زمینه و هدف: امروزه با توجه به اهمیت رسوبات در حوضه ها، مدیریت جامع حوضه های آبخیز کشور نیازمند چارچوبی مشخص در برنامه ریزی های مربوط به پایش و کنترل رسوبات می باشد. یکی از موثرترین روش‌ها، استفاده از شاخص اتصال رسوبی (IC) است. فرایند اتصال یک مفهوم نوظهور برای درک بهتر از فرآیندهای رخ‌داده در سطح حوضه آبخیز است که بر جریان آب و حرکت رسوب در مقیاس‌های مکانی‌-‌زمانی مختلف تاثیر می‌گذارند. این شاخص درجه اتصال جریان رسوب در سرتاسر آبخیز مخصوصاً بین منبع رسوب و منطقه پایین دست را تبیین کرده و به نوعی بیانگر نسبت تحویل رسوب می باشد. بنابراین پژوهش حاضر با هدف بررسی اتصال رسوب در آبخیز طالقان استان البرز در قالب استخراج نقشه شاخص اتصال رسوب و نیز صحت سنجی نتایج با بازدیدهای میدانی صورت گرفته است.روش پژوهش: در این پژوهش به منظور بررسی الگوی مکانی تولید رسوب در حوضه، از روش ارائه شده توسط بورسلی و همکاران و تعریف شاخص اتصال (IC) نقشه اتصال رسوبی حوضه استخراج گردید. بدین منظور ابتدا داده های توپوگرافی از مدل رقومی ارتفاعی 30 متر و داده‌های پوشش گیاهی در دو دقت مکانی 10 و 30 متری به ترتیب با تصاویر Sentinel-2A و Landsat 8 تهیه و با استفاده از لایه‌های اطلاعاتی از جمله میانگین تندی شیب، میانگین عامل وزنی و سطح مشارکتی مقادیر جزء فراشیب مسیر شروع جریان در انتقال رسوب محاسبه گردید. سپس با استفاده از لایه‌های طول مسیر به سمت پایین‌دست، عامل وزنی هر سلول و درنهایت تندی شیب هر سلول، جزء فروشیب در شبکه اتصال رسوبی محاسبه و با مرجع قرار دادن خروجی آبخیز در محیط نرم‌افزار ArcGIS 10-2-2 شاخص اتصال برای تمام پیکسل‌ها محاسبه و نقشه اتصال رسوبی ترسیم گردید. محدوده IC از (∞- تا ∞+) است و هنگامی‌که IC به سمت ∞+ سیر می‌کند، اتصال افزایش می‌یابد و در نهایت بمنظور ارزیابی نتایج مدل، شاخص اتصال میدانی (FIC) در 30 نقطه از سطح حوضه اجرا و همبستگی بین شاخص IC و FIC در این نقاط مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: بر اساس یافته های این پژوهش و برازش شاخص اتصال رسوبی (IC) با شاخص اتصال رسوب میدانی (FIC) در 30 نقطه، رابطه بین این دو شاخص از نوع خطی می باشد. ضریب تعیین در دقت مکانی 10 متر با مقدار عددی 86/0 بیشتر از ضریب تعیین خروجی مدل با دقت مکانی 30 متر با مقدار عددی 62/0 به دست آمد که نشان از دقت بالاتر نتایج حاصل از شاخص اتصال رسوب با قدرت تفکیک مکانی 10 متر نسبت به 30 متر است. هر چند پراکنش نقاط در مواردی دچار بینظمی شده اما روند کلی نتایج نشان میدهد که با افزایش میزان اتصال رسوب (IC)، میزان اتصال رسوب محاسباتی میدانی (FIC) نیز به صورت خطی افزایش پیدا کرده است. در محاسبه شاخص اتصال عواملی از قبیل شکل، شیب و زبری حوضه که به سهولت قابل دسترس می باشند به دلیل نیاز داده‌ای کم و کارایی بالا می توانند زمینه ساز بهبود برآورد مدل‌های رسوبدهی شوند.نتایج: در این پژوهش نتایج نشان داد که شاخص اتصال رسوب با دقت مکانی 10 متر دقت بالاتری نسبت با شاخص اتصال با دقت مکانی 30 متر دارد. همچنین نتایج نشان داد که شیب و عامل پوشش گیاهی از پارامترهای بسیار مهم در رسوبدهی آبخیز طالقان هستند. شایان ذکر است که جهت بررسی اثر مساحت و طول آبراهه اصلی، میتوان نتایج شاخص اتصال رسوب را در سطح زیرحوضه و حتی دامنه مورد ارزیابی دقیقتر قرار داد. لحاظ کردن نقشه جهت جریان و جریان تجمعی در فرضیات این مدل با توجه به اهمیت این موارد در رسوبدهی هر زیرحوضه، از مزایای این مدل به حساب میآید. یکی دیگر از مزایای بسیار مهم این مدل نیاز دادهای کم آن میباشد که میتواند مشکل پیچیده بودن و نیازهای دادهای فراوان مدلهای فرسایش و رسوب موجود را تا حد زیادی کاهش دهد. پرونده مقاله

زمینه و هدف: در روش های اندازه گیری عوامل اثرگذار بر پدیده خشکسالی به صورت میدانی همواره چالش تفکیک مکانی و پیوستگی زمانی و همچنین نیاز به حضور نیروی انسانی کنترل کننده مطرح است. اما به علت توانایی سنجش از دور در اندازه گیری داده های خشکسالی در وسعت تمام سطح کره زمین و با قدرت تفکیک مکانی و زمانی قابل قبول، امروزه استفاده از سنجش از دور در کنترل و رصد خشکسالی بیش از پیش گسترش یافته است و به ابزاری قدرتمند در دست کارشناسان تبدیل شده است. در این پژوهش با استفاده از داده های سنجش از دور بر مبنای دو مؤلفه رطوبت خاک سطحی و شاخص پوشش گیاهی اصلاح شده (EVI)، شاخص خشکسالی کشاورزی جدیدی به نام (SMADIN) پیشنهاد شده است.روش پژوهش: در راستای هدف تولید شاخص خشکسالی بر مبنای رطوبت خاک، از داده های رطوبت خاکِ مربوط به اندازه گیری های تا عمق 5 سانتیمتری به روش سنجش از دور ماهواره SMAP ، موسوم به داده های رطوبت خاک سطحی استفاده شد. این داده ها پیش از استفاده، با داده های روزانه رطوبت خاک میدانی تهیه شده توسط سازمان هواشناسی کشور در بازه 250 روزه اعتبار سنجی شده است. خطای مرحله اعتبار سنجی به روش خطای جذرِ میانگینِ مربعات بین داده های ماهواره ای اندازه گیری های روزانه انجام شد. بعلاوه شاخص EVI از روش محاسبه برخط داده های اندازه گیری ماهواره TERRA و سنجنده MODIS بدست آمده است. در نهایت به روش تحلیلی، رابطه شاخص خشکسالی بر اساس رطوبت خاک سطحی پیشنهاد شده است. جهت مقایسه عملکرد این شاخص در شرایط آب و هوایی مختلف دو منطقه نمونه که یکی نماینده آب و هوای خشک و دیگری نماینده آب و هوای مرطوب بودند انتخاب شد. ماتریسِ همبستگی به روش پیرسون برای شاخص خشکسالی کشاورزی SMADIN در مقابل شاخص سلامت پوشش گیاهی VHI رسم گردید و در خصوص نتایج بحث و بررسی انجام شد.یافته ها: نتایج اعتبارسنجی نشان داد که رطوبت خاک اندازه گیری شده به روش میدانی در مناطق با کاربری اراضی مشابه در مقابل اندازه گیری سنجش از دور، دارای میانگین خطا جذر میانگین مربعات m^3/m^3 05/0 بوده است. نتایج تحقیق نیز نشان می دهد شاخص خشکسالی کشاورزی جدید در مقابل شاخص VHI، در منطقه با آب و هوای مرطوب تا میزان 96% و در منطقه خشک 98% همبستگی دارد. بعلاوه مقایسه 5 ساله سری زمانی SMADIN و VHI در منطقه مورد در اوج ها و کمینه ها و فراز و فرودها همزمانی دیده می شود.نتایج: در این پژوهش یک شاخص خشکسالی کشاورزی بر مبنای رطوبت خاک پیشنهاد شد. به اعتقاد نویسندگان این پژوهش در سال های اخیر که عمر ارائه داده های ماهواره SMAP بیشتر از 7 سال شده است، امکان استفاده از این شاخص در مطالعات آتی وجود دارد. با در نظر گرفتن خطای احتمالی داده های SMAP و TERRA در تامین ورودی های شاخص خشکسالی، پیشنهاد می شود این شاخص در مطالعات آتی در مناطق خشک مانند مناطق مرکزی و جنوبی کشور بیشتر استفاده گردد. پرونده مقاله

زمینه و هدف: در چند دهه اخیر به دلیل رشد صنایع تغییرات شدیدی در اقلیم کره زمین رخ داده است و دمای متوسط آن افزایش قابل توجهی داشته است. تغییرات کاربری اراضی و اقلیم تاثیر بسیار زیادی بر روی دبی و تولید رسوب در حوضه ها داشته است. افزایش تولید رسوبات اثرات زیان بار زیست محیطی و عمرانی زیادی به همراه دارد، از جمله این اثرات می توان به کاهش عمق مفید سد و به تبع آن کاهش عمر سد اشاره کرد. هدف از انجام این مطالعه بررسی روند رسوب گذاری در طول مسیر رودخانه مبارک آباد (حوضه امام زاده ابراهیم) و اثر زمان بر افزایش عمق رسوب مخزن سد لاسک واقع در استان گیلان با استفاده از مدل HEC-RAS در حالت های مختلف برای دامنه زمانی سال های 1376 الی 1450 است.روش پژوهش: رودخانه مبارک آباد یکی از شاخه های اصلی رودخانه پسیخان است که مهمترین رودخانه تامین کننده آب تالاب انزلی است. این حوضه دارای کاربری های متنوع از جمله جنگل، مرتع تخریب شده، مرتع متوسط و مرتع با کیفیت خوب، مسکونی، شالیزار و ... می باشد. برای انجام این مطالعه از تغییرات کاربری اراضی در سال های، 1376، 1386، 1399، 1419 و 1450 استفاده شد. برای سنجش رواناب، رسوب و دبی در سال های آینده (سال های 1419 و 1450) با کمک مدل آماری LARS-WG در دو سناریو (RCP 4.5 و RCP 8.5) و ابزار SWAT مورد بررسی قرار گرفت. برای اجرای مدل HEC-RAS از سه الگوی کاهش سطح به روش بورلند و میلر، روش کاهش سطح مودی و روش افزایش سطح استفاده شد. متغیرهای ورودی مدل در سه بخش نقشه توپوگرافی، اطلاعات دبی، دبی- رسوب و همچنین دانه بندی رسوبات بارگذاری می شود. واسنجی مدل با استفاده از اطلاعات دبی و رسوب در طول دوره مورد مطالعه انجام شد. در این مطالعه تغییرات رسوب گذاری در طول رودخانه مبارک آباد از سرچشمه تا محل احداث سد لاسک بررسی شد. همچنین عمق رسوب مخزن سد در سال های مختلف با استفاده مدل HEC-RAS مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: نتایج شبیه سازی این مطالعه نشان داد که با گذر زمان درصد مناطق مسکونی افزایش چشمگیری خواهد یافت و از مساحت مراتع که در بخش جنوبی حوضه قرار دارند کاسته می شود. در حال حاضر در این حوضه 87/1 کیلومتر مربع مساحت کل به بخش مسکونی که شامل چند روستا است اختصاص یافته است. در حالی‌که در سال 1450 این مقدار به 45/21 کیلومتر مربع خواهد رسید. همچنین مراتع با پوشش متراکم در این حوضه در سال 1376 معادل 65/99 کیلومتر مربع بوده است که در سال 1450 این مقدار به 82/4 کیلومتر مربع کاهش خواهد یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که از سرچشمه تا محل احداث سد رسوب گذاری به دلیل کاهش شیب افزایش یافته است و بیشترین مقدار رسوبات در مخزن سد تجمع یافته اند. همچنین مشاهده شد که با گذر زمان عمق رسوبات پشت مخزن سد افزایش چشمگیری یافته است که باعث کاهش کارایی سد می شود. نتایج این مطالعه نشان داد که روند افزایشی در عمق رسوب مخزن وجود دارد، به نحوی که بیشترین مقدار آن در سال 1450 معادل 1/39 متر از ارتفاع آبگیری سد به دست آمده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در سال های 1450 و 1419 به ترتیب 02/2 و 92/1 میلیون تن رسوب در مخزن سد لاسک ته‌نشست خواهد کرد.نتایج: با توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازی مدل HEC-RASدر حوضه امام زاده ابراهیم مشاهده می شود در صورتی که برنامه-ریزی دقیق و اجرایی در این منطقه صورت نگیرد، تغییر کاربری اراضی به شدت رخ خواهد داد. این تغییر کاربری ها سبب افزایش فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه می شود. به عبارتی می توان از این تغییر کاربری ها به عنوان زنگ خطری برای نابودی تالاب انزلی یاد کرد. به طور کلی با توجه به شرایط حوضه و فرسایش زیاد آن در بالادست عمر سد لاسک زیاد نخواهد بود و احداث آن سبب کاهش حق آبه تالاب انزلی می شود و این تالاب بین المللی را با سرعت بیشتری به سمت نابودی کامل می کشاند. پرونده مقاله

زمينه و هدف: براي تخمين مقدار نشت در شبکه توزيع آب، انجمن بين‌المللي آب اندازه‌گيري مقدار جريان شبانه با استفاده از ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري (DMA1) را توصيه مي کند. از طرفي ايجاد اين نواحي براي شبکه هاي موجود و قديمي بايد با در نظر گرفتن عواملي از قبيل به حداقل رساندن لوله‌هاي مرزي بين نواحي، کمترين هزينه ايجاد نواحي و همچنين بررسي تأثير ايجاد نواحي برهيدروليک شبکه و ازجمله اثرگذاري بر ميزان نشت انتخاب گردد. به‌عبارت‌ديگر، طرح انتخابي به لحاظ هندسه، تعداد نواحي و همچنين شرايط مرزي بين نواحي بايد به‌صورت بهينه‌ محاسبه و انتخاب گردد. همچنين با توجه به تأثير انتخاب الگوريتم دو هدفه بر نتايج بهينه‌سازي، براي اولين بار نتايج الگوريتم‌هاي دو هدفه در ايجاد نواحي منطقه‌سنجي مقايسه شده است. براي انتخاب بهترين الگوريتم بهينه سازي در بخش پارتيشن بندي فيزيکي از الگوريتم هاي NSGAII، MOGWO، SPEA2 و MOPSO استفاده شد و نتايج نشان داد که الگوريتم SPEA2 بهتر از ساير الگوريتم‌ها عمل مي‌کند. سپس با بررسي نتايج ايجاد نواحي اندازه گيري مجزا با تغيير تعداد و هندسه نواحي در شبکه، وضعيت بهينه نواحي با توجه به دو هدف بهينه سازي و همچنين شاخص هايي مانند فشردگي و مقادير فشار گرهي محاسبه شده و طرح پيشنهادي انتخاب شد. روش پژوهش: در تحقيق حاضر يک روش جديد جهت ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري در شبکه توزيع آب موجود با رويکردهاي کاهش هزينه و کاهش نشت ارائه‌شده است. ايجاد نواحي با اين دو رويکرد کمتر در تحقيقات گذشته مورد بررسي قرار گرفته است. اين روش شامل مراحل خوشه‌بندي، ناحيه‌بندي فيزيکي و همچنين تجزيه‌وتحليل نتايج است. روش ارائه شده بر روي شبکه توزيع آب زدجي در کشور چين بکار گرفته شد. همچنين با توجه به اثرگذاري انتخاب الگوريتم دو هدفه بر نتايج بهينه‌سازي براي اولين بار به مقايسه نتايج الگوريتم‌هاي دو هدفه در ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري پرداخته شده است. جهت انتخاب بهترين الگوريتم بهينه‌سازي در بخش ناحيه‌بندي فيزيکي از الگوريتم‌هاي NSGAII2، MOGWO3، SPEA24، MOPSO5 استفاده شد که نتايج نشان داد الگوريتم SPEA2 نسبت به ساير الگوريتم‌ها عملکرد بهتري داشته است. سپس با بررسي نتايج ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري با تغيير تعداد و هندسه نواحي در شبکه، حالت بهينه نواحي با توجه به دو هدف بهينه‌سازي و همچنين شاخص‌هايي نظير پيمانگي و مقادير فشار گره‌اي مورد محاسبه قرار گرفت و طرح پيشنهادي انتخاب گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد که با انتخاب بهينه تعداد وهندسه نواحي با روش ارائه شده، ميزان انحراف معيار فشار گرهي شبکه 8/14 درصد و ميزان نشت گرهي شبکه 8/5 درصد نسبت به حالت بدون ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري کاهش‌يافته است. درواقع ايجاد نواحي علاوه بر کنترل نشت در شبکه، موجب مديريت فشار و کاهش نشت در شبکه گرديده است. نتايج: روش ارائه شده ضمن ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري با کمترين هزينه، ميزان نشت و انحراف معيار فشار گرهي در شبکه را نيز کاهش داده است که به ايجاد عدالت توزيع آب در شبکه کمک مي‌کند. همچنين الگوريتم دو هدفه SPEA2 به‌عنوان الگوريتم برتر از بين چهار الگوريتم بررسي‌شده جهت ايجاد نواحي مجزاي اندازه‌گيري پيشنهاد مي گردد. پرونده مقاله