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

سیلاب به عنوان مهمترین فرایند تغییر دهنده چهره زمین، از پدیده های مختلف ژئومورفولوژیک متاثر است. بررسی علل ژئومورفولوژیکی وقوع و تشدید سیل از دیدگاه کمی، نمونه ای از کارکردهای ژئومورفولوژی کاربردی است. در راستای شناسایی عوامل مختلف هیدروژئومورفولوژیکی موثر در بروز سیل در حوضه رودخانه گاماسیاب، 12 متغیر ژئومورفولوژیکی و فیزیوگرافی با استفاده از روش آماری رگرسیون چند متغیره مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. در نهایت، مدل پیش بینی سیلاب حوضه بر اساس 7 متغیر ضریب جریان، ضریب گراولیوس، ارتفاع متوسط حوضه، شیب ناخالص رودخانه، شیب حوضه، طول حوضه و مساحت حوضه ساخته شده است. واسنجی مدل نهایی نشان داد که حدود 99% با واقعیت (داده های مشاهده شده) هماهنگی دارد.  

مخروط های افکنه به علت حاصلخیزی و امکان دسترسی به منابع سطحی و زیرزمینی در محدود آنها، از نظر زراعی و سکونتگاهی مورد توجه ژئومرفولوژیستها هستند. به همین جهت بررسی فرایند پیدایش و روند تغییرات آنها اهمیت بسیار دارد. در این پژوهش سعی شده است تا داده های مرفومتریک و ژئومتریک که از طریق اندازه گیریهای میدانی، عکسهای هوایی و تصاویر ماهواره ای، نقشه برداریهای زمینی و اندازه گیریهای کارتوگرافیک در محدوده مورد مطالعه (حوضه گاماسیاب در غر کشور) حاصل شده اند، مورد بررسی آماری و ریاضی قرار گرفته و استنباط های ژئومرفولوژیکی از آنها انجام گیرد. نتایج این بررسی نشان میدهد که اولاً روابط ارائه شده از سوی پژوهشگران بین المللی نظیر بول درباره وجود همبستگی بین مساحت حوضه آبگیر مخروطهای افکنه با مساحت مخروط ها در منطقه مورد مطالعه نیز صادق است. ثانیاً بررسیهای آماری، تغییرات طولی و گستردگی مخروط های افکنه را بر اثر فعالیتهای زمین ساختی آشکار ساخت و ثالثاً تأثیر جنس مواد در حوضه های آبگیر مخروط ها (مواد آهکی) را بر ابعاد و شکل مخروط های افکنه نشان داد.

در این مقاله ضمن معرفی اجمالی حوضه گاماسیاب در غرب کشور (دشت نهاوند)، برخی ویژگیهای عمومی، زمین شناختی، ژئومورفولوژیکی و هیدرولوژیکی این حوضه معرفی شده اند. عوارض ژئومورفولوژیکی در این حوضه مورد بررسی قرار گرفته و فرآیندهای ایجاد کننده آنها مشخص شده است. بر این اساس عوارض تکتونیکی، جریانی، یخچالی، مجاور یخچالی، دامنه ای، انحلالی و آنتروپوژنیک (ایجاد شده بر اثر فعالیت ها و بهره برداری انسان) از یکدیگر تفکیک شده اند. در این بررسی از عکسهای هوایی، ماهواره ای، نقشه ها، نمونه برداری ها و بررسی های میدانی استفاده شده است. هدف این مقاله نمایش توانایی و مناسبت این حوضه به عنوان یک حوضه نمونه برای آموزشهای عملی ژئومورفولوژیک و هیدرولوژیک دردوره های کارشناسی و کارشناسی ارشد می باشد. همچنین بر نیاز منطقه به پژوهشهای پیشرفته برای توسعه منطقه تاکید شده است. مسلما این امر موجب گسترش اکوتوریسم و توریسم علمی در حوضه مورد بررسی خواهد شد.

امروزه افزایش فاصله بین عرضه و تقاضا، توجه جدی به مبانی تخصیص بهینه آب را اجتناب ناپذیر نموده و مدیریت عرضه و تقاضای آب را ضروری می نماید. در راستای ضرورت این امر از مدل WEAP جهت برنامه ریزی و مدیریت عرضه و تقاضا در حوضه آبریز ازغند واقع در استان خراسان رضوی استفاده شد. منبع اصلی تامین آب در این حوضه آب زیرزمینی می باشد. در جهت برنامه ریزی و مدیریت منطقه تحت مطالعه در محیط مدل سازی، سناریوهای مختلفی تا سال 1400 اعمال شد و تاثیر آن بر وضعیت عرضه و تقاضا در منطقه، مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه نشان داد که با تغییر الگوی کشت و یا کاهش سطح زیر کشت اراضی کشاورزی، می توان به شرایط تعادل آب زیرزمینی دست یافت. همچنین با استفاده از سیستم های نوین آبیاری تحت فشار در صورت کاهش سطح زیر کشت اراضی کشاورزی، تا حدودی میتوان ذخیره آب زیرزمینی را افزایش داد ولی در صورتی که استفاده از سیستم های تحت فشار با افزایش سطح زیر کشت همراه باشد افت آب زیرزمینی تشدید خواهد شد. همچنین تاثیر افزایش نرخ رشد جمعیت در سطح حوضه آبریز بر وضعیت منبع آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت و این نتیجه به دست آمد که نرخ رشد جمعیت تاثیر قابل ملاحظه ای بر وضعیت میزان تقاضا و تغییرات افت سطح آب زیرزمینی در سطح حوضه آبریز ندارد.

بهره مندی از مدل های هیدرولوژیک، امکان برنامه ریزی صحیح و پایدار در مدیریت منابع آب را فراهم می کند. در پژوهش حاضر، با هدف شبیه سازی جریان حوضه ی آبخیز الند (واقع در حوضه ی رود ارس) به عنوان آبخیزی تحت تأثیر فعالیت های انسانی، مدل WEAP توسعه، واسنجی و اعتبارسنجی شد. به این منظور، یک دوره ی آماری 11 ساله (1379 تا 1390) برای واسنجی و یک دوره ی پنج ساله (1390 تا 1395) به منظور اعتبارسنجی مدل در نظر گرفته شد. نتایج شبیه سازی مدل در خروجی حوضه ی آبخیز نشان داد شاخص های آماری ضریب تعیین و ضریب نش ساتکلیف در دوره ی واسنجی به ترتیب برابر با 96/0 و 85/0 و در دوره ی اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 79/0 و 78/0 بودند. این نتایج بیان کننده ی عملکرد خوب مدل WEAP در شبیه سازی رفتار هیدرولوژیک اعم از بارش-رواناب، جریان پایه، آب زیرزمینی و سایر اجزای بیلان آبی حوضه ی آبخیز الند است. در تحقیق حاضر، نتایج شبیه سازی سناریوی تأمین آب شرب منطقه از سد آق چای بیان کننده ی کاهش در افت سطح آب زیرزمینی و افزایش حجم آبخوان به میزان سالیانه 4/5 میلیون مترمکعب بود.

رودخانه گاماسیاب یکی از پنج شاخه اصلی رودخانه کرخه است و نقش اساسی در حفظ حیات و زیست بوم منطقه دارد. برای اتخاذ شیوه های صحیح و پایدار مدیریت منابع آب رودخانه گاماسیاب، کسب آگاهی مستمر از وضعیت کمی و کیفی آب و نیز تغییرات آن ضروری است. امروزه استفاده از مدل های هیدرولوژیکی به منظور شبیه سازی فرآیندهای کمی و کیفی مرتبط با چرخه آب متداول است. برای استفاده از این مدل ها، اثبات توانایی آن ها در شبیه سازی چرخه آبی حوضه لازم است. یکی از مدل هایی که در این راستا در سطح بین المللی مورد استفاده گسترده قرار می گیرد مدل SWATمی باشد. این پژوهش به ارزیابی عملکرد مدل SWATدر شبیه سازی دبی جریان رودخانه گاماسیاب پرداخت. اجرای این مدل نیاز به نقشه رقومی ارتفاع (DEM)، نقشه خاک، نقشه کاربری اراضی و طبقه بندی شیب دارد. در ابتدا دبی جریان با گام زمانی روزانه در ایستگاه هیدرومتری پلچهر با استفاده از داده های بارش دو ایستگاه سینوپتیک و سه ایستگاه هواشناسی و دمای حداقل و حداکثر روزانه ی دو ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه و همدان برای دوره 1977-1995 میلادی واسنجی و سپس برای دوره 1996-2005 میلادی اعتبار-سنجی شد. ضرایب آماری شامل ضریب نش-ساتکلیف، R2، P-factor و R-factor برای دوره واسنجی به ترتیب برابر با 71/0، 73/0، 79/0، 36/1 و برای دوره اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 57/0، 61/0، 71/0 و 34/1 بدست آمد. این نتایج حاکی از توانایی مدل SWAT در شبیه-سازی جریان رودخانه گاماسیاب دارد و پژوهشگران می توانند از این مدل برای اعمال سناریوهای مدیریتی در زمان کوتاه و هزینه کم جهت تصمیم گیری بهتر استفاده نمایند.

تامین منابع آب توسط برف در حوضه­های کوهستانی بعلت خاصیت تاخیر در ایجاد رواناب، ضروری است. بنابراین شبیه­سازی رواناب ناشی از ذوب برف و تغییرات فصلی پوشش آن در مدیریت منابع آب بسیار اهمیت دارد. در این مطالعه، به­منظور برآورد رواناب حاصل از ذوب برف در حوضۀ گاماسیاب، نخست سطح پوشش برف برای سال­های آبی 95 الی 97 با استفاده از تصاویر روزانۀ ماهوارۀ ترا-مودیس با تفکیک مکانی 1 کیلومتر از طریق سامانه گوگل ارث انجین استخراج شد. سپس در محیط نرم­افزارGIS، مشخصات فیزیوگرافی حوضه به­دست آمد. در مرحلۀ بعد، با واردکردن داده­های پوشش برف، متغیرهای هواشناختی و شاخص­های لازم به مدلSRM، رواناب ناشی از ذوب برف شبیه­سازی شد. در این شبیه­سازی سال 95-96 برای واسنجی و سال 96-97 جهت اعتبارسنجی مدل در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که، سهم جریان رودخانه از ذوب برف در ماه­های اسفند و فروردین­ماه چشمگیر است، ولی با افزایش درجه­حرارت هوا در اردیبهشت­ماه، سهم باران در جریان پررنگ­تر می­شود. همچنین نتایج شبیه­سازی بیانگر دقت بالای این مدل می­باشد، به­طوری که ضریب تعیین (R2) برای سال­های آبی 95-96 الی 96-97 به ترتیب معادل 93/0 و 9/0 و درصد خطای حجمی آن نیز به ترتیب  (DV) 3/0 و 33/3 به­ دست آمد.

امروزه، با توجه به افزایش مصارف و تقاضاهای آب، باید تخصیص بهینه آب را جدی گرفت. در این تحقیق از مدل-های WEAPو Vensimجهت برنامه ریزی و مدیریت آب حوضه رودخانه نازلوچای واقع در استان آذربایجان غربی استفاده شده است. با استفاده از این دو نرم افزار، دو مدل تهیه شده که یکی مربوط به تأمین آب منطقه با استفاده از آب به هنگام رودخانه (بدون سد نازلو) و دیگری مدل سد نازلو می باشد. نیازهای آب منطقه تا سال 2016 ارزیابی شده، تحلیل هایی روی آورد رودخانه در 40 سال گذشته انجام شده و آورد رودخانه از سال 2013 تا سال 2016 با روشARIMAبرآورد شده است. براساس نتایج، متوسط اختلاف مدل های WEAP و Vensim در حالت بدون سد و با سد به ترتیب 74/3 درصد و 91/8 درصد می باشد. بیشترین کمبود آب مربوط به تامین نیاز کشاورزی در ماه سپتامبر است که با ساخت سد، متوسط تأمین در این ماه از 8/15 درصد به 94 درصد حجم تقاضا افزایش می یابد. برای صحت سنجی نتایج نرم افزارها در مورد کمبود آب، از شاخص SPI استفاده شده که در 5/72 درصد موارد همخوانی وجود دارد. به طور کلی، بدون احداث سد، مصارف شرب و صنعت و محیط زیست منطقه در حد زیاد و قابل قبولی تأمین می شود، ولی در مصارف آب در کشاورزی کمبودهایی وجود خواهد داشت. از نقطه نظر تأمین آب، سدی با حجم مخزن 100 میلیون مترمکعب به جای سدی با حجم مخزن 154 میلیون مترمکعب کفایت خواهد کرد.

در حال حاضر، کمبود آب در بسیاری از زیرحوضه های حوضه آبریز دریاچه ارومیه تجربه می ­شود. حوضه آبریز گدارچای یکی از حوضه هایی مهم حوضه آبریز دریاچه ارومیه است که تخصیص و مدیریت صحیح آب در آن از اهمیت بالایی برخوردار است. یک سیستم پشتیبان تصمیم مبتنی بر ارزیابی و برنامه ریزی سامانه های آب (WEAP) می ­تواند در تخصیص و تحلیل عرضه و تقاضای آب این حوضه مؤثر باشد. در مطالعه حاضر، برای تحلیل و شبیه سازی عرضه و تقاضای آب کشاورزی در سه زیرحوضه اصلی واقع در حوضه آبریز گدارچای از مدل WEAP-MABIA استفاده شده است. در روند مدل سازی، سال 2009 به عنوان سال پایه انتخاب شده و کلیه مؤلفه ­های منابع و مصارف حوضه، ایجاد و شبیه سازی بارش- رواناب و مصارف آب انجام گردید. پس از آن، واسنجی مدل با ابزار PEST و الگوریتم گاس- مارگواردتت لونبرگ انجام شد. نتایج نشان داد ضریب ناش در دوره واسنجی و صحت­سنجی بین 0/68 تا 0/87 بوده که نشانگر کارایی لازم مدل در مدل سازی منابع آب منطقه است. در نهایت، اثرات چندین سناریوهای مدیریتی از قبیل اعمال آیش، تغییر الگوی کشت و افزایش راندمان آبیاری بر روی نتایج مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که اعمال همزمان 10 درصد آیش و نیز افزایش پنج درصدی راندمان آبیاری می­ تواند اطمینان ­پذیری تأمین تقاضاهای آبی در سه حوضه اشنویه، نقده و حسنلو را نسبت به شرایط موجود، به ترتیب حدود 12، 19 و 11 درصد افزایش داده و از این طریق، با کاهش تقاضاهای برآورده نشده، نقش بسزایی را در پایداری منابع آب حوضه گدارچای ایفا نماید.