مهندسی آبیاری و آب ایران
سال:1398 | دوره:9 | شماره:35 |تعداد مقالات:15

پیش بینی جریان رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی تأمین کننده آب بشر، همواره یکی از موضوعات مهم مورد بحث در هیدرولوژی و منابع آب بوده است. بدین جهت، مدل های مختلفی برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه ها مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، به ارزیابی دو مدل ژنتیکی به نام های برنامه ریزی ژنتیک و برنامه ریزی بیان ژن پرداخته شده است. برای این منظور، با استفاده از داده های روزانه جریان، دما، بارش و تبخیر در ایستگاه تله زنگ اقدام به مدل سازی جریان رودخانه دز شده است. نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب تبیین 86/0 و جذر میانگین مربعات خطای 0030/0(مترمکعب در ثانیه) نسبت به مدل برنامه ریزی ژنتیک با ضریب تبیین 85/0 و جذر میانگین مربعات خطای 0037/0(مترمکعب در ثانیه) دارای عملکرد بهتری می باشد. علاوه بر این، سرعت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به مدل برنامه ریزی ژنتیک بیشتر بوده و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج می باشد. با افزایش تعداد داده های ورودی مدل برنامه ریزی ژنتیک کند شده و گاهی قادر به ارائه نتایج نمی باشد درحالی که مدل برنامه ریزی بیان ژن این قابلیت را دارد که با تعداد ورودی ها و داده های بیشتر، نیز عمل مدل سازی را انجام دهد. به طورکلی نتایج نشان داد که مدل برنامه-ریزی بیان ژن برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه قابلیت خوبی دارد.

مکانیزم جریان در قوس رودخانه ها نسبت به مسیرهای مستقیم دارای پیچیدگی فراوانی است که از آن جمله وجود جریان-های حلزونی است. در این پژوهش، با انجام مطالعه آزمایشگاهی در یک کانال U شکل، از سازه های آستانه، آبشکن ودیوار جداکنندهبرای کنترل رسوب در سه نسبت آبگیری ١ ٧ /٠ ، ٢ ١ /٠ و ٢ ٦ /٠ استفاده شد. نتایج نشان داد ترکیب سازه آستانه، آبشکن ودیوارجداکننده١ ٤ درجه بیشترین کنترل رسوب را در درصدهای مختلف داشته و ٩ ٢ درصد رسوب ورودی را نسبت به آزمایش شاهد کاهش می دهد و در آزمایش آستانه با افزایش درصد آبگیری کارایی این سازه کاهش می یابد و کمترین درصد کاهش رسوب برای انحراف ٢ ٦ درصد برابر ٦ ٥ درصد می باشد. بررسی تغییرات مقدار چرخش جریان در دهانه آبگیر به صورت کمی بررسی شد و مشخص شد که روند تغییرات در آزمایش های شاهد و آستانه با دیگر آزمایش ها متفاوت است. با بررسی تنش برشی بستر مشخص شد که اولاً تنش برشی در قوس خارجی بیشتر از قوس داخلی است دوماً با افزایش درصد آبگیری، تنش برشی در طول دهانه آبگیر افزایش می یابد. بکارگیری سازه دیوار جداکننده ١ ٤ درجه باعث تغییر الگوی مکانی تنش برشی جلوی آبگیر می شود به طوریکه مقدار تنش برشی در نزدیک دهانه کاهش و تنش برشی حداکثر به سمت مرکز کانال و پشت سازه منتقل می گردد که منجر به کاهش میزان فرسایش و انحراف رسوب به داخل آبگیر می-گردد.

آبشکن ها سازه هایی هستند که به منظور کاهش سرعت و فرسایش کرانه به صورت عمود بر جریان یا مورب ساخته می شوند. آبشکن ها همانند سایر سازه های تنگ کننده ی مسیر جریان، کانال جریان را تنگ می کنند و در مجاورت خود ساختار جریان را تغییر می دهند و در اطراف ناحیه ی تنگ شده باعث شکل گیری گردابه هایی می شوند. در این مقاله، تغییر الگوی جریان و تغییرات بستر در اثر تغییر زوایای سری آبشکن های موازی غیرمتخلخل و غیر مستغرق با طول نامساوی، با استفاده از روش های عددی بررسی شده است. اعتبارسنجی مدل نرم افزاری توسط مقایسه ی نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که با تغییر جهت گیری آبشکن های با طول نامساوی از 90 درجه به 45 درجه (کاهش 12 درصدی میزان تنگ شدگی)، بیشترین عمق آبشستگی در پای آبشکن اول تا 50 درصد کاهش پیدا می کند.

سرریز لبه تیز قائم یکی از انواع سرریز ها می باشد که به دلیل الگوی جریان پایدار و سهولت در عبور جریان، دارای کاربرد گسترده ای می باشد. در پژوهش حاضر، مشخصات جریان عبوری از سرریز پیشنهادی لبه تیز افقی مثلثی، با زوایای رأس 30، 60، 90، 120، 150 و 180 درجه در پایین دست برای 10 دبی مختلف با استفاده از مدل عددی FLOW-3D شبیه سازی شده است. در این راستا، پس از صحت سنجی مقادیر ارتفاع جریان عبوری آب از روی سرریز با نتایج آزمایشگاهی معتبر، پارامترهای ضریب آبگذری، پروفیل فشار، سرعت در مقطع عرضی و خطوط جریان مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج صحت سنجی، حاکی از دقت بالای مدل آشفتگی RNG نسبت به سایر مدل های آشفتگی با ضریب همبستگی R2=0. 9996 می باشد. دیگر نتایج، نشان دهنده میانگین افزایش 6 درصدی ضریب آبگذری سرریز پیشنهادی در مقایسه با سرریز مدل آزمایشگاهی (سرریز با رأس در بالادست) است. در این میان، سرریز با زاویه 150 درجه، دارای بیشترین افزایش ضریب آبگذری در حدود 5/8 درصد می باشد. با افزایش زاویه رأس از 30 به 150 درجه، محدوده فشار حداقلی، از نوک سرریز دور شده و به سمت پایین دست پیش روی می کند. بیشترین مقدار فشار در پایین دست سرریز برای سرریز با زاویه راس 120 درجه و با مقدار 1100 پاسکال مشاهده گردید. فشار کمینه 10 پاسکال نیز، در محدوده کوچکی از سرریز 150 درجه حاصل شد. با نزدیک شدن به نوک سرریز، جریان توأمان از کناره و نوک سرریز عبور کرده و دارای مقادیر سرعت زیادی است. بیشینه سرعت طولی با مقدار 53/1 متر بر ثانیه در سرریز 90 درجه مشاهده گردید.

بررسی الگوی جریان در رودخانه های پیچانرودی بسیار پیچیده تر از رودخانه های مستقیم است. همچنین اکثر رودخانه ها در مسیر قوس ها به لحاظ تغییرات عرض کانال یکنواخت نیستند. لذا، استفاده از یک مدل عددی قوی برای شبیه سازی الگوی جریان در رودخانه ها ضروری است. در این تحقیق از مدل عددی سه بعدی SSIIM جهت شبیه الگوی جریان در بازه پیچانرودی از رودخانه دوآب واقع در استان چهارمحال و بختیاری استفاده شد. برای این منظور پس انجام اندازه گیری های میدانی و واسنجی مدل، مقادیر سرعت محاسبه شده توسط مدل با مقادیر اندازه گیری شده سرعت در مقطعی از یک قوس نسبتاً یکنواخت از رودخانه با استفاده از معیارهای خطای RMSE و MAPE مقایسه شد. نتایج بدست آمده نشان داد که مقادیر این دو معیار به ترتیب برابر 081/0 و 075/0 می باشند. این موضوع نشان می دهد که کارایی مدل خوب می باشد. علاوه بر این خصوصیات مختلف جریان شامل پروفیل های سرعت عمودی و طولی، خطوط سرعت در جهات طولی و عرضی و همچنین توزیع تنش برشی بستر در محل دو قوس همگرا و واگرا مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقادیر سرعت در جهت طولی در مقاطع انتخابی، در قوس همگرا بیشتر از قوس واگرا می باشد. همچنین تراکم خطوط جریان و مقادیر تنش برشی بستر در بازه حدفاصل دو قوس حداکثر می باشند. بنا بر این میتوان کفت که الگوی جریان بخوبی توسط مدل شبیه سازی گردیده است.

برآورد صحیح غلظت رسوبات رودخانه ها برای برنامه ریزی و مدیریت پروژه های منابع آب اهمیت دارد. روش های مختلفیبرایتعیینارتباطبیندبیجریانومقداررسوبتوسعهیافته است. منحنی سنجهرسوب یکیاز متداول ترینروش هایبرآوردرسوبمعلقرودخانه هامی باشد که با خطای زیادی همراه است. به منظورتخمین بهترمیزانرسوببا منحنیسنجه، می توان ضرایباینمعادلهرابا روش های هوش مصنوعی بهینه کرد. هدفاینتحقیقاستفادهازالگوریتمژنتیک برایبهینه-سازی ضرایبمعادلهسنجهرسوب رودخانه های گرگانرود ( ایستگاه قزاقلی) و فریمان( ایستگاه باغ عباسی) می باشد. بدین منظور، آماردبی جریانوغلظت رسوب معلقبرای سال های 1388-1350برای ایستگاه قزاقلی و سال های 1388-1347 برای ایستگاه باغ عباسی اخذ شد و منحنی سنجه رسوب با استفاده از 70 درصد داده ها به عنوان داده های آموزش به دست آمد. به منظور بهینه سازی ضرایب، مدلالگوریتمژنتیکدر نرم افزارMATLAB2017برنامه نویسیشد. نتایجبه دست آمدهنشان دادکهمدلالگوریتمژنتیک برای ایستگاه قزاقلی و باغ عباسی به ترتیب با ضریب نش-ساتکلیف 5/0، 72/0و ضریب تعیین 5/0 و 89/0 عملکرد بهتری نسبت به منحنی سنجه رسوب داشته است. همچنین الگوریتم ژنتیک برای ایستگاه باغ عباسی با تعداد نمونه کم از دقت بهتری نسبت به روش منحنی سنجه برخوردار است. نتایج دلالت بر کارایی مناسب الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی رابطه دبی و رسوب به ویژه در ایستگاه های با داده کم دارد.

بارش یکی از پارامتر های مهم اقلیمی موثر در مدل های هیدرولوژیکی است. لذا برآورد صحیح مقدار و توزیع مکانی آن در یک حوزه آبخیز از اهمیت زیادی برخوردار است. در سال های اخیر به دلیل تعداد و تراکم محدود ایستگاه های بارانسنجی در سطح کشور و نبود ایستگاه در مناطق کوهستانی و صعب العبور، استفاده از داده های ماهواره ای بارش به عنوان ابزاری موثر در پیش بینی توزیع مکانی منطقه ای بارش مورد توجه محققین قرار گرفته است. در پژوهش حاضر به بررسی صحت داده های بارشی3B43 TRMMکه یکی از محصولات بارشی ماهواره TRMM است در 40 ایستگاه باران سنجی و 9 ایستگاه سینوپتیک استان هرمزگان در مقیاس ماهانه پرداخته شد. مقایسه بین داده های ماهواره ای و مشاهده ای در ایستگاه های منتخب واقع در دوره آماری 1998-2012 انجام شد. برای ارزیابی میزان انطباق بارندگی برآوردشده توسط ماهوارة TRMM با مقادیر مشاهده ای در ایستگاه های بارانسنجی و سینوپتیک از معیارهای آماری شامل ضرایب همبستگی اسپیرمن (Rs)، ضریب همبستگی پیرسون (Rp)، میانگین مطلق خطا (MAE)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین مجذور خطا (MSE)، و نیز شاخص های مطابقت (POD, FAR, TSS و CSI) استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده، بیشترین مقدار شاخص POD (1) در ماه آگوست و کمترین مقدار آن (92/0) در ماه می برآورد شد. از طرفی بیشترین مقدار شاخص FAR (91/0) و کمترین مقدار شاخص CSI (08/0) در ماه می، و همچنین کمترین مقدار شاخص FAR (16/0) و بیشترین مقدار شاخص CSI (83/0) در ماه ژانویه برآورد شد. علاوه بر این ها، بیشترین مقدار ضریب همبستگی پیرسون (64/0) و اسپیرمن (76/0) در ماه دسامبر و کمترین آن ها در ماه های آپریل، می و جولای اتفاق افتاد. این نتایج نشان می دهد که بیشترین دقت ماهواره TRMM در فصل های زمستان و بهار و کمترین آن، در تابستان اتفاق افتاده است. بعبارت دیگر، ماهواره TRMM توانسته است وقوع بارندگی در ماه های سرد سال را بهتر از ماه های گرم سال پیش بینی کند. همچنین نتایج نشان داد داده های TRMM در اکثر ماه های سال مقدار باران را بیشتر برآورد می کند که پس از واسنجی، با توجه به نقشه های پهنه بندی ماه های آگوست و دسامبر بهبود قابل ملاحظه ای در تخمین بارش توسط ماهوارة TRMM اتفاق افتاد.

یکی از مهمترین مسائل در مدیریت منابع آب، مسئله بهره برداری بهینه از مخازن می باشد. در این پژوهش از الگوریتم فرا ابتکاری علف هرز مهاجم (IWO) برای یافتن استراتژی های تخصیص بهینه آب در سیستم تک مخزنه سد طازران واقع در غرب کشور برای یک دوره 10 ساله استفاده شده است. مدل توسعه یافته در این تحقیق برای بهره برداری بهینه در حالت الگوی کشت وضع موجود تهیه گردیده است. اراضی پایین دست سد به دو منطقه طازران و ایونده تقسیم می شوند. تابع هدف تعریف شده حداقل سازی کل کمبودها در طول دوره شبیه سازی می باشد. به منظور بررسی عملکرد مخزن از شاخص-های قابلیت اعتماد زمانی، تأمین حجمی و آسیب پذیری استفاده شده است. نتایج حاصل از الگوریتم مورد بررسی با نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک(GA) مورد مقایسه قرار گرفته است. به دلیل عدم کفایت و همچنین توزیع نامناسب جریان رودخانه طازران، شبیه سازی ها در دوحالت استفاده از جریان آب های سطحی به تنهایی و تلفیق آب های سطحی و زیرزمینی انجام گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که با استفاده از روش های IWO و GA و استفاده همزمان از آب های سطحی و زیرزمینی منطقه، این سد به ترتیب قادر به تأمین 2/77درصد و 24/76 درصد از نیاز کل اراضی پایین دست منطقه طازران می باشد. شاخص های اعتماد پذیری و آسیب پذیری در منطقه طازران نیز به ترتیب برابر 45/55 و 33 درصد در روش IWO و 72/52 و 41 درصد در روش GA می باشند.

بی تردید شناخت و درک هرچه بیشتر پدیده خشکسالی و الگوی توزیع جغرافیایی آن منجر به مدیریت بهتر و مناسب تر تغییرات به وجود آمده و درنهایت کاهش اثرات ناشی از آن خواهد گشت. در این پژوهش به منظور پهنه بندی (منطقه بندی) خشکسالی نیمه جنوبی استان گلستان از شاخص خشکسالی بارش استاندارد ([1]SPI) و روش تجزیه به عامل ها (PC) استفاده شده است. برای این منظور از داده های بارندگی ماهانه 16 ایستگاه هواشناسی با پراکنش مناسب در منطقه طی یک دوره 43 ساله از سال 93-1350 استفاده شد. شاخص بارش استاندارد، برای هر یک از ایستگاه های منتخب در دو مقیاس 3 و 12 ماهه محاسبه گردید. تجزیه به عامل های مربوط به داده های SPI برای پهنه بندی منطقه از نظر خشکسالی با استفاده از آنالیز اجزای اصلی صورت گرفت. نتایج تجزیه به مؤلفه های اصلی این شاخص در مقیاس سه ماهه و دوازده ماهه نشان داد که تعداد 6 عامل ویژه بزرگ تر از یک برای مقیاس سه ماهه و 7 عامل ویژه برای مقیاس دوازده ماهه وجود دارد که بیش از و58 72 درصد از واریانس کل را در مجموع برای شاخص 3 و 12 ماهه توجیه می کند. جهت تعیین و تشخیص مناسب بودن داده ها برای تحلیل عاملی از دو روش KMO و روش کرویت-بارتلتاستفاده شد، که نتایج این آزمون ها نشان داد، تحلیل عاملی برای شناسایی ساختار مدل در منطقه مورد مطالعه مناسب است. درنهایت بررسی ها نشان داد پس از چرخش SPI در مقیاس سه ماهه ودوازده ماهه با روش واریامکس نرمالیزه با توجه به ضرایب عامل ها، استان گلستان به 6 ناحیه متمایز از نظر شاخص 3 ماهه و 7 ناحیه از نظر شاخص 12 ماهه تفکیک شده است که می توان در اتخاذ تصمیمات مدیریتی مشترک و بهنگام از لحاظ موضوع خشکسالی و کاهش عواقب ناشی از آن با شناخت بیشتر در مورد نحوی پراکنش این پدیده در سطح استان مورداستفاده قرار گیرد.

این پژوهش با استفاده از مدل رشد گیاهی AquaCrop به منظور شبیه سازی عملکرد محصول سیب زمینی در سطوح آبیاری 100، 80 و 65 درصد نیاز آبی گیاه تحت شرایط تغییر اقلیم در منطقه شهرکرد انجام شد. از داده های دو سال زراعی 1392 و 1393 برای واسنجی و صحت سنجی مدل رشد گیاهی AquaCrop استفاده گردید. برای بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر عملکرد محصول، داده های خروجی مدل گردش عمومی HadCM3 تحت دو سناریویA2 و B1 برای دوره های 2030-2011 و 2065-2046 توسط مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس نمایی و به عنوان ورودی های مدل رشد به کار برده شد. براساس نتایج، شبیه سازی عملکرد سیب زمینی با مدل رشد گیاهی AquaCrop با دقت بالایی صورت گرفت به طوری که متوسط اختلاف بین مقادیر مشاهداتی و شبیه سازی شده در مرحله واسنجی و صحت سنجی به ترتیب 56/0 و 68/0 تن بر هکتار بدست آمد. همچنین میانگین خطای مطلق (MAE) برای شبیه سازی دمای حداقل، دمای حداکثر، ساعات آفتابی و بارش با مدل LARS-WG به ترتیب 05/0، 03/0، 01/0 و 16/0 بدست آمد که بیانگر کارایی خوب مدل در تولید داده های اقلیمی برای دوره های آتی می باشد. نتایج شبیه سازی نشان داد که عملکرد سیب زمینی برای دوره های 2011-2030 و 2065-2046 تحت سناریو A2 به ترتیب 8/15 و 5/24 درصد و تحت سناریو B1 به ترتیب 8/11 و 4/22 درصد نسبت به دوره پایه افزایش می یابد. همچنین برای تیمارهای I80 و I65 مقدار عملکرد در هر دو دوره آتی و هر دو سناریوی اقلیمی نسبت به دوره پایه کاهش نشان می دهد.

بیش از 75 درصد اراضی زیر کشت برنج کشور در استان های شمالی یعنی مازندران، گیلان و گلستان قرار دارند. در سال-های اخیر کشت دوم برنج توسعه یافته است بنابراین تعیین مقدار آب مورد نیاز کشت دوم برنج برای برنامه ریزی منابع آب ضروری است. این پژوهش، در استان مازندران، منطقه خزرآباد شهرستان ساری، برای واریته زودرس طارم هاشمی طی دو فصل زراعی در سال های 1395و 1396 انجام پذیرفت. در این پژوهش برای اندازه گیری دبی های ورودی و خروجی به تیمارها از سرریز مثلثی و برای تعیین نیاز آبی مزارع از سه عدد لایسیمتر استفاده شد. نیاز آبی از تفاضل ورودی که شامل میزان آب ورودی و همچنین بارندگی و خروجی که شامل (تبخیر-تعرق، نفوذ عمقی فرونشت جانبی و آب خروجی از زهکش) می باشد، محاسبه شد. بدین ترتیب میزان کل نیاز آبی برای کشت اول (سال 1394) و کشت دوم (سال های 1395و1396) به ترتیب، 381، 119 و 134 میلی متر اندازه گیری شد. همچنین ضریب گیاهی سه مرحله رویشی، زایشی و رسیدن برای کشت اول سال 1394 به ترتیب 10/1، 5/1، 2/1 برآورد گردید. این ضریب برای کشت دوم سال 1395 به ترتیب 98/0، 4/1، 03/1 و ضریب گیاهی کشت دوم سال 1396 نیز به ترتیب، 95/، 3/1، 01/1 برآورد گردید. نتایج نشان می دهد میزان نیاز آبی در کشت دوم برای سال های 1395و 1396 نسبت به کشت اول به ترتیب به میزان 33% و 27% کمتر است. همچنین میزان میانگین ضریب گیاهی در سه مرحله رشد در کشت دوم برای سال های 1395 و 1396 نسبت به کشت اول به ترتیب به میزان 10% و 12% کمتر است. لذا در مناطقی که دارای میزان مناسبی از بارندگی در زمان کشت دوم باشد می توان کشت دوم برنج را توصیه نمود.

نیتروژن و آبیاری از مهم ترین فاکتورهای مؤثر در رشد گیاه می باشند که دارای اثرات متقابل شدیدی هستند. این پژوهش به منظور استفاده بهینه از این دو نهاده در سیستم آبیاری قطره ای نواری در زراعت گوجه فرنگی به مدت سه سال اجرا شد. آزمایش بصورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی بود. فاکتور اصلی مقادیر آب آبیاری در سه سطح 75%، 100% و 125% نیاز آبی و فاکتور فرعی نیتروژن در چهار سطح صفر، 75، 150 و 225 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج نشان داد که تأثیر هرکدام از فاکتورها بر عملکرد محصول و کارآیی مصرف آب و نیتروژن تحت تأثیر دیگری بود. در شرایط آبیاری براساس 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی، به ترتیب 75، 150 و 225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بیشترین تأثیر را بر عملکرد محصول و کارآیی مصرف آب و نیتروژن داشت. افزایش مصرف آب آبیاری در عدم مصرف یا مصرف مقادیر کم نیتروژن با کاهش و در حضور مقادیر زیاد نیتروژن با افزایش کارآیی مصرف آب همراه بود. هرچند افزایش مصرف نیتروژن با کاهش کارآیی آن همراه بود، اما افزایش مصرف آب آبیاری سبب بهبود این پاسخ گیاهی شد. میانگین وزن میوه، ویتامین ث و نیترات میوه در اثر افزایش مصرف نیتروژن و سطوح آب آبیاری افزایش یافت. همچنین کاهش مواد جامد محلول میوه در اثر افزایش سطوح آب آبیاری و افزایش آن در اثر افزایش مصرف نیتروژن مشاهده شد. در نهایت می توان گفت که برای استفاده بهینه از آب آبیاری، مدیریت مصرف نیتروژن با توجه به رژیم آبیاری ضروری است.

حضور فلزات سنگین در محیط زیست به دلیل آثار مضر آن ها بر سلامت انسان، بعنوان یک مشکل تلقی می گردد. امروزه جاذب های گیاهی با عملکرد بالا برای تصفیه فاضلاب حاوی فلزات سنگین از جمله کادمیم توسعه یافته و نسبت به بقیه جاذب ها ارجحیت دارند. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر تغییر غلظت جریان ورودی به ستون بر حذف کادمیم بوسیله جاذب کنوکارپوس می باشد. کنوکارپوس از مواد زائد گیاهی باغ های شهر دهلران تهیه و ساختار ظاهری جاذب بررسی شد. در مطالعه حاضر تأثیر غلظت ورودی به ستون بر جذب کادمیم توسط جاذب کنوکارپوس بررسی و از دو مدل آدامز-بوهارت و توماس برای مدلسازی داده های ستون جذب استفاده شد. نتایج بررسی خصوصیات ظاهری نشان داد که سطح جاذب دارای گودی های عمیق بوده و جاذب مورد مطالعه دارای ساختاری پیچیده، درهم، ناهموار و نامنظم می باشد. نتایج بررسی منحنی های شکست نشان داد که در غلظت های بالاتر، شکست بستر در طی زمان کمتری اتفاق می افتد. با افزایش غلظت ورودی به ستون، منحنی های شکست دارای شیب بیشتر شده و حجم شکست کاهش می یابد. همچنین مدل آدامز-بوهارت دارای برازش بهتری از داده های ستون جذب می باشد.

یکی از روش های تعیین کیفیت آب، استفاده از شاخص کیفیت آب است. پارامترهای بسیاری در این شاخص استفاده می-شود که اهمیت هر یک از آن ها در تعیین کیفیت آب یکسان نیست. بنابراین یکی از مهمترین مسائل پیش روی محققین، محاسبه میزان اهمیت هر یک از پارامترهای مورد بررسی است. هدف از این پژوهش مقایسه تاثیر پارامترهای با وزن یکسان و پارامترهای وزن دار شده به روش تئوری آشفتگی در نتایج کیفیت آب دشت فسا بود. برای این منظور وزن 9 پارامتر شیمیایی 55 نمونه آب زیرزمینی، یکبار به صورت برابر و بار دیگر با وزن های بدست آمده از روش تئوری آشفتگی (آنتروپی شانون) محاسبه شدند. سپس با استفاده از آنالیزهای آماری، وجود یا عدم وجود تفاوت معنی دار در نتایج کیفیت آب حاصل از دو گروه (وزن های یکسان و وزن های متفاوت) مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه جهت تعیین کارایی هر یک از این دو روش، ضریب همبستگی رتبه ای اسپیرمن بین رتبه کیفیت چاه ها در روش های مورد بررسی و رتبه کیفیت چاه ها به روش دیاگرام شولر محاسبه شدند. در انتها نمودار خوشه بندی و پهنه بندی کیفی چاه ها ترسیم گردید. نتایج نشان داد در سطح 01/0 بین نتایج شاخص کیفیت آب حاصل از وزن های یکسان با نتایج شاخص کیفیت آب که به روش آنتروپی شانون وزن دار شده بود، تفاوت معنی داری وجود داشت. همچنین مقدار همبستگی 926/0 بین رتبه های کیفیت چاه ها به روش دیاگرام با رتبه های کیفیت نمونه ها به روش آنتروپی شانون، کارایی بالای این روش را در محاسبه شاخص کیفیت آب تایید کرد.

به منظور روندیابی کیفی رودخانه ها و بررسی چگونگی تغییرات آلودگی در آن ها، استفاده از مدل های کامپیوتری ضروری می-باشد. بدین منظور در این پژوهش به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدل کامپیوتری در محیط برنامه نویسی VENSIM بسط داده شد که بتواند روند تغییر کیفیت آب را در یک مسافت 8/468 متری از منبع تزریق ماده ردیاب شبیه سازی نماید. به منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده یکی از کانال های آبیاری درجه 3 شهرستان نهاوند (نهر شعبان) واقع در استان همدان استفاده گردید. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE)، میانگین خطای مطلق(MAE) و ضریب تبیین(R2) میزان برازش میان مقادیر واقعی و شبیه سازی شده محاسبه شد. در کانال آبیاری تزریق ماده کلرید سدیم با هدایت الکتریکی 746/0 میلی موس بر سانتی متر به مدت 20 دقیقه صورت گرفت و در 3 ایستگاه با فواصل معین نمونه برداری انجام پذیرفت. براساس نتایج بدست آمده، بهترین انطباق نتایج مدل با داده های مشاهده ای در فاصله ی 5/16 متری از منبع تزریق و در ایستگاه اول، و کمترین انطباق در ایستگاه نمونه برداری دوم در فاصله ی 228 متری از منبع تزریق بود. مقادیر شاخص های آماری RMSE، SE، MAE و R2 در ایستگاه اول به ترتیب برابر با 35/0 میلی موس بر سانتی متر، 18/0، 13/0 میلی موس بر سانتی متر و 90/0 و در ایستگاه دوم 47/0 میلی موس بر سانتی متر، 24/0، 22/0 میلی موس بر سانتی متر و 81/0 برآورد گردید. نتایج نشان داد مدل حاضر در شبیه سازی روند کیفی آب از دقت خوبی برخوردار است.