل اجتماعی آن برطرف شود، به‌عنوان یک راهکار عملی در کاهش رسوب حوزه‌های آبخیز مطرح است.
سعید نبی پی لشکریان؛ محمود عرب خدری؛ صمد شادفر
چکیده
فرسایش تشدیدی خاک و تولید و انتقال مقادیر زیاد رسوب از معضلات مهم بسیاری از مناطق کشور ایران است. برای کاهش اثرات سوء این معضل از طریق انجام اقدامات حفاظت خاک و آبخیزداری، اطلاع از میزان فرسایش خاک و تولید رسوب و به عبارتی شناسایی مناطق بحرانی ضرورت دارد. با توجه به فقدان ایستگاه اندازه‌گیری در خروجی آبخیزهای کوچک، مدل‌های تجربی ...
بیشتر
فرسایش تشدیدی خاک و تولید و انتقال مقادیر زیاد رسوب از معضلات مهم بسیاری از مناطق کشور ایران است. برای کاهش اثرات سوء این معضل از طریق انجام اقدامات حفاظت خاک و آبخیزداری، اطلاع از میزان فرسایش خاک و تولید رسوب و به عبارتی شناسایی مناطق بحرانی ضرورت دارد. با توجه به فقدان ایستگاه اندازه‌گیری در خروجی آبخیزهای کوچک، مدل‌های تجربی ابزار مناسبی برای تخمین فرسایش خاک و رسوبدهی می‌باشند. یکی از این روش‌ها که بر اساس داده‌های رسوب مناطق مدیترانه‌ای ابداع شده، مدل تجربی نمره‌دهی فاکتوریل (FSM) است. بر همین اساس هدف اصلی این تحقیق، بررسی میزان هم‌خوانی برآوردهای این مدل تجربی و مقدار مشاهده‌ای رسوب در مناطق منتخب کشور می‌باشد. به همین منظور، 58 حوضه واجد اطلاعات رسوبدهی در استان‌های سمنان، مرکزی، اصفهان، چهارمحال و بختیاری، آذربایجان غربی، لرستان، فارس، گلستان و خراسان رضوی برای مقایسه با مقادیر برآوردی مدل انتخاب شدند. برای محاسبه رسوبدهی حوضه‌ها، لایه‌های اطلاعاتی لازم برای مدل FSM بررسی و امتیازهای مربوطه داده شد. مقایسه نتایج نشان داد که تمامی تخمین‌های مدل اصلی (قبل از واسنجی) چند برابر بیشتر از مقادیر رسوب اندازه‌گیری شده مخازن (44/0 تا 64/459 تن بر کیلومتر مربع در سال) هستند. به منظور اصلاح ضرایب، واسنجی در قالب دو سناریو، یک‌بار با کل داده‌ها و بار دیگر پس از تقسیم به سه منطقه جغرافیایی انجام گرفت که سبب بهبود قابل توجه برآوردها شد. به‌طوری‌که ضریب کارایی Nash‐Sutcliffe برای کل ایستگاه‌ها، 39/0 و برای مناطق مرکزی، زاگرس و شمال شرقی بهترتیب 51/0، 66/0 و 78/0 به‌دست آمدند. به همین دلیل توصیه می‌شود که از کاربرد مدل FSM بدون واسنجی خودداری شود. همچنین، طبق نتایج به‌دست آمده می‌توان جمع‌بندی نمود که واسنجی منطقهای مدل تجربی FSM، نتایج بهتری دارد.
آرزو خیرخواه؛ هادی معماریان؛ سید محمد تاجبخش
چکیده
بهره‌برداری صحیح و اصولی از منابع طبیعی باعث حفظ این ثروت‌های ارزشمند می‌شود و به‌کارگیری دانش بهینه‌سازی میتواند کمک مؤثری در این راستا باشد. بر همین اساس، هدف از این مطالعه مقایسه الگوریتم تکاملی ژنتیک و روش کلاسیک برنامه‌ریزی خطی در بهینه‌سازی کاربری اراضی حوزه آبخیز بایگ می‌باشد. نتایج مطالعه نشان داد ...
بیشتر
بهره‌برداری صحیح و اصولی از منابع طبیعی باعث حفظ این ثروت‌های ارزشمند می‌شود و به‌کارگیری دانش بهینه‌سازی میتواند کمک مؤثری در این راستا باشد. بر همین اساس، هدف از این مطالعه مقایسه الگوریتم تکاملی ژنتیک و روش کلاسیک برنامه‌ریزی خطی در بهینه‌سازی کاربری اراضی حوزه آبخیز بایگ می‌باشد. نتایج مطالعه نشان داد که در صورت بهینه‌سازی کاربری اراضی با برنامه‌ریزی خطی مساحت زراعت دیم کاهش و زراعت آبی افزایش می‌یابد. بعد از کمینه‌سازی، رواناب سطحی و رسوبدهی کل حوضه بهترتیب 1.16 و 12.91 درصد کاهش خواهد یافت. در صورت بهینه‌سازی کاربری اراضی با الگوریتم ژنتیک، مساحت مرتع و زراعت آبی افزایش پیدا کرده، مساحت باغ آبی، بادامکاری و زراعت دیم کاهش می‌یابد. ضمن این‌که بعد از بهینه‌سازی، رواناب سطحی و رسوبدهی کل حوضه بهترتیب 13.95 و 31.99 درصد کاهش خواهد یافت. نتایج همچنین نشان داد که برنامه‌ریزی خطی در مقایسه با الگوریتم ژنتیک، در تامین محدودیت‌ها بسیار بهتر عمل کرد و قید مساحت مجموع کاربری‌ها در برنامه‌ریزی خطی تامین ولی در الگوریتم ژنتیک برآورده نشد. نتایج به‌دست آمده از تحلیل حساسیت نشان داد که حساسترین ضریب در تابع کمینه‌سازی رواناب و رسوبدهی، ضریب مربوط به زراعت دیم با هزینه کاهش یافته برابر با 67.52 است. همچنین، نتایج گویای آنست که محدودیت سطوح کل کاربری‌ها و محدودیت کمینه سطوح مراتع بهترتیب با قیمت سایه‌ای 397.40 و 233.28 بیشترین تأثیر منفی را بر جواب بهینه و محدودیت‌های بیشینه سطح کاربری باغات آبی و محدودیت بیشینه سطح کاربری بادامکاری بهترتیب با قیمت سایه‌ای 134.97- و 118.44- بیشترین تأثیر مثبت را بر جواب بهینه خواهند داشت. به‌عنوان نتیجه‌گیری کلی، می‌توان بیان کرد که الگوریتم‌های تکاملی (مانند الگوریتم ژنتیک) زمانی که با مسائلی که دارای محدودیت‌های زیاد هستند مواجه می‌شوند، در مقایسه با تکنیک‌های کلاسیک بهینه‌سازی ضعیف‌تر عمل می‌کنند.
ابراهیم بروشکه؛ محمود عرب‌خدری
چکیده
فرسایش خاک و انتقال رسوب از مشکلات اغلب حوزه‌های آبخیز کشور است. برنامه‌های آبخیزداری بدون برآورد صحیح فرسایش و رسوبدهی با مدل‌های مناسب امکان‌پذیر نیست. این تحقیق با هدف ارزیابی دو مدل تجربی MPSIAC و EPM انجام گرفت. ابتدا، 10 آبخیز کوچک در گستره استان آذربایجان غربی انتخاب شد که در آن‌ها 113 سد رسوبگیر متوالی در قالب طرح‌های آبخیزداری ...
بیشتر
فرسایش خاک و انتقال رسوب از مشکلات اغلب حوزه‌های آبخیز کشور است. برنامه‌های آبخیزداری بدون برآورد صحیح فرسایش و رسوبدهی با مدل‌های مناسب امکان‌پذیر نیست. این تحقیق با هدف ارزیابی دو مدل تجربی MPSIAC و EPM انجام گرفت. ابتدا، 10 آبخیز کوچک در گستره استان آذربایجان غربی انتخاب شد که در آن‌ها 113 سد رسوبگیر متوالی در قالب طرح‌های آبخیزداری اجرا شده بود. اطمینان از عدم خروج رسوب در آخرین سد رسوبگیر، به‌عنوان ملاک انتخاب آبخیزها در نظر گرفته شد. علاوه بر اندازه‌گیری مستقیم رسوب نهشته شده در پشت بندها، رسوبدهی آبخیزهای انتخابی با استفاده از مدلها نیز برآورد شد. مقایسه میانگینها با آزمون ناپارامتری من-ویتنی، اختلاف معنیداری در سطح پنج درصد نشان نداد. در مرحله آخر، دو مدل با آمارههای MAE و MBE مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل MPSIAC با MAE=1.34 و MBE=-0.12، نسبت به مدل EPM برتری دارد.
سید علی‌اصغر هاشمی؛ محمود عرب‌خدری
دوره 2، شماره 1 ، اردیبهشت 1389، ، صفحه 25-34
چکیده
ارزیابی مدل های تجربی برآورد رسوب دهی در حوزه های آبخیز ضروری است. یکی از مدل های مورد استفاده در ایران، مدل MPSIAC می‌باشد و از جمله شیوه‌‌های مناسب ارزیابی این مدل، روش رسوب‌سنجی مخازن سدهای کوچک است. در این تحقیق، تعداد 9 حوزه آبخیز کوچک در استان سمنان انتخاب شد و در خروجی این حوزه‌ها سدهای خاکی کوتاه با قدمت ده سال احداث گردید. این ...
بیشتر
ارزیابی مدل های تجربی برآورد رسوب دهی در حوزه های آبخیز ضروری است. یکی از مدل های مورد استفاده در ایران، مدل MPSIAC می‌باشد و از جمله شیوه‌‌های مناسب ارزیابی این مدل، روش رسوب‌سنجی مخازن سدهای کوچک است. در این تحقیق، تعداد 9 حوزه آبخیز کوچک در استان سمنان انتخاب شد و در خروجی این حوزه‌ها سدهای خاکی کوتاه با قدمت ده سال احداث گردید. این سدها تا زمان اندازه‌گیری سرریز نکرده بودند و به همین دلیل تمامی رسوبات تولیدی حوزه آبخیز بالادست آن‌ها در مخازن سدها به تله افتادند. رسوبات ترسیب شده در مخازن این سدها از طریق عملیات نقشه برداری و اندازه‌گیری وزن مخصوص ظاهری رسوبات محاسبه، و با برآوردهای حاصل از کاربردهای مدل MPSIAC با استفاده از آزمون t جفتی مقایسه شد. نتایج نشان داد که اختلاف بین میانگینها برای مقادیر حجمی رسوبدهی برآورد شده با استفاده از مدل MPSIAC، با مقادیر اندازه‌گیری شده در سطح 5 درصد معنی‌دار نبود؛ در حالی که اختلاف بین میانگین مقادیر وزنی رسوبات در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. همچنین تعیین کارآیی و میانگین نسبی مجذور مربعات خطای مدل نشان داد که مدل MPSIAC مناطق مورد بررسی کارآیی مناسبی ندارد.
