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.

---

مطالعه تناوب سیلاب در مناطق خشک به دلیل تعداد کم ایستگاه‌های هیدرومتری، کمبود آمار و وجود داده‌های پراکنده ناشی از وقوع جریانهای نادر، بسیار مشکل می‌باشد. تحلیل منطقه‌ای سیلاب یکی از روشهای مناسب جهت غلبه بر چنین مشکلاتی می‌باشد. در این تحقیق یکی از روشهای تحلیل منطقه‌ای سیلاب به نام روش هیبرید مورد بررسی قرار گرفته است. منطقه مورد مطالعه شامل 17 حوضه همگن واقع در استانهای اصفهان و چهارمحال و بختیاری می‌باشد. نخست با استفاده از رگرسیون چندگانه بین دبی سیلاب با دوره‌های مختلف بازگشت، به عنوان عامل وابسته و خصوصیات فیزیکی و اقلیمی حوضه، به عنوان عوامل مستقل، مهم‌ترین عوامل فیزیکی و اقلیمی مرتبط با سیلاب که عبارت از سطح و ارتفاع متوسط حوضه بودند تعیین گردید. مدل‌های تناوب سیل هیبرید مرتبط با این دو عامل تعیین و با مدل‌های رگرسیون چندگانه در این منطقه مقایسه گردید. مقایسه مقادیر نسبی خطای مدل‌های هیبرید و رگرسیون نشان می‌دهد که در دوره‌های بازگشت کوتاه، دقت مدل هیبرید بیشتر از روش رگرسیون بوده ولی در دوره‌های بازگشت بالا، دقت مدل رگرسیون بیشتر از روش هیبرید می‌باشد.

---

روش‌های بسیاری برای بررسی سیلاب حوزه‌های آبخیز وجود دارد، که از جمله می‌توان به تحلیل منطقه‌ای سیلاب اشاره کرد. رهیافت تحلیل منطقه‌ای سیلاب متکی بر ویژگی‌های فیزیکی، اقلیمی و اکولوژیک حوزه‌های آبخیز بوده، از روش‌های آماری در بررسی داده‌های مشاهداتی جریان استفاده می‌کند. این رهیافت دارای شیوه‌های متعددی است. هاسکینگ و والیس با گسترش روش گشتاور وزنی احتمال، آماره‌های گشتاور خطی را به عنوان رهیافتی جدید در تحلیل تناوب سیل حوزه‌های آبخیز ارائه نمودند. تئوری گشتاورهای خطی اساس پژوهش حاضر را تشکیل می‌دهد. در این پژوهش 27 ایستگاه هیدرومتری واقع در منطقه مرکزی ایران بررسی گردید. با استفاده از نمودار گشتاور خطی، منحنی چولگی خطی در برابر کشیدگی خطی و مناسب‌ترین توزیع‌های قابل برازش برای هر یک از ایستگاه‌های مطالعاتی تعیین شد. سپس به منظور حذف ایستگاه‌های غیر همگن، آزمون‌های همگنی مبتنی بر پارامترهای ناهماهنگی و ناهمگنی انجام گرفت و سرانجام دو ایستگاه بارز و گبرآباد به عنوان ایستگاه‌های ناهمگن شناخته شدند. در مرحله بعد، آزمون نیکویی برازش به منظور تعیین مناسب‌ترین تابع توزیع منطقه انجام، و به ترتیب توزیع‌های لجستیک تعمیم یافته، مقادیر حد تعمیم یافته، نرمال تعمیم یافته، پیرسون نوع سوم و پارتو تعمیم یافته مناسب‌ترین توزیع برای منطقه شناخته شدند. در نهایت، مقادیر تخمینی دبی با تناوب مختلف در منطقه تعیین، و پارامترهای منطقه‌ای توزیع‌های منتخب ارائه گردید.

---

امروزه یکی از کاربردهای سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای در منابع طبیعی، در زمینه‌های تشخیص و بارزسازی تغییرات در سطح زمین می‌باشد. روش طبقه بندی با استفاده از روش حداکثر تشابه (MLC) یکی از این موارد است که در این مقاله بر روی تصاویر ماهواره‌ای TM و +ETM به منظور بارزسازی رسوب در سطح یک شبکه پخش سیلاب انجام و مورد آزمون واقع گردید. برای انجام این تحقیق برای تهیه نمونه‌ها و کنترل های میدانی از روش شبکه بندی با لحاظ 30 نقطه نمونه در داخل عرصه پخش سیلاب و 30 نقطه به عنوان شاهد استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که بارزسازی رسوب با استفاده از روش طبقه بندی مزبور بر روی تصاویر ماهواره‌ای لند ست TM و +ETM با دقتی معادل 82 درصد قابل انجام می‌باشد. علاوه بر این، نتایج تحقیق هم چنین نشان دهنده این است که می‌توان روند و شکل تغییرات ناشی از رسوبات در پهنه پخش سیلاب را به دقت آشکار نمود. با توجه به قابلیت بالفعل و بالقوه این روش در مشخص نمودن تغییرات ناشی از رسوب‌گذاری که در این تحقیق در پهنه‌ای به مساحت 450 هکتار به اثبات رسیده است، می‌توان به این نکته تأکید داشت که استفاده از این روش در پهنه‌هایی با وسعت بیشتر موجب افزایش سرعت و دقت انجام کار در بارزسازی طبقات مختلف پوشش زمین می‌شود.

---

در این تحقیق توانایی مدل‌های شبکه عصبی مصنوعی جهت شبیه سازی رفتار هیدرولوژیکی آب در حوزه‌های آبخیز مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی تحقیق بررسی کاربرد انواع مختلف شبکه‌های عصبی مصنوعی جهت شبیه سازی جریان در یک حوزه آبخیز با چند ایستگاه هیدرومتری و پیش بینی بهنگام جریان‌های سیلابی در پایین دست بوده است. منطقه مورد بررسی قسمت فوقانی رودخانه درونت (Derwent) می‌باشد که یکی از شاخه‌های اصلی رودخانه ترنت (Trent river)در ناحیه مرکزی انگلستان است. جریان سیلاب رودخانه 3، 6، 9 و 12 ساعت قبل از وقوع در محل ایستگاه هیدرومتری واتستندول (Whatstandwell) با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده در بالا دست پیش بینی گردیده است. سه نوع شبکه عصبی مختلف که عبارت‌اند از شبکه پرسپترون چند لایه(MLP network) ، شبکه برگشتی (Recurrent network)و شبکه برگشتی با تأخیر زمانی(Time lag recurrent network) به‌صورت جداگانه مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفتند. هم‌چنین جهت بررسی تأثیر طول داده‌های ورودی در کارایی مدل‌های شبکه عصبی، شبیه سازی‌های مختلف با استفاده از داده‌های هیدرولوژیکی با طول و تعداد متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. داده‌های با فاصله اندازه‌گیری 30 دقیقه‌ای با طول دوره‌های 1 ماه، 6 ماه و سه سال ( که تولید تعداد مشاهده‌های متفاوتی را می‌نماید) بدین منظور مورد استفاده واقع شد. براساس نتایج به‌دست آمده هرچند شبکه‌های عصبی مصنوعی به‌صورت عمومی و کلی کارایی مناسبی را در شبیه سازی و پیش بینی دبی جریان از خود نشان داده‌اند ولی نوع شبکه عصبی مصنوعی و نیز خصوصیات داده‌های ورودی مدل خصوصاً داده‌های آموزشی پارامترهای بسیار مهمی هستند که تأثیر عمده‌ای را روی خروجی‌های مدل دارند.

---

سرریزشدن سیلاب از تاج سد یکی از عوامل اصلی شکست انواع سدها به‌شمار می‌آید. به‌منظور اجتناب‌ از سرریز آب از روی بدنه ‌سد، سد با یک یا چند سرریز مجهز می‌شود تا آب نگه‌داشته شده در مخزن را خارج نماید. تعداد و اندازه این سرریز‌ها براساس مقدار سیلاب طراحی تعیین می‌شوند. تعیین سیلاب طراحی سرریز سد را می‌توان به‌عنوان یک مسأله ریسک چندمنظوره فرموله ‌کرد و چنین مسأله‌ای را می‌توان با استفاده از روش‌های تحلیل کمی ریسک حل نمود. در اینجا چهار روش طراحی اقتصادی مبتنی بر تحلیل ریسک شامل انجمن ‌تحقیقات ‌ملی ‌آمریکا، مهندسین عمران آمریکا، منحنی‌واحد و تقسیم‌بندی ریسک چندمنظوره مورد بررسی قرارگرفت، و به‌منظور مقایسه این روش ها تحلیل ریسک برای تعیین مجدد سیلاب طراحی سرریز سد پیشین احداث شده روی رودخانه سرباز انجام ‌شد. برای حل روابط تعیین خسارت مورد انتظار در دو روش مهندسین عمران و تقسیم‌بندی ریسک که به صورت تحلیلی قابل حل نیستند، از روش انتگرال گیری عددی رامبرگ، و برای انجام محاسبات مربوط به انتگرال گیری عددی و ترسیم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد. هم‌چنین تجزیه و تحلیل سیلاب ها جهت انتخاب توزیع مناسب با استفاده از نرم افزار Smada انجام گردید. نتایج نشان داد که سیلاب طراحی برآورد شده توسط سه روش مهندسین عمران، انجمن ‌تحقیقات ‌ملی آمریکا‌ و منحنی ‌واحد تقریباً مساوی، و مقدار آن کمتر از سیلاب ده‌هزارساله می‌باشد. در صورتی که سیلاب طراحی توسط روش تقسیم‌بندی ریسک چندمنظوره بزرگ‌تر از سیلاب ده‌هزار ساله برآورد ‌گردید.

---

پدیده نوسانی مادن- جولیان (MJO) شکل غالب تغییرپذیری زیرفصلی گرمسیری مناطق حاره و فوق حاره می‌باشد که در سیستم چرخه جو-اقیانوس نقش مهمی را ایفا می‌کند. در این تحقیق تأثیر حرکت رو به شرق سامانه همرفتی MJO بر بیشینه و کمینه بارش ماهانه (بهمن تا فروردین) در استان فارس بررسی شد. فازهای مثبت و منفی MJO در دوره زمانی 2002-1979 مشخص شد. افزون بر مقادیر بیشینه و کمینه بارش دراز مدت این دو مشخصه بارش در مقیاس ماهانه برای هر یک از دو فاز مثبت و منفی MJO نیز تعیین شد. نتایج نشان داد که در بهمن، در بیشتر مناطق استان فارس مقادیر بیشینه و کمینه فاز منفی به‌طور معنی‌داری بزرگ‌تر از مقادیر متناظر در فاز مثبت بود. این بدان معنی است که افزایش بارش و وقوع سیلاب در بهمن با وقوع فاز منفی MJO در این ماه ارتباط دارد. در مقابل دوران‌های خشک شدید در بهمن ارتباط معنی‌داری را با وقوع فاز مثبت MJO نشان داد. نتایج ماه فروردین همانند بهمن بود با این تفاوت که کمینه بارش این ماه ارتباط معنی‌داری با وقوع فاز مثبت نداشت. بر خلاف بهمن، کمینه بارش ماه اسفند هم‌زمان با وقوع فاز منفی MJO اتفاق می‌افتد در حالی‌که بیشینه بارش با وقوع هیچ یک از فازهای MJO هم‌زمان نبود.

---

پخش سیلاب نقش مؤثری در بهبود و حاصل‌خیزی خاک، تغذیه آب‌های زیرزمینی، احیا و تقویت پوشش گیاهی و کنترل بیابان‌زایی دارد. از آنجایی که سیلاب زمینه انتقال ذرات خاک را فراهم می‌آورد، در صورت مناسب بودن مواد معلق موجود در سیلاب، پخش آن سبب افزایش حاصل‌خیزی خاک می‌شود. در نتیجه لازم است تا میزان این تغییرات و روند آن در طول زمان بررسی و روش مناسب در راستای افزایش بهره‌وری این طرح‌ها ارائه شود. به همین منظور با نمونه‌برداری از نقاط مختلف عرصه پخش سیلاب و تجزیه فیزیکی و شیمیایی این نمونه‌ها، این روند در طول 5 سال دوره رسوب‌گذاری بررسی شد. در این رابطه، نمونه‌برداری به روش سیستماتیک - تصادفی و با شبکه‌بندی نوارها از سه نوار اول سیلگیری شده مربوط به 13 ایستگاه منتخب پخش سیلاب در سراسر کشور انجام و شاخص‌های نیتروژن کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب و کربن آلی خاک اندازه‌گیری شد. برای مقایسه میانگین‌ها، به دلیل عدم تطابق داده‌ها با توزیع نرمال، از آزمون ناپارامتری استفاده گردید. هم‌چنین، به منظور دست‌یابی به اهداف مورد نظر و تحلیل صحیح داده‌های جمع‌آوری شده، مبادرت به گروه‌بندی ایستگاه‌‌ها شد. بدین منظور، با استفاده از تجزیه خوشه‌ای، میانگین ویژگی‌‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، ایستگاه‌های منتخب در سه دسته قرار گرفت. نتایج نشان ‌داد که تغییرات شاخص‌های حاصل‌خیزی در نوارهای پخش در سال‌‌های مختلف، دارای تغییرات نامنظم و هم‌چنین بین گروه‌‌های سه‌گانه ایستگاه‌‌ها نیز تا حدی متفاوت بوده است. به نظر می‌رسد این موضوع می‌تواند متأثر از عوامل مختلفی از جمله متفاوت بودن کمیّت و کیفیت سیلاب منحرف شده، متفاوت بودن بستر عرصه‌‌های پخش سیلاب و عدم توزیع یک‌نواخت سیلاب روی عرصه‌ها باشد. اگرچه بستر اولیه عرصه‌های پخش سیلاب از نظر مواد آلی و حاصل‌خیزی خاک فقیر است، ولی در مجموع پخش سیلاب باعث بهبود شاخص‌های حاصل‌خیزی در خاک سطحی عرصه‌های پخش سیلاب شده است، البته برای رسیدن به شرایط اید‌آل نیاز به گذشت زمان بیشتری می‌باشد.

---

توسعه روش‌های ساده و دقیق شبیه‌سازی سیلاب باعث کاهش خسارات مالی و تلفات جانی برجای مانده از سیلاب شده است. بدین منظور مدل‌ها و روش‌های گوناگون شبیه‌سازی سیلاب ارائه شده که اساس و پایه اکثر آنها حل معادلات جریان غیرماندگار در حالت تک‌بعدی( معادلات سنت- ونانت) است. با توجه به ساده‌سازی‌های صورت گرفته در حل آنها انواع روش‌های تقریبی، تحلیلی و عددی ارائه شده است. در این تحقیق برای روندیابی سیلاب روشی جدید که بر مبنای مفهوم بهینه‌سازی و استفاده از روش برنامه‌ریزی غیرخطی (NLP) است، ارائه شده است. بدین منظور از روش تابع جریمه که ایده اساسی آن تبدیل مسایل برنامه‌ریزی غیرخطی مقید به یک رشته از مسایل بهینه‌سازی نامقید می‌باشد، استفاده شد. جهت تعیین و به تبع آن صحت‌سنجی مقادیر متغیرهای تصمیم‌گیری تابع هدف NLP از هیدروگراف سیلاب 25 ساله و 60 مقطع رودخانه قره سو استفاده شد. بعد از صحت‌سنجی مدل، هیدروگراف‌های 50 و 100 ساله در بازه مورد مطالعه به طول 18 کیلومتر روندیابی شد و با هیدروگراف‌های به دست آمده از روش روندیابی هیدرولیکی و روش هیدرولوژی ماسکینگام مقایسه آماری شدند. نتایج نشان داد که روش NLP به خوبی هیدروگراف روندیابی شده به طریق هیدرولیکی را شبیه‌سازی می‌نماید، به گونه‌ای که ضریب نکویی برازش دبی‌های محاسبه شده به روش هیدرولیکی و NLP برای سیلاب 25، 50 و 100 ساله به ترتیب 984/0 ، 99/0 و989/0 می‌باشد. هم‌چنین دقت روش NLP از روش ماسکینگام به خصوص در پیش‌بینی دبی اوج لحظه‌ای سیلاب بالاتر است.

---

سیلاب و آتش‌سوزی از جمله رخدادهایی است که به‌طور متناوب بخش‌هایی از جنگل‌های شمال ایران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این رخدادها می‌تواند اثرات نامطلوبی بر ویژگی‌ها و کیفیت خاک بگذارد. این پژوهش به منظور بررسی اثرات سیلاب و آتش‌سوزی بر برخی از ویژگی‌های خاک جنگل لاکان در استان گیلان انجام شد. نمونه‌های خاک از سه عمق 3-0، 6-3 و 9-6 سانتی‌متری سطح خاک با سه تکرار از مناطق تحت تأثیر سیلاب، سوخته و شاهد جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که در خاک سیلابی، مقدار رس، سیلت، pH، سدیم و پتاسیم (در همه عمق‌ها)، مقدار کربن‌آلی و نیتروژن (در عمق دوم و سوم) به‌طور معنی‌داری افزایش یافت ولی مقدار شن به‌طور معنی‌داری در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. در خاک‌های سوخته، مقدار pH (در عمق‌های اول و دوم)، مقادیر پتاسیم و فسفر (در عمق اول) به‌طور معنی‌داری افزایش و مقادیر رس، کربن‌آلی و نیتروژن (در عمق اول) به‌طور معنی‌داری در مقایسه با خاک شاهد کاهش یافت. مقایسه ظرفیت نگهداری رطوبت خاک نیز نشان داد که خاک‌های سیلابی و سوخته به‌ترتیب بیشترین و کمترین مقدار رطوبت خاک را در مکش‌های مختلف داشتند که می‌تواند در ارتباط با تغییرات رس و ماده‌آلی باشد. نتایج آزمون WDPT نیز وجود پدیده آبگریزی را تنها در عمق اول خاک سوخته نشان داد. به‌طور کلی، دو پدیده سیلاب و آتش‌سوزی باعث تغییرات فیزیکی و شیمیایی قابل ملاحظه‌ای در خاک شد.

---

یکی از اهداف مهم طرح‌های پخش سیلاب، تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر پخش سیلاب بر منابع آب زیرزمینی کوهدشت بود. آمار و اطلاعات موجود شامل بارندگی، سطح سفره آب زیرزمینی و میزان بهره‌برداری یک دوره آماری ده‌ساله (پیش و پس از اجرای عملیات پخش سیلاب) گرد آوری و ارزیابی شدند. برای مقایسه این سه متغیر نخست آزمون نرمال بودن داده‌ها صورت گرفت و بعد از آن تمامی داده‌های موجود استاندارد شدند. نتایج به‌دست آمده نشان داد که پیش از پخش سیلاب (تا سال 76-75) تغییرات سطح سفره آب زیرزمینی تابع میزان بهره‌برداری بوده و روندی کاهشی داشته است، با اجرای طرح پخش سیلاب، این روند کاهشی متوقف شده و سطح آب زیرزمینی افزایش یافته است. با این حال، در سال 79-77 به‌علت دو خشکسالی پیایی، سطح سفره آب زیرزمینی به‌شدت کاهش یافته به‌طوری‌که مقدار شاخص استاندارد که از 3/0 در سال 72-71، به 5/1- رسیده است.

---

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.

---

اطلاع از تغییرات میزان رسوب معلق در مواقع سیلابی از مسائل مهم در پروژه‌های آبی، به‌ویژه مدیریت حوضه‌های آبخیز و بررسی علل فرسایش می‌باشد. رابطه بین دبی و غلظت رسوبات معلق طی سیلاب‌های مختلف به عللی از قبیل تنوع بارش، دبی و منابع تولید رسوب مشابه و همگن نبوده و تولید حلقه‌هایی شبیه به هیسترتیک می‌نماید. بدین منظور استفاده از حلقه‌های پسماند رسوب که بر مبنای تئوری هیسترتیک است در چند سال اخیر گسترش یافته است. در این تحقیق ابتدا مقادیر بار معلق لحظه‌ای با استفاده از روش‌های برنامه‌ریزی ژنتیک و رگرسیونی شبیه‌سازی گردید. در مقایسه نتایج دو مدل حاصل، مدل برنامه‌ریزی ژنتیک به‌ترتیب با ضریب تبیین و میانگین مربعات خطا 8/0 و 5/0 به‌عنوان بهترین مدل در این تحقیق انتخاب گردید سپس براساس این مدل منحنی‌های هیسترتیک بار معلق برای 6 رویداد ثبت‌شده در طول دوره آماری 1387-1383 ترسیم شد و 4 مورد حلقه هیسترتیک خطی و 2 مورد ساعتگرد برای رسوب معلق رودخانه مشاهده گردید. شناسایی انواع حلقه‌های هیسترتیک در تعیین سهم نسبی فرآیندهای مؤثر در تولید و انتقال رسوب از قبیل مقدار و شدت بارش، میزان دبی و شرایط رطوبتی پیشین حوضه مؤثر است و نیز با بررسی آنها می‌توان از منابع تولید و انتقال رسوب آگاهی یافت. نتایج نشان داد که حلقه‌های هیسترتیک ساعتگرد معمولاً در شرایط بارش و دبی زیاد و حلقه‌های هیسترتیک خطی در فصل بهار و ناشی از بارش‌ها با شدت کم اتفاق افتاده است و در این نوع حلقه‌های پسماند تفاوت قابل توجهی در غلظت رسوبات معلق متناظر با شاخه‌های صعودی و نزولی هیدروگراف وجود ندارد.

---

در میان انواع خطر‌های طبیعی، سیل شاید به‌عنوان ویرانگرترین عامل شناخته شود که خسارت زیادی را به جوامع انسانی تحمیل می‌کند. از اینرو اهمیت برآورد خسارات ناشی از سیل و پهنه‌بندی سیلاب که کاربرد بسیاری در مدیریت دشت سیلابی دارد، مشخص می‌گردد. در این مطالعه با استفاده از نرم‌افزار  HEC-FIAکه یکی از مدل‌های جدید (سپتامبر 2012) به‌منظور برآورد اثرات و خسارات ناشی از سیل می‌باشد به محاسبه خسارات سیل در حوزه‌های آبخیز قهرود و قمصر پرداخته شد. در این مدل با‌ استفاده از نقشه آبگرفتگی مربوط به سیلاب‌های با دوره‌های بازگشت مختلف که از HEC-RAS و HEC-Geo RAS به‌صورت فایل HEC-DSS به‌دست می‌آید و با کمک بانک اطلاعاتی جمع‌آوری شده در رابطه با کاربری‌های کشاورزی، ساختمانی و انسانی منطقه، خسارت‌های جانی و مالی به‌طور مستقیم قابل برآورد هستند. براساس نتایج این مدل خسارت‌های بخش کشاورزی، ساختمانی و انسانی به‌ترتیب در حوزه قهرود 354 میلیون ریال و 24 باب ساختمان تحت تأثیر سیل قرار می‌گیرند و همچنین در حوزه قمصر 12879 میلیون ریال و 36 باب ساختمان تحت تأثیر سیل قرار می‌گیرند. از مزایای این مدل نسبت به مدل‌های قبلی برآورد مستقیم خسارت‌های اقتصادی و جانی برای سیل‌های اتفاق افتاده و احتمالی که در آینده به‌وقوع می‌پیوندند، می‌باشد که نتایج آن می‌تواند در مدیریت حوزه آبخیز، بیمه سیل و مدیریت ریسک ستاد بحران کمک شایانی بنماید.

---

کمبود بارندگی و همچنین نزول بارش‌هایی با شدت نسبتاً زیاد در مدت کوتاه از ویژگی‌های مناطق خشک دنیا ازجمله ایران است که به وقوع سیلاب‌های عظیم و مخرب که هرساله موجب بروز خسارات جانی و مالی فراوان می‌باشد، منجر می‌گردد. مشکل کمبود آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک دنیا باعث شکننده شدن شرایط زیستی در این مناطق شده است. باتوجه به کاهش مداوم میزان سرانه آب و اهمیت تأمین غذایی افراد جامعه، ضروری است که آب‌های سطحی به‌کمک روش‌هایی از جمله سد سازی و یا روش‌های تغذیه مصنوعی مهار گردند. در این تحقیق، هفت عامل شیب، نفوذپذیری سطحی، قابلیت انتقال آب در آبرفت، کیفیت آبرفت، کاربری اراضی، حجم رواناب و ضخامت لایه هوادار به‌عنوان عوامل مؤثر در مکان‌یابی مناطق مستعد پخش سیلاب و تغذیه مصنوعی جنوب دشت کاشان درنظر گرفته شدند. پس از تهیه لایه‌های رقومی موردنظر، با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی فازی وزن هرکدام از معیارها تعیین گردید. در نهایت نقشه‌های وزندار حاصل و با یکدیگر ادغام و نتایج آن نشان داد که پارامتر کاربری اراضی با وزنی معادل 22% بیشترین وزن را به خود اختصاص داده‌ و به‌عنوان اولویت‌های اول در مکان‌یابی پخش سیلاب مطرح گردید. پارامترهای حجم رواناب، نفوذپذیری، شیب، عمق لایه هوادار، ضریب انتقال و کیفیت آبرفت به‌ترتیب اولویت های دوم تا هفتم را به خود اختصاص دادند.

---

پخش سیلاب بر آبخوان، روشی ارزان جهت استفاده بهینه از سیلاب‌ها برای تغذیه مصنوعی است که کاهش خسارات ناشی از سیلاب را نیز به همراه دارد. در این تحقیق، برای مکان‌یابی و اولویت‌بندی مناطق مستعد پخش سیلاب در دشت مشهد، از ده معیار کاربری اراضی، شیب، ضخامت آبرفت، فاصله از چاه، فاصله از قنات، فاصله از روستا، افت سطح ایستابی، ضریب هدایت هیدرولیکی، هدایت الکتریکی و تراکم زهکشی استفاده گردید. عملیات وزن‌دهی معیارها با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه‌ای (ANP) و منطق فازی انجام شد. بعد از آماده‌سازی نقشه کلیه معیارهای مربوط به مکان‌یابی عرصه‌های مناسب پخش سیلاب و وزن‌دهی نقشه‌ها براساس منطق فازی و مدل فرآیند تحلیل شبکه‌ای، نقشه نهایی مربوط به اولویت‌بندی مناطق مستعد پخش سیلاب آماده گردید. سپس با اعمال لایه محدود کننده که از تلفیق سه معیار کاربری اراضی، شیب و ژئومورفولوژی آماده گردید، نقشه نهایی مناطق مستعد پخش سیلاب آماده و اولویت‌بندی شد. از بین ده عامل مؤثر بر پخش سیلاب، معیار ضخامت آبرفت با وزن 27/0 به‌عنوان مؤثرترین لایه در بحث مکان‌یابی مناطق مستعد پخش سیلاب شناخته شد. از لحاظ شیب، بیشتر مناطق مناسب در شیب‌های کمتر از 3% قرار گرفت که نشان‌دهنده تأثیر به‌سزای این عامل در اجرای پخش سیلاب است. استعداد دشت مشهد در پخش سیلاب، پس از حذف مناطق مستثنیات (8/40 درصد از کل اراضی)، در چهار کلاس نامناسب، نسبتاً مناسب، مناسب و کاملاً مناسب تعریف شد که به‌ترتیب 7/2، 9/25، 5/26 و 1/5 درصد از مساحت دشت را شامل می‌شود.

---

امروزه شهرنشینی یکی از فرایند‌های رایجی می‌باشد که در پی آن سطوح غیر قابل نفوذ جایگزین پوشش‌های گیاهی می‌شوند. این پدیده باعث افزایش بروز سیلاب‌های شهری می‌گردد. روش‌های جدید مدیریت سیلاب شهری با درنظر گرفتن کنترل منبع سعی در گسترش سیستم‌های طراحی شهری متأثر از آب برای کاهش اثرات تغییرات کاربری اراضی در سراسر حوضه‌های شهری دارند. سیستم‌های طراحی شهری متأثر از آب دارای کاربری‌ها و هزینه بخصوصی می‌باشند. تحقیق حاضر با ارائه روشی قانونمند و نظام‌گرا به دنبال یافتن نقطه بهینه اقتصادی تمهیدات کنترل سیلاب شهری می‌باشد. بدین‌منظور مدل شبیه‌ساز MUSIC و روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک در محیط برنامه‌نویسی متلب به یکدیگر متصل شده‌اند. نتایج کاربری مدل شبیه‌ساز- بهینه‌ساز در بهینه‌سازی تمهیدات کنترلی سیلاب‌ شهری در منطقه‌ای به وسعت 8/2 هکتار، در نزدیکی رودخانه روضه‌چای در حوضه دریاچه ارومیه، نشان داد که مدل توسعه یافته کارایی مناسبی در یافتن نقطه بهینه اقتصادی تمهیدات کنترلی سیلاب شهری دارد؛ چنانچه استفاده از تمهیدات کنترلی سیلاب در حالت بهینه باعث گیرش حداقل 45 درصدی آلاینده‌ها گردیده است. همچنین مقدار کم ضریب تغییرات (00007/0) نتایج حاصل از اجراهای متعدد مدل بهینه‌ساز بازای سیاست تصادفی انتخاب نشان می‌دهد که همگرایی بسیار مطلوبی مابین نتایح حاصل از مدل شبیه‌ساز- بیهنه‌ساز و جواب بهینه مطلق وجود دارد.

---

اساس آمایش سرزمین پهنه‌بندی ژئومورفولوژیک سطح زمین است که اولین مرحله آن تعیین پهنه‌های همگن سطح زمین از نظر خصوصیات ژئومورفولوژیک می‌باشد. در این مطالعه به‌منظور تشخیص محدوده‌های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه‌بندی سطح زمین با ضرایب کمی ایوانس- شری استفاده گردید. پهنه‌بندی سطح زمین به‌روش کمی به دلیل تعیین و تفکیک دقیق تیپ‌ها، رخساره‌ها و عوارض سطحی زمین نقش مهمی در تعیین دقیق‌ترقابلیت اراضی دارد. برای این تحقیق داده‌های رقومی ارتفاعی با دقت 10 متر اخذ شده از سازمان نقشه‌برداری مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از ابزار برازش سطح در نرم‌افزار متلب رابطه مربوطه به هر فرم به قطعات محدود، از سطح برازش شد و با اعمال برنامه‌های داده شد. سپس هر یک از ضرایب کمی به‌صورت پهنه‌هایی مشخص شد. برای تعیین درجه برازش از پارامتر مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده گردید. که با استفاده از درجه برازش درجه مناسب بودن سطح برای مکان‌یابی بهینه پخش سیلاب با دید مورفولوژی سطحی، تعیین شد. که نتایج نشان می‌دهد که سطوح واقع در پایین‌دست مخروط افکنه‌ها و دشت‌ها در جنوب منطقه مورد مطالعه مناسب‌ترین مناطق برای پخش سیلاب هستند که در مجموع سطحی معادل 10 درصد از مساحت کل منطقه را در بر می‌گیرند.
 

---

---