پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1397 | دوره:25 | شماره:1 |تعداد مقالات:23

سابقه و هدف: آرسنیک یکی از شبه فلزات است که اخیرا توجهات زیادی را به سوی خود جلب کرده است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک سبب بروز سرطان های پوست، شش و پروستات می شود. حضور آرسنیک در آب و خاک منجر به انتقال آن به بخش های مختلف گیاهان می شود. تاکنون تاثیر نانوذرات هماتیت بر غلظت آرسنیک در گیاهان کشت شده در مناطق آلوده بررسی نشده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی نانوذرات هماتیت در کاهش تحرک و گیاه-فراهمی آرسنیک و تاثیر آن بر غلظت عناصر فسفر، آهن، روی و منگنز گیاه ذرت کشت شده در خاکهای آلوده انجام شد. مواد و روش ها: بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور سطوح نانوذرات هماتیت (صفر، 0/05، 0/1 و 0/2 درصد وزنی) و سطوح مختلف آرسنیک (صفر، 6، 12، 24، 48 و 96 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در گلخانه انجام شد. خاک بصورت مصنوعی و با استفاده از نمک آرسنات سدیم (Na2HAsO4. 7H2O) به سطوح مختلف آرسنیک آلوده و به مدت پنج ماه خوابانیده شد. نانوذرات هماتیت (α-Fe2O3) از نیترات آهن سنتز شدند و خصوصیات آنها به وسیله تکنیکهای XRD، SEM و TEM بررسی گردید. پس از پایان زمان خوابانیدن، نانوذرات هماتیت به خاکهای الوده و غیرآلوده افزوده شد و پس از یک ماه غلظت آرسنیک قابل جذب خاک ها اندازه گیری شد. از گیاه ذرت به عنوان شاخص زیستی استفاده شد. پس از گذشت 75 روز گیاهان برداشت شدند و ارتفاع بوته، وزن خشک ریشه و بخش هوایی، غلظت آرسنیک، فسفر، آهن، روی و منگنز ریشه و بخش هوایی اندازه گیری شد. یافته ها: مورفولوژی نانوذرات هماتیت بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری کروی تشخیص داده شد و میانگین اندازه آنها 30 نانومتر اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت آرسنیک کل خاک، غلظت آرسنیک قابل جذب، غلظت آرسنیک ریشه و بخش هوایی ذرت افزایش یافت. تجمع آرسنیک در ریشه بیش از بخش هوایی ذرت بود. آرسنیک سبب افزایش غلظت عناصر فسفر و منگنز و کاهش غلظت عناصر آهن و روی ریشه ذرت شد. همچنین در بخش هوایی غلظت فسفر، آهن و روی را کاهش ولی منگنز را افزایش داد. آرسنیک همچنین سبب کاهش انتقال فسفر از ریشه به بخش هوایی شد. نانوذرات هماتیت در کلیه سطوح آرسنیک خاک، غلظت آرسنیک قابل جذب و غلظت آرسنیک ریشه و بخش هوایی ذرت را بطور معنی دار کاهش دادند. این نانوذرات با افزایش غلظت عناصر غذایی آهن و روی، کاهش تجمع آرسنیک، فسفر و منگنز ریشه گیاهان کشت شده در خاکهای آلوده، سبب افزایش وزن خشک ریشه شدند و با افزایش غلظت عناصر فسفر، آهن و روی و کاهش تجمع آرسنیک و منگنز بخش هوایی سبب افزایش وزن خشک آن شدند، ولی در خاک های غیرآلوده با کاهش غلظت عناصر غذایی فسفر، آهن، روی و منگنز ریشه و بخش هوایی گیاهان کشت شده منجر به کاهش وزن خشک گیاه شدند. موثرترین سطح مصرف نانوذرات هماتیت 0/2 درصد بود بطوری که مقدار کاهش غلظت آرسنیک ریشه و بخش هوایی گیاهان کشت شده در خاک تیمار شده با2/ 0 درصد نانوذرات هماتیت و 96 میلی گرم آرسنیک بر کیلوگرم 54/64 و 40/20 درصد بود. نتیجه گیری: آرسنیک در غلظت های کمتر از 12 میلی گرم بر کیلوگرم رشد و وزن ریشه و بخش هوایی ذرت را افزایش داد ولی در غلظتهای بیش از آن با ایجاد اثرات سمی و بر هم زدن تعادل عناصر غذایی رشد گیاه را کاهش داد. بطور کلی نتایج نشان دادند که نانوذرات هماتیت می توانند برای پاکسازی خاک های آلوده به آرسنیک بکار روند به شرط آنکه تحقیقات تکمیلی در خصوص اثرات زیست محیطی آنها صورت گیرد.

سابقه و هدف: روند رو به افزایش سیل در سال های اخیر حاکی از آن است که اکثر مناطق کشور در معرض تهاجم سیلاب های دوره ای و مخرب قرار دارند که از این نظر بسیاری از شهرها، روستاها، تأسیسات صنعتی و کشاورزی و اماکن مسکونی نیز در معرض خطر سیل قرار گرفته اند. لذا شناسایی اصولی مناطق سیل خیز در داخل حوضه آبخیز از جمله اقدامات بسیار مهم در کنترل سیل و کاهش خسارات ناشی از آن محسوب می گردد. هدف اصلی از انجام تحقیق حاضر بررسی و شناسایی مناطق سیل خیز و تأثیر فعالیت های آبخیزداری بر میزان دبی اوج سیلاب در حوضه آبخیز رودخانه بار شهرستان نیشابور واقع در استان خراسان رضوی می باشد. مواد و روش ها: بدین منظور حوضه مورد مطالعه به 20 زیرحوضه تقسیم گردید وخصوصیات فیزیکی کل حوضه و زیرحوضه ها با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و در فرمت رقومی تعیین شد. سپس با بهره گیری از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS و به کمک روش تکرار حذف انفرادی زیرحوضه (Single Successive Sub-watershed Elimination) آبنمودهای سیل متناظر با بارش های طراحی برای هر یک از زیر حوضه ها محاسبه گردید. سپس با حذف متوالی زیرحوضه ها در هر بار اجراء مدل، دبی خروجی کل حوضه پس از روندیابی سیل در آبراهه های اصلی بدون زیرحوضه مورد نظر (با استفاده از روش موج سینماتیک) محاسبه گردید، بدین ترتیب میزان تأثیر هر یک از زیرحوضه ها در تولید سیل خروجی حاصل گردید. همچنین، سیل خیزی حوضه مطالعاتی در واحد سطح حوضه محاسبه گردید و شاخص سیل خیزی (f)، مبنای اولویت بندی حوضه قرار گرفت. یافته ها: در فرآیند واسنجی مدل دو پارامتر شماره منحنی و ضریب مانینگ به عنوان مؤثرترین پارامترها بر دبی سیلاب حوضه آبخیز انتخاب گردیدند و ضریب ناش-ساتکلیف بالا در رخدادهای سیل نشان داد که واسنجی مدل در حوضه آبخیز بار به نحو مناسبی صورت پذیرفته است. نتایج شبیه سازی نشان داد که زیرحوضه B1 (در بخش شمالی حوضه) در دوره های بازگشت 50 و 100 ساله با تولید دبی اوج 38. 9 و 44. 1 مترمکعب بر ثانیه در محل خروجی زیرحوضه، بیشترین مقدار و زیرحوضه های B11، B13 و B19 (در بخش های غربی حوضه) با دبی اوج نزدیک به صفر کمترین مقدار دبی اوج را به خود اختصاص می دهند. همچنین، با توجه به شاخص (f) در رگبارهای طرح با دوره های بازگشت 50 و 100 ساله زیرحوضه های B4 و B3 (در نیمه شمالی حوضه) اولین و دومین رتبه و زیرحوضه های B6، B11، B12، B13، B14 و B19 (در نیمه جنوبی حوضه و در بخش های شرقی و غربی حوضه) کمترین اولویت را کسب کرده اند. در زیرحوضه B1 با توجه به اینکه بیشترین سطح عملیات بیولوژیک اجراء گردیده است، بالاترین درصد کاهش دبی اوج به میزان 41. 27 تا 44. 73 درصد می باشد. از طرف دیگر، نتایج نشان داد که هرچه نسبت سطح عملیات بیولوژیک به مساحت زیرحوضه بیشتر باشد، نقش این پروژه ها در کاهش میزان دبی اوج نیز واضح تر خواهد بود. با توجه به بررسی صورت گرفته نقش فعالیت های سازه ای در کاهش دبی اوج سیلاب کمتر از فعالیت های بیولوژیک می باشد و افزایش تعداد سازه ها در طول مسیر رودخانه باعث کاهش میزان دبی اوج زیرحوضه نیز خواهد شد. نتیجه گیری: با بررسی اثر فعالیت های بیولوژیک و احداث گابیون بر دبی اوج سیلاب های طرح، می توان گفت که نقش فعالیت های بیولوژیک در کاهش دبی اوج و حجم سیلاب به مراتب مؤثرتر از فعالیت های سازه ای (احداث گابیون) می باشد. بنابراین، عامل CN به عنوان یک عامل مؤثر و قابل کنترل بر سیل خروجی حوضه و کاهش دبی اوج می باشد.

سابقه و هدف: وقوع طوفان های گرد و غبار به عنوان یک خطر جهانی، همه ساله مشکلات و خسارت های مالی و جانی فراوانی را برای کشور به دنبال دارد. بنابراین، با توجه به شرایط توپوگرافیکی-اقلیمی ایران و افزایش چشمگیر فراوانی وقوع طوفان های گرد و غبار، بررسی و مطالعه برای کاهش اثرات زیانبار آن اجتناب ناپذیر است. مواد و روش ها: در این تحقیق طوفان های گرد و غبار بر حسب فراوانی فضایی-زمانی برای 25 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک نواحی غرب و جنوب غربی ایران در طی دوره آماری 22 ساله (2016-1995) ارزیابی گردید و دادهها به صورت روزانه طی 8 دیده بانی در قالب کد های ویژه ای با استفاده از روش های زمین آماری بررسی و تجزیه و تحلیل شده اند. میانگین وقوع طوفان های گرد و غبار در ساعتهای رخداد گرد و غبار و میانگین ماهانه، سالیانه، دوره گرم و سرد با استفاده از نرم افزارR برای کلیه ایستگاه ها در طی دوره آماری مورد مطالعه محاسبه و نمودار آنها ترسیم گردید. یافته ها: نتایج حاصل از بررسی سالیانه پدیده گرد و غبار نشان می دهد که منطقه آبادان با میانگین فراوانی 16 روز سال، بیشترین تعداد روزها را در کل منطقه مورد مطالعه دارد و پس از آن منطقه بستان، سرپل ذهاب و اهواز بیشترین فراوانی ها را به خود اختصاص می دهند. 02/63 درصد از وقایع طوفان گرد و غبار فرامحلی از ساعت 9: 30 تا 18: 30 به وقت محلی و 47/83 درصد از وقایع طوفان گرد و غبار محلی در ساعت 3: 30 به وقت محلی اتفاق می افتند و بیشترین فراوانی طوفان گرد و غبار در ماه های ژوئن و ژوئیه و کمترین فراوانی در ماه نوامبر و دسامبر می باشد. همچنین درصد فراوانی طوفان های گرد و غبار محلی و فرامحلی طی دوره آماری نشان داد که 94/74 درصد روزهای طوفان گرد و غبار از منشأ فرامحلی و 06/25 درصد از منشأ محلی برخوردار بوده اند. میانگین فراوانی طوفان گردوغبار در دوره گرم سال در منطقه مورد مطالعه 36 روز و در دوره سرد سال، 22 روز می باشد. در تمام ایستگاه های مورد مطالعه اکثر روزهای گردوغباری مربوط به دوره گرم سال بوده است. نتیجه گیری: هر چه یک موج گرد و غباری از منشاً و یا کانون اولیه خود فاصله می گیرد از شدت و تداوم آن کاسته می شود. بنابراین می توان گفت چون منبع اولیه اکثریت پدیده های گردوغباری منطقه مورد مطالعه، مناطقی هم چون بیابانهای عراق، عربستان، سوریه و شمال آفریقا می باشد بررسی الگوی فضایی نشان داد که طوفان های گردوغبار در امتداد شمال به جنوب منطقه مورد مطالعه به صورت خطی افزایش می یابند در حالی که در امتداد غرب به شرق از تابع چند جمله ای درجه 2 (منحنی با یک قوس) تبعیت می کنند که این امر نشان دهنده افزایش فراوانی طوفان گردوغبار در راستای حرکت از غرب به شرق و سپس کاهش فراوانی طوفان گردوغبار به سمت شرق منطقه مورد مطالعه می باشد. قرارگیری ارتفاعات زاگرس با امتداد شمال غربی-جنوب شرقی که خود همانند سدی جلوی عبور طوفان های گردوغبار وارده به این نواحی را گرفته و خروج این پدیده نیز به زمان بیشتری نسبت به بقیه مناطق را دارد.

سابقه و هدف: بهبود و توسعه پیش بینی ها در حوضه های فاقد آمار نیازمند فهم و درک برهم کنش بین مولفه های حوضه و پاسخ هیدرولوژیک در اقالیم مختلف است. منحنی تداوم جریان، یکی از مناسب ترین روش های نمایش پاسخ هیدرولوژیک حوضه است و کاربرد های مختلفی در گرایش های مختلف هیدرولوژی و علوم وابسته دارد. شکل منحنی نیز انعکاسی از تاثیر پارامتر های آب و هوایی، زمین شناسی و فیزیوگرافی بر جریان رودخانه و پاسخ هیدرولوژیکی حوزه است. در یک دهه گذشته، مطالعات متعددی در خصوص تاثیر پارامتر های هندسی و هیدرولوژیکی حوضه بر شکل منحنی تداوم جریان، انجام شده است. عمده این مطالعات به صورت تجربی است و در دو دسته گرافیکی و آماری قرار دارد که روش گرافیکی، برروی تاثیر مشخصه های فیزیوگرافیک و آب و هوائی بر شکل منحنی تداوم-جریان تمرکز دارند. در صورتی که روش های آماری بر روی توزیع های آماری، برای برازش به منحنی تداوم جریان و ارتباط این برازش ها به مشخصه های فیزیکی حوضه متمرکز هستند. تحلیل عاملی عوامل موثر بر شکل منحنی تداوم جریان موجب دست یابی به اطلاعاتی برای مدل سازی منحنی تداوم جریان، تفسیر دقیق تر شرایط هیدرولوژیکی حوضه و استفاده درمدیریت بهینه منابع آب حوضه خواهد شد. هدف از این پژوهش، تعیین عوامل مهم تاثیرگذار هیدرو اقلیمی و مورفومتری در تغییر شکل منحنی تداوم جریان و همچنین بررسی روابط مابین آنها در اقالیم مختلف کشور می باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش ابتدا با تهیه نقشه اقلیم کشور و تقاطع آن با مرز حوزه های آبخیز رتبه چهار، حوضه های واقع در هر منطقه اقلیمی تفکیک شد. سپس تعداد حداقل سی ایستگاه با آمار مناسب و دوره مشترک آماری سال های1355-1380در هر منطقه اقلیمی انتخاب شد. سپس10پارامتر هندسی و هیدرولوژیک موثر بر منحنی تداوم جریان شامل: ارتفاع متوسط، مساحت حوضه، ضریب گراویلیوس، شیب حوضه، طول رودخانه اصلی، بارش سالانه، شاخص جریان پایه، شماره منحنی، نفوذ پذیری و تعداد روز های بارانی برای هر حوضه محاسبه شد. منحنی تداوم جریان با استفاده از داده های روزانه جریان، ترسیم و با استفاده از برنامه نویسی در محیط MATLAB شیب حد فاصلQ33 تا Q66 به عنوان شاخص شکل منحنی محاسبه شد. تجزیه عاملی انجام و عوامل مستقل تاثیر گذار بر شکل منحنی مشخص شد. سپس روابط رگرسیونی بین شاخص شکل منحنی و عوامل انتخابی در مناطق مختلف اقلیمی استخراج و تحلیل شد. یافته ها: نتایج نشان داد که پارامتر های عامل اول شامل: شماره منحنی، شاخص جریان پایه و تعداد روزهای بارانی در تمامی مناطق اقلیمی به استثناء منطقه خشک مشترک است. هم چنین، عامل شماره منحنی در تمامی مناطق بالاترین وزن تاثیرگذاری را دارا بوده است. در تمامی مناطق اقلیمی به استثناء منطقه بسیار مرطوب، وزن تاثیرگذاری مولفه های هندسی بیشتر از مولفه های هیدرولوژیکی است. عوامل انتخاب شده برای تحلیل عاملی در منطقه اقلیمی مرطوب با 88 درصد، بیشترین و منطقه مدیترانه ای با 72 درصد، کمترین واریانس داده ها را توضیح می دهند. توزیع نرمال خطاها، ضریب تعیین بیشتر از 90/0 و ضریب دوربین واتسن بین 5/1 تا 5/2 بیانگر اعتماد به روابط رگرسیونی برای برآورد شیب منحنی تداوم جریان در مناطق فاقد آمار در اقالیم مختلف است. نتیجه گیری: در جمع بندی کلی نتایج تحلیل عاملی در مناطق مختلف اقلیمی کشور مشخص شد که برخی از پارامتر های دسته بندی شده در قالب عامل اول شامل: شماره منحنی، شاخص جریان پایه و تعداد روزهای بارانی در تمامی مناطق اقلیمی، مشترک است. با این استثناء که در منطقه خشک پارامتر تعداد روزهای بارانی دارای وزن تاثیرگذاری کمتری است و در قالب عامل دوم قرار گرفته است. عامل شماره منحنی در تمامی این مناطق وزن تاثیرگذاری بیشتری نسبت به سایر پارامتر های موجود در عامل اول را دارد.

سابقه و هدف: امروزه، کمبود منابع آب از چالش های اساسی کشور ما ایران می باشد. بنابراین، ذخیره سازی و بهره برداری بهینه از منابع محدود موجود از جمله آب ذخیره شده در مخازن سدها از موضوعات مورد توجه محققین حوزه ی منابع آب می باشد. در این تحقیق، مسئله ی بهره برداری بهینه از سیستم تک مخزنه ی سد دز با استفاده از یکی از جدیدترین الگوریتم های فراکاوشی، به نام الگوریتم جست و جوی ذرات باردار، حل شده است. در حالت کلی، اساس این الگوریتم، قوانین الکترواستاتیک برآیند نیرو های ناشی از میدان الکتریکی ذرات باردار می باشد. برای اولین بار، کاوه و طلعت اهری در سال2010 این الگوریتم را معرفی و قابلیت های آن را در زمینه ی حل مسائل مهندسی و توابع نمونه، بررسی نمودند. نتایج حاصل نشان داد که الگوریتم مذکور کارآیی خوبی دارد. بنابراین استفاده از آن در حل مسائل بهینه سازی مهندسی توصیه می شود. ولیکن، بررسی سوابق تحقیقاتی نشان دهنده آن است که استفاده از این اگوریتم در حل مسائل حوزه مهندسی منابع آب بسیار محدود است. مواد و روش ها: در این تحقیق دو مسئله ی بهره برداری بهینه ی ساده و برقابی سد دز، برای دوره های زمانی 5و 20 ساله با استفاده از الگوریتم پیشنهادی حل شده است. برای حل این مسائل دو فرمو ل بندی ارائه شده است، که در فرمول بندی اول مقدار آب رها شده از مخزن سد و در فرمول بندی دوم حجم ذخیره ی مخزن سد به عنوان متغیر تصمیم انتخاب و نتایج حاصل از آن با سایر نتایج موجود مقایسه شده است. یافته ها: مقایسه نتایج، نشان دهنده ی کارآیی خوب الگوریتم مذکور در حل این مسائل است که در آن جواب های فرمول بندی اول از دوم بهتر می باشد. به عبارت دیگر نتایج حاصل از فرمول بندی اول برای دوره های 5 و 20 ساله نسبت به نتایج فرمول بندی دوم به-ترتیب 29/11 و 69/16 درصد برای مسئله ی بهره برداری ساده و 06/20 و 66/37 درصد برای مسئله ی بهره برداری برقابی کاهش یافته است. همچنین، نتایج حاصل از این الگوریتم برای دوره های 5 و 20 ساله نسبت به نتایج الگوریتم هوش جمعی ذرات به ترتیب 64/33 و 97/74 درصد برای مسئله ی بهره برداری ساده و 53/6 و 48/41درصد برای مسئله ی بهره برداری برقابیکاهش یافته است. علاوه بر آن، نتایج حاصل از این الگوریتم برای دوره های 5 و 20 ساله نسبت به نتایج الگوریتم ژنتیک به ترتیب 79/7 و 59/35 درصد برای مسئله ی بهره برداری ساده و 32/11 و 43/67 درصد برای مسئله ی بهره برداری برقابی بهبود یافته است. نتیجه گیری: بررسی این نتایج با نتایج بدست آمده از سایر الگوریتم های موجود نشان دهنده کارائی بهتر الگوریتم جستجوی ذرات در حل مساله بهره برداری بهینه از مخازن سدهاست. با توجه به نتایج مذکور، استفاده از این الگوریتم در حل سایر مسائل حوزه ی مهندسی آب توصیه می شود.

سابقه و هدف: در راستای توسعه پایدار، کنترل کیفی منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این راستا شناخت پدیده لایه بندی از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین بررسی کیفیت منابع آب سطحی سدها که به عنوان اصلی ترین منبع تأمین نیازهای شرب کشور به شمار می آیند، از نظر شوری یکی از چالشهای مدیریت منابع آب می باشد. به منظور مطالعه لایه بندی جریان در مخازن می بایست دینامیک اختلاط و جریانات داخلی در مخزن را آنالیز نمود. از آنجائیکه پدیده های فراوانی در ایجاد لایه بندی مخازن مؤثر است، مطالعه این پدیده در مخازن تنها از طریق مدل های دینامیکی امکان پذیر است. از این رو استفاده از مدل های عددی در کنار اندازه گیری های میدانی اجتناب ناپذیر است. مواد و روش ها: با توجه به کاربری آب مخزن سد تهم به منظور آب آشامیدنی زنجان، مطالعة کیفیت آن از اهمیت بسیاری برخوردار است. لذا در مطالعه حاضر جهت شناخت وضعیت کیفی آب سد تهم، شبیه سازی دمای آب و کل مواد جامد محلول با استفاده از نرم افزار CE-QUAL-W2 در دوره 1 ساله از تاریخ 30 آذر 1390 تا 30 آذر 1391 انجام شده است. همچنین مقادیر دما و شوری آب که در نقاط مختلف مخزن اندازه گیری شده با نتایج بدست آمده از مدل شبیه سازی شده مقایسه شده است. با استفاده از نتایج مدل شبیه سازی شده، روند تغییرات پارامترهای مذکور و پدیده لایه بندی حرارتی در مخزن سد مطالعه شده است. یافته ها: در تحقیق حاضر مقادیر دما و شوری اندازه گیری شده و نتایج شبیه سازی از تطابق مناسبی برخوردار بودند. نتایج حاکی از وجود یک دوره لایه بندی حرارتی در مخزن است که حدود هشت ماه از سال بطول می انجامد. این پدیده از اواخر فروردین ماه شروع در مرداد و شهریور به اوج خود میرسد (اختلاف 20 درجه سانتی گراد بین رولایه و زیرلایه) همچنین در ماه های دی تا فروردین نیز اختلاط مشاهده می شود. در فصل پاییز با کاهش اختلاف دمای آب در لایه های بالایی و پایینی لایه بندی حرارتی در مخزن تضعیف می شود و در فصل زمستان کاملاً ناپدید می شود. همچنین نتایج دلالت بر وجود لایه بندی شوری همزمان با لایه بندی حرارتی در مخزن دارد. نتیجه گیری: از منظر لایه بندی، مخزن سد تهم در دسته مخازن مونومیکتیک گرم قرار دارد. در فصول پاییز و زمستان، مقادیر شوری در کلیه اعماق به مقدار ثابتی می رسد. این روند تا اردیبهشت ماه ادامه دارد و بدلیل شروع لایه بندی بتدریج اختلاف مقادیر در عمق بیشتر شده و در فصل تابستان این اختلاف بیشتر می شود.

فرسایش کناری از جمله مهم ترین معضلات برای رودخانه ها به خصوص در قوس ها می باشد یکی از روش های موثر و به صرفه جهت ساماندهی رودخانه ها در محل قوس ها استفاده از آبشکن هاست. الگوی جریان در قوس محافظت شده توسط سری آبشکن ها، به دلیل تأثیرات آبشکن ها بر الگوی جریان و جریانات ثانویه و تأثیرات متقابل آبشکن ها برهم پیچیده تر از حالت عادی است. باندال لایک نوعی از سازه ی آبشکن است که به منظور محافظت از سواحل و نیز بهبود عمق جریان برای کشتی رانی در رودخانه مورد استفاده قرار می گیرد. این سازه نوع جدیدی از آبشکن است که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر ساخته می شود. با توجه به اهمیت مطالعه الگوی جریان و رسوب با حضور سازه آبشکن، تحقیق در این خصوص همواره مورد توجه محققین مختلف هیدرولیک و مهندسی رودخانه بوده است اما بررسی ها نشان می دهد با توجه به جدید بودن سازه آبشکن باندال لایک، در این مورد مطالعه کمتری صورت گرفته است. هدف از تحقیق حاضر بررسی آزمایشگاهی، مقایسه تأثیر استفاده آبشکن باندال لایک و آبشکن های معمولی نفوذناپذیر و نفوذپذیر بر تغییرات رقوم بستر بوده است. بدین منظور آبشکن باندال لایک در سه ارتفاع 5/6 سانتیمتر5/8 سانتیمتر و 12 سانتیمتر و در دبی های 25، 27، 30، 33 لیتر بر ثانیه، و آبشکن های نوع نفوذناپدیر و نفوذپذیر در شرایط مستغرق در فلومی با قوس 90 درجه مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایش های تحقیق حاضر در فلوم با قوس 90 درجه ملایم به طول 11 متر، عرض 70 سانتی متر و نسبت شعاع قوس به عرض آن R/B) ) برابر 4 انجام گرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد با افزایش عدد فرود آبشستگی افزایش یافته و بیشترین میزان آبشستگی مربوط به آزمایش شاهد نفوذ ناپذیر و کمترین آبشستگی در آزمایش شاهد نفوذپذیر رخ داده است. همچنین نتایج نشان می دهد عمق آبشستگی ها در حضور سازه باندال لایک نسبت به سازه شاهد نفوذ ناپذیر کاهش یافته است، و هر چه ارتفاع سازه بیشتر می شود، عمق آبشستگی کاهش می یابد. مقایسه نتایج نشان می دهد آبشستگی در سازه شاهد نفوذپذیر کمتر از تمامی حالات آزمایشات آب شکن باندال لایک بوده است. سایر نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند با افزایش دبی، خط القعر به سمت میانه کانال منحرف می شود. بررسی کمی نتایج نیز نشان می دهد با تغییر ارتفاع سازه آبشکن باندال لایک از 5/6 سانتی متر به 12 سانتیمتر میزان عمق آبشستگی در حدود 54 درصد ومیزان رسوبگذاری حدود 34 درصد کاهش یافته است. همچنین استفاده از آبشکن معمولی نفوذپذیر به جای آبشکن باندال لایک با ارتفاع 12 سانتی-متر میزان عمق آبشستگی 5/23 درصد کاهش یافته است.

سابقه و هدف: آب های زیرزمینی از منابع ارزشمندی است که همواره مورد توجه پژوهشگران قرار داشته است. از موارد مطالعاتی در این زمینه، تهیه نقشه های پهنه بندی شده تراز سطح آب زیرزمینی است که با انتخاب مناسب ترین روش از بین روش های مختلف درون یابی انجام می شود. روش درون یابی کریجینگ که بر پایه نیم تغییر نما است، یکی از روش های درون یابی موسوم به روش های زمین آماری است. دقت درون یابی به انتخاب مناسب تغییرنما بستگی دارد. بر این اساس روش درون یابی کریجینگ بیزین تجربی توسعه یافته است تا بصورت خودکار، پارامترهای مربوط به نیم تغییر نما را طی فرآیند شبیه سازی برآورد کند. هدف از انجام این پژوهش بررسی قابلیت روش کریجینگ بیزین تجربی در افزایش دقت درون یابی جهت پهنه بندی تراز سطح آب زیرزمینی است که برای این منظور، نتایج آن با نتایج دیگر روش های درون یابی قطعی شامل فاصله معکوس وزنی ها، توابع پایه شعاعی و چندجمله ای های سراسری و محلی نیز مقایسه می شود. مواد و روش ها: این پژوهش براساس میانگین سالانه تراز سطح آب زیرزمینی در 57 ایستگاه چاه عمیق واقع در آبخوان قره سوی استان گلستان طی دوره آماری 1384 تا 1395 انجام شده است. به منظور پهنه بندی تراز سطح آب زیرزمینی، روش های مختلف درون یابی قطعی و زمین آماری با استفاده از فن اعتبارسنجی تقاطعی مورد آزمون قرار گرفتند. در روش های کربجبنگ و کریجینگ بیزین تجربی بهترین نیم تغییرنما انتخاب شد و در نهایت از بین آنها مدلی که کمترین میزان خطا را به همراه داشت تعیین و نقشه آن ترسیم شد. یافته ها: نتایج درون یابی حاصل از اعتبارسنجی تقاطعی در منطقه مطالعاتی نشان داد که در بین روش های قطعی، روش چند جمله ای محلی با درجه دو از دقت بالاتری نسبت به سایر روش ها برخوردار بود، به طوری که حتی در مقایسه با روش زمین آماری کریجینگ نیز از خطای کمتری برخوردار است. در روش های زمین آماری نیز روش کریجینگ بیزین تجربی با شبیه سازی برازش تغییر نما مناسب بر داده های تراز سطح آب زیرزمینی میزان خطای درون یابی به روش کریجنگ را از حدود 23 متر به حدود 16 مترکاهش داد و در مقایسه با روش چند جمله ای محلی نیز دقتی نزدیک بهم را نشان داد. نتیجه گیری: با وجود اینکه نقشه ترسیم شده با دو روش بیزین کریجینگ تجربی و چند جمله ای موضعی، از لحاظ مقدار خطا تفاوت قابل ملاحظه ای را نشان نمی دهند، اما اختلافات محسوسی در این دو نقشه دیده می شود. روش کریجینگ بیزین تجربی طیف هموارتری را از تغییرات تراز سطح آب زیرزمینی نشان می دهد و الگوی ترسیم شده تراز سطح آب زیرزمینی با این روش نیز متناسب با جهت شیب عمومی منطقه است.

سابقه و هدف پوشش گیاهی به‫ عنوان یکی از اجزاء مهم اکوسیستم‫ های طبیعی تاثیرپذیری بسیار زیادی از شاخص‫ های اقلیمی دارد. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ در این راستا شاخص‫ ها و مدل‫ های بسیاری با هدف روشن ساختن ارتباط اقلیم و پوشش گیاهی ارائه شده‫ اند. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ از میان عوامل مختلف اقلیمی تغییرات دمای هوا در مدیریت توزیع پوشش گیاهی در مناطق مرطوب نقش مهمی دارد. از آن‫ جا که اغلب مطالعات صورت‫ گرفته در ایران در رابطه با پوشش گیاهی برمبنای روش‫ های آماری و سنجش‫ ‫ ازدور بوده است و تنها به پایش تغییرات پوشش گیاهی می‫ پردازند لذا معرفی و ارائه شاخص‫ های اقلیمی جهت پیش‫ بینی پوشش گیاهی طبیعی ضروری است. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ هدف از این بررسی ارزیابی و معرفی مناسبترین شاخص اقلیمی دمایی و استفاده از آن به‫ منظور پیش‫ بینی ارتفاع مناسب جهت کشت گونه‫ های جنگلی غیربومی به‫ خصوص سوزنی برگان در جنگل‫ های شمال ایران است. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ مواد و روش‫ ها‬ ‬ ‬ این مطالعه در دو مقیاس مکانی انجام شده است. در گام اول سه شاخص WI (شاخص گرمایی)، BWI (شاخص گرمایی زیستی) و EWI (شاخص گرمایی موثر) با استفاده از داده‫ های اقلیمی دمای متوسط ماهانه 34 ایستگاه سینوپتیک نوار شمالی کشور در دوره آماری ده ساله (2014-2005) محاسبه شد. ‬ ‬ تغییرات ارتفاعی شاخص‫ ها بصورت روابط گرادیان ارتفاعی به‫ دست آمد و نقشه‫ های تغییرات ارتفاعی هر شاخص ترسیم شد. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ در گام دوم به‫ منظور بررسی دقیق کارائی شاخص‫ های محاسبه شده در تعیین گسترشگاه پوشش گیاهی، منطقه مورد مطالعه کوچکتر و محدود به جنگل آموزشی پژوهشی خیرود شد. ‬ ‬ ‬ ‬ در این مرحله نقشه های گسترشگاه تیپ های جنگلی منطقه ی خیرود جمع آوری شده و با نقشه های پوشش گیاهی پیش بینی شده توسط شاخص ها مورد مقایسه قرار گرفت. ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ ‬ یافته‫ ها‬ ‬ ‬ در این بررسی مطالعه تطبیقی چند شاخص دمایی جدید با توزیع پوشش گیاهی و درختی سه استان گلستان، مازندران و گیلان صورت گرفته و پوشش درختی پیش بینی شده توسط این شاخص ها با نقشه موجود گسترشگاه تیپ های جنگلی منطقه پاتم و بهاربن مقایسه شده است. با توجه به گونه های ثبت شده منطقه تمامی شاخص ها پیش بینی خوبی از پوشش درختی و جنگلی منطقه ارائه می دهند. تحلیل های آماری نشان دادند که شاخص گرمایی موثر (EWI) با بیشترین میزان همبستگی (R2=0. 964)و کمترین مقدار خطا (RMSE=3. 87 ) مناسبترین شاخص جهت برآورد پتانسیل پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه است. این شاخص با درنظر گرفتن توام دامنه و میانگین سالانه دما، پیش بینی دقیق تری (تفکیک بهتر) از پوشش گیاهی بویژه در مناطقی با اختلاف ناچیز در مقادیر شاخص WI، ارائه می دهد. همچنین با ارائه روابط گرادیان ارتفاعی شاخص ها، ارتفاع مناسب از لحاظ شرایط دمایی جهت کشت گونه های درختی غیربومی که پتانسیل دمایی را برای ورود به جنگل های شمال ایران دارند، پیشنهاد شده است. نتیجه‫ گیری‬ ‬ ‬ پوشش گیاهی پیش بینی شده توسط شاخص EWI نسبت به سایر شاخص ها همپوشانی بیشتری با پوشش گیاهی شمال کشور داشته است. علاوه بر این با خطای کمتر در تخمین ارتفاع مرزهای تغییرات هر شاخص، پیش بینی دقیق تری جهت ورود گونه های غیربومی به منطقه ارائه می دهد. با توجه گذشت به حدود 5 دهه از ورود گونه های سوزنی برگ به جنگل های شمال و کشت آن ها در ارتفاعات مختلف و ناموفق بودن اکثر جنگل کاری هایی که در ارتفاعات متوسط کمتر از 900 متر از سطح دریا انجام شده است پیشنهاد می شود در ادامه ی جنگل کاری های آتی ارتفاعات مناسب پیش بینی شده از سطح دریا توسط شاخص EWI مدنظر قرار گیرد.

سابقه و هدف: کشور ایران و به تبع آن حوضه مورد مطالعه به علت قرار داشتن بر روی کمربند مناطق خشک جهان همواره با پدیده خشکی و کمبود بارش در مناطق وسیعی از خود مواجه است. بر این اساس استفاده بهینه از آب و مدیریت آ ن جزء ضرورت های لاینفک این مناطق است. اصولا الگوی بارش در مناطق خشک به گونه ای است که درزمانی کوتاه رگبارها با شدت زیاد می بارد و این موضوع باعث ایجاد رواناب در سطح حوضه شده که علاوه بر حمل خاک سطحی با ارزش، فرصت نفوذ آب در خاک نیز از دست می رود. تکنیک های مختلف برداشت آب در جمع آوری آب باران از زمین های طبیعی یا زمین های اصلاح شده در مکان های کوچک تر یا عرصه های زراعی به منظور زراعت اقتصادی مطمئن تر استفاده شده و رواناب جمع آوری شده در خاک، پشت سدها، تراس ها، حوضچه های آرامش، خندق ها و آب بندان ها ذخیره می شود. حوضه مورد مطالعه با بارش 470 میلی متر و ضریب جریان 26/0 دارای پتانسیل بالای استحصال آب در سطح حوضه است. مطالعات گذشته نشان می دهد که در مکان یابی مناطق مستعد استحصال آب در سامانه های ماکروکچمنت، مقادیر گاماهای پایین تر فازی به عنوان مناطق مستعد انتخاب می گردند. ولی در زمینه سامانه های میکروکچمنت سابقه مطالعاتی با روش عملگرهای فازی مشاهده نگردید. مواد و روش ها: در این تحقیق مکان یابی مناطق مستعد سه روش استحصال آب شامل بانکت هلالی، کنتور فارو و تراس نیمکتی در حوضه آبخیز نازلوچای با مساحت 1508 کیلومترمربع استفاده از ابزار تلفیق GIS موردبررسی قرار گرفت. از بین عوامل اقلیمی، هیدرولوژیک و محیطی مؤثر حوضه، شش عامل بارش، شیب، کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیکی خاک، زهکشی و عمق خاک برای شناسایی مناطق مناسب مورد استفاده قرار گرفت. جهت بی بعدسازی و وزن دهی متغیرهای کمی، از توابع منطق فازی با تابع عضویت ذوزنقه ای و برای متغیرهای توصیفی، منطق فازی با تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مورداستفاده قرار گرفت. روش های تلفیق لایه ها شامل منطق بولین و منطق فازی و با کمک عملگرهای بولین AND و بولین OR و همچنین حاصلضرب، حاصلجمع، گامای فازی از 1/0 تا 9/0 مورد آزمون قرار گرفت. یافته ها: نتایج حاصل از مقایسه داده های مشاهده ای و خروجی هر یک از روش های تلفیق، با"شاخص تشابه" نشان داد که مقدار شاخص گاما 9/0 فازی در سیستم بانکت هلالی برابر 824/0 و در سیستم کنتور فارو 906/0 بوده که بیان کننده میزان تشابه بیشتر مدل گامای 9/0 فازی نسبت به سایر روش ها می باشد و همچنین مشخص شد که مدل منطق بولین فاقد نتایج مناسب می باشد. در منطق فازی با افزایش گاما تا مقدار گامای 9/0 تطابق نتایج مدل با داده های مشاهده ای افزایش می یابد و از مقادیر بیشتر از 9/0 کاهش می یابد و این نشان می دهد که گاماهای بالاتر جهت مکانیابی سیستم های میکروکچمنت استحصال آب مناسب می باشد. 30 درصد حوضه مستعد توسعه روش بانکت هلالی، 5/11 درصد مستعد کنتور فارو و 3/6 درصد حوضه مستعد تراس نیمکتی هست. نتیجه گیری: براساس نتایج حاصل از مطالعه نتیجه گیری می شود که در سیستم های میکروکچمنت استحصال آب از روش های بولین بخاطر دقت پایین این روش ها کمتر استفاده گردد و از روش های جدیدتر مکانیابی از قبیل مکانیابی فازی با گاماهای بالاتر بهره گرفته شود.

سابقه و هدف: سیر (Allium sativum L. ) گیاهی چند ساله علفی از خانواده Liliaceae بوده که از نظر تولید جهانی در بین گیاهان پیازی پس از پیاز خوراکی رتبه دوم را به خود اختصاص داده است، کمبود منابع آبی دردسترس، صرفه جویی و بهینه سازی مصرف آب، درباره این گیاه حساس به خشکی را نیز اجتناب ناپذیر نموده است. اصولاً بیشترین عملکرد و کارایی مصرف آب به ترتیب در آبیاری های کامل و تنش خشکی ملایم به دست می آید و با کاربرد کودهای آلی از جمله ورمی کمپوست، اثرات منفی تنش های آبی کاهش می یابد، توجه به اهمیت اعمال تنش آبی در برنامه ریزی های آبیاری از سویی و افزایش میزان ماده موثره گیاهان با اعمال تنش از سویی دیگر، باعث گردید در این تحقیق به بررسی تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی و کود ورمی کمپوست بر عملکرد، اجزای عملکرد و میزان ماده مؤثره آلیسین گیاه دارویی سیر که از نطر تولید، مقام دوم در بین گیاهان پیازی را دارد، پرداخته شد. مواد و روش ها: آزمایش به صورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تربت حیدریه در سال زراعی 95-1394 اجرا شد. سطوح مختلف آبیاری شامل 100 (شاهد)، 120، 80 و 60 درصد نیاز آبی به عنوان فاکتور اصلی و کود ورمی کمپوست در چهار سطح صفر، پنج، 10 و 15 تن در هکتار به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. یافته ها: نتایج نشان داد که اثرات ساده و متقابل تنش خشکی و ورمی کمپوست بر ارتفاع بوته، طول برگ، وزن تر و خشک بوته، وزن تر و خشک سوخ، وزن تر و خشک ریشه، سطح برگ، وزن خشک برگ و عملکرد سیر معنی دار بود، نتایج نشان می دهد با افزایش تنش خشکی ارتفاع بوته، وزن خشک سوخ و سطح برگ کاهش یافته است. مصرف پنج، 10 و 15 تن ورمی کمپوست به ترتیب باعث بهبود 25، 18 و 10 درصدی عملکرد سیر در مقایسه با شاهد گردید. بیشترین و کمترین عملکرد سوخ سیر به ترتیب در تیمار 100 درصد نیاز آبی و مصرف پنج تن ورمی کمپوست در هکتار (با عملکردی برابر با 10170کیلوگرم در هکتار) و تنش60 درصد نیاز آبی و بدون مصرف ورمی کمپوست (با عملکردی برابر با 3048/66کیلوگرم در هکتار) حاصل شد. تنش خشکی سبب کاهش و مصرف کود ورمی کمپوست باعث افزایش میزان ماده موثره آلیسین گردید. نتیجه گیری: گیاه سیر حساس به تنش خشکی است و کمبود آب سبب کاهش و کاربرد کود ورمی کمپوست، باعث بهبود عملکرد آن می گردد. و کاربرد ورمی کمپوست ضمن بهبود خصوصیات رشدی، عملکرد و اجزای عملکرد سیر و کاهش خسارات ناشی از تنش خشکی در فصل تحت کشت، تداوم بهبود عملکرد گیاه در سال های بعد و همچنین بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می-شود.

سابقه و هدف: هر ساله وقوع بارش های سنگین در حوضه های سیل خیز کشور منجر به رخداد سیلاب و خسارت های هنگفتی می گردد. پیش بینی بارش های سنگین یکی از گام های ضروری در تدوین و توسعه یک سیستم هشدار سیلاب است. در سال های اخیر استفاده از مدل های عددی وضع هوا در پیش بینی بارش کاربرد گسترده ای داشته است. سرویس ها و مراکز هواشناسی مختلفی، پیش بینی های جوی را با حل مدل های عددی وضع هوا ارائه می کنند. لازم به ذکر است که پیش بینی های این مراکز در مقیاس بزرگ شبکه بندی شده اند. از جمله روش های دینامیکی که امروزه برای ریزمقیاس نمایی مدل های بزرگ مقیاس بسیار مورد توجه قرار گرفته است می توان به مدل پژوهش و پیش بینی وضع هوا (WRF) اشاره کرد. در مطالعه حاضر توانایی مدل WRF در پیش بینی بارش های سنگین در حوضه آبریز رودخانه کن تهران مورد ارزیابی قرار گرفته است. مواد و روش ها: شرایط مرزی و اولیه مدل از داده های اجرای ساعت صفر (به وقت ساعت هماهنگ جهانی ) سامانه مدل سازی تمام کره ای موسوم به GFS از مرکز ملی پیش بینی های محیطی گرفته شده است. برای اجرای مدل سه دامنه در نظر گرفته شده است. دامنه بزرگ دارای تفکیک افقی 27 کیلومتر، دامنه میانی دارای تفکیک افقی 9 کیلومتر و دامنه کوچک که ارزیابی پیش بینی ها در آن صورت گزفته است دارای تفکیک افقی 3 کیلومتر می باشد. ارزیابی ها بر روی پیش بینی های کوتاه مدت (24 ساعته) انجام شده است. بدین منظور سه مورد از بارش های تاریخی که منجر به رخداد سیلاب در منطقه مورد مطالعه شده است، انتخاب و با استفاده از مدل WRF شبیه سازی گردید. همچنین پیش بینی های ارائه شده توسط مرکز ملی پیش بینی زیست محیطی (NCEP) نیز از طریق تارنمای این مرکز تهیه گردید. سپس نتایج حاصل از برونداد مدل WRF و پیش بینی های بزرگ مقیاس NCEP با مقدار بارش مشاهداتی ثبت شده در ایستگاه های باران سنجی مقایسه شد. یافته ها: نتایج نشان داد که بارش های پیش بینی شده توسط NCEPبسیار کمتر از مقدار واقعی برآورد شده اند، ضمن اینکه زمان وقوع بارش نیز به درستی پیش بینی نشده است. همچنین نتایج حاکی از عملکرد نسبتا مطلوب مدل WRF در پیش بینی بارش های سنگین است به طوریکه با اجرای این مدل مقدار شاخص خطا به مقدار قابل توجهی نسبت به مدل بزرگ مقیاس کاهش یافت. نتیجه گیری: استفاده از مدل دینامیکی WRF دقت پیش بینی های بارش را نسبت به مدل جهانی افزایش می دهد. بنابراین پیشنهاد می گردد که در تدوین و توسعه سیستم هشدار سیلاب در حوضه های سیل خیز کشور از مدل WRF در ترکیب با مدل هیدرولوژیکی جهت پیش بینی سیلاب استفاده شود.

سابقه و هدف: افزایش روز افزون جمعیت همگام با معضل بحران جهانی منابع آب شیرین، استفاده از منابع آب نامتعارف در بخش کشاورزی، به عنوان بزرگ ترین مصرف کننده ی آب شیرین، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک را ضروری می سازد. از طرفی شوری یکی از مهمترین تنش های محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان را محدود می کند. یکی از روش های غلبه بر مشکلات تنش شوری، شناخت میزان تحمل شوری گیاهان زراعی و باغی می باشد. هدف از این پژوهش امکان سنجی استفاده از آب دریای خزر جهت آبیاری گیاه فلفل دلمه ای (Capsicum annum) رقم کالیفرنیا واندر تحت شرایط گلخانه ای بود. مواد و روش ها: در این تحقیق از 5 سطح اختلاط آب دریا و آب شهری، جهت بررسی اثر آن بر روی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه فلفل دلمه ای رقم کالیفرنیا واندر استفاده شد. این تحقیق بر پایه طرح کاملاً تصادفی و با 3 تکرار در سال 1394 در گلخانه تحقیقاتی گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در گلدان اجرا گردید. گلخانه مورد استفاده در شمال کشور ایران و در شهر گرگان با موقعیت جغرافیایی 36 درجه و 51 دقیقه طول شمالی و 54 درجه و 16 دقیقه عرض شرقی و ارتفاع 3/13 متر از سطح دریا واقع بود. بافت خاک مورد استفاده در این طرح سیلتی رسی بود. در این پژوهش مقادیر شوری آب آبیاری شامل (5/0، 0/3، 5/5، 0/8 و 5/10 دسی زیمنس بر متر) بود. در انتها تحلیل آماری صفات مورد بررسی (تعداد میوه برداشت شده، متوسط وزن تر میوه، متوسط وزن خشک میوه، عملکرد در واحد سطح و بهره وری مصرف آب مبتنی بر وزن تر میوه) با استفاده از نرم افزار SAS (ver 9. 0) انجام گرفت. مقایسه میانگین ها نیز با استفاده از آزمون LSD در سطح 5 درصد انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که سطوح مختلف شوری بر تعداد میوه، وزن تر و خشک میوه، عملکرد و بهره وری مصرف آب در سطح یک درصد معنی دار شد. نتایج نشان داد که تیمار 10 درصد اختلاط آب دریا و آب شهری در مقایسه با سایر رژیم های مورد بررسی پس از تیمار شاهد دارای بیشترین میزان متوسط وزن تر و خشک میوه برداشت شده، تعداد میوه برداشت شده، عملکرد در واحد سطح و بهره وری مصرف آب بوده است. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که افزایش سطوح مختلف شوری منجر به کاهش تمامی صفات شد، بطوری که افزایش شوری آب آبیاری از 5/0 به 0/3 دسی زیمنس بر متر منجر به کاهش وزن تر میوه و عملکرد به میزان 5/50 و 4/48 درصد شد. نتایج نشان دهنده این موضوع بوده که گیاه فلفل دلمه ای به شوری حساس است و اختلاط آب دریا و شهری جهت آبیاری این گیاه قابلیت اجرایی در شرایط گلخانه ای ندارد.

سابقه و هدف: امروزه به حذف و پالایش محیط های آلوده به فلزهای سنگین توجه زیادی می شود. جذب زیستی یک روش موثر برای حذف فلزهای سنگین از محلول های آبی می باشد. در این پژوهش جذب زیستی کادمیم توسط پوست میگو مورد بررسی قرار گرفت. مواد وروش ها: مطالعات جذب سطحی کادمیم توسط پوست میگو به عنوان تابعی از pH در محدوده ی pH 3 تا 8 در یک غلظت کادمیم 8 میلی گرم در لیتر انجام گردید. همدماهای جذب سطحی در محدوده ای از غلظت فلز (15 تا 100 میلی گرم در لیتر) انجام گردید. آزمایش های جذب وابسته به زمان برای کادمیم در دو غلظت ثابت 5 و 50 میلی گرم بر لیتر و 7 سطح زمانی (5/0، 2، 4، 6، 8، 12، 24 ساعت) انجام شد. میزان کادمیم جذب سطحی شده بر روی جاذب، با اندازه-گیری غلظتهای تعادلی و غلظت آنها در نمونههای شاهد محاسبه گردید. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) قبل و بعد از جذب سطحی کادمیم به وسیله ی دستگاه طیف سنجی و گونه بندی کادمیم در محلول های تعادلی به وسیله ی برنامه ی Visual MINTEQ انجام گردید. یافته ها: نتایج آزمایش های جذب وابسته به pH نشان داد که با افزایش pH، میزان جذب سطحی کادمیم به وسیله ی پوست میگو افزایش یافت و بیشترین جذب کادمیم در pH، 5/7 صورت گرفت، که در این pH، بیش از 99 درصد از کادمیم توسط جاذب جذب سطحی گردید. نتایج همدماهای جذب نشان داد که مدل های فروندلیچ و لانگمویر جذب کادمیم را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب کادمیم (qmax)، به وسیله ی مدل لانگمویر برای این جاذب 1/5 میلی گرم بر گرم تعیین شد. مدل سینتیکی شبه رده دوم بهترین برازش را بر داده های جذب سطحی وابسته به زمان داشت. منحنی های سینتیکی جذب کادمیم از دو فاز مشخص تشکیل شده اند. یک فاز اولیه که جذب کادمیم توسط جاذب سریع بود و متعاقب آن فاز ثانویه که واکنش به حالت تعادل نزدیک شد. نتایج گونه بندی شبیه سازی شده به وسیله برنامه Visual Minteq نشان داد که گونه Cd+2 در محدوده 5/8-2=pH، گونه اصلی کادمیم در محلول است و در دامنه pH، 9-8 و غلظت گونه هیدرولیزی +Cd(OH) نیز افزایش می یابد. طیف مادون قرمز پوست میگو قبل و بعد از جذب کادمیم نشان داد که اتم های N گروه های عامل آمین در پوست میگو نقش عمده ای در جذب این عنصر داشتند. نتیجه گیری: به طور کلی، با توجه به داده های به دست آمده از این پژوهش، پوست میگو یک جاذب موثر برای کادمیم می باشد و می تواند در پالایش محیط های آبی آلوده به کادمیم مورد استفاده قرار گیرد.

سابقه و هدف: ارزیابی تناسب اراضی جهت حفاظت خاک امری اجتناب ناپذیراست. انتخاب یک روش مناسب نیز با توجه به محدودیت های روش فائو به عنوان روش مرسوم ارزیابی اراضی ضروری به نظر می رسد. در این راستا روش های چندمعیاره ازجمله الکتره ترای به دلیل دخالت دادن نظرات کارشناسی، در نظرگیری وزن ویژگی های مؤثر در تناسب می تواند مفید باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش روش ریشه دوم و روش الکتره ترای برای ارزیابی تناسب بخشی از اراضی شهرستان چالدران به مساحت تقریبی 5000 هکتار در حدفاصل ′ 19 ° 44 تا ′ 23 ° 44 طول شرقی و ′ 01 ° 39 تا ′ 08 ° 39 عرض شمالی برای کشت سیب زمینی استفاده شدند. برای نیل به اهداف در مجموع تعداد 60 خاکرخ حفر، تشریح و نمونه برداری گردید و پس از تجزیه خاک، ویژگی های شیب، سیل گیری، زهکشی، بافت خاک، ذرات درشت تر از شن، آهک، گچ، هدایت الکتریکی، درصد سدیم تبادلی و اقلیم منطقه با اعمال ضرایب وزنی در خاکرخ های مختلف استخراج گردید. وزن های معیارها با استفاده از روش ماتریس مقایسه زوجی و مقادیر مرز بین کلاس ها و نقاط مرزی در روش الکتره ترای با استفاده از جدول نیازمندی ها و داده های مربوط به ویژگی های خاک و اراضی تعیین شدند. پتانسیل تولید اراضی نیز با هر دو روش از ضرب شاخص های خاک در تولید پتانسیل حاصل گردید و با استفاده از آماره های مختلف مقایسه شدند. یافته ها: رده بندی خاک ها براساس کلید رده بندی 2014، آلفی سول، اینسپتی سول و انتی سول است. مقایسه میانگین مقادیر ویژگی های خاک و اراضی بین کلاس های تناسب تفکیک شده در روش الکتره ترای با آزمون دانکن اختلاف معنی دار را نشان داد و این نشان دهنده دقت این روش در تفکیک کلاس های تناسب اراضی است. پتانسیل تولید سیب زمینی در منطقه چالدران با روش های ریشه دوم و الکتره ترای به ترتیب 9330 تا 30200 و 10140 تا 32350 تخمین زده شد. روش الکتره ترای ازنظر آماره های ضریب تبیین (87/0) و جذر میانگین مربعات خطا (6/197) دقت بیشتری نسبت به روش پارامتریک با ضریب تبیین (79/0) و جذر میانگین مربعات خطا (241/2) دارد. همچنین معیار میانگین هندسی نسبت خطا (GMER) نیز نشان دهنده کم برآوردی هر دو روش ارزیابی بود. از طرفی دقت بالای این روش ترکیبی به تعیین حدود مناسب انتقالی، مقادیر مناسب آستانه ها و وزن های ویژگی ها و کاربرد رابطه-های فازی در فرآیند محاسبات بستگی دارد. نتیجه گیری: براساس نتایج به دست آمده، به نظر می رسد که روش الکتره ترای، از طریق ترکیب با نظرات کارشناسی می تواند بهتر به مسئله تناسب اراضی کشاورزی برای تیپ بهره وری خاص بپردازد. همچنین صرفه جویی در زمان فرآیند ارزیابی تناسب اراضی برای زراعت سیب زمینی قابل توجه بود. انطباق نتایج به دست آمده نیز با تولید واقعی تأییدکننده اثربخشی سامانه می باشد.

سابقه و هدف: یکی از روش های مرسوم در تخلیه رسوب مخازن سدها، رسوب شویی تجت فشار می باشد. در این روش رسوباتی که در مخزن ته نشین شده اند، به وسیله دریچه تحتانی سد و تحت فشار آب از مخزن تخلیه می شوند. برای افزایش عملکرد رسوب شویی تحت فشار، تلاش می شود سطح آب مخزن تا ارتفاع حداقل بهره برداری پایین آورده شود. همچنین در تحقیقات پیشین، عملکرد روش های هیدورلیکی و سازه ای مختلفی در جهت افزایش رسوب شویی تحت فشار ارزیابی شده است. همواره محققین تلاش کرده اند با شناخت فرایند رسوب شویی مخزن و پارامترهای موثر بر آن، راه کارهای اجرایی موثری که بتواند عملکرد رسوب شویی را افزایش دهد، پیشنهاد نمایند. هدف این تحقیق مطالعه آزمایشگاهی تاثیر تعداد ردیف، ارتفاع و آرایش صفحات مستغرق در تشدید رسوب شویی مخزن می باشد. مواد و روش ها: برای انجام آزمایش های این تحقیق، از یک مدل فیزیکی شامل مخزن رسوب، حوضچه ته نشینی رسوبات و مخزن تأمین آب استفاده گردید. در این تحقیق، صفحات با دو ارتفاع HV/D>1 و HV/D<1؛ (Hvارتفاع صفحات و D قطر دریچه) و تعداد ردیف مختلف (یک، دو و سه ردیف) در مقابل تخلیه کننده تحتانی نصب شدند. در آزمایش ها علاوه بر آرایش موازی، عملکرد رسوب شویی نوع جدیدی از آرایش صفحات تحت عنوان آرایش شعاعی در سه عمق مختلف آب مخزن (سانتی متر 40، 30، 20= HW ) بررسی گردید. رسوبات بستر از جنس ماسه شسته شده با قطر متوسط 0/51 میلی متر بودند. آزمایش ها با دبی ثابت 2 لیتر برثانیه به مدت یک ساعت انجام می گرفت و در انتهای هر آزمایش رسوبات تخلیه شده توزین می شدند. یافته ها: نتایج نشان داد، در آرایش موازی با کاهش تعداد ردیف صفحات، موازی عملکرد رسوب شویی افزایش یافت به طوری که صفحات یک ردیفه (دوتایی) با با ارتفاع نسبی 0/5 و 2=HV/D به ترتیب با 173 و 231 درصد افزایش نسبت به مدل شاهد، دارای بهترین عملکرد رسوب شویی بودند. همچنین صفحات موازی با ارتفاع نسبی 2=HV/D نسبت به صفحات با ارتفاع نسبی 0/5=HV/D عملکرد رسوب شویی بهتری داشتند. آرایش شعاعی صفحات، عملکرد رسوب شویی مخزن را به طور موثری افزایش داد؛ به طوری که رسوب شویی در صفحات با ارتفاع 2/5 و 10 سانتی متری نسبت به مدل شاهد به ترتیب در حدود 11/33 و 4/1 برابر افزایش یافت. در آرایش شعاعی صفحات با ارتفاع نسبی 2=HV/D، به علت تمرکز جریان ورودی دریچه در پشت صفحات جانبی، عملکرد رسوب شویی این صفحات نسبت به صفحات با ارتفاع نسبی 0/5=HV/D کمتر بود. نتیجه گیری: آرایش شعاعی صفحات مستغرق توانست رسوب شویی را تشدید نماید (خصوصا با افزایش عمق آب مخزن). این شرایط یک مزیت نسبی برای اجرای رسوب شویی است، یعنی این عملیات در حالت مخزن پر راندمان بالایی داشته و نیازی به پایین آوردن سطح آب مخزن نیست.

سابقه و هدف: پرش هیدرولیکی یکی از مهمترین پدیده های متغیر سریع در استهلاک انرژی جریان های پر سرعت می باشد که در فاصله کوتاه رژیم جریان را از فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل می کند و منجر به کاهش انرژی جنبشی و افزایش عمق می شود. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در قالب مطالعه آزمایشگاهی بر روی بسترصاف و همراه با موانع شناور متصل به کف با طول های مهاری مختلف بوده است که درنهایت به مقایسه نتایج به دست آمده از این پژوهش با سایر پژوهش ها پرداخته شد. مواد و روش ها: آزمایش ها در یک کانال با دیواره شفاف و به طول 8 متر و عرض و ارتفاع به ترتیب 35 و40 سانتی متر انجام شد. به منظور ایجاد پرش هیدرولیکی دیواره کانال در بخش ابتدایی به 80 سانتی متر افزایش داده شد و یک سرریز با زاویه 30 درجه و ارتفاع 40 سانتی متر نصب شد. در ادامه برای مدل سازی موانع شناور، قطر کاربردی موانع به صورت ثابت برابر با 4 سانتی متر در نظر گرفته شد. برای تفسیر و تحلیل هر یک از پارامتر های مؤثر آنالیز ابعادی با استفاده از تئوری پی باکینگهام انجام گرفت و در مجموع 30 آزمایش با متغیر های طول مهار و عدد فرود که شامل 5 طول مهار 0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4 سانتی متر و محدوده اعداد فرود 1/5 تا 3/8 انجام شد. یافته ها: بر اساس تحلیل های انجام شده یکی از نتایج مهم در تحقیق حاضر این است که انعطاف پذیری و نوسان در موانع کاربردی به عنوان مستهلک کننده ی پرش هیدرولیکی، باعث افزایش افت انرژی مازاد می گردد. این در حالی است که با افزایش طول های مهاری موانع، بخش بیشتری از مومنتم جریان ورودی جذب موانع می شود. که البته این موضوع برای محدوده ی اعداد فرود 1/5الی 5/7 اثر بیشتری دارد. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که افت انرژی با استفاده از موانع به طور متوسط حدود 69 درصد بوده که تقریباً 2/10 درصد نسبت به بستر صاف افزایش یافته است. طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه نسبی به ترتیب به طور متوسط 36 و 5/19 درصد نسبت به حوضچه ی کلاسیک کاهش یافتند. مشاهدات بیانگر آن است که طول مهار بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی تاثیر گذار است به طوری که در اثر تغییر طول مهار در بازه اعداد فرود 1/5 تا 3/8 مقادیر طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه نسبی به ترتیب حداکثر تا 1/19 و2/15درصد اختلاف در نتایج نشان می دهند و میزان اختلاف افت انرژی بین طول مهار 5/4 سانتی مترو طول مهار صفر حداکثر 6/10درصد به صورت افزایشی بوده است.

سابقه و هدف: تبخیر-تعرق (ET) مهمترین پارامتر در مطالعات اقلیمی و هیدرولوژیکی همچنین در مدیریت و برنامه ریزی آبیاری می-باشد. برآورد تبخیر-تعرق مرجع (ETo) به روشی ساده، مورد توجه زیادی، به خصوص در کشورهای توسعه یافته، که در آن اطلاعات هواشناسی مورد نیاز برای روش استاندارد پنمن-مونتیث فائو (PMF-56) تاقص و یا در دسترس نمی باشد، قرار گرقته است. لذا هدف این تحقیق، ارزیابی و مقایسه 30 روش مختلف برآورد تبخیر-تعرق مرجع با توجه به روش استاندارد پنمن-مونتیث فائو و تعیین بهترین معادله برآورد تبخیر-تعرق مرجع از میان روش های ساده تجربی، به عنوان جایگزین مناسب برای روش پنمن-مونتیث فائو، در اقلیم گرم و خشک شهرستان و ایستگاه زاهدان می باشد. مواد و روش ها: در این پژوهش 30 روش معمول برای برآورد تبخیر-تعرق شامل چهار گروه 1-روش های بر پایه ضریب تشت، 2-روش های بر پایه دما، 3-روش های بر پایه تشعشع، و 4-روش های بر پایه انتقال جرم، در مقایسه با روش PMF-56، برای برآورد ETo مورد بررسی قرار گرفتند و سپس بهترین و ضعیف ترین روش در هر گروه برای ایستگاه زاهدان با اقلیم گرم و خشک، انتخاب شدند. روش های مورد بررسی در این پژوهش عبارتند از: کوینکا، آلن و پروت، اشنایدر، اشنایدر اصلاح شده، پریرا، اورنگ، راگووانشی و والندر، فائو 56 (روش های بر پایه تشت)، اس کندل، 4 مدل ارائه شده از معادله هارگریوز توسط دروگرس و آلن و تراجکوویک، بلانی-کریدل (روش های بر پایه دما)، مک کینک، تورک، جنسن-هیز، پریستلی-تیلور و تابشی فائو 24 (روش های بر پایه تشعشع)، دالتون، ترابرت، مایر، راور، پنمن، آلبرت، روماننکو، بروکمپ و ونر، WMO و ماهرینگر (روش های بر پایه انتقال جرم). یافته ها: در ابتدا، مقادیر میانگین ماهانه ETo (با استفاده از 30 مدل ارائه شده) تعیین و سپس کارایی آنها در مقایسه با ETo محاسبه شده با روش PMF-56، در هر گروه مورد ارزیابی قرار گرفت. ETo محاسبه شده از معادله اشنایدر (R2=0. 85، NRMSE=0. 08، PE=8. 30)، هارگریوز-4 (R2=0. 93، NRMSE=0. 04، PE=8. 33)، تورک (R2=0. 96، NRMSE=0. 03، PE=6. 52) و دالتون (R2=0. 81، NRMSE=0. 18 PE=12. 89) به ترتیب از روش های بر پایه ضریب تشت، بر پایه دما، بر پایه تشعشع و بر پایه انتقال جرم، با کمترین درصد خطا از هر گروه، بهترین برآورد را نسبت به روش PMF-56 نشان دادند. نتیجه گیری: به طور کلی، نتایج این پژوهش حاکی از این می باشد که روش های بر پایه انتقال جرم از نظر آماری ضعیف ترین عملکرد را نسبت به سایر روش ها در مقایسه با روش استاندارد نشان دادند؛ اما مدل های دمایی و تشعشعی مانند مدل تورک، جنسن-هیز، هارگریوز-4 و بلانی-کریدل می توانند جایگزین مناسبی برای روش ترکیبی نسبتا پیچیده پنمن-مونتیث فائو، برای اقلیم گرم و خشک شهرستان زاهدان باشند. با توجه به در دسترس نبودن اطلاعات کامل هواشناسی برای برآورد ETo با استفاده از مدل ترکیبی PMF-56 در بسیاری از مناطق جهان به ویژه در کشورهای در حال توسعه و همچنین نقاط مختلف کشور ایران، نتایج این پژوهش می تواند برای انتخاب روش ساده محاسبه ETo به عنوان جایگزینی برای روش استاندارد در شرایط اقلیمی گرم و خشک مناسب باشد.

سابقه و هدف: منحنی مشخصه آب خاک نشان دهنده رابطه بین رطوبت و مکش ماتریک آب خاک است و در طرح های آبیاری و زهکشی و مسایل مربوط به حرکت غیر اشباع آب در خاک کاربرد فراوان دارد. اندازه گیری مستقیم این منحنی وقت گیر و پرهزینه است، از این رو تحقیقات زیادی برای تخمین آن به طور غیر مستقیم انجام شده است که از جمله آن ها می توان به توابع انتقالی اشاره نمود. با استفاده از توابع انتقالی منحنی مشخصه به وسیله پارامترهای زودیافت خاک (مانند مقادیر رس، سیلت و شن خاک، چگالی ظاهری و ماده آلی خاک) که اندازه گیری آن ها ساده تر و متداول تر است، قابل تخمین است. از مهم ترین خصوصیات هیدرولیکی خاک می توان به منحنی مشخصه آب خاک اشاره نمود که بیانگر رابطه بین مکش ماتریک و رطوبت خاک است. اندازه گیری مستقیم این مدل وقت گیر و پرهزینه است. بنابراین به جای اندازه گیری می توان این منحنی را از اطلاعات ساده تر خاک تخمین زد. از طرف دیگر تاکنون مدل های بسیاری برای برازش بر داده های اندازه گیری شده این منحنی ارائه شده است. اما به ندرت توانایی برازش این مدل ها در خاک های مختلف بررسی شده است. مواد و روش ها: در این تحقیق از 30 نمونه خاک سطحی (عمق صفر تا 30 سانتیمتری) مناطق مختلف استان فارس با تنوع بافتی مناسب استفاده شد. خاک ها به سه گروه بافتی ریز، متوسط و درشت تقسیم شدند. سپس 10 مدل گاردنر، بروکس و کوری، کمپبل، ونگنوختن، تانی، بولتزمن، فرمی، فردلانگ و زینگ، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران بر داده های اندازه گیری شده منحنی مشخصه آب خاک برازش داده شدند و مناسب ترین مدل در هر گروه بافتی تعیین گردید. برای ارزیابی مدل های مختلف برازش منحنی مشخصه بر داده های اندازه گیری شده از ترکیب فرمول های آماری و همبستگی خطی استفاده شد و مقدار میانیگن مربع انحراف (MSD) محاسبه گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که برازش مدل های مختلف در خاک های با بافت متوسط مناسب تر از بافت های ریز و درشت می باشد. همچنین در بافت ریز مدل های بروکس و کوری، کمپبل، ونگنوختن، فردلانگ و زینگ، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران، در بافت متوسط مدل های گاردنر، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران و در بافت درشت مدل های گاردنر، ونگنوختن، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران مناسب تر می باشند. در مجموع نیز با توجه به مقادیر MSD مدل دکستر و همکاران بهترین مدل برازش یافته بر داده های اندازه گیری شده تعیین گردید. همچنین نتایج نشان داد که مدل معروف ونگنوختن نیز برای برازش بر داده ها مناسب می باشد. در مقابل مدل های تانی، بولتزمن و فرمی برای برازش بر داده های اندازه گیری شده مناسب نبودند. نتیجه گیری: نتیجه گیری کلی این تحقیق نشان داد که مدل دکستر و همکاران در سه گروه بافتی ریز، متوسط و درشت مناسب ترین مدل برازش بر داده های اندازه گیری شده منحنی مشخصه در 30 نمونه خاک استان فارس می باشد. مشابه چنین نتیجه ای برای خاک های استان گیلان نیز گزارش شده است.