1مشکل رسوب­زایی، انتقال رسوب، فرسایش و رسوب­گذاری از بحث­های مهم در برنامه­ریزی راهبردهای خرد و کلان آبخیزداری و مدیریت حوزه­های آبخیز است. گردآمدن رسوب در منطقه­های پایین­دست موجب بروز خسارت برون­منطقه­ای، تخریب مسیر آبراهه­ها، گل آلودگی آب مصرفی، انباشت نهرها از رسوب و کاهش ظرفیت مخازن سدها و تنگناهای زیست­محیطی بسیاری می­شود. رسوبات ناشی از فرسایش حوزه های آبخیز علاوه بر هدر رفت خاک و کم شدن حاصلخیزی، موجبات کاهش کیفیت آب را فراهم آورده و عمر مفید سدها را به­دلیل انباشت رسوبات در مخازن آن ها به خطر می اندازد. در این تحقیق تغییرات زمانی و مکانی بار رسوب معلق، در سه ایستگاه هیدرومتری سفیدچاه، گلورد و آبلو واقع در شاخه اصلی نکارود با استفاده از منحنی­های سنجه رسوب و مدل خطی رگرسیونی در محیط نرم­افزارهایMINITAB  وEXCEL  مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به­منظور تعیین بهترین مدل، از شاخص ضریب همبستگی(R2) استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در تغییرات زمانی مدل فصلی بهار در هر سه ایستگاه با حداکثر ضریب همبستگی (89/0) به­عنوان مناسب­ترین مدل برآورد بار رسوبی معلق از بین مدل­های مورد بررسی است. در مطالعات مکانی نیز ایستگاه آبلو واقع در خروجی حوزه آبخیز نکارود دارای بیشترین میزان ضریب همبستگی (934/0) بین دبی جریان و دبی رسوب است.

زمین لغزش نتیجه فرآیندهای مختلف ژیودینامیکی است و نوع مهمی از بلای طبیعی را نشان می دهد. این پدیده با آسیب رساندن به زیرساخت ها و ساختمان ها موجب خسارت های اقتصادی و اجتماعی می شود. زمین لغزش ها عمدتا توسط عوامل متعددی شامل زمین شناسی، خصوصیات شیب، و سایر عوامل که در ایجاد زمین لغزش تاثیر دارند، حادث می شوند. زمین لغزش شایع ترین پدیده در شمال ایران است که هر ساله خسارت های مالی و جانی قابل توجهی به بار می آورد. یکی از روش های بسیار پرکاربرد برای کاهش این خسارت ها، تهیه نقشه حساسیت به زمین لغزش با استفاده از روش های مناسب و انتخاب عوامل مناسب است. در این پژوهش در حوزه آبخیز نکارود در استان مازندران با استفاده از روش منطق فازی در نرم افزار Arc GIS و ادغام نقشه هایی که در شناسایی مناطق زمین لغزش تاثیر زیادی دارند، مناطقی با پتانسیل بالا تا کم از مقدار یک تا پنج به زمین لغزش ها اختصاص داده شد. نتایج نشان داد زیرحوضه N1 با مقادیر 37. 59 (بسیار ضعیف)، 35. 55 (ضعیف)، 25. 21 (متوسط)، 17. 41 (خوب) و 11. 25 (بسیار خوب) درصد در اولویت اول مستعد وقوع زمین لغزش قرار دارد. با مقایسه زیرحوضه ها با یکدیگر از لحاظ زمین لغزش، زیرحوضه N12 با مقادیر 7. 37 (بسیار ضعیف)، 14. 12 (ضعیف)، 23. 33 (متوسط)، 26. 49 (خوب) و 28. 69 (بسیار خوب) در وضعیت بهتری از لحاظ وقوع زمین لغزش قرار دارد. زیرحوضه های N3، N4، N5 و N6 با توجه به میزان حساسیت به زمین لغزش حالت متوسط به بالا و متوسط دارند و از زیرحوضه N7 تا N11 از میزان حساسیت زمین لغزش ها کاسته می شود. نتایج به دست آمده به وضوح نشان می دهد که تراکم حوادث رانش زمین با درجه حساسیت عواملی مانند شیب، فقدان پوشش گیاهی و نیز افزایش میزان نفوذپذیری خاک افزایش می یابد. با توجه به نتایج جهت کاهش زمین لغزش جلوگیری از تغییرات کاربری اراضی و انجام مطالعات قبل از انجام هر گونه کار عمرانی مانند احداث جاده الزامی است. نتایج این پژوهش برای برنامه ریزان، تصمیم گیران، پژوهش گران و برنامه ریزان عمومی استفاده از زمین در منطقه مورد مطالعه مفید و اساسی است.

در دهه های اخیر شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان ابزاری موفق در تخمین و پیش بینی پدیده های هیدرولوژیکی به کار گرفته شده اند. اگرچه استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی امکان برآورد بار معلق رسوب رودخانه ها را با دقت و سرعت مناسب فراهم کرده است، اما دقت پیش بینی این مدل ها، به میزان زیادی تحت تاثیر دانش و درک کاربر از شبکه عصبی مصنوعی قرار دارد. در مطالعات منابع طبیعی و به ویژه مطالعات هیدرولوژی و رسوب سنجی، توجه کمی به بهینه سازی ساختار شبکه عصبی مصنوعی شده است و بطور معمول از روش آزمون و خطا برای ایجاد یک ساختار بهینه استفاده می-شود. در تحقیق حاضر برای یافتن بهترین ساختار شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی بار رسوبی رودخانه نکا از روش بهینه سازی تاگوچی استفاده شد. چهار فاکتور مهم در ساختار شبکه های عصبی مصنوعی شامل تعداد نرون در لایه پنهان اول، تعداد نرون در لایه پنهان دوم، الگوریتم آموزش و تابع انتقال که از عوامل اثرگذار بر برآورد خروجی شبکه عصبی مصنوعی هستند، در سه سطح مختلف در طراحی آزمایشات تاگوچی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که ساختار بهینه شبکه عصبی با 3 نرون در لایه ی پنهان اول (سطح سه)، 7 نرون در لایه ی پنهان دوم (سطح دو)، الگوریتم آموزش Levenberg-Marquarate (سطح سه) و تابع انتقال PURELIN(سطح دو) می باشد که می تواند دبی رسوب نکارود را با دقت بالا برآورد کند.

جنگل ها به عنوان سیستم هایی که قادرند رفتارهای کیفی و کمی منابع اب را تنظیم کنند، همواره مطرح بوده و مطالعات مدون در این زمینه به اروپا، آمریکا و آفریقای شرقی برمی گردد. سعی این تحقیق نیز بر این بوده که نقش جنگل ها در حفاظت آب و کاهش سیلاب ها را از طریق مقایسه میزان نفوذپذیری خاک در کاربری جنگل با سایر کاربری های اراضی بررسی شده و اثر آن را در وقوع سیل مخرب مرداد ماه سال 1378 در حوزه آبخیز جنگلی نکارود نشان دهد. بر این اساس نقشه های کاربری اراضی این حوزه آبخیز در سالهای 1346 و 1378 در محیط GIS تهیه و مقایسه آنها نشان داد که سطح جنگل ها در این مدت کاهش یافته است. سپس در هر کاربری (جنگل متراکم، جنگل نیمه متراکم، جنگل تنک، مرتع و اراضی کشاورزی) ده نمونه انتخاب و نرخ نفوذپذیری خاک در هر نمونه با حلقه های نفوذسنج دوبل اندازه گیری شد. بر اساس نتایج به دست آمده، بیشترین دامنه نفوذ و نفوذپذیری متعلق به خاک کاربری جنگل متراکم و کمترین آن متعلق به کاربری کشاورزی می باشد. همچنین آزمون دانکن نشان داد که میان داده های مشاهده شده نفوذ کاربری کشاورزی با سایر کاربری ها تفاوت معنی دار وجود دارد. مدل هورتون نیز برای محاسبه میزان نفوذ در خاک کاربری های این حوزه مناسب است. در نهایت تغییرات پوشش گیاهی در اراضی بالادست، به عنوان عاملی موثر در تغییر نفوذپذیری خاک و حجم سیلاب ها مورد تاکید قرار گرفته و به عنوان دلیل اصلی سیل نکا در سال 1378 معرفی شدند.

هدف نهایی هر تحقیق در مورد فرایندهای توده ای دامنه ها، تهیه ی نقشه ی پهنه بندی و تقسیم بندی منطقه ی مورد مطالعه به مناطقی با درجات مختلف خطر با هدف کاهش آسیب های ناشی از آنها است. این تحقیق با استفاده از روش F-AHPدر محیط GIS در حوزه ی آبخیز نکارود در استان مازندران انجام گرفته است. بعد از مقایسه ی زوجی مشخص شد که زیرشاخص-های شیب بیش از30%، جهت شمالی، ارتفاع بیش از1700متر، زیرشاخص 0-200متر در شاخص فاصله از گسل، زیرشاخص 0-50 متر در شاخص فاصله از رودخانه، کاربری مسکونی و بارش بیش از 600 میلی متر نسبت به زیرشاخص-های گروه خودشان از وزن بیشتری برخوردار شدند که این سبب افزایش زمین لغزش شده است. در این حوزه سنگ آهک زیادی وجود دارد که در کم کردن لغزش مؤثر است. بخش اعظم قسمت های مرکزی حوزه مستعد لغزش های خیلی زیاد و پرخطر هستند و بقیه ی نقاط نیز دارای خطر متوسط می باشند؛ بخش کمی از حوزه با لغزش با پهنه ی کم خطر رو به روست.

یکی از مخاطرات ژئومورفولوژیکی حوضه های آبخیز، سیل است. شناخت و پهنه بندی سیلاب های حوضه های آبخیز می تواند در مدیریت سیلاب ها، کنترل و مهار آن و در نتیجه کاهش میزان خسارت آن، موثر باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل شماره منحنی SCS-CN و تکنولوژی نوین GIS/RS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردد. بدین منظور با استفاده از نقشه های توپوگرافی و DEM، در محیط GIS مرز حوضه مشخص و حوضه به زیر حوضه های کوچکتر تقسیم شده و لایه شیب برای آنها بدست آمده است. نقشه لیتولوژی حوضه در محیط ArcGIS، به صورت رقومی درآمد تا با لایه های دیگر تلفیق گردد. سپس با به کارگیری از داده های ماهواره ای، کاربری اراضی حوضه آبخیز نکارود به روز گردید و محاسبات لازم برای تعیین گروه های هیدرولوژیکی خاک برای حوضه به عمل آمد. با استفاده از بررسی های به عمل آمده مقدار CN و میزان نفوذ (S) و ارتفاع رواناب (Q) برای تمامی زیر حوضه های آبخیز محاسبه و در نهایت با تلفیق لایه های بدست آمده و پردازش آن در محیط ArcGIS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردید. این تحقیق نشان داد که بکارگیری توامان از تکنولوژی سنجش از دور و GIS و با استفاده از مدل SCS-CN می تواند در تهیه نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه های آبخیز مفید باشد.