آبیاری و زهکشی ایران
سال:1398 | دوره:13 | شماره:2 |تعداد مقالات:31

این مطالعه با هدف ارزیابی اثرات بالقوه ی تغییر اقلیم بر منابع آبی حوضه ی آبریز سد سلمان فارسی با استفاده از ابزار ارزیابی آب و خاک(SWAT) انجام شد. داده های اقلیمی از سه مدل گردش عمومی GCM تحت دو سناریوی RCP2. 6 و RCP8. 5 در دوره ی زمانی آینده (2050-2020( بعد از واسنجی مدل SWAT به آن وارد و تغییرات رواناب، آب آبی، جریان آب سبز و ذخیره ی آب سبز شبیه سازی شد و سپس با دوره ی پایه ی (2008-1978) مورد مقایسه قرار گرفت. کارآیی مدل در شبیه سازی پاسخ هیدرولوژیکی حوضه توسط معیار های ارزیابی عملکرد مدل در ایستگاه آب سنجی تنگ کارزین به عنوان خروجی حوضه، در دوره ی واسنجی (مقادیر NSE و R2 به ترتیب برابر 0. 77 و 0. 80) و صحت سنجی (مقادیر NSE و R2 به ترتیب برابر 0. 57 و 0. 67) تأیید می شود. نتایج پیش بینی مدل های اقلیمی حاکی از افزایش تکرار بارش های شدیدتر و کاهش وقایع بارش با شدت کم در دوره ی آینده نسبت به گذشته و همچنین افزایش دمای حداقل و حداکثر در حوضه می باشد. این تغییرات منجر به افزایش سالانه ی رواناب و آب آبی ناشی از افزایش وقایع حدی و پتانسیل سیل خیزی حوضه و همچنین افزایش جریان آب سبز ناشی از افزایش دما و بارش در دوره ی آینده می شود. یافته های این تحقیق می تواند برای مدیران و سیاستگذاران منابع آب جهت ارائه ی برنامه ها و راهکارهای مدیریتی در مواجه با تغییرات اقلیمی مفید باشد.

تأمین آب شرب و بهداشتی شهر مشهد در آینده با چالش ها و تهدیدهای جدی روبه رو است. در حال حاضر جمعیت این شهر بیش از 3 میلیون نفر و جمعیت زائر آن بالغ بر 25 میلیون نفر در سال برآورد شده است. پیش بینی می شود، جمعیت شهر مشهد و به تبع آن شهر نشینی در محدوده ی این شهر همچنان افزایش یابد. همچنین با توجه اینکه شهر مشهد به همراه شهرهای گلبهار، چناران و قوچان در محدوده مطالعاتی مشهد قرار دارند، به دلایل مختلفی همچون توسعه افسار گسیخته این شهرها، محدوده ی مطالعاتی مشهد در دراز مدت دچار کمیابی فیزیکی آب می گردد. لذا به منظور تامین پایداری آب و در نهایت مدیریت پایدار آب، تخمین تقاضای آب در دراز مدت اهمیت خواهد یافت. به همین منظور در این تحقیق ابتدا مولفه های موثر بر تقاضای آب شهر مشهد شناسایی شده سپس بر اساس روش استون گری، مطلوبترین تابع تقاضای آب شهری استخراج شده است. همچنین لازم به ذکر است که، جهت بررسی عدم قطعیت های اقتصادی و اجتماعی در مدل مذکور، از نتایج تحقیقات گذشته و کسب نظر خبرگان استفاده شده است؛ سپس با کمک مدل رگرسیون خطی فازی، عدم قطعیت های موثر بر مولفه های مزبور تعیین شده است. در نهایت تابع تقاضای آب خانگی شهر مشهد برای سال های 1389 تا 1396 کالیبره و برای برآورد تقاضای آب از 1397 تا 1449 (2070 میلادی) مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، تابع تقاضای آب شهر مشهد به شدت تحت تاثیر، فاصله زمانی دو صورت حساب و ترکیب خانوار است. بنابراین می توان جهت مدیریت تقاضا این دو فاکتور مورد توجه ویژه قرار گیرد. در انتها دقت مدل بر اساس معیار معادل 921/0 بدست آمده است که بیانگر عملکرد مناسب این مدل در پیش بینی میزان تقاضای آب بخش خانگی است.

طراحی سامانه های پایش کیفی و کمی منابع آب همواره به عنوان یکی از موضوعات پیچیده در زمینه منابع آب و محیط زیست مطرح بوده است. طراحی این سامانه ها برای دستیابی به اطلاعات پایه کمی و کیفی صورت می گیرد، در حالی که فرآیند طراحی خود نیازمند این اطلاعات پایه است. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع در شمال غرب کشور می باشد. آنتروپی در لغت به معنای بی نظمی است. در این تحقیق از تئوری آنتروپی جهت پایش شبکه باران سنجی در دوره آماری 2011-1984 استفاده شده است. هم چنین جهت بررسی روند تغییرات پارامترهای مورد بررسی از آزمون من – کندال اصلاح شده استفاده گردید. نتایج حاصل از بررسی روند تغییرات مقادیر بارش سالانه حوضه دریاچه ارومیه نشان داد که تغییرات مقادیر بارش در این حوضه در طی دوره آماری مورد بررسی در مقیاس سالانه کاهشی بوده است. جهت بررسی و پایش شبکه باران سنجی با استفاده از تئوری بی نظمی از روش رگرسیون بردار پشتیبان جهت تخمین مقادیر بارش استفاده شد. نتایج بررسی مقادیر شاخص آنتروپی در سطح آبخوان نشان داد که تنها 4/1 درصد سطح حوضه مورد بررسی دچار کمبود شدید اطلاعات می باشد که احداث ایستگاه جدید در این منطقه را طلب می کند. اما از آنجایی که بیش از 90 درصد سطح حوضه از نظر انتقال اطلاعات در شرایط مازاد و نسبتأ مازاد قرار دارد، لذا منطقه مورد مطالعه از پایش نسبتأ خوبی برخوردار می باشد. به طور کلی نتایج بیانگر بالا بودن دقت روش بهینه شده رگرسیون بردار پشتیبان در برآورد مقادیر بارش سالانه ایستگاه های باران سنجی موجود در حوضه دریاچه ارومیه بود. نتایج رتبه بندی ایستگاه های موجود در منطقه مورد مطالعه نشان داد که ایستگاه-های ژارآباد، باداملو و اوربان رتبه های 1 تا 3 را دریافت کردند که نشان دهنده انتقال و دریافت اطلاعات بیشتر نسبت به سایر ایستگاه ها است.

جریان آب ورودی از روی سدها دارای انرژی بسیار زیادی می باشد که در صورت عدم اتلاف این انرژی، جریان آب عبوری می تواند خسارات جبران ناپذیری را به سد و سازه های پایین دست آن ایجاد نماید. یکی از راه های اتلاف این انرژی اضافی خروج آب به صورت جت های ریزشی به حوضچه های استغراق می باشد. جت های آب ریزشی تا فاصله ای خاص دارای هسته ای متراکم از ذرات آب می باشد که بخش عمده ای از فشار وارده به بستر و دیواره حوضچه ناشی از وجود همین هسته متراکم می باشد. اما پس از طی مسافتی در هوا هسته جت رفته رفته به دلیل نفوذ هوا از حاشیه جت و تلاطم کوچک شده و در نهایت شکسته شده و از بین می رود. در این تحقیق به بررسی اندازه طول شکست جت و پارامتر های موثر بر آن پرداخته شده است. با متوسط گیری از نتایج آزمایشات در قطر های مختلف و ارتفاع ریزش های متفاوت می توان نشان داد که نسبت ارتفاع ریزش به طول شکست جت با افزایش متوسط 32 درصدی عدد فرود آزمایش اول به دوم، به طور میانگین 37 درصد کاهش، با افزایش میانگین 23 درصدی از عدد فرود آزمایش دوم به سوم، در حدود 15 درصد کاهش و در نهایت با افزایش 17 درصدی از عدد فرود آزمایش سوم به چهارم این نسبت 6 درصد افزایش می یابد. پس می توان نتیجه گرفت روند تغییرات طول شکست جت در برابر افزایش دبی( عدد فرود) ثابت نبوده و بعد از رسیدن به یک نقطه کمینه روندی افزایشی پیدا می کند. به علاوه مطابق با تجزیه تحلیل آماری مشخص گردید ضریب گسترش آشفتگی با طول شکست جت در سطح احتمال 01/0 معنی دار است.

بیوچار از جمله مواد آلی است که به دلیل دارا بودن خاصیت پایداری بالا، در سال های اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. این پژوهش با هدف بررسی اثر بر هم کنش سطوح تنش آبی و سطوح مختلف کاربرد بیوچار بر خصوصیات رشد و عملکرد گیاه دارویی زنیان در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی و بصورت اسپلیت پلات با تیمار آبیاری در دو سطح (I1 و I2: بترتیب آبیاری با تأمین 100 و 50 درصد نیاز آبی) تیمار بیوچار در سه سطح (C1 و C2 و C3: بترتیب استفاده از بیوچار در سطوح 9، 5/22 و 45 تن در هکتار) با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام گردید. تحت اثر بر هم کنش بیوچار و سطوح تنش آبی، بترتیب بیشترین و کمترین مقادیر ارتفاع بوته 548/0 و 454/0 متر، وزن تر و خشک، وزن صد دانه برحسب گرم 38/11، 77/7، 02/3، در مقابل 9/8، 06/6 و 5/2 گرم، وزن کل دانه ها بر حسب کیلوگرم 08/0 در مقابل 057/0 و عملکرد دانه 44/1602 و 22/1148 کیلوگرم بر هکتار و کارآیی مصرف آب 226/0 و 220/0 کیلوگرم بر مترمکعب حاصل شد. کاربرد بیوچار در سطح 45 تن در هکتار و خصوصاً تحت اثر آبیاری کامل می تواند منجر به حداکثر میزان عملکرد و خصوصیات رشد زنیان شود.

از میان روش های آبیاری سطحی، آبیاری جویچه ای متداول ترین و سازگارترین روش برای توسعه کشاورزی مکانیزه محسوب می شود. در این روش آبیاری عموماً شیب طولی جویچه ها یکنواخت و ثابت است و برای افزایش راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع آب و کاهش رواناب و نفوذ عمقی روش هایی همچون آبیاری موجی و کاهش دبی به کار می رود که همگی نیازمند به کار بردن تجهیزات خاص در دوره بهره برداری است. به منظور بررسی اثرمتقابل شیب طولی و دبی ورودی در بافت خاک رسی سیلتی بر راندمان و یکنواختی توزیع آب آبیاری جویچه ای نیشکر، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در تابستان سال 1396 در کشت و صنعت سلمان فارسی اجرا گردید. فاکتور اصلی شیب طولی در سه سطح 6/0، 4/0 و 2/0 در هزار (S0. 2, S0. 4, S0. 6) و فاکتور فرعی دبی ورودی در سه سطح 5/2، 2 و 5/1 لیتر بر ثانیه (Q1. 5, Q2, Q2. 5) بود. نتایج نشان داد که اثرمتقابل دو فاکتور، در شاخص زمان پیشروی آب معنی دار شد و تیمار (Q2. 5) در سطح سه شیب طولی حائز رتبه برتر است. در شاخص راندمان کاربرد آب اثرمتقابل معنی دار نشده است. در شاخص یکنواختی توزیع آب، اثر متقابل در دو فاکتور معنی دار شد. با افزایش دبی ورودی به (Q2. 5) لیتر بر ثانیه در سه سطح شیب بالاترین یکنواختی توزیع آب به طور متوسط به میزان 87 درصد بدست آمد، ولی در دیگر تیمارها، یکنواختی توزیع آب از حد قابل قبول بالاتر می باشد. در تیمار فاکتور اصلی شیب طولی (S0. 6) و فاکتور فرعی دبی ورودی (Q1. 5)، راندمان کاربرد و یکنواختی توزیع آب به ترتیب 85 و 82 درصد به دست آمد که شیب طولی و دبی ورودی مذکور بدلیل دارا بودن راندمان و یکنواختی توزیع آب مطلوب در سیستم آبیاری جویچه ای اراضی نیشکر جنوب اهواز، قابل توصیه می باشند.

در این پژوهش با تلفیق سامانه اطلاعات جغرافیایی و سامانه پشتیبانی تصمیم گیری، مناسب ترین مناطق برای احداث سد زیرزمینی شناسایی شد. این سیستم پشتیبانی برای حوزه آبخیز کجبید– بالاقلی از شهر گرمه استان خراسان شمالی در سه مرحله مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول با حذف معیارهای نامناسب شامل آبراهه های رده 1 و 2، شیب بالای 6 درصد، زمین شناسی شامل پادگان های آبرفتی کهن، کاربری اراضی شامل مناطق مسکونی، گسل، قنات، چاه و چشمه مناطق دارای پتانسیل برای احداث سد زیرزمینی مشخص گردید. در مرحله دوم 10 محور مناسب بر اساس بیشترین سطح مخزن انتخاب شد. در مرحله سوم برای ارزیابی و اولویت بندی این 10 محور، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. برای این منظور از چهار معیار اصلی که عبارت است از وضعیت آب شامل کمیت با وزن 8/0 و کیفیت با وزن 2/0، خصوصیات مخزن شامل نفوذپذیری با وزن 53/0 و شیب با وزن 24/0 و عمق با وزن 12/0 و سطح با وزن 10/0، مشخصات محور شامل عمق با وزن 75/0 و طول با وزن 17/0 و تکیه گاه با وزن 07/0، عوامل اقتصادی-اجتماعی شامل نیاز آبی با وزن 8/0 و دسترسی با وزن 2/0 استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین محورها در بستر آبرفتی نهشته های رودخانه ای بخش خروجی حوزه آبخیز است.

این پژوهش آثار ناشی از تغییر اقلیم بر دما، بارندگی و رواناب در دوره های آتی با کمک مدل آماری LARS-WG و مدل مفهومی هیدرولوژیکی SWAT تحت سناریوهای اقلیمی A1B، A2 و B1 مورد ارزیابی قرار می دهد. ابتدا به منظور تولید داده های هواشناسی دوره آتی در حوضه مطالعاتی مدل LARS-WG مورد واسنجی قرار گرفت و ضریب تغییرات دمای حداقل، دمای حداکثر و بارش برای دوره های آتی به عنوان وردی های مدل SWAT شبیه سازی شد. نتایج مدل LARS-WG نشان داد که دمای حداقل و حداکثر در دوره های آتی افزایش خواهد یافت و نه تنها در مقدار بارش بلکه در الگوی بارش نیز تغییراتی رخ خواهد داد. سپس شبیه سازی رواناب به صورت ماهانه و به وسیله مدل SWAT انجام شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرم افزار SWAT-CUP و الگوریتم SUFI-2 استفاده شد. ضریب نش-ساتکلیف و ضریب تعیین R^2 برای دوره واسنجی 58/0 و 65/0 و دوره اعتبارسنجی 49/0 و 5/0 به دست آمد. سپس با معرفی میانگین نتایج ریزمقیاس شده به مدل SWAT تغییرات رواناب خروجی از حوضه در طی دوره های 2011-2030، 2046-2065 و 2080-2099 شبیه سازی گردید. نتایج نشان داد که رواناب در دوره 2011-2030 تحت هر سه سناریو در فصول بهار و تابستان افزایش خواهد یافت و در فصول پاییز و زمستان کاهش می یابد. همچنین میزان رواناب در دوره های 2046-2065 و 2080-2099 در فصول پاییز و زمستان افزایش و در فصول بهار و تابستان کاهش خواهد یافت. این جابجایی فصلی در رواناب ناشی از اثرات تغییر اقلیم به شکل افزایش دما، ذوب برف، تغییر الگوی بارش و. . . می باشد.

در سیستم های تغذیه مصنوعی مساله انسداد خلل و فرج خاک بستر حوضچه های تغذیه، بحرانی ترین موضوع در زمینه کارایی سیستم های تغذیه مصنوعی می باشد. آزمایش های صحرایی در محل طرح تغذیه مصنوعی شهریار، به منظور اندازه-گیری تغییرات سرعت نفوذ در حوضچه های تغذیه، در 5 حوضچه تغذیه در بستر رودخانه کرج، به روش استوانه مضاعف، انجام گردید. نتایج نشان داد که میانگین نفوذ پذیری در نمونه های شاهد 5/29 و 2/30 سانتی متر بر ساعت بوده و داخل عرصه ی تغذیه مصنوعی، نفوذپذیری از 7/5 تا 6/18 سانتی متر بر ساعت متغیر می باشد. از سوی دیگر نتایج نشان داد که حوضچه 1 از نظر نفوذپذیری در رتبه متوسط قرار دارد که عملا نسبت به حالت شاهد از رده خارج شده است. پس از برداشت در حالت های 10، 20 و 30 سانتی متری مشخص گردید پس از برداشت 20 سانتی متری از رسوبات، تغییر محسوسی در نفوذپذیری حوضچه ها رخ داده است، بنابراین پیشنهاد می شود رسوبات تمامی حوضچه ها به اندازه 20 سانتی متر برداشت شود تا راندمان طرح افزایش یابد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد اثر ساده عمق، مکان و حوضچه بر میزان نفوذپذیری سطحی، در سطح یک درصد و اثر متقابل سطوح مکان و حوضچه بر نفوذپذیری در سطح پنج درصد معنی دار می باشد.

تبخیر-تعرق به عنوان یکی از اجزا مهم چرخه هیدرولوژیک نقش بسیار بزرگی در برنامه ریزی ومدیریت منابع آبی در مناطق خشک ونیمه خشک ایفا می کند. اندازه گیری دقیق تبخیر-تعرق نیازمند ابزاری گران قیمت می باشد که امکان استفاده از آن ها در همه نقاط وجود ندارد. از این رو محققان همواره به دنبال روابط و روش های کاربردی، کم هزینه و با دقت مناسب برای برآورد صحیح مقدار این پارامتر بوده اند. روش های متعددی برای برآورد صحیح تبخیر تعرق در سراسر دنیا توسعه داده شده است. از جمله این روش ها می توان به معادلات تجربی و روش های داده محور از جمله شبکه های عصبی-مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان و مدل های درختی اشاره نمود. لذا هدف از این پژوهش بررسی دقت و قابلیت مدل های ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم نوع چاید وجنگل تصادفی در تخمین تبخیر-تعرق مرجع می باشد. داده های مورد استفاده در این تحقیق شامل دمای حداکثر، دمای حداقل، دمای میانگین، رطوبت حداکثر، رطوبت حداقل، رطوبت میانگین، بارش، ساعات آفتابی، سرعت باد وتبخیراز تشت از ایستگاه هواشناسی دشت سیستان بین سالهای 2018-2009 می باشند. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از داده های هواشناسی و مدل فائو پنمن مانتیث مقادیر تبخیر تعرق محاسبه و سپس با ارائه سناریوهای ترکیبی مختلف از پارامترهای هواشناسی به عنوان ورودی مدل های مورد مطالعه (ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم نوع چاید وجنگل تصادفی) در مقیاس زمانی روزانه سعی در برآوردی دقیق تر از تبخیر– تعرق مرجع به عنوان خروجی مدل ها شده است. در این تحقیق به منظور مقایسه مدل های مختلف ازشاخص های آماری ضریب همبستگی (R) و قدرمطلق خطا(MAE) استفاده شده است. بررسی نتایج نشان دادند که از میان مدل های ماشین بردار پشتیبان، چاید وجنگل تصادفی، مدل جنگل تصادفی با الگوی M7 بیشترین دقت را با ضریب همبستگی(R=0. 983) و کمترین میانگین قدرمطلق خطا(MAE=0. 798) دارد. بنابراین این پژوهش مدل جنگل تصادفی را برای برآورد تبخیر وتعرق در منطقه دشت سیستان توصیه می کند.

نظام فشرده بوم شناختی کشت برنج (SRI)، یکی از روش های مدیریت مزرعه است که ضمن کاهش مصرف نهاده ها اعم از بذر، آب آبیاری، کودها و سموم شیمیایی، باعث افزایش عملکرد می شود. با توجه به اهمیت اقتصادی برنج، این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیر شیوه های آبیاری و سن بوته بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج در نظام های رایج و بومشناختی در قالب طرح کرت های خردشده با دو مدیریت آبیاری در سه سطح (A1: غرقاب، A2: اشباع و A3: کم آبیاری) و سن بوته در دو سطح (B1: 39 روز، B2: 46 روز) با سه تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. تیمارهای ترکیبی A1B2 و A3B1 به ترتیب مربوط به روند رایج و نماینده شیوه بوم شناختی و سایر تیمارها بهعنوان حد واسط مورد مقایسه قرار گرقتند. میانگین تعداد پنجه در هر کپه در نظام غرقاب (85/37) بیشتر از سایر تیمارها (اشباع: 73/30 و کم آبیاری: 28/27) بود. کمترین مقدار عملکرد بیولوژیک در تیمار کم آبیاری (6/12764 کیلوگرم در هکتار) و بیشترین مقدار آن در نظام غرقاب (15313 کیلوگرم در هکتار) مشاهده گردید. مقایسه میانگین تعداد پنجه در هر کپه مشخص نمود که کمترین و بیشترین تعداد پنجه در هر کپه به ترتیب مربوط به سن 46 روز (44/31) و سن 39 روز (48/32) بود. میزان آب مصرفی در تیمار کم آبیاری حدود 42 درصد کمتر از تیمار غرقاب و بهره وری آب آن 63/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. بر اساس نتایج، جهت افزایش تولید برنج و صرفه جویی در مصرف آب، استفاده از تیمارهای بوم شناختی (کم آبیاری و سن 39 روز) توصیه می شود.

هدررفت خاک از جمله پارامترهای مهم در طراحی و بهربرداری بهینه در سیستمهای آبیاری جویچه ای است. طراحی آبیاری جویچه ای اغلب براساس مفاهیم هیدولیکی انجام می شود و به دلیل فقدان معادلات مناسب تخمین مقدار هدررفت خاک زراعی، شستشوی مواد غذایی و کودی امکان برآورد و کمی سازی ندارد. از طرف دیگر اندازه گیری آن نیز پرهزینه، دشوار و زمان بر می باشد. هدف از تحقیق حاضر استفاده از قابلیتهای محاسبات هوشمند در استخراج معادلات فرسایش خاک در آبیاری جویچه ای به روش بهینه سازی پارتو و برنامه ریزی بیان چندژنی است. بدین منظور یک پایگاه اطلاعاتی از اندازه گیری های صحرایی مقدار فرسایش خاک در آبیاری جویچه ای گردآوری شده است و برنامه ریزی بیان چندژنی توامان با بهینه سازی پارتو و پیش پردازشگر حداکثر عدم تشابه بین الگوهای آموزش و آزمایش، برای استخراج معادلات بهینه استفاده شده است. تعداد 14 مدل با ترکیب ورودی های مختلف توسعه یافت و بهترین رابطه در این زمینه ارائه گردید. ارزیابی نتایج شبیه سازی های صورت گرفته براساس معیارهای آماری R, RMSE, MAE, RAE, NSE بیانگر دقت مطلوب روش پیشنهادی در شناسائی متغیرهای موثر و استخراج فرم صریح معادلات فرسایش خاک در آبیاری جویچه ای است و قابلیت کاربرد در مباحث طراحی و بهره برداری آبیاری جویچه ای را دارد.

رشد گیاهان زراعی فرآیند پیچیده ایی است و عوامل متعددی را در بر می گیرد. با توجه به اینکه اعمال سناریو های مختلف آبیاری در شرایط میدانی زمان بر و پر هزینه می باشد. این تحقیق در دو سال زراعی 1393 تا 1395 در منطقه حمیدیه خوزستان انجام شد که از نتایج بدست آمده در سال اول بمنظور واسنجی و از نتایج سال دوم زراعی برای اعتبار سنجی مدل استفاده گردید. نتایج نشان داد که با در نظرگیری دور آبیاری متعارف گندم در منطقه(4 تا 5 نوبت آبیاری) و عمق کاربرد آب آبیاری 100 تا 120 میلی متر، امکان افزایش عملکرد دانه گندم به میزان 30 درصد و کاهش حجم مصرف آب به مقدار حدود 46 درصد نسبت به شرایط معمول زارع وجود دارد. کارایی مصرف آب گندم در شرایط معمول منطقه حدود 32/0کیلوگرم دانه بر متر مکعب آب مصرفی بوده که با اعمال مدیریت آبیاری بر اساس عمق آب کاربردی مصرفی در بازه 100 تا 120 میلی متر به مقدار 78/0کیلوگرم دانه بر متر مکعب قابل افزایش می باشد. اعتبارسنجی مدل آکواکراپ نشان داد که مدل آکواکراپ در شبیه سازی عملکرد و کارایی مصرف آب بترتیب با خطای 5 و 13 درصد از کارایی و دقت مناسبی بمنظور شبیه سازی عملکرد برخوردار می باشد.

امروزه استفاده از کانال های بتنی پیش ساخته (کانالت) به دلیل تمرکز در ساخت، امکان کنترل کیفی و کمی بالا در مراحل مختلف ساخت و نیز سرعت بالای تولید و بهره برداری مورد توجه خاص قرار گرفته است. علی رغم گذشت سه دهه از قدمت تولید و نصب کانالت در ایران، برای طراحی تیپ های مختلف آن از آیین نامه های قدیمی استفاده می شود. در این تحقیق ابتدا با توجه به نحوه اجرا و بهره برداری از کانالت ها، تعریفی برای مقطع بهینه این سیستم ارائه گردید. سپس مشخص شد که مقطع نیم بیضی با نسبت قطر کوچک به بزرگ برابر 0. 436، مقطع بهینه کانالت می باشد. مقایسه ای بین مقطع بهینه کانالت و مقطع نیم دایره، نشان دهنده ای ارجحیت کانالت در کاهش تبخیر به میزان 34 درصد نسبت به مقطع نیم دایره در قبال افزایش 13 درصدی بتن مصرفی دارد که این امر به ویژه در مناطق با تبخیر بالای آب از اولویت بیشتری برخوردار است. همچنین با تعیین مشخصات هندسی کانال با مقطع نیم بیضی ناکامل (دارای عمق آزاد)، معادلات صریحی برای تعیین عمق بحرانی و نرمال در کانال با مقاطع نیم بیضی ارایه شد. معادلات پیشنهادی علاوه بر سادگی و درستی بالا، دارای حداکثر خطای نسبی کمتر از 1. 4 درصد است.

شناخت مشخصات جریان در کانال های روباز با بستر فرسایش پذیر دارای شکل بستر اهمیت زیادی در مدیریت رودخانه ها و همچنین طراحی و بهره برداری از سازه های هیدرولیکی دارد. تلماسه ها یکی از اشکال مهم بستر بوده و تأثیر بسزایی بر خصوصیات آشفتگی و مقاومت جریان دارند. تاکنون تحقیقات متعددی در مورد مقاومت هیدرولیکی در کانال های روباز با فرم بستر انجام گردیده است، اما به دلیل تاثیر پارامترهای مختلف بر ضریب زبری جریان تخمین دقیق این پارامتر مشکل می باشد. در تحقیق کنونی با استفاده از داده های مربوط به آزمایش های انجام شده در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تبریز با دو دانه بندی مختلف و با دو عرض کانال متفاوت، مقاومت جریان کلی و ناشی از شکل بستر بررسی شد. همچنین با ترکیب داده های به دست آمده از این تحقیق با داده های آزمایشگاهی محققین دیگر، با استفاده از روش هوشمند رگرسیون فرایند گاوسی (GPR) مدل های مختلفی تعریف گردید و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از انجام آزمایشات نشان داد که در بررسی تأثیر پارامترهای هیدرولیکی بر روی مقاومت جریان، همبستگی بین عدد رینولدز و مقاومت جریان به صورت نسبی بهتر از سایر پارامترهای هیدرولیکی است. همچنین نتایج حاصل از تحلیل مدل ها عملکرد مطلوب روش GPR را در پیش بینی ضریب زبری به اثبات رساند و مشاهده شد که هر دو مشخصات جریان و ذرات رسوبی در تخمین ضریب زبری تاثیرگذار می باشند. نتایج آنالیز حساسیت مدل برتر نیز نشان داد که عدد رینولدز بیشترین تاثیر را در پیش بینی ضریب زبری دارد.

به منظور بررسی اثر کم آبیاری و شوری آب آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره وری مصرف آب کاهوبرگی رقم Red Salad Bowl تحقیقی در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت. این تحقیق به صورت یک طرح کاملاً تصادفی در قالب فاکتوریل و در سه تکرار انجام شد که شامل سه تیمار آبیاری 100، 80 و60 درصد نیاز آبی گیاه (I1، I2 و I3) و چهار تیمار شوری 5/0، 2، 5/3 و5 دسی زیمنس بر متر (S1، S2، S3 و S4) بود. نتایج نشان داد که اثر میزان آب آبیاری بر تمام پارامترهای مورد بررسی گیاه غیر از قطر ساقه و بهره وری مصرف آب در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود. بیشترین(148 گرم در بوته) میزان عملکرد مربوط به تیمار 〖 I〗 _(1 ) بود. اثر شوری آب آبیاری فقط بر سطح برگ، طول بوته، طول ساقه و بهره وری مصرف آب در سطح پنج درصد معنی دار شد و بیشترین(127 گرم در بوته) میزان عملکرد مربوط به تیمار S_(4 ) بود. اثر متقابل آبیاری و شوری بر هیچ کدام از صفات مورد بررسی به جز طول ساقه معنی دار نبود. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، رقم مورد مطالعه قابلیت تحمل شوری نسبت به رقم های معمول کاهو را دارد.

با توجه به مشکلاتی نظیر خطای انسانی، مسائل مالی، عدم دسترسی به تمام مناطق مورد نظر و مشکلات جوی که در ثبت داده های هواشناسی وجود دارد، نیاز به مدل هایی که به وسیله تکنیک سنجش از دور مشکلات ذکر شده را حل کنند و داده های به هنگام و دقیق در اختیار کاربران قرار دهند غیرقابل انکار است. مدل سطح زمین GLDAS یک منبع اطلاعاتی مهم برای تحقیقات چرخه ی آب در جهان است. مدل GLDAS-2 شامل دو نسخه می باشد. نسخه اول مدل GLDAS-2. 0 است که محدوده زمانی سال های 1948 تا 2010 را پوشش می دهد. نسخه دوم مدل GLDAS-2. 1 می باشد که از سال 2000 تا کنون را با 2 ماه تاخیر پوشش می دهد. در پژوهش حاضر مدل GLDAS-2. 0 و GLDAS-2. 1مورد بررسی قرار گرفته اند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی داده های دمای هوا و دمای خاک و همچنین اجزای بیلان آب شامل پارامترهای بارش، رواناب و تبخیر از سطح آب های آزاد حاصل از نسخه های 0/2 و 1/2 مدل GLDAS-2 انجام شد. به منظور بررسی پارامترهای فوق از اطلاعات ایستگاه های سینوپتیک و هیدرومتری پراکنده در سطح استان قزوین استفاده شد. نتایج حاکی از آن بود که در ایستگاه قزوین، داده های دمای هوا و دمای خاک، بارش و تبخیر از سطح آبهای آزاد حاصل از مدل GLDAS به ترتیب با ضریب تبیین بالای 9/0، 7/0 و 8/0 و همچنین داده های مجموع حجم سالانه رواناب حاصل از مدل GLDAS در ایستگاه های باراجین و باغ کلایه به ترتیب با ضریب تبیین 49/0 و 55/0 همبستگی مناسبی با داده های مشاهداتی داشتند. نتایج نشان داد که در حال حاضر داده های دما، رواناب، تبخیر از سطح آب های آزاد و بارش( به جز ایستگاه آوج) حاصل از مدل GLDAS-2. 0 دقت بالاتری نسبت به داده های مدل GLDAS-2. 1 دارند. با توجه به اینکه دقت مدل GLDAS در منطقه کوهستانی آوج کمتر از سایر مناطق می باشد لذا ممکن است دلیل آن اقلیم منطقه و ارتفاع از سطح دریای(9/2034) بیشتر آن نسبت به سایر مناطق باشد. در نهایت با توجه به دقت کم داده های رواناب حاصل از مدل GLDAS، استفاده از آن به منظور برآورد حجم رواناب سیلاب، پیشنهاد نمی شود.

تفکیک تاثیر هر یک از عوامل اقلیمی و عوامل بشری در فرآیندهای هیدرولوژیکی در مدیریت منابع آب بسیار مهم می باشد. در این مطالعه، آنالیز روند و آنالیز تغییرات کوتاه مدت رواناب سالانه حوضه سجاسرود واقع در استان زنجان به ترتیب با روش های رگرسیون خطی و آزمون پتیت در دوره آماری 1987 تا 2012 انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که سری زمانی رواناب در حوضه سجاسرود روند کاهشی داشته و نقطه شکست سری زمانی رواناب سال 1998 می باشد. بر این اساس، سری زمانی رواناب به بازه زمانی پایه و بازه زمانی ارزیابی تقسیم گردید. جهت شبیه سازی فرآیند هیدرولوژیکی از ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT) استفاده شد. واسنجی مدل SWAT برای رواناب ماهانه انجام گردید. مقادیر پارامترهای NSE، PBIAS و RSR در دوره زمانی واسنجی 0. 7، 7. 3 و 0. 55 محاسبه گردید. در دوره صحت سنجی نیز مقادیر پارامترهای NSE، PBIAS و RSR به ترتیب 0. 65، 9. 4-و 0. 58 تخمین زده شد. بررسی نتایج نشان داد که عملکرد مدلSWAT در شبیه سازی جریان در دوره واسنجی و صحت سنجی خوب می باشد. همچنین نتایج مطالعه در حوضه سجاسرود نشان داد که سهم عوامل اقلیمی و عوامل انسانی در کاهش رواناب حوضه به ترتیب 33% و 67% می باشد. رویکرد ارائه شده به مدیران کمک می کند تا سیاست هایی را اتخاذ نمایند که می تواند شرایط رودخانه و اکوسیستم منطقه را بهبود ببخشد.

با هدف بررسی برهمکنش شوری آب آبیاری (در چهار سطح 15/1، 4، 7 و 10 دسی زیمنس بر متر)، کود آلی ورمی کمپوست (در دو سطح صفر و 10 تن بر هکتار) و رقم (در چهار سطح RGS، هایولا 4815، 308 و 401) بر رشد، عملکرد و اجزاء عملکرد کلزا، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در منطقه گرگان انجام شد. اختلاف معنی دار رقم ها از نظر تعداد روز تا گلدهی به صورت RGS˂ 401˂ 308˂ 4815 بود. برهمکنش سه گانه شوری، ورمی کمپوست و رقم بر صفت تعداد روز تا رسیدگی معنی دار بود. در عین حال، کاهش معنی دار این صفت تحت تأثیر ورمی کمپوست (به میزان 2/2 روز) و شوری (به میزان 9/1 روز) مشاهده شد. کاربرد ورمی-کمپوست به افزایش معنی دار (2/52 درصد) تعداد شاخه فرعی منجر شد ولی این افزایش در رقم هایولا 401 بیشتر بود. ورمی کمپوست منجر به کاهش معنی دار وزن هزار دانه و طول غلاف رقم های مورد بررسی، به ترتیب بجز در رقم های هایولا 4815 و 401 که افزایش معنی داری داشتند، شد. افزایش معنی داری قطر ساقه، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، عملکرد دانه (از 5/1358 به 1/2067 کیلوگرم بر هکتار) و عملکرد بیولوژیکی (از 2/3603 به 3/5318 کیلوگرم بر هکتار) به ترتیب به میزان 40، 23، 70، 52، 48 درصد تحت تاثیر ورمی کمپوست مشاهده شد. در بین ارقام مورد بررسی رقم های هایولا 308 و RGS به ترتیب با تولید 4/1855 و 8/1572 کیلوگرم بر هکتار بیشترین و کمترین عملکرد دانه را داشتند. توانایی بیشتر رقم هایولا 308 در تولید دانه در غلاف و غلاف در بوته و رقم 401 در تولید دانه در غلاف و وزن هزار دانه منجر به برتری معنی دار عملکرد دانه آنها نسبت به رقم های هایولا 4815 و RGS شد. افزایش شوری در شرایط عدم کاربرد ورمی کمپوست منجر به افزایش وزن هزار دانه و کاهش عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی شد ولی در شرایط کاربرد ورمی کمپوست این اثر معکوس بود.

امروزه با توجه به مصرف بی رویه کودهای شیمیایی در زمین های زراعی و تخریب خاک و محیط زیست تحت مصرف همین کودها، اهمیت استفاده از کودهای آلی و مواد پلیمری همچون هیدروچار و سوپرجاذب را برجسته می سازد. بدین منظور تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف هیدروچار اصلاح شده باگاس نیشکر و سوپرجاذب نوع A200 به عنوان مواد سازگار با محیط زیست بر برخی از خصوصیات خاک با مدل آماری طرح فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی با چهار تکرار و به مدت چهار ماه در سال 97-96 در دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا شد. سطوح استفاده از هیدروچار و سوپر جاذب شامل سه سطح 0، 2 و 5 گرم در هر کیلو گرم خاک (0، 2/0 و 5/0 درصد وزنی) بود. نتایج نشان داد که سطح دو و پنج گرم هیدروچار بر کیلو گرم خاک به ترتیب سبب افزایش 2/5 و 4/9 درصدی تخلخل کل، 9 و 9/17 درصدی رطوبت ظرفیت زراعی، 43/0 و 2/1 درصدی رطوبت نقطه پژمردگی، 8/9 و 18 درصدی کربن آلی، 4 و 15 درصدی فسفر قابل جذب، 6 و 18 درصدی ازت، 5/5 و 16 درصدی هدایت الکتریکی و کاهش 7/4 و 3/7 درصدی جرم مخصوص ظاهری، 38/0 و 77/0 درصدی جرم مخصوص حقیقی، 39/0 و 1 درصدی اسیدیته خاک نسبت به شاهد شد. سطح دو و پنج گرم سوپر جاذب بر کیلو گرم خاک نیز به ترتیب سبب افزایش10 و 6/18 درصدی رطوبت ظرفیت زراعی، 8 و 11 درصدی رطوبت نقطه پژمردگی، 52/0 و 92/0 درصدی اسیدیته، 4 و 13 درصدی هدایت الکتریکی، 7/2 و 9/9 درصدی تخلخل کل و کاهش 2 و 7/5 درصدی جرم مخصوص ظاهری خاک شد و تأثیر معنی دار بر میزان کربن آلی، فسفر قابل جذب، ازت و جرم مخصوص حقیقی خاک نداشت. به طور کلی نتایج بیانگر برتری تیمار هیدروچار نسبت به تیمار سوپر جاذب بر بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با بافت لوم می باشند.

بخش کشاورزی بزرگترین مصرف کننده آب در جهان بوده و نقش این ماده حیاتی در ایجاد یا عدم ایجاد مخاطرات زیست محیطی انکارناپذیر است. در این مطالعه به منظور ارزیابی شاخص های زیست محیطی مرتبط با مصرف آب (پتانسیل آسیب بر سلامتی بشر، کیفیت اکوسیستم، منابع زیست محیطی و شاخص تخریب منابع آبی) و تخلیه منابع (فسیلی، فسفات، پتاس و آب) در سیستم های مختلف کشت برنج (سه سناریو مختلف، سناریو اول: کشت اول-کشت رتون، سناریو دوم: کشت اول-کشت دوباره برنج و سناریو سوم: کشت کلزا-کشت برنج) و دو سیستم کشت (مکانیزه و مرسوم) بر اساس ارزیابی چرخه حیات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از شاخص های زیست محیطی بر اثر مصرف آب نشان داد که بالاترین آسیب به سلامتی بشر، کیفیت اکوسیستم و منابع زیست محیطی به روش فیشر و همکاران به میزان 001052/0 (DALY)، 853/1630 (PAF*m2yr) و 54/10262 (MJ urplus)، شاخص تخریب آب شیرین در روش برگر به میزان 122/1382 (m3) و آسیب به سلامتی انسان به صورت پخشی و حاشیه ای به میزان 176743/0 و 65772/0(DALY) در سناریو دوم-کشت دوم (سامانه مرسوم) بدست آمد. همچنین بالاترین تخریب منابع فسیلی در سناریو دوم-کشت دوم (سامانه کشت مکانیزه) به میزان 061/3 و تخریب منابع پتاسیم و آبی در سناریو دوم-کشت دوم (سامانه کشت مرسوم) به ترتیب به میزان 04/0 و 31/0 و تخریب منابع فسفات در سناریو اول و دوم-کشت اول (سامانه کشت مرسوم) به میزان 6/0 بدست آمد. نتایج کلی شاخص های زیست محیطی نشان داد که کشت برنج در سناریو دوم-کشت دوم و در سناریو سوم (بعد از برداشت کلزا) آثار مخرب زیست محیطی بالایی از منظر ردپای آب و تخلیه منابع دارد.

خشکسالی های اخیر و کاهش بوجود آمده در منابع آب زیرزمینی و سطحی کشور لزوم تغییر روش های آبیاری سطحی به شیوه های نوین آبیاری را، راهکاری مفید در شرایط کنونی به منظور افزایش بهره وری آب مطرح نموده است. لذا این پژوهش با 4 آرایش کاشت و 2 فاصله نوار آبیاری قطره ای (60 و 75 سانتی متر) در مقیاس مزرعه ای (طول 75 متر) و یک تیمار آبیاری شیاری مرسوم (تیمار شاهد) در ایستگاه اکباتان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی، و منابع طبیعی همدان در سال های زراعی 96-1395 و 97-1396 انجام شد. مقدار نیاز آبی براساس میانگین آمار 10 ساله داده های هواشناسی ایستگاه فرودگاه همدان و با استفاده از فرمول پنمن مانتیس محاسبه شد. دور آبیاری قطره ای و سطحی به-ترتیب 6 و 12 روز در نظر گرفته شد. میانگین دو ساله حجم آب مصرفی در دو سیستم آبیاری قطره ای و نشتی به ترتیب 4026 و 6028 متر مکعب در هکتار تعیین شد. متوسط بهره وری مصرف آب در تیمارهای آبیاری قطره ای ( تیپ) 73/1 کیلوگرم بر متر مکعب محاسبه شد. نتایج نشان داد که آبیاری قطره ای نواری باعث کاهش 33 درصدی در آب مصرفی و افزایش 73 درصدی بهره وری مصرف آب نسبت به روش آبیاری جویچه ای شده است. بیشترین و کمترین میانگین دوساله عملکرد دانه و بهره وری مصرف آب به ترتیب مربوط به دو تیمار T1 (تعداد 4 ردیف کاشت به فاصله 15 سانتی متر در دو طرف نوار، با فاصله نوارهای 75سانتی متر) و نشتی به میزان 7443 و 5996 کیلوگرم در هکتار و 89/1 و 1 کیلوگرم بر متر مکعب شد که تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد داشتند. لذا با توجه به شرایط بحرانی آب در کشور و در صورت استفاده از آبیاری قطره ای نواری (تیپ) در زراعت گندم، فاصله نوار تیپ 75 سانتیمتر با تعداد 4 ردیف کشت با فاصله 15 سانتیمتر از یکدیگر در اطراف هر نوار که بیشترین عملکرد و بهره وری مصرف آب را به خود اختصاص داده است توصیه می شود.

هدف این مطالعه، بررسی اثرات سیاست های مختلف کاهش مصرف آب (افزایش قیمت آب، سهمیه بندی و تلفیق این دو سیاست) بر اساس معیارهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی در راستای پایداری کشاورزی دشت قروه می باشد. هرکدام از این سیاست ها در سه سطوح 10، 20 و 30 درصد و برای شبیه سازی الگوی کشت اراضی منطقه موردمطالعه از الگوی برنامه ریزی ریاضی اثباتی (PMP) استفاده شد. سپس به منظور محاسبه وزن شاخص های اصلی و زیرشاخص های آنها از روش AHP استفاده شد و در مرحله نهایی با استفاده از رهیافت TOPSIS سناریوهای اعمال شده رتبه بندی و بهترین سناریو انتخاب گردید. نتایج تحقیق نشان داد که سناریوهای موردبررسی، موجب کاهش کل سطح زیرکشت مزرعه، سود ناخالص و کاهش مصرف آب مصرفی شده است. همچنین نتایج نشان داد که سناریوی افزایش قیمت آب برای حفظ و پایداری منابع آب منطقه نسبت به سناریوهای دیگر چندان تأثیرگذار نیست و تنها هزینه کشاورزان را افزایش داده است، اما سیاست سهمیه بندی و تلفیقی به عنوان یک سیاست مؤثر توصیه می شود. همچنین نتایج حاصل از وزن دهی شاخص های اقتصادی (7/36)، اجتماعی (2/23) و زیست محیطی (1/40) نشان داد که شاخص زیست محیطی دارای بیشترین اهمیت می باشند. از طرفی دیگر نتایج حاصل از رتبه بندی نشان داد که سناریوی S7 (افزایش 10 درصد قیمت آب توأم با کاهش 10 درصد آب قابل دسترس) به عنوان سناریوی برتر و بهترین وضعیت پایداری در کشاورزی معرفی گردید.

با مدیریت مناسب خاک می توان نقش منفی شرایط آب و هوایی سخت را در عملکرد محصول کاهش داد. به همین منظور در این پژوهش اثر مالچ کاه و کلش گندم بر عملکرد گندم در شرایط متفاوت آب و هوایی مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش به مدت دو سال در چهار سطح مالچ کاه و کلش گندم (صفر، 33، 66 و 100 درصد پوشش سطح زمین به ترتیب برابر با صفر، 2، 4 و 6 تن در هکتار) در کشتزار دیم در کرت های به ابعاد دو متر در پنج متر از سال 1395 تا 1397 اجرا شد. شرایط آب و هوایی با کمک دو شاخص بارش استاندارد (SPI) و شناسایی خشک سالی (RDI) در سری های زمانی سال آبی (اول مهر تا آخر شهریور ماه) و دوره رشد گیاه گندم (اول آبان تا آخر خرداد ماه) طی دوره آزمایش و دوره بلند مدت (1335-1395) تعیین شد. آنالیز تجزیه شاخص های SPI و RDI نشان داد طی دوره رشد گیاه گندم شرایط خشک-سالی بسیار شدید و نرمال به ترتیب برای سال های اول و دوم اتفاق افتاد. در هر دو سال، مصرف کاه و کلش گندم موجب افزایش عملکرد محصول شد (001/0p<). تیمار 100 درصد مصرف کاه و کلش در سال اول حدود 5/3 و در سال دوم حدود 2 برابر عملکرد دانه گندم را نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. نتایج نشان داد، استفاده از کاه و کلش گندم به عنوان یک راهکار مناسب اثرات قابل توجهی بر کاهش کم آبی به-خصوص در شرایط خشکسالی بسیار شدید دارد.