علوم و مهندسی آبیاری
سال:1396 | دوره:40 | شماره:2 |تعداد مقالات:20

در تحقیق حاضر ابعاد هندسی چاله آبشستگی در سه نوع آبشکن نفوذپذیر، نفوذناپذیر و باندال لایک که ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر می باشد در شرایط مستغرق مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها در یک فلوم مستقیم، در سه زاویه مختلف 60، 90 و 120 درجه، و تحت شرایط جریان ثابت (عدد فرود برابر 0.24) انجام شد. در کلیه آزمایش ها ارتفاع سازه و عمق آب به ترتیب 12 و 16 سانتی متر بود. نتایج آزمایش ها به صورت توپوگرافی بستر، عمق، کشیدگی و عرض چاله آبشستگی نشان داده شد. بررسی نتایج نشان داد که میزان حداکثر عمق آبشستگی نسبی در آبشکن نفوذناپذیر در زاویه 90 درجه و در آبشکن باندال لایک و نفوذپذیر در زاویه 120 درجه اتفاق می افتد، هم چنین قسمت نفوذپذیر باندال لایک تاثیر زیادی در کاهش حداکثر عمق آبشستگی نسبی و عرض نسبی چاله آبشستگی دارد. در هر سه نوع آبشکن حداکثر عرض نسبی در زاویه 60 درجه و کمترین عرض نسبی در زاویه 90 درجه اتفاق می افتد، بیشترین کشیدگی چاله آبشستگی در آبشکن نفوذناپذیر در زاویه 90 درجه و در آبشکن باندال لایک و نفوذپذیر در زاویه 60 درجه اتفاق می افتد و قسمت نفوذناپذیر باندال لایک اثر قابل توجهی در افزایش کشیدگی نسبی چاله آبشستگی دارد.

حوضچه ی آرامش یکی از انواع سازه های مستهلک کننده انرژی در سیستم های انتقال آب است که ابعاد آن به مشخصات پرش بستگی دارد. در تحقیق حاضراز المان های شش پایه در نفوذپذیری های مختلف در بستر حوضچه استفاده و تغییرات تنش برشی بستر، عمق مزدوج و طول پرش بررسی شده است. آزمایش ها در فلومی به طول 7.5 متر و عرض 0.3 متر انجام گردید والمان های شش پایه روی کف فلوم با سه درصد تراکم 36، 63 و 100 درصد به نحوی چیده شدند که سطح فوقانی آن ها در زیر جت ورودی آب قرار بگیرد و مشخصات پرش هیدرولیکی نوع A و پروفیل سطح آب در محدوده اعداد فرود 5.3 تا 8.1 برداشت شود. نتایج نشان داد که بیشترین کاهش عمق مزدوج و طول پرش در شرایطی می باشد که تراکم المان ها 36 درصد است. در این مطالعه روابطی برای تعیین اعماق مزدوج و ضریب نیروی برشی بستر بر اساس عدد فرود برای المان های شش پایه ارائه گردید.

از آنجایی که برداشت آب از چاه های مشاهده ای موجود در دشت ها به صورت نقطه ای انجام می گیرد، لذا ضرورت دارد به منظور محاسبه مقدار متوسط سطح آب زیرزمینی در دشت ها و تخمین سطح آب، اطلاعات حاصل از برداشت نقطه ای به کل سطح تعمیم داده شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی کاربرد روش ترکیبی زمین آمار و شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک در تخمین سطح آب زیرزمینی در دشت های دزفول و زیدون واقع در استان خوزستان می باشد. نتایج حاصل از کاربرد روش های کوکریجینگ، کریجینگ و روش عکس فاصله نشان داد که در دشت دزفول روش کوکریجینگ با مدل نیم تغیرنما و نیم تغییرنمای متقابل گوسین، و در دشت زیدون روش کریجینگ با نیم تغیرنمای گوسین بهترین روش زمین آماری برای تخمین سطح ایستابی و ترکیب با شبکه های عصبی می باشد. همچنین نتایج حاصل از ترکیب این دو مدل در هر دو دشت، نشان داد که مدل ترکیبی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک دارای معیارهای ارزیابی مناسب تری در تخمین سطح ایستابی نسبت به کاربرد روش های زمین آماری به تنهایی می باشد. به طوری که کاربرد این روش ترکیبی بهینه شده در دشت زیدون که دارای تعداد چاه های مشاهده ای کمتری می باشد، موثر تر از دشت دزفول بوده است.

یکی از اجزای پایدار نیتروژن، در طبیعت نیترات می باشد. ترکیبات نیترات بسیار حلال بوده و به راحتی می توانند وارد آب های سطحی و زیرزمینی شده و باعث آلوده شدن آن ها گردند. دنیتریفیکاسیون یکی از راه های حذف دائمی نیترات از اکوسیستم های آبی و زمینی می باشد. در این تحقیق پدیده دنیتریفیکاسیون و روند تغییر نرخ حذف نیترات با زمان، در یک مطالعه آزمایشگاهی ستونی بر روی دو نوع بستر متفاوت، نوع اول، فاقد باگاس نیشکر و نوع دوم، حاوی 30 درصد حجمی باگاس نیشکر و 70 درصد خاک، تحت شرایط کاملا اشباع (بی هوازی)، بررسی و مطالعه شد. غلظت نیترات ورودی به بسترهای مورد مطالعه، به طور متوسط 45 میلی گرم در لیتر در نظر گرفته شد. با نمونه برداری از محلول ورودی و خروجی از فیلترهای طراحی شده، تغییرات حذف نیترات طی یک دوره سه ماهه مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. بیشترین درصد حذف نیترات در بسترهای حاوی باگاس (94 درصد) در اواخر دوره و در بسترهای فاقد باگاس (89 درصد)، در اوایل دوره مشاهده شد. نتایج نشان دادند که باگاس نیشکر می تواند به عنوان یک منبع کربنی بسیار مفید و کارآمد در طراحی فیلترهای کربنی و دیواره های دنیتریفیکاسیون کربنی برای حذف مطلوب نیترات از محلول های ورودی استفاده شود. به طور کلی، نتایج این تحقیق، فرآیند دنیتریفیکاسیون را به عنوان یکی از مکانسیم های اصلی حذف بیولوژیکی نیترات از محیط های بی هوازی پیشنهاد می دهد.

در این پژوهش کوچک مقیاس سازی دما در دشت تجن واقع در استان مازندران انجام گرفت. نتایج مدل های گردش عمومی جو با مدل اقلیمی HadCM3 تحت سناریوی A2 به دست آمد. از آنجایی که خروجی مدل های گردش عمومی جو دارای وضوح مکانی پایینی است می بایست در سطح منطقه یا حوزه کوچک مقیاس شوند که این کار به روش آماری انجام شد. روش های آماری مورد استفاده شامل مدل کوچک مقیاس سازی SDSM5.5.1 و مدل شبکه عصبی مصنوعی است. در این پژوهش، با استفاده از اطلاعات میانگین دمای روزانه ایستگاه کردخیل در طول دوره آماری 30 ساله (2001-1971) و متغیرهای بزرگ مقیاس NCEP، به عنوان ورودی های شبکه عصبی و مدل SDSM، شبیه سازی و کوچک مقیاس سازی دمای بیشینه و کمینه در دوره گذشته به منظور تعیین خطای مدل ها صورت گرفت. بدین منظور از امکانات و توابع موجود در محیط برنامه نویسی متلب، بهره گرفته شد. سپس برای ارزیابی عملکرد مدل ها، از معیارهای آماری از جمله ضریب همبستگی، ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا بین مقادیر مشاهداتی و پیش بینی شده دما استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارآیی مناسب مدل SDSM برای کوچک مقیاس سازی دما نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی است. به طوری که درصد خطای مدل SDSM کمتر از شبکه عصبی و ضریب همبستگی آن بیشتر است. همچنین بهترین ساختار شبکه عصبی برای شبیه سازی دمای بیشینه مدل پرسپترون چهار لایه پنهان با معماری 6-6-5-5 و برای متغیر دمای کمینه مدل پرسپترون سه لایه پنهان با معماری 1-3-5 می باشد.

مطالعات انجام گرفته در زمینه شبیه سازی بارش- رواناب نشان می دهد بیشتر تحقیقات در مناطق مرطوب انجام شده است. این در حالی است که در مناطق خشک و نیمه خشک مطالعات کم تری صورت گرفته است. به همین منظور، در این پژوهش از مدل توزیعی مکانی WetSpa با قابلیت اتصال به سیستم اطلاعات جغرافیایی برای شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب حوضه بار اریه واقع در منطقه ای نیمه خشک و مساحتی معادل 112 کیلومترمربع و متوسط بارش سالانه 307 میلی متر استفاده شد. از دوره آماری سال های 1382 تا 1387 به منظور مدل سازی استفاده گردید. نتایج نشان داد شبیه سازی مدل WetSpa با استناد به مقدار ضریب ناش- ساتکلیف 0.69 در دوره ارزیابی از دقت خوبی برخوردار است. ضریب رواناب حاصل از مقادیر مشاهده ای و شبیه سازی شده بارش- رواناب دوره ارزیابی به ترتیب برابر با 0.59 و 0.57 می باشد که بیانگر کارایی مدل در تخمین رواناب حاصل از بارش در حوضه مورد مطالعه می باشد.

امروزه تاثیر پدیده گرمایش جهانی و تغییر اقلیم به خاطر افزایش گازهای گلخانه ای در اتمسفر بر بسیاری از سیستم های طبیعی به اثبات رسیده است. تمامی مدل های گردش عمومی آتمسفر (GCM) آینده گرم تری را برای کره ی زمین پیش بینی می کنند. وقوع چنین شرایطی می تواند فرآیندهای هیدرولوژیک نظیر بارش و جریان رودخانه ها را که یکی از اصلی ترین منابع تامین کننده آب حوضه ها می باشد تحت تاثیر قرار دهد. به دلیل تفکیک فضایی کم یا ساده سازی برخی پدیده های خردمقیاس در مدل های گردش عمومی جو، این مدل ها نمی توانند تقریب درستی از شرایط آب و هوایی مناطق کوچک ارائه دهند، لذا بایستی خروجی آن ها تا حد ایستگاه هواشناسی ریزمقیاس گردد. دراین تحقیق داده های مدل گردش عمومی جو HadCM3 با به کارگیری مدل LARS-WG طبق دو سناریوی A2 وA1B ، ریزمقیاس شده و پارامترهای روزانه بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر حوضه آبریز صوفی چای برای سه دوره 2030-2011، 2065-2046 و 2099- 2080 تولید گردید. برای ارزیابی تاثیر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه، از مدل های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی و برنامه ریزی ژنتیک استفاده شده است. نتایج حاکی از افزایش مقطعی بارش در دوره 2030-2011 و کاهش آن در آینده های دورتر نسبت به اقلیم کنونی، افزایش تدریجی دمای حداقل و دمای حداکثر در هر سه دوره و کاهش میزان رواناب در آینده نسبت به حال حاضر می باشد.

روش های استحصال آب باران از جمله روش های مدیریتی به منظور مقابله و سازگاری با شرایط کم آبی است. مبنای این روش ها، اختصاص سطوحی از زمین به منظور جمع آوری نزولات، ذخیره سازی و استفاده مجدد از آن ها برای اهداف طراحی در زمان مورد نیاز می باشد. ضرورت اصلی از اجرای این طرح، این است که در هر بارش نسبتا شدیدی، شاهد هستیم که گرفتگی معابر و اختلال در خدمات شهری و خسارت به خانه ها اتفاق می افتد که لازم است کلان شهری مثل تبریز به سیستمی مجهز باشد که خسارت های ناشی از هر گونه سیلاب را به حداقل برساند و همچنین بتواند از این آب های جاری، حداکثر بهره را ببرد. در پژوهش حاضر، به منظور افزایش دقت در استفاده از روش های برآورد رواناب، ارتباط با رودخانه میانی شهر و کاهش هزینه های انتقال، منطقه مورد مطالعه به چهار زیر حوضه تقسیم گردید. رواناب حاصل از سطوح، با روش سازمان حفاظت خاک آمریکا محاسبه گردید. حجم مخازن طراحی با روش تحلیل فراوانی به ازای فصول مختلف و با دوره بازگشت های مختلف تعیین گردید. مقایسه نیاز آبی ماهانه فضای سبز شهر تبریز با بارش، نشان می داد که مخازن طراحی شده قادرند حدود 48 درصد از نیاز فضای سبز را تامین کنند و باقی این نیاز می تواند از طریق آب های زیرزمینی و آب های ورودی به شهر تامین شود.

آب و کود مهمترین نهاده های تولید محصولات کشاورزی می باشند. مدل های شبیه سازی که اثر این نهاده ها را بر عملکرد محصول به صورت کمی ارائه می نمایند، ابزاری ارزشمند برای بهبود مدیریت آب و کود در سطح مزرعه و بهینه سازی کارایی مصرف آب می باشند. مدل آکواکراپ که اخیرا توسط فائو توسعه داده شده است، عملکرد محصول را بر اساس کمیت و کیفیت آب آبیاری و همچنین کود مصرفی شبیه سازی می کند. در این تحقیق به منظور ارزیابی کارایی مدل آکوکراپ از داده های ذرت دانه ای یک پروژه تحقیقاتی در مقیاس بزرگ طی دو سال زراعی 1387 و 1389 در منطقه کرج استفاده شده است. آزمایش های مزرعه ای در چهار سطح آبیاری: 60، 80، 100 و 120 درصد نیاز آبی و چهار سطح کودی 100، 80، 60 و 0 درصد توصیه کودی در چهار تکرار اجرا گردید. تحلیل حساسیت مدل نشان داد که مدل نسبت رطوبت اولیه خاک، زمان شروع پیری، ضریب گیاهی مربوط به تعرق، بهره وری آب نرمال شد، شاخص برداشت حساس تر از سایر پارامترها است. نتایج نشان داد در هر دو سال زراعی (واسنجی و صحت سنجی) مدل قادر است عملکرد دانه را در شرایط تنش همزمان آبی و کود ازته به خوبی شبیه سازی نماید. حداکثر خطای نرمال شده، ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده و ضریب تعیین در سال صحت سنجی مدل به ترتیب 24.77، 9.37 و 0.92 درصد محاسبه شد. مدل آکوکراپ عملکرد دانه و تبخیر و تعرق گیاهی را در سطوح آبیاری کامل (حداکثر خطای نرمال شده، ضریب تعیین و ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده به ترتیب 9.92، 0.97 و 6.21) و سطوح کودی کامل (حداکثر خطا، ضریب تعیین و ریشه دوم میانگین مربعات خطا به ترتیب 15.9، 0.90 و 11.2 درصد) به خوبی شبیه سازی نمود. لیکن در تنش های آبی و کودی شدید مدل نتایج رضایت بخشی ارائه نمی نماید. بیشترین انحراف از داده های مشاهده ای در تیمارهای کم آبی شدید (حداکثر خطا، ضریب تعیین و ریشه دوم میانگین مربعات خطا به ترتیب 24.77، 0.66 و 16.61 درصد) اتفاق افتاد.

امروزه به دلیل خشکسالی و کمبود آب، استفاده از آب های با کیفیت پایین به ویژه فاضلاب که زمانی یک منبع آلودگی تلقی می گردید به عنوان منبعی سرشار از عناصر غذایی برای آبیاری گیاهان مورد توجه قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر کیفیت متفاوت آب آبیاری (پساب گاوداری و آب چاه) با روش آبیاری سطحی بر عملکرد ذرت علوفه ای رقم سینگل کراس 704 در تیرماه سال 1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد انجام شد. تیمارهای تحقیق شامل چهار نوع فاضلاب بود که از چهار بخش گاوداری صنعتی سامان تهیه گردید و با درصد معین آب چاه مخلوط شد. شاخص های رشد و عملکرد نظیر ارتفاع بوته، قطر ساقه، وزن تر و وزن خشک اندام هوایی و درصد ماده خشک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تیمار DEshir به ترتیب شاخص های ذکر شده 148.63، 2.29، 308.01، 80.14 و 28.05 بیشترین میانگین و تیمار DEsep به ترتیب 74.75، 1.63، 117.1، 17.50 و 10.84 کمترین میانگین را داشته است. نتایج این پژوهش حاکی از تاثیر انکارپذیر کاربرد پساب گاوداری بر عملکرد گیاه می باشد و موید این نکته است که پساب گاوداری می تواند جایگزین مناسبی برای مواد مغذی کودهای شیمیایی باشد. در این تحقیق تیمار شاهد که فقط با استفاده از آب چاه آبیاری شده بود، به دلیل عدم تامین مواد غذایی لازم از نظر عملکرد در سطح آماری پایینی نسبت به تیمارهای پساب گاوداری قرار داشت. به نظر می رسد که عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف موجود در پساب گاوداری و به خصوص نیتروژن نیتراتی موجب افزایش رشد طولی و قطری ساقه شده و درنتیجه میزان وزن تر و خشک اندام هوایی با مصرف فاضلاب گاوداری افزایش می یابد.

مدل سازی فرایند بارش- رواناب از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد. نتایج مدل های بارش- رواناب به طور مستقیم در مسائلی از قبیل مدیریت منابع آب، کنترل سیلاب و طراحی سازه های هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به تنوع مدل های بارش رواناب در دسترس، انتخاب یک مدل مناسب برای حوضه از جهت بهره وری و مدیریت منابع آب مهم می باشد. در این پژوهش کارایی دو مدل بارش- رواناب IHACRES و GR2M در شبیه سازی جریان ماهانه حوضه دره تخت در بازه زمانی 92-1379 مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل ها در حوضه مورد مطالعه، واسنجی و اعتبارسنجی گردیدند. میزان خطای بین مقادیر جریان مشاهده ای و شبیه سازی شده بر اساس معیارهای نش، مجذور میانگین مربعات خطا و خطای کل در حجم جریان برآورد گردید. شبیه سازی ها حاکی از عملکرد رضایت بخش دو مدل در شبیه سازی جریان است. همچنین نتایج نشان داد که مدل IHACRES با ضریب نش 0.7 و معیار خطای 0.56 نسبت به مدل GR2M از عمکرد بهتری بر خوردار بود.

برف شکلی از بارش است که به دلیل تاخیر زمانی بین زمان بارش و زمان تولید رواناب رفتار متفاوتی با دیگر شکل های بارش دارد و نقش بارزی در تعیین رژیم جریان و منابع آبی حوضه های آبریز کوهستانی دارد. حوضه آبریز دربند سملقان یکی از حوضه های آبریز کوهستانی استان خراسان شمالی می باشد که رواناب ناشی از آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش تلاش بر این بوده است که با استفاده از مدل شبیه سازی رواناب حاصل از ذوب برف (WinSRM)، رواناب روزانه حاصل از ذوب برف با استفاده از اطلاعات برف به دست آمده از تصاویر سنجنده مودیس در این حوضه آبریز برای سال های آبی 90-1389 و 91-1390 مورد ارزیابی و شناسایی قرار گیرد که سال نخست به عنوان سال واسنجی و سال بعدی به عنوان سال اعتبارسنجی در نظر گرفته شد. این مدل رواناب ذوب برف را با استفاده از پارامترهای هواشناسی، هیدرولوژی و ویژگی های فیزیکی حوضه برآورد کرده و همراه با مقادیر مشاهداتی، به صورت نمودار و عددی ارائه می کند. نتایج کاربرد مدل، شبیه سازی موفق و قابل قبولی را نشان داد به طوری که در آن مقادیر دو شاخص ضریب تبیین و تفاضل حجمی به ترتیب برابر 0.88 و -3.3 درصد برای سال نخست و 0.72 و 0.3 برای سال بعدی می باشد. مقادیر به دست آمده، دقت بالای مدل را در برآورد رواناب ذوب برف حوضه مورد مطالعه، نشان می دهد و بیانگر قابلیت کاربرد مدل برای حوضه های دیگر منطقه می باشد.

با توجه به اینکه خصوصیات هیدرولیکی جریان غلیظ تحت تاثیر پارامترهای مختلفی قرار دارد، در این تحقیق اثر تغییرات دبی، شیب و غلظت جریان غلیظ بر سرعت پیشانی و پروفیل (توزیع) سرعت در بدنه جریان غلیظ توسط مدل فیزیکی و مدل ریاضی سه بعدی فلو تری دی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور آزمایش هایی به صورت جریان غلیظ نمکی در سه دبی ورودی 0.7، 1 و 1.3 لیتر بر ثانیه و سه شیب 0، 1 و 2.2 درصد صورت پذیرفت. همچنین به منظور بررسی اثر تغییرات غلظت جریان ورودی بر مشخصات جریان غلیظ، از سه غلظت 10، 15 و 20 گرم بر لیتر استفاده شد. در این تحقیق به منظور اندازه گیری سرعت پیشانی و توزیع سرعت در بدنه جریان و بررسی روند تغییرات آن در دبی، غلظت و شیب های مختلف از یک دوربین فیلمبرداری و یک سرعت سنج پروفایلر آلتراسونیک استفاده شد. سپس سرعت پیشانی وتوزیع سرعت در بدنه جریان با استفاده از شش مدل آشفتگی مختلف موجود در نرم افزار فلو تری دی استخراج شد. مقایسه نتایج مدل فیزیکی و ریاضی نشان داد که مدل آشفتگی اددی و حالت جریان آرام، از دقت بهتری نسب به سایر مدل های آشفتگی برخوردار است. لازم به ذکر است عدد رینالدز آزمایش های صورت گرفته در محدوده 4000-2000 می باشد.

برای انجام این پژوهش داده های روزانه 34 سنجه مختلف جوی ایستگاه همدید ارومیه طی بازه زمانی 1/1/1961 تا 30/6/2013 استفاده شد. تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد بر روی فواصل اقلیدسی اجرا شد. از سه نمایه کنترل کیفیت پراش درون گروهی برای سنجش و ارزیابی خوشه ها استفاده شد. یافته های این پژوهش نشان داد که طبقه بندی کردن توده های هوا به هفت گروه بهینه ترین تفکیک به حساب می آید. توده هوای دوم با میانگین روزانه بارش 6.6 میلی متر در هر روز بارشی و احتمال رخداد بارش 65.7 درصد، پربارش ترین توده هوایی است که ارومیه تجربه می کند. توده هوای چهارم، گرم ترین، خشک ترین و کم بارش ترین توده هوایی است که در یک سوم روزهای سال ارومیه رخ نمود دارد. شاخص رخداد آن 0.89 و با ماندگاری نه روزه پایسته ترین توده هوا است. در مقابل توده هوای سوم با شاخص رخداد 0.43 و مانایی 1.7 روز، گسسته ترین توده هوای ارومیه است. این توده هوا با پیایی 21.1 درصد سازگارترین توده هوایی است که در پی توده هوای دوم رخنمود دارد. شاخص تنوع روزانه توده های هوا در ماه مارس از فصل زمستان به اوج خود می رسد و برابر 0.69 است درحالی که در برخی روزهای ماه های ژوئیه و اوت شاخص تنوع برابر با صفر و بیانگر حاکمیت قاطع توده هوای چهارم است.

بزرگ ترین چالش کشاورزی پایدار در اغلب کشورهای جهان دست یابی به منابع آب پایدار بوده و حفظ منابع آب مستلزم بهینه سازی مصرف آن در بخش های مختلف به خصوص در بخش کشاورزی است. این تحقیق با هدف اصلاح مدیریت مصرف آب از طریق اعمال روش های کم آبیاری برای ارتقاء بهره وری و شاخص کارایی مصرف آب در گیاه سیب زمینی در منطقه شهرکرد انجام شده است. بر این اساس مقادیر شاخص های مدیریتی از جمله راندمان های کاربرد، یکنواختی توزیع و کفایت آبیاری در شرایط تامین 60، 80، 100 و 120 درصد نیاز آبی گیاه سیب زمینی در قالب یک طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد طی خرداد تا مهر 1393سنجش گردید. تعیین شاخص های مدیریتی مذکور مستلزم اطلاع کافی از مقادیر و نحوی توزیع آب نفوذ یافته می باشد. به این منظور در این تحقیق با طراحی و نصب شش دستگاه تعیین گر جبهه رطوبتی ساده در ابتدا، وسط و انتهای هر شیار در دو عمق، وضعیت آب نفوذ یافته در عمق خاک در طول هر شیار تعقیب و سنجش شد. بر اساس نتایج این تحقیق متوسط راندمان کاربرد تیمارهای آبی فوق الذکر به ترتیب 81.26، 68.09، 56.26 و 46.92 درصد اندازه گیری شد؛ این در حالی است که کمترین میزان راندمان کفایت و توزیع مربوط به تیمار 60 درصد با مقادیر به ترتیب 86.29 و 75.56 درصد می باشد. نتایج نشان می داد که مدیریت آبیاری مزرعه سیب زمینی در این منطقه با لحاظ داشتن مقدار تخلیه مجاز معادل 47 درصد و کاربرد آبی معادل 80 درصد نیاز آبی منجر به بیشترین راندمان کارایی مصرف آب (83.1 کیلوگرم بر مترمکعب) خواهد شد.

سیلاب یک پدیده تصادفی است و ساخت سیستم تخلیه سیلاب موفق و اقتصادی در یک سد از درجه اهمیت بالایی برخووردار است. در سال های اخیر سرریزهای غیرخطی به عنوان یک راه حل برای کنترل سیلاب، طراحان و مهندسان وابسته به علوم آب را یاری نموده اند. در این پژوهش یک سرریز غیرخطی جدید تحت عنوان سرریز تاج دندانه ای معرفی شده است. به منظور بررسی خصوصیات هیدرولیکی این دسته از سرریزها تحت شرایط جریان آزاد، ضریب تخلیه ی آن تحت سناریوهای مختلف شکل هندسی سرریز مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر شیب کف کلیدهای ورودی و خروجی بر میزان ضریب تخلیه جریان، شیب های 1:0.5، 1:1 و 1:1.5  (قائم: افق) در نظر گرفته شد. سپس در هر یک از سه مرحله تغییر در میزان شیب کف کلیدها، چهار نوع سرریز با طول تاج دو، چهار، شش و هشت سیکل طراحی، ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش شیب کف کلیدها (Z)، ضریب دبی تخلیه جریان افزایش می یابد، همچنین افزایش تعداد سیکل در بارهای آبی کم منجر به افزایش میزان ضریب تخلیه جریان می شود. در بارهای آبی زیاد خاصیت گرداب شکنی سرریزهای با تعداد سیکل کمتر قابل توجه می باشد. نتایج نشان داد که ضریب تخلیه جریان در سرریز تاج دندانه ای تا 2.2 برابر ضریب تخلیه سرریز مدور قائم با ورودی لبه تیز از خود افزایش نشان می دهد. برتری میزان ضریب تخلیه ی سرریز تاج دندانه ای در مقایسه با سرریزهای لبه تیز مدور با ابعاد مشابه، می تواند به عنوان یک مزیت مهم این دسته از سرریزهای غیرخطی برشمرده شود.

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در شرایط مزرعه بسیار متغیر می باشد. بنابراین، تحلیل و شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی مثل روان آب حاصل از باران نیاز به تعداد زیادی داده هدایت هیدرولیکی اشباع خاک حتی در مقیاس کوچک دارد. در این تحقیق، هشت روش اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع شامل: استوانه های مضاعف، دیسک مکشی، گلف، تک استوانه، بیرکن (بر اساس شیب)، بیرکن (بر اساس عرض از مبدا)، وو 1 و وو 2 برای ارزیابی روش نفوذ بیرکن با هم مقایسه شده اند. در روش تک استوانه از یک استوانه فلزی به شعاع 10 سانتیمتر استفاده شد. نتایج نشان داد که هدایت هیدرولیکی در روش وو 1 با 0.104 سانتی متر بر دقیقه دارای بیشترین و روش دیسک مکشی (0.0063 سانتی متر بر دقیقه) کمترین برآورد را دارند. همچنین روش های تک، استوانه های مضاعف و دیسک مکشی از لحاظ آماری با یکدیگر در سطح پنج درصد اختلاف معنی دار ندارند. همچنین هر دو روش بیرکن در یک گروه آماری قرار گرفت، اما مقدار هدایت هیدرولیکی برآورد شده در روش بیرکن (شیب)، 28 درصد بیشتر از روش بیرکن (عرض از مبدا) بود. با توجه به نتایج این تحقیق هدایت هیدرولیکی برآورد شده با استفاده از روش بیرکن (شیب) نسبت به روش بیرکن (عرض از مبدا) به واقعیت نزدیک تر بود. به طور کلی روش بیرکن می تواند جایگزین خوبی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع و پرهیز از اندازه گیری های زمان بر میدانی باشد.

مدل های مختلفی برای برآورد تبخیر و تعرق ارائه شده که تفاوت عمده آن ها در تعداد پارامتر های هواشناسی مورد نیاز می باشد، اما با کمبود داده معتبر و طولانی مدت در برخی ایستگاه ها، به کارگیری مدلی که با داده های اندک نیاز ما را برآورده نماید و بتواند به کمک برنامه ریزان این بخش بیاید ضروری به نظر می رسد. از مدل SIMETAW برای شبیه سازی داده های هواشناسی از آمارهای اقلیمی ثبت شده و برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل و تبخیر و تعرق گیاه با داده های شبیه سازی شده استفاده می شود. در این مقاله با استفاده از داده های متوسط ماهانه ایستگاه های سینوپتیک رشت (اقلیم بسیار مرطوب)، شهرکرد (اقلیم نیمه خشک)، اهواز (اقلیم خشک) و سنندج (اقلیم مدیترانه ای) در دوره آماری 1339 تا 1379، توان مدل در شبیه سازی شش متغیر آب و هوایی (دمای حداکثر، دمای حداقل، دمای نقطه شبنم، سرعت باد، تابش و بارش) و تبخیر و تعرق پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت و تبخیر و تعرق پتانسیل روزانه با استفاده از داده های هواشناسی شبیه سازی شده، محاسبه و با مقادیر تبخیر و تعرق پتانسیل حاصل از داده های هواشناسی اندازه گیری شده مقایسه شد. برای مقایسه نتایج از شاخص های ضریب تعیین، ریشه متوسط مربعات خطا و شاخص توافق استفاده شد. نتایج نشان داد مدل SIMETAW توانایی بالایی در شبیه سازی متغیرهای اقلیمی دارد و بالاترین دقت مدل در شبیه سازی دمای حداکثر  (R2=0.9954)و بارش (R2=0.3716) مربوط به اقلیم مدیترانه ای، دمای حداقل (R2=0.9947) و دمای نقطه شبنم (R2=0.9942) مربوط به اقلیم بسیار مرطوب، سرعت باد (R2=0.8094) مربوط به اقلیم خشک و تابش خورشیدی (R2=0.9902) مربوط به اقلیم نیمه خشک می باشد. بالا ترین دقت مدل SIMETAW در شبیه سازی تبخیر و تعرق پتانسیل به ترتیب مربوط به اقلیم مدیترانه ای (R2=0.9936)، نیمه خشک (R2=0.9935)، خشک (R2=0.9903) و بسیار مرطوب (R2=0.9846) است. با توجه به همبستگی بالا بین مقادیر شبیه سازی شده و ثبت شده، استفاده از مدل SIMETAW برای شبیه سازی داده های آب و هوا، برآورد تبخیر و تعرق پتانسیل، نیاز خالص آبیاری و نیز پر کردن خلاءهای آماری در چهار اقلیم مورد بررسی پیشنهاد می گردد.

همه ساله مخاطرات و سوانح طبیعی مانند طوفان ها و سونامی ها باعث تخریب سواحل می شوند و خسارت های جانی و مالی جبران ناپذیری را به بار می آورند. رویکردهای اخیر حفاظت سواحل بر مبنای برقراری تعادل و تثبیت زیست محیطی می باشد. از جمله روش های نوین حفاظت سواحل، احداث نوارهای جنگلی ساحلی است که به کمربند سبز مشهور می باشد. مقابله کمربند سبز ساحلی برای حفاظت از سواحل و کاهش خسارت های وارده به آن از طریق افزایش مقاومت در مقابل موج ورودی به ساحل و جذب بخشی از نیروی آن می باشد. از این رو مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر تراکم پوشش گیاهی ساحلی بر تغییرات نیروی مخرب امواج منفرد شکنا و ضریب کششی جنگل ساحلی صورت گرفته است. به همین منظور مدل ساحل شیبدار و پوشش گیاهی ساحلی در یک فلوم مجهز به سیستم نیروسنجی بدون اصطکاک تعبیه شد. آزمایش ها در چهار شیب مختلف ساحل و در دو حالت با پوشش و بدون پوشش گیاهی (سه تراکم پوششی) انجام شد. نتایج نشان داد که وجود کمربند سبز ساحلی به طور متوسط، نیروی مخرب موج شکنا را تا 60 درصد کاهش می دهد.

با توجه به توسعه مدل های رفتاری و روش های عددی پیشرفته و دقت آنها، مقایسه ای بین نتایج روش های تحلیلی و عددی تحلیل دینامیکی سدهای خاکی ضروری به نظر می رسد. ابتدا نتایج روش های سید- مکدیسی، سارما و سارما- آمبراسیس برای یک مدل همگن با نتایج تحلیل دینامیکی ترکیب QUAKE/W و SLOPE/W در دو حالت الاستیک خطی و معادل خطی مقایسه شده است. همچنین برنامه خاصی برای محاسبه تغییر شکل ها بر اساس روش انتگرالگیری دوگانه نیومارک نوشته شد. بررسی ها نشان داد که به دلیل استفاده از مدل رفتاری خطی، که با رفتار خاک تفاوت داشته، شتاب بحرانی پیش بینی شده در روش های تحلیلی، با واقعیت تفاوت داشته و منجر به طرح دست بالا می گردد. با دقیق تر شدن مدل رفتاری جواب ها دقیق تر می شود. در سد همگن شکل گوه ها و شتاب بحرانی آنها با روش های تحلیلی متفاوت است. (45% شتاب ثقل برای روش آمبراسیس- سارما در مقابل 26% برای روش خطی برای گوه ای به عمق 0.6 ارتفاع سد). لذا باید از روش های عددی با مدل های رفتاری دقیق تر استفاده گردد. در روش توسعه داده شده پس از محاسبه شتاب ها با روش اجزاء محدود و مدل های رفتاری نوین، متوسط شتاب گوه انتخابی انتگرالگیری شده تا جابجایی آن محاسبه گردد. دیده شد که روش های رایج دست بالا هستند. همچنین شکل گوه غیرواقعی بوده و از هسته رد می شود. در حالیکه گوه های بحرانی از پوسته پایین دست می گذرند. جابجایی های ماندگار برای گوه ای با عمق 0.6 ارتفاع سد در روش توسعه داده شده 3 سانتیمتر و در روش سارما صفر به دست آمد. سد خاکی بالارود با روش جدید تحلیل شد.