در این تحقیق با استفاده از شاخص جدید rdi (شاخص شناخت خشکسالی) وقوع خشکسالی در کشور ایران از سال آبی 1974-1973 تا 2003-2002 مورد بررسی قرار گرفت. شاخص rdi از دو پارامتر بارندگی و تبخیر و تعرق پتانسیل برای برآورد خشکسالی استفاده می کند و در سه مرحله محاسبه می شود که شامل مقدار ابتدایی، rdi نرمالیزه شده و rdi استاندارد شده می باشد. شاخص rdi، بارندگی را به عنوان ورودی و تبخیر و تعرق پتانسیل را به عنوان خروجی در نظر می گیرد. برای مطالعه و پایش پدیده خشکسالی در ایران، 38 ایستگاه سینوپتیک با طول دوره آماری مشترک 30 ساله (1974-1973 تا 2003-2002) و بر اساس سال آبی (اکتبر-سپتامبر) انتخاب شد. پس از محاسبه شاخصrdi برای ایستگاه های در نظر گرفته شده، نقشه های گستره خشکسالی به صورت سالانه تهیه شد. سپس بر اساس نقشه های مذکور، منحنی های شدت-وسعت خشکسالی تهیه شد. بررسی نقشه ها و نمودارهای شدت-وسعت نشان می دهد که اگر چه در اکثر سال ها بخش هایی از کشور با خشکسالی مواجه بوده است، اما خشکسالی سال 2000-1999 دارای بیشترین وسعت در محدوده کشور بوده است. در این سال خشکسالی تمام مناطق کشور را احاطه کرده است. در مجموع بررسی نقشه های گستره خشکسالی نشان می دهد که کلیه مناطق کشور در این دوره سی ساله خشکسالی را تجربه کرده است، اما بخش هایی از کشور مانند مناطق مرکزی و شرقی، بیشتر در معرض خطر خشکسالی قرار داشته-اند.

در مناطق بیابانی هر گونه تغییر و تحول که توسط بشر در خاک ایجاد می شود، می تواند در شدت بیابان زایی آن منطقه موثر باشد، یکی از این عوامل کشاورزی و عملیات شخم (خاک ورزی) است. در این مطالعه تأثیر عملیات خاک ورزی در منطقه صدوق بر شاخص های پایداری خاکدانه ها شامل میانگین وزنی قطر (mwd) ، میانگین هندسی قطر (gmd) و پایداری خاکدانه ها (as) در دو حالت اراضی زراعی و بایر مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در اراضی زراعی شاخص های mwd و gmd بطور معنی داری (01/0? p ) نسبت به اراضی بایر بالاتر است. میانگین mwd نمونه های منطقه زراعی mm 86/1 و منطقه بایر mm 67/0 و متوسط مواد آلی در منطقه زراعی 52/0% و در منطقه بایر 43/0% می باشد همچنین همبستگی مثبت و معنی داری در سطح 99 درصد بین mwd با خاکدانه های 4 و 125/0 میلی متر و در سطح 95 درصد با خاکدانه های 5/0 میلی متر در مناطق زراعی بدست آمد. ضریب همبستگی شاخص پایداری خاکدانه ها (as) نیز در اراضی زراعی با خاکدانه های 125/0 میلی متر مثبت و معنی دار بود ) 05/0? p ( ولی در اراضی بایر منفی بدست آمد. در کل وضعیت پایداری خاکدانه ها از لحاظ کلیه شاخص ها در اراضی زراعی بالاتر از اراضی بایر بوده است. از آنجاییکه مقدار مواد آلی خاک در اراضی زراعی بیشتر بوده و عملیات کشت و کار باعث شده است تا حدی مقدار ماده آلی خاک نسبت به اراضی بایر افزایش یابد، به افزایش پایداری خاکدانه ها کمک کرده است. و نیز با توجه به اینکه در شرایط بیابانی حاکم بر منطقه، پوشش گیاهی وجود ندارد که بتواند مواد آلی خاک را تأمین کند، دادن کودهای حیوانی حین کشت و کار و افزایش مواد آلی خاک به پایداری خاکدانه ها کمک کرده ضمن آنکه استفاده از ماشین آلات نیز در این مناطق توسط کشاورزان کلا کم بوده و فقط در ابتدای کشت و کار از آن استفاده می شود. لذا خاک ورزی و استفاده از ماشین آلات در حداقل خود صورت گرفته است و خود این عامل نیز پایداری بیشتر خاکدانه ها را به دنبال دارد. بطور کلی هر گونه عملیات خاک ورزی در شرایط بیابانی بایستی با در نظر گرفتن احتیاط های لازم و در حداقل خود صورت گیرد تا به تخریب بیشتر خاک منجر نشود. در منطقه کشاورزی مورد مطالعه سیستم خاک ورزی مورد استفاده، سیستم کم خاک ورزی بوده است که کشاورزان با استفاده از وسایل ابتدایی کشاورزی تنها اقدام به زیرو رو کردن خاک نموده اند. با توجه به اینکه شاخص های پایداری خاکدانه ها اعم از mwd ، gmd و as و نیز درصد خاکدانه های درشت در منطقه زراعی (72%) بالاتر بوده است به این نتیجه رسیدیم که سیستم کم خاک ورزی به پایداری خاکدانه ها در منطقه زراعی کمک کرده است.

در این تحقیق جهت ارزیابی روند خشکسالی اقلیمی تعداد 50 ایستگاه سینوپتیک کشور طی دوره زمانی 05/2004-76/1975، از نمایه جدید شناسایی خشکسالی rdi و آزمون ناپارامتری من-کندال استفاده شد. در بخش اول این پژوهش مقادیر شدت خشکسالی در پایه های زمانی مختلف (ماه، فصل، 6 ماهه، 9 ماهه و سالانه) محاسبه و نمودار شدت های خشکسالی و درصد فراوانی کلاس های مختلف آن برای هر ایستگاه و تمامی مقیاس های زمانی رسم و خشکترین و مرطوبترین پایه های زمانی طی دوره مورد بررسی مشخص گردید. در مرحله بعد بررسی روند سری های مختلف مقادیر شدت خشکسالی نمایه rdi با استفاده از آزمون من-کندال در سطوح اطمینان 90 و 95% صورت پذیرفت. در نهایت بر اساس مقادیر حاصل از نمایه rdi و کلاس های مختلف شدت خشکسالی با استفاده از روش آنالیز خوشه ای گروه بندی ایستگاه های مورد نظر انجام گرفت. نتایج بررسی روند مقادیر نمایه rdi نشان می دهد که از مجموع 110 ماهی که مقادیر نمایه rdi در آنها در سطح اطمینان 95% روند داشته است، در 84% از موارد این روند منفی ارزیابی شده است که این امر نشان دهنده خشکتر شدن این ماه ها طی دوره زمانی مورد مطالعه بوده است. همچنین در سطح اطمینان 90% از مجموع 149 ایستگاه دارای روند سهم ایستگاه های دارای روند منفی بیش از 82% بوده است. از مجموع 62 فصل که نمایه rdi در آنها روند داشته است نیز در 89% و در پایه های زمانی 6، 9 و 12 ماهه در 77% از مجموع 82 موردی که نمایه rdi دارای روند بوده، روند خشکی افزایشی بوده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در تمامی مقیاس های یاد شده روند خشکسالی در کشور رو به افزایش بوده است. بر اساس گروه بندی مقادیر حاصل از نمایه rdi، ایستگاه های مورد مطالعه در 9 گروه و بر اساس کلاس های مختلف شدت خشکسالی به 7 گروه تقسیم بندی می شوند.

مدیریت منابع آب راهکاری مطلوب جهت استفاده بهینه از منابع آب زیرزمینی است اما مدیریت منابع آب زیرزمینی در گرو شناخت عملکرد آبخوان در شرایط طبیعی و سپس پیش بینی اثرات برداشت و یا تغذیه می باشد. می توان یکی از روش های موثر در شناخت و توسعه مناسب روش های بهره برداری از آبخوان را استفاده از مدل سازی عددی از نوع شبیه سازی نام برد. این مدل ها معادلات دیفرانسیل حاکم بر جریان آب زیرزمینی و انتقال محلول را حل کرده و امروزه به شکل گسترده توسط محققان زیادی جهت حل مشکلات مربوط به منابع آب زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند. دشت مروست در جنوب استان یزد و با وسعتی حدود 500 کیلومترمربع واقع شده است. در این دشت به دلیل شرایطی از قبیل کمبود بارندگی، تغذیه ناچیز آب های زیرزمینی و تعداد انبوه چاه های کشاورزی، میزان افت سطح آب به طور متوسط معادل 45/0 متر در سال تخمین زده شده است. در این راستا جهت شناخت بهتر خصوصیات آبخوان و عوامل بیلان، با استفاده از مدل تفاضل محدود modflow و نیز با کمک نرم افزار pmwin5.1، مراحل مدل سازی آغاز و جریان آب زیرزمینی شبیه سازی شد. برای مدل سازی آبخوان، پس از شبکه بندی منطقه و وارد کردن اطلاعات لازم، با توجه به تغییرات ناچیز سطح آب در مهرماه 1381، از آمار سطح ایستابی این ماه به عنوان شرایط اولیه برای واسنجی مدل در حالت ماندگار استفاده شد و واسنجی برای حالت ناپایدار نیز در سال آبی 82- 81، با 4 استرس پریود و 12 گام زمانی اجرا شد. در این پژوهش مراحل واسنجی مدل به روش خودکار و با استفاده از کدpest صورت گرفت. با توجه به نتایج حاصل از واسنجی مدل، داده های سطح آب بدست آمده از مدل رفتار پیزومترها را به خوبی شبیه سازی می کند. بنابراین مدل تهیه شده قادر به ارائه بیلان آبی منطقه بوده و می توان از آن برای ساخت مدل منابع آب زیرزمینی دشت مروست در دوره های طولانی مدت استفاده کرد.

محدودیت منابع آب، ضرورت استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی را نشان می دهد. یکی از روش های استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی، بکارگیری روش های نوین آبیاری ازجمله سیستم های آبیاری تحت فشار می باشد. این تحقیق جهت ارزیابی اقتصادی و اجتماعی آبیاری تحت فشار در استان یزد می باشد. به این منظور تعداد 22 نمونه از کل طرح های استان یزد (به تفکیک هر شهرستان) انتخاب شدند و پرسشنامه هایی جهت به دست آوردن اطلاعات اقتصادی و اجتماعی طرح ها توسط مالکان مزارع پر شد. با استفاده از این اطلاعات ابتدا ارزیابی اجتماعی طرح ها انجام شد که با توجه به آن، موارد موثر بر پذیرش و عدم پذیرشسیستم های آبیاری تحت فشار مشخص گردیدند. در این میان مهمترین عوامل موثر بر پذیرش سیستم های آبیاری تحت فشار عبارت از: افزایش بازدهی محصولات پس از استفاده از سیستم، افزایش عملکرد در میزان محصولات، افزایش کیفیت محصول، افزایش مساحت مزرعه، کاهش نیروی کار، دانستن مزایای سیستم، تجربه خشکسالی در منطقه و کمبود روزافزون آب می باشد. مهمترین عوامل موثر بر عدم پذیرش عبارت است از مشکلاتی که در راه دریافت وام وجود دارد، کوتاه بودن زمان باز پرداخت وام، عدم ارائه آموزش به بهره برداران سیستم، کوچک بودن و پراکندگی اراضی. در مورد ارزیابی اقتصادی از سه شاخص نرخ بازده داخلی، ارزش حال خالص و نسبت منفعت به هزینه استفاده شده است. با توجه به نتایج به دست آمده ارزش حال خالص برای تمام طرح ها مثبت بود و نسبت منفعت به هزینه برای تمام طرح ها بیشتر از یک بود که این دو عامل بیانگر اقتصادی بودن اجرای سیستم های آبیاری تحت فشار در استان یزد می باشد و نرخ بازده داخلی برابر 8/43% برآورد شد که نسبتا خوب می باشد.

یکی از مشکلات جدی در زمینه کشاورزی و منابع طبیعی، عدم وجود داده های مکانی و زمانی در پروفیل خاک است. دمای خاک یکی از اجزای لازم برای مطالعه بر روی پوشش گیاهی و رشد در آب و هوای مختلف است. هدف از انجام پژوهش حاضر، مطالعه بر روی تغییرات دما در عمق های مختلف خاک، محاسبه رابطه بین هوا و دمای خاک در اعماق مختلف خاک، تعیین الگوی تغییرات دمای خاک در آب و هوای مختلف و در پایان ، شبیه سازی تغییرات دما با معادلات خطی، غیر خطی (توانی، درجه دوم)، و مدل های سینوسی است. شبیه سازی دمای خاک ، یک راه برای رفع نقص درجه حرارت خاک در لایه های مختلف خاک و زمان است. در این پژوهش دمای روزانه خاک در اعماق 5 ، 10 ، 20 ، 30 ، 50 و 100 سانتی متر به همراه دمای هوا به مدت یک دهه برای ایستگاه سینوپتیک بندرعباس، رشت، شهرکرد و یزد به عنوان نماینده از آب و هوای عمده در سراسر ایران جمع آوری شد. نتایج بیشترین تغییرات دمای روزانه سطح خاک را در چهار ایستگاه مورد مطالعه، عمق 5 سانتی متر نشان داد. سردترین دمای روزانه در 03:00 ثبت شده، اما گرمترین دمای خاک در روز، ساعت 09:00 یا 15:00 در ایستگاه های رخ داده است. در مقایسه بین ایستگاه ها پروفیل های درجه حرارت خاک بالاترین و پایین ترین دمای متوسط به ترتیب در بندر عباس و شهرکرد در اکثر ماه ها، مشاهده شد. اگرچه در برخی از ماه ها رفتار دمای خاک دارای الگوی مشابهی برای چهار ایستگاه است. نتایج نشان داد، تغییرات دمای فصلی خاک در چهار ایستگاه در زمستان و در فصل پاییز دارای عمق همدما نبوده، اما در تابستان الگوی تغییرات دارای روندی مشابه است. گرمترین متوسط دمای سالانه با کمترین دامنه تغییر دما در لایه های خاک در بندرعباس رخ داده است. بر پروفیل های دمای خاک معادلات خطی، غیرخطی (درجه دوم، توانی) و سینوسی برازش شد. بهترین برازش ها، درجه دوم، توانی و خطی مشاهده شد. نتیجه نشان داد، دمای هوا ارتباط خوبی با دمای خاک به صورت خطی و درجه دوم در اعماق سطحی دارد، اگرچه این ارتباط در ماه های مختلف یکسان نیست. در برخی موارد، شبیه سازی توسط تابع درجه دوم قوی تر از خطی است.دقت و صحت مدل سینوسی در برآورد دمای خاک بهتر از مدل های خطی و درجه دوم به ویژه در اعماق، معمولاً 50 و 100 سانتی متر است. مدل سینوسی در شرایط تغییرات ناگهانی دارای دقت و صحت کمتری است که در این وضعیت مدل های خطی و درجه دوم توصیه می شود. لازم به ذکر است که نتایج به دست آمده برای اولین بار در ایران ارائه شده است.

آب در مناطق خشک و نیمه خشک از اساسی ترین عوامل اکولوژیکی است که توسعه و میزان رشد گیاهان را تعیین می کند. از این رو استفاده موثر از منابع آب در جهت رشد مطلوب گیاهان باید همواره مورد توجه قرارگیرد. به منظور تعیین نیاز آبی و ضریب گیاهی گیاه قلم (bungei boiss. fortuynia)، بررسی اثر سطوح مختلف تنش خشکی بر برخی از صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک این گیاه و ارزیابی توان ترسیب کربن آن، آزمایشی در قالب طرح پای? کاملاً تصادفی و با سه تکرار در ایستگاه مرکز تحقیقات منابع طبیعی و کشاورزی استان یزد اجرا شد. در این آزمایش تیمارهای خشکی شامل تیمار 100 درصد ظرفیت زراعی، 50 درصد ظرفیت زراعی و 25 درصد ظرفیت زراعی در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که افزایش تنش رطوبتی بر میزان تبخیر و تعرق گیاه و کارایی مصرف آب اثر معنی داری (01/0p<) داشت. به طوری که بیشترین میزان تبخیر مربوط به تیمار 100 درصد ظرفیت زراعی با 8/4 میلی متر در روز و کمترین میزان آن مربوط به تیمار 25 درصد ظرفیت زراعی با 3/2 میلی متر در روز بود. این تیمار کمترین کارایی مصرف آب را نیز (3/0گرم بر لیتر) به خود اختصاص داد. همچنین نتایج حاصل نشان داد که میزان رطوبت خاک بر صفات مورفولوژیکی چون نسبت ریشه به شاخه و ضخامت برگ تأثیرمعنی داری نداشت. در حالی که بر سایر صفات چون ارتفاع گیاه، قطر، حجم تاج پوشش، طول برگ، سطح کل برگ، تعداد و طول انشعابات اصلی و فرعی، نسبت شاخه به برگ، شاخص سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، طول و ضخامت ریشه تأثیر معنی دار(p<0/1)بود. تأثیر میزان رطوبت خاک بر صفات فیزیولوژیکی چون مقدارنسبی آب، محتوی کلروفیل و قند محلول معنی دار نبود اما افزایش تنش خشکی موجب کاهش معنی دار پتانسیل آب، کاهش سطح برگ ویژه و افزایش محتوی پرولین (p<0/1) شد. همچنین افزایش تنش، تأثیرمعنی داری بر میزان ترسیب کربن (p<0/1) داشت.

پیش ینی نوسانات سطح آب زیرزمینی، برای برنامه ریزی مناسب تر بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک امری ضروری است. روند کلی هیدروگراف معرف آب زیرزمینی دشت مروست، براساس اطلاعات سطح آب زیرزمینی در طی سال های گذشته نزولی و نشانگر وقوع افت مداوم و کاهش ذخایر آب زیرزمینی می باشد. در این تحقیق برای پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در دشت مروست از مدل های سری زمانی برای پیش بینی وضعیت سطح آب زیرزمینی استفاده شد. برای مدل سازی اطلاعات سطح آب زیرزمینی در طی سال های 88-1366 استفاده و مدل های مختلف سری زمانی تلفیقی و شبکه عصبی مصنوعی بر داده ها برازش داده شد. کارآیی و دقت مدل های آریما در پیش بینی مقادیر آتی توسط معیار اطلاعاتی آکائیک و جذر مربع میانگین خطاها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی حالت های مختلف مدل آریما نشان داد که مدل arima(1,1,0) بهترین برازش را با داده ها دارد. در مدل شبکه عصبی مصنوعی پیش خور پس انتشار خطا از سه تابع آموزشی لونبرگ مارکوآرت، پس انتشار ارتجاعی و شیب توأم مقیاس شده استفاده شد. با توجه به نتایج به دست آمده از بین سه تابع آموزشی، تابع لونبرگ مارکوآرت به عنوان بهترین تابع آموزشی برای پیش بینی سطح آب زیرزمینی انتخاب گردید. برای ارزیابی و انتخاب روش بهتر، بین مدل سری زمانی تلفیقی arima (1,1,0) و مدل شبکه عصبی پیش خور پس انتشار خطا، از آماره های میانگین مربع خطاها، میانگین قدر مطلق خطاها و ضریب بازدهی استفاده شد که مدل شبکه عصبی نسبت به سری زمانی تلفیقی برتری جزئی نشان داد. جلوگیری از مصرف بی رویه آب بخصوص در بخش کشاورزی، مهمترین اقدامی است که باید در شیوه مدیریت بهینه مصرف آب صورت گیرد.

وجود خشکسالی های متوالی و افزایش برداشت از منابع آب زیرزمینی دشت الشتر از عوامل اصلی افت سطح آب زیرزمینی محسوب می شوند. لذا ضروری است که مدیریت بهره برداری و حفاظت از آبهای زیرزمینی بویژه در شرایط خشکسالی بعنوان یک اصل و پایه در برنامه ریزی های منابع آب مورد توجه قرار گیرد. این امر نیازمند شناخت عملکرد سفره در شرایط طبیعی، در وهله اول و سپس پیش بینی اثرات برداشت و یا تغذیه بویژه در شرایط خشکسالی با استفاده از مدلسازی سیستم آب زیرزمینی می باشد. modflow از سری مدل هایی است که توانایی شبیه سازی جریان آب زیرزمینی دشت الشتر را فراهم کرده و امکان مدیریت آن را برای کارشناس منابع آب مهیا می نماید. برای این منظور کلیه لایه های ورودی مورد نیاز مدل در محیط نرم افزار arcgis ساخته شد و پس از تنظیم و اجرای اولیه مدل، عمل واسنجی در دو حالت پایدار و ناپایدار انجام گردید، سپس جهت اطمینان از نتایج شبیه سازی، آزمون صحت سنجی صورت گرفت. بعد از این مرحله چهار سناریوی اقلیمی از جمله شرایط ترسالی، شرایط نرمال، خشکسالی متوسط، خشکسالی شدید برای مدل تعریف و واکنش مدل نسبت به این سناریوها سنجیده شد. نتایج نشان داد تنها در صورت اعمال سناریوی ترسالی، بیلان آب زیرزمینی مثبت و برای سایر سناریوها، بیلان منفی خواهد شد. برای مدیریت سه گزینه ترسالی، نرمال و خشکسالی متوسط، کاهش 38 درصدی منابع آب زیرزمینی در قالب طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار و برای مدیریت خشکسالی شدید استفاده تلفیقی راهکار مذکور با اجرای طرح تغذیه مصنوعی پیشنهاد گردید.

رفتار آینده پدیده های طبیعی را می توان تا حدودی با بررسی رفتار گذشت? آن ها پیش بینی کرد. علم آمار نیز به این امر کمک خواهد کرد. دو پدید? بارش و سیلاب موضوعاتی مهم بوده و در همه حال زندگی بشر به رفتار آن ها مرتبط است. در این مطالعه نوع توزیع احتمالاتی غالب برای برآورد بیشین? بارش روزانه کل کشور و دبی بیشین? سیلاب بررسی گردیدند. از 46 ایستگاه سینوپتیک و چهار ایستگاه کلیماتولوژی با طول دور? آماری 26 سال برای بررسی بیشین? بارش 24 ساعته استفاده شد. با استفاده از نرم افزار ایزی فیت توزیع های غالب در کل کشور شناخته شدند. با استفاده از نرم افزار مینی تب و کاربرد آنالیز خوشه ای، بر اساس متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، میانگینبیشین? بارش 24 ساعته، میانگین بارش سالانه، میانگین بارش در زمستان، میانگین بارش در بهار و میانگین بارش در پاییز،پنج منطق? همگن بارش در کشور مشخص شد. برای مناطق همگن نیز فراوانی توزیع های احتمالاتی در دو حالت سه توزیع در اولویت و 10 توزیع در اولویت بررسی گردید. نتایج نشان داد که توزیع احتمالاتی غالب بر بیشین? بارش روزانه در کل کشور و مناطق همگن هیدرولوژیکی تا اندازه ای با هم متفاوت است. داده های دبی بیشین? سیلاب 298 ایستگاه هیدرومتری به دو گروه دارای دور? آماری 20 تا 30 سال و بیش از 30 سال تقسیم شد. چهار وضعیت برای هر گروه از داده بررسی شد.: مناسب ترین توزیع احتمالاتی در بررسی کل کشور، مناسب ترین توزیع احتمالاتی در مناطق همگن کشور، در حوزه های اصلی کشور و در مناطق همگن حوزه های اصلی. در هر مورد فراوانی توزیع های احتمالاتی در دو حالت سه توزیع در اولویت و 10 توزیع در اولویت بررسی شد. برای منطقه بندی حوزه ها نیز از نرم افزار مینی تب و سه متغیر ارتفاع، میانگین دبی بیشین? سیلاب و مساحت حوزه استفاده شد. در نهایت توزیع های احتمالاتی غالب بدست آمده در حالت های بررسی: الف) بیشین? بارش کل کشور و مناطق همگن هیدرولوژیکی، ب) دبی بیشین? سیلاب کل کشور و مناطق همگن هیدرولوژیکی، ج) دبی بیشین? سیلاب در حوزه های آبخیز اصلی کشور و مناطق همگن حوزه ها، د) بین حوزه های آبخیز اصلی کشور و سپس ه) نوع توزیع احتمالاتی غالب برای برآورد بیشین? بارش 24 ساعته و دبی بیشین? سیلاب در کل کشور با یکدیگر مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که توزیع احتمالاتی غالب بر داده های دبی بیشینه چه در کل کشور و چه در حوزه های آبخیز اصلی کشور با مناطق همگن هر یک تا اندازه ای با یکدیگر متفاوت است. همچنین نوع توزیع های غالب در حوزه های آبخیز اصلی کشور اندکی با هم متفاوت است همچنین تشابه زیادی بین نوع توزیع های غالب بر داده های بیشین? بارش 24 ساعته و دبی بیشین? سیلاب وجود داشت. توزیع احتمالاتی ویکبای قابلیت برازش زیادی با داده های بیشین? بارش 24 ساعته و دبی بیشین? سیلاب نشان داد.

کاربری و پوشش اراضی در طول زمان دچار تغییر و دگرگونی می شود و دخالت غیرعادی و بی رویه درطبیعت، موجب ایجاد اختلال در تعادل پدیده های طبیعی شده و عمل آنها را به طورچشم گیر تغییر می دهد.در این بین عوامل انسانی بیشترین نقش را ایفا می کنند. حوزه آبخیز چهل چای در چند دهه اخیر دچار دست خوش تغییرات کاربری اراضی گسترده ای شده است.استفاده نادرست از اراضی مهم ترین عوامل در تغییرات هیدرولوژیکی حوزه بوده اند. در این تحقیق ابتدا تغییر سطح کاربری های موجود در حوزه در پنج دوره زمانی (1972-2000 -2005-2009) با استفاده از سنجندهایmss،tm،+etm، ماهواره لندست بررسی شد، و پس از آن با استفاده از روش های آماری ونرم افزارهای موجود تغییرات کیفیت، دبی و رسوب در طول دوره 40 ساله مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که تغییرات کاربری اراضی در حوزه آبخیز چهل چای به سمت کاهش اراضی جنگلی و افزایش اراضی زراعی پیش رفته است. مساحت اراضی جنگلی در طول کل دوره بررسی از 17360 به 14078 هکتار رسیده است ودر طی این دوره کیفیت آب و دبی جریان رودخانه کاهش یافته و رسوب زایی و دبی حداکثر لحظه ای در طول این دوره روند افزایشی داشته است. landuse, landcover, waterquality, discharge, sediment, chehelchay

تعیین مناطق مناسب جهت تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد که لازم است با دقت کافی و در حداقل زمان ممکن انجام شود. مکان یابی تغذیه مصنوعی به خاطر در نظر گرفتن عوامل متعدد کمی و کیفی کار بسیار دشواری می باشد و همچنین استفاده از روش های سنتی بسیار پرهزینه و وقت گیر است. در این تحقیق برای مکان یابی تغذیه مصنوعی در دشت کوهدشت(استان لرستان) از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده گردید. در این تحقیق از میان روش های مختلف تغذیه مصنوعی، دو روش پخش سیلاب و حوضچه های تغذیه که در ایران کاربرد بیشتری دارند مورد بررسی قرار گرفته اند. این بررسی در چهار مرحله انجام شد. در مرحله اول مهمترین معیارها، زیر معیارها و شاخص های موثر در مکان یابی تغذیه مصنوعی تعیین شده و غربال گری آنها صورت پذیرفت. در مرحله دوم برای ارزیابی و اولویت بندی این معیارها،از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد برای این منظور از معیارهای خصوصیات آبرفت، عوامل توپوگرافی، عوامل هیدرولوژی، عوامل اقتصادی- اجتماعی، کیفیت آب آبرفت، کاربری زمین به همراه معیارهای فرعی آن ها استفاده گردید. از جدول تعیین ارزش نظری ساتی و بر مبنای مقایسه زوجی و با توجه به نظرات کارشناسی، اهمیت و ارزش هریک از معیارها و شاخص ها تعیین گردید نتایج نشان داد که در مورد تعیین مناطق مناسب جهت تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی در دشت کوهدشت، معیارهای خصوصیات آبرفت، عوامل هیدرولوژی و عوامل توپوگرافی به ترتیب از بیشترین وزن نسبی برخوردارند. در این راستا هدایت الکتریکی، عوامل اقتصادی-اجتماعی و کاربری اراضی به ترتیب از درجه اهمیت کمتری برخوردارند. در مرحله سوم بر اساس ماتریس اوزان در سطوح مختلف سلسله مراتب، لایه های اطلاعاتی رستری، توسط تابع raster calculator با یکدیگر تلفیق شدند و نقشه اولویت مکانی تغذیه مصنوعی تهیه گردید. نتایج نشان داد که با لحاظ کردن مناطق دارای محدودیت کاربری، 21/12 درصد از کل عرصه کواترنر دشت به عنوان مناطق بسیار مناسب و مناسب جهت اجرای سامانه تغذیه مصنوعی می باشد که مساحتی بالغ بر 4124 هکتار را شامل می شود. در مرحله چهارم به منظور ارزیابی صحت اولویت های مکانی سامانه تغذیه مصنوعی تعیین شده توسط مدل ahp، صحت نقشه نهائی بر اساس سه سناریو مورد بررسی قرار گرفت و بر این اساس صحت نقشه نهائی نیز مورد تایید قرار گرفت.

چکیده سفیددشت از قطب های فعال کشاورزی در استان چهارمحال و بختیاری می باشد. بهره برداری بیش از حد از منابع آب زیرزمینی در طول چند دهه ی گذشته، باعث تغییراتی در کمیت و کیفیت این منبع آبی شده است. به منظور تعدیل تغییرات ایجاد شده در آبخوان سفیددشت، طرح تغذیه مصنوعی سفیددشت، در این منطقه اجرا شده است. این طرح، شامل بند انحرافی، کانال بتونی، سیفون، کانال های انتقال و حوضچه های ترسیب و تغذیه است. آب ورودی به طرح، غالباً پساب تصفیه خانه ی بروجن بوده و سیلاب های فصلی، اثر چندانی بر تغذیه مصنوعی آبخوان ندارد. در این تحقیق، از داده های کمی، در بازه ی زمانی سال های 90- 1363 و از داده های کیفی آب های زیرزمینی آبخوان سفیددشت، در بازه ی زمانی سال های 90-1378 استفاده شد. پارامترهای شیمیایی مهم آب با استفاده از شاخص های استاندارد، مورد مقایسه قرار گرفت، سپس تیپ غالب و سیر تکاملی آب با نرم افزار aq.qa مشخص شد. با استفاده از داده های مکانی و توصیفی، لایه های اطلاعات مکانی برای همه ی پارامترهای کیفی و هم چنین کمیت آب زیرزمینی تهیه شد. نتایج حاصل از اثرات کمی، نشان دهنده ی تأثیر مثبت طرح تغذیه ی مصنوعی و تعدیل 48 سانتی متری سطح سفره، نسبت به سال های قبل از احداث طرح تغذیه مصنوعی می باشد، لیکن تحلیل کلی بر روی پارامترهای کیفیت آب، بیان گر کاهش کیفیت آب های زیرزمینی، به خصوص در پارامترهایی نظیر منیزیم است. برای تعیین اثر خشکسالی بر روی کمیت آبخوان از شاخص های spi و gri در مقیاس های متفاوت زمانی ماهانه و سالانه استفاده گردید و ضریب همبستگی بین آنها به دست آمد. نتایج نشان داد که بیشترین همبستگی، بین شاخص gri و spi چهل و هشت ماهه وجود دارد. برای ارزیابی اثرات کمی و کیفی طرح تغذیه مصنوعی بر کاربری های مختلف در سفیددشت، علاوه بر تحلیل های کمی از روش تحلیل سلسله مراتبی (ahp) نیز استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی، کمیت آب زیرزمینی، افزایش تولید در بخش کشاورزی، فرونشست زمین، کاهش اثرات خشکسالی، کاهش اثرات سیل خیزی، کاهش اثرات سیل گیری، بهبود پوشش مرتعی و اشتغال زائی به ترتیب، بیش ترین تا کم ترین تأثیرپذیری را نسبت به طرح تغذیه مصنوعی از خود نشان می-دهند.

چکیده تبخیر و تعرق موضوع مهمی است که از جنبه های مختلف اهمیت دارد. داده های اقلیمی لازم جهت محاسبه تبخیر و تعرق گیاه مرجع (eto) در اکثر ایستگاه های هواشناسی کشور اندازه گیری نمی شوند، برای رفع این کمبود می توان از روابط ریاضی و منطقی بین(eto) و سایر شاخص های اقلیمی از جمله شاخص خشکی دمارتن (i) که تنها به داده های دما و بارش نیاز دارد استفاده کرد. در این مطالعه که تلاشی در جهت حل این مشکل است، 41 ایستگاه سینوپتیک کشور انتخاب که براساس سیستم های طبقه بندی اقلیمی رایج از آب و هوای خشک و بیابانی برخوردارند، انتخاب و داده های هواشناختی لازم جهت محاسبه ی پارامترهای فوق در دوره ی آماری 20 ساله 2005-???? در هر ایستگاه جمع آوری گردید. ابتداeto در هر ایستگاه با استفاده از روش فائو- پنمن- مانتیث با نرم افزار cropwat محاسبه، و سپس i برای هر ایستگاه محاسبه شد. پس از آن با استفاده از نرم افزارهای excel و tablecurve تلاش شد روابط ریاضی و منطقی بین پارامتر وابسته(eto) و متغیر مستقل (i) در مقیاس زمانی ماهانه و سالانه تعیین، و معادلات و نمودارهای مربوطه بدست آمده و ترسیم شود. به طور کلی برای هر ایستگاه 13 معادله بدست آمد. سپس با روش تحلیل خوشه ای ایستگاه ها گروه بندی شده و بعد از آن با استفاده از یافته های حاصله کمیت های i و eto و نیز معادلات ریاضی بدست آمده بر اساس روش های کریجینگ و تیسن در محیط نرم افزاری ilwis پهنه بندی گردید. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که در منطقه مورد مطالعه بین i و ارتفاع زمین از سطح دریا رابطه ای خطی، مثبت و معنی دار در سطح 5? (0/05>pvalue) وجود دارد. بین eto و ارتفاع رابطه ی خطی معنی داری وجود ندارد (0/05<pvalue). بطورکلی در 71? ایستگاه های مورد مطالعه روابط بینeto وi معنی دار است. حدود 79? از ایستگاه هاeto وi دارای رابطه ی رگرسیونی خطی، در 10/3? از آنها این رابطه لگاریتمی، و در 10/3? ایستگاه ها رابطه نمایی هستند. حداکثر میزان معنی داری ایستگاه ها در مقیاس ماهانه طی دوره آماری 20 ساله مربوط به ماه های فوریه و مارس با 90 درصد معنی داری بوده است، سپس به ترتیب در ماه آوریل 83 درصد ایستگاه ها دارای روابط معنی داری هستند، در ماه ژانویه 80 درصد، دسامبر71 درصد ، می61 درصد ، اکتبر 49 درصد، نوامبر 41 درصد، ژوئن 27 درصد، ژولای 22 درصد، آگوست 7 درصد و سپتامبر 5 درصد از ایستگاه ها دارای روابط معنی داری بوده اند. در تعدادی از ماه ها به خصوص ماه های گرم سال به دلیل نبود بارش در طول ماه امکان یافتن رابطه ای معنی دار بینeto و i ممکن نیست. براساس یافته های تحقیق حاضر می توان با راه های مختلف و با دقت های متفاوت از i به eto رسید: استفاده از یک معادله کلی با 0.49 =r2، از راه معادلات مربوط به ایستگاه های سینوپتیک با 0.99=r2 و بر پایه ی مدل روی هم گذاری با 0.77=r2. کلمات کلیدی: تبخیر و تعرق گیاه مرجع، شاخص خشکی دمارتن، روابط ریاضی و منطقی، مناطق خشک و بیابانی ایران.

وجود ارتباط بین پارامترهای ژئومورفولوژی و هیدرولوژی، این امکان را فراهم می کند تا در حوزه هایی که از نظر ژئومورفولوژی تشابه وجود دارد، با ایجاد روابط بین این دو، اقدام به پیش بینی سیلاب در حوزه های دارای آمار و تعمیم آن به حوزه های مشابه فاقد آمار نمود. در این زمینه روش های متعددی پیشنهاد شده است. تحقیق حاضر، با هدف بررسی دقت، صحت و درجه اطمینان تئوری آبنمود واحد لحظه ای ژئومورفولوژیک در برآورد مشخصات آبنمود رواناب خروجی حوزه آبخیز منشاد انجام شده است. سپس این روش با مدل های ناش، روسو، ژئومورفوکلیماتیک و scs مقایسه شده و کارآمدترین روش برای مناطق مشابه معرفی گردیده است. مقایسه ظاهری هیدروگراف های محاسبه شده با مدل های مورد تحقیق با هیدروگراف های مشاهده ای، نشان داد که روش ناش از تطابق بهتری با واقعیت برخوردار می باشد. مقایسه آماری نیز با بکارگیری شاخص های میانگین خطای نسبی، مجذور میانگین مربعات خطا و ضریب نش- ساتکلیف انجام گرفت. نتایج نشان داد روش آبنمود واحد لحظه ای ژئومورفولوژیک در برآورد دبی اوج (با درصد خطای 03/39) کارایی نسبتا مناسبی دارد، در تعیین مقدار حجم سیل (با درصد خطای 05/8) از کارایی بالایی برخوردار است و در برآورد شکل کامل هیدروگراف، زمان تا اوج، زمان پایه و 50w و 75w (عرض هیدروگراف در50% و 75% مقدار دبی اوج) کارایی پایینی دارد. همچنین، نتایج موید کارایی بالاتر روش ناش در برآورد دبی اوج (با درصد خطای 75/23)، زمان تا اوج (با درصد خطای 21/28) و شکل کامل هیدروگراف (با ضریب کارایی 4/0) نسبت به سایر روش ها می باشد. این روش در برآورد مقادیر واقعی حجم سیل نیز با درصد خطای90/9، قابلیت بالایی داشته است. بنابراین روش ناش می تواند به عنوان روشی مناسب در تکمیل آمار حوزه های آبخیز مشابه که با مشکل کمبود آمار مواجه هستند، مورد استفاده قرار گیرد. به علاوه با تعمیم مقادیر برآوردی پارامترهای مدل در این پژوهش، (که با روش گشتاورها و از داده های بارش و رواناب محاسبه شده اند.) به حوزه های مشابه فاقد آمار که به لحاظ هیدرولوژیکی با حوزه مورد مطالعه همگن هستند، می توان برآورد دقیقی از هیدروگراف سیلاب در این مناطق داشت.

توسعه پایدار و استفاده بهینه از منابع طبیعی یکی از یافته های انسان در دهه اخیر است. برای دست یابی به این توسعه در بخش منابع طبیعی و کشاورزی، مدیریت صحیح و برنامه ریزی مناسب کاربری اراضی لازم است. تکنیک های فراوانی برای بهینه نمودن مسایل موجود در حوزه های آبخیز وجود دارد که یکی از این روشها استفاده از برنامه ریزی خطی (linear programming) است. شهرستان یزد در بخش مرکزی استان یزد با متوسط بارندگی45 تا50 میلی متر در سال واقع شده است در نتیجه کمبود منابع آب در این شهرستان امری مسلم و انکار ناپذیر است. هدف از این پژوهش، تعیین کاربری بهینه برای این منطقه، با توجه به شرایط برداشت فعلی آب و مقایسه آن با در لحاظ شرایط افت سفره در برداشت منابع می باشد. مصرف کنندگان اصلی آب شهرستان، بخشهای کشاورزی، فضای سبز، خانگی و صنایع هستند. بخش عمده ای از آب مورد نیاز این بخش ها را منابع زیر زمینی تشکیل می دهند. مساحت کاربری های کشاورزی، فضای سبز، مسکونی، صنعتی (واحد های مورد بررسی) در سال 90 به ترتیب 3/7212، 3/804، 3/3525 و 8/335 هکتار بوده است. مدل نویسی در محیط نرم افزار لیندو انجام گرفت. تابع هدف برای مساله به صورت مینیمم کردن میزان آب اختصاصی در واحد سطح هر کاربری تعریف گردید. محدودیت های مورد بررسی به دو دسته محدودیت های مربوط به مساحت کاربری ها و محدودیت های مربوط به آب مورد نیاز هر کاربری تقسیم و بهینه سازی برای چهار حالت انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مساحت های فعلی کاربری ها، با توجه به آب مصرفی در آنها بهینه نیستند. در صورتی که راندمان های فعلی برداشت آب در مقادیر آب تخصیصی به کاربری ها لحاظ گردد، مساحت بعضی از کاربری ها به خصوص بخش کشاورزی، برای رفع تنش آبی وارده بر گیاهان تا 40% کمتر و در صورتی که راندمان هدف مورد نظر باشد، مقادیر به دست آمده برای آنها تا 8% بیش از مساحت های موجود کاربری ها در شهرستان خواهد بود. همچنین با لحاظ افت سفره در مقادیر آب مصرفی کاربری ها، مساحت های به دست آمده، به مراتب کمتر از حالت اول و در بعضی موارد تقریبا به نصف مساحت موجود کاربری ها در شهرستان کاهش می یابند.

در این تحقیق به بررسی کارایی شبکه های عصبی مصنوعی جهت پیش بینی خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک یزد و 13 ایستگاه غیر سینوپتیک در سطح منطقه پرداخته شده است. بر اساس بررسی های انجام شده در این زمینه ساختارهای دینامیک شبکه عصبی شامل دو شبکه برگشتی و شبکه برگشتی با تاخیر زمانی کارایی بهتری از خود نشان دادند.

افزایش جمعیت بشر و در نتیجه افزایش نیازهای جوامع بشری موجب استفاده بی رویه و نادرست از منابع طبیعی در سطح جهان شده است. در یک اکوسیستم طبیعی بهره برداری از زمین وایجاد تغییر در شرایط، بویژه پوشش گیاهی و کاربری اراضی آن اکوسیستم، بر پاسخ های هیدرولوژی حوزه مانند جاری شدن سیلاب و میزان فرسایش و رسوب منطقه تأثیر می گذارد. لذا پیش بینی اثرات تغییر کاربری در آینده بر سیلاب و رسوب می تواند راهگشای حل این مسئله باشد. در این تحقیق ابتدا جهت بررسی تغییر کاربری اراضی حوزه آبخیز چهل چای که از دو کاربری اراضی جنگل و زراعت تشکیل شده است، با استفاده از تصاویر ماهواره ای mss ،tm و etm+ ماهواره لندست در دوره های (1972، 1987، 2000 و 2009) نقشه های پوشش/ کاربری اراضی تهیه شد. سپس با توجه به درصد تغییرات پوشش/کاربری در گذشته، مساحت کاربری-های اراضی برای سال های 2020 و 2045 پیش بینی شد. نتایج نشان دهنده کاهش مساحت جنگل به اندازه 85/25 درصد در سال 2045 نسبت به ابتدای دوره می باشد. سپس جهت بررسی تغییرات سیلاب بر اثر تغییر کاربری اراضی، پس از واسنجی و اعتبار سنجی مدل hec_hms، با استفاده داده های پوشش/کاربری اراضی سناریوی 2009 بدلیل نزدیک بودن به شرایط فعلی کاربری و هایتوگراف و هیدروگراف متناظر سال های گذشته، مقدار دبی پیک و حجم سیلاب برای هریک از سناریوهای گذشته و سناریوهای پیش بینی شده برای آینده، شبیه-سازی شد. نتایج شبیه سازی حاکی از افزایش دبی پیک به اندازه 9/13 مترمکعب بر ثانیه و حجم رواناب به اندازه 8/302 هزار مترمکعب در سال 2045 نسبت به ابتدای دوره بود. در مرحله آخر هم جهت بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر رسوب حوزه، از مدل منحنی سنجه استفاده شد. جهت این کار ابتدا مدل منحنی سنجه بهینه پس از اعمال فاکتورهای اصلاحی و محاسبه شاخص های ارزیابی انتخاب گردید. مدل بهینه، منحنی سنجه حدوسط دسته ها بود. سپس با استفاده از منحنی سنجه بهینه بدست آمده و دبی پیک شبیه سازی شده با مدلhec_hms برای هریک از سناریوها، مقدار رسوب برای هریک از سناریوها شبیه سازی شد. که نتایج نشان دهنده افزایش میزان رسوب بر اثر تغییر کاربری اراضی بود.

خشکسالی های پی در پی تأثیر زیاد در افت آبخوان ها و بدنبال آن مدیریت سفره های آبی داشته است. در این راستا کاربرد مدل های پیش گویی می تواند در مدیریت صحیح از سفره های زیرزمینی موثر باشد. روند کلی هیدروگراف معرف آب زیرزمینی دشت نمدان بر اساس اطلاعات سطح آب زیرزمینی در طی سال های گذشته نزولی و نشانگر وقوع افت مداوم و کاهش ذخائر آب زیرزمینی می باشد. دراین تحقیق برای پیش بینی نوسان های سطح آب زیرزمینی از سه مدل سری زمانی تلفیقی، شبکه عصبی مصنوعی و شبکه عصبی موجکی که از معروف ترین مدل های پیش بینی هستند، استفاده شد. در مدل سری زمانی کارایی و دقت مدل آریما مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به معیار آکائیک و جذر میانگین مربعات خطا مدلarima(0,1,1)(0,1,1)12 به عنوان مدل مناسب تر انتخاب شد. در روش شبکه عصبی مصنوعی پیش خور پس انتشار خطااز سه تابع آموزشی پس انتشار ارتجاعی، شیب توأم مقیاس شده و تابع لونبرگ مارکوآرت استفاده شد. در 19ترکیبی که به عنوان ورودی وارد شبکه عصبی مصنوعی شدند، بر اساس نتایج ضریب همبستگی و جذر میانگین مربع خطاها در مرحله آزمایش و آموزش دو ترکیب ورودی بارندگی یک ماه قبل و ارتفاع مطلق سطح آب زیرزمینی با یک ماه تأخیر و تخلیه و ارتفاع مطلق سطح آب زیرزمینی با یک ماه تأخیر، تاثیر بیشتری بر سطح آب زیرزمینی داشتند. در مدل شبکه عصبی موجکی از همه ی 19سناریوی ورودی به مدلann استفاده نشد بلکه فقط دو ترکیب های ورودی که بیشترین تأثیر را بر سطح آب زیرزمینی داشتند، توسط تبدیل موجک پیش پردازش شدند و به عنوان ورودی به مدل annمورد استفاده قرار گرفتند.گرچه پیش پردازش داده ها می تواند مدل سازی سطح آب های زیرزمینی را بهبود بخشد ولی مدلannبا مقدار عددی rmse معادل 03366/0 نسبت به روش-های دیگر از اولویت بالاتری برخوردار است و پیش پردازش نتایج را چندان بهبود نداده است. البته علت می تواند مربوط به ماهیت داده ها باشد و ممکن است اگر عملیات پیش پردازش بر روی نوع دیگری از داده های هیدرولوژی و یا در منطقه دیگری اعمال شود نتایج متفاوتی بدست آید..با توجه به نتایج، مقدار عددی افت سفره آبی دشت نمدان برای سال آبی 1391-1390برای مدل آریما، شبکه عصبی و شبکه عصبی موجکی به ترتیب معادل 1/699 ، 0/488 و 0/572 متر است.

در این تحقیق برای بدست آوردن بهترین رابطه بین بارش های کوتاه مدت و پارامترهای دوره بازگشت، حداکثر بارش 24 ساعته با دوره بازگشت های مختلف، زمان تداوم بارش و ... در ایستگاه های هواشناسی بابلسر، گرگان، انزلی و رشت از روابط رگرسیونی چند متغیره خطی بهره گرفته شده است. در رگرسیون چندگانه باید فرض های نرمال بودن متغیر وابسته، عدم وجود داده های پرت و عدم وجود هم خطی چندگانه بین متغیرهای مستقل وجود داشته باشد تا بتوان گفت رگرسیون تخمین خوبی را ارائه کرده است. داده های حداکثر بارش های کوتاه مدت سالانه در مدت زمان های مشخص، چهار ایستگاه هواشناسی با 29 سال آماری به نرم افزار easyfit برای انجام محاسبات تعیین بهترین توزیع آماری انتقال داده شد. بهترین توزیع های آماری بین 65 توزیع موجود در این نرم افزار با استفاده از آزمون برازش کولموگروف– اسمیرنوف برای هر بارش مشخص گردید و در نهایت با استفاده از بهترین توزیع در هر بارش اقدام به محاسبه حداکثر بارش های کوتاه مدت سالانه در دوره بازگشت های مختلف (2، 5، 10، 25، 50 و 100 ساله) با استفاده از بهترین توزیع بدست آمده گردید. برای ارزیابی کارآیی مدل برآوردی این تحقیق و مقایسه آن با روش دکتر قهرمان از شاخص های میانگین خطای اریب یا انحراف (mbe)، جذر میانگین مربع خطا (rmse) و میانگین قدر مطلق درصد خطا (mape) و ضریب همبستگی جزئی (r) استفاده گردید. با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق می توان گفت که می توان برای یک منطقه می توان روابطی جدید و با پارامترهای گوناگون را برای برآورد منحنی های شدت- مدت- فراوانی ارائه کرد که در این تحقیق نیز برای هر ایستگاه یک رابطه ارائه گردیده و در کل نیز یک رابطه کلی برای چهار ایستگاه هواشناسی ارائه گردید. با توجه به نتایج حاصل از رابطه دکتر قهرمان و مقایسه آن با استفاده از شاخص های میانگین خطای اریب یا انحراف (mbe)، جذر میانگین مربع خطا (rmse) و میانگین قدر مطلق درصد خطا (mape) و ضریب همبستگی جزئی (r) می توان گفت که رابطه قهرمان اصلا برآورد خوبی در ایستگاه های مورد مطالعه نداشته است و مدل برآوردی این تحقیق دقت خیلی بهتری نسبت به مدل قهرمان دارد.

پیش¬بینی جریان رودخانه یکی از مهم¬ترین ارکان در مدیریت منابع آب¬های سطحی به ویژه اتخاذ تدابیر مناسب در مواقع سیلاب و بروز خشکسالی¬ها است. به طور سنتی، مدل¬سازی و تجزیه و تحلیل سری¬های زمانی برای ساختن مدل¬های ریاضی در جهت تولید داده¬های هیدرولوژیکی در هیدرولوژی و منابع آب استفاده می¬شود. همچنین انتخاب ترکیب مناسب از پارامترهای ورودی. در این پژوهش برای پیش¬بینی دبی روزانه و ماهانه رودخانه سفید از روش-های سری زمانی، شبکه عصبی – فازی و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. در این تحقیق برای پیش¬بینی دبی روزانه از آمار سال 1381 تا 1391 و برای پیش¬بینی دبی ماهانه از آمار سال 1365 تا 1391 استفاده گردید. برای مدل¬سازی شبکه عصبی – فازی و شبکه عصبی مصنوعی در داده¬های روزانه از 15 ورودی و در داده¬های ماهانه از هفت و یک خروجی استفاده گردید و برای تعیین ترکیب ورودی از روش¬های رگرسیون گام به گام، آزمون گاما، الگوریتم ژنتیک و تجزیه و تحلیل مولفه اصلی استفاده گردید. همچنین برای تعیین تعداد داده¬های تست و آموزش در شبکه عصبی – فازی روش آزمون و خطا و در شبکه عصبی مصنوعی روش m-test مورد استفاده قرار گرفت. سپس با استفاده از ترکیب¬های ورودی تعیین شده شبکه عصبی – فازی مدل¬سازی شد. مدل شبکه عصبی – فازی برای داده¬های روزانه در حالت استفاده از ترکیب آزمون گاما و در داده¬های ماهانه با ترکیب رگرسیون گام به گام بهترین نتیجه را نشان داد. در گام بعد مدل¬سازی شبکه عصبی مصنوعی با ترکیب¬های ورودی تعیین شده انجام گرفت. در این مرحله داده¬های روزانه و ماهانه در حالت استفاده از تمام پارامترها مناسب¬ترین نتیجه را داشت. در آخر مدل¬سازی سری زمانی انجام گرفت و بهترین مدل بر اساس معیار آکائیک انتخاب گردید. در این مرحله برای داده¬های روزانه مدل arima (5,0,9) و برای داده¬های ماهانه مدل arima (1,0,2) به عنوان مناسب¬ترین مدل¬ها انتخاب شدند. در نهایت نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که در سری داده¬های روزانه به ترتیب شبکه عصبی فازی با ترکیب منتخب آزمون گاما با ضریب همبستگی 05/98% و مجذور میانگین مربعات خطای?4×10 ?^(-5)، شبکه عصبی مصنوعی با تمام پارامترهای ورودی با ضریب همبستگی 94/94% و میانگین مربعات خطای ?2×10 ?^(-4)، و مدل arima (5,0,9) با ضریب همبستگی 65/53% و مجذور میانگین مربعات خطای 27/0 به عنوان مناسب¬ترین روش¬ها انتخاب شدند. همچنین در داده¬های ماهانه به ترتیب مدل arima (1,0,2) با ضریب همبستگی 97/99% و مجذور میانگین مربعات خطای 07/0 ، روش شبکه عصبی مصنوعی با ضریب همبستگی 22/98% و میانگین مربعات خطای?5×10 ?^(-4)، با تمام پارامترهای ورودی و مدل شبکه عصبی – فازی با ضریب همبستگی 53/75% و مجذور میانگین مربعات خطای 0029/0 با ترکیب ورودی رگرسیون گام به گام به عنوان مناسب-ترین روش¬ها انتخاب شدند. در نهایت نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که در سری داده¬های روزانه به ترتیب شبکه عصبی فازی با ترکیب منتخب آزمون گاما با ضریب همبستگی 05/98 % و مجذور میانگین مربعات خطای〖4×10 〗^(-5)، شبکه عصبی مصنوعی با تمام پارامترهای ورودی با ضریب همبستگی 94/94% و میانگین مربعات خطای 〖2×10 〗^(-4)، و مدل arima (5,0,9) با ضریب همبستگی 65/53% و مجذور میانگین مربعات خطای 27/0 به عنوان مناسب¬ترین روش¬ها انتخاب شدند. همچنین در داده¬های ماهانه به ترتیب مدل arima (1,0,2) با ضریب همبستگی 97/99% و مجذور میانگین مربعات خطای 07/0 ، روش شبکه عصبی مصنوعی با ضریب همبستگی 22/98% و میانگین مربعات خطای〖5×10 〗^(-4)، با تمام پارامترهای ورودی و مدل شبکه عصبی – فازی با ضریب همبستگی 53/75% و مجذور میانگین مربعات خطای 0029/0 با ترکیب ورودی رگرسیون گام به گام به عنوان مناسب¬ترین روش¬ها انتخاب شدند. کلمات کلیدی: پیش بینی، شبکه عصبی - فازی، مدل arima، دبی روزانه، دبی ماهانه، رودخانه سفید

امروزه با توجه به اهمیت آب، سیل و در مجموع مسائل هیدرولوژیکی در زندگی امروز بشری مطالعه و بررسی این مسائل اهمیتی حیاتی می یابد. مدلسازی فرایندهای هیدرولوژیکی این توانایی را دارد که اطلاعات بهتری جهت مدیریت حوزه به دست آورده، دید بهتر و جامعتری نسبت به حوزه ایجاد نماید. تاکنون مطالعات زیادی سعی کرده اند روابط رگرسیونی بین ضریب رواناب و ویژگی های حوزه ارایه کنند. در این مطالعات، عدم رسیدن به تعدادی از متغیرهای کلیدی، مشکلات دستیابی به یک رابطه کلی بین ضریب رواناب و ویژگی های حوزه را نشان می-دهد. به طوری که عوامل کنترل کننده میزان ضریب رواناب از منطقه ای به منطقه دیگر فرق می کنند. از طرف دیگر یکی از معایب مدل های رگرسیونی این است که مدل بدست آمده برای یک منطقه تنها مختص آن منطقه و مناطق مشابه است. از این رو برای برآورد ضریب رواناب یک منطقه باید رابطه رگرسیونی جدیدی ارایه شود. هدف از این پژوهش یافتن رابطه ای بین میزان ضریب رواناب سالانه حوزه های آبخیز استان لرستان با پارامترهای فیزیکی حوزه های آبخیز مورد مطالعه می باشد. با استفاده از قابلیت های نرم افزارهای gis نسبت به تهیه حوزه آبخیز ایستگاه های هیدرومتری (19 حوزه) و همچنین محاسبات مربوط به مورفومتری (46 پارامتر) انجام گرفت. بررسی خصوصیات اقلیمی حوزه های مورد بررسی با استفاده از تکنیک های زمین آمار صورت گرفت. در این تحقیق از 46 پارامتر مرتبط به حوزه آبخیز استفاده گردید که در نهایت با تکنیک تحلیل عاملی این میزان پارامتر به 15پارامتر موثرتر تقلیل یافت. برای انجام تحلیلهای بیشتر در حوزه های آبخیز و بدست آوردن مدلی برای محاسبه ضریب رواناب سالانه، دو سناریوی مختلف (بدون خوشه بندی،خوشه بندی براساس پارامترهای موثر) را برای همگنی هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز در نظر می گیریم که با استفاده از تکنیک تحلیل خوشه ای گروه های مجزا برای هر سناریو تشکیل گردید و جهت اعتبار یابی گروه ها با استفاده از تابع تشخیص، گروه ها ارزیابی شدند. با توجه به نتایج بدست آمده از سناریوهای مختلف می توان اظهار داشت که در مدل های بدست آمده با استفاده از تکنیک تحلیل خوشه ای ضریب تبین خیلی بهتری را شاهد هستیم. دو پارامتر شیب حوزه و شیب خالص آبراهه اصلی جزء پارامترهای اصلی در تهیه مدل های منطقه ای ضریب رواناب سالانه قرار گرفته اند که این خود بیانگر اهمیت این دو پارامتر در تعیین ضریب رواناب حوزه های مورد مطاله می باشد.

باد یکی از عناصر اقلیمی است که باوجود تأثیر مستقیم و غیرمستقیم بر وضعیت حوزه-های آبخیز، در مطالعات و برنامه ریزی های مربوطه کمتر موردتوجه قرار گرفته است؛ این در حالی است که پارامترهای بادناکی اعم از سرعت، جهت و تداوم وزش باد نقشی اساسی در طبیعت ایفا می کنند. با توجه به نقش باد در طبیعت، طبقه بندی آن از جنبه های مختلف کاربردی در زمینه های فرسایش بادی، تولید انرژی، تبخیر و تعرق و غیره از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق بخش وسیعی از مرکز ایران شامل حوزه های دشت کویر و لوت به عنوان منطقه موردمطالعه انتخاب و با استفاده از آمار 34 ایستگاه سینوپتیک در این محدوده و بهره گیری از روش های داده کاوی، نسبت به شناسایی مناطق همگن بادناکی اقدام گردید. در ابتدا نتایج حاصل از برازش داده ها با توزیع های احتمالاتی نشان داد که به طورکلی می توان در منطقه موردمطالعه توزیع بور را به عنوان بهترین توزیع برای برازش داده های سرعت بیشینه باد انتخاب کرد. پس از آن 14 متغیر مرتبط با سرعت باد، با روش تحلیل عاملی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد اطلاعات 14 پارامتر مورد بررسی، بیش از 70 درصد برای تحلیل عاملی مناسب است. همچنین چهار مولفه سرعت بیشینه باد در سال، ارتفاع ایستگاه سینوپتیک از سطح دریا، ماه وقوع سرعت بیشینه باد در سال و ساعت وقوع سرعت باد بیشینه در شبانه روز، به ترتیب به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر همگنی منطقه ای بادناکی انتخاب شدند. پس از آن با استفاده از این چهار مولفه شاخص و استفاده از روش تحلیل خوشه ای، مناطق همگن بادناکی در محدوده موردمطالعه شناسایی گردید.

چکیده به منظور بررسی دبی¬های سیلابی با تناوب مختلف و تعیین بهترین توزیع آماری برازش یافته با داده¬های موجود، ابتدا تعداد 41 ایستگاه با طول دوره آماری موردنظر (بیش از 25 سال) در حوزه¬های اصلی ایران (ایران مرکزی- خلیج فارس و دریای عمان - خزر) انتخاب شد. پس از بررسی صحت و همگنی آمار، دبی حداکثر لحظه¬ای استخراج و بعد از تکمیل آن¬ها هر ایستگاه به طول دوره 25، 30، 35، 40 و بالای 40 سال تقسیم گردید. در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار ایزی¬فیت و 65 توزیع احتمالاتی موجود، برازش داده شد و بهترین توزیع برازش یافته با داده¬های موجود تعیین گردید. نتایج از لحاظ فراوانی بهترین توزیع برازش یافته نشان داد که، توزیع ویکبای با بیشترین فراوانی بهترین تطابق را با داده¬های موجود دارد همچنین توزیع بور، دیگوم و پیرسون¬6 در ردیف بعدی قرار دارند. این نکته حائز اهمیت است که با تغییر طول دوره آماری نوع توزیع برازش یافته با داده¬ها تغییر می¬کند و در نتیجه مقادیربرآوردی در رابطه با آن توزیع نیز تغییر می¬کند. بعد از برآورد دبی¬های سیلابی با احتمال مورد نظر دامنه خطای سیلاب¬های پیش¬بینی شده برای تمام طول دوره آماری و دوره¬های بازگشت ایستگاه¬ها محاسبه شد. نتایج حاصل از بررسی نشان داد که به¬طور کلی با افزایش طول دوره آماری ریشه میانگین مربعات خطا کاهش می¬یابد و با افزایش دوره بازگشت افزایش می¬یابد. همچنین به¬منظور بررسی ایستگاه¬ها در قالب مناطق همگن از نرم افزار مینی¬تب و روش خوشه¬بندی سلسله مراتبی وارد استفاده شد و ایستگاه¬ها از لحاظ مساحت و دبی¬های با دوره بازگشت 2، 5، 10و 25 سال به مناطق همگن تقسیم شدند. نتایج در خوشه¬بندی مناطق نشان داد که ایستگاه¬هایی که براساس نمودار حاصل از خوشه¬بندی شباهت بیشتری دارند مقدار ریشه میانگین مربعات خطا و مقدار نسبی ریشه میانگین مربعات خطا درآنها کمتر است و خوشه¬هایی که شباهت کمتری دارند مقادیر حاصله در آن¬ها بیشتر است. همچنین می¬توان گفت در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک ایران به علت الگوی متفاوت بارش و رواناب در سال¬های مختلف نمی¬توان تخمین درستی از دبی¬های با دوره بازگشت مختلف داشت در نتیجه دامنه خطای سیلاب¬های پیش بینی شده در آن¬ها نسبتاً بالا می¬باشد.

چکیده ندارد.

بررسی آمار و اطلاعات نشان می دهد که سیلاب هر ساله خسارات زیادی به منابع طبیعی وارد می کند. با توجه به تأثیر عوامل مختلف در بروز سیل، انواع اقدامات مدیریتی از جمله آبخیزداری و مدیریت کاربری اراضی، برنامه ریزی و مدیریت در مسیر رودخانه ها و مسیل ها، پیش بینی و هشدار سیل، اقدامات پیشگیری و حمایتی در مناطق سیل گیر و پهنه بندی خطر سیل می توانند در کاهش خسارت ناشی از آن موثر باشد. امروزه استفاده از مدل ها در شبیه سازی بارندگی- رواناب برای دسترسی به خصوصیات سیلاب از قبیل زمان رسیدن به دبی و زمان وقوع اوج متداول شده است. یکی از مدل های شبیه سازی فرایند بارندگی –رواناب در یک حوزه مدل hec-hms می باشد. این مدل به گونه ای طراحی شده است که دامنه گسترده ای از حوزه های آبخیز را در برمی گیرد، به علاوه این مدل قابلیت تحلیل رودخانه های حوزه های آبخیز بزرگ، ذخایر آبی و هیدرولوژ‍ی سیلاب و رواناب حوزه های آبریز طبیعی و شهری را دارا می باشد. در تحقیق حاضر جهت شبیه سازی فرایند بارندگی –رواناب از مدل hec-hms استفاده شده است در این ارتباط مدل hec-hms در سه حوزه آبخیز کن، حوزه آبخیز لیقوان و حوزه آبخیز چهل گزی مورد واسنجی و ارزیابی قرار گرفت. سپس قابلیت این مدل جهت برآورد رواناب از طریق مقایسه با داده های واقعی بررسی گردید. نتایج حاصل از واسنجی مدل نشان می دهد که این مدل برای حوزه های شمال غرب مناسب می باشد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی روشهای مختلف برآورد رواناب نشان می دهد که روش scs دارای کمترین اختلاف بین دبی اوج هیدروگراف مشاهده ای و محاسبه شده می باشد.