پژوهش‌های حفاظت آب و خاک

سابقه و هدف: آرسنیک از سموم مهم محیط زیست به شمار می‌آید که با جذب از طریق ریشه گیاهان، در اندام‌های گیاهی و حتی جانوری تجمع یافته و از طریق چرخه غذایی یا مصرف مستقیم آب آلوده وارد بدن انسان می‌شود. برخی گزارشات آلودگی منابع آب شرب منطقه‌ای از شهرستان بیجار در استان کردستان به عنصر آرسنیک و عوارض آن در ساکنین منطقه را نشان داده است، لذا این پژوهش با هدف بررسی پراکنش آرسنیک در منابع آب و خاک منطقه و ارزیابی توان گیاهان بومی مرتعی در جذب و انباشتگی این عنصر انجام شد. مواد و روش‌ها: در این طرح با نمونه‌برداری از آب‌های سطحی و زیرسطحی منطقه‌ای به مساحت 360 کیلومترمربع و اندازه-گیری غلظت آرسنیک نمونه‌های آب بوسیله دستگاه طیف سنج جذب اتمی به روش کوره گرافیتی، توزیع و پراکنش آرسنیک منطقه آلوده، در محیط ArcGIS پهنه‌بندی شد و با بررسی نقشه پراکنش آرسنیک در منطقه، سه ناحیه نمونه‌برداری با شدت آلودگی ناهمانند (A > B >C ) گزینش گردید. سپس با گردآوری نمونه‌های خاک و اندام‌های هوایی 13 گونه گیاه بومی‌مرتعی منطقه و اندازه‌گیری غلظت آرسنیک در عصاره آنها، قدرت گیاهان مختلف در جذب و انباشتگی آرسنیک مورد مقایسه و آنالیز آماری قرار گرفت.یافته‌ها: شدت آلودگی آرسنیک در آبهای سطحی، خاک و گیاهان مورد مطالعه در این پژوهش بالاتر ازغلظت معمول آرسنیک منابع آب و خاک و گیاه بود. آرسنیک کل نمونه‌های آب از 5/4 تا 280 میکروگرم بر لیتر متغییر بود و با هدایت الکتریکی، املاح محلول و سختی خاک رابطه مستقیمی داشت (P<0.001). تمرکز آلودگی در خاک ناحیه A (روستای علی‌آباد) با میانگین شدت آلودگی بیش از 2059 میکروگرم در هر گرم خاک خشک بود، با فاصله گرفتن از منطقه A، شدت آلودگی آب و خاک به آرسنیک کاهش یافت. همبستگی بالایی بین شدت آلودگی آب و خاک وجود داشت (R2=0.84). مقدار آرسنیک در بخش هوایی 13 گونه گیاهی با 3 تکرار، بسته به گونه گیاهی و شدت آلودگی خاک از صفر تا 8/47 میکروگرم بر گرم وزن خشک بافت گیاهی متغییر بود. شدت آلودگی خاک بطور میانگین 66/27 برابر میزان آرسنیک انباشته شده در گیاه بود که بیانگر مقاومت بالای گیاهان بومی‌مرتعی منطقه در برابر سمیت آرسنیک می‌باشد.نتیجه گیری: با در نظر گرفتن استاندارد ملی آب آشامیدنی برای آرسنیک (μg l-1 50)، غلظت آرسنیک در بیش از 45 درصد از منابع آب منطقه مورد مطالعه، متجاوز از حد استاندارد ملی بود و بر اساس استاندارد سازمان بهداشت جهانی (μg l-110)، سطح آلودگی به 78 درصد رسید. به نظر می‌رسد تمرکز مواد مادری حاوی ترکیبات آرسنیک‌دار در منطقه A و B نسبت به منطقه C بیشتر است و هرچه از منطقه A دورتر شدیم تراکم مواد مادری حاوی آرسنیک کاهش یافت. بطوریکه ناحیه نمونه‌برداری اثر معنی‌داری بر میانگین غلظت آرسنیک نمونه‌های آب و خاک داشت (P<0.05). آرسنیک جذب شده توسط نمونه‌های گیاهی بسیار بیشتر از غلظت معمول آرسنیک (1/0 تا 3 میکروگرم بر گرم وزن خشک) در گیاه بود. در مقایسه گیاهان مورد بررسی در این پژوهش، گیاه آستراگالوس بیزنلکاتوس ( Astraglus bisnlcatus) ، کنوپودیوم آلبوم (Chenopodium Album) و منتآلوگیفولیا ( Mentha logifolia) به ترتیب با انباشتگی بیش از 8/47، 5/35 و 5/22 میکروگرم آرسنیک در هر گرم وزن خشک گیاه، بهترین گزینه تجمع آرسنیک شناسایی شد. نتایج بدست آمده در این مطالعه بیانگر آلودگی شدید منابع آب و خاک و گیاه منطقه به عنصر آرسنیک است، بیشتر منابع آب سطحی منطقه مورد مطالعه، جهت آبیاری کشاورزی، مصرف حیوانات و گاهی آب شرب ساکنین روستاها استفاده می‌شود. ورود آرسنیک به بدن انسان به‌طور مستقیم یا از طریق چرخه غذایی، می‌تواند سلامتی ساکنین منطقه را به-شدت به خطر اندازد که نیازمند انجام تمهیداتی در این خصوص است.

سابقه و هدف: تخریب سرزمین و فرسایش خاک به دلیل اثرات نامطلوب آن‌ها بر بهره‌وری کشاورزی، محیط‌زیست و تأثیر آن بر امنیت غذایی و کیفیت زندگی، یک مشکل مهم جهانی است. در سال‌های اخیر بررسی تأثیر ریزموجودات‌ خاک‌زی بر تخریب خاک در مناطق خشک و خاک شور بر مؤلفه‌های مختلف پایداری و تثبیت خاک نظر بسیاری از پژوهش‌گران را جلب کرده است. در پژوهش حاضر سعی شده است راه‌کارها و روش‌های نوین و زیستی با رعایت استانداردها در مهار تخریب سرزمین بر مبنای تلقیح سطحی سیانوباکتری‌های خاک‌زی در سطح خاک شور و قلیایی ارائه شود. این پژوهش بر مبنای شرایط طبیعی خاک در عرصه میدانی موردمطالعه و ارزیابی پتانسیل اثر تلقیح سیانوباکتری‌های‌ خاک‌زی بومی منطقه بر پایداری و تثبیت سطح خاک شور و سدیمی با استفاده از پردازش تصویر صورت گرفت.مواد و روش‌ها: در همین راستا، خاک موردمطالعه زیستی از اراضی شور و حساس به فرسایش از منطقه‌ اینچه‌برون در استان گلستان تهیه شد. سپس مناسب‌ترین سیانوباکتری‌های موجود در خاک مادری در حفاظت آب‌وخاک شناسایی، انتخاب، خالص‌سازی و تکثیر شدند و در دو شوری متفاوت خاک با دو تکرار روی کرت‌ها آماده‌شده با ابعاد یک در یک، در منطقه موردمطالعه تلقیح شدند. به‌منظور حداکثر اثرگذاری سیانوباکتری‌ها در محیط خاک پس از گذشت 50 روز از تلقیح سیانوباکتری‌ها بر سطح خاک به‌منظور پردازش تصویر با نرم‌افزار MATLAB با الگوریتم‌های مختلف اقدام به عکس‌برداری از سطح کرت‌ها شد. یافته‌ها: نتایج به‌دست‌آمده از مشاهده چشمی نشان داد ریخت‌سنجی سطح خاک در خاک با شوری کم و زیاد، سطح خاک تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری نسبت به سطح تیمار شاهد حالت پف‌کرده و به‌هم‌ریختگی ذرات خاک کم‌تر بود. طبق نتایج به‌دست‌آمده از نرم‌افزار مقدار انحراف استاندارد پیکسل‌ها و آنتروپی تصاویر حاصل از پردازش تصویر در تیمارها با سطح شوری کم‌تر نسبت به تیمارها با سطح شوری بیش‌تر، میانگین مقدار انحراف استاندارد پیکسل‌های تصاویر در تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری به ترتیب 36/37 و 55/14درصد نسبت به تیمار شاهد به‌صورت معنی‌دار (01/0p<) کاهش داشته است. هم‌چنین میانگین آنتروپی تصاویر نیز در تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری به ترتیب 18/9 و 04/3 درصد نسبت به تیمار شاهد به‌صورت غیر معنی‌دار (01/0p>) کاهشی به دست آمد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان بیان کرد، تلقیح سیانوباکتری‌ها بر سطح خاک شور برای افزایش تثبیت و کاهش تخریب خاکدانه‌های سطح خاک می‌تواند موردتوجه قرار گیرد. ازاین‌رو نتایج پژوهش حاضر می‌تواند به‌عنوان رویکردی زیستی مهندسی برای تثبیت خاک در حوزه‌های آبخیز شور تلقی شود که درنهایت امنیت آب، غذا و محیط‌زیست را زمینه‎سازی می‌کند.

چکیده سابقه و هدف: شوری خاک یکی از مهم‌ترین دلایل تخریب خاک در مناطق خشک و نیمه‌خشک بوده که کاهش پایداری‌ خاک‌دانه‌ها، حاصلخیزی خاک و تولیدات گیاهی، انتشار گرد و غبار و افزایش فرسایش خاک را در پی دارد. در این بین، تلقیح ریزموجودات خاک‌زی به‌ویژه سیانوباکترها با هدف بهبود ویژگی‌های کمّی و کیفی خاک و نیز ویژگی‌های مؤثر بر مهار فرآیند فرسایش خاک در مدیریت و حفاظت خاک مورد تأیید قرار گرفته است. در صورتی‌که، تلقیح سیانوباکتر‌ها در ایجاد پوسته‌زیستی در خاک‌های با شوری زیاد مورد توجه قرار نگرفته است. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی امکان استقرار پوسته‌های زیستی در خاک شور بستر دریاچه از طریق تلقیح سیانوباکترها در شرایط آزمایشگاهی برنامه‌ریزی شد.مواد و روش‌ها: نمونه‌برداری خاک بهصورت تصادفی و از 10 سانتی‌متری بالای سطح زمین در محدوده سپرغان در غرب حاشیه دریاچه ارومیه در آبان 1401 برداشت و به آزمایشگاه دانشکده منابع طبیعی دانشگاه ارومیه منتقل و تا قبل از انجام آزمایشها در دمای چهار درجه سلسیوس نگهداری شد. سپس سینی‌های آزمایشی با ابعاد 5×10×15 سانتی‌متر با خاک شور (با هدایت الکتریکی 27 دسی‌زیمنس بر متر) برداشت‌شده از بسترهای خشک‌شده غرب دریاچه ارومیه پر شد. سیانوباکترهای بومی غالب از خاک بستر دریاچه جداسازی، خالص‌سازی، شناسایی (Nostoc sp. و Oscillatoria sp.) و سپس تکثیر شدند. سیانوباکترها با وزن خشک 225 میلی‌گرم به‌صورت محلول‌پاشی روی سطح خاک هر سینی (یا هر واحد آزمایشی با مساحت 15/0 مترمربع) به‌صورت یکنواخت و در سه تکرار تلقیح شد. از طرفی، در تیمار شاهد نیز اقدام به اسپری آب مقطر (بدون زیست‌توده سیانوباکترها) با سه تکرار روی سطح سینی‌ها شد. پس از 120 روز، به‌منظور ارزیابی میزان زیست‌پوسته‌سازی سیانوباکتر‌ها، شاخص‌های مهم توسعه پوسته‌های‌زیستی خاک مانند غلظت کلروفیل-آ، پلی‌ساکارید و هم‌چنین روشنایی رنگ (L) و طیف رنگی سبز (a) سطح خاک اندازه‌گیری شد. تجزیه‎ و ‌تحلیل‌‌های آماری داده‌ها در محیط نرم‌افزار SPSS 23 انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که تلقیح سیانوباکترها بر توسعه پوسته‌های ‌زیستی خاک با شوری بالا اثرگذار بوده؛ به‌گونه‌ای که تلقیح سیانوباکترها منجر به افزایش 92/53 درصدی کلروفیل-آ و 09/24 درصدی میزان پلی‌ساکارید در خاک نسبت به تیمار شاهد شد. هم‌چنین شاخص‌های L و a در تیمار تلقیح‌شده نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب 80/21 درصد کاهش (تیره‌شدن رنگ سطح خاک) و 35/73 درصد افزایش (سبز شدن سطح خاک به‌دلیل افزایش تراکم سیانوباکترها) یافت. شاخص‌های L و a، توانایی رشد و فعالیت سیانوباکترها در خاک‌های شور را تأیید کرد. نتیجه‌گیری: سیانوباکتر‌ها توانایی رشد و فعالیت در خاک‌‌ با شوری زیاد را داشته و می‌توان تلقیح سیانوباکترها را به‌عنوان راهکاری زیستی و هم‌راستا با اهداف حفاظت خاک در زیست‌پوسته‌سازی خاک‌های شور به‌منظور جلوگیری از گسترش فرسایش پیشنهاد نمود.

زیست‌پالایی به عنوان یک استراتژی حیاتی در مبارزه با آلودگی محیطی، به ویژه خاک می‌باشد. افزایش فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی و ورود آلاینده‌های دیر تخریب پذیر و سمی آلودگی های خاک را تشدید کرده است. فلزات سنگین مثل سرب و روی با گذشت زمان تجزیه نشده و می‌توانند در زنجیره غذایی تجمع یافته و یک خطر پایدار برای محیط و سلامت انسان‌ها ایجاد کنند. علاوه بر این ترکیبات شیمیایی مانند علف‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها، به دلیل پایداری و دوام بالا مشکل مشابهی ایجاد می‌کنند. در حالی که روش‌های شیمیایی و فیزیکی مختلفی برای بهبود خاک وجود دارند، رویکرد زیستی به دلیل پایداری بالا و اثر ‌تخریبی پایین به اکوسیستم‌های بومی بیشتر مورد توجه می‌باشند. زیست پالایی به استفاده از موجودات طبیعی برای تجزیه مواد خطرناک به شکل‌های کم‌خطرتر می‌پردازد. میکروارگانیسم‌ها نقش اساسی در زیست‌پالایی ایفا می‌کنند. علاوه بر این، گیاهان می‌توانند با همزیستی با باکتری‌ها کارآیی فرایند زیست پالایی را بهبود بخشیده و با تجزیه سریع‌تر آلاینده‌ها مدت زمان مورد نیاز برای بازیابی بهره‌وری خاک را کاهش می‌دهد. استفاده از گیاهان و میکروارگانیسم‌های بومی، به‌خصوص در کشورهای با تنوع زیستی بالا چون ایران، یک گام مهم در جهت استفاده پایدار از این فناوری است. گیاهان و میکروارگانیسم‌های بومی توانایی استفاده بهتر از شرایط محیطی را دارند و با کمترین تغییرات محیطی، بیشترین کارایی را دارا می‌باشند.در حال حاضر پیشرفت‌های فناوری‌های "امیکس" مانند ژنومیکس، پروتئومیکس، و متابولومیکس، مسیرهای جدیدی را برای مطالعه و استفاده از تکنیک‌های زیست پالایی فراهم کرده است. این تکنولوژی های پیشرفته امکان مطالعه ارگانیسم‌ها را در سطح مولکولی با تولید کلان داده برای شناسایی مؤثرترین ریزجانداران‌ها برای انواع خاصی از آلاینده‌ها فراهم می کند. بر اساس نوع و میزان آلودگی، زیست پالایی می‌تواند به دو صورت در محل (in-situ) یا خارج از محل (ex-situ) اجرا شود. زیست پالایی در محل، خاک آلوده را در محل بهبود می‌دهد، در حالی که زیست پالایی خارج از محل شامل حذف خاک آلوده و بهبود وضعیت آن در مکان دیگری می‌شود. هر دو روش دارای مزایا و محدودیت‌هایی است که قبل از اجرا باید با دقت ارزیابی شوند. با اینحال، استفاده از ترکیب روش‌های گیاه‌پالایی و زیست پالایی میکروبی کارایی را افزایش داده و با کاهش هزینه ها سبب می شود که کل فرآیند از نظر اقتصادی به راحتی قابل اجرا باشد. این مطالعه با هدف ارائه یک منبع جامع طراحی شده است تا به درک بهتری از روش‌های مختلف در زیست پالایی کمک کند. علاوه ‌براین راهبردهای پایدار و مؤثر برای تبدیل زمین‌های آلوده غیر قابل کشت به مناطق قابل کشت پیشنهاد می‌کند و مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی را برای استفاده مجدد از این زمین‌ها در آینده ارائه می‌دهد. در نهایت آنچه پیش روی زیست پالایی است، تبدیل زیست پالایی به یک ابزار محوری در توسعه پایدار می‌باشد. علاوه براین، از تجزیه آلاینده‌های صنعتی گرفته تا احیای محیط‌های طبیعی آسیب‌دیده، زیست‌پالایی می‌تواند در تأمین یک زندگی بهتر و سالم‌تر برای نسل‌های آتی نقش مهمی ایفا کند. این رویکرد چندوجهی و توسعه‌پذیر می‌تواند یکی از کلیدهای موفقیت در مدیریت محیط زیست پایدار در قرن بیست و یکم باشد.

سابقه و هدف: مدل‌های گیاهی ابزار مناسبی برای شبیه‌سازی پارامترهای مهم کشاورزی می‌باشند. با توجه به وجود تنش‌های محیطی در هر منطقه، مدل‌های گیاهی باید در هر منطقه ارزیابی شده و مورد تأیید قرار بگیرند. در سال‌های اخیر مدل‌های زیادی برای بررسی روابط آب و خاک و گیاه مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از این مدل‌ها، مدل اکوکراپ است. مدل مذکور بایستی برای هر محصول و در هر منطقه خاص واسنجی و ارزیـابی شود. اساس این مدل عکس‌العمل عملکرد محصول نسبت به آب مصرفی است و با استفاده از متغیرهای اقلیمـی، گیـاه، خـاک و مـدیریتی، عملکـرد محصول را شبیه‌سازی می‌کند. پارامترهای به‌کار رفته در مدل تحت تأثیر شرایط مختلف محیطی و مدیریتی تغییر می‌کند. تحلیل حساسیت به محققین کمک می‌کند تا اطلاعات کافی در خصوص تأثیر هر پارامتر و مقدار تغییرات آن در مرحله واسنجی داشته باشند. مواد و روش‌ها: تحقیق در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی در نیمه دوم آبان 1400 و 1401 در گلخانه اجرا شد. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (60، 80 و 100 درصد مقدار آب آبیاری به‌ترتیب، I1، I2 و I3)، سه سطح شوری (1، 4 و 7 دسی زیمنس بر متر به-ترتیب S1، S2 و S3)، دو نوع ماده اصلاحی (بیوچار (B) و نانوبیوچار (NB)) و سه سطح بیوچار و نانوبیوچار (0، 2 و 4 درصد وزنی خاک گلدان) بود. در پایان فصل برداشت عملکرد محصول اندازه‌گیری و بهره‌وری مصرف آب محاسبه شد. از داده‌‌های زراعی سال اول برای واسنجی مدل و از داده‌های زراعی سال دوم برای صحت‌سنجی مدل استفاده شد. برای آزمون دقت و بررسی کارایی مدل از آماره‌های خطای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، ضریب تبیین (R2) و درصد خطای نسبی (RE) استفاده شد. همچنین در تحقیق تحلیل حساسیت مدل به پارامترهای رطوبت در ظرفیت زراعی، پژمردگی و در حالت اشباع، ضریب گیاهی برای تعرق، عمق موثر ریشه، حد بالا و پایین ضریب تخلیه آب خاک برای توسعه گیاه، بیشینه رشد کانوپی، ضریب رشد و کاهش پوشش و بهره‌وری آب نرمال شده مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: با توجه به مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی شده عملکرد و بهره‌وری مصرف آب کینوا و محاسبه شاخص‌های ارزیابی آماری در هر دو مرحله واسنجی و صحت سنجی می‌توان بیان داشت که مدل اکوکراپ به‌خوبی توانسته است عملکرد و بهره‌وری مصرف آب را در شرایط استفاده از آب با مقادیر و کیفیت‌های مختلف و اصلاح‌کننده های بیوچار و نانوبیچار شبیه‌سازی کند. مقادیر درصد خطای نسبی (RE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE) و ضریب تبیین (R2) برای عملکرد در مرحله صحت‌سنجی با ماده اصلاحی بیوچار به‌ترتیب 66/0، 38/33، 12/24 و 98/0 و برای بهره‌وری مصرف آب در این مرحله به-ترتیب 29/0، 33/0، 11/0 و 96/0 به‌دست آمد. مقادیر درصد خطای نسبی (RE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE) و ضریب تبیین (R2) برای عملکرد در مرحله صحت‌سنجی با ماده اصلاحی نانوبیوچار به‌ترتیب 12/0، 08/22، 61/5 و 98/0 و برای بهره‌وری مصرف آب در این مرحله به‌ترتیب 17/0، 29/0، 05/0 و 96/0 محاسبه شد. با توجه به مقادیر کمتر آماره‌های خطا در شرایط استفاده از ماده اصلاحی نانوبیوچار، می‌توان گفت مدل در این شرایط بهتر توانسته است عملکرد و بهره‌وری مصرف آب را شبیه‌سازی کند. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست آمده می‌توان بیان داشت که مدل اکوکراپ با یک سطح اطمینان قابل قبول می‌تواند در شبیه‌سازی عملکرد و بهره‌وری مصرف آب گیاه کینوا تحت تیمارهای مختلف کمی و کیفی آب آبیاری و اصلاح کننده‌های خاک مورد استفاده قرار گیرد و به عنوان یک ابزار توانمند و کارامد در جهت انتخاب مدیریت بهینه آبیاری به کشاورزان، طراحان، متخصصان و مدیران کشاورزی کمک نماید.

سابقه و هدف: پشته‌های رسوبی میانی از جمله ساختارهای طبیعی در آبراهه‌ها و رودخانه‌ها هستند که در اثر کاهش تنش برشی و رسوبگذاری در مرکز رودخانه ایجاد شده و موجب دوشاخه شدن آبراهه‌ها و افزایش فرسایش جانبی در دو ساحل راست و چپ رودخانه خواهد شد. هم‌چنین، افت انرژی ناشی از وجود پشته‌ها، از دیگر عواملی است که موجب تشدید رسوبگذاری در رودخانه می‌شود. این پشته‌ها، به‌عنوان زیستگاه آبزیان در رودخانه‌، از اهمیت بسزایی برخوردارند و شناخت دقیق سازوکار جریان پیرامون آن‌ها، از موارد مهم در فرایندهای بهره‌برداری و احیای رودخانه‌هاست. در این پژوهش، الگوی جریان پیرامون پشته‌های رسوبی به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است.مواد و روش‌ها: در این پژوهش، سه پشته‌‌ به شکل‌های لوزی، بیضی و گوه‌ای که از نمونه‌های متداول پشته‌ها در رودخانه‌های آبرفتی طبیعی هستند، در یک کانال آزمایشگاهی به طول 9 و عرض و ارتفاع 4/0 متر، با شیب کف 0007/0 در آزمایشگاه تحقیقات آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ساخته و استفاده شد. سرعت در سه راستای عرضی، طولی و قائم با استفاده از دستگاه سرعت‌سنج الکترومغناطیس با فرکانس 30 هرتز، در 39 نقطه برداشت شد. دبی به کمک دستگاه دبی‌سنج فرکانسی در تمام آزمایشات، 5/4 لیتر بر ثانیه تنظیم شد و رژیم جریان در تمامی آزمایشات، زیربحرانی و آشفته بود.یافته‌ها: یافته‌ها نشان داد شکل پشته‌ها در سازوکار جریان و میزان افت انرژی، تاثیرات متفاوتی دارد. بررسی و مقایسه‌ی نمودارها نشان‌دهنده‌ی شرایط تقریبا مشابه برای پشته‌های بیضی و گوه‌ای اما قدری متفاوت برای پشته‌ی لوزی است. با وجود اختلاف ساختار تغییرات مؤلفه‌ی عرضی سرعت در مواجهه با پشته‌های بیضی، گوه‌ای و لوزی، در تمامی موارد، دامنه تغییرات بین ۴/۰ تا ۶/۱ برابر مقدار میانگین است. مطابق نتایج به دست آمده، حضور پشته‌ی بیضی منجر به نوسانات قابل توجه مؤلفه‌ی طولی سرعت در هر سه محور (بین حدود ۵/۰ تا ۶/۱ برابر مقدار میانگین در محورهای چپ و راست و بین ۲/۰ تا ۴/۱ برابر مقدار میانگین در محور وسط) می‌شود؛ اما برای پشته‌های گوه‌ای و لوزی، این نوسانات در تمامی محورها چندان چشمگیر نیست (بین ۸/۰ تا ۲/۱ برابر مقدار میانگین در محورهای چپ و راست و بین ۸/۰ تا ۴/۱ برابر مقدار میانگین برای محور وسط). اما تغییرات این مؤلفه در مواجهه با پشته‌های گوه‌ای و بیضی بیشتر و در هر سه محور قابل توجه (بین ۵/۰ تا ۳/۲ برابر مقدار میانگین) می‌باشد. تغییرات مؤلفه قائم سرعت در محور وسط نشان‌دهنده‌ی بیشترین کاهش قبل از مواجهه با پشته‌ی بیضی و شرایطی مشابه برای همین محور در مواجهه با پشته‌ی گوه‌ای است با این تفاوت که آغاز این کاهش منطبق بر نقطه برخورد پشته گوه‌ای است. تاثیر مستقیم مواجهه با پشته‌های رسوبی را علاوه بر مقادیر مؤلفه‌های سرعت، باید بر مقادیر انرژی جریان به عنوان معرف تجمیعی قدرت فرسایندگی جریان نیز جستجو نمود. بررسی جزئی‌تر نمودارها نشان می‌دهد که در محورهای چپ و راست، مواجه شدن با پشته‌ی بیضی منجر به افزایش انرژی نسبی جریان به اندازه ۴/۱ برابر میانگین شده و پس از عبور از پشته، بار انرژی به کمتر از مقدار میانگین کاهش یافته است. اما در محور وسط، وجود پشته، انرژی نسبی جریان را به ۶/۰ مقدار میانگین کاهش داده و پس از عبور از پشته، این مؤلفه روند افزایشی داشته است.نتیجه‌گیری: مواجهه با پشته‌ی بیضی منجر به بیشترین تغییرات در مقادیر نسبی مؤلفه‌های سه‌گانه‌ی سرعت، در مقایسه با دو پشته‌ی ‌لوزی و گوه‌ای شد. هم‌چنین، تغییرات بار انرژی کل ناشی از حضور دو پشته‌ی لوزی و گوه‌ای ناچیز بوده ولی مشابه با تغییرات سرعت در هر سه مؤلفه‌ی عرضی، طولی و قائم، پشته‌ی بیضی منجر به تغییرات قابل توجه در مقادیر نسبی بار کل انرژی در طول کانال شد.

سابقه و هدف: به علت محدودیت‌های منابع تجدیدشونده آب شیرین، مدیریت صحیح میان منابع و مصارف، یکی از عوامل اصلی برای دستیابی به مدیریت پایدار است . هدف در این پژوهش بررسی تأثیرات سیاست انقباضی دولت در قبال کاهش حق آبه سطحی و زیرزمینی در دشت میاندوآب و بررسی اثرات آن‌ها در آبخوان ، به‌صورت کمی است.مواد و روش‌ها: در مدل‌سازی کمی آب زیرزمینی دشت میاندوآب از اطلاعات 120 چاه مشاهده‌ای استفاده شد و لایه‌های خاکشناسی، زمین‌شناسی، تغذیه و... برای منطقه جمع‌آوری گردید. تغییرات تراز آب زیرزمینی از مهر 1389 (2010) تا شهریور1395 ( 2016) در حالت پایدار و ناپایدار با کد مادفلو مدل‌سازی و مورد بررسی قرار گرفت. در GMS تحت کد MODFLOW، مراحل واسنجی مدل بر اساس تنظیم پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان مثل هدایت هیدرولیکی و تغذیه... برای 50 گام زمانی از آبان 1389 (70% دوره مدل‌سازی) انجام شد و بهترین تطبیق بین مقادیر محاسباتی و مشاهداتی به روش دستی و خودکار انجام شد. 30 % داده‌ها برای صحت سنجی استفاده شد. حساسیت مدل به ضرایب هیدرودینامیکی آبخوان بررسی گردید. درنهایت سناریوهای مختلف حاکم و پیش روی منطقه و اثر آن‌ها بر روی رفتار آب زیرزمینی مثل سناریوها کاهش برداشت و کاهش تغذیه باکم کردن آب سطحی ورودی دشت کمی سازی شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد مقدار خطای RMSE به ترتیب برای حالت پایدار و ناپایدار در حدود 1 و 1.68 متر بوده و مقادیر هدایت هیدرولیکی در آبخوان بین 5/3 و 28 متر در روز و مقادیر آبدهی ویژه در آبخوان بین 3 الی 24 درصد متغیر است. مدل به تغذیه سطحی بیشترین حساسیت و برای آبدهی ویژه کمترین حساسیت را از خود نشان داد. ضریب پیرسون دوره واسنجی و صحت سنجی حالت ناپایدار بالای 0.98 بوده و مدل از دقت بالایی برخوردار است .کلیه تأثیرات سیاست‌های انقباضی دولت در قبال کاهش 40% آب سطحی و تعادل بخشی آبخوان با سطوح کاهش تغذیه طبیعی آبخوان اعمال گردید. با توجه به اینکه مقدار افت متوسط تراز آب زیرزمینی حدود 1/0 متر در سال است به‌منظور تعادل بخشی به آبخوان و همچنین راهکارهای مدیریتی سناریو کاهش برداشت از کلیه چاه بهره‌برداری اعمال‌شده است که با کاهش 5% برداشت، آبخوان نیم متر افزایش سطح ایستابی را تجربه خواهد کرد. آبخوان میاندوآب به خاطر کم شیب بودن دشت ، حساس بوده و در کاهش برداشت با نرخ بالا ، قسمتی از دشت زه داری را نشان می‌دهد لذا هرگونه سیاست‌گذاری باید مبتنی بر مدل‌سازی باشد . نتیجه‌گیری: به‌منظور بهبود شرایط آبخوان میاندوآب که یکی از خاص‌ترین آبخوان‌های کشور است، پیشنهادهایی مبنی بر تغییر در الگوی کشت محصولات کشاورزی ، نظارت بر برداشت‌هایی آب از چاه‌های بهره‌برداری موردتوجه سازمان‌ها قرار گیرد و اثر تغییر اقلیم و خشک‌سالی بر منابع آب زیرزمینی ازنظر کمی و کیفی موردبررسی قرار گیرد. سناریوهای مختلفی ازجمله بهینه‌سازی و تغییر الگوی کشت و همچنین احداث زهکش در مناطقی که تبخیر از آبخوان زیاد است در جهت بهبود وضعیت آبخوان مورد ارزیابی قرار گیرد.

سابقه و هدف: امروزه به دلیل کاهش منابع آبی و مسئله مصرف عمده آب در حوزه کشاورزی به‌منظور توزیع، تحویل و تنظیم جریان در شبکه آبیاری و جلوگیری از تلفات آب، سازه‌هایی نوین با کارایی بهتر و بهره‌برداری ساده‌تر از جانب پژوهشگران معرفی‌شده است. دریچه‌های سالونی ازجمله سازه‌های هیدرولیکی تنظیم و کنترل جریان آب هستند که ویژگی‌هایی ازجمله امکان خودکارسازی، روگذر بودن جریان و نصب و جانمایی آسان‌تر نسبت به دیگر سازه‌ها را دارند. در این پژوهش از دریچه‌ی سالونی چندگانه مستطیلی که از انواع نوین دریچه‌ی سالونی است استفاده‌شده است. با توجه به آسان‌تر بودن بهره‌برداری از دریچه کوچک‌تر نسبت به دریچه بزرگ، در این پژوهش تأثیر دو دریچه کوچک‌تر بجای تک دریچه بر خصوصیات هیدرولیکی در حالت مستغرق با میزان استغراق 80،70 و 90 درصد و باهدف بالابردن کارایی و سهولت در طراحی و ساخت سازه، موردبررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: در پژوهش پیش رو به‌منظور بررسی پارامترهای هیدرولیکی بیشینه‌ی تنش برشی، بیشینه‌ی نیروی افقی وارد بر دریچه، گردابه‌های جریان، محدوده‌ی توزیع سرعت و تنش برشی در دریچه سالونی مستطیلی در شرایط جریان مستغرق و مقایسه‌ی آن باحالت تک دریچه شبیه‌سازی‌هایی در سه دبی 35،25 و 45 لیتربرثانیه، زاویه بازشدگی 40،35 و 45 درجه و سه استغراق 80،70 و 90 درصد در دو هندسه متفاوت و درمجموع 54 شبیه‌سازی که در آن از تعداد 800000 سلول مش بندی، مدل آشفتگی RNG و مدت‌زمان 40 ثانیه برای رسیدن جریان به پایداری استفاده‌شده است مدل‌سازی و بررسی شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشینه‌ی تنش برشی با استغراق و میزان زاویه بازشدگی رابطه‌ای معکوس دارد و بیشینه‌ی نیروی‌ افقی وارد بر دریچه با استغراق و دبی رابطه‌ای مستقیم دارد. مشاهده شد تمامی پارامترهای بررسی‌شده در حالت دو دریچه نسبت به تک دریچه کاهش‌یافته‌اند. مقدار کاهش نیروی افقی ‌وارد بر دریچه چندگانه نسبت به حالت تک دریچه 33.5 درصد بود که بیشترین مقدار این کاهش در دبی 25 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی 45 درجه و استغراق 90 درصد بود و کمترین میزان کاهش در دبی 25 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی45 درجه و استغراق 70 درصد بود. میزان کاهش بیشینه‌ی تنش برشی در حالت دو دریچه نسبت به تک دریچه 13.3 درصد بود؛ بیشترین میزان این کاهش 23.3 درصد بوده است که در دبی 45 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی 45 درجه و استغراق 90 درصد رخ‌داده است و همچنین کمترین میزان این کاهش 6.21 درصد بوده که در دبی 45 لیتر‌بر‌ثانیه، زاویه بازشدگی 35 درجه و استغراق 80 درصد رخ‌داده است. همچنین مشاهده شد که محدوده‌ی توزیع و کشیدگی سرعت و تنش برشی در کف فلوم در هر دو حالت تک دریچه و چندگانه با افزایش دبی و میزان زاویه‌ی بازشدگی افزایش می‌یابد و به‌طورکلی محدوه‌ی‌توزیع و کشیدگی سرعت و تنش برشی در کف فلوم در حالت چندگانه نسبت به حالت تک دریچه کاهش یافت.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج می‌توان بیان کرد محدوده‌ی توزیع سرعت و تنش برشی با دبی و زاویه بازشدگی رابطه‌ای مستقیم دارند و همچنین میزان کشیدگی توزیع سرعت و تنش برشی در حالت دو دریچه نسبت به تک دریچه کاهش یافت. این موضوع به دلیل کاهش سطح گردابه ها در حالت دو دریچه می‌باشد. بیشینه تنش برشی با زاویه بازشدگی و درصد استغراق رابطه عکس دارد و با کاهش سرعت قابل توجیه است. لذا نسبت به حالت تک دریچه 13.3 درصد کاهش می‌یابد. بررسی بیشینه نیروی افقی وارده بر دریچه نشان داد که این پارامتر با دبی، زاویه بازشدگی و استغراق رابطه مستقیم دارد و همچنین در حالت‌های چندگانه نسبت به حالت تک دریچه 33.5 درصد کاهش می‌یابد.

سابقه و هدف: کمبود آبی به عنوان یکی از عوامل تنش محصول پنبه، یک واکنش نسبت به تغییراتی است که در محیط رشد گیاه رخ می‌دهد و بر روی میزان بهره‌وری محصولات زراعی اثر منفی می‌گذارد که با وجود روش‌های مختلف مدیریت زمین‌های زراعی، به خوبی قابل پیشگیری است. مدیریت زمین‌های زراعی نیازمند استفاده از داده‌ها و اطلاعات کافی از بخش‌های مختلف اراضی زراعی بوده و در این صورت است که می‌توان بهره‌وری را به شکل قابل توجهی ارتقاء داد.مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه در محدوده اراضی پنبه روستاهای شیرعلی‌آباد و سیستانی ‌محله از توابع بخش خدمات کشاورزی انجیرآب شهرستان گرگان در مختصات جغرافیایی "22 52o36 تا "52 52o36 عرض شمالی و "55 21o54 تا "50 20o54 طول شرقی است. پایش دقیق و مستمر محتوای رطوبتی خاک، به عنوان نماینده تنش رطوبتی خاک، با اندازه‌گیری‌های میدانی رطوبت خاک و دیگر پارامترهای محیطی (دمای محیط، دمای سطح برگ، شاخص سطح برگ و همچنین شوری)، در طی فصل رشد (اواخر اردیبهشت تا اواخر مهر) به مدت 5 ماه صورت گرفت. پس از استخراج باندهای طیفی از تصاویر ماهواره‌ای لندست و سنتینل 2، شاخص‌های طیفی محاسبه شدند. با استفاده از روش‌های رگرسیون چند متغیره خطی (MLR) و رگرسیون درختی M5 ارتباط بین شاخص‌های طیفی به عنوان متغیر مستقل و رطوبت سطحی خاک به عنوان متغیر وابسته، جستجو و در نهایت مدل بهینه با بررسی معیارهای ارزیابی خطا با بیشترین دقت و کمترین خطا حاصل شد.یافته‌ها: مدل درختی M5 نسبت به MLR از دقت بالاتری در برآورد تنش آبی پنبه برخوردار بود؛ بطوریکه در ماهواره لندست ضریب تبیین را از 51/0 به 79/0 افزایش، و مقدار خطا را از 2/4 درصد به 9/2 درصد کاهش داد. همچنین ماهواره لندست نسبت به ماهواره سنتینل 2 از دقت بالاتری برخوردار بود. بطوریکه در سنتینل 2 حداکثر ضریب تبیین 46/0 و خطای 9/4 درصد به دست آمد. در ماهواره لندست شاخص حرارتی LST تأثیرپذیری زیادی از تغییرات تنش آبی نشان داد و ترکیب 3 شاخص حرارتی LST، پوشش گیاهی NDVI و شوری SI2 با ضریب تبیین 76/0 و مقدار درصد خطای 3/3، نتایج قابل قبولی را ارائه نمود.نتیجه‌گیری: تأثیر تنش آبی در بازتاب، در محدوده مادون قرمز و حرارتی باعث شد تا شاخص‌های حرارتی و آبی مانند LST، NMDI، NDWI و WI در اجرای گام به گام مدل درختی M5 تأثیر قابل توجهی داشته باشد. بطوریکه شاخص حرارتی LST در ماهواره لندست و شاخص‌های آبی NDWI و NMDI در ماهواره سنتینل 2 از نقش مؤثرتری در برآورد تنش آبی برخوردا بودند. اط طرفی فقدان باند حرارتی در سنتینل 2 باعث کاهش دقت آن نسبت به ماهواره لندست شده است.

سابقه و هدف: صنعتی‌شدن کشاورزی در اکثرکشورهای جهان و روبرو شدن با مسئله کم‌آبی باعث شده است که بر مصرف آب کنترل بیشتری اعمال گردد؛ تا بتوان آب را به مقدار لازم و در زمان مناسب مورد استفاده قرار داد. عوامل زیادی بر یکنواختی توزیع آب در سیستم‌های آبیاری بارانی موثر می‌باشند. بنابراین شناخت آثار این عوامل و ارائه برنامه‌ها و راهکارهایی به‌منظور بهبود کارایی و ارتقای یکنواختی پخش آب در سیستم‌های آبیاری بارانی از اهمیت خاصی برخوردار بوده و ضرورت انجام تحقیقات کاربردی در این زمینه را بیشتر نمایان می‌کند. سرعت باد و فشار کارکرد آبپاش به‌ترتیب از مهمترین متغیرهای محیطی و سیستمی موثر بر یکنواختی توزیع آب می‌باشند و بین تغییرات این عوامل با ضریب یکنواختی همبستگی وجود دارد. از سوی دیگر اندازه‌گیری ضریب یکنواختی در مزرعه کار سخت و زمان‌بری است؛ بنابراین توسعه مدل‌های ریاضی برای بررسی این همبستگی بسیار کارآمد خواهد بود. تحقیق حاضر به‌منظور نیل به اهدافی چون بررسی تاثیر عوامل سرعت باد، فشار کارکرد و آرایش آبپاش‌ها بر یکنواختی توزیع آب، دستیابی به مدل‌هایی ریاضی جهت تعیین ضریب یکنواختی با اعمال فشارهای مختلف کارکرد آبپاش در سرعت‌های باد متفاوت و نهایتا ارائه راهکارهای علمی و کاربردی جهت افزایش یکنواختی توزیع آب در مزرعه انجام شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت استقرار آبپاش منفرد در قطعه زمینی مربع و عاری از پوشش گیاهی به ضلع 33 متر واقع در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تربت حیدریه، در طی ماه‌های فروردین تا آبان‌ماه سال 1395 انجام شد. در این تحقیق سه عامل سرعت باد (سه سطح: 5-0، 7-5 و بیشتر از 7 متر بر ثانیه)، فشار کارکرد (سه سطح: 2/2، 5/3 و 2/4 بار) و نحوه چیدمان آبپاش‌ها (10 حالت: 15×12، 18×12، 18×15، 21×18، 24×21، 12×12، 15×15، 18×18، 21×21 و 24×24 متر) به‌عنوان عوامل موثر بر ضریب یکنواختی توزیع آب با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: در این تحقیق در شرایط هوای آرام با تغیییر فشار از 2/2 به 5/3 و 4/4 بار ضریب یکنواختی افزایش یافت و مقدار ضریب مذکور در فشار 4/4 نسبت به 2/2 و 5/3 بار معنی دار گردید. ضریب یکنواختی در سرعت‌های 7-5 و بیشتر از 7 متر بر ثانیه به‌ترتیب 11 و 19 درصد نسبت به ضریب یکنواختی در سرعت باد کمتر از 5 متر بر ثانیه کاهش داشت. تاثیر سرعت باد در تغییرات یکنواختی توزیع آب کمتر از تاثیر مساحت تحت پوشش آبپاش و فواصل آن‌ها مشاهده شد. بیشترین ضریب یکنواختی مربوط به آرایش‌های 18×12 و 18×15 متر در فشار 2/2 بار و سرعت باد کمتر از 5 متر بر ثانیه بود. کاهش ضریب یکنواختی در اثر تغییر آرایش آبپاش‌ها به‌مراتب کمتر از کاهش یکنواختی توزیع آب در اثر تغییر فاصله آبپاش‌ها بود. همچنین رابطه ضریب یکنواختی با سرعت باد در بازه تغییرات فشار کارکرد از 2/2 تا 2/4 بار به-صورت خطی ارزیابی شد.نتیجه‌گیری: با بررسی عوامل مختلف و بنابر نتایج به‌دست آمده، به‌عنوان یک نتیجه کلی توصیه می‌شود؛ برای دستیابی به ضریب یکنواختی بالا با کاربرد آبپاش ویر 35 در سرعت باد کمتر از 5 متر بر ثانیه از آرایش 18×12 متر با فشار کارکرد 2/2 بار، در سرعت باد 7-5 متر بر ثانیه از آرایش 15×15 متر با فشار کارکرد 5/3 بار و در سرعت باد بیش از 7 متر بر ثانیه از آرایش 18×12 متر با فشار کارکرد 2/4 بار استفاده شود. البته منطقی‌تر به‌نظر می‌رسد که به‌منظور کاهش هزینه‌های اولیه سرمایه‌گذاری از آرایش 18×12 متر استفاده و با توجه به سرعت باد غالب منطقه، از فشار کارکرد 2/2 بار برای سرعت باد کمتر از 5 متر بر ثانیه و از فشار کارکرد 2/4 بار در سرعت باد بیشتر از 5 متر بر ثانیه استفاده شود.

چکیدهسابقه و هدف: سد وشمگیر با ارتفاع 21 متر یکی از سدهای قدیمی کشور است که در استان گلستان واقع شده است. سد وشمگیر با یک مخزن اصلی و سه مخزن فرعی مجموعاً با حجم اولیه 96 میلیون متر مکعب احداث شده است. اما در شرایط فعلی با پایان یافتن عمر مفید سد و پر شدن مخزن سد در اثر ورود رسوبات سیل‌های متعدد، به 45 میلیون متر مکعب تنزل یافته است. نقشه‌های توپوگرافی موجود نشان می‌دهد که امکان افزایش ارتفاع بدنه اصلی سد و دیواره‌های جانبی آن وجود ندارد و از تمامی پتانسیل منطقه برای احداث سد استفاده شده است. بنابراین تنها راه حل موجود برای افزایش ظرفیت مخزن، افزایش ارتفاع سرریز است. در همین راستا با توجه به محاسبات انجام شده افزایش یک متری ارتفاع سرریز مناسب بوده است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی هیدرولیک جریان بر روی سرریز سد وشمگیر با دریچه لاستیکی و مقایسه آن با سرریز لبه‌تیز، لبه‌پهن و استوانه‌ای با استفاده از مدلسازی فیزیکی است.مواد و روش‌ها: در این تحقیق، ابتدا مدل ریاضی انور که مدلسازی قسمت بالادست سدهای لاستیکی است، بر روی جسم انعطاف‌بذیر آزمایش شد. سپس سد لاستیکی با 4 فشار درونی مختلف که نسبت‌های فشار داخلی به ارتفاع سد لاستیکی () 5/0، 7/0، 1 و 3/1 می‌باشد با جسم صلب ساخته و بر روی مدل سرریز اصلی سد نصب گردید. آزمایش‌ها در 7 دبی مختلف بین بازه 12.69 تا 30.45 لیتر بر ثانیه در یک کانال بتنی به عرض یک متر و طول 6 متر در شرایط غیرمستغرق و آب زلال در آزمایشگاه آب و رسوب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت گرفت. در نهایت جهت بهره‌گیری از این مطالعات در طراحی سدهای لاستیکی معادلات خطی و غیرخطی مختلفی جهت تخمین ضریب دبی با استفاده از نرم‌افزار SPSS استخراج و ارائه گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد رفتار هیدرولیکی سد لاستیکی به سرریز لبه‌پهن نسبت به سرریزهای لبه‌تیز و استوانه‌ای شباهت بیشتری دارد. در تمامی مدل‌ها با افزایش نسبت hs/P، ضریب دبی افزایش می‌یابد. همچنین در یک hs/p ثابت، با افزایش فشار درونی سد از 0.5 به 1.3، ضریب دبی به طور متوسط 19 درصد افزایش می‌یابد. همچنین محقق گردید در یک فرود ثابت با افزایش نسبت فشار داخلی به ارتفاع دریچه لاستیکی، ضریب دبی نیز با افزایش 13.7 درصدی تغییر می‌یابد.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج به دست آمده، مدل ریاضی انور، می‌تواند هندسه سدهای لاستیکی را به خوبی مدلسازی نماید. هندسه دریچه لاستیکی تابعی از فشار درونی آن بوده و با تغییر هندسه میزان دبی عبوری تغییر می‌کند. همچنین می‌توان نتیجه گرفت میزان دبی، ارتفاع دریچه لاستیکی و فشار درونی آن، ارتفاع جریان نسبت به تاج سد و ارتفاع آب بالادست از جمله عوامل موثر بر هیدرولیک جریان از جمله ضریب دبی می‌باشند.

سابقه و هدف: باد به‌عنوان یکی از مؤثرترین عوامل بر تبخیر از سطوح منابع آبی، نظیر مخازن سدها، نقش بسزایی در مقدار برآورد حجم تلفات ناشی از تبخیر و درنتیجه حفاظت از منابع آب دارد. این در حالی است که در اغلب روش‌های برآورد تبخیر نظیر روابط تجربی، تشت تبخیر و حتی روش‌های نوین نظیر استفاده از سنجنده‌های ماهواره‌ای، عامل باد، ثابت در نظر گرفته می‌شود. پارامتر باد، تحت تأثیر ارتفاعات مشرف بر دریاچه و سطوح آبی، دارای توزیع مکانی می‌باشد. از سویی دیگر، شبیه‌سازی تغییرات مکانی باد و بررسی تأثیر آن بر تبخیر، به‌عنوان یکی از عوامل چرخه آب، به‌واسطه پیچیده بودن روابط حاکم بر آن، زمان‌بر و دشوار است. عدم اعمال تغییرات مکانی باد، سبب کاهش دقت در برآورد تبخیر و درنتیجه عدم دسترسی به مقدار دقیق تلفات ناشی از آن خواهد شد.مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر به‌منظور محاسبه هر چه دقیق‌تر تلفات ناشی از تبخیر از مخزن سد دز واقع در استان خوزستان و در جنوب غرب ایران، با در نظر گرفتن اثر تغییرات مکانی باد، از تلفیق مدل CE-QUAL-W2 و روش بودجه انرژی نسبت بون (BREB) استفاده گردید. ضریب تأثیر باد (WSC) به‌عنوان یکی از پارامترهای ورودی به مدل CE-QUAL-W2، این امکان را برای مدل به وجود می‌آورد که وضعیت بادپناهی در بخش‌های مختلف پیکره‌های آبی را متفاوت در نظر بگیرد. با این حال، به دلیل عدم دسترسی به یک معیار مناسب برای نشان دادن وضعیت بادپناهی در نقاط مختلف مخازن، پیش از این، مقدار WSC در تمام یا بخش‌های وسیعی از آب ثابت و بدون تغییر در نظر گرفته می‌شد. در تحقیق حاضر، از قابلیت مدل CE-QUAL-W2 در تقسیم مخزن به بخش‌های کوچکتر و توانایی شاخص بادپناهی (Sx) در تعیین وضعیت بادپناهی یا بادروبی در هر بخش استفاده و امکان تخصیص مقادیر متفاوت WSC در هر یک از بخش‌های دریاچه ایجاد گردید. بدین ترتیب، پروفیل‌های حرارتی در هر یک از این بخش‌ها، تحت تأثیر دو حالت ثابت و متغیر بودن باد (ثابت و متغیر در نظر گرفتن WSC)، استخراج و به منظور محاسبه تبخیر وارد روش بودجه انرژی نسبت بون (BREB) گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد، اعمال تغییرات مکانی باد در سطح دریاچه، در مقایسه با حالتی که این تغییرات در نظر گرفته نشده است، ضمن بهبود عملکرد مدل CE-QUAL-W2 در مرحله کالیبراسیون دمایی، به میزان 45 درصد، سبب افزایش 13 درصدی تبخیر ماهانه برآورده شده از سطح دریاچه گردیده است.نتیجه‌گیری: تحقیق حاضر، ضمن معرفی و ارائه روشی مدون برای شبیه‌سازی تغییرات مکانی باد روی سطوح آبی، توانست از طریق مقایسه دو حالت با و بدون اعمال تغییرات مکانی باد، در بخش‌های مختلف سطح دریاچه سد مورد مطالعه، اثر کمی باد بر تبخیر و درنتیجه تلفات از دریاچه را برآورد و ارئه نماید.

سابقه و هدف: بررسی کاربرد زغال زیستی بر ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک به‌واسطه تأثیر در حفظ آب و مدیریت آن اهمیت دارد. بررسی منابع نشان داد که مورد اثر اندازه ذرات زغال زیستی ساقه گیاه آفتابگردان بر خصوصیات فیزیکی، هیدرولیکی و رطوبتی خاک مطالعات کاملی انجام نشده است. لذا هدف از این تحقیق بررسی تأثیر اندازه ذرات زغال زیستی ساقه گیاه آفتابگردان بر برخی خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک لوم‌شنی در شرایط آزمایشگاهی بود.مواد و روش‌ها: در ابتدا زغال زیستی از قرار دادن زیست‌توده ساقه آفتابگردان در دمای 400 درجه سلسیوس به مدت 6 ساعت به‌دست آمد. پس از ادغام با خاک به مدت 120 روز در شرایط رطوبتی ظرفیت زراعی نگهداری شد. به منظور بررسی خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک از ترکیب 3 درصد وزنی سه اندازه 5/0-0، 1-5/0 و 2-1 میلی‌متر ذرات زغال زیستی ساقه آفتابگردان با یک خاک لوم‌شنی استفاده شد. بدین منظور پارامترهای جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت مزرعه، آب قابل دسترس، رطوبت در نقطه پژمردگی دائم، شدت جریان، سرعت جریان، هدایت هیدرولیکی، سرعت آب حفره‌ای و منحنی رطوبتی اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که اندازه ذرات زغال زیستی بر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی در سطح احتمال 1 درصد و همچنین بر نگهداشت آب خاک در سطح احتمال 5 درصد تاثیر معنی‌داری دارد. کاربرد اندازه 1-5/0 میلی‌متری زغال زیستی بیش‌ترین تأثیر را بر خصوصیات خاک داشت به طوری‌که که باعث کاهش 74/14 درصدی جرم مخصوص ظاهری، افزایش 17/21، 5/22، 78/34 و 44/44 درصدی تخلخل، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت مزرعه و آب قابل دسترس نسبت به خاک شاهد شد. کاربرد اندازه ذرات 5/0-0، میلی‌متر زغال زیستی موجب افزایش 39/24 درصدی رطوبت پژمردگی دائم و کاهش 93/92 درصدی شدت جریان، سرعت جریان، هدایت هیدرولیکی و همچنین کاهش 04/94 درصدی سرعت آب حفره‌ای نسبت به خاک شاهد شد. بررسی منحنی مشخصه رطوبتی نشان داد هر سه اندازه ذرات زغال زیستی سبب افزایش نگهداشت آب در خاک شد. زغال زیستی باعث افزایش رطوبت حجمی در همه نقاط اندازه‌گیری به‌ویژه در مکش 0 تا 2000 سانتی‌متر شد. در این دامنه از مکش، زغال زیستی باعث افزایش منافذ متوسط و ریز و در نتیجه افزایش نگهداشت آب خاک در این مکش شد. افزودن زغال زیستی به خاک هم‌چنین سبب افزایش رطوبت ظرفیت مزرعه، نقطه پژمردگی دائم و آب قابل استفاده شد. نتیجه‌گیری: مناطق خشک و نیمه خشک با دسترسی محدود به منابع آبی پایدار، عموماً دارای خاک‌های با بافت سبک با ظرفیت نگهداری آب کم هستند. لذا این خاک‌ها در اولویت اصلاح ساختمان و در نتیجه بهبود خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی می‌باشند. با توجه به نتایج به‌دست آمده از این پژوهش کاربرد زغال زیستی ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی این خاک‌ها را بهبود می‌بخشد. لذا یافته‌های این پژوهش می‌تواند در مدیریت آب بسیار کاربردی باشد.

سابقه و هدف: رواناب متغیر اصلی برای تجزیه و تحلیل هیدرولوژیکی حوزه آبریز است و باتوجه‌به اهمیت آن، برای چندین دهه تحقیقات هیدرولوژیکی بر شبیه‌سازی روابط بارش رواناب متمرکز بوده است که منجر به ارائه مدل‌های فراوانی گردیده است. باتوجه‌به تعدد مدل‌های هیدرولوژیکی، انتخاب یک مدل بهینه از بین انواع مدل‌ها فرآیند ساده‌ای نیست. بدین منظور در پژوهش حاضر پس از انتخاب حوزه آبریز گالیکش از سیل‌خیزترین حوزه‌ها در استان گلستان، عملکرد سه مدل هیدرولوژیکی AWBM، Tank و IHACRES مورد ارزیابی قرار گرفت و پارامترهای مدل‌ها نیز تحلیل حساسیت شد و در نهایت کارایی مدل‌ها در دوره‌های ترسالی و خشکسالی سنجیده شد. مواد و روش‌ها: مقدار رواناب روزانه خروجی از حوزه برای یک دوره 30 ساله (2019-1989) با استفاده از هر یک از مدل‌های مذکور شبیه‌سازی شده و با استفاده از چهار معیار ضریب ارزیابی نش-ساتکلیف، ریشة میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین و میانگین درصد قدر مطلق خطا، عملکرد هر یک از مدل‌ها در دو دوره واسنجی و صحت‌سنجی بررسی شده است. پس از بهینه‌سازی مقادیر تمامی پارامترها، حساسیت پارامترهای هر یک از مدل‌ها تجزیه و تحلیل گردیده است. در نهایت پس از مشخص کردن وضعیت خشکسالی با شاخص SPI، عملکرد هر یک از مدل‌ها در دو دوره ترسالی و خشکسالی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است.یافته‌ها: نتایج حاکی از عملکرد تقریباً مشابه دو مدل بارش-رواناب IHACRES و AWBM است. مدل IHACRES با داشتن ضریب نش-ساتکلیف 73/0 و 75/0 و RMSE 97/2 و 94/2 به‏ترتیب در دو دوره واسنجی و صحت‌سنجی و مدل AWBM نیز با ضریب نش-ساتکلیف 74/0 و 69/0 و RMSE 92/2 و 24/3 برای دوره‌های واسنجی و صحت‌سنجی عملکرد مطلوبی را نشان داده‌اند، اما مدل Tank در شبیه‌سازی رواناب حوزه موفق نبوده و عملکرد پایین‌تری نسبت به دو مدل دیگر داشته است. تحلیل حساسیت پارامترهای مدل‌ها نیز نشان داد پارامترهای Kbase، H11 و f به‏ترتیب در مدل‌های AWBM، Tank و IHACRES بیشترین حساسیت را به تغییر مقادیر خود دارند. در نهایت مقایسه عملکرد مدل‌ها در دو دوره ترسالی و خشکسالی نشان داد که تمامی مدل‌ها با دقت بالایی موفق به شبیه‌سازی رواناب حوزه در دوره ترسالی شده‌اند به‏طوری که ضریب نش-ساتکلیف 79/0، 74/0 و 78/0 به‏ترتیب برای سه مدل AWBM، Tank و IHACRES عملکرد مورد قبول مدل‌ها را در شبیه‌سازی رواناب در دوره ترسالی نشان می‌دهد. درحالی‌که ارزیابی نتایج، عملکرد ضعیف تمامی مدل‌ها را در دوره خشکسالی نشان داده است و ضریب نش-ساتکلیف به‏دست آمده برای مدل‌ها به‏ترتیب برابر 05/0-، 45/0- و 12/0 است که نشان از ضعف مدل‌ها در شبیه‌سازی مقادیر پایین جریان است.نتیجه‌گیری: در ارزیابی سه مدل هیدرولوژیکی AWBM، Tank و IHACRES در شبیه‌سازی جریان روزانه مشخص شد که به‏طور کلی با اختلاف کمی مدل IHACRES نسبت به مدل AWBM نتایج بهتری را نشان می‌دهد؛ اما در دوره‌های ترسالی با توجه به ارزیابی‌های صورت گرفته مدل AWBM دقت خوبی داشته‌است درحالی که مدل IHACRES در دوره خشکسالی نسبت به دیگر مدل‌ها عملکرد بهتری را نشان داده است. با توجه به این موضوع می‌توان گفت مدل‌ها در شبیه‌سازی جریانات کم که در دوره‌های خشکسالی اتفاق می‌افتد ضعیف‌تر عمل کردند در حالی که آگاهی از وضعیت جریان رودخانه‌ها در دوره‌های خشکسالی می‌تواند نقش مؤثری را بر مدیریت منابع آبی داشته باشد از این‌رو در جهت افزایش دقت آن‌ها می‌بایست چاره‌ای جست.

سابقه و هدف: کاربرد سوخت‌های فسیلی و تغییر کاربری اراضی سبب افزایش فاجعه بار کربن در اتمسفر شده است و کاهش کیفیت خاک، گرمایش جهانی و تغییر اقلیم را بدنبال داشته است. کمبود ماده آلی، شوری و قلیایی بودن خاک، سه محدودیت مهم خاک‌های مراتع قشلاقی ایران است. بیوچار، یک ماده غنی از کربن است که طی فرایند پیرولیز از مواد اولیه حاوی کربن در دمای بالا و شرایط تقریباً بدون اکسیژن تولید می‌شود و به‌منظور بهبود کیفیت خاک، ترسیب کربن و حذف آلاینده‌ها از محیط‌زیست استفاده می‌شود. بیوچار را می‌توان به منظور کاربردهای خاص یا نیل به نتایجی بخصوص، مهندسی طراحی نمود. افزایش درصد کربن پایدار و بهبود خصوصیات فیزیکی- شیمیایی بیوچارهای مهندسی شده می‌تواند نقش مهمی در ترسیب کربن و اصلاح خصوصیات خاک‌های مراتع قشلاقی ایفا نماید. مواد و روش‌ها: ساقه پنبه پس از شستشو و خشک شدن به قطعات کمتر از ۲ سانتیمتر خرد گردید. آنگاه به مدت ۴ ساعت در محلول با غلظت ۲۰ درصد نمک‎‌های فلزی کلرید کلسیم، کلرید منیزیم و کلرید آهن غوطه ور شده، دوباره خشک گردید. سپس، در کوره الکتریکی و در دماهای ۳۰۰، ۴۰۰، ۵۰۰، ۶۰۰ و۷۰۰ درجه سانتی‌گراد و با زمان ماندگاری دو ساعت، ۲۰ بیوچار شاهد و مهندسی شده از ساقه های پنبه تیمار شده با نمک های فلزی مختلف و تیمار نشده تولید شده، درصد عملکرد، درصد کربن آلی، درصد کربن پایدار، اسیدیته، و هدایت الکتریکی آنها اندازه‌گیری شد و نسبت وزن کربن پایدار به وزن ماده اولیه نیز، محاسبه گردید. تجزیه و تحلیل آماری در نرم افزار SPSS نسخه ۱۶ با استفاده از روش تجزیه واریانس واریانس یک‌طرفه و آزمون توکی انجام شد.یافته‌ها: با افزایش دمای پیرولیز در تمامی بیوچارها (مهندسی شده و شاهد) روند کاهشی عملکرد مشاهده گردید بطوریکه بیشترین درصد عملکرد آنها در دما پیرولیز ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. بالاترین درصد عملکرد (۲۰/۵۰ درصد) در بیوچار تیمار شده با کلرید آهن تولید شده در دمای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد بدست آمد. بیشترین میزان کربن آلی (۹۷/۵۰ درصد) و کربن پایدار (۵۷/۹۹ درصد) به ترتیب در بیوچارهای شاهد تولید شده در دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد و بیوچار تیمار شده با کلرید آهن تولید شده در دمای ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد به دست آمد. بیشترین افزایش در نسبت وزن کربن پایدار به وزن ماده اولیه در بیوچار تیمار شده باکلرید آهن تولید شده در دمای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. کمترین و بیشترین قابلیت هدایت الکتریکی (۱/۱ و ۴۳/۷ دسی‌زیمنس یر متر) در بیوچار شاهد تولید شده در دمای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد و بیوچار تیمار شده با کلرید کلسیم تولید شده در دمای ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد به دست آمد. بیشترین و کمترین اسیدیته (۸۳/۹ و ۶۰/۵) در بیوچار شاهد تولیدشده در دمای ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد و بیوچار تیمار شده با کلرید آهن تولید شده در دمای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. نتیجه‌گیری: با توجه به محدودیت‌های موجود در خاک مراتع قشلاقی ایران و خصوصیات بیوچارهای شاهد و اصلاح شده به همراه انرژی لازم برای تولید آنها، بیوچار تولید شده از ساقه پنبه تیمار شده با نمک کلرید آهن در دما۳۰۰ درجه سانتی‌گراد دارای بیشترین عملکرد و کربن پایدار بالایی بوده، پایین‌ترین اسیدیته و هدایت الکتریکی قابل قبولی دارد. لذا، به منظور استفاده در پروژه‌های ترسیب کربن و بوته کاری در مراتع قشلاقی ایران توصیه می‌شود.

سابقه و هدف: تأمین امنیت آب شهری به مجموعه اقداماتی اطلاق می‌شود که به منظور حفظ و تضمین عرضه آب به شهرها و جوامع در یک رویکرد ایمن از نظر بهداشتی، کیفیتی و تامینی انجام می‌شود. امنیت آب شهری شامل مسائلی از قبیل تأمین آب به میزان کافی و پایدار، حفظ کیفیت آب، جلوگیری از آلودگی های مختلف، مدیریت منابع آب، حفاظت از تأمین آب در مواجهه با تهدیدهای طبیعی و انسانی، و تأمین آب در شرایط اضطراری و بحرانی می‌باشد. هدف نهایی تأمین امنیت آب شهری، بهبود کیفیت زندگی شهروندان و حفظ سلامتی عمومی است. بنابراین، کاهش و افزایش نوسانات در موجودی آب شرب شهری و تضمین تأمین امنیت آب برای جوامع شهری، مسئولیت‌های مهمی هستند که بر دوش سیستم‌های تأمین آب قرار دارند. استان گیلان، با مسائلی مانند نوسانات جوی متعددی روبرو است که اهمیت نامحدودی برای امنیت آب به وجود می آورد.مواد و روش‌ها: در این مقاله با استفاده از روش‌های بهینه سازی یک الگو برای سیستم آبرسانی شهری در استان گیلان با استفاده از مدلسازی ریاضی و پویایی سیستم ارائه شده است. برای این منظور، یک مدل ترکیبی با استفاده از مدلسازی ریاضی، الگوریتم های فراابتکاری و رویکرد پویایی سیستم ارائه شده است. با استفاده از مدل ریاضی و الگوریتم فراابتکاری متغیرهای تصمیم که شامل میزان منابع آبی، میزان آب تصفیه شده در سیستم تصفیه آب، میزان هرزآب در ناحیه و میزان کمبود آب در ناحیه به همراه مقادیر توابع هدف که هدف اول مسئله حداقل کردن هزینه تامین آب می باشد که شامل هزینه انرژی، میزان مصرف انرژی، هزینه احداث سیستم تصفیه، هزینه مدیریت منابع آب، هزینه مدیریت سیستم تصفیه، هزینه انتقال منابع آب و هرزآب می باشد. همچنین، هدف دوم مسأله که دنبال حداقل ساختن کمبود آب برای کل سیستم می باشد. بدست آمده است. سپس، این مقادیر به عنوان مقادیر ورودی وارد مدل پویایی سیستم شده و به این وسیله میزان کمبود در دوره های آتی پیش بینی شده است.یافته‌ها: پس از بررسی صحت و اعتبار مدل ارائه شده در سیستم آبرسانی شهری از منابع مختلف، نتایج حاصل شده حاکی از آن است که افزایش ظرفیت تصفیه و همچنین وجود منابع آبی در نواحی استان می تواند بر هزینه تصفیه و کاهش کمبود و هرزآب اثرگذار باشد. نتایج حاصل از پیش بینی میزان کمبود در دوره های آتی یک روند خطی را تا بیش از 520 هزار واحد نشان داد. ضمن اینکه تحلیل حساسیت های انجام شده نیز اثرگذاری معکوس پارامترهای ظرفیت و میزان آب ورودی و اثرگذاری مستقیم پارامترهای هزینه انتقال، میزان مصرف انرژی، هزینه مصرف تامین انرژی، هزینه تصفیه، هزینه منبع، هزینه احداث و تقاضا را نشان دادند. در میان پارامترهای با اثرگذاری مستقیم، هزینه مصرف انرژی، هزینه احداث و هزینه تصفیه دارای بیشترین اثرگذاری بر هزینه تأمین می باشند. همچنین، پارامتر هزینه تصفیه و تقاضا دارای بیشترین اثرگذاری بر کمبود و هرزآب در سیستم می باشند. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق اطلاعات مفیدی در خصوص پیش بینی کمبود آب شرب در اختیار مدیران شرکت آب و فاضلاب استان گیلان برای تأمین آب شرب شهری و همچنین سایر مصرف کنندگان اعم از خانگی، صنعتی و کشاورزی در تأمین آب شرب شهری در کلانشهر رشت ارائه می کند.

سابقه و هدف: خصوصیات فیزیکی دیر‌یافت خاک نقش مهمی در طراحی‌ سامانه‌های آبیاری و زهکشی دارند. ازآنجاکه اندازه‌گیری مستقیم این خصوصیات زمان‌بر و پر‌هزینه است، بیشتر محققان برای تخمین این پارامتر‌ها از روش‌های غیر‌مستقیم مانند توابع انتقالی استفاده می‌نمایند. هدف از این پژوهش بررسی و تعیین بهترین مدل برای برآورد رطوبت ظرفیت زراعی (FC) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) با استفاده از خصوصیات زود ‌یافت خاک و توابع انتقالی در محیط نرم‌افزار R و همچنین انتخاب مناسب‌ترین تابع برای خاک‌‌های منطقه روانسر در استان کرمانشاه است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از خصوصیات زود‌یافت خاک به‌عنوان متغیر‌های ورودی برای پنج تابع انتقالی خطی چند‌متغیره ، شبکه عصبی مصنوعی ، کیوبیست ، جنگل تصادفی و ماشین‌بردار‌پشتیبان استفاده شد. در ابتدا در منطقه موردمطالعه با روش ابر مکعب لاتین موقعیت مکانی 120 خاکرخ تعیین شد. در این نقاط مشاهداتی خاکرخ‌ها حفر و از افق‌های آن نمونه‌برداری صورت گرفت. پس از تجزیه‌های آزمایشگاهی بر روی نمونه‌های خاک شامل اندازه‌گیری هدایت الکتریکی عصاره‌ی اشباع، واکنش خاک، کربنات کلسیم معادل، کربن آلی، درصد شن، سیلت و رس خاک، بر اساس دامنه تغییرات این ویژگی‌ها به‌ویژه اجزا بافتی خاک به ترتیب 75 نمونه خاک سطحی و 33 نمونه خاک از ده خاکرخ مختلف انتخاب گردیدند. اندازه‌گیری PWP بر روی 33 نمونه و اندازه‌گیری FC بر روی مجموع نمونه‌های سطحی و عمقی یعنی 108 نمونه انجام شد و در مرحله بعد عملیات مدل‌سازی‌ بر روی آنها اجرا شد. برای ارزیابی مدل‌‌ها از شاخص‌‌های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که دقت توابع انتقالی در برآورد رطوبت PWP بیشتر از FC است (مقدارR2 و RMSE مدل کیوبیست برای PWP به ترتیب برابر 813/0 و 054/ و برای FC برابر 53/0 و 085/0 بود). همچنین نتایج برآورد رطوبت FC نشان داد که مدل کیوبیست و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب دارای MAE (066/0 و 068/0) و RMSE (085/0) کمتر و R2 (53/0 و 54/0) بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها هستند. نتیجه‌گیری: نتایج کلی نشان داد که مدل‌های کیوبیست و شبکه عصبی مصنوعی و پس از آن مدل جنگل تصادفی با خطای کمتر و ضریب تبیین بالاتر نسبت به سایر مدل‌ها از کارایی مناسبی برای برآورد رطوبت ظرفیت زراعی برخوردارند. نتایج مربوط به رطوبت PWP نشان داد که مدل کیوبیست و پس از آن مدل جنگل تصادفی از نظر مقایسه ضریب تبیین بهترین مدل‌ها برای برآورد رطوبت PWP هستند. این پژوهش اهمیت استفاده از روش‌های نوین یادگیری ماشین در مطالعات مربوط به توابع انتقالی خاک برای برآورد خصوصیات دیر‌یافت خاک را نشان داد. همچنین نتایج این پژوهش برای دامنه وسیعی از دشت‌های استان کرمانشاه که شرایط تشکیل خاک مشابه با منطقه روانسر را دارند، قابل‌قبول هست.

بررسی کارایی انواع تیمارهای حفاظتی در کنترل هدررفت عناصر غذایی خاک ترانشه‌های جاده‌های جنگلیچکیدهسابقه و هدف: در جنگل‌های کوهستانی شمال ایران، بدون یاری به طبیعت و دخالت متخصصین امکان تثبیت زودهنگام لکه-های رانشی که غالباً درآنجا هدر رفت خاک غنی جنگل در اثر آب‌شویی به‌وقوع می‌پیوندد، وجود ندارد. لذا در این شرایط اجرای به‌موقع فنون حفاظت خاک و شناسایی کارایی آنها به‌ویژه در محل ترانشه‌های پرشیب جاده‌های جنگلی ضرورت پیدا می‌کند. مواد و روش‌ها: در طول شبکه جاده‌های جنگلی طرح شصت‌کلاته استان گلستان، موقعیت مکانی ترانشه‌های خاکی رانشی اعم از خاکبرداری و خاکریزی با شیب 60-45 درجه به‌کمک GPS ثبت شد. سپس عملیات هیدرومالچینگ با خاک‌پوش مایع، نصب بالشتک‌، تثبیت سلولی، تثبیت با زمین‌پارچه، چپر مرده، چپر زنده با 4 تکرار در پلات‌هایی به ابعاد 30 مترمربع روی ترانشه‌ها انجام پذیرفت. 4 تکرار نیز به عنوان شاهد بدون هر گونه تیمار مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌برداری از طریق تله-گذاری در جوی کناری و در ابتدا (تله مهار) و انتهای ترانشه‌های تیمار شده و شاهد اجرا گردید. در پایان یک دوره 6 ماهه (پاییز و زمستان) پنج نمونه از رسوبات انباشته شده در تله‌ها جهت اندازه‌گیری مقدار عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و ماده آلی جمع‌آوری شد. مقدار پتاسیم قابل جذب با روش استات آمونیوم و کلراید، مقدار فسفر قابل جذب با روش اسپکتروفتومتر، درصد ازت کل با روش کجلدال و درصد ماده آلی به روش نیتراسیون تعیین شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که مقدار هدررفت مواد مغذی خاک به‌ویژه مواد آلی و ازت از سطح ترانشه خاکبرداری بیشتر از ترانشه خاکریزی بود. در حالی‌که در تیمار تثبیت سلولی هیچ تفاوت معنی‌داری بین مقدار هدررفت عناصر غذایی از سطح ترانشه‌های خاکبرداری و خاکریزی وجود نداشت. بیشترین مقدار هدررفت عناصر غذایی خاک در تیمار شاهد ملاحظه گردید. در مجموع تیمار تثبیت سلولی (7/83 درصد) و چپر زنده (2/75 درصد) کارآمدترین تیمارها و تیمار خاک‌پوش مایع (3/45 درصد) و تثبیت بالشتکی (2/53 درصد) ناکارآمدترین تیمارها برای کنترل هدررفت عناصر غذایی خاک از ترانشه‌های جاده‌های جنگلی بودند. نتیجه‌گیری: روش‌های تثبیت خاک می‌توانند باعث نگهداشت عناصر غذایی خاک، آماده‌سازی بستر مناسب برای رویش مجدد گیاهان بومی، حفظ میکروارگانیسم‌های خاک و افزایش مقاومت ساختمان جاده با حداقل هزینه‌ها شوند. توانایی شیوه‌های حفاظت خاک در جلوگیری از رواناب، رسوبات و تلفات مواد مغذی متفاوت است و این مورد تا حدود زیادی به شرایط اقلیمی منطقه وابسته است. در پژوهش حاضر مشخص شد که روش‌های تثبیت سلولی و چپرزنده را می‌توان برای تثبیت ترانشه‌های خاکی جاده‌های جنگلی پیشنهاد نمود.

سابقه و هدف: در صورت وقوع مشکلاتی از قبیل ضربه قوچ در دستگاه‌های پیچیده‌ای مانند توربین‌ها و بروز مشکلاتی ناشی از بی‌توجهی به رعایت نکات ایمنی و عدم کنترل ضربه قوچ، ممکن است سیستم انتقال، متحمل ضرر و زیان اقتصادی بالایی شود. از طرفی تولید برق برای کشورهای درحال‌توسعه از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. بدون شک تولید انرژی عامل کلیدی برای توسعه اقتصادی و اجتماعی کشورها است. مؤسسات درگیر تأمین برق، اخیراً پمپ مبتنی بر توربین را به‌عنوان طرح‌های نیروگاه برق‌آبی برای برق‌رسانی به روستاها، به دلیل مزایای اقتصادی توصیه کرده‌اند. مسئله مورد بررسی در تحقیق حاضر، اثر خاموشی پمپ معکوس بر وقوع پدیده ضربه قوچ و اثرات ایجاد شده بر خط انتقال آب است. مواد و روش‌ها: پروژه مورد مطالعه، خط انتقال آب به شهر مسجدسلیمان واقع در محدوده شمال شرق استان خوزستان است. در این مطالعه به کمک قابلیت‌های نرم‌افزار WaterGEMS، مسیر خط انتقال، جنس و قطر لوله‌ها، شیرهای فشارشکن، مخازن و... طراحی و مدل در حالت پایدار شبیه‌سازی و پردازش گردیده است. پس از پردازش خط در حالت پایدار، به‌منظور بررسی جایگزینی شیر فشارشکن با پمپ معکوس و اثر خاموشی آن بر پدیده ضربه قوچ ایجاد شده در خط انتقال، مدل طراحی شده ، در نرم‌افزار Bentley HAMMER CONNECT فراخوانی می‌شود تا حالت ناپایدار مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. ازآنجایی‌که نرم‌افزار Hammer قابلیت مدل‌سازی پمپ در حالت معکوس را ندارد، توربین به‌عنوان پمپ معکوس در مدل‌سازی به کار برده شده است. پدیده ضربه قوچ در سه حالت به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفته است. حالت اول شامل بررسی شرایط جریان در حالت ماندگار بدون اعمال هرگونه تغییری در خط انتقال، حالت دوم شامل جایگزینی شیر فشارشکن کیلومتر 054+0 از مخزن تنگ‌مو با پمپ معکوس و حالت سوم شامل جایگزینی شیر فشارشکن کیلومتر 700+3 از مخزن تنگ‌مو با پمپ معکوس می‌باشد.یافته‌ها: بر اساس مدل‌سازی صورت گرفته برای حالت دوم، با رسیدن موج فشاری پایین‌دست به سمت بالادست، فشار در لوله‌های قبل و بعد از پمپ معکوس واقع در 700+3 کیلومتری از مخزن تنگ‌مو افزایش می‌یابد و با بسته شدن 100 درصد دریچه به حداکثر خود رسیده و با گذشت زمان در اثر اصطکاک سیال با جدار لوله موج فشاری ایجاد شده مستهلک می‌گردد تا زمانیکه جریان مجددا به حالت پایدار اولیه باز خواهد گشت. در لوله‌های مذکور حداکثر فشار ایجاد شده حدود 5/22 بار برآورد شده است. مدل‌سازی حالت سوم نشان می‌دهد که در صورت بسته شدن دریچه‌های پمپ معکوس، فشار قبل از پمپ تا حدود 20 بار به‌صورت لحظه‌ای افزایش می‌یاید. در اثر شروع ضربه قوچ و کاهش دبی، فشار لوله به منفی 10 متر کاهش می‌یابد. خاموشی پمپ معکوس 700+3 باعث ایجاد تغییرات فشار چشمگیر در لوله‌های قبل و بعد از پمپ معکوس 054+0 نمی‌گردد. در محدوده لوله بعد از پمپ معکوس 700+3 حدود 14 مترمکعب بخار آب تجمع خواهد یافت. در صورت عدم تعبیه شیرهوا در مسیر خط، حجم بخار ایجاد شده مانع از عبور سیال خواهد گشت.نتیجه گیری: نتایج نشان می‌دهد که وقوع پدیده ضربه قوچ در اثر ازکار افتادن پمپ‌های معکوس تعبیه شده در خط انتقال با وجود ایجاد موج‌های فشاری مثبت و منفی باعث ایجاد اختلال در آبرسانی و تخریب خط نمی‌گردد. لازم به توضیح است رده لوله‌های فلزی انتخاب شده در خط، استحکام لازم برای تحمل حداکثر و حداقل فشارهای وارده را دارا هستند. در نتیجه جایگزینی پمپ معکوس با شیر فشارشکن و استحصال انرژی بدون ایجاد هیچ‌گونه مشکلی امکان‌پذیر است و در صورت وقوع پدیده ضربه قوچ، خط انتقال توانایی تحمل در برابر موج فشاری مضاعف ایجاد شده را خواهد داشت و آبرسانی به شهرهای پایین‌دست امکان‌پذیر است.

سابقه و هدف : رودخانه هراز، به‌عنوان یکی از رودخانه‌های مهم ترین در شمال ایران می‌باشد که بستر حیات بسیاری از موجودات آبزی و منبع تأمین آب بسیاری از فعالیت‌های تجاری و صنعتی پویا در حاشیه‌ی خود هست . در این مطالعه به کمک شاخص‌های کیفیت آب سطحی ایران (IR-WQIsc) و شاخص کیفیت بنیاد ملی بهداشت (NSF-WQI) به ارزیابی کیفی آب رودخانه هراز پرداخته شد .مواد و روش‌ها :نمونه‌برداری از آب رودخانه هراز، از عمق 30 سانتیمتر و در بخش میانی مقطع رودخانه در طول یک سال (1400-1399) به‌صورت ماهانه در ساعات ابتدایی روز انجام شد و پارامترهایی مانند دمای آب، pH، (DO)، رسانایی الکتریکی (EC)، (TDS)، کدورت، (N-NH+4)، (N-NO3)، (PO4)، (BOD5)، (TSS) اندازه‌گیری و مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت .یافته‌ها : بر اساس نتایج شاخص IR-WQISC کیفیت آب رودخانه هراز در فصل بهار از بالادست به پایین‌دست از کیفیت نسبتاً خوب به کیفیت نسبتاً بد می‌رسد و این شرایط برای فصول پاییز و زمستان نیز تکرار می‌شود با این تفاوت که بهترین کیفیت آب بالادست مربوط به فصل بهار و بهترین کیفیت آب پایین‌دست مربوط به زمستان بوده است. آب این رودخانه در فصل تابستان از کیفیت پایین‌تری نسبت به دیگر فصول برخوردار بود . به‌طور متوسط کیفیت آب طبق شاخص IR-WQISC در فصول بهار و پاییز و زمستان از کیفیت «نسبتاً خوب» برخوردار است ولی در فصل تابستان کیفیت آب تا حد کیفیت «متوسط» پایین‌ می‌آید. بر اساس نتایج شاخص NSF-WQI کیفیت آب رودخانه در فصل بهار به‌طور متوسط بهترین کیفیت و در فصل تابستان پایین‌ترین کیفیت را دارد. در فصول پاییز و زمستان کیفیت آب شرایط مشابهی دارد و به‌طور میانگین کیفیت آب در سطح «متوسط» قرار دارد. در یک مقایسه‌ی کلی بین تمام فصول سال، فصل تابستان در هر سه ایستگاه پایین‌ترین کیفیت آب را داشت .نتیجه‌گیری : با توجه به کیفیت تعیین‌شده طبق شاخص‌های کیفی آب در فصول مختلف، می‌توان گفت که در فصل تابستان با توجه به هجوم گردشگران به مناطق شمالی کشور و شرایط محیطی مثل افزایش دما آب نسبت به سایر فصول سال از کیفیت کمتری برخوردار است . همچنین به دلیل افزایش تراکم جمعیت در مسیر رودخانه از بالادست به پایین‌دست، کیفیت آب در منطقه بالادست بهتر از منطقه میان دست و در منطقه میان دست بهتر از منطقه پایین‌دست هست. درنهایت نتایج دو روش با یکدیگر مقایسه شده و مشخص می‌شود که نتایج ازنظر کمی تا حدودی مشابهت دارند اما شاخص IR-WQISC طبقه‌بندی دقیق‌تری ارائه می‌دهد .