علوم آب و خاک

---

کاربرد روش تصحیح شده اینشتین، توسط دفتر استانداردهای صنعت آب ایران، وابسته به دفتر فنی وزارت نیرو توصیه شده است. این روش در رودخانه‌های کم عمق نبراسکا (آمریکا) کالیبره شده و ضریب Ø به طور مصنوعی به نصف کاهش داده شده است. از طرفی، این روش به صورت ترسیمی و وقت‌گیر می‌باشد، به طوری که کاربرد آن را غیرممکن نموده است. از این رو، در این مطالعه به منظور سهولت و تسریع محاسبات، یک مدل ریاضی تهیه گردیده است. در این مدل کلیه منحنی‌ها به معادلات جبری تبدیل و انتگرال‌های پیچیده با روش تحلیلی و عددی حل شده است. هم‌چنین، به منظور تعیین دقت کاربرد و واسنجی روش در رودخانه‌های کارون و کرخه، داده‌های رسوب و هیدرولوژی ایستگاه‌های اهواز و حمیدیه به مدت 7 سال جمع‌آوری و میزان بار رسوب با مدل محاسبه و با نتایج اندازه‌گیری شده مقایسه گردید.

 میزان تأثیر تعدادی از متغیرهای مهم، از جمله مقدار Ø، در برآورد بار رسوب مورد مطالعه قرار گرفت. از آن جا که روش تصحیح شده اینشتین، میزان بار بستر را نیز جداگانه محاسبه می‌کند، سعی گردید تا با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده قبلی از رودخانه‌های آمریکا، دقت روش در برآورد میزان بار بستر مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مقاله نحوه مدل کردن روش، داده‌های جمع‌آوری شده، تجزیه و تحلیل حساسیت روش و دقت روش در برآورد بار بستر و بار کل رسوب ارائه شده است.

---

پخش سیلاب یکی از روش‌های مناسب در مهار سیلاب‌ها و حفظ آب و خاک در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. با توجه به این‌که ویژگی‌های خاک ممکن است تحت تأثیر پخش سیلاب قرار گیرند، در این بررسی تأثیر پخش سیلاب بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در پهنه پخش سیلاب قره‌چریان واقع در شمال غربی زنجان در سال 1389 بررسی گردید. برای این منظور سه عرصه پخش سیلاب همراه با یک عرصه شاهد جهت نمونه‌برداری خاک انتخاب شد. در هر عرصه پخش، هشت مکان و در عرصه شاهد، سه مکان تحت نمونه‌برداری خاک قرار گرفت. در این راستا 216 نمونه خاک از سه عرصه پخش همراه با 27 نمونه از عرصه شاهد برداشت شد. نفوذپذیری خاک نیز با استفاده از استوانه‌های مضاعف در سه مکان در هر عرصه پخش و عرصه شاهد اندازه‌گیری شد. بررسی ویژگی‌های فیزیکی خاک نشان داد که پخش سیلاب اثر کاهشی معنی‌دار(001/0 P<) بر نفوذپذیری و آب قابل دسترس خاک داشت. کاهش نفوذپذیری خاک در عرصه‌های پخش نسبت به عرصه شاهد به‌دلیل کاهش درصد شن و افزایش درصد رس بود. هم‌بستگی معنی‌دار منفی بین مقدار آب قابل دسترس و میزان رس خاک نیز وجود داشت(05/0 P<). ویژگی‌های شیمیایی خاک شامل شوری، پتاسیم و بی‌کربنات بر خلاف اسیدیته، آهک و ازت در عرصه‌های پخش سیلاب افزایش یافتند(001/0 P<). تفاوت مقدار ماده آلی و کربنات در عرصه‌های پخش و عرصه شاهد معنی‌دار نبود. این پژوهش آشکار کرد که کنترل بار معلق و نمک‌های محلول در سیلاب به منظور جلوگیری از افت کیفیت فیزیکی (نفوذپذیری و آب قابل دسترس) و شیمیایی خاک (شوری و بی‌کربنات) در عرصه‌های پخش و افزایش کارایی این روش حائز اهمیت است.

---

تخمین درست حجم رسوبات حمل شده توسط رودخانه‌ها در پروژه‌های آبی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در حقیقت حصول روش‌هایی برای محاسبه دبی رسوبات مهم‌ترین هدف تحقیقات مربوط به فرآیند رسوب شده است. از جمله این روش‌ها می‌توان به روش‌های یادگیری ماشین از قبیل مدل درختان تصمیم‌گیری که مبتنی بر اصول یادگیری می‌باشند، اشاره کرد. روش درخت تصمیم یک روش سلسله مراتبی یا چند مرحله‌ای است که در آن به‌صورت بازگشتی مجموعه داده‌ها به روش دودویی به تقسیمات فرعی و کوچک‌تر تقسیم‌بندی می‌شود تا زمانی‌که تقسیمات فرعی نهایی نتوانند بیشتر از آن تجزیه شوند. درختان تصمیم استقرایی مجموعه‌ای از داده‌های معلوم را می‌گیرد و یک درخت تصمیم را از آن استنتاج می‌کند. سپس درخت می‌تواند به‌صورت مجموعه قوانینی برای پیش‌بینی ویژگی‌های معلوم استفاده شود. در این تحقیق کارایی این تکنیک در پیش‌بینی میزان آورد رسوبات رودخانه گل گل حوضه سد ایلام مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ارزیابی دقت و صحت نتایج این مدل که در محیط برنامه‌نویسی M‏ATLAB اجرا شده است معیارهای آماری R, BIAS ,RMSE ,r2 و MAE مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داده که به‌طورکلی و براساس تمامی معیارهای آماری ذکر شده، مدل درخت تصمیم‌گیری در مقایسه با روش مرسوم منحنی سنجه رسوب تطابق بسیار بیشتری با مقادیر اندازه‌گیری شده داشته و مهم‌ترین عامل ایجاد درخت که هم‌بستگی بالایی با مقادیر رسوب داشته است، دبی متناظر با رسوب و سپس بارش‌های روزانه بوده است.