آبیاری و زهکشی ایران
سال:1398 | دوره:13 | شماره:6 |تعداد مقالات:33

سامانه آبیاری قطره­ ای زیر­ سطحی روش مناسبی برای تأمین آب مورد نیاز گیاهان در محیط ریشه می­ باشد. مدیریت این روش آبیاری متکی بر علم توزیع آب در حجم خاک مرطوب است. مدل­ های شبیه­ سازی کامپیوتری می­ توانند در بدست آوردن این دانش ارزشمند بکارگرفته شوند. در این پژوهش شبیه­ سازی توزیع رطوبت خاک در منطقه ریشه گیاه تحت سامانه آبیاری قطره ­ ای زیر­ سطحی با استفاده از مدل HYDRUS-2D و بر­ اساس یک تحقیق میدانی در در یک باغ پسته در منطقه صفاییه از توابع شهرستان سرخه در استان سمنان در طی سال زراعی 1392-1391 مورد ارزیابی قرار گرفت. تیمارهای پژوهش شامل سه رژیم آبیاری منطبق بر مدیریت زارع (I1)، نیاز آبی (I2) و نیاز آبی و آبشویی (I3)، سه عمق نمونه ­ گیری 25، 50 و 75 سانتی­ متری و در زمان قبل و بعد از آبیاری بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که در منطقه ریشه گیاه، درصد رطوبت حجمی مشاهده­ ای و برآورد شده نسبتاً بهم نزدیک بودند و حاکی از آن بود که مدل HYDRUS-2D قادر به شبیه­ سازی میزان رطوبت خاک در منطقه ریشه گیاه پسته است و این توانایی را دارد که شرایط رطوبتی خاک را در طول دوره آبیاری و تحت شرایط رژیم­ های مختلف آبیاری و در اعماق مختلف خاک با دقت بالایی تخمین بزند. روند برآورد مدل در توزیع افقی و عمودی رطوبت نسبت به مقادیر مشاهده ­ ای حالت بیش ­ برآورد داشت. ارزیابی ­ های آماری نیز با توجه به پارامتر­ های ضریب تبیین بین 0/76 تا 0/90 و RMSE بین 2/23 تا4/01 حاکی از دقت خوب مدل عددی HYDRUS-2D و توانایی خوب مدل در پیش­ بینی مقدار رطوبت در شرایط مزرعه­ ای بود.

آلودگی خاک به فلزهای سنگین به عنوان یکی از مهم ترین معضلات محیط زیستی عصر حاضر به شمار می آید. نقش فاضلاب های شهری در بین منابع ورود فلزهای سنگین در بروز این نوع از آلودگی برجسته می باشد. در کار حاضر آلودگی خاک به فلزهای سنگین در زمین های آبیاری شده با فاضلاب در هرسین-کرمانشاه بررسی شده است. بدین منظور 37 نمونه خاک از دو عمق صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتی متری از خاک های سطحی جنوب شهر هرسین جمع آوری شد. از این تعداد 15ایستگاه نمونه برداری در زمین های آبیاری شده با فاضلاب و 22 ایستگاه دیگر در زمین های آبیاری نشده با فاضلاب قرار دارند. همچنین نوع بافت خاک، درصد اجزای شن، سیلت و رس به روش هیدرومتری تعیین گردید. میزان کل فلز های سنگین کروم، منگنز، آهن، کبالت، مس، روی، کادمیم، سرب و آرسنیک با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت شده القایی-اسپکتروسکوپی نشر نوری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار کل فلزهای سنگین مورد مطالعه در خاک در دو عمق نمونه برداری اختلاف معنی داری دارد. هم چنین مشخص گردید آبیاری با فاضلاب بر ویژگی های خاک، مقدار کل فلزهای سنگین تاثیر داشته است. بر اساس تحلیل های آماری دو عامل آبیاری با فاضلاب و زمین شیمی منطقه به عنوان عامل های موثر بر افزایش مقدار فلزهای سنگین تشخیص داده شدند.

استفاده از مدل های گیاهی برای اهداف مختلف مانند پیش بینی عملکرد، تعیین نیاز آبی، بررسی های اثر تغییر اقلیم، خشکسالی و مدیریت های مختلف آبیاری و زراعی ضروری است. این مدل ها ابزار ارزشمندی برای تحلیل کمی رشد گیاه و تولید محصول هستند. یکی از چالش ها در برابر کاربرد این مدل ها، تعدد پارامترهای ورودی آنهاست. اندازه گیری این پارامتر ها هزینه بر، زمان بر و گاه با توجه به محدودیت های مختلف غیرممکن است و معمولاً از طریق واسنجی و حل معکوس تخمین زده می شوند. تحلیل حساسیت فرآیندی است که اثر پارامتر های ورودی بر متغیر های خروجی مدل های ریاضی را بررسی می کند. در هنگام واسنجی، پارامترهای حساس باید با دقت بالاتری اندازه گیری یا برآورد شوند. اعمال روش های مبتنی بر اجراهای زیاد بر مدل های متن بسته (Closed Source) به آسانی مدل های متن باز (Open Source) نمی باشد. در این تحقیق، اثر 47 پارامتر گیاهی (نام پارامترها در جداول 1 و 2 آمده است) مدلِ متن بسته ی AquaCrop بر 5 متغیر خروجی مدل شامل تبخیر از سطح خاک، تعرق، تبخیروتعرق، زیست توده و عملکرد دانه برای دو محصول گندم و ذرت در مناطق دشت قزوین و پارس آباد مغان مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از شاخص کارایی مدل نش-ساتکلیف نسبی، درجه حساسیت این پارامتر ها مشخص گردید. پارامتر های درجه روز رشد افزایش پوشش تاج (X45)، درجه روز رشد بذرافشانی تا بلوغ (X42)، درجه روز رشد بذرافشانی تا آغاز پیری (X41) و بیشترین پوشش تاج در نسبت پوشش خاک (X30) بطور مشترک در هر دو محصول بیشترین حساسیت را از خود نشان دادند. بنابراین تعیین دقیق دوره های مختلف رشد گیاه برحسب روز و یا درجه روز رشد که اتفاقاً اندازه گیری آن ها آسان تر از سایر پارامترها می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. برای هر 5 خروجی گندم و ذرت منطقه ی قزوین، حدود نیمی از پارامتر های ورودی بدون تأثیرند و در هنگام واسنجی از اهمیت ناچیزی برخوردار می باشند. با اینکه روش تحلیل حساسیت موضعی (Local Sensitivity Analysis) پیچیدگی های محاسباتی و مفهومی روش های تحلیل حساسیت کلی (Global Sensitivity Analysis) را ندارد، نتایج نشان داد که این روش می تواند به نتایج مشابه با مطالعاتی که از روش های تحلیل حساسیت کلی استفاده کرده اند منجر گردد.

اعتبار قانون دارسی در محدوده جریان آرام است و برای جریان متلاطم بکار برده نمی شود. معادلات حاکم بر جریان های متلاطم با استفاده از روابط حاکم بر اصول هیدرودینامیک و اعمال اثر آشفتگی به دست می آیند. هدف از انجام این پژوهش استخراج رابطه بین دبی و پتانسیل هیدرولیکی در جریان شعاعی در آبخوان های آزاد در شرایط ماندگار می باشد. اساس این کار بر اساس مشتق کسری سرعت نسبت به گرادیان هیدرولیکی می باشد. جهت صحت سنجی معادلات استخراج شده از اطلاعات آزمایشگاهی تحقیقات قبلی استفاده شد. نیمرخ سطح آب در محیط های مختلف و به ازای دبی های متفاوت بر اساس قانون استخراج شده ترسیم و با نتایج مبتنی بر قانون دارسی مقایسه شد. نتایج نشان داد با افزایش دبی، بیشترین و کمترین افزایش در رقوم سطح آب نسبت به جریان دارسی به ترتیب 10 و 48/1 درصد و با افزایش هدایت هیدرولیکی نیز بیشترین و کمترین افزایش در رقوم سطح آب به ترتیب، 19 و 8/9 درصد می باشد. به طورکلی با افزایش دبی و هدایت هیدرولیکی ک و همچنین افزایش هردو پارامتر، میزان اختلاف بین دو جریان دارسی و غیردارسی در محاسبه رقوم سطح آب افزایش یافته است که در تمام حالات نیمرخ سطح آب در جریان غیر دارسی بالاتر از جریان دارسی است.

در این تحقیق با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری(GWO) به طراحی بهینه سرریز کنگره ای ذوزنقه ای با توجه به شرایط هیدرولیکی مورد نظر پرداخته شده است. با انتخاب حجم بتن مصرفی سرریز به عنوان تابع هدف، پس از چندین بار اجرای مدل و سعی و خطا، مقادیر پارامترهای الگوریتم نظیر تعداد تکرار، تعداد گرگ و ضریب جریمه به ترتیب، 1000، 30 و 1011 تعیین گردید و با پنج بار آزمایش، در تکرار 996، پاسخ بهینه تابع هدف حاصل شد. مقدار به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی با مقدار واقعی و همچنین نتایج الگوریتم های جستجوی فاخته، ژنتیک و تکامل تفاضلی در مطالعات پیشین مقایسه گردید. استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری در طراحی ابعاد سرریز کنگره ای سد مورد نظر، کاهش 928/40 درصدی حجم بتن ریزی و افزایش 71/10 درصدی دبی عبوری نسبت به مقدار واقعی را در پی داشت که در مقایسه با الگوریتم های فوق الذکر عملکرد بهتری از خود نشان داد. کاهش قابل ملاحظه حجم بتن مصرفی در سرریز پیشنهادی با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری نسبت به نمونه اجرا شده، نماینگر توانایی و لزوم استفاده از این الگوریتم جهت حل مسائل بهینه سازی در حوزه سرریزها می باشد.

در روش آبیاری موضعی، تعیین درست سطح سایه انداز درختان در برآورد نیاز آبی و مدیریت مصرف آب اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش برای تخمین سطح سایه انداز از پردازش تصاویر ماهواره ای استفاده شد. طبق نتایج، سطح سایه انداز درختان انگور در شرایط واقعی 7/11 درصد بیشتر از مقادیر مرسوم در طراحی سامانه های آبیاری است. سطح سایه انداز واقعی در باغات زیتون، گلابی و سیب، هلو و شلیل، گیلاس و آلبالو و گردو نیز به ترتیب 7/35، 3/21، 3/28، 8/48 و 4/32 درصد کمتر از مقادیر مرسوم در طراحی آبیاری موضعی هستند. در طرح های آبیاری، مقدار سطح سایه انداز انگور و سایر درختان معمولاً 50 و 70 درصد و ثابت در نظر گرفته می شود در حالی که میانگین سطح سایه انداز واقعی برای تمامی درختان حدود 46 درصد بوده است. لذا در اغلب طرح ها، در برآورد سطح سایه انداز و نیاز آبی بیش برآورد صورت می گیرد. در واقعیت، بسته به عواملی نظیر نوع باغ، سن درخت، شرایط رشد و. . . سطح سایه انداز متغیر بوده و متفاوت از مقادیر تخمینی می باشد. لازم است در هر سیستم، در طی بهره برداری، سطح سایه انداز با تصاویر ماهواره ای و یا ابزارهای دیگر، اندازه گیری و برنامه آبیاری بر اساس برآورد بهنگام نیاز آبی، تعدیل گردد.

یکی از مولفه های مهم در مدیریت منابع آب، حداکثر بارش محتمل (PMP) می باشد. در این مطالعه، حداکثر بارش محتمل 24ساعته (PMP24) با دو نگرش استاندارد و تعدیل یافته هرشفیلد و روش فیزیکی در استان بوشهر برآورد و مقایسه گردید. از بین ایستگاه های همدیدی موجود در این استان، تعداد 7 ایستگاه انتخاب شدند. داده ها شامل بارش های 24ساعته، دمای نقطه شبنم، سرعت باد، فشار سطح ایستگاه و فشار تبدیل شده به سطح دریا طی سال های 1968 تا 2018 بودند. نتایج نشان داد که در نگرش استاندارد، مقدار فاکتور فراوانی و PMP24 در ایستگاه های مختلف به ترتیب در محدوده ی 9/17-2/16 و 6/880-5/433 میلی-متر می باشد. به طور مشابه، در نگرش تعدیل یافته، این مقادیر به ترتیب در محدوده ی 64/4-39/2 و 4/213-6/103 میلی متر برآورد گردید. مقادیر PMP24 منطقه ای برای دو نگرش استاندارد و تعدیل یافته و روش فیزیکی به ترتیب 5/660، 4/181 و 9/139 میلی متر برآورد شد. به طور کلی، با توجه به در نظر گرفتن خصوصیات فیزیکی توده هوا در روش فیزیکی، استفاده از این روش به منظور کاهش عدم قطعیت پیشنهاد می شود. در صورت استفاده از روش استاندارد هرشفیلد، هزینه طراحی و ساخت به طور چشم گیر و غیر ضروری افزایش می یابد.

تبخیر-تعرق گیاه مرج (ETo) یک پارامتر مهم برای تعیین نیاز آبی گیاهان در روش فائو بوده و از این رو، تعیین دقیق آن از اهمیت ویژه ای در بهینه کردن مصرف و مدیریت منابع آب برخوردار می باشد. در این تحقیق که به مدت چهار سال در منطقه حاجی آباد هرمزگان صورت گرفت تبخیر-تعرق گیاه مرجع چمن با استفاده از یک دستگاه لایسیمتر زهکش دار به طور هفتگی اندازه گیری گردید. همچنین ETo توسط مدل های پنمن، بلینی-کریدل، تشعشع، تشت تبخیر و پنمن– مانتیث فائو، پاپاداکیس، جنسن-هیز، هارگریوز-ساماتی، تورک و مکینگ محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده از لایسیمتر با استفاده از رگرسیون خطی، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای اریب (MBE)، شاخص توافق (d) و واریانس توزیع باقیمانده ها (S2) مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل های پنمن فائو، ایوانف، پاپاداکیس و جنسن-هیز ETo را بیشتر و مدل های تشت تبخیر فائو، هارگریوز، تورک و مکینگ آن را کمتر از مقدار اندازه گیری شده از لایسیمتر برآورد می نمایند. مدل های بلانی-کریدل و پنمن-مانتیث فائو ETo را بترتیب با دقت بالاتری برآورد نموده و به عنوان مناسب ترین مدل ها برای منطقه مورد آزمایش و مناطق با شرایط اقلیمی مشابه پیشنهاد می گردند.

آگاهی از مقدار دقیق بار رسوب معلق روزانه می تواند در شناخت وضعیت فرسایش و رسوب حوزه های آبخیز مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از مدل های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی و برنامه ریزی بیان ژن برای برآورد بار رسوب معلق روزانه استفاده شد. همچنین با توجه به اهمیت پاسخ حوزه به متغیرهای ورودی به مدل ها، علاوه بر متغیر دبی، متغیر دینامیک بارندگی به دلیل نقش تأثیرگذار در ایجاد فرسایش و تولید رسوب نیز برای ورود به مدل ها انتخاب شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که تمام مدل هایی که از متغیر بارندگی به همراه دبی استفاده کردند، دارای مقدار آماره های NSE و R2 بیشتر و مقدار آماره های RMSE و MAE کمتر در مقایسه با مدل هایی بودند که تنها از متغیر دبی برای برآورد بار رسوب معلق استفاده کردند. همچنین مدل GEP با ترکیب متغیر ورودی دبی لحظه ای، دبی متوسط روزانه، دبی متوسط روزانه تا سه روز قبل، بارندگی متوسط روزانه و بارندگی متوسط روزانه تا سه روز قبل، کارآمدترین مدل در برآورد صحیح بار رسوب معلق روزانه با بیشترین مقدار آماره های NSE برابر 90/0 و R2 برابر 92/0و کمترین مقدار آماره های RMSE برابر 42/2282 (ton/day) و MAE برابر 38/750 (ton/day) در مقایسه با مدل های شبکه عصبی مصنوعی بود. به-طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که متغیر دبی به تنهایی نتوانست واریانس رسوب رودخانه را به درستی تبیین نماید و استفاده از متغیر بارندگی به عنوان متغیر ورودی به مدل های هوشمند، نقش تأثیرگذار در افزایش دقت برآورد بار رسوب معلق داشت و استفاده از متغیر بارندگی به همراه متغیر دبی در طی فرآیند مدل سازی، کارآیی مدل ها را افزایش داد.

نظر به اهمیت محصول پنبه در تناوب زراعی و روند کاهشی سطح زیر کشت آن در سال های اخیر، بکارگیری روش های مؤثر و بهینه برای افزایش سطح زیر کشت آن، افزایش تولید و کاهش هزینه های تولید این محصول استراتژیک، امری ضروری به نظر می رسد. یکی از این روش ها، کشت تأخیری پنبه بصورت نشایی با استفاده از ارقام زودرس است. با توجه به نقش مهم مدیریت زمان و مقدار آبیاری در کشت پنبه، لازم است تا میزان بهینه آب مصرفی این گیاه در روش کشت تأخیری به صورت نشایی تعیین شود. این پژوهش به صورت طرح کرت های خرد شده نواری در قالب بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای دور آبیاری (شامل آبیاری پس از 70، 105 و 140 میلی متر تبخیر تجمعی از تشت تبخیر) به عنوان کرت اصلی و مقادیر مختلف آب آبیاری (شامل 50، 75، 100 و 125 درصد آب تبخیر شده از تشت) به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که تیمار دور آبیاری پس از 105 میلیمتر تبخیر از تشت، دارای بیشترین عملکرد، درصد زودرسی، کارایی مصرف آب و درصد کیل بوده و نسبت به تیمارهای 70 و 140 میلیمتر به ترتیب به میزان 11 و 40 درصد عملکرد بیشتری داشته است. در حالی تیمار 100 درصد آب مصرفی با 2016 کیلوگرم در هکتار بیشترین عملکرد را در بین تیمارهای عمق آبیاری داشت که اختلاف آن با تیمارهای 50 و 125 درصد طبق آزمون دانکن در مقایسه میانگین ها در سطح 5 درصد معنی دار نبود. از طرف دیگر با افزایش عمق آب مصرفی، کارایی مصرف آب کاهش یافت به طوری که تیمار 50 درصد آب مصرفی، بیشترین کارایی مصرف آب را داشت. در نهایت با توجه به نتایج حاصل از بررسی عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب، بهترین تیمار، تیمار آبیاری پس از 105 میلیمتر تبخیر از تشت با عمق آبیاری 50 درصد بدست آمد.

آب یکی از عوامل محدودکننده توسعه اقتصاد کشاورزی کشور است و نحوه صحیح تخصیص این نهاده در بین فعالیت های مختلف کشاورزی جهت بهبود کارایی و اثربخشی آن، از اهداف اصلی سیاست گذاران بخش کشاورزی به شمار می آید. بهره وری اقتصادی آب محصولات کشاورزی می تواند معیار مناسبی جهت شناسایی سیاست مناسب تخصیص آب برای هر منطقه، محسوب شود. از این رو هدف این پژوهش، بررسی تأثیر سیاست های افزایش قیمت آب آبیاری (از طریق افزایش هزینه استحصال) و کاهش آب در دسترس (از طریق مسدود کردن چاه های غیرمجاز و نصب کنتور بر چاه های کشاورزی) بر شاخص بهره وری اقتصادی آب محصولات عمده زراعی بخش شهداد واقع در شهرستان کرمان است. آمار و اطلاعات مورد نیاز با استفاده از نمونه گیری تصادفی و توزیع پرسشنامه بین 106 نفر از زارعین بخش شهداد، جمع آوری شد. جهت بررسی آثار سیاست های مدیریت منابع آب، از مدل PMP و برای محاسبه بهره وری اقتصادی آب محصولات کشاورزی از شاخص NPBD، استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبه شاخص NPBD نشان داد که در بین محصولات منتخب، محصول سیر بیشترین بهره وری اقتصادی آب را به میزان 10025 ریال بر مترمکعب، دارا می باشد. همچنین سیاست کاهش آب در دسترس، کمترین تأثیر را بر شاخص بهره وری اقتصادی آب محصول سیر، به میزان 64/18 درصد داشت. علاوه بر این، سیاست مذکور کمترین ضرر اقتصادی را به زراعت کاران منطقه تحمیل می کند. در این راستا پیشنهاد می شود که قبل از اعمال سیاست های افزایش قیمت آب آبیاری و کاهش آب در دسترس، به آثار این سیاست ها بر بهروه وری آب محصولات زراعی منطقه، توجه شود.

در ناحیه اندرکنش کانال اصلی و سیلابدشت در یک کانال مرکب به دلیل تبادل مومنتوم و تنش های برشی موجود اتلاف انرژی جریان وکاهش ظرفیت انتقال رخ می دهد. به دلیل اغتشاش جریان در این محل برآورد انرژی جنبشی و میزان مومنتم جریان با خطا روبرو خواهد بود. بنابراین تعیین مقادیر پارامترهای مهم هیدرولیکی قابل اطمینان نخواهد بود. برای تصحیح این خطا و تعیین دقیق تر پارامترهای هیدرولیکی از جمله پروفیل سطح آب، روندیابی سیلاب و یا انتقال رسوب و آلودگی تعیین ضرایب تصحیح انرژی جنبشی (α یا ضریب کوریولیس) و مومنتوم (ß یا بوزینسک) از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از داده های کانال FCF، تاثیر شیب دیواره کانال اصلی (0: 1، 1: 1 و 2: 1)، عرض سیلابدشت (1/4 و 75/0 متر) و عدم تقارن مقطع، بر ضرایب α و ß بررسی شده است. طبق نتایج با افزایش عرض سیلابدشت بیشینه مقادیر α و ß افزایش یافته است بطوری که مقدار α و ß در سیلابدشت با بیشترین عرض به ترتیب 36/1 و 13/1 برابر مقدار α و ß در سیلابدشت با کمترین عرض بوده است. البته اثر افزایش شیب دیواره کانال اصلی بر مقادیر این ضرایب قابل صرفنظر کردن است. زیرا با افزایش شیب از 2: 1 به 0: 1 بیشینه ضرایب α و ß به ترتیب 015/1 و 01/1 برابر شده است. بیشینه مقادیر ضریب α در کانال نامتقارن همواره کمتر از کانال های متقارن (با مجموع عرض کمتر یا بیشتر سیلابدشت) بوده است. بیشینه مقادیر ضریب ß در کانال نامتقارن از کانال های متقارن با عرض سیلابدشت بیشتر، کمتر است و از کانال های متقارن با عرض سیلابدشت کمتر، بیشتر است. همچنین با استفاده از نرم افزار CES مقادیر ضرایب α ، ß و دبی، برآورد شده و با داده های آزمایشگاهی کانال FCF مقایسه شده است. نتایج نشان دهنده قابلیت بالای CESدر تعیین پارامترهای هیدرولیکی جریان در مقاطع مرکب متقارن و نامتقارن می باشد.

به منظور بررسی اثر تنش های آبی دوره ای بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام کینوا (Chenopodium quinoa Wild) آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1397 بر پایه ی کشت گلدانی با 4 تکرار اجرا گردید. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش شامل 5 سطح تنش دوره ای آبی (بدون تنش، تنش در دوره رویشی، مرحله گلدهی، مرحله دانه بستن و کل دوره رشد) بود. نتایج نشان داد که تنش های آبی دوره ای در سطح احتمال یک درصد بر صفات تعداد برگ، تعداد سنبله، طول سنبله، قطر ساقه، ارتفاع بوته، شاخص سبزینگی، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و بهره وری مصرف آب و در سطح احتمال 5 درصد بر تعداد شاخه جانبی و عرض سنبله معنی دار شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان وزن هزار دانه (99/3 گرم)، عملکرد دانه (2/21 گرم)، ارتفاع (9/67 سانتی متر) در تیمار آبیاری بدون تنش آبی و بهره وری مصرف آب (14/2 کیلوگرم در متر مکعب) در تیمار تنش در کل دوره رشد مشاهده شد. کاهش آب آبیاری به میزان 50 درصد در تیمارهای رویشی، گلدهی، دانه بستن و کل دوره رشد منجر به کاهش معنی دار وزن هزار دانه به میزان 0/19، 0/9، 5/4 و 6/26 درصد و عملکرد دانه به میزان 3/19، 8/11، 5/7 و 2/21 درصد شد.

ایران از یک سو با محدودیت منابع آب شیرین و از سوی دیگر با افزایش روز افزون تقاضای آب برای مصارف مختلف رو به رو می باشد. یکی از مهمترین چالش ها در برنامه ریزی منابع آب تعیین جریان محیط زیستی در رودخانه ها می باشد. جریان محیط زیستی توصیفی از زمان، کیفیت و مقدار جریان مورد نیاز برای حفظ اکوسیستم آبی است. رودخانه های حفاظت شده اراضی به نسبت وسیع با ارزش حفاظتی زیاد که با هدف حفظ و احیای رویشگاه های گیاهی و زیستگاه های جانوری انتخاب می شوند. مناطق حفاظت شده، محیط های مناسبی برای اجرای برنامه های آموزشی و پژوهش های زیست محیطی به شمار می آیند. رودخانه حفاظت شده کشف رود جزئی از حوضه آبریز قره قوم ایران است که در شمال شرق کشور و در شمال استان خراسان رضوی واقع گردیده است. این حوضه دارای 15650 کیلومتر مساحت می باشد. برای حفظ اکو سیستم های این حوزه تعیین حداقل جریان محیط زیستی امری ضروری است. امروزه روش های مختلفی برای برآورد جریان محیط زیستی رودخانه در دنیا ارائه شده است که رهیافت های هیدرولوژیکی از پرکاربردترین آنها می باشند. در این مقاله جریان محیط زیستی رودخانه حفاظت شده کشف رود، بر اساس دوره آماری 39 ساله در ایستگاه اولنگ اسدی، با استفاده از روش های هیدرولوژیکی تسمن و انتقال منحنی تداوم جریان (اسماختین)، برآورد شده است. دبی های مورد نظر حاصل شد و سپس با استفاده از تحلیل SWOT، با توجه به ویژگی های داخلی و خارجی هر روش، مناسب ترین رهیافت جهت تعیین جریان محیط زیستی رودخانه کشف رود ارائه شد. حداقل جریان محیط زیستی در روش تسمن 57/1 و در روش انتقال منحنی تداوم 85/1 بدست آمد. با استفاده از تحلیل SWOT، امتیازات ماتریس ارزیابی داخلی و خارجی روش انتقال منحنی تداوم 64/3 و 53/3 بدست آمد که در مقایسه با روش، به عنوان روش مناسب انتخاب شد.

مدلسازی بارش رواناب در اکثر پروژه های مدیریت و برنامه ریزی منابع آب و کنترل سیلاب امری ضروری و پیچیده می باشد. در این تحقیق مدل هایی برای شبیه سازی فرآیند بارش رواناب در زیر حوضه سد صفا رود واقع در حوضه آبریز هلیل رود با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه (MLP)، شبکه عصبی تابع شعاع مدار (RBF)، رگرسیون ماشین بردار پشتیبان با توابع کرنل خطی (SVR Linear) و پایه شعاعی (SVR RBF) در محیط نرم افزاری IBM SPSS Modeler توسعه داده شده است. بدین منظور از داده های هیدرومتری ایستگاه هنجان و داده های بارش ایستگاه های هنجان، رابر، چشمه عروس و میدان واقع در منطقه مورد مطالعه طی دوره آماری 1394-1385 در مقیاس روزانه استفاده شد. 70 درصد داده ها به عنوان داده های آموزش و 30 درصد آنها به عنوان داده های آزمون مورد استفاده قرار گرفت. پس از محاسبه ی ضرایب همبستگی جزئی متغیرهای بارش و دبی، شش الگوی مختلف جهت مدلسازی رواناب روزانه ایستگاه هنجان تعیین شد. مقادیر شاخص های آماری متوسط قدر مطلق خطا (MAE)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب همبستگی (R) در بهترین الگو مرحله آزمون به ترتیب برابر 032/0، 229/0، 967/0 برای مدل SVR Linear 5 ایستگاه هنجان بدست آمدند. نتایج حاکی از عملکرد مناسب روش های MLP و SVR Linear در مدلسازی بارش رواناب در محدوده مورد مطالعه می باشد.

مصرف آب در مزرعه به صورت تبخیر-تعرق (ET) بیان می شود. چنانچه نیاز آبی گیاه تامین نشود میزان تبخیر-تعرق گیاه کمتر از تبخیر-تعرق پتانسیل بوده و تنش آبی رخ داده و عملکرد گیاه کاهش می یابد. به منظور جلوگیری از کاهش عملکرد گیاه باید از منابع آب محدود بر مبنای نیازهای اجتناب ناپذیر گیاه استفاده بهینه شود. یکی از روش های استفاده بهینه از آب در بخش کشاورزی، افزایش کارآیی و مصرف آب در تولید محصولات کشاورزی نظیر سیب زمینی از طریق توابع تولید و رابطه نسبی عملکرد و آب مصرفی است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی توابع تولید حاصلضرب اصلاح شده ریس (2004) و حاصلضربی اصلاح شده تافته و همکاران (2013) در برآورد عملکرد سیب زمینی تحت شرایط کم آبیاری انجام شد. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تیمار و سه تکرار و به مدت دو سال زراعی و جمعاً30 تیمار در مرکز تحقیقات کشاورزی شهرکرد انجام شد. تیمارهای آبیاری در پنج سطح شامل آبیاری کامل (E0)، 85 درصد (E1)، 70 درصد (E2)، 55 درصد (E3) و 30 درصد (E4) تبخیر-تعرق واقعی گیاه سیب زمینی از لایسیمتر زهکش دار، در مراحل مختلف رشد گیاه شامل مرحله استقرار بذر و رشد رویشی (T1)، مرحله رشد کامل (T2) و مرحله رسیدن غده ها (T3) بود. نتایج نشان داد که بیشترین نیاز آبی برابر با 814 میلی متر و مربوط به تیمار T16 با حداکثر محصول 42500 کیلوگرم در هکتار بوده و حداقل آب مصرفی برابر با 512 میلی متر و مربوط به تیمار T15 با عملکرد 24600 کیلوگرم در هکتار بود. پس از محاسبه عملکرد محصول با استفاده از روش های ریس (2004) و تافته و همکاران (2013)، عملکرد این دو تابع با میزان عملکرد اندازه گیری شده در مزرعه مقایسه شد. در روش اول مقدار RMSE، NRMSE به ترتیب 7113، 19/0، و در روش دوم مقدار این آماره ها به ترتیب 6830، 18/0 بود. هر دو روش بر اساس شاخص MBE داری بیش برآوردی بوده و روش تافته و همکاران (2013) با ضرایب FAO کمترین مقدار MBE را دارا بود. لذا با استفاده از این روش مقادیر ضریب حساسیت واسنجی شده و در نهایت ضرایب واکنش عملکرد گیاه بر اساس تابع تافته و همکاران برای 4 دوره گیاهی استاندارد FAO (اولیه، توسعه، میانی و پایانی) به ترتیب 29/0، 12/1، 95/0 و 46/0 به دست آمد.

در استان مازندران بررسی کارایی سیستم های مختلف زهکشی برای توسعه کشت دوم کلزا در اراضی شالیزاری بسیار ضروری می باشد. برای این منظور آزمایشی در پایلوت زهکشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال زراعی 97-96 انجام شد. در 8 زمان مختلف دوره رشد کلزا، سطح برگ (LA)، شاخص سطح برگ (LAI)، تعداد برگ در ساقه (SLN) و وزن خشک برگ (LDW) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در کرت های دارای زهکش زیرزمینی و زهکش سطحی (شاهد) تعیین شد. سپس آنالیز آماری برای بررسی تاثیر عمق و فاصله زهکشی بر شاخص های رشد یاد شده انجام گرفت و رابطه ریاضی سطح برگ و وزن خشک آن با ارزیابی مدل های رگرسیون خطی و غیر خطی در سیستم های متفاوت زهکشی تعیین شد. تحت شرایط مختلف زهکشی، حداکثر LA در حدود 90 روز پس از کاشت رخ داد. همچنین روابط ریاضی بین LA و LDW که توسط مدل خطی و توانی برازش شد، بسیار مناسب بود، بطوریکه مقدار ضریب تبیین 98/0 بدست آمد. در بین توابع ریاضی نیز، توابع چندجمله ای معکوس با درجات 4 و 5، معادلات لگاریتمی و معادلات معکوس لگاریتمی با درجات 3، 4 و 5، نتایج بهتری نسبت سایر توابع ریاضی نشان دادند. از روابط به دست آمده در این آزمایش می توان در مدل های شبیه سازی رشد و نمو کلزای زمستانه در شرایط کنترل سطح ایستابی استفاده نمود.

حضور و مشارکت کنشگران در جریان فعالیت ها، تصمیم سازی ها و تصمیم گیری های راهبردی بخش آب از اصول غیرقابل منفک جریان توسعه ی پایا می باشد. عدم همکاری و بی اطلاعی کنشگران از اقدامات انجام شده و قرار نگرفتن ایشان در جایگاه تصمیم گیری جهت پیش برد اهداف، منجر به تقویت احساس عدم تعلق آنان نسبت به سرنوشت آینده آب خواهد شد و نتیجه ی حتمی آن، بی انگیزگی ایشان در نگهبانی و نگهداری از منابع آب خواهد بود. ازین رو می توان بر اهمیت مشارکت کنشگران در تصمیم گیری های مدیریت آب تأکید ورزید. مشارکتی که در صورت تحقق می تواند از تشدید کمبود و کمیابی منابع آب در آینده جلوگیری کند. پژوهش حاضر باهدف ایجاد اجماع در مسیر مدیریت مطلوب آب حوضه آبریز کشف رود انجام شده است. در این پژوهش پس از شناسایی و تحلیل کنشگران مؤثر و کلیدی، شناسایی وضع موجود و تدوین راهبردها، چشم انداز حوضه در افق 1420 تبیین گشت، که در آن این حوضه دارای تعادل پایا در منابع و مصارف آب خواهد بود. ذیل این چشم انداز، 19 راهبرد بنیانی و 63 سیاست کلان تدوین یافته است. با توجه به تعدد سیاست های تدوین یافته، به منظور روالمندسازی دستیابی به چشم انداز از ابزار نقشه راه استفاده شد. مؤلفه های اصلی نقشه راه در پژوهش حاضر عبارتند از، اصلاح ساختار مدیریت اجرایی، ارتقا فرهنگ آب و توانمندسازی جامعه، اصلاح و ارتقا سیاست های اقتصادی، مالی و فنی، مهارت افزایی، ارتقا سیستم داده برداری، پردازش و تحلیل آن ها و اصلاح قوانین و ضوابط بوده است. مؤثرترین راه پیاده سازی سیاست های تدوین یافته، مشارکت آب بران در جلسات تصمیم سازی و ارتقاء سطح آگاهی ایشان است. آنچه مسلم است، جلسات مشارکتی بدون ایجاد درک مشترک بین مدیران و آب بران توانایی حل مشکلات مدیریت آب این حوضه را نخواهد داشت.

از مهمترین محدودیت ها در کاهش رشد و میزان محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک، کمبود آب آبیاری و هم چنین کاهش کیفیت آن است. بهینه سازی مصرف آب و مدیریت صحیح استفاده از آب های شور، روشی برای افزایش کارایی مصرف آب می باشد. در این پژوهش، تابع تولید محصول چغندرقند بر اساس مقدار و شوری آب آبیاری به دست آمد. سپس معادلات لازم جهت تعیین عمق بهینه آب آبیاری، زمانی که قیمت چغندرقند متغیر و تابع کیفیت آن (درصد قند) می باشد، تعیین گردید. به ازای شوری صفر دسی زیمنس بر متر و بر اساس قیمت های فعلی آب و محصول، نتایج نشان داد که برای به دست آوردن بیشینه محصول چغندرقند و سود در شرایط محدودیت زمین و آب مقادیر بهینه آب به ترتیب برابر 87/1، 77/1 و 52/1 متر می باشد. میزان صرفه جویی در مصرف آب در شرایط محدودیت آب، 7/18درصد و افزایش سطح زیر کشت نیز 20 درصد محاسبه گردید.

تقریباً 70 درصد از مصرف آب جهان، ازجمله آب هایی که از رودخانه ها منتقل و یا از منابع زیرزمینی پمپاژ می شوند، برای آبیاری کشاورزی استفاده می شود. استفاده از فاضلاب تصفیه شده جهت آبیاری به عنوان یک منبع مهم جایگزین در استراتژی جدید مدیریت آب، در کشورهایی که با کمبود شدید منابع آب مواجه هستند، مطرح است. هدف از این مطالعه بررسی امکان استفاده مجدد از پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر تفرش برای آبیاری زراعی بود. این تحقیق، مطالعه ای توصیفی – مقطعی است. به این منظور تعدادی از پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و میکروبی پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری تفرش در بازه زمانی فروردین-شهریور سال 1396، به صورت ماهیانه اندازه گیری و با استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست ایران، سازمان حفاظت محیط زیست امریکا (EPA)، سازمان جهانی خواروبار و کشاورزی (FAO) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) مقایسه و در نرم افزار اکسل تحلیل گردید. میانگین غلظت باقیمانده در پساب خروجی برای COD، BOD5، DO، TSS، سرب، مس، کادمیوم برحسب میلی گرم بر لیتر و pH به ترتیب به 35/08، 17/56، 0/92، 25/40، 0/038، 0/017، 0/003 و 7/60 بود که بیشترین بار آلی مربوط به ماه های تیر و مرداد بود. میانگین کل راندمان حذف برای COD، BOD و TSS به ترتیب برابر با 90/13 و 92/28 و 89/49 درصد محاسبه شد. میانگین پارامترهای میکروبی کلی فرم مدفوعی 194/16 و کلی فرم کل 897/50 MPN/100ml بود. نتایج این تحقیق نشان داد که میانگین پارامترهای کیفی موردمطالعه پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب شهر تفرش در محدوده استاندارد استفاده در کشاورزی بود.

به منظور بررسی اثر کم آبیاری بر برخی خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و شاخص های کیفی علوفه کوشیا آزمایشی به صورت کرت های یکبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهددرسالزراعی97-1396 اجرا شد. کرت های اصلی شامل سه سطح آبیاری (50، 65 و 80 درصد نیاز آبی گیاه) و کرت های فرعی دو توده ی بومی کوشیا (سبزوار و بروجرد) بود. نتایج نشان داد که با کاهش مقدار آب آبیاری به 65 و 50 درصد نیاز آبی گیاه مقدار کاهش ارتفاع حدود 15 و 26 درصد و کاهش شاخص سطح سبزگیاه حدود 25 و 38 درصد نسبت به آبیاری در 80% نیاز آبی گیاهبود. بیشترین علوفه تر و خشک به ترتیب با مقادیر 9/27 و 3/11 تن در هکتار از آبیاری در 80% نیاز آبی گیاهحاصل شد. توده سبزوار به ترتیب24/5 و 10/4 تن در هکتار علوفه تر و خشک بیشتری نسبت به توده دیگر داشت. کمترین مقدار محتوی نسبی آب برگ (5/70 %) و بیشترین مقدار نشت الکترولیت ها (2/54 %)از تیمار 50 درصد نیاز آبی گیاهحاصل شد. بیشترین درصد پروتئین خام (2/13 %) از تیمار 65% نیار آبی گیاه، بیشترین مقدار NDF و ADFاز تیمار آبیاری در 80 % نیاز آبی گیاهو کمترین مقدار آنها به ترتیب به مقدار 1/19 % و 71/9 %از تیمار 50 % آبیاری حاصل شد. توده سبزوار نسبت به توده بروجرد از لحاظ صفات مورفولوژیکی (ارتفاع، شاخص سطح سبز، علوفه تر و خشک، محتوای نسبی آب برگ) و کیفیت علوفه بالاتری داشت. کیفیت تغذیه علوفه در هر دو توده با کاهش مقدار آب آبیاری بهبود یافت. نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که مقدار علوفه تر همبستگی مثبت و معنی داری با ارتفاع (r= 0. 49*) و شاخص سطح سبز برگ (r = 0. 57**) داشت.

نعناع فلفلی از جمله گیاهان دارویی و معطری است که مصارف دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی فراوانی دارد. یکی از خواص بارز آن خواص ضد میکروبی آن است. به منظور ارزیابی تأثیر کود آلی و سطوح مختلف آبیاری در مراحل مختلف رشدی گیاه نعناع فلفلی، آزمایشی در شرایط گلخانه ای در بهار سال 1397 در محیط گلخانه ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملأ تصادفی با 3 تکرار روی نعناع فلفلی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل تیمارهای آبیاری در 4 سطح (50، 75، 100 و 120 درصد نیاز آبی گیاه ) و 4 سطح کود آلی (کود گاوی در 2 سطح (5 و 10 تن در هکتار) و کود مرغی در 2 سطح (20 و 70 گرم در لیتر)) بوده که در مراحل مختلف رشد گیاه نعناع فلفلی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که اثر متقابل سطوح آبیاری و کودی بر خصوصیات مورفولوژیک نعناع فلفلی مانند ارتفاع گیاه و قطر ساقه معنی دار نبودند و بر روی وزن تر برگ، وزن تر ریشه و وزن خشک ریشه (در سطح 01/0) بسیار معنی دار بود. که میتوان نتیجه گرفت که بیشترین میزان آبیاری و میزان کود گاوی و مرغی باعث افزایش وزن تر برگ شده و میزان کود آلی تاثیری بر روی وزن تر و خشک ریشه نداشته است. اثر متقابل سطوح آبیاری و کودی بر خصوصیات فیزیولوژیک نعناع فلفلی مانند هدایت روزنه ای، محتوی نسبی آب برگ و نشت الکترولیت معنی دار نبودند و روی کلروفیل a، کلروفیل bو کلروفیل کل در سطح 01/0 بسیار معنی دار بود که کمترین میزان آبیاری و بیشترین میزان کود مرغی باعث افزایش کلروفیل a و کمترین میزان آبیاری و کمترین میزان کود آلی باعث افزایش کلروفیل bو کلروفیل کل شده و بر روی شاخص کلروفیل برگ(عدد اسپد کلروفیل) در سطح 05/0 معنی دار بود که کمترین میزان آبیاری و بیشترین میزان کود آلی باعث افزایش شاخص کلروفیل برگ شده است. میتوان نتیجه گرفت که نعناع فلفلی به سطوح مختلف آبیاری حساس تر بوده و سطوح کودی تأثیر مثبتی بر عملکرد نعناع فلفلی نداشته است و در بین کودهای آلی اثر کود مرغی به دلیل داشتن نیتروژن از کود گاوی بیشتر بوده است.

این تحقیق با هدف اندازه گیری جریان آب در خاک و جذب آب ریشه در یک پلات 2 × 2 متر در یک باغ سیب 15 ساله تحت سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی در شهرستان میاندوآب انجام و با سناریوهای مختلف در نرم افزار HYDRUS-2D شبیه سازی شد. قطره چکان ها در عمق 30 سانتی متری و به فاصله 1 متر از تنه درخت نصب گردیدند. رطوبت حجمی خاک با استفاده از دستگاه TDR به صورت روزانه به مدت 4 ماه اندازه گیری شد. به منظور واسنجی معادلات روابط جذب آب ریشه، نمونه هایی از ریشه به همراه خاک از نقاط مختلف در محدوده توسعه برداشت شد. نتایج نشان داد بیشترین و کمترین مقدار جذب آب ریشه به ترتیب به میزان 129/0 و 024/0 سانتی متر مکعب بر سانتی متر مکعب در مختصات (عمقی، شعاعی) (50، 60) سانتی متر و (75، 150) سانتی متر از تنه درخت اتفاق افتاد. همچنین، حدود 81 درصد جذب آب ریشه از عمق 50-0 سانتی متری صورت گرفت. مقادیر RMSE (0193/0 – 0141/0) نشان داد نرم افزار HYDRUS-2D تخمین مناسبی از رطوبت حجمی خاک را در سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی داشت. مقایسه سناریوهای مختلف شبیه سازی شده در HYDRUS-2D با نتایج اندازه گیری های مزرعه ای نشان داد با کاهش دبی قطره چکان به میزان 2 لیتر بر ثانیه و افزایش مدت زمان آبیاری ( با حجم آب کاربردی یکسان) جذب آب ریشه به میزان 08/5 درصد افزایش و نفوذ عمقی به میزان 18/2 درصد کاهش یافت.

امروزه، بررسی کیفیت منابع آب با استفاده از مدلهای عددی و شاخص های کیفی مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این پژوهش، پدیده لایه بندی حرارتی و کیفی مخزن سد گلابر واقع در استان زنجان مورد بررسی قرار گرفته و همچنین کیفیت آب در مکانهای مختلف مخزن و در زمانهای مختلف با استفاده از شاخص IRWQISC (IRan water quality index) ارزیابی شده است. به این منظور، از مدل دوبعدی CE-QUAL-W2برای شبیه سازی هیدرودینامیک و پارامترهای اکسیژن محلول و کل مواد جامد محلول برارارتی تابسی یک دوره یک ساله از سال 1393 تا 1394 استفاده شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از وجود یک دوره لایه بندی حتانه از اواخر فروردین تا اواخر شهریورماه می باشد. ارزیابی کیفیت آب بر اساس شاخص IRWQISC نشان می دهد که کیفیت آب مخزن در رولایه و در شش. ماهه گرم در کلاس کیفی خوب (شاخص در حدود 75) قرار دارد. در این مدت، کیفیت آب در زیرلایه از رده بندی خوب (شاخص در حدود 75) به رده بندی نسبتاً بد (شاخص در حدود 40) افت پیدا می کند. همچنین در شش ماهه سرد سال، کیفیت آب از رده بندی متوسط (شاخص در حدود 46 ) در ابتدا به رده بندی خوب (شاخص در حدود 77) ترقی می یابد. بطور کلی، بررسی مکانی و زمانی کیفیت آب مخازن سدها با استفاده از شاخص های مختلف کیفی آب از جمله شاخص IRWQISC می تواند کمک مؤثری در تعیین کیفیت آب، ارائه راهکارهای مدیریتی در زمینه تعیین رقوم آبگیر و برداشت، استفاده بهینه از آب و ارائه راهکارهای علاج بخش برای افزایش کیفیت آب مخازن ارائه نماید.

رطوبت خاک سطحی، متغیری مهم در چرخه ی آبی طبیعت است که نقش مهمی در تعادل جهانی آب و انرژی به واسطه تأثیر بر فرآیندهای هیدرولوژیک، اکولوژیک و هواشناسی دارد. لذا در این تحقیق برای شبیه سازی رطوبت خاک در دوره آتی (2039-2020) نسبت به دوره پایه (2011-1992) از مزرعه ذرت فاروب واقع در دشت نیشابور استفاده شد. داده های اقلیمی به کمک شش مدل GCM و دو سناریوی انتشار RCP4. 5 و RCP8. 5 برآورد گردید و به کمک مدل LARS-WG ریزمقیاس شد و وارد مدل SWAP گردید. نتایج تغییر پارامترهای اقلیمی نشان داد دمای کمینه و بیشینه برای مدل های AOGCM در دوره آتی نسبت به دوره پایه افزایش می یابد و در برخی از مدل ها نیز بارش دوره آتی نسبت به دوره پایه کاهش می یابد. همچنین سناریو RCP8. 5 نسبت به RCP4. 5 مقدار افزایش بیشتری را نشان می دهد. تغییرات رطوبت در عمق 30 سانتی متر نشان داد که درصد رطوبت موجود در خاک در دوره های آتی 2039-2020 نسبت به دوره پایه برای هر دوسناریو افزایش ناچیزی می یابد. با این وجود سناریو RCP8. 5 مقادیر کمتری از رطوبت را نسبت به سناریو RCP4. 5 برای شش مدل AOGCM نشان می دهد. مقادیر پیش بینی شده رطوبت سالیانه نشان داد که در سناریو RCP4. 5 در عمق 30 سانتی متری مدل IPSL کمترین مقادیر رطوبت و مدل های GISS-ES-R و GFDL بیشترین مقادیر رطوبت سالیانه و برای سناریو RCP8. 5 در عمق 30 سانتی متری، مدل GFDLکمترین مقادیر رطوبت و مدل GISS-ES-R بیشترین مقادیر رطوبت سالیانه در طی هفته های پس از رشد گیاه را خواهند داشت.

استفاده ی مفید از منابع آب نامتعارف برای کشاورزی پایدار با در نظر گرفتن مجموعه ی اثرات زیست محیطی و بازده اقتصادی فرآیندی است چند معیاره که تصمیم گیری در مورد آن، بر اساس ارزش هریک از معیارها صورت می پذیرد. در این پژوهش پس از گردآوری منابع مرتبط و استخراج معیارهای تصمیم گیری در رابطه با استفاده از پساب در کشاورزی، ساختار سلسله مراتبی بر مبنای دو عامل فنی-اقتصادی و زیست محیطی تهیه و با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی در محیط نرم افزار GIS، امکان سنجی استفاده از پساب برای کشت 10 گیاه زراعی رایج در استان گلستان انجام شد. معیارهای فراهمی آب آبیاری، فاصله فنی-اقتصادی از خروجی تصفیه خانه و مطلوبیت اراضی برای کشت گونه از زیر معیارهای فنی-اقتصادی و کیفیت آب آّبیاری، خاک، گیاه و آسیب پذیری آبخوان از معیارهای زیست محیطی این ساختار هستند. همچنین پارامترهای شیب، توپوگرافی، کاربری اراضی، عمق خاک و فاصله ی مجاز فنی به عنوان عوامل محدود کننده در نظر گرفته شد. معیارهای تصمیم گیری و عوامل ایجاد محدودیت بر اساس مطالعات صورت گرفته در زمینه استفاده از پساب در کشاورزی در نظر گرفته شده و بر اساس نظرات کارشناسان تعیین ارزش و آنالیز حساسیت گردید. نتایج این امکان سنجی که با استفاده از داده های مرتبط با تصفیه خانه فاضلاب کردکوی نشان داد، علی رغم پایین بودن میزان مطلوبیت کشت تمامی گیاهان به دلیل عدم مطلوبیت پارامتر هایی چون نیترات، آلودگی میکروبی و آسیب پذیری آبخوان که دارای بالاترین میزان حساسیت و وزن نسبی بودند، دو گیاه پنبه و کلزا از بین 10 گیاه رایج زراعی در منطقه، بالاترین مطلوبیت کشت با پساب را در منطقه ی تحت پوشش تصفیه خانه کسب کردند.

پیش بینی عمق آبشستگی در پایین دست سازه های کنترل ازجمله سرریزها و سازه های کنترل شیب یکی از مسائل ضروری در طراحی این سازه ها می باشد. در تحقیق کنونی عملکرد روش رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) به عنوان یکی از روش های نوین داده کاوی در پیش بینی حداکثر عمق آبشستگی پایین دست سازه های کنترل مورد بحث قرار گرفت. جهت بررسی موضوع برای هر سری داده، مدل های مختلفی تعریف شده و تأثیر پارامترهای هیدرولیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. بهترین نتایج برای داده های آزمون، برای سرریز لبه تیز مقادیر 90/0)DC=ضریب تبیین)، 93/0CC=(ضریب همبستگی)، % 2/11 RMSE= (جذر میانگین مربعات خطاها (، %9/7MAE= (میانگین قدرمطلق خطاها)، و برای سازه کنترل شیب مقادیر 81/0DC=، 86/0CC=، %4/19RMSE=، %7/16MAE= به دست آمد. همچنین بر اساس نتایج آنالیز حساسیت مشخص گردید که پارامترهای Fr1 (عدد فرود بالاست جریان) و b/z (نسبت عرض سرریز به ارتفاع سرریز) در پایین دست سرریز لبه تیز و پارامترهای Dp/h (ارتفاع ریزش سازه به ارتفاع آب روی سازه) و Fr1در پایین دست سازه کنترل شیب کلیدی ترین نقش را در پیش بینی عمق آبشستگی دارند. درواقع تغییرات عمق آبشستگی متأثر از هندسه و انرژی جریان در بالادست این سازه ها است. مقایسه روابط نیمه تجربی و کلاسیک با نتایج حاصل از روش به کاررفته در تحقیق نشان داد که نتایج روش هوشمند GPR نسبت به روابط کلاسیک دقیق تر و قابل اعتمادتر بوده بطوریکه معیارخطای RMSE بیش از 80 درصد کمتر شده است.

این پژوهش به منظور بررسی و تعیین نیاز آبی و برنامه ریزی آبیاری درخت سنجد در منطقه وردیج استان تهران به مرحله اجرا درآمد. بدین منظور برای محاسبه تبخیر-تعرق مرجع از معادله تلفیقی فائو پنمن – مانتیث و برای محاسبه ضریب گیاهی از روش WUCOLS III استفاده شد. همچنین برای محاسبه تبخیر-تعرق مرجع و مقدار بارندگی مؤثر از داده های اقلیمی ایستگاه چیتگر (از سال 1387 تا 1397) استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد در منطقه مورد مطالعه بارندگی مؤثر سهم کافی در تأمین آب مورد نیاز گیاه نداشته و در طول ایام رشد نیاز به آبیاری تکمیلی وجود دارد. همچنین مشاهده شد که بیش ترین مقدار تبخیر-تعرق سنجد در تیر ماه، معادل 57/41 و کم ترین مقدار تبخیر-تعرق سنجد در دی ماه، معادل 65/6 میلی متر بود. مقدار کل تبخیر-تعرق سنجد معادل 31/266 میلی متر برآورد گردید. مقدار آبیاری از یکم خرداد با مقدار 28/12 میلی متر آغاز و با مقدار 23/10 میلی متر در 15 مهر پایان می پذیرد. بیشترین مقدار نیاز خالص آبیاری از 16 تا 31 تیر، معادل 23/20 و کمترین مقدار نیاز خالص آبیاری از 15 تا 30 مهر، معادل 23/10 میلی متر بود.

بارش از جمله مهم ترین عواملی است که در تخمین بسیاری از پارامترهای هیدرولوژیکی در سطح حوزه آبریز مورد استفاده قرار می-گیرد. با توجه به اهمیت داده های بارش در علوم مختلف و عدم وجود شبکه باران سنجی گسترده و مناسب، لازم است داده های بارش به نحوی برآورد شوند. یکی از راه های برآورد بارش، استفاده از داده های ماهواره ای است. در این پژوهش به ارزیابی داده های بارش مدل GPCC، GPCP، CMAP و NCEP-NCAR با داده های ایستگاهی در استان های البرز، قزوین، زنجان، کردستان و همدان پرداخته شد. نتایج نشان داد که در این مناطق بارش GPCP، GPCC، CMAPو NCEP-NCAR نتایج خوبی را داشتند و از میان آنها GPCP و GPCC نتیجه بهتری را ارائه کرده اند. در ارزیابی GPCP با میانگین وزنی ایستگاه های منطقه مورد مطالعه در پیکسل 3 در سال 2003 ضریب تبیین (R2)، ضریب کارایی مدل(EF)، خطای اریب میانگین (MBE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب برابر 96/0، 94/0، 13/3، 30/5 و 58/6 میلیمتر بر ماه به دست آمد.

یکی از معتبرترین روش ها برای ارزیابی اثرات پدیده تغییر اقلیم استفاده از متغیرهای اقلیمی شبیه سازی شده توسط مدل های گردش عمومی جو (AOGCM) است ولی این شبیه سازی ها دارای عدم قطعیت می باشند. چشم پوشی از عدم قطعیت های مرتبط با تغییر اقلیم در تحقیقات، از اعتبار نتایج کاسته و منجر به اعمال نتایج غیرواقعی و غیرکاربردی خواهد شد. در این پژوهش ابتدا داده های دما، بارش و تابش شبیه سازی شده توسط 5 مدل HADCM3، NCCCSM، NCCCSM، INCM3، GFCM21 و MPEH5 در ایستگاه سینوپتیک رشت بر اساس سناریوهای انتشار A1B، A2 و B1 به روش آماری ریزمقیاس شدند. ارزیابی کارایی مدل ها به صورت منفرد و گروهی با استفاده از آماره های خطا سنجی انجام شد. همچنین عدم قطعیت هر یک از مدل های گردش عمومی جو و سناریوهای انتشار به روش وزن دهی بررسی شد. نتایج آزمون آماره های محاسبه شده برای هر یک از مدل ها به صورت منفرد نشان داد مدل INCM3 در سناریوی A1B برای شبیه سازی بارش، مدل NCCCSM در سناریوی A1B برای شبیه سازی تابش و GFCM21 تحت سناریوی B1 برای شبیه سازی دمای کمینه و مدل HADCM3 در سناریوی A1B برای شبیه سازی دمای بیشینه بیشترین کارایی را در شبیه سازی داشته اند. نتایج اجرای گروهی مدل ها نشان داد که در برنامه ریزی آتی می توان از ترکیب گروهی مدل ها با عدم قطعیت کمتر و دقت بیشتری پارامترهای اقلیمی را شبیه سازی کرد. به منظور انتخاب سناریوی برتر بر اساس اجرای گروهی مدل ها مشاهده شد بیشترین مطابقت داده های بارش شبیه سازی شده با داده های واقعی بر مبنای سناریوی B1، برای داده های تابش بر مبنای سناریوی A1B و دمای کمینه و بیشینه بر مبنای سناریوی B1 می باشد.