سیل رایج ترین مخاطره ی طبیعی است که باعث آسیب بسیار زیاد به محیط زیست، ساخت و سازها و تلفات هر ساله در سراسر جهان شده است. عواملی از قبیل قدرت سیل، بزرگای سیل، تکرار مدت جریان، تغییرات در مقاطع عرضی رودخانه از جمله فاکتورهای کنترل کننده سیل می باشند. در این پژوهش به تعیین حریم کمی رودخانه گاماسیاب در استان کرمانشاه پرداخته شده-است با کمک مدل DLSRS که اولین مدل ریاضی، محاسبه حریم کمی رودخانه ها مطابق ضوابط و مقررات جاری کشور است انجام شده است و با استفاده از پنج شاخص دبی با دوره بازگشت 25 ساله، موقعیت رودخانه، پایداری بستر و کناره، رژیم جریان، تنش اجتماعی حریم کمی رودخانه ی گاماسیاب در 130 مقطع برای ساحل چپ و راست محاسبه شده است. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد میزان حریم به دست آمده در بخش های مختلف به طور متوسط 3 تا 13 متر بوده است که در بخش اول بیشترین میزان حریم به دست آمده و بخش یازدهم از رودخانه ی گاماسیاب کمترین حریم را تعیین شده است و همچنین نتایج حاکی از آن است که این مدل برای تمامی رودخانه های کشور مناسب نبوده است و برای رودخانه هایی که دارای تنوع رتبه رود هستند مناسب تر است و برای رودخانه گاماسیاب که دارای رتبه ی 5 است، تعیین حریم رودخانه با این مدل منطبق بر واقعیت نخواهد بود؛ همچنین تعیین حریم با این روش برای رودخانه هایی که زمین های حاشیه رودخانه به صورت بایر و فاقد مالکیت باشند ارزیابی مناسب تری داشته است.

فعالیت های انسانی، وجود املاح در بستر رودخانه و رواناب ها و همچنین آلودگی های حمل شده توسط هوا منجر به آلوده شدن رودخانه ها به عنوان یکی از اصلی ترین منابع تامین آب می شود. در این پژوهش با انتخاب رودخانه گاماسیاب، نمونه گیری از 16 نقطه مورد نظر برای سه بازه زمانی در آلوده ترین محل که دارای بیشترین میزان آلاینده نسبت به سایر ایستگاه ها را پس از آزمایش اسپکتوفتومتری از نمونه ها داشت، در فصل سال انجام شد. نمونه های جمع آوری شده پس از انتقال به آزمایشگاه مورد سنجش و تعیین میزان آلاینده هدف قرار گرفتند. سپس به منظور تصفیه با استفاده از نانوذره زئولیت طبیعی و اصلاح شده شبیه سازی شدند. در ادامه با استفاده از مدل Design Expert و فرض دو عامل pH و نسبت جاذب به آلاینده ، ضمن یافتن نقاط بهینه جذب، مقادیر جذب تئوری نیز یافت شدند. نتایج تحقیق نشان داد راندمان جذب برای نمونه اصلاح شده با 0/2 مولار نیتریک اسید و سولفوریک اسید برابر با 77 درصد برآورد شد. از بررسی اندرکنش سولفات با سه آلاینده شاخص دیگر شامل فسفات، نیترات و آهن که به وسیله شبیه سازی محلول و به منظور خنثی کردن اثر سایر مواد محلول صورت گرفت، مشخص گردید یون های فسفات و نیترات منجر به کاهش جذب یون سولفات توسط جاذب شده و یون آهن منجر به افزایش جذب سولفات توسط جاذب می شود. همچنین نتایج شبیه سازی مدل مورد نظر نشان داد نقطه بهینه جذب برای جاذب برابر با 9/6=pH و 17/01=D/C بوده و مقادیر مورد نظر منجر به جذب آلاینده به میزان 86/5 درصد می شود. در نهایت ایزوترم فروندلیچ برای این جاذب با ضریب تعیین 0/92 به عنوان ایزوترم برتر نسبت به ایزوترم لانگمویر با ضریب تعیین 0/79 انتخاب شد.

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

در حوضه رودخانه ها رژیم طبیعی جریان در حفظ تنوع زیستی، بومی و یکپارچگی اکوسیستم نقش مهمی دارد. لذا مطالعات هیدرولوژیک هر حوزه تحت شرایط تغییر اقلیم جهت ساماندهی و مدیریت آن ضروری است. این پژوهش در حوزه رودخانه گاماسیاب به عنوان یکی از سرشاخه های اصلی رود کرخه انجام شده است. در پژوهش حاضر از خروجی های مدل CSIRO-Mk از سری مدل های CMIP5 و دو سناریویRCP2. 6 RCP8. 5 برای آینده نزدیک (2020 تا 2049 میلادی) و آینده دور (2070 تا2099 میلادی) استفاده شده است. در این پژوهش از مدل SWAT نیز برای شبیه سازی هیدرولوژیکی جریان استفاده شده است. از شاخص های حداقل دبی هفت روزه، حداکثر دبی هفت روزه، تداوم سیلاب، ضریب تغییرات و میانگین دبی برای بررسی تغییرات جریان استفاده شده است. نتایج نشان می دهد رژیم جریان تحت سناریوهای مختلف در دوره آتی تغییر خواهد کرد. شدت این تغییرات در آینده نزدیک کم و هرچه به سمت پایان قرن حاضر پیش برویم بیشتر خواهد شد. تحت سناریو RCP2. 6 ضمن افزایش آب در دسترس از شدت سیلاب ها و وقوع سیلاب های ناگهانی کاسته می شود. از طرفی تحت سناریو RCP8. 5 با کاهش آب در دسترس احتمال وقوع سیلاب های ناگهانی و خطرات ناشی از آن افزایش می یابد.

با پیش بینی جریان رودخانه ها علاوه بر مدیریت بهره برداری از منابع آب، می توان حوادث طبیعی نظیر سیل و خشکسالی را نیز پیش بینی و مهار کرد. استفاده از مدل های جدید در این زمینه می تواند به مدیریت و برنامه ریزی صحیح کمک کند. در این مطالعه، به ارزیابی سه مدل به نام های، برنامه ریزی بیان ژن (GEP)، شبکه بیزین (BN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) پرداخته شده است. داده های مورد استفاده برای این پژوهش، داده های بارش و جریان روزانه رودخانه گاماسیاب نهاوند در یک دوره 10 ساله (1391-1381) می باشد. نتایج نشانگر برتری نسبی مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به بقیه مدل ها بود و مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) تقریبا عملکرد بهتری نسبت به شبکه بیزین در مدل سازی جریان روزانه رودخانه داشت. علاوه بر این، سرعت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به بقیه مدل ها بیشتر بود و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج بود. همچنین، مدل SVM در تخمین مقادیر کمینه پایانی نیز دچار بیش برازش شده است. در نهایت مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب تبیین 0. 9230 و جذر میانگین مربعات 0. 5867 در مرحله آموزش و ضریب تبین 0. 9025 و جذر میانگین مربعات 0. 4936 در مرحله تست، به عنوان مدل برتر انتخاب شد.

سابقه و هدف: پوشش گیاهی حاشیه رودخانه جزو پایدارترین پوشش روزمینی است که منبع غذایی مناسب برای دام­هاست. با توجه به تخریب اکوسیستم حاشیه رودخانه و چرای بیش از حد دام از این بوم­سازگان، مطالعه بانک بذر خاک به منظور شناسایی ظرفیت آن در جهت احیا پوشش گیاهی تخریب­­یافته لازم و ضروری است. مواد و روشها: تحقیق حاضر به منظور بررسی بانک بذر حاشیه رودخانه گاماسیاب شهرستان نهاوند واقع دراستان همدان انجام شد. ابتدا با استفاده از نقشه های گوگل ارث، 5 سایت نمونه برداری در هر دو طرف رودخانه مشخص شد. نمونه برداری از خاک جهت مطالعه بانک بذر به روش سیستماتیک با استفاده از ترانسکت و کوادرات انجام پذیرفت. در هر سایت یک ترانسکت عمود بر جریان رودخانه و در طول ترانسکت حداقل 6 پلات 4متر مربعی (در هر طرف رودخانه سه عدد) مستقر شد و نمونه برداری از خاک از دو عمق 5-0 و 10-5 سانتی متر در هر پلات انجام گرفت. سپس نمونه های خاک برای کشت به گلخانه منتقل شدند. بانک بذر با روش جوانه زنی بررسی و بذوری که جوانه می زدند، شناسایی و به قرار ذیل طبقه بندی و بررسی شدند. گیاهان ازنظر طول عمر (یکساله و چند ساله­)­، فرم رویشی (علفی و چوبی)­، شکل زیستی (کریپتوفیت، تروفیت، کاموفیت، همی­کریپتوفیت، فانروفیت) و کورولوژی شامل ایران تورانی( IT )، جهان وطنی(COSM )، اروپا سیبری (ES ) چند ناحیه ای (PL )، مدیترانه­ای (M)، ایران تورانی-مدیترانه­ای (IT, M)، ایران تورانی-اروپا سیبری (IT, ES) ایران تورانی – اروپا سیبری – مدیترانه ای (IT, ES, M) و ایران تورانی-اروپا سیبری-صحرا (IT, ES, SS) بررسی شدند. سپس هر یک از موارد فوق با عامل فاصله از مرکز رودخانه در سه بازه 0-10، 10-20 و 20-30 متری از رودخانه با آنالیز واریانس یکطرفه (ANOVA) مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج: در مجموع84 گونه شامل 20 تیره و 65 جنس مشاهده شد که بیشترین آن مربوط به خانواده Gramineae (29گونه) و Compositeae (18 گونه) بود. گیاهان یکساله، چند ساله، گیاهان علفی و چوبی، به ترتیب 91/67 درصد، 08/32 درصد، 68/98 درصد، 31/1 درصد بانک بذر را در عمق اول به خود اختصاص دادند و در عمق دوم گیاهان یکساله 42/65 درصد، گیاهان چند ساله 57/34 درصد و به لحاظ شکل زیستی گیاهان علفی 100درصد را دارا بودند. همچنین تروفیت­ها90/63 درصد و همی­کریپتوفیت­ها 26 درصد بیشترین درصد بانک بذر را داشتند. گیاهان COSM 83/35 درصد، IT 01/24 درصد و PL 91/11 درصد را به خود اختصاص دادند. گیاهان یکساله درعمق اول بانک بذر 0-5 سانتی­متری بیشترین مقدار در فاصله 0-10متری از رودخانه و کمترین مقدار را در فاصله 10-20 متری مشاهده شدند. در عمق دوم 5-10 سانتی­متری گیاهان یکساله و علفی بالاترین مقدار را در فاصله 30-20 متری از رودخانه و کمترین مقدار را در فاصله 10-0 متری داشتند. تروفیت­ها بیشترین مقدار را در فاصله 0-10 متری و کمترین مقدار را در 20-30 فاصله داشتند. در خصوص پراکنش جغرافیایی بانک بذر عمق اول و دوم عناصر چند ناحیه­ای در فاصله 0-10 متری بیشترین مقدار و در فاصله 20-30 متری کمترین مقدار را داشتند و بعد از آن عناصر ایران تورانی در عمق اول و دوم بالاترین مقدار را در فاصله 20-30 متری و کمترین مقدار را در فاصله 0-10 متری به خود اختصاص دادند. بحث و نتیجه­ گیری: بیشتر بودن تعداد گونه گرامینه سبب افزایش تراکم بانک بذر گونه­های یکساله علفی شده است و گیاهان چوبی نیز فقط در عمق اول بانک بذر مشاهده شدکه دلیل آن را می­توان به درشت بودن بذر­های درختی نسبت داد که در عمق اول باقی می­مانند و به اعماق نمی­توانند نفوذ کنند و دچار فساد یا زوال شده یا توسط بذر خواران مورد استفاده قرار می­گیرد (زودگذر بودن بذور درختان). تروفیت­ها بالاترین مقدار طیف زیستی را داشت که به خاطر تولید بذر بسیار فراوان و کوچک بودن اندازه بذر با شانس و تعداد بیشتری در خاک می­توانند نفوذ کنند. حضور بالای عناصر چند ناحیه­ای در ترکیب گیاهی بانک بذر خاک می­تواند بدلیل حضور فراوان عناصر گیاهی پیشاهنگ و مراحل اولیه توالی باشد که بدلیل کم نیاز بودن و برخورداری از دامنه بوم­شناختی گسترده در طیف وسیعی از سرزمین­های گیاهی حضور یافته و تعلق خاصی را به یک اقلیم مشخص و یا جغرافیای گیاهی نشان نمی­دهند. بالاترین مقدار عناصر چند ناحیه­ای در لبه رودخانه به دلیل درصد بالای گونه Cynodon dactylon بود. نتایج این تحقیق نشان داد که جهت احیای پوشش گیاهی می­توان از بانک بذرخاک استفاده نمود. احیاء کران­رودی تخریب یافته با قرق به دلیل حضور گونه های گیاهی خوشوراکی مثل Alopecurus myosuroides, Trifolium repens و Bothriochloa ischaemum امکان پذیر است.

از آن جا که استفاده از آب رودخانه گاماسیاب به عنوان بزرگ ترین و پرآب ترین رودخانه استان همدان جهت امور مختلف به ویژه ایجاد و توسعه کارگاه های تکثیر و پرورش ماهی قزل آلا به سرعت رو به گسترش می باشد، لذا لزوم سنجش پیراسنجه های کیفی آب این رودخانه ضروری به نظر می رسد، بر این اساس در این تحقیق جهت سنجش کیفی و ارزیابی عوامل موثر بر کیفیت آب رودخانه گاماسیاب به ویژه کارگاه های تکثیر و پرورش ماهی با انتخاب پنج ایستگاه نمونه برداری در طول رودخانه اقدام به سنجش پیراسنجه های کیفی آب و مقایسه آن ها با مقادیر استاندارد نمودیم.نمونه برداری طی سه ماه مرداد، شهریور و اسفند 1386 از پنج ایستگاه یاد شده در دو نوبت صبح (از ساعت 9 تا 12) و عصر (از ساعت 14 تا 17) به منظور داشتن پراکنش زمانی مناسب از لحاظ اثرات تغذیه ای ماهیان بر روی ویژگی های کیفی آب انجام شد. نمونه های آب در ظروف پلی اتیلنی درب دار جمع آوری و پیراسنجه های غلظت اکسیژن محلول، pH و هدایت الکتریکی در محل اندازه گیری شد. سپس نمونه ها داخل یخدان قرار گرفته و در کوتاه ترین زمان ممکن جهت اندازه گیری غلظت پیراسنجه های اکسیژن مورد نیاز زیست-شیمیایی، آمونیوم، نیتریت، نیترات و اورتوفسفات به آزمایشگاه منتقل گردید.نتایج تحقیق بیانگر آن بود که به جز در مورد میانگین مقادیر هدایت الکتریکی که هیچ کدام از ایستگاه ها تفاوت معنی دار با یکدیگر نداشته اند، در مورد سایر پیراسنجه های مورد ارزیابی چنین امری مشاهده نمی شود. به طوری که در مورد میانگین غلظت اکسیژن محلول، pH و اکسیژن مورد نیاز زیست- شیمیایی تنها کانال ورودی آب کارگاه قزل دانش با ایستگاه شاهد تفاوت معنی دار نداشته است. همچنین میانگین غلظت یون های آمونیوم و نیتریت ایستگاه شاهد با سایر ایستگاه های نمونه برداری به دلیل ورود بار قابل توجهی از مواد مغذی به رودخانه بر اثر فعالیت های آب زی پروری و همچنین فاضلاب روستاهای اطراف تفاوت معنی دار داشته است.در مقایسه کارگاه های مورد مطالعه از جهت میانگین غلظت مواد مغذی همچون آمونیوم و نیترات با توجه به گروه بندی آماری مشخص شد بین کارگاه ها تفاوت معنی دار آماری وجود دارد. به طوری که کارگاه قزل دانش با تولید 100 تن ماهی پرواری در مقایسه با کارگاه قزل زاگرس با تولید 190 تن ماهی پرواری بار بیشتری از آلودگی را به رودخانه وارد نموده است.با مقایسه میانگین غلظت پیراسنجه های مورد ارزیابی آب رودخانه گاماسیاب با جدول کلاسه کیفی آب ها از نظر پیراسنجه های فیزیکی، شیمیایی و زیستی می توان چنین بیان داشت که کیفیت آب این رودخانه در طبقه آب های ندرتا آلوده تا آب هایی با آلودگی متوسط قرار می گیرد. بنابراین، این رودخانه در حال حاضر توان خودپالایی آلاینده ها را دارد ولی با توجه به سیاست های کشور و به ویژه استان همدان در توسعه صنعت آبزی پروری و همچنین عدم نظارت بر منابع آلاینده وارد شده، این رودخانه در آینده ای نه چندان دور با معضلات جدی به ویژه بروز پدیده خوراکوری مواجه خواهد شد.

زمینه و هدف: هدف در ابتدا بیان نمودن تفاوت ها و شناسایی3 مدل به نام های، برنامه ریزی بیان ژن (GEP)، شبکه عصبی – فازی (ANFIS) و شبکه بیزین (BN) است و مقایسه آنها با یکدیگر و سوال اساسی تحقیق این است که ایا فرامدل شبیه ساز برتر در این مطالعه می تواند در شرایط کمبود داده و اطلاعات، جایگزین مناسبی برای مدل های مفهومی باشد. روش بررسی: داده های مورد استفاده برای این پژوهش، داده های بارش و جریان روزانه رودخانه گاماسیاب نهاوند در یک دوره 10 ساله 1391-1381 می باشد. برای مرحله پیش بینی یا شبیه سازی از داده های سال آبی 1391-1390 استفاده شده است. یافته ها: در مرحله آموزش و با توجه به ضریب تبیین و پارامتر جذر میانگین مربعات خطا و معیار AIC، مشاهده می شود که در هر 3 مدل، هم در مرحله آموزش و هم در مرحله تست شاهد اختلاف بسیار اندک در مقدار این پارامتر ها هستیم و نتایج هر 3مدل تقریبا با اختلاف بسیار اندک، نزدیک به هم است و تقریبا برتری نسبی مدل GEP را می توان مشاهده کرد. بحث و نتیجه گیری: نتایج بیانگر آن است که فرامدل[1] شبیه ساز بیان ژن توانایی خوبی برای شبیه سازی و پیش بینی جریان روزانه رودخانه دارد و این فرامدل شبیه ساز، می تواند در شرایط کمبود داده و اطلاعات، جایگزین مناسبی برای مدل های مفهومی باشد. علاوه بر این سرعت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به بقیه مدل ها بیشتر بوده و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج بوده است.