مجله پژوهش آب ایران
سال:1400 | دوره:15 | شماره:1 (پیاپی 40) |تعداد مقالات:16

بررسی و کنترل وقوع کاویتاسیون بر سرریز تنداب سدهای بزرگ، غالبا با طراحی و ساخت مدل این سرریزها در شرایط آزمایشگاهی انجام می شود. بر این اساس، مدل آزمایشگاهی سرریز سد داریان در موسسه تحقیقات آب ایران ساخته شد. در پژوهش حاضر، برای کنترل نتایج آزمایشگاهی و عملکرد هواده در مدل عددی بر مبنای احتمال خرابی، از روش قابلیت اطمینان FORM استفاده شد. بدین منظور و برای مقایسه عملکرد هوادهی جریان با رمپ و ترکیب رمپ و داکت هواده، مدل سازی با نرم افزار Flow-3D در 3 حالت بدون هواده، هواده به صورت رمپ و هواده به صورت ترکیب رمپ و داکت هواده انجام شد. نتایج نشان داد احتمال وقوع کاویتاسیون بر سرریز بدون هواده، بیشتر از 33 درصد خواهد بود و استفاده از هواده برای کاهش سرعت جریان و افزایش فشار وارد بر کف تنداب ضروری است. نصب هواده به صورت ترکیب رمپ و داکت هواده، احتمال وقوع کاویتاسیون را بسیار کاهش داد و مقدار آن به حدود 4 درصد رسید؛ این در حالی است که احتمال خرابی در صورت هوادهی فقط با رمپ به میزان 10 درصد بود؛ بنابراین، باید داکت های هواده نصب شود و از این طریق، کاهش احتمال خرابی تحقق یابد.

منطقه مورد مطالعه در هشت کیلومتری غرب مجن در جنوب آبشار مجن، از توابع شهرستان شاهرود واقع شده است. جهت بررسی خصوصیات هیدروژیولوژیکی و هیدروژیوشیمیایی چشمه های موجود در منطقه، دبی، هدایت الکتریکی و دما از مهر ماه 1395 تا آبان ماه 1396 مورد اندازه گیری قرار گرفت. هم چنین، غلظت یون های اصلی شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، بی کربنات، سولفات و کلر در آزمایشگاه آب و محیط زیست دانشگاه صنعتی شاهرود اندازه گیری شده اند. نتایج به دست آمده نشان دادند که ضریب تغییرات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی برای تمام چشمه ها اندک می باشد و تاییدکننده رژیم غالب سیستم جریان افشان در منطقه مورد مطالعه می باشند. منحنی فرود چشمه های مورد مطالعه دارای یک ضریب بده ( ) با شیب 0. 009 می باشد که بیانگر غالب بودن سیستم جریان افشان در آبخوان کارستی مورد نظر است. یکی از دلایل اصلی ظهور چشمه های منطقه مورد مطالعه، برخورد آب زیرزمینی حوضه کارستی این چشمه ها (سنگ های آهکی سازندهای کرتاسه بالایی و لار) با واحدهای غیرقابل نفوذ (مارن ها و آهک های مارنی) می باشد. بر این اساس چشمه های منطقه از نوع چشمه های سرریزی (Overflow Springs) می باشند و تمامی این چشمه ها از یک آبخوان تخلیه می شوند. نمودارهای هیدروشیمیایی مربوط به نمونه های تهیه شده از چشمه های مورد مطالعه در خرداد ماه 1396 نشان می دهد که تمامی نمونه ها دارای کلسیم و بی کربنات بالایی می باشند و در محدوده خاص آب های کارستی واقع شده اند. از نسبت غلظت یون کلسیم به منیزیم برای تعیین جنس غالب آبخوان در مناطق کارستی استفاده می شود. میانگین نسبت یون کلسیم به منیزیم برای نمونه های مورد مطالعه حدود 2. 60 می باشد که می توان نتیجه گرفت لیتولوژی غالب آبخوان کارستی مورد مطالعه، آهک می باشد. همچنین در این تحقیق حوضه آبگیر چشمه ها به صورت مقدماتی ترسیم گردید. سپس با استفاده از روش بیلان و مقایسه مقادیر حجم تخلیه و تغذیه سالانه از حوضه آبگیر، دقت حوضه آبگیر مقدماتی ترسیم شده، مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس مقایسه ی مذکور، خطای نسبی 0. 8 درصد به دست آمد که با توجه به خطای نسبی اندک بین حجم های تغذیه و تخلیه و همچنین وضعیت چینه شناسی منطقه، حوضه آبگیر ترسیم شده از دقت مناسبی برخوردار است.

در این تحقیق با استفاده از نرم افزار FLOW3D توزیع سرعت جریان و تنش برشی بستر در کانال های مرکب پیچان تحت اثر تغییر عرض سیلاب دشت و عمق نسبی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منطور از چهار مقطع کانال مرکب پیچان با عرض سیلاب دشت های 3. 3، 4. 31، 5. 32 و 6. 33 متر و با سه عمق نسبی 0. 26، 0. 35 و 0. 45 استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی نشان داد که با افزایش عرض سیلاب دشت از مقدار سرعت متوسط عمقی و تنش برشی بستر کاسته می شود به طوری که با افزایش 92 درصدی عرض سیلاب دشت، مقدار حداکثر سرعت جریان در کانال اصلی 24 درصد کاهش می یابد. همچنین مقدار سرعت متوسط درعمق های نسبی 0. 45 و 0. 26 به ترتیب 17 و 21 درصد کاهش یافت و میزان تغییر سرعت متوسط عمقی با توجه به تغییر عرض سیلاب دشت برای عمق های نسبی پایین محسوس تر بود. اثر تغییر عرض سیلاب دشت روی تنش برشی بستر، در مقطع میانی بین دو تاج پیچان (مقطع CS3) دارای بیشترین مقدار می شود به طوری که با افزایش 92 درصدی عرض سیلاب دشت در مقطع میانی (CS3) تنش برشی بستر 35 درصد کاهش پیدا می کند. همچنین میزان تنش برشی جداره در قوس داخلی در تمامی کانال ها از تنش برشی جداره در قوس خارجی بیشتر بوده و حداکثر مقدار تنش برشی دیواره در نزدیکی عمق لبریز کانال اصلی رخ می دهد و با افزایش عمق نسبی بر میزان تنش برشی جداره ها افزوده می شود.

امروزه با رشد جمعیت، نیاز انسان به آب، به شکل چشمگیری افزایش یافته که این امر افزایش تولید فاضلاب را به دنبال داشته است. این فاضلاب ها حاوی آلودگی هایی نظیر سم ها، آفت کش ها و فلزهای سنگین هستند که لازم است تصفیه شده و از ورود آن ها به محیط زیست جلوگیری شود. از جمله روش های تصفیه آلاینده ها از پساب و فاضلاب، روش بیوراکتور غشایی (MBR) است که به دو روش غوطه ور و غشایی عمل می کند. این پژوهش به منظور بررسی تصفیه پذیری شیرابه ها با استفاده از MBR انجام شد. در این مطالعه شیرابه سایت دفن پسماندکهریزک تهران با عمر دو تا پنج سال جهت تغذیه MBR استفاده شد. ابتدا پارامترهایی چون زمان ماند هیدرولیکی، زمان ماند سلولی تعیین و سپس پارامترهای کیفی پساب مثل COD، نیترات و نیتریت، کدورت و فلزات سنگین در دو حالت هوادهی 2 و 4 مترمکعب در ساعت بررسی شدند. بر اساس نتایج، روش مذکور در بهبود COD به میزان80% موثر بود. همچنین نیترات و نیتریت تا 0. 5 میلی گرم بر لیتر کاهش و شاخص کدورت نیز بهبود یافت. در حذف فلزهای سنگین نیز عملکرد قابل قبولی مشاهده شد. همچنین با کاهش نرخ هوادهی از 4 به 2 مترمکعب در ساعت، عملکرد راکتور ضعیف تر شد

ماده شیمیایی کلر برای چندین دهه، به عنوان بهترین ماده ضدعفونی کننده یا بخشی از فرایند تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گرفته است. با وجود این، غلظت های کلر بیش از 3 میلی گرم در لیتر در آب آشامیدنی، برای سلامتی انسان خطرناک است. در این تحقیق، شبکه توزیع آب منطقه وحیدیه واقع در غرب استان تهران، به وسیله مدل عددی WaterGEMS شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی، اصول حاکم بر طراحی شبکه های آبرسانی، برای نایل شدن به تعدادی از پارامترهای کیفی مربوط به ماده شیمیایی کلر (از جمله، سن آب، غلظت کلر و ردیابی آن)، رعایت شده است. در این مدل سازی، سه سناریوی مختلف با افزوده شدن کلر غیرمجاز (بیش از 3 میلی گرم در لیتر) به مخزن های توزیع آب و مخازن تنظیم فشار، در نظر گرفته شده است. هم چنین در مدل سازی، تعدادی از پارامترهای کمی (مانند: دبی و سرعت جریان آب، و افت انرژی) نیز در لوله های شبکه آبرسانی منطقه وحیدیه، بررسی شده است. در تحقیق حاضر، نتایج مدل سازی برای سه لوله منتخب در نقاط مختلف شبکه مورد بحث قرار گرفته است. نتایج حاصل بیان می کند، محاسبه سن آب در لوله شماره 18 حدود 3 برابر سن آب در لوله شماره 168 است. غلظت کلر در لوله شماره 168 (لوله نزدیک تر به مخازن آب)، 10% بیشتر از دو لوله دیگر بوده است و بسیار نزدیک به غلظت کلر در مخازن آب می باشد. با توجه به موضوع ردیابی کلر برای پی بردن به منبع آلودگی، آب لوله شماره293، یقینا از مخزن تنظیم فشار شماره 2 تامین شده است. طبق نتایج مدل سازی پارامترهای کمی، حداکثر سرعت جریان در لوله شماره 18 (0. 3 متر در ثانیه) بدست آمد که نشان از احتمال رسوب گذاری املاح موجود در آب دارد.

بهینه سازی مصرف آب کشاورزی به دلیل محدودیت منابع آب و ارزش آن در کشاورزی، از اهمیت فراوانی برخوردار است. مدل های شبیه سازی، به دلیل ارایه تاثیرات کمی آب بر عملکرد محصول، ابزاری ارزشمند برای بهبود مدیریت مصرف آب در مزرعه هستند. در تحقیق حاضر مدلی در فضای برنامه نویسی متلب2017تدوین شد و به الگوریتم بهینه سازی موچگان و مدل رشد گیاهی AquaCrop متصل گردید. این مدل با هدف ماکزیمم سازی سود خالص، عمق و دور بهینه آبیاری را در شرایط مختلف حجم آب دردسترس تعیین می کند. سه حالت مختلف حجم آب قابل دسترس الف-تامین 100% متوسط دراز مدت حجم منابع آب ب-تامین 70% متوسط درازمدت حجم منابع آب ج-تامین 60% متوسط درازمدت حجم منابع آب، در نظر گرفته شد. سه سناریو مختلف عمق و دور آب آبیاری تعریف گردید1-عمق و دور آبیاری یکسان برای محصولات پاییزه و بهاره 2-عمق آب آبیاری متفاوت و دور یکسان برای محصولات پاییزه و بهاره 3-عمق و دور آبیاری مختلف برای محصولات پاییزه و بهاره. برای حالت الف بهترین برنامه دور آبیاری 8 روز و عمق آب آبیاری 50و80 میلی متر به ترتیب برای محصولات پاییزه و بهاره بدست آمد. برای حالت ب دور آبیاری 10 روز و عمق آب آبیاری 48و 96میلی متر به ترتیب برای محصولات پاییزه و بهاره حاصل شد. و برای حالت ج بهترین برنامه آبیاری دور8 روز و عمق 32 و 80 میلیمتر برای محصولات پاییزه و بهاره تعیین گردید. همچنین الگوی کشت بهینه نیز برای سناریوهای مختلف تعیین شد. ماکزیمم سطح زیر کشت در صورت تامین 100% منابع آب، 23029 هکتار و با کاهش 40% و 30% حجم آب، سطح زیر کشت بهینه به ترتیب به 18512 و 17188 هکتار کاهش می یابد.

در این تحقیق، شاخص های کمبود و آسیب پذیری منابع آب آبی و سبز در حوضه آبریز سدهای کرج، لتیان و ماملو (استان های تهران و البرز) بر اساس نسبت آب مصرفی (ردپای آب) به آب موجود در هر حوضه آبریز تعیین شده است. منابع آب آبی و سبز توسط مدل SWAT که برای هر سه حوضه طی دوره مشاهداتی 1995-2013 واسنجی و صحت سنجی شده است، تعیین گردید. نتایح دوره واسنجی (2007-1995) و صحت سنجی (2013-2008) نشان می دهد که مدل SWAT به خوبی می تواند دبی های روزانه را در هر هشت ایستگاه انتخابی شبیه سازی نماید. نتایج نشان می دهد که شاخص متوسط سالیانه کمبود و آسیب پذیری آب سبز در کل منطقه برابر 388/0 و 66/0 می باشد در حالی که شاخص متوسط سالیانه کمبود و آسیب پذیری آب آبی برابر 65/0 و 04/1 می باشد. حوضه ی آبریز سد کرج دارای کمترین شاخص کمبود و آسیب پذیری آب آبی و حوضه سد ماملو دارای بیشترین کمبود و آسیب پذیری می باشد ولی حوضه ی آبریز سد کرج از لحاظ کمبود و آسیب پذیری آب سبز بالاترین درصد و حوضه آبریز سد ماملو کمترین مقادیر را در منطقه مورد مطالعه دارد. تعیین شاخص های کمبود و آسیب پذیری منابع آب (آب آبی و سبز) در هر حوضه آبریز می تواند پهنه بحرانی (مناطق دارای تنش آب) را مشخص نموده و جهت مدیرت و برنامه ریزی پایدار منابع آب مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، تخصیص و تبادل آب آبی بین زیرحوضه ها می تواند موجب کاهش تنش آب در پهنه بحرانی گردد.

با توجه به کمبود آب با کیفیت، استفاده بهینه از آب در آبیاری بیش از پیش مورد توجه است که نیاز به استفاده از روش های مدیریتی و فنآوری های نوین (نظیر استفاده از میدان مغناطیسی) دارد. استفاده از آب مغناطیسی در کشاورزی می تواند عاملی برای بهبود در کمیت و کیفیت محصولات تولیدی باشد. به منظور بررسی اثر آب مغناطیسی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی همیشه بهار در بافت های مختلف خاک آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 98-1397 بر پایه ی کشت گلدانی با 3 تکرار اجرا گردید. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش شامل 3 سطح میدان مغناطیسی (صفر، 3/0 و 6/0 تسلا) و 3 بستر کشت (سیلتی رسی S1، لوم رسی S2 و لوم شنی S3) بود. نتایج نشان داد که بافت های مختلف خاک بر صفات وزن خشک شاخه جانبی، برگ و ساقه؛ تعداد گل، حجم ریشه و ارتفاع در سطح یک درصد و بر صفات وزن خشک ریشه و گل و تعداد برگ در سطح 5 درصد معنی دار شد. استفاده از آب های مغناطیسی نیز در سطح احتمال یک درصد بر صفات وزن خشک شاخه جانبی، برگ، ریشه و گل، ارتفاع و حجم ریشه معنی دار شد، همچنین آب مغناطیسی بر طول ریشه در سطح 5 درصد معنی دار شد. اثر متقابل بافت خاک و آب مغناطیسی نیز بر وزن خشک شاخه جانبی، ریشه و گل در سطح یک درصد و بر صفات وزن خشک برگ و ساقه و حجم ریشه در سطح 5 درصد معنی دار شد. استفاده از آب عبوری از میدان های مغناطیسی 3/0 و 6/0 تسلا در آبیاری گیاه دارویی گل همیشه بهار به ترتیب منجر به افزایش 34/11 و 5/28 درصدی در تعداد گل و کاهش 99/14 و 58/13 درصدی در تعداد برگ شد. بیشترین میزان وزن خشک گل در بافت های S1، S2 و S3 با میزان 61/0، 64/0 و 75/0 گرم در تیمار آب مغناطیسی 3/0 تسلا مشاهده شد. به طور کلی استفاده از آب مغناطیسی در هر سه بافت که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته بود، منجر به بهبود رشد گیاه همیشه بهار و عملکرد گل آن نسبت به تیمار شاهد شده است.

برای برآورد دور و عمق آبیاری گیاهان عمده الگوی کشت منطقه هنام از حوضه کرخه به مساحت 8/913 هکتار، این منطقه در نرم افزار ArcGIS به 19 واحد هم آب با منبع آبی مشترک، تقسیم بندی شد. داده های هواشناسی ایستگاه الشتر با دوره آماری 15ساله (1379 تا 1393) اخذ و محاسبات لازم برای تعیین تبخیرتعرق سطح مرجع بر اساس روش پنمن-مانتیث انجام شد؛ سپس با لحاظ ضرایب گیاهی پیشنهادی فایو در نشریه 56، تبخیرتعرق هر یک از گیاهان الگوی کشت تعیین و در نهایت، نیاز آبیاری خالص گیاهان به صورت ماهانه و برای کل دوره رشد محاسبه شد. نیاز آبی گندم برای دوره رشد در منطقه هنام، برابر 318/1 میلی متر، میانگین عمق آب آبیاری گندم برای تمامی واحدهای هم آب در منطقه هنام، 60/8 میلی متر و میانگین دور آبیاری در خردادماه، 11 روز محاسبه شد. همچنین، نیاز آبی کل دوره رشد برای چغندرقند، باغات مخلوط و یونجه به ترتیب، 842/3، 993/4 و 1190/7 میلی متر، میانگین عمق و دور آبیاری در ماه حداکثر مصرف برای گیاهان چغندرقند، باغات مخلوط (گردو، سیب) و یونجه به ترتیب، 8/55 میلی متر و 8 روز در تیرماه، 81/4 میلی متر و 11 روز در مردادماه و 73/6 میلی متر و 8 روز در تیرماه به دست آمد.

جهت کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی و همچنین ارایه برنامه ریزی صحیح جهت استفاده تلفیقی منابع آب سطحی و زیرزمینی در شبکه های آبیاری، مساله کم آبیاری برای محصولات عمده تحت کشت در غرب شبکه آبیاری دشت قزوین بررسی شد. جهت حل مدل بهینه ساز با هدف رسیدن به حداکثر سودخالص اقتصادی درشرایط کم آبی، الگوریتم جستجوی گرانشی (GSA) انتخاب و مساله با استفاده از برنامه متلب حل شد. جهت معرفی عملیات کم آبیاری در منطقه مورد مطالعه، 5 سناریوی کم آبیاری با درصدهای کم آبیاری ماهانه 0تا10، 0 تا 20 0 تا30، 0 تا 40 و 0 تا50 درصد و یک سناریوی آبیاری کامل تعریف شد. کاهش حجم برداشت از منابع آب زیرزمینی نیز در 5 حالت شامل درصدهای متفاوت از 80 تا 100 درصد حداکثر حجم قابل برداشت در سال خشک تعریف شد. از ترکیب 6 حالت (5 حالت کم آبیاری و یک حالت آبیاری کامل) با 5 درصد متفاوت از مقدار برداشت از آب زیرزمینی، 30 سناریو تعیین و نتایج برای هر سناریو تحلیل شد. درسناریوهای آبیاری کامل با انتخاب الگوی کشت بهینه، با کاهش برداشت از سفره آب زیرزمینی از 5 تا 20 درصد، درآمد خالص اقتصادی از 1/7 تا 10/9 درصد کاهش یافته و از مصرف منابع آب زیرزمینی تا 25/3 میلیون مترمکعب کاسته می شود؛ همچنین سود خالص اقتصادی در واحد حجم نه تنها کاهش نیافته بلکه با کاهش حجم برداشت آب زیرزمینی اندکی افزایش می یابد. با اجرای سناریوهای کم آبیاری و اصلاح الگوی کشت در شرایط خشکسالی، سطوح زیرکشت از 41 تا 54 درصد نسبت به آبیاری کامل افزایش یافته، در عین حال سودخالص اقتصادی از 4/6 تا 10/7 درصد کاهش می یابد.

با توجه به شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک حاکم بر کشور و لزوم مدیریت صحیح در مصرف منابع آبی، استفاده از کم آبیاری می تواند راهکاری مناسب جهت صرفه جویی در مصرف آب و رسیدن به عملکرد اقتصادی قابل قبول باشد. به این منظور پژوهشی با چهار تیمار آبیاری، سه تیمار کودی و دو تیمار تراکم بوته به صورت کرت های دو بار خرد شده و در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1398 در محل مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان کاشمر به اجرا درآمد. تیمارهای آبیاری شامل آبیاری مطلوب با تامین 100 درصد نیاز آب آبیاری و کم آبیاری با تامین 80، 60 و 40 درصد نیاز آب آبیاری؛ تیمارهای کودی شامل سه سطح کودی صفر، 50 و 100 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار؛ و تیمارهای تراکم شامل تراکم 10 و 20 بوته در هرمترمربع بودند. نتایج نشان داد که اعمال کم آبیاری باعث کاهش معنی دار ارتفاع بوته، وزن هزاردانه، عملکرد دانه و بهره وری آب در سطح احتمال پنج درصد گردید. عملکرد دانه در تیمار آبیاری کامل در مقایسه با تیمارهای کم آبیاری 80، 60 و 40 درصد نیاز آب آبیاری به ترتیب 17، 6/31 و 8/47 درصد افزایش نشان داد. در تمام تیمارهای آبیاری مصرف 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار باعث افزایش معنی دار عملکرد دانه نسبت به شرایط عدم استفاده از کود نیتروژن در این تیمارها گردید. بیش ترین عملکرد دانه در تیمار آبیاری کامل، سطح کودی 100 کیلوگرم در هکتار و تراکم 10 بوته در هر مترمربع و به اندازه 2259 کیلوگرم در هکتار بود. در تیمارهای کم آبیاری 80 و 40 درصد نیاز آب آبیاری و سطح کودی 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، افزایش تراکم بوته از 10 به 20 بوته در هر مترمربع به ترتیب باعث کاهش 6/5 و 3/6 درصدی عملکرد دانه گردید. بیش ترین بهره وری آب برای تیمار آبیاری کامل و به مقدار 8/0 کیلوگرم بر مترمکعب و کم ترین مقدار آن برای تیمار 40 درصد نیاز آب آبیاری و به مقدار 56/0 کیلوگرم بر مترمکعب مشاهده شد. استفاده از 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار باعث افزایش معنی دار بهره وری آب نسبت به شرایط عدم استفاده از کود در تمام تیمارهای آبیاری شد که مقدار این افزایش در تیمار آبیاری کامل و تیمارهای کم آبیاری 80، 60 و 40 درصد نیاز آب آبیاری به ترتیب 2/16، 8/5، 2/6 و 4/8 درصد بود. بر اساس یافته های به دست آمده در این پژوهش می توان گفت که برای رسیدن به حداکثر عملکرد اقتصادی، تامین 100 درصد نیاز آب آبیاری، استفاده از 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و تراکم 10 بوته در هر مترمربع برای گیاه ارزن دانه ای رقم پروسو برای منطقه کاشمر قابل توصیه می باشد.

هدف از پژوهش حاضر بررسی دقت نرم افزار Qual2kw در شبیه سازی پارامترهای کیفی رودخانه سفیدرود در پایین دست سد سفیدرود می باشد. به این منظور نمونه برداری و انجام مطالعات آزمایشگاهی برای 12 ایستگاه در بازه ای به طول 110 کیلومتر در دو فصل تابستان (مردادماه) و پاییز (آبان ماه) در سال 1398 انجام گرفته است. در این تحقیق نرم افزار Qual2kw 6 برای شبیه سازی هشت پارامتر اصلی کیفیت آب شامل دمای آب، pH، هدایت الکتریکی، کل مواد جامد، اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی، نیتروژن کل و فسفر کل، برای مردادماه و آبان ماه 1398 به ترتیب واسنجی و صحت سنجی شده است. نتایج نشان داد که بیش ترین و کم ترین دقت مدل با میانگین مقادیر NRMSE در دو مرحله برابر با 3/3 و 5/47 درصد به ترتیب برای پارامترهای pH و نیتروژن کل می باشد. بیش ترین مقادیر همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و شبیه سازی شده برای پارامترهای کل مواد جامد و هدایت الکتریکی به ترتیب برابر 97/0 و 96/0 در مرحله واسنجی مدل به دست آمده است. نتایج مطالعه حاضر حاکی از توانایی مناسب مدل Qual2kw 6 به منظور شبیه سازی پارامترهای کیفیت آب رودخانه سفیدرود می باشد. نتایج مقاله حاضر حاکی از دقت مناسب مدل Qual2kw به منظور شبیه سازی پارامترهای کیفیت آب در رودخانه سفیدرود دارد که مطابق با نتایج آریایی نژاد و همکاران (1397) می باشد.

با توجه به اهمیت مدل های گیاهی در برنامه ریزی بخش کشاورزی، باید دقت و کارایی آنها در شرایط مختلف سنجیده شود. به همین منظور، پژوهش حاضر برای ارزیابی مدل AquaCrop برای شبیه سازی عملکرد، زیست توده، کارایی مصرف آب و شوری خاک در کشت ذرت انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه در این پژوهش، شامل روش آبیاری (D: آبیاری بارانی با آب شور و F: آبیاری بارانی با کاربرد آب شور و شیرین و S: آبیاری سطحی) و کیفیت آب آبیاری (S1: 2/5، S2: 3/2، S3: 3/9، S4: 4/6 و S5: 1/5 دسی زیمنس بر متر) بود. نتایج، نشان دهنده آماره های جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده برای پارامترهای عملکرد، زیست توده، کارایی مصرف آب و شوری خاک به ترتیب، برابر با 0/07، 0/09، 0/07 و 0/14 بود؛ بنابراین، دقت مدل AquaCrop برای شبیه سازی شوری خاک خوب و برای عملکرد، زیست توده و کارایی مصرف آب، عالی بود. براساس آماره میانگین خطای اریب، این مدل برای شبیه سازی عملکرد و کارایی مصرف آب، دچار خطای کم برآوردی و برای شبیه سازی زیست توده و شوری خاک، دچار خطای بیش برآوردی شد. براساس آماره های کارایی مدل و شاخص توافق، این مدل در شبیه سازی عملکرد، زیست توده و شوری خاک، کارایی مطلوبی داشت؛ ولی کارایی آن برای شبیه سازی کارایی مصرف آب، چندان مطلوب نبود. همچنین، تلفیق روش های آبیاری نشان داد که دقت و کارایی این مدل در هر سه روش آبیاری مورد مطالعه یکسان بود؛ بنابراین، روش آبیاری بر دقت و کارایی مدل AquaCrop اثری نداشت.

در پدیده شکست سد خاکی، تعیین دقیق ویژگی های جریان، زمان و شکافت همراه با تحلیل اجزای هیدروگراف در کاهش آسیب پذیری دشت های سیلابی پایین دست و خسارت های مالی و جانی آن، نقش بسزایی دارد. در این پژوهش از مدل های فیزیکی با خصوصیت های مختلف هندسی و مکانیکی برای بررسی سازوکار فرسایش و تکامل شکافت استفاده شد. در تحلیل اجزای هیدروگراف حاصل از شکافت نیز نتایج آزمایشگاهی با داده های تاریخی حاصل از مدل ریاضی BREACH مقایسه شد. برای توسعه روابط جدید در تعیین دبی اوج (Qp)، پارامترهایی معرفی شده است که تاکنون در تعیین آن به کار نرفته است. در این زمینه، از داده های تاریخی، آزمایشگاهی و شکست فرضی سدهای واقعی، به عنوان مطالعه موردی استفاده شد. پژوهش ها نشان می دهد زمان توسعه شکافت (tf)، وابستگی زیادی به ویژگی های هیدرولیکی و شکافت داشته و بر این اساس، روابط جدید بر مبنای آن پیشنهاد شده است. همچنین، روابط جدید معرفی شده مربوط به ارتفاع شکافت (Hb) به ارزیابی دقیق تر فرایند شکافت در حالت های روگذری جریان و رگاب منتهی می شود. محدوده تغییرات عرض متوسط شکافت (Bave) برحسب ارتفاع جریان گذرنده از روی شکافت، که در این مطالعه تعریف شده است، دامنه وسیعی از سدهای خاکریزه ای را فرامی گیرد. نتایج تحلیل های آماری نشان داد که ضریب تبیین (R2) برای رابطه های پیشنهادی برای تعیین Qp برحسب پارامترهای شکافت و با استفاده از برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و رگرسیون غیرخطی به ترتیب، برابر 0/84 و 0/84 است. این ضریب برای تعیین روابط tf با رگرسیون و برحسب پارامترهای هیدرولیکی و شکافت به ترتیب، معادل 0/87 و 0/88 محاسبه شد. مقدار R2 در تعیین رابطه های جدید Hb با GEP و برحسب پارامترهای بدنه و مخزن در حالت های روگذری جریان و رگاب نیز به ترتیب، برابر 0/99 و 0/99 بود.

تامین و تخصیص حقابه های محیط زیستی رودخانه ها برای حفاظت از اکوسیستم منابع آب و اکوسیستم های وابسته باید به عنوان ضرورت در مدیریت پایدار منابع آب کشور در نظر گرفته شود. در این پژوهش، در یک دوره44 ساله (از 1970 تا 2013)، جریان محیط زیستی رودخانه بالیخلوچای بررسی شد. همچنین، با استفاده از نرم افزار IHA، تغییرات هیدرولوژیکی و محیط زیستی ناشی از احداث و بهره برداری از سد یامچی بررسی شد. نتایج نشان داد با استفاده از روش تنانت و برای حفاظت از رژیم جریان رودخانه در محدودهبهینه، برای تمام ماه های سال به جریانی در محدوده 1/96 تا 3/27 مترمکعب بر ثانیه نیاز است. روش تسمن برای حفاظت از اکوسیستم های رودخانه ای، جریانی معادل 1/31 مترمکعب بر ثانیه را تخمین زده است. روش تنانت، مقدار جریان محیط زیستی را کمتر از Q75 تخمین زده است. نتایج روش منحنی تداوم جریان، نشان دهندهتامین دبی 2/95 و 2/46 مترمکعب بر ثانیه به ترتیب برای حفاظت از رودخانه در شرایط مناسب و شرایط نسبتا مناسب بود. میزان تاثیر احداث سد یامچی بر پارامترهای هیدرولوژیکی به میزان 61/38 درصد با درجه تغییرات متوسط بود. همچنین، با وجود سد یامچی، پارامترهای محیط زیستی به میزان 51/6 درصد تغییر یافت.