طی دهه­های اخیر تغییر در اقلیم و معیارهای اجتماعی در راستای برداشت بی­رویه از منابع آب زیرزمینی منجر به افت شدید سطح آب زیرزمینی و کاهش آبدهی چشمه­های کارستی شده است. چشمه­هایی که دارای حوضه آبگیر کوچک­تر هستند، یا بخشی از حوضه آبگیر آن­ها در آبرفت­ قرار دارد و یا ارتباط بیشتری بین آبخوان کارستی و آبرفتی برقرار است، چشمه­های آسیب ­پذیرتری در برابر فعالیت های انسانی هستند. برای ارزیابی این اثرات، چشمه­های کارستی نواحی مرکزی استان کرمانشاه که روند کاهش آبدهی آن­ها قابل مشاهده است بررسی شده و در نهایت چهار چشمه در منطقه که خشک شده­اند، به­صورت دقیق­تر مورد مطالعه قرار گرفته که نشان­دهنده ارتباط معناداری بین سطح آب در آبرفت­های اطراف و آبدهی چشمه است. هدف از مطالعه برآورد حداقل سطح آب زیرزمینی به­منظور حفظ آبدهی چشمه­های کارستی می­باشد. ­براساس یافته­ها اگر سطح آب زیرزمینی اطراف چشمه­های خضرالیاس به 1303 متر بالاتر از سطح دریا، یاوری به 1305 متر، نیلوفر به 1311 متر و تیران به 1340 متر و یا کمتر برسد این چشمه­ها فاقد آبدهی می­شوند و هر زمانی که به بیشتر از این سطح (MAGWL، حداقل مجاز سطح آب زیرزمینی) برسد به­صورت موقتی دارای آبدهی می­شوند. این روابط به صورت فرمول ارایه شده است، راه حفظ چشمه­ها سعی در نگه داشتن سطح آب زیرزمینی مناطق اطراف آن­ها در یک حد مشخص است. متوسط افت سالانه سطح آب زیرزمینی در محدوده میانراهان 18، کرمانشاه 41، روانسر 25 و ماهیدشت 142 سانتی­متر ثبت شده است. لذا نیاز به مدیریت و کنترل برداشت­ از آن­ها به شدت احساس می­شود.

قنوات جز منابع آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک ایران به حساب می آیند و منطقه گناباد به دلیل داشتن قنوات فراوان اسطوره ای، مانند قنات قصبه در این زمینه حایز اهمیت فراوان است. بررسی های صورت گرفته در دشت گناباد، طی سی سال گذشته، بویژه از دهه 1360 به این طرف، حاکی از این است که دو عامل اصلی در کاهش آبدهی قنوات موثر می باشد. یکی افت سطح آب زیرزمینی و دیگری پدیده تغییر اقلیم جهانی است که اثرات آن در کشور ما، به صورت خشکسالی های شدید نمود یافته و در تشدید افت سطح آب و کسری مخزن زیرزمینی موثر واقع شده است. این دو عامل، منطقه گناباد را به شدت دچار بحران آب نموده اند، به طوری که در حال حاضر، دشت گناباد یکی از دشت های ممنوعه حفر چاه به حساب می آید. پیامد مستقیم افت سطح آب زیرزمینی و کسری ذخایر آب در این منطقه به صورت خشک شدن و کاهش دبی قنوات بوده است که عواقب ثانویه آن نظیر خشک شدن اراضی کشاورزی، کاهش درآمد روستاییان و به تبع آن تخلیه روستاها و افزایش مهاجرت به شهرهای دیگر ظاهر شده است. در این بررسی از روش های آماری، توصیفی، همبستگی و تحلیل اسنادی استفاده شده است و مشخص شده است که بین آبدهی قنات و کاهش سطح زیر کشت ارتباط مستقیمی وجود دارد، به طوری که در طی سال های 1376 تا 1385 یعنی به مدت 9 سال، آبدهی قنوات %23 و به تبع آن سطح زیر کشت %59 کاهش یافته است. همچنین بین مهاجرت روستاییان و آبدهی قنوات همبستگی وجود دارد، به طوری که %14 درصد مهاجرت روستائیان ناشی از کاهش آبدهی قنوات بوده است.

در هر کشوری مدیریت منابع آبی حوضه‏های آبریز از اهمیت بسیاری برخوردار است و مدیران سعی دارند تا با ارائه‏ بسته‏های مدیریتی، به حفاظت از این منابع بپردازند. یکی از حوضه­هایی که در سال­های گذشته مورد توجه مدیران قرار گرفته است، حوضه آبریز دریاچه‏ ارومیه در شمال غربی ایران می‏باشد. در این تحقیق با بررسی پیچیدگی بارندگی، تبخیر، دما، آبدهی ایستگاه­های هیدرومتری و حجم آب دریاچه، سهم هر یک از این عوامل مؤثر در میزان کاهش حجم آب دریاچه ارومیه تعیین شد. جهت بررسی تغییرات پیچیدگی از روش ترکیبی موجک-آنتروپی بهره گرفته شد. برای محاسبه میزان پیچیدگی، از سری­های زمانی فصلی 41 ساله (1397-1356) برای واحد­های هیدرولوژیکی منتخب در جنوب و غرب دریاچه ارومیه استفاده گردید. سپس سری زمانی اصلی به سه دسته مساوی تقسیم و تغییرات پیچیدگی برمبنای معیار پیچیدگی موجک-آنتروپی در این بازه­های زمانی محاسبه گردید. نتایج پژوهش نشان داد که معیار موجک- آنتروپی (SWS) میزان حجم آب دریاچه، در کل دوره زمانی کاهشی بوده و در این دوره معیار SWS دبی رودخانه‏ها و بارش، کاهش یافته و SWS دما و تبخیر دارای افزایش بودند. به طور کلی دبی رودخانه­ها عامل اصلی کاهش حجم آب دریاچه بوده و بعد از آن پارامترهای بارش، دما و تبخیر در رتبه­های بعدی قرار دارند.

در این پژوهش روند تغییرات کمی جریان ایستگاه چم انجیر در سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه و تغییرات کیفی این ایستگاه در درازمدت با استفاده از آزمون های آماری بررسی شد. داده های استفاده شده شامل آبدهی ایستگاه چم انجیر و داده های چهار چشمه ی کیو، گلستان، مطهری و گرداب سنگی واقع در حوضه ی چم انجیر و کلیه ی اطلاعات بارش در ایستگاه های محدوده ی حوضه مد نظر است. در این تحقیق ابتدا شیب خطی روند داده های نمونه با استفاده از روش تخمینگر سن و سپس با استفاده از روش پیش سفید کردن بدون روند اثر ضریب خودهمبستگی از داده ها حذف و سری های زمانی آبدهی اصطلاحاً پیش سفید شد. سپس، روند تغییرات جریان در سری های زمانی اصلی و سری های پیش سفید شده به روش های یادشده با استفاده از آزمون من کندال بررسی شد. نتایج نشان داد کاهش آبدهی حوضه ی یادشده معنا دار است و این در حالی است که به علت کوهستانی بودن آن برداشت از منابع آب های سطحی حوضه افزایش نداشته است. از سوی دیگر، با بررسی آبدهی چشمه های حوضه مشخص شد که کاهش آبدهی چشمه های یادشده معنا دار و بررسی روند تغییرات بارش در حوضه بیانگر عدم تغییرات درازمدت بارش در حوضه است. درمجموع، نتایج نشان داد با توجه به نبود کاهش بارش معنا دار و بررسی برداشت های منابع آب های زیرزمینی، برداشت مازاد از منابع آب های زیرزمینی مهم ترین عامل کاهش آبدهی چم انجیر است.

تحلیل و بررسی روند تغییرات دبی رودخانه ها در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش، روند تغییرات دبی آب رودخانه های استان همدان در سه مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه با استفاده از آزمون ناپارامتری، آزمون من کندال پس از حذف اثر کلیه ضرایب خودهمبستگی بررسی شد. بدین منظور، داده های دبی ماهانه 17 ایستگاه هیدرومتری در دورة آماری یکسان (92-1363) در نظر گرفته شد. برای بررسی شیب خط روند از برآوردگر شیب Sen استفاده شد. همچنین با استفاده از آزمون پتیت سال وقوع تغییر ناگهانی در سری های زمانی دبی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که در مقیاس سالانه، تمامی ایستگاه ها روند منفی داشته که نیمی از آنها در سطح 10 درصد معنی دار و شدیدترین روند منفی معنی دار متعلق به ایستگاه بوجین با آماره 28/3-Z= بود. بیشترین شیب منفی خط روند در مقیاس سالانه متعلق به ایستگاه آران معادل 36/0 مترمکعب بر ثانیه در سال بود. در مقیاس ماهانه بیشترین تعداد ایستگاه با روند منفی معنی دار (در سطح 10 درصد) متعلق به ماه فروردین بود. در حالت کلی روند تغییرات رواناب غالب رودخانه های استان در سطح معنی داری 10 درصد نزولی بودند. نتایج آزمون پتیت نشان داد که در اکثر ایستگاه ها و بین سال های 1374 تا 1378 تغییر ناگهانی در روند رواناب سالانه رخ داده است.

برای انجام اقدامات آبخیزداری و برنامه ریزی مدیریت بهینه منابع آب بویژه در حوزه های آبخیز کوچک، شناخت روابط هیدرولوژیک بویژه برآورد سری زمانی عمق رواناب سالانه ضروری است. برای بررسی توانائی مدل ریاضی انتخابی برای شبیه سازی عمق رواناب سالانه به تفکیک هر سال به تعداد 7 زیرحوزه انتخاب شدند. مساحت زیرحوزه های انتخابی کمتر از 170 کیلومتر مربع، طول دوره آماری داده های آبسنجی قابل قبول 6 الی 27 سال و در داخل و مجاور استان زنجان قرار دارند. برای هریک از زیرحوزه های انتخابی عمق رواناب، عمق بارندگی و تبخیر و تعرق پتانسیل به روش (بلانی –کریدل) برای هر سال آبی برآورد گردید. بر اساس داده ها و اطلاعات بدست آمده نسبت به تعیین ضریب واسنجی (تنها پارامتر متغیر) یک مدل ریاضی بیلان آب به نام (GR1A) اقدام شد. معیار بهینه کردن ضریب واسنجی مدل ریاضی انتخابی، بیشینه نمودن ضریب ناش-ساتکلیف بعنوان معیار عملکرد مدل بود. نتیجه آنکه در 4 زیرحوزه درصد ضریب ناش-ساتکلیف بین 63.5 الی 35.4 مورد قبول بوده ولی در 3 زیرحوزه دیگر فاقد اعتبار است. علت عدم اعتبار در سه زیرحوزه ناشی از عدم دقت داده ها بویژه داده های هیدرومتری است. همچنین مقدار ضریب واسنجی مدل مذکور در حوزه های مورد قبول بین 0.11 الی 0.24 قرار دارد.

برای انجام اقدامات آبخیزداری و برنامه ریزی مدیریت بهینه منابع آب بویژه در حوزه های آبخیز کوچک، شناخت روابط هیدرولوژیکی از جمله برآورد سری زمانی مقدار رواناب ماهانه ضروری است. برای بررسی توانایی مدل ریاضی انتخابی بمنظور شبیه سازی عمق رواناب ماهانه، تعداد 7 زیرحوزه در داخل استان زنجان و مجاور آن انتخاب شدند. مساحت زیرحوزه های انتخابی کمتر از 170 کیلومتر مربع و طول دوره آماری داده های آب سنجی قابل قبول آنها 6 الی 27 سال است. برای هریک از زیرحوزه های انتخابی عمق رواناب، عمق بارندگی و تبخیر و تعرق پتانسیل به روش بلانی-کریدل برای ماه های هر سال آبی برآورد گردید. بعضا بدلیل انتقال بخشی از عمق رواناب حاصل از ذوب برف زمستانه به فصل بهار، داده های آب سنجی ماهانه به دو دسته شامل کل سری داده ها و سری داده هایی که حتما نسبت عمق رواناب به عمق بارندگی آنها کوچکتر از یک است، تقسیم شدند. سپس نسبت به تعیین اندازه دو ضریب واسنجی مدل ریاضی بیلان آب انتخابی بر مبنای بیشینه نمودن ضریب ناش-ساتکلیف بعنوان معیار عملکرد مدل برای هر دو دسته داده اقدام شد. نتیجه آنکه در حالت استفاده از بخشی از داده ها، بطور متوسط 10 درصد ضریب ناش-ساتکلیف افزایش پیدا می کند. همچنین از نظر تشکیلات زمین شناسی و واحدهای سنگی نیز زیرحوزه ها به دو خوشه همگن با اختلاف مقدار 0.14 در اندازه ضریب واسنجی تبادل آبی حوزه با بیرون از خود 2 تفکیک می شوند. دقت استفاده از مدل واسنجی شده (GR2M) برای حوزه های کوچک با شرایط اقلیمی نیمه خشک با معیار ارتفاع از سطح دریا و زمین شناسی مشابه بر مبنای دامنه تغییرات توصیه شده ضریب ناش-ساتکلیف، در حد خوب تا متوسط ارزیابی می شود.