رئوف مصطفی زاده

هدف: هدف از انجام این تحقیق ارزیابی مخاطرات رسوبات بادی دشت سیستان و تأثیر آن بر مخازن حیاتی چاه نیمه در دو کانون بحرانی نیاتک و جزینک با وسعتی در حدود 131660 هکتار در جنوب شرقی زابل واقع در شمال استان سیستان و بلوچستان است. این عرصه قطاعی در جهت جنوب شرق به شمال غرب را شامل می شود که ازنظر ژئومورفولوژی دارای 2 واحد دشت سر و پلایا است. از اهداف مهم این پژوهش ارائه راهکارهای مناسب برای به حداقل رساندن آسیب های ناشی از مخاطرات نهشته های بادی و خسارات ثانویه آن، در بخش های تأسیسات، کشاورزی، جاده ها و خسارات وارده به منطقه به ویژه برمخازن آبی چاه نیمه است.روش شناسی پژوهش: روش انجام این پژوهش، بررسی های میدانی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای با دوره های زمانی مختلف، بررسی مورفولوژی عمومی و بادهای منطقه (120روزه) و مکان یابی به لحاظ مطالعه ژئومورفولوژی منطقه انجام شد. در این پژوهش از نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، نرم افزارهای رایانه ای ازجمله ENVI و GIS استفاده شد. نمونه برداری از رسوبات (رسوب شناسی و ترسیم نمودارهای مربوطه) و مطالعات آزمایشگاهی XRF (فلوئورسانس اشعه ایکس)، تحلیل مقایسه ای و روش تجزیه وتحلیل داده ها صورت خواهد پذیرفت. یافته ها: بر اساس نتایج تحقیق، عامل اصلی مخاطرات، بادهای فرساینده منطقه بوده که جهت شمال تا شمال غربی با زاویه 330 تا 360 درجه (باد120روزه سیستان) دارند و مهم ترین رخساره های برداشت، اراضی رهاشده، اراضی ماسه زار و عرصه های شور و پف کرده بستر دریاچه هامون و دشت های شمالی (کشور افغانستان) هستند. تفسیر نقشه های توپوگرافی و تصاویر ماهواره ای در سال های مختلف نشان داد که سرعت و جهت حرکت تپه های ماسه ای منطقه متناسب با باد غالب 120روزه و در جهت شمال غربی-جنوب شرقی هستند. علاوه برآن، ارتفاع تپه های ماسه ای و حجم ماسه ها فاکتور مهمی در سرعت حرکت و میزان پیشروی تپه های ماسه ای در سطح دشت سیستان و ورود به مخازن چاه نیمه هستند.

داده های دبی روزانه جریان از پیش نیازهای مدیریت منابع آب هستند، اما امکان اندازه گیری آن در بسیاری از آبخیزهای بالادست وجود ندارد. بر این اساس، مدل سازی هیدرولوژیکی یکی از ابزارهای مهم در برآورد خصوصیات جریان در آبخیزهای بدون آمار است. تخمین پارامتر های ورودی مدل های هیدرولوژیکی در اغلب موارد نیازمند بهینه سازی است. هدف این پژوهش، ارزیابی روش های بهینه سازی و واسنجی خودکار مدل بارش-رواناب SIMHYD در حوزه آبخیز کوزه تپراقی با مساحت 805 کیلومترمربع در استان اردبیل است. داده های دبی، بارش روزانه، تبخیر و تعرق به عنوان ورودی های مدل از سال 2002-2011 برای واسنجی و از سال 2009-2011 برای صحت سنجی در امر شبیه سازی استفاده شدند. روش های واسنجی شامل الگوریتم ژنتیک، تکامل رقابتی جامع، الگوی جستجو، الگوی جستجوی چند شروعه، نمونه گیری تصادفی یکنواخت، روزنبروک، بهینه سازی روزنبروک چند شروعه براساس معیارهای کارایی آماری ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تغییر الگوریتم های بهینه سازی در دقت واسنجی مدل تاثیر قابل توجهی دارد. به طوری که مقدار تابع نش-ساتکلیف برای الگوریتم های مورداستفاده به ترتیب 42/0، 31/0، 55/8-، 38/0، 56/0، 23/0، 24/0 به دست آمد. الگوریتم روزنبروک در مقایسه با سایر الگوریتم های مورد استفاده، از دقت بالایی در واسنجی مدل هیدرولوژیک SIMHYD برخوردار است.

سیلاب یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی و تأثیرگذار بر هدررفت خاک و آسیب به زیرساخت های انسانی است. هدف پژوهش حاضر، برآورد ارتفاع رواناب تولیدی حاصل از بارش مازاد و تحلیل تغییرات مکانی مقادیر ارتفاع رواناب و حجم رواناب در حوضه آبخیز شارقنج بیرجند است. در این پژوهش میزان رواناب تولیدی ناشی از حداکثر بارش 24 ساعته در دوره های بازگشت مختلف با استفاده از روش SCS برآورد شده است. برای این کار حداکثر بارش 24 ساعته ایستگاه های اطراف منطقه با روش عکس مجذور فاصله (IDW) میان یابی شد. در ادامه پس از تهیه نقشه شماره منحنی، برای تخمین رواناب نیز از روش SCS استفاده و حجم رواناب محاسبه شد. نتایج نشان داد از غرب به شرق شماره منحنی به دلیل وجود باغ های زرشک و اراضی زراعی آبی کاهش می یابد. براساس نقشه همبستگی مکانی مقادیر ارتفاع رواناب، خوشه های زیاد-زیاد (HL) در بخش های بالادست حوزه تشکیل شده است. هم چنین خوشه های کم-کم (LL) در بخش های پایین دست شکل گرفته که ناشی از مقادیر بالای بارش در بخش بالادست و شیب بالای زیرآبخیزها مرتبط دانست. مقادیر همبستگی مکانی حجم رواناب نشان داد که تجمع حجم رواناب در زیرآبخیزهای واقع در پایین دست منطقه موردمطالعه بیش تر است و تشکیل خوشه های زیاد-کم (HL) کم داده است. به عبارتی در زیرآبخیزهای پایین دست و مجاور خروجی منطقه میزان حجم سیلاب بیش تر شده است. براساس نتایج عوامل مختلف از جمله شیب، کاربری اراضی، شماره منحنی و گروه هیدرولوژیکی خاک بر آن تأثیرگذار است که بر تغییرات مکانی مولفه های ارتفاع و حجم رواناب موثر بوده و رفتار هیدرولوژیک سیلاب را تعیین می کند.

فرسایش خاک یک مشکل جهانی است که منابع آب و خاک را تهدید می کند و تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل مهم در فرسایش خاک است. هدف از این پژوهش ارزیابی اثر تغییرات کاربری اراضی بر فرسایش خاک در حوضه آبخیز رضی چای مشگین شهر در استان اردبیل است. به منظور اجرای این تحقیق ابتدا تصاویر ماهواره ای منطقه مورد مطالعه مربوط به سال های 1378 و 1398 و ماه خرداد از مرکز تحقیقات زمین شناسی آمریکا دریافت و پس از تصحیحات اتمسفری و رادیومتریک با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده به شیوه ماشین بردار پشتیبان اقدام به تهیه نقشه کاربری اراضی در هر دو سال شد. سپس به منظور برآورد میزان فرسایش در هر دوسال از مدل RUSLE استفاده شد. جهت تجزیه و تحلیل و تولید نقشه ها در اجرای این تحقیق نیز از نرم افزارهای SPSS 21، Excel، ArcGIS 5.4، Archydro و ENVI 5.3 استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که در طول بیست سال اخیر کاربری های مرتع، زراعت آبی، بایر در منطقه کاهش و در مقابل سطح اراضی زراعی دیم و مسکونی افزایش یافته است. در این بین بیش ترین تغییر مربوط به افزایش 69/27 هکتاری اراضی زراعی دیم در منطقه می شود. هم چنین نتایج بررسی تغییرات فرسایش نشان داد میزان فرسایش از سال 1378 تا 1398 از 49/6 به 46/6 تن در هکتار در سال کاهش یافته است. نتایج این تحقیق نشان داد که علی رغم افزایش سطح اراضی زراعی دیم در منطقه به دلیل کاهش سطح اراضی بایر و تقویت پوشش گیاهی در این منطقه میزان فرسایش به میزان اندکی کاهش یافته است که این امر نشان دهنده تاثیر تغییرات کاربری اراضی به خصوص تقویت پوشش گیاهی در کنترل میزان فرسایش در منطقه مورد مطالعه است.

هدف: برنامه ریزی منابع آب در کشورهای مختلف جهان بر اساس پتانسیل منابع سطحی انجام می شود. هدف از پژوهش حاضر، تعیین تغییرات کاربری اراضی/ پوشش اراضی در حوزه سامیان اردبیل و نیز ارزیابی تغییرات ضریب رواناب در این حوضه است.روش و داده: در این پژوهش ابتدا کاربری اراضی برای چهار دوره زمانی از سال 1371 تا 1395 توسط نرم افزار ENVI به دست آمد. برای بررسی تغییرات کمی آب، 5 ایستگاه هیدرومتری و 32 ایستگاه باران سنجی در داخل حوضه انتخاب شد و ضریب رواناب ایستگاه های هیدرومتری به دست آمد. سپس برای تعیین معنی داری تغییر در داده های میانگین ضریب رواناب از آزمون واریانس یک طرفه و آزمون توکی استفاده شد.یافته ها: در سال های مورد مطالعه کاربری مرتع با 9/75 درصد کاهش بیش ترین تغییر را داشته است، همچنین کاربری کشاورزی آبی با 45/8 درصد افزایش، بیش ترین افزایش در کاربری را داشته است. کاربری مسکونی در تمام دوره ها افزایش داشته و نسبت به دوره اول 42/1 درصد افزایش دارد. کشاورزی دیم نیز با 3/29 درصد در دوره های مورد مطالعه با افزایش روبه رو بوده است. در همه ایستگاه های مورد مطالعه به جز ایستگاه نیر مقدار Sig کم تر از 0/05 بود که بیانگر وجود معنی داری در داده های مربوط به ضریب رواناب در ایستگاه های مورد مطالعه در طول دوره مطالعاتی است.نتیجه گیری: در ایستگاه های سامیان، آلادیزگه، آتشگاه و گیلانده تغییرات ضریب رواناب کاهشی بوده که به معنای کاهش دبی در رودخانه در طول دوره پژوهش است؛ ولی در ایستگاه نیر تغییر معنادار وجود ندارد.نوآوری، کاربرد نتایج: در مجموع نتایج می تواند در تحلیل کمی ارتباط تغییر کاربری اراضی و تغییرات ضریب رواناب سطحی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می توان بر اساس میزان کاهش اراضی طبیعی، مقدار افزایش شدت رواناب و سیل خیزی را پیش بینی نمود. علاوه بر این، آمایش سرزمین و مدیریت اراضی و نیز اطلاع از میزان، شدت و تغییرات مکانی پتانسیل تولید رواناب پیش نیاز برنامه ریزی برای کنترل رواناب است.

خشکسالی یکی از عوامل اصلی بی نظمی در بیلان آبی، کاهش محصول، کاهش مصرف آب و نیز منشأ بسیاری از مشکلات اقتصادی است. مقدار بارندگی از مهم ترین متغیرهای اقلیمی که دارای تغییرات زمانی و مکانی زیادی بوده و در ارتباط با تغییر اقلیم بر منابع آب یک منطقه نیز به طور جدی تأثیرگذار است. شاخص انگوت یک شاخص برای تعیین سیکل اقلیمی بارندگی ها و نسبت بین مقادیر متوسط چندساله بارش ها در دوره های خشک و مرطوب است که تغییرات اقلیمی بارش ماهانه را برای تعیین دوره های بارانی و خشک مشخص می نماید. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی و محاسبه شاخص انگوت در تحلیل دوره های خشک و مرطوب بارندگی در مقیاس ماهانه، در 30 ایستگاه باران سنجی استان اردبیل است. شاخص انگوت بر اساس نسبت مقادیر متوسط روزانه بارش در یک ماه و مقادیر متوسط روزانه بارش در یک سال محاسبه شد و در ادامه بر اساس مقادیر شاخص مذکور،ماه های خشک و مرطوب مشخص شد. ایستگاه های گلی و سئین به ترتیب بیش ترین و کم ترین دامنه پراکندگی آمار بارش به خود اختصاص داده اند. مقدار شاخص انگوت در ماه های اسفند، فروردین، اردیبهشت و آبان بیش تر از واحد است و جزو ماه های مرطوب محسوب می شود. در مقابل ماه های تیر، مرداد، شهریور، مهر و دی در اکثر ایستگاه ها پایین تر از واحد می باشد و در محدوده ماه های خیلی خشک قرار می گیرند. هم چنین ماه های آذر، بهمن و خرداد جزو ماه های خشک محسوب می گردند.

هدف: با توجه به این که مراتع تحت تأثیرات عوامل محیطی قرار خواهند گرفت، از این رو پیش بینی پوشش تاجی و تولید اولیه سطح زمین برای رویارویی با تنش ها و مدیریت حالت توازن کربن و هم چنین تعادل بین عرضه و تقاضای محصولات مرتعی ضروری خواهد بود. هدف اصلی این مطالعه، تهیه نقشه پوشش تاجی و تولید اولیه سطح زمین فرم های رویشی گیاهی با استفاده از متغیر مستقل پستی و  بلندی بود در مراتع استان اردبیل بود.روش و داده: ابتدا با در نظر گرفتن تیپ های گیاهی و عوامل محیطی، نمونه برداری در مرحله اوج رویش گیاهان از سال ۱۳۹۵ تا ۱۳۹۹ با استفاده از پلات های یک متر مربعی برداشت شد. برای تعیین مؤثرترین عامل محیطی در تغییرات پارامترهای گیاهی ذکر شده، از هم بستگی بین متغیرهای وابسته و مستقل استفاده شد. برای مدل سازی توسط مؤثرترین عامل نیز از معادله رگرسیونی خطی استفاده شد و نقشه ها شبیه سازی شد. صحت معادلات نیز با خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) محاسبه شد.یافته ها: نتایج نشان داد عامل ارتفاع بیش ترین هم بستگی با متغیرهای وابسته را داشت. اختلاف میانگین برآورد شده از مدل با مقادیر اندازه گیری شده برای پوشش تاجی گندمیان برابر با ۱+٪، پهن برگان علفی ۱ ٪، بوته ای ها ۱ ٪، و کل ۲ ٪ و این مقادیر برای تولید اولیه سطح زمین گندمیان ۱۱+ کیلوگرم در هکتار، پهن برگان علفی برابر با صفر، بوته ای ها ۱۳- و کل برابر با ۱۵۰+ کیلوگرم در هکتار بود.نتیجه گیری: پیش بینی پارامترهای مورد مطالعه برای مدیریت تعادل بین عرضه و تقاضای محصولات مرتعی دارای اهمیت است. می توان با در درست داشتن این معادلات برای مراتع استان اردبیل، در سال های آتی بدون تخریب مرتع (قطع و توزین) و تنها با اندازه گیری پوشش تاجی از عرصه، به پیش بینی دقیقی از تولید اولیه سطح زمین فرم های رویشی و کل دست یافت.نوآوری، کاربرد نتایج: در این مطالعه با استفاده از عوامل فیزیوگرافیک به عنوان متغیرهای مستقل، پوشش تاجی و تولید اولیه سطح زمین مربوط به فرم های مختلف رویشی گیاهان مدل سازی شده است. نقشه ها و مدل های ارائه شده می تواند برای پیش بینی و مدیریت تعادل بین عرضه و تقاضای تولید علوفه استفاده شود و در مدیریت پایدار پوشش گیاهی کمک نماید.

روش تحقیق و هدف: جهت بررسی های رسوب شناسی در منطقه مورد مظالعه بررسی های میدانی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای با دوره های زمانی مختلف، بررسی مورفولوژی عمومی و بادهای منطقه (120روزه) و مکان یابی به لحاظ مطالعه ژئومورفولوژی منطقه، نمونه برداری از رسوبات (رسوب شناسی و ترسیم نمودارهای مربوطه) و مطالعات آزمایشگاهی (آزمایشات XRD"دیفراکسیون اشعه ایکس" و XRF"فلوئورسانس اشعه ایکس"، آزمایشات دانه بندی، گرانولومتری، مورفوسکوپی و تعیین پارامترهای آماری)، انجام پذیرفت. پس از انجام آزمایشات مربوطه، تحلیل مقایسه ای و روش تجزیه وتحلیل داده ها صورت خواهد پذیرفت. در این پژوهش از نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، نرم افزارهای رایانه ای ازجمله ENVI و GIS استفاده شد. برای تعیین شدت فرسایش بادی در اراضی منطقه موردمطالعه و تهیه نقشه حساسیت اراضی به فرسایش بادی، با توجه به نمرات به دست آمده در هر یک از واحدهای کاری با رخساره های ژئومورفولوژی و انطباق کلیه اطلاعات موجود با رخساره های فوق الذکر که به عنوان بستر و پایه مطالعات مدنظر قرارگرفته است. نقشه حساسیت اراضی منطقه مطالعاتی به فرسایش بادی و بر مبنای جدول ذکرشده حاصل شده است. این نقشه با مقیاس ۱:۵۰000 تهیه و رقومی شده است.یافته ها: بر اساس نتایج تحقیق، آنالیز نمونه ها در دو کریدور نیاتک و جزینک نشان داد که دانه های کوارتز کم زاویه و پر زاویه بارنگ های مختلف و هم چنین فلدسپات ها، خرده سنگ ها و میکاها در همین نمونه ها مشاهده می شود که این خود دلالت و همسانی و مشابهت نمونه ها دارد. هم چنین مورفوسکوپی نمونه ها حکایت از رفتار آبی و بادی در آن ها دارد، زیرا که این ذرات توسط رود هیرمند و بادهای ۱۲۰ روزه به طور مرتب در یک چرخه بسته دائماً جابجا می شوند؛ بنابراین رسوبات منطقه متأثر از دو محیط آبی و بادی هستند و ویژگی های هر دو محیط در آن ها مشاهده می شود. به طورکلی رسوبات منطقه تقریباً شبیه هم بوده که نشان از محلی بودن ذرات و یکسان بودن منطقه برداشت دارد.

هدف از تحقیق حاضر، تحلیل ارتباط بین تغییرات کاربری اراضی در دوره های زمانی مختلف با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین در حوزه آبخیز کوزه تپراقی واقع در استان اردبیل بوده است. بدین منظور، سه تصویر ماهواره ای لندست مربوط به سال های 1379، 1389 و 1400 از پایگاه اطلاعاتی سازمان زمین شناسی آمریکا (USGS) دریافت شد. پس از تهیه نقشه های کاربری اراضی منطقه به روش طبقه بندی نظارت شده و تبدیل آن به فرمت رستری، سنجه های سیمای سرزمین از نرم افزار Fragstats 8.2 در دو سطح سیما (22 سنجه) و کلاس (13 سنجه) محاسبه و کمی سازی شدند. مقدار ضریب کاپا برای نقشه های کاربری اراضی سه سال مورد بررسی (1379، 1389 و 1400) به ترتیب برابر با 2/58، 0/75 و 2/59 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد که در سطح کلاس زراعت دیم حداکثر مقدار را در سنجه تراکم حاشیه (ED) و زراعت آبی حداکثر مقادیر را در سنجه های میانگین فاصله نزدیک ترین همسایه اقلیدسی (ENN-MN)، تعداد لکه (NP) و حاشیه کل (TE) در هر سه سال داشته اند. هم چنین در سطح سیما نیز شاخص تکه شدگی (SPLIT) در سال 1389 نسبت به سال 1379 کاهش جزئی داشته و سپس در سال 1400 افزایش پیدا کرده است. شاخص بزرگ ترین لکه (LPI) هم کاهش قابل توجهی در سال 1400 نشان داد، به طوری که از مقدار 34/43 در سال 1379 به 81/34 در سال 1400 رسیده است.

بعد فرکتال نمایه ای قوی و مهم در انعکاس خصوصیات فیزیکی و مورفولوژی رودخانه بوده و ارتباط تنگاتنگی با سایر ویژگی های فیزیکی و هندسی رودخانه ها دارد. در تحقیق حاضر به منظور بررسی وضعیت پیچان رودی رودخانه قره سوی استان اردبیل براساس الگوی فرکتال از روش شمارش جعبه ای استفاده شد، سپس با استفاده از روش همبستگی پیرسون، ارتباط میان پارامترهای مورفولوژیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان می دهد، بعد فرکتال رودخانه قره سو بین 068/2 تا 186/2 متغیر است. حداقل بعد فرکتال در دسته اول و حداکثر در دسته هشتم قرار دارد. بر اساس رابطه معنی داری ضریب تعیین میان تعداد و مساحت دایره های مماس بر پیچان رود با مقادیر 71/0 تا 84/0 می توان گفت که پیچان رودهای مورد مطالعه در بازه مورد مطالعه از رودخانه قره سو از الگوی فرکتالی و خودتشابهی پیروی می کند. مقادیر بعد فرکتالی بازه روستای انزاب- روستای طالب قشلاقی برابر 23/2 محاسبه شد که نشان می دهد این بازه دارای خاصیت خودتشابهی بیش تری است و می تواند دلیلی بر طبیعی بودن بازه مورد نظر باشد و نیز بازه مذکور در یک محدوده دشتی جریان دارد و رودخانه تکامل بیش تری پیدا کرده است. این در حالی است که در بازه روستای طالب قشلاقی-سد سبلان مقدار بعد فرکتالی برابر 85/1 به دست آمد که می تواند به عبور رودخانه از مسیرهایی با شیب بیش تر مرتبط باشد که توسعه مئاندر را محدود نموده است. باید اشاره شود که برخی دخالت های انسانی در مسیر رودخانه و نیز عبور رودخانه از مجاورت اراضی کشاورزی در برخی موارد باعث تغییر در عرض و عمق رودخانه و محدودیت در گسترش مئاندرها شده است.

سیلاب یکی از مخرب ترین رویدادهای طبیعی است که بیش از هر بلای طبیعی دیگر، شرایط اجتماعی و اقتصادی را به خطر می اندازد. از این رو پژوهش حاضر با هدف تحلیل توزیع ماهانه و فصلی وقوع سیلاب در دوره بازگشت های مختلف در برخی از حوزه های آبخیز استان اردبیل صورت گرفت. بدین ترتیب از داده های 33 ایستگاه آب سنجی استفاده شد که طول دوره آماری داده های مورد استفاده به مدت 40 سال بود. در انتخاب مناسب ترین توزیع آماری برای داده های دبی حداکثر در دوره های بازگشت 2، 5، 10، 25، 50 و 100 سال از نرم افزار EasyFit استفاده شد. براساس نتایج می توان گفت که در ایستگاه های مورد مطالعه در حدود 63/63 درصد از سیلاب ها مربوط به ماه آپریل است. از طرفی براساس نتایج نمودارهای مقایسه ای فصلی می توان گفت که حداکثر سیلاب ها مربوط به فصل بهار است و در تمامی دوره های بازگشت مورد مطالعه بیش ترین مقدار و درصد فراوانی سیلاب ها در این فصل رخ داده است. به طوری که در برخی از ایستگاه ها از قبیل یامچی، نوران، ننه کران، مشیران، عموقین، درود و پل الماس اکثر سیلاب ها در فصل بهار اتفاق می افتد و این نشان می دهد که وقوع سیلاب های بهاره در استان اردبیل محتمل تر است. ضروری است برای نواحی جنوبی و سیل خیز استان، ضمن انجام مطالعات لازم، بایستی برنامه ریزی های صحیح با محوریت مدیریت جامع حوزه های آبخیز انجام گیرد تا بدین وسیله بتوان احتمال وقوع سیلاب را در آینده کاهش داد و خسارات آن را به حداقل رساند.

یکی از الزامات توانمندسازی بهره برداران مرتع و برطرف کردن چالش های اجتماعی، اقتصادی و بوم شناختی، تحلیل روابط بهره برداران و محیط اطراف آن ها است. رابطه دوطرفه و تعامل انسان و طبیعت به عنوان سیستم های اجتماعی-بوم شناختی شناخته می شوند. آسیب پذیری، تاب آوری و ظرفیت سازگاری به عنوان سه ویژگی مرتبط با سیستم اجتماعی-بوم شناختی مشخص شده است. لذا، هدف از این پژوهش بررسی تغییرات مکانی سیستم های اجتماعی-بوم شناختی بر اساس معیارهای آسیب پذیری، تاب آوری و ظرفیت سازگاری و اولویت بندی دهستان های شمال استان اردبیل با استفاده از ارزیابی چندمعیاره است. بر اساس هدف تحقیق و ابعاد مختلف سیستم های اجتماعی-اکولوژیک، زیرمعیارهای پژوهش انتخاب شد. در ادامه مقادیر زیرمعیارها با استفاده از نقشه های پایه، اطلاعات اقلیمی و نیز تهیه پرسش نامه به دست آمد. با توجه به ماهیت متفاوت معیارها، مقادیر آن ها در هر دهستان با استفاده از روش حداکثر استاندارد شد. در ادامه رویکردهای مختلف وزن دهی در ارزیابی و اولویت بندی دهستان ها به کار گرفته شد. نتایج نشان داد شاخص سیستم های اجتماعی-بوم شناختی دهستان های دشت، لاهرود، قره سو، مشگین غربی و مشگین شرقی در هر چهار حالت (با وزن دهی یکسان، تأکید بر معیار آسیب پذیری، تأکید بر معیار تاب آوری و تأکید بر معیار ظرفیت سازگاری) نسبت به سایر دهستان ها وضعیت مطلوب تری دارند.

رودخانه ها دارای اهمیت بسیار بالا از نظر استفاده های انسانی و کارکردهای اکولوژیک هستند. در تحیق حاضر مولفه های جریان محیط زیستی رودخانه خیاوچای در دوره های متوالی 5 ساله تعیین شده است. در این راستا تغییرات مولفه های جریان محیط زیستی رودخانه خیاوچای با استفاده از نرم افزار IHA مشخص شد. بر اساس نتایج، مقادیر جریان های کمینه در دوره اول (1367 تا 1396) بالا بوده است ولی در دوره اخیر (1391 تا 1398) کاهش پیدا کرده است. هم چنین کاهش مقادیر دبی شاخص های جریان های حداکثر و افزایش تعداد روزهای دبی صفر به تعداد 174 روز نیز ناشی از کاهش آبدهی رودخانه بوده است. مقدار مولفه های نرخ اوج گیری و نرخ فروکش در دوره های اخیر افزایش پیدا کرده است. مقادیر شاخص های تداوم جریان کمینه، و فراوانی جریان کمینه در رودخانه خیاوچای افزایش داشته است. بر اساس تغییر مقادیر شاخص پراکندگی جریان، وقوع جریان های شدید و یا بسیار کم در رودخانه به دلیل کاهش جریانهای کمینه و افزایش دبی های سیلابی تشدید شده است. بدر دوره های ابتدایی رژیم جریان رودخانه طبیعی بوده و در ایام سال با دبی بالاتر از 01/0 مترمکعب درثانیه جریان داشته است، درحالی که، در دوره 7 ساله اخیر کاهش پیدا کرده و به میزان 001/0 مترمکعب درثانیه رسیده است. براساس تغییرات تداوم جریان در دوره های اخیر تداوم رودخانه به 50 الی 60 درصد ایام سال با دبی بسیار کم تغییر پیدا نموده است. در مجموع می توان گفت که تغییر مولفه های محیط زیستی جریان در راستای کاهش دبی و افزایش روزهایی با دبی صفر بوده است که می تواند ناشی از کاهش بارندگی و وقوع خشکسالی ها باشد.

سرعت جریان تحت تأثیر مقاومت پوشش گیاهی درختچه ای، بوته ای و علفی در بستر و سواحل رودخانه ها و سیلاب دشت ها قرار دارد. با کاهش سرعت جریان، عمق جریان در مسیر افزایش می یابد که نتیجه آن، طغیان جریان در سیلاب دشت رودخانه است. در پژوهش حاضر، تأثیر پوشش گیاهی و عوامل مؤثر بر ضریب زبری مانینگ و برآورد سرعت جریان آب رودخانه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. برای انجام این پژوهش به صورت برداشت میدانی، خصوصیات پوشش گیاهی و سرعت جریان در 24 مقطع عرضی در بازه ای به طول 70/16 کیلومتر از رودخانه قره سو اردبیل (محدوده روستای انزاب تا پل سامیان)، اندازه گیری شد. سپس ضریب زبری مانینگ با روش کوان برای هر یک از مقاطع رودخانه محاسبه شد. هم چنین به منظور بررسی ارتباط بین متغیرها و تأثیر آن ها بر یکدیگر، از آزمون همبستگی پیرسون در محیط نرم افزار SPSS، استفاده شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که عمق جریان به ترتیب با سرعت جریان و عرض جریان رابطه معکوس معنی دار (889/0- r=، 934/0- r= و 01/0>p) و با ضریب زبری مانینگ رابطه مستقیم معنی دار (357/0- r= و 05/0 >p)، دارد. هم چنین، عرض جریان نیز به ترتیب با ضریب زبری مانینگ، رابطه معکوس معنی دار (387/0- r= و 05/0>p)، با سرعت جریان رابطه مستقیم معنی دار (941/0r= و 01/0 >p) دارد. ضریب زبری مانینگ به ترتیب با سرعت جریان، دبی رودخانه، شعاع هیدرولیکی و عرض جریان رابطه معکوس معنی دار (347/0- r=، 474/0- r=، 412/0- r=، 387/0- r=، و 05/0>p دارد. هم چنین نتایج پژوهش نشان داد که همبستگی مقادیر سرعت برآورد شده و اندازه گیری شده، نشان دهنده صحت قابل قبول معادله کوان در برآورد ضریب زبری و سرعت جریان در بازه های رودخانه موردمطالعه است.

پژوهش حاضر با هدف تجزیه و تحلیل و شناسایی نقاط داغ وقوع زمین لغزش با استفاده از آمار مکانی و الگوریتم Getis-Ord در حوزه آبریز قرناوه استان گلستان برنامه ریزی شده است. در این راستا، فراوانی وقوع زمین لغزش براساس طبقات شیب، جهت جغرافیایی، کاربری اراضی، نوع خاک و انواع ویژگی های پهنه های لغزشی مورد تحلیل قرار گرفته است. در تعیین نقاط داغ و مناطق بحرانی، معیارهای مساحت، طول، عرض، عمق و ارتفاع پرتگاه مبنای تحلیل های مکانی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که نقاط داغ وقوع زمین لغزش در محدوده شرقی منطقه مطالعاتی قرار گرفته اند که در طبقات ارتفاعی بالا، کاربری اراضی مرتعی و شیب بالا واقع شده است. براساس یافته های پژوهش، اراضی مرتعی و جنگلی، خاک های بادی-یخچالی لسی و طبقه شیب 50 تا 75 درصد و جهت جغرافیایی شمالی بیش ترین تعداد وقوع زمین لغزش را به خود اختصاص داده اند. هم چنین، نقاط وقوع زمین لغزش غیرمعنی دار از نظر آماری با استفاده از روش Getis-Ord و براساس معیار مساحت زمین لغزش در مناطق میانی و پایین دست حوزه آبریز مورد مطالعه قرار دارد. تعیین نقاط بحرانی وقوع زمین لغزش و نیز تعیین عوامل مؤثر بر آن از طریق تحلیل نقشه های مکانی در بستر GIS امکان تعیین آستانه های موثر بر وقوع زمین لغزش را فراهم می نماید. تجزیه و تحلیل نقاط بحرانی وقوع زمین لغزش می تواند به عنوان مبنای برنامه ریزی مکانی، شناسایی مناطق بحرانی و کاهش خطر مدنظر قرار گیرد. رویکرد مورد استفاده در ارزیابی خودهمبستگی مکانی مخاطرات طبیعی کاربرد دارد و در تلفیق با پهنه های مستعد خطرات چندگانه محیطی می تواند مبنای پیش بینی شدت خطر و خسارت در آینده قرار گیرد.

هدف از این مطالعه تعیین تغییرات در شاخص های هیدرولوژیک جریان در رودخانه خیاوچای است که در این راستا، از آمار بلندمدت دبی جریان و رویکرد محدوده تغییرپذیری (RVA) استفاده شده است. تغییرات در آمار دبی سالانه در دوره از 1348 تا 1398 ارزیابی شد و سپس بر اساس نرم افزار CPA، دوره های مورد مطالعه مشخص شدند. مقادیر شاخص های تغییر هیدرولوژیک با استفاده از نرم افزار IHA محاسبه و در دوره های مختلف مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سری زمانی رواناب سالانه در دو سال دچار تغییر شده است. مقادیر تغییرات مقادیر دبی میانه در ماه های مختلف در هر دو دوره مورد مطالعه سال کاهشی بوده است و میزان شاخص تغییر هیدرولوژیکی در مقایسه با دوره های قبلی منفی بوده است. نتایج نشان داد که مقادیر دبی های کمینه 1، 3، 7، 30 و 90 روزه کاهش پیدا کرده و این کاهش در دوره سوم نسبت به دوره دوم، از مقدار 01/0 به مقدار صفر کاهش رسیده است. تعییرات میانه شاخص جریان پایه نیز حاکی از کاهش از 02/0 به مقدار صفر بوده است. روند افزایشی نرخ ضربان های کم جریان و فروکش جریان نیز به سمت کاهش دبی است. در مجموع، الگوی تغییرات شاخص های جریان رودخانه ای بر اساس رویکرد دامنه تغییرپذیری در هر دو دوره مطالعاتی دارای روند مشابهی بوده است که نشان از تداوم عوامل موثر بر تغییر رژیم جریان رودخانه بوده است و این تغییرات در اثر برداشت و انحراف آب اتفاق افتاده است.

شاخص های بوم شناختی به ابزارهای مهمی برای ارزیابی و پایش منابع طبیعی تبدیل شده اند که درک رابطه بین فعالیت های زیست شناسی و واکنش بوم شناختی برای ساختار آن ها ضروری است. از طرفی، فعالیت های انسانی از طریق تغییرات در تولید رسوب، انتقال و ذخیره سازی تأثیرات قابل توجهی بر تکامل چشم انداز دارند. لذا این امر در مدیریت جامع نگر حوضه ها و اکوسیستم های مختلف بایستی مورد توجه قرار گیرد. بر همین اساس، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی ناهمگونی فضایی شاخص آشفتگی هیدرورسوب شناسی (HSDI) در زیرحوضه های سامیان واقع در بخش مرکزی استان اردبیل انجام شد. بدین منظور، ابتدا عوامل انتقال رسوب (ST)، تنش هیدرولوژیکی (HS)، تغذیه آب زیرزمینی (Rec) و پتانسیل فرسایش خاک (SEP) برای 27 زیرحوضه مختلف مورد مطالعه محاسبه شد. در ادامه، وزن دهی این عوامل با استفاده از روش آنتروپی شانون صورت گرفت. سپس با استفاده از میانگین وزنی شاخص آشفتگی هیدرورسوب شناسی (HSDI) محاسبه و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد که مقادیر متوسط، حداکثر و حداقل مقدار شاخص HSDI در حوضه سامیان به ترتیب برابر 17/10، 67/45 و 20/0 بوده است. هم چنین، طبق نتایج به ترتیب 67/87، 33/5، 32/5 و 68/1 درصد از مساحت حوضه در طبقات خیلی کم، کم، متوسط و زیاد از سطح آشفتگی دسته بندی شد. زیرحوضه 19 واقع در بخش شمالی، و زیرحوضه های 20 و 21 واقع در بخش مرکزی حوضه سامیان دارای بیش ترین آشفتگی هستند، لذا برای انجام اقدامات مدیریتی در اولویت قرار می گیرند. چارچوب پژوهش حاضر به عنوان ابزاری بالقوه برای حمایت از تصمیماتی که باید بر بهبود مدیریت منابع طبیعی متمرکز باشد، قابلیت کاربرد دارند.

در حین وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی، ضمن عدم نیاز آبی بهره برداران، جریان رودخانه کاهش یافته و کیفیت اکوسیستم رودخانه تخریب خواهد شد. تعیین تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی هیدرولوژیک، امکان برنامه ریزی به منظور استفاده بهینه از آب رودخانه ها فراهم می کند. در این پژوهش، تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی جریان رودخانه ای (SDI) در 28 ایستگاه هیدرومتری استان اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر SDI با نرم افزار DrinC محاسبه و ویژگی های خشکسالی هیدرولوژیک تحلیل و تغییرات مکانی SDI در مقیاس های زمانی 1 ماهه، 3 ماهه، 6 ماهه و سالانه در نرم افزار GIS تعیین شد. مقادیر SDI یک ماهه (خشکسالی های کوتاه مدت) نشان داد که خشکسالی در رودخانه های کم آب بیش تر اتفاق افتاده است. این در حالی است که اکثر ایستگاه های پر آب و کم آب، دوره های ترسالی شدید داشته اند. مقادیر SDI سالانه (بلند مدت) در اکثر ایستگاه های در بین بازه 1-≥SDI≥5/1، قرار داشته که نشان از وقوع خشکسالی ملایم هستند. تغییرات مکانی مقادیر SDI نشان داد که تغییرات مکانی در مقیاس یک ماهه کاملاً متفاوت از مقیاس سالانه است. کم ترین وقوع SDI در ایستگاه های بالادست و رودخانه های جاری در دامنه های سبلان بود. خشکسالی های شدید و خیلی شدید در رودخانه هایی اتفاق می افتد که آبدهی آن کم است. هر اندازه آب دهی رودخانه بیش تر باشد وقوع خشکسالی های شدید کاهش می یابد و ثبات جریان آن از رودخانه هایی با آب دهی کم بیش تر است.

فرسایش خاک یکی از مشکلات محیطی است که تهدیدی برای منابع طبیعی، کشاورزی و محیط زیست به شمار می رود. در این راستا، اطلاعات زمانی و مکانی فرسایش خاک در اقدامات مدیریتی، کنترل فرسایش و مدیریت حوزه های آبخیز نقش مؤثری دارد. امروزه عدم استفاده صحیح از اراضی و تغییرات کاربری اراضی مانند تبدیل جنگل ها و مراتع به اراضی کشاورزی، چرای مفرط، شخم روی شیب های تند، باعث افزایش میزان فرسایش خاک و رسوب شده است. کاربری های مختلف اراضی مقادیر مختلف فرسایش را ایجاد می کنند و مدیریت اراضی نقش به سزایی در جلوگیری از فرسایش دارد. در مطالعه حاضر، هدف تلفیق شاخص های زمینی و پوشش گیاهی برای برآورد و شناسایی خطر فرسایش خاک در حوضه آبخیز عموقین با استفاده از مدل RUSLE است. لایه پارامترهای مدل RUSLE شامل لایه فرسایندگی باران، لایه خاک، لایه توپوگرافی، لایه پوشش گیاهی و عامل حفاظتی خاک هم چنین آمارهای مختلف مربوط به ایستگاه های باران سنجی، هیدرومتری، نقشه های توپوگرافی، و زمین شناسی و نیز بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و سنجش از دور استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که مقدار متوسط فرسایش سالانه خاک برای کل حوضه در دامنه بین 21/1 تا 53/5 تن در هکتار در سال متغیر است. هم چنین بررسی روابط رگرسیونی بین فاکتورهای مدل RUSLE و مقدار فرسایش سالانه خاک نشان داد که فاکتور توپوگرافی (LS) دارای ارتباط کمی با میزان فرسایش سالانه خاک به وسیله مدل RUSLE دارد. هم چنین در بررسی دیگر بین شاخص های زمینی با مدل RUSLE نتایج نشان داد که عامل پوشش گیاهی با ضریب تعیین 47/0 درصد نسبت به سایر شاخص های مورد مطالعه دارای هم بستگی بیش تری است، شاخص قدرت جریان نیز با ضریب تعیین 07/0 درصد دارای کم ترین هم بستگی بین شاخص های مورد مطالعه است. این تحقیق امکان تلفیق شاخص های موثر توپوگرافی و پوشش گیاهی بر فرسایش و نیز امکان استفاده از سایر شاخص های موثر را تائید می نماید.

در این تحقیق هیدروگراف رواناب مستقیم آبخیز تمر در شرق استان گلستان با مساحتی در حدود 1515 کیومترمربع به کمک خصوصیات فیزیوگرافی و تابع توزیع گاما مدل سازی شده است. پس از تقسیم منطقه مورد مطالعه به واحدهای هیدرولوژیک و محاسبه پارامترهای مورد نیاز در شبیه سازی جریان، فرایند بارش-رواناب در هر واحد هیدرولوژیک مدل سازی شده و جریان حاصل با استفاده از روش هیدرولوژیک ماسکینگام در بازه های عبوری از زیرحوزه ها روندیابی شد. سپس با در نظر گرفتن موقعیت زیرحوزه ها و تاخیر جریان، هیدروگراف سیلاب در تعداد هشت رگبار مدل سازی شد. نتایج مقایسه هیدروگراف های برآوردی و مشاهداتی با مقادیر میانگین معیارهای ضریب تبیین (60%)، و شاخص توافق (74%) نشان داد که روش مورد استفاده در مدل سازی هیدروگراف های سیلاب، دارای دقت قابل قبولی است. بر اساس نتایج تحقیق، با توجه به امکان استفاده از پارامترهای سهل الوصول و خصوصیات فیزیوگرافی آبخیز به عنوان رویکرد مناسبی در مدل سازی سیلاب، بررسی بیش تر ارتباط میان خصوصیات آبخیز و هیدروگراف سیلاب در مطالعات آتی پیشنهاد می شود. روش تجزیه و تحلیل و مدل سازی سیلاب با استفاده از توزیع گاما در این تحقیق می تواند ابزار موثری در برنامه های مدیریت سیل، خصوصاً در آبخیزهایی با محدودیت داده های مشاهداتی باشد. هم چنین مشخص شد که نتایج مدل در برآورد هیدروگراف های رواناب مستقیم به تغییرات مقادیر پارامترهایی که در تخمین آن ها عدم قطعیت وجود دارد، بستگی دارد. بنابراین مطالعات بیش تری در خصوص روش های محاسبه پارامترهای ورودی مورد نیاز مدل سازی هیدرولوژیک ضروری است.