صوفی چای

این مطالعه با هدف بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر وقوع و افزایش سیل در حوضة صوفی­چای مراغه صورت گرفته است. منطقة مورد مطالعه با مساحت 250 کیلومترمربع مناطق بالادست حوضة سد علویان را تشکیل می­دهد. سیلاب­های منطقه براساس مقایسه آمار دبی روزانه ایستگاه دبی­سنجی تازه­کند با سیل مبنا محاسبه شده است. در این تحقیق سیل مبنا براساس برازش مدل­های مختلف توزیع احتمالی بر داده­های حداکثر سالانه و محاسبه سیل با دورة بازگشت دو ساله بعد از انتخاب مناسب­ترین مدل توزیع احتمالی بر مبنای میزان RSS محاسبه شده است. یافته­های این تحقیق نشان می­دهدکه تعداد وقوع و تداوم سیلاب­های منطقه در دهة اخیر کاهش یافته ­است. تغییرات پوشش گیاهی به صورت آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی براساس تفسیر رقومی تصاویر ماهواره­ای چندزمانه با استفاده از روش شیء­گرا بوده­ است. نتایج این بررسی نشان داد که تغییرات کاربری منطقه به صورت تغییر در الگوی کشت و تبدیل کاربری اراضی در جهت مثبت آن بوده است. مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای شبیه­سازی بارش-رواناب و نشان دادن تأثیر تغییرات پوشش گیاهی حوضه بر افزایش و یا کاهش سیلاب­ها درحوضه بکار گرفته شده است. شبیه­سازی مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای مقادیر CN سال­های 2005 و 2000 کاهش 36 درصدی دبی سیلابی در دهة اخیر را نشان می­دهد. ناگفته نماند احداث حجم قابل توجهی از عملیات سازه­ای در قسمت­هایی از حوضه در کاهش رواناب­های سطحی و ذخیرة آنها نقش عمده­ای داشته­است.

به سبب اهمیت فراوان انتقال رسوب در استفادة بهینه از منابع آبی و طراحی سدها، دست یابی به روشی با دقت مناسب برای تخمین میزان بار رسوبی معلق رودخانه ها بسیار ضروری است. در این پژوهش میزان بار رسوبی معلق رودخانة صوفی چای به وسیلة روش های نوین داده کاوی شامل رگرسیون فرایند گاوسی و رگرسیون بردار پشتیبان که با بهره گیری از توابع کرنل توانایی بسیاری در حل مسائل غیرخطی دارند، تخمین زده شد، سپس، با مقادیر به دست آمده از روش های تجربی منحنی سنجة رسوب و روش فصلی مقایسه شد. روش رگرسیون فرایند گاوسی با ارائة شاخص های آماری ضریب همبستگی (R) برابر 977/0، ضریب همبستگی نش- ساتکلیف (N-S) برابر 794/0، میانگین خطای مطلق (MAE) برابر 4278/77 تن در روز، و ریشة میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر 7455/698 تن در روز دارای بیشترین دقت و کمترین خطا از میان روش های بررسی شده در این مطالعه است. نتایج به دست آمده نشان داد هر دو روش داده کاوی بررسی شدة رگرسیون فرایند گاوسی و رگرسیون بردار پشتیبان به مراتب نتایج بهتری نسبت به منحنی سنجة رسوب و روش فصلی ارائه می کنند.

تغییرات کاربری/پوشش اراضی، توسعه مناطق شهری و کشاورزی و جنگل زدایی باعث تغییر رژیم دمای منطقه ای و محلی می شود. آگاهی از میزان دمای سطح زمین کمک قابل توجهی به طیف وسیعی از مسائل مرتبط با علوم زمین مانند اقلیم شهری، تغییرات جهانی محیطی و بررسی تعاملات انسان و محیط می نماید. هدف از این پژوهش پایش دمای سطح زمین در رابطه با تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویرOLI و TM در حوضه صوفی چای مراغه می باشد. برای طبقه بندی کاربری اراضی برای سال های 1992 و 2020 و تغییرات کاربری اراضی از روش نظارت شده و با استفاده از روش حداکثر شباهت استفاده شد. نتایج حاصله بیانگر صحت طبقه بندی به روش پیکسل پایه می باشد. با توجه به یافته های تحقیق، دقت کل در نقشه های طبقه بندی با استفاده از روش حداکثر شباهت برای سال 1992 برابر با 99.84 و برای سال 2020، 99.78 به دست آمد. بر اساس نقشه کاربری اراضی حوضه آبخیز صوفی چای مربوط به سال 1992 که با روش حداکثر شباهت استخراج شده است، بیشترین کاربری ها در درجه نخست مربوط به بخش کوهستانی نوع 1 می باشد که مساحتی به تقریب 320.42 کیلومترمربع را دارا می باشد. سپس کاربری دیم با مساحتی بالغ بر 191.09 کیلومتر مربع و کاربری کشاورزی پرتراکم با مساحت 74.29 کیلومتر مربع بیش ترین مساحت ها را دارا می باشند. مساحت کاربری ها در سال 2020 نیز نشان می دهد که بیش ترین کاربری ها مربوط به کوهستانی نوع1، دیم و مسکونی می باشد.

لازمه مدیریت بهینه منابع آبی اطلاع از میزان جریان در رودخانه و پیش بینی آن می باشد. افزایش دقت نتایج پیش بینی، هدف بسیاری از محققان است. وجود نویز در داده های هیدرولوژیکی می تواند منجر به کاهش دقت پیش بینی گردد بنابراین در تحقیقات اخیر در کنار توجه به توسعه و ارائه مدل با قابلیت های محاسباتی بالاتر، به بررسی داده های مورد استفاده نیز اهمیت داده می شود. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر کاهش نویز (NR) داده های ورودی بر میزان دقت مدل ها می باشد. جهت مطالعه دو رودخانه ی آجی چای و صوفی چای انتخاب و نویز جریان رودخانه با دو روش نظریه آشوب و موجک کاهش گردید. سپس پیش بینی جریان ماهانه ی آنها با مدل ANN در سه حالت استفاده از داده های خام، NRیافته با آشوب و موجک انجام شده است. برای بررسی نتایج، RMSE، ضریب همبستگی و نش-ساتکلیف در این سه حالتِ مدلسازی محاسبه و به ترتیب ذکر می گردد. در رودخانه صوفی چای RMSE با داده های خام و NRیافته با آشوب و موجک 078/0، 045/0 و 034/0، مقدار R2، 846/0، 974/0 و 979/0 و همچنین نش-ساتکلیف 715/0، 948/0 و 958/0 می باشد. در رودخانه آجی چای RMSE در این سه حالت به ترتیب 126/0، 06/0 و 078/0، مقادیر R^2 74/0، 94/0 و 91/0 و نش-ساتکلیف 545/0، 882/0 و 815/0 بدست آمد. می توان گفت به کارگیری داده های NR یافته در مدلسازی جریان رودخانه موجب افزایش دقت پیش بینی می شود. همچنین مقایسه نتایج بین دو روش NR نشان می دهد که در رودخانه آجی چای روش آشوب و در صوفی چای موجک عملکرد بهتری دارد و نمی توان به صورت قطعی یکی از این روش ها را به عنوان روش بهتر جهت NR معرفی نمود.