آب و خاک
سال:1392 | دوره:27 | شماره:4 |تعداد مقالات:22

خرابی و یا شکست در مولفه های یک سیستم توزیع آب، رخدادی اجتناب ناپذیراست که باید در تمام مراحل تصمیم گیری اعم از برنامه ریزی، طراحی، اجرا و نگهداری برای یک شبکه توزیع آب مد نظر قرار گیرد. اگر چه در تحقیقات پیشین به موضوع اعتمادپذیری شبکه ها زیاد پرداخته شده است ولی به آسیب ناپذیری (تحمل خرابی) شبکه های توزیع آب با درجات مختلف خرابی توجهی نشده است، که شاید علت آن محاسبات سنگین و وقت گیر تحلیل این آسیب ناپذیری باشد. در این تحقیق روابط مورد نیاز برای محاسبه میزان آسیب ناپذیری شبکه های توزیع آب با درجه های خرابی مختلف استخراج شده اند. همچنین معادلاتی جهت تخمین خطای احتمالی در این محاسبات ارائه گردیده اند. سپس در تلاشی میزان آسیب ناپذیری شانزده طرح از یک شبکه فرضی با درجه های خرابی مختلف محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با استفاده از معادلات ارائه شده در این تحقیق می توان تا حد زیادی جلوی شبیه سازی های زائد و غیرضروری که گاهی اوقات بررسی آسیب ناپذیری شبکه ها را بسیار مشکل می سازد، گرفت. همچنین نتایج نشان داد که به تدریج با کاهش قطر لوله های شبکه میزان آسیب ناپذیری شبکه از درجه های مختلف کاهش پیدا می کند و از مقایسه مقادیر میزان آسیب ناپذیری شبکه با درجه های خرابی مختلف می توان میزان حساسیت شبکه نسبت به خرابی های همزمان را تخمین زد.

افزایش روز افزون جمعیت باعث شده است که نیازهای آبی در بخشهای آب شرب، صنعت وکشاورزی افزایش یابد. این شرایط نیاز به اعمال راه کارهایی موثر، برای مدیریت بهینه و کارآمد آب دارد. لذا در این تحقیق مدلی برای تخصیص بهینه منابع آب در بین بخش های کشاورزی، صنعت و خدمات ارائه گردیده است. در بخش کشاورزی تابع تولید هر یک از محصولات تعیین شده است. سپس بر اساس توابع تولید، سطح زیرکشت، عملکرد محصول و درآمد حاصله از هر محصول، تابع هدف تلفیقی مشخص گردیده است. در بخش صنعت با توجه به این که تقاضای آب، تابعی از میزان محصول، قیمت نهاده آب و قیمت سایر نهاده ها می باشد، تابع تقاضای این بخش نیز تعیین گردید. با توجه به ضرورت موجود در بخش خدمات، کل آب مورد نیاز این بخش به طور کامل تخصیص داده شد. سپس با استفاده از الگوریتم تلفیقی ژنتیک- هوش جمعی (GAPSO)، بیشینه سازی تابع هدف و تخصیص بهینه منابع آب بین بخش کشاورزی و صنعت، انجام گردید.با توجه به نتایج تحقیق، قابل ذکر است که استفاده از الگوهای کم آبیاری، تغییر الگوی کشت، حذف سطح زیرکشت بعضی از محصولات و استفاده از منابع آبی بیشتر در حوضه صنعت می تواند در بالا بردن درآمدهای حاصله تا 114 (میلیارد ریال) تاثیر گذار باشد. در مجموع با تخصیص بهینه منابع آب بین بخش های مختلف (کشاورزی، صنعت و خدمات) باید بیان نمود، می توان درآمدهای حاصله در منطقه کویر مرکزی ایران را تا 56 درصد نسبت به وضعیت فعلی بهبود بخشید که در این صورت، شاهد تحول قابل توجهی در این منطقه خواهیم بود. لذا تغییر در الگوی تخصیص منابع آب در این منطقه امری لازم و ضروری به نظر می آید.

با توجه به افزایش تمایل کشاورزان به استفاده از سیستم آبیاری قطره ای به دلیل داشتن راندمان بالاتر، لزوم شناخت عوامل و پارامترهای تاثیرگذار بر این سیستم ها به منظور بالابردن راندمان آن ها مشخص می گردد. تحقیق حاضر برای بررسی چگونگی حرکت آب در خاک و توزیع مجدد رطوبت در خاک در محل ایستگاه هواشناسی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفته است. در این پژوهش با استفاده از داده های حاصل از تجزیه های آزمایشگاهی و صحرایی مدل Hydrus 2D/3D اجرا گردید. نتایج شبیه سازی میزان رطوبت خاک در بازه زمانی 48 ساعته با نتایج حاصل از اندازه گیری های مزرعه ای مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل مذکور توانایی بالایی در شبیه سازی میزان رطوبت در خاک دارد. تحلیل خطای برآورد مدل با به کارگیری پارامترهای آماری حداکثر خطا (ME)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) تشریح شد. بر اساس نتایج بدست آمده میزان RMSE در درصد رطوبت حجمی خاک برای تمام بازه های زمانی و در تمام دبی ها کمتر از 10 درصد بوده که نشان از قدرت بالای مدل در شبیه سازی دارد. بیشترین میزان حداکثر خطا 5 درصد حجمی رطوبت و میانگین مطلق خطا 2.05 درصد حجمی رطوبت بوده است.

در این تحقیق برای بررسی اثر شیب و تغییرات پوشش گیاهی بر میزان ترسیب کربن و برخی دیگر از ویژگی های خاک، مراتع حوزه آبخیز خانقاه سرخ انتخاب گردید. پس از شناسایی سه تیپ گیاهی، که هر کدام دارای دو کلاس شیب 30-10 درصد و 50-30 درصد بودند، اقدام به نمونه گیری از عمق 30-0 سانتی متری خاک از هر تیپ کرده و کربن ترسیب شده به همراه برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که تیپ های مورد بررسی در این تحقیق (Pteropyrum aucheri- Astragalus microcephulus)، (Astragalous microcephalus- Acanthophyllum microcephalum) و (Pteropyrum aucheri- Prangus uloptera) به ترتیب 96.10، 73.84 و 52.85 تن در هکتار، کربن آلی را ترسیب کرده اند. به طور کل، تیپ های گیاهی مورد بررسی در شیب های 30-10 درصد، میزان ترسیب کربن خاک بیشتری به نسبت تیپ های موجود در شیب 50- 30 درصد، به استثناء تیپ گیاهی Pteropyrum aucheri- Astragalus microcephulus از خود نشان دادند. تیپ های گیاهی مورد مطالعه، در مجموع، به ترتیب 19220، 14768 و 10570 دلار به ازای هر هکتار، ارزش اقتصادی حاصل از پالایش کربن اتمسفری را دارا می باشند. نتایج مقایسه میانگین در مورد بررسی اثر تغییرات پوشش گیاهی و شیب بر برخی از خصوصیات خاک تیپ های گیاهی نشان داد که برای بیشتر خصوصیات خاک درجه شیب و نوع تیپ های گیاهی تاثیر معنی داری (P<0.01) داشته اند. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که حفظ و بهره برداری مناسب از پوشش گیاهی در شیب های پایین تر می تواند منجر به حفظ ذخیره کربن آلی خاک در مناطق خشک و نیمه خشک گردد.

ظرفیت تبادل کاتیونی یکی از مهم ترین ویژگی های شیمیایی خاک است که توانایی خاک را برای نگهداری مواد غذایی و آب در خاک و همچنین مدیریت آلودگی خاک نشان می دهد. از طرفی به علت آن که اندازه گیری آن کاری دشوار و وقت گیر است، بنابراین تخمین آن از طریق خصوصیات زود یافت خاک مطلوب می باشد. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی است. به این منظور، در منطقه چهل دین در محدوده شهرستان گرگان نمونه برداری خاک از 69 نقطه قرار گرفته بر روی یک شبکه صورت گرفت. سپس ویژگی های زودیافت خاک از قبیل درصد شن، سیلت و رس، جرم ویژه ظاهری، جرم ویژه حقیقی، مواد آلی، درصد آهک، pH، EC، تخلخل کل، میانگین هندسی اندازه ذرات و انحراف معیار هندسی آنها در آزمایشگاه اندازه گیری و نتایج اولیه به دست آمد. نتایج نشان داد که روش شبکه عصبی مصنوعی روش مناسبی در برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک است به طوری که می تواند 82 درصد تغییرپذیری ظرفیت تبادل کاتیونی خاک پیش بینی نماید. بافت خاک موثرترین پارامتر بر روی CEC بود. آنالیز حساسیت داده ها با استفاده از مدل توسعه یافته با شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که پارامترهای درصد رس، سیلت و شن، میانگین هندسی اندازه ذرات، انحراف معیار هندسی اندازه ذرات، درصد ماده آلی و تخلخل کل به ترتیب مهمترین فاکتورهای موثر بر ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در منطقه می باشند. مدلی با پارامترهای ورودی درصد رس، سیلت و شن، میانگین هندسی و انحراف معیار هندسی اندازه ذرات به عنوان بهترین مدل پیش بینی کننده ظرفیت تبادل کاتیونی خاک در منطقه مورد مطالعه انتخاب گردید.

به منظور بررسی اثر اسید هومیک روی رفتار جذبی فسفر، آزمایشی در سه سطح اسید هومیک (0، 200، 100 میلی گرم در لیتر) در غلظت های مختلف فسفر (0 تا 30 میلی گرم در لیتر) و در دو قدرت یونی 0.1 و 0.01 مولار بررسی شد، داده های جذب با معادلات لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برازش داده شدند و بر اساس ضریب تبیین (R2) معادله لانگمویر بهتر برازش یافت (R2=0.91-0.98). نتایج نشان داد که مصرف اسید هومیک جذب فسفر را به طور قابل توجهی پایین آورد و حداکثر جذب تک لایه ای لانگمویر (qmax)، را بیش از 50% در مقایسه با نمونه شاهد کاهش داد. همچنین پارامترهای جذب شامل انرژی جذب لانگمویر (KL)، فاکتورهای ظرفیت و شدت جذب فروندلیچ (n, KF) و ضریب تمکین (KT) با افزودن اسید هومیک در هر دو قدرت یونی کاهش یافتند. حداکثر ظرفیت بافری (MBC)، ظرفیت بافری تعادلی (EBC) و ظرفیت بافری استاندارد خاک (SBC) در غلظت 200 میلی گرم در لیتر اسید هومیک، بیش از 50 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. کاربرد اسید هومیک غلظت تعادلی فسفر (EPC) را در هر دو قدرت یونی افزایش داد، به طوری که مقدار EPC از 0.28 تا 0.40 (در قدرت یونی 0.01 مولار) و از 0.21 تا 0.39 (در قدرت یونی 0.1 مولار) میلی گرم بر لیتر افزایش یافت. بنابراین می توان نتیجه گرفت که جذب رقابتی اسید هومیک با فسفر موجب کاهش جذب فسفر شده و در نتیجه می تواند موجب افزایش فراهمی فسفر برای گیاهان شود.

مهم ترین منبع پتاسیم در خاک ها آلومینوسیلیکات هایی مانند فلدسپار های پتاسیم و میکا ها می باشند. این پژوهش به منظور بررسی روند آزاد سازی پتاسیم به روش عصاره گیری متوالی با کلرید باریم 0.05 مولار از کانی های میکایی (بیوتیت، فلوگوپیت، موسکویت) و فلدسپار پتاسیم (از دو معدن در زنجان و یزد) و بررسی تاثیر اندازه ذرات کانی ها بر آزاد سازی پتاسیم از کانی ها و همچنین کاربرد معادلات سینتیکی در توصیف آزاد سازی پتاسیم انجام شد. برای این منظور، عصاره گیری متوالی با کلرید باریم از کانی های مورد مطالعه در دو اندازه ذرات 100-50 و کوچک تر از 50 میکرون در مدت زمان های 2 تا 600 ساعت انجام شد و غلظت پتاسیم آزاد شده با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که پس از 13 بار عصاره گیری متوالی، کانی های بیوتیت و موسکویت به ترتیب بیشترین و کمترین آزاد سازی پتاسیم را در هر دو اندازه ذرات داشتند. همچنین، کوچک شدن اندازه ذرات منجر به افزایش آزاد سازی پتاسیم از تمام کانی ها شد. آزاد سازی پتاسیم در تمام کانی ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. با توجه به بالا بودن ضرایب تبیین (R2) و پایین بودن خطای استاندارد برآورد (SE)، سرعت آزاد شدن پتاسیم با معادلات تابع نمایی و پخشیدگی پارابولیک به خوبی توصیف شدند. بنابراین، به نظر می رسد سرعت آزاد شدن پتاسیم به وسیله پخشیدگی از سطح کانی ها کنترل می شود.

لجن فاضلاب به عنوان کودی ارزان قیمت برای برطرف کردن کمبود عناصر از جمله روی استفاده می شود. با این حال، عصاره گیر مناسب روی قابل استفاده لوبیا در خاک های آهکی تیمارشده با لجن فاضلاب معرفی نشده است. هدف این پژوهش ارزیابی چند روش شیمیایی در برآورد روی قابل استفاده در خاک های آهکی تیمارشده و تیمارنشده با لجن فاضلاب بود. برای تیمار خاک ها 1% (وزنی- وزنی) لجن فاضلاب به خاک ها اضافه و خاک های تیمارشده و تیمارنشده به مدت یک ماه در رطوبت مزرعه خوابانده شدند. در پایان انکوباسیون، خاک ها خشک و روی قابل استفاده با 7 روش (DTPA-TEA، AB-DTPA، مهلیچ 1، مهلیچ 2، مهلیچ 3، 0.1 HCI نرمال و کلرید کلسیم 0.01 مولار) تعیین شد. شاخص های گیاه لوبیا شامل ماده خشک، غلظت و جذب روی در یک آزمایش گلدانی تعیین شدند. نتایج نشان داد که در خاک های تیمارشده و تیمارنشده با لجن فاضلاب، بیشترین مقدار روی با استفاده از روش مهلیچ 3 و کمترین مقدار آن با استفاده از روش مهلیچ 1 عصاره گیری شد. بر اثر افزودن لجن فاضلاب به خاک، روی عصاره گیری شده با روش های مختلف و شاخص های گیاه لوبیا افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که در خاک های تیمارنشده روی عصاره گیری شده با عصاره گیرهای AB-DTPA، DTPA-TEA و مهلیچ 3 با شاخص های گیاه همبستگی معنی داری داشتند. در حالی که در خاک های تیمارشده با لجن فاضلاب، بین روی عصاره گیری شده با DTPA-TEA و مهلیچ 1 با وزن خشک گیاه و جذب روی و مهلیچ 2 با غلظت روی در گیاه همبستگی معنی داری وجود داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که عصاره گیر DTPA-TEA توانایی برآورد روی قابل استفاده لوبیا در خاک های تیمارنشده و تیمارنشده با لجن فاضلاب را دارد.

از آنجا که اکثر روش هایی که تاکنون برای ارزیابی وضعیت خشکسالی ارائه شده اند شاخص های خشکسالی را بر اساس داده های ایستگاهی در یک نقطه برآورد می کنند پژوهشگران به دنبال روشی بودند تا به منظور مدیریت بهتر خسارت های ناشی از این پدیده خزنده و تدریجی، به برآوردهای منطقه ای از آن دست یابند.اخیرا سنجش از دور و تکنیک های تولید شده مبتنی بر تصاویر ماهواره ای توانسته اند برآوردهای مناسبی از وضعیت خشکسالی در مقیاس منطقه ای ارائه نمایند. در این مقاله سعی بر این است تا با استفاده از دو شاخص خشکی دما- گیاه (TVDI) و دما-گیاه اصلاح شده (MTVDI) و همچنین با بکارگیری محصولات دمایی و پوشش گیاهی سنجنده مودیس به بررسی خشکسالی در استان خراسان شمالی طی دو سال خشک (سال آبی 87-86) و نرمال (سال آبی 83-82) پرداخته و کارایی دو روش مذکور مورد سنجش قرار گیرد. نتایج نشان داد که شاخص MTVDI نسبت به شاخص TVDI، دوره های خشکی را بهتر پایش می کند. نتایج همبستگی خطی بین شاخص های خشکسالی و مقادیر بارش تجمعی 16 روز طی دوره تصویر، 16 روز پیش از تصویر و 1 ماه، 2 ماه، 3 ماه، 5 ماه و 7 ماه قبل از تصویر نیز نشان داد که همبستگی شاخص ها به ویژه شاخص MTVDI با بارش تجمعی 1 ماه قبل از تصویر نسبت به بارش در سایر بازه های زمانی بیشتر است که این مساله به دلیل پاسخ تاخیری پوشش گیاهی به بارندگی است.

بسیاری از مشکلات و مسائل کشاورزی فاریاب ناشی از ترکیب شیمیایی و فیزیکی آب آبیاری است. کیفیت آب آبیاری از طریق تاثیر بر ساختمان خاک، توزیع اندازه منافذ و پیوستگی آن ها، بر منحنی مشخصه رطوبتی خاک موثر است. هدف این مطالعه، بررسی اثر تیمارهای شوری مختلف در حضور کدورت ثابت بر منحنی رطوبتی خاک می باشد. تیمارهای شوری در پنج سطح (S1=1، S2=2، S3=4، S4=6 و S5=5 دسی زیمنس بر متر) با کدورت ثابت (T=200 NTU) اعمال شدند. این تیمارها در سه عمق مختلف خاک (0 تا 15، 15 تا 30 و 30 تا 45 سانتی متر) با بافت سیلتی لوم در سه تکرار در قالب یک طرح آماری بلوک کامل تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. تعیین منحنی رطوبتی خاک به روش صفحات فشاری انجام شد. نتایج حاصل به وسیله نرم افزار MSTATC مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج نشان داد که درصد رطوبت خاک برای تیمارهای S2، S3، S4 و S5 نسبت به تیمار S1 به ترتیب 13.65، 20.20، 23 و 30 درصد افزایش یافت. همچنین مقایسه درصد رطوبت خاک در عمق های مختلف نشان داد که عمق دوم و سوم نسبت به عمق اول کاهش 1.40 و 2 درصدی دارند.

در این مطالعه به منظور برآورد شاخص های عملکرد هیدرولیکی سیستم آبیاری تحت فشار، جایگزینی مدل های هیدرولیکی با استفاده از مدل های آماری و شبکه عصبی مصنوعی مورد ارزیابی قرار گرفت. ضریب یکنواختی کریستیانسن به عنوان شاخص عملکرد هیدرولیکی، در نظر گرفته شد و با استفاده از یک الگوریتم، مقادیر این شاخص به صورت تابعی از ترکیب های مختلف فشار ورودی، تعداد خروجی ها، فاصله خروجی ها، ضریب زبری لوله، قطر داخلی، شیب، دبی اسمی خروجی ها، فشار کارکرد خروجی ها و توان معادله دبی خروجی ها محاسبه گردید (4320 ترکیب مختلف). دو مدل شبکه عصبی مصنوعی شامل شبکه پرسپترون چندلایه (MLP) و شبکه رگرسیون تعمیم یافته (GRNN) و نیز روش K نزدیک ترین همسایه (KNN) به عنوان یک مدل رگرسیون ناپارامتری برای شبیه سازی شاخص عملکرد هیدرولیکی لاترال ها مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی مصنوعی MLP قادر است با کمترین خطا (%2-3) مقادیر ضریب یکنواختی لاترال های آبیاری تحت فشار را با استفاده از مشخصات هیدرولیکی و فیزیکی لاترال برآورد نماید. عملکرد مدل GRNN نیز به ویژه در ارتباط با کل داده ها در سطح نسبتا مطلوبی ارزیابی گردید. اما روش KNN علیرغم شبیه سازی دقیق متوسط مقادیر CU، قادر به شبیه سازی دقیق انحراف استاندارد این مقادیر نبوده و خطای آن در مرحله آزمون بسیار بیشتر از دو مدل دیگر برآورد گردید. در روش KNN، کمترین مقدار شاخص های خطا مربوط به رگرسیون ناپارامتری با 10 و 15 همسایه می باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که امکان ساده سازی مدل های پیچیده هیدرولیکی با جایگزینی کل یا بخشی از این مدل ها با مدل های ساده تر آماری و شبکه عصبی وجود دارد و این مساله با توجه به پیچیدگی مدل های هیدرولیکی، به ویژه در فرآیند بهینه سازی سیستم های آبیاری، می تواند مورد توجه قرار گیرد.

این پژوهش با هدف بررسی اثرات ریزوسفر گندم بر سینتیک آزادسازی فسفر در 10 خاک آهکی با استفاده از ریزوباکس اجرا شد. سینتیک آزادسازی فسفر از خاک های ریزوسفری و توده توسط عصاره گیری متوالی با بی کربنات سدیم در یک دوره از 2 تا 840 ساعت در دمای 1±25 درجه سانتی گراد بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین مقدار فسفر استخراج شده در 840 ساعت از خاک های ریزوسفری (192 میلی گرم بر کیلوگرم) به طور معنی داری کمتر از خاک های توده (207 میلی گرم بر کیلوگرم) بود. همچنین، نتایج نشان داد که شیب منحنی تجمعی فسفر آزاد شده از خاک های ریزوسفری و توده در 168 ساعت تغییر کرد. بنابراین نمودارها به دو بخش تقسیم و در هر بخش (2-168 و 168-840 ساعت) معادلات سینتیکی به داده ها برازش شدند. نتایج نشان دادند که معادله های تابع نمایی، پخشیدگی پارابولیک، الوویچ ساده و مرتبه اول می توانند در هر دو بخش سرعت آزادشدن فسفر را به خوبی، تشریح کنند. همچنین نتایج مطالعات همبستگی نشان داد که در بخش اول، مقدار فسفر آزاد شده پس از 168 ساعت از شروع آزمایش، ثابت سرعت معادلات الوویچ ساده، پخشیدگی پارابولیک، و معادله مرتبه اول در خاک های ریزوسفری و توده همبستگی معنی داری با شاخص های گیاه گندم داشتند (p£0.05). در بخش دوم، ثابت سرعت معادلات الوویچ ساده و پخشیدگی پارابولیک در خاک های ریزوسفری و توده همبستگی معنی داری با شاخص های گیاه گندم داشتند (p£0.1). نتایج این تحقیق نشان داد که ریزوسفر گندم منجر به کاهش مقدار و سرعت آزادسازی فسفر می شود و سرعت آزادسازی فسفر از خاک ها فاکتور مهمی در تامین فسفر مورد نیاز گیاه می باشد.

مارن ها از جمله سازندهای حساس به فرسایش آبی هستند. پلی وینیل استات به عنوان پلیمر قابل تجزیه در طبیعت است که مصرف آن اخیرا در برنامه های حفاظت خاک مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر پلی وینیل استات بر هدایت هیدرولیکی و تولید رواناب و رسوب در یک خاک مارنی انجام گرفت.برای این منظور پلیمر در پنج سطح شامل صفر، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار در سه تکرار در سطح خاک مصرف گردید. خاک های تیمار شده با پلیمر به 15 فلوم فلزی به ابعاد 0.5 متر در 1 متر و عمق 15 سانتی متر ریخته شدند. فلوم ها در شیب 5 درجه (9 درصد) تحت پنج رخداد باران یکسان شبیه سازی شده (با شدت 40 میلی متر بر ساعت و مدت 30 دقیقه) به فاصله حدود یک هفته قرار گرفتند. بر اساس نتایج، نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به طور معنی داری به ترتیب در سطح احتمال 0.05 و 0.01 تحت تاثیر مثبت پلی وینیل استات قرار گرفت. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر تیمارهای پلی وینیل استات بر تولید رواناب و رسوب در سطح احتمال 0.05 معنی دار بود. مقدار 50 کیلوگرم در هکتار پلی وینیل استات بیشترین تاثیر را در افزایش هدایت هیدرولیکی اشباع و نفوذپذیری خاک و کاهش رواناب و رسوب در خاک مارنی داشت. مقدار نفوذپذیری خاک در تیمار 50 کیلوگرم در هکتار 16.6 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. این پژوهش نشان داد که پلی وینیل استات می تواند به عنوان پلیمری مناسب برای بهبود ساختمان خاک و مهار رواناب و رسوب در سازندهای مارنی مصرف گردد.

اصلاح مسیر از طریق پاکسازی بستر از رسوبات و ناهنجاری های موجود و هم چنین ایجاد میانبر به منظور حذف چم های تند و برقراری راستای مناسب از جمله روش های غیر سازه ای موثر در افزایش آبگذری و کاهش تراز سیلاب می باشد.تحقیق حاضر به مقایسه اثرات 1- لایروبی رودخانه کارون در مقطع اهواز، 2- حذف ارتفاعات ناهمگون در پایین دست رودخانه با هدف منظم تر کردن شیب و 3- حذف مئاندر نعل اسبی پایین دست اهواز (مئاندر جنگیه) با استفاده از مدل ریاضی Hec-Ras4 پرداخته است. تجزیه و تحلیل نتایج مدل نشان داد که لایروبی در باز ه اهواز به شکل کف-کنی تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی پروفیل سطح آب ندارد و تنها روند رسوب گذاری و فرسایش را در این بازه سرعت می بخشد. به منظور رسیدن به نتیجه ایی بهتر و اثر بخش تر کردن لایروبی، ایده منظم تر کردن شیب هیدرولیکی رودخانه از طریق کاهش ارتفاعات ناهمگون در محدوده 2 قوس واقع در پایین دست اهواز پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفت، که نتایج مدل نشان داد که این طرح اثر قابل ملاحظه ایی بر هیدرولیک جریان و بالا بردن اثربخشی لایروبی خواهد داشت. در بخش پایانی اجرای مدل هم دیده شد حذف مئاندر نعل اسبی پایین دست اهواز بیش ترین تاثیر در کاهش تراز سیلاب و روند رسوب گذاری در بازه اهواز را دارد.

مدیریت کیفیت آب های زیرزمینی در مناطق خشک از اهمیت زیادی برخوردار است. دشت فسا در مناطق خشک و نیمه خشک ایران واقع شده است و عمده ساکنان آن در فعالیت های کشاورزی از آب های زیرزمینی استفاده می کنند. استفاده بیش از حد از آب های زیرزمینی و خشکسالی های اخیر سبب افت سطح ایستابی، شور شدن و کاهش کیفیت آب زیرزمینی در این منطقه شده است. لذا تغییرات مکانی برخی ویژگی های کیفی آب-های زیرزمینی 80 حلقه چاه دشت فسا در استان فارس شامل سختی کل آب، مقدار کل مواد جامد حل شده، قابلیت هدایت الکتریکی، پ هاش، غلظت کاتیون ها (کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) و آنیون های محلول (سولفات، کلر و بی کربنات) در پاییز (آبان) 1389 بررسی و تخمین ویژگی ها با به کارگیری روش های زمین آماری انجام شد. روش مناسب تخمین شناسایی و پهنه بندی منطقه مورد نظر به لحاظ هر ویژگی کیفی با استفاده از نتایج روش انتخابی انجام شد. ساختار مکانی ویژگی های مورد مطالعه از مدل های کروی و نمایی با دامنه تاثیر 6700 تا 140600 متر و حدود آستانه 0.002 تا 2.33 تبعیت نمود و کلاس وابستگی مکانی در محدوده متوسط تا قوی قرار گرفت. روش کریجینگ معمولی نقطه ای روش تخمین مناسب شناخته و نقشه های پهنه بندی نیز با استفاده از آن تهیه شد. نقشه های پهنه بندی نشان داد آب های زیرزمینی نیمه جنوبی منطقه نسبت به نیمه شمالی از کیفیت نامطلوب تری برخوردار بوده و لازم است مدیریت بهره برداری از منابع آب و استفاده از الگوهای کشاورزی با حساسیت بیشتری انجام شود تا از بدتر شدن کیفیت آب و وخیم تر شدن وضعیت سفره های آب زیرزمینی که مستقیما با معیشت ساکنان منطقه مرتبط است، جلوگیری به عمل آید.

انتشارپذیری یک خاصیت قابل اندازه گیری محیط متخلخل و یکی از پارامترهای مهم معادله جابجایی انتشار می باشد که در بررسی و حل مسائل مربوط به انتقال آلودگی و حفاظت از منابع آبهای زیرزمینی استفاده می شود.گاهی این کمیت برای کل محیط متخلخل ثابت در نظر گرفته می شود ولی در طول سه دهه اخیر، مطالعات فراوان نشان داده است که انتشار پذیری به فاصله انتقال و یا طول آبخوان نیز بستگی دارد. در این پژوهش به بررسی اثر ضخامت آبخوان در انتشار پذیری محلول کلرید سدیم در خاکهای ماسه ای پرداخته شده است. بدین منظور ضخامت های مختلف 20، 40، 60، 80 و 100 سانتی متر تهیه و انتشارپذیری آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت انجام محاسبات مربوط به تعیین انتشار پذیری، از مدل بریگهام و برای شبیه سازی حرکت کلریدسدیم از مدل دو بعدی HYDRUS استفاده گردید.استفاده گردید. مدل بریگهام حل مستقیمی از معادله کلاسیک جابجایی- انتشار است که برای فواصل انتقال کوتاه پیشنهاد شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، انتشارپذیری خاک مقداری ثابت بوده که در دامنه قابل قبولی نوسان داشت و در محدوده نتایج به دست آمده از سایر مطالعات بود و هیچگونه وابستگی آن به ضخامت خاک ملاحظه نگردید. نتایج به دست آمده از نرم افزار HYDRUS نشان داد که با افزایش متوسط فاصله انتقال مقدار انتشارپذیری خاک افزایش یافته به طوری که با نزدیک شدن غلظت نمونه ها به غلظت نهایی آلاینده مقدار آن ثابت شده است.

ضریب گیاهی (Kc) یکی از فاکتورهای بسیار مهم در برنامه ریزی های آبیاری و تخصیص بهینه منابع آب به گیاهان به حساب می آید. این مطالعه در طی دو سال زراعی 1389 و 1390 در ایستگاه لایسیمتری مرکز تحقیقات جهاد کشاورزی استان کرمانشاه واقع در دشت ماهیدشت صورت گرفته است. ضریب گیاهی (Kc) از طریق نسبت تبخیر و تعرق واقعی (ETc) به تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع (ET0) بدست آمده است. تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از داده های لایسیمتری اندازه گیری و تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع نیز بر اساس فرمول پنمن- مانتیث بر اساس داده های روزانه هواشناسی ایستگاه ماهیدشت محاسبه گردید. در طول دوره رشد شاخص سطح برگ (LAI) نیز طی 14 مرحله اندازه گیری و ثبت گردید. بر اساس نتایج این مطالعه ضریب گیاهی با تعداد روزهای بعد از کاشت (DAS) و همچنین شاخص سطح برگ (LAI) به صورت یک معادله چند جمله ای درجه پنج با ضریب تبیین بالای 0.9 در سطح اعتماد 0.001 ارائه شده است.میزان متوسط تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع (ET0) و تبخیر و تعرق ذرت (ETc) در طول فصول رشد به ترتیب برابر 913 و 743 میلیمتر محاسبه گردیده است. در این تحقیق در مراحل مختلف رشد گیاه ذرت یعنی مراحل ابتدایی، میانی و نهایی Kc در طی دو سال به طور متوسط به ترتیب برابر 0.5، 1.22 و 0.89 محاسبه شده است. مقایسه بین مقادیر بدست آمده با روش فائو حاکی از آن است که داده های بدست آمده مطابقت خوبی را با آن نتایج نشان می دهند و تفاوت جزئی که در مراحل انتهایی رشد پیش آمده ناشی از تاثیر تغییرات اقلیمی در میزان آب مصرفی گیاه می باشد.

نوسانات لحظه ای سرعت نقش مهمی در انتقال مواد رسوبی معلق دارا می باشد. در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی جریان های غلیظ نمکی برروی بسترهای زبر مصنوعی پرداخته شده است. دو شکل زبری استوانه ای و مخروطی با سه ارتفاع زبری مورد استفاده قرار گرفته است. پروفیل سرعت با استفاده از دستگاه سرعت سنج صوتی بطوری برداشت گردید. پروفیل های قائم سرعت و غلظت به ترتیب در 3 و 4 مقطع در بدنه جریان برداشت گردید. نتایج نشان داد که افزایش ارتفاع زبری نسبی تاثیر چندانی برروی نوسانات لحظه ای سرعت در ناحیه اختلاط بدنه جریان غلیظ ندارد و همچنین تحلیل نوسانات لحظه ای سرعت برروی بسترهای زبر در ناحیه اختلاط نشان داد که شدت تلاطم در جهت جریان در مرز بین بدنه جریان غلیظ و سیال پیرامون برای زبری های استوانه ای و مخروطی بترتیب حدود 48 و 32 درصد سرعت برشی می باشد.

نمایه هرست (H) مشخص کننده اغتشاش نرمال جزئی (fGn)، فرآیند خود متشابه مهم با کاربرد گسترده، بوده و پایداری طولانی مدت (LTP) آن را تعیین می کند. روش های کاملا متعددی برای برآورد نمایه هرست در سری fGn توسط پژوهش گران پیشنهاد شده است. ولی تنها پژوهش های اندکی موجود است که به مقایسه روش های مختلف برای سری های زمانی متفاوت و با طول دوره آماری مختلف پرداخته است. در این مقاله کارایی 7 روش مختلف شامل دامنه تغییر مقیاس داده شده (R/S)، 3 نگرش متفاوت از روش انحراف معیار تجمیع (ASD [0], ASD [rec], ASD [opt]) روش پراش (VAR)، و 2 نگرش از روش خودهمبستگی (r [1], r [2]) مورد مقایسه قرار گرفته است. هفت سری زمانی مختلف شامل درجه حرارت سالانه مشهد (با طول های 127 و 66 سال)، تراز آب حداقل سالانه رودخانه نیل (660 سال)، دو فرآیند جهانی نوسان آتلانتیک شمالی (NAO) (62 سال) و دو سری از نوسان دهه ای پاسیفیک (PDO) (112 و 331) و غلظت CO2 جو که در مائونا لوئا واقع در هاوایی اندازه گیری شده است (55 سال) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که سری های NAO و CO2 از LTP برخوردار نیستند (H<0.5). روش VAR از رابطه مقیاس سازی پیروی نکرد، همبستگی برای روش های r [1] و r [2] خوب نبود، روش ASD [rec] برای سری های T66 و CO2 قابل انجام نبود و مقادیر H و انحراف استاندارد در هر دو روش ASD [rec] و ASD [opt] به طور غیر منطقی زیاد بود. بر پایه نتایج، هر دو روش R/S و انحراف معیار تجمیع شده برای محاسبه H مناسب است. نشان داده شد که با افزایش طول دوره آماری و لحاظ کردن داده های تاریخی، مقدار H کاهش می یابد.