پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1398 | دوره:26 | شماره:3 |تعداد مقالات:20

سابقه و هدف: برای بهبود حاصلخیزی خاک، افزایش ظرفیت نگهداری آب و عناصر غذایی در خاک، افزایش نفوذ آب در خاک، کاهش فرسایش خاک و بهبود رشد و عملکرد گیاهان، مصرف کودهای آلی مختلف در خاک با توجه به کمبود مواد آلی در بیشتر خاک های ایران، اهمیت زیادی دارد. بااین حال، این کودها به تنهایی نمی توانند نیاز گیاهان را تأمین کنند و به اندازه کافی در دسترس کشاورزان نیستند. از طرف دیگر، مصرف زیاد کودهای شیمیایی باعث آلودگی محیط زیست و افزایش هزینه تولید می شود. لذا، برای استفاده مؤثر از کودهای شیمیایی و آلی و دستیابی به کشاورزی پایدار، مصرف تلفیقی کودهای آلی و شیمیایی توصیه شده است. کمبود عناصر غذایی کم مصرف در بیشتر خاک های کشاورزی عملکرد و کیفیت گندم را به عنوان یک محصول استراتژیک در ایران کاهش می دهد. بنابراین، وجود غلظت های مناسبی از این عناصر در دانه و کاه کلش گندم نه تنها برای بهبود عملکرد و کیفیت این گیاه بلکه در زنجیره غذایی برای رشد و سلامتی حیوانات و انسان ضروری است. برای بهبود تغذیه عناصر غذایی کممصرف و کیفیت گندم، مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک ضروری است. مواد و روش ها: این پژوهش برای بررسی تأثیر تلفیق اوره با کود دامی، کمپوست پسماند شهری و کمپوست لجن فاضلاب شهری بر غلظت آهن، روی، مس، منگنز و سدیم دانه، ساقه و برگ گندم رقم الوند انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 15 تیمار و سه تکرار در شرایط مزرعه ای در ایستگاه تحقیقات کشاورزی خلعت پوشان دانشگاه تبریز انجام شد. تیمارها شامل 1-شاهد (بدون مصرف کود آلی و اوره)، 2-کود اوره (kg/ha150)، 3-کود اوره (kg/ha300)، 4-کمپوست پسماند شهری (t/ha30)، 5-کمپوست پسماند شهری (t/ha30)+ کود اوره (kg/ha150)، 6-کمپوست پسماند شهری (t/ha60)، 7-کمپوست پسماند شهری (t/ha60)+ کود اوره (kg/ha150)، 8-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha30)، 9-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha30)+ کود اوره (kg/ha150)، 10-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha60)، 11-کمپوست لجن فاضلاب شهری (t/ha60) + کود اوره (kg/ha150)، 12-کود دامی (t/ha30)، 13-کود دامی (t/ha30) + کود اوره (kg/ha150)، 14-کود دامی (t/ha60)، و 15-کود دامی (t/ha60)+ کود اوره (kg/ha150) بودند. مساحت هر کرت 2×9/1 مترمربع بود. در پایان دوره رشد، گیاهان برداشت شدند و غلظت آهن، روی، مس، منگنز و سدیم در دانه، برگ و ساقه آن ها تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان داد که تأثیر تیمارها بر غلظت آهن، روی، منگنز و مس اندام های مختلف گندم در سطح احتمال 1 درصد معنادار بود (به استثنای غلظت مس دانه). مصرف 300 کیلوگرم کود اوره در هکتار غلظت آهن دانه و ساقه، غلظت مس برگ و ساقه، غلظت منگنز برگ و غلظت سدیم ساقه را به طور معناداری نسبت به شاهد افزایش داد. بین سطح کود اوره و غلظت روی برگ همبستگی مثبت معنادار مشاهده شد. مصرف کود دامی، کمپوست لجن فاضلاب شهری و کمپوست پسماند شهری غلظت آهن و روی دانه، غلظت آهن، روی و منگنز برگ و آهن، روی، مس و منگنز ساقه گندم را به طور معنادار نسبت به شاهد افزایش داد. غلظت آهن، روی، مس و منگنز در اندام های مختلف گندم در تیمارهای تلفیقی به ویژه تلفیق 150 کیلوگرم اوره با 60 تن در هکتار کودهای آلی بیشتر از سایر تیمارها بود درحالی که غلظت سدیم دانه گندم در این تیمارها کمتر از سایر تیمارها بود. میان غلظت های عناصر در اندام های مختلف گندم همبستگی های معنادار وجود داشت. نتیجه گیری: به طورکلی، برای کاهش مصرف کود های شیمیایی و دستیابی به کشاورزی پایدار، بهبود تغذیه آهن، روی، مس و منگنز گندم و بهبود کیفیت دانه و کاه و کلش آن، مصرف 150 کیلوگرم اوره به همراه 30 یا 60 تن در هکتار از لجن فاضلاب شهری یا کود دامی و یا کمپوست پسماند شهری می تواند در شرایط مشابه توصیه شود.

سابقه و هدف: به دلیل قرارگیری کشور ایران در ناحیه خشک و نیمه خشک، همواره متاثر از ناپایداری دامنه ای و فرسایش شدیدترین نوع فرسایش، فرسایش خندقی می باشد. این شکل فرسایش در نقاط مختلف ایران و بطور مستمر در طی سالیان رخ داده و ضمن فرسایش و انتقال حجم بالای رسوب، سبب تخریب جاده ها، تاسیسات، مراتع، دامنه ها و غیره شده است که این موضوع شناسایی مناطق پرخطر و تهیه نقشه های حساسیت را ضروری می نماید. طی سال های اخیر پردازش تصاویر ماهواره ای بعنوان روشی پیشرفته و با هدف افزایش دقت و صرفه جویی در وقت و هزینه مورد استفاده گسترده محققین قرار گرفته است. روش آنالیز شیءگرای تصاویر یکی از مهمترین روشهای استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره ای می باشد که در آن بر اساس ویژگی های طیفی، شکلی و زمینه ای و با استفاده از دانش کارشناس، نسبت به شناسایی عوارض اقدام می شود. مواد و روش ها: در این تحقیق، حوضه لیقوان به عنوان یکی از زیرحوضه های مهم آجی چای واقع در استان آذربایجان شرقی جهت مطالعه انتخاب و تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 ( سال 2016 ) با قدرت تفکیک مکانی 10، 20 و 60 متری جهت پردازش و شناسایی خندق ها مورد استفاده قرار گرفت. تصاویر مذکور با استفاده از نرم افزار eCognition مورد پردازش قرار گرفته و با کاربرد انواع الگوریتم های مختلف نسبت به طراحی مدلی نیمه-اتوماتیک مبتنی بر آنالیز شیءگرا اقدام شد. در نهایت به منظور ارزیابی دقت مدل، خندق های شناسایی شده بصورت نقشه خروجی گرفته و با انتقال به نرم افزار ArcGIS و مطابقت دادن با نقشه واقعیت زمینی و تشکیل ماتریس خطا، دقت تولید کننده، دقت کاربر و ضریب کاپا برای هر کدام از الگوریتم ها محاسبه گردید. یافته ها: نتایج حاصله نشان داد که الگوریتم های تراکم و ضریب فشردگی به ترتیب دارای بیشترین و کمترین دقت تولیدکننده بوده (دقت تولیدکننده به ترتیب برابر با 88 و 78) در حالیکه بر اساس ضریب کاپا الگوریتم عدم تقارن بیشترین دقت و صحت را در مقایسه با سایر روش ها داشته (کاپا برابر 91/0) و بعد از آن الگوریتم های شاخص شکل و تراکم به ترتیب با ضریب کاپا برابر 89/0 و 85/0 دارای دقت قابل قبولی برای طبقه بندی و شناسایی خندق ها ارائه دادند. نتیجه گیری: استفاده از روش های شیءگرا به دلیل افزایش دقت و صحت طبقه بندی و شناسایی عوارض و پدیده های سطحی، می تواند بعنوان راهگشای مناسبی در تحقیقات آتی خاکشناسی و پدیده های طبیعی مورد استفاده قرار گیرد. در تحقیق حاضر با استفاده از خصوصیات طیفی و هندسی تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 و پردازش شیءگرا در محیط نرم افزار eCognition مدلی نیمه-اتوماتیک برای شناسایی خندق ارائه شد.

پژوهش حاضر در منطقه غرب ایران شامل: استان های همدان، کردستان و کرمانشاه در مساحتی بالغ بر 72336 کیلومتر مربع انجام شده است. منطقه منتخب در طول جغرافیایی45 درجه و 20 دقیقه تا 49 درجه و 36 دقیقه و عرض جغرافیایی 33 درجه و 37 دقیقه تا 36 درجه و 30 دقیقه قرار گرفته است. با توجه به دوره آماری مورد مطالعه و همپوشانی زمانی آمار بارش ثبت شده ایستگاه های هواشناسی، تعداد 13 ایستگاه سینوپتیک شامل همدان، تویسرکان، نهاوند، ملایر، کرمانشاه، اسلام آباد غرب، سرپل ذهاب، کنگاور، سنندج، بانه، بیجار، مریوان و سقز در سطح سه استان مورد استفاده قرار گرفتند. مدل مذکور با شرایط اولیه و مرزی مشخص و ثابت برای هر چهار طرحواره امانوئل، کو، گرل A. S و گرل F. C. برای مدت ده سال اجرا شد. به منظور بررسی خطای خروجی های مدل، پارامتر بارش بعنوان مبنا انتخاب و مقادیر عددی شبیه سازی شده بارش توسط مدل، برای 13 ایستگاه منتخب در سه استان همدان، کرمانشاه و کردستان، با کدنویسی در محیط NCL بصورت نقطه ای استخراج شدند. یافته ها: در هر سه استان جذر میانگین مربعات خطا در طرحواره امانوئل کمترین مقدار را داراست و طرحواره گرل A. S. دارای بیشترین مقدار در استان های کرمانشاه (49. 84 میلی متر) و کردستان (55. 35 میلی متر)، و برای استان همدان طرحواره کو بیشترین مقدار را داراست (36. 13 میلی متر). در مورد خطای اریبی نیز، در استان های همدان و کردستان کمترین مقدار خطای اریبی به طرحواره امانوئل اختصاص دارد ( حدود 18 میلی متر در هر دو استان) اما در استان کرمانشاه طرحواره کو کمترین مقدار خطای اریبی را به خود اختصاص داده است (24. 96). در فصل زمستان بجز طرحواره کو، سه طرحواره دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره امانوئل بالاترین مقدار بیش برآورد را داشت ( حدود 63 میلی-مترخطای اریبی). همچنین در این فصل، طرحواره گرل F. C. با متوسط 13 میلی متر اختلاف نسبت به مقادیر واقعی، کمترین مقدار خطا را نشان داد. در فصل بهار نیز طرحواره کو مقادیر بارش را برای تمام ایستگاه ها کمتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کرد اما سه طرحواره دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره امانوئل با متوسط خطای 62 میلی متر، بهترین شبیه سازی را برای کل منطقه مطالعاتی نشان داد. در فصل تابستان هر چهار طرحواره مورد استفاده در اجرای مدل، مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره های کو (1. 2 میلی متر خطای اریبی) و گرل A. S. (122 میلی متر خطای اریبی) به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را برای کل منطقه نشان دادند. در فصل پاییز فقط طرحواره کو مقادیر بارش را کمتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کرد و بهترین شبیه سازی آن مربوط به ایستگاه ملایر با 99. 2 میلی متر خطا بود. سه طرحواره دیگر همانند فصول دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره گرل F. C. با خطای اریبی متوسط 6 میلی متر در سطح منطقه و کو با خطای اریبی متوسط 143 میلی متر در سطح منطقه به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را نشان دادند. نتیجه گیری: در مقیاس سالانه طرحواره امانوئل در 77 درصد از ایستگاه های مورد مطالعه دارای کمترین میانگین جذر مربعات خطا ( با متوسط 22. 8 میلی متر) و کمترین خطای اریبی ( با میانگین 21. 18 میلی متر) است. در مقیاس سالانه برای هر سه استان، طرحواره امانوئل کمترین مقدار جذرمیانگین مربعات خطا را نشان می دهد ( 18. 96، 28. 95 و20. 69 میلی متر به ترتیب برای استان های همدان، کرمانشاه و کردستان). در مقیاس فصلی، طرحواره امانوئل برای فصل پاییز (68. 76 میلی متر) و زمستان (66. 8 میلی متر) کمترین جذر میانگین مربعات خطا را نشان می دهد. همچنین در فصل بهار(54. 4 میلی متر) و تابستان (4. 59 میلی متر) کمترین مقادیر جذر میانگین مربعات خطا مربوط به طرحواره کو است.

سابقه و هدف: بسیاری از سازه های احداث شده در رودخانه ها به علت عدم شناخت صحیح پدیده آبشستگی تخریب شده و خسارات زیادی به آنها وارد می گردد. بنابراین اطلاع از مقدار حداکثر آبشستگی اطراف سازه هایی که در رودخانه ها احداث می شوند از اهمیت خاصی برخوردار است. آبشکن ها به طور وسیعی به منظور ساماندهی رودخانه ها در کشور طراحی و اجرا می شوند. این روش که به عنوان یکی از موثرترین روش های تثبیت سواحل رودخانه ها مطرح می باشد روز به روز در حال توسعه و گسترش می باشد. در این مطالعه نیز سعی گردیده تا نتایج آزمایشگاهی میزان آبشستگی مربوط به یک فلوم در حالت های مختلف نصب آبشکن با درصدهای مختلف بازشدگی با استفاده از مدل های مختلف آشفتگی شبیه سازی عددی شده و ضمن معرفی بهترین مدل آشفتگی با محاسبه معیارهای جریان عرضی که در اثر حضور آبشکن ایجاد می گردد، تاثیر درصد بازشدگی آبشکن بر روی قدرت جریان عرضی ایجاد شده و طولی از پایین دست آن که کماکاان جریان عرضی ادامه می یابد مشخص گردد. مواد و روش ها: به منظور مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی، نتایج برداشت آزمایشگاهی در اطراف آبشکن بسته و باز با درصدهای باز شدگی 30، 50 و 70 نصب شده در یک فلوم مورد استفاده قرار گرفت. فلوم مزبور دارای 14 متر طول، 2 متر عرض و 5/0 متر ارتفاع بوده و شیب کف آن نزدیک به صفر می باشد. دبی جریان 50 لیتر بر ثانیه، قطر متوسط مصالح26/0 میلیمتر و شرایط جریان زلال می باشدو سرعت جریان کمتر از سرعت آستانه حرکت ذرات می باشد. جهت مدلسازی عددی فلوم مزبور نیز از نرم افزار Flow-3D استفاده شد. یافته ها: مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی عددی و نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل عددی در پیش بینی الگوی آبشستگی و توپوگرافی بستر در اطراف آبشکن های باز با بازشدگی های متفاوت و نیز آبشکن بسته توانمند عمل می نماید. بررسی قدرت گردابه های ایجاد شده در اطراف آبشکن های باز با محاسبه و مقایسه برخی از معیارهای بیان گر قدرت جریان های عرضی انجام، و چگونگی تغییرات و تداوم قدرت جرین عرضی قبل و بعد از آبشکن، نسبت به میزان بازشدگی آبشکن بررسی گردید. سپس همان معیارهای بیان گر قدرت جریان عرضی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) پیش بینی و نتایج حاصل از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) با نتایج حاصل از شبیه سازی عددی مقایسه شده است. . نتایج حاصله برای معیارهای جریان عرضی محاسبه شده نشان می دهد که می توان انحراف جریان توسط آبشکن با درصد بازشدگی بیش از پنجاه درصد را تقریبا نادیده گرفت و برای آیشکن نفوذناپذیر جریانهای عرضی تا طولی بیش از 4/1 طول آبشکن نیز کماکان ادامه دارند. نتیجه گیری: مدلسازی عددی با نرم افزار Flow-3D جهت تخمین محل و میزان حداکثر آبشستگی اطراف آبشکن های بسته و باز با درصدهای مختلف بازشدگی موفق عمل می نماید. همچنین قدرت جریان های عرضی در بالادست و پایین دست آبشکن با درصد بازشدگی آبشکن باز مرتبط است. و در صورتیکه یکی از اهداف احداث آبشکن انحراف جریان طولی می باشد افزایش بیش از 50 درصد بازشدگی آبشکن این نقش را بسیار کمرنگ خواهد کرد. هم چنین با مقایسه نتایج حاصل از شبکه عصبی و معیارهای قدرت جریان عرضی مشخص گردیده که شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، می تواند نتایج قابل قبولی برای این معیارها در مقاطع مختلف عرضی ارائه دهد.

سابقه و هدف: غالب بارش ها در مناطق گرم و خشک رگباری بوده و سیلاب های بزرگی را بوجود می آورد. تخریب و رسوب-گذاری سیلاب ها خسارات زیادی را در پی دارد. با توجه به این که ایران جز مناطق گرم و خشک بوده و غالب بارش های آن نیز رگباری می باشد، بررسی اثر سیلاب های ناشی از بارندگی، امری ضروری به نظر می رسد. در پژوهش حاضر اثر موج سیلاب ها بر انتقال بار کف در یک کانال آزمایشگاهی با قابلیت شیب پذیری و تحت شرایط جریان غیرماندگار مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش ها: برای انجام این پژوهش از یک کانال با عرض و ارتفاع 30 و 50 سانتی متر به طول 10 متر استفاده شد. کانال مورد نظر قابلیت شیب پذیری داشته که برای انجام پژوهش حاضر 2 شیب صفر و 1. 5 درصد در جهت طولی به کانال داده شد. دیواره های کانال شیشه ای بوده و امکان مشاهده جریان در حال عبور را فراهم می نمود. ذرات رﺳ ﻮ ﺑ ﯽ ﻣ ﻮ رد اﺳ ﺘ ﻔ ﺎ ده ﺑ ﻪ ﻋ ﻨ ﻮ ان رﺳ ﻮ ﺑ ﺎ ت ﺑ ﺴ ﺘ ﺮ ، از ﺟ ﻨ ﺲ ﻣ ﺎ ﺳ ﻪ رودﺧ ﺎ ﻧ ﻪ ای و در سه نوع دانه بندی یکنواخت با قطر متوسط 85/0، 1 و2/1 میلیمتر تهیه گردید. آبنمود های تولیدی از نوع مثلثی با بده های اوج 20، 30 و 40 لیتر بر ثانیه بر متر انتخاب گردید. همچنین در ادامه برای کنترل فرسایش مواد بستر و کاهش میزان حجم انتقالی بستر از پره به عنوان روش محافظتی در مقابل جریان استفاده شد. یافته ها: در این تحقیق آزمایشاتی برای بررسی عوامل موثر بر انتقال رسوب در رودخانه های فصلی انجام شد. دبی اوج آب-نمودهای متقارن، شیب بستر و اندازه ذرات بستر نقش تعیین کننده ای بر انتقال رسوب دارند. نتایج نشان داد که با افزایش شیب از صفر به 015/0 طول حفره به وجود آمده ناشی از فرسایش 92/1 برابر می شود. با بررسی تاثیر قطر ذرات رسوبی بر میزان انتقال رسوب، آزمایشات نشان داد که با کاهش قطر ذرات غیر چسبنده، طول حفره فرسایش یافته به میزان 84/1 برابر افزایش می یابد. همچنین با دو برابر شدن مقدار دبی اوج آب نمود از 20 به 40 لیتر بر ثانیه طول حفره فرسایش یافته 2/2 برابر شد و ماکزیمم عمق آبشستگی نیز 56 درصد افزایش یافت. برای کاهش انتقال بار بستر به پایین دست پره ها به صورت زیگزاگ، مورب و عمود برجریان قرار داده شدند. نتایج نشان داد که با استفاده از پره، انتقال رسوب به پایین دست کاهش می یابد که در این میان پره عمود هم تراز بستر بهترین عملکرد را دارا بود و باعث کاهش در طول و عمق حفره فرسایش یافته توسط آب نمودهای ورودی شد که در نهایت موجب کاهش 89 درصدی حجم رسوب انتقالی نسبت به حالت بدون پره گردید. نتیجه گیری: نتایج نشان دادند که افزایش دبی اوج آبنمود در انتقال بار کف موثر بوده و همچنین شیبدار شدن بستر و کاهش اندازه قطر متوسط ذرات موجب افزایش بیشتر انتقال بار بستر می شود. بر اساس آزمایش های انجام شده بحرانی ترین حالت انتخاب شده و اثر پره بر کاهش فرسایش بستر آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که بیشترین کاهش فرسایش به ازای قرارگیری پره ها به شکل عمود که تاج پره ها هم تراز بستر می باشد، بوده است.

سابقه و هدف: استفاده زیاد از سموم دفع آفت در کشاورزی و ورود مقداری از این ترکیبات در آب و محصولات سبب شده است تا یکی از راهبردهای اصلی در کشاورزی، افزایش سطح سلامت جامعه با استفاده کمتر از سموم دفع آفات و در نتیجه تولید محصول سالم و در وهله بعد جداسازی سموم موجود در آب های آلوده قبل از رهاسازی در محیط زیست باشد. سم در کشاورزی به ماده شیمیایی طراحی شده برای کشتن آفت ها اطلاق می شود. سم در زنجیره غذایی گاهی تا چند هزار بار تغلیظ شده و بیشتر آنها به ویژه اگر دارای حلقه آروماتیک باشند به آسانی تجزیه نمی شوند. هدف از این پژوهش جذب سطحی متیلن بلو از محلول آبی توسط کامپوزیت بتا سیکلودکسترین/ اکسیدروی است. مواد و روش ها: نانوکامپوزیت بتا سیکلودکسترین/ اکسیدروی از روش سل-ژل در محلول آبی و تحت جو نیتروژن سنتز شده و با استفاده از تکنیک های FTIR، SEM وXRD با موفقیت شناسایی شد. طول موج جذب ماکزیمم متیلن بلو، با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر UV-VIS و اسکن محدوده طول موج 400 تا800 نانومتر در 665 نانومتر تعیین شد. جذب سطحی متیلن بلو بر کامپوزیت بتا سیکلودکسترین/ اکسیدروی به صورت ناپیوسته ارزیابی شد. pH اولیه (1، 4، 7، 9 و 12)، مقدار اولیه جاذب (005/0، 01/0، 015/0 و 02/0 گرم)، غلظت اولیه متیلن بلو (20، 10، 5 و30 میلی گرم بر لیتر)، و زمان تماس تا 40 دقیقه و نیز فرایند واجذب بررسی مورد مطالعه قرار گرفتند. مدل های همدمای جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین بررسی شدند. داده های تجربی با مدل های سینتیکی مختلف مطالعه شدند. پارامترهای ترمودینامیکی در جذب سطحی شامل تغییر انرژی آزاد گیبس (∆ G0)، تغییرآنتروپی (∆ S0) و تغییر آنتالپی(∆ H0) با بررسی فرایند جذب در چند دمای مختلف اندازه گیری شدند. یافته ها: کمترین مقدار جذب در 7=pH و بیشترین مقدار در pH اسیدی 1 مشاهده می شود. به نظر می رسد افزایش جذب متیلن-بلو در pH اسیدی به دلیل تبدیل آلاینده به آنیون است که موجب جذب سطحی قدرتمندتر می شود. تا 15 دقیقه پس از شروع فرایند، جذب با سرعت انجام شده و سپس با سرعت کمتری انجام می شود. جذب بعد از 30 دقیقه به تعادل می رسد. بیشترین ظرفیت جذب در غلظت 5 میلی گرم بر لیتر از آلاینده در حضور 005/0 گرم در لیتر از جاذب و در دمای 20 درجه سانتی گراد اتفاق می افتد. فرایند جذب گرمازا و با کاهش انتروپی همراه است. مقادیر ثابت های ترمودینامیکی ∆ H0 و ∆ S0 به ترتیب kj/mol 185/55-و j/(k∙ mol) 62/195-می باشند. در دمای 20 درجه سانتی گراد مقدار انرژی آزاد ژیبس j/(k∙ mol)65/2131 است و با افزایش بیشتر دما تا 37 درجه تا j/(k∙ mol) 19/5457 افزایش می یابد. ایزوترم تمکین با ضریب همبستگی 9818/0 و ثابت KT برابر 493/0 مطابقت خوبی با داده های تجربی دارد. مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 9578/0 و ثابت سرعت min-1M-107/0 مدل سینتیکی مناسبی برای توصیف جذب است.

سابقه و هدف: تخریب رویشگاههای جنگلی و تغییر کاربری اراضی از جمله عوامل مؤثر بر تغییرپذیری مشخصه های خاک به شمار می-روند. مشخصه های میکروبی و فعالیت های آنزیمی، به عنوان شاخص های سلامت خاک، پویاترین و حساس ترین مشخصه های خاک محسوب می شوند که نقش مهمی در چرخه عناصر غذایی، حاصل خیزی درازمدت و جریان انرژی در خاک دارند. این مشخصه ها اطلاعات مفید و کاملی در مورد چرخه بیوژئوشیمیایی عناصر نشان می دهند، زیرا نسبت به تغییرات در محیط خاک به سرعت واکنش نشان داده و اطلاعات جامعی در خصوص وضعیت فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک ارائه می دهند. مواد و روش ها: با هدف مطالعه و ارزیابی اثر پوشش های جنگلی، مرتعی و زراعی بر مشخصه های میکروبی و فعالیت های آنزیمی خاک، رویشگاه ییلاقی کدیر از توابع بخش کجور در جنوب شرقی شهرستان نوشهر مورد توجه قرار گرفت. در پژوهش پیش رو چهار نوع پوشش گیاهی شامل جنگل لور-اوری (Carpinus orientalis-Quercus macrocarpa )، اراضی مرتعی با پوشش غالب و قرق Astragalus balearicus-Teucrium subspinosum، اراضی مرتعی با پوشش غالب و قرق Stachys byzantinaو اراضی دیم زار گندم (Triticum aestivum) انتخاب شد. پس از بازدید و شناسایی مناطق، در هر یک از کاربری های مورد مطالعه سه ترانسکت (به فاصله 50 متر از همدیگر) به طول 200 متر پیاده و نمونه های خاک در یک سطح 25 سانتی متر × 25 سانتی متر تا عمق 15 سانتی متری در ابتدا، وسط و انتهای هر ترانسکت برداشت شدند. در مجموع 9 نمونه خاک از هر کاربری جهت آنالیز مشخصه های فیزیکوشیمیایی، زیستی، میکروبی و فعالیت های آنزیمی به آزمایشگاه انتقال داده شد. یافته ها: نتایج تجزیه واریانس حاکی از آنست که بیشترین مقادیر مشخصه های پایداری خاکدانه، محتوی رس، رطوبت، کربن آلی، نیتروژن کل، کربن آلی ذره ای، نیتروژن آلی محلول، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم قابل جذب، زیتوده ریزریشه، نیترات و معدنی شدن نیتروژن خاک و کمترین مقادیر مشخصه های جرم مخصوص ظاهری و نسبت کربن به نیتروژن خاک به رویشگاه جنگلی اختصاص داشته است. بیشترین مقدار محتوی شن و کمترین مقادیر مشخصه های سیلت و کربن آلی محلول در کاربری زراعی مشاهده شد. مشخصه های pH، هدایت الکتریکی، نیتروژن آلی ذره ای و آمونیوم تفاوت های آماری معنی داری را در بین کاربری های مورد مطالعه نشان ندادند. بیشترین مقادیر مشخصه های تنفس پایه، تنفس برانگیخته، زیتوده میکروبی کربن، زیتوده میکروبی نیتروژن، زیتوده میکروبی فسفر، اوره آز، اسید فسفاتاز، آریل سولفاتاز و اینورتاز در رویشگاه جنگلی مشاهده شد در حالی که شاخص های میکروبی مورد مطالعه (ضریب متابولیکی، سهم میکروبی و شاخص قابلیت دسترسی به کربن) تفاوت های آماری معنی داری را در بین کاربری ها نشان نداده اند. تحلیل مولفه های اصلی (PCA) نیز حاکی از وجود فعالیت های میکروبی، آنزیمی، زیستی و حاصل خیزی بیشتر خاک در رویشگاه جنگلی بوده و موقعیت مکانی کاملا متفاوتی را نشان می دهد. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که مشخصه های مختلف خاک تحت رویشگاه جنگلی از وضعیت بهتری نسبت به سایر رویشگاه های مورد مطالعه برخوردار می باشند، در حالی که تخریب جنگل و تغییر کاربری اراضی با افت شاخص های کیفیت مواد آلی و خاک باعث کاهش فعالیت های فعالیت های میکروبی و بیوشیمی خاک می شود.

سابقه و هدف: سدها و بندهای انحرافی از جمله سازه های تقاطعی در مسیر رودخانه ها هستند که مانع مهاجرت ماهی ها به بالادست می شوند. راه ماهی با ایجاد مسیری مطمئن، دسترسی ماهیان به زیستگاه مورد نظرشان را فراهم می آورد. کانال ماهی قایقرو که از ایده های جدید طراحی محسوب می شود، به دلیل داشتن عملکردی همسو با محیط-زیست، مورد توجه بسیاری از کشورها قرار گرفته است. در این راه ماهی، برخلاف راه ماهی های متداول، از علف های مصنوعی برای استهلاک انرژی استفاده می شود. در واقع این علف های مصنوعی، برس هایی متشکل از المان های عمودی هستند که نقش ساقه های گیاهی را در کانال ایفا می کنند. علف های مصنوعی علاوه بر ایجاد محیطی امن برای عبور ماهیان، به دلیل خمش مناسب ساقه ها، قایق های کوچک نیز می توانند به راحتی بر روی آن عبور کنند. برس ها با چیدمان های مختلفی در کانال ماهی قایقرو قرار گرفته می شوند، که هریک از این چیدمان ها تاثیر متفاوتی بر میزان استهلاک جریان دارند. هدف اصلی از انجام این پژوهش بررسی آزمایشگاهی اثر این چیدمان ها بر عمق جریان در حوضچه ها و سرعت جریان در محل شکاف ورودی ماهیان است و به انتخاب چیدمانی که از نظر هیدرولیکی عملکرد مناسب تری دارد، پرداخته شده است. مواد و روش ها: این آزمایش در کانالی به طول 12متر و عرض 5/0متر با چهار چیدمان متفاوت از برس ها با تعداد المان های ثابت انجام شد. برس ها از لوله های پلی اتیلنی به ضخامت 6میلی متر و ارتفاع 20سانتی متر که بر روی صفحات PVC به ضخامت 16میلی متر تعبیه شده، ساخته شدند. مدل ها با توجه به چیدمان مورد نظر، در کف کانال ثابت شدند. عمق جریان در مرکز حوضچه ها توسط عمق سنج و سرعت جریان در شکاف ورودی ماهی، از کف کانال تا سطح آب به فاصله هر 1سانتی متر، توسط میکرومولینه اندازه گیری شد. همچنین با آنالیز ابعادی پارامترهای بی بعد موثر بر ضریب زبری (n) تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان می دهد که پارامتر بی بعد عمق استغراق (y/h) نسبت به دیگر پارامترهای بی بعد، بیشترین تاثیر را روی ضریب زبری (n) دارد. در شرایط مستغرق، با افزایش عمق استغراق (y/h) ضریب زبری (n) کاهش و در شرایط غیرمستغرق با افزایش عمق استغراق (y/h) ضریب زبری (n) افزایش می یابد، بیشترین ضریب زبری (n) در آستانه استغراق رخ می دهد. میزان افزایش ضریب زبری (n)، در شرایط نیمه مستغرق نسبت به شرایط مستغرق در چیدمان اول 18درصد، چیدمان دوم 5درصد، چیدمان سوم 6درصد و چیدمان چهارم حدود 20درصد می باشد. یافته ها حاکی آن است، در شکاف ورودی ماهی، روند نمودار سرعت جریان (v) از کف کانال تا سطح آب افزایشی است و محدوده سرعت بین 6/0 تا 7/0 متر بر ثانیه است. مطابق یافته ها، روند افزایش سرعت تا ارتفاع المان ها بسیار کند و در اعماق بالاتر از المان ها، روند افزایش سرعت زیاد است. علاوه بر این، نتایج این پژوهش نشان داد، روند نمودارهای دبی_اشل برای چیدمان ها همواره افزایشی است ولی در شرایط غیر مستغرق نمودار با شیب بیشتری نسبت به شرایط مستغرق افزایش می یابد. با بررسی چیدمان ها در نمودارهای دبی بی بعد (Q*) نیز می توان دریافت، محدوده ضریب زبری (n) چهار چیدمان در یک شرایط ثابت آزمایشگاهی، متفاوت است و در چیدمان چهارم ضریب زبری (n) تا حدود 90درصد افزایش می یابد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل، آرایش برس ها تاثیر بسزایی در میزان ضریب زبری دارند که در این پژوهش چیدمان چهارم با بیشترین همپوشانی، بالاترین ضریب زبری را در کانال ایجاد می کند. در نتیجه با اجرای این چیدمان در کانال ماهی قایقرو علاوه بر امکان تردد قایق در کانال، محیطی امن برای ماهیان ایجاد می شود.

پیش بینی رواناب به منظور بهره برداری مؤثر از مخازن کنترل سیل و سامانه های سیل بند خاکی ضروری می باشد. پیش بینی ها همچنین با برآورد زمان و محدوده خسارات مورد انتظار یا شرایط مخرب سیل، بهره برداری اضطراری را امکان پذیر میسازند. پیش بینی ها بر مبنای شرایط هواشناسی و هیدرولوژیکی اخیردر حوضه هستندو ممکن است شرایط هواشناسی پیش بینی شده در آینده را نیز شامل شوند. اگرچه اکثر کاربردها در زمینه پیش بینی سیل می باشد، پیش بینی رواناب ممکن است تامین آب، انرژی برق آبی، نیازهای زیست محیطی و دیگر نیازهای بهره برداری را هم پشتیبانی نماید. بنابراین تاکنون روابط و الگوهای گوناگون و پیچیده ای برای پیش بینی میزان آبدهی رودخانه ها مانند انواع الگوهای مفهومی بارش-رواناب، الگوهای خطی سری زمانی و الگوی ترکیبی یا هیبرید ارائه شده است، لیکن به دلیل عدم شناخت دقیق و نیز پیچیدگی عوامل مؤثر در آبدهی رودخانه ها در بسیاری از مواقع میزان مقادیر محاسبه شده از روابط گوناگون تفاوت معنی داری با یکدیگر داشته اند. هدف از این پژوهش ارزیابی دقت مدل مفهومیHMS-SMAو مدل دوخطی در پیش بینی رواناب روزانه در حوضه مارون واقع در استان خوزستان می باشد. وجه تمایز این پژوهش با مطالعات پیشین داخلی تاکنون مقایسه این دو مدل در زمینه پیش بینی رواناب روزانه در مطالعات داخلی صورت نگرفته است در این پژوهش داده های شدت جریان روزانه رودخانه مارون به مدت 17 سال طی سال های 1374 تا 1390 در ایستگاه آبسنجی ایدنک در حوضه آبریز مارون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتهاند. همچنین حوضه آبریز مارون تا محل سد مارون بر اساس توپوگرافی و موقعیت ایستگاه های هیدرومتری با استفاده از نرم افزار ARCGIS به چهار قسمت تقسیم شده و هر یک به عنوان یک زیر حوضه به مدل HMS-SMA معرفی شده است. از بین مدلهای مختلف تبدیل بارش به رواناب در نرم افزارHEC-HMS، ازمدل هیدروگراف واحد کلارک به دلیل کاربرد گسترده تر در حوضههای بزرگ و عملکرد قابل قبول آن استفاده شد. همچنین بنابر مرور منابع انجام شده و توصیه های صورت گرفته مدل SMA از مدل جریان پایه مخزن خطی برای برآورد جریان پایه بهره گرفته شد. برای روندیابی سیل در طی بازه های رودخانه نیز روش روندیابی ماسکینگام انتخاب شد. علاوه براین با توجه به برف گیر بودن حوضه برای مدل سازی ذوب برف از روش شاخص دما بهره گرفته شده است. مدل های دوخطی توسط گرانکر و اندرسون معرفی شدند. مدلهای دوخطی، در واقع بسط مرتبه دوم سری تیلور هستند. با توجه به اینکه داده های سری زمانی شدت جریان روزانه ایستگاه ایدنک دارای نا ایستایی در میانگین و واریانس می باشند لذا از روش های تفاضلگیری، تبدیل باکس-کاکس و تابع تبدیل ریشه دوم به منظور ایستا کردن میانگین و واریانس سری استفاده شد. با توجه به شکل های مختلف هیدروگراف در مرحله صحتسنجی و واسنجی می توان دریافت که مدل HMS-SMAدر برآورد دبی جریان با مقادیر کم نسبت به دبی های اوج از دقت خوبی برخوردار است. میانگین و واریانس سری زمانی با استفاده از تفاضل گیری مرتبه دو ایستا گردید. سپس شروع به برازش مدلهای دوخطی مختلف با مرتبه های مختلف شد. صحت سنجی مدل های دوخطی برازش یافته بردادههای دبی روزانه ایستگاه ایدنک با استفاده از آماره پورت مانتو تایید شده است. در نهایت مدل دوخطی BL(2, 2, 1, 1)با داشتن کمترین مقدار آماره آکائیک به عنوان مدل مناسبتر برگزیده شد و از آن برای مقایسه با مقادیر دبی جریان روزانه پیش بینی شده مدل HMS-SMA استفاده گردید. نگاه اجمالی به معیارهای ارزیابی دو مدل HMS-SMA و مدل دو خطی نشان می دهد که مدل BL(2, 2, 1, 1) با مقادیر ضریب تعیین، مجموع مربعات باقی مانده و ریشه میانگین مربعات خطا، به ترتیب برابر با 91/0، 9/8، 8/17 به عنوان مدل مناسبتر و از دقت زیاد در مدل سازی و پیش بینی دبی روزانه حوضه مارون در مقایسه با مدل مفهومی HMS-SMAاست. همچنین مشخص شد که در مدل های دوخطی با افزایش مرتبه میانگین توانایی و قابلیت پیش بینی جریان روزانه آن ها درحوضه مذکور نامناسبتر میگردد.

سابقه و هدف: رابطه بین عمق سطح ایستابی و تبخیر از سطح خاک در اغلب مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مهم است. در این مناطق به علت آبیاری بیش از حد نیاز، اغلب سطح ایستابی نزدیک زمین بوده که باعث شوری خاک می شود. با توجه به اهمیت تبخیر از ستون خاک در حضور سطح ایستابی توجه زیادی را در دههای گذشته به خود معطوف کرده است. فرآیند خشک شدن خاک پدیده فیزیکی تبخیر از سطح خاک در سه مرحله اجرا می شود. مرحله اول، تبخیر با شدت ثابت است. مرحله دوم، تبخیر با شدت نزولی است. مرحله سوم، تبخیر باقیمانده با شدت کم است که بعد از خشک شدن بیش از حد لایه سطحی خاک و تاثیر آن در کاهش هدایت هیدرولیکی خاک آغاز می شود. با توجه به اهمیت مقدار تبخیر از سطح ایستابی در مناطق خشک و نیمه خشک، لازم است این پارامتر به طور دقیق اندازه گیری شود. در نتیجه این پژوهش با هدف تاثیر عمق سطح ایستابی بر روی مقدار تبخیر و همچنین تعیین مراحل مختلف تبخیر انجام گرفت. مواد و روش ها: خاک مورد استفاده از در این آزمایش لومی با چگالی 32/1 گرم بر سانتی متر مکعب بوده است. محل آزمایش گلخانه و مدت زمان آزمایش 74 روز بود. خاکها از الک 2 میلی متری عبور داده شد و سپس با استفاده از قیف خاکها درون لوله های آزمایش ریخته شد. برای تهیه ستون های آزمایش از لوله های پی وی سی با قطر 250 میلی متر استفاده شد. سطوح ایستابی در عمق های 400، 600 و 800 میلی متری از سطح خاک ثابت نگه داشته شد. برای ثابت نگه داشتن سطح ایستابی در عمق های مختلف از بطری هایی استفاده شد که در کنار ستون های آزمایش قرار گرفته و به وسیله لوله ای از انتها، آب را وارد ستون خاک می شد. اندازه گیری تلفات آب از ستون خاک با استفاده از اندازه گیری رطوبت خاک در عمق های مختلف با استفاده رطوبت سنج مدل دلتا انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد حرکت آب در نزدیکی سطح ایستابی به صورت مایع و هرچه به سطح خاک نزدیک می شویم به صورت بخار است. به طور کلی رطوبت در عمق های بین صفر تا 160 میلی متری ستون خاک در طول زمان آزمایش کاهش یافته و لایه های پایینی اشباع باقی می ماند. در حالت ماندگار مقدار تبخیر از سطح خاک برابر است با مقدار تلفات آب از سطح ایستابی و در شرایط غیر ماندگار مقدار تبخیر از سطح خاک برابر است با مجموع تلفات آب از سطح ایستابی و آب از دست رفته از پروفیل خاک. مقدار تبخیر تجمعی در بازه 74 روز از سطح ایستابی، 400، 600 و 800 میلی متری به ترتیب برابر با 6/384، 2/331 و 4/293 میلیمتر بود. بیشترین تلفات آب از پروفیل خاک مربوط به عمق سطح ایستابی 800 میلی متری و مقدار 3/51 میلیمتر بوده است. با افزایش عمق سطح ایستابی از 400 میلی متر به 800 میلی متر (100% افزایش) مقدار تبخیر از سطح ایستابی 24% و مقدار کل تبخیر از سطح خاک 5/16% کاهش یافته است. طول مراحل اول تبخیر برای عمق سطح ایستابی 400 میلی متر دو روز، برای عمق سطح ایستابی 60 سانتی متری یک روز و برای 800 میلی متری کمتر از یک روز بود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش به ما اطلاعاتی در رابطه با فرآیند جریان آب در بالای سطح ایستابی کم عمق آب داد. تغییرات رطوبتی در خاک سطحی خیلی بیشتر از خاک های نزدیک به سطح ایستابی است. در نزدیکی سطح ایستابی به صورت مایع و در نزدیک به سطح خاک حرکت آب به صورت بخار است. با افزایش سطح ایستابی طول مرحله اول تبخیر کاهش یافته است. به طور کلی می توان نتیجه-گیری کرد که تبخیر از سطح ایستابی می تواند بخش زیادی از آب مورد نیاز گیاهان را فراهم کند.

سابقه و هدف: مدل های شبیه سازی هیدرولوژیکی نمایش ساده شده ای از سیستم هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه درباره کارکرد حوضه در واکنش به ورودی های گوناگون و فهم بهتر از فرآیندهای هیدرولوژی کمک می کنند. این مدل ها با شبیه سازی فرآیند بارش-رواناب قادر به تخمین میزان رواناب حوضه های آبریز با کمترین زمان و هزینه ممکن بوده ولی علیرغم توانمندی های بالا، دارای خطا می باشند. یکی از مهمترین مسائل در بین پژوهشگران، برطرف نمودن این خطاها می باشد. ازین رو، کاربرد روش های ترکیبی به عنوان یکی از رویکردهای مورد استفاده جهت بهبود نتایج مورد تاکید این تحقیق می باشد. در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل شبیه سازی های هیدرولوژیکی از چهار روش ترکیبی چندگانه (Simple Model Average (SMA)، Weighted Average Method (WAM)، Multi Model Super Ensemble (MMSE) و Modified Multi Model Super Ensemble (M3SE)) در زیرحوضه آبریز قره سو واقع در استان کرمانشاه استفاده شده است. مواد و روش ها: زیر حوضه آبریز قره سو با مساحت 5354 کیلومترمربع در شمال غربی حوضه کرخه و در غرب ایران واقع شده است. در این پژوهش داده های پایه مورد استفاده شامل داده های دما، بارش و رواناب مشاهده ای به صورت روزانه طی دوره آماری 2008-1997 از ایستگاه های منتخب منطقه می باشد. 70 درصد داده ها برای دوره واسنجی (2005 – 1997) و 30 درصد باقی مانده برای صحت سنجی (2008-2006) بکار گرفته شد. بدین منظور، از مدل های موجود در بسته نرم افزاری RRL چون Simhyd، AWBM، Sacramento و TANK و مدل های SCS-Milc و Hymod کدنویسی شده در زبان برنامه نویسی Matlab استفاده شد. پس از حصول نتایج، به منظور بهبود نتایج از چهار روش ترکیبی SMA، WAM، MMSE و M3SE استفاده شد. در نهایت با استفاده از شاخص های ارزیابی ریشه میانگین مربعات خطای نرمال(NRMSE) و نش-ساتکلیف (NS) عملکرد هر کدام از روش ها بررسی شد. یافته ها: در پژوهش حاضر تمامی مدل های شبیه سازی شده نتایج قابل قبولی را ارائه می دهند. نتایج مربوط به روش های ترکیبی نشان داد که به طور کلی روش ها موجب بهبود نتابج شبیه سازی شده اند. هم‍ چنین بیشترین میزان بهبود به ترتیب در روش های M3SE و MMSE بدست آمد. مقدار شاخص های ارزیابی NS و NRMSE در روش M3SE به ترتیب 80/0 و 97/0 در دوره واسنجی و در دوره صحت سنجی 87/0 و 53/0 بدست آمد. نتیجه گیری: روش های ترکیبی چندگانه به طور مشخص نتایج شبیه سازی دبی جریان توسط هر یک از مدل های شبیه سازی را بهبود بخشیدند. هرچند روش M3SE به دلیل داشتن فرآیندی که در آن تاثیر تصحیح خطا دیده شده است نتایج بهتری نسبت به بقیه ارائه داده است. در نهایت در بدترین حالت می توان انتظار داشت خروجی مدل ترکیبی M3SE برابر یا بهتر از بهترین شبیه سازی از بین مدل های هیدرولوژی به کار رفته باشد.

سابقه و هدف: نگهداشت و هدایت هیدرولیکی از مهم ترین ویژگی های هیدرولیکی محیط متخلخل در ارتباط با آلاینده ها است. منحنی نگهداشت و هدایت هیدرولیکی وابسته به ویژگی های خاک و سیال هستند. آلاینده های کلردار به دلیل نوع ترکیباتی که دارند در هنگام ورود به آب های زیرزمینی سبب آلودگی می شوند، بنابرین جلوگیری از ورود این آلاینده ها به آب و خاک ضروری است. به منظور بررسی رفتار هیدرولیکی تری کلرواتیلن در خاک، منحنی های نگهداشت خاک برای تری کلرواتیلن و آب تعیین شد. تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع در سیستم دو فازی NAPL-هوا و برآورد هدایت هیدرولیکی غیراشباع توسط مدل های معلم-ون گنوختن، معلم-بروکس وکوری، و معلم – کوسوگی، در سیستم های دو فازی NAPL-هوا هدف دیگر این پژوهش بود. مواد و روش ها: در پژوهش حاضر از سیالات تری کلرواتیلن و آب استفاده شد. برای رسم منحنی های نگهداشت آب و تری کلرواتیلن در خاک SiL (سیلتی لوم) از دستگاه ستون آویزان و برای تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع از روش بار ثابت استفاده شد. پارامترهای منحنی-های نگهداشت خاک، برای سیالات تری کلرواتیلن و آب بر اساس مدل های ون گنوختن، بروکس-کوری و کوسوگی در نرم افزار RETC تعیین شد. هدایت هیدرولیکی غیر اشباع به عنوان تابعی از پتانسیل ماتریک، بر اساس مدل های معلم-ون گنوختن، معلم-بروکس-کوری و معلم-کوسوگی به دست آمد. همچنین برای مقایسه ی کمّی مدل های هیدرولیکی به کار رفته، از آماره های خطای حداکثر، ریشه ی میانگین مربعات خطا، ضریب تعیین، کارایی مدل و ضریب جرم باقیمانده استفاده شد. یافته ها: نتایج نشان داد که در یک مقدار معین از فاز مایع، سیال تری کلرواتیلن نسبت به آب، نگهداشت کمتر و هدایت هیدرولیکی بیشتری را در خاک داشت که با توجه به کشش سطحی و گرانروی کمتر تری کلرواتیلن نسبت به آب، این رفتار قابل انتظاراست. مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع برای تری کلرواتیلن و آب به ترتیب 75/136 و 5/94 سانتی متر بر روز به دست آمد. با مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده نگهداشت سیالات در خاک، مدل ون گنوختن بیشترین کارایی (93/0) و کمترین خطای باقی مانده (018/0) را برای آب نسبت به تری کلرواتیلن نشان داد. در دو مدل دیگر نیز کارایی مدل برای سیال آب بیشتر است. در مورد سیال تری کلرواتیلن، مدل ون گنوختن و بروکس-کوری کارایی نسبتا مناسبی را از خود نشان دادند. به طور کلی، دقت هر سه مدل برای تری کلرواتیلن کمتر از آب بود. نتیجه گیری: نتایج اعتبار سنجی مدل های هیدرولیکی نشان داد که مدل ون گنوختن پیش بینی بهتری نسبت به مدل های کوسوگی و بروکس-کوری در نگهداشت خاک در سیستم های دو فازی آب-هوا و پرکلرواتیلن-هوا ارائه می نماید. در نهایت، با توجه به هدایت هیدرولیکی بیشتر و نگهداشت کمتری که سیال تری کلرواتیلن نسبت به آب دارد، در صورت ورود به خاک حرکت سریع تری به سمت آب های زیر زمینی خواهد داشت و در صورت ورود به آبخوان سبب آلودگی و تغییر کیفیت آب خواهد شد.

سابقه و هدف: کاشت و پرورش درخت کُنار، به عنوان یکی از میوه های گرمسیری در مناطق گرم و خشک، از اهمیت زیادی برخوردار است و این محصول در مناطق جنوب کشور از جمله استان های خوزستان، هرمزگان، بوشهر، سیستان و بلوچستان و شهرستان های جیرفت و کهنوج کاشت و پرورش می یابد. با توجه به شرایط حاکم بر این مناطق از نظر شرایط گرم آب و هوایی و پائین بودن میزان بارندگی، کم آبی یکی از مهم ترین عواملی است که کشت و پرورش گیاهان در این مناطق را تحت تأثیر خود قرار داده و باعث ایجاد مشکلاتی برای کشاورزان گردیده است، که یافتن راهکار مقابله با آن ضروری است. از طرفی یکی از راه حل های مقابله با شرایط کم آبی و کاهش اثرات سوء تنش خشکی بر رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی و باغی، استفاده از مواد فراجاذب است. مواد و روش ها: به منظور بررسی اثر کاربرد پلیمر فراجاذب بر گیرایی و رشد رویشی نهال پیوندی کُنار در شرایط تنش خشکی، آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با سه سطح آبیاری (100، 80 و 60 درصد تبخیر تجمعی از تشت کلاس A) به عنوان کرت اصلی و چهار سطح پلیمر فراجاذب A200 (صفر، 40، 80 و 120 گرم به ازای هر نهال) به عنوان کرت فرعی، با 3 تکرار بر روی 36 اصله نهال پیوندی کُنار در پژوهشکده خرما و میوه های گرمسیری در اهواز اجرا گردید. یاقته ها: نتایج تجزیه واریانس داده ها، نشان داد اثر سطوح مختلف آبیاری، ماده فراجاذب و اثر متقابل آنها بر ارتفاع نهال، قطر پایه، تعداد برگ و تعداد میانگره در واحد طول ساقه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار است. از نظر مقایسه میانگین های سطوح مختلف آبیاری، تیمارهای 80 و 100 درصد نیاز آبی در یگ گروه آماری قرار گرفته و با هم اختلاف معنی داری ندارند، اما با تیمار 60 درصد نیاز آبی اختلاف معنی داری نشان دادند. از طرفی نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده ها نشان داد، اثر اصلی تیمارهای آبیاری و ماده فراجاذب و اثر متقابل آنها بر برخی شاخص ها از قبیل میزان کلروفیل برگ، قطر پیوندک و طول میانگره در واحد طول ساقه، اثر معنی داری نداشت. نتیجه گیری: بر اساس نتایج این تحقیق، مصرف 80 گرم پلیمر فراجاذب باعث گردید تا با اعمال تیمار آبیاری معادل80 درصد نیاز آبی کُنار، ضمن عدم کاهش معنی دار گیرایی و رشد رویشی نهال کُنار، صرفه جویی 20 درصدی در مصرف آب در پی داشته باشد. بنابراین به منظور صرفه جویی در مصرف آب در شرایط خشکسالی و مقابله با کم آبی، مصرف 80 گرم پلیمر فراجاذب A200 در زمان کاشت نهال پیوندی کُنار به کشاورزان توصیه می گردد.

سابقه و هدف: دستیابی به داده های ساعتی دما به دلیل تحلیل جزئی تر فرآیندهای رشد گیاه در مدل سازی گیاهی و مطالعات یخبندان اهمیت بسزایی دارد. همچنین تحلیل دقیق تر تاثیر تغییراقلیم و پدیده های زیانبار جوی بر رشد و نمو گیاهان نیازمند داده های ساعتی می باشد. مدل دو سینوسی روشی دقیق در مدل سازی شبانه روزی دمای هوا می باشد که ضمن در نظرگیری ماهیت سینوسی تغییرات دما دقت بسیار خوبی در تشخیص زمان وقوع دمای کمینه و بیشینه شبانه روزی دارد. تاکنون دقت این روش در اقلیم های مختلف ایران بررسی نشده است. هدف این تحقیق بررسی دقت و صحت مدل دو سینوسی برای برآورد دماهای ساعتی از روی دمای کمینه و بیشینه روزانه در اقلیم های مختلف ایران است. مواد و روش ها: برای بررسی کارایی مدل دو سینوسی سعی شد از داده های ایستگاه های هواشناسی موجود در اقلیم های مختلف ایران از آب و هوای فراخشک تا بسیار مرطوب استفاده شود. برای این منظور از داده های کمینه و بیشینه روزانه و سه ساعته ثبت شده دما در هشت ایستگاه هواشناسی در اهواز، اردبیل، بوشهر، گرگان، مشهد، رشت، تهران و زهک در سال های 2000 و 2005 استفاده شد. در این مدل زمان وقوع دمای کمینه در لحظه طلوع آفتاب و دمای بیشینه پس از سپری شدن دو سوم طول روز فرض شده که این زمان با محاسبات نجومی به طور دقیق قابل محاسبه است که کلیه محاسبات مربوط به مدل سازی در محیط نرم افزار MATLAB انجام شد. برای ارزیابی متوسط خطای مدل از شاخص RMSE و از MBE برای بررسی میزان اریب بودن معادله استفاده شد. یافته ها: نتایج نشان داد مقدار متوسط خطا در ایستگاه های فراخشک و خشک بین 5/1 تا 2 درجه و در ایستگاه های مرطوب و نیمه مرطوب تا 3 درجه هم می رسد. به نظر می رسد تغییرات خطا در این مدل الگوی ماهانه ندارد به عبارتی خطای برآورد دمای ساعتی در ماه های گرم و سرد با هم اختلاف چشمگیری ندارند. بررسی خطای اریبی مدل نشان داد که این مدل در ماه های گرم مناطق خشک دارای خطای کم برآوردی است و در ماه های سرد دارای خطای بیش برآوردی است. البته مقدار خطای اریبی ناچیز بوده و در بیشتر ماه ها کمتر از 5/0 درجه است. بررسی روند تغییرات دمای واقعی و برآوردی نشان داد که الگوی نوسانات شبانه روزی دما در مناطق خشک نسبت به مناطق مرطوب تبعیت بیشتری از تغییرات سینوسی دارد. نتیجه گیری: بررسی رژیم شبانه روزی دماهای ساعتی مدل شده نشان داد که این مدل در تشخیص زمان دقیق وقوع کمینه و بیشینه دما در ایستگاه های مرطوب کمی دچار مشکل بوده که بنظر می رسد علت اصلی وقوع خطاهای بالا در این ایستگاه نیز همین مسئله باشد ولی روند سینوسی تغییرات دما را به خوبی مدل می کند. البته شایان ذکر است با توجه به اینکه این مدل مبتنی بر رژیم معمولی شبانه روزی دما توسعه یافته است، در روزهای همراه با وقوع پدیده های هواشناسی مانند فرارفت هوای گرم و سرد به منطقه یا وقوع بارندگی، دقت مدل در برآورد دماهای ساعتی ممکن است کاهش یابد.

سابقه و هدف: پایش و ارزیابی خشکسالی هیدرولوژیک به دلیل وقوع مکرر آن در حوزه های مختلف آبریز در ایران و به منظور پیشگیری و مدیریت بحران ناشی از آن به یک ضرورت بدل شده است. در اغلب مطالعات انجام گرفته از شاخص های خشکسالی به منظور بررسی آن استفاده شده است. شاخص های خشکسالی مانند شاخص خشکسالی رودخانه ای (SDI)، با استفاده از محاسبات آماری بر داده های جریان رودخانه در نهایت منجر به یک عدد می گردد که توانایی بررسی و تحلیل کامل خشکسالی در منطقه مورد مطالعه را ندارد. جریان کم آبی یا جریان های حداقل رودخانه ای (Low Flow) از مهمترین شاخص های خشکسالی هستند که با استفاده از معیارهای مختلف آن می توان به شناخت جامعی از وضعیت خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه دست پیدا کرد. در اغلب مطالعات انجام شده از ویژگی های کمبود یا تحلیل فراوانی جریان کم آبی استفاده شده است. استفاده از شاخص های مختلف جریان کم آبی به منظور شناخت جنبه های مختلف خشکسالی و مدیریت آن در رودخانه ها ضروری به نظر می رسد. لذا هدف این تحقیق مطالعه و تحلیل جامع خشکسالی هیدرولوژیک رودخانه ارمند با استفاده از تمامی شاخص های جریان کم آبی شامل شاخص های منحنی تداوم جریان، ویژگیهای کمبود، تحلیل فراوانی جریان کم آبی و شاخص جریان پایه می باشد که با استفاده از آنها می توان مشخصاتی همچون دوره های خشک و تر، مقدار جریان در زمان خشکسالی، آستانه خشکسالی، طول مدت خشکسالی، حجم و شدت کمبود جریان و فراوانی وقوع جریان های کم را تعیین نمود. همچنین در این مطالعه مقدار جریان زیست محیطی رودخانه محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفت. مواد و روش ها: حوزه آبریز رودخانه ارمند با مساحت 9961 کیلومتر مربع واقع در استان چهارمحال وبختیاری به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و از آمار روزانه جریان مربوط به ایستگاه آبسنجی ارمند از سال 1336 تا 1392 استفاده گردید. ابتدا با ترسیم منحنی تداوم جریان، سه شاخص کم آبی Q70، Q90 وQ95 همچنین، وضعیت رودخانه شامل دوره های ترسالی، نرمال و خشکسالی تعیین گردید. سپس، حداقل جریان زیست محیطی رودخانه بر اساس دو شاخص Q75 و Q90 همچنین خصوصیات کمبود با استفاده از حد آستانه Q70 محاسبه شد. به منظور برآورد دوره بازگشت سری کم آبی (AM7)، تابع توزیع گامای دو پارامتری مناسب تشخیص داده شد. در نهایت شاخص جریان پایه با روش فیلتر دیجیتال بازگشتی در مقیاس های زمانی مختلف محاسبه گردید. یافته ها: بر اساس نتایج، رودخانه ارمند طی 28، 22 و 14 سال (از 57 سال دوره آماری) به ترتیب دارای جریان کمتر از Q70، Q90 وQ95 ( m3/s45، 32 و 27) می باشد. با توجه به شیب ملایم منحنی تداوم جریان حوزه، همچنین مقدار بالای شاخص BFI (95/0) مشخص شد که آبهای زیرزمینی مشارکت بالایی در جریان رودخانه دارند. دوره خشک در این رودخانه از زمانی آغاز می شود که جریان به کمتر از 45 متر مکعب بر ثانیه (آستانه Q70) برسد. نتایج نشان داد که حجم و شدت کمبود طی 50 سال اخیر افزایش یافته است. بر اساس تحلیل فراوانی جریان کم، در دوره بازگشت های 2، 5، 10، 20، 50 و 100 سال، جریان کم آبی به ترتیب برابر با 26/34، 8/26، 23، 21، 1/19 و 17 متر مکعب بر ثانیه می باشد. مقایسه مقادیر مذکور با حداقل جریان زیست محیطی نشان داد که جریان رودخانه به طور متوسط هر دو سال یکبار از حداقل جریان زیست محیطی خود کمتر می شود. نتیجه گیری: علیرغم وجود جریان پایدار در رودخانه ارمند (به دلیل رژیم برفی-بارانی منطقه، توانایی بالای حوضه در ذخیره آب و تخلیه آن در فصل خشک) دوره های خشک با شدت های متفاوت طی 57 سال گذشته بوقوع پیوسته است. همچنین شدت خشکسالی با توجه به افزایش حجم کمبود جریان طی سال های اخیر، افزایش یافته است و در صورت ادامه این روند، در آینده شدت و فراوانی وقوع خشکسالی بیشتر و جریان کلی رودخانه کاهش خواهد یافت.