آب و خاک
سال:1389 | دوره:24 | شماره:5 |تعداد مقالات:20

در این پژوهش و طی یک دوره سه ساله (1381 تا 1383)، تغییرات عملکرد، خصوصیات کیفی و بهره وری آب گیاه چای و نتایج تحلیل اقتصادی حاصل از اعمال تیمارهای مختلف آبیاری تکمیلی در ایستگاه تحقیقاتی چای فومن (استان گیلان) مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل چهار سطح آبیاری بارانی با دور 4، 8، 12 و 16 روز و یک تیمار بدون آبیاری (شاهد) بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی انجام شد. در دوره کم آبی سال های خشک (1381 و 1382) با کاهش دور آبیاری، میزان عملکرد، خصوصیات کیفی (درصد مواد جامد محلول در آب و پلی فنل های چای خشک و ماده جامد برگ سبز) و کارآیی مصرف آب بوته های چای افزایش می یافت. مقایسه میانگین دو سالانه عملکرد تیمارهای دور آبیاری 4، 8، 12و 16 روز طی دوره خشک نشان داد که این تیمارها به ترتیب افزایش عملکردی معادل 74.5، 71.5، 67.4 و 59.4 درصد نسبت به تیمار شاهد داشته اند. نتایج ارزیابی اقتصادی نشان داد میانگین نسبت درآمد به هزینه برای تیمارهای دور آبیاری 4 تا 16 روز و شاهد به ترتیب برابر 2، 1.74، 1.64، 1.43 و 1.5 حاصل گردید. بر این اساس، اگرچه در آبیاری با دور کوتاه، هزینه ها افزایش می یافت اما افزایش درآمد و سود حاصل از تولید برگ سبز بیشتر و با کیفیت مرغوب تر چای، هزینه ها را جبران می کرد. در سال های با توزیع بارندگی مناسب، بهتر است از دور آبیاری طولانی مانند 8 تا 12 روز برای آبیاری باغ های چای استفاده گردد.

برای ایجاد تاخیر در سیلاب و کاستن دبی اوج آن معمولا از سدهای پاره سنگی تاخیری استفاده می گردد. مواد مورد استفاده در این نوع سدها معمولا باعث ایجاد تلاطم در جریان شده و در نتیجه در این محیط ها نمی توان از رابطه دارسی استفاده نمود. بر همین اساس در این محیط ها از روابط غیر دارسی استفاده می شود. معادلات جریان غیردارسی به دو صورت کلی i=aVN و  i=rV+sV2نشان داده می شوند. از جمله مهمترین پارامترهای موثر در شبیه سازی جریان در چنین محیط هایی مقدار N می باشد که معمولا بصورت تجربی و یا از طریق داده های آزمایشگاهی محاسبه می گردد. N نشان دهنده تلاطم جریان بوده و مقدار آن از 1 (جریان ورقه ای) تا 2 (جریان کاملا متلاطم) تغییر می کند.اشکال عمده بعضی روابط غیر دارسی (از جمله رابطه ارگون) این است که نمی توانند مستقیما مقادیر N و a را محاسبه نمایند. در این تحقیق با بکار بردن معادله ارگون و با استفاده از تحلیل های ریاضی معادلاتی جهت محاسبه مستقیم N و a ارایه شده و در نهایت رابطه ای جهت برآورد ضرایب هدایت هیدرولیکی معادل (Ke) در محیط های متخلخل استخراج شده است. جهت صحت سنجی معادلات استخراج شده از اطلاعات آزمایشگاهی تحقیقات قبلی استفاده شد. همچنین مقادیر N با استفاده از رگرسیون غیر خطی محاسبه و با N محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه نتایج بدست آمده نشان می دهد که در مجاورت مرزها (2 و N=1) مقادیر N محاسبه شده از دقت بالایی برخوردارند و با فاصله گرفتن از مرزها از دقت نتایج کاسته می گردد.

اندازه گیری و تحویل حجمی آب از مقوله های اساسی در شبکه های انتقال و توزیع آب است. در همین راستا مدول تیغه ای که برای تحویل بده تقریبا ثابت در دامنه ای از تغییرات ارتفاع آب بالادست خود معرفی شده است ابزاری مناسب برای کاربرد در شبکه های فرعی می باشد که اصول و ضوابط طراحی آن در حال تکامل است. در این تحقیق بر اساس مفهوم حساسیت هیدرولیکی دو روش طراحی برای مدول دو تیغه ای ارایه شده است که روش اول از نظر تئوری سازه ای معرفی کرده است که بده عبوری از آن نسبت به بده طراحی -13.62% اختلاف دارد، حال آنکه روش دوم آن نتایجی ارایه کرده است که در آن، مدول تیغه ای با استفاده از دو تیغه دارای عملکردی مشابه با بهترین روش طراحی متداول برای مدول سه تیغه ای می باشد که نتیجه آن صرفه جویی اقتصادی قابل ملاحظه و سادگی در ساخت و طراحی مدول تیغه ای است.

کاهش و افزایش مداوم دما طی یک دوره زمانی کوتاه مدت که اصطلاحا چرخه های یخ و ذوب نامیده می شود، یکی از عوامل مهم خسارت به محصولات کشاورزی است. در این تحقیق برای تعیین چرخه های یخ و ذوب در استان خراسان رضوی، داده های دمای کمینه و بیشینه روزانه نه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی 20 سال آماری (1387- 1368) مورد استفاده قرار گرفت. همچنین شش گستره دمایی مشخص شامل: دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 2- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی(A) 2 ، دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 3- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی (A) 3، دماهای کمینه کوچک تر و مساوی 5- و دماهای بیشینه بزرگ تر و مساوی(C) 5 ، دماهای کمینه برابر 2- و بیشینه بزرگ تر از(D) 2 ، دماهای کمینه برابر 3- و بیشینه بزرگ تر از(E) 3  و دماهای کمینه برابر 5- و بیشینه بزرگ تر از (F) 5 که امکان رخداد این پدیده در آن ها بیش تر است، در نظر گرفته شد. پس از پردازش داده ها توسط یک برنامه کامپیوتری در محیط Fortran، تعداد روزهای وقوع این پدیده در هر یک از ایستگاه های موجود به صورت ماهانه، فصلی و سالانه تعیین و مناطق مستعد آن شناسایی و پهنه بندی شد. نتایج نشان داد که فصل زمستان دارای بیش ترین تعداد روزهای با چرخه یخ و ذوب می باشد و فصول پاییز و بهار به ترتیب در رده های بعدی قرار دارند. همچنین ایستگاه های تربت حیدریه، نیشابور و قوچان در اغلب گستره های دمایی، بالاترین میزان وقوع این پدیده در استان خراسان رضوی را دارا می باشند. کم ترین تعداد روزهای دارای چرخه یخ و دوب نیز غالبا در ایستگاه های سرخس، کاشمر و سبزوار مشاهده می شود.

از آنجا که کشاورزی یک کانون نامتمرکز آلایندگی است، مدیریت در سطح مزرعه شامل مدیریت بهینه آب و مواد مغذی می تواند به عنوان یک روش موثر در کاهش آلودگی بخش کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، یک مدل بهینه یابی با هدف کاهش خروج نیترات از مزرعه در کودآبیاری جویچه ای ارایه شده است. مدل بهینه یابی شامل چهار مدل شبیه سازی تخمین میزان رواناب، نفوذعمقی، غلظت نیترات در رواناب و نفوذ عمقی است. الگوریتم ژنتیک برای حل مدل بهینه یابی بکارگرفته شد. متغیرهای تصمیم شامل دبی ورودی، مدت زمان آبیاری، زمان شروع کوددهی و مدت زمان تزریق کود بودند. قابلیت مدلهای شبیه سازی در شبیه سازی فرآیند کودآبیاری منجر به ارایه مدل بهینه یابی جامع کودآبیاری برای شرایط مختلف اقلیم، گیاه، آبیاری و کوددهی شد. برای ارزیابی مدل بهینه یابی از داده های صحرایی در رژیم جریان ثابت استفاده شد. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم برای مزرعه مورد مطالعه در شرایط حضور گیاه به ترتیب 0.184 لیتر بر ثانیه، 595.2 دقیقه، 7.5 دقیقه و 162.9 دقیقه برای دبی، مدت زمان آبیاری، زمان شروع کوددهی و مدت زمان تزریق بدست آمدند. این مقادیر به ترتیب برای شرایط بدون حضور گیاه 0.21 لیتر بر ثانیه، 537.1 دقیقه، 6.5 دقیقه و 143.0 دقیقه تعیین شدند. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم، منجر به خروج به طور متوسط 113.86 و 118.13 میلی گرم بر لیتر نیترات از مزرعه به ترتیب در شرایط حضور و عدم حضور گیاه شدند. به دلیل افزایش غلظت نیترات در نفوذعمقی در حضور گیاه، مدل بهینه یابی با تغییر در مقادیر متغیرهای تصمیم و افزایش دبی، غلظت نیترات در نفوذ عمقی و رواناب را کاهش داد. نتایج نشان داد که حضور گیاه در نتایج بهینه یابی تاثیر دارد و بهتر است مقادیر بهینه در حضور و عدم حضور گیاه تعیین شوند.

هدف از این بررسی تهیه اطلس گندم دیم برای استان زنجان با استفاده از داده های اقلیمی می باشد که در نتیجه آن بتوان مناطق مستعد را جهت کاشت گندم دیم مشخص نمود بدین منظور اقدام به تحلیل داده های اقلیمی بارندگی و دما نموده ودر گام اول تاریخ کاشت مناسب با توجه به میزان بارندگی که در یک یا دو روز متوالی 5 میلی متر یا بیشتر باشد تعیین گردید. سپس مراحل مختلف رشد گندم دیم بر اساس محاسبه GDD مراحل مختلف بدست آمد. در مرحله بعد به بررسی بارش سالیانه، پاییزه، بهاره و خرداد ماه پرداخته و متوسط آنها تعیین گردید. همچنین احتمال وقوع دمای مناسب جوانه زنی، دمای حداکثر 25 و 30 درجه سانتی گراد در مرحله گلدهی و مرحله پر شدن دانه محاسبه گردید. مقادیر محاسبه شده در محیط GIS به پهنه های مختلف تبدیل شده و با بهره گیری از روش همپوشانی کلیه لایه ها ابتدا ارزش وزنی داده شد و بعد تلفیق شدند در نهایت اطلس گندم دیم استان زنجان با 4 پهنه بسیار مناسب، مناسب، متوسط و ضعیف بدست آمد. همانطور که از نقشه پیداست مناسب ترین مناطق کاشت گندم دیم در قسمتهای شمال و مرکز خدابنده و قسمت شرقی ایجرود می باشد. در انتها به بر آورد میزان تولید محصول پرداخته و با توجه به میزان عملکرد در استانهای همجوار که دارای آب و هوای مشابه و عملکرد بالاتری هستند متوسط عملکرد برای استان زنجان محاسبه و میزان تولید بر آورد گردید که نسبت به تولید واقعی 30 در صد افزایش را نشان داد.

اگرچه کاربرد مدل ماسکینگام به دلیل مشکل بودن تخمین پارامترها هنوز با دشواری روبروست، اما این مدل به طور گسترده ای برای روندیابی سیل در هیدرولوژی بکار می رود. در تحقیق حاضر الگوریتم نورد شبیه سازی شده که الگوریتمی کارا در بهینه سازی است برای تخمین و بهینه سازی سه پارامتر مدل غیرخطی ماسکینگام استفاده شد. نتایج بدست آمده نشانگر دقت بالای این الگوریتم در تخمین این پارامترها بود، بطوریکه در مثال اول مجموع مربعات خطا (SSQ) برابر 36.78، مجموع قدر مطلق خطاها (SAD) برابر 23.44، دبی پیک واقعی 85 مترمکعب بر ثانیه بود و دبی پیک روندیابی شده 85.90 بدست آمد که، تفاوت این دو (DPO) برابر یک درصد خطا و تفاوت گام زمانی وقوع دبی پیک واقعی و روندیابی شده (DPOT) صفر بدست آمد. در مثال موردی دوم الگوریتم(Simulated Annealing) SA  در مورد سیلاب رودخانة کارون آزمایش و نتایج آن با روش (Genetic Algorithm) GA مقایسه شد. نتایج نشان داد که الگوریتم SA تخمین بهتری نسبت به روش GA دارد. بطوریکه مجموع مربعات خطا (SSQ) برابر 4947.06، مجموع قدر مطلق خطاها (SAD) برابر 412.8، دبی پیک واقعی 1182 مترمکعب بر ثانیه بود و دبی پیک روندیابی شده 1191 بدست آمد که، تفاوت این دو (DPO) برابر کمتر از یک درصد خطا و تفاوت گام زمانی وقوع دبی پیک واقعی و روندیابی شده (DPOT) صفر بدست آمد. در نهایت این تحقیق قابلیت الگوریتم SA را در زمینة بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام نشان داد.

افزایش گازهای گلخانه ای در دوره های آتی نه تنها باعث تغییر در مقادیر متوسط متغیرهای اقلیمی می شود بلکه نوسانات این متغیرها را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. بدیهی است در نظر گرفتن تغییرات توام نوسانات متغیرهای اقلیمی و مقادیر متوسط آن در تاثیر بر رواناب، نتایج واقعی تری را در پی خواهد داشت. در این تحقیق در ابتدا نوسانات و مقادیر متوسط متغیرهای دما و بارش حوضه قره سو در دوره 2069-2040 میلادی با استفاده از مدل HadCM3-A2 و روش کوچک مقیاس کردن آماری، مورد شبیه سازی قرار گرفت. همچنین بمنظور لحاظ عدم قطعیت نوسانات اقلیمی در محاسبات، اقدام به شبیه سازی 100 سری زمانی از متغیرهای دما و بارش منطقه برای دوره آتی شد. نتایج نشان داد که محدوده عدم قطعیت مربوط به نوسانات اقلیمی منطقه در ماه های مختلف سال بین 0.5 تا 2 درجه سانتیگراد افزایش برای دما و بین 10- تا 20 میلیمتر تغییر برای بارش خواهد بود. در ادامه وضعیت رواناب منطقه تحت تاثیر عدم قطعیت نوسانات اقلیمی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا و بمنظور لحاظ کردن عدم قطعیت مدل های هیدرولوژی، از دو مدل بارش- رواناب SIMHYD و IHACRES استفاده شد. واسنجی این دو مدل برای دوره پایه و معرفی 100 سری زمانی از متغیرهای دما و بارش تولید شده در مرحله قبل به هر دو مدل، محدوده تغییرات رواناب حوضه را برای دوره 2069-2040 مشخص ساخت. نتایج نشان از هماهنگی دو مدل در شبیه سازی تغییرات رواناب منطقه دارد. بگونه ای که هر دو مدل کاهش رواناب را برای فصل پاییز و افزایش رواناب را برای فصل های دیگر تخمین می زنند. نهایتا یافته های این تحقیق نشان از تاثیر قابل توجه عدم قطعیت مدل های هیدرولوژی و تاثیر کمتر نوسانات اقلیمی در برآورد رواناب یک حوضه تحت تاثیر تغییر اقلیم دارد.

کم آبی سالهای اخیر باعث گرایش برنجکاران گیلانی به استفاده از منابع آب زیرزمینی برای تولید برنج ونگرانی هایی در مورد کیفیت این منابع شده است. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مکانی چند شاخص مهم کیفیت آبهای زیرزمینی در سطح استان گیلان با استفاده از زمین آمار و با داده های شاخص کیفیت آب شامل EC،Na  وSAR  نمونه برداری شده از 135 حلقه چاه مربوط به شهریور سال 1386 در سطح این استان انجام گرفته است. ابتدا دقت روش های کریجینگ معمولی(OK)  و معکوس فاصله (IDW) با سه توان مختلف (3 و 2، m=1) بررسی و در نهایت نقشه های پهنه بندی این خصوصیات در سطح استان رسم شد. نتایج نشان داد این خواص از ساختار مکانی خوبی برخوردار هستند. مدل کروی بهترین مدل برای برازش واریوگرام می باشد. روش های مورد بررسی از نظر دقت تفاوت زیادی ندارد ولی در مجموع روش های کریجینگ و معکوس فاصله با توان یک دقت بیشتری در درون یابی این خواص داشته اند. پهنه بندی خواص کیفی نشان داد میزان هدایتالکتریکی آبهای زیرزمینی در اکثر مناطق استان پایین است. ولی در مناطق پایین دست حوضه سفیدرود مخصوصا در منطقه تلاقی سفیدرود با دریای خزر این شاخص از 1 دسی زیمنس برمتر بیشتر می باشد. به همین ترتیب در این منطقه میزان SAR وNa  نیز در مقایسه با دیگر مناطق بالاتر می باشد ولی از نظر کشاورزی برای کشت برنج مشکلی بوجود نخواهد آورد. نتایج این پژوهش نشان داد از نظر شاخص SAR، کیفیت آبهای زیرزمینی استان در مجموع مناسب است ولی از نظر هدایت الکتریکی کیفیت آبهای زیرزمینی استان خصوصا در مناطق مرکزی و مرکزی متمایل به شرق همجوار با دریا پایین بوده و می تواند پایداری تولید برنج در این مناطق را که از مناطق عمده برنجکاری استان می باشد به خطر اندازد.

به منظور تعیین آبدهی رودخانه ها در آینده و برنامه ریزی جهت مصرف آب، از مدل هایی جهت پیش بینی این مقادیر استفاده می گردد. همچنین جهت تصحیح، تدقیق، تطویل، تکمیل و یا بازسازی داده ها، مدل های شبیه سازی مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله مدل های تجربی مورد استفاده در این زمینه می توان به شبکه عصبی مصنوعی (ANN) اشاره نمود. در این تحقیق موثر بودن یا نبودن هر یک از عوامل دما، بارش، آبدهی و تاخیرهای زمانی این پارامترها در شبیه سازی و پیش بینی آبدهی رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور دستیابی آسانتر به این پارامترها و نیز تعیین ترکیب بهینه پارامتر های موثر در واسنجی ضرایب ANN از الگوریتم ژنتیک (GA) به عنوان یک ابزار بهینه سازی استفاده گردیده است. با انجام فرآیند فوق در دو مدل شبیه سازی و پیش بینی جریان، تعداد لایه های مخفی، تعداد نرون های موثر در هر یک از لایه ها، عوامل هواشناسی و هیدرولوژیکی موثر و نیز گام های زمانی مناسب هر یک از این عوامل در شبیه سازی و پیش بینی آبدهی با استفاده از GA به نحوی تعیین می گردد که بهترین حالت در مقادیر شبیه سازی و پیش بینی شده آبدهی حاصل شود. در این تحقیق که در حوضه آبریز رودخانه دز صورت گرفته است، تابع هدف کاهش مقدار میانگین مربعات خطای کل در نظر گرفته شد. مقادیر ضریب همبستگی بین آبدهی های محاسباتی و موجود برای دو مدل شبیه سازی و پیش بینی به ترتیب برابر با 0.86 و 0.79 به دست آمد که بیانگر کارآیی الگوریتم ANN-GA در شبیه سازی و پیش بینی آبدهی با دقت مطلوب می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده برتری جواب های به دست آمده از مدل شبیه سازی نسبت به مدل پیش بینی می باشند. از دلایل این برتری می توان به وجود عوامل هواشناسی ماه مورد نظر در تعیین میزان آبدهی اشاره نمود.

از روشهای اندازه گیری در محل هدایت الکتریکی خاک، می توان به روش تماس مستقیم الکترود ها با خاک (روش ونر) اشاره کرد. روش تماس مستقیم، هدایت الکتریکی ظاهری خاک را به عواملی نظیر رطوبت، درصد رس و فشردگی خاک مرتبط می داند. این تحقیق اثر شکل الکترود (میله ای و صفحه ای) و نوع جریان الکتریکی (مستقیم و متناوب) را در دقت اندازه گیری هدایت الکتریکی، جهت طراحی دستگاه تهیه نقشه هدایت الکتریکی خاک، مورد بررسی قرار داده است. بدین منظور یک نمونه اولیه از دستگاه اندازه گیری هدایت الکتریکی به روش تماس مستقیم ساخته شد. دستگاه به کمک یک طرح آزمایشی کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل با سه متغیر اصلی میزان شوری خاک (پنج سطح)، نوع الکترود (دو سطح) و جریان الکتریکی (دو سطح) ارزیابی شد. این آزمایش در خاک چهار منطقه مختلف اطراف شهر مشهد با میزان شوری و درصد رس متفاوت تکرار گردید. نتایج با مقادیر EC اندازه گیری شده به روش عصاره یک به یک، توسط نرم افزار SPSS 17 مقایسه و تحلیل شد و تاثیر معنی دار نوع الکترود و جریان الکتریکی مشاهده گردید. ضریب همبستگی تغییرات هدایت الکتریکی اندازه گیری شده به روش تماس مستقیم با هدایت الکتریکی آزمایشگاهی در تیمار های مختلف و خاک های مختلف بین 0.94 تا 0.99 بدست آمد. بر اساس نتایج این تحقیق، استفاده از الکترود صفحه ای و جریان متناوب به منظور طراحی دستگاه تهیه نقشه هدایت الکتریکی مزرعه توصیه می شود.

تاکنون مطالعات بسیاری در خصوص پرش هیدرولیکی در مقاطع واگرا صورت گرفته است اما در زمینه پرش هیدرولیکی در مقاطع همگرا به دلیل دشواری آزمایش ها تحقیقات اندکی صورت گرفته است. در تحقیق حاضر، خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با دیواره همگرا بررسی گردید. هدف از انجام این تحقیق بررسی اعماق نسبی پرش هیدرولیکی، طول پرش و افت نسبی پرش هیدرولیکی در شرایط مختلف دیواره های جانبی می باشد. با توجه به نتایج حاصله از داده های اندازه گیری شده، در راستای اهداف تحقیق مشخص گردید که مقادیر اعماق نسبی پرش در یک حوضچه آرامش با دیواره همگرا نسبت به حالت کلاسیک حدود 56 درصد کاهش پیدا می کند. همچنین همگرایی دیواره، طول پرش را نیز نسبت به پرش کلاسیک حدود 51 درصدکاهش می دهد.

امروزه تکنیک فازی برای تهیه نقشه ها در علوم مختلف بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه نقش موثر حاصلخیزی خاک در کشاورزی پیشرفته، تهیه نقشه حاصلخیزی خاک جهت برنامه ریزی بهتر برای استفاده از کودهای شیمیایی ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه سعی بر آن است تا با تهیه نقشه حاصلخیزی خاک از نظر مواد آلی، فسفر و پتاسیم جهت کشت گندم در دشت شاوور استان خوزستان وضعیت منطقه را از نظر حاصلخیزی ارزیابی کرد. نقشه حاصلخیزی خاک با استفاده از منطق فازی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. داده هایی ورودی شامل مقادیر فسفر و پتاسیم قابل استفاده و مواد آلی از 282 نقاط مطالعاتی خاک بود. در ابتدا درون یابی این نقاط با استفاده از مدل IDW (وزن دهی عکس فاصله) در محیطGIS  انجام شد. سپس برای هر یک از فاکتورهای مورد مطالعه یک تابع عضویت تعریف گردید. در نهایت برای دستیابی به نقشه نهایی حاصلخیزی خاک در منطقه مورد مطالعه، از تکنیک AHP در نرم افزار Expert Choice با نرخ سازگاری 0.05 استفاده شد. نتایج نشان داد که 51، 26، 12 و 11 درصد از منطقه مورد مطالعه به ترتیب در گروه های خیلی ضعیف، ضعیف، متوسط و خوب از لحاظ حاصلخیزی جهت کشت گندم قرار گرفتند. در مجموع می توان گفت که تهیه نقشه حاصلخیزی بصورت تفکیکی می تواند گامی اولیه و موثر در مطالعات حاصلخیزی خاک و استفاده بهینه از کودها مطرح باشد.

آبگیر جانبی سازه ای است که به منظور انحراف آب از رودخانه برای مصارف آبیاری، ذخیره و اهداف صنعتی و غیره احداث می گردد. بخش عمده ای از آبگیرهای جانبی منشعب از کانال های با دیواره جانبی مایل می باشند که تاکنون کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. از آنجا که میزان جریان و رسوب ورودی به آبگیرهای جانبی به الگوی جریان در محل دهانه آبگیر بستگی داشته و شیب دیواره کانال اصلی می تواند باعث تغییر این الگو و در نتیجه رسوب ورودی شود، این مطالعه انجام شده است. در این مطالعه آزمایش هایی با دیواره قائم و دیواره با زاویه 45 درجه انجام گردید. در تمام آزمایش ها رسوب ورودی به صورت معلق و با غلظت ثابت تزریق گردید. در هر آزمایش نیم رخ سطح آب، دبی کانال اصلی و فرعی، سرعت جریان در دهانه آبگیر و رسوب ورودی به آبگیر اندازه گیری گردید. با توجه به آنالیز ابعادی نسبت های بدون بعد استخراج و مقادیر آن ها با توجه به داده ها محاسبه شد. نتایج نشان داد تغییر شیب دیواره کانال اصلی باعث اصلاح الگوی جریان می شود به طوری که رسوب ورودی به آبگیر کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در عدد فرود حدود 0.37، میزان رسوب معلق ورودی به آبگیر حداقل می گردد. در جریان های با عمق کم به دلیل اثر زبری بستر بر قدرت جریان گردابی، میزان رسوب معلق ورودی به آبگیر در مقایسه با اعماق بیشتر، کاهش می یابد.

در تحقیق حاضر، تاثیر غلظت بار رسوبی معلق بر مشخصات جهش هیدرولیکی مستغرق شامل نسبت استغراق، طول جریان غلطان، عمق استغراق روی دریچه، افت انرژی، توزیع سرعت و همچنین توزیع غلظت مورد بررسی قرار گرفته است. از یک فلوم آزمایشگاهی با عرض 0.2، ارتفاع 0.3 و طول 7 متر جهت انجام آزمایش ها استفاده گردید. برای ایجاد جریان رسوبی از ذرات با قطر متوسط 0.03 و 0.15 میلی متر و وزن مخصوص 2.6 در محدوده غلظت های 0.425 تا 16.15 درصد استفاده گردید. محدوده اعداد فرود در آزمایشات این تحقیق بین 1.93 تا 4.96 می باشد. نتایج آزمایشگاهی در محدوده این تحقیق نشان می دهد که با افزایش غلظت رسوبات معلق طول جریان غلطان کاهش یافته و عمق استغراق روی دریچه و افت انرژی جهش تغییر نمی کنند. حضور رسوبات معلق باعث افزایش اندازه حرکت بین ذرات آب و رسوب شده و باعث کاهش تلاطم در جریان شده و در نتیجه از سرعت جریان می کاهند. همچنین تلاطم ایجاد شده باعث می شود تا توزیع غلظت در انتهای جهش تقریبا عمودی باشد.

استفاده از مدل های ریاضی برای مدیریت آبیاری در مزارع تاثیر بسزایی در افزایش محصول و راندمان آبیاری دارد. در این مطالعه نتایج شبیه سازی رطوبت توسط مدل SWAP با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده در پروفیل خاک مزرعه مقایسه شد. برای پیش بینی رطوبت از داده های اندازه گیری شده در سه مزرعه گندم دشت نیشابور استفاده شد. نتایج تطابق مناسب مقادیر رطوبت شبیه سازی شده با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده را نشان داد. مقدار ضریب  R2در مزرعه فاروب رومان 0.611، مزرعه حاجی آباد 0.648 و مزرعه سلیمانی 0.679 به دست آمد. مقدار خطای مطلق مدل بین 1.5 تا 2.9 درصد و مقدار مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) بین 1.9 تا 4 درصد بود. بر اساس شاخص های آماری ارایه شده، مدل SWAP توانسته است رطوبت را در نیم رخ خاک در اعماق و زمان های مختلف به خوبی شبیه سازی کند. بنابراین از مدل SWAP می توان با دقت نسبتا مناسبی در دشت نیشابور برای مدیریت آبیاری استفاده کرد.

میزان تحمل علف های چمنی به تنش سرما، یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده کشت آنها در مناطق معتدله می باشد و جهت کشت موفق آنها استفاده از ارقام متحمل به سرما ضروری است. به منظور بررسی میزان تحمل علف های چمنی به تنش یخ زدگی، این مطالعه در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل 6 نوع علف چمنی و 14 دمای یخ زدگی بودند. جهت ارزیابی میزان تحمل علف های چمنی به تنش سرما از آزمون نشت الکترولیت های برگ و طوقه و تعیین دمای 50 درصد کشندگی استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که با کاهش دمای یخ زدگی، نشت الکترولیت ها از سلولهای برگ و طوقه بطور معنی داری افزایش یافت و بین علف های چمنی از این نظر اختلاف معنی دار وجود داشت. تاثیر دماهای یخ زدگی بر نشت الکترولیت ها از سلولهای برگ نسبت به طوقه بیشتر بود به طوریکه حداکثر میزان نشت الکترولیت ها از سلول های برگ در دمای -16.5 درجه سانتیگراد و به میزان 90 درصد مشاهده شد، در حالیکه حداکثر نشت از سلول های طوقه در دمای 18- درجه سانتیگراد، حدود 76 درصد بود. بر اساس دمای 50 درصد کشندگی برگ، علف چمنی برموداگراس و محلات حساس ترین و علف های چمنی استارلت و اکوتیپ یارند متحمل ترین چمن های مورد مطالعه بودند. علف های چمنی مورد مطالعه از نظر میزان و همچنین شاخص LT50 نشت الکترولیت ها از سلول های طوقه، اختلاف معنی دار داشتند. بر این اساس علف های چمنی محلات و استارلت به ترتیب بیشترین و کمترین میزان نشت و یارند و محلات به ترتیب بیشترین و کمترین LT50 نشت از طوقه را داشتند.

تعاریف مختلفی برای کیفیت خاک ارایه شده است و ویژگی های مختلف خاک به عنوان شاخص های کیفیت خاک توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه تحقیقات انجام شده در زمینه رابطه بین شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف آن (شاخص S) با پارامترهای فیزیکی خاک بسیار اندک است، این تحقیق به منظور بررسی رابطه بین شاخص S و سایر شاخص های کیفیت فیزیکی خاک انجام شد. بدین منظور 35 نمونه خاک جمع آوری و بعضی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها اندازه گیری شد. همچنین مقادیر رطوبت آنها در مکش های 0، 1.5، 2.5، 5.5، 10، 20، 30، 50، 100، 200، 300، 500 و 1000 kpa اندازه گیری شد، و با استفاده از نرم افزار RETC پارامترهای معادله وان گن اختن (1980) تعیین و شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف تعین و به عنوان شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از نرم افزار SPSS رابطه بین این شاخص و ویژگی های فیزیکی خاک تعیین شد. با توجه به مقدار شاخص S و مقاومت فروروی (PR)، کیفیت فیزیکی خاک های مورد مطالعه مناسب است. همچنین همبستگی معنی داری بین شاخص S با میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، درصد رس، نسبت جذب سدیم (SAR)، درصد ماده آلی، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک، محدوده حداقل دامنه آب(LLWR) ، آب قابل استفاده گیاه (AWC) و مقاومت فروروی (PR) خاک وجود داشت(p<0.01)  علاوه بر این همبستگی بین شاخص S با جرم مخصوص ظاهری و درصد کربنات کلسیم معادل نیز در سطح آماری 5 درصد معنی دار بود. در بین پارامترهای مورد بررسی، همبستگی بین شاخص S با درصد رس، جرم مخصوص ظاهری، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک و مقاومت فروروی منفی بود و رابطه شاخص S با سایر پارامترها مستقیم بود.

بارش های شدید در زمان های غیرمتعارف، همواره یکی از عوامل مهم ایجاد خسارات فراوان در مناطق مختلف جغرافیایی است. در این تحقیق، سه بارش رخ داده در تابستان 1388 در مشهد و روزهای قبل از این بارندگی ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بررسی نمودارهای نحوه تغییرات پارامترهای هواشناسی در هر شش روز مورد مطالعه، نشان دهنده کاهش دما و فشار هوا و همچنین افزایش رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم در روزهای وقوع بارش در مقایسه با روزهای قبل از آن است. نتایج حاصل از تحلیل فیزیکی جو با استفاده از نمودارهای تفی گرام، حاکی از وجود ابرهای ضخیم با محتوی آب قابل توجه در آسمان منطقه در روزهای رخداد بارش می باشد. همچنین موقعیت تراز LCL و FCL، اختلاف ارتفاع قله ابر با سطح FCL و مقادیر شاخص های دینامیکی CAPE،SHOW  و KINX نیز بیانگر انرژی پتانسیل قابل توجه توده هوای صعود کننده و شرایط مساعد برای ناپایداری شدید هوا است. به عنوان مثال مقادیر شاخص های دینامیکی مذکور در روز بارش سیل آسا (24 شهریور) به ترتیب برابر 953.4، -4.67 و 35.30 به دست آمده است که هر سه معرف ناپایداری شدید هوا در این روز می باشند. بررسی نقشه های هم فشار سطح زمین نشانگر تقابل دو سامانه کم فشار و پرفشار در شرق کشور است. همچنین نقشه های هم فشار 850 هکتوپاسکال نیز مبین همرفت هوای گرم از نواحی جنوبی به سمت شمال شرق کشور است که منطبق با الگوهای فشاری سطح زمین می باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که گسترش سامانه پرفشار سیبری طی فصل گرم سال، همزمان با همرفت هوای گرم و مرطوب جنوبی باعث ایجاد ناپایداری شدید هوا به طور غیر منتظره شده و این مطلب نیز موید تحلیل فیزیکی نمایه قائم جو می باشد.