نام پژوهشگر: رفعت زارع بیدکی

ارزیابی فنی و اقتصادی بندهای اصلاحی آبخیزداری با کمک ahp
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده منابع طبیعی 1391
  احمد قنبری   افشین هنربخش

ارزیابی پروژه های مکانیکی آبخیزداری به همان میزان اهمیت دارد که برای اجرای آن ها بیشترین اعتبارات این بخش صرف می شود و این اقدامات را به دلیل روند سریع تخریب حوضه ها در صدر همه برنامه های اجرایی آبخیزداری قرار داده است. اگر از اقدامات پراکنده گذشته صرف نظر کنیم، بازبینی دو دهه اقدامات پرحجم عملیات های مکانیکی و در صدر آن ها بندهای اصلاحی، ارزیابی دقیق تر این اقدامات را طلب می کند. در این مطالعه با رویه ای دیگر و با کمک معیارهایی که بیشترین تاثیر را در کارایی بندها دارند، ارزیابی کارایی فنی و اقتصادی بندهای اصلاحی انجام شده است. در این روش ابتدا معیارهای مربوط به کارایی فردی و گروهی بندها به ترتیب به تعداد 11 و 7 عدد شناسایی شده و پس از تایید نهایی به کمک کارشناسان مجرب، با کمک آن ها 41 بند اصلاحی سنگی ملاتی و گابیونی که در 12 آبراهه با طراحی و شرایط متفاوت احداث شده بودند، ارزیابی گردید. برای ارزیابی بندهای اصلاحی با این روش، کلیه داده های کمی و کیفی مرتبط با معیارها از طریق بازدید صحرایی و محاسبات علمی به دست آورده شد و بر اساس روابط تعریف شده، امتیاز هر بند و هر آبراهه را برای تک تک معیارها به دست آوردیم. سپس با وزن دهی به معیارها با کمک فرایند تحلیلی سلسله مراتبی (ahp) ، امتیاز کلی هر گزینه را به دست آورده و بندها و شبکه های گروهی بندها را نسبت به هم و نسبت به فاصله از کارایی بهینه رتبه بندی نمودیم . نتایج به دست آمده نشان داد که برخلاف انتظار، به طور متوسط بندها و شبکه های گروهی بندها در آبراهه های قدیمی تر همانند زیر حوضه های چلگرد (1) و مرغملک که با کم ترین هزینه و بدون مطالعات و طراحی فنی ساخته شده اند، در مقایسه با بندهای حجیم و شکیل جدید در زیر حوضه ایی همچون دیمه، رتبه بالاتری را به دست آورده اند. این نتایج بیانگر این واقعیت کلی است که تغییرات تدریجی ایجاد شده در اجرای بندهای اصلاحی همیشه در جهت افزایش کارایی آن ها نبوده است بلکه بیشتر در جهت افزایش بیش از حد پایداری، آنکراژ، طول و حجم کف بند، زیبایی بندها و هم چنین در مواردی بالا بردن غیر ضرور ارتفاع بندها بوده است.

تعیین مناطق مولد سیل و اولویت بندی پتانسیل سیل خیزی زیر حوزه های آبخیز بهشت آباد با استفاده از hec-hms
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده منابع طبیعی 1392
  بهرام بدری بگه جان   افشین هنربخش

کشور ایران به دلیل موقعیت خاص جعرافیایی، در اکثر مناطق دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است. به همین دلیل سیل یکی از بزرگترین معضلات و بلایای طبیعی در ایران است. بنابراین شناسایی اصولی مناطق دارای پتانسیل زیاد سیل خیزی در حوضه آبخیز از جمله کارهای بسیار مهم در کنترل سیل و کاهش خسارات ناشی از آن می باشد. در مطالعات انجام شده، مناطق دارای پتانسیل تولید سیل در داخل یک حوضه، تنها براساس دبی اوج زیرحوضه ها در مقایسه با هم مورد بررسی قرار گرفته اند. بدون اینکه به اثر روندیابی سیل از محل خروجی زیرحوضه تا خروجی کل حوضه و یا نحوه مشارکت آن زیرحوضه در سیل خروجی کل حوزه مورد بررسی قرار گیرند. تحقیق حاضر به اولویت-بندی مکانی سیل خیزی زیرحوضه های آبخیز بهشت آباد با مساحت 3866 کیلومترمربع با استفاده از نرم افزار hec-hms پرداخته است. در این تحقیق پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز برای تهیه هیدروگراف سیل، از روش شبیه سازی هیدرولوژیکی scs در شبیه سازی تبدیل بارش-رواناب در سطح زیرحوضه ها و نیز روندیابی آبراهه های اصلی به روش ماسکینگام به منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوضه استفاده شد. اولویت بندی زیرحوضه ها از نظر سیل خیزی با به کارگیری مدل hec-hms و واسنجی لازم برای پارامترهای تلفات اولیه، شماره منحنی و زمان تاخیر صورت گرفت. سپس با روش حذف متوالی و یک به یک زیر حوضه ها از فرآیند روندیابی داخل حوضه، میزان مشارکت آنها دردبی اوج خروجی حوضه تعیین و اولویت بندی صورت گرفت. بدین ترتیب میزان تاثیر هر یک از زیرحوضه ها در تولید سیل خروجی حوضه بدست آمد، زیر حوضه ای که بیشترین سهم مشارکت را در تولید سیل خروجی حوضه بهشت آباد به عهده داشت، به عنوان سیل خیزترین زیر حوضه شناسایی شد. سپس سایر زیرحوضه ها به ترتیب مشارکت آنها در مقدار سیل خروجی اولویت بندی گردیدند. روندیابی سیل در آبراهه ها نشان داد که میزان مشارکت زیرحوضه ها در سیل خروجی متناسب با دبی اوج زیرحوضه ها نبوده و لزوما زیر حوضه هایی که دبی بیشتری دارند، بیشترین مشارکت را در سیل خروجی حوضه ندارند، زیرا عوامل روندیابی آبراهه ها و موقعیت مکانی زیرحوضه ها می تواند باعث تغییر در نحوه مشارکت گردند. جهت حذف اثر مساحت در اولویت بندی زیرحوضه ها، میزان تاثیر هر واحد سطح زیرحوضه در سیل خروجی نیز محاسبه گردید،که از این نظر اولویت بندی تغییر یافت. نتایج نشان داد که میزان مشارکت کلیه زیرحوضه ها در سیل خروجی حوضه به مساحت بستگی مستقیم ندارد و ارتباط بین مشارکت سیل زیرحوضه ها با مساحت آنها غیر خطی است.

شبیه سازی رواناب ناشی از ذوب برف با استفاده از مدل srm
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده منابع طبیعی 1392
  مرضیه قاسمی   رفعت زارع بیدکی

برف بخش عمده ای از نزولات جوی مناطق کوهستانی و عرض های جغرافیایی بالا را تشکیل می دهد و با داشتن عکس العمل هیدرولوژیکی کند، نقش خاصی از نظر تغذیه سفره های آب زیرزمینی و تأخیر در جریان آب رودخانه ایفا می کند. پایش پیوسته سطح پوشیده از برف از نظر بررسی های اقلیمی، بوم شناختی و آب شناختی اهمیت وی‍ژه ای دارد. ویژگی های فیزیک برف، پایش با سنجش از دور را ممکن ساخته است و به دلیل نیاز به پایش پیوسته ی سطح برف-گیر بهره برداری از ماهواره هایی که دوره بازگشت تصویرهای آنها کوتاه است معمول است. تصویرهای ماهواره ای سنجنده modis به علت قدرت تفکیک زمینی و زمانی بهتر برای این منظور مناسب تر از تصویر سایر سنجنده ها است. مدل رواناب ذوب برف یا مدلsrm یک مدل درجه-روز بوده که به منظور شبیه سازی رواناب روزانه در حوضه های کوهستانی به ویژه مناطقی که ذوب برف بخش عمده ی جریان رودخانه را تشکیل می دهد طراحی شده است. هدف از این مطالعه شبیه سازی رواناب ذوب برف حوزه آبخیز کوهرنگ علیا با استفاده از مدل srmمی باشد. پوشش برف در مناطق ارتفاعی متفاوت با استفاده از تصاویر بدون ابر سنجنده modis طی سال های 1386 تا 1389 به دست آمد. با بررسی داده های هواشناسی و هیدرومتری و اطلاعات منطقه، پارامترهای ورودی به مدل تهیه شد. صحت مدل با دو پارامتر آماری به نام ضریب تبیین و اختلاف حجم بین رواناب اندازه گیری شده و محاسبه شده توسط مدل تعیین می شود. مدل برای فصل ذوب سال آبی 87-1386 با ضریب تبیین 87/0 و اختلاف حجم 86/2-% کالیبره شد. ضریب تبیین 49/0 و اختلاف حجم 71/21% نتیجه اعتبارسنجی مدل در فصل ذوب برف سال آبی 88-1387 می باشد. از آن جا که سال های 87-1386 و 88-1387 از نظر سطح پوشش برف و دمای متوسط تقریباً مشابه هستند اما سال 87-1386 سالی کم باران می باشد ضرورت تغییر ضریب رواناب پیش می آید، پس از تعدیل این پارامتر نتایج شبیه سازی 73/0 ، 51/1-% و 84/0، 12/0-% به ترتیب برای سال های 88-1387 و 89-1388 به دست آمد. با توجه به مقادیر ضریب تبیین و اختلاف حجم به دست آمده از اجرای مدل، نتیجه می گیریم مدل srm می تواند به منظور پیش بینی سیل و مدیریت منابع آّب منطقه مورد مطالعه استفاده شود.

مقایسه روش های تفکیک آب پایه در حوزه ی آبخیز تیره ی لرستان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده منابع طبیعی دریا 1393
  مریم مهدیان فرد   افشین هنربخش

آب پایه، دبی قبل از شروع سیلاب بوده که پس از فروکش سیل نیز تا مدتی ادامه می¬یابد. مقدار آب پایه قابلیت خاک¬های حوزه برای نفوذ آب و استمرار جریان سطحی را نشان می¬دهد. لذا تفکیک مقادیر جریان پایه از جنبه¬ی مدیریت منابع آب و جنبه¬ی مسائل زیست محیطی حائز اهمیت است. از آنجا که برآورد مقادیر جریان پایه تنها با روش¬های شیمیائی و ردیابی رادیواکتیو که با هزینه همراه بوده و دارای مشکلاتی است انجام می¬شود، استفاده از مدل-های آماری و هیدرولوژیکی برای این منظور مرسوم است. در این تحقیق آب پایه در حوزه¬ی آبخیز تیره¬ی لرستان با شش محدوده¬ی مطالعاتی برای دوره¬های 1361 تا 1390 از جریان کل رودخانه جدا شد. برای این منظور روش¬های bfi، part1، part2، part3، فیلتر عددی برگشتی یک پارامتره و دو پارامتره با فیلترهای 9/0، 925/0، 95/0، 975/0، 99/0، 995/0، hysep1 و hysep2 مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مقدار شاخص آب پایه در ایستگاه¬های مورد مطالعه بین 56/0 تا 97/0 تغییر می¬کند. به¬دلیل نبودن آمار واقعی برای مقایسه¬ی روش-ها و انتخاب مناسب¬ترین مدل، مقادیر جریان پایه¬ی به¬دست آمده از روش bfi به عنوان داده¬های شاهد مورد استفاده قرار گرفت. قابل ذکر است که برای ارزیابی کارائی روش¬ها از معیارهای خطای rmse، mae، nash-sutcliffe و هم¬چنین معیار انحراف استاندارد استفاده شد. نتایج نشان داد که در ایستگاه تیره¬ی دورود روش hysep2 بهترین روش برای تفکیک آب پایه در دوره¬ی 30 سال می¬باشد. در ایستگاه بیاتون روش¬های اکهارت با فیلتر 99/0 و hysep2 بهترین روش¬های تفکیک جریان پایه در دوره¬ی ذکر شده می¬باشند. قابل ذکر است که روش hysep2 در ایستگاه سیلاخور بهترین روش تفکیک آب پایه می¬باشد. علاوه بر این در ایستگاه¬های آبسرده، سراب سفید و گله رود روش¬های لین هولیک با فیلتر 975/0، لین هولیک با فیلتر 95/0، hysep2، لین هولیک با فیلتر 925/0 و hysep2 به¬ترتیب بهترین روش¬ها برای تفکیک آب پایه طی 30 سال می¬باشند. قابل اشاره است که جهت انتخاب یک روش کلی برای تفکیک آب پایه در حوزه¬ی آبخیز تیره¬ی لرستان، روش hysep2 به¬دلیل داشتن بیشترین فراوانی مناسب¬ترین گزینه می¬باشد.

تحلیل دما، بارش و رواناب حوزه آبخیز کارون در شرایط اقلیمی آینده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده منابع طبیعی 1393
  مرضیه کیهان پناه   رفعت زارع بیدکی

تغییر اقلیم عبارت است از تغییر رفتار آب و هوایی یک منطقه نسبت به رفتاری که در طول یک افق زمانی بلند مدت از اطلاعات ثبت شده در آن منطقه، مورد انتظار است. در اثر یک مجموعه از عوامل روند تغییر در پارامترهای اقلیمی سریعتر می¬شود. هدف از انجام این پژوهش تحلیل پارامترهای هواشناسی دما، بارش و رواناب برای حوزه کارون بزرگ بر اثر تغییرات احتمالی اقلیم در آینده است. برای این منظور داده¬های دما و بارش کارون بزرگ از سال¬های 1981 تا 2010 و داده¬های رواناب از سال¬های1987 تا 2010 به عنوان دوره پایه انتخاب، و تغییرات دما و بارش برای سال¬های 2011 تا 2030و 2046 تا 2065، با استفاده از شش مدل گردش عمومی جو و فرآیند کوچک مقیاس سازی، شبیه¬سازی گردید. مقادیر دما و بارش منطقه با توجه به سناریوهای مختلف انتشار پیش¬بینی شد. سپس رواناب سه زیر حوضه¬ی اندیمشک، اهواز و یاسوج به¬وسیله مدل بارش رواناب ihacres که با استفاده از داده¬¬های دما، بارش و رواناب دوره پایه واسنجی و اعتبار سنجی شده بود، برای دوره¬¬های آتی با توجه به مقادیر بارش و دمای پیش¬بینی شده در مرحله قبل، تحت دو سناریو a2 و b1 پیش¬بینی شد. در نهایت نتایج نشان داد به طور کلی در حوضه مورد مطالعه دما و بارش افزایش و میزان رواناب در فصل¬های بهار و تابستان کاهش و در پاییز و زمستان افزایش می¬یابد. کلیدواژه‏ها: تغییر اقلیم، پیش¬یابی، شبیه¬سازی، مدل چرخش عمومی جو، کوچک مقیاس سازی آماری

تحلیل فراوانی منطقه ای جریان حداقل در بخش هایی از حوزه آبخیز کارون در استان چهار محال و بختیاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1393
  محبوبه چوگان   رفعت زارع بیدکی

خشکسالی یکی از مهمترین بلایای طبیعی است که می¬تواند اثرات زیانباری بر محیط اکولوژیک وارد نماید. خشکسالی هیدرولوژیک باعث کاهش جریان¬های سطحی و سطح آب زیرزمینی، دریاچه¬ها و رودخانه¬ها می¬شود. تحلیل جریان کم یکی از روش¬های است که می¬تواند در پیش¬بینی خشکسالی مورد استفاده قرار می¬گیرد. یکی از روش¬های تحلیل منطقه¬ای جریان کم به منظور برآورد خشکسالی هیدرولوژیک ، استفاده از روش رگرسیون چندگانه می¬باشد. این روش برای به دست آوردن روابطی بین دبی جریان کم با دوره¬های بازگشت مختلف و ویژگی¬های حوزه آبخیز است. در این پژوهش روش ذکر شده نیز برای برآورد دبی جریان کم با دوره¬های بازگشت مختلف در بخش¬هایی از حوزه آبریز کارون شمالی واقع در استان چهارمحال و بختیاری که شامل 11 ایستگاه هیدرومتری می¬باشد استفاده شده است. بدین منظور آزمون همگنی با روش خوشه¬بندی انجام گردید و ایستگاه ارمند به عنوان یک ایستگاه ناهمگن شناخته شد و به همین دلیل از محاسبات حذف گردید بنابراین تعداد ایستگاه¬ها به 10 ایستگاه تقلیل یافت و سپس تحلیل فراوانی نقطه¬ای برای ایستگاه¬ها انجام گردید و مناسب¬ترین توزیع برای هر منطقه انتخاب گردید. سپس مدل¬های منطقه¬ای دبی جریان کم با دوره¬های بازگشت 2، 10، 20، 25، 50 و100 سال بر اساس ویژگی¬های حوضه و پارامتر¬ اقلیمی بارش به دست آمد. نتایج نشان داد که طول حوزه و شیب متوسط حوزه در منطقه یک و مساحت و ضریب گردی در منطقه به عنوان مهمترین پارامتر¬های مستقل موثر شناخته شدند. ارزیابی مدل¬ها با استفاده از معیار rmse مقایسه مقادیر برآورده شده و مقادیر مشاهده¬ای می¬باشد نشان می¬دهد که برای منطقه یک مقدار rmse از مقدار 18/0 تا 37 /0 و برای منطقه دو تغییرات آن از 10/0 تا 22/0 می¬باشد. علاوه بر این با استفاده از نرم افزار surfer پهنه¬بندی جریان¬های حداقل با دوره بازگشت¬های مختلف انجام گردید. نتایج نشان داد که در بخش¬های غرب و جنوب غرب حوضه مقادیر دبی حداقل کمتر و بنابراین شدت خشکسالی بیشتر می¬باشد.

برآورد ضریب سیل خیزی و پهنه بندی آن در بخشی از حوزه آبخیز کارون در استان چهارمحال و بختیاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده منابع طبیعی 1393
  لیلا شادرام   رفعت زارع بیدکی

آگاهی از پتانسیل سیل خیزی در حوزه های آبخیز می تواند به تدوین برنامه ها ی مختلف برای مدیریت بحران، مدیریت منابع آب و آبخیزداری کمک نماید. این آگاهی همچنین برای طراحی عملیات کنترل فرسایش بسیار مفید می باشد لذا با توجه به اهمیت موضوع هدف از این تحقیق برآورد ضریب سیل خیزی در دوره بازگشت های 2، 5، 10، 20، 25، 50، 100، 200، 500، سال1000 و پهنه بندی آن در حوزه آبخیز کارون شمالی در استان چهار محال و بختیاری می باشد بدین منظور 11 ایستگاه هیدرومتری در حوضه انتخاب و سپس تحلیل فراوانی سیلاب انجام گردید سپس ضریب سیل خیزی برای هر یک از ایستگاه ها محاسبه گردید همچنین برای برآورد ضریب سیل خیزی در مناطق فاقد آمار پس از تعیین مناطق همگن تعداد ایستگاه ها به 10 ایستگاه تقلیل یافت و مدل های منطقه ای برای تخمین ضریب سیل خیزی ارائه گردید نتایج به دست آمده نشان می دهد که کمترین میزان خطای مدل های منطقه ای مربوط به دوره بازگشت های پایین بوده و با افزایش دوره بازگشت خطا افزایش می یابد. قابل ذکر است که در دوره بازگشت 2 و 1000 سال مقدار خطا در منطقه یک به ترتیب 1/0 و 5/0 و در منطقه دو به ترتیب044/0 و 89/1 می باشد علاوه بر این با استفاده از امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه های ضرایب سیل خیزی حوضه ها ترسیم گردید. نتایج به دست آماده بیانگر این است که ضریب سیل خیزی به خصوصیات هندسی حوضه (شامل مساحت، ارتفاع، شیب متوسط آبراهه و...) و بارش حوضه وابسته است و تغییرات آن در منطقه دزک آباد بیشتر از سایر حوضه ها می باشد.