فهرست مطالب

پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز
پیاپی 1 (بهار و تابستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پ. گرایی، ح. کریمی، م. توکلی صفحه 1
    در سالهای اخیر، وقوع زمین لغزشها در مناطق مختلف کشور به دلایل گوناگون از جمله تغییر در استفاده از زمین و احداث جاده افزایش یافته است. از این رو بررسی و تحقیق در خصوص این پدیده، ارزیابی عوامل موثر و همچنین شناسایی مناطق حساس برای پیشگیری یا اجتناب از خسارات ناشی از آن به خوبی احساس می شود. به همین منظور تحقیق حاضر در حوزه سد ایلام با مساحتی حدود 476 کیلومتر مربع انجام گرفت. در مراحل اولیه این تحقیق پس از بررسی های میدانی، 7 عامل سنگ شناسی، شیب دامنه، جهت دامنه، فاصله از گسل، جاده، شبکه زهکشی و کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر اولیه در وقوع زمین لغزش های منطقه تشخیص داده شدند. سپس لایه های اطلاعاتی مربوطه در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و با استفاده از نرم افزار Arc view تهیه و هر کدام از این لایه ها با لایه اطلاعاتی پراکنش زمین لغزش ها قطع داده شد. تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده نشان داد، عامل جهت دامنه تاثیر کمی در وقوع زمین لغزشهای منطقه دارد. سپس با استفاده از 6 عامل باقی مانده نقشه واحدهای همگن تهیه و به منظور کمی کردن عوامل و وزن دهی آنها از درصد سطح لغزش یافته در واحدهای مختلف استفاده شد. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از رگرسیون چند متغیره انجام گرفت. در نهایت مدلی با حذف عامل فاصله از گسل و کاربری اراضی برای منطقه ارائه گردید، که در آن عوامل جاده، شیب، شبکه زهکشی و زمین شناسی به ترتیب بیشترین تاثیر را روی زمین لغزشهای رخ داده داشته اند.
    کلیدواژگان: زمین لغزش، پهنه بندی خطر، رگرسیون چند متغیره، سیستم اطلاعات
  • ط. عابدی، س. ع. حسینی، ر. نقدی صفحه 17
    ساخت جاده های جنگلی در واقع دخالت در طبیعت ناشناخته جنگل است که منجر به بهم زدن تعادل طبیعت منطقه می شود، مطالعه دقیق مشخصات مکانیک خاک می تواند در انتخاب تکنیک های مناسب جاده سازی و اجرای عملیات ساختمانی آن مفید باشد. تحقیق حاضر به دلیل وجود مشکل لغزش در جاده های جنگلی انجام گرفت و هدف، بررسی برخی مشخصات مکانیکی خاک و تاثیر آن بر حرکت های توده ای بود. جهت انجام پژوهش دو منطقه لغزشی کنار جاده در پارسل های 105 و 107 سری یک حوضه آبخیز چفرود انتخاب شده و سپس به مساحی، اندازه گیری طول، حداقل و حداکثر عرض، ارتفاع تاج و شیب متوسط اقدام شد. برای بررسی خاک تعداد 4 گمانه حفر گردید (2 گمانه در مناطق لغزشی و 2 گمانه در مناطق ثابت به عنوان شاهد) و نمونه ها جهت انجام آزمایش های مکانیک خاک برداشت شدند. آزمایش های خاک شامل حدود آتربرگ، بافت و دانه بندی بود که نتایج آن نشان داد خاک مناطق لغزشی دارای بافت SC و مناطق شاهد CH و CL هستند. به علت وجود ریزدانه در خاک مناطق لغزشی و جذب و نگهداری رطوبت توسط آن که از درصد بالای رطوبت طبیعی خاک منطقه مشخص است و همچنین نامناسب بودن جریان زهکشی خاک و انجام عملیات جاده سازی دچار تحریک و لغزش شده است.
    کلیدواژگان: جاده جنگلی، مکانیک خاک، لغزش، حوزه آبخیز چفرود
  • ع. ا. خالدی درویشان، س. ح. ر. صادقی، ل. غلامی، ع. ا. تلوری صفحه 30
    عدم وجود و یا کمبود بسیار زیاد آمار و اطلاعات در زمینه فرسایش خاک و تولید رسوب در بسیاری از حوزه های آبخیز کشور، کاربرد روش های تجربی مناسب را برای برآورد شدت فرسایش خاک و رسوب زایی الزامی می نماید. در این تحقیق، واسنجی نسخ مختلف رابطه جهانی هدررفت خاک شامل EUSLE، USLE-M، AOF، MUSLE، MUSLT و TAM در حوزه آبخیز چهل گزی سد قشلاق استان کردستان در مقیاس رگبار پس از ارزیابی عملکرد آنها مد نظر قرار گرفت. برای این منظور کلیه متغیرهای مورد نیاز و ورودی مدل های مذکور برای حوزه چهل گزی محاسبه و به منظور اجرای مدل های آماری مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده از کاربرد هر یک از مدل ها با مقادیر رسوب اندازه گیری شده 11 رگبار مقایسه و نهایتا کارآیی مدل های مذکور در حوزه مورد بررسی ارزیابی شد. نتایج آزمون های بررسی همبستگی، واسنجی های انجام شده و همچنین t جفتی، ضمن تایید ارتباط خوب برآوردهای بسیاری از مدل ها با یکدیگر نمایانگر عدم توانایی کلیه مدل های مذکور به جز مدل های واسنجی شده TAM و MUSLE-S در برآورد رسوب ناشی از رگبارها در حوزه مورد مقایسه بوده اند.
    کلیدواژگان: واسنجی مدل های فرسایش خاک، تولید رسوب رگبارها، سد قشلاق، حوزه آبخیز چهل گزی، استان کردستان
  • م. حبیب نژاد روشن، م. ابراهیمی، ک. سلیمانی، م. وفاخواه صفحه 44
    با توجه به اثرات زیان بار خشکسالی، شناخت سنجه های فراوانی جریان های حداقل، از اهمیتویژه ای برخوردار است. تجزیه و تحلیل جریان های حداقل روشی در برآورد خشکسالی هیدرولوژیک می باشد. از بین روش های برآورد در مناطق فاقد آمار کافی، آنالیز منطقه ای جریان های حداقل، روش مناسبی است که متکی بر آمار واقعی بوده، لذا نتایج بدست آمده با این روش با ضریب اطمینان بیشتری همراه است. در این مطالعه از داده های 19 ایستگاه هیدرومتری واقع در شمال شرق خراسان رضوی برای تحلیل جریان های حداقل استفاده و ضمن محاسبه سری های جریان حداقل سالانه با تداوم های 7، 15 و 30 روزه، هشت تابع توزیع آماری داده ها برازش داده شد و توزیع لوگ پیرسون تیپ III به عنوان توزیع مناسب منطقه ای انتخاب گردید. همچنین 16 پارامتر فیزیوگرافی، اقلیمی و زمین شناسی برای حوزه های منتخب تعیین گردید. از روش تجزیه و تحلیل عاملی برای انتخاب متغیر های مستقل استفاده شد. نتایج حاصله نشان داد که از 16 پارامتر ورودی، 3 ویژگی مساحت، بارندگی متوسط سالانه و درصد سازند نفوذپذیر به عنوان مهم ترین عوامل خشکسالی هیدرولوژیک شناخته شدند که 79% واریانس را توضیح می دهند. با استفاده از روش تجزیه و تحلیل خوشه ای، دو منطقه همگن و کل منطقه مورد مطالعه با در نظر گرفتن سه عامل مذکور انجام پذیرفت. در نهایت مدل هایی برای تداوم های مختلف روزانه و دوره بازگشت های 2 تا50 سال ارائه گردید. بررسی ها نشان می دهد که مدل های ارائه شده برای مناطق همگن دارای ضرایب تبیین بالا و خطای استاندارد کمتری نسبت به کل منطقه می باشد.
    کلیدواژگان: خشکسالی هیدرولوژیک، جریان حداقل، تحلیل منطقه ای، خراسان رضوی
  • ر. نقدی، م. شایان نژاد، س. ج. ساداتی نژاد صفحه 59
    اساس و پایه مطالعات هیدرولوژی داده های آماری مورد قبول می باشد با توجه به خلاهای گسسته و پیوسته در اغلب داده-های هیدولوژی مانند دبی رودخانه ها به دلیل عدم ثبت آمار، حذف آمار غلط و خرابی یا از بین رفتن دستگاه های اندازه گیری، تخمین و برآورد این داده ها ضروری می باشد. بدین منظور روش های متعددی برای تخمین داده ها وجود دارد که بسته به شرایط هر ایستگاه ممکن است یک روش خاص بهترین نتیجه را در پی داشته باشد. یکی از روش های جدید جهت تخمین داده های گم شده، استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی می باشد. این شبکه ها از یک لایه ورودی، یک یا چند لایه مخفی و یک لایه خروجی تشکیل می شود. در این مقاله روش شبکه های عصبی مصنوعی با روش های نسبت نرمال، محور مختصات (گرافیکی)، رگرسیون خطی ساده، رگرسیون خطی چند متغیره و خودهمبستگی سری های زمانی برای بازسازی داده های گم شده دبی ماهانه ایستگاه های هیدرومتری حوزه آبخیز کارون بزرگ مورد مقایسه قرار گرفته است. در هر روش پس از حذف داده های مشاهده ای، مقادیر آنها از طریق روش های مذکور برآورد شده و با استفاده از آماره ریشه میانگین مجذور مربعات خطا (RMSE) اولویت هر یک از روش ها مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده برتری روش استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در مقایسه با دیگر روش ها با درصد فراوانی 26/59 می-باشد.
    کلیدواژگان: بازسازی داده های گم شده، حوزه آبخیز کارون بزرگ، شبکه های عصبی مصنوعی، دبی ماهانه
  • ا. ر. احمدنژاد، س. ح. گلمایی، م. ض. احمدی صفحه 74
    فرآیند بارش-رواناب هر حوزه آبریز، به طور عمده تحت تاثیر شرایط هیدرولوژیکی، ژئومورفولوژی و اقلیم منطقه است. میزان، توزیع و نوع بارش، پوشش گیاهی، خصوصیات فرآیند تجمع و ذوب برف، خصوصیات لایه خاک و سازندهای زمین شناسی از عمده عواملی هستند که میزان رواناب و مؤلفه های بیلان آب حوزه را تحت تاثیر قرار می دهند. یکی از عمومی ترین روش ها برای شناخت فرآیند بارش-رواناب، شبیه سازی آن با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی و تجزیه و تحلیل نتایج حاصله است. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از مدل BROOK90، فرآیند بارش - رواناب حوزه، چگونگی تجمع و ذوب برف و همچنین مؤلفه های بیلان آب حوزه آبریز کورکورسر شبیه سازی شده و مورد واسنجی قرار گیرد و سپس تاثیر شرایط هیدرولوژیک و همچنین تاثیر تغییرات آب و هوایی بر فرآیند بارش-رواناب حوزه و مؤلفه های بیلان آب، بررسی و تجزیه و تحلیل گردد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، بارش، رواناب، بیلان آب، حوزه آبریز، مدل
  • ع. سلاجقه، م. مهدوی، م. خسروی صفحه 88
    در این تحقیق مناسب ترین توزیع فراوانی جهت برآورد مقادیر دبی حداکثر لحظه ای سالانه با احتمالات وقوع مشخص انتخاب گردیده و روند تغییرات توزیع مناسب برازش یافته با داده ها با تغییرات طول دوره آماری در منطقه البرز مرکزی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور در منطقه مورد مطالعه، ایستگاه های هیدرومتری را که دارای آمار طولانی تر و کامل تری نسبت به سایر ایستگاه ها بودند انتخاب و آمار دبی حداکثر لحظه ای سالانه آنها مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی و تکمیل داده ها آمار هر ایستگاه به دوره های آماری 10، 15 و 20 ساله تقسیم شد. در هر ایستگاه 11 سری آماری 10 ساله، 6 سری آماری 15 ساله و یک سری آماری 20 ساله و در کل منطقه 414 سری آماری تجزیه و تحلیل شدند. با آنالیز داده ها در سری های زمانی مذکور در محیط نرم افزار HYFA برای هر ایستگاه در سری های زمانی مذکور با توجه به خروجی برنامه و آزمون برازش نکویی مجذور میانگین انحرافات نسبی (حداقل مربعات) بهترین توزیع فراوانی انتخاب شد. براساس نتایج بدست آمده و فراوانی نسبی رتبه های اول در سری آماری 10 ساله توزیع لوگ پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 4/45 درصد اولین توزیع فراوانی و توزیع پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 8/13 درصد دومین توزیع بوده است. در سری آماری 15 ساله توزیع لوگ پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 5/35 درصد و روش دو پارامتری گاما (روش بیشینه درست نمایی) با فراوانی 3/25 درصد دومین توزیع بوده است. در سری آماری 20 ساله توزیع لوگ پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 8/47 درصد اولین توزیع فراوانی و توزیع لوگ نرمال دو پارامتری با فراوانی 3/25 (روش بیشینه درست نمایی) دومین توزیع فراوانی بوده است. نتایج بررسی روش های بیشینه درست نمایی و گشتاور معمولی با توجه به رتبه های اول نشان داد که در روش گشتاور معمولی در همه سری های آماری توزیع لوگ پیرسون تیپ سه بیشترین فراوانی را دارد و در روش بیشینه درست نمایی در سری آماری 10 و 15 ساله توزیع گامای دوپارامتری و در سری آماری 20 ساله توزیع لوگ نرمال 3 پارامتری بیشترین فراوانی را دارند.
    کلیدواژگان: دبی حداکثر، توزیع فراوانی، گشتاور معمولی، بیشینه درست نمایی، البرز مرکزی
|
  • P. Geraee, H. Karimi, M. Tavakoli Page 1
    In recent years, landslides occurrence has been increased in different regions of Iranbecause of different agents, especially road construction. Therefore, inspection of thisphenomenon including effective agents in landslide occurrence, determination ofsusceptible area … is necessary to prevent the landslides formation. For this purpose,the Ilam dam basin having 476 (km2) area was selected for investigations. At thebeginning of this research, after field investigations, seven factors including: geology,slope, aspect, fault, drainage network and land use were recognized as primary effectiveparameters in landslide occurrence. In the next stage, the information layers of aboveparameters were prepared in Geographic Information System (GIS) environment usingArc view 3.2 software and these maps were overlaid with the landslide inventory map.Analysis of the results indicated that aspect factor has minimum effect on landslideoccurrence in the area. Then, using the six remainder factors, homogeneous units map isprepared. In order to quantify the factors and give an appropriate weight to theparameters, the slide area percentage in each unit was calculated. Multiple regressionswere used for statistical analysis. The distance from faults and land use parameters wereput aside by the model. The results showed that the four factors including road, slop,drainage network and geology have the highest affect on landslide occurrencerespectively.
  • T. Abedi, S.A. Hoseini, R. Naghdi Page 17
    Road construction in forest area is interfering in natural environment of forest and itis caused to derange it. So, studying of soil mechanic and its characteristics is a need. Itis useful to choose the suitable road construction technique. This research was carriedout because of landslide problem in forest road. Investigation of some mechaniccharacteristics of soil and its effect on mass movement was studied. For this researchtwo zones of road side were selected in two parcels (No. 105 and 107) were located onChafroud district in Guilan Province. Then surveying, Length measuring, Min. andMax. Width, height and slope of soil movement in two zones were measured. Fourboreholes were dug (two in moved area and two in stable area) and the soil sampleswere sent to soil mechanic laboratory. Some mechanical testes like soil texture, liquidand plastic limits (Aterberg Limits) were done and so the results show that in movedsoil the texture was SC and for stable area were CL and CH. The process of moisturechanging in soil was investigated. Absorption of moisture with fine soil, undesirabledrainage and stimulation of road construction cause landslide in study area.
  • A.V. Khaledi Darvishan, S.H.R. Sadeghi, L. Gholami, A.R. Telvari Page 30
    The application of suitable empirical models for estimation of soil erosion andsediment yield is essential owing to nonexistence or lack of associated data in manywatersheds. In the present study, the calibration of different versions of universal soillloss equation Viz. EUSLE, USLE-M, AOF, MUSLE, MUSLT and TAM wasconsidered in estimation of storm-wise sediment yield in Chehelgazi of Gheshlagh DamWatershed in Kurdistan province. To conduct the study, the entire input data werecollected for the Chehelgazi watershed in sanandaj Township. The models’ estimateswere then compared with observed sediment data for 11 storm events. In contrary tohigh correlation coffeicenty among different models’ estimates, the inappliability of thestudy models except calibrated TAM and MUSLE-S was proved in estimation ofmeasured sediment data with the help of correlation matrix and t-test analyses.
  • M. Habibnejad Roshan, M. Ebrahimi, K. Solaimani, M. Vafakhah Page 44
    Knowledge of frequency ratings of low flows is important to understand thephenomenon due to damage producing effects of drought. Low flow Analysis is a methodof hydrologic estimation of drought. One of the methods in the regions without adequatedata is the regional analysis of low flows, based on real data and its results have the higherreliability coefficients. In this study, the suitable stations for analysis of these flowswere selected, low annual flow series with duration of 7, 15 and 30 days werecalculated, 8 statistical distributions functions were fitted with the data and the Log-Pearson Type II distribution was selected as the suitable regional distribution. Also 16physiographical, climatic and geological parameters were determined for the selectedwatersheds. To choose the independent variables, factor analysis was used. The resultsshowed that among 16 input parameters, the area, mean annual rainfall and percentage ofpermeable formation were the most important factors, which explain 79% of variance.Two homogeneous regions were recognized in the study area with cluster analysis andthe two regions were completely separated by distinguishing analysis. The regionalanalysis of low flows was carried out using step-wise regression and multiple regressionmethods for each homogeneous region and the whole study area, considering r factorsof the area, mean annual rainfall and percentage of permeable formation. The low flowrates with duration of 7, 15 and 30 days and return periods of 2, 5, 10, 20 and 50 yearswere finally estimated. The study of the models showed that the models used forhomogeneous regions have higher correlation coefficients and lower standard errors withrespect to the models used for the whole area.
  • R. Naghdi, M. Shayannejhad, S.J. Sadatinejad Page 59
    Acceptable statistical data is the main basis for hydrological studies. Because thereare lots of continuous and disperse blanks in most of hydrological data such as riverdischarge, it is necessary to estimate and forecast these data by suitable methods. Theseblanks are caused by different factors such as loss of data record, elimination ofincorrect data and disordered function of measurement instruments. There are manyprocedures to estimate and regenerate these data, and depending on the condition of agiven station, a particular procedure may produce the best results. In this study, themethod of artificial neural networks has been compared to other methods includingnormal ratio, graphical, simple linear regression, multivariate linear regression and timeseries (auto regression) methods, in order to regenerate the monthly and annualdischarge data for hydrometric stations in Grand Karoon river basin. After eliminatingobserved data, their values were estimated using mentioned procedures. Then, thepriority of each procedure was assessed by means of rooted mean square of errors(RMSE). The results of monthly data regeneration indicated that artificial neuralnetworks was the best procedure in most stations with a frequency value of 59.26%.
  • A.R. Ahmadnejad, S.H. Golmaei, M.Z. Ahmadi Page 74
    The process of precipitation-runoff of each basin, is mostly influenced byhydrologic, geomorphology conditions and zone climate. The measurement, distributionand pattern of precipitation, canopy cover, snow melt and accumulation processcharacteristics, soil layer characteristics and geology formation are the most importantfactors which impact the runoff measurement and basin water balance components. Oneof the general procedures for acknowledgement of precipitation-runoff process is itssimulation by using the hydrologic models and analysis of the results. In this study, itwas tried by using BROOK90, the basin process of precipitation-runoff, snowaccumulation and melt model and also the basin water balance components ofKorkorsar are simulated and calibrated then the effect of hydrologic conditions and alsoclimate changes on basin precipitation-runoff process and water balance components arestudied and analyzed.
  • A. Salajegheh, M. Mahdavi, M. Khosravi Page 88
    In order to assess of suitable distribution along with statistical period length changesas well as to select the best frequency distribution to estimate peak discharge withcertain occurance probability, 23 gauging station wich have the more complete data,were selected among hydrometrical gauge stations of central Alborz region. A 20 yearsstatical period has been selected after analyzing scatter data. complete the missing dataand divided the prepared data in to 10, 15 and 20 years period. in every station 11 seriesof 10 years time period, 6 series of 15 years time period and A sery of 20 years timeperiod and in all stations 414 series were analyzed. Then the best frequency distributionwas selected for statistical series by data analysis in time series (according to HYFAoutput) and goodness of fit of relative residual square mean (RMS). trend of statisticaldistribution changes with change of statistical period length is in such way that nodistribution can be selected definitely and based on the best fitted distribution in 10, 15and 20 years time period, three parameters log pearson (moment) with 45.4 percent,three parameters log pearson (moment) with 35.5 percent and three parameters logpearson (moment) with 47.8 percent were the best distributions respectively. Seconddisribution for 10, 15 and 20 years time periods were three parameters Pearson(moment), two parameters Gama (maximum likelihood) and two parmeters log normal(maximum likelihood), respectively. on based on selecting best distribution withmoment and maximum likelihood methods separately. three parameters log pearson wasthe best in moment method and based on maximumlikelihood in 10 and 15 years timePeriods two parameters gama distribution and in 20 years time period three parameterslog normal were the best distributions.