علوم آب و خاک

---

با توجه به اهمیت هیدروگراف واحد در پیش‌بینی سیلاب رودخانه‌ها و به دلیل آن که استخراج هیدروگراف واحد در یک حوضه مستلزم داشتن هیدروگراف سیلاب و هیتوگراف ریزش باران همزمان آن می‌باشد، متخصصین هیدرولوژی برای مناطقی که فاقد چنین داده‌های هیدروکلیماتولوژی هستند استفاده از روشهای هیدروگراف واحد مصنوعی را معقول دانسته‌اند. از این رو تحقیقاتی در حوضه آبخیز سد زاینده‌رود (زیر حوضه پلاسجان) انجام گرفت تا قابلیت کارایی هیدروگراف‌های واحد مصنوعی (اشنایدر، SCS و مثلثی) در ارزیابیهای هیدرولوژیک آزمون گردد. برای این منظور، هیدروگراف‌های واحد طبیعی و مصنوعی فوق‌الذکر با استفاده از مجموعه داده‌های مورفولوژیکی، باران سنجی و هیدرومتری حوضه و توسل به تجزیه و تحلیل هیدرولوژیک تعیین شد و سه روش ساخت هیدروگراف واحد مصنوعی نسبت به هیدروگراف‌های واحد طبیعی (مشاهده‌ای) حوضه مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که روشهای مثلثی و SCS تطابق بهتری نسبت به روش اشنایدر در ساخت شکل هیدروگراف واحد و تبعیت از آهنگ تغییرات هیدروگراف واحد معرف حوضه دارند،‌ لیکن در اکثر موارد میزان حداکثر دبی لحظه‌ای را نسبت به مقدار مشاهده شده بیشتر نشان می‌دهند. لذا توصیه می‌شود در این حوضه آبخیز مقدار عدد ثابت در فرمول برآورد حداکثر دبی لحظه‌ای در این روشها از 083/2 به 74/1 کاهش یابد. اگرچه روش اشنایدر در برآورد دبی حداکثر لحظه‌ای نسبت به روشهای SCS و مثلثی از نوسان بیشتری برخوردار می‌باشد، اما دارای دبی اوج محاسبه شده نزدیک‌تر به مقادیر مشاهده شده است. به طور کلی پس از اصلاح فرمول برآورد حداکثر دبی لحظه‌ای در روشهای SCS و مثلثی، می‌توان گفت که برای ساخت هیدروگراف واحد مصنوعی در این حوضه، روشهای مثلثی، SCS و اشنایدر از اولویت اول تا سوم برخوردارند.

---

پیش‌بینی رفتار هیدرولوژی حوزه‌های آبخیز و تخمین دبی و حجم سیلاب، برای طراحی و ارزیابی بیشتر پروژه‌های آبی، جلوگیری از فرسایش خاک و حفاظت منابع آب مورد نیاز است. برای تعیین واکنش حوزه‌های آبخیز در شرایط مختلف آب و هوایی، معمولاً از روش‌های هیدرولوژی و نیز مدل‌های مختلف ریاضی استفاده می‌شود که شبیه‌سازی رگبارهای منفرد و یا داده‌های پیوسته سال‌های متوالی را انجام می‌دهند . در این پژوهش از مدل پیوسته استانفورد (SWM- IV) برای شبیه‌سازی دبی متوسط روزانه، حجم سیلاب ماهیانه و سالیانه و تبخیرتعرق سالیانه در حوزه معرف رود زرد با وسعت 896 کیلومتر مربع، واقع در جنوب غربی ایران استفاده شده است. به منظور کنترل دقت شبیه‌سازی مدل، تحلیل حساسیت پارامترهای ورودی نیز بررسی گردید. برای واسنجی مدل از اطلاعات هیدرولوژی موجود سال آبی 56-1355 (همراه با ویژگی‌های فیزیکی حوزه)، و برای ارزیابی مدل از داده‌های سال‌های 75-1360 استفاده شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که حجم سیلاب‌های ماهیانه و سالیانه، حجم آب زیرزمینی، جریان زیر سطحی، تبخیرتعرق واقعی و ضریب رواناب حوزه آبخیز مورد بررسی با درستی بسیاری شبیه‌سازی می‌شود. رگرسیون بین مقادیر شبیه‌سازی شده و مشاهده شده حداکثر دبی متوسط روزانه ضریب تبیین 44/0 تا 81/0 را به دست داد. بنابراین، با توجه به نتایج، مدل استانفورد-4 برای بررسی پیش‌بینی رفتار هیدرولوژی سیلاب و تبخیرتعرق حوزه‌های آبخیز با مساحت‌های مختلف در ایران توصیه می‌گردد.

---

مقدار فرسایش‌پذیری خاک در مناطق خشک، و به ویژه در خاک‌های با تکامل کم، بسیار وابسته به نوع مواد مادری خاک است. این پژوهش با هدف مقایسه توان تولید رواناب و رسوب در خاک‌هایی با مواد مادری متفاوت، و شناسایی حساسیت آنها به فرسایش در حوزه آبخیز گل‌آباد انجام شده است. حوزه آبخیز گل‌آباد واقع در شمال شرق اصفهان با میانگین بارندگی سالیانه 160 میلی‌متر و سنگ‌شناسی متنوع، یکی از حوزه‌های آبخیز با فرسایش شدید در کشور است. دوازده نوع خاک تشکیل شده روی مواد مادری متفاوت این حوزه انتخاب گردید. به طور کلی، خاک‌های مورد بررسی میزان مواد آلی و رس کمی داشته ولی دارای مقادیر زیادی سنگ‌ریزه و شن می‌باشند. با استفاده از باران‌ساز صحرایی، رگباری با شدت 5±40 میلی‌متر در ساعت و مدت 80 دقیقه، با میانگین قطر قطرات 56/6 میلی‌متر و کارمایه 7/13 تا 2/17 ژول بر متر مربع بر میلی‌متر، روی کرتی به مساحت یک متر مربع با سه تکرار روی هر خاک تولید گردید، و میزان رواناب و رسوب تولید شده در فواصل 10 دقیقه اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که خاک‌های حاصل از آندزیت سبزرنگ و آبرفتی با پستی و بلندی کم و با منشأ مخلوط آذرین و رسوبی حداکثر رواناب و سریع‌ترین زمان تبدیل بارندگی به رواناب، و خاک‌های با مواد مادری سنگ آهک کرتاسه بالایی، گرانودیوریت و آبرفتی با پستی و بلندی متوسط، کمترین میزان رواناب و طولانی‌ترین زمان تبدیل بارندگی به رواناب را داشتند. هم‌چنین، حداکثر میزان رسوب در خاک‌های حاصل از آندزیت سبزرنگ و پلمه‌سنگ همراه با ماسه‌سنگ، و حداقل آن در خاک‌های حاصل از آبرفت با پستی و بلندی متوسط و گرانودیوریت دیده شد. حداکثر گل‌آلودگی در پلمه‌سنگ همراه با ماسه‌سنگ مشاهده گردید، و خاک‌های دیگر تفاوتی از نظر میزان گل‌آلودگی نشان ندادند. در مجموع، نتایج این پژوهش، علاوه بر رتبه‌بندی حساسیت خاک‌ها به فرسایش، گویای وابستگی بسیار زیاد توان تولید رواناب و رسوب خاک‌ها به مواد مادری آنها در حوزه آبخیز مورد بررسی است، که نمونه خوبی از آبخیزهای منطقه خشک کشور می‌باشد.

---

بهره‌برداری شبکه‌های آبیاری، نتیجه یک فرایند تصمیم‌گیری است که در آن سه عنصر وضعیت فیزیکی موجود سازه‌ها، ظرفیت کنترل و رفتار هیدرولیکی سیستم نقش کلیدی ایفا می‌نمایند. این سه عنصر به نوعی در مفهوم حساسیت هیدرولیکی سازه‌ها مستتر بوده و از این روست که حساسیت هیدرولیکی سازه‌ها مهم‌ترین عامل مربوط به خصوصیات هیدرولیکی سیستم عنوان می‌شود. شیوه آنالیز حساسیت سازه‌های آبیاری از جمله روش‌های تحلیل جریان بوده که در سال‌های اخیر به منظور رفتارسنجی جریان در شبکه‌های آبیاری، توسعه یافته و در رفتارسنجی جریان چند شبکه آبیاری جهان مورد استفاده قرار گرفته است. مدول‌های تیغه‌ای از جمله مناسب‌ترین ابزار توزیع جریان بوده که امروزه در سطوح مختلف بهسازی شبکه‌های آبیاری مطرح و توصیه می‌شوند. در این مقاله معادلات حساسیت هیدرولیکی مدول‌های تیغه‌ای ارائه گردیده و به ارزیابی تغییرات کمّی این شاخص در شرایط بهره‌برداری و تأثیر آن در عملکرد سازه پرداخته شده است. نتایج محاسبه‌های انجام گرفته روی داده‌های موجود واسنجی جریان چند مدول از شبکه آبیاری دشت قزوین، بیانگر تغییرهای مقدار حساسیت هیدرولیکی این آبگیرها در شرایط بهره‌برداری است. در بعضی موارد این تغییرها به بیش از 100 درصد می‌رسد. تغییر در مقدار کمّی حساسیت سازه، تغییر در بازه عملکرد سازه را پیامد شده و مشکلاتی را در فرآیند توزیع جریان در سطح شبکه به‌وجود می‌آورد. بازه تغییرات دبی بعضی از دریچه‌های مدول‌های مورد بررسی نسبت به مقدار مجاز که 20 درصد می‌باشد، بیش از دو برابر افزایش یافته است.

---

شیوه آنالیز حساسیت از جمله شیوه‌های نوین مطالعه جریان بوده که از اواخر دهه نود میلادی مطرح گردیده و در حال حاضر مراحل توسعه خود را طی می‌نماید. در این روش با استفاده از روابط جریان دایمی و اطلاعات وضعیت ساختار فیزیکی شبکه‌های آبیاری، واکنش سیستم نسبت به تغییرات و اختلالات هیدرولیکی و سازه‌ای مورد ارزیابی قرار گرفته و امکان مطالعه جریان فراهم می‌گردد. در این تحقیق ضمن تدوین تعدادی از شاخص‌های حساسیت هیدرولیکی سازه‌ای، از این شاخص‌ها در رفتارسنجی جریان یک کانال آبیاری استفاده شد. بدین منظور، با استفاده از نتایج شبیه‌سازی‌های یک کانال واقعی با مدل Sobek، شاخص‌های حساسیت در دو گزینه بهره‌برداری محاسبه و بر اساس آنها، به مطالعه روند تنظیم و توزیع جریان درسطح کانال پرداخته شد. نتایج نشان داد، شاخص‌های حساسیت از کارایی قابل توجهی در ارزیابی پتانسیل سازه‌ها و بازه‌های کانال به عملیات بهره‌برداری برخوردار می‌باشند. یافته‌های تحقیق بیانگر آن است که با محاسبه مقادیر کمّی این شاخص‌ها در سطح کانال‌های آبیاری، سیستم اطلاعاتی جامعی تهیه گردیده که ضمن فراهم آمدن امکان ارزیابی پتانسیل پاسخگویی سیستم نسبت به اختلالات سازه‌ای، امکان برآورد دقت عملیات بهره‌برداری سازه‌ها و هم‌چنین شیوه و فرکانس مناسب بهره‌برداری آنها متبلور می‌گردد.

---

از جمله نتایج به کارگیری فاضلاب خانگی خام و پساب تصفیه شده آن در کشاورزی و آبیاری اراضی زراعی، اضافه شدن انواع ترکیبات شیمیایی به خاک علاوه بر تأمین آب مورد نیاز گیاه می‌باشد. با تدارک عناصر کودی از این طریق به افزایش حاصلخیزی خاک کمک شده و در نتیجه تقلیل مصرف کود، به کاهش هزینه‌های عمده جاری در فعالیت‌های کشاورزی منجر می‌شود. بنابراین به منظور بررسی کارایی مجموعه خاک و گیاه در جذب املاح و آلاینده‌های موجود در فاضلاب و پساب (از جمله ترکیبات فسفردار) و نیز تعیین میزان و نحوه انتقال آنها به زیر عمق توسعه ریشه‌ها در نتیجه عملیات آبیاری، تحقیق حاضر به انجام رسید. در همین راستا با بهره‌گیری از لایسیمتر به مدت دو سال از فاضلاب خانگی خام ورودی و پساب تصفیه ثانویه خروجی از تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان برای آبیاری سبزی‌هایی مانند گوجه فرنگی، جعفری و هویج استفاده شد. این تحقیق با منظور نمودن آب چاه به عنوان تیمار شاهد و بهره گیری از آزمایش آماری فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی به اجرا درآمد. نتایج به‌دست آمده بیانگر آن بود که میزان انتقال فسفر به عمق خاک در نتیجه کاربرد فاضلاب خام بین 9/0-56/3 درصد و در پساب تصفیه شده بین 03/1- 15/4 درصد غلظت فسفر ورودی توسط آب آبیاری در نوسان است. با محاسبه بیلان جرمی، میزان حذف فسفر از فاضلاب و پساب توسط مجموعه خاک و گیاه بین 2/97 تا 9/99 درصد برآورد گردید. حداکثر غلظت فسفات در طول مدت دو سال آزمایش، در زه‌آب خروجی از لایسیمترهای آبیاری شده با فاضلاب خام و به میزان 21/0 میلی‌گرم بر لیتر مشاهده شد که این میزان، بسیار کمتر از مقدار فسفات مجاز از نظر استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران جهت تخلیه پساب به منابع آب سطحی (0/6 میلی‌گرم برلیتر) و تنها در حدود 5/3 درصد آن می‌باشد.

---

حوزه آبخیز شمالی رودخانه کوهرنگ با وسعتی معادل 68437 هکتار در شمال غربی استان چهارمحال و بختیاری بین طول‌های جغرافیایی ′54 °49 تا ′9 °50 و عرض‌های جغرافیایی ′8 °32 تا ′36 °32 واقع است.از این رو تعادل منطقی بین تعداد بهره بردار و توان تولیدی مراتع و اندازه مناسب گله در واحدهای بهره برداری مرتعی ضرورت دارد. تعیین اندازه مناسب مرتع به ازای هر خانوار مرتعدار که در این اندازه از مرتع بتواند علاوه بر تأمین نیازهای وابسته به مرتع‌داری، معیشت مناسبی را برای خانوار ایجاد کند، اهمیت دارد.. هدف اصلی این مطالعه, تعیین اندازه مناسب واحدهای بهره برداری مرتعی به ازای هر خانوار جهت چرای دام در زمان مناسب استفاده از مراتع با استفاده از عوامل بوم شناختی، اقتصادی - اجتماعی است. در این راستا پس از شناسایی سامان‌های عرفی اقدام به تعیین توان تولیدی و ظرفیت مجاز مراتع منطقه مورد مطالعه شد. سپس با بررسی هزینه‌ها و درآمدهای دامداری متکی به مرتع و تعیین درآمدهای حاصل از آن، اندازه مناسب گله به نحوی تعیین شد که بتواند هزینه‌های خانوار را با توجه به سطح معاش تعیین شده، تأمین کند. با اعمال زمان‌های مختلف بهره برداری از مراتع، اندازه مناسب مرتع به ازای هر خانوار تعیین گردید. تعداد 10 تیپ گیاهی با ظرفیت 91/0 واحد دامی در ماه در هکتار در حوزه مورد مطالعه گسترش دارد. 46 سامان عرفی و قسمتی از 6 سامان عرفی دیگر هم در حوزه مورد مطالعه وجود داردکه میانگین هر سامان عرفی معادل 1510 هکتار با تعداد متوسط 8/36 خانوار در هر واحد است. سهم هرخانوار از اراضی مرتعی قابل استفاده دام در وضع موجود حدود 41 هکتار است. حداقل اندازه مناسب از مرتع و دام به ازای هر خانوار که بتواند در این اندازه، هزینه‌های سالانه خانوار را تأمین کند به ترتیب 520 هکتار و 142 واحد دامی از گله‌ای مخلوط با نسبت 3 به 2 گوسفند به بز در یک فصل چرای یکصد روزه است. نتایج نشان می‌دهد که توان تولیدی مراتع در وضع موجود در واحدهای مرتعی تحت تأثیر اندازه گله و سهم هر خانوار از اراضی کشاورزی و تعداد خانوار در هر واحد مرتعی قرار دارد. واحد مرتعی و سطح معاش تعریف شده دارای تأثیر معنی‌داری در سطح 5 درصد بر روی اندازه مناسب مرتع به ازای هر خانوار دارد.

---

  از آنجایی که اندازه­گیری دائمی دبی رودخانه‌ها کاری پرهزینه و مشکل می‌باشد به همین دلیل در ایستگاه‌های هیدرومتری قرائت دائمی اشل انجام شده و با ایجاد رابطه بین دبی و اشل، دبی مواقعی که اندازه‌گیری انجام نمی‌شود را به دست می‌آورند. در این تحقیق، روابط دبی - اشل، قابلیت استفاده از آمار سال‌های قبل و تهیه رابطه دبی- اشل دائمی و ثابت با توجه به آمار طولانی مدت و مناسب‌ترین زمان اندازه‌گیری دبی در ایستگاه هیدرومتری سد تنظیمی زاینده‌رود با استفاده از آمار سال‌های 1369 تا 1382 مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از روش آماری رگرسیون ساده و تجزیه و تحلیل عاملی و هم‌چنین معیار آماری درصد خطای نسبی استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهترین شکل رابطه از نوع توانی است و رابطه تهیه شده برای هر سال برای همان سال قابل استفاده است. هم‌چنین مناسب‌ترین زمان برای اندازه‌گیری دبی به منظور تهیه رابطه دبی- اشل ماه‌های تیر، آذر و اسفند می‌باشد.

---

برآورد میزان مشارکت آب‌های زیرزمینی در دبی جریان در یک حوزه آبخیز یکی از مهم‌ترین مباحث مدیریت منابع آب و هیدرولوژی می‌باشد. در این مقاله سهم آب‌های زیرزمینی در کل رواناب به‌عنوان شاخص جریان پایه در تعدادی از حوزه‌های آبخیز در جنوب غرب ایران بر اساس روش‌های تفکیک هیدروگراف جریان تعیین گردید. هدف اصلی در این تحقیق تشخیص مناسب‌ترین روش اتوماتیک تفکیک هیدروگراف جریان و برآورد دبی پایه می‌باشد. روش‌های اتوماتیک مرسوم در تفکیک هیدروگراف جریان شامل روش حداقل محلی و روش فیلتر عددی برگشتی با ضرایب فیلتر 9/0 تا 975/0 در مقایسه با روش تحلیل شاخه خشکیدگی جریان به صورت عددی و گرافیکی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داده است که روش اتوماتیک فیلتر عددی برگشتی با ضریب 925/0 به‌عنوان دقیق‌ترین روش به‌منظور استخراج مقادیر دبی پایه جریان در منطقه مورد مطالعه می‌باشد. این تحقیق نشان می‌دهد که شاخص دبی پایه در حوزه‌های آبخیز مورد مطالعه که با استفاده از روش انتخابی محاسبه شده، بین 79/0 تا 88/0 متغییر است.

---

شناخت نواحی مستعد وقوع زمین لغزش یکی از اقدامات اولیه در مدیریت منابع طبیعی و برنامه ریزی‌های توسعه ای و عمرانی است. هدف از این تحقیق، پهنه بندی خطر زمین لغزش در بخشی از حوزه آبخیز هراز در حد فاصله روستای وانا تا امامزاده علی با استفاده از توابع عضویت فازی و اپراتورهای فازی است. ابتدا نقاط لغزشی با استفاده از عکس های هوایی و بازدیدهای میدانی مشخص و متعاقب آن نقشه پراکنش زمین لغزش منطقه تهیه گردید. سپس هر یک از عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه از قبیل شیب، جهت شیب، ارتفاع، لیتولوﮊی، کاربری اراضی، فاصله از جاده، فاصله از شبکه آبراهه، فاصله از گسل و نقشه همباران در محیط GIS تهیه گردید. داده های مذکور در فرمت های برداری و رستری در محیط نرم افزار Ilwis ذخیره و برای انجام تحلیل های مبتنی بر تئوری مجموعه های فازی مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل های فازی با استفاده از نرم-افزار Idrisi و پس از تعیین مقادیر و توابع عضویت فازی صورت گرفت. در این تحقیق از اپراتورهای فازی مختلفی همچون And، Or، Sum، Product و Gamma استفاده گردید. نتایج نشان داد اپراتور فازی گاما با مقدار بیشترین دقت را در تهیه نقشه حساسیت به خطر زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه دارد.

---

تهیه و اجرای طرح های آب و خاک نیازمند مجموعه ای از اطلاعات مربوط به بارندگی و روان آب است. از طرفی آب‌نگارهای واحد، مبنای مناسبی برای تهیه آب‌نگارهای سیلاب و تأمین اطّلاعات جامع برای برنامه ریزان و مدیران محسوب می شوند. حال آن که تهیه آن برای تمامی حوزه های آبخیز به سادگی امکان پذیر نمی باشد. از این رو مدل-سازی مناسب برای شبیه سازی آب‌نگار واحد با استفاده از داده های قابل دست رس باران و به شیوه های آماری قابل اعتماد از ضروریات است. حال آن که اعتمادسنجی لازم برای روش های مختلف مدل سازی آماری در هیدرولوژی و هم چنین تهیه آب‌نگار واحد به ندرت صورت گرفته است. در همین راستا، تحقیق موجود درصدد مقایسه کارایی روش‌های مختلف مدل سازی تهیه ارتباط آب‌نگار واحد معرف 2 ساعته حوزه آبخیز کسیلیان با زمان تمرکز حدود 10 ساعت با استفاده از داده های بارندگی می باشد. برای انجام تحقیق موجود، تحلیل روابط بین 36 ویژگی باران نگار و آب‌نگار واحد برای 23 رگبار طی چهار فصل در یک دوره زمانی 33 ساله به شکل های مختلف رگرسیون دو و چند متغیره مد نظر قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده میانه خطای تأیید مقادیر حاصل برای کلیه متغیرهای وابسته آب‌نگار واحد 2 ساعته بین 37 تا 88 درصد برآورد شد. نتایج نشان داد که در رگرسیون دو متغیره، مدل های درجه سوم و خطی و در رگرسیون چند متغیره، مدل های لگاریتمی بیشترین توانایی در تعیین ارتباط هیدروگراف واحد و مؤلفه های مختلف بارندگی در حوزه آبخیز مذکور را داشته اند. هم چنین دقت مدل های حاصل از تجزیه و تحلیل عاملی در رگرسیون چند متغیره کاهش پیدا کرد. با توجه به آماره های ارزیابی مورد استفاده در این تحقیق از بین دو روش پس رو و پیش رو در اکثر مواقع روش پس رو و در شاخص های زمانی رابط بین آب‌نگار واحد و باران نگار روش پیش رو از نتایج بهتری برخوردار بوده است.

---

اطلاع از چگونگی فرآیند فرسایش و میزان توانایی حمل رسوب بر اساس مطالعات انجام شده در کرت های اندازه گیری برای بررسی فرآیندهای موجود در تحقیقات فرسایش مورد استفاده قرار می گیرد. لیکن، انجام بررسی در خصوص امکان تعمیم نتایج حاصل از کرت‌های آزمایشی به حوزه های آبخیز کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، در تحقیق حاضر سعی شد تا دقت کرت های مختلف فرسایش خاک در برآورد روان آب و رسوب حوزه های آبخیز کوچک مورد بررسی قرار گیرد. به منظور انجام تحقیق، تعداد 12 کرت آزمایشی با طول های 2، 5، 10، 15، 20 و 25 متر و عرض ثابت 2 متر در دو دامنه شمالی و جنوبی یکی از حوزه های آبخیز پایگاه تحقیقاتی حفاظت خاک سنگانه واقع در شمال شرقی استان خراسان رضوی مستقر گردید. به منظور بررسی دقت کرت های مورد بررسی، مقادیر روان آب و رسوب خروجی از کرت ها و حوزه آبخیز محاط بر آن به مساحت حدود 1 هکتار با استفاده از مخازن، جمع آوری، اندازه‌گیری و برای مقایسه مورد استفاده قرار گرفت. در طول مدت تحقیق از اواخر آبان 1385 تا خرداد 1386 به عنوان دوره بارندگی منطقه، 12 رگبار منجر به روان آب به وقوع پیوست که کلیه داده های حاصل در خروجی کرت ها شامل روان آب، رسوب و غلظت جمع‌آوری و نهایتاً مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل دلالت بر افزایش دقت کرت های مورد مطالعه در برآورد روان آب و رسوب حوزه های آبخیز کوچک با افزایش طول آنها داشته و طول مناسب آنها برای تخمین صحیح هر یک از متغیرهای روان آب و رسوب به میزان طول متوسط شیب حوزه آبخیز و بیش از 20 متر بوده است.

---

اندازه‌گیری مستقیم دبی در رودخانه‌ها وقت‌گیر و پرهزینه است و گاهی در شرایط سیلابی به دلیل سرعت زیاد آب، زودگذر بودن آن و وجود مواد مختلف شناور در آب امکان‌پذیر نیست، بنابراین از رابطه بین دبی و تراز آب که به منحنی سنجه دبی معروف است، استفاده می‌شود. از طرفی در طراحی سازه‌های هیدرولیکی، حداکثر دبی سیل و حداکثر ارتفاع آن مورد نیاز است. در نتیجه برای محاسبه دبی‌های سیلابی باید منحنی سنجه دبی را با استفاده از روش‌های مناسب امتداد داد. در این مطالعه به منظور تعیین بهترین روش جهت امتداد منحنی دبی- اشل و برآورد دبی متناظر با اشل‌های بالا، روش‌های لگاریتمی، مانینگ، شزی و سرعت- سطح مقطع در 13 ایستگاه هیدرومتری در حوزه آبخیز کرخه در استان لرستان مقایسه شد. داده‌های اندازه‌گیری شده هر ایستگاه در طول یک دوره آماری 10 ساله جمع‌آوری شد. نتایج حاصل از محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف خطا (MBE) هر یک از روش‌ها نشان داد که روش لگاریتمی دارای دقت بهتری در مقایسه با سایر روش‌هاست و عمدتاً برای امتداد منحنی در ایستگاه‌های با دبی متوسط پایین مناسب است. روش سرعت- سطح مقطع بعد از روش لگاریتمی مخصوصاً در ایستگاه‌های با دبی متوسط بالا، نتایج خوبی ارائه داد. روش‌های مانینگ و شزی کمترین دقت را داشتند.

---

قدرت فرسایندگی باران به عنوان عامل اصلی ایجاد هدررفت خاک در قالب شاخص‌هایی پیشنهاد شده‌ است. این پژوهش با هدف تعیین شاخص فرسایندگی مناسب در دو اقلیم خیلی‌مرطوب (الف) سرد سنگده در استان مازندران و نیمه‌خشک مراوه‌تپه در استان گلستان حوزه آبریز خزر و از طریق بررسی رابطه بین شاخص‌های فرسایندگی و مقادیر رسوب خروجی از کرت‌های فرسایشی انجام شد. در این رابطه، از مقادیر شدت در فواصل زمانی مختلف و مقدار بارش مربوط به 12 واقعه بارندگی در مراوه‌تپه و 11 واقعه در سنگده استفاده شد. تعداد 25 شاخص‌ فرسایندگی مختلف بر مبنای شدت و انرژی‌ جنبشی باران محاسبه شدند. در همان فاصله زمانی و در هر دو اقلیم از داده‌های مقادیر رسوب خروجی کرت‌های آزمایشی در سه تکرار، پس از هر واقعه بارندگی استفاده شد. نتایج نشان داد که از بین شاخص‌های فرسایندگی باران مطالعه شده در سنگده و در مراوه‌تپه به‌ترتیب با ضرایب هم‌بستگی 803/0 و 727/0 در سطح اطمینان 99 درصد بیشترین هم‌بستگی را با رسوب نشان می‌دهند. به‌طور‌کلی، در این شرایط اقلیمی غلبه شاخص گروه مرتبط با حاصل‌ضرب شدت‌ حداکثر بارش در پایه‌های زمانی کوتاه 10 و 30 دقیقه در مقدار انرژی جنبشی رگبار نسبت به سایر شاخص‌های مورد مطالعه مشاهده می‌شود

---

شناخت سهم و یا جداسازی منابع رسوب به عنوان ابزاری در پیش‌بینی فرسایش، اعتبارسنجی مدل‌های فرسایش و رسوب، پایش بیلان رسوب و در نتیجه در تعیین مناسب‌ترین عملیات‌ کنترل فرسایش و رسوب و حفاظت خاک در مقیاس حوزه آبخیز مورد نیاز است. تفکیک خاک فرسایش یافته به چندین منبع با استفاده از ردیاب‌های طبیعی رویکردی جامع در مطالعات فرسایش و رسوب محسوب می‌شود. هدف از این تحقیق، به عنوان نخستین مطالعه، بررسی تغییرات مکانی ردیاب‌های بیوشیمیایی و کارایی این ردیاب‌ها در جداسازی منابع رسوب در سطح حوزه آبخیز تحت تأثیر انواع کاربری اراضی و فرسایش آبی، و کاربرد آنها به عنوان منشأیاب و تعیین سهم نسبی منابع رسوب است. به این منظور چهار فعالیت آنزیمی به عنوان ردیاب بیوشیمیایی در 42 نمونه منابع رسوب و 14 نمونه رسوب اندازه‌گیری گردید. نتایج تحلیل توابع تشخیص نشان داد ترکیب بهینه دو ردیاب شامل اوره‌آز و دهیدروژناز با تایید بیش از 92 درصد تفکیک منابع رسوب قادر به جداسازی منابع رسوب در منطقه مطالعاتی هستند. مدل منشأیابی منابع رسوب براساس ترکیب بهینه ردیاب‌های حاصل از تحلیل توابع تشخیص اجرا و درصد سهم نسبی هر یک از منابع رسوب تعیین گردید. نتایج نشان داد میانگین سهم نسبی رسوب (خطای استاندارد ± میانگین) از واحدهای کاری مرتع- فرسایش سطحی، اراضی کشاورزی-فرسایش سطحی، مرتع- فرسایش آبراهه‌ای و اراضی دیم- فرسایش سطحی به‌ترتیب برابر با مقادیر 3/5±3/11، 8/3±1/8، 5/8±75 و 5/2±6/3 درصد است. بدین ترتیب می‌توان نتیجه گرفت منشأیابی با استفاده از ردیاب‌های بیوشیمیایی، می‌تواند باعث تحول و ارتقای مدل‌های منشأیابی گشته و گام نخستی برای ایجاد ابزاری نوین برای تکمیل رویکرد منشأیابی در آینده باشد.

---

تغییرات شرایط آب و هوایی در طول سال باعث تغییر در برخی از خصوصیات خاک شده و حساسیت آن را به فرسایش تغییر می‌دهد. بررسی این تغییرات و چگونگی تأثیر آن روی فرسایش می‌تواند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات رسوب‌زایی و عوامل خاکی مؤثر بر این تغییرات در مراتع تیرگان واقع در شهرستان درگز استان خراسان رضوی انجام گرفت. در این تحقیق از موقعیت‌های بالادست و پایین‌دست جهت‌های شرقی و غربی نمونه‌برداری با باران‌ساز انجام گرفت. ویژگی‌های مشخص‌کننده رسوب‌زایی شامل آستانه و حجم روان‌آب، رسوب و گل‌آلودگی اندازه‌گیری شد. در کنار هر نمونه باران‌ساز یک نمونه خاک برداشت و خصوصیاتی شامل وزن مخصوص ظاهری و رطوبت اولیه، هدایت الکتریکی، اسیدیته و ماده آلی اندازه‌گیری شد. نمونه‌برداری باران‌ساز با شدت و مدت یکسان و در محل‌های ثابت در چهار فصل تکرار شد. به منظور به‌دست آوردن اثر هر یک از پارامترهای جهت و موقعیت روی داده‌های به‌دست آمده در فصول مختلف از آزمون تجزیه واریانس مرکب استفاده شد. اختلاف بین آنها با استفاده از آزمون توکی مورد بررسی قرار گرفت و نمودارهای آن ترسیم گردید. نتایج نشان داد که همه پارامترهای مشخص‌کننده رسوب‌زایی درطول سال دارای تغییرات معنی‌داری‌اند. میزان رسوب تولیدی در فصل پاییز حداکثر و به‌تدریج کاهش می‌یابد. علت کاهش آن در دو فصل زمستان و بهار را می‌توان به‌نوع پوشش گیاهی منطقه نسبت داد.

---

تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر پوشش گیاهی روی میزان رواناب و رسوب در کرت-های با سطح پوشش مختلف در حوزه آبخیز مهریان پی‌ریزی گردید. این تحقیق در مقیاس مکانی کرت به ابعاد 3×2 متر و زمانی رگبار در طول یکسال آبی و در سه تیمار مختلف از جمله فاقد پوشش، تلفیقی (گرامنیه و بوته‌ای) و بوته‌ای است، در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری در طول یک‌سال آبی انجام گردید به‌طوری‌که میزان بارندگی در طول این مدت به‌صورت ماهانه و میزان روان‌آب و رسوب بعد از هر ماه برداشت و اندازه‌گیری گردید. مقدار رسوب به‌روش ثابت‌گذاری و خشک کردن محاسبه شد. هم‌چنین میزان پوشش با استقرار پلات‌های به ابعاد 60×25 متر اندازه‌گیری گردید. تجزیه و تحلیل آماری نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS و در قالب طرح سپلیت پلات انجام گرفت. نتایج بیانگر آن بود که حداقل و حداکثر روان‌آب در پلات‌های بدون پوشش ، پوشش بوته‌ای و تلفیقی به‌ترتیب معادل 38 و 162، 15 و 74 و 15 و 96 لیتر و حداقل و حداکثر رسوب به‌ترتیب معادل 8/3 و 21، 8/1 و 11، 9/1 و 13 گرم در لیتر در نوسان بوده است. نتایج آنالیز آماری در قالب طرح اسپلیت پلات نشان داد که بین تیمارها اختلاف معنی‌داری در رواناب و رسوب (01/0P<) مشاهده گردید. هم‌چنین نتایج نشان داد که میزان رواناب در بوته‌ای‌ها 1/2‌ برابر بیشتر از فاقد پوشش و 8/1 برابر بیش‌تر از تلفیقی و در در تلفیقی 1/1 برابر بیش‌تر از بوته‌ای بود در حالی‌که در میزان رسوب مقادیر فوق به‌ترتیب 4/2، 6/1 و 5/1 بود.

---

از عوامل موثر در فرسایش خاک، زمین شناسی سطحی است که هم از حیث حساسیت به فرسایش و هم از نظر تولید رسوب قابل بررسی است. استفاده از سامانه های مختلف خاک‌ورزی پس از تغییر ناآگاهانه و غیر علمی کاربری اراضی سایر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر به ویژه در اراضی حاشیه ای و مناطق پر شیب کوهستانی بیشتر مشهود است. در این تحقیق به منظور بررسی حساسیت به فرسایش و تلفات خاک کاربری های مختلف نهشته های سازند آغاجاری، بخشی از حوزه آبخیز مرغا شهرستان ایذه به مساحت 1609 هکتار انتخاب گردید. این تحقیق به منظور تعیین رابطه بین تلفات خاک بوسیله شبیه ساز باران با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند درصد ماسه خیلی ریز، شن، رس، سیلت، اسیدیته، هدایت الکتریکی، رطوبت، کربنات کلسیم و شوری خاک در کاربری های مختلف سازند های آغاجاری انجام گرفت. نمونه برداری با دستگاه شبیه ساز باران در 7 نقطه و با 3 بار تکرار در شدت های مختلف 75/0، 1 و 25/1 میلیمتر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی انجام شد. به منظور بررسی عوامل موثر در تلفات خاک و فرسایش پذیری، نمونه برداری از خاک در لایه 0-20 سانتی متری نیز به همان تعداد برداشت رسوب صورت گرفت. به منظور انجام کلیّه تجزیه و تحلیل‌های آماری از نرم افزار11.5 SPSS و EXCEL استفاده گردید. سپس مهمترین عوامل موثر در تولید رسوب به کمک رگرسیون چند متغیره شناسایی شدند. نتایج نشان داد که تلفات خاک و فرسایش پذیری در کاربری ها، در شدت های مختلف بارش اختلاف معنی داری با هم دارند. مدل های رگرسیونی به دست آمده نشان داد که در کاربری های مختلف، از بین عامل های اندازه گیری شده شاخص های مقادیر سیلت، ماسه خیلی ریز، آهک، شوری، اسیدیته خاک و ماده آلی بیشترین نقش را در تولید رسوب داشته اند. درصد شن در کاربری مسکونی و درصد ماسه خیلی ریز و شوری خاک و ماده آلی در کاربری زراعی بیشترین تاثیر را در تولید رسوب داشته اند. در کاربری مرتع نیز درصد رطوبت و اسیدیته خاک بیشترین نقش را در تولید رسوب دارد.

---

تعیین مکان‌های مناسب با دقت و سرعت مورد نیاز جهت پخش سیلاب از اهمیت بسیاری برخوردار است. هدف اصلی این تحقیق تهیه، استفاده و ارزیابی سامانه پشتیبان تصمیم‌گیری برمبنای تکنیک‌های GIS و RS به‌منظور شناسایی و اولویت بندی نواحی مناسب پخش سیلاب، در منطقه مورد مطالعه می‌باشد. در این مطالعه منطقه مناسب برای پخش سیلاب براساس چهار معیار اصلی، هشت زیر معیار و بیست و چهار شاخص انتخاب گردید در نهایت 5 سناریو تهیه و ارزیابی گردید (یک سناریو بر‌اساس ارزش نسبی برابر برای 4 معیار، و چهار سناریو بر‌اساس تفاوت آشکار یکی از معیارهای اصلی). مقایسه میانگین مطلوبیت در بین پنج سناریو نشان دهنده آن است که زیرحوزه 1 در 3 سناریو(ارجحیت نفوذ، ارجحیت کاربرد آب و برابری تمامی معیارهای اصلی) دارای میانگین مطلوبیت بالاتری بوده لذا در میان 2 زیرحوزه در این سناریوها دارای ارجحیت بیشتری نسبت به دیگر زیرحوزه‌ می‌باشد. از بین 2 زیرحوزه منطقه ایور، با توجه به میانگین مطلوبیت آنها، زیرحوزه 1 و از بین سناریوهای اجرا شده، سناریوی 1 (ارجحیت معیار اصلی نفوذ) به‌عنوان اولویت اول انتخاب گردیدند. اولویت دوم برای مکان‌یابی پخش سیلاب متعلق به زیرحوزه 2 و با سناریوی 1 می‌باشد.

---

رسوب‏دهی حوزه‏های آبخیز حاصل فرآیندهای هیدرولوژیکی و فرسایشی فعال می‏باشد که پیش‏بینی و تخمین آن، به‌دلیل اثرات متقابل فرآیندهای مختلف، بسیار پیچیده است. آگاهی از رژیم‏های رسوب‏دهی و تولید رواناب، کمک مهمی در درک بهتر وضعیت فرسایشی حوضه‌ها جهت برنامه‏ریزی‏های مدیریتی می‏کند. بنابراین تعیین الگوی پاسخ هیدرو-رسوبی حوضه‏های کشور و تعیین عوامل مؤثر بر آن از اقدامات ضروری محسوب می‏شود. بدین‏منظور حوزه آبخیز معرف خامسان که در بالادست سد گاوشان قرار دارد، انتخاب گردید و اقدام به پایش میدانی حوضه و اندازه‏گیری آب‏نگار‏ها و نمونه‏برداری بار رسوب معلق در طی دوره مطالعاتی 9 ماهه شد. در نهایت نیز پس از تعیین نوع رابطه بین رواناب و رسوب، اقدام به تفسیر رخدادهای سیل گردید. نتایج حاصل از بررسی‏ها نشان داد که از مجموع 6 سیل ثبت شده در حوضه، 5 واقعه دارای حلقه سنجه از نوع 8 شکل و تنها یک واقعه دارای حلقه سنجه در جهت عقربه ساعت می‏باشد، که در این میان بیشترین و کمترین حجم رواناب به‌ترتیب مربوط به واقعه‌های مورخ 11/8/1389 با 151488 مترمکعب و 15/10/1389 با 8/11764 مترمکعب بود. همچنین این تحقیق نشان داد که از نظر فصلی نمی‏توان الگوی مشخصی برای نوع مخصوصی از حلقه‏ها تعیین کرد. به‌نحوی‌که ویژگی‏های بارندگی و رواناب، اثر سایر عوامل را تحت تأثیر قرار داده و تفسیر کننده روابط به‌دست آمده می‏باشد. نتایج به‌دست آمده بر اهمیت توزیع زمانی بارندگی و روند افزایش و کاهش رواناب حاصله در حوضه‏های کوچک، جهت تفسیر حلقه‏های سنجه رسوب تأکید دارد.