آبیاری و زهکشی ایران
سال:1400 | دوره:15 | شماره:5 |تعداد مقالات:20

پژوهش حاضر به بررسی کارآیی نیزار طبیعی در مقیاس واقعی در پالایش کیفی زهاب ورودی نیشکر خوزستان در طول مدت یک سال (1399-1398) پرداخته شد. کارایی نیزار طبیعی با سنجش پارامتر هایی نظیر NO3، NO2، NH4 و TN مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون t-test بر روی هر کدام از فاکتور های NO3، NO2، NH4 و TN نشان داد که بین ایستگاه های مطالعاتی ST0-ST1، ST0-ST2، ST0-ST3، ST1-ST2، ST1-ST3، ST2-ST3 در سطح یک درصد اختلاف معنی داری وجود دارد. بیشترین اختلاف میانگین در میزان NO3، NO2، NH4 و TN بین ایستگاه ST0-ST3 مشاهده شد. در ایستگاه ST3 که بیشترین فاصله را نسبت به نقطه ورودی دارد، بیشترین راندمان حذف برای هر کدام از ترکیبات ازته حاصل گردید. میانگین حذف فاکتور NO3 زهاب خروجی در ایستگاه های ST1، ST2 و ST3 نسبت به میزان اولیه آن در زهاب ورودی به ترتیب 23، 50 و 64 درصد کاهش داشت. کاربرد نیزار طبیعی باعث کاهش NH4 نسبت به میزان اولیه شد و این کاهش نسبت به میزان اولیه در ایستگاه ST2 و ST3 بیشتر بود و ایستگاه ST3 بیشترین کاهش (به ترتیب برابر با 70، 68، 67 و 68 درصد در هر چهار فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان) را به خود اختصاص داد. روند تغییرات TN نسبت به میزان اولیه مشابه با روند تغییرات NH4 بود، اما میزان کاهش TN در ایستگاه ST3 دارای شدت کاهش بیشتری بود و در مقایسه با ایستگاه های ST1 و ST2 به کمترین مقدار ممکن رسید و نتایج حاکی از تاثیر چشمگیر کاربرد نیزار در این فاصله از نقطه ورودی در کاهش TP بود. در ایستگاه های مختلف، با افزایش فاصله از نقطه ورودی، تاثیر زمان ماند ها (26/1، 10/1، 30/1 و 60/1 روز) بر حذف ترکیبات ازته چشمگیر بود و برای هر کدام از زمان ماند ها در ایستگاه ST3 که بیشترین فاصله نسبت به نقطه ورودی را داشت، بیشترین راندمان حذف مشاهده شد.

افزایش جمعیت و تقاضای روزافزون مواد غذایی و بهره وری اقتصادی پایین محصولات کشاورزی و هدررفت منابع آبی و خاکی، تعیین و اجرای الگوی کشت بهینه کشور را ضروری نموده است. در این تحقیق، با توجه به محدودیت ها و مشکلات روش های کلاسیک و همچنین به منظور کاهش زمان پردازش و بهبود کیفیت راه حل ها، از الگوریتم ازدحام ذرات چند هدفه آشوبناک در تعیین الگوی کشت بهینه دشت سیستان در شرایط بهینه و کم آبیاری استفاده گردید. نتایج کاربرد الگوریتم آشوبناک برای کشت های غالب منطقه نشان داد که الگوی کشت فعلی منطقه بهینه نبوده و با اجرای الگوی پیشنهادی مدل، سود حاصل به ازای واحد سطح زیر کشت، افزایش خواهد یافت. نتایج کاربرد کم آبیاری طی دوره های مختلف رشد محصولات گندم، جو، یونجه، سورگوم، هندوانه و انگور نیز نشان داد که اعمال کم آبیاری ها در این دشت استراتژی مناسبی نبوده و تنها استراتژی آبیاری کامل توصیه می گردد، مدل مقدار بهینه حجم آب برای سطح یک هکتار را 42750 متر مکعب برآورد نموده و با وارد کردن گیاهان گندم، یونجه، سورگوم، هندوانه و انگور با استراتژی آبیاری کامل در الگوی بهینه کشت، در نهایت بازده برنامه ای 4, 153, 448 تومان بدست آمد، با کاهش 25 درصدی آب مصرفی شبکه، مقدار بازده برنامه ای 5/14 درصد و با کاهش 50 درصدی آب مصرفی، مقدار بازده برنامه ای 5/41 درصد کاهش یافت. نتایج ارزیابی حساسیت مدل نیز نشان داد که در قیمت های پایین، کشاورزان واکنش کمتر و در قیمت های بالاتر، عکس العمل بیشتری به تغییر قیمت نشان داده و با افزایش قیمت آب، سود ناخالص (بازده برنامه ایی) کمتر و مدل بیشتر به سمت افزایش زیر کشت محصولاتی تمایل دارد که با مصرف آب کمتر عملکرد بیشتری دارند. نتیجه گیری کلی این تحقیق آن است که بی کشش بودن تقاضای آب در دامنه های قیمتی 725-0، 950-750، 1050-1000 و همچنین 1200-1075 ریال در برنامه-ریزی های مربوط به قیمت گذاری منابع آب کشاورزی منطقه بایستی مورد توجه قرار گیرد.

شناسایی مناطق مستعد آب زیرزمینی به عنوان یکی از منابع مهم برای تامین آب آشامیدنی، کشاورزی، تنوع اکولوژیکی و صنایع مختلف از موارد مهم و ضروری در مدیریت منابع آب هر کشوری به ویژه کشورهای در حال توسعه محسوب می شود. در این پژوهش، نقشه پهنه بندی آب زیرزمینی به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل های WOE، SI و Shannonدر بستر ArcGIS10. 5 در این منطقه ارائه شد. بدین منظور موقعیت جغرافیایی 624 چاه با دبی بیشتر از 10 مترمکعب بر ثانیه در منطقه به دو گروه واسنجی (70 درصد) و اعتبارسنجی (30 درصد) تقسیم شدند. در اجرای هر سه مدل از پارامترهای موثر در پتانسیل یابی آب زیرزمینی شامل: ارتفاع، شیب، جهت شیب، انحنای زمین، زمین شناسی، کاربری اراضی، خاک شناسی، شاخص رطوبت توپوگرافی، فاصله ازگسل، تراکم گسل، تراکم آبراهه و فاصله از آبراهه منطقه استفاده شد. همچنین برای اعتبارسنجی نتایج مدل ها از منحنی ROC در نرم افزار SPSSاستفاده شد. بیشترین صحت برای این منطقه به مدل شاخص آماری اختصاص داشت که مقدار AUCبرای این مدل، 5/84 درصد و بعد از آن به ترتیب مدل-های وزن شواهد با 6/81 و آنتروپی شانون با 6/80 درصد قرار دارند. بیش از 60 درصد منطقه دارای پتانسیل آب زیرزمینی متوسط تا خیلی زیاد است. مدل شاخص آماری برای این منطقه مناسب تر و با دقت خوب است. تعیین مناطق با پتانسیل بالای آب زیرزمینی با استفاده از روش های مذکور برای اجرای برنامه های مدیریتی، مناسب است.

در حال حاضر اکثر نقاط جهان، با چالش جدی در تامین آب مواجه بوده و دسترسی به منابع آب شیرین با کیفیت مطلوب، بسیار محدود می باشد. تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن می تواند علاوه بر کاستن خسارت های وارده از تخلیه فاضلاب خام در محیط زیست به تامین بخشی از نیازهای آبی کمک نماید. استفاده از پساب برای مصارف مختلف اگرچه برای رفع کمبود آب مفید خواهد بود اما درصورتی که بدون برنامه ریزی دقیق و اعمال مدیریت و نظارت صحیح انجام پذیرد می تواند اثرات اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی حاد و متعددی را درپی داشته باشد. در این پژوهش با استفاده از فرآیند تصمیم گیری چند معیاره به بررسی همه جانبه معیارهای تاثیرگذار در امکان استفاده از پساب برای مصارف گوناگون پرداخته شد. معیارهای در نظر گرفته شده شامل مسایل زیست محیطی، اجتماعی، اقتصادی و زیرمعیارهای ذخیره آب، کاهش میزان آلاینده های تخلیه شده در محیط، خطرات بهداشتی، همکاری نهادها و دولت، تامین امنیت غذایی، پذیرش عمومی، کیفیت پساب، فرصت های سرمایه گذاری، درآمدزایی و قابلیت اجرا بوده و با استفاده از تکنیک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و مقایسه دو به دو و متکی بر قضاوت های متخصصان بهترین گزینه استفاده از پساب را بین گزینه های مصارف کشاورزی، صنعتی، زیست محیطی، شهری، تفریحی، شارژ آب های زیرزمینی برای مصارف غیرشرب، و استفاده غیرمستقیم برای شرب بررسی نموده؛ و در نهایت بخش کشاورزی به عنوان بهترین گزینه ای که می توان از پساب در آن استفاده نمود انتخاب شد.

استفاده از مواد جاذب رطوبت برای افزایش بهره وری آب طی دهه های اخیر مورد توجه محققین بوده است. در این راستا مواد مختلفی با ماهیت و قابلیت متفاوت در جذب و نگهداری آب معرفی شده اند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر کاربرد پلیمر سوپرجاذب آکواسورس بر عملکرد و بهره-وری آب سویا در منطقه کرج انجام شد. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتور اول شامل دور آبیاری، 4 و 7 روز و فاکتور دوم کاربرد سوپرجاذب در سه سطح صفر، 200 و 300 کیلوگرم در هکتار بود. در طول دوره رشد قبل و بعد از هر آبیاری مقادیر رطوبت خاک تا عمق توسعه ریشه اندازه گیری گردید. در انتهای دوره رشد عملکرد دانه، درصد روغن و پروتئین دانه و بهره وری آب تعیین گردید. نتایج نشان داد اثر دور آبیاری بر تمامی شاخص های مورد بررسی معنی دار بود ضمن آنکه اثرات متقابل دورآبیاری و سوپرجاذب بر میزان آب مورد استفاده و عملکرد دانه معنی دار گردید. با تغییر دور آبیاری از 4 به 7 روز بطور میانگین میزان آب آبیاری، عملکرد دانه سویا، عملکرد روغن، عملکرد پروتئین، بهره وری آب در تولید دانه، روغن و پروتئین به ترتیب به میزان 30، 50، 52، 50، 26، 23 و 30 درصد کاهش یافت. در شرایط کاربرد سوپرجاذب، افزایش عمق آب آبیاری به بیش از 630 میلی متر، تأثیر زیادی بر عملکرد محصول نداشت. همچنین مصرف سوپرجاذب سبب گردید تا عمق مناسب آبیاری برای دستیابی به بالاترین میزان بهره وری آب سویا تقریباً 10 درصد کاهش یابد. نتایج بیانگر آن است که مصرف سوپرجاذب به میزان 200 کیلوگرم در هکتار باعث افزایش عملکرد دانه، ، عملکرد روغن، عملکرد پروتئین و بهره وری آب در تولید دانه، روغن و پروتئین شده و مقادیر بیشتر از آن (300 کیلوگرم در هکتار) باعث کاهش صفات مذکور گردید.

به منظور پیشگیری از اثرات منفی دراز مدت طرح های توسعه منابع آب بر اکوسیستم های رودخانه ای، لازم است نیازمندی های هیدرولوژیکی و اکولوژیکی رودخانه در قالب یک نیاز آب اکولوژیکی، تعریف شده و در تعاملات تخصیص آب مدنظر قرار گیرد. هدف اصلی در این پژوهش، ارزیابی و برآورد توزیع ماهانه جریان اکولوژیکی رودخانه قزل اوزن، با دوره آماری 25 ساله و با استفاده از روش های هیدرولوژیکی تنانت، تسمن، تحلیل منحنی تداوم جریان، انتقال منحنی تداوم جریان، اسمختین و مدل ذخیره رومیزی است. نتایج این پژوهش نشان داد، روش انتقال منحنی تداوم جریان به دلیل در نظر گرفتن کلاس های مختلف اکولوژیکی، توجه به تغییرپذیری طبیعی جریان و سعی به حفظ این تغییرپذیری در جریان های اکولوژیکی پیشنهادی خود، نسبت به روش های دیگر ارجحیت دارد و به منظور حفظ الگوی کلی تغییرپذیری جریان، از شیفت منحنی تداوم جریان طبیعی استفاده می کند. این روش تطابق بهتری با پتانسیل جریان رودخانه قزل اوزن و روش مدیریت اکولوژیکی آن دارد. برای حفظ رودخانه قزل اوزن در حداقل وضعیت اکولوژیکی قابل قبول (کلاس مدیریت اکولوژیکی C) به ترتیب شدت جریان متوسط سالانه معادل 3. 11 (23% متوسط جریان سالانه)، 1. 91 (22% متوسط جریان سالانه)، 1. 43 (25% متوسط جریان سالانه)، 0. 84 (30% متوسط جریان سالانه) و 0. 28 (32% متوسط جریان سالانه) مترمکعب بر ثانیه، باید در محدوده پنج ایستگاه هیدرومتری بیانلو، نساره علیا، سلامت آباد، حسن خان و شادی آباد برقرار باشد.

شهرنشینی باعث افزایش رواناب ورودی به سیستم های جمع آوری آب های سطحی می شود. در این پژوهش با استفاده از مدل SWMM به بررسی سیستم جمع آوری آب های سطحی مناطق 10 و 11 شهر مشهد پرداخته شده است. همچنین به منظور تعیین روابط بین متغییر های مدل با یکدیگر و همچنین تعیین الویت تاثیر پارامتر ها بر خروجی مدل آنالیز حساسیت مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج مطالعات نشان می دهد که سیستم جمع آوری موجود توان عبور حدود 80 درصد رواناب سطحی دارد و به ترتیب 38. 2 و 29. 1 درصد از کانال در مدلسازی با دوره بازگشت 50 و 5 ساله دچار پس زدگی و آبگرفتگی می شوند. به منظور بررسی اثرگذاری پارامتر ها بر عملکرد مدل، 8 پارامتر انتخاب و تاثیر آن ها بر دبی خروجی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که به ترتیب درصد مناطق نفوذ ناپذیر، عرض معادل و ضریب زبری در اراضی نفوذ پذیر و نفوذ ناپذیر بیشترین تاثیر را بر دبی خروجی دارد. همچنین پارامتر درصد اراضی نفوذ ناپذیر بدون ذخیره سطحی کمتر اثر را دارد. با افزایش 30 درصدی مناطق تفوذ ناپذیر به تریب دبی اوج و رواناب سطحی 1/20 و 1/19 درصد افزایش می یابد. بررسی ها نشان داد که تغییر کاربری، افزایش اراضی نفوذ ناپذیر، کاهش ضریب زبری و طراحی نامناسب و قدیمی کانال های موجود از دلایل اصلی کاهش عملکرد سیستم جمع آوری آب های سطحی محدوده مورد مطالعه می باشد.

دانه های روغنی در بین محصولات زراعی اهمیت خاصی داشته، بنابراین نیاز به محصولات روغنی جدید با سازگاری بیش تر با تنش های محیطی و نیاز آبی و کودی کم تر به شدت احساس می شود. گیاهان در طول دوره ی رشد خود در معرض تنش های مختلف قرار دارند و کمبود آب بزرگ ترین چالش در تولید محصولات زراعی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا ازجمله ایران است. دانه کاملینا منبع غنی از روغن و اسید های چرب امگا 3 است. با توجه به اهمیت این دانه روغنی به منظور بررسی امکان کشت این گیاه در اواخر زمستان (30 بهمن)، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی بخش مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز اجرا شد. تیمار موردبررسی آبیاری شامل چهار سطح (50، 75، 100 درصد نیاز آب آبیاری کامل و دیم) در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج به دست آمده حداکثر عملکرد دانه و کاه و کلش به ترتیب 692 و 2130 کیلو گرم در هکتار در تیمار آبیاری کامل و حداقل آن به ترتیب 260 و 859 کیلو گرم در هکتار در تیمار دیم مشاهده شد. نتایج نشان داد که کاملینا پتانسیل تولید عملکرد دانه با حداقل آب مصرفی (370 میلی متر) را در کاشت در اواخر زمستان (30 بهمن) در شرایط آب و هوایی باجگاه تا حد قابل قبول (692 کیلوگرم بر هکتار) دارد. به طورکلی بر اساس شاخص بهره وری آب آبیاری و باران برای عملکرد دانه در صورت وجود آب به اندازه ای کافی در دسترس کشاورز آبیاری کامل توصیه می شود در غیر این صورت کشت دیم مناسب تر است.

با توجه به کمبود آب در بخش کشاورزی، محاسبه مقدار آب آبیاری برای محصولات زراعی در شرایط محدودیت منابع آب، بسیار اهمیت دارد. به منظور بررسی اثر تیمارهای مختلف آبیاری بر عملکرد و بهره وری مصرف آب در بادام زمینی، پژوهشی به صورت آزمایش اسپلیت پلات و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار در سال های 1396 و 1397 در استان گیلان انجام شد. فاکتور اصلی شامل آبیاری کامل با تأمین 100 درصد نیاز آبی و کم آبیاری تنظیم شده به ترتیب با 40، 60، 80 درصد تأمین نیاز آبی و فاکتور فرعی شامل چهار رقم بادام زمینی (گیل، گرگانی، جنوبی و مصری) بود. نتایج نشان داد اثر متقابل آبیاری و ارقام بر عملکرد دانه و بهره وری مصرف آب مبتنی دانه در سطح 1 درصد معنی دار شد و تیمار 100 درصد نیاز آبی و رقم جنوبی با میانگین 1732 کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین میزان عملکرد دانه بود. در اثر متقابل آبیاری و ارقام، بیشترین بهره وری مصرف آب مبتنی بر عملکرد دانه، در تیمار 40 درصد نیاز آبی و رقم مصری با میانگین 40/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. در ارقام بادام زمینی، رقم جنوبی با میانگین 1273 کیلوگرم در هکتار نسبت سایر ارقام دارای بیشترین عملکرد دانه بود. بر اساس تأمین نیاز آبی، رقم جنوبی در طی دو سال دارای بیشترین میزان عملکرد دانه بود که به عنوان رقم مناسب برای منطقه مورد مطالعه پیشنهاد می شود.

امروزه در بسیاری از نقاط جهان منابع آب وخاک با تهدید شور شدن روبرو می باشند. تحقیقات گسترده ای برای شوری زدایی منابع آب و خاک انجام شده است. یکی از این راهکارهای ارائه شده، آبشویی خاک می باشد. برای بررسی روش های مختلف آبشویی خاک شور، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی، به صورت فاکتوریل با سه عامل و سه تکرار انجام شد. تیمارهای نوع آب شامل: آب مغناطیسی، آب عبوری از رینگ مروس و آب معمولی به عنوان عامل اصلی و دو نوع تیمار فرعی که عبارتند از میزان شوری آب شامل آب شور با هدایت الکتریکی 5/2 دسی زیمنس بر متر، آب شیرین با هدایت الکتریکی یک دسی زیمنس بر متر و آب شور-شیرین در واقع ترکیب آب شور و شیرین و روش آبشویی (غرقاب دائم و متناوب) مجموعا در 54 ستون خاک برداشت شده از یک باغ زیتون واقع در شهرستان رودبار بودند. نتایج نشان دادکه تیمار مگنت نسبت به شاهد، توانسته است در روش متناوب عملکرد آب شور را در حد آبشویی با آب شور-شیرین برساند. تیمار رینگ مروس بهتر عمل کرد، به طوری که توانسته است در روش متناوب، عملکرد آب شور در آبشویی را به حد عملکرد آب شیرین، با خروج نمک بیشتر نسبت به مگنت برساند.

درک پاسخ هیدرولوژیکی حوضه های آبریز به خشکسالی ها اهمیت زیادی در شناخت میزان آسیب پذیری مناطق مختلف به خشکسالی ها و مدیریت ریسک خشکسالی دارد. در این مطالعه با استفاده از چارچوب بادیکو به بررسی میزان و جهت تغییرات مؤلفه های تبخیر و تعرق واقعی و رواناب در پاسخ به خشکسالی های رخ داده در زیرحوضه های حوضه آبریز دریاچه ارومیه پرداخته شد. برای این منظور داده های تبخیر و تعرق واقعی (ET) و تبخیر و تعرق پتانسیل (PET) از پایگاه داده GLEAM و داده های بارش از پایگاه داده MSWEP تهیه شدند. پس از تعیین سال های خشکسالی با استفاده از شاخص بارش-تبخیر و تعرق پتانسیل استاندارد (SPEI)، معادله فو (در چارچوب مدل بادیکو) برای سال های خشکسالی و غیرخشکسالی به طور جداگانه واسنجی شد. تفاوت معنی دار در توزیع های احتمال تجربی شاخص خشکی (PET/P) و شاخص تبخیری (ET/P) بین سال های خشکسالی و غیرخشکسالی به روش آزمون کلموگروف-اسمیرنوف دو نمونه ای تایید شد. در ادامه، تغییرات ناشی از رژیم و تغییرات ناشی از افراز به طور جداگانه برای تبخیر و تعرق واقعی و رواناب محاسبه و بررسی شد. در مورد رواناب در همه زیرحوضه ها تغییرات ناشی از رژیم، تغییرات ناشی از افراز و تغییرات کل رواناب در سال های خشکسالی نسبت به سال های غیرخشکسالی منفی و تغییرات ناشی از رژیم شدیدتر از تغییرات ناشی از افراز بودند. در مورد تبخیر و تعرق واقعی در همه زیرحوضه ها تغییرات ناشی از افراز، مثبت، تغییرات ناشی از رژیم، منفی و تغییرات کلی، منفی بود. به طور کلی، وقوع خشکسالی ها در زیرحوضه های مورد مطالعه سبب کاهش بیشتر رواناب (66. 54-درصد) نسبت به تبخیر و تعرق واقعی (10. 45-درصد) شده است. چارچوب بادیکو در توضیح رفتار غیرخطی ترازمندی آب طی خشکسالی مؤثر است.

برنج یکی از مهمترین گیاهانی است که در سطح وسیعی تحت آبیاری سطحی با راندمان کم در استان های مختلف واقع در شمال، جنوب و غرب ایران کشت میشود. از طرفی برنامه ریزی مناسب برای مدیریت آبیاری و آگاهی دقیق از ضرایب گیاهی و نیاز آبی رقمهای مختلف این محصول در مراحل رشد گیاه ضروری است. این مطالعه با هدف تعیین ضرایب گیاهی برنج (رقم عنبربو) در طی سال های 1396 و 1397 انجام شد. برای این منظور از لایسیمتر های زهکش دار با قطر 2/1 و ارتفاع 4/1 متر در شرایط مزرعه و گلخانه استفاده گردید. در این راستا از معادله پنمن-مانتیث برای محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل و از معادله بیلان آبی، تبخیر و تعرق گیاه محاسبه شد. سرانجام متوسط نیاز آبی و ضرایب گیاهی برنج رقم عنبربو در شرایط غیر غرقابی و مزرعه و گلخانه برای مراحل ابتدایی، توسعه، میانی و پایانی رشد به ترتیب معادل (59/584 میلی متر، 96/0، 07/1، 25/1، 95/0) و (28/616 میلی متر، 00/1، 10/1، 29/1، 05/1) برآورد گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که در شرایط آبیاری غیر غرقابی، حجم قابل توجهی از آب آبیاری قابل ذخیره بوده. لذا، با آب ذخیره شده، اراضی بیشتری زیر کشت رفته و تولید، درآمد و شغل بیشتری برای روستاییان فراهم خواهد شد.

منداب گیاهی سازگار با تنش های غیرزنده محیطی است و برای بهره برداری از اراضی بایر استفاده می شود. در این پژوهش اثر آبیاری با آب شور در دورهای مختلف (شامل 10، 20 و 30 روز) بر گیاه منداب در سه روش کاشت (کرتی، روی پشته و کف جویچه) در قالب آزمایش فاکتوریل و طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه اردکان طی سال زراعی 1398-99 بررسی شد. نتایج حاکی از آن بود که اثر روش کاشت نسب به دور آبیاری در توجیه تغییرات صفات اندازه گیری شده غالب بوده است. در روش کاشت کف جویچه منداب دارای رشد بیشتر (از نظر ارتفاع، تعداد غلاف در واحد سطح و در گیاه، تعداد دانه در غلاف، وزن هزاردانه و عملکرد علوفه، بیولوژیک و دانه) بود. هرچند افزایش دور آبیاری تا یک ماه تمام شاخص های رشد را کاهش داد، اما افزایش دور آبیاری در کنار تغییر شیوه کاشت از روش مرسوم کرتی به کف جویچه ارتقا قابل توجه صفات رشد و عملکرد علوفه (73 درصد) و بذر (88 درصد) را به دنبال داشت. به علاوه اگرچه از نظر مقدار مطلق تولید علوفه (24445 کیلگرم در هکتار) و بذر (1484 کیلوگرم در هکتار) تیمار دور آبیاری 10 روز و روش کاشت کف جویچه قابل توصیه است اما تحلیل اقتصادی تعیین کننده نهایی انتخاب روش کاشت خواهد بود.

از جمله پدیده های پیچیده در مهندسی هیدرولیک رسوب، آبشستگی در اطراف پایه های پل ها است. با توجه به الگوی سه بعدی و پیچیده جریان در اطراف پایه ها، اندازه گیری برخی از پارامترهای هیدرولیکی در حین انجام آزمایش ها از قبیل الگوی جریان، تغییرات پروفیل بستر و تنش برشی مشکل است، در این شرایط می توان از مدل های عددی جهت استخراج نتایج و مطالعات دقیق تر بهره برد. هدف از این تحقیق، مدلسازی عددی الگوی جریان، تغییرات پروفیل بستر و عمق آبشستگی در اطراف پایه مستطیلی با نرم افزار Flow 3D و کاربرد نتایج آن در حمایت پایه در برابر آبشستگی می باشد. نتایج نشان داد، برای پایه همراستا با جریان، شکل حفره و الگوی جریان در اطراف پایه متقارن بود. با زاویه دار شدن پایه در قسمت جلو آن مقدار تنش برشی افزایش یافت به طوریکه برای پایه 10 درجه بیشترین مقدار آن و در حدود 0. 55نیوتون بر مترمربع بدست آمد. همچنین نوسانات پروفیل بستر و سطح آب نیز با افزایش زاویه پایه، بیشتر شد. کاربرد صفحات مستغرق، الگوی آبشستگی را تغییر داده و با جابجایی رسوبات به جلوی پایه، کاهش آبشستگی را به دنبال داشت. افزایش ارتفاع و زاویه صفحات مستغرق نقش حمایتی آن ها را بهبود داد. براساس نتایج مدل عددی، عمق آبشستگی در جلوی پایه همراستا با جریان و صفحات با زاویه 30 درجه، هم تراز با بستر، با ارتفاع 1. 25سانتیمتر و با ارتفاع 2. 5 سانتیمتر روی بستر، بعد از 30 دقیقه به ترتیب 3. 1، 0. 035 و 0. 005+ (روی بستر) سانتیمتر بود. با زاویه دار شدن پایه عملکرد صفحات در کنترل آبشستگی در قسمت جلوی پایه و در سمت دیوار پرفشار پایه کاهش یافت، اما در سمت دیواره ی کم فشار، عمق آبشستگی نسبت به پایه ی بدون زاویه کمتر بود.

در پژوهش حاضر، از طریق انجام اندازه گیری های میدانی، میزان آب کاربردی فصلی و بهره وری فیزیکی آب کلزا (Brassica napus L. ) در 26 مزرعه تحت مدیریت زارعین (شامل 18، پنج و سه مزرعه به ترتیب، با روش آبیاری شیاری، بارانی سنترپیوت و بارانی کلاسیک ثابت) در سطح دشت مغان (استان اردبیل) طی فصل زراعی 99-1398، مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار فصلی کل آب مصرفی (آبیاری و بارندگی موثر) و عملکرد دانه کلزا به ترتیب، بین 2921 تا 6762 مترمکعب بر هکتار و 00/1 تا 70/3 تن بر هکتار متغیر بود (به ترتیب، با میانگین 4798 مترمکعب بر هکتار و 64/2 تن بر هکتار). نیاز آبی خالص کلزا در مزارع مورد مطالعه طی فصل زراعی 99-1398 و میانگین 10 ساله آن به ترتیب، در دامنه 285 تا 399 و 282 تا 354 میلی متر قرار داشت (به ترتیب، با میانگین 325 و 304 میلی متر). میانگین آب کاربردی فصلی در مزارع با روش آبیاری شیاری (4328 مترمکعب بر هکتار) به طور معنی داری (p < 0. 01) بیشتر از مقدار نظیر آن برای مزارع تحت آبیاری بارانی سنترپیوت و کلاسیک ثابت (به ترتیب، 2154 و 2633 مترمکعب بر هکتار) بود. نمایه های بهره وری مجموع آب کاربردی و بارش موثر (WPI+Pe) و بهره وری آب کاربردی (WPI) در مزارع مورد بررسی به ترتیب، بین 28/0 تا 95/0 و 41/0 تا 45/1 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر بود (به ترتیب، با میانگین 58/0 و 77/0 کیلوگرم بر مترمکعب). بر اساس نتایج تحلیل رگرسیونی خطی چندمتغیره، عواملی شامل شوری آب آبیاری، تاریخ کشت، تراکم کشت بذر، تاریخ اعمال اولین آبیاری، طول دوره رشد گیاه، وزش بادهای شدید در دوره های زمانی مقارن با زمان برداشت محصول، ارتفاع مزارع از سطح دریا، شدت جریان آب تحویلی، متوسط دور آبیاری و میزان رطوبت و ناخالصی محصول در زمان برداشت به عنوان مهمترین عوامل موثر بر عملکرد دانه کلزا و نمایه های بهره وری آب در دشت مغان شناسایی شد.

در پژوهش حاضر، از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه جستجوی شکار گروهی دلفین ها (MODEA) در تهیه قواعد بهره برداری بهینه سد گاوشان در استان کرمانشاه، در شرایط تغییراقلیم، استفاده شد. این قواعد با دو هدف کمینه سازی آسیب پذیری و بیشینه سازی اطمینان پذیری در شرایط پایه-از فروردین 1386 الی مهرماه 1398-و شرایط تغییراقلیم-فروردین 1420 الی مهرماه 1432-تهیه شدند. نتایج نشان داد که در شرایط تغییراقلیم بر اساس سناریوی متوسط، ضمن افزایش دما به میزان 8/1 و کاهش بارش به میزان 1/20%، میزان رواناب نیز به 69/0 مقدار دوره پایه کاهش می یابد. به علاوه محدودة تغییرات آسیب پذیری در شرایط پایه و تغییراقلیم، به ترتیب، برابر 18 تا 45 % و 10 تا 39 ٪,و محدودة تغییرات اطمینان پذیری در شرایط مذکور، به ترتیب، برابر 52 تا 5/89 ٪,و 28 تا 90 ٪,بوده و به ازای اطمینان پذیری 80 %، مقادیر آسیب پذیری به ترتیب، به میزان 33 و 30 % برای شرایط پایه و تغییراقلیم برآورد گردید. مقایسة حجم رهاسازی و حجم کمبود نیاز آبی به ازای نقطه پرتوی حاصل از اطمینان پذیری 80% ضمن افزایش میزان رهاسازی در شرایط تغییراقلیم نسبت به شرایط پایه، نشان دهنده تطابق بیشتر میزان رهاسازی از مخزن با تقاضا و عملکرد بهتر سد در شرایط تغییراقلیم می باشد.

شبیه سازی گیاه سیب زمینی به محققان کمک می کند تا بتوانند برنامه ریزی صحیحی در خصوص واکنش این گیاه نسبت به مقدار آب آبیاری داشته باشند. مدلهای AquaCrop و DSSAT به عنوان دو مدل پرکاربرد در این خصوص مطرح هستند ولی تاکنون در شرایط یکسان برای شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب سیب زمینی مورد ارزیابی قرار نگرفته اند. بر این اساس، در پژوهش حاضر از داده های برداشت شده از یک مزرعه واقع در کرمانشاه برای ارزیابی این دو مدل تحت تنش های مختلف آب آبیاری استفاده شد. تیمارهای آبیاری مورد بررسی در این تحقیق شامل تأمین 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی سیب زمینی تحت آبیاری قطره ای سطحی بود. نتایج نشان داد که هر دو مدل AquaCrop و DSSAT در شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب سیب زمینی دچار خطای بیش برآوردی شدند. دقت این دو مدل برای شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب در دسته عالی قرار داشت. در مرحله واسنجی، خطای مدل AquaCrop برای شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب سیب زمینی به ترتیب برابر با 3/1 تن در هکتار و 22/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. در حالی که مقادیر خطا برای این پارامترها در مرحله صحت سنجی به ترتیب برابر با 5/1 تن در هکتار و 23/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. خطای مدل DSSAT در مرحله واسنجی برای شبیه سازی عملکرد و بهره وری آب به ترتیب برابر با 4/2 تن در هکتار و 34/0 کیلوگرم بر مترمکعب و در مرحله صحت سنجی به ترتیب برابر با 61/0 تن در هکتار و 11/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. مقادیر آماره EF برای عملکرد شبیه سازی شده توسط مدل های AquaCrop و DSSAT به ترتیب برابر با 92/0 و 98/0 بود. مقادیر این آماره برای بهره وری آب این دو مدل به ترتیب برابر با 6/2-و 17/0 تعیین شد. با توجه به این نتایج، کاربرد هر دو مدل AquaCrop و DSSAT برای شبیه سازی سیب زمینی پیشنهاد می شود. گرچه نتایج به دست آمده برای مدل DSSAT دقت و کارایی بهتری داشت.

ایران دارای پهنه های گسترده تحت کشت است که برآورد دقیق و به موقع عملکرد در چنین پهنه هایی برای هرگونه مدیریت کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. در سال های اخیر، روش های مختلفی برای برآورد عملکرد محصولات زراعی بر پایه مشاهدات سنجش از دور ارائه شده است. هدف اصلی این مقاله ارزیابی مدل AquaCrop برای برآورد عملکرد گندم با استفاده از اطلاعات تصاویر ماهواره ای است. در این پژوهش یکی از مراحل اولیه و مهم، برآورد میزان تبخیر-تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم توازن انرژی سطح زمین (SEBAL) و تصاویر ماهواره Landsat8 است. تبخیر-تعرق حاصل از تصاویر ماهواره ای با داده های تبخیر-تعرق تشت تبخیر ایستگاه هواشناسی سینوپتیک زنجان مقایسه شده و نتایج قابل قبولی در شاخص های آماری (36/0MAE =، 45/0RMSE = و 94/0R2=) به دست آمد. در ادامه از مدل رشد گیاهی AquaCrop در جهت شبیه سازی رشد گندم استفاده شد. مقدار شاخص های آماری RMSE، MAE و R2 برای داده های (CC)، تعرق، تصاویر ماهواره ای و مدل AquaCrop به ترتیب برابر (06/11، 2/9 درصد و 94/0) و (633/0، 359/0 میلی متر در روز و 95/0) به دست آمد. نتایج حاصل از میانگین عملکرد محصول پیکسل های مزرعه ای برابر 189/1 تن در هکتار به دست آمد و در مقایسه با آمارنامه کشاورزی وزارت جهاد کشاورزی با استفاده از شاخص آماری RMSE، MAE و مطالعات میدانی انجام شده (1-2/1 تن در هکتار) در این پژوهش نشان می دهد که میزان برآورد عملکرد گندم در منطقه مورد مطالعه قابل قبول است.

افزایش بهره وری در بکارگیری منابع کشاورزی همواره مورد توجه بوده است. آب یکی از محوری ترین و مؤثرترین منابع مورد نیاز در کشاورزی است. روش آبیاری سطحی به روش جویچه ای یکی از پر استفاده ترین روش های آبیاری است. معمولا روش های آبیاری با هدف افزایش کیفیت که به صورت کمی نیز قابل اندازه گیری است، طراحی می شوند. علاوه بر کیفیت، اجراپذیری و هزینه کارگری مورد نیاز برای آبیاری دو عامل مهم دیگری هستند که در صورت عدم توجه به آن ها کیفیت بالقوه مورد انتظار از روش آبیاری در عمل تحقق پذیر نخواهد بود. اما در اکثر مدل های طراحی روش آبیاری صرفا کیفیت مورد توجه بوده است. در این پژوهش مدلی مبتنی بر شبیه سازی و بهینه سازی برای طراحی روش آبیاری جویچه ای با هدف افزایش اجراپذیری، کاهش هزینه کارگری در کنار افزایش کیفیت ارائه شده است. این مدل از روش خبره فازی که بر اساس دانش کشاورزان با سابقه آماده شده برای کمی سازی میزان هزینه کارگری و اجراپذیری طرح آبیاری استفاده می کند. آزمایش هایی بر اساس داده های چندین مزرعه مختلف انجام شد که کیفیت مدل پیشنهادی را تایید نمود. هم چنین با مقایسه نتایج مشخص شد روش پیشنهادی به صورت متوسط منجر به کاهش 10 درصدی میزان هزینه کارگری و افزایش 9 درصدی میزان اجراپذیری شده است.

برای بررسی جبهه پیشروی رطوبت خاک، مدل فیزیکی به شکل مکعب مستطیل با ابعاد، 160، 120 و 60 سانتیمتر به ترتیب طول، ارتفاع و عرض ساخته شد به منظور تأثیر شیب زمین، دبی قطره چکان و نوع بافت خاک بر پیشروی جبهه رطوبتی آزمایش هایی در سه نمونه خاک با بافت شنی لومی، لومی رسی شنی و رسی در شیب ها و دبی های متفاوت انجام گردید. نتایج نشان داد که در تمامی آزمایش های انجام گرفته بیشترین مقدار حداکثر شعاع خیس شده برای همه شیب ها در بافت خاک رسی و پس از آن برای خاک لومی رسی شنی و کمترین مقدار آن برای نمونه خاک شنی لومی ایجاد می گردد. حداکثر شعاع جبهه رطوبتی در آزمایش های انجام گرفته بین 37 الی 115 سانتیمتر متغیر بوده است. با افزایش دبی قطره چکان در شرایط برابر، حداکثر شعاع جبهه رطوبتی افزایش پیدا می کند. در تمام آزمایش ها با شیب های برابر بیشترین عمق نفوذ در محور قطره چکان، با حجم ثابت آب کاربردی به ترتیب برای خاک با بافت شنی لومی، لومی رسی شنی و رسی تشکیل شده است. مقدار عمق جبهه رطوبتی در زیر قطره چکان در آزمایش های انجام گرفته بین 37 الی 65 سانتیمتر متغیر بوده است. همچنین با افزایش شیب، عمقی که در آن حداکثر شعاع جبهه رطوبتی تشکیل می شود به سطح زمین نزدیکتر می شود. کمترین مقدار عمقی که در آن حداکثر شعاع جبهه رطوبتی ایجاد می گردد برای خاک رسی با دبی قطره چکان 8 لیتر در ساعت در شیب 20 درصد برابر 5/4 سانتیمتر و بیشترین مقدار آن برای خاک شنی لومی با دبی قطره چکان 2 لیتر در ساعت و در شیب صفر برابر 19 سانتیمتر می باشد. بیشترین درصد مساحت جبهه رطوبتی پایین دست قطره چکان، در شیب 20 درصد و بافت خاک رسی با دبی قطره چکان 8 لیتر در ساعت، برابر با 81 درصد می باشد.