پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1398 | دوره:26 | شماره:2 |تعداد مقالات:15

سابقه و هدف مدلسازی عددی جریان های امتزاج ناپذیر در محیط متخلخل از جمله مباحثی است که بدلیل کاربرد آنها در پایش انتقال آلاینده ها، حرکت آب و نفت در مخازن نفت و علوم هیدرولوژی همواره مورد توجه محققین قرار می گیرد. در این تحقیق، به ارائه یک مدل عددی دوبعدی گالرکین ناپیوسته جریانهای امتزاج ناپذیر در محیط متخلخل با استفاده از استراتژی حل معادلات فشار-ضمنی درجه اشباع صریح (IMPES) مرتبه بالا پرداخته شده است. در معادلات مورد استفاده متغیر های اصلی فشار و درجه اشباع آب می باشند. در این ترکیب عددی برای اولین بار از روش لاکس-وندروف مرتبه دوم در حل معادله درجه اشباع آب استفاده شده است که بعنوان نوآوری اصلی این مقاله تلقی می گردد. مواد وروش ها به منظور مدلسازی عددی آلاینده های زیرزمینی امتزاج ناپذیر، از گسسته سازی مکانی دارای بقای محلی گالرکین ناپیوسته استفاده شده است. برای گسسته سازی زمانی معادله بقای جرم و درجه اشباع (انتقال) آلاینده نیز به ترتیب از روش های اولر ضمنی مرتبه اول و روش مرتبه بالای لاکس-وندروف صریح مرتبه دوم بهره برده شده است. همچنین به منظور بهبود نتایج در تسخیر شوکها و محل ناهمگنیها از تثبیت شارهای تبادلی و نگاشت میدان سرعت در فضای برداری H(div) استفاده شده است. در انتهای هر گام زمانی نیز نوسانات مقادیر درجه اشباع با استفاده از محدودکننده شیب چاونت-جافر اصلاح شده حذف و نتایج تثبیت می گردند. یافته ها روش مرتبه دوم لکس-وندروف بر مبنای بسط تیلور و ترمهای مرتبه بالای مشتق زمانی، دارای دقت قابل رقابت با روشهای مرسوم در استراتژی IMPES همچون روش چند مرحله ای رانج-کوتا گالرکین ناپیوسته (RKDG) بوده و هزینه محاسبات کمتری نسبت به روشهای چند گامی دارد. هر چند اندازه گامهای زمانی و عدد کورانت با توجه به حل صریح معادله درجه اشباع در این روش دارای محدودیت هایی می باشد. نتیجه گیری صحت سنجی مدل تهیه شده با استفاده از مسئله بنجمارک لورت باکلی ارزیابی شده و نتایج حاصل از مدلسازی با نتایج سایر محققین مقایسه گردیده و تطابق مطلوبی بین آنها حاصل شده است. همچنین ارزیابی کارایی و توانمندی مدل با کمک مسائل نمونه برای آبخوانهای بسیار ناهمگن بررسی شده است. نتایج بیانگر آنست که بعلت استفاده از روش گالرکین ناپیوسته دارای بقای محلی و تکنیک های تثبیت کننده شارهای تبادلی، وضوح نتایج مطلوب بوده و محل تماس دوفاز امتزاج ناپذیر بخوبی تسخیر شده و پخش عددی مشاهده نمی گردد. در این مدلسازی از مقادیر پنالتی 50 تا 100 برای نسخه SWIP استفاده شده است که با توجه با مقیاس نمودن ترمهای پنالتی مدل حساسیت چندانی نسبت به بزرگی آن ندارد ولیکن در نسخه OBB مقدار پنالتی صفر می باشد. در انتها نیز آنالیز حساسیت مدل به ازای تغییرات پارامترهای موثر در مدلسازی مدنظر قرار گرفته شده است.

سابقه و هدف: کم آبی امروزه به یکی از مهم ترین مشکلات مردم در بسیاری از جوامع تبدیل شده است. احداث سد و ذخیره آب به منظور تامین بخشی از آب مورد نیاز و هم چنین کنترل سیل یکی از راه های همزیستی با مشکلات ناشی از کم آبی، سیل و یا خشکسالی است. وضعیت تبخیر از سطوح آبی دریاچه ها، مخازن و برکه ها در نحوه بهره برداری بهینه از منابع آبی بسیار مؤثر است. میزان تبخیر از سطح آب ها معمولا در مناطق خشک، بویژه در مناطقی که جریان های افقی انتقال حرارت به میزان قابل ملاحظه ای وجود دارد نسبت به مناطق مرطوب بیشتر خواهد بود. از طرف دیگر با گذشت زمان میزان رسوب گذاری در مخزن سد بیشتر می شود. یکی از مشکلات رسوب گذاری تغییر در هندسه مخزن و افزایش سطح دریاچه سد به ازاء مقادیر مختلف حجم جریان ذخیره می باشد. این امر هم به نوبه خود منجر به افزایش میزان تبخیر به دلیل افزایش سطح دریاچه سد می شود. بنابراین، هدف اصلی این تحقیق برآورد میزان تبخیر از سطح دریاچه سد کارده و انتخاب مناسب ترین روش برآورد تبخیر از سطح این دریاچه و همچنین تعیین تاثیر رسوب گذاری بر تبخیر از سطح دریاچه این سد می باشد. مواد و روش ها: به منظور برآورد میزان تبخیر از سطح دریاچه سد کارده، ابتدا با استفاده از 6 روش دمایی برآورد تبخیر شامل روش های جنسن-هیز، هامون، استفن-استوارت، پاپاداکیس، ابتی و تورک میزان تبخیر در مقیاس های ماهانه، فصلی و سالانه برآورد گردید. سپس این مقادیر با داده های حاصل از تشت تبخیر، با استفاده از 9 شاخص ارزیابی خطا مقایسه شدند. همچنین به منظور تعیین تاثیر رسوب گذاری بر تبخیر از دریاچه، بر اساس هیدروگرافی هایی که در سال های آبی 1376-1375، 1383-1382 و 1388-1387 انجام شده است، سطح مخزن به ازاء هر مقدار از حجم ذخیره (5 سناریو شامل حجم های 5، 10، 15، 20و 25 میلیون متر مکعب) تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان می دهد که روش جنسن-هیز، بهترین روش دمایی برآورد تبخیر در مقیاس سالانه و در شرایط فقدان داده های اندازه گیری تبخیر از تشت می باشد. به منظور برآورد تبخیر در مقیاس ماهانه یا فصلی، روش پاپاداکیس برای فصل زمستان و روش تورک برای فصل تابستان روش های مناسبی خواهند بود. همچنین با کاهش حجم مفید مخزن به دلیل پدیده رسوب گذاری، سطح دریاچه مخزن (به ازاء هر میزانی از ذخیره جریان) افزایش می یابد. به طوری که این افزایش سطح با افزایش حجم ذخیره از 5 میلیون مترمکعب به 25 میلیون متر مکعب سبب افزایش میزان تبخیر به 3 برابر حالت اول می گردد. به عبارت دیگر می توان اینگونه بیان نمود که با 5 برابر شدن حجم ذخیره در مخزن (تغییر حجم ذخیره از 5 به 25میلیون متر مکعب) و همچنین افزایش رسوب گذاری حجم تبخیر از سطح مخزن 3 برابر افزایش می یابد. بررسی ها نشان می دهد که تمامی روش ها اعم از بیش برآورد و یا کم برآورد، روند افزایشی تبخیر را با تغییر حجم ذخیره در طی سال های آبی ذکر شده به سبب افزایش سطح دریاچه در مخزن سد کارده نشان می دهند. نتیجه گیری: روش جنسن-هیز به دلیل داشتن نزدیک ترین داده ها به تشت تبخیر و با کسب بیشترین امتیاز از مجموع امتیازات 9 شاخص ارزیابی خطا در برآورد تبخیر از بین 6 روش، به عنوان بهترین روش دمایی برآورد تبخیر در شرایط فقدان داده های اندازه گیری شده تبخیر از تشت در منطقه انتخاب گردید. روش هامون در برآورد مقادیر تبخیر، کم برآوردترین روش و روش استفن-استوارت بیش برآوردترین روش می باشد. افزایش رسوب گذاری در مخزن سد سبب ارتقاء تراز آب به رقوم بالاتر در مخزن می شود که این موضوع با توجه به هندسه باز بودن مخزن سد کارده، افزایش سطح دریاچه را به دنبال خواهد داشت و درنهایت سبب افزایش میزان تبخیر از سطح مخزن سد می شود.

سابقه و هدف: رودخانه ها به عنوان راهروهای انتقال، مواد محلول و جامد فرسایش یافته از اراضی بالادست را به طرف دریاچه ها و تالاب ها منتقل می کنند. از این رو بررسی وضعیت رسوبات رودخانه ای از منظر شدت هوادیدگی، می تواند افق های نوینی در ارزیابی صحیح وضعیت اراضی بالادست، چرخه هوادیدگی و تاثیر فعالیت های انسانی بر محیط زیست داشته باشد. شاخص های هوادیدگی نظیر WIP و CIA به طور گسترده در مطالعات هوادیدگی خاک ها کاربرد دارند. با این حال دانسته ها در زمینه ی شدت فرآیند هوادیدگی رسوبات رودخانه ا ی در کشور محدوده بوده و پژوهش حاضر با هدف ارزیابی این دو شاخص در رسوبات رودخانه های مهم غرب حوضه ی دریاچه ارومیه و بررسی روابط احتمالی بین این شاخص ها و ویژگی های دانه بندی رسوبات صورت پذیرفته است. مواد و روش ها: در این پژوهش 34 نمونه مرکب رسوب از هفت رودخانه مهم غرب دریاچه ارومیه شامل نازلوچای، شهرچای، باراندوزچای، گدارچای، مهابادچای، سیمینه رود و زولاچای برداشته شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نمونه ها به روش های معمول آزمایشگاهی اندازه گیری شده و جهت تعیین ترکیب عنصری اکسیدهای اصلی نمونه های رسوب از آنالیز اسپکتروسکوپی فلورسانس اشعه X استفاده شد. کمی سازی مقادیر اکسیدها با کاربرد نرم افزار SUPERQ و واستجی از طریق نمونه های استاندارد بین الملی صورت گرفت. سپس شاخص های CIA و WIP محاسبه شد. آنالیز داده های بااستفاده از روش همبستگی و همچنین روش های تجزیه به مولفه هاب اصلی و خوشه بندی سلسله مراتبی صورت گرفت. یافته ها: اکسیدهای سلیسیم، آلومینیوم و کلسیم سه ترکیب غالب در اغلب نمونه های رسوب بودند. نسبت مقدار SiO2 در نمونه ها به مقدار استاندارد آن در پوسته سطح زمین (UCC) برای تمامی نمونه ها کمتر از 1 و بین 57/0 و 84/0 بود که نشان دهنده عدم وقوع اثر رقت در فرآیند انتقال کانی ها است. بر اساس ترکیب اکسیدهای اصلی، نمونه های تمامی رودخانه ها دارای مشابهتی بیش از 65 درصد بوده و تنها رودخانه های گدار و باراندوز به دلیل اینکه مقادیر بیشتری MgO نسبت به سایر رودخانه ها داشتند تشابه کمتری با سایر رودخانه ها نشان دادند. مقدار CaO با SiO2، Al2O3 و Fe2O3 همبستگی معکوس و معنی داری نشان داد. (ضریب همبستگی بین 62/0-تا 67/0-، 001/0>P). دامنه شاخص های CIA و WIP در رسوبات به ترتیب بین 1/50 – 6/82 و 2/69 – 4/42 بود. هر دو شاخص دارای توزیع نرمال بوده ولی از بین این شاخص، شاخص WIP با معیارهای توزیع اندازه ذرات، بویژه قطر میانه همبستگی قویتری (84/0 = r و 001>P) از خود نشان داد. همبستگی شاخص CIA و معیارهای توزیع اندازه ذارت به رغم معنی دار بودن با رس و قطر میانه در مقاسیه با شاخص WIP ضعیف تر بود. نتیجه گیری: مقادیر بالای SiO2 و Al2O3 در نمونه های رسوب نشان می دهد که رسوبات منطقه هوادیدگی شدید سیلیکاته قرار نگرفته اند. وزن بالای CaO در تجزیه به مولفه های اصلی به احتمال قوی نشان دهنده ترکیبات کلسیت در مواد مادری منطقه است. بر مبنای مقایسه شاخص های هوادیدگی، نمونه های بالادست و پائین دست رودخانه ها تفاوت آشکاری از نظر شدت هوادیدگی داشتند. با این حال فعالیت های انسانی از جمله احداث سد برای نمونه در رودخانه ی مهاباد سبب شده تا الگوی هوادیدگی در بالادست و پائین دست رودخانه تا حدودی دست خوش تغییر شود. منحنی A-CN-K برای نمونه های رسوب بیانگر روند موازی نمونه ها با محور A-CN بوده و حاکی از حذف کانی های سیلیکاته کلسیم و سدیم از مواد مادری است. هبستگی قوی و معنی دار قطر میانه رسوبات با شاخص های هوادیدگی به ویژه شاخص WIP نشان می دهد که شاخص قطر میانه در مقایسه با فراوانی ذرات اولیه، معیار مناسبتری برای ارزیابی شدت هوادیدگی رسوبات است.

سابقه و هدف: یکی از گیاهانی که در فضای سبز مراکز صنعتی از دیر باز کاربرد گسترده ای داشته است چمن می-باشد. این گیاه نیاز آبی بالایی دارد. به دلیل کم آبی های سالیان اخیر از برخی گیاهان دارویی به عنوان گیاه پوششی جهت کاربرد در فضاهای سبز استفاده می گردد، زیرا این گیاهان علاوه بر مقاومت به شرایط نامساعد محیطی از نیاز آبی، تغذیه و نگهداری پائینی نسبت به چمن جهت کاربرد در فضای سبز برخوردار هستند. لیکن سازگاری و عملکرد آنها در هر منطقه به عوامل مختلفی از جمله اقلیم منطقه، شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک، کیفیت آب، میزان و فواصل آبیاری و نوع گیاه بستگی دارد. بدین جهت تحقیق حاضر با هدف کلی ارزیابی سازگاری گیاه مریم گلی سهندی به تنش آبی و تعیین رژیم آبیاری مناسب جهت کاربرد آن در فضاهای سبز مراکز صنعتی طرح ریزی شد. مواد و روش ها: این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی شرکت فولاد مبارکه اصفهان انجام گرفت. بعد از آماده سازی مزرعه مطالعاتی، تیمارهای تحقیق شامل پنج دور آبیاری (2 (شاهد)، 4، 8، 12 و 16روزه) به عنوان فاکتور اصلی و2 گیاه مریم گلی سهندی و چمن (جهت مقایسه) به عنوان فاکتور فرعی در قالب طرح آماری کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در کرت هایی به ابعاد 5/1×5/1 متر در 3 تکرار در سال 1395 اجرا گردید. پس از استقرار گیاهان، تاثیر تنش آبیاری از طریق تیمارهای دور آبیاری اعمال شد. در پایان فصل تابستان از گیاهان کشت شده (برگ، ریشه و کل گیاه) نمونه برداری انجام گردید و برخی شاخص های رشد گیاهان در سه تکرار اندازه گیری شد. مقایسه میانگین ها به روش LSD با استفاده از نرم افزار MSTAT-C انجام شد. یافته ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد، اثر دور آبیاری، گونه و نیز اثر متقابل آنها در سطح آماری 1 درصد بر تمامی صفات مورفولوژی و فیزیولوژی مورد مطالعه معنی دار بود. بر اساس نتایج مقایسه میانگین ها، افزایش دور آبیاری از 2 به 4، 8 و 16 روزه باعث کاهش معنی دار صفات مورد مطالعه در گیاه چمن گردید (pr<0. 05). کمترین میزان درصد زنده مانی(5%)، سطح پوشش (5%)، امتیازدهی دیداری (10%)، سطح برگ (4%)، میزان نسبی آب برگ (9%) و شاخص کلروفیل (3%) در این گیاه در دور 16 روزه نسبت به تیمار شاهد مشاهده شد. لیکن کاهش این صفات در گیاه مریم گلی سهندی تا دور 16 روزه معنی دار نبود (pr>0. 05). در این گیاه فقط دور آبیاری 16 روزه با سایر دورهای آبیاری کاهش معنی دار نشان داد که به ترتیب کمترین میزان برای صفات ذکر شده (60%)، (67%)، (66%)، (80%)، (68%) و (59%) می باشد. در گیاه چمن، میزان پرولین، نشت الکترولیت، نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی و بلندترین طول ریشه با افزایش دور آبیاری به بیش از 2 روز در سطوح مختلف آبیاری افزایش معنی دار (pr<0. 05) داشت. این صفات در دور آبیاری 16 روزه در این گیاه به ترتیب 7/4، 2/4، 3/2 و 6/2 برابر تیمار شاهد افزایش یافت. برای گیاه مریم گلی سهندی این افزایش تا دور 16 روزه معنی دار نبود و در دور 16 روزه این صفات به ترتیب 2/1، 2، 7/1 و 9/1 برابر تیمار شاهد افزایش نشان داد. نتیجه گیری: با توجه به عدم کاهش معنی دار (pr>0. 05) شاخص های مورد مطالعه برای گیاه مریم گلی سهندی در دورهای 4، 8 و 12 نسبت به تیمار شاهد، می توان نتیجه گرفت که رژیم آبیاری بهینه برای استفاده از این گیاه در فضاهای سبز، دور آبیاری 12 روز یکبار می باشد که در مقایسه با گیاه چمن با دور بهینه آبیاری 2روز یکبار باعث صرفه جویی درمصرف منابع محدود آبیاری می گردد. از این رو استفاده از گیاه مریم گلی سهندی جهت کاربرد در فضای سبز و جایگزین چمن در منطقه مورد مطالعه و سایر مناطق مشابه با اطمینان 95 درصد پیشنهاد می شود.

سابقه و هدف: امروزه یکی از مشکلات موجود در کشور، کمبود آب می باشد و این مسئله، لزوم استفاده از یک مدیریت مناسب منابع آب را بیش از پیش آشکار می سازد. یکی از روش های استخراج قوانین بهره برداری از مخازن، روش برنامه ریزی پویای احتمالاتی (SDP) می باشد. در روش (SDP) یکی از مهم ترین عوامل برای رسیدن به جواب بهینه، نحوه گسسته سازی حجم مخزن و دبی های ورودی به مخزن می باشد. در این تحقیق، به منظور دستیابی به تعداد گسسته سازی بهینه حجم مخزن در روش برنامه ریزی پویای احتمالاتی، با در نظر گرفتن تابع هدف در سه حالت مختلف (0=α ، 5/0=α و 1=α ) و ثابت فرض نمودن تعداد کلاس دبی ورودی به مخزن، حالت های مختلفی از گسسته سازی حجم ذخیره به صورت 3، 5، 7 و 10 مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش: در این مطالعه، مدل برنامه ریزی پویای احتمالاتی به منظور تعیین کلاس بهینه حجم مخرن سد جامیشان در توابع هدف مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با داشتن سری تاریخی جریان ورودی به سد جامیشان و حجم مفید مخزن، جریان ورودی با روش طول بازه های مساوی به 3 کلاس و حجم مخزن با روش موران به کلاس های 3، 5، 7 و 10 گسسته سازی شد. با تعریف تابع هدف به صورت حداقل سازی خسارات سیستم برای هر ترکیب از کلاس جریان و حجم مخزن (k, i) روش برنامه ریزی پویای احتمالاتی انجام شد. با دستیابی به سیاست پایا برای هر دوره، مقادیر رهاسازی، حجم جریان و حجم مخزن به صورت قطعی برای هر دوره محاسبه شد. یافته ها: نتایج نشان داد در حالت 0=α که فقط تامین مجموع نیازهای پایاب سد مدنظر است، کلاس بهینه حجم مخزن برابر 7=k انتخاب شد که به ازای آن حداقل مقدار در حجم کمبود تامین مشاهده شد. چنانچه تابع هدف 1=α باشد (فقط حجم مخزن هدف)، در این حالت حجم مخزن بهینه برابر10=k است که به ازای آن اختلاف حجم مخزن از مقدار مطلوب ( ) از حالت ثابت خارج شد و اولین تغییر کاهشی در آن مشاهده شد. تعیین کلاس بهینه حجم مخزن در حالت 1=α متاثر از نوع روش گسسته سازی حجم مخزن است که در روش های موران و کلاسیک با نتایج یکسان، k بهینه برابر 10 و در روش ساوارنسکی 7=k انتخاب شد. در حالت 5/0=α (دو هدف رهاسازی از مخزن و حجم مخزن هدف) حجم مخزن منتخب بر اساس تابع هدف برابر 10=k انتخاب شد. نتیجه گیری: درشرایطی که تابع هدف فقط تخصیص و خروجی از مخزن است، کلاس بهینه حجم مخزن در نقطه ای اتفاق خواهد افتاد که میزان حجم کمبودها با افزایش کلاس بندی مخزن ثابت بماند. در این حالت با تقسیم بندی حجم مخزن به 7 کلاس میزان حجم کمبود ثابت شده و 7=k به عنوان کلاس بهینه انتخاب شد. در سناریوی دوم، نقطه ای به عنوان بهترین گسسته سازی از حجم مخزن انتخاب شد که بیش ترین نزدیکی را با حجم ذخیره مورد نیاز ( ) داشت، لذا در این حالت کلاس بهینه حجم مخزن 10=k است. در سناریوی سوم، با انتخاب کلاس 10 برای حجم مخزن، دو هدف حداقل سازی حجم ذخیره و رهاسازی از مقادیر مطلوب بهتر رعایت شد و مقدار تابع هدف در کلاس 10 اولین تغییر کاهشی را از خود نشان داد.

سابقه و هدف: مدیریت منابع آب بخصوص آب های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از موارد مهم در مدیریت بهینه منابع آب پیش بینی شرایط خشکسالی می باشد. آب های زیرزمینی بعنوان منبع اصلی تأمین آب مصرفی در بخش های کشاورزی، صنعت و شرب در دشت بروجن محسوب می شود. از این رو، بررسی وضعیت خشکسالی منابع آب زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار این منابع بسیار حائز اهمیت است. تاکنون روش های مختلفی توسط محققان برای پیش بینی انواع مختلف خشکسالی ها توسعه داده شده و مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از این روش ها پیش بینی وضعیت رطوبتی با زنجیره مارکف می باشد. در اغلب مطالعات پیشین در زمینه پیش بینی خشکسالی ها، از زنجیره مارکف مرتبه اول و دوم استفاده شده است. در پژوهش حاضر، خشکسالی های آب زیرزمینی در دشت بروجن در طی سال های 1364 تا 1394 مورد ارزیابی قرار گرفت و شرایط رطوبتی این دشت با استفاده از زنجیره مارکف مرتبه سوم پیش بینی شد. مواد و روش ها: به منظور ارزیابی خشکسالی های آب زیرزمینی دشت بروجن مقادیر شاخص GRI در مقیاس های زمانی 1، 3، 6 و 12 ماهه محاسبه شد. بدین منظور، از آمار تراز آب زیرزمینی 13 چاه مشاهده ای در دشت بروجن در دوره 31 ساله (94-1364) استفاده شد. برای پیش بینی مقادیر شاخص GRI در ماه های آتی در دشت بروجن از روش زنجیره مارکف با مرتبه های اول، دوم و سوم استفاده گردید و عملکرد این مدل با روش جدول توافقی مورد ارزیابی قرار گرفت. بعد از تهیه جدول توافقی برای زنجیره مارکف مرتبه اول، دوم و سوم، مقادیر آماره های CSI، POD و FAR محاسبه شد. مقدار CSI برای دشت بروجن در مقیاس های زمانی یک، سه و شش و دوازده ماهه برای مدل مارکف مرتبه اول بترتیب برابر برابر 58/0، 50/0، 1 و 1، برای مدل مارکف مرتبه دوم در مقیاس های زمانی یک، سه و شش ماهه بترتیب برابر 45/0، 33/0 و 1 و برای مارکف مرتبه سوم در مقیاس های زمانی یک، سه و شش ماهه به ترتیب برابر 40/0، 38/0 و 1 بدست آمد که نشانگر مهارت متوسط روش پیشنهادی در مقیاس یک و سه ماهه پیش بینی شرایط رطوبتی و مهارت خوب آن در مقیاس شش ماهه پیش بینی شرایط رطوبتی بود. همچنین نقشه های پهنه بندی شاخص GRI در این دشت با انتخاب مناسب ترین روش درونیابی، ترسیم گردید. یافته ها: نقشه پهنه بندی شاخص GRI در دشت بروجن نشان می دهد قسمت های میانی دشت اغلب با خشکسالی شدید مواجه شده است. مقایسه عملکرد مرتبه های مختلف زنجیره مارکف در پیش بینی شرایط رطوبتی دشت بروجن بر اساس آماره های CSI، POD و FAR نشان داد که روش زنجیره مارکف مرتبه اول از دقت بیشتری در پیش بینی مقادیر شاخص GRI در تمام مقیاس های زمانی برخوردار بوده است، لذا از آن می توان برای پیش بینی خشکسالی آب زیرزمینی دشت بروجن استفاده کرد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از بررسی شاخص GRI در دشت بروجن نشان داد که در دوره زمانی مورد بررسی، دوره خشکسالی آب زیرزمینی در سال 1387 شروع شده است. به طور کلی خشکسالی های شدیدی که در سال های اخیر به دلیل کاهش نزولات جوی رخ داده است، به همراه اضافه برداشت از چاه های موجود در دشت، منطقه را با بحران شدید کاهش سطح آب زیرزمینی مواجه کرده که کاهش کیفیت آب و فرونشست زمین را در پی دارد.

سابقه و هدف: برای عبور آبهای اضافی و سیلابها از سراب به پایاب سدها از سازه ای به نام «سرریز» استفاده می شود. سرریز باید سازه ای قوی، مطمئن و با کارآیی بالا انتخاب شود که هرلحظه بتواند برای بهره برداری آمادگی داشته باشد. سرریزهای پلکانی بعنوان گزینه ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور دبی حداکثر محتمل با مشکل روبرو هستند مطرح می شوند. سرریز پلکانی متشکل از پله هایی است که از نزدیکی تاج سرریز شروع شده و تا پاشنه پایین دست ادامه دارند. با افزایش زبری، انرژی جریان عبوری از روی سرریز بصورت یکنواخت وپیوسته پراکنده می شود، و دیگر در پنچه سرریز نیازی به ایجاد تاسیسات کاهنده انرژی جریان نظیر حوضچه های آرامش (که انرژی در آن باید یکباره پراکنده شود) نخواهد بود و یا در صورت لزوم ابعاد این گونه سازه ها کاهش خواهد یافت. مواد و روش ها: در این تحقیق برای افزایش زبری از موانعی بر روی سرریز پلکانی استفاده شد که برای بیشتر کردن استهلاک انرژی آب استفاده می گردد. جهت بررسی آزمایشگاهی این تحقیق، از یک فلوم با قوس 90درجه در دانشگاه آزاد واحد اهواز استفاده شد و با انتخاب مدلهای مختلف موانع روی سریز پلکانی در سه شکل با سه طول و عرض متفاوت و همچنین استفاده موانع به صورت تکی و ترکیبی با 5 دبی متفاوت، جمعا 140 آزمایش انجام شد. پس از تحلیل نتایج مشخص گردید که در ترکیب سرریز پلکانی با موانع به ترتیب مثلثی، مستطیلی و ذوزنقه ای، باعث کاهش استهلاک و افت انرژی شد. یافته ها: موانع مثلثی به طور متوسط باعث افزایش 15. 9 درصدی استهلاک انرژی، موانع مستطیلی به طور متوسط باعث افزایش 13. 7 درصدی استهلاک انرژی و موانع ذوزنقه ای به طور متوسط باعث افزایش 11. 2 درصدی استهلاک انرژی نسبت به مدل شاهد شده اند. با افزایش طول و عرض موانع باعث افزایش استهلاک و افت انرژی شد. موانع در حالت دو پله بیشترین استهلاک انرژی و افت را داشته. با ترکیب موانع بر دو پله سرریز پلکانی به طور متوسط 14. 4 درصد، در موانع به حالت تکی در پله اول به طور متوسط 5. 8 درصد و موانع بر پله دوم 4. 8 درصد افزایش استهلاک انرژی را نسبت به حالت شاهد دارد. با افزایش عدد فرود از 0. 32 به 1. 71 شاهد کاهش استهلاک و افت انرژی هستیم که به دلیل استغراق پله های زیر سطح آب و کاهش زبری پله ها و با افزایش شدت پدیده ورود هوا می باشد که در استهلاک انرژی تاثیر می گذارد. نتایج شبیه سازی با مدل ریاضی Flow-3D نزدیک به مدل فیزیکی می باشد و به طور متوسط تنها 6. 3 درصد خطا دارد که قابل قبول می باشد. نتیجه گیری: پس از تحلیل نتایج مشخص گردید که در ترکیب سرریز پلکانی با موانع به ترتیب مثلثی، مستطیلی و ذوزنقه ای، شاهد کاهش استهلاک و افت انرژی هستیم. همچنین مقایسه نتایج شبیه سازی و مدل فیزیکی نشان می دهد با افزایش عدد فرود نتایج شبیه سازی با مدل ریاضی Flow-3D انحراف کمتر با مدل فیزیکی پیدا می کندو به واقعیت نزدیکتر می شود.

سابقه و هدف: ضایعات صنعتی-کشاورزی حاصل از فرایندهای روغن کشی زیتون، یک مشکل عمده زیست محیطی برای بسیاری از کشورهای تولید کننده زیتون محسوب می شود. استفاده از این پسماندهای آلی مانند پسماند جامد زیتون می تواند برای بهبود شرایط خاک مفید باشد. فسفر عنصری ضروری پرمصرف برای رشد گیاه محسوب می-شود. باکتری های حل کننده فسفر برای انحلال فسفر از منابع نامحلول دارای اهمیت هستند. با توجه به تولید حجم زیاد پسماند جامد در کارخانه های روغن کشی زیتون به ویژه در استان گیلان و از سویی نیاز روزافزون به کودهای فسفر در کشاورزی، این پژوهش با هدف افزایش فسفر قابل دسترس پسماند جامد زیتون در حضور باکتری های سودوموناس حل کننده فسفر انجام شد. مواد و روش: پسماند جامد از کارخانه روغن کشی (رودبار استان گیلان) تهیه شد. خاک لومی از لوشان از عمق 30-0 سانتی متری نمونه برداری شد. سودموناس بومی با توان انحلال فسفر بر روی محیط کشت اسپربر حاوی فسفر نامحلول، جداسازی و شاخص انحلال فسفر اندازه گیری شد. تیمارها شامل سه سطح پسماند جامد صفر (W0)، دو (W2) و چهار (W4) درصد و سه سطح باکتری شامل بدون باکتری (Pn)، سودوموناس بومی (Pi) و سودوموناس چائو به عنوان باکتری شاخص (Pch) در 11 زمان نمونه برداری بودند. نمونه های خاک با سطوح مختلف پسماند جامد مخلوط و با باکتری ها (106 سلول/گرم) تلقیح شدند و سپس در دمای 28 درجه سلسیوس و رطوبت 70 درصد گنجایش مزرعه ای نگهداری شدند. نمونه برداری در زمان های صفر، 2، 7، 14، 28، 42، 56، 86، 116، 146 و 176 روز انجام شد. pH، کربن آلی، تنفس پایه، کربن زیست توده میکروبی، فسفر قابل دسترس و فعالیت آنزیم فسفاتاز در نمونه های خاک اندازه گیری شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل و در سه تکرار انجام شد. مقایسه میانگین داده ها با آزمون دانکن (p≤ 0. 05) و تحلیل داده ها با نرم افزار SAS صورت گرفت. یافته ها: پیامد تغییرات پسماند، باکتری و زمان و برهم کنش آن ها بر ویژگی های مورد مطالعه معنادار (p≤ 0. 01) بود. مقایسه میانگین پیامد برهم کنش سطوح مختلف پسماند و باکتری نشان داد که با افزایش مقدار پسماند و فعالیت باکتری pH خاک کاهش یافت. بیشترین تنفس در تیمار پسماند 4 درصد و باکتری سودوموناس شاخص (W4Pch) مشاهده شد. با افزایش سطوح پسماند مقدار کربن آلی خاک نیز افزایش یافت و در تیمار W4Pch به 1/3 % رسید. بیشترین مقدار کربن زیست توده در تیمارهای دریافت کننده پسماند مشاهده شد. بیشترین فسفر قابل دسترس در تیمار پسماند 4 درصد و باکتری سودوموناس بومی (W4Pi) (1/99 میلی گرم بر کیلوگرم) و کمترین مقدار در تیمار بدون پسماند و بدون باکتری (W0Pn) مشاهده شد. فعالیت آنزیم فسفاتاز نیز با افزایش سطوح پسماند در تیمارهای دارای باکتری های سودوموناس افزایش یافت. نتایج پیامد برهم کنش پسماند در زمان نشان دهنده یک افزایش سریع و موقت در تنفس پایه در پاسخ به سطوح پسماند بود. نتیجه گیری: تغییرات معناداری در تنفس پایه، کربن زیست توده و کربن آلی در خاک هایی که پسماند جامد را دریافت کرده بودند در مقایسه با خاک شاهد مشاهده شد. افزودن این پسماند همراه با باکتری های حل کننده فسفر سبب افزایش فعالیت آنزیم فسفاتاز (شاخصی از فعالیت میکروبی و معدنی شدن فسفر) در خاک شد. کاربرد تیمار باکتری به همراه پسماند جامد راه کاری است که علاوه بر بهبود ویژگی های زیستی خاک می تواند به افزایش قابلیت دسترسی به فسفر، کاهش مصرف کودهای فسفر و مدیریت پایدار این نوع از پسماندهای جامد منجر شود.

سابقه و هدف: شور و سدیمی شدن خاک ها یکی از عوامل تخریب اراضی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان به شمار می رود. ایران نیز در منطقه ای خشک و نیمه خشک قرار دارد و خاک های شور-سدیمی مناطق وسیعی از ایران را پوشانده اند. با توجه به اینکه خاک های شور-سدیمی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی نامطلوبی دارند که باعث کاهش جذب عناصر غذایی توسط گیاهان و درنهایت افت رشد و عملکرد آن ها می گردد. کاربرد اصلاح کننده ها ازجمله مواد آلی، اغلب می تواند راهکاری مناسب در جهت اصلاح و بهبود باروری خاک های شور-سدیمی باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش خاک شور-سدیمی شاهد از منطقه ی نظرآباد کرج جمع آوری و با سه سطح 1، 3 و 5 درصد از کودهای گاوی، ورمی کمپوست و آزولا (به عنوان اصلاح کننده ی آلی) مخلوط شد. سپس تیمارها به مدت پنج ماه تحت انکوباسیون در دمای 20درجه سلسیوس و رطوبت ظرفیت مزرعه قرار گرفتند. ویژگی های شیمیایی و فیزیکی اصلی خاک شاهد، کودها و نیز برخی ویژگی های شیمیایی و هیدرولیکی تیمارها قبل و بعد از انکوباسیون، مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته ها: قابلیت هدایت الکتریکی خاک شاهد 13. 09 دسی زیمنس بر متر و نسبت جذب سدیم آن 23. 02 به دست آمد. بعد از دوره ی انکوباسیون، تیمار 5 درصد آزولا و ورمی کمپوست در پایین ترین سطح شوری قرار داشتند. کاهش پ هاش در تیمارها عمدتاً غیرمعنی دار بود. بیشترین دامنه تغییرات نسبت جذب سدیم مربوط به تیمار 5 درصد کود گاوی با تفاوت غالباً معنی دار نسبت به تمامی تیمارها بود. به استثنای حالت رطوبت اشباع، تفاوت چندانی میان مقدار رطوبت در یک مکش معین در تیمارهای مختلف مشاهده نشد. در طول دوره ی انکوباسیون میزان کل خلل و فرج در تمامی تیمارها، به طور معنی داری کاهش یافت. این کاهش در خلل و فرج متوسط در تمامی تیمارها به طور معنی دار مشاهده شد، بیشترین کاهش معنی دار در تیمار 5 درصد کود گاوی رخ داده است. این در حالی است که بعد از دوران انکوباسیون، بالاترین درصد خلل و فرج متوسط، در سطح 5 درصد کود ورمی کمپوست مشاهده شد. با توجه به اینکه بخش اعظم آب قابل دسترس گیاهان، در خلل و فرج متوسط قرار دارد، افزودن کود ورمی کمپوست در سطح 5 درصد به خاک شور-سدیمی می تواند شرایط بهینه ای را جهت رشد گیاه در خاک به وجود آورد. نتیجه گیری: بعد از دوران انکوباسیون کاهش شوری و پ هاش و افزایش نسبت جذب سدیم در اکثر تیمارها دیده شد. در ادامه کاهش خلل و فرج درشت و متوسط مشاهده شد که کاهش ضریب آبگذری اشباع را در تیمارها در پی داشت. با توجه به یافته های مذکور، کود گاوی در سطح یک درصد تقریباً بی تأثیر بر روی ویژگی های خاک و در سطوح بالاتر سبب افت کیفیت و شرایط خاک شور-سدیمی از نظر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی شد. در حالی که کود ورمی کمپوست در سطح پنج درصد با اصلاح مناسب خاک شور-سدیمی از نظر ویژگی های شیمیایی و هیدرولیکی، برتری خود را در بین این سه کود نشان داد و بعد آن، کود آزولا در سطح سه درصد در اولویت قرار گرفت.

سابقه و هدف: پتاسیم نقش حیاتی در افزایش عملکرد و کیفیت توتون (Nicotiana tabacum) از جمله به سوزی برگ توتون دارد. پتاسیم در خاک به ترتیب کاهش قابلیت استفاده برای گیاه شامل بخش های محلول، تبادلی، غیرتبادلی و ساختمانی می باشد. قابلیت استفاده پتاسیم به تقابل دینامیکی اشکال مختلف پتاسیم در خاک بستگی دارد که درک این دینامیک، سبب بهبود مدیریت حاصلخیزی خاک می شود. استفاده از رابطه کمیت-شدت پتاسیم و پارامترهای آن یکی از روش های تعیین وضعیت پتاسیم خاک جهت مدیریت مصرف کود می باشد. این تحقیق به منظور بررسی وضعیت شکل های مختلف پتاسیم و پارامترهای روابط کمیت-شدت پتاسیم جهت تعیین علل پایین بودن پتاسیم برگ توتون در شمال غرب ایران انجام شد. مواد و روش ها: نمونه خاک از 30 مزرعه توتون منطقه شمال غرب کشور تهیه شد. آزمایشات جذب به صورت بچ در سری غلظتی پتاسیم 200-0 میلی گرم بر لیتر در محلول 01/0 مولار کلریدکلسیم انجام گرفت. پارامترهای کمیت-شدت از جمله ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم، نسبت فعالیت پتاسیم در نقطه تعادل، انرژی آزاد تبادلی پتاسیم، مقدار پتاسیم به سهولت قابل تبادل و مقدار پتاسیم به سختی قابل تبادل از منحنی های کمیت-شدت محاسبه شد. پتاسیم محلول، تبادلی، غیرتبادلی و ساختمانی در نمونه های خاک اندازه گیری شد و روابط آن با پارامترهای کمیت-شدت و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بررسی گردید. یافته: میانگین پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی خاک ها به ترتیب 23 (با دامنه 10 تا 118)، 207 (با دامنه تغییر 64 تا 511) و 569 (با دامنه 443 تا 690) میلی گرم بر کیلوگرم بود. شکل های مختلف پتاسیم به غیر از پتاسیم محلول با همدیگر و با درصد رس خاک همبستگی مثبت و معنی داری داشتند. میانگین ظرفیت بافری پتاسیم برابر 2/10 سانتی مول بر کیلوگرم بر مجذور مول بر لیتر، میانگین نسبت فعالیت پتاسیم در نقطه تعادل برابر 00476/0 مجذول مول بر لیتر، میانگین انرژی آزاد تبادلی پتاسیم برابر 2/3364-کالری بر مول، میانگین پتاسیم به سهولت قابل تبادل برابر 0320/0 سانتی مول بر کیلوگرم و میانگین پتاسیم به سختی قابل تبادل برابر 46/0 سانتی مول بر کیلوگرم بود. رابطه پتاسیم محلول با پتاسیم تبادلی مثبت (r=0. 42*) و با مقادیر pH (r =-0. 37*) و درصد کربنات کلسیم معادل (r =-0. 41*) منفی بود. نتیجه گیری: همبستگی معنی دار مقادیر پتاسیم تبادلی با پتاسیم محلول و درصد رس در خاک های مورد مطالعه، ممکن است به دلیل تخلیه پتاسیم تبادلی در خاک ها باشد که سبب کاهش میانگین پتاسیم در برگ توتون منطقه مورد مطالعه شده است. همبستگی مثبت و معنی دار بین مقادیر شکل های تبادلی، غیرتبادلی و ساختمانی پتاسیم نشان داد که بخشی از شکل های غیرتبادلی و ساختمانی پتاسیم می تواند طی دوره رشد، برای گیاه قابل استفاده باشد. برای ارتقاء غلظت پتاسیم برگ منطقه، لازم است خصوصیات خاک از جمله درصد و نوع رس با استفاده از روابط کمیت-شدت در توصیه کودی پتاسیم لحاظ گردد.

سابقه و هدف: بیابان زایی فرایند و وضعیت نهایی تخریب مناطق خشک است. این فرایند با دامنه اثرگذاری در بیش از 100 کشور، زندگی حدود 1 میلیارد نفر از مردم جهان را تحت تأثیر خود قرار داده و نتیجه تعامل های پیچیده در بین عوامل مختلفی همچون تغییرات اقلیمی و فعالیت های انسانی است. هدف از تحقیق حاضر، پیش بینی اثرات اجرای سناریوهای مدیریتی و اقلیمی بر پدیده بیابان زایی با استفاده از رویکرد مدل سازی پویایی سیستم در حوضه آبخیز جازموریان واقع در استان های کرمان و سیستان و بلوچستان است. مواد و روش ها: اطلاعات موردنیاز و داده های پایه جمع آوری شده و عوامل بیابان زایی براساس تحقیقات قبلی و بازدیدهای میدانی شناسایی شدند. در مرحله بعد، نمودارهای مرجع ترسیم شده، روابط علی – معلولی و بازخوردها مشخص و مدل مفهومی بیابان زایی حوضه آبخیز جازموریان ارائه شد. نمودار ذخیره-جریان از مدل مفهومی استخراج و در نرم افزار ونسیم ترسیم گردید. صحت سنجی مدل با آزمون های حدی مدل انجام گرفت. براساس سناریوهای مدیریت پوشش گیاهی و اقلیمی مدل اجرا گردید و خروجی های نظیر هر سناریو با وضعیت موجود مقایسه شد. یافته ها: نتایج تحقیق نشان داد که عامل خاکی با درجه اهمیت 73/1 موثرترین عامل در بیابان زایی حوضه جازموریان است. شاخص حساسیت پذیری بیابان زایی با درجه اهمیت برابر 37/1 در کلاس بحرانی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل سناریوهای مورد بررسی در یک دوره 30 ساله نشان داد که با هدف کاهش شاخص حساسیت پذیری بیابان زایی، سناریوهای تغییر سیاست و مدیریت (1)، مدیریت پوشش گیاهی (18/1 و 25/1) و تغییر اقلیم (25/1) به ترتیب به عنوان سناریوهای برتر شناسایی شدند. نتیجه گیری: یافته های نتایج نشان داد که متوسط وزنی ارزش کمی شدت بیابان زایی برای وضعیت فعلی بیابان زایی بر اساس چهار معیار مورد بررسی 37/1 به دست آمد که با مقایسه این مقدار با جدول ایسس، کلاس شدت بیابان زایی برای کل منطقه بین شکننده تا بحرانی (الف) برآورد می گردد. با بررسی نتایج حاصل از اجرای سناریوهای مدیریت پوشش مشاهده می شود که اگر 10 و 20 درصد تغییر در پوشش گیاهی و پوشش حفاظتی در برابر فرسایش رخ دهد، شاخص حساسیت پذیری بعد از 30 سال به ترتیب به حدود 25/1 و 18/1 خواهد رسید که این نشان از اهمیت مدیریت پوشش در برابر مقابله با بیابان زایی به ویژه در حوضه آبخیز جازموریان دارد. همچنین اقدامات مدیریتی در منطقه موردمطالعه می توانند روند بیابان زایی را متوقف و وضعیت موجود را به سوی بهبودی سوق دهند. به طورکلی، مدل پویایی سیستم به عنوان یکی از رویکردهای تلفیق در ارزیابی حساسیت پذیری بیابان زایی حوضه جازموریان کارایی بالایی دارا می باشد و برای افزایش فهم ذینفعان از روابط علی و معلولی و بازخوردهای سیستم سودمند است.

سابقه و هدف: در علوم خاک، برای ارزیابی درجه سدیمی بودن خاک از دو ویژگی مهم نسبت جذب سدیم و درصد سدیم تبادلی استفاده می شود. برای اندازه گیری درصد سدیم تبادلی، اندازه گیری ظرفیت تبادل کاتیونی ضروری است که اندازه گیری آن وقت گیر، پرهزینه و همراه با خطا است. به منظور تخمین غیر مستقیم درصد سدیم تبادلی، استفاده از ویژگی های زودیافت خاک بسیار بهینه و اقتصادی تر می باشد. تحقیقات نشان داده اند که بین درصد سدیم تبادلی و نسبت جذب سدیم رابطه وجود دارد. بنابراین، از نسبت جذب سدیم می توان برای پیش-بینی درصد سدیم تبادلی استفاده کرد. به همین دلیل تلاش های زیادی برای تخمین درصد سدیم تبادلی با استفاده از پارامتر های زودیافت خاک انجام شده است. هدف از این تحقیق، توسعه مدل کمترین مربعات معمولی و شبکه بیزین برای تعیین درصد سدیم تبادلی با استفاده از نسبت جذب سدیم درخاک های شهرستان بناب در استان آذربایجان شرقی است. مواد و روش ها: در تحقیق حاضر، 209 نمونه خاک با استفاده از روش شبکه بندی منظم (250 × 250) از غرب شهرستان بناب برداشته شد. این محدوده 1300 متر بالاتر از سطح آزاد دریاهای آزاد بوده و با آب و هوای نیمه خشک در شمال غرب ایران واقع شده است. سپس برخی از خواص شیمیایی خاک مانند Na+، Ca2+، Mg2+، SAR و ESP نمونه های خاک با استفاده از روش های آزمایشگاهی اندازه گیری شد. سپس، دو مدل کمترین مربعات معمولی و شبکه بیزین برای تخمین درصد سدیم تبادی از نسبت جذب سدیمی توسعه داده شد. تخمین-گر OLS، تابع خطی از مقادیر متغیر وابسته بوده که با استفاده از وزن های یک تابع غیر خطی از مقادیر متغیرهای مستقل عمل می کند. بنابراین، تخمین گر OLS وابسته به نحوه استفاده از مقادیر متغیر وابسته است، صرف نظر از اینکه چگونه از مقادیر مستقل استفاده می کند. شبکه بیزین نیز یک مدل گرافیکی احتمالی است که مجموعه ای از متغیرها و وابستگی های مشروط را از طریق یک نمودار آسیکلیک هدایت-شده (DAG) نشان می دهد. این شبکه یک گراف جهت دار غیرمدور است که مجموعه ای از متغیرهای تصادفی و نحوه ارتباط مستقل آنها را نشان می دهد. در واقع شبکه های بیزین می توانند مشکلات تصمیم گیری را در حین عدم اطمینان حل کنند. یافته ها: ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا مدل ESP-SAR با روش های کمترین مربعات معمولی و شبکه بیزین به ترتیب 99/0، 71/0 و 98/0، 63/1 برآورد گردید. بر اساس نتایج آماری فوق هر دو مدل قابل قبول هستند. برای مقایسه مقادیر ESP خاک با استفاده از مدل خاک ESP-SAR با مقادیرESP اندازه گیری شده با استفاده از روش آزمایشگاهی، از آزمون t استفاده شد. نتایج آزمون t نشان داد که تفاوت بین مقادیر ESP خاک تخمینی توسط مدل ها و مقادیر اندازه گیری شده با روش های آزمایشگاهی از لحاظ آماری معنی دار نبود (P> 0. 05). بنابراین، مدل های ESP-SAR توسعه یافته می تواند یک روش آسان، اقتصادی و کوتاه برای ارزیابی ESP خاک ارائه دهد. شاخص GMER همچنین تخمین کم دو روش را مورد ارزیابی قرار داد. نتیجه گیری: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که مدل های کمترین مربعات معمولی و شبکه بیزین به عنوان مدل های ریاضی بین متغیرهای ورودی و خروجی می توانند درصد سدیم تبادلی را با محدودیت های قابل قبول پیش بینی کنند. همچنین روشOLS نسبت به BS به دلیل ضریب تبیین بالا و ریشه میانگین مربعات خطای کم از کارایی بیشتری برخوردار است.

سابقه و هدف: بهره برداری بهینه از سیستم های منابع آب و تدوین قوانین و سیاست های مناسب بهره برداری از مخازن در سال های اخیر موردتوجه کارشناسان منابع آب قرارگرفته و تحقیقات گسترده ای برروی آن ها انجام شده است. هرچند در این زمینه پیشرفت های زیادی به لحاظ استراتژی های حل مسئله و ابزارهای محاسباتی به وجود آمده است، اما مسئله بهینه سازی بهره برداری از یک سیستم چندمخزنه به دلیل تاثیرات بهره برداری مخازن بالادست بر ورودی های مخازن پایین دست، از پیچیدگی های زیادی برخوردار است. روش های بهینه سازی معمول به دلیل قیدهای زیاد، فضای ناپیوسته و ماهیت غیرخطی مسائل مدیریت منابع آب، ابزار مناسبی برای حل این گونه مسائل نیستند، به همین دلیل الگوریتم های بهینه سازی فرا ابتکاری موردتوجه محققین قرارگرفته است. هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه نتایج حاصل از به کارگیری روش های GA و PSO در بهره برداری بهینه از سیستم چندمخزنه سدهای گلستان و بوستان واقع در حوضه آبریز گرگان رود با استفاده از شاخص اعتمادپذیری در شرایط تغییر اقلیم است. مواد و روشها: در این تحقیق عملکرد الگوریتم های ژنتیک و ازدحام ذرات در حل مساله بهینه سازی بهره برداری از سیستم چند مخزنه شامل سدهای بوستان و گلستان واقع در حوضه آبریز گرگان رود مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. بررسی آمار جریان ورودی به مخزن دو سد در سال آبی 94-93 نشان می دهد که در اثر تغییر اقلیم ورودی سالانه به سدهای بوستان و گلستان به ترتیب 17% و 60% کاهش یافته است. الگوریتم ژنتیک عبارت از یک جستجوی چندجانبه موازی و هدایت شده بر اساس نظریه تکامل است. عملگرهای الگوریتم GA شامل انتخاب، پیوند و جهش است که به ترتیب از آنها استفاده شده تا نسل بعد به وجود آید. در الگوریتم بهینه سازی PSO بر مبنای حرکت جمعی پرندگان و ماهی ها، تعدادی ذره در فضای جستجو پخش شده و مقدار تابع هدف، متناسب با موقعیت هر ذره محاسبه می شود. سپس با استفاده از ترکیب اطلاعات فعلی محل ذرات و بهترین محل که قبلاً در آن بوده اند موقعیت جدید ذرات محاسبه می شود. یافته ها: بهترین جواب الگوریتم PSO در طی 10 بار اجرا 95/909 و بدترین جواب برابر 53/930 به دست آمد، درحالی که بهترین پاسخ الگوریتم GA در طی 10 بار اجرا 17/931 و بدترین آن 32/957 بوده است. مقایسه میانگین جوابها نیز حکایت از برتری 3 درصدی جوابهای الگوریتم PSO نسبت به GA دارد. نتیجه گیری: نتایج نشان می دهدالگوریتم PSO از عملکرد بهتری در مقایسه با GA برخوردار است، به نحوی که مقایسه نتایج نشان می دهد الگوریتم بهینه سازی PSO با اعتماد پذیری 38/49 درصد از عملکرد مناسبتری در استخراج منحنی فرمان بهره برداری از سیستم چندمخزنه بوستان-گلستان ارائه نموده است.

سابقه و هدف: امروزه استفاده از مدل ها برای به تصویرکشیدن واقعیات و درک بهتر آن ها و همچنین اتخاذ تصمیمات درست در مورد پدیده ها، بسیار متداول است. یکی از این مدل ها، مدل شبیه سازی جریان آب زیرزمینی است که توسط متخصصان در بسیاری از کشورها استفاده می شود و دقت و صحت نتایج آن ها نیز ثابت شده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی تأثیر طرح های مدیریتی فعلیِ آبخوان و حوضه ی آبریز رودخانه ی جاجرود بر تغییرات سطح ایستابیِ آبخوان آزاد و سطح پیزومتریک آبخوان محصور، با استفاده از مدل سازی عددی است. با استفاده از مدل های عددی، می توان نحوه ی واکنش آبخوان نسبت به برداشت و تغذیه ی آبخوان، با روند حاکم یا سناریوهای مختلف مدیریتی را پیش بینی کرد. مواد و روش ها: در این مطالعه، رفتار هیدرولیکی آبخوان دشت ورامین با استفاده از کد Modflow از نرم افزار GMS در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار شبیه سازی شد. پس از واسنجی مدل، ضرایب هیدرودینامیکی تصحیح شدند و سپس با استفاده از مدل به دست آمده، رفتار کمّی آبخوان برای سال های آینده، برای دو سناریوی مدیریتی، پیش بینی شد. سناریوی اول بیانگر شرایط کمّیِ فعلی آبخوان ورامین است. بدین معنا که ورودی آب از رودخانة جاجرود به دشت ورامین ادامه یابد بدون آنکه آبی از تصفیه خانة فاضلاب جنوب تهران، به دشت وارد شود. سناریوی دوم، بیانگر وضعیت آبخوان در صورت تحقق برنامه ریزی های انجام شده توسط ارگان های مربوطه است. در این سناریو، مقادیر تخصیص یافته از خروجی تصفیه خانه ی فاضلاب جنوب شرق تهران وارد منطقه ی دشت ورامین می شود ولی به دلیل اجرای سد مخزنی ماملو، بخش قابل توجهی از منابع آب سطحی رودخانه-ی جاجرود وارد دشت نخواهد شد. یافته ها: در نقشه های خروجی از سناریوی اول (روند فعلی)، وضعیت افت سطح آب زیرزمینی همانند سال های پیشین ادامه دارد، ولی در سناریوی دوم با توجه به بهره گیری از آب خروجی از تصفیه خانه ی فاضلاب تهران و علی رغم قطع آب ورودیِ رودخانة جاجرود به دشت، از نرخ افت سطح آب زیرزمینی آبخوان کاسته خواهد شد هرچند این افت کماکان ادامه دارد. مقایسه ی اجرای مدل در سناریوی اول و دوم نشان می دهد که با اجرای طرح های برنامه ریزی شده، بخشی از مشکلات کمّی آبخوان به ویژه در نواحی شمالی دشت کاهش خواهد یافت، به گونه ای که در برخی از مناطقِ شمالیِ دشت، از افت آب زیرزمینی مورد انتظار در روند جاری تا سال 1420 (نتایج حاصل از سناریوی اول)، حدود 30 الی 40 متر کاسته شده است. در سناریوی دوم همچنان بیلان آب زیرزمینی دشت منفی است به گونه ای که سالانه حدود 100 میلیون مترمکعب از ذخیره ی آبخوان کاهش می یابد. نتیجه گیری: نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در هر دو سناریوی مورد نظر ( سناریوی اول، روند فعلی و سناریوی دوم، پس از اجرای طرحهای در دست اجرا)، بیلان آب زیرزمینی دشت منفی بوده و روند افت سطح ایستابی ادامه خواهد داشت، اما از سرعت افتِ سطح ایستابی در سناریوی دوم، نسبت به سناریوی اول، کاسته خواهد شد. بنابراین می توان گفت که به منظور توقف روند افت سطح آب در آبخوان دشت ورامین، می بایستی علاوه بر طرح ورود آب از تصفیه خانه ی فاضلاب تهران به دشت ورامین، تغذیه ی آبخوان دشت از رودخانه ی جاجرود (به عنوان اصلی ترین منبع تغذیه ی طبیعیِ آبخوان) همچنان ادامه یابد.

سابقه و هدف: افزایش مصرف کود های شیمیایی به منظور افزایش عملکرد محصول می تواند به مرور زمان اثرات مخربی بر خاک و محیط زیست داشته باشد و کاهش مصرف این نوع کودها در کشاورزی پایدار ضروری می باشد. کود زیستی EM حاوی گونه های انتخاب شده از ریزموجوداتی شامل جمعیت های غالب باکتری های اسیدلاکتیک و مخمر ها و تعداد کمی از باکتری های فتوسنتز کننده، اکتنومیست ها می باشد که با یکدیگر سازگارند. این ریزموجودات موجب بهبود ساختمان خاک، مدیریت مواد آلی و تکمیل چرخه عناصر شده و می تواند وابستگی به کودها و سموم شیمیایی را کاهش دهد. افزایش فعالیت پروتئینها و ظرفیت فتوسنتزی گیاه، افزایش رشد گیاه، توسعه ریشهها، گلدهی، میوهدهی و رسیدن میوه، بهبود دسترسی مواد غذایی و جذب بهتر آن توسط گیاه از فواید مصرف این کود زیستی می باشد. این پژوهش با هدف بررسی اثرات کاربرد نیتروژن با منبع کود اوره و کود زیستی EMبر میزان جذب عناصر مغذی توسط برگ و عملکرد توت فرنگی رقم پاروس انجام گردید. مواد و روش ها: این آزمایش به صورت کرت های دوبار خرد شده و بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی و با سه تکرار در محوطه دانشگاه محقق اردبیلی طی سال های 95-1394 اجرا شد. تیمارها شامل نیتروژن به صورت کود اوره در سه سطح (50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص) و کود زیستی EM با دو روش استفاده (محلول پاشی و خاکی همراه با آب آبیاری) در غلظت های 0، 1، 2 و 3 درصد بود. در این پژوهش عناصر نیتروژن، پتاسیم، فسفر، منیزیم، کلسیم، منگنز، منیزیم و آهن برگ و همچنین میزان عملکرد میوه اندازه گیری شد. داده های مربوط به این پژوهش با استفاده از نرم افزار آماری SAS تجزیه شده و مقایسه میانگین تیمارها نیز با آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد صورت گرفت. شکل ها نیز با استفاده از نرم افزار Excel Microsoft رسم شد. یافته ها: با توجه به نتایج حاصل، کاربرد کود EM اثر معنی دار و مثبتی بر تمام صفات اندازه گیری داشت. تیمار 2 درصد EM با 04/2 درصد بیشترین میزان و گیاهان شاهد با 42/1 درصد کم ترین میزان نیتروژن برگ را داشتند. بیشترین میزان فسفر با مقادیر 99/1، 93/1 و 67/1 میلی گرم در کیلوگرم به ترتیب با تیمارهای 2، 1 و 3 درصد بدست آمد و برگ گیاهان شاهد با 26/1 میلی گرم در کیلوگرم فسفر کم ترین میزان را داشتند. میزان پتاسیم در سطح 1 درصد 18/46، در سطح 2 درصد 95/45 و در سطح 3 درصد 86/44 میلی گرم در کیلوگرم بود که در یک گروه آماری بودند و گیاهان شاهد کمترین میزان پتاسیم را دارا بودند. همین روند افزایشی در عناصر کلسیم، آهن، روی و منگنز نیز مشاهده گردید. بیشترین عملکرد میوه در گیاهان تیمار شده با غلظت 2 درصد و 3 درصد EM (به ترتیب با 2/185 و 75/176 گرم در بوته) بدست آمد. میزان نیتروژن برگ های گیاهان تیمار شده با 150 کیلوگرم کود اوره با میزان 09/2 درصد بیشتر از سایر غلظت ها بود. میزان عناصر پتاسیم، فسفر، روی و منگنز در برگ و عملکرد گیاهان تیمار شده با سطح 100 کیلو گرم در هکتار بیشتر از دیگر سطوح کود اوره بود. براساس نتایج حاصل از مقایسه میانگین ها کاربرد کود اوره 100 کیلوگرم در هکتار به همراه EM تیمارهای 2 و 3 درصد به ترتیب با 141 و 139 گرم در کیلوگرم بیشترین میزان منیزیم را در برگ ها حاصل نمودند. نتیجه گیری: به طور کلی می توان نتیجه گرفت که کاربرد کود زیستی EM با هر دو روش محلول پاشی و خاکی می تواند سبب بهبود رشد گیاه، عملکرد محصول و جذب عناصر غذایی توسط ریشه و برگ توت فرنگی گردد. بهترین و مناسب ترین غلظت نیتروژن به لحاظ عملکرد میوه و میزان عناصر برگ با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش 100 کیلوگرم در هکتار می باشد.