پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1393 | دوره:21 | شماره:4 |تعداد مقالات:21

برای ارزیابی و تهیه نقشه وضعیت بیابان زایی، مدل های مختلفی ارایه شده است. در این پژوهش برای منطقه سبزوار ابتدا خطر بیابان زایی با 2 مدل ایرانی IMDPA و MICD ارزیابی و سپس مدل برتر انتخاب گردید. برای این منظور، ابتدا نقشه واحدهای کاری با استفاده از نقشه های شیب، زمین شناسی، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، تصاویر ماهواره ای لندست 5 در 96 رخساره تهیه گردید. پس از ارزش دهی به شاخص های بیابان زایی هر مدل در واحدهای کاری، نقشه خطر برای هر مدل تهیه شد. با توجه به بازدید های میدانی و مشاوره کارشناسان با تجربه بومی در این زمینه نقشه حقایق زمینی به دست آمد سپس به ارزیابی کارایی دو مدل اقدام گردید. برای بررسی میزان انطباق بین نقشه های شدت خطر بیابان زایی توسط دو مدل IMDPA و MICD با حقایق زمینی از شاخص کاپا استفاده شد. تفاوت بین فراوانی کلاس های نقشه های خطر با آزمون مربع کای مورد مقایسه قرار گرفت. برای انتخاب مدل برتر علاوه بر شاخص کاپا، از ضریب همبستگی نا پارامتریک اسپیرمن و کندال استفاده شد. نتایج مقایسه آماری کلاس بیابان زایی مدل های IMDPA و MICD با حقایق زمینی نشان داد که مدل IMDPA و MICD در سطح 1 درصد اختلاف معنی داری با یکدیگر و حقایق زمینی داشتند. تطابق نقشه های خطر IMDPA و MICD با حقایق زمینی به ترتیب متوسط و کم برآورد شد. نتایج به دست آمده از مقایسه همبستگی اسپیرمن و کندال بین مدل ها با حقایق زمینی، با شاخص کاپا، خطای کل و آزمون مربع کای هم سو بوده و همبستگی بالای مدل MICD با حقایق زمینی را نشان داد. در نهایت مدل MICD به عنوان مدل برتر انتخاب گردید.

هدف از این پژوهش بررسی قابلیت مدل عددی SSIIM2 در شبیه سازی الگوی جریان در اطراف دهانه ی آبگیر، در یک کانال خمیده می باشد زیرا جریان در کانال خمیده کاملا سه بعدی و پیچیده می باشد. مدل های فیزیکی به دلیل پیچیدگی جریان قادر به ارایه درک روشنی از فیزیک حاکم بر این پدیده ها نمی باشند. بنابراین برای داشتن درک روشنی از پدیده لازم است در کنار مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، این پدیده ها به صورت عددی نیز بررسی شوند. در این پژوهش میدان جریان در یک کانال U شکل که آبگیر جانبی در موقعیت 115 درجه از ابتدای قوس و با زاویه انحراف 45 درجه در دیواره خارجی قوس نصب شده است با استفاده از نرم افزار سه بعدی SSIIM2 شبیه سازی شده است. نتایج حاصله نشان می دهد مدل عددی SSIIM2 در شبیه سازی خطوط جریان، میدان سرعت و تشخیص الگوی جریان در دهانه آبگیر مقادیر قابل قبولی را پیش بینی کرده است اما در بعضی نقاط میدان حل مانند نزدیک دیواره به دلیل ضعف مدل k-ε و نواحی نزدیک بستر نتایج مدل SSIIM2 با نتایج آزمایشگاهی تطابق ندارد. به طوریکه متوسط خطای پیش بینی در نزدیک جداره ها 9.63 درصد و در نواحی دور از جداره ها 3.84 درصد می باشد. همچنین مدل در شبیه سازی بردار جریان ثانویه هماهنگی خوبی با نتایج آزمایشگاهی نشان نمی دهد. اما بررسی الگوی جریان در کانال آبگیر که دارای هندسه مستقیم می باشد، مدل آشفتگی k-e نتایج مناسبی از الگوی-جریان در مقاطع عرضی درون آبگیر را نشان میدهد.

به منظور شناسایی کانی در سنگ مادر شیل، توف، بازالت و خاک حاصل از آن ها، سه پروفیل در موقعیت پای شیب در سه منطقه جنگلی املش در استان گیلان حفر شد. نتایج نشان داد که در شیل، کانی های پیروکسن، بیوتیت، فلدسپار و کانی های رسی اسمکتایت وجود داشت. مقدار زیاد رس اسمکتایت در خاک، موجب ضعیف شدن زهکشی، کاهش رس انتقال یافته (ایلوویال) و افزایش پوسته رسی فشاری شد. در توف، کانی های پلاژیوکلاز سدیم دار به مقدار زیاد مشاهده شد، ولی در خاک های حاصل از آن، مقدار کانی های اسمکتایتی به دلیل pH اسیدی، کمتر بوده در نتیجه رس های ایلوویال در عمق های زیرین بیشتر مشاهده شد. در بازالت، چون کانی های آهن و منیزیم دار پیروکسن، اولیوین و پلاژیوکلاز کلسیمی به مقدار بیشتر وجود داشته، هوادیدگی بیشتر بوده و تشکیل کانی های رسی پدوژنیک بویژه اسمکتیت بیشتر فراهم شد. باتوجه به شرایط مناسب نفوذ پذیری در سطح خاک بازالت، تجمع رس ایلوویال در افق های تحتانی قابل ملاحظه بوده است.

این مطالعه با هدف بررسی توانایی گیاه کلزا در استفاده از پتاسیم ساختاری موسکویت و بیوتیت انجام شد. در این پژوهش از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار استفاده شد . بستر کشت، مخلوطی از شن کوارتزی، موسکویت و بیوتیت در دو اندازه : با قطر کوچک تر از 4 میکرون و قطر60-4 میکرون بوده و گیاهان با دو نوع محلول غذایی (K- و K+) در دوره 3 ماهه کشت، تغذیه شدند. در پایان دوره کشت، بخش هوایی گیاه برداشت و مقدار پتاسیم با شعله سنج تعیین گردید. در تیمارهای بدون پتاسیم، مقدار پتاسیم جذب شده توسط گیاه به طور معنی داری وابسته به نوع بستر کشت بود. به طوری که بیش ترین جذب مربوط به بستر شامل بیوتیت و کم ترین جذب مربوط به موسکویت و کوارتز (شاهد) با محلول غذایی بدون پتاسیم بوده است . براساس نتایج مطالعات کانی شناسی پس از اعمال تیمارها، کانی بیوتیت در اندازه کوچک تر از 2 میکرون در شرایط تغذیه شده با محلول غذایی بدون پتاسیم، هوادیدگی بیش تری نسبت به بیوتیت در اندازه 60-4 4 میکرون نشان داد زیرا در اندازه کوچک تر شرایط برای هوازدگی لایه های محبوس کننده پتاسیم بیش تر مهیا می شود و کانی با سرعت بیش تری پتاسیم خود را آزاد نموده و در دسترس گیاه قرار می دهد و در نهایت به کانی ورمی کولیت تبدیل می شود. در حالی که در کانی موسکویت در شرایط تغذیه شده با محلول غذایی (K- و K+) در دو اندازه گفته شده، تفاوت چندانی در هوادیدگی قبل و بعد از کشت مشاهده نشد و این بیانگر مقاومت کانی مسکویت در برابر هوادیدگی در منطقه ریزوسفر کلزا می باشد.

تحقیقات اندکی در رابطه با اصلاح خاک های آلوده با نانوذرات آهن صورت گرفته است، لذا این پژوهش با هدف بررسی کارایی نانوذرات آهن در تثبیت سرب خاک انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو نوع نانوذره آهن (اکسیدآهن هماتیت و آهن صفرظرفیتی) در دو سطح (صفر و 1 درصد) در دو زمان (3 و 21 روز) و سه تکرار به انجام رسید. کاربرد نانوذره آهن صفرظرفیتی موجب کاهش معنی دار سرب در بخش های تبادلی و کربناتی به ترتیب از 3.6 و 40.0 درصد در خاک شاهد به 2.8 و 34.3 درصد و افزایش معنی دار سرب در بخش های آلی و باقی مانده خاک از 1.6 و 8.3 درصد به 2.2 و 13.6 درصد گردید. در خاک تیمارشده با نانوذره هماتیت نیز درصد سرب در بخش باقی مانده به طور معنی داری افزایش یافت و به 10.8 درصد رسید، اما سرب بخش اکسیدی کاهش معنی داری یافته و از 48.7 به 44.5 درصد رسید. مقدار سرب قابل فراهم در خاک نیز با عصاره گیر EDTA اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاربرد نانوذره آهن صفرظرفیتی موجب کاهش معنی دار سرب قابل استخراج با EDTA شد، اما کاربرد نانوذره هماتیت تفاوت معنی داری در مقایسه با شاهد ایجاد نکرد. گذشت زمان نیز تفاوت معنی داری در فراهمی سرب تیمارهای آهن دار ایجاد نکرد، اما موجب افزایش فراهمی سرب در تیمار شاهد شد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذرات آهن کارایی قابل ملاحظه ای برای تثبیت سرب در خاک ندارند.

توزیع نامناسب، هزینه بالای نصب و نگهداری ایستگاه های سنجش آلودگی، موضوع مهم در سنجش آلودگی هوا هستند. سنجده مودیس نصب شده در ماهواره آکوا و ترا قادر به بازیابی عمق اپتیکی ذرات معلق هوا (AOD) در تروپوسفر هستند و می تواند در سنجش آلودگی ذرات معلق در سطح وسیع مانند غرب ایران کار گرفته می شود. در این تحقیق، داده های سطح سه سنجنده مودیس در ماهواره آکو و ترا، به منظور بررسی توزیع زمانی و مکانی ذرات معلق هوا در غرب ایران طی دوره زمانی 2011-2000 مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که تغییرات ذرات معلق هوا در استان خوزستان متفاوت و بسیار بیشتر از سایر استان های غربی کشور می باشد. تغییرات AOD در غرب کشور در استان های اردبیل، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، قزوین، گیلان و مرکزی در طی دوره مذکور روند کاهشی را داشته است، اما در استان های ایلام، خوزستان، بوشهر، شهرکرد، زنجان، کردستان، کرمانشاه، کهکلویه و بویر احمد، لرستان و همدان در طی دوره مذکور روند افزایشی داشته است و این روند افزایشی در استان خوزستان قابل توجه می باشد. استان خوزستان در طی دوره زمانی مذکور میانگین بالای (AOD (0.22±0.78 را تجربه کرده است. با توجه به نتایج بدست آمده، هر چه از غرب به شرق و همچنین از جنوب به شمال می رویم، AOD در طی این دوره روند کاهشی داشته است.

شاخص فرسایندگی باران مهمترین عامل تاثیرگذار بر فرسایش خاک است.این پژوهش با هدف تعیین تغییرات مکانی و زمانی انرژی فرسایندگی باران در جنوب غرب ایران انجام شده است. خصوصیات بیش از 10000 رگبار مربوط به 27 ایستگاه سینوپتیک در جنوب غرب ایران مورد استفاده قرار گرفت و انژری جنبشی (E) و حداکثر شدت بارندگی 30 دقیقه ای (I30) رگبارها محاسبه ومتوسط شاخص فرسایندگی ماهیانه و سالیانه برای کلیه ایستگاه ها تعیین شد. پهنه بندی تغییرات مکانی به روش اسپلاین انجام گرفت. نتایج نشان دادند که ضریب فرسایندگی باران در ماه های مختلف از شمال به جنوب و از غرب به شرق کاهش می یابد. بالاترین و پایین ترین ضریب فرسایندگی سالیانه به ترتیب برابر 26.39 و 6.11 MJ.mm.ha-1.h-1.yr-1 و به ترتیب متعلق به ایستگاه های ایوان (استان ایلام) و ایستگاه بروجن (استان چهارمحال و بختیاری) می باشد. از نظر زمانی بالاترین ضریب فرسایندگی برابر با 183.7 MJ.mm.ha-1.h-1.yr-1 است که در فصل زمستان رخ می دهد. وجود ضرائب همبستگی معنی دار بین میانگین های سالانه مقادیر بارش و شدت بارش و ضرائب فرسایندگی مرتبط با آن دوره های زمانی به ترتیب برابر 0.94 و 0.93 می باشند که تخمین میانگین های سالانه ضرائب فرسایندگی باران را به کمک مقادیر بارش تسهیل می نمایند. نتایج نشان دادند که استفاده از میانگین های بارش و شدت بارش سالیانه در یک مدل رگرسیون چندگانه برای بر آورد ضرائب فرسایندگی سالیانه قابل اعتمادتر از هنگامی است که از معادلات رگرسیون ساده برای این منظور استفاده شود.

تخریب مناطق جنگلی، پیامدهای نامناسبی در منابع زیستمحیطی حوضه آبخیز بالادست مانند افزایش توان سیل خیزی، رخداد فرسایش و تولید رسوبات دارد. این پژوهش با هدف بررسی اثرات تغییر کاربری بر روی برخی از فاکتورهای کیفیت خاک در سه کاربری جنگل طبیعی، نهالکاری و جنگل دستخورده در حوضه شصتکلاته انجام شد. نمونهبرداری از خاک در قالب طرح کاملا تصادفی از عمق 0تا 30 سانتیمتر و به تعداد 30 نمونه از سه کاربری و واحد فیزیوگرافی تپه صورت گرفت. فاکتورهای ارزیابی کیفیت خاک در سه بخش شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی مورد تجزیه قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داهها نشان داد که با تبدیل جنگل طبیعی به جنگل دستخورده میزان رس 13.5 درصد، شن 46 درصد، جرم مخصوص ظاهری 18 درصد، شاخص خمیرایی 26 درصد، واکنش خاک 64.6 درصد، آهک 4.48 درصد و فسفر قابل جذب 8.19 درصد افزایش یافت. میزان سیلت 7.22 درصد، میانگین وزنی قطر خاکدانه 24 درصد و سطح ویژه 6.29، هدایت الکتریکی 9.25 درصد، میزان کربن آلی 64 درصد، نیتروژن کل 59 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی 7.19 و تنفس میکروبی نیز 35 درصد کاهش یافت و نهالکاری نتوانست از لحاظ آماری این تغییرات را جبران نماید. نتایج نشان داد میتوان عنوان داشت مهم ترین عملیات حفاظت خاک در منطقه، حفاظت از اراضی جنگلی است و گرچه طرح نهالکاری بهعنوان یکی از راهکارهای حفاظت خاکهای تخریب شده به کار رفته است اما در طی سالهایی که از احداث آن گذشته است نتوانسته تاثیر معنیدار بر بهبود خصوصیات خاک بگذارد و نیاز به زمان کافی جهت استقرار دارد.

تعیین میزان و چگونگی تجمع رسوبات در مخازن سدها از جنبه های پایداری و بهره برداری حائز اهمیت است. یکی از روش های تجربی بمنظور مشخص نمودن نحوه توزیع رسوب در مخازن سدها روش کاهش سطح می باشد. در این روش بر اساس شکل، مخازن به چهار دسته تقسیم شده است. برای هر یک از انواع مخازن پارامترهایی ارایه شده است که توزیع رسوب بر اساس آن ها انجام می شود. تعیین پارامترهای مناسب در مخازن در حال بهره برداری که عملیات هیدروگرافی در آن ها حداقل یکبار انجام شده باشد، دقت روش را افزایش می دهد. هدف از این پژوهش تعیین پارامترهای بهینه روش تجربی کاهش سطح در سد مخزنی کرج با استفاده از الگوریتم تکامل تصادفی جوامع می باشد. در این پژوهش، بر اساس تئوری روش کاهش سطح یک مدل کامپیوتری تهیه شد. سپس مدل بهینه سازی به روش الگوریتم تکامل تصادفی جوامع آماده و در نهایت این دو مدل ترکیب و مدل شبیه سازی- بهینه سازی توسعه داده شد. مدل شبیه سازی- بهینه سازی، پارامترهای روش تجربی کاهش سطح را برای مخزن سد کرج بنحوی تعیین می کند که بیشترین تطابق بین مقادیر حجم محاسباتی و اندازه گیری شده بدست آید. برای تعیین مقادیر بهینه این پارامترها تابع هدف به صورت مجذور میانگین مربعات خطای مقادیر محاسباتی از مقادیر واقعی تعریف شد. با استفاده از مدل تهیه شده بر اساس اطلاعات سال 1340 و هیدروگرافی سال 1370 پارامترهای بهینه بدست آمد. به منظور صحت سنجی مدل شبیه سازی-بهینه سازی، توزیع رسوب در سال 1386 با استفاده از پارامترهای بهینه بدست آمده توسط مدل، محاسبه و با مقادیر هیدروگرافی مقایسه گردید.

بررسی پدیده یخبندان و سرمازدگی از بنیادی ترین تحقیقات در زمینه اقلیم شناسی کشاورزی می باشد که شناخت چگونگی و زمان وقوع آن، می تواند کمک قابل توجهی به بخش کشاورزی داشته باشد. تغییر اقلیم که باعث تغییراتی در پارامترهای دمایی شده است، پدیده یخبندان را نیز تحت تاثیر قرار خواهد داد. بر این اساس پژوهشی انجام شد تا شروع اولین یخبندان و سرمای پاییزه، آخرین یخبندان و سرمای بهاره، همچنین طول دوره و تعداد وقایع یخبندان و سرما در 3 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک، تبریز، مشهد و قزوین، طی سالهای 1961 تا 2005 به عنوان دوره مشاهداتی و دوره 2050-2005 به عنوان دوره آتی بررسی شود. داده های دوره آتی بر اساس خروجی مدل گردش عمومی جو HadCM3 تحت سناریوی A1B با استفاده از نرم افزار مولد داده لارس تولید شد، سپس سری زمانی تاریخ های اولین و آخرین یخبندان و سرمای پاییزه و بهاره برای هر یک از سال ها طی دوره های مطالعاتی تشکیل و بهترین توزیع آماری بر هر یک از آنها برازش داده شد و احتمالات وقوع آنها محاسبه شد. نتایج نشان داد در تمام ایستگاههای مطالعاتی تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم اولین یخبندان و سرمای پاییزه زودتر و آخرین یخبندان و سرمای بهاره نیز زودتر رخ خواهد داد و طول دوره یخبندان و سرما کاهش خواهد یافت.

برای فائق آمدن بر مشکل عدم وجود آمار مناسب در زمینه فرسایش خاک و تولید رسوب، مدل های فرسایش خاک بسیاری توسعه یافته و به عنوان ابزاری مورد قبول در مطالعات فرسایش خاک به کار گرفته شده اند. معادله جهانی فرسایش خاک یکی از قدیمی ترین مدل های تجربی برآورد فرسایش می باشد، که بطور متناوب به کار رفته است. دراین تحقیق، دقت معادله جهانی فرسایش خاک و برخی نسخ آن شاملMUSLE-E، MUSLE-S وAOF در مناطق نیمه خشک خراسان در مقیاس تک رخداد بارش ارزیابی شد. بدین منظور در کرت های آزمایشی پایگاه تحقیقات حفاظت خاک سنگانه- مشهد به عنوان معرف مناطق نیمه خشک خراسان نسبت به اندازه گیری رسوب ناشی از 20 تک رخداد بارشی اقدام گردید. سپس نسبت به برآورد مقدار فرسایش هر تک رخداد بارشی با استفاده از نسخ منتخب معادله جهانی اقدام و این نتایج با مقادیر رسوب اندازه گیری شده، مقایسه شده و در نهایت کارایی و دقت مدل های مذکور، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی در کرت های به طول 20 متر نشانگر ارتباط آماری و همبستگی معنی دار (ضریب همبستگی 0.539) مقادیر برآوردی روشهای MUSLE-E و MUSLE-S با رسوب مشاهداتی می باشد. همچنین با توجه به عدم وجود اختلاف معنی دار بین نتایج این دو مدل و رسوب مشاهداتی (tMUSLE-S=1.63 و tMUDE-E=1.53) از یک طرف و مقادیر کم تر آماره RRMSE از طرف دیگر، کارایی این دو مدل در برآورد مقدار فرسایش نسبت به سایر مدل ها بیش تر می باشد. مدل های AOF و USLE بدلیل عدم همبستگی مناسب قادر به برآورد مناسب رسوب مشاهداتی نمی باشند.

حفاظت از سواحل رودخانه در برابر فرسایش با استفاده از آبشکن ها از جمله روش های متداول در مهندسی رودخانه است. آبشکن ها، با هدایت جریان به سمت محور رودخانه، از ایجاد جریان قوی در طول ساحل جلوگیری کرده و مانع از فرسایش ساحل رودخانه می شوند. استقرار آبشکن در مسیر جریان، باعث ایجاد آبشستگی موضعی در محل آبشکن و تغییرات توپوگرافی بستر می شود. در این پژوهش، با استفاده از فلوم آزمایشگاهی به طول 18 متر، عرض 1.5 و عمق 0.8 متر در بستری متحرک، تاثیر مشخصات هندسی آبشکن ها بر آبشستگی موضعی دماغه مورد بررسی قرار گرفت. آبشکن ها از جنس توری سنگ (گابیون)، از نوع غیر مستغرق و عمود بر دیواره فلوم ساخته شدند. آبشکن های مورد استفاده در دو نوع سرسپری و سرکج با 20 درصد و 30 درصد تنگ شدگی کانال (دو طول آبشکن) بوده و آزمایش ها در چهار نسبت فاصله به طول در بستری با مصالح، شیب ثابت و استفاده از سه مقدار دبی انجام شدند. به منظور بررسی سرعت در بین آبشکن ها، آزمایش ها در بستری ثابت، تکرار و سرعت جریان در بین آبشکن ها اندازه گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، در آبشکن های سرکج نسبت فاصله به طول 3 و در آبشکن های سرسپری نسبت فاصله به طول4 می توانند به عنوان نسبت های مناسب پیشنهاد شوند. همچنین سری آبشکن های سرسپری نسبت به سری آبشکن های سرکج حداکثر عمق آبشستگی کمتری دارند.

تهیه هیدروگراف های سیل در راستای تامین اط لاعات پروژه های مهار سیلاب ضروری است . حال آن که امکان دست یابی به اط لاعات دقیق سیلاب به دلیل مشکلات اجرایی و نبود ایستگاه های هیدرومتری مناسب بسیار هزینه بر و مشکل است. در همین راستا تهی ه و تحلیل هیدروگراف های واحد یکی از شیوه های معمول و کارآ در مطالعات سیل در حوزه های آبخیز محسوب می شود . از آن جایی که اصولا فرضیات حاکم بر تهیه و کاربرد هیدروگراف واحد تامین نمی شود، بنابراین بررسی تاثیر فرضیات نام برده و به ویژه خطی بودن و ثبات زمانی بر دقت هیدروگراف واحد حاصل دارای اهمیت فراوان است. بر خلاف اهمیت تغییرات زمانی هیدروگراف واح د، مطالعات انگشت شماری در خصوص ارتباط تغییرات زمانی هیدروگراف ها با تاکید بر هیدروگراف واحد صورت گرفته است . به همین دلیل این پژوهش با هدف بررسی تغییرپذیری هیدروگراف واحد در پایه های زمانی بارش موثر متفاوت با استفاده از تجزیه و تحلیل هیدروگراف و هایتوگراف س یل های به وقوع پیوسته طی 33 سال گذشته در حوز ه آبخیز کسیلیان انجام پذیرفته است . نتایج پژوهش ضمن تایید معنی دار بودن اختلاف مولفه های مهم هیدروگراف های واحد با زمان بارش موثر یکسان بر تفاوت عملکرد هیدروگراف واحد با زمان های بارش موثر مختلف تاکید داشت. به نحوی که دام نه اختلاف مقادیر دبی اوج، زمان پایه و زمان تا اوج هیدروگراف های معرف واحد 2 ساعته به دست آمده از سایر هیدروگراف های واحد 0.25 تا 6 ساعت به ترتیب در حدود 0.75تا 281، 6 تا 36و 0 تا 50 درصد به دست آمد.

امروزه با روند کاهشی میزان منابع آبی در کشور مسوولان ذیربط درصدد گسترش هرچه بیشتر سیستم های آبیاری نوین در مزارع و باغات می باشند، لذا ارزیابی و پایش سامانه های آبیاری قطره ای با هدف اصلاح و بهبود سامانه های اجرا شده صورت می گیرد. جهت انجام این بررسی، 20 نمونه از سامانه های آبیاری قطره ای اجرا شده در شهرستان های مختلف استان گلستان در سال 91-1390 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. ارزیابی ها بر اساس دستورالعمل اداره حفاظت خاک آمریکا (SCS) و اندازه گیری ها در هر مزرعه شامل: فشار و دبی قطره چکان ها، بررسی وضعیت ایستگاه کنترل مرکزی، میزان آب مصرفی، سطح خیس شده در هر درخت، نمونه آب و تعیین شاخص اشباع لانژیلر و همچنین گفت و گوی حضوری با کشاورزان جهت آگاهی از وضعیت راهبرد سامانه بوده است. با توجه به نتایج بدست آمده، مقادیر متوسط پارامترهای ضریب یکنواختی (EU)، ضریب یکنواختی آماری (UC)، ضریب کاهش راندمان (ERF)، راندمان پتانسیل کاربرد (PELQ) و راندمان واقعی کاربرد (AELQ) در چارک پایین، در سامانه های مورد ارزیابی به ترتیب 79، 85، 90، 65 و 73 درصد محاسبه شدند، که نشان از وضعیت متوسط سامانه های آبیاری در این استان دارند. بطور کل مشکلات اصلی سامانه های آبیاری قطره ای در این استان را می توان به چهار دسته اصلی، مسائل و مشکلات، طراحی، اجرایی، مدیریتی و بهره برداری، اجتماعی و طبیعی تقسیم بندی نمود که مهم ترین آن-ها در هر بخش عبارتند از: طراحی و اجرای نادرست، عدم شستشوی فیلترها، گرفتگی و نامناسب بودن تعداد قطره چکان ها، عدم تنظیم شیرفلکه ابتدای مانیفلدها، نامناسب بودن فشار و توزیع غیریکنواخت آن، کم بودن سطح خیس شدگی و در مجموع ضعف شدید در مدیریت بهره برداری از سوی کاربران این سامانه ها می باشد.

در آبیاری علاوه بر کمیت، کیفیت آب نیز باید مدنظر قرار گیرد. به دلیل عدم وجود تصفیه خانه فاضلاب در شهر رشت، رودخانه زرجوب دریافت کننده انواع فاضلاب های شهری، صنعتی و زه آب های کشاورزی است. در این تحقیق تاثیر آبیاری برنج با آب این رودخانه و آب چاه روی تجمع عناصر سنگین در خاک پرداخته شده است. یک آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار با پنج سطح آبیاری شامل 1) غرقاب دائم، 2) اشباع، 3) ظرفیت زراعی، 4) 80 درصد ظرفیت زراعی و 5) 60 درصد ظرفیت زراعی انجام شد. آبیاری با آب برداشتی از پنج مقطع رودخانه و آب چاه صورت گرفت. پس از رسیدگی فیزیولوژیکی و برداشت محصول میزان تجمع فلزات سنگین در خاک با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. نتایج نشان داد که در سطح احتمال پنج درصد خاک تحت آبیاری در تمام تیمارها به کادمیوم و مس (به ترتیب با میانگین بیش از 0.3 و 50 میلی گرم در کیلوگرم به عنوان حدود مجاز) آلوده شده ولی به سرب و روی (به ترتیب با میانگین کمتر از 250 و 200 میلی گرم در کیلوگرم به عنوان حدود مجاز) آلوده نشده است.

یکی از مهم ترین مسایل در تعیین طول عمر مفید سدها، نحوه و مقدار توزیع رسوبات در مخازن می باشد. امروزه مدل های ریاضی یکی از ابزارهای مهم برای پیش بینی مقدار رسوب گذاری در مخاز ن سدهای ذخیره ای و برآورد عمر مفید آن ها به شمار می رود. این مدل ها مبتنی بر تحلیل معادلات حاکم بر پدیده م وثر در انتقال، توزیع، انباشت و آبشستگی رسوب می باشند . در این مقاله، فرآیند شبیه سازی شده است. این مدل با Gstars رسوب گذاری سد ستارخان با استفاده از مدل ریاضی 3.0 استفاده از مفهوم تیوب ها یا لوله های جریان، قابلیت شبیه سازی توزیع رسوب گذاری را به صورت شبه دوبعدی (طولی و عرضی) در رودخانه ها و مخازن را دارد. برای واسنجی هیدرولیکی و رسوبی این مدل از آمار و اطلاعات مربوط به سد ستارخان و تغییرات هندسی مقاطع عر ضی سد به مدت 10 سال (از سال 88-1377) استفاده شده است. نتایج این واسنجی نشان می دهد که رابطه یانگ (1973) مطابقت بهتری با شرایط موجود سد دارد.

فاضلاب یک منبع بالقوه برای تامین آب می باشد. حضور ماده ی آلی در خاک می تواند بر کیفیت شیمیایی پساب عبوری از خاک موثر باشد. این آزمایش به منظور بررسی اثر سطوح مختلف ورمی کمپوست بر تغییر خصوصیات شیمیایی پساب غنی شده با کادمیم مربوط به تصفیه خانه شهر یاسوج در نتیجه عبور متوالی از ستون های خاک انجام گرفت. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. ستون های پلی اتیلنی با طول 80 و قطر 8 سانتی متر از خاک لوم رسی پر و افزودن پساب در 8 دوره-ی 10 روزه انجام شد. سطوح ورمی کمپوست شامل (شاهد 1V)، 2) درصد وزنی (2V) و 4 درصد وزنی (3V) بودند. در پایان هر دوره، ویژگی هایی مانند pH، هدایت الکتریکی، فسفر، نیترات، کربن آلی کل و کادمیم در زه آب خروجی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که دو عامل زمان و ورمی کمپوست بر مقدار تمام عوامل در سطح احتمال 1% تاثیر معنی داری داشت. میانگین تمام عوامل به جز pH در زه آب، روند کاهشی را در طول آزمایش نشان دادند. حداکثر مقدار هدایت الکتریکی، فسفر، نیترات و کربن آلی کل زهاب در تیمار V3 اندازه گیری گردید. اثر ورمی کمپوست بر غلظت کادمیم در زهاب خروجی نیز معنی دار بوده است. در مجموع به نظر می رسد که حضور ماده آلی بر افزایش تحرک کادمیم و سایر ویژگی های مطالعه شده اثر مهمی داشته که این امر در مدیریت کاربری استفاده از پساب در خاک اهمیت زیادی دارد.