مجله پژوهش آب ایران
سال:1388 | دوره:3 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

پارامترهای زمانی از جمله پارامترهایی هستند که در اکثر مدل های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی استفاده می شوند. متداول ترین پارامترهای زمانی مورد استفاده در هیدرولوژی زمان تمرکز است. زمان تمرکز مدت زمانی است که آب از دورترین نقطه حوضه به نقطه خروجی برسد. زمان تمرکز در طراحی سرریزها، برآورد حجم سیلاب، تهیه هیدروگراف سیل و بسیاری از آنالیزهای هیدرولوژیکی دیگر مورد نیاز است. تا به حال روش های بسیاری برای برآورد زمان تمرکز ارائه شده است که هدف از این تحقیق انتخاب بهترین روش از روش های برآورد زمان تمرکز در حوضه آبخیز میمه در استان ایلام است. جهت برآورد زمان تمرکز واقعی بازه های مورد مطالعه از روش صحرایی مبتنی بر اندازه گیری زمان پیمایش آب با استفاده از محلول نمک استفاده شد. جهت انتخاب بهترین روش از روش های تجربی برآورد زمان تمرکز در حوضه مورد مطالعه درصد اختلاف مقادیر بدست آمده از روابط تجربی با مقادیر اندازه گیری شده در روش صحرایی تعیین شد و مشخص شد که روش های کرپیچ و چاو و هیدروگراف استدلالی جوابهای نسبتا خوبی ارایه دادند.

آلودگی منابع آب زیـرزمینی به نیترات در حال حاضر یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی محسـوب می شود. در چند دهه اخیر، مصرف کودهای نیتروژن دار بدون توجه به تاثیر آنها بر خصوصیات خاک و محیط زیست گسترش غیر قابل انکاری داشته است. نیترات مانند سطوح کلوییدهای خاک دارای بار منفی بوده و به راحتی توسط آب باران به منابع آب سطحی و به خصوص زیرزمینی وارد می شود. در این تحقیق با هدف بررسی گسترش آلاینده نیترات توسط سیستم اطلاعات جغرافیایی، از 10 چاه مورد بهره برداری در طول 12 ماه سال (تیر 1386 تا خرداد 1387) 120 نمونه برداری به صورت ماهانه انجام شده و غلظت نیترات نمونه ها اندازه گیری و در کل دشت پهنه بندی و تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که بخش های میانی دشت در مقایسه با شمال و جنوب، از غلظت نیترات پایین تری برخوردارند و تغییرات کمتری را در طول فصول مختلف سال را می توان مشاهده کرد. فصل تابستان بیشترین غلظت نیترات را به دلیل برداشت زیاد و برگشت آن و فعالیت های کشاورزی دارد. در پاییز و زمستان، مجموع غلظت نیترات رو به کاهش می رود و بجز آبان و اسفندماه که میانگین حدود 24 میلی گرم در لیتر دارد، میانگین بقیه موارد بین 21 تا 23 میلی گرم در لیتر متغیر است. بیشترین غلظت نیترات در بخش هایی از جنوب دشت است که در دو ماه از حد استاندارد 50 میلی گرم در لیتر نیز بیشتر است. نتایج همچنین حلالیت بالای نیترات و در ادامه شسته شدن آن در اثر آبیاری و نیز نقش فعالیت های کشاورزی در عدم تامین سلامت آب را نشان می دهد.

یکی از روش های نسبتا جدید برای اندازه گیری رطوبت خاک استفاده از دستگاه تتاپروب است. از مزایای این روش اندازه گیری سریع، دقت بالا، اندازه گیری مستقیم در صحرا و در شرایط طبیعی و قابلیت اندازه گیری رطوبت خاک از حد رطوبت پژمردگی تا رطوبت اشباع است. در این تحقیق برای بررسی اثر تراکم و بافت خاک بر دقت دستگاه تتاپروب، سه نوع خاک با بافت های شنی، لومی و رسی انتخاب گردید. سپس از هر نوع خاک 17 نمونه با تراکم های متفاوت برداشت شد. نمونه ها طوری انتخاب شدند که دامنه رطوبتی آنها بین خاک خشک شده در مجاورت هوای آزاد و رطوبت اشباع باشد. سپس دستگاه را با دو روش خطی و غیر خطی کالیبره کرده و مقادیر اندازه گیری شده با روش وزنی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که دستگاه در خاک های شنی دارای بیشترین دقت (میانگین قدرمطلق خطاها %2.7) بوده و با افزایش میزان رس خاک از دقت دستگاه کاسته می شود. اثر تراکم خاک بر دقت اندازه گیری دستگاه در خاک های شنی ناچیز بوده و با سنگین تر شدن بافت خاک، میزان تاثیر تراکم خاک بر دقت دستگاه افزایش نشان داد. رسم نمودار همسانی بین نتایج روش تتاپروب و روش وزنی نشان داد که بیشترین و کمترین همسانی بین دو روش به ترتیب در خاک های شنی و رسی (R2=0.95 و R2=0.91) بوده و در خاک های لومی همسانی متوسط (R2=0.93) بوده است.

حوضچه های آرامش واگرا بدلیل هماهنگی با مقاطع بالادست و پایین دست و داشتن نسبت عمق ثانویه و طول کمتر، دارای برتری نسبت به حوضچه های کلاسیک است. از طرفی این گونه حوضچه ها با مشکل ناپایداری و نامتقارن بودن جهش هیدرولیکی روبرو هستند. در این تحقیق اثر آستانه لبه تیز بر بهبود مشخصات جهش هیدرولیکی در یک حوضچه آرامش واگرا مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور آستانه هایی با ارتفاع های مختلف و موقعیت های متفاوت نسبت به پنجه جهش که در حوضچه هایی با زوایای واگرایی 3، 5 و 9 درجه قرار داشتند، مورد استفاده قرار گرفتند. در مجموع 228 آزمایش در محدوده اعداد فرود اولیه 3.1 تا 10.3 انجام شد و در هر آزمایش مشخصات اصلی جهش هیدرولیکی شامل نسبت عمق ثانویه، طول نسبی و افت نسبی انرژی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که نصب آستانه لبه تیز تاثیر ناچیزی در نسبت عمق ثانویه و در نتیجه افت انرژی جهش هیدرولیکی واگرا دارد ولی باعث کاهش قابل ملاحظه ای در طول جهش هیدرولیکی می شود. همچنین مشخص شد که استفاده از آستانه لبه تیز باعث بهبود وضعیت عمومی جهش هیدرولیکی واگرا و تثبیت موقعیت آن می شود.

محدودیت منابع آب در بخش کشاورزی و ضعف عملکرد شبکه های آبیاری، استفاده بهینه از منابع موجود را با بکارگیری فن آوری های کنترلی مناسب تر ضروری می سازد. تئوری فازی یکی از روش هایی است که در دهه های اخیر برای حل مسائل مختلف کنترل در شاخه های گوناگون مهندسی به کار گرفته شده است. در این تحقیق با استفاده از تکنیک فازی، سیستم کنترلی برای تنظیم عمق آب در کانال های آبیاری تدوین شده و با استفاده از مدل هیدوردینامیک ICSS در کانال E1-R1 از شبکه دز عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای ارزیابی سیستم کنترل تدوین شده از نمودار تغییرات عمق و دبی در بالا دست آب بندها و بازشدگی آنها در طول زمان بهره برداری و شاخص های خطای مطلق حداکثر، خطای مطلق تجمعی و سرعت عکس العمل سیستم استفاده شد. نتایج حاصله نشان می دهد که متوسط و حداکثر انحراف عمق آب از عمق هدف برای آب بندها به ترتیب در محدوده 0.017 تا 0.143 درصد و 0.667 تا 1.222 درصد بوده است. همچنین میزان شاخص سرعت عکس العمل نشان داد که حداکثر زمان لازم برای تثبیت عمق جریان در محدوده یک درصدی عمق هدف 6.6 دقیقه می باشد. با درنظر گرفتن این مقادیر و با توجه به شدت میزان تغییرات آبگیری اعمال شده در کانال، عملکرد سیستم کنترل فازی تدوین شده مطلوب ارزیابی می شود.

در مناطق لالجین، چهاردولی و قهاوند - فامنین واقع در بخش شمالی استان همدان، تعدادی از چاه های آب کشاورزی گازدار بوده و تجهیزات داخل آن ها در طی مدت کوتاهی خورده و پوسیده می شود و سالیانه خسارات زیادی به کشاورزان وارد می شود. لذا شناسایی عوامل موثر درخوردگی و منشاء آن ها، جهت چاره اندیشی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین منظور با عملیات صحرایی و به کمک دستگاه G.P.S، دماسنج و پرسش از کشاورزان میزان دما، عمق، مدت لازم برای خوردگی تجهیزات و مشخصات جغرافیایی 36 حلقه چاه  گازدار برداشت شد. به علاوه 16 نمونه از آب چاه ها اخذ و در آزمایشگاه آنالیز شد. سپس به کمک نموگراف های استاندارد مقدار دی اکسیدکربن نمونه ها محاسبه و برآورد شد. همچنین توسط نرم افزار آماری SPSS داده های دما، عمق، دی اکسیدکربن و مدت خوردگی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر دی اکسید کربن بالاتر از 100 میلی گرم در لیتر در نمونه ها و اختلاف معنی دار بین دمای آب چاه ها نشان می دهد که وجود گاز در آب  چاه ها ناشی از ورود محلول های هیدروترمالی گازدار با منشا درونی به داخل آب های زیرزمینی منطقه است. نتایج آزمون های آماری نشان می دهد که مقدار بالای دی اکسیدکربن و یون های سولفات و کلراید، دمای بالا و شوری زیاد از جمله عوامل موثر در خوردگی تجهیزات چاه های آب منطقه است. بنابراین توصیه می شود که در این چاه ها از لوله ها و تجهیزات یو پی وی سی به جای تجهیزات فلزی استفاده شود.

در سال های پرباران غرب کشور، بارندگی ها از اوایل پاییز شروع و تا اواسط بهار سال بعد ادامه می یابد. در چنین سال هایی باید محصولات پاییزه ای را کشت کرد که بیشتر نیاز آبی خود را از نزولات آسمانی تامین کنند. به منظور مقایسه دو گیاه زراعی گندم و کلزا از نظر پارامترهای مذکور، یک طرح تحقیقاتی در سال زراعی 81-1380 (سال پرباران) در ایستگاه تحقیقات سراب چنگایی (استان لرستان)، اجرا شد. دو گیاه در کرت های 12 مترمربعی (3×4 متر) در قالب طرح  بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، به صورت ردیفی کشت شدند. کلزا در تاریخ 1380/7/24 و گندم در تاریخ  1380/8/15کشت شد. آبیاری هر دو گیاه بر اساس معیار رطوبت خاک معادل 60 درصد ظرفیت زراعی و با استفاده از یک پمپ کوچک متصل شده به کنتور و شیلنگ، انجام گرفت. هر دو گیاه در هفته آخر خردادماه سال بعد برداشت و عملکرد دانه آنها مشخص شد. نتایج طرح نشان داد که اختلاف میانگین کل آب مصرفی، بهره وری آب و بهره وری اقتصادی آب دو گیاه زراعی در سطح یک درصد معنی دار است. مشخص شد که در سال های پرباران مناطق غربی کشور (بارندگی بیش از 500 میلی متر)، گندم با 2 بار آبیاری (در تاریخ های 1380/8/19 و 1381/2/29) و کل آب مصرفی (آبیاری+بارندگی موثر) 5000 متر مکعب در هکتار و کلزا با 3 بار آبیاری (در تاریخ های 80/7/24، 80/7/29 و 81/2/29) و کل آب مصرفی 6590 متر مکعب در هکتار، دوره رشد خود را تکمیل می کنند. میانگین بهره وری آب در گندم و کلزا به ترتیب 1.64 و 0.60 کیلوگرم بر متر مکعب و بهره وری اقتصادی مصرف آب آنها به ترتیب 2128 و 1508 ریال بر متر مکعب بود. نتیجه آنکه در سال های پرباران مناطق غرب کشور، کشت گندم (به عنوان گیاه پاییزه) با توجه به تعداد آبیاری و کل آب مصرفی کمتر و در عین حال بهره وری آب و بهره وری اقتصادی بیشتر بر کشت کلزا برتری دارد.

سد مخزنی کرخه با حجمی برابر 7.2 میلیارد متر مکعب بزرگترین سد مخزنی کشور است که در شمال غربی خوزستان بر روی رودخانه کرخه احداث شده است. این بررسی به منظور انتخاب شاخص کیفی مناسب علمی برای پایش مداوم تاثیرات احتمالی این سازه بزرگ آبی بر کیفیت آب رودخانه کرخه انجام گرفته است. جهت انجام این تحقیق چهار ایستگاه نمونه برداری انتخاب گردید. سپس با استفاده از چهار شاخص کیفی معتبر NSFWQIm وNSFWQIa  و OWQI و DSWQI کیفیت آب در هر چهار ایستگاه به صورت هر دو ماه یک بار و سالیانه (خرداد 1384 لغایت فروردین 1385) مورد ارزیابی قرار گرفت. از روش مقایسه ای جیل جانویک برای مقایسه شاخص های مورد نظر استفاده گردید. نتایج این مقایسه نشان داد شاخص NSFWQIm تغییرات کیفی آب سد کرخه را بهتر از دیگر شاخص ها نشان میدهد.