مدل‌سازی هیدرولوژیکی نقشی ارزشمند در مدیریت حوضه آبخیز ایفا می‌کند. در این مطالعه از تلفیق روش‌های‌ برنامه‌ریزی-خطی، تبدیل موجک متقاطع و فیلترکالمن LP- CW- KF)) به عنوان یک مدل کنترل کننده خطا، جهت تجزیه و تحلیل نه رخداد مرکب (چند قله‌ای) و منفرد بارش و رواناب حوضه آبخیز صوفی چای استفاده شد و نتایج با روش های هیدروگراف واحد زمان– مساحت اصلاح شده و هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی مقایسه گردید. عملکرد نهایی روش‌های مذکور با استفاده از معیارهای ارزیابی، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد روش زمان- مساحت اصلاح شده عملکرد نسبتا ضعیفتری نسبت به دو روش دیگر دارد که ناشی از فرضیات مورد استفاده در ترسیم خطوط ایزوکرون می‌باشد. روش LP- CW- KF بهترین عملکرد را بین روش‌های مورد مطالعه نشان داد به طوریکه رخدادهای مرکب مورد مطالعه را به ترتیب در مرحله واسنجی و صحت سنجی با جذر میانگین مربعات خطای 47/2 و 2/3 شبیه سازی نمود. به طور متوسط در کل وقایع و سه روش مورد مطالعه، میانگین مطلق خطای نسبی به ترتیب در زمان تا اوج برابر 069/0، در مورد دبی اوج 131/0 و زمان پایه برابر 125/0 می باشد. لذا به طور متوسط کلیه روش ها در برآورد زمان تا اوج عملکرد مناسب تری را از خود نشان دادند.

روش های استحصال آب باران از جمله روش های مدیریتی به منظور مقابله و سازگاری با شرایط کم آبی است. مبنای این روش ها، اختصاص سطوحی از زمین به منظور جمع آوری نزولات، ذخیره سازی و استفاده مجدد از آن ها برای اهداف طراحی در زمان مورد نیاز می باشد. ضرورت اصلی از اجرای این طرح، این است که در هر بارش نسبتا شدیدی، شاهد هستیم که گرفتگی معابر و اختلال در خدمات شهری و خسارت به خانه ها اتفاق می افتد که لازم است کلان شهری مثل تبریزبه سیستمی مجهز باشد که خسارت های ناشی از هرگونه سیلاب را به حداقل برساند و همچنین بتواند از این آب های جاری، حداکثر بهره را ببرد. در پژوهش حاضر، به منظور افزایش دقت در استفاده از روش های برآورد رواناب، ارتباط با رودخانه میانی شهر و کاهش هزینه های انتقال، منطقه مورد مطالعه به چهار زیر حوضه تقسیم گردید. رواناب حاصل از سطوح، با روش سازمان حفاظت خاک آمریکا[1]محاسبه گردید. حجم مخازن طراحی با روش تحلیل فراوانی به ازای فصول مختلف و با دوره بازگشت های مختلف تعیین گردید. مقایسه نیاز آبی ماهانه فضای سبز شهر تبریز با بارش، نشان می داد که مخازن طراحی شده قادرندحدود 48 درصد از نیاز فضای سبز را تأمین کنند و باقی این نیاز می تواند از طریق آب های زیر زمینی و آب های ورودی به شهر تأمین شود.

تحلیل مقادیر حدی در یک نمونه تصادفی از اهمیت زیادی برخوردار است. پیش‌بینی دقیق مقادیر حدی در مدیریت و برنامه‌ریزی علمی برای مقابله با جنبه‌های مختلف زیان‌آور منابع آب، مانند سیل، خشک‌سالی و... مهم است. در دهـه‌های اخیر کاربرد توزیع‌های آماری در هیدرولوژی جهت به‌دست آوردن داده‌های طراحی موردتوجه بسیاری از متخصصان قرارگرفته ‌است. بسیاری از توزیع‌های احتمالاتی رایج (شامل تعدادی از توزیع‌هایی که در زمینه تحلیل فراوانی سیلاب به‌کاربرده می‌شوند) از جمله توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته، لاجستیک تعمیم‌یافته، نرمال تعمیم‌یافته، پیرسون تیپ III، پاریتوی تعمیم‌یافته و چند توزیع دیگر، حالت‌های خاصی از توزیع چهار پارامتری کاپا می‌باشند. در این مطالعه، از تحلیل منطقه‌ای، برای برازش توزیع‌های فوق بر روی داده‌های دبی بیشینه سالانه ایستگاه‌های استان آذربایجان شرقی استفاده ‌شده است. با استفاده از روش گشتاورهای خطی کل استان به چهار منطقه متمایز‌ (فاقد ایستگاه ناسازگار) تقسیم‌شده و پارامترها و چندک‌های منطقه‌ای توزیع‌های مختلف (از جمله توزیع کاپا) تخمین زده ‌شده است. نتایج نشان داد که توزیع کاپا به‌عنوان توزیع منطقه‌ای، برازش خوبی بر روی داده‌های دبی بیشینه سالانه دارد.

با توجه به اهمیت پیش‌بینی جریان رودخانه در مدیریت منابع‌ آب روش‌های مختلفی برای مدل کردن جریان رودخانه‌ها بکار برده می‌شوند. تا بتوان با بکارگیری این مدل در مدیریت خشکسالی و سیلاب خسارات ناشی از آن‌ها را به حداقل ممکن رساند. در این مطالعه نیز برای پیش‌بینی سری‌ زمانی جریان روزانه ایستگاه ونیار، با توجه به ویژگی‌های غیرخطی مقیاس‌های زمانی چندگانه، مدل هیبرید شبکه عصبی و موجک پیشنهاد شده است. برای این هدف سری زمانی اصلی به مدت 35 سال بوسیله تبدیل موجکی به 11 زیرسری زمانی چند فرکانسی تجزیه شده، و سپس برای پیش‌بینی جریان یک و دو و سه و چهار روز آینده، این سری‌ها بعنوان داده‌های ورودی به مدل شبکه عصبی مصنوعی وارد شد. نتایج بدست آمده از تبدیل موجک-شبکه عصبی با نتایج حاصل از کاربرد شبکه عصبی، مقایسه شده و ملاحظه گردید که روش موجک-شبکه عصبی نسبت به روش شبکه عصبی دقت پیش بینی بالاتری دارد و همچنین دقت پیش بینی در هر دو مدل با افزایش تعداد تأخیرها در نرون خروجی کاهش می یابد. لازم بذکر است که در پیش بینی توسط شبکه عصبی- موجکی از دو موجک هار و میر استفاده شد که نتایج شبیه سازی توسط موجک میر به مراتب بالاتر از موجک هار بود.

مدل نش، تعداد مخازن ذخیره و ضریب ذخیره، شکل کامل هیدروگراف واحد لحظه ای (IUH) را توصیف می کنند. در این مدل تعداد مخازن ذخیره، که باید یک عدد صحیح باشد، معمولا زمانی که از داده­های مشاهداتی استخراج می شود یک مقدار کسری بدست می آید که این یک محدودیت برای این مدل است. همچنین یک مخزن خطی منفرد در مدل نش، یک IUH بدون شاخه صعودى را بدست می دهد که این از لحاظ فیزیکی غیر منطقی است. برای شبیه سازی یک IUH کامل با شاخة صعودی، مدل نش حداقل به دو مخزن با اتصال سری نیاز دارد. با تقسیم مخزن خطی منفرد نش به دو مخزن سری با ضرایب ذخیرة متفاوت k1 و k2، یک مدل هیبرید حاصل می­شود. در این تحقیق مدل هیبرید در حوضه لیقوان بکار گرفته شده است. برای بررسی کارایی مدل حاضر نتایج بدست آمده با نتایج مدل نش با بکار بردن معیارهای ارزیابی خطای استانداردو بازده مدل نش- ساتکلیف مقایسه شده است. میزان خطای استاندارد و بازده مدل نش- ساتکلیف مدل هیبرید در مقایسه با مدل نش ، بترتیب کمتر و بیشتر است که این نشان دهنده برتری مدل هیبرید، نسبت به مدل نش، هم از لحاظ منطق فیزیکی و هم از لحاظ سازگاری با مشاهدات است.

پیش­بینی دقیق جریان رودخانه­ با استفاده از مدل­های رایج سری­های زمانی، فیزیکی- مفهومی و رگرسیونی در مدیریت علمی منابع آب­های سطحی اهمیت به­سزایی دارد. در این مطالعه دبی جریان روزانه و ماهانه رودخانه باراندوزچای ارومیه در دوره­ آماری 88-1352، با استفاده از مدل­های سری­زمانی خطی آرما[1] و غیرخطی دوخطی مدل­سازی شد. برای بررسی ایستایی سری­های جریان از آزمون ADF استفاده گردید. نتایج آین آزمون نشان داد که با حذف عوامل ناایستایی، سری­های جریان رودخانه ایستا می­شوند. برای بررسی شدت غیر خطی بودن سری­های ماهانه و روزانه جریان از آزمون BDS استفاده شد. نتایج نشان داد که سری ماهانه جریان، خاصیت غیرخطی خفیفی دارد اما سری روزانه جریان به شدت غیر خطی می­باشد. مدل­های AR(8) و BL(8,0,1,1) مدل­­های منتخب جریان ماهانه بوده که ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا در مدل خطی به ترتیب 906/0 و 892/2 مترمکعب در ثانیه و برای مدل غیرخطی 930/0 و 436/2 متر مکعب در ثانیه محاسبه گردیدند. برای جریان روزانه، مدل خطی AR(25) و مدل غیرخطی BL(25,0,1,1) انتخاب گردید که ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا در مدل خطی به ترتیب برابر 873/0 و 116/4 متر مکعب در ثانیه و برای مدل غیرخطی معادل 923/0 و 085/3 متر مکعب در ثانیه به دست آمد. طبق نتایج حاصله، استفاده از مدل دوخطی در مقیاس روزانه سبب کاهش مقدار خطا به میزان 33 درصد شد و ضریب همبستگی را 7/5 درصد افزایش داد. افزایش دقت مدل دوخطی در مقایسه با مدل خطی به دلیل خاصیت غیرخطی شدید مقیاس روزانه می­باشد.

اگرچه مدل­های متعددی برای بارش-رواناب توسط هیدرولوژیست­ها توسعه داده شده­اند، با این وجود روش­های هیدروگراف واحد در بسیاری از حوضه­ها که در آنجا داده­های هیدرولوژیکی ثبت شده کافی جهت استفاده مدل­های توزیعی بارش-رواناب وجود ندارد هنوز یک ابزار مفید برای تخمین سیلاب می­باشد. هدف از مقاله حاضر استخراج توابع پاسخ پالس واحد رواناب سریع و آهسته جریان آبراهه­ای به روش تحلیلی با استفاده از یک مدل مفهومی شامل سه مخزن سری و یک مخزن هیبریدی موازی می­باشد. وابستگی داخلی بین مخزن­ها با استفاده از روابط نمایی از پارامترهای مدل که منعکس­کننده خصوصیات فیزیوگرافیکی حوضه می­باشد نشان داده شده است. پارامترهای مدل با استفاده از روش بهینه­سازی نلدر-مید برای منطقه مورد مطالعه تعیین گردید. کارایی و اعتبار مدل مفهومی توسعه یافته با استفاده از پارامترهای بهینه استخراج شده، برای رویدادهای مختلف مشاهداتی با استفاده از معیار­هایی آماری نظیر ناش-ساتکلیف، میانگین خطای مطلق نسبی برای مقادیر دبی، دبی اوج و ارتفاع رواناب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل توسعه داده شده از توانایی خوبی در پیش­بینی فرایند بارش-رواناب بدون نیاز به تعریف بارش مازاد و با لحاظ کردن شرایط رطوبتی خاک قبل از رگبار برخوردار می­باشد. m}�ii
�F�Cily:B Yagut'> 116-103. شیوندی د، نظریان ع ق. داودی م و ریاحی م، 1385. سیمای محیط زیست در استان چهارمحال و بختیاری. وهابی م ر، بصیری م و خواجه الدین ج، 1376. بررسی تغییرات پوشش گیاهی، ترکیب گونه ایی و تولید علوفه در شرایط قرق و چرا در منطقه فریدن اصفهان. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 1. صفحه­های 71-60. Aarons SR, O’Connor CR, Hosseini HM, and Gourley CJ, 2009. Dung pads increase pasture production, soil nutrients and microbial biomass carbon in grazed dairy systems. Nutrient Cycling in Agroecosystems 84:81-92. Alef A and Nannipieri P, 1995. Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry. Academic Press. UK. Anderson TH, 2003. Microbial eco-physiological indicators to assess soil quality. Agriculture, Ecosystems and Environment 98: 285-293. Bardgett RD and Leemans DK, 1995. The short-term effects of cessation of fertilizer applications, liming, and grazing on microbial biomass and activity in a reseeded upland grassland soil. Biology and Fertility of Soils 19:148-154. Bremner JM and Mulvaney CS, 1982. Nitrogen total. Pp. 595-624, In: Page AL (ed). Methods of Soil Analysis. Part 2, Chemical and Microbiological Properties, 2nd ed. American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, WI. Conant RT, Six J and Paustian K, 2003. Land use effects on soil carbon fractions in the southeastern United States. Management-intensive versus extensive grazing. Biology and Fertility of Soils 38: 386-392. Holt JA, 1997. Grazing pressure and soil carbon, microbial biomass and enzyme activities in semi-arid northeastern Australia. Applied Soil Ecology 5:143-149. Horwath WR and Paul EA, 1994. Microbial biomass. In: DR Buxton (ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2: Microbiological and Biochemical Properties. ASA and SSSA. Madison, WI. Ingram LJ, Stah PD, Schuman GE, Buyer JS, Vance GF, Ganjegunte GK, Welker JM and Derner JD, 2008. Grazing impacts on soil carbon and microbial communities in a mixed-grass ecosystem. Soil Science Society of America Journal 72: 939-948. Nelson DW and Sommers LE, 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. Pp. 539-579. In: Page AL (ed). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. Second edition. America Society of Agronomy and Soil Science Society of America. Madison, WI. Raiesi F and Asadi E, 2006. Soil microbial activity and litter turnover in native grazed and ungrazed rangelands in a semiarid ecosystem. Biology and Fertility of Soils 43:76-82. Wang Y, Guangsheng Z and Jia B, 2008. Modeling SOC and NPP responses of meadow steppe to different grazing intensities in northeast China. Ecological Modeling 217: 72-78.

هدف این مطالعه تجزیه و تحلیل روند جریان رودخانه­های استان آذربایجان شرقی در سه مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه با روش های ناپارامتری می باشد. برای این منظور از اطلاعات داده­های دبی ده ایستگاه هیدرومتری (1387-1362) و از آزمون مان کندال پس از حذف همه اثر ضرایب خودهمبستگی معنی دار استفاده شد. به منظور تخمین شیب خط روند از روش تخمین گر سن1 استفاده شد. نتایج نشان داد که 30 درصد ایستگاه ها، در مقیاس سالانه، روند کاهشی معنی دار از خود نشان می دهند. تندترین شیب خط روند منفی، متعلق به ایستگاه ونیار معادل 35/0 مترمکعب بر ثانیه در سال بود. در مقیاس فصلی نیز روند منفی تقریبا در همه ایستگاه­ها مشاهده شد. در مقیاس ماهانه روند جریان اکثر ایستگاه ها منفی بوده و هیچ ایستگاهی روند مثبت معنی دار (حتی در سطح 10درصد) تجربه نکرده بود. شدیدترین روند نزولی متعلق به ماه فروردین و ایستگاه تازه کند (صوفی چای) بوده که در سطح 1درصد معنی دار بود.

مفهوم هیدروگراف واحد لحظه ای (IUH) به طورگسترده در تخمین سیلاب حوضه هایی با داده های محدود به کار می رود. در این مقاله مدل هیدروگراف های واحد ژئومورفولوژی مخزن (GUHR) برای حوضه آبریز لیقوان در استان آذربایجان شرقی ارائه شده است. این مدل بر پایه مفهوم مخازن خطی آبشاری می باشد. هرمخزن نسبتی از مساحت حوضه را که آبراهه در آن جریان دارد به عنوان یک زیرحوضه در بر می گیرد. بدین ترتیب زیرحوضه ها با یکسری مخازن خطی متوالی که با توجه به ژئومورفولوژی حوضه توزیع شده اند جایگزین می شوند. در واقع مدل GUHR، روندیابی جریان در این مخازن و تعیین هیدروگراف واحد در خروجی حوضه می باشد. نتایج نشان می دهد که مدل ارائه شده با وجود داشتن یک پارامتر، به دلیل بکارگیری خصوصیات ژئومورفولوژی حوضه، توانایی مناسبی درشبیه سازی بارش- رواناب دارد. آنالیز حساسیت مدل بر مبنای تغییرات پارامتر انجام شد و نتایج نشان داد که با کاهش مقدار K، میزان دبی اوج افزایش و زمان رسیدن به دبی اوج کاهش می یابد و بالعکس.

بسیاری از سریهای زمانی هیدرولوژیکی دارای روند بوده و ناایستا هستند. از طرفی یکی از مسائل مهم در مدلسازیسریهای زمانی هیدرولوژیکی بررسی وجود روند و رسیدن به یک سری زمانی ایستاست. بنابراین ارائه روشهایی کهبتواند روند و ایستایی را بررسی کرده و قبل از مدلسازی در تشخیصوجود یا عدم وجود ایستایی به ما کمک کند،بسیار مفید خواهد بود. از طرف دیگر بررسی روند میتواند در تفسیر رابطه بین فرآیندهای هیدرولوژیکی و تغییراتمحیطی در مناطق مورد مطالعه کمک مؤثری باشد. هدف از این مطالعه بررسی روند و ایستایی دادههای روزانه، دهروزه، ماهانه و سالانه دبی جریان رودخانه شهرچای ارومیه واقع در استان آذربایجانغربی است که در طول 31 سالآماری ثبت شده است. ابتدا روند، که یکی از عوامل مهم ناایستایی سری زمانی است با استفاده از آزمونهای من –کندال و کندال فصلی بررسی گردید. در سریهای سالانه جریان روند مشخصی مشاهده نگردید ولی سریهای ماهانهدارای روند نزولی در ماههای مشخصی بودند. ایستایی سریهای زمانی پس از حذف روند با استفاده از آزمونهایبررسی گردید که در بیشتر حالتها سریهای سالانه و ماهانه ایستا بوده و در تمام حالتها سریهای ده KPSS و ADFروزه و روزانه ایستا بودند. نتایج نشان داد که هر چه مقیاس زمانی کوتاهتر میشود، روند کاهشی در دادهها مشهودتربوده و میتوان انتظار داشت با حذف روند از این دادهها به سری ایستاتری دست یافت. با حذف روند از داده هایماهانه، ده روزه و روزانه، سری به ایستایی بیشتری دست پیدا کرده اما سری سالانه جریان به دلیل عدم وجود روند ازایستایی قابل قبولی برخوردار میباشد. ناایستایی میتواند به علل دیگری نظیر تناوب یا فصلی بودن باشد که در اینحالت تنها با حذف روند نمیتوان به سری زمانی ایستا دست پیدا کرد و لازم است از روشها و مدلهای مختلف ریاضیجهت رسیدن به سری ایستا استفاده کرد.