نفوذپذیری و رواناب به‏عنوان مهم‏ترین فرآیندها و پدیده‏های فیزیکی در یک حوضه‏آبخیز می‏باشند که ارزیابی برخی از خصوصیات و پارامترهای آن‏ها از اهمیت خاصی برخوردار است. با توجه به این‏که در حوضه‏های‏آبخیز تخمین تمامی پارامترهای موردنیاز جهت بررسی میزان نفوذپذیری و رواناب میسر نمی‏باشد لذا انتخاب مدلی که بتواند پیش‏بینی با دقت قابل‏قبولی را ارائه کند، امری ضروری به‏نظر می‏رسد. تحقیق حاضر با هدف مقایسه دو مدل نفوذپذیری green-ampt و scs و شبیه‏سازی رواناب حوضه‏آبخیز آبنما با استفاده از مدل هیدرولوژیکی hec-hms انجام گرفت. با توجه به نقشه بافت خاک، کاربری اراضی و پوشش گیاهی و با استفاده از نفوذسنج استوانه مضاعف آزمایش نفوذپذیری در حوضه‏آبخیز آبنما صورت پذیرفت. پس از تعیین پارامترهای دو مدل green-ampt و scs، دو مدل با استفاده از شاخص‏های آماری، پارامتر ظرفیت نفوذ نهایی خاک و منحنی‏های سرعت نفوذ مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج مقایسه بیانگر برتر بودن مدل green-ampt می‏باشد و از این مدل به‏عنوان مدل انتخابی در بخش تلفات مدل hec-hms استفاده گردید. سپس با استفاده از مدل hec-hms، شبیه‏سازی بارش-رواناب حوضه‏آبخیز آبنما براساس پنج رویداد انجام گرفت و مدل بر این اساس واسنجی و اعتباریابی گردید. برای شبیه‏سازی بارش-رواناب حوضه‏آبخیز آبنما پس از تکمیل مولفه‏های مدل و وارد کردن سیلاب‏ها و بارش‏های متناظر آن، مدل برای رویدادهای انتخابی در شرایط رطوبتی خشک اجرا گردید. نتایج حاصل از شبیه‏سازی اولیه نشان داد که بین دبی‏های مشاهده‏ای و شبیه‏سازی شده اختلاف وجود دارد. در ادامه برای واسنجی مدل، تحلیل حساسیت صورت گرفته و پارامتر زمان تاخیر به‏عنوان پارامتر حساس مورد واسنجی قرار گرفت و بهینه‏سازی گردید. اعتباریابی مدل با مقادیر بهینه شده زمان تاخیر، اختلاف 1/9 درصد بین دبی‏های مشاهده شده و شبیه‏سازی را نشان داد. نتایج حاصل از اعتباریابی مدل و مقایسه هیدروگراف‏های‏ شبیه‏سازی شده و مشاهده شده و همبستگی بین مقادیر دبی مشاهداتی و محاسباتی ( 86/0 =? r?^2) نشان داد که مدل hec-hms شبیه‏سازی رفتار هیدرولوژیک در حوضه‏آبخیز آبنما را به خوبی انجام داده است.

دشت سرزه رضوان یکی از مهم‏ترین دشت‏های استان هرمزگان از لحاظ کشاورزی و کیفیت آب است که در سال 1378 به منظور جلوگیری از افت شدید سطح آب آبخوان، اقدام به یک طرح تغذیه مصنوعی از نوع پخش سیلاب در آن گردیده است. ارزیابی تأثیر این طرح روی تراز آب آبخوان به منظور آگاهی از عملکرد آن هدف اصلی این مطالعه است. بدین منظور آبخوان این دشت به کمک مدل ریاضی (با نرم‏افزار modflow) شبیه‏سازی گردید. در حین شبیه‏سازی به منظور واسنجی مدل در شرایط ماندگار از تراز آب زیرزمینی اردیبهشت 1378 و به منظور واسنجی مدل در شرایط غیرماندگار از آمار سطح آب طی سال‏های 1387-1378 استفاده گردید. واسنجی مدل در هر دو شرایط با استفاده از کد pest صورت گرفت. همچنین برای ارزیابی صحت مدل از آمار تراز آب سال 1388 استفاده گردید و پس از آنکه نتایج حاصل از صحت‏سنجی تطابق مدل را با شرایط طبیعی آبخوان به اثبات رساند، از مدل ریاضی ساخته شده برای رسیدن به هدف مطالعه استفاده گردید. بدین منظور ابتدا به کمک مدل ریاضی ساخته شده میزان متوسط سالانه تغذیه مصنوعی آبخوان از طریق طرح پخش سیلاب تعیین گردید. نتایج حاصل از این مرحله نشان داد که تغذیه مصنوعی دشت سرزه رضوان باعث افزوده شدن سالانه 2/609 هزار متر مکعب آب طی سال‏های 1378 تا 1387 گردیده است. مقایسه این مقدار با مقدار منتظره مجریان از میزان تغذیه مصنوعی نشان داد که طرح مذکور نتوانسته تمام انتظارات مجریان را برآورده کند. این میزان تغذیه به طور متوسط سالیانه باعث افزایش سطح تراز آب آبخوان به میزان 12/0 متر در این دوره زمانی گردیده است. این در حالی است که هیدروگراف واحد آبخوان، سالانه افتی معادل 65/0 متر را طی این دوره نشان می‏دهد. بنابراین طرح نتوانسته تمام افت آبخوان را جبران کند اما روی تراز آب آبخوان تأثیر مثبتی داشته است.

پراکنش زمانی و مکانی نامناسب ریزش‎های جوی، خشکسالی‎های متعدد و سیلاب‎های مخرب از عواملی هستند که بر روی نوسانات سطح سفره‎های آب زیرزمینی تأثیر سوء می‎گذارند. در همین راستا برداشت های بی‎رویه بشر از سطح سفره های آب زیرزمینی بیلان آب‎های زیرزمینی را به شدت بر هم زده است. مهار و جمع‎آوری سیلاب‎های شدید و مخرب از یک سو و انحراف و هدایت حجم بسیاری از سیلاب به مناطق مستعد پخش سیلاب از سوی دیگر می تواند یکی از راهکارهای مناسب در راستای تغذیه سفره‎های آب زیرزمینی باشد. در این تحقیق مناطق مستعد پخش سیلاب در استان چهار‎محال و بختیاری مورد بررسی قرار گرفته است. استان چهار‎محال و بختیاری از وضعیت بارش مناسبی برخوردار می‎باشد. از سوی دیگر وضعیت بیلان آب‎های زیرزمینی در این استان با مشکلات جدی روبروست. معیارهای مورد استفاده در مکان‎یابی مناطق مستعد شامل نفوذپذیری سطحی، شیب، ضخامت آبرفت، توانایی انتقال آب در آبرفت و کیفیت آبرفت می‎باشد. پس از تهیه نقشه‎های مورد نیاز با استفاده از روش زمین‎آمار و همچنین تولید نقشه بافت خاک با کاربرد سنجش از دور، از مدل‎های تلفیق شامل منطق بولین، روش شاخص همپوشانی، ضرب فازی و خوشه‎بندی فازی استفاده شد. در روش بولین 10 درصد از سطح کل استان مناسب پخش سیلاب می‎باشد. در روش شاخص همپوشانی 85/10درصد، در مدل خوشه‎بندی فازی 42/14 درصد و در عملگر ضرب فازی 23/15 درصد از سطح کل استان مستعد پخش سیلاب می‎باشند. با توجه به ماهیت فازی در روشهای ضرب فازی و خوشه‎بندی فازی، این دو روش از دقت بالاتری نسبت به دیگر روشها برخوردار می‎باشند. روش خوشه‎بندی فازی به دلیل اینکه برای هر کدام از معیارها به تعداد خوشه‎ها، نقشه فازی شده وجود دارد بنابراین نسبت به روش ضرب فازی از انعطاف‎پذیری بالاتری برخوردار می‎باشد. در بین معیارهای بررسی شده برای انتخاب عرصه‎های مستعد پخش سیلاب، لایه نفوذپذیری بیشترین محدودیت را در برگرفته است که این مسئله به بافت کلی استان که در کلاس سنگین قرار گرفته بر می‎گردد. ببیشترین محدودیت بعد از نفوذپذیری سطحی، ضخامت آبرفت می‎باشد.

آبخیزداری یکی از روشهای مدیریت منابع طبیعی پایه بویژه منابع آب در مناطق خشک به شمار می رود. پژوهش حاضر با فرض اثر بخشی طرحهای آبخیزداری بر منابع آب زیرزمینی شکل گرفت. این تحقیق با هدف بررسی میزان اثربخشی طرح آبخیزداری احداث سد خاکی لاور فین برکمیت و کیفیت آب زیرزمینی دشت لاور فین در فاصله 60 کیلومتری شمال بندرعباس در ناودیسی به وسعت 24 کیلومترمربع انجام پذیرفت. شبکه پایش انتخاب شده جهت بررسی تغییرات کمی، تعداد 6 حلقه چاه پیزومتری است که در دشت لاور حفاری گردیده و سطح تراز آب زیرزمینی به صورت ماهیانه در این چاهها از سال 1371 تا بحال ثبت گردیده است. جهت بررسی های کیفی در محدوده دشت، نمونه برداری در دو فصل خشک و تر از چاههای انتخابی با پراکنش مناسب در سطح دشت انجام گرفت. علاوه بر آن از نتایج نمونه برداری های کیفی که در سطح دشت توسط شرکت آب منطقه ای برداشت شده است استفاده گردید. بر این اساس وضعیت سفره آب زیرزمینی در محدوده دشت از نظر کمی و کیفی تحت پایش دقیق قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از این است که روند نزولی سطح آب زیرزمینی، پس از احداث سد تغییر یافته و در مقایسه بین سالهای قبل و بعد از احداث سد، در سالهای با میزان بارندگی مشابه، افزایش سطح سفره به میزان 5/1 متر مشاهده میگردد. به نحوی که با جبران کسری مخزن، تغییرات ذخیره دینامیک مخزن در طی دوره بیلان (90-1380) ، سالانه برابر 159/0- میلیون مترمکعب بوده و سفره تقریبا به تعادل رسیده است. تحلیل نتایج کیفی نیز حاکی از تاثیر گذاری مثبت سد بر بهبود کیفیت آب زیرزمینی دشت لاور است. به طوری که روند تغییرات ec در محدوده بیلان تحت تاثیر سد، از مقادیر 5200 و 7200 میکروموس به ترتیب در قسمت های ابتدایی و انتهایی دشت در سالهای قبل از احداث سد، به مقادیر 3500 و 5500 میکروموس، پس از احداث سد، کاهش یافته است(مقایسه نقشه های هم افت و میانگین ec). نتایج این تحقیق نشان می دهد که با توجه به خشکسالی های موجود و کاهش بارندگیها، این سد در تغذیه سفره آب زیرزمینی و بهبود کمیت و کیفیت آن موثر بوده و امکان تثبیت سطح آب در یک تراز نرمال و حفظ کیفیت آبخوان را فراهم نموده است. لذا پیشنهاد می گردد با توسعه فعالیت های آبخیزداری با مکانیابی مناسب در اینگونه مناطق، بیلان منفی آبخوان های زیرزمینی جبران و با تعادل بخشی به این منابع، استمرار بهره برداری تضمین و تعادل اکولوژیک حوزه های آبخیز حفظ گردد.

یکی از شاخص های مهم در بررسی وضعیت کیفیت آب های زیرزمینی، هدایت الکتریکی می باشد،افزایش هدایت الکتریکی نه تنها موجب کاهش کیفیت آب برای شرب می شود بلکه خسارت های جبران ناپذیری را بر روی خاک و کیفیت محصولات کشاورزی وارد می کند. ارزیابی آسیب پذیری به عنوان ابزاری مناسب در تصمیم های مدیریتی حائز اهمیت می باشد. از بین روش های مختلف آسیب پذیری روش شاخص همپوشانی انتخاب گردید و ا ز بین شاخص های مختلف شاخص دراستیک مناسب و سازگار با شرایط منطقه بوده که به عنوان روش پایه تحقیق استفاده شد. عامل شوری یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر روی کیفیت آب تحت عنوان شاخص آلایندگی وزن و رتبه دهی شده و به عنوان یکی از لایه های مورد نیاز در تهیه نقشه شاخص دراستیک اصلاح شده مورد استفاده قرارگرفت. با توجه به عدم دقت روش های شاخص - همپوشانی (منطق بولین) ومشکلات مربوط به مقادیر نزدیک مرز دسته بندی ها از منطق فازی به جهت سیستم رتبه بندی منطقی و واقع بینانه تر جهت تصحیح رتبه بندی پارامترهای کمی مدل drasticو پارامتر ec استفاده شد. بمنظور تعیین عملکرد بهینه مدل اصلاحی از خصوصیت شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد و شبیه سازی صورت گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی مدل دراستیک اصلاحی با استفاده ازشبکه عصبی مصنوعی نشان دهنده همبستگی بالای خروجی شبکه عصبی مصنوعی و شاخص drastic اصلاحی ( 99 %) می باشد. دو نوع تحلیل حساسیت تک پارامتری و حذف نقشه به منظور تعیین حساسیت شاخص بدست آمده محاسبه شد، نتایج حاصل از تحلیل حساسیت حذف نقشه نشان می دهد که همه پارامترها در ارزیابی آسیب پذیری اهمیت داشته و از حساسیت بالایی نسبت به حذف برخوردارند و با توجه به آنالیزهای آماری انجام شده بیشترین حساسیت مربوط به پارامتر هدایت الکتریکی (شوری) و کمترین حساسیت مربوط به پارامتر هدایت هیدرولیکی می باشد.در آنالیز حساسیت تک پارامتری بیشترین حساسیت مربوط به پارامتر شوری و کمترین حساسیت مربوط به پارامتر شیب می باشد. جهت صحت سنجی مدل از مقادیر یون نیترات اندازه گیری شده ازتعدادی چاههای منطقه استفاده شد، نتایج حاصل نشان می دهد که در دشت سرخون این نسبت تقریباً برای نقاط مختلف به هم نزدیک است و با توجه به داده های حاصل می توان گفت که این مدل از دقت بالایی برخوردار است.

امروزه افزایش جمعیت جهان همراه با توسعه فعالیت های کشاورزی و صنعتی از یک طرف و خشکسالی های اخیر از سوی دیگر موجب شده است که منابع آب های شیرین سطحی در اکثر کشورهای واقع در مناطق گرمسیری به اوج بهره برداری خود برسد. یکی از مسائل مهم مطرح در کنار کمبود و تقاضای آب در شهرها مسئله دفع فاضلاب و تصفیه آن است. زمانی که از فاضلاب و تصفیه آن سخن به میان می آید اولین موضوعی که در ذهن تداعی میکند بحث محیط زیست و حفظ آن از آلوده شدن است، چرا که فاضلاب همواره به عنوان یک پارامتر آلاینده اصلی درمحیط زیست انسانی و طبیعی مطرح می باشد. در کشور ما نیز مانند سایرنقاط دنیا افزایش جمعیت شهرها و در نتیجه بالا رفتن میزان مصرف آب، سبب تولید روزافزون فاضلاب گردیده است که خود موجب بروز اشکالات و نارسایی هایی در جوامع شهری و حتی روستایی کشورمان شده و روز به روزهم درحال ازدیاد است. احداث تصفیه خانه فاضلاب یک فعالیت عمرانی- زیست محیطی است و هدف اصلی آن دفع صحیح و بهداشتی فاضلاب های تولیدی می باشد که در صورت بی توجهی، عواقب جبران ناپذیری در پی خواهد داشت. اولین گام موثر جهت احداث، شناسایی مکان مناسب می باشد. توانایی سیستم اطلاعات جغرافیایی در زمینه مکان یابی سبب شده است تا در مکان یابی تصفیه خانه فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق جزیره قشم که یکی از شهرستان های استان هرمزگان محسوب می شود، جهت احداث تصفیه خانه فاضلاب در شهر قشم، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. احداث تصفیه خانه فاضلاب معمولا با در نظر گرفتن عوامل و معیار های مختلفی صورت می گیرد، اهمیت و دامنه اثر این معیار ها در تعیین مکان نهایی تصفیه خانه فاضلاب تاثیر گذار است. به همین منظور معیارهای شیب، زمین شناسی، اختلاف ارتفاع نسبت به شهر، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، شبکه حمل و نقل، فاصله از شهر قشم و لایه محدودیت ها به عنوان معیارهای لازم جهت مکان یابی در نظر گرفته شد. پس از تهیه نقشه های مورد نیاز، وزن دهی به آنها با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی انجام شد. پس از همپوشانی لایه ها و طبقه بندی مجدد در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی، مناطق در چهار کلاس قرار گرفتند. به منظور ارزیابی، نتیجه تحلیل سلسله مراتبی با سه معیار اصلی شیب، اختلاف ارتفاع نسبت به شهر و کاربری اراضی مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی ها نشان داد که روش سلسله مراتبی انطباق بالایی با گزینه های ایده آل سه معیار فوق دارد. بر اساس این روش 6/135کیلومتر مربع از مساحت جزیره در طبقه خیلی مناسب، جهت احداث تصفیه خانه فاضلاب قرار گرفت. در نهایت در قسمت جنوب شرقی جزیره قشم، مکانی منتخب و پیشنهاد شد. جهت حصول اطمینان از نتیجه این تحقیق، بازدیدهای زمینی از مکان پیشنهادی صورت پذیرفت.

برای به دست آوردن دبی حداکثر رودخانه های دائمی و فصلی که امر بسیار مهمی هست روش فراوان و رابطه های تجربی بسیاری در سراسر جهان وجود دارد. این فرمول¬ها همواره در شرایط ویژه¬ای آزمون گردیده اند لذا برای مناطق مختلف دارای خطا خواهند بود؛ بنابراین انجام مطالعات برای تخمین این ضرایب در هر منطقه امری ضروری به نظر می رسد. چون برآورد این ضرایب در حوضه¬های مختلف ایران با متدهای دیگری ازجمله کار با نرم افزار هک¬رس و نمونه برداری از میزان رسوب در مناطق مختلف و مقایسه با دبی اوج در رابطه¬های فولر و کریگر انجام شده است. روش های بهینه سازی روش مناسبی برای این برآورد است. هدف از این پایان¬نامه بهینه¬سازی ضرایب منطقه¬ای رابطه¬های فولر و کریگر با استفاده از الگوریتم ژنتیک و جامعه ذرات است که بدین منظور دبی¬های حداکثر 24 ساعته دو ایستگاه با بازه زمانی 15 سال، در حوضه سد میناب جمع آوری شده است و همچنین دبی¬های حداکثر لحظه¬ای دو ایستگاه با بازه زمانی 15 سال، در حوضه¬آبخیز سد میناب جمع آوری شده است. سپس مناسب¬ترین توزیع آماری محاسبه گردید. بدین منظور آمار دو ایستگاه موجود در حوضه¬آبخیز سد میناب موردبررسی قرارگرفته است و با توجه به الگوریتم¬های مربوطه و برنامه¬نویسی شده در نرم¬افزار متلب ضریب منطقه ای (c) برای منطقه موردمطالعه برابر 196565/0 برآورد گردید و ضریب طغیان منطقه ای (?) برای دوره بازگشت های 5، 10، 25، 50، 100 و 200 سال به ترتیب 368586/1، 636116/1،752406/1،813619/1، 84961/1، 873172/1 برآورد شده است. همچنین ضریب منطقه ای (c) در رابطه کریگر برای منطقه موردمطالعه برابر 92/11 برآورد گردید. این در حالی -است که ضریب منطقه ای کریگر را برای ایران متوسط 105 در نظر گرفته اند. نتایج نشان می دهد که استفاده از روش های جستجوی هوشمند عملکرد روش های مرسوم را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. در مطالعات آتی تهیه نقشه منحنی های هم ضریب برای کل کشور با استفاده از ضریب فرمول¬های تجربی پرکاربرد در مسائل آب و آبخیزداری پیشنهاد می شود.

اراضی گسترده ای در مناطق خشک و نیمه خشک و کم باران جهان تحت تأثیر پیامد های تخریب اراضی ناشی از عوامل طبیعی و فعالیت های کشاورزی و بهره برداری بی رویه از زمین قرارگرفته و به سرزمین های بی حاصل و بیابانی تبدیل شده اند. در ایران نیز به دلیل قرارگیری بخش های گسترده ای از آن در منطقه خشک و نیمه خشک، مدیریت منابع آب و فعالیت های کشاورزی ازجمله روش های نادرست آبیاری و مدیریت اراضی می تواند به طور گسترده ای تخریب سرزمین و بیابان زایی را باعث شود. هدف از تحقیق حاضر بررسی ارتباط مدیریت منابع آب کشاورزی و بیابان زایی در دشت پریشان است. برای این منظور ابتدا به بررسی و پایش کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی در ارتباط با خشک سالی پرداخته شد و سپس با استفاده از مدل imdpa و انتخاب معیارها و شاخص هایی که به مدیریت منابع آب ارتباط دارند؛ به بررسی شدت بیابان زایی در منطقه پرداخته شد و درنهایت با مدل برنامه ریزی خطی در بسته نرم افزاری لینگو به بررسی، بهینه سازی و برنامه ریزی مدیریت منابع آب کشاورزی تحت سه سناریوی بهینه سازی الگوی کشت در وضع موجود، افزایش راندمان آبیاری منطقه و بستن چاه های غیرمجاز کشاورزی پرداخته شد. نتایج حاصل از بررسی شدت بیابان زایی موید آن است که وضعیت بیابان زایی در منطقه متوسط و معیارهای اقلیم، منابع آب و کشاورزی هرکدام با ارزش عددی 21/2، 74/1 و 61/1 در بیابان زایی موثر است و شاخص های افت سالانه آب زیرزمینی (49/3)، استمرار خشک سالی (4/3) و هدایت الکتریکی آب زیرزمینی (91/2) بیشترین تأثیر را در بیابان زایی داشته اند. نتایج حاصل از بهینه سازی و برنامه ریزی الگوی کشت بهینه در وضع موجود علیرغم استفاده از تمام سطح کشاورزی میزان سود حاصله را افزایش و میزان مصرف آب را کاهش داده است. نتایج سناریوهای افزایش راندمان آبیاری و بستن چاه های کشاورزی ضمن افزایش میزان سود حاصله و کاهش مصرف آب الگوی کاشت سیب زمینی و سبزیجات برگی رانشان داد. نتایج حاصله از بررسی وضعیت بیابان زایی و بررسی مدیریت منابع حاکی از آن است که علاوه بر تأثیرات اقلیمی، مدیریت منابع آب کشاورزی در گذشته و حال بر بیابان زایی منطقه تأثیر بسزایی داشته است که باید با ارائه راهکارهای مدیریتی و الگوی کشت بهینه به کنترل این پدیده در دشت پریشان پرداخته شود.