فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمهرشد سریع جمعیت و توسعه اقتصادی، به‌ویژه در مناطق حساس مانند حوزه‌‌های آبخیز، تقاضا برای منابع آب را افزایش داده و چالش‌‌های مهمی را به دنبال دارد. در زمینه آبخیزداری، مدیریت و پایش فرایندهای فرسایش و رسوبگذاری از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا این فرایندها تأثیر مستقیم بر کیفیت و کمیت منابع آبی دارند. آگاهی از مقادیر رسوب معلق در این حوضه‌ها می‌تواند به درک بهتر فرایندهای بوم‌شناختی و تسهیل ارزیابی وضعیت محیط‌زیستی آبخیزها کمک کند که به نوبه خود بهبود مدیریت و حفاظت از منابع آب را رقم می‌زند. در این راستا، طراحی و ساخت سامانه‌های پیشرفته نظیر سامانه اطلاعات مکانی تخصصی ایستگاه‌های آب‌سنجی کشور می‌تواند تغییرات چشمگیری در پژوهش‌های مربوط به آبخیزداری و فرسایش و رسوب ایجاد کند. این سامانه با تجمیع و تحلیل داده‌های هیدرولوژیکی، اطلاعات دقیق و به‌هنگام درباره میزان رسوب معلق رودخانه‌‌ها را در اختیار محققان و کارشناسان قرار می‌دهد. به‌طوری‌که می‌توان به‌طور مستمر و جامع به پایش و ارزیابی حوزه‌های آبخیز پرداخت و تدابیر لازم را برای مدیریت بهینه این منابع اتخاذ کرد. مواد و روش‌هادر این پژوهش، یک سامانه مکانی تخصصی برای مدیریت و تحلیل داده‌های هیدرولوژیکی با استفاده از زبان برنامه‌نویسی سی شارپ (#C) و کتابخانه‌های مکانی متن باز توسعه داده شده است. این سامانه از پایگاه داده SQLite به‌عنوان بستر ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند و از فناوری Entity Framework 6 (EF6) و زبان LINQ برای تسهیل استخراج و مدیریت داده‌ها بهره می‌برد. در طراحی پایگاه داده، داده‌های رسوب معلق و دبی جریان به‌طور جامع جمع‌آوری و ذخیره شده‌اند. سامانه قادر است، پرس‌وجوها و تحلیل‌های مکانی و توصیفی متنوعی را بر روی این داده‌ها انجام دهد. همچنین، امکان انجام تحلیل‌های آماری و استخراج خلاصه‌های آماری از داده‌های رسوب معلق فراهم شده است. این ویژگی‌ها به محققان این امکان را می‌دهد که به‌راحتی به پردازش و تحلیل دقیق داده‌ها پرداخته و نتایج مرتبط با فرسایش و رسوبگذاری را با دقت بیشتری بررسی کنند. سامانه طراحی شده به‌عنوان یک ابزار کارآمد، امکان پایش و ارزیابی وضعیت حوزه‌های آبخیز را تسهیل می‌نماید. نتایج و بحثنتایج این پژوهش را می‌‌توان در دو بخش طراحی و ساخت سامانه و تحلیل آماری داده‌‌های رسوب معلق حوزه آبخیز ارس خلاصه نمود. در بخش نخست که در زمینه طراحی و ساخت سامانه مکانی است، با کمک تکنیک‌‌های مدرن و روش‌‌های پیشرفته، رابط‌‌های گرافیکی مناسبی برای ذخیره‌‌سازی و ارتباط کاربر با پایگاه داده و  همچنین مدیریت داده‌‌ها طراحی و کدنویسی شد. با استفاده از این ابزارها، فرایند استخراج و مدیریت داده‌ها تسهیل شده و امکان تحلیل‌های آماری فراهم آمده است. در نتیجه، کاربران می‌توانند داده‌ها را با دقت و سهولت بیشتری پردازش و تحلیل کنند. در بخش دوم، نتایج آماری به‌دست آمده از تحلیل آماری داده‌‌های رسوب معلق حوضه ارس (نتایج گرفته شده تا سال 1396 به تعداد 26156 داده ثبت شده) نشان می‌‌دهد که در مقیاس حوضه، میانگین دبی رسوب معلق روزانه 95/11814 تن در روز، میانگین غلظت رسوب معلق 4185.68 میلی‌گرم در لیتر و میانگین دبی لحظه‌‌ای جریان 13.16 مترمکعب در ثانیه بوده است. درمقیاس واحدهای مطالعاتی، میانگین بیشترین و کمترین دبی رسوب معلق به‌ترتیب مربوط به واحدهای مطالعاتی جلفا-دوزال (کد 1105) با مقدار 10312.33 تن در روز و قره ضیالدین (کد 1108) با مقدار 991.96 تن در روز بوده. همچنین در مقیاس ایستگاه آب‌سنجی، میانگین بیشترین و کمترین دبی رسوب معلق روزانه به‌ترتیب مربوط به ایستگاه‌‌های آب‌سنجی جلفا (با کد 807-19) با مقدار 571697.82 تن در روز و ناور-خروجی‌ نئور (با کد 0195-19) مقدار 2.82 تن در روز محاسبه شده است. مقادیر حدی رسوب معلق ثبت شده ایستگاه آب‌سنجی جلفا بسیار زیاد بوده (افزون بر سه میلیون تن در روز) که لازم است با احتیاط از این اعداد استفاده شود. طبق بررسی به‌عمل آمده اراضی این منطقه در پهنه‌‌های مارنی حساس به فرسایش واقع شده و سهم فرسایش کناری رودخانه در تولید رسوب در بازه‌‌هایی از رودخانه که حالت مئاندری پیدا نموده‌‌اند بسیار زیاد است. با این‌حال لازم است مطالعاتی در خصوص تغییر کاربری و دیگر عوامل تأثیر گذار در ایجاد رسوب این منطقه انجام شود. نتیجه‌گیریاین پژوهش با هدف توسعه زیرساخت نرم‌افزاری ملی برای مدیریت داده‌های رسوب معلق و دبی جریان ایستگاه‌های آب‌سنجی انجام شده است. سامانه ایجادشده، توانایی ذخیره‌سازی، بازیابی و تحلیل داده‌های مکانی و زمانی را دارا بوده و به‌طور خاص در شبیه‌سازی رسوب معلق در رودخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، با ایجاد رابط‌های گرافیکی پیشرفته، تعامل کاربران با داده‌ها به شکل قابل‌توجهی تسهیل شده است. یکی از ویژگی‌های بارز این سامانه، استفاده از فناوری‌های متن‌باز در طراحی و توسعه آن است. این امر موجب می‌شود که هیچ‌گونه محدودیت قانونی یا وابستگی به مجوزهای خارجی برای استفاده و توسعه آن وجود نداشته باشد. این خصوصیت به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای پتانسیل تجاری‌سازی سیستم را هم در داخل کشور و هم در بازارهای بین‌المللی افزایش می‌دهد. علاوه بر طراحی و توسعه این سیستم نرم‌افزاری، نتایج به‌دست‌آمده از کاربرد آن در تحلیل آماری سریع و دقیق داده‌های رسوب از حوزه آبخیز ارس، قابلیت‌های منحصر به فرد آن در مدیریت و تحلیل داده‌ها را به وضوح نشان می‌دهد. با توجه به اهمیت درک دقیق فرایندهای فرسایش و رسوبگذاری در حوزه‌های آبخیز کشور، این سیستم به‌عنوان ابزاری کارآمد و مؤثر در به‌دست آوردن اطلاعات دقیق و قابل‌اعتماد عمل می‌کند.