:

ناباروری عمده­ترین مشکل مربوط به سلامت سیستم تولیدمثل در جهان است که حدود 15درصد زوج­های جوان را درگیر می­کند. حدود 40% از ناباروری­ها مربوط به فاکتورهای مردانه است. این عارضه دلایل مختلفی از جمله واریکوسل، عفونت، ضایعات انسدادی، سیستیک فیبروزیس، تومورها و علت­های جدید همانند استرس اکسیداتیو دارد. استرس اکسیداتیو(OS) در نتیجه عدم تعادل بین گونه­های اکسیژن فعال (ROS)و آنتی اکسیدان­ها در بدن می­باشد که می­تواند از طریق اختلال در فرایند اسپرماتوژنز، عملکرد و ساختار اسپرم(بد­شکلی اسپرم، واکنش آکروزومی، آسیب به  DNAو عدم لقاح) منجر به ناباروری مردان شود. رادیکال­های آزاد و پراکسیدها ازمتابولیسم

 اکسیژن در تمام سلول­های هوازی سبب افزایش اکسیدان­ها در بدن می­شوند و می‌توانند با اكسایش تركیبات درون سلولی، به عملکرد و بقاء سلول­ها از جمله اسپرم­ها‌ آسیب برسانند. از عواملی که به­عنوان سد دفاعی سلول، در برابر استرس اکسیداتیو عمل می­کنند آنتی­اکسیدان­ها هستند که به­صورت آنزیمی و غیر آنزیمی در سلول­های اسپرم و مایع منی وجود دارند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر استرس اکسیداتیو بر بیان ژن Kdm5d است.

فصل اول

کلیات

1- ناباروری

ناباروری[3]  یکی از مشکلات بالینی می­باشد که به دلیل شیوع و اهمیت آن، محققان روی این موضوع متمرکز شده­اند(Comhaire, 1987). ناباروری در یک زوج بطورکلی به عنوان عدم توانایی برای بارداری بعد از یک سال مقاربت بدون جلوگیری تعریف می­شود که حدود 15% از زوجین را در گیر می­سازد که 40% این ناباروری­ها مربوط به فاکتورهای مردانه می­باشد(Gnoth et al., 2005; Sharlip et al., 2002). ناباروری در مردان بوسیله آنالیز مایع منی[4] قابل تشخیص است. طبیعی بودن اسپرموگرام[5] – تست تشخیصی که غلظت، تحرک و ریخت­شناسی اسپرم­ها را اندازه­گیری می­کند –  عدم حضور سایر اختلالات را ثابت نمی­کند(Poongothai, Gopenath, & Manonayaki, 2009). شواهد نشان می­دهند که آسیب­های وارده به اسپرم بواسطه گونه­های فعال اکسیژن (ROS) یکی از دلایل مهم ناباروری در 30-80 درصد موارد ناباروری مردان محسوب می­شوند(Agarwal, Prabakaran, & Allamaneni, 2006).

اهمیت در نظر گرفتن اثرات زلزله در طراحی سازه های مهندسی برای اولین بار در سال 1923 پس از آسیب های مخرب زلزله كانتو[1] (جزیره هونشو[2] در ژاپن) به رسمیت شناخته شد. در آن روزها پل ها بر اساس فن آوری از ایالات متحده آمریکا، انگلستان، آلمان و فرانسه بدون توجه به اثرات اختلالات لرزه ای ساخته می شدند. آسیب های معمولی بر اثر زلزله در آن زمان به صورت تغییر مكان جانبی بود، كه این عامل باعث فروپاشی كل سیستم پل می شد این یک آسیب معمول بود که اثرات لرزه ای در آن در نظر گرفته نمی شد، یا وقتی که طراحی لرزه ای به ویژه برای پایه کافی نبود، این نوع آسیب در سال 1920 تا1950 بیشتر در پل ها نمایان شد. از همین رو اقدامات متقابل لرزه ای پس از زلزله 1923 كانتو آغاز شد. روش نیروی جانبی استاتیکی معادل با استفاده از ضریب لرزه ای 1/0-3/0 بر اساس

 روش طراحی تنش مجاز، که اغلب به روش ضریب لرزه ای نامیده می شود به عنوان روشی برای مقابل با نیروی زلزله تعیین شد و برای اولین بار در طراحی پل ها در سال 1927 به ثبت رسید. از آن زمان بر اساس آسیب لرزه ای و پیشرفت تحقیقات عمل طراحی لرزه ای بهبود یافت. ولی با این حال هنوز دانش طراحی در مرحله اولیه و بیشتر برای اطمینان از عملکرد لرزه ای بود به همین خاطر بسیاری از عوامل مهم دیگر مانند میدان حرکت واقعی زمین، شکل پذیری و پاسخ دینامیکی و نکات دیگر در طراحی ها شامل نمی شد ولی این شروعی بود برای مقابله با اثر زلزله بر سازه.

2-1- هدف از تحقیق و اهداف آن

در حین وقوع زلزله تنها ساختمان ها نیستند كه تحت تاثیر نیروی زلزله قرار می گیرند پل ها هم در این بین به عنوان سازه های مهم تحت تاثیر تحریكات لرزه ای قرار می گیرند. در هر كشوری راه و راه آهن به عنوان شریان های حیاتی یك كشور، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند. در زمان جنگ و یا بحران های دیگر مثل زلزله این راه ها به عنوان اصلی ترین راه ها برای كمك رسانی محسوب می شوند و در صورتی كه دچار آسیب شوند جایگزین كردن آنها كاری بسیار مشكل است. لازمه‌ی استفاده‌ی بی‌وقفه از این نوع سازه ها این است كه خسارت‌‌های وارده به آنها به حداقل میزان ممكن كاهش یابد، به طوری كه بدون محدودیت ترافیكی قابل بازسازی مجدد باشد. بررسی‌ها اینگونه نشان می‌دهد که پل‌های ساخته شده در چند دهه اخیر ضعف‌های عمده‌ای در طراحی و اجرا دارند. این پل‌ها معمولاً به صورت ثقلی طراحی شده و ضوابط خاص لرزه‌ای در آنها لحاظ نشده است. از طرفی بر خلاف سازه‌های مسکونی، به منظور عملکرد بی وقفه پل‌ها بعد از وقوع زلزله بایستی شرایط بهره برداری را داشته باشند. در طراحی بسیاری از پل های گذشته به دلیل نبود دانش طراحی لازم در زمان ساختشان، اثرات تخریبی زلزله در نظر گرفته نمی شد. وقوع شكست و خرابی های متعدد در زلزله های گذشته در كشور های مختلف نظیر 1995 كوبه ژاپن[3]، 1994 نورثریج  كالیفرنیا[4] در ایالات متحده، نشان دهنده مقدار آسیب پذیری این سازه ها در برابر زلزله بود. از آنجا كه در قرن گذشته زمین لرزه هایی كه در ایران به وقوع پیوست اكثراً در محدوده شهر های بزرگ نبوده است و همچنین از آن سو كه پل ها توسط نهاد های دولتی و تحت نظارت بهتری نسبت به ساختمان های معمولی طرح و اجرا می گردند خوشبختانه تاكنون شاهد خرابی های شدید از این نوع سازه ها در ایران نبودیم اما بررسی پل ها در سطح تهران مشخص كرده است در صورت وقوع زمین لرزه های نسبتاً شدید آسیب دیدگی این پل ها دور از انتظار نیست.
با توجه به مطالب فوق بهسازی رفتار لرزه ای پل های موجود را می توان از جمله اقدامات بسیار موثر در كاهش هزینه ها و تلفات ناشی از زلزله در نظر گرفت مقاوم سازی لرزه ای شامل دو گام اساسی، بررسی رفتار لرزه ای سازه های موجود و سپس بررسی روش های ارتقای رفتار لرزه ای می باشد. این بررسی ها علاوه بر كاربردشان برای مقاوم سازی لرزه ای سازه های موجود، با مشخص كردن نقاط ضعف سازه، وسیله موثری در جهت افزایش دانش طراحی لرزه ای و بهبود كیفیت طراحی و اجرای سازه های جدید فراهم می آورند. قبل از اینكه روش های مقاوم سازی لرزه ای را برای یك سازه به كار بریم باید دانست كه سازه در كدام قسمت و با چه كیفیتی آسیب پذیر است. جهت تشخیص این آسیب پذیری نیز روش های گوناگونی وجود دارد كه در كل به دو دسته روش های كیفی و روش های كمی تقسیم بندی می­گردند. در حقیقت هدف از ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای، تعیین میزان خطر لرزه ای طبقه بندی شده ای است كه با استفاده از نتایج كمی، پل را تهدید می كند.
هدف از این تحقیق جمع آوری اطلاعات در خصوص ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای یكی از پل های شهر تهران می باشد همانطور كه می دانیم لزوم انجام مطالعات ارزیابی آسیب پذیری و همچنین بهسازی پل ها كه به عنوان سرمایه ملی مطرحند، خصوصا برای پل هایی كه با آیین نامه های قدیمی طرح و اجرا شده اند امری حیاتی است. ولی از آنجا كه انجام این گام ها برای تمام انواع پل ها امكان پذیر نیست طی این تحقیق برخی روش های مهم و كاربردی جهت مقاصد ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل ها تشریح می شود. فرآیند ارزیابی و گام های انجام آن در بسیاری از پل ها مشابه است، لذا با استفاده از برخی تشابهات درروند ارزیابی تحلیلی پل ها، نتایج این تحقیق را  می توان در برخی موارد كه ذكر خواهد شد به پل های بتنی با سیستم عرشه دو عنصری و ستون های قابی شکل تعمیم داد. این موضوع جای تحقیق بسیار دارد و شایسته است تا محققین، افق های باز تحقیقاتی را به صورت دقیق و تفصیلی ادامه دهند تا با شناخت ضعف پل ها و اجرای  طرح های بهسازی لرزه ای، هنگام وقوع زلزله شاهد آسیب دیدگی های شدید این سازه های حساس نباشیم.

معمولا از اتصالات تیر به ستونهای زوج با صفحات اتصال بالا و پایین (شكل ١)به عنوان اتصالات صلب یاد می شود .
در سازه های معمولی این اتصالات بدلیل سادگی اجرا و هزینه كم نسبت به سایر اتصالات بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند . از عوامل

 ضعف این اتصال جدا شدن صفحه تقویتی ستون از بال ستون و كمانش جان ستون میباشد . به همین دلیل از یك سری سخت كننده در محل اتصال استفاده می شود .

اتصالات صلب با صفحات اتصال بالا و پایین رفتار بسیار پیچیده ای دارند و عوامل زیادی بر رفتار آنها اثر میگذارند از مهمترین آنها شكل وآرایش سخت كننده ها میباشد . بهترین روش برای بررسی این اتصالات انجام آزمایش است ولی این آزمایشات اغلب پرهزینه و وقتگیر هستند. در این مقاله با استفاده از نرم افزار    ANSYS  كه توانایی تحلیل غیر خطی مسائل را به روش اجزا ء محدود دارد , نخست اتصالات صلبی مدلسازی شده است. برای آنالیز اتصالات از تحلیل غیر خطی هندسی و مصالح استفاده شده است به همین منظور در ابتدا نمونه هایی از ورقها و پروفیل های اتصال بریده شده و تحت آزمایش كشش قرار گرفته اند . با تغییر در شكل و آرایش سخت كننده ها , یك سخت كننده كه تاثیر مناسبتری در افزایش سختی و مقاومت نهایی اتصال , نسبت به سخت كننده ها دارد معرفی شده است . منحنی های ممان -دوران اتصالات با توجه به انواع سخت كننده ها (سخت كننده های متداول و پیشنهادی)ارائه شده و سختی و مقاومت نهایی آنها مورد بررسی قرار گرفته است.
شکل ‏1‑1 اتصال صلب جوشی
1-2   هدف از تحقیق
1-2-1                   اهداف کلی:

• رسیدن به مدل مطلوب با مقاوت وشکل پذیری مناسب.

1-2-2                   اهداف اختصاصی:

• مدلسازی سخت کننده ها با اندازه های متفاوت
• تحلیل غیر خطی مدلهای بند 1 با استفاده از نرم افزار ANSYS
• مقایسه نتایج حالات مختلف برای رسیدن به مدل مطلوب با مقاوت وشکل پذیری مناسب.

1-3   فرضیه های پژوهش

• مدل سخت کننده بهینه ای برای اتصالات تیر به ستون از نظر مقاومت نهایی و شکل پذیری وجود دارد.
• انواع مختلف سخت کننده ها تاثیر گوناگونی دارد.

1-4   روش تحقیق
در این پروژه از نرم افزار  ANSYS برای مدل کردن نحوه های مختلف سخت کننده هادر اتصال تیر به ستون استفاده شده است تا به مدل بهینه ای از سخت کننده ها برسیم. مدلی که دارای مقاومت و شکل پذیری مطلوب تری نسبت به سایر موارد باشد.
1-5   سوالات پژوهش

• نوع مختلف سخت کننده ها چه تاثیری بر مقاومت نهایی و شکل پذیری اتصالات تیر به ستون دارد؟
• آیا حالت بهینه ای برای سخت کننده های از لحاظ مقاومتی وشکل پذیری وجود دارد؟

در كاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز است. به عنوان مثال در صنایع هوافضا، كاربردهای زیرآبی، حمل و نقل و امثال آنها، امكان استفاده از یك نوع ماده كه همه‌ی خواص مورد نظر را فراهم نماید، وجود ندارد.به عنوان مثال در صنایع هوافضا به موادی نیاز است كه ضمن داشتن استحكام بالا، سبك باشند، مقاومت سایشی خوبی داشته باشند.از آنجا كه نمی توان ماده‌ای یافت كه همه خواص مورد نظر را دارا باشد، مواد مرکب یا کامپوزیت اختراع شد. كامپوزیتها موادی چند جزئی هستند كه خواص آنها در مجموع از هركدام از اجزاء بهتر است. ضمن آنكه اجزای مختلف، كارایی یكدیگر را بهبود می‌بخشند. اگرچه كامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیكی نیز در این بحث می‌گنجند، ولی در اینجا ما بیشتر به کامپوزیتهای پلیمری می‌پردازیم. مواد مركبی‌كه در مهندسی عمران بكار می‌روند به صورت پلیمرهای

 مسلح با الیاف [1] FRPمی‌باشند.

FRP‌ ها مصالحی سبک، با دوام و مقاوم هستند كه امروزه به راحتی در دسترس مهندسین قرار گرفته‌اند. مصالح FRP در محیط‌های مغناطیسی عایق می‌باشند و مشكل خوردگی ندارند، بنابراین با استفاده از این مصالح از مشكل خوردگی سازه‌های بتنی می‌توان اجتناب نمود. همچنین این مصالح دارای خصوصیات برتری از قبیل مقاومت كششی بالا می‌باشد كه استفاده‌ی آنها را به عنوان مسلح كننده سازه‌های بتنی مناسب می‌نماید. لازم به ذكر است كه مانند هر مصالحی FRP‌ ها دارای نقاط ضعفی نظیر حساسیت در مقابل آتش و ضعف در تحمل تنشهای فشاری وهمچنین قیمت بالا می‌باشند.
 1-2 تاریخچه
کامپوزیتها یا مواد چندسازه‌ای یا کاه‌گل‌های عصرجدید، رده‌ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب مواد ساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است. اجزای تشکیل دهنده ویژگی خود را حفظ کرده، در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی‌شوند. استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است. از اولین کامپوزیت‌ها یا همان چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به کاه‌گل وآجرهای گلی که در ساخت آنها از تقویت کننده‌ی کاه استفاده می‌شده است، اشاره کرد. هنگامی که این دو باهم مخلوط شوند و محصولی بدست می آید که بسیار ماندگارتر و مقاوم‌تر از هر دو ماده‌ی اولیه یعنی گل و کاه است. قایق‌هایی که سرخ‌پوست‌ها با قیر و بامبو می‌ساختند و تنورهایی که از گل، پودر‌شیشه و پشم بز ساخته می‌شدند و در نواحی مختلف کشورمان یافت شده است،نیز از کامپوزیت‌های نخستین هستند. قدیمی‌ترین مثال از كامپوزیت‌ها مربوط به افزودن كاه به گل جهت تقویت گل و ساخت آجری مقاوم جهت استفاده در بناها بوده است. قدمت این كار به 4000 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد. در این مورد كاه نقش تقویت كننده و گل نقش زمینه یا ماتریس را دارد. ارگ بم كه شاهكار معماری ایرانیان بوده است، نمونه‌ی بارزی از استفاده از تكنولوژی كامپوزیت‌ها در قرون گذشته بوده است. مثال دیگر، تقویت بتن توسط میله‌های فولادی می‌باشد. در بتن مسلح یا تقویت شده، میله های فلزی، استحكام كششی لازم را در بتن ایجاد می‌نمایند، زیرا بتن یك ماده‌ی ترد می‌باشد و مقاومت اندكی در برابر بارهای كششی دارد. بدین ترتیب بتن وظیفه‌ی تحمل بارهای فشاری و میله های فولادی وظیفه تحمل بارهای كششی را بر عهده دارند. بسیاری از نیازهای صنعتی مانند صنایع فضایی، راکتورسازی، الکترونیکی، ساختمان‌سازی، حمل‌و‌نقل، نمی‌توانند با استفاده از مواد معمولی برآورده شود و نیاز به تغییر گسترده‌ی خواص دارد. بنابراین استفاده از کامپوزیت‌ها بسیاری از مشکلات را حل نموده است .تاریخچه‌ی مواد پلیمری تقویت شده با الیاف به سالهای 1940 در صنایع دفاعی و به خصوص كاربردهای هوا-فضا برمی‌گردند. برای مثال در سال 1945 بیش از 7 میلیون پوند الیاف شیشه به طور خاص برای صنایع نظامی، مورد استفاده قرارگرفته است. در ادامه با توجه به مزایای آنها، به صنایع عمومی نیز راه یافتند. كامپوزیت‌های پایه پلیمری مهم‌ترین دسته از كامپوزیت‌ها می‌باشند. طیف وسیعی از صنایع، از  قبیل صنایع رده بالا، مثل تولید قطعات هواپیما تا صنایع رده پایین مثل تولید سینك ظرفشویی ،از كامپوزیت‌های پایه پلیمری تولید می‌شوند و به همین دلیل بزرگترین زیر مجموعه‌ی مواد مركب محسوب می گردند.
به دنبال فرسوده‌شدن سازه‌های زیر‌بنایی و نیاز به تقویت سازه‌ها برای برآورده کردن شرایط سخت‌گیرانه‌ی طراحی، طی دو دهه‌ی اخیر تأکید فراوانی بر روی تعمیر و مقاوم‌سازی سازه‌ها در سراسر جهان، صورت گرفته است. از طرفی، بهسازی لرزه‌ای سازه‌ها به‌خصوص در مناطق زلزله‌ خیز، اهمیت فراوانی یافته است. در این میان تکنیک‌های استفاده از مواد مرکب FRPبه‌عنوان مسلح‌ کننده خارجی به دلیل خصوصیات منحصر به فرد آن، از جمله مقاومت بالا، سبکی، مقاومت شیمیایی و سهولت اجرا، در مقاوم ‌سازی و احیاء سازه‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. از طرف دیگر، این تکنیک‌ها به دلیل اجرای سریع و هزینه‌های کم جذابیت ویژه‌ای یافته‌اند.
مواد مرکب FRP در ابتدا به‌عنوان مواد مقاوم ‌کننده‌ی خمشی برای پلهای بتن‌مسلح و همچنین به‌عنوان محصورکننده در ستون‌های بتن‌مسلح مورد استفاده قرار می‌گرفتند؛ اما به دنبال تلاش‌های تحقیقاتی اولیه، از اواسط دهه1980 توسعه‌ی بسیار زیادی در زمینه‌ی استفاده از مواد FRP در مقاوم‌‌سازی سازه‌های مختلف مشاهده می‌شود. تعداد موارد کاربرد مواد FRP در مقاوم‌‌سازی، تعمیر و یا بهسازی سازه‌ها از چند مورد در10 سال پیش، به هزاران مورد در حال حاضر رسیده است. اجزاء سازه‌ای مختلفی شامل تیرها، دال‌ها، ستون‌ها، دیوارهای برشی، اتصالات، دودکش‌ها، طاق‌ها، گنبدها و خرپاها تاکنون توسط مواد FRP مقاوم شده‌اند. از سیستم های FRP برای بهسازی یك عضو سازه‌ای خسارت‌دیده و یا مقاوم‌سازی یك عضو سالم و یا رفع اشكالات در حال ساخت بهره گرفته می‌شود.هم‌اکنون تعداد زیادی از محققان و پژوهشگران صنعت سازه در سراسر جهان در حال بررسی، مطالعه و انجام آزمایشات تقویت سازه‌ها با کامپوزیت‌های FRP می‌باشند.
دراین 35 سال كاربرداین روش تنها به سازه‌های بتنی محدود نمانده وبرای انواع سازه‌های بنایی، چوبی و فولادی بكار رفته است. در این مدت پژوهشگران زیادی در این سه قاره به توسعه‌ی كاربرد مواد FRP توجه نموده‌اند كه نتیجه‌ی زحمات آنها تدوین آیین‌نامه‌های مختلف می‌باشد. در ده سال گذشته انجمن مهندسین ژاپن[2] چند گزارش در رابطه با نحوه‌ی طراحی سیستم‌های FRP ارائه داده است. به طور همزمان در اروپا سازمان بین‌الملی سازه‌های بتنی[3] مجموعه‌ای برای اصول تقویت و طراحی سازه‌های بتنی با FRP ارائه داده است. انجمن استاندارد كانادا[4] نیز مجموعه‌های مشابهی را تدوین نموده است. در ایالات متحده‌ی آمریكا این وظیفه به عهده‌ی انجمن بتن آمریكا[5] واگذار شده كه كمیته‌ی 440 ، هفت آیین نامه و دستور طراحی تدوین نموده است.

رشد فزاینده جمعیت در کشور و نیاز به توسعه در زمینه­های مختلف اقتصادی از جمله کشاورزی و دامداری و توسعه سکونت گاه­های روستایی و شهری، دستیابی به عرصه­های طبیعی را اجتناب ناپذیر ساخته و از سوی دیگر فراوانی وقوع سیل­های مخرب همراه با از دسترس خارج شدن حدود نیمی از 413 میلیارد متر مکعب ریزش­های جوی کشور، نابودی جنگلها و مراتع، کاهش حاصلخیزی اراضی و سایر مسائل و مشکلات دیگر، از جمله مشکلاتی است که ضرورت توجه ویژه جامع ، به آبخیزها را نمایان می­سازد.
نگاهی به گذشته نشان می هد بروز فرسایش فزاینده احتمالا همزمان با آغاز و کشاورزی و بهره وری از زمین شروع شده و در نتیجه هرج و مرج تحمیلی از سوی انسان به محیط زیست و سرزمینهای آباد و سرسبز را به کویر لخت و بی آب و علف تبدیل کرده و زیستگاه مردمان در اثر بروز سیلاب و نابودی اراضی حاصلخیز و ویران و سپس رها گریده است. بعد از بروز این رویدادها انسان به فکر مبارزه با فرسایش و عوامل قهرآمیز طبیعت بر می آید و باعث تاثیر در نحوه کاشت و برداشت و استفاده از تراسهای پهن و … میشود. بر این اساس در قرن میلادی گذشته تا حال حاضر مطالعات مختلفی در زمینه مبارزه با فرسایش و استفاده بهینه از کشاورزی و آب و خاك انجام گرفته است (آقا مجیدی و همکاران 1383).
خاك تحت تاثیر عوامل فرساینده بتدریج فرسایش یافته و توسط جریان آب از نقاط مرتفع به مناطق پست انتقال مییابد. فرسایش به جابجائی خاك از محل اصلی خود كه بوسیله آب و یا باد صورت می پذیرد، گفته می شود .پدیده فرسایش در سه مرحله بشرح زیر صورت می گیرد:
–  مرحله جدا شدن ذرات خاك
–  مرحله انتقال ذرات خاك
–  مرحله ته نشین شدن ذرات خاك
این سه مر حله اگر بصورت طبیعی صورت پذیرد زیان آور نخواهد بود، ولی چنانچه تعادل طبیعی خاك در اثر تغییر پوشش گیاهی با اشكال مختلف به هم خورد فرسایش تشدید شده و زیان آور خواهد بود(ضیائی 1380) . در حال حاضر فرسایش خاك یك خطر جدی برای حیات انسان به شمارمی رود. فرسایش باعث كاهش حاصلخیزی خاك و متروك شدن مزارع گردیده، رسوب حاصل از آن در كانال ها، آبراهه ها و مخازن سدها، ته نشین شده و ظرفیت آبگیری آن ها را كاهش می دهد . بنابراین حفاظت از خاك و مبارزه با فرسایش ضرورت دارد . عملیات حفاظت از آب و خاك از قرن ها پیش در بین جوامع بشری معمول بو ده است . در آن سال ها این عملیات بصورت ابتدائی انجام

 میگرفت. پیشرفت و گسترش عملیات حفاظت از آب و خاك در پنجاه سال اخیر رشد چشمگیری یافته است، ولی نتوانسته فرسایش خاك را مهار نماید . توجه به عملیات كنترل آب و مبارزه با فرسایش و رسوب در طرح های كشاورزی، آبخیز داری، سدسازی، آبیاری، راهسازی و عمران روستائی و منطقه ای از اهمیت زیادی برخوردار است. یكی از فاكتورهای اصلی طرح های جامع آبخیزداری، در احیاء و جلوگیری از به هدر رفتن ثروت ملی یك حوضه آبخیز، شناخت فرسایش حوضه میباشد. بررسی میزان فرسایش و تولید رسوب حوضه و پراكنش مكانی آن از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. این تحقیق به منظور شناخت مكانیسم فرسایش سطح حوضه آبخیز و برآورد میزان رسوب تولیدی از طریق ارزیابی كلیه عوامل موثر در ایجاد فرسایش مورد بررسی قرار گرفت (رفاهی 1380). امروزه بحث ارزیابی یكی از اركان اساسی طرحها و پروژ ه ها است و در جوامع پیشرفته بعنوان ابزاری در جهت سنجش و میزان اثرگذاری طرحها و برنامه ها با توجه به اهداف منظور شده به كار می رود. ارزیابی طرحهای آبخیزداری با توجه به اهداف و اثرات محیطی طرح بر حوضه آبخیز و خارج از آن ضروری می باشد (قدرتی 1383).

مطابق آمار تهیه شده توسط سازمان ملل متحد در میان بلایای طبیعی، سیل و طوفان بیشترین تلفات و خسارات را به جوامع بشری وارد آورده­اند (صانعی و همکاران، 1384). روند وقوع سیل در سال­های اخیر حاکی از آن است که اکثر مناطق کشور در معرض تهاجم سیلاب­های مخرب قرار دارند و ابعاد خسارات و تلفات جانی و مالی سیل در حال افزایش است (خسروشاهی و ثقفیان، 1384 ب). از آنجا كه سیل و مخاطرات آن همواره یكی از بلایای طبیعی شمرده شده و با آثار مخرب و خسارات جانی و مالی گسترده خود به ویژه در سال­های اخیر از مشغله­های اصلی مسؤلین كشور بوده و درجه ایمنی و اطمینان مردم و ساكنین حاشیه رودخانه­ها و سیلاب دشت­ها را به طور جدی كاهش داده است (بی­نام، 1387) ولی متأسفانه مسئله مدیریت و کاهش خسارات آن در کشور مورد توجه جدی قرار نگرفته و فقط زمانی که سیلاب مخربی جاری می­شود و فاجعه­ای به وجود می­آید، توجه مسئولین و متخصصین به آن جلب   می­شود (صانعی و همکاران، 1384). 
 
1-2  بیان مسئله
در کشور نیمه خشك ایران اجرای طرحهای آبخیزداری و آب و خاك برای حفظ منافع ملی ضروری بوده و باعث استفاده صحیح از منابع آب و خاك، جلوگیری از فرسایش خاك و بهبود بهره وری آب می شود. طرحهای آبخیزداری نقطه شروع حفظ منابع طبیعی و استمرار دهنده آنها برای بهره برداری بهتر و ممانعت از هدررفت منابع ملی هستند و با ارزیابی کمی آنها میتوان به دیدگاه روشنی در مورد بازدهی چنین اقداماتی در حوضه های آبخیز دست یافت.
راه حل مشکلات چالش آب از یك سو، افزایش جمعیت و نیاز بیشتر مردم به غذای سالم، کمبود آب مورد نیاز بخش کشاورزی، افت سطح سفره های زیرزمینی، کمبود نزولات جوی و کاهش تولیدات کشاورزی ازسوی دیگر ضرورت اجرای طرحهای آبخیزداری را بیش از پیش رقم زده است . نکته مهم در این رابطه میزان اثربخشی و سوددهی طرحهای آبخیزداری است که بررسی و ارزیابی عملیات آبخیزداری انجام شده را طلب مینماید تا بتوان بر اساس نتایج حاصله، ضمن تعیین راندمان عملیات آبخیزداری درحوضه فوق ،تصمیم گیری در خصوص اجرای طرحهای مشابه در سایر حوضه های آبخیزرا نیز تصمیم گیری فراهم    می نماید.ارزیابی طرحهای آبخیزداری به منظور بررسی میزان تحقق اهداف، بهبود روشها، بازنگری سیاستهای کلان و خرد و ابداع شیوه های نوین ، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. چنانچه عملکرد این طرحها به روشهای مناسب و از جنبه های مختلف فنی و مهندسی مورد ارزیابی قرار گیرد، نتایج حاصله میتواند منجر به یافتن علل شکست عملیات پیشنهادی و ارائه راهکارهای مناسب در جهت رفع آنها شود (اسکندری و همکاران 1391).
در سطح جهانی نیز سازمان خوار و بار جهانی[1] به موضوع ارزیابی عملیات آبخیزداری توجه ویژه ای کرده است، به گونه ای كه نشریات و دیدگاههای مختلفی در این زمینه منتشر كرده و روش كار آن بر این اساس است كه در ابتدا بایستی قبل از اجرای طرح ، شرایط اولیه مطالعه گردد، سپس تاثیر هر یك از عملیات آبخیزداری دركاهش رواناب و رسوب مورد ارزیابی قرار گیرد (تیموری و همکاران 1389).
بیش از یک دهه از دوره جدید عمر آبخیزداری در کشور که همراه با تحول اساسی در ساختار و اهمیت آن بوده است، می گذرد. تحولی که حاصل آن ارتقاء سطح کیفی و کمی برنامه ها در سطوح و بخشهای متفاوت مدیریتی، اجرائی، مطالعاتی و هماهنگی با سایر بخشها ی ذیربط در عرصه های طبیعت بوده است. دیدگاه برنامه ریزان و کارگزاران بخش آبخیزداری از اجرای یک سری پروژه های اجرایی محدود، با هدف کنترل رسوب در بالا دست سدهای بزرگ، اکنون در سرتاسر کشور پهناور ایران گسترش یافته و با اهدافی همچون حفاظت آب و خاک ، مقابله با خشکسالی، کنترل سیلابها ، بهبود شرایط پوشش سبز اراضی ، توجه به منابع زیربنایی کشاورزی ، بهبود شرایط اقتصادی آبخیزنشینان و …. متحول گردیده و تکامل یافته است. شاید مهمترین دستاورد بخش آبخیزداری در این دوره جدید گام نهادن در راهی است که منتج به اراده ملی و جلب مشارکت مردمی در ابعاد مختلف می باشد در این راستا نیز با روشها و شیوه های مشارکتی گوناگون در سراسر کشور طرحهای دلگرم کننده ای به اجرا در آمده و به طور قطع باید توسعه یابد . به هر حال آبخیزداری در مسیری حرکت می کند که متجلی دیدگاه روشنی در پیش روی دلسوزان این بخش زیربنایی است.  البته اگر منصفانه قضاوت کنیم هنوز تا رسیدن به ارزش واقعی این بخش در توسعه کشاورزی ، منابع طبیعی ، مدیریت منابع آب و سایر منابع وابسته در کشور فاصله زیادی وجود دارد . امید است در آینده آبخیزداری ارزش واقعی خود را بیش از پیش پیدا کرده و جایگاه آن پررنگ تر از گذشته جلوه نماید (قاسم زاده و همکاران 1384).
در سال های اخیر اقدامات گسترده ای از نظر کنترل سیل، فرسایش و رسوب در زمینه های تحقیقاتی، مطالعاتی و اجرایی آبخیزداری انجام شده است، این در حالی است که ارزیابی طرح های آبخیزداری به منظور تجزیه و تحلیل عملکرد اقدامات و تدوین راهکارهای اصولی یکی دیگر از نیازهای اساسی در این زمینه می باشد. آگاهی از میزان اثربخشی اجرای هر نوع پروژه برای مجریان آن از اهمیت زیادی برخوردار است، چراکه با شناخت کافی از میزان آن ضمن آگاهی از میزان حصول اهداف اولیه، مزایا و معایب مرتبط شناسایی شده و تصمیم گیری لازم در خصوص اصلاح معایب و یا تجدید نظر در شیوه اجرا و یا حتی نوع عملیات اجرایی اتخاذ خواهد شد.
یكی از فاكتورهای اصلی طرح های جامع آبخیزداری، در احیاء و جلوگیری از هدر رفت ثروت ملی یك حوضه آبخیز، شناخت فرسایش حوضه بوده و بررسی میزان فرسایش و تولید رسوب حوضه و پراكنش مكانی آن از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. امروزه بحث ارزیابی یكی از اركان اساسی طرحها و پروژ ه ها است و در جوامع پیشرفته بعنوان ابزاری در جهت سنجش و میزان اثرگذاری طرحها و برنامه ها با توجه به اهداف منظور شده به كار می رود . ارزیابی طرحهای آبخیزداری با توجه به اهداف و اثرات محیطی طرح بر حوضه آبخیز و خارج از آن ضروری می باشد (قدرتی و همکاران 1383).
1-3 ضرورت تحقیق
سالانه هزینه­های هنگفتی در حوضه­های آبخیز کشور صرف انجام عملیات آبخیزداری می­گردد و ادعای تأثیرگذاری این عملیات­ وجود دارد، ولی میزان اثرگذاری این عملیات­ به وضوح تعیین نشده و در چند ساله اخیر با استفاده از انواع مدل­های هیدرولوژیکی امکان بررسی­های دقیق­تر از حوضه­های آبخیز فراهم گشته است. حفاظت کامل از خطر سیلاب نمی­تواند به عنوان هدف ماندگار مطرح باشد (Moore و همکاران، 2005) و مهار کامل سیلاب غیر ممکن بوده و فقط می­توان با مدیریت صحیح، خسارات آن را تعدیل نمود. با توجه به این که انجام اقدامات آبخیزداری و کنترل سیلاب یکی از راه­های برتر و مناسب در تعدیل خطرات سیلاب می­باشد، بنابراین می­توان  مناسب­ترین گزینه کنترل سیلاب را با توجه به شرایط و استعداد حوضه آبخیز تعیین نمود (دلیانو، 1378). با توجه به مزیت نسبی اقدامات آبخیزداری و احداث سازه­های کوچک و راه­کارهای بیولوژیکی در کنترل سیلاب، آگاهی از میزان نتیجه این اقدامات که در دوردست­ترین نقاط حوضه آبخیز انجام می­شود، امری ضروری است که فقط در سایه  شبیه­سازی رفتار هیدرولوژیک حوضه آبخیز میسر است. درک فرایندهای فیزیکی و مولفه­های هیدرولوژیکی و اثر مهم آنها در واکنش حوضه آبخیز به بارش، یکی از اصول اساسی در مدیریت حوضه­های آبخیز و پروژه­های کنترل سیلاب می­باشد (روغنی و همکاران، 1389). لذا اهمیت این موضوع که چه مقدار به اهداف مورد نظرمان در اجرای عملیات­های آبخیزداری رسیده­ایم می­تواند در تصمیم­گیری­های آتی بسیار مفید و مؤثر باشد. 
با توجه به این که حوضه سد نهند از نظر اقلیمی در منطقه نیمه خشک و با بارش حدود 250 میلیمتر واقع شده ویکی از منابع اصلی تامین آب شرب کلان شهر تبریز محسوب می شود، در این منطقه حفاظت آب و خاک و کنترل رسوب وردی به مخزن سد امری ضروری به نظرمی رسد که در همین راستا در حوضه مذکور عملیات آبخیزداری با هدف حفاظت آب و خاک و تقویت پوشش گیاهی بمنظور کاهش حجم رسوب وارده به حوضه سد نهند، انجام شده است که این مطالعه به ارزیابی کمی اثرات کارهای آبخیزداری در کاهش حجم رسوب ورودی به مخزن سد نهند با پارامترهای قبل از اجرا  در حوضه می پردازد.
1-4  سؤالات تحقیق
1- آیا سدهای کوتاه آبخیزداری بر میزان رسوب تولیدی در سد نهند تاثیر داشته است؟
2- آیا احداث سدهای کوتاه باعث تغییرات شیب آبراهه ها و به تبع آن برروی روند فرسایش آبراهه تاثیرگذار بوده است؟
3-آیا احداث سدهای  کوتاه جهت تحقق اهداف بویژه کنترل رسوب کافی بوده یا نیاز به اجرای عملیات بیولوژیکی نیزبه عنوان عملیات تکمیلی ضروری بنظر می رسد؟