پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال:1396 | دوره:24 | شماره:1 |تعداد مقالات:21

سابقه و هدف: مدل های شبیه سازی هیدرولوژیکی پیوسته و روزانه یکی از بهترین ابزارهای برآورد رواناب حاصل از بارندگی می باشند. این مدل ها با شبیه سازی فرایند تبدیل بارش به رواناب قادر به تخمین میزان رواناب حوضه های آب ریز فاقد ایستگاه اندازه گیری با کمترین زمان و هزینه ممکن می باشند. هدف این مقاله معرفی یک روش مدلسازی پیوسته، مفهومی و روزانه بارش-رواناب بر مبنای روش شماره منحنی تغییر یافته است که با استفاده از آن بتوان علاوه بر رواناب خروجی حوضه ، غالب یا مغلوب بودن فرآیند های هیدرولوژیکی مدل را نیز مشخص کرد.مواد و روش ها: درتحقیق حاضر مدل بارش-رواناب بر اساس مدل شماره منحنی اصلاح شده ،به صورت یکپارچه، مفهومی و در مقیاس روزانه در محیط برنامه نویسی متلب کدنویسی شد و با استفاده ازالگوریتم بهینه سازی PSO و تابع هدف ناش-ساتکلیف (NSE) واسنجی گردید. واسنجی مدل توسط الگور یتم PSO (کدنویسی شده در زبان برنامه نویسی متلب) و با تکرار نه هزار مرتبه اجرای مدل، انجام شد. بدین ترتیب که، ابتدا متغیرهای تصمیم (پارامترهای مدل )در محدوده مشخص شده به صورت تصادفی مقداردهی اولیه شده و سپس الگوریتم PSOاجرا اشده و سری پارامتر بهینه محاسبه گردید. ضمن آنکه در مرحله شبیه سازی مدل ذکر شده با استفاده از داده های ایستگاه معرف جهانی برای حوضه لیف واقع در شمال شهرکالینز در ایالت می سی سی پی آمریکا و همچنین یکی از زیرحوضه های کرخه در داخل کشور واسنجی و صحت سنجی شده است.یافته ها : مقایسه مقادیر رواناب مشاهده شده و شبیه سازی شده در حوضه لیف با کمک آماره های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) ، ضریب ناش-ساتکلیف (NSE) و معیار کلینگ گوپتا (KGE) به ترتیب در دوره ی واسنجی 1.4 ، 0.81 و 0.87 و در دوره ی صحت سنجی 2.53، 0.83 و 0.86 نشان از عملکرد مناسب و قابل قبول مدل داشت. نتایج معیارهای مذکور در زیر حوضه قره سو نیز قابل قبول برآورد گردید ولی به دلیل کیفیت بالاتر داده های حوضه لیف نتایج آن نسبتا بهتر ارزیابی می گردد. نتایج مدل حاضر با خروجی های مشابه از مدل مفهومی بارش– رواناب روزانه Hymod (و با حیث ورودی های یکسان) مقایسه گردید. به طور کلی برتری نسبی مدل Hymod در مقایسه نتایج در هر دو حوضه به چشم می خورد که دلیل آن را شاید بتوان در عدم قطعیت کمتر ناشی از تعداد کمتر پارامترها و روابط ساده تر مدل Hymod جستجو کرد. ضمن آنکه مدل ارائه شده مبتنی بر شماره منحنی علی رغم دارا بودن معیارهای کمتر از مدل hymod به دلیل محاسبه مولفه های مختلف هیدرولوژیکی شامل جریان میانی، جریان پایه، تلفات اولیه، نفوذ زیرسطحی، زهکشی و رواناب سطحی از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و اطلاعات دقیق تری از فرآیند های غالب موثر در رژیم هیدرولوژیکی زیرحوضه ها را در اختیار قرار می دهد. نتیجه گیری: مدل (SCS–CN)اصلاح شده مدلی مفهومی بوده که رواناب را با استفاده از داده های بارش و تبخیر- تعرق پتانسیل روزانه و با دقت مناسب محاسبه می نماید. مزیت اصلی این مدل نسبت به سایر مدل های مفهومی (به عنوان مثال hymod در این تحقیق) برآورد اجزای هیدرولوژیکی مدل و تعیین پروسه غالب حوضه آبریز مورد مطالعه می باشد. در این تحقیق می توان سه جز اصلی نفوذ، تبخیر و رواناب سطحی را به ترتیب فرآیندهای غالب در حوضه آبریز لیف و همان فرآیندها ولی با ترتیب از آخر به اول را فرآیندهای غالب در زیر حوضه قره سو دانست. بنابراین مدیریت حوضه آبریز با کمک خروجی های خاص ناشی از این نوع مدل ها (درصد مقادیر اجزاء مختلف رابطه بیلان هیدرولوژیکی) به نحو بسیار موثرتری قابل حصول می باشد.

سابقه و هدف: بررسی روند تغییرات سیلاب حوضه ها در اغلب موارد تنها بر اساس تحلیل روند متغیر دبی اوج سیلاب با استفاده از آزمون های رایج پارامتری و ناپارامتری (رگرسیون خطی معمولی، من-کندال، سن و...) است. در کنار محدودیت های اولیه این روش ها معمولا به برآورد میانگین یا میانه شرطی می پردازند و کوانتایل های مختلف را در نظر نمی گیرند در حالیکه برآورد دامنه مناسبی از کوانتایل های شرطی منجر به درک بسیار مناسبی از الگوی تغییرات می شود. هدف این تحقیق کاربرد روش رگرسیون کوانتایل برای برآورد روند زمانی (کوانتایل های شرطی) متغیرهای دبی اوج، حجم و تداوم سیلاب می باشد که این تحلیل منجر به درک مناسب تری از تغییرات متغیرهای حداکثر سیلاب های سالانه می شود.مواد و روش ها:در گام اول سری زمانی حداکثر سیلاب سالانه ایستگاه هیدرومتری تله زنگ در جنوب غربی ایران با طول دوره آماری 55 سال مدنظر قرار گرفت و سری زمانی دبی اوج، حجم و تداوم حداکثر سیلاب سالانه استخراج گردید. در گام بعدی با استفاده از رگرسیون خطی معمولی تحلیل روند سری های متغیرهای حداکثر سیلاب سالانه انجام شد و کارایی مدل رگرسیون خطی با استفاده از معیارهای دقت برازش، آزمون معنی داری و تحلیل باقیمانده ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس با در نظر گرفتن بازه (0.05-0.95 با گام 0.01) خطوط رگرسیون کوانتایل برای تحلیل روند متغیرهای حداکثر سیلاب سالانه برآورد شد و معیارهای دقت برازش و معنی داری آماری برای این خطوط تعیین گردید. با در نظر گرفتن کوانتایل های منتخب 0.95، 0.85، 0.75، 0.65، 0.55، 0.45، 0.35، 0.25، 0.15 و 0.05 نمودار خطوط رگرسیون کوانتایل برای متغیرهای سیلاب ترسیم شد.یافته ها: نتایج رگرسیون خطی معمولی بیانگر روند مثبت برای متغیرهای سیلاب است اما تحلیل های تکمیلی نشان داد این روش نمی تواند ابزار مناسبی برای تحلیل روند متغیرهای سیلاب در این تحقیق باشد. کاربرد رگرسیون کوانتایل در مقایسه با رگرسیون خطی معمولی منجر به دسترسی به طیف وسیعی از شیب خطوط روند شده است. برای هر سه متغیر مورد بررسی 15% شیب خطوط رگرسیون کوانتایل بیشتر از شیب برآورد شده با روش رگرسیون خطی و در سایر موارد کمتر از ان بوده است. بررسی خطوط رگرسیون کوانتایل نشان می دهد خطوط رگرسیون کوانتایل برای متغیر حجم سیلاب در کوانتایل های کران بالایی و برای متغیرهای دبی اوج و تداوم سیلاب در کوانتایل های کران بالایی و بازه میانی از نظر آماری معنی دار بوده اند و در کران پایینی کوانتایلها تعداد معدودی از رابطه های خطی قابل پذیرش شده اند به طوریکه برای متغیرهای دبی اوج، حجم و تداوم سیلاب به ترتیب 59%، 31% و 0.73 موارد خطوط رگرسیون کوانتایل در سطح 0.05 از نظر آماری معنی دار بوده اند.دقت برازش خطوط رگرسیون کوانتایل در کران بالایی و بازه میانی کوانتایل ها بیشتر از کران پایینی می باشد.نتیجه گیری: کاربرد رگرسیون کوانتایل می تواند بدون تاثیر از محدودیت های روش های متداول تحلیل روند متغیرهای سیلاب منجر به دسترسی به طیف وسیع تری از نتایج کاربردی تحلیل روند شود. همچنین تفاوت مشخصی بین شیب روند متغیرهای سیلاب برای کوانتایل های مختلف (بخصوص کوانتایل های کران بالا) در مقایسه با شیب برآورد شده توسط رگرسیون خطی معمولی وجود دارد بنابراین روش رگرسیون خطی معمولی نمی تواند ابزاری مناسب برای بررسی روند رویدادهای حدی باشد. نتایج نشان می دهد روند متغیرهای حدی سیلاب به مراتب بیشتر از روند برآورد شده با رگرسیون خطی معمولی می باشد و به عبارتی رگرسیون خطی در این تحقیق منجر به کم برآوردی شیب روند افزایشی متغیرهای سیلاب شده است. همچنین تحلیل چند متغیره روند سیلاب با استفاده از رگرسیون کوانتایل مشخص می کند به دلیل وجود روند قابل توجه در شرایط حدی برای هر سه متغیر سیلاب، تغییرات در پتانسیل خطر سیلاب به مراتب بیشتر از نتایج به دست آمده با استفاده از تحلیل تک متغیره می باشد.

سابقه و هدف: استخراج گیاهی با استفاده از عوامل کی لیت کننده یکی از روش های پاکسازی خاک های آلوده به فلزات سنگین است که توجه بسیاری را در دهه گذشته به خود جلب کرده است. به هرحال تا به امروز بیشترین توجه به اثر عوامل کی لیت کننده بر حلالیت فلزات سنگین در خاک و جذب آنها به وسیله گیاه بوده است و کمتر به اثرات جانبی آنها بر محیط زیست خاک و موجودات زنده پرداخته شده است. فعالیت آنزیم های خاک می توانند شاخص های مناسبی برای بررسی بازگرداندن محیط زیست خاک بعد از فرآیند های پاکسازی مختلف باشند. هدف از این مطالعه بررسی اثر EDTA و اسیدسیتریک (CA) بر فعالیت های آنزیمی خاک و جذب سرب به وسیله دو گیاه آفتابگردان و خردل هندی بود.مواد و روش ها: پژوهش حاضر در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و 3 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفت. فاکتورهای آزمایشی شامل عامل کی لیت کننده و نوع گیاه بودند. تیمارهای عامل کی لیت کننده شامل شاهد (بدون عامل کی لیت کننده یا سطح صفر)، EDTA3 و EDTA5 (3 و 5 میلی مول EDTA در هر کیلوگرم خاک خشک)، CA3 وCA5 (3 و 5 میلی مول CA در هر کیلوگرم خاک خشک) بودند. گیاهان مورد استفاده نیز شامل دو گیاه خردل هندی (Brassica juncea) و آفتاب گردان (Helianthus annus) بود. همچنین به منظور بررسی اثر سرب بر وزن خشک گیاه و فعالیت های آنزیمی یک تیمار بدون آلودگی سرب و بدون عامل کی لیت کننده (تیمار NP) نیز در نظر گرفته شد.یافته ها: نتایج نشان داد که EDTA نسبت به CA عامل کی لیت کننده موثرتری برای افزایش غلظت سرب فراهم خاک در این پژوهش بود. برخلاف انتظار افزودن CA به خاک موجب کاهش معنی دار غلظت سرب فراهم خاک نسبت به تیمار شاهد شد. نتایج نشان داد بین دو کی لیت استفاده شده EDTA برای افزایش جذب سرب در اندام هوایی و CA برای افزایش جذب سرب در ریشه مناسب بود. بیشترین جذب سرب در ریشه (2.99 میلی گرم سرب در گلدان) توسط گیاه خردل هندی با کاربرد 5 میلی مول CA در کیلوگرم خاک مشاهده شد. همچنین بیشترین جذب سرب در اندام هوایی (1.74 میلی گرم سرب در گلدان) توسط گیاه خردل هندی با تیمار EDTA3 حاصل شد. نتایج نشان داد خاک تیمار شده با EDTA موجب اثر هورمسیس در فعالیت آنزیم های دهیدروژناز، فسفومونواستراز قلیایی و شاخص های GMea و TEA شد. تیمار EDTA5 موجب کاهش شاخص های GMea و TEA شد در حالی که تیمار EDTA3 موجب افزایش این شاخص ها در مقایسه با تیمار شاهد شد. افزودن CA در هر دو سطح به خاک موجب افزایش معنی دار و قابل توجه فعالیت آنزیم های مورد مطالعه و همچنین شاخص های GMea و TEA نسبت به تیمار شاهد شد.نتیجه گیری: در تیمار EDTA3 جذب سرب اندام هوایی نسبت به تیمار شاهد افزایش پیدا کرد و همچنین به طور معنی داری شاخص های GMea و TEA در این تیمار در مقایسه با تیمار شاهد بهبود یافت. تیمار EDTA5 کارایی کمتری نسبت به تیمار EDTA3 در افزایش جذب سرب اندام هوایی داشت و شاخص های GMea و TEA را نسبت به تیمار شاهد کاهش داد. افزودن CA به خاک احتمالا گزینه مناسب تری برای تثبیت گیاهی سرب در خاک مورد مطالعه از طریق تجمع آن در ریشه بود و توانست شاخص های GMea و TEA را به طور قابل توجهی نسبت به تیمار شاهد و تیمار NP افزایش دهد.

سابقه و هدف: شناسایی و نقشه برداری خاک، به عنوان روشی برای تعیین الگوی پراکنش خاک، توصیف و نمایش آن به شکل قابل فهم و تفسیر برای کاربران مختلف، پایه و اساس اطلاعات خاک برای مدل سازی های محیطی می باشد. نقشه برداری رقومی خاک شامل ایجاد ارتباط بین کلاس ها یا خصوصیات خاک با فاکتورها ی محیطی دخیل در تشکیل و تکامل خاک با استفاده از مدل ها ی ریاضی است که می تواند نقشه های خاک دقیق تر و یکدست تر در زمان کمتر با ارائه میزان دقت و صحت ایجاد نماید و باعث کاهش هزینه های پروژه های شناسایی و تهیه نقشه های خاک گردد. این پژوهش جهت تهیه نقشه کلاس ها ی گروه های بزرگ و زیرگروه های خاک با استفاده از تکنیک درختان تصمیم گیری تصادفی در اراضی شهرستان هیرمند در دشت سیستان انجام گرفت.مواد و روش ها: در این مطالعه 108 پروفیل خاک در سطحی حدود 60000 هکتار از اراضی شهرستان هیرمند حفر گردید. 16متغیر محیطی شامل خصوصیات زمین، شاخص شوری و شاخص پوشش گیاهی به عنوان تخمین گر برای تهیه نقشه خاک، مورد استفاده قرار گرفته شدند. پس از تعیین گروه های بزرگ و زیرگروه های خاک، نقشه کلاس های خاک با استفاده از روش درختان تصمیم گیری تصادفی (RF) تهیه شد. شایان ذکر است که 80 درصد داده در آموزش مدل و 20 درصد برای اعتبارسنجی مستقل استفاده شدند.یافته ها: نتایج مطالعات خاکشناسی نشان داده که خاک های تشکیل شده در دشت سیستان تکامل زیادی نداشتند و عمدتا در رده های انتی سول و اریدی سول قرار دارند. بیش ترین تعداد خاکرخ در گروه های بزرگ مربوط به Torrifluvents، و بیش ترین تعداد خاکرخ در زیرگروه های بزرگ مربوط به Typic Torrifluvents بود. همچنین نتایج روش RF نشان داد که کمترین مقدار خطای تخمین نمونه های خارج از سبد در گروه های بزرگ و زیرگروه های خاک به ترتیب 43.53 و 50.59 بود. نتایج اعتبار سنجی مستقل نشان داد که بهترین دقت بدست آمده برای گروه های بزرگ و زیرگروه های بزرگ خاک به ترتیب 48 و 53 درصد بود. بین متغیرهای مختلف محیطی عمق شیارها، شاخص همگرایی، شبکه کانال ها و شوری در گروه های بزرگ خاک و عمق شیارها، ارتفاع و سطح حوزه در زیرگروه های خاک دارای بیشترین اهمیت در تخمین کلاس های خاک بودند.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که در مناطق خشک با پستی و بلندی کم خاک ها عمدتا جوان هستند و همچنین در این مناطق تنوع خاک کم است. در چنین مناطقی روش نقشه برداری رقومی و تکنیک درختان تصمیم گیری تصادفی می تواند برای پیش بینی کلاس های خاک و تهیه نقشه های خاک بسیار مفید بوده و مورد استفاده قرار گیرد.

سابقه و هدف: در طی دو قرن اخیر، میزان تولید و مصرف نیترات به خصوص در بخش کشاورزی افزایش چشمگیری داشته است. در حال حاضر بسیاری از نقاط جهان حتی در ایران با مشکل بالا بودن غلظت نیترات در آب آشامیدنی روبه رو هستند که مهم ترین علت آن ورود رواناب های کشاورزی و فاضلاب های شهری و صنعتی به منابع آبی به خصوص آب های زیرزمینی می باشد. مصرف آب آلوده به نیترات، همواره با مواد غذایی محتوای نیترات بالا می تواند باعث ورود مقدار زیادی نیترات به بدن گردد. هدف نهایی این تحقیق، طراحی و بررسی یک سیستم تصفیه نفوذپذیر فعال به منظور حذف نیترات موجود در رواناب می باشد.مواد و روش ها: در این پژوهش، لایه های متناوب از فیلترهای ژئوتکستایل بافته نشده و خاک دانه ای برای کاهش و حذف آلودگی به کار گرفته شدند. این لایه ها، از نظر قابلیت نفوذپذیری و قدرت جذب حائز اهمیت می باشند. در انتخاب مواد به نکاتی از جمله کارایی آن در حذف آلودگی، در دسترس بودن و تا حد امکان ارزان قیمت بودن آن توجه شده است.یافته ها: پس از انجام آزمایش های نفوذپذیری، نسبت اختلاط وزنی مواد به کاررفته در PRB به صورت 25% ماسه، 25% آنتراسیت، 20% زئولیت، 20% براده آهن و 10% خاک اره چوب سپیدار در نظر گرفته شد. در آزمایش های ناپیوسته مشاهده شده است که در 7=pH حداکثر راندمان جذب نیترات توسط زئولیت حدود 69%، خاک اره 29% و براده آهن 12% می باشد. نتایج جذب نیترات توسط ترکیب نهایی PRB در غلظت های مختلف نیترات در شرایط pH بهینه و ثابت ماندن سایر پارامترها نشان می دهد که بیش ترین جذب مربوط به غلظت 150mgl-1 و در حدود 83% اتفاق می افتد و هرچه غلظت اولیه نیترات بیش تر شود، میزان جذب افزایش می یابد. همچنین حذف نیترات با میزان جاذب یکسان و pH بهینه در زمان های مختلف برای تعیین زمان تعادل انجام گرفت و حداکثر حذف 100% در زمان تعادل 96 ساعت حاصل گردید. در آزمایش ستون انجام شده جهت حذف آلودگی، فیلتر قادر بود تا پس از رشد توده بیولوژیک در محیط خود، نیترات را به میزان 99% بعد از 9 روز کاهش داده و میزان نهایی آن را از 100mgl-1 به 1mgl-1 کاهش دهد.نتیجه گیری: لایه های نفوذ پذیر فعال با درصد اختلاط وزنی طراحی شده، دارای قابلیت جذب نیترات تا حد زیاد و در مدت زمان کم می باشد. شست وشوی مواد جاذب و رفع آلودگی، افزایش سطح مخصوص جاذب را باعث می شود و بنابراین قدرت جذب بالا می-رود.

سابقه و هدف: شناخت تاثیر متفاوت درختان جنگلی بر ویژگی های کیفی خاک، دورنمای کنترل سلامت خاک را در مدیریت های پایدار متصور میسازد و می توان ترمیم و رفع آسیب های وارده بر اکوسیستم های طبیعی را از طریق انتخاب صحیح گونه های درختی مدیریت نمود. در این پژوهش به منظور انتخاب گونه های درختی مناسب جنگل کاری، ایستگاه تحقیقات بذر و نهال گونه های جنگلی شلمان استان گیلان به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و میزان ذخایر (موجودی) کربن آلی خاک و تاثیر گونه هایی از درختان پهن برگ و سوزنی برگ بر خصوصیات خاک مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت جهت معرفی شاخص های حساس کیفیت و سلامت خاک، مخازن فعال کربن آلی خاک مورد بررسی قرار گرفتند.مواد و روش ها: پس از حفر خاکرخ هایی به عمق 200 سانتیمتر در خاک های تحت پوشش گونه های درختی مختلف، شامل کاج تدا (Pinus taeda)، دارتالاب (Taxodium distichum)، ارس (Juniperus polycarpos)، توسکا (Alnus glutinosa)، بلوط بلندمازو (Quercus castaneifolia) و سفیدپلت (Populus caspica) نمونه برداری از ده لایه 20 سانتیمتری از سطح به عمق انجام شد. در نمونه های 20-0، 40-20، 60-40 و 80-60 سانتی متر میزان ظرفیت تبادل کاتیونی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، هدایت الکتریکی، اسیدیته، چگالی ظاهری، کربن آلی و مخازن فعال (لبایل) اندازه گیری شدند و برای محاسبه میزان ذخایر (موجودی) کربن خاک نمونه های کلیه ضخامت های 200-0 سانتی متر در نظر گرفته شدند. پس از تجزیه واریانس دوطرفه، داده ها بر اساس متغیرهای مستقل(گونه درختی و عمق) در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی مورد آنالیز آماری قرار گرفته و جهت تعیین شاخص های حساس کیفیت، روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفت.یافته ها: نتایج اولیه بیانگر تاثیر خصوصیات خاک توسط گونه های درختی مورد پژوهش در طول عمق خاک بودند. به استثنای هدایت الکتریکی، اسیدیته و چگالی ظاهری نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها بیانگر تاثیر معنی دار نوع پوشش گیاهی و عمق خاک بر ویژگی های مورد بررسی بود. بیشترین تاثیر نوع پوشش گیاهی بر ویژگی های مورد بررسی در ضخامت های سطحی خاک مشاهده گردید. در این رابطه و در مقایسه با سایر ضخامت های مورد بررسی، بیشترین نوسانات در مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی و همچنین میانگین وزنی قطر خاکدانه ها به ترتیب در خاک های تحت پوشش توسکا و ارس، و توسکا و دارتالاب در ضخامت 20-0 سانتیمتری مشاهده گردید. همچنین بیشترین میزان نیتروژن کل و کربن آلی خاک به طور مشابه در ضخامت 20-0 سانتی متری به ترتیب درخاک های تحت پوشش توسکا > بلوط > سفیدپلت > ارس > دارتالاب > کاج تدا مشاهده شد. بیشترین میزان ذخایر (موجودی) کربن تا عمق 200 سانتیمتری به مقدار 206.24 تن در هکتار و کمترین مقدار به میزان 136.94 تن در هکتار به ترتیب در خاک های تحت پوشش توسکا و کاج تدا محاسبه گردید.نتیجه گیری: گونه های پهن برگ به ویژه درختان توانمند در تثبیت نیتروژن هوا مانند توسکا بیشترین تاثیر را بر ویژگی های کیفی خاک داشتند. در گونه های پهن برگ علاوه بر میزان بالای ذخایر (موجودی) کربن الی خاک، توزیع کربن آلی نیز با یکنواختی بیشتری در طول عمق خاک همراه بود. در نهایت طبق نتایج حاصل از همبستگی صفات کیفی خاک و مخازن فعال کربن، شاخص کیفی واحدی تشخیص داده نشده بلکه مجموعه ای از این مخازن به عنوان شاخص های حساس سلامت و کیفیت خاک معرفی شدند.

سابقه و هدف: تبدیل های همگرا در جریان های فوق بحرانی کاربردهای گسترده ای دارند. از جمله آن می توان به انتقال جریان از کانال های آبگیر سدها به سرریزهای تونلی، کاهش عرض کانال در تندآب ها و کاهش زمان انتقال جریان در کانال های انتقال سیلاب اشاره کرد. در مطالعه جریان های فوق بحرانی تشکیل امواج ضربه ای از اهمیت بالایی برخوردار است. تولید و توسعه این امواج به دلیل افزایش ارتفاع آب به اندازه چندین برابر عمق جریان ورودی و گسترش آن در محدوده وسیعی از کانال پایین دست و ناهموار ساختن سطح آب به لحاظ مهندسی نامطلوب بوده و هر گونه طراحی ضعیف کانال می تواند منجر به آبشستگی دیواره ها و کف کانال، آسیب رساندن به تجهیزات در مسیر جریان و بالا بردن هزینه های مربوط به نگهداری و کاهش راندمان انتقال آب گردد. در تحقیق حاضر تشکیل امواج ضربه ای در تبدیل های همگرای کانال روباز با مقاطع ذوزنقه ای و مستطیلی با به کارگیری مدل-های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: به منظور بررسی پارامترهای هیدرولیکی امواج ضربه ای در تبدیل های همگرا، دوازده مدل با هندسه های متفاوت به کار گرفته شد. طول مورب دیواره های تبدیل (0.5، 0.75 و 1 متر) و زاویه شیب جانبی دیواره-ها (33.69، 45، 60 و 90 درجه) متغیرهای هندسی مورد مطالعه در تحقیق حاضر بود. مقدار نسبت همگرایی در کلیه مدل ها برابر 0.5 در نظر گرفته شد. مقادیر ارتفاع و سرعت لحظه ای در نقاط مختلف امواج ضربه ای تشکیل شده در مدل های مذکور به ازای چهار عدد فرود مختلف در محدوده 9.23-3.25 اندازه گیری شد.یافته ها: مقادیر اندازه گیری شده در تبدیل های همگرا حاکی از توزیع غیریکنواخت سرعت در راستای قائم امواج ضربه ای بود. همچنین حرکت جبهه موج به سمت پایین دست با کاهش سرعت و افزایش ارتفاع موج همراه بود که به ازای هندسه های مختلف تبدیل، روند تغییرات مذکور نیز متفاوت بود. نتایج نشان داد حداکثر ارتفاع امواج ضربه-ای در تبدیل های همگرا با مقاطع ذوزنقه ای به ازای زوایای شیب جانبی 33.69، 45 و 60 درجه نسبت به مقاطع مستطیلی به طور میانگین، به ترتیب به میزان 64.8، 54.3 و 39.6 درصد کاهش یافت. همچنین حداکثر سرعت امواج ضربه ای در تبدیل های همگرا با مقاطع ذوزنقه ای به ازای زوایای شیب جانبی مذکور نسبت به مقاطع مستطیلی به طور میانگین، به ترتیب به میزان 39.1، 31.6 و 16.5 درصد کاهش یافت. به ازای عدد فرود ثابت و طول یکسان دیواره تبدیل، افزایش زاویه شیب جانبی با افزایش استهلاک انرژی امواج ضربه ای همراه بود. همچنین بیشترین نرخ استهلاک انرژی در طول دیواره 0.5 متر مشاهده شد. به طوری که مقادیر افت انرژی امواج ضربه ای به ازای طول دیواره مذکور، عدد فرود 7.26 و زوایای شیب جانبی 33.69، 45، 60 و 90 درجه به ترتیب برابر 69/14، 43/15، 34/16 و 18.72 درصد به دست آمد.نتیجه گیری: تحلیل پروفیل های سرعت و سطح آزاد امواج ضربه ای حاکی از آن بود که در حالت کلی کاهش زاویه شیب جانبی (افزایش شیب جانبی) دیواره تبدیل، افزایش طول مورب دیواره تبدیل و همچنین کاهش عدد فرود جریان رابطه مستقیم با کاهش ارتفاع و سرعت امواج دارد. نظر به اینکه کانال های اجرایی عمدتا با مقطع ذوزنقه ای ساخته و بهره برداری می شوند، یافته های تحقیق حاضر برای مهندسین طراح می تواند بسیار سودمند باشد.

سابقه و هدف: پژوهش های مختلفی در ارتباط با تغییرات پارامترهای اقلیمی و هیدرولوژیکی انجام شده است اما توجه به پدیده تغییر اقلیم و تاثیر آن بر منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار می باشد که در کشور کمتر به آن پرداخته شده است. هدف این پژوهش پیش بینی متغیرهای هواشناسی در شرایط تغییر اقلیم بر پایه مدل ها و سناریوهای مختلف در دو دوره آتی و مقایسه آن با دوره پایه و همچنین پیش بینی تاثیر این پدیده بر دبی وحجم رواناب حوضه دینور کرمانشاه با در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوطه می باشد.مواد و روش ها: خروجی 6 مدل جفت شده گردش عمومی جو شاملGFCM21، HADCM3، INCM3،IPCM4 ،MPEH5و NCCCSM تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای شامل A1B، A2 و B1 با استفاده از نرم افزار LARS-WG ریزمقیاس شدند. برای تعیین دقت مدل ها و سناریوها، داده های دما و بارش مشاهداتی با داده های دما و بارش مدل ها و سناریوهای موجود در پایگاه کانادا در دوره پایه مورد ارزیابی قرار گرفت و روش وزن دهی برای بررسی عدم قطعیت مدل ها و سناریوها بکار گرفته شد. سپس با در نظر گرفتن عدم قطعیت مدل ها و سناریوها، متغیرهای دوره های آتی (2034-2011) و (2069-2046) پیش بینی شد و با دوره پایه (2010-1987) مقایسه گردید. پس از ریزمقیاس نمایی متغیرهای اقلیمی برای شبیه سازی رواناب در دوره های آتی، مدل بارش رواناب IHACRES انتخاب و پس از واسنجی و صحت سنجی برای پیش بینی دبی و حجم رواناب مورد استفاده قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد دمای حوضه دینور در دوره 2034-2011 به ترتیب برای سناریوهای A1B، A2 و B1 به میزان 1.72 ، 1.55 و 1.39 درجه سانتی گراد و در دوره 2069-2046 به ترتیب برای سناریوهای A1B، A2 و B1 به میزان 3.27 ، 2.88 و 2.26 درجه سانتی گراد نسبت به دوره پایه افزایش می یابد. همچنین تغییرات بارش حوضه در دوره 2034-2011 به ترتیب برای سناریوهای A1B، A2 و B1 به میزان 15.22 ، 17.94 و 23.27 میلی متر و در دوره 2069-2046 به ترتیب برای سناریوهای A1B، A2 و B1 به میزان 35.4- ، 7.97 و 2.58 میلی متر نسبت به دوره پایه خواهد بود. مقدار دبی متوسط و نیز حجم رواناب در دوره های آتی به جز سناریو A1B در دوره 2069-2046، در باقی دوره ها تحت سناریوهای مختلف افزایشی بوده اما رژیم دبی های حداکثر این حوضه در دوره های آتی به گونه ای است که نسبت به دوره مشاهده ای تعدیل یافته است. همچنین نتایج حاصل از تحلیل منحنی های دبی فرکانس با احتمالات مختلف نشان داد در برخی ماهها دبی های مورد نظر در احتمالات وقوع مختلف کاهش داشته است.نتیجه گیری: نتایج نشان داد در دوره های آتی مقدار دما و بارندگی پیش بینی شده افزایش می یابد به طوری که افزایش دما در دوره دوم بیشتر از دوره اول و افزایش بارندگی در دوره اول بیشتر از دوره دوم خواهد بود. همچنین مقدار دبی دوره های آتی افزایش می یابد به طوری که میزان افزایش دبی در دوره اول بیشتر از دوره دوم است، و میزان حجم تولیدی رواناب نیز در دوره اول بیشتر از دوره دوم و در هر دو دوره بیشتر از دوره پایه به دست آمد. از طرفی میزان دبی حداکثر روزانه در دوره های آتی کمتر شده به طوری که میزان کاهش دبی حداکثر در دوره دوم بیشتر از دوره اول است. نتایج منحنی های دبی فرکانس نیز نشان داد در صورت عدم ذخیره آب، منطقه با مشکل تامین نیاز مصارف کشاورزی و شرب و صنعت مواجه خواهد شد.

سابقه و هدف: آنیون نیترات به علت دارا بودن بار منفی تمایلی به جذب روی ذرات خاک ندارد، لذا از نیمرخ خاک خارج و وارد آبهای سطحی و زیرزمینی میشود. رسها در حالت طبیعی، اغلب دارای ویژگی آنیون گریزی بوده و قادر به جذب مولکولهای کم محلول در آب، غیر قطبی و مولکولهای آلی غیر یونی نیستند، اما میتوان با اصلاح رسها آنها را به رسآلی تبدیل و برای جذب و پالایش آنیونها و ترکیبات آنیونی و غیر آنیونی آلی مضر در محیط-های آبی استفاده کرد. این مطالعه به منظور بررسی راندمان جذب و واجذب نیترات توسط رس زئولیت-کلینوپتیلولیت ایرانی (سمنان) اصلاح شده با سورفکتانت هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید(HDTMA-Br) صورت گرفت.مواد و روشها: راندمان جذب نیترات توسط زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی HDTMA-Br تحت سه تیمار اندازه ذره، سطوح سورفکتانت و غلظت اولیه نیترات مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ثبات نیترات جذب شده، واجذب در سطح سورفکتانت 200 درصد و در دو غلظت 3 و14میلی مولار در زمان های مختلف بررسی شد. آزمایشات به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. نانو و میکرو ذرات زئولیت با استفاده از روش سانتریفیوژ جدا شدند. ظرفیت تبادل کاتیونی بیرونی زئولیت با استفاده از روش جایگزینی سدیم با یون ترت-بوتیل آمونیم تعیین شد. مورفولوژی و ساختار کانی زئولیت مورد مطالعه با استفاده از روش های XRD ، EDX ، SEM و AFM مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت.یافته ها: در نانو زئولیت آلی، راندمان جذب و پالایش نیترات در سطح سورفکتانت 200 درصد CEC بیرونی، در غلظتهای اولیه 3، 6، 14، 20 و 30 میلی مولار نیترات به ترتیب، 92، 88، 77، 67، و 56 درصد، در حالی که راندمان جذب و پالایش ذرات میکرو زئولیت در غلظتهای فوق به ترتیب، 75، 67، 50، 41 و 33 درصد بود. راندمان جذب نیترات توسط میکرو زئولیت آلی در سطح سورفکتانت 100 درصد CEC بیرونی، به ترتیب، 53، 46، 35، 28 و20 درصد بود. درصد واجذب در غلظت 3 میلی مولار نیترات در نانو زئولیت آلی، بین 2.6 تا 5.7 درصد و در غلظت 14 میلی مولار نیترات، بین 8.9 تا 12.2 درصد و در میکرو زئولیت 21 تا 33 درصد بود.نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که تفکیک دقیق ذرات نانو زئولیت به روش سانتریفیوژ، غلظت اولیه نیترات و سطح سورفکتانت در افزایش راندمان جذب و پالایش نیترات از محیطهای آبی تاثیر بسیار زیادی دارد. نانو زئولیتهای آلی علاوه بر دارا بودن راندمان بسیار بالا در جذب و حذف نیترات از محیط، ثبات و پایداری خوبی نیز در نگهداشت نیترات از خود نشان دادند.

سابقه و هدف: امروزه تخریب اراضی در نتیجه عوامل مختلفی از قبیل تغییرات اقلیمی و بهره برداری و مدیریت نادرست انسان، به عنوان معضل جدی در بسیاری از مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب دنیا مطرح می باشد. این پدیده مدتها است که به عنوان یک مشکل جدی اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی در بسیاری از کشورها شناخته شده است. برای ارزیابی وضعیت بیابان زایی و تهیه نقشه مربوط به آن مدل های مختلفی ارایه شده است. مناسب ترین روش برای بررسی عوامل موثر در تخریب اراضی و شدت بیابان زایی از نظر متخصصان استفاده از مدل های ارزیابی بیابان می باشد. مدل ESAs به علت آسانی، در دسترس بودن داده ها و سازگاری با شاخص های موثرتر در تخریب اراضی و به کار گرفتن میانگین هندسی به جای میانگین حسابی، مزایای بیش تری نسبت به سایر مدل ها دارد. هدف این تحقیق پهنه بندی و ارزیابی تخریب اراضی در حوضه سیاهپوش استان اردبیل با استفاده از مدل مدالوس استاندارد و اصلاح شده می باشد.مواد و روش ها: در این تحقیق، به منظور ارزیابی تخریب اراضی و تهیه نقشه آن در حوضه سیاهپوش، از مدل مدالوس استاندارد و اصلاح شده استفاده شد. به این منظور چهار معیار (کیفیت خاک، اقلیم، پوشش گیاهی و مدیریت و سیاست) که در بیابان زایی منطقه موثر بودند، انتخاب گردید. برای هر کدام از معیارها در مدل مدالوس شاخص هایی تعریف شده است. لایه های اطلاعاتی شاخص های مربوط به هر یک از معیارها با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. این اطلاعات بر اساس روش مدالوس امتیازدهی شده و از میانگین هندسی شاخص های هر یک از معیارها، نقشه نهایی وضعیت هر معیار تهیه و از میانگین هندسی معیارها، نقشه حساسیت به بیابان زایی منطقه تهیه گردید.یافته ها: نتایج نشان داد که دو معیار کیفیت مدیریت و کیفیت اقلیم به ترتیب با متوسط وزنی 1.91 و 1.62 بیش ترین تاثیر را بیابان زایی منطقه داشته اند. معیار کیفیت خاک با متوسط وزنی 1.39، در کلاس متوسط و معیار کیفیت پوشش گیاهی با متوسط وزنی 1.41، در کلاس با کیفیت بالا قرار دارد. از این رو، مناسب ترین معیار، کیفیت پوشش گیاهی می باشد. میزان شاخص بیابان زایی برای منطقه مورد بررسی در مدل مدالوس استاندارد و مدالوس اصلاح شده به ترتیب 1.38 تا 1.76 و 1.37 تا 1.93 به دست آمد. در هر دو روش کل منطقه مطالعاتی در کلاس بحرانی بیابان زایی قرار گرفت.نتیجه گیری: از بین معیارهای مورد مطالعه، معیارهای مدیریت و اقلیم به عنوان نامناسب ترین و معیار کیفیت پوشش گیاهی به عنوان مناسب ترین معیار مشخص شدند. با توجه به یافته ها وضعیت بیابان زایی در منطقه شدید می باشد، به طوری که در روش مدالوس استاندارد و اصلاح شده به ترتیب 90.1 و 99.2 درصد از منطقه مطالعاتی، در کلاس بحرانی شدید (C3) قرار گرفته است که نیازمند توجه و مدیریت هرچه بیش تر سازمان های مربوط و اعمال برنامه عملی پایش و مهار بحران بیابان زایی برای اصلاح شاخص های یادشده می باشد.

علیرغم پیشرفت علم و در نتیجه دقیق تر شدن مدل های اقلیمی در پروژه های تغییر اقلیم، منابع مختلفی از عدم قطعیت وجود دارد که ناشی از فعالیت های انسانی و واکنش متقابل سیستم اقلیمی در مقیاس های بزرگ مکانی و زمانی است. لذا، به منظور کاربرد موفقیت آمیز شبیه سازی پارامترهای هواشناسی در تحقیقات کاربردی منابع آب، تحلیل عدم قطعیت ضروری است. هدف این تحقیق، بررسی عدم قطعیت شبیه سازی سری زمانی بارش در افق آتی اول (2040-2011) و افق آتی دوم (2070-2040) با دو روش باکس پلات و بوت استرپ است. شبیه سازی های سری زمانی بارش خروجی مدل HadCM3 با سناریوهای A1B، A2، B2، B1، مدل های NCPCM، CNCM3 با سناریوی A1B، مدل GFCM2 با سناریو های A1B و A2 و مدل CGCM3با سناریوهای A1B و A2 با دو مدل ریز مقایس گردانی آماری و در مجموع 10 سناریوی مختلف برای بررسی عدم قطعیت شبیه سازی ها در دو افق آینده اول و دوم استفاده شد. در این تحقیق دو روش باکس- ویسکر و روش غیرپارامتری فاصله اطمینان بوت استرپ جهت بررسی و کاهش عدم قطعیت شبیه سازی ها بکار برده شد. طبق نتایج نمودار باکس- ویسکر در ایستگاه همدیدی بجنورد، شبیه سازی های ماهانه در بعضی سناریوها با دو مدل CGCM3 و HadCM3 در افق اول و مدل HadCM3 در افق دوم به عنوان داده پرت برای مرحله بعدی آنالیز در نظر گرفته نشد. در ایستگاه همدیدی مشهد نیز اختلاف معنی داری در شبیه سازی بعضی مدل های GCM و سناریوهای انتشار مشاهده شد که مربوط به مدل CGCM3 در دو ماه ژانویه و مارس و مدل GFCM3 در ماه های مربوط به فصل تابستان بود. بعد از شناسایی و حذف سناریوهای پرت با روش باکس-ویسکر، نتایج بیانگر انتظار افزایش بارش در هر دو ایستگاه و در هر دو افق آینده است. در مرحله بعد با روش بوت استرپ عدم قطعیت خروجی برای مجموعه شبیه سازی ها محاسبه شد. نتایج در ایستگاه همدیدی بجنورد بیانگر ضخامت زیاد باند عدم قطعیت در اکثر ماه ها به جز در ماه های آگوست و اکتبر است. همچنین مقایسه مقادیر میانگین شبیه سازی بارش ماهانه آینده با دوره پایه بیانگر افزایش بارش در شش ماهه دوم میلادی در دو افق آتی نسبت به دوره پایه است. در بیشتر مطالعات قبلی در ایران طیف گسترده ای از عدم قطعیت ها در بحث پیش بینی تغییر اقلیم را در نظر نگرفتند و درنتیجه یافته های آنها دقیق تر از آنچه که واقعا هستند به نظر می رسد. بنابراین نتایج آنها کمتر مورد قبول محققان است و برای سیاستگزاران منابع آب گمراه کننده است. به نظر محققین این مقاله روش ارایه شده در اینجا تا حدودی نقص اساسی در بیشتر مطالعات تغییر اقلیم در کشور را پوشش می دهد و عدم در نظر گرفتن عدم قطعیت در مطالعات تغییر اقلیم می تواند به کم بها دادن طیف وسیعی از اثرات تغییر اقلیم منجر شود.

سابقه و هدف: امروزه متخصصین از روش هایی نظیر کاریرد کلات های آهن، پائین آوردن پ هاش خاک و ضایعات صنعتی در جهت برطرف نمودن کمبود آهن در خاک، استفاده می کنند. استفاده از مواد جامد زائد کارخانجات فولادسازی و ذو ب آهن مانند سرباره و لجن کنورتور به عنوان مواد اصلاحی خاک در تغذیه آهن می تواند مفید باشد. این ترکیبات حاوی درصد قابل توجهی آهن هستند و سالانه به مقدار خیلی زیاد تولید و انباشته می شوند. کاربرد سرباره و لجن کنورتور در خاک ممکن است بر تحرک زیستی و فرم های شیمیایی آهن در خاک تاثیرگذار باشد. از سویی دیگر آلودگی محیط زیست به فلزات سنگین مانند سرب مشکلی جدی و روزافزون است و می تواند مدیریت تغذیه ای عناصر غذایی از جمله آهن را تحت تاثیر قرار دهد. با در نظر گرفتن اثر برهمکنش آهن و سرب، این تحقیق با هدف بررسی اثر کود گاوی غنی شده با لجن کنورتور بر تغییر قابلیت زیست فراهمی آهن در یک خاک آلوده به سرب انجام شد.مواد و روش ها: این پژوهش به صورت یک آزمایش فاکتوریل سه فاکتوره در فالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه ای به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد مقادیر 0 ، 15 و 30 تن در هکتار کود گاوی غنی شده با 0 و 5 درصد وزنی آهن خالص از ترکیب لجن کنورتور بود. علاوه بر این، خاک با مقادیر 0، 200، 300 و400 میلی گرم سرب در کیلوگرم خاک از منبع نیترات سرب آلوده و به مدت یک ماه نگهداری شد. سپس کود گاوی غنی شده به خاک آلوده به سرب اضافه شد و بذر ذرت (سینگل کراس 704) کاشته شد. بعد از گذشت 60 روز از شروع آزمایش، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی خاک و غلظت آهن در خاک و گیاه ذرت اندازه گیری شد.یافته ها: افزایش کاربرد کود گاوی از 0 به 15 و 30 تن در هکتار در خاک آلوده به 300 میلی گرم سرب در کیلوگرم خاک به ترتیب باعث افزایش 21 و 35 برابری در مقدار آهن قابل عصاره گیری با DTPA شد. مشابه این نتیجه، غلظت آهن ریشه و شاخساره نیز افزایش یافت، به طوری که کاربرد 30 تن در هکتار کود گاوی (در خاک آلوده به 200 میلی گرم سرب در کیلوگرم خاک) به ترتیب باعث افزایش 7 و 12.3 برابری در غلظت آهن ریشه و شاخساره گیاه شد. کود گاوی غنی شده با لجن کنورتور نیز تاثیر مثبتی بر افزایش غلظت آهن ریشه و شاخساره گیاه داشت، به صورتی که کاربرد 30 تن در هکتار کود گاوی غنی شده در خاک آلوده به 200 میلی گرم سرب به ترتیب باعث افزایش 2 و 7.7 برابری در غلظت آهن ریشه و شاخساره گیاه شد.نتیجه گیری: بیشترین مقدار آهن قابل عصاره گیری با DTPA و غلظت آهن ریشه و شاخساره در خاک غیر آلوده و تیمار شده با 30 تن در هکتار کود گاوی غنی شده با 5 درصد آهن خالص از ترکیب لجن کنورتور بود. با توجه به اثر آنتاگونیستی سرب و آهن، افزایش آلودگی خاک به سرب باعث کاهش معنی دار قابلیت زیست فراهمی آهن در خاک، ریشه و شاخساره گیاه شده است. نتایج کلی این تحقیق حاکی از آن است که کاربرد کود گاوی غنی شده با 5 درصد آهن خالص از ترکیب لجن کنورتور، توانسته است باعث افزایش قابلیت زیست فراهمی آهن در خاک و گیاه شود، هر چند که در این میان نقش کاربرد کود گاوی در کاهش قابلیت زیست فراهمی سرب و به دنبال آن افزایش قابلیت زیست فراهمی آهن در خاک (اثر رقابتی آهن و سرب) نبایستی نادیده گرفته شود.

سابقه و هدف: در روش آبیاری غرق آبی در اراضی شالیزاری، تبخیر آب از سطح خاک یکی از اجزای تلفات آب محسوب می گردد. مقدار تبخیر در این اراضی تابع عوامل دما، رطوبت نسبی، سرعت باد، سطح پوشش گیاهی، عمق غرق آبی، عمق ایستابی در زیر سطح خاک و عوامل متعدد دیگر می باشد. در مدیریت های مبتنی بر آبیاری تناوبی، شالیزارها از حالت غرق آب دایم خارج گردیده اند و در هر نوبت آبیاری سطح آب در آن ها از حد فاصل غرق آب تا ظهور ترک مویین تغییر می کند. این تحقیق با هدف اندازه گیری مقدار تبخیر در دوره رشد برنج در عمق های مختلف غرق آبی در شرایط اراضی شالیزاری استان گیلان در محل مزرعه موسسه تحقیقات برنج کشور در مجاورت ایستگاه تحقیقات هواشناسی رشت در سال 1392 انجام شد.مواد و روش ها: پنج تیمار مختلف سطح ثابت آب نسبت به سطح خاک شالیزار (5، 2.5، 0، 5- و 10- سانتی متر) در سه تکرار و با استفاده از مینی لایسیمتر نصب شده در وسط کرتهای بزرگ شالیزاری با استفاده از طرح بلوک های کامل تصادفی اعمال گردید و تبخیر روزانه در آنها اندازه گیری شد.یافته ها: نتایج نشان داد که تلفات تبخیر در عمق های مختلف غرقابی در سطح 5% در برخی موارد با یکدیگر تفاوت معنی دار دارند. بیشترین مقدار تبخیر مربوط به تیمار صفر سانتیمتر و کمترین مقدار مربوط به تیمار 10- سانتیمتر، به ترتیب معادل 120.8 و 94 میلی متر بود. در همه تیمارها با گذشت زمان از ابتدای دوره، تبخیر در شالیزار به نصف کاهش می یابد. وقوع بارندگی نیز تبخیر را تا 75% کاهش می دهد. بدون در نظرگرفتن روزهای بارندگی نیز تفاوت تبخیر در سطوح مختلف غرقابی در شالیزار دارای تفاوت معنی دار می باشند. مقایسه میانگین ها نشان داد که بالا بودن ارتفاع سطح غرق آب در شالیزار موجب افزایش میزان تلفات تبخیر می گردد. با کاهش سطح غرق آب و نازک شدن لایه آب روی خاک، خصوصا در دوره رشد رویشی، تبخیر کاهش می یابد. اگر ارتفاع این لایه خیلی کم شود وبه صفر برسد و یا خاک در حالت نیمه اشباع قرار بگیرد، تبخیر مجددا افزایش می یابد. پس از آن در شرایطی که سطح آب در خاک پایین تر از شرایط نیمه اشباع است (10- سانتی متر) تبخیر بطور معنی داری کاهش می یابد.نتیجه گیری: نتایج اندازه گیری های تبخیر و نوسانات آن تشابه چشمگیری با نوسانات دمای اندازه گیری شده در هر تیمار (در عمق 5 و 10 سانتیمتری زیر سطح خاک) و همچنین دمای آب دارد و تیمارهایی که دارای تلفات تبخیر بیشتر هستند، تیمارهایی هستند که در بازه های روزانه دماهای بیشتری در محیط آب و خاک آنها ثبت شده است. در شرایط وجود آب کافی وجود لایه نه چندان ضخیم غرق آب باعث جلوگیری از بالارفتن تبخیر آب می گردد، اما در صورت نبود آب لازم برای حفظ حالت غرق آب، برای کاهش تلفات تبخیر، استقرار آب در بیش از 5 سانتی متر پایین تر از سطح خاک در اولویت قرار دارد.

سابقه و هدف: به منظور توسعه کشت دوم در اراضی شالیزاری، باید مشکلات ماندابی بر اثر بارندگی با استفاده از زهکش های زیرزمینی برطرف شود. در بسیاری از کشورها، سیستم های زهکشی زیرزمینی که بعد از برداشت برنج، خروجی آن ها باز می شود به عنوان یک اقدام اصولی احداث شده اند. در پاکستان (ازهر و همکاران، 2005) و هندوستان (ریتزما و همکاران، 2008)، اجرای زهکش-های زیرزمینی در مزارع باعث افزایش عملکرد پنبه، نیشکر، گندم و حتی برنج شدند. طی تحقیقی (کارتر و کمپ، 1994)، این نتایج حاصل شد که زهکش های زیرزمینی باعث افزایش عملکرد نیشکر نسبت به تیمار بدون زهکشی شدند. به طور کلی، تجهیز اراضی شالیزاری به زهکش های زیرزمینی علاوه بر اثراتی که بر افزایش عملکرد برنج دارد (درزی و همکاران، 2012، ماتیو و همکاران، 2001، ساتیانارایانا و بونسترا، 2007) باعث ایجاد شرایط مناسب برای کشت دوم در اراضی شالیزاری خواهد شد. با توجه به جدیدالاحداث بودن سیستم های زهکشی زیرزمینی در اراضی شالیزاری شمال کشور، بررسی میزان عملکرد کلزا به عنوان کشت دوم از اهمیت خاصی برخوردار می باشد تا با مشخص شدن میزان بهبود در عملکرد و میزان محصول برداشت شده، چشم انداز دقیقی برای برنامه های آینده در اختیار دولت و کشاورزان قرار داد.مواد و روش ها: در این بررسی، اثر سه نوع سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی و یک سیستم زهکشی زیرزمینی دو عمقی همراه با تیمار شاهد بر عملکرد کلزا در اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شده دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری به عنوان کشت دوم مورد مقایسه قرار گرفت. آزمایش های لازم در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با پنج تیمار در سال زراعی 94-1393 انجام شد. سطح ایستابی به صورت روزانه و در زمان برداشت برخی شاخص های گیاهی شامل تعداد بوته در مترمربع، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه و عملکرد کلزا اندازه گیری شد. داده های به دست آمده از این محصول با استفاده از نر م افزار آماریSAS در قالب طرح بلوک کامل تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.یافته ها: تجزیه و تحلیل آماری داده ها نشان داد که شاخص های تعداد بوته، تعداد غلاف، وزن هزار دانه در تیمارهای دارای زهکشی زیرزمینی به طور معنی داری بیشتر از تیمار شاهد بودند. همچنین میزان عملکرد در تیمارهای زهکشی زیرزمینی، به طور معنی داری 425 تا 1025 کیلوگرم در هکتار بیشتر از مقدار متناظر در تیمار شاهد بودند. با وجود بارندگی در زمان جوانه زنی، زهکش ها خوب عمل کرده و سطح ایستابی پایین تر از 30 سانتی متر قرار داشته که باعث جوانه زنی بیشتر و در نتیجه تعداد بوته بیشتری در اراضی دارای زهکش زیرزمینی نسبت به تیمار شاهد شد.نتیجه گیری: بهبود وضعیت تهویه و تخلیه سریع تر آب اضافی خاک در فصل کشت کلزا سبب افزایش قابل توجه عملکرد کلزا در تیمار زهکشی زیرزمینی شد. به طور کلی، عملکرد دانه در تیمارهای زهکشی با عمق 0.90 متر و فاصله 30 متر، زهکشی دو عمقی، زهکشی با عمق 0.65 متر و فاصله 30 متر و زهکشی با عمق 0.65 متر و فاصله 15 متر به ترتیب 55، 35، 29 و 22 درصد بیشتر از عملکرد دانه در تیمار زهکشی سطحی بود. با توجه به نتایج این تحقیق و وسعت زیاد اراضی شالیزاری در شمال کشور، استفاده از اراضی در نیمه دوم سال برای کشت کلزا می تواند به عنوان یک راهکار اساسی در راستای افزایش تولید دانه های روغنی و دستیابی به خودکفایی در این امر، مورد توجه قرار گیرد.

سابقه و هدف: استفاده از مدل های هیدرولوژیکی و انجام پیش بینی در مطالعات مختلف منابع آب یک ضرورت می باشد. پیش بینی جریان خروجی از حوضه های آبریز با توجه به پیچیدگی های موجود در چرخه هیدرولوژیکی همواره با انجام فرض هایی همراه است. با توجه به ساده سازی در روابط توسعه داده شده در ساختار مدل های بارش-رواناب و فرضیات بکار رفته در آن ها، پیش بینی ها همواره با عدم قطعیت همراه می باشند. منابع عدم قطعیت در این مدل ها را می توان در سه دسته که ناشی از بکارگیری پارامترها، ساختار مدل و داده های مورد استفاده می باشند، دسته بندی نمود. لزوم تدقیق پیش بینی ها و ارائه عدم قطعیت مدل ها بایستی مورد توجه قرار گرفته و برای تحلیل این موضوع روش های مختلفی ارائه شده است. از جمله روش های پیشنهادی شیوه بروزرسانی داده ها می باشد و فیلتر ذره ای از روش های توسعه داده شده در این خصوص می باشد. هدف از این پژوهش استفاده از روش فیلتر ذره ای در بروزرسانی و بهبود پیش بینی جریان آب شبیه سازی شده توسط مدل بارش-رواناب HYMOD با لحاظ جریان مشاهداتی می باشد. همچنین با کاربرد این روش کمی سازی عدم قطعیت و کاهش آن با توجه به منابع مختلف خطا مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش ها: در این مطالعه، برای تدقیق پیش بینی ها از شیوه بروزرسانی داده ها استفاده گردید. این روش با بکارگیری فیلتر ذره ای، تخمین متوالی بیز و تابع توزیع پسین مقدار رطوبت مدل Hymod و پارامترهای آن را در حوضه آبریز کسیلیان با مساحت حدود 67 کیلومتر مربع در مقیاس روزانه محاسبه شد. فیلتر ذرهای بر پایه معادله بیز و تابع حداکثر درستنمایی خطاها در بازه زمانی مورد نظر می باشد. ضمنا در بکارگیری این شیوه باید از روش ترکیبی بازنمونه گیری احتمالاتی نیز استفاده کرد. این روش از واگرایی تحلیل ها جلوگیری کرده و همچنین مشکلاتی نظیر تبهگنی و پدیده غنی سازی دسته ذرات و میل نمودن وزن دسته ذرات به عدد واحد را تصحیح می نماید.یافته ها : روش فیلتر ذره ای استفاده از پارامترهای مدل در شبیه سازی و پیش بینی جریان با تولید دسته پارامترهای تصادفی و ایجاد توزیع پیشین را امکان پذیر می نماید. این شیوه در تدقیق پیش بینی ها و استفاده توأمان از متغیر رطوبت خاک و پارامترها در تحلیل ها موثر است. همچنین با تعریف تابع درستنمایی خطای اولیه و بکار بردن تئوری بیز نسبت به اصلاح پیش بینی ها کمک می نماید. بعلاوه این روش تابع چگالی احتمال پسین پارامترها را نیز ارائه نموده و تابع چگالی اولیه را اصلاح می کند.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که استفاده از روش فیلتر ذره ای در ترکیب با شیوه بازنمونه گیری آماری در بروزرسانی هیدرولوژیکی سبب تدقیق پیش بینی ها در حوضه آبریز کسیلیان می گردد. همچنین روش فیلتر ذره ای سبب می گردد که شاخص نش- ساتکلیف در مقایسه با شیوه متداول در شبیه سازی و پیش بینی جریان، 22 درصد افزایش داشته و مقدار آن از 0.55 به 0.67 برسد.

سابقه و هدف: سرریزهای لبه تیز یکی از سازه های اندازه گیری، انحراف و کنترل سطح آب در پروژه های هیدرولیکی، آبی و زیست محیطی هستند. بنابراین بررسی ویژگی و خصوصیات آنها از جمله خصوصیات هیدرولیکی از مباحث مهم در طراحی این سازه ها می باشد. تاکنون مطالعات متنوع و زیادی در خصوص سرریزهای لبه تیز صورت پذیرفته است. در خصوص تاثیر ناهمترازی طرفین رقوم بستر روی خصوصیات هیدرولیکی سرریزها، مطالعات محدودی انجام شده است. در سرریزهای لبه تیز نیز همچون سایر سرریزها ناهمترازی طرفین (نظیر آبشار تنطیم کننده ) باعث تغییر در خصوصیات هیدرولیکی شده که باید مورد مطالعه قرار گیرند.مواد و روش ها: آزمایش های تحقیق صورت گرفته در آزمایشگاه هیدرولیک پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری (وزارت جهاد کشاورزی) انجام گردید. آزمایش ها در فلوم به طول 14 متر، عرض 60 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی-متر انجام شد. سرریز لبه تیز دارای جنس پلکسی گلاس به ضخامت 6 میلیمتر، لبه تیز به ضخامت 2 میلیمتر ، ارتفاع 20 سانتی متر و طول 60 سانتی متر بود. با مصالح مناسب رقوم بستر بالادست سرریز در سه مرحله تا ارتفاع 5، 10 و 15 سانتیمتر بالا آورده شد و در هر مرحله مقادیر رقوم تاج سرریز و سطح آب در بالادست و پایین دست در دبی-های مختلف برداشت و مشخصات هیدرولیکی بدست آمد. در ادامه برای تعمیم نتایج از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD ) استفاده شد.یافته ها:. نتایج تطابق خوبی بین مقادیر آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی نشان داد. روند تغییرات ضریب آبگذری از دو روش یکسان بود. حداکثر اختلاف در مقادیر H بدست آمده در دبی های برابر از دو روش فوق 11% بود که قابل قبول می باشد. مشاهده شد که با افزایش رقوم بستر بالادست عمق جریان بالادست کاهش، سرعت و عدد فرود جریان افزایش خواهد یافت اما در نسبتهای بالاآمدگی بستر بالادست کمتر از 0.75 (Z/P<0.75) را با اندکی اغماض می توان برای تمامی موارد مقدار متوسط 0.73 را در نظر گرفت. با افزایش دبی در نسبتهای مختلف از بالاآمدگی بستر بالادست اعداد فرود همگرا می شوند. در حالت خاصی که بستر بالادست هم تراز تاج باشد (دراپ عمودی یا Z/P=1) مقدار ضریب آبگذری برابر مقدار ثابت 0.6 خواهد بود که کمترین ضریب از بین حالتهای بررسی شده می باشد که با ضریب آبگذری سرریزهای لبه پهن مطابقت دارد و بنابراین در این حالت رقوم سطح آب نسبت به حالت های دیگر در دبی های یکسان افزایش خواهد یافت که با افزایش دبی این اختلاف ها بیشتر خواهد بود. در این حالت عدد فرود نیز برابر مقدار ثابت Fr=0.94Cd خواهد بود.نتیجه گیری: به طور خلاصه میتوان چنین نتیجه گرفت با افزایش رقوم بستر بالادست عدد فرود افزایش خواهد یافت و در نتیجه تیغه ریزشی افقی تر می شود. در محدوده (H/P³0.5)، به استثنای زمانی که Z/P به سمت یک میل می کند، در بقیه موارد افزایش رقوم بستر بالادست و همچنین افزایش H/P تاثیر قابل ملاحظه ای روی ضریب دبی ندارند. در دامنه (Z/P<0.75) تغییرات رقوم بستر بالادست روی ضریب آبگذری تاثیر ندارند. در حالت خاص Z/P=1 نیز هر دو مقادیر ضریب آبگذری و عدد فرود همواره ثابت و به ترتیب 0.6 و 0.56 هستند.

سابقه و هدف: استفاده از سدهای مخزنی، نقش مهمی را در توسعه صنعت، کشاورزی و اشتغال جوامع، بر عهده دارد. یکی از اجزای جانبی این سدها، تونل تخلیه کننده تحتانی است که نقش مهمی را در تخلیه و کنترل سیلاب بر عهده دارد. این سازه ، مشتمل بر یک مجرای ورودی، تونل اصلی انتقال و سازه های کنترل و تنظیم جریان، شامل دریچه ها و شیرها می باشد. بروز فشارهای منفی و پدیده کاویتاسیون از جمله مشکلاتی است که تخلیه کننده های تحتانی سدها در دبی های بالا با آن مواجه هستند. این پدیده سبب بروز مشکلاتی از جمله تخریب سطح سازه خواهد شد. یکی از متداول ترین روش های کاهش و حذف خطر وقوع کاویتاسیون، هوادهی جریان می باشد. در این راستا، میزان هوادهی و هواگیری جریان آب در سرریزها و پایین دست دریچه های تونل تخلیه کننده تحتانی سدها، یکی از مباحث مهم می باشد. با توجه به اهمیت موضوع، در پژوهش حاضر پیش بینی و برآورد ضریب هوادهی دریچه تخلیه-کننده تحتانی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، روش برنامه ریزی بیان ژن (GEP) جهت برآورد ضریب هوادهی دریچه تخلیه کننده تحتانی مورد استفاده قرار گرفت. برای آموزش و صحت سنجی مدل، از داده های آزمایشگاهی به دست آمده از مدل های فیزیکی و هیدرولیکی چهار سد البرز، ژاوه، گتوند علیا و جره، که در آزمایشگاه سازه های هیدرولیکی موسسه تحقیقات آب تهران ساخته شده، استفاده گردید. ضریب هوادهی تابعی از دو پارامتر عدد فرود جریان در محل فشردگی آن (Frc) و نسبت سطح مقطع هواده به سطح مقطع تونل در محل دریچه (Aa/Ag) در نظر گرفته شد. جهت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن، 30 کروموزوم و 3 ژن انتخاب شد و توانایی این روش به کمک دو پارامتر آماری مانند ضریب هم بستگی (R2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که روش برنامه ریزی بیان ژن با ضرایب همبستگی 0.803 و 0.639 و جذر میانگین مربعات خطا برابر با 0.096 و 0.125 به ترتیب در دو بخش آموزش و آزمون، ضریب هوادهی دریچه تخلیه کننده تحتانی را برآورد نمود. مدل مذکور در مقایسه با نتایج رابطه رگرسیونی با ضرایب همبستگی 0.718 و 0.402 و جذر میانگین مربعات خطا برابر با 0.114 و 0.171 در بخش های آموزش و آزمون نتایج بهتری را ارائه می نماید. به عبارتی، استفاده از روش برنامه ریزی بیان ژن موجب کاهش 28 درصدی خطای پیش بینی ضریب هوادهی دریچه تخلیه کننده تحتانی سدها شده است.نتیجه گیری: نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد مدل هوشمند برنامه ریزی بیان ژن، به خوبی توانسته است ضریب هوادهی دریچه های تخلیه کننده تحتانی سدها را پیش بینی کند و استفاده از آن موجب بهبود نتایج پیش بینی در مقایسه با روش های مرسوم مدل های رگرسیونی شود. به عبارتی، نتایج به دست آمده، موید توانایی روش برنامه ریزی بیان ژن در تعیین ضریب هوادهی دریچه های تخلیه کننده تحتانی سدها، و در نتیجه برآورد صحیح این پارامتر، به منظور جلوگیری از وقوع پدیده کاویتاسیون می باشد. بنابراین استفاده از این روش در مسایل مرتبط با موضوع پژوهش پیشنهاد می شود.

سابقه و هدف: جریان های کم از مهمترین پارامترهای هیدرولوژیکی مورد نیاز برای تحلیل کمی و کیفی حوضه ها بوده و نقش مهمی در مدیریت بهینه منابع آب دارند. عوامل متعددی در میزان جریان کمینه و روند تغییرات آن نقش دارند که از جمله آن ها می توان به کاربری اراضی و پوشش گیاهی اشاره نمود که متاثر از دخالت مستقیم و غیرمستقیم انسان در طبیعت است. اطلاعات جریان کمینه، در یک حوزه آبخیز برای فعالیت های گسترده ای از جمله برای برنامه ریزی زمان های کم آبی و خشک سالی، بررسی وضعیت اکوسیستم، برنامه ریزی نیازمندی های آب شرب، مباحث آلودگی آب رودخانه، طرح های توسعه تولید انرژی الکتریکی و در زمینه مطالعات زیست محیطی مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج پژوهش پژوهشگران در سراسر دنیا بیانگر تاثیر کاربری ها بر جریان پایه است. هدف از این پژوهش بررسی نقش تغییر کاربری اراضی بر تعدادی از شاخص های جریان کمینه در حوزه آبخیز طالقان است.مواد و روش ها: در این پژوهش با استفاده از عکس های هوائی سال 1349 به مقیاس 20000/1 و تصاویر ماهواره ایTM و ETMسال های 1366 و 1381، نقشه کاربری اراضی در چهار سطح کاربری مرتع، کشت دیم، کشت آبی و بیرون زدگی سنگی تهیه و سپس تغییر مساحت کاربری ها در محیط رقومی محاسبه شد. شاخص جریان پایه با استفاده از داده های روزانه جریان و پس از پالایش و بازسازی آماری، توسط نرم افزار HydroOffice,2012 به روش فیلتر رقومی برگشتی تک پارامتره استخراج شد. شاخص جریان های حداقل با تداوم های های3، 7، 15، 30 و 60 روزه با استفاده از داده های روزانه استخراج شد. سپس روند تغییر شاخص های جریان کمینه با تغییر مساحت کاربری ها در دوره مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد، روند تغییرات شاخص های کمینه، شامل جریان های حداقل با تداوم های 3-7-15-30 و60 روزه و شاخص جریان پایه در دوره اول بررسی یک روند افزایشی با شیب تند را تجربه کرده است. این روند در دوره دوم طی سال های 1349 الی 1366 نیز یک روند افزایشی ولی با شیب کم را نشان می دهد. در مقطع زمانی 1366- تا1381 کلیه شاخص ها اعم از شاخص جریان پایه و سایر شاخص های کمینه روند کاهشی را تجربه کرده اند. افزایش سطح پوشش مرتع در سال 81 نسبت به سال 49 منطبق با روند افزایشی شاخص ها در دوره مطالعه است.نتیجه گیری: در جمع بندی کلی نتایج مشخص شد که تغییرات کاربری ناشی از دخالت مستقیم و غیرمستقیم انسان بر روی روند تغییرات شاخص های جریان کمینه تاثیر مستقیم دارد. همچنین تطابق روند تغییرات جریان پایه و جریان های حداقل سالانه با تداوم های مختلف، نشان دهنده این است که روند تغییرات شاخص ها با تغییر گام های زمانی جریان های حداقل تغییر پیدا نمی کند. انطباق روند افزایشی پوشش مرتعی در سال 81 نسبت به سال 49 با روند افزایشی شاخص های کمینه، نشان دهنده نقش مثبت افزایش کاربری مرتع در افزایش شاخص های کمینه می باشد، بنابراین حفاظت از کاربری های مرتعی برای تامین تداوم جریان در منطقه پژوهش، لازم و ضروری است.

سابقه و هدف: پل ها از جمله پرکاربردترین سازه های رودخانه ای هستند که از دیرباز مورد استفاده بوده اند و همه ساله در اثر بروز سیلاب در رودخانه ها، تعداد زیادی از پل ها تخریب می گردند. وقوع آبشستگی در اطراف تکیه گاه پل ها یکی از دلایل تخریب آن-ها می باشد. روش های مهار و جلوگیری از آبشستگی بر اساس مطالعه های انجام شده برروی مکانیزم آبشستگی بنیاد گذاشته شده است. چنانچه معیارهای طراحی و اجرای سازه های کنترل آبشستگی بدرستی رعایت نشوند تخریب های وسیعی در محل پایه پل ها بوقوع می پیوندد. طراحی صحیح و مدیریت درست سازه های آبشکن فرآیند آبشستگی را کنترل نموده ودرجهت پایداری پل ها عمل خواهدکرد. اثرات دقیق انواع آبشکن بر روی الگوی جریان و حمل رسوب بطور قابل ملاحظه ای متفاوت بوده و به پارامترهای طراحی آبشکن، آرایش آبشکن، هیدرولوژی جریان و میزان رسوب بستگی دارد. در پدیده آبشستگی عوامل مختلفی تاثیرگذار هستند که برای بررسی اثر آنها نیاز به پژوهشهای متعددی است. هدف از این تحقیق مطالعه پارامترهای تاثیر گذار روی حداکثر عمق آبشستگی در محل تکیه گاه پل ها در مقاطع مرکب نامتقارن می باشد.مواد و روش ها: پژوهش حاضر بر روی فلوم مستطیلی شکل به عرض 1 متر، طول 12 متر و ارتفاع 60 سانتی متر در آزمایشگاه تحقیقاتی هیدرولیکی دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهرود صورت گرفت در این پژوهش با استفاده از آبشکن T شکل نامتقارن با چهار نسبت تقارن 0.2، 0.5، 2 و 5 برای طول بال (نسبت بال بالادست به بال پایین دست) و در فاصله های 9، 18، 27، 36 و 45 سانتی متر از تکیه گاه، میزان آبشستگی ایجاد شده در دماغه تکیه گاه تحت اثر دبی های 18، 20، 22، 24 و 26 لیتر بر ثانیه مورد مطالعه قرار گرفت.یافته ها: نتایج حاصله نشان داد با افزایش طول بالادست نسبت به پایین دست (افزایش نسبت تقارن)، حداکثر عمق آبشستگی کاهش و با افزایش فاصله آبشکن از تکیه گاه عمق آبشستگی کاهش می یابد. میزان کاهش عمق آبشستگی با دبی 18 لیتر برثانیه 100 درصد و براساس دبی 26 لیتر برثانیه 70 درصد برآورد گردید. همچنین با افزایش دبی میزان آبشستگی و ابعاد حفره ایجاد شده افزایش یافت. در این پژوهش با بررسی پارامترهای هیدرولیکی موثر بر پدیده نظیر دبی، عمق جریان، سرعت متوسط و پارامترهای مربوط به هندسه آبشکن از جمله طول جان آبشکن، طول بال آبشکن، فاصله از تکیه گاه و آنالیز ابعادی این عوامل، رابطه ای بی بعد بدست آمد و در نهایت معادله جدیدی برای تعیین حداکثر عمق آبشستگی اطراف تکیه گاه ارائه شد.نتیجه گیری: نتیجه نهایی حاصل از ین پژوهش نشان می دهد که با افزایش فاصله آبشکن از تکیه گاه، میزان تاثیرگذاری آبشکن بر فرسایش تکیه گاه افزایش می یابد و در نتیجه عمق آبشستگی در دماغه تکیه گاه کاهش پیدا می کند.

سابقه و هدف: فرسایش شیاری، یکی از عوامل اصلی هدررفت خاک در سازندهای مارنی است. این سازندها بسیار حساس به فرآیندهای فرسایش آبی بوده و گستره نسبتا بزرگی را در برخی حوزه های آبخیز مناطق خشک و نیمه خشک دربرمی گیرد. فرسایش شیاری به عنوان پدیده ای فعال در این سازندها بوده و به طور زمانی طی سال، از رخ دادی به رخ داد دیگر یا طی یک رخ داد بارندگی تغییر می کند. تغییرات زمانی فرسایش شیاری طی یک رخ داد باران به دلیل تغییر خصوصیات خاک و تاثیر آن بر خصوصیات جریان متمرکز است. اطلاعات در مورد تغییرات زمانی فرسایش شیاری طی یک رخ داد بارندگی و تاثیر خصوصیات جریان بر آن می تواند در شناخت فرآیند فرسایش شیاری در دامنه ها کمک نماید. شدت تغییرات زمانی خصوصیات جریان و در نتیجه فرسایش شیاری ممکن است تحت تاثیر شدت باران قرار گیرد. از این رو این پژوهش با هدف بررسی تغییرات زمانی فرسایش شیاری و خصوصیات جریان در خاک مارنی تحت باران های با شدت متفاوت انجام شد.مواد و روش ها: آزمایش در شش رخ داد باران شبیه سازی شده با شدت متفاوت از 10 تا 60 میلی متر بر ساعت به مدت ثابت یک ساعت با سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی انجام گرفت. نمونه های خاک از سازندهای مارنی در غرب زنجان برداشت شد و در فلومی به طول 4 متر و عرض 0.94 متر و با شیب 10 درصد ریخته شد. فرسایش شیاری در کنار خصوصیات جریان (دبی و غلظت جریان) در فاصله زمانی پنج دقیقه از آغاز رواناب در هر یک از باران های شبیه سازی شده مورد بررسی قرار گرفت. شدت فرسایش شیاری و خصوصیات جریان در برابر زمان به دست آمد و تفاوت ها بین شدت های بارندگی با استفاده از روش تجزیه واریانس تعیین شد. وابستگی فرسایش شیاری به خصوصیات جریان برای هر یک از شدت های بارندگی تعیین شد. برای انجام تحلیل های آماری از نرم افزار SPSS نسخه 21 استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد که تفاوت های اساسی از نظر زمان آغاز جریان، دبی جریان، غلظت جریان و فرسایش شیاری بین شدت های بارندگی وجود دارد (p<0.0001). جریان شیاری و فرسایش شیاری با افزایش شدت بارندگی سریع تر اتفاق افتاد. فرسایش شیاری طی زمان به شدت افزایش یافت و در زمان های پایانی (حدود 45 دقیقه) به حد تقریبا ثابتی رسید. غلظت جریان نیز الگویی مشابه با فرسایش شیاری نشان داد. با این حال دبی جریان در زمان های پایانی افزایش چشم گیر پیدا کرد. در طی زمان 45 دقیقه، اغلب ذرات فرسایش پذیر، طی بارندگی دچار فرسایش شدند و پس از آن، جریان های شدید اما با غلظت (رسوب) پایین در شیارها مشاهده شد. رابطه ای قوی بین فرسایش شیاری و دبی جریان در شدت های مختلف بارندگی مشاهده شد.نتیجه گیری: به طور کلی این پژوهش نشان می دهد که با تغییر شدت باران، آستانه وقوع فرسایش شیاری و اوج آن طی بارندگی تغییر می یابد. هم چنین روند تغییرات فرسایش شیاری طی بارندگی، با افزایش شدت بارندگی شدت پیدا می کند. در حالت کلی، با گذشت زمان بارندگی به دلیل افزایش دبی جریان، غلظت جریان و در نتیجه فرسایش شیاری افزایش می یابد. در زمان های اولیه بارندگی، وابستگی فرسایش شیاری به دبی جریان بیش تر است در حالی که در زمان های پایانی به دلیل انتقال بخش عمده ذرات فرسایش پذیر در زمان های قبل، الگوی تغییرات فرسایش شیاری شبیه به دبی جریان نیست.

مقدمه و هدف: ارزیابی سامانه های آبیاری بارانی و مدیریت صحیح آن ها می تواند کمک زیادی در توسعه و بهبود عملکرد این سامانه ها و در نتیجه افزایش راندمان در بخش کشاورزی نماید.مواد و روش ها: در این تحقیق، سیستم های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت (چهار سیستم) و آبفشان غلطان (یک سیستم) اجرا شده در پنج مزرعه در شهرستان های مختلف استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفت (سال 1394). برای ارزیابی این سیستم ها، معیارهای ضریب یکنواختی (CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان واقعی (AELQ) و پتانسیل کاربرد (PELQ) در ربع پایین اراضی در بلوک آزمایشی محاسبه و با استفاده از تغییرات فشار اندازه گیری شده به کل سیستم تعمیم داده شد.یافته ها: بیشترین ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع کل در سامانه ها مربوط به سامانه های داراب، ارسنجان و سروستان بود که مقادیر ضریب یکنواختی به ترتیب 80.78، 69.56 و 68.21 درصد بودند و این مقادیر بیانگر توزیع نرمال داده ها و قرینه بودن اندازه گیری ها نسبت به میانگین بود و مقادیر یکنواختی توزیع به ترتیب 66.12، 55.4 و 53 درصد بودند.نتیجه گیری: فرونشت عمقی، قدیمی بودن سامانه ها، کمبود فشار و تغییرات فشار و دبی آبپاش ها از علل کاهش یکنواختی توزیع در سامانه ها بود. یکسان شدن راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین و راندمان کاربرد واقعی در تمام سامانه-های آبیاری، بیانگر تامین آب آبیاری کمتر از نیاز گیاه خواهد بود. مقادیر کم یکنواختی توزیع نشان دهنده تلفات آب به صورت فرونشت عمقی بود و قدیمی بودن سامانه ها نیز مزید بر علت شد.مقدمه و هدف: ارزیابی سامانه های آبیاری بارانی و مدیریت صحیح آن ها می تواند کمک زیادی در توسعه و بهبود عملکرد این سامانه ها و در نتیجه افزایش راندمان در بخش کشاورزی نماید.مواد و روش ها: در این تحقیق، سیستم های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت (چهار سیستم) و آبفشان غلطان (یک سیستم) اجرا شده در پنج مزرعه در شهرستان های مختلف استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفت(سال 1394). برای ارزیابی این سیستم ها، معیارهای ضریب یکنواختی (CU)، یکنواختی توزیع (DU)، راندمان واقعی (AELQ) و پتانسیل کاربرد (PELQ) در ربع پایین اراضی در بلوک آزمایشی محاسبه و با استفاده از تغییرات فشار اندازه گیری شده به کل سیستم تعمیم داده شد.یافته ها: بیشترین ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع کل در سامانه ها مربوط به سامانه های داراب، ارسنجان و سروستان بود که مقادیر ضریب یکنواختی به ترتیب 80.78، 69.56 و 68.21 درصد بودند و این مقادیر بیانگر توزیع نرمال داده ها و قرینه بودن اندازه گیری ها نسبت به میانگین بود و مقادیر یکنواختی توزیع به ترتیب 66.12، 55.4 و 53 درصد بودند.نتیجه گیری: فرونشت عمقی، قدیمی بودن سامانه ها، کمبود فشار و تغییرات فشار و دبی آبپاش ها از علل کاهش یکنواختی توزیع در سامانه ها بود. یکسان شدن راندمان پتانسیل کاربرد در ربع پایین و راندمان کاربرد واقعی در تمام سامانه-های آبیاری، بیانگر تامین آب آبیاری کمتر از نیاز گیاه خواهد بود. مقادیر کم یکنواختی توزیع نشان دهنده تلفات آب به صورت فرونشت عمقی بود و قدیمی بودن سامانه ها نیز مزید بر علت شد.