مهندسی منابع آب
سال:1402 | دوره:16 | شماره:56 |تعداد مقالات:8

چکیده مقدمه: در سال­های اخیر در منطقه پاکدشت باغات پسته گسترش یافته­اند. تامین انرژی مورد نیاز سیستم­های آبیاری این باغات مساله مهمی است. با اجرای طرح هدفمند سازی یارانه، قیمت حامل­های انرژی افزایش چشمگیری داشته است. در این شرایط استفاده از انرژی خورشیدی بهترین راه حل برای تامین برق بخش کشاورزی بخصوص مناطق دوردست می­باشد.   روش­: در این تحقیق برای چهار باغ پسته در منطقه پاکدشت با مساحت­ های مختلف و شیب­های مختلف برای دو حالت آبیاری 24ساعته و 12ساعته، سیستم آبیاری قطره­ای طراحی شد و هزینه ­های سرمایه­ گذاری سالانه سیستم خورشیدی و برق سراسری با یکدیگر مقایسه شدند. یافته ­ها: نتایج مقایسه بین هزینه تجهیزات خورشیدی آبیاری 12 و 24 ساعته نشان داد در شیب چهار درصد که کمترین میزان اختلاف هزینه وجود داشت، هزینه تجهیزات خورشیدی آبیاری 24 ساعته برای باغ 12، 24، 48 و 96 هکتاری به ترتیب 6/0، 0، 54/68 و 36/97 میلیون ریال بیشتر از تجهیزات خورشیدی در آبیاری 12 ساعته است و هزینه تجهیزات مکانیکی و خرید لوله برای باغات 12، 24، 48 و 96 با شیب چهار درصد در آبیاری 12 ساعته به ترتیب 68/9، 46/70، 93/240 و 25/451 میلیون ریال بیشتر از از آبیاری 24 ساعته است، در مجموع هزینه کل سیستم خورشیدی 24 ساعته کمتر از هزینه این سیستم در آبیاری 12 ساعته ارزیابی شد. سیستم خورشیدی 24 ساعته انتخاب شده، با سیستم پمپاژ متصل به شبکه برق سراسری مقایسه شد و نتایج نشان داد که اقتصادی بودن سیستم خورشیدی بستگی دارد به توان مورد نیاز ایستگاه پمپاژ و فاصله زمین کشاورزی از شبکه سراسری. نتیجه­ گیری: با افزایش مساحت باغات، هزینه سیستم خورشیدی بیشتر از سیستم متصل به برق گردید و با افزایش فاصله از شبکه سراسری مقدار هزینه سیستم برقی افزایش یافت. بطور کلی احداث سیستم پمپاژ خورشیدی با توان مورد نیاز بالا، در فاصله کم از شبکه سراسری از نظر اقتصادی به صرفه نیست.

مقدمه: شناخت صحیح ژئوشیمی آب های زیرزمینی و شناسایی عوامل خطر سیستم آبخوان، برای کنترل و بهبود طرح مدیریت منابع آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مهم است. در تحقیق حاضر، وضعیت ژئوشیمیایی آب های زیرزمینی دشت شبستر در استان آذربایجان شرقی مورد بررسی قرار گرفت. روش شناسی: در این راستا از داده های نمونه برداری شده در 6 سال آب زیرزمینی از سال 1393 الی 1398 جهت بررسی تغییرات زمانی پارامترهای ژئوشیمیایی چاه های منطقه استفاده شد.  همچنین از داده سال 1398 و با استفاده از شاخص WQI، دیاگرام های پایپر، ویلکاکس و گیبس، وضعیت آب زیرزمینی منطقه بررسی شد. یافته ها و بحث : نتایج نشان داد که مقادیر سختی کل (TH) در طول 6 سال از مقدار استاندارد سازمان جهانی بهداشت بیشتر است. منطقه مورد مطالعه به جهت کیفیت آب آشامیدنی به لحاظ میانگین در محدوده متوسط قرار گرفت. اکثریت نوع و رخساره کاتیون ها و آنیون ها کلسیک- بی کربناته بوده و تیپ شیمیایی آب از نوع سختی موقت (Ca-Mg-HCO3) بدست آمد. به لحاظ مصارف کشاورزی وضعیت آب زیرزمینی در حالت شوری کم و یا شور می باشند. کیفیت آب زیرزمینی بر اساس دیاگرام گیبس تحت تأثیر واکنش آب و سنگ می باشد. نتایج آنالیز آماری چند متغیره نشان داد که مهمترین منشا ورود پارامترهای هیدروشیمیایی به آبخوان منطقه، فاضلاب ، کود ها ، پساب کشاورزی و ساختارهای زمین شناسی می باشند. نتیجه گیری: وضعیت آب زیرزمینی دشت شبستر به جهت مصارف آشامیدنی در وضعیت مناسب و برای مصارف کشاورزی در وضعیت نامطلوب قرار دارد. تاثیر شوری دریاچه ارومیه در منطقه دیده می شود و افزایش پارامترهای ژئوشیمیایی تحت تاثیر فعالیت های انسانی و فعالیت های زمین زاد و دریاچه ارومیه قرار دارند.

مقدمه: استفاده از مانع در مخازن سدها بعنوان یک روش مؤثر در هدایت رسوب گذاری در میانه مخزن (بجای رسوبگذاری در کنار دیواره ی سد که تأسیسات در آن مکان قرار دارند) مطرح می باشد. در این تحقیق بمنظور کنترل جریان غلیظ نمکی، تاثیر موانع استوانه ای و مکعبی میله ای شکل بر مشخصات و حرکت بدنه جریان بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. روش­: تعداد 323 مانع استوانه ای شکل به قطر یک سانتیمتر و ارتفاع سی سانتیمتر و در مرحله بعد همین تعداد مانع مکعبی شکل با ابعاد 1×1 سانتیمتر و ارتفاع سی سانتیمتر با آرایش زیگزاگی بر روی بستر پلکسی در کانالی به طول 5/12متر، عرض 30 سانتیمتر و ارتفاع 40 سانتیمتر قرار داده شد. آزمایشها با سه دبی (27/0، 55/0 و 83/0 لیتر در ثانیه) و سه شیب (2/0، 5/0 و 1 درصد) و غلظت ثابت (15گرم در لیتر)، انجام شد. یافته­ ها: نتایج حاصل نشان داد که به کار بردن موانع باعث کاهش ارتفاع بدنه جریان غلیظ در طول کانال می شود. ارتفاع بدنه در موانع مکعبی بیش از استوانه ای می باشد. بکارگیری موانع بر پروفیل های سرعت تأثیرگذار بوده و باعث کاهش سرعت بدنه جریان غلیظ شده اند. دبی عبوری بدنه جریان غلیظ در بستر بدون مانع دارای روند افزایشی و در بسترهای با مانع دارای روند کاهشی می باشد. به نحوی که درصد کاهش دبی در موانع مکعبی 5/1 تا 2 برابر نسبت به موانع استوانه ای است. نتیجه­ گیری: با حرکت در طول کانال میزان کاهش غلظت بدنه جریان غلیظ برای موانع مکعبی و استوانه ای به ترتیب 49% و 41%نسبت به بستر بدون مانع حاصل شد. همچنین در موانع مکعبی میزان کنترل دبی بیشتر از موانع استوانه ای، بوده است.

مقدمه: به دلیل گرمایش جهانی، آب و هوا از لحاظ متوسط دما و بارندگی تغییر خواهد نمود و از جمله پارامترهای متاثر از این پدیده آب زیر زمینی می باشد. لذا به بررسی روند پارامترهای اقلیمی دما و بارش و تاثیر آن بر خشکسالی آب زیرزمینی در دشت تالش پرداخته شد.روش: ابتدا مقادیر تغییر اقلیم با استفاده از مدل Lars-WG بدست آمد. سپس مقادیر شاخص های خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی و بررسی روند این شاخص ها با استفاده از آزمون من-کندال و همبستگی پیرسون این دو شاخص محاسبه شد.یافته ها: نتایج بررسی تغییرات سالانه بارندگی و دما طی دوره آتی (1419-1399) نشان داد که به ترتیب تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 بارش به میزان 9، 75/1 و 75/0 درصد و دما به میزان 05/1، 32/1 و 81/1 درجه سانتی گراد افزایش یافته است. همچنین در دوره پایه متوسط افت آبخوان در این دوره 15 ساله 86/0 متر بوده است. از طرفی نتایج اثرات تغییر اقلیم بر افت آب زیرزمینی طی دوره آتی نسبت به دوره پایه به ترتیب تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 نشان داد که آبخوان به میزان 07/2، 21/2 و 34/2 متر می باشد که نشان می دهد که هر چند بارندگی در سطح منطقه افزایش یافته است اما همچنان برداشت بی رویه از سطح آبخوان منجر به افت آب زیرزمینی گردیده است. همچنین یافته حاکی از آن است که خشکسالی هواشناسی در دوره پایه به میزان 66/49، 35/50 و 73/41 درصد به ترتیب در مقیاس های 12، 24 و 48 ماهه رخ داده است.نتبجه گیری: بنابراین به منظور کاهش خسارات خشکسالی و به منظور جلوگیری از افت بیش از حد سفره­های آب زیرزمینی در این دشت، تمهیدات لازم را به منظور کاهش مصرف آب از سوی مدیران منابع آب و دستگاه­های اجرایی در شرایط پیشرو را در برمی گیرد.

مقدمه: آبشستگی پایه های پل یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده پایداری پل های احداث شده برروی رودخانه ها می باشد. بنابراین ارائه روش های مناسب به منظور پیش بینی و کنترل عمق آبشستگی از مسائلی است که بسیار مورد توجه بوده است. روش های مختلفی برای کنترل آبشستگی اطراف پایه های پل پیشنهاد شده است. در مطالعه حاضر، اثر استفاده از آبپایه بر کاهش عمق آبشستگی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت در شرایط آب صاف، مورد بررسی قرار گرفته است. روش­: در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر آبپایه بر کاهش حفره ی آبشستگی موضعی اطراف پایه پل با اشکال هندسی متفاوت پرداخته شد. شکل هندسی پایه های پل و همچنین حضور آبپایه، مانع از تماس مستقیم جریان پایین رونده، کاهش فعالیت گرداب های نعل اسبی و در نتیجه کاهش سرعت آبشستگی می شود و زمان شروع آبشستگی را به تاخیر می اندازد. یافته­ ها: نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد بیشترین کاهش عمق آبشستگی در اطراف پایه پل با شکل هندسی بیضوی و با حضور آبپایه رخ می دهد. همچنین نتایج نشان داد که در یک وضعیت یکسان، عمق نسبی آبشستگی در پایۀ با شکل هندسی بیضوی نسبت به سایر پایه ها کمتر بوده (5/55 درصد آبشستگی کمتر از شاهد) و در پایه شاهد به بیشترین میزان خود می رسد همچنین عمق نسبی آبشستگی با افزایش عدد فرود در وضعیت یکسان افزایش یافته است. آبپایه چسبیده به پایه پل باعث کاهش 6/29 درصدی عمق آبشستگی شده است. نتیجه­ گیری: با توجه به مشاهدات و نتایج بدست آمده نحوه طراحی شکل هندسی پایه پل میتواند روش مناسبی جهت کاهش عمق آبشستگی باشد. بطوریکه هر چه لبه های پایه پل بیضوی شکل باشند (P1) با هدایت خطوط جریان به پایین دست پایه پل، باعث کاهش قدرت گرداب های رو به پایین و در نتیجه کاهش قدرت مخرب گرداب های نعل اسبی در جلوی پایه پل شده و عمق چاله آبشستگی به حداقل می رسد. ضمنا هرچه پایه پل دارای لبه های مستطیلی شکل و صاف باشد، به علت برخورد مستقیم خطوط جریان و هدایت آن ها به سمت پایین پایه پل باعث افزایش قدرت جریان های رو به پایین و گرداب های نعل اسبی و بلطبع آن، افزایش عمق آبشستگی در جلوی پایه می شود. همچنین آبپایه ابزار مناسبی جهت حفاظت از پایه های پل در مقابل گرداب های پایین رونده و نعل اسبی، در پایه ها می باشد.

مقدمه: در تحقیق حاضر به بررسی اثر محل قرارگیری و ارتفاع مانع متخلخل سه بعدی (دارای تخلخل در هر سه بعد) که به­صورت پیوسته در عرض فلوم بر روی کف پله قرار گرفته است و همچنین اثر تعداد پله­های دارای این نوع مانع متخلخل بر روی سرریز پلکانی پرداخته شده است. روش­: شیب سرریز 1: 2 و دارای 8 پله، ارتفاع کلی 87 سانتی­متر و عرض فلوم 1. 2 متر بوده است. ابزارهای اندازه­گیری در تحقیق حاضر عمق سنج، تکنیک پردازش تصویر و مشاهدات زمان انجام آزمایش بوده است. یافته ­ها: در مانع متخلخل سه بعدی پیوسته با توجه به ارتفاع نسبی، محل قرارگیری و تعداد پله­های دارای مانع، مرزهای شروع جریان قرارگیری نسبت به حالت شاهد تغییر می­کند به­طوری­که با افزایش فاصله نسبی مانع از لبه پلکان و کاهش تعداد پله­های دارای مانع متخلخل پیوسته، تمایل جریان به گسترش در محدوده بالایی جریان انتقالی (همسایگی با جریان رویه­ای) افزایش می­یابد. نتیجه­ گیری: در رژیم جریان ریزشی قرارگیری مانع متخلخل سه بعدی برای متغیرهای تحقیق حاضر سبب افزایش استهلاک انرژی تا 5 درصد بیش­تر نسبت به حالت شاهد می­گردد. برای رژیم­های جریان انتقالی و رویه­ای در اکثر موارد قرارگیری مانع متخلخل پیوسته اثر استهلاکی مثبت ندارد. همچنین با توجه به اندازه­های ناحیه­های شکل گرفته حاصل از BIV می­توان بیان کرد که در شرایطی که ناحیه اختلاط اندازه­گیری شده در دو پله متوالی نسبت به حالت شاهد دارای مقدار بیش­تری بوده است، استهلاک انرژی نیز افزایش یافته است.

مقدمه: خشک سالی یکی از مخاطرات طبیعی است که به دلیل متأثر بودن از پارامترهای مختلف اقلیمی دارای رفتاری تصادفی و غیرخطی است. شاخص SPI به عنوان مرسوم ترین شاخص مستخرج شده از بارندگی می باشد که در مدل سازی خشک سالی مورداستفاده محققین مختلف قرارگرفته است. استفاده از روشهای هوش محاسباتی جهت مدل­سازی خشک­سالی در سالهای اخیر بسیار مورد توجه محققین حوزه منابع آب بوده است. روش­: در این تحقیق از الگوریتم های SVR و GPR به صورت منفرد و همچنین تلفیق این الگوریتم­ها با فن موجک به مدل­سازی و پیش­بینی شاخص SPI پرداخته شده است و هدف بررسی میزان بهبود نتایج الگوریتم­های هوش محاسباتی در تلفیق با موجک بوده است. در این تحقیق از اطلاعات سری زمانی 10 ایستگاه سینوپتیک ایران در بازه زمانی 1961 تا 2017 به صورت ماهانه جهت مدل­سازی خشک­سالی به عنوان ورودی الگوریتم­های مورد مطالعه استفاده شده است. یافته­ ها: نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از روش موجک در تلفیق با الگوریتم­های هوش محاسباتی SVR و GPR سبب بهبود نتایج در تمامی مقیاس­های زمانی گردید. همچنین میزان بهبود مدل سازی ناشی از استفاده از موجک در تلفیق با مدل SVR با میانگین تفاضل RMSE برابر با 1540/0-و تفاضل R2 برابر 1491/0 و در مدل GPR با میانگین تفاضل RMSE برابر با 1554/0-و تفاضل R2 برابر 1530/0 نسبت به مدل های منفرد SVR و GPR نشان داد که مدل GPR در حالت کلی (همه مقیاس های زمانی و تمامی ایستگاه ها) بهبود بهتری در مدل هیبریدی نسبت به مدل منفرد داشته است.

مقدمه: ایران در آب و هوای خشک و نیمه خشک (میانگین بارندگی 248 میلی متر) واقع شده است. و میزان بارندگی در ایران کمتر از یک سوم میانگین جهان است. بخش کشاورزی عامل اصلی اتلاف آب است ، زیرا بیش از 90 درصد آب در این بخش مصرف می شود.روش­: مطالعه حاضر از نوع پیمایشی است. از روش اسنادی نیز برای تدوین سوابق نظری و سوابق تجربی استفاده شده است.یافته­ ها: تأثیر احساس کم آبی بر متغیر احساس امنیت اجتماعی نشان می دهد که 2/32 درصد از تغییرات آن توسط مدل توضیح داده شده است.نتیجه­ گیری: نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می دهد که کم آبی تاثیر مستقیم براحساس امنیت کشاورزان دارد بر مبنای یافته ها میانگین احساس امنیت اجتماعی و ابعاد آن در بین کشاورزان دشت فهلیان که دارای وضعیت منابع آبی بهتری است بیشتر از مقدار آن برای کشاورزان خرامه که از وضعیت منابع آبی ضعیفی برخوردار است می باشد، لذا کم آبی براحساس امنیت اجتماعی درابعاد مالی، جانی، فکری وجمعی موثراست.