45 نتیجه برای رواناب
نجیمه رشیدی، مهدی نادری، شجاع قربانی دشتکی،
جلد 21، شماره 4 - ( 11-1396 )
چکیده
استفاده از تغییر دهندههای شرایط خاک از روشهای معمول کاهش فرسایش و رواناب محسوب میشود. با توجه به مزایای پلیاکریلآمید (PAM Polyacrylamide,)، این تحقیق در راستای بررسی تأثیر این ماده بر سرعت نفوذ آب در خاک، کنترل رواناب و فرسایش خاک برنامهریزی شد. یک طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار صفر، 6، 10 و 20 کیلوگرم PAM در هکتار، سه سطح شیب 3، 6 و 9 درصد، در سه تکرار و سه نوبت بارش ترتیب داده شد. بدین منظور نمونههای خاک از محوطه دانشگاه شهرکرد جمعآوری شد. نمونههای خاک در پلاتهایی به ارتفاع 15 سانتیمتر و ابعاد 55 × 55 سانتیمتر ریخته شدند. سپس تیمارهای مطالعاتی تحت بارش مصنوعی با شدت 36 میلیمتر در ساعت و دوام 15 دقیقه قرار گرفتند. رواناب، آب زهکشی شده و بار رسوب ناشی از تیمارها جمعآوری و اندازهگیری شدند. نتایج اختلاف معنیداری بین میزان رواناب و فرسایش خاک در تیمار شاهد و تیمارهای پلیاکریلآمید نشان دادند. PAM آسیب ناشی از برخورد قطرات باران را به حداقل رساند و عامل بهبود نفوذپذیری و کاهش تولید رواناب بود. تیمار خاک با این تغییر دهنده شرایط خاک موجب شد فرسایش خاک و تولید رسوب کاهش بهطور معنیداری در همه تیمارها کاهش یابد.
رئوف مصطفیزاده، شهناز میرزایی، پریا ندیری،
جلد 21، شماره 4 - ( 11-1396 )
چکیده
روش شماره منحنی سرویس حفاظت خاک آمریکا (SCS-CN) یکی از روشهایی است که بهطور گسترده در برآورد ارتفاع رواناب از دادههای بارش استفاده میشود. شماره منحنی هر حوضه نشانگر رفتار هیدرولوژیکی و توان تولید رواناب حوضه در مواقع بارندگی میباشد. هدف از این پژوهش محاسبه مقدار شماره منحنی از رویدادهای مشاهداتی بارش و رواناب در فصول مختلف و تحلیل ارتباط آن با مؤلفههای بارش در حوضه آبخیز جعفرآباد استان گلستان است. در این پژوهش ابتدا مقادیر شماره منحنی 43 رویداد ثبت شده همزمان بارش و رواناب با استفاده از مدل SCS-CN محاسبه شده و بعد از تفکیک فصلی رویدادها، معنیداری تفاوت مقادیر شماره منحنی در فصول مختلف با آزمون ANOVA مورد تحلیل قرار گرفت. همچنین برای تجزیه و تحلیل ارتباط تغییرات شماره منحنی با مؤلفههای بارش در مدل SCS-CN، از نمودارهای سه متغیره در نرمافزار Surfer استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین مقادیر شماره منحنی در فصلهای تابستان و زمستان حدود 60 و در فصلهای بهار و پاییز بهترتیب 50 و 56 میباشد. با برقراری ارتباط بین شماره منحنی با خصوصیات بارش در نمودارهای سه متغیره، مقدار بالای شماره منحنی در بارشهایی با شدت بیشتر از 10 میلیمتر در ساعت و مقدار بیش از 40 میلیمتر برآورد شد. همچنین در رخدادهایی با ضریب رواناب 80-40 درصد، مقدار شماره منحنی برآورد شده بالای 70 بود.
سمیرا پروینی، زینب جعفریان، عطااله کاویان،
جلد 22، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
با توجه به نبود تجهیزات لازم برای اندازهگیری و ثبت تغییرات ایجاد شده در وضعیت رواناب و سیلاب حوضههای آبخیز پس از اجرای عملیات اصلاحی، استفاده از مدلهای هیدرولوژیک بهمنظور ارزیابی اقدامات انجام شده و شبیهسازی رفتار آبخیز در قبل و بعد از اجرای این اقدامات، ابزاری کارامد است. تحقیق حاضر با هدف شبیهسازی اثرات عملیات اصلاحی در قالب طرح مرتع و آبخیزداری انجام شده در سال 1385 و نقشه پیشبینی عملیات قابل اجرا در منطقه بر مؤلفههای رواناب با استفاده از مدل هیدرولوژیک HEC- HMS، در حوضه آبخیز میخوران، واقع در استان کرمانشاه انجام شد. برای این منظور سه سناریو شامل شرایط پیش از اجرای طرح مرتع و آبخیزداری در بهار 1385، شرایط پس از اجرای طرح و عملیات اجرایی منتج از نقشه مکانیابی پیشنهادی، در نظر گرفته شد. ابتدا نقشه تغییرات شماره منحنی تحت هر سه سناریو که ناشی از تغییر پوشش گیاهی است، تهیه شد و با اجرای مدل HEC-HMS، معیارهای شماره منحنی، دبی اوج و حجم سیلاب، برای ارزیابی تغییرات وضعیت هیدرولوژیک حوضه تعیین شدند و مقادیر آنها برای هر سه سناریو محاسبه و مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل HEC- HMS برای دوره پایه (سناریو اول) با ضریب نش- ساتکلیف 551/0 و ضریب تبیین 63/0 از دقت قابل قبولی در پیشبینی رواناب برخوردار است. ضریب نش- ساتکلیف برای سناریوهای دوم و سوم نیز بهترتیب 766/0 و 777/0 بهدست آمد، همچنین نتایج نشان داد، پس از اجرای طرحهای انجام شده (سناریوی دوم)، مقدار دبی اوج و حجم رواناب بهترتیب 85/8 و 74/7 درصد کاهش داشته و این مقادیر برای عملیات پیشنهادی بهترتیب 84/12 و 33/6 درصد براورد میشود. نتایج این تحقیق مؤید تأثیر قابل توجه اجرای طرحهای مرتعداری و آبخیزداری (سناریوی سوم) براساس مدل مکانیابی بر کاهش مؤلفههای تاثیرگذار رواناب بهویژه دبی اوج سیلاب است.
فرشید جهانبخشی، محمد رضا اختصاصی، علی طالبی، محمود پیری،
جلد 22، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
یکی از منابع مهم تولید رواناب در مناطق خشک و نیمهخشک ارتفاعات کوهستانی هستند که بهطور معمول از سازندهای قبل از کواترنری تشکیل شدهاند. از آنجا که ساخت و بافت سنگشناسی سازندها متفاوت است، سازندهای مختلف میتوانند اهمیت متفاوتی از نظر تولید رواناب و رسوب داشته باشند. پژوهش حاضر در دامنههای شیرکوه یزد با هدف بررسی توان رسوبزایی و آستانه تولید رواناب روی سه سازند گرانیت شیرکوه، شیل، ماسهسنگ و کنگلومرای سنگستان و آهک تفت انجام شد. با توجه به سوابق بارندگی منطقه و توان شبیهساز باران، شدت بارش 60 میلیمتر بر ساعت با تداوم 40 دقیقه، بهعنوان مبنای مطالعه انتخاب شد. عملیات میدانی شبیهسازی بارش در شرایط خشک برروی کرتهایی به مساحت یک مترمربع برروی دامنههای سنگی با شیب 20 تا 22 درصد و حداکثر ضخامت خاک 30 سانتیمتر انجام شد. نتایج نشان داد حداقل بارش لازم برای ایجاد رواناب در سه سازند گرانیت، سنگستان و آهک بهترتیب برابر با 7/10، 10 و 7/16 میلیمتر است. بیشترین مقدار رسوب تولیدی بهترتیب متعلق به سازندهای سنگستان، گرانیت شیرکوه و در نهایت آهک تفت اندازهگیری شد. آزمونهای آماری مرتبط با تولید رواناب و رسوب برروی هر سه سازند، اختلاف معنادار در سطح پنج درصد را تأیید کرد. از نظر زمان لازم تا شروع رواناب نیز، کمترین زمان بهترتیب متعلق به سازندهای سنگستان، گرانیت شیرکوه و آهک تفت بوده است. با توجه به نتایج بهدست آمده از نظر پتانسیل تولید رواناب و رسوب، میتوان سازندهای سنگستان، گرانیت شیرکوه و در نهایت آهک تفت را بهترتیب از زیاد به کم اولویتبندی کرد.
مریم رضایی پاشا، کاکا شاهدی، قربان وهاب زاده، عطااله کاویان، مهدی قاجار سپانلو، پاسکال جوکئیت،
جلد 23، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
یکی از شیوههای مدیریتی بهمنظور کاهش اثرات مضر کودهای شیمیایی و حفاظت از آب و خاک، استفاده تلفیقی از کودهای آلی و شیمیایی است که میتواند به مراتب بهتر از کاربرد هر یک از آنها به تنهایی عمل کند. لذا ضروری است تا بهمنظور درک و شناسایی نحوه اثرگذاری این شیوه مدیریتی، وضعیت رواناب و خاک بررسی شود. مطالعه حاضر در اراضی کشاورزی با شیب 14 درصد تحت شرایط افزودن مقادیر مختلف کمپوست زباله شهری در تلفیق با کود اوره در شمال ایران انجام شد. به این منظور پلاتهای اندازهگیری رواناب در اندازه 5×1 متر در قالب طرح بلوک تصادفی تحت شرایط بارش طبیعی روی اراضی کشاوری نصب شدند و نمونههای خاک از دو عمق 10-0 و 20-10 سانتیمتر از داخل پلات برداشت شدند. در این مطالعه پارامترهای رواناب شامل حجم رواناب، غلظت نیترات و تولید رسوب و پارامترهای خاک شامل خصوصیات فیزیکی (تخلخل و ضریب نفوذپذیری) و خصوصیات شیمیایی (هدایت الکتریکی، کربن آلی، ازت کل و ظرفیت کاتیون تبادلی و pH) بررسی شود. نتایج نشان داد که در میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تنها خصوصیات درصد ازت کل، هدایت الکتریکی و pH خاک تحت تأثیر کمپوست زباله شهری قرار گرفتهاند. تجزیه مؤلفههای اصلی نشان داد که این تیمارها در مجموع توانستند 74/35 درصد از واریانس کل تغییرات را توجیه کنند. بر این اساس میتوان بیان کرد که استفاده از عملیات مدیریتی حفاظت آب و خاک میتواند بهسرعت بهبود معنیداری روی خصوصیات خاک در اراضی شیبدار ایجاد کند.
شاهین محمدی، الهام کریمیان،
جلد 23، شماره 4 - ( 9-1398 )
چکیده
امروزه تأمین آب برای بخشهای مصرف خانگی، کشاورزی، فضای سبز و صنعت، یکی از مهمترین چالشهای دولتها در بسیاری از مناطق جهان بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک نظیر ایران است. هدف از این پژوهش شبیهسازی رواناب حاصل از بارش روزانه شهر سرپل ذهاب، براورد مقدار نیاز آبی فضای سبز منطقه و جمعآوری رواناب براورد شده برای آبیاری فضای سبز منطقه است. در پژوهش حاضر پس از تهیه اطلاعات و نقشه DEM از محدوده مورد مطالعه، زیرحوضهها بهصورت مجزا استخراج شدند. پس از تهیه و تولید لایههای هیدرولوژیکی، اقلیمی، فیزیوگرافی منطقه و تلفیق آنها با هم، منطقه مورد بررسی قرار گرفت. شبیهسازی بارش رواناب از طریق مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS انجام گرفت. سپس عمق رواناب و حجم سیلاب زیرحوضهها از روش SCS بهدست آمد. از طرف دیگر نیاز آبی فضای سبز شهر سرپل ذهاب از طریق بارش مؤثر بهوسیله چهار روش شامل SCS، 80 درصدی، قابلاطمینان و USDA برای هر ماه بهصورت جداگانه براورد شد. درنهایت مقدار نیاز خالص آبی فضای سبز در هر ماه برای چهار روش (SCS، 80 درصدی، روش قابلاطمینان و USDA) بهدست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که نقش شماره منحنی رواناب در شدت نفوذ از بقیه متغیرها بیشتر است. درنتیجه نفوذناپذیری سطح حوضههای شهری و تغییراتی که در اثر رشد و توسعه شهر بهوجود میآید مانند از بین بردن پوشش گیاهی، تراکم خاک و ایجاد سیستم جمعآوری و هدایت آبهای سطحی بهمقدار زیادی از نفوذ آب در خاک میکاهد. درنتیجه نتایج نشان داد مقدار نیاز خالص آبیاری برای پنج ماه از اوایل اردیبهشت تا اواخر شهریور بهوسیله روشهای SCS،80 درصدی، روش قابلاطمینان و USDA بهترتیب برابر با 243525، 238062، 267865 و 236458 مترمکعب است. مقدار حجم رواناب براورد شده 266000 مترمکعب است که با توجه به مساحت فضای سبز شهر سرپل ذهاب و نیاز آبی ماهانه برای آبیاری، رواناب براورد شده از نظر هر چهار روش آب موردنیاز برای آبیاری به مدت پنج ماه از اوایل اردیبهشت تا اواخر شهریور را تأمین میکند.
دلارام ضیایی جزی، رفعت زارع بیدکی، علی اصغر بسالت پور، آرش ملکیان،
جلد 23، شماره 4 - ( 9-1398 )
چکیده
برای حفظ و نگهداری خاک بهعنوان منبع تولید باید بین استعداد ذاتی زمین و بهرهبرداری از آن توازنی برقرار باشد که این توازن از طریق ارزیابی تناسب اراضی میسر میشود. هدف از مطالعه حاضر مقایسه میزان رواناب و رسوبدهی کاربریهای اراضی مختلف حوضه آبخیز بهشتآباد در وضعیت کنونی و در حالت رعایت تناسب کاربری اراضی است. بدینمنظور نقشه کاربری اراضی در وضعیت فعلی با استفاده از تصاویر ماهوارهای لندست و نقشه تناسب کاربری اراضی براساس دستورالعمل FAO تهیه شدند. سپس میزان رواناب و رسوب تولیدی در شرایط فعلی و تناسب کاربری اراضی با استفاده از مدل SWAT براورد شد. بدینمنظور برای محاسبه رواناب از روش شماره منحنی و در روندیابی کانال از روش ماسکینگام و برای محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل از روش هارگریوز - سامانی استفاده شد. نتایج نشان میدهد رعایت تناسب اراضی در حوضه آبخیز بهشتآباد سبب کاهش میانگین رواناب از 99/4 میلیمتر به 82/8 میلیمتر (17 درصد) و رسوبدهی از 10/7 تن در هکتار به 7/8 تن در هکتار (27 درصد) در سال خواهد شد. درصد این کاهش در کاربریهای کشت دیم، کشت آبی و مراتع پاییندست (فقیر) بیشتر است.
طاها یوسفی بابادی، مجید لطفعلیان، حسن اکبری،
جلد 23، شماره 4 - ( 9-1398 )
چکیده
فرسایش خاک و پیامدهای ناشی آن از عوامل مهم مدیریت شبکه جاده جنگلی است. در بین بخشهای مختلف ساختمان جادههای جنگلی، شیروانی خاکبرداری مهمترین منبع تولید رسوب است. برای این پژوهش، یک جاده جدید و لخت، در سری 5 بخش 2 جنگل نکاچوب انتخاب و دادههای مطالعه روی آن اندازهگیری شد. این تحقیق در قالب طرح کاملاً تصادفی در 10 قطعه نمونه دو مترمربعی با تعداد دفعات بارندگی هشتبار در شرایط طبیعی بارندگی در طول 500 متر جاده انجام شد. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که از بین متغیرهای خاک، حد روانی در سطح پنج درصد و حد خمیری نیز در سطح یک درصد همبستگی مثبت و معنیداری با رواناب و هدررفت خاک دارند. همچنین درصد ماده آلی در سطح یک درصد و درصد شن نیز در سطح پنج درصد همبستگی منفی و معنیداری با رواناب و هدررفت خاک دارند. با افزایش وزن مخصوص ظاهری و درصد رطوبت خاک، میزان رواناب و رسوب افزایش مییابد. نتایج مدل چندمتغیره نشان داد با بهرهگیری از متغیرهای حد خمیری و درصد شن میتوان میزان هدررفت خاک را با ضریب تبیین 0/948 برآورد کرد.
نسرین صادقیان، علیرضا واعظی، ابوالفضل مجنونی هریس،
جلد 24، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
اطلاعات اندکی در مورد نقش ضربه قطرات باران بر ویژگیهای هیدرولیکی جریان در شیارها وجود دارد. در این آزمایش برای بررسی نقش ضربه قطرات باران بر دبی رواناب، غلظت رسوب و ویژگیهای هیدرولیکی جریان، خاکی با بافت رسی در چهار شیب (5، 10، 15 و 20 درصد) در فلومی به ابعاد 4/0×3/0×4 متر با بارانی بهشدت 90 میلیمتر در ساعت تا رسیدن به حالت ماندگار، در دو حالت با وجود ضربه قطرات باران و بدون وجود ضربه قطرات باران با باران شبیهسازی شده، بررسی شد. نتایج نشان داد که با حذف ضربه قطرات باران بر سطح خاک، دبی رواناب، غلظت رسوب، عمق جریان، تنش برشی، قدرت جریان، عدد رینولدز و سرعت جریان بهترتیب به اندازه 62/0 تا 54/3، 08/0 تا 83/11، 91/0 تا 96/0، 26/0 تا 25/3، 52/0 تا 45/4، 36/0 تا 27/3 و 23/0 تا 79/0 برابر کاهش یافت (05/0P<)؛ درحالی که ضرایب دارسی ویسباخ، شزی و مانینگ در حالت بدون ضربه بیشتر از حالت با وجود ضربه قطرات باران بودند (01/0P<) که با توجه به نتایج عمق رواناب و سرعت در دو حالت سطح خاک بدیهی بهنظر میرسد. نتایج نشان داد که سرعت جریان مهمترین ویژگی هیدرولیکی جریان است که تحت تأثیر ضربه قطره باران و شیب سطح قرار داشت. بهطور کلی این پژوهش نشان داد که ضربه قطره باران عاملی مهم در تغییر ویژگیهای هیدرولیکی جریان در شیارها بود. با افزایش شیب نیز نقش ضربه قطرات باران در ویژگیهای هیدرولیکی جریان افزایش یافت. این نتایج نقش کلیدی ضربه قطرات باران را در خصوصیات هیدرولیکی رواناب و نیز شدت برداشت ذرات در شیارها نشان داد. آگاهی از این موضوع گامی اساسی در مدلسازی فرسایش شیاری است. مهار ضربه قطرات باران بهویژه در دامنههای با شیب تند از طریق حفظ پوشش گیاهی نقشی مهم در کاهش فرسایندگی جریان و هدررفت خاک از شیارها خواهد داشت.
شیما نصیری، نگار فرّهی، علینقی ضیائی،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
یکی از مهمترین و پیچیدهترین فرایندها در حوضههای آبریز شناخت و پیشبینی تغییرات آب سطحی است. اصلیترین فرایندهای مرتبط با آب سطحی شامل بارندگی، نفوذ، تبخیر- تعرق و رواناب هستند. در این پژوهش، از مدل نیمهتوزیعی SWAT برای شبیهسازی تغییرات جریان سطحی و زیرزمینی برای حوضه آبریز سمنان در مقیاس ماهانه استفاده شد. بهمنظور مشخص کردن پارامترهای حساس مدل، آنالیز حساسیت انجام شد و میزان حساسیت پارامترهای مختلف بر چهار جزء مهم بیلان آب شامل رواناب سطحی، جریان جانبی، آب زیرزمینی و تبخیر- تعرق مورد بررسی قرار گرفت. واسنجی مدل بر اساس دادههای جریان رودخانه برای سالهای 2014-2004 و صحتسنجی نیز بر اساس آمار سالهای 2016-2014 صورت گرفت. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامترهای SoL_K (ضریب هدایت هیدرولیکی خاک)، CH_K2 (ضریب نفوذ از بستر رودخانه)،RCHRG_DP (مقدار نفوذ به آبخوان عمیق) وCN2 (شماره منحنی SCS) حساسترین پارامترها هستند. دقت شبیهسازی با استفاده از شاخصهای ارزیابی نش ساتکلیف (Ns) و ضریب همبستگی (R2) برای سه ایستگاه هیدرومتری شهمیرزاد، درجزین و حاجیآباد در دوره واسنجی و اعتبارسنجی، بهترتیب در بازه 0/6 تا 0/8 و 0/80 تا 0/90 برآورد شد که حاکی از کارایی قابل قبول مدل در شبیهسازی جریان است. بر اساس نتایج بیلان آب، از مجموع آب ورودی به حوضه حدود 6/87 درصد صرف تبخیر ـ تعرق، 3 درصد رواناب سطحی، 3 درصد نفوذ و مابقی مرتبط با تغییرات و ذخیره رطوبت در خاک است.
علی رضا واعظی، احسان زرین آبادی، یاسین صالحی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
استفاده مؤثر از آب باران نقش کلیدی در گسترش کشاورزی در مناطق خشک و نیمهخشک است. روش خاکورزی بهعنوان یک اقدام مدیریتی مهم می¬تواند بر نگه¬داشت آب باران، رطوبت خاک و در نهایت عملکرد محصول در اراضی دیم اثر بگذارد. این مطالعه بهمنظور بررسی تأثیر درجه شیب دامنه و جهت خاکورزی بر کارآیی بهره¬مندی از آب گندم (RWUE) در کشتزارهای دیم گندم در زنجان انجام گرفت. آزمایش مزرعه¬ای در پنج دامنه با شیب متفاوت (12/6، 15/3، 17، 19/4 و 22 درصد) در دو جهت خاکورزی (خاکورزی موازی شیب و روی خطوط تراز) در دو تکرار به اجرا درآمد. رطوبت جرمی خاک در فواصل پنج روز طی دوره رشد و تولید رواناب پس از هر بارندگی اندازهگیری شد. عملکرد دانه گندم برای هر کرت تعیین و RWUE بر اساس نسبت عملکرد دانه و بارندگی محاسبه شد. بر اساس نتایج، تولید رواناب، رطوبت خاک، عملکرد دانه گندم و RWUE تحت تأثیر جهت خاکورزی قرار گرفت؛ بهطوری که تولید رواناب در خاکورزی روی خطوط تراز 6/4 برابر کاهش یافت و مقدار رطوبت خاک، عملکرد دانه گندم و کارآیی بهره¬مندی از آب گندم RWUE بهترتیب 8/7، 24/8 و 24/8 درصد افزایش پیدا کرد. با افزایش درجه شیب بهدلیل کاهش ظرفیت ذخیره آب، تولید رواناب در خاکورزی روی خطوط تراز نسبت به خاکورزی موازی شیب افزایش یافت و موجب شد رطوبت خاک، عملکرد دانه و RWUE کاهش یابد. این نتیجه نشانگر کاهش کارآیی روش خاکورزی روی خطوط تراز در حفظ آب و RWUE در شیب¬های تند است.
مهندس حامد نوری خواجه بلاغ، پروفسور سید فرهاد موسوی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
در تحقیق حاضر، به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر کمیت و کیفیت رواناب شهری قسمتی از حوضه آبریز شهر کرج در استان البرز، با استفاده از مدل CanESM2 و شبیهساز بارش و رواناب SWMM، پرداخته شده است. بر همین اساس، دورۀ پایه (2005-1985) و دورۀ آتی (2040-2020) درنظر گرفته شده است. بر اساس سامانه اصلی و فرعی زهکشی رواناب موجود و بهمنظور بالا بردن دقت، حوضه آبریز در فضای نرمافزار ArcGIS به 37 زیرحوضه تقسیم شد. برای شبیهسازی بارش و رواناب، منحنی شدت- مدت- فراوانی در سه حالت پایه و سناریوهای اقلیمی RCP2.6 و RCP8.5 بر پایۀ دادههای بارش اخذ شده از ایستگاه سینوپتیک هواشناسی کرج، برای تدوام بارش دو ساعته و دورۀ بازگشت 10 ساله، تهیه شده است. نتایج نشان داد که میزان میانگین بارش 24 ساعته در سناریوهای RCP2.6 و RCP8.5 نسبت به مقادیر مشاهداتی در دورۀ پایه بهترتیب 21 و 11 درصد افزایش داشته و حداکثر بارش 24 ساعته نیز بهترتیب 17 و 23 درصد با کاهش روبهرو شده است. همچنین، با بررسی نتایج بهدست آمده از مدلسازی کمی و کیفی رواناب در حوضه مطالعاتی، و با توجه به هیدروگراف سیلاب خروجی در دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5، دبی سیلاب بهترتیب 5/8 و 7/10 درصد و حجم آبگرفتگی در سطح حوضه نیز بهترتیب 13 و 15/28 درصد نسبت به دورۀ پایه کاهش خواهد داشت. مقادیر غلظت آلایندهها در سناریوهای RCP2.6 و RCP8.5، شامل کل مواد جامد معلق بهترتیب با افزایش غلظت 48/7 و 24/9 درصد، نیتروژن کل بهترتیب با افزایش غلظت 6/93 و 8/48 درصد و آلاینده سرب بهترتیب با افزایش غلظت 7/32 و 8/91 درصد نسبت به دورۀ پایه همراه خواهد بود.
سعید طغیانی خوراسگانی، سعید اسلامیان، محمدجواد زارعیان،
جلد 25، شماره 4 - ( 9-1400 )
چکیده
در دهه¬های اخیر با توجه به رشد جمعیت جهان و همچنین افزایش مصرف سرانه آب، کمبود آب به معضلی جهانی تبدیل شده است. بنابراین، برنامهریزی و مدیریت منابع آب با هدف جلوگیری از خطرات احتمالی از قبیل سیلاب و خشکسالی در آینده از جمله اقدامات مهم مدیریت منابع آب است. یکی از اقدامات مهم برای جلوگیری از خطرات احتمالی و پیش¬بینی آینده، مدل¬سازی بارش- رواناب است. این پژوهش با هدف بررسی کارایی مدل هیدرولوژیک WetSpa در برآورد رواناب سطحی در حوضه آبخیز اسکندری که از زیرحوضههای مهم حوضه آبریز زاینده رود میباشد، انجام شد. در این پژوهش از ایستگاه¬های سینوپتیک داران و فریدون¬شهر بهمنظور جمع¬آوری اطلاعات هواشناسی در حوضه آبخیز اسکندری استفاده شده است. همچنین، بهمنظور مطالعه جریان رودخانه پلاسجان، از داده¬های روزانه ایستگاه هیدرومتری اسکندری، واقع در خروجی حوضه استفاده شده است. داده¬های اقلیمی به همراه نقشه¬های رقومی ارتفاع، بافت خاک و کاربری اراضی بهعنوان ورودی به مدل WetSpa وارد شد. در نهایت به ارزیابی توانایی مدل WetSpa در تخمین رواناب سطحی رودخانه پرداخته شد. برای ارزیابی و واسنجی مدل از دبی مشاهده¬شده در ایستگاه هیدرومتری در خروجی حوضه استفاده شد. واسنجی مدل برای دوره آماری(1992-2000) و اعتبارسنجی آن برای دوره آماری (2001-2004) انجام شد. در دوره واسنجی از روش سعی و خطا برای واسنجی پارامترهای مدل استفاده شد. نتایج شبیه¬سازی تطابق خوبی را بین دبی شبیه¬سازی شده با دبی اندازه¬گیری شده نشان داد. در مطالعه حاضر، در مرحله واسنجی ضریب نش- ساتکلیف برابر 0/73 و در مرحله صحت¬سنجی برابر 0/75 بدست¬آمد که نشان¬دهنده توانایی خوب و قابل قبول مدل، در برآورد رواناب سطحی حوضه مورد مطالعه است.
سیدعلیرضا اسماعیلی، ابوالفضل مساعدی،
جلد 26، شماره 1 - ( 3-1401 )
چکیده
در دهههای اخیر افزایش جمعیت، گسترش شهرنشینی، تغییرات محیطی شهرها و مسائل ناشی از آن یکی از موضوعات مهم در برنامهریزی صحیح بهمنظور مدیریت محیط زیست شهری است. یکی از مسائل مطرح در توسعه شهری، موضوع وقوع سیلاب و آبگرفتگی ناشی از بارندگیهای شدید است. در این پژوهش به مدلسازی سیلاب در مسیل زرکش مشهد پرداخته شد. در این راستا با استفاده از آمار بیشترین بارش 24 ساعته سه ایستگاه¬ باران¬سنجی نزدیکتر به حوضه مسیل زرکش جاغرق، سرآسیاب و طرقبه طی سال¬های آماری 1364 الی 1390، مقدار بارش به ازاء دوره بازگشتهای10، 25، 50، 100 و 200 سال توسط نرمافزار CumFreq استخراج شد. سپس میزان دبی پیک از روش بارش- رواناب سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) محاسبه شد. مسیل زرکش در حاشیه شهر مشهد است که مدلسازی جریان رودخانه و سیلاب با استفاده از نرم¬افزارهای Arc GIS ، HEC-GEORAS و HEC-RAS در دو شرایط عدم وجود سازه (پل) و وجود سازه انجام گرفت. از طرفی توسعه شهری و تغییر کاربری اراضی در این منطقه بدلیل حاشیه نشینی شهری گسترش زیادی یافته است. نتایج شبیهسازی سیلاب نشان داد سطوح سیلگیری با دوره بازگشت 50 سال، در شرایط وجود سازه نسبت به حالت بدون سازه به میزان 50 هزار مترمربع معادل 22 درصد افزایش مییابد. نتایج این پژوهش نشان میدهد که احداث پل بر روی رودخانه، ضریب زبری ناشی از تغییر کاربری و شماره منحنی بدلیل تغییر نفوذپذیری اراضی بر پهنه سیلاب تأثیرگذار هستند.
طیبه طهماسبی، خدایار عبدالهی، مهدی پژوهش،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
روش شماره منحنی رواناب بهطور گستردهای جهت پیشبینی رواناب استفاده شده و در بسیاری از بستههای نرمافزاری محبوب برای مدلسازی گنجانده شده است؛ اما تا حد زیادی به خصوصیات گروههای هیدرولوژیکی خاک وابسته است. بنابراین، تلاش در جهت کاهش این اثر و استخراج اطلاعات خاک ضروری است. مطالعه حاضر بهمنظور ادغام منطق فازی برای استخراج شماره منحنی رواناب انجام شده است. برای دستیابی به این هدف مدل توزیعی جدیدی به نام CNS2 توسعه داده شده است. در بخش نخست، فرموله¬کردن و برنامهنویسی مدل CNS2 با استفاده از محیط زبان برنامهنویسی پایتون انجام شد، سپس مدل در حوزه آبخیز بهشت¬آباد اجرا شد. این مدل در گام زمانی ماهانه با شماره منحنی فازی و در نظرگرفتن فاکتور تعداد روزهای بارانی، ضریب مدیریت معادله جهانی فرسایش خاک، شیب و ضریب تتای خاک، میزان تولید رواناب را در یک حوزه آبخیز شبیهسازی مینماید. نتایج بیانگر آن است که مدل با شاخص نش- ساتکلیف 0/6 و ضریب تبیین 0/63 در دورۀ واسنجی و شاخص نش 0/53 و ضریب تبیین 0/56 در دورۀ اعتبارسنجی، کارائی مناسبتری نسبت به روش سنتی شماره منحنی در شبیهسازی رواناب دارد. مزیت توزیعی¬بودن مدل امکان شناخت مناطق با تولید رواناب بیشتر را فراهم میآورد.
فاطمه دائی چینی، مهدی وفاخواه، وحید موسوی، مصطفی ذبیحی سیلابی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
رواناب سطحی یکی از مهمترین اجزای چرخه آب است که باعث افزایش فرسایش خاک و انتقال رسوب در رودخانهها و همچنین کاهش کیفیت آب رودخانهها است. بنابراین، پیشبینی دقیق پاسخ هیدرولوژیکی حوضهها یکی از مراحل مهم در برنامهریزی و مدیریت منطقهای است. در این راستا، مدلسازی بارندگی- رواناب به پژوهشگران هیدرولوژی بهویژه در زمینه علوم مهندسی آب کمک میکند. بدین منظور، مطالعه حاضر بهمنظور تجزیه و تحلیل شبیهسازی بارندگی- رواناب در حوزه آبخیز گرگانرود واقع در شمال شرقی ایران با استفاده از مدلهای AWBM،Sacramento ،SimHyd ، SMAR و Tank انجام شد. از بارندگی، تبخیر و تعرق و رواناب روزانه هفت ایستگاه هیدرومتری در دوره 2010-1970 و 2015-2011 بهترتیب برای واسنجی و اعتبارسنجی استفاده شد. فرایند واسنجی خودکار با استفاده از الگوریتمهای جستجوی تکاملی ژنتیک و روشهای SCE-UA، با استفاده از معیارهای ارزیابی ضرایب ناش- ساتکلیف (NSE) و ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام شد. نتایج نشان داد که در دوره اعتبارسنجی مدل SimHyd با ضریب ناش 0/66، مدل TANK با استفاده از الگوریتم ژنتیک و روش SCE-UA با ضریب ناش بهترتیب 0/67 و 0/66 و مدل Sacramento با روش الگوریتم ژنتیک و روش SCE-UA با ضریب ناش بهترتیب 0/52 و 0/55 بهترین عملکرد را دارند.
سارا دهقان فارسی، رضا جعفری، سیدعلیرضا موسوی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی تلفیق بخشی از اطلاعات استخراج¬شده برای پهنهبندی تخریب اراضی با استفاده از دادههای زمینی و سنجش از دور در استان فارس صورت گرفته است. بدین¬منظور نقشه معیارهای پوشش گیاهی، تولید خالص اولیه، کاربری اراضی و شیب بهترتیب از طریق دادههای سنجش از دور MOD13A3، MOD17A3 ، SRTMو Landsat TM؛ فرسایش آبی توسط مدل آیکونا (ICONA) و رواناب سطحی با استفاده از مدل SCS سال 2010 بهدست آمد. معیار کارایی مصرف بارش نیز از نسبت تولید خالص اولیه به نقشه بارندگی مستخرج از ایستگاههای هواشناسی تولید شد و سپس نقشه تخریب اراضی منطقه با استفاده از روش همپوشانی وزنی کلیه معیارها تهیه شد. مطابق مدل آیکونا 5/1، 9/05، 47/21، 27/91و 10/73 درصد از منطقه مطالعاتی بهترتیب در کلاسهای فرسایش آبی خیلیکم، کم، متوسط، شدید و بسیارشدید قرار گرفت. همپوشانی نقشه مدل آیکونا با نقشه معیارهای دیگر نشان داد که کلاسهای تخریب خیلیزیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلیکم بهترتیب 1/3، 7/18، 70 ، 9/1 و 0/9 درصد از سطح استان را در بر میگیرند. مطابق یافتهها، تلفیق سنجش از دور با مدلهای آیکونا و SCS باعث ارتقاء قدرت شناسایی تخریب اراضی می شود.
حمیدرضا قزوینیان، حجت کرمی،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
رواناب با سپری¬شدن مدت زمانی پس از بارندگی شکل گرفته و تا حد زیادی وابسته به شدت بارندگی، رطوبت خاک و شیب است. یکی از سؤال¬های اساسی در مورد رواناب، زمان شروع ایجاد آن است. در این پژوهش با کمک دستگاه شبیهساز بارش به بررسی آزمایشگاهی زمان شروع رواناب در خاک لوم¬شنی در شرایط مختلف پرداخته شد. پارامترهای شدت بارش (60، 80 و 100 میلیمتر بر ساعت) و شیب (0 و 5 درصد) مورد ارزیابی قرار گرفتند. بارندگی بر روی سه نوع تیمار خاک کاملاً خشک (Sdry)، خاک خشکی که 24 ساعت قبل از آزمایش اشباع¬شده (S24hrlag) و خاک خشکی که 48 ساعت قبل از آزمایش اشباع¬شده (S48hrlag) ایجاد شد. در مجموع 18 آزمایش روی این خاک انجام شد. در پایان هر آزمایش، رطوبت خاک اندازهگیری شد. نتایج آزمایشگاهی با مدل عددی گرین– آمپت مقایسه شد. با توجه به نتایج آزمون همبستگی کندال و اسپیرمن هر چه شدت بارش بیشتر باشد، زمان شروع رواناب کمتر است. همچنین، در شیب 5 درصد برای هر سه نوع وضعیت خاک شروع رواناب در زمان سریعتری ایجاد میشود. همچنین، نتایج زمان شروع رواناب در خاک با 48 ساعت تأخیر در بارش نسبت به خاک با 24 ساعت تأخیر در بارش به حالت خاک خشک در تمامی شدت بارشها و شیبها نزدیکتر است. بنابراین، میتوان این تحلیل را داشت که در آزمایش¬های مربوط به 24 ساعت تأخیر، زمان شروع رواناب کاهش پیدا میکند. درحالی که در آزمایش¬های با 48 ساعت تأخیر تفاوت زیادی با خاک کاملاً خشک نداشت. همچنین، نتایج روش گرین- آمپت با نتایج آزمایشگاهی نزدیک به هم است (R2=0.9775) و حداکثر اختلاف 4/8 دقیقهای بین دو روش مذکور وجود دارد. پس میتوان با روش گرین– آمپت برای محاسبه زمان شروع رواناب در خاک لوم¬شنی در حالتهای مختلف شدت بارش و شیب بستر استفاده کرد.
جهانگیر عابدی کوپایی، علیرضا وهابی،
جلد 27، شماره 2 - ( 6-1402 )
چکیده
با توجه به آشکارشدن تغییرات اقلیمی در اکثر مناطق دنیا و اثر آن بر بخشهای مختلف چرخه آب، آگاهی از وضعیت منابع آب بهمنظور مدیریت صحیح منابع و برنامهریزی برای آینده ضروری است. از اینرو مطالعات زیادی در مناطق مختلف با هدف تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر فرآیند هیدرولوژیک در دورههای آتی انجام شده است. در مطالعه حاضر به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب سطحی با استفاده از مدل گردش عمومی جو (AOGCM) در شهرستان خمینیشهر پرداخته شد. برای این کار از شبیهسازی دمای حداکثر و حداقل و بارش دوره آتی (2049-2020) با استفاده از میانگینگیری وزنی از سه مدل با کمترین خطا برای هر یک از پارامترهای دمای حداقل و حداکثر و بارش، بر اساس سناریوی انتشار A2 و B1 (حالت بدبینانه و خوشبینانه) از مجموعه مدلهای AOGCM-AR4 استفاده شد و بهمنظور ریزمقیاسنمایی، از مدل LARS-WG استفاده شد. بهمنظور پیشبینی رواناب نیز از نرمافزار HEC-HMS استفاده شد. نتایج بهدست آمده ناشی از بررسی اثر تغییر اقلیم در دوره آتی (2049-2020) نسبت به دوره مشاهداتی (2000-1971)، در سناریو A2 برای دمای حداقل و حداکثر بهترتیب و بهطور میانگین افزایش 1/1 و 1/6 درجه سانتیگراد و کاهش 17/8 درصدی بارش را نشان داد و در سناریو B1 نیز برای دمای حداقل و حداکثر بهترتیب و بهطور میانگین افزایش 1/1 و 1/4 درجه سانتیگراد و کاهش 13 درصدی بارش بهدست آمد. نتایج مربوط به رواناب در شش سناریوی موجود متفاوت بود، بدین صورت که بیشترین کاهش رواناب مربوط به سناریوی کاربری اراضی ثابت و سناریو A2 (کاهش 22/3 درصدی) و بیشترین افزایش مربوط به سناریوی افزایش 45 درصدی شهری و سناریوB1 (افزایش 5/8 درصدی) است. پس با توجه به اینکه در آینده بدون شک افزایش بافت شهری وجود خواهد داشت به همین دلیل حجم رواناب در آینده، قابل ملاحظه خواهد بود که از این حجم میتوان برای تغذیه آب زیرزمینی و آبیاری باغات و فضای سبز شهرستان بهره برد.
آرش مهدوی، سعید سلطانی کوپائی، رضا مدرس، مسعود سمیعی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل اصلی تغییر در میزان رواناب سطحی حوزههای آبخیز بوده که بررسی آن برای کاهش خسارات حاصل از سیل (جانی و مالی) و اعمال مدیریت صحیح در حوزههای آبخیز ضروری است. این در حالیست که حوضه آبخیز نهر اعظم در شمال کلانشهر شیراز واقع شده و در سالهای قبل شاهد لطمات جانی و مالی فراوان به ساکنین شیراز در اثر سیل بودهایم. پژوهش حاضر بهمنظور بررسی رابطه تغییر کاربری با میزان رواناب حوضه آبخیز نهر اعظم شهر شیراز با مساحت 94463 هکتار بوده که با استفاده از مدل SWAT در بازه زمانی 2020-2004 انجام شده است. مدل با استفاده از دادههای سال 2004 تا 2014 واسنجی و از سال 2015 تا 2020 اعتبارسنجی شده و از تصاویر ماهوارهای لندست مربوط به سالهای 2003 و 2020 استفاده شد. این تصاویر بعد از انجام پیشپردازشهای ضروری با استفاده از روش طبقهبندی نظارت شده به 6 کاربری اصلی طبقهبندی شده و با استفاده از روش زنجیره مارکوف برای سال 2040 نقشه کاربری اراضی تهیه شد. سپس با مدل واسنجی شده، تأثیر تغییر کاربری سال 2003 و 2040 روی میزان رواناب شبیهسازی شده، ارزیابی شد. نتایج مرحله واسنجی حوضه آبخیز نهر اعظم برای مقادیر پارامترهای آماری برای ضریب تبیین، P-Facor وR-Facor بهترتیب 0/77، 0/72، 2/43 و برای مرحله اعتبارسنجی این پارامترهای آماری بهترتیب 0/69، 0/65 و 2/3 بهدست آمد. تحلیل نقشه کاربری نشان میدهد که بیشترین تغییر کاربری موجود در منطقه، مربوط به تبدیل مراتع به زمین کشاورزی آبی (142 هکتار) و اراضی شهری (4854 هکتار) بوده که موجب کاهش مراتع میشود. همچنین نتایج حاصل از شبیهسازی مدل با بهکارگیری نقشههای کاربری سالهای 2003 و 2040 نشان میدهد میزان رواناب بهطورکلی 33 درصد کاهش مییابد. نتایج نشان داد که اگر همه عدم قطعیتها کمینه شود، مدل SWAT واسنجی شده به خوبی میتواند نتایج شبیهسازی هیدرولوژی قابلقبولی در ارتباط با کاربری اراضی ایجاد کند که برای مدیران منابع طبیعی و آب و محیطزیست و سیاستمداران و مدیران شهری شیراز مفید باشد.
