آب و خاک
سال:1388 | دوره:23 | شماره:3 |تعداد مقالات:21

به منظور برآورد تبخیر - تعرق پتانسیل گیاه مرجع(ETo)  معادلات مختلفی ارایه شده است که دقت هر یک از این روش ها با توجه به پارامترهای مورد استفاده و شرایط اقلیمی منطقه متفاوت می باشد. بنابراین ضروری است در هر منطقه، معادله مناسب انتخاب شود. انتخاب سطح احتمال وقوع حداکثر نیاز آبی یکی از پارامترهای ضروری در طراحی سیستم های آبیاری محسوب می شود. از این رو در تحقیق حاضر سعی شد تا مقادیر ETo روزانه از روش هایی موسوم به دمایی، تشعشعی و استاندارد محاسبه و پس از رسم نمودارهای احتمالاتی آن ها و تعیین زمان وقوع دوره های حداکثر ETo و ETp با طول دوره های مختلف، منحنی های مورد نظر برای سطوح مختلف احتمالاتی بدست آمد. سپس این مقادیر با توجه به معادله برآورد ETo مقایسه شده و نتایج آن ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که : برای سطوح احتمالاتی بیشتر از 50%، با افزایش دور آبیاری مقدار میانگین ETo روزانه کاهش می یابد. از سوی دیگر برای سطوح احتمالی مختلف، روش جنسن-هیز  (J-H) مقدار ETo بیشتری را از روش هارگریوز - سامانی (H-S) نسبت به روش استاندارد برآورد می نماید. این اختلاف برای دوره 3 روزه بیشتر از دوره 5 روزه بود. بعبارت دیگر روش  H-S مقادیر نزدیکتری به روش استاندارد برآورد کرده است. همچنین روش H-S برای محصولات گندم و جو مقدار ETc بیشتری را نسبت به روش J-H برآورد نموده، در حالیکه روش J-H برای محصولات پنبه، سویا و برنج مقدار  ETcبیشتری را برآورد نمود. با افزایش سطح احتمال مقدار ETc در محصولات گندم و جو برای هر دو روش J-H و H-S افزایش می یافت، در حالی که برای محصولات پنبه، سویا و برنج نتایج متفاوتی بدست آمد به نحوی که با افزایش سطح احتمال، اختلاف مقدار ETc محاسبه شده از روش هارگریوز - سامانی با روش استاندارد کم بوده و روش جنسن - هیز روند افزایشی را نشان می دهد.

قارچ خوراکی تکمه ای سفید یک تجزیه کننده ثانویه می باشد و بایستی فعالیت میکروارگانیسم های دیگر، مواد اولیه خام را برای رشد آن تجزیه نمایند. آکتینومیست ها به دلیل توانایی شان در تجزیه مولکول های پیچیده مخصوصا سلولز، لیگنوسلولز و لیگنین، در تهیه کمپوست مورد استفاده قارچ خوراکی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. بیوماس میکروبی آکتینومیست ها حاوی میزان بالایی نیتروژن و مواد معدنی برای رشد قارچ خوراکی می باشد. از آکتینومیست های متعلق به جنس های Streptomyces ،Saccharomonospora، Thermomonospora، Nocardioides، Saccharopolyspora، Microbispora، Glycomyces به منظور تلقیح کمپوست استریل شده و همچنین تهیه بیوماس باکتریایی و تهیه بستر کشت برای بررسی رشد میسلیوم قارچ خوراکی تکمه ای استفاده شد. اندازه گیری رشد میسلیوم قارچ بر روی کمپوست تلقیح شده با آکتینومیست های مذکور نشان داد که این تلقیح می تواند موثر بوده و باعث افزایش رشد میسلیوم قارچ خوراکی نسبت به محیط شاهد گردد. آکتینومیست های جنس استرپتومایسس نسبت به جنس های دیگر آکتینومیست ها از رشد میسلیوم قارچ حمایت نمودند.

در سال های اخیر محققین زیادی برای تخمین توابع هیدرولیکی خاک (از جمله منحنی مشخصه رطوبتی و تابع هدایت هیدرولیکی) از روی منحنی توزیع اندازه ذرات (PSD) خاک کوشیده اند. در این گونه مطالعات یک مدل ریاضی برای نمایش PSD خاک ضروری به نظر می رسد، به گونه ای که بتواند برازش دقیقی به داده های مشاهده شده PSD داشته باشد. تاکنون چندین مدل ریاضی برای این مورد هر کدام با مزایا و معایبی ارایه شده اند. دقت برازش هر مدل به داده های مشاهده شده PSD با تعداد پارامترهای آن مدل رابطه مستقیم دارد. اما تخمین پارامترهای مدل های چندپارامتری که دارای مفهوم ریاضی و فیزیکی نمی باشند، خود یک مساله در این مدل ها می باشد. در این میان مدل توزیع لوگ – نرمال 5 دو پارامتری که پارامترهای آن دارای مفهوم ریاضی می باشند، اساس کار محققین زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق نشان داده شده است که مدل توزیع لوگ - نرمال دو پارامتری نمی تواند نمایش دقیقی برای PSD همه کلاس های بافت خاک داشته باشد. به عنوان یک جایگزین، در این تحقیق مدل توزیع گامای 6 دوپارامتری برای نمایش دقیق تر PSD خاک پیشنهاد شده است به گونه ای که دو پارامتر این مدل نیز دارای مفهومی ریاضی و به راحتی قابل محاسبه می باشند. مقایسه دقت این دو مدل در نمایش PSD با برازش به داده های مشاهده شده تعداد 461 نمونه خاک پایگاه داده UNSODA مورد بررسی قرار گرفته است. بهبود دقت نمایش PSD توسط مدل توزیع گاما نسبت به مدل توزیع لوگ - نرمال کاملا مشهود بوده است. بر مبنای عامل ضریب برازش (R2) در تعداد 362 خاک و بر مبنای عامل ریشه میانگین مربعات خطا (RSME) در تعداد 323 خاک از مجموع 461 خاک بررسی شده، مدل توزیع گاما نمایش دقیق تری از PSD نسبت به مدل توزیع لوگ-نرمال داشته است. نتایج آزمونt  نشان داد که مقادیر R2 مدل گاما در سطح اعتماد 1% به طور معنی داری بزرگتر از مقادیر مربوط به مدل لوگ - نرمال بود. همچنین اختلاف معنی داری در سطح 5% بین مقادیر RMSE حاصل از دو مدل نشان داده شد. بنابراین به طور کلی این طور نتیجه گیری می شود که مدل گامای دو پارامتری در نمایش منحنی توزیع اندازه ذرات خاک بر مدل لوگ - نرمال دو پارامتری برتری دارد.

استفاده از گیاهان برای پالایش خاک های آلوده به فلزات سنگین راهکاری اقتصادی، ارزان و موثر می باشد. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر کلرید پتاسیم بر جذب کادمیوم و ارتقای گیاه پالایی آن توسط کلزا (Brassica napus L.)  و آفتابگردان (Helianthus Annuus L.)، در یک خاک آلوده به کادمیوم (Cadmium) منطقه انگوران استان زنجان اجرا شد. در طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، چهار سطح پتاسیم (صفر(شاهد)، 50، 100 و 200 میلی گرم K2O  در کیلوگرم خاک به صورتKCl ) به کار رفت و رقم هیبرید آذر گل آفتابگردان و دو صفر کلزای بهاره به طور جداگانه کشت گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تیمارهای KCl اثرات معنی داری (P<0.01) بر تولید ماده خشک ریشه و اندام هوایی، غلظت، جذب و فاکتور انتقال کادمیوم (TF)، داشتند. بیشترین مقدار جذب کادمیوم توسط آفتابگردان (84.57 میکروگرم در گلدان) و کلزا (64.10 میکروگرم در گلدان) با مصرف 200 میلی گرم K2O در کیلوگرم خاک به دست آمد. فاکتور انتقال کادمیوم در کلزا (2.5) بزرگتر از آفتابگردان (1.6) شد. بنابراین بر اساس نتایج آزمایش گلدانی و تجزیه های آزمایشگاهی این گیاهان برای گیاه جذبی کادمیوم در فناوری گیاه پالایی مناسب می باشند و مصرف KCl نیز می تواند کارایی گیاه پالایی خاک آلوده به کادمیوم را بهبود بخشد. بررسی های بیشتر در شرایط مزرعه مفید خواهد بود و توصیه می گردد.

آلودگی خاک ها به آرسنیک، به یک مساله جهانی تبدیل شده است. بقولات بدلیل توانایی تثبیت بیولوژیکی نیتروژن برای اصلاح مناطق آلوده استفاده می شوند. در این مطالعه تاثیر تلقیح لوبیا با باکتری ریزوبیوم لگومینوراروم بیوار فازئولی در جذب و افزایش تحمل گیاه به آرسنیک مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشی با آرایش فاکتوریل با دو سطح تلقیح و بدون تلقیح و پنچ سطح آرسنیک (صفر، 5/2، 5، 5/7 و 10 میکرومولار) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بصورت کشت در شن در شرایط گلخانه ای انجام شد. نتایج نشان داد تلقیح لوبیا با باکتری همزیست آن تاثیر معنی داری بر وزن خشک اندام های هوایی داشت ولی تاثیر تلقیح بر وزن خشک ریشه و ارتفاع گیاه معنی دار نبود. وزن خشک اندام های هوایی لوبیا با افزایش غلظت آرسنیک کاهش معنی داری را نشان داد و کمترین وزن خشک اندام های هوایی در تیمارهای 5، 5/7 و 10 میکرومولار آرسنیک مشاهده شد. پاسخ ریشه و ارتفاع گیاه به غلظت های مختلف آرسنیک مشابه وزن خشک اندام های هوایی بود. کمترین تعدا گره در تیمار 5 میکرومولار آرسنیک مشاهده شد و تیمارهای دیگر تاثیری بر تعداد گره های تشکیل شده بر روی ریشه های لوبیا نداشتند. همچنین تلقیح لوبیا با باکتری ریزوبیوم لگومینوراروم بیوار فازئولی موجب افزایش معنی دار میزان آرسنیک جذب شده در اندام های هوایی گیاه شد. با افزایش غلظت آرسنیک در محیط کشت غلظت آن در اندام های هوایی افزایش پیدا کرد. کمترین تعداد گره و بیشترین غلظت آرسنیک در ریشه در تیمار 5 میکرومولار آرسنیک مشاهده شد.

افزایش جمعیت، محدودیت منابع آب و همچنین حجم عظیم فاضلاب های تولید شده در شهرها و لزوم دفع مناسب آن ها، ضرورت بهره گیری از فاضلاب را افزایش داده است. دفع فاضلاب در خاک یکی از با صرفه ترین روش های دفع فاضلاب است، به طوری که با عبور فاضلاب از خاک، کیفیت شیمیایی آن بهبود می یابد. به همین منظور، آزمایشی در ستون های پلی اتیلنی به ارتفاع 150 و قطر 11 سانتی متر در 7 دوره 15 روزه در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. فاضلاب خام و فاضلاب تصفیه شده تصفیه خانه پرکندآباد در ستون های پر شده از خاک لوم شنی، در شرایط غرقاب متناوب به کار برده شدند. در پایان آزمایش، پارامترهایی مانند اسیدیته، شوری، نسبت جذب سدیم، نیتروژن – نیتراتی، فسفر – فسفاتی، کربن آلی کل و دو فلز سنگین نیکل و کادمیم در نمونه های زه آب جمع آوری شده از ستون های خاک اندازه گیری شدند نتایج به دست آمده بیانگر آن است که میانگین مقدار تمام پارامترهای فوق (به جز اسیدیته) در زه آب های خروجی، همواره کمتر از میانگین مقدار آن در فاضلاب های ورودی به ستون های خاک است اما با استمرار کاربرد فاضلاب ها در طول زمان بر مقدار آن ها افزوده شده است. در بررسی تاثیر نوع فاضلاب بر مقدار پارامترهای ذکر شده در زه آب های خروجی نیز مشخص گردید که میانگین مقدار اسیدیته زه آب ها در نتیجه عبور فاضلاب خام (65/7) به طور معنی داری کمتر از فاضلاب تصفیه شده (71/7) است در حالی که برای میانگین مقدار نیتروژن - نیتراتی، فسفر - فسفاتی و نیکل، عکس این تاثیر مشاهده شد. به طوری که میانگین مقدار آن ها در زه آب ستون هایی که از فاضلاب خام استفاده شده بود به ترتیب برابر 96/21، 055/0 و 015/0 میلی گرم بر لیتر و در زه آب ستون هایی که از فاضلاب تصفیه شده استفاده شده بود به ترتیب برابر 48/20، 024/0 و 012/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. تاثیر نوع فاضلاب بر سایر پارامترها معنی دار نگردید. به طور کلی با توجه به مقدار نسبت جذب سدیم، نیتروژن - نیتراتی و کربن آلی کل در زه آب ها و همچنین مقدار دو فلز سنگین نیکل و کادمیم در فاضلاب های مورد استفاده به ویژه فاضلاب خام و خطراتی که انتقال آن ها به دنبال دارد، تخلیه دراز مدت فاضلاب در خاک باید با مدیریت صحیحی صورت گیرد.

توابع انتقالی خاک را می توان ابزاری کارآمد و مفید در برآورد بسیاری از خصوصیات خاک، به ویژه خصوصیات هیدرولیکی این محیط متخلخل دانست. مهمترین ویژگی این توابع، پرهیز از صرف زمان و هزینه ایست که معمولا در روش های مستقیم برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک، غیرقابل اجتناب است. Rosetta بسته نرم افزاری است که از توابع انتقالی با ماهیت شبکه های عصبی مصنوعی در برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک، در قالب چهار مدل مختلف، سود می جوید. در این تحقیق تاثیر نوع و تعداد متغیرهای ورودی در این برنامه بر روی برآورد منحنی نگهداشت رطوبتی و هدایت هیدرولیکی اشباع تعدادی از خاک های مناطق شمالی کشور که در دو کلاس بافتی لوم و لوم رسی طبقه بندی شده بودند (USDA)، بررسی شد. از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME)، نسبت خطای متوسط هندسی (GMER) و نسبت خطای انحراف استاندارد هندسی (GSDER)  به منظور ارزیابی مدل های برنامه Rosetta استفاده شد. نتایج نشان داد که افزوده شدن وزن مخصوص ظاهری به متغیرهای ورودی توابع انتقالی، در مورد منحنی نگهداشت رطوبتی در هر دو کلاس بافتی منجر به کاهش دقت مدل شده، هر چند این کاهش در هیچکدام از دو کلاس بافتی معنی دار نبود. در مورد هدایت هیدرولیکی اشباع نیز، افزوده شدن وزن مخصوص ظاهری، تاثیری مثبت و منفی بر روی مقادیر شاخص های آماری RMSE، ME، GMER  و GSDER به ترتیب در کلاس بافتی لوم و لوم رسی داشت. همچنین افزوده شدن یک و دو نقطه نگهداشت رطوبتی (میزان رطوبت در پتانسیل های ماتریک 33- و 1500- کیلوپاسکال) هرکدام به میزان موثری مقدار ریشه میانگین مربعات در دامنه پتانسیل ماتریک متوسط، 33- تا 500- کیلوپاسکال، خصوصا در 33- کیلوپاسکال را کاهش داد. تمامی مدل های توابع انتقالی، چه در مورد هدایت هیدرولیکی اشباع و چه برآورد رطوبت در پتانسیل های ماتریک متفاوت، تمایل به کم برآورد این دو خصوصیت داشتند.

آلودگی خاک به عناصر سنگین و جذب آن توسط گیاه منجر به ورود این عناصر به زنجیره غذایی می گردد. از این رو بررسی عوامل موثر بر مقدار جذب این عناصر توسط گیاه در خاکهای آلوده از قبیل فراهمی عناصر غذایی حایز اهمیت می باشد. به منظور بررسی و مقایسه تاثیر فراهمی عناصر کم مصرف روی و مس بر تجمع کادمیوم در اندام های هوایی و ریشه آزمایشی با آرایش فاکتوریل با دو گیاه ذرت و آفتابگردان ، سه سطح غلظت از عناصر مس (صفر، 01/0 و 02/0 میلی گرم در لیتر) و روی (صفر، 025/0 و 05/0 میلی گرم در لیتر) و دو سطح کادمیوم (غلظتهای 02/0 و 05/0 میلی گرم در لیتر) در محیط کشت آبی انجام گرفت. بررسی جذب کوتاه مدت کادمیوم در تیمارهای مختلف روی و مس نشان داد که فراهمی مس و روی تاثیری بر جذب کادمیوم در گیاه ذرت نداشت. در گیاه آفتابگردان بیشترین تجمع کادمیوم در اندام های هوایی و ریشه در غلظت 05/0 میلی گرم در لیتر کادمیوم در تیمار بدون مس مشاهده شد. در آفتابگردان تغذیه مناسب با روی در تیمار 05/0 میلی گرم در لیتر در هر دو سطح کادمیوم موجب کاهش غلظت کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی این گیاه گردید. این در حالی است که اثر سینرژیسمی بین روی و کادمیوم در تیمار کمبود روی در غلظت 05/0 میلی گرم در لیتر کادمیوم مشاهده گردید. به طوری که افزایش روی در این تیمار در مقایسه با تیمار بدون روی موجب افزایش تجمع کادمیوم در اندام های هوایی و ریشه گردید.

کود مرغی دارای مقدار زیادی عناصر غذایی است و با بکارگیری آن در زمینهای کشاورزی می توان حاصلخیزی خاک را افزایش داد. بنابراین پژوهشی طی دو سال (1383 و 1384) در مرکز تحقیقات اکولوژیک زاگرس به صورت طرح کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار به اجرا گذاشته شد. دو روش کوددهی شامل دیسک+ فاروئر (شخم – کودپاشی – دیسک - فاروئر) و فاروئر (شخم – کودپاشی - فاروئر) در کرتهای اصلی و چهار سطح کود مرغی شامل صفر، 10، 20 و 30 تن کود مرغی در هکتار در کرتهای فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در روش استفاده از دیسک + فاروئر مقدار فسفر، روی، مس و هدایت الکتریکی خاک در مقایسه با استفاده از فاروئر افزایش معنی داری داشت. اما نیتروژن کل و ماده خشک ذرت در روش فاروئر بالاتر از دیسک + فاروئر بود. بالاترین مقدار ماده آلی، هدایت الکتریکی، غلظت عناصر غذایی خاک و ماده خشک ذرت با تیمار 30 تن کود مرغی در هکتار بدست آمد ولی اختلاف ماده آلی، هدایت الکتریکی و پتاسیم این تیمار با تیمار 20 تن کود مرغی در هکتار معنی دار نبود. مقدار ماده آلی، نیتروژن کل، فسفر و عناصر کم مصرف در سال دوم بیشتر از سال اول بود. بر اساس نتایج مطالعه حاضر بکارگیری 30 تن کود مرغی در هکتار به علت تجمع فسفر و شوری خاک در بلندمدت نامطلوب است. بنابراین اختلاط 20 تن کود مرغی در هکتار توسط فاروئر برای افزایش و یا حفظ حاصلخیزی خاک و تولید نسبتا مناسب ذرت در شرایط مشابه این آزمایش مطلوب می باشد.

استفاده از کم آبیاری به منظور صرفه جویی در آب و همچنین اعمال حداقل ضریب آبشویی در طول فصل آبیاری و یا حتی در سراسر چندین فصل آبیاری باعث انباشته شدن املاح در منطقه ریشه می شود. طبیعتا وقتی از آبهای با کیفیت کم مثل پسابها و یا آب های نامتعارف استفاده می کنیم وضع بدتر هم می شود. در چنین شرایطی گیاهان به طور همزمان تحت تاثیر تنش شوری و کم آبی قرار می گیرند. در زمینه چگونگی پاسخ گیاهان به تنش همزمان شوری و خشکی و سهم هر یک از آن ها در کاهش جذب آب مدل های ریاضی متعددی وجود دارد. مدل های جذب آب در شرایط تنش همزمان به سه دسته جمع پذیر، ضرب پذیر و مدل های مفهومی تقسیم بندی می شوند. از آنجایی که بیشترین مقدار آب مصرفی در مناطق خشک و نیمه خشک صرف تعرق می شود، کارآیی مدلهای شبیه سازی پیش بینی حرکت آب و املاح تا حد زیادی به توانایی آنها در پیش بینی تعرق بستگی دارد. در این مطالعه شش تابع کاهش جذب آب ماکروسکوپی وان گنوختن (جمع پذیر و ضرب پذیر)، دیرکسن و آگوستیجن، وان دام و همکاران، اسکگز و همکاران و همایی با استفاده از داده های گل خانه ای گوجه فرنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با هشت سطح شوری (75/0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4، 6، 8 و 10 دسیزیمنز بر متر) انجام شد. سطوح خشکی به صورت تغییرات پتانسیل ماتریک و در طول دور آبیاری اعمال می شد. نتایج نشان داد که در شرایط عدم وجود تنش شوری همه مدل ها برازش خوبی با داده های اندازه گیری شده داشتند. همچنین نتایج نشان داد در شوری های کم واکنش گیاهان به تنش همزمان شوری و خشکی جمع پذیر است در حالیکه در شوری های بالاتر از 5/3 دسیزیمنز بر متر مدل های ضرب پذیر برازش بهتری دارند. از میان مدل های ضرب پذیر مدل مفهومی همایی و مدل اسکگز و همکاران برازش بهتری دارند.

هدف از تحقیق جاری ارزیابی روش های تلفاتی است که بر حجم رواناب و شکل آبنمود تولیدی ناشی از مدل های هیدرولوژیکی موثر می باشد. در این تحقیق با اعمال روش های تلفات پیوسته با نرخ ثابت (شاخص φ)، تلفات اولیه - پیوسته با نرخ ثابت، تلفات نسبی و SCS در مدل باران - رواناب کلارک، آبنمود های خروجی ناشی از 24 واقعه رگباری از حوضه آبریز کسیلیان محاسبه گردید. سپس ویژگی های آبنمود های محاسبه شده شامل دبی اوج، حجم رواناب و زمان اوج با همین ویژگی ها از آبنمودهای متناظر مشاهده شده، مورد مقایسه و تحلیل آماری قرارگرفتند. ارزیابی آماری تاثیر روش های تلفات مذکور بر ویژگی های آبنمود های خروجی با آماره های متوسط خطای نسبی پیش بینی، شیب خط برازش، ضریب تعیین (R2) و متوسط جذر میانگین مربعات خطا، به ترتیب منجر به نتایج برتری نسبی روش SCS، اولیه-پیوسته با نرخ ثابت، پیوسته با نرخ ثابت و نسبی گردید.

حوضچه های رسوبگیر از جمله سازه های ضروری است که به منظور جدا کردن رسوبات معلق همراه جریان ورودی در ابتدای آبگیرهای منشعب از رودخانه ها احداث می شوند. مدل های زیادی برای طراحی این حوضچه ها وجود دارند که بعضا با اختیار کردن فرضیات ساده کننده منجر به نتایج غیرواقعی می شوند. تعدادی از این روش ها نیز چنان پیچیده اند که یا تمایل به استفاده از آنها نیست و یا اینکه نیاز به داده های زیادی برای اجرا دارند. در این میان روش های دیگری برای کاستن مشکلات فوق توسط تعدادی از محققین ارایه شده که مبتنی بر کارهای آزمایشگاهی و یا تحلیلی است. بدلیل وجود مدل های متنوع و متفاوت تعیین مناسب ترین مدل مشکل می باشد. از اینرو در این مطالعه با معرفی این روش ها، عملکرد آنها با استفاده از داده های آزمایشگاهی و صحرایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف در فلومی به ابعاد 8 متر طول در 3/0 عرض و 5/0 متر ارتفاع برای سه غلظت متفاوت ورودی سه دبی و سه عدد فرود مختلف آزمایشات انجام شد. و نیز اندازه گیری هایی در کانال بتنی با ابعاد 200 متر طول و عرض و عمق 1 متر برای سه دبی و غلظت های مختلف انجام گرفت و سپس راندمان های تله اندازی روش های مختلف با این داده ها محاسبه و با مقادیر اندازه گیری مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که مدل سومی و تیاقی راندمان حوضچه را زیاد نشان می دهد. ضمن اینکه مشخص شد تخمین های راندمان این مدل حساسیت زیادی به پارامتر های ورودی دارد. بررسی شاخصه های آماری، مشخص می کند که راندمان تله اندازی محاسباتی با مدل های کاوشنیکو و جین تطابق مناسب و بهتری نسبت به مدل های راجو و گارد، با داده های اندازه گیری شده دارند. همچنین در این مطالعه ضریب بکار گرفته شده در مدل جین به منظور حداقل نمودن خطای براورد راندمان تله اندازی در حوضچه های رسوبگیر آبیاری تعیین گردید.

آبگیر کفی با صفحات مشبک از جمله مناسبترین روش های انحراف جریان در رودخانه های پرشیب به شمار می رود. با این وجود زنگزدگی و از کار افتادگی شبکه های فلزی این نوع آبگیر در بلندمدت مشکلاتی به همراه دارد که با جایگزینی یک محیط متخلخل می توان بر این مشکلات فایق آمد. هرچند این محیط نیز می تواند با محدودیت هایی همچون گرفتگی فضای متخلخل و کاهش آبگیری همراه باشد اما هزینه کم طراحی، کارایی آن در بلندمدت و عدم نیاز به نگهداری، تحقیق در این زمینه را ضروری می نماید. با ساخت کانالی دو طبقه که امکان تفکیک جریان عبوری از آبگیر با محیط متخلخل را فراهم می کند، تاثیر توام عواملی همچون اندازه دانه بندی ذرات محیط متخلخل و شیب سطح بالایی محیط متخلخل در دبی های مختلف بر میزان جریان انحرافی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی رسوبگرفتگی و کاهش گذردهی آبگیر، آزمایشات با چندین نوع رسوب مختلف تکرار و با نتایج جریان بدون رسوب مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که تاثیر گرفتگی ناشی از رسوبات در جریان رسوبدار با افزایش شیب سطح محیط متخلخل کاهش یافته و ضریب گذردهی جریان افزایش می یابد. علاوه بر این ضریب گذردهی در هر دو حالت حدودا بین 06/0 تا 13/0 بوده و وجود رسوبات، گذردهی آبگیر را در شرایط مختلف نسبت به جریان زلال 5 تا %35 کاهش می دهد. معادلات تجربی بدست آمده از ضرایب گذردهی نشان می دهند که مهمترین عوامل جهت بهبود عملکرد آبگیر انتخاب دانه بندی و شیب مناسب برای محیط متخلخل آبگیر است که بواسطه آن نسبت تغییرات ضریب گذردهی جریان رسوبدار به زلال ناچیز می شود.

مجموعه ای از آزمایشات برای بررسی اثر تغییر فرم بستر در آبراهه های آبرفتی بر میزان رسوب کف انتقالی در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار انجام شد. هیدروگراف های تولیدی از نوع مثلثی و تغییرات دبی حداکثر آن بین 30 تا45 لیتر بر ثانیه بر واحد عرض انتخاب گردید. ذرات از جنس کوارتز با d50=1.5, 2.1, 3 mm و آب تمیز بدون تغذیه رسوب از بالا دست در نظر گرفته شد. برای تکمیل اطلاعات لازم و تحلیل تغییرات زمانی ضریب مقاومت بستر از یک مدل عددی استفاده شد. خروجی های مدل شامل عمق، سرعت و دبی می باشند. نتایج نشان داد که جریان ورودی فرسایش قابل توجه ای را در ابتدای زمانی جریان و ابتدای مکانی بستر بوجود آورده و سبب تغییر فرم بستر و افزایش زبری و بیشتر شدن مقاومت بستر در برابر جریان می گردد. علیرغم افزایش شرایط تلاطمی جریان با نزدیک شدن شدت جریان به مقدار حداکثر و افزایش عمق جریان عدد فرود بتدریج کاهش یافته میزان فرسایش کاهش و روند تغییر فرم بستر کند می شود. در این فرآیند بدلیل تغییر تراز بستر در طول آبراهه عدد فرود در هر نقطه از بستر با سایر نقاط متفاوت بوده و ذرات بستر بصورت یک موج پیش رونده به سمت پایین دست حرکت می نمایند. روند تغییرات ضریب مقاومت بسترn  نیز با گذشت زمان و بر اساس شرایط فرسایش، ابتدا روند افزایشی داشته سپس کاهش و مجددا افزایش می یابد.

حفاری چاه های نفت و گاز، استخراج پی در پی نفت در استان خوزستان، پمپاژ آن به پالایشگاه ها و انتقال فرآورده های نفتی به مکان های مصرف سبب آلودگی اکوسیستم ها بویژه خاکها شده است. این آلودگی ها خطر زیست محیطی جدی بشمار می آیند و لازم است سریعا اصلاح گردند. زیست پالایی (کنترل، کاهش و حذف آلودگی از محیط زیست) با استفاده از افزایش فعالیت های بیولوژیکی محیط روش مفید و اقتصادی برای پالایش این آلودگی هاست. در این تحقیق نفت خام چاه شماره 69 میدان نفتی مارون، با غلظت 1% وزنی بر سطح خاک اسپری و سپس کود شیمیایی NPK با غلظت 0، 1 و 2 تن در هکتار با 3 تکرار به عنوان تیمار به خاک اعمال گردید. پس از مدت زمان 5 و 10 هفته ماندگاری تحت شرایط رطوبتی 20% وزنی و هوادهی مناسب از ظروف نمونه برداری به عمل آمد. رشد باکتری های هتروتروفیک تجزیه کننده هیدروکربن، تغییرات نسبت C/N و تجزیه مواد نفتی در طی پروسه زیست پالایی در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که جمعیت باکتری های هتروترفیک تجزیه کننده از مقدار 103×6 کلونی در واحد بر گرم خاک در نمونه شاهد به حدود 8 10× 4/1 در نمونه های تیمار شده با 2 تن در هکتار کود شیمیایی در زمان 5 هفته رسید و نسبت C/N در خاک از 6 به کمتر از 3 کاهش یافت. تیمارهای اعمال شده باعث تجزیه 60-45% آلودگی نفتی در خاک شدند و نتایج کروماتوگرافی گازی نیز کاهش در کلیه مقادیر نرمال آلکان ها و ایزوپرنوئیدها مانند فیتان و پریستان را نشان داد. بنابراین اعمال تیمار کودشیمیایی با غلظت 2 تن در هکتار به خاک های آلوده به نفت به مدت زمان 5 هفته یک تیمار بهینه برای خاک های آلوده به نفت منطقه می باشد.

سرریزهای پلکانی از جمله موثرترین ساختمان های هیدرولیکی جهت مستهلک نمودن انرژی مازاد جریان آب هستند. این سازه ها جهت انتقال آب از تراز بالا به تراز پایین در مجاری روباز بکار می روند. به دلیل تاثیر قابل ملاحظه پله ها بر استهلاک انرژی جریان و نیز پیشرفت های حاصل در ساخت و اجرای سدهای بتن غلطکیRCC ،سازه های مذکور مورد توجه خاص مهندسان هیدرولیک قرار گرفته است. در این تحقیق با هدف بررسی محل هواگیری طبیعی در جریان غیرریزشی، از مدل فیزیکی با انتخاب سه شیب تند آب در پایین دست تاج (downstream face) استفاده گردید. لذا در قسمت تند آب بعد از سهمی تاج استاندارد و قبل از شروع پله ها، از سه شیب مختلف 1:1, 1:0.9, 1:0.7 (افقی: عمودی) استفاده شد. سپس مدلها در فلوم آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران نصب شد. آزمایشات به ازا 5 دبی مختلف در واحد عرض (با دامنه 036/0 الی 072/0 مترمربع بر ثانیه) انجام پذیرفت. مشاهدات نشان می دهد هنگام عبور جریان از روی تاج تا فاصله خاصی از تاج مذکور (Li)هواگیری در سطح آب صورت می گیرد. همچنین هندسه پایین دست تاج اوجی باعث تغییر در هیدرولیک جریان و منجر به تغییر در توسعه لایه مرزی (Li) بدلیل مختلف ایجاد شده میگردد. همچنین ملاحظه گردید که اوجی 1:1 در مقایسه با دیگر شیبها، عملکرد مناسبتری را از نظر هیدرولیکی نشان می دهد و طول نقطه هواگیری (Li) کمتری را ایجاد می نماید، که با افزایش شیب تندآب در پایین دست تاج، طول (Li) در اوجی 1:0.7 معادل %33.1 و اوجی 1:0.9 معادل %13.23 بیشتر از اوجی 1:1 رشد داشته است، همچنین با افزایش شیب تند آب در پایین دست تاج، عمق آب (yi) در اوجی 1:0.7 معادل %13.54 و اوجی 1:0.9 معادل %7.97 بیشتر از اوجی 1:1 رشد داشته است.

امروزه سنجش متغیرهای کیفی آب برای مدیریت جامع منابع آبی بسیار ضروری است. یکی از مهم ترین مولفه های کیفی آب رسوبات معلق می باشد که اثرات مهمی بر سلامت محیط زیست دارد. از آن جا که سنجش غلظت رسوب معلق زمان بر و هزینه بردار است، لذا در این پژوهش سعی گردید، تا قابلیت مدل سازی ارتباط غلظت رسوبات معلق و برخی متغیر های زودیافت و ارزان کیفی آب، مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور تعداد 61 نمونه آب طی آبان 1386 تا تیر 1387 به صورت انتگراسیون عمقی از رودخانه حوزه آبخیز جنگلی - آموزشی دانشگاه تربیت مدرس به عنوان نماینده ای از شرایط حاکم بر منطقه جنگلی شمال کشور طی شرایط مختلف هیدرولوژیکی تهیه و کلیه متغیرهای کیفی آب به انضمام غلظت رسوب معلق اندازه گیری شد. سپس ارتباط بین متغیرهای کیفی مورد بررسی و رسوب معلق با استفاده از مدل های مناسب بررسی گردید. برترین مدل ها، حاصل برقراری ارتباط میان غلظت رسوبات معلق با کدورت در شرایط دبی پایه، جریان سیلابی و دوره برداشت معدن شن و ماسه، با قلیاییت در شرایط دبی پایه و با فسفات در شرایط سیلابی با ضریب تبیین به ترتیب بیش از (p=0.006) 0.264، (p=0.018) 0.088 و (p=0.001) 0.987 و خطای تخمین کم تر از 78 درصد بود. از مدل های به دست آمده می توان جهت سنجش غلظت رسوبات معلق در شرایط مختلف هیدرولوژیکی بهره برد.

تبخیر تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی در کشاورزی، نقش قابل توجهی در مدیریت منابع آب دارا می باشد. بنابراین استفاده از یک روش دقیق یکی از مراحل اساسی در توسعه کشاورزی، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این تحقیق به منظور تعیین دقیق تبخیر - تعرق گیاه سیر، با استفاده از اندازه گیری لایسیمتری و شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، یک مدل مناسب بدین منظور ارایه شد. بدین منظور از داده های هواشناسی دماهای حداکثر و حداقل هوا، مقادیر رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، سرعت باد و ساعات آفتابی روزانه در نرون های لایه ورودی استفاده گردید. اندازه گیری تبخیر - تعرق گیاه سیر به کمک چهار دستگاه لایسیمتر زهکش دار به ابعاد 2×2×2 متر مستقر در ایستگاه کلیماتولوژی دانشکده کشاورزی طی سال های 1385، 1386 و 1387 انجام شد. آماره های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، انحراف معیار میانگین قدر مطلق خطا (STDMAE) و ضریب تعیین (R2)، به منظور ارزیابی روش های بکار برده شده استفاده گردید. نتایج مبین عملکرد مناسب شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه با الگوریتم پس انتشار خطا در پیش بینی تبخیر - تعرق گیاه سیر بود. نتایج نشان داد که مقادیر RMSE، MAE، STDMAE  و R2 برای آرایش 1-6-6 بر پایه قانون آموزش لونبرگ مارکوات و تابع محرک سیگموئید به ترتیب 088/0 میلیمتر بر روز، 07/0 میلیمتر بر روز، 061/0 میلیمتر بر روز و 88/0 به دست آمد. نتایج نشان داد میانگین روزانه نیاز آبی گیاه سیر معادل 3/8 میلی متر از لایسیمتر و 5/6 میلی متر از شبکه عصبی به دست آمد. بطور کلی، مقایسه عملکرد شبکه ANN با مقادیر لایسیمتری نشان داد که دقت شبکه عصبی مصنوعی در حد قابل قبولی بوده است. همچنین مشخص گردید که مدل مطلوب شبکه عصبی مصنوعی در حالت تغییرات افزایشی نسبت به دمای حداکثر هوا، دارای بیشترین حساسیت و نسبت به پارامتر حداقل رطوبت نسبی، کمترین حساسیت را دارد.