لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مطالعه برای بررسی عوامل مؤثر در تعیین آستانه شروع رواناب از یک بارانساز قابل حمل و مدل AWBMاستفاده شده است. با استفاده ازبارانساز، بارش در شدت ها و مدت های مختلف در مناطق مطالعاتی شبیه سازی و آستانه شروع رواناب در هر آزمایش اندازه گیری شده است. با استفاده از مقادیر اندازه گیری شده مدلی برای محاسبه آستانه شروع رواناب به کمک ارتفاع و شدت بارش و ویژگی های مختلف عرصه شامل درصد رس، درصد شن، درصد پوشش و درصد شیب توسعه داده شد. آستانه شروع رواناب پیش بینی مدل پیشنهادی، همبستگی 98 درصد با آستانه شروع رواناب اندازه گیری شده دارد. نتایج آزمایشات شبیه ساز باران نشان داد که متغیرهای موثر در تعیین آستانه شروع رواناب به ترتیب اهمیت عبارتند از: ارتفاع بارش، شدت بارش، درصد پوشش، درصد شن، درصد رس و درصد شیب (با ثابت بودن رطوبت اولیه) در مرحله بعد برای مقایسه نتایج شبیه ساز باران ومدل های شبیه سازی بارش-رواناب از مدل کامپیوتریAWBMدر حوزه های کسیلیان، کارده، امامه، لیقوان، کن و کامه استفاده شد. مقایسه نتایج به دست آمده از مدل و شبیه ساز باران نشان داد که آستانه شروع رواناب در مدل وشبیه ساز باران نیز به ترتیب به عوامل ارتفاع بارش، درصد پوشش، درصد شن، درصد رس، درصد شیب و شدت بارش بستگی دارد. نتایج رواناب و پارامترهای محاسبه شده توسط مدل، نشان داد که این مدل به خوبی می تواند آستانه شروع رواناب ورواناب خروجی از هر حوزه را محاسبه کند.

عرصه های منابع طبیعی کشور در دهه های اخیر به شدت در معرض تخرب و انهدام قرار گرفته و عواقب ناگواری از قبیل کمبود آب، وقوع سیل و فرسایش خاک را به دنبال داشته است. در این پژوهش به منظور بررسی اثرات مدیریت چرای آزاد و همچنین کشت یونجه بر تولید روانآب، منطقه متش واقع در مراتع میان بند کوه های تالش با مساحت 500 هکتار انتخاب گردید. به منظور برآورد میزان روانآب از پلات های آزمایشی با ابعاد 1.83×22.18 متر و با سه تکرار در مقیاس زمانی در رگبار استفاده گردید. سپس بررسی حجم روانآب خروجی ناشی از رگبارها در هر کدام از تیمارها با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه عملکرد تیمارها با استفاده از آزمون t جفتی انجام پذیرفت. همچنین روند تغییر روانآب در ارتباط با تغییرات پوشش گیاهی و خصوصیات مختلف بارندگی به ترتیب با استفاده از تحلیل داده ها و روابط رگرسیونی ارزیابی شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که روانآب خروجی از پلات های تحت چرای آزاد به طور متوسط 5.5 برابر مقدار روانآب در پلات های دست کاشت بوده و تفاوت آنها در سطح اعتماد 99% معنی دار بوده است. نتایج تجزیه و تحلیل رگرسیونی و خطای تخمین روابط بدست آمده همچنین دلالت بر تاثیرپذیری معنی دار مقدار روانآب از مقدار، مدت و شدت بارندگی تنها در پلات های تحت چرای آزاد داشته است.

طی چند دهه گذشته از ژئوتکستایل ها جهت حفاظت دامنه های فرسایش یافته، کاهش هدررفت خاک و ایجاد بستر مورد نیاز برای رشد گیاهان استفاده شده است. در تحقیق حاضر سعی شد کارائی ژئوتکستایل کنفی-کلشی در کاهش روان آب و رسوب خروجی از یک حوضه آزمایشی کوچک مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور در بالادست سد قشلاق دو حوضه کوچک (کنترل و تیمار) انتخاب و در داخل یکی از آن ها اقدام به نصب ژئوتکستایل کنفی-کلشی به صورت نوارهایی عمود بر جهت جریان دامنه ها شد. پس از اجرای تیمار حفاظت خاک، در نقطه خروجی حوضه ها فلوم های اندازه گیری نرخ جریان نصب شد تا در صورت بارندگی مقادیر روان آب و رسوب معلق اندازه گیری شود. در طول یک سال آماربرداری، سایر متغیّرهای مورد نیاز نیز (از قبیل: درصد پوشش گیاهی، خاک، سنگریزه، رخنمون سنگی و شیب) در سرتاسر سطح حوضه بررسی و ثبت شد. نتایج مؤید تغییرات زیاد روان آب و رسوب طی دوره مورد مطالعه بود، به نحوی که حداکثر و حداقل رسوب ویژه به ترتیب برابر با 48/2 و 69/0 گرم بر مترمربع برای وقایع مورخ 10/11/1393 و 09/01/1394 ثبت گردید. علاوه برآن، نتیجه آزمون مقایسه میانگین نشان داد که ژئوتکستایل کنفی-کلشی توانسته رسوب ویژه را به طرز معنی داری کاهش دهد (P<0/05)، با این حال، بین روان آب دو حوضه تفاوت معنی داری مشاهده نشد (P=0/67). شیب زیاد منطقه مورد مطالعه و درصد رخنمون سنگی بالا، دلیل بالا ماندن تولید روان آب حتی بعد از اجرای تیمار حفاظت خاک می باشد. نتایج شاخص کارائی کاهش رسوب نیز ضمن تأکید بر کارائی بالای ژئوتکستایل کنفی-کلشی در کاهش رسوب، نشان داد که در رگبار 09/01/1394 بیشترین اثرگذاری در کاهش رسوب به وقوع پیوسته به نحوی که مقدار RRE برابر با 49/50 درصد به دست آمد. این عدد بیان کننده این واقعیت می باشد که در مقایسه با حوضه کنترل، ژئوتکستایل کنفی-کلشی توانسته است مقدار رسوب دهی را به نصف برساند، که عدد بسیار بالائی می باشد.

سیل از جمله پدیده هایی است که خسارات فراوانی به منابع وارد می سازد و همواره مورد توجه کارشناسان هیدرولوژی بوده است. از طرفی برآورد صحیح روان آب برای انجام تدابیر مناسب در راستای مهار و مدیریت بهینه آن ضروری است. با این وجود استفاده از مدل های مختلف تجربی موجود در برآورد روان آب با مشکلات فراوان همراه بوده است. به همین دلیل روش تحلیل منطقه ای در برآورد دبی با دوره های بازگشت معین با استفاده از ویژگی های حوزه آبخیز و ارایه مدل های مناسب کاربرد گسترده ایی دارد. به این منظور در این تحقیق آمار دبی متوسط سالانه 7 ایستگاه هیدرومتری استان کردستان در یک دوره 30 ساله جمع آوری و مقادیر دبی متوسط برای دوره های بازگشت 2، 5، 10، 20، 25، 50، 100 و 200 ساله با استفاده از نرم افزار SMADA به دست آمد. سپس رابطه مقادیر دبی متوسط با دوره های بازگشت مختلف و 26 خصوصیت فیزیوگرافی و اقلیمی هر یک از حوزه های آبخیز با استفاده از رگرسیون های دو و چند متغیره بررسی و مدل های مناسب برای هر یک از دوره های بازگشت با استفاده از نرم افزار SPSS 13.5تهیه و اهمیت بخشی هر یک از آن ها نیز مشخص شد. نتایج مدل سازی طی تحقیق حاضر نشان گر غلبه انواع رگرسیون غیرخطی بر رگرسیون خطی و هم چنین اهمیت متغیرهای مساحت، طول آبراهه اصلی و ضریب گراولیوس در اکثر مدل های نهایی بود. نتایج به دست آمده هم چنین بر تغییرپذیری متغیرها و اهمیت آن ها در تعیین دبی با دوره های بازگشت و ماه های مختلف و طبعا بر ضرورت استفاده از مدل مناسب در تخمین روان آب حوزه های آبخیز استان کردستان دلالت داشته است.

سامانه های جمع آوری و کنترل آب های سطحی ناشی از بارندگی از اجزاء مهم برنامه ریزی و عمران مناطق شهری هستند و هر گونه سهل انگاری در طراحی صحیح آن ها می تواند برای جوامع شهری مشکل آفرین باشد. لذا به منظور پیش بینی عملکرد هیدرولیکی از کل سامانه، نیاز به استفاده از روش های محاسباتی پیشرفته و مدل سازی های جدید و کارآمدتر وجود دارد. کاهش پیامدهای زیان بار ناشی از سیلاب های شهری معمولاً با برآورد دقیق رواناب شهری و انتخاب روش مناسب کنترل آن محقق می شود، به این منظور، لازم است میزان رواناب شهری به درستی برآورد شود. بر این اساس، محققین در سال های اخیر به مدل سازی روی آورده اند. از جمله مدل های پر کاربرد در مدیریت رواناب مدل SWMM ابزاری قدرتمند برای محاسبات زهکشی شهری و مدیریت رواناب می باشد. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی کارایی مدل بارش-رواناب SWMM در شبیه سازی رواناب سطحی در حوضه شهر ایذه می باشد. برای مشخص کردن بارندگی طرح، زمان تمرکز حوضه محاسبه و تداوم رگبار طرح برابر زمان تمرکز حوضه در نظر گرفته شد. همچنین، از سه معیار NAS، BIAS و RMSE برای بررسی صحت واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. در نهایت پس از تأیید مدل، نقاط حساس به آب گرفتگی با دوره بازگشت های دو، پنج، 10، 20، 50 و 100 ساله تعیین شد. نتایج نشان داد، علت آب گرفتگی در بعضی از نقاط به دلیل نبود ظرفیت کافی آبگذرها است، در حالی که در سایر نقاط با وجود ظرفیت کافی برای عبور رواناب، آب گرفتگی مشاهده می شود که دلیل آن مربوط به احداث پل های نامناسب در مسیر کانال ها که سبب کاهش ابعاد آبگذر و آشغال گرفتگی در محل گره ها است. برای واسنجی و ارزیابی مدل ها از سه واقعه بارندگی در تاریخ های 23/12/1395، 08/01/1396 و 17/01/1396 استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل SWMM نشان داد، انطباق خوبی بین دبی شبیه سازی شده و مشاهده ای وجود دارد. بنابراین، می توان از این مدل ها برای پیش بینی خطر آب گرفتگی، طراحی و برآورد مقدار و هزینه زهکشی، مدیریت حوضه های شهری و اولویت بندی مناطق برای رفع مشکل آب گرفتگی استفاده کرد.

استفاده از اراضی بر حسب توانایی و استعداد آن از نکاتی است که باید در مدیریت بهینه مناطق مختلف مورد توجه قرار گیرد. از طرفی فرایند تبدیل اراضی مرتعی به دیم کاری و نحوه تاثیر آن بر پدیده فرسایش از معضلاتی است که باید به دقت بررسی گردد. از همین رو پژوهش حاضر به منظور بررسی تولید رواناب و رسوب در کرت های آزمایشی در دو کاربری مرتع و دیم زار با شیب 5 درصد با استفاده از باران ساز انجام شد. تحقیق حاضر در بخشی از حوزه آبخیز تیرگان واقع در شهرستان درگز استان خراسان رضوی طی فصل تابستان 1388 اجرا گردید. آزمایش های مذکور در دو موقعیت بالا و پایین شیب و در دو جهت شرقی و غربی در هر دو کاربری و با استفاده از شبیه سازی باران با شدت بارش 1.7 میلی متر در دقیقه انجام گردید. آستانه رواناب در هنگام آزمایش تعیین و مقدار رواناب و رسوب در ظروف مخصوص جمع آوری و تجزیه و تحلیل گردید. نتایج این بررسی نشان داد که به طور متوسط رواناب در کاربری مرتع 3.36 دقیقه زودتر از کاربری دیم زار شروع شده و حجم رواناب 2.3 برابر شده است. بنابراین میزان رسوب در بالادست جهت شرقی مرتع کمتر از دیم زار بوده، حال آن که در سایر موارد تفاوت معنی داری مشاهده نشد. همچنین میزان گل آلودگی در کاربری دیم زار بطور معنی داری بیش از مرتع بود.

تغییرات کاربری و همچنین توسعه شبکه راهها و مناطق مسکونی موجب افزایش تولید رواناب و خطر سیلاب شده است. هدف از این پژوهش بررسی کمی اثرات تغییرات کاربری اراضی در ایجاد رواناب و خطر سیلاب حوزه آبخیز کسیلیان می باشد. بررسی تغییرات کاربری اراضی با بکارگیری عکس های هوایی، نقشه های توپوگرافی، نقشه های کاربری اراضی و تصاویر ماهواره ای انجام پذیرفت. همچنین یک مدل بارش- رواناب با بکارگیری سیستم اطلاعات جغرافیایی (الحاقیه (HEC- GeoHMS و مدل هیدرولوژیک HEC- HMS ارایه شد. برای ارایه مدل هیدرولوژیک از روش SCS و روش شماره منحنی (شبیه سازی هیدروگراف سیلاب و برآورد ارتفاع رواناب) استفاده گردید و مدل بهینه سازی شده با چهار واقعه دیگر سیلاب اعتباریابی شد. سپس تغییرات کاربری اراضی در مدل هیدررولوژیک اعتباریابی شده وارد و اثر آن ها در تشدید ایجاد رواناب و خطر سیلاب به گونه کمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش حاکی از افزایش پتانسیل تولید رواناب و خطر سیلاب در اثر تغییرات کاربری اراضی بوده است.

در ایران، سازندهای ریزدانه مربوط به نئوژن به خاطر وجود املاح گچ و نمک از جمله حساس ترین سازندها به فرسایش بوده و عامل اصلی تولید رسوب معلق در بیشتر حوضه ها به شمار می روند. هدف از این پژوهش بررسی واحدهای ریزدانه نئوژن حوزه آبخیز طالقان از نظرحساسیت به فرسایش و تولید رواناب، با تاکید بر ویژگی های ذاتی و با بهره گیری از باران ساز صحرایی می باشد. در این پژوهش، در آغاز با تجزیه و تحلیل نمونه های سازند برداشت شده از واحدهای ریزدانه منطقه بر پایه واحدهای کاری ژئومرفولوژی، سازند نئوژن بر مبنای ویژگی های شیمیایی و املاح موجود در نمونه ها به چندین زیرواحد جداسازی و سپس در هر زیرواحد رواناب و رسوب معلق با همانندسازی باران در دو شدت 30 و 60 میلی متر در ساعت اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می دهد که در بیشتر نمونه ها نسبت تخریبی به کل املاح موجود بیش از 1.9 بوده و لذا بر پایه روش پتی جان (1973) و با توجه به میزان املاح غالب پنج واحد شامل NgSiH، NgSi، gy1C، gy1CG وgy2CH  جداسازی شد. بررسی میزان رواناب و مقایسه میانگین ها به روش دانکن نشان داد که در سطح 0.05، واحد NgSiH بیشترین میزان رواناب ورسوب را تولید کرده و پس از آن واحدهای NgSi، gy2CH، gy1CG  و gy1C قرار دارند. بررسی روند تولید رسوب و رواناب با گذشت زمان نشان می دهد که واحدهای NgSiH و NgSi به سرعت به حالت اشباع رسیده و در آنها تولید رواناب و رسوب معلق ثابت می شود. ولی واحدهای gy1CG وgy1C  هرچند که میزان رسوب معلق کمی را در زمان های اولیه (10 دقیقه اول و دوم) ایجاد می کنند ولی با گذشت زمان به خاطر اشباع شدن رس ها و ایجاد جریان های لاوی، میزان رسوب معلق آنها به ویژه در 10 دقیقه سوم به شدت افزایش می یابد.