علوم و مهندسی آبیاری

تعامل پیچیده بین جریان آشفته و ذرات رسوب در بستر منجر به آب‌شستگی موضعی در اطراف پایه پل می‌شود. بیشتر مطالعه‌های صورت‌گرفته در زمینه آب‌شستگی است و به بررسی ساختار جریان در اطراف پایه و به خصوص پایه با عامل حفاظتی کمتر توجه شده است. در این مطالعه، به بررسی جریان آشفته در اطراف پایه مستطیلی دماغه گرد با کف­بند با اندازه‌گیری پروفیل‌های سرعت پرداخته شده و سهم هر یک از رخدادهای خودانفجار در تنش برشی رینولدز تعیین و مورد بررسی قرار گرفته است. سرعت‌های سه‌بعدی جریان در محور مرکزی کانال با استفاده از یک سرعت سنج صوتی اندازه‌گیری شد. داده‌های سرعت با استفاده از آنالیز کوادرانت برای شناخت مناطق حساس برای حمل و ته‌نشینی رسوب مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داد که رخداد جاروبی پدیده غالب می‌باشد. رخدادهای جاروبی و پرتابی مکانیسم موثری برای حمل رسوب در اطراف پایه با کفبند را دارند. بررسی تغییرات به ازای H نشان داد که در پایین‌دست پایه سهم هریک از رخدادها در تولید تنش برشی رینولدز به علت وجود کفبند نسبت به بالادست پایه ضعیف‌تر است.

ایران جزء کشورهای خشک و دارای منابع آب محدود است. محدودیت و تقاضای روز افزون منابع آب در کشور همچنین رشد جمعیت، امنیت غذایی، ارتقاء سطح بهداشت، توسعه صنعتی و حفظ محیط زیست ایجاب می‌کند که با مدیریت تقاضا، کنترل مصرف، در دستور کار قرار گرفته، تا کارایی این منابع، با تعیین عوامل اقتصادی اثرگذار، ارتقاء یابد. در این پژوهش با استفاده از مدل پانل دوربین فضایی به بررسی عوامل اقتصادی مؤثر بر کارایی مصرف منابع آب در 31 استان ایران در طی دوره زمانی 1399-1389 پرداخته شده است. نتایج مدل دوربین فضایی نشان می­دهد که متغیرهای بهره­برداری از منابع آب، درجه باز بودن اقتصاد هر استان و مصرف آب کشاورزی به ترتیب به میزان 02/0، 31/0 و 04/0 بر میزان کارایی مصرف منابع آب تأثیر مثبت و معناداری داشته، در حالی‌که متغیرهای منابع آب سرانه و تحقیق و توسعه در استان به‌ترتیب به اندازه 05/0 و 09/0 بر میزان کارایی مصرف منابع آب استان تأثیر منفی و معناداری گذاشته است و متغیر λ دارای تاثیر مثبت و معنادار بر کارایی مصرف منابع آب می­باشد که حاکی از تأثیرپذیری مثبت هر استان از استان مجاور است. اثرات کل سرریز فضایی کوتاه­مدت و بلندمدت درجه باز بودن اقتصاد هر استان بر کارایی مصرف منابع آب مثبت و معنادار می­باشد و کشش آن در کوتاه­مدت از بلندمدت کمتر است. با توجه به نتایج به سیاست­گذاران پیشنهاد می­شود که با تنوع بخشی در بهره­برداری از منابع آب، فراهم کردن بستر و زیرساخت­های لازم حمل و نقل بین استان­ها در جهت تسهیل صادرات و واردات و استفاده از روش­های نوین آبیاری در بخش کشاورزی و با فرهنگ­سازی در دوره ترسالی سعی در صرفه­جویی و استفاده صحیح از منابع آب داشته تا کشور در سال­های خشکسالی کمتر دچار تنش آبی شود.

با توجه به اینکه کشاورزی بزرگترین مصرف کننده منابع آب در جهان به­شمار می­آید، اگر بشر بخواهد با چالش­هایی که در آینده پیش رویش قرار دارد مقابله کند، باید میزان مصرف آب در بخش کشاورزی را تا مصرف پایدار کاهش دهد. کشاورزی به­عنوان عمده­ترین مصرف­کننده آب در شهرستان میناب حساسیت زیادی را برانگیخته است. این مطالعه باهدف برآورد ردپای آب در بخش کشاورزی شهرستان میناب به بهینه‌سازی الگوی کشت محصولات صورت پذیرفت. لذا؛ ابتدا ردپای آب در اجزاء معرفی‌شده (آبی، سبز و خاکستری) براساس دیدگاه اوکسترا برآورد شد و بر اساس سود خالص و میزان عملکرد، ارزش اقتصادی و ارزش زمین برای هر دسته از محصولات کشاورزی برآورد شد و سپس باهدف کم کردن ردپای آب و افزایش سود خالص، سطح زیر کشت هر دسته از محصولات اساس حداکثر کردن سود و بهینه‌سازی سطح زیر کشت بر اساس نسبت ردپا به سود، بهینه گردید. نتایج نشان داد، با اعمال سناریوی حداکثرسازی سود خالص (سناریوی اول)، سطح زیرکشت 12 درصد کاهش و تولیدات کشاورزی و حجم ردپای آب به­ترتیب 61 درصد و 13 درصد افزایش نشان می­دهد. در سود خالص تغییربسیار جزئی (5 درصد کاهش) دیده می­شود اما در سناریوی دوم با هدف حداکثرسازی سودخالص نسبت به ردپا، سطح زیرکشت 12 درصد کاهش و تولیدات کشاورزی 79 درصد افزایش و حجم ردپای آب 11 درصد کاهش نشان می­دهد. در سود خالص تغییربسیار جزئی (5 درصد کاهش) دیده می­شود لذا دیدگاه ردپای آب در ترکیب محصولات کشاورزی در منطقه به طور چشمگیری در امنیت آب مؤثر عمل نموده است.

کشاورزان به ­عنوان یک فعال اقتصادی، به­ منظور حفظ معیشت خود سعی در افزایش بهره ­وری و کاشت محصولات با صرفه اقتصادی بالاتر دارند و اگر در این امر موفق نشوند اقدام به تولید محصول بیشتر و مصرف بیشتر منابع آب خواهند نمود. با توجه به فاصله زمانی میان تصمیم تولیدکنندگان به تولید محصول و عرضه آن به بازار، قیمت محصولات کشاورزی ثابت نمانده و بر اساس مقدار عرضه به بازار دستخوش تغییر می‌شود. در این پژوهش به پیش ­بینی قیمت محصولات زراعی در شبکه آبیاری دشت قزوین پرداخته‌شده است. برای پیش ­بینی قیمت محصولاتی که قیمت آن‌ها تابعی از مقدار عرضه است از دو روش سیستم تقاضا معکوس و ANN و برای پیش ­بینی قیمت محصولاتی که از خرید تضمینی برخوردار هستند از روش ­های رگرسیون غیرخطی و ANN استفاده شده است. برای پیش ­بینی قیمت با تابع تقاضا معکوس ابتدا تابع تقاضای هر محصول با استفاده از مقدار تولید، قیمت فروش، قیمت سایر کالاها، نرخ ارز، تورم و میزان صادرات و واردات برآورد شد. مقایسه MAE و MSE تابع تقاضا معکوس و ANN نشان داد هرچند که ANN از MAE و MSE بهتری نسبت به تابع تقاضا معکوس برخوردار است اما نتایج آنالیز حساسیت نشان می­دهد که MAE ذرت­ علوفه ­ای، گوجه ­فرنگی، یونجه، نخود، لوبیا، سیب ­زمینی، ذرت دانه ­ای و عدس با حذف مقدار تولید در تابع تقاضا معکوس به ترتیب 10899، 2318، 2129، 2225، 6821، 9913، 547 و 16669 درصد افزایش می­یابد. بنابراین با توجه به اهمیت مقدار عرضه در قیمت محصول، استفاده از ANN، علی رغم برتری در شاخص‌ها برای پیش‌بینی قیمت قابل توصیه نیست.

فقر مواد آلی در خاک­ های ایران موجب مصرف بی‌رویه کود­های شیمیایی و به ­دنبال آن افزایش آبشویی عناصر غذایی و آلودگی منابع آبی گردیده است. بنابراین استفاده از بهبود دهنده­ های طبیعی خاک مانند بیوچار در سال­ های اخیر اهمیت زیادی پیدا کرده است. در همین راستا با توجه به صنعت رو به رشد تولید قارچ و بستر باقی­ مانده ناشی از آن، در این تحقیق به بررسی تأثیر کاربرد بیوچار بقایای بستر قارچ بر کاهش میزان آبشویی برخی عناصر شیمیایی در زهاب و در نتیجه افزایش عناصر غذایی در دسترس گیاه کاهو، رقم اهوازی پرداخته شد. طرح آزمایشی نیز به­صورت کامل تصادفی با چهار تیمار و شش تکرار و به­صورت گلدانی اجرا شد. سطوح مختلف تیمار، صفر، 10، 15 و 20 گرم بیوچار به ازای یک کیلوگرم خاک به­ترتیب با نام B4, B3, B2 , B1 نامگذاری شده­اند. اندازه گیری ­ها شامل، اندازه ­گیری میزان نیترات، سدیم، کلسیم و پتاسیم، هدایت الکتریکی و اسیدیته زهاب در هشت مرحله زمانی از کشت به فواصل یک هفته­ای انجام شد. نتایج نشان داد تیمار B4 در سطح یک درصد ارتباط معناداری با تغییرات غلظت نیترات، کلسیم، سدیم، پتاسیم، EC و pH در زهاب داشت. تیمار B4 موجب بیشترین تأثیر کاهشی شامل 43، 8/16، 7/28، 2/19 و 18 درصد به­ترتیب در میزان نیترات، سدیم، کلسیم، پتاسیم، هدایت الکتریکی و افزایش 93/0 درصدی اسیدیته زهاب خروجی نسبت به تیمار شاهد شد. در حالی که بیشترین میزان اندازه‌گیری مقادیر نیترات، سدیم، کلسیم، پتاسیم، EC و کمترین مقدار pH زهاب، در تیمار B1 بود.

برای ارائه روش‌های کارا برای استفاده مناسب از منابع آبی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، بررسی بیلان آبی تحت‌تأثیر عوامل مختلف ضروری است. در این تحقیق، به­منظور بررسی اثرات استفاده از زمین و پوشش گیاهی بر بیلان آبی منطقه خفر استان فارس از مدلWetSpass که متغیرهای مؤثر بر بیلان آبی را در محیط GIS ادغام می‌نماید، در دوره زمانی 1388-1396 استفاده گردید. بدین منظور لایه­های پارامترهای مختلف شامل اقلیم (تبخیر- تعرق پتانسیل)، سطح آب زیرزمینی، توپوگرافی، شیب و خصوصیات خاک در GIS تهیه شد. نقشه­های نهایی شامل تبخیر- تعرق و تغذیه بلندمدت آب زیرزمینی و همچنین نقشه­های کاربری اراضی و پوشش گیاهی تهیه گردید. بیشترین میزان متوسط رواناب (7/37 میلی­متر در سال) در مناطق بدون پوشش بود، میزان متوسط تبخیر- تعرق سالیانه برابر با 352 میلی­متر در سال، تغذیه فصل گرم 1درصد و تغذیه فصل سرد 99درصد از کل تغذیه آبهای زیرزمینی را تشکیل دادند. استفاده از مدل WetSpass به­خوبی اجزای بیلان آبی در منطقه را شبیه­سازی نمود. با استفاده از مدلWetSpass ، تخمین اجزاء بیلان آبی در منطقه خفر استان فارس و مناطق با ویژگی­های مشابه امکان­پذیر می­­گردد که برای بهینه­سازی منابع آبی و کاهش اثرات تنش آب بر تغذیه آب زیرزمینی و در نتیجه تولید محصول، با توجه به فرآیند گرم شدن زمین قابل استفاده است. توصیه می­گردد، برای استفاده بهینه از بارندگی، تبدیل جنگل­ها به زمینهای کشاورزی و ساختمان­سازی در منطقه به حداقل کاهش یابد.

هدف از انجام پژوهش حاضر تحلیل هم‌واژگانی مقالات حوزه علوم آب در پایگاه‌های اطلاعاتی اسکوپوس و وب آو ساینس طی سال های 2011 تا 2021 است. پژوهش حاضر از نوع کاربردی است و با استفاده از روش‌های تحلیل هم رخدادی واژگان، و تحلیل شبکه‌های اجتماعی انجام و به تحلیل کلیدواژه‌ها و شناسایی موضوعات پرکاربرد حوزه آب پرداخته است. جامعه پژوهش شامل 32849 مقاله موجود در پایگاه‌های اسکوپوس و وب آو ساینس در حوزه علوم آب در طی سال‌های2010 تا 2021 است. از روش سرشماری استفاده شد و کل جامعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل و آماده‌سازی داده‌ها از نرم‌افزارهای اس.پی.اس.اس، یو سی آی نت، اکسل، و پریمپ استفاده شد. یافته‌ها نشان داد بیش از 80 درصد از کلیدواژه‌های تخصیصی به مقالات حوزه آب کلمات مرکب دوکلمه‌ای یا سه‌کلمه‌ای هستند. نتایج : در نهایت میانگین تعداد کلمات کلیدواژه‌های مؤلف در هر دو پایگاه 58/2، میانگین تعداد کلمات کلیدواژه‌های نمایه شده در هر دو پایگاه 2013 و میانگین کل کلیدواژه‌های مؤلف و نمایه شده در هر دو پایگاه برابر با 36/2 است.

در دو دهه اخیر، مسئله واگرایی خاک، در جریان اجرای تعداد قابل ملاحظه­ای از پروژه­های عمرانی مخصوصاً پروژه­های نزدیک به ساحل، رودخانه­ و کانال­های انتقال آب مورد بررسی قرار گرفته است. خاک­های واگرا، خاک­هایی هستند که در تماس با آب جاری به­صورت کلوئیدی در آن پراکنده شده و به­سرعت شسته می­شوند. خطر این پدیده برای پروژه­هایی که معمولاً در معرض آب هستند به اندازه­ای مهم است که ناگزیر باید از ابتدا این مساله بررسی و چاره اندیشی شود. در این پژوهش به بررسی خاک غیرچسبنده با پتانسیل واگرایی فیزیکی در حالت تنها و هم­چنین در ترکیب با نانو رس، سیمان و خاک رسی چسبنده پرداخته شده است. آزمایش­های شناسایی خاک شامل دانه­بندی خاک، اتربرگ، تراکم و آزمایش­های ارزیابی واگرایی شامل کرامپ، هیدرومتری مضاعف و پین­هول انجام پذیرفت. در انتها خاصیت جذب آب و ظرفیت باربری این خاک نیز مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده تأثیر­های مثبت هر سه ماده از یک درصد مشخص به بعد در جهت اصلاح واگرایی به­طوری­که در طرح اختلاط دو درصد نانو رس و هم­چنین پنج درصد سیمان به بعد کاهش پتانسیل واگرایی انجام پذیرفته است. هم­چنین میزان ظرفیت باربری در طرح اختلاط دو درصد نانو رس از 7/19 به 8/33 کیلوگرم برسانتی­متر­مکعب و در طرح اختلاط ترکیبی دو درصد نانو رس و پنج درصد سیمان به 7/63 کیلوگرم بر سانتی­متر­مکعب افزایش می­یابد. میزان جذب آب در طرح اختلاط 3/1رس چسبنده به میزان 9/3 درصد افزایش یافته و در حالت طرح اختلاط هفت درصد سیمان به میزان 5/2 درصد کاهش می یابد.

تغییرات اقلیمی که در سالیان اخیر رخ داده است ایجاب می‌کند که تأثیر آن بر تبخیر تعرق مرجع به‌عنوان یک عامل مهم در تعیین نیاز آبی گیاهان مورد بررسی قرار گیرد. هدف از انجام این پژوهش تعیین تغییرات زمانی تبخیر تعرق مرجع و عوامل مؤثر بر آن در 10 ایستگاه‌ هواشناسی سینوپتیک استان کرمانشاه می‌باشد. داده‌های هواشناسی مورد استفاده شامل حداقل و حداکثر دما، میانگین دما، حداقل و حداکثر رطوبت نسبی، سرعت باد، تابش خالص ورودی به سطح و ساعات آفتابی در دوره آماری 1378 تا 1401 می‌باشد. برای تعیین تبخیر تعرق مرجع از سامانه نیاز آبی گیاهان کشور که منتج از روش پنمن مونتیث فائو است استفاده شد. برای تعیین تغییرات احتمالی تبخیر تعرق مرجع و عوامل اقلیمی مؤثر بر آن از آزمون پتیت نرم‌افزار XLSTAT استفاده شد. نتایج نشان داد متغیرهای اقلیمی مؤثر بر تبخیر تعرق مرجع در حال تغییر هستند. همچنین تغییرات سری‌های زمانی تبخیر تعرق مرجع ماهانه و سالانه به‌ترتیب در 42 و 60 درصد از ایستگاه‌های مورد بررسی در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بوده و نشان‌دهنده‌ی وجود تغییر ناگهانی این متغیرها بود. ایستگاه هواشناسی گیلانغرب در همه ماه‌های سال دارای تغییرات ناگهانی افزایشی تبخیر تعرق مرجع بود. در مقیاس سالانه نیز ایستگاه‌های اسلام‌آباد غرب، کرمانشاه، گیلانغرب، جوانرود و هرسین دچار این تغییر شدند به‌طوری‌که ایستگاه گیلانغرب با 429 میلی‌متر داری بیشترین مقدار آن بود. تغییرات افزایشی تبخیر تعرق مرجع نشان‌دهنده‌ی افزایش نیاز آبی گیاهان است. لذا می‌بایست منابع آبی را با برنامه‌ریزی مناسب‌تر در اختیار بخش کشاورزی قرار داد.

یکی از راهکارهای مدیریت منابع آب در اقتصاد کشاورزی، قیمت­گذاری صحیح آب است. تغییر قیمت آب بر معیشت کشاورزان اثرگذار است؛ لذاتغییر قیمت آب باید به گونه­ای باشد که تأمین معیشت کشاورزان در آن لحاظ شده باشد. در این پژوهش به بررسی اثر عرضه آب با قیمت واقعی بر درآمد کشاورزان در شبکه آبیاری دشت قزوین در سال 1398 پرداخته شد. بدین منظور از اطلاعات موجود شامل هزینه­های احداث شبکه، هزینه­های بهره­برداری و نگهداری استفاده شد و قیمت تمام شده هر متر مکعب آب با استفاده از روش­های اقتصاد مهندسی 8595 ریال در شبکه آبیاری دشت قزوین برآورد گردید و در ادامه، ارائه دو مدل بهینه­سازی الگوی کشت و بهینه­سازی همزمان الگوی کشت و توزیع آب با بهره­گیری از الگوریتم ژنتیک در دستور کار قرار گرفت. نتایج نشان داد قیمت فعلی آب بسیار پایین­تر از بهای تمام شده آن بوده و در صورت عرضه آب به قیمت تمام شده، الگوی فعلی کشت و توزیع آب مناسب نیست و با بهینه­سازی الگوی کشت متوسط شاخص بهره­وری مالی از آب و درآمد شبکه به­ترتیب حدود 40 و 70/14 درصد و با بهینه­سازی همزمان الگوی کشت و توزیع آب متوسط شاخص بهره­وری مالی از آب و درآمد شبکه به­ترتیب حدود 6/389 و 7/162درصد نسبت به وضعیت فعلی که قیمت هر متر مکعب آب 940 ریال است افزایش می­یابد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد بر خلاف تصور رایج، افزایش قیمت آب نه تنها می تواند منجر به حفظ ذخایر آب زیر زمینی شود بلکه حتی می‌تواند منجر به بهبود معیشت کشاورزان نیز شود.

تخمین دقیق بارندگی در سطح به خصوص در مناطق کوهستانی، به علت تغییرات مکانی بارش، یک مساله مهم به­شمار می­آید. روش معمول اندازه­گیری بارش، اندازه­گیری مستقیم آن در ایستگاه‌های باران­سنجی زمینی، تحت عنوان بارش نقطه­ای است. امروزه برآورد توزیع مکانی بارندگی، با ترکیب اطلاعات حاصل از سنجنده­های مختلف، مورد توجه قرار گرفته است. نظارت بر رویدادهای شدید بارندگی مستلزم اندازه گیری هر چه دقیق­تر بارش با استفاده از ترکیب داده­های راداری و ماهواره­ای، با مقادیر زمینی است. در این پژوهش به منظور اصلاح داده­های بارش نقطه­ای و برآورد توزیع مکانی بارندگی از روش­های ترکیب وضعیت و برخی از روابط تجربی که براساس آن اجرا می­شوند در رگبار­های مختلف طی سال­های 1393 تا 1395، در حوضه آبریز مند، واقع در استان­های فارس و بوشهر در جنوب ایران استفاده شد. براساس تجزیه و تحلیل­های آماری صورت گرفته بین مقادیر بارش سطح به­دست آمده از روش­های ترکیب وضعیت شامل CM)، BFCM و (MCMو بارش مشاهده­ای شبکه زمینی، روش­های مورد استفاده به­طور متوسط به­ترتیب با میزان RMSE 17/25، 32/25 و 23/25 دقت قابل قبولی دارند. در مقایسه با مقادیر بارندگی به­دست آمده از روش کریجینگ، نشان می­دهد که روش­های پیشنهادی دارای تمایل به توزیع مکانی بارندگی شبیه داده­های ماهواره ای با حفظ مقادیر پارامترهای آماری بارش زمینی می­باشند به طوری که میانگین بارش مطلوب منطقه­ای به­دست آمده از روش ترکیب وضعیت (CM) بسیار شبیه به مقدار به دست آمده از داده­های اندازه­گیری زمینی است.

رفتار کششی مصالح خاکی، نقش مهمی در کاربردهای مهندسی ایفا می­کند. لایه­های متراکم خاک، از جمله در سدهای خاکی و پوشش­های رسی می­توانند از ترک­های ناشی از گسیختگی کششی متحمل آسیب شوند. در این مطالعه به بررسی مقاومت کششی خاک‌های رسی و تثبیت‌شده با استفاده از یک دستگاه جدید آزمایش کشش مستقیم خاک می‌پردازیم. دستگاه مذکور، که برای انواع خاک‌های متراکم، سخت، اشباع و نرم تا سفتی متوسط قابل استفاده است، توسعه یافته و روش انجام آزمایش‌ها با آن تشریح شده است. نمونه‌های خاک در قالب‌های ویژه آماده شده و به دستگاه منتقل شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان‌دهنده تکرارپذیری و دقت بالای دستگاه بود. تأثیر نرخ کرنش (از06/0 تا 44/1 میلی‌متر در دقیقه)، میزان رطوبت (15درصد تا 24 درصد) و دانسیته خشک بر مقاومت کششی خاک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، اثر افزودن بنتونیت (پنج درصد ، 10 درصد و 15 درصد)، آهک (دو درصد ، چهار درصد و شش درصد) و ترکیب سیمان و آهک (با درصدهای وزنی مختلف) بر مقاومت کششی خاک مطالعه شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد بنتونیت، آهک و سیمان، مقاومت کششی خاک به­طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. به­ویژه، ترکیب سیمان و آهک با نسبت‌های مختلف باعث بهبود 37 درصد در مقاومت کششی خاک شد.

رودخانه‌ها از مهم‌ترین منابع آبی مورد استفاده در بخش‌های آشامیدنی، کشاورزی و صنعت به حساب می‌آیند که استفاده از شاخص­های اختصاصی در ارزیابی بوم­شناسی آن­ها امری ضروری به حساب می­آید. بر این اساس مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثر بوم­شناختی حضور فلزات سنگین (کروم، مس، نیکل، روی، آهن و منگنز) در آب رودخانه گاماسیاب با استفاده از شاخص آلودگی فلزات سنگین(Heavy metal Pollution Index)، شاخص فلزی (Metal Index) و شاخص ارزیابی فلزات سنگین (Heavy metal Evaluation Index) انجام گرفت. در این پژوهش 90 نمونه آب از 15 ایستگاه در دو فصل بهار و تابستان از رودخانه گاماسیاب برداشت شد. پس از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه، غلظت فلزات سنگین با دستگاه طیف­سنجی پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES اندازه‌گیـری شد. با توجه به غلظت فلزات سنگین در نمونه­های آب، شاخص HPI برای هر دو فصل محاسبه شد. مقدار عددی شاخص HPI در فصل بهار و تابستان به­ترتیب، 46/2- و 34/3- به­دست آمد که این مقدار نشان دهنده عدم آلودگی آب رودخانه گاماسیاب است. بررسی شاخص MI برای ارزیابی کیفیت آب برای شرب نشان داد که در فصل بهار و تابستان آب رودخانه گاماسیاب در طبقه قابل آشامیدن قرار دارد. مقدار شاخص MI در فصل بهار 075/0 و در فصل تابستان 01/0 گزارش گردید. بر اساس شاخص HEI آب رودخانه گاماسیاب در فصل بهار و تابستان به­ترتیب با مقدار عددی 75 و 35/12 در طبقه آلودگی با درجه کم قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصل از سه شاخص، به قطعیت می­توان گفت درجه آلودگی آب رودخانه گاماسیاب به فلزات سنگین کم و مشکلاتی از لحاظ بوم شناختی منطقه را تهدید نمی­کند، اما با توجه به اهمیت بوم شناختی رودخانه گاماسیاب پیشنهاد می­شود که در بهار با پایش کیفیت آب، مدیریت پساب صنایع، کنترل برداشت آب از رودخانه و محدود کردن استفاده از کودهای شیمیایی مانع از آلودگی آب رودخانه گاماسیاب شد.

کشور ایران جزء مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان است و با محدودیت شدید منابع آب مواجه است. از آنجا که بخش بسیار بزرگی از آب در دسترس به واسطه‌ی تبخیر-تعرق تلف می شود، برآورد دقیق آن حائز اهمیت می‌باشد. هدف از این تحقیق، مقایسه عملکرد روش‌های یادگیری ماشین شامل رگرسیون خطی چندگانه (MLR)، برنامه‌ریزی بیان ژن(GEP) و جنگل تصادفی (RF) در مدل‌سازی تبخیر-تعرق مرجع روزانه وتوزیع مکانی آن در استان زنجان است. برای این منظور از داده‌های هواشناسی 10ساله (1388-1398) ایستگاه‌های سینوپتیک زنجان، ماه‌نشان، خدابنده و خرمدره استفاده شد. چهار پارامتر هواشناسی (میانگین دما، میانگین رطوبت نسبی، سرعت باد و تابش خالص) به‌عنوان ورودی مدل‌ها و تبخیر-تعرق فائو پنمن مانتیث به‌عنوان خروجی مدل‌ها درنظر گرفته شد. برای مقایسه عملکرد روش‌های یادگیری ماشین با یکدیگر، معیارهای ارزیابی محاسبه، نمودارهای سری زمانی، پراکنش و ویولونی رسم گردید. طبق نتایج به‌دست آمده در تمامی ایستگاه‌ها به جز ایستگاه زنجان که مدل رگرسیون خطی چندگانه عملکرد خوبی داشت، مدل جنگل تصادفی دقت بالا و خطای کمتری در برآورد تبخیر-تعرق مرجع روزانه را دارد. سایر مدل‌ها نیز با داشتن دقت نزدیک به مدلRF، عملکرد قابل قبولی دارند. بنابراین از خروجی مدل RF جهت پهنه‌بندی تبخیر-تعرق مرجع روزانه استان زنجان به روش IDW در GIS استفاده گردید. نتایج نشان داد که در شمال غرب استان زنجان بر مقدار تبخیر-تعرق مرجع افزوده می شود که بیشترین مقدار آن در ایستگاه ماه‌نشان(4-3/4) میلی‌متر بر روز است.

برای برنامه‌ریزی و مدیریت بهتر منابع آب به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، برآورد دقیق تبخیر-تعرق محصولات مختلف کشاورزی از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. یکی از این گیاهان پرمصرف در سبد غذایی خانوار پیاز است که به خاطر آبیاری مکرر، نیاز آبی بالایی داشته و چنانچه در مراحل اولیه رشد دچار کمبود آب گردد، محصول آن به‌طور چشم‌گیری کاهش می‌یابد. لذا این تحقیق با هدف تعیین ضرایب گیاهی یگانه، دوگانه و تبخیر-تعرق استاندارد گیاه پیاز در سه لایسیمتر بیلان آبی انجام شد. مقدار تبخیر-تعرق گیاه مرجع با استفاده از دادههای ایستگاه هواشناسی و معادله فائو پنتمن مانتیث اصلاح شده محاسبه شد. میزان تبخیر-تعرق استاندارد پیاز (ETc) با استفاده از معادله بیلان آب خاک تعیین و سپس مقادیر ضرایب گیاهی یگانه در مراحل مختلف رشد محاسبه گردید. با توجه به قرار دادن میکرو‌لایسیمتر در سه لایسیمتر، میزان ضریب تبخیر ( ) و ضرایب تعرق پایه ( ) در مراحل مختلف رشد نیز محاسبه شد. میانگین محصول غده پیاز 24 تن در هکتار بود. مقدار ETc و تعرق در کل فصل کشت به‌ترتیب برابر 2/651 میلی‌متر و 296 میلی‌متر محاسبه شد. طول مراحل اولیه، میانی و نهایی رشد گیاه به‌ترتیب برابر 56، 25 و 21 روز به‌دست آمد. مقدار میانگین ضریب گیاهی یگانه در مرحله اولیه، میانی و نهایی رشد به‌ترتیب 50/0، 04/1 و 7/0 تعیین شد. مقدار ضریب در مرحله اولیه، میانی و نهایی رشد به ترتیب 42/0، 26/0 و 47/0 به‌دست آمد. مقدار ضریب در مرحله اولیه، میانی و نهایی رشد به‌ترتیب 08/0، 78/0 و 22/0 تعیین شد. در نهایت با استفاده از ضرایب گیاهی تعیین شده توسط لایسیمتر، می‌توان مقدار دقیق نیاز آبی گیاه پیاز را در مناطقی با اقلیم مشابه و برای مراحل مختلف رشد تعیین نمود.

همه ساله وقوع یخبندان زود­رس پاییزه و دیر­رس بهاره به­دلیل هم­زمانی با مراحل حساس زندگی گیاه باعث کاهش بازده محصولات کشاورزی می­شود. در این تحقیق از داده­های دمای کمینه دوره گذشته و داده­های ریز مقیاس شده خروجی مدل­های گردش عمومی جو توسط نرم­افزار LARS-WG6 برای دوره آینده (2051-2022) تحت سه سناریو انتشار SSP126، SSP245 و SSP585 استان اصفهان استفاده گردید. نتایج نشان داد میانگین تاریخ وقوع اولین یخبندان زود­رس پاییزه در ایستگاه­های اردستان، خور و بیابانک و نطنز در دوره آینده تحت سه سناریو انتشار نسبت به دوره گذشته یک تا شش روز دیر­تر اتفاق می­افتد و میانگین تاریخ وقوع آخرین یخبندان دیر­رس بهاره در ایستگاه اردستان در دوره آینده تحت سه سناریو انتشار نسبت به دوره گذشته به­ترتیب پنج، چهار و سه روز دیر­تر رخ می­دهد. با توجه به تاریخ وقوع اولین یخبندان زود­رس پاییزه و آخرین یخبندان دیر­رس بهاره، بیشترین تغییرات طول دوره رشد مربوط به ایستگاه چادگان است که تحت سناریو SSP585، 21 روز نسبت به دوره گذشته افزایش می­یابد. بیشترین تغییرات کاهشی طول دوره یخبندان در ایستگاه خور و بیابانک تحت سناریو SSP585 اتفاق می­افتد و بیشترین تغییرات کاهشی تعداد روز­های یخبندان در ایستگاه چادگان تحت سناریو­ انتشار SSP585، 26روز می­باشد.

Different interpolation methods, each with their own strengths and weaknesses, are used to temporal and spatial estimation of precipitation. The accuracy of this estimate depends on the density of point data measured at rain gauge stations. In this study, the effects of the rain gauge network density on the accuracy of different interpolation methods were investigated in producing a monthly precipitation zoning map for the Samian catchment in Ardabil, Iran. The effectiveness of Bayesian Kriging, Completely Regularized Spline, Local Polynomial, Inverse Distance Weight, Ordinary Kriging, Ordinary Co-Kriging, Simple Kriging, Simple Co-Kriging, Spline with Tension, Thin Plate Spline and Universal Kriging interpolation methods was evaluated in two gauges density scenarios using evaluation criteria over 2011-2013. It was found that Inverse distance weight and Bayesian kriging methods had the best performance for the first scenario with high gauge density (16 Stations) and the second scenario with low gauge density (11 Stations), respectively. Moreover, analysis of variations in indicators across scenarios revealed that reducing the rain gauge network density by 30% improved evaluation metrics in only 40% of cases. Bayesian Kriging and Completely Regularized Splines were introduced as the preferred methods for improving evaluation indices change, and Local polynomial and simple co-Kriging methods were selected as the superior methods for improving evaluation indices quantity.

Groundwater is one of the most important sources of freshwater supply in arid and semi-arid regions. The purpose of this research is to investigate the chemical quality of Kabul's groundwater using statistical description methods, statistical classification, quality indices, graphical methods, and also to examine the spatial variations of effective physicochemical parameters of 54 bore wells water using geostatistical methods with the help of GIS tools. The chemical quality evaluation shows that due to the influence of rivers on Kabul's groundwater, a large part of the city's groundwater quality is of the Mg- and Mg-Ca- types, which is considered inappropriate for industrial use based on the International Association of Hydrogeologists method . The United States Salinity Laboratory diagram shows that the groundwater in this city is in the average range, C3S1, and in some cases good and inappropriate for agricultural and irrigation purposes. In terms of drinking, according to the Schuler diagram, water quality is salty the groundwater in the region is categorized as brackish for drinking purposes, with moderate conditions in some areas. The spatial variations of key physicochemical parameters influencing the quality of Kabul's groundwater were analyzed using various interpolation methods. Then, using the mutual evaluation criterion, the best variogram model was selected to draw the estimation map. The results show that for the zoning of EC, TH, TDS, , , and parameters, the inverse distance weighting method, and for , , the indicator kriging method were appropriate. The estimation maps of the spatial variations of effective parameters on Kabul's aquifers show that the groundwater quality is moderate towards the west of Kabul and becomes suitable as it progresses towards the west. In contrast, the quality of groundwater decreases from the center of the city towards the east, and the salinity of the water has increased.

The stability and flow rate of earth dams are influenced by several factors, including geometric characteristics, material permeability, and the height of water upstream. To effectively understand the behavior of unsaturated soils in earth dams, it is essential to apply the principles of unsaturated soil mechanics, given the complexities involved. Neglecting uncertainties in geotechnical assessments can lead to incorrect estimates of safety factors for dam slope stability. This research investigates the impact of unsaturated soil conditions on seepage discharge and the safety factor for the downstream of the earth dam under varying scenarios, with a focus on the Seydon Dam in Khuzestan province, Iran. The findings indicate that modeling the dam's soil as a saturated-unsaturated system decreases the computed flow rate through the dam and enhances the downstream slope's safety factor in both probabilistic and deterministic analyses. Additionally, a sensitivity analysis reveals that the earth dam shell's parameters significantly influence downstream slope stability. Spatial variation analysis further indicates that accounting for spatial changes in soil parameters can decrease the safety factor of the downstream slope compared to a standard assessment.

Side weirs are important components in irrigation and drainage systems, used for controlling and diverting flow. Given the advantages of side weirs in converging channels, improving the hydraulic performance of these structures is essential. This study aims to enhance the hydraulic performance of converging side weirs through the installation of a side vane. Numerical simulations were conducted using the Flow-3D software with various turbulence models, and the results were validated against experimental data ( ). In this study, three different angles for side vane installation (60, 90, and 120 degrees) at two positions, upstream and downstream of the weir, were investigated. The results showed that installing the side vane at the upstream position of the weir with a 60-degree angle led to a 32% increase in the diversion flow compared to the control scenario (without side vane). The analysis revealed that the reduction in flow velocity downstream of the side weir and the creation of a low-velocity zone around the side vane contributed to more effective flow guidance toward the weir, thereby increasing its efficiency. The practical application of the results of this research is the improvement of converging side weir design and their enhanced efficiency in managing water flows.