محیط زیست و مهندسی آب
سال:1399 | دوره:6 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

به منظور افزایش بهره وری آب در سطح مزارع و هوشمند سازی آبیاری یکی از فاکتورهای مهم ایجاد سامانه هایی است که بتوانند با دقت مناسب و قابل قبول مقدار رطوبت خاک را اندازه گیری نمایند. در این ارتباط دستگاه اندازه گیری جبهه رطوبتی ساخته شده در موسسه تحقیقات خاک و آب در سه بافت سبک (LT)، متوسط (MT) و سنگین (HT) و در سه سطح شوری آب آبیاری غیر شور (S0)، 5 (S1) و dS/m 10 (S2) مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از جمع آوری داده ها نسبت به تحلیل آماری و تفسیر اقدام و از نتایج آن در مزرعه استفاده شد. سپس برای ارزیابی و واسنجی دستگاه در شرایط مذکور، اقدام به اندازه گیری هم زمان اعداد دستگاه و نمونه گیری از خاک در اعماق معین به فواصل زمانی h 24 شد. پس از جمع آوری داده های مربوط به زمان های رسیدن جبهه رطوبتی به اعماق خاک و تغییرات رطوبت خاک با نمونه گیری خاک و دستگاه آشکارساز جبهه رطوبتی خاک تجزیه آماری صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که دستگاه در بافت های مختلف و شوری های متفاوت واکنش نشان می دهد. همچنین حساسیت حسگرهای آن به تغییرات ناگهانی رطوبت خاک ناشی از رسیدن جبهه رطوبتی به عمق معینی از خاک دارای دقت قابل قبولی می باشد. نتایج آماری نشان داد که دستگاه در تعیین رطوبت خاک در شرایط غیر شور حدود 6 تا 9%، در شرایط استفاده از آب شور dS/m 5، 28 تا 41% و در شرایط استفاده از آب شور dS/m 10، 31 تا 37% دارای خطا می باشد. شاخص کارایی مدل نیز نشان داد که این دستگاه در شرایط غیرشور با کارایی متوسط 75/0 بسیار کاربردی بوده و در شرایط شور با شاخص کارایی منفی غیرقابل توصیه می باشد.

در این پژوهش به منظور بررسی کیفیت منابع آب منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد و پساب های تولیدی در این واحد از نظر خورندگی و رسوب گذاری 18 نمونه آب سطحی و زیرزمینی و پنج نمونه پساب موردمطالعه قرار گرفتند. pH، EC، دما و غلظت یون های اصلی شامل K+، Cl-، Na+، HCO3-و CO32-در نمونه های برداشت شده اندازه گیری شدند. با استفاده از نمودار Piper اکثر نمونه های آب تیپ و رخساره سدیم سولفاته و سدیم کلروره را نشان دادند. جهت ارزیابی خورندگی و رسوب گذاری نمونه ها، شاخص های مختلفی شامل LSI، RSI، PSI، AIو S&DSI برای رسوب گذاری کلسیم کربنات و شاخص های L&SI و Skillman برای رسوب گذاری سولفات ها به ویژه کلسیم و سولفات محاسبه شدند. نتایج نشان داد اکثر نمونه های آب به دلیل سختی و قلیایت بالا رسوب گذار بوده و پساب ها در بیش تر موارد خورنده بودند. بر این اساس تمام نمونه های آب و پساب برای استفاده در صنعت کیفیت مطلوبی نداشتند. با استفاده از نتایج حاصل از مطالعات هیدروژیوشیمیایی مشخص شد مکانیسم تبخیر، حضور کانی های تبخیری در مسیر جریان آب مانند ژیپس و انیدریت، وجود سازندهای کربناته و انحلال آن ها از مهم ترین پارامترهای کنترل کننده محتوای یونی منابع آب هستند.

به منظور محافظت سواحل و جلوگیری از فرسایش آن ها از سازه آب شکن استفاده می شود. اهمیت این سازه ها در قوس خارجی رودخانه ها ضرورت بیش تری دارد، چراکه در این محدوده از رودخانه، جریان های ثانویه ایجادشده و به تبع آن ساحل فرسایش پیدا می کند. در این مقاله، الگوی جریان پیرامون مجموعه ای از آب شکن های قایم در قوس 90 ملایم با استفاده از یک حل گر سه بعدی RANS بررسی شده است. به منظور شبیه سازی رفتار پیچیده سطح آب و جریان آشفته به ترتیب از روش حجم سیال و مدل آشفتگی Realizable k-ɛ استفاده شده است. از دو طول آب شکن معادل 15 و 25% عرض کانال آزمایشگاهی، دو فاصله قرارگیری معادل 3 و 5 برابر طول آب شکن، در دو عمق 3 و cm 9 از بستر و در دبی l/s 25 در یک فلوم با قوس ملایم با عرض m 7/0 و عمق آب cm 12 موردبررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج با داده های آزمایشگاهی نشان دهنده تطابق قابل قبول بین آن ها است. همچنین نتایج نشان می دهد که حضور آب شکن ها در قوس موجب تمایل حداکثر سرعت متوسط به سمت قوس داخلی در بخش ورودی قوس می شود. سپس به سمت میانه کانال منحرف می شود. افزایش طول آب شکن ها باعث افزایش سرعت می شود ولی تاثیری در وقوع سرعت حداکثر ندارد طوری که در تمامی آرایش قرارگیری آب شکن ها در زاویه 71-° 81 رخ داده است. در مورد تنش برشی نیز حداکثر مقدار آن در زاویه ° 81-° 71 است.

در این پژوهش به بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر داده های دما و باران در حوضه روانسر سنجابی استان کرمانشاه پرداخته شد. برای این منظور با استفاده از داده های اقلیمی دما و بارندگی طی سال های 1979-2005 (دوره مشاهداتی)، مقادیر این متغیرها در سال های 2041-2100 (دوره پیش بینی) تحت سه سناریوی RCP8. 5، RCP4. 5 و RCP2. 6 و مدل گردش عمومی جو CanESM2، پیش بینی شد. برای ریزمقیاس کردن داده های موردبررسی در حوضه موردمطالعه، از مدل SDSM استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر میانگین بارندگی سالانه، دماهای حداکثر و حداقل سالانه در حوضه روانسر سنجابی در دوره پیش بینی 2041-2100 افزایش خواهند یافت. بیش ترین مقادیر پیش بینی شده این متغیرها مربوط به سناریوی RCP8. 5 می باشد، به طوری که درصد افزایش میانگین بارندگی در ماه دسامبر با توجه به این سناریو و در دوره های پیش بینی 2041-2070 و 2100-2071 به ترتیب 153 و 6/159% در مقایسه با میانگین بارش در دوره مشاهداتی می باشد. با در نظر گرفتن نتایج این پژوهش انتظار می رود که در راستای مدیریت صحیح منابع آب و تاثیر تغییر اقلیم بر آن، چشم اندازی درست بر وضعیت منابع آب این حوضه در آینده پیش روی مدیران منابع آب قرار گیرد.

تصفیه فاضلاب شهری و دفع مناسب آن یکی از ضروری ترین خدمات شهری است. روش برکه تثبیت برای تصفیه فاضلاب یکی از روش های ساده و کم هزینه با بهره برداری و نگهداری آسان است. برای ارزیابی عملکرد تصفیه خانه فاضلاب شهرستان قروه به روش برکه تثبیت، از فاضلاب خام ورودی و پساب خروجی در دو فصل زمستان و بهار 54 نمونه برداشت و 12 شاخص شامل: BOD، COD، TDS، TSS، pH، کل کلی فرم، کلی فرم مدفوعی، دما، فسفات، نیترات، آمونیاک و کدورت طبق روش استاندارد اندازه گیری و بررسی شدند. جهت تجزیه وتحلیل داده ها و مقایسه آن ها با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران، از آزمون های آماری ANOVA و t-Test استفاده شد. نتایج نشان داد میانگین راندمان حذف BOD، COD، TSS، TDS، کل کلی فرم، کلی فرم مدفوعی، نیترات، فسفات و آمونیاک به ترتیب 56/81، 44/82، 81/70، 12/24، 91/99، 23/92، 34/79، 51/56، 16/96% بود. همچنین نتایج آزمون ANOVA برای مقایسه راندمان حذف پارامترها در دو فصل مختلف نشان داد عملکرد تصفیه خانه تحت تاثیر تغییر فصل نبود. در مقایسه میزان پارامترها با مقادیر استاندارد تخلیه در آب های سطحی مشخص گردید که مقدار پارامترهای BOD، COD، TSS، TDS، TC و FC بیش تر از حد استاندارد بوده و نمی توان آن را در آب های سطحی رها نمود. با مقایسه مقدار پارامترها با استانداردهای استفاده از پساب در آبیاری و کشاورزی، اگرچه مقدار همه پارامترها به جز پارامترهای بیولوژیکی کم تر از حد مجاز است، اما با توجه به حساسیت و اهمیت سلامت محصولات کشاورزی استفاده از این پساب بدون گندزدایی و تصفیه تکمیلی امکان پذیر نیست.

در این پژوهش به منظور شبیه سازی اقلیم آینده سال های (1443-1397) برای محاسبه شاخص خشک سالی در استان فارس، داده های مورداستفاده شامل مقادیر روزانه ی بارش، دمای کمینه، دمای بیشینه و ساعات آفتابی ایستگاه شیراز در یک دوره ی 46 ساله (1349-1395) و به عنوان ورودی برای مدل آماری LARS-WG بود. برای شبیه سازی پارامترهای اقلیمی در حوضه ایستگاه شیراز داده های مدل HADCM3 با استفاده از مدل WG-LARS تحت دو سناریوی 2A و B1A ریزمقیاس شدند. نتایج نشان داد که میانگین بارش سالانه در دوره آتی نسبت به دوره پایه با در نظر گرفتن سناریوی 2A، 5/1 % و با در نظر گرفتن سناریوی B1A، 5/5 % در دوره 1399 تا 1445 افزایش خواهد یافت. همین طور میزان ساعت های آفتابی در دوره بررسی و با در نظر گرفتن هر دو سناریو کاهش خواهد یافت. همچنین مدل با دقت بالایی قادر به شبیه سازی پارامترهای دمای حداکثر، دمای حداقل و تابش بود، اما در شبیه سازی پارامتر بارش نسبت به دیگر پارامترها خطای بیش تری را نشان داد. بیش ترین افزایش با حدود 80%، متعلق به ماه سپتامبر تحت سناریو 2A بود که در دوره آتی نسبت به دوره مطالعاتی رخ داده است. در ادامه مطابق شاخص خشک سالی SPI شدیدترین خشک سالی ایستگاه مربوط به سال 1387 با مقدار شاخص 89/2-و حادترین ترسالی مربوط به سال 1374 با مقدار شاخص 92/1 بود.

امروزه پدیده ی سیل یکی از پیچیده ترین رخدادهای مخاطره آمیز است که بیش از سایر بلایای طبیعی دیگر، همه ساله در نقاط مختلف دنیا منجر به ایجاد خسارت های جانی و مالی و تخریب اراضی کشاورزی می شود؛ بنابراین تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیلاب نخستین گام در برنامه مدیریت سیلاب است. هدف از این پژوهش شناسایی مناطق حساس به سیل با استفاده از دو مدل یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF) و خطی تعمیم یافته بیزین (GLMbayesian) در حوزه آبخیز تجن در استان مازندران، شهرستان ساری بود. نقشه پراکنش سیلاب های گذشته به منظور پیش بینی سیلاب در آینده تهیه شد. از بین 263 رخداد سیلاب، 80% (210 رخداد سیل) به منظور مدل سازی و 20% (53 رخداد سیل) به منظور اعتبارسنجی استفاده شد. با بررسی مطالعات قبلی و پیمایش منطقه موردمطالعه 13 عامل موثر به منظور پهنه بندی سیلاب انتخاب و تهیه شد. نتایج نشان داد که سه فاکتور ارتفاع (55/21)، فاصله از رودخانه (28/15) و شیب (18/11) به ترتیب بیش ترین تاثیر را در سیل گیری منطقه موردمطالعه دارند. همچنین نتایج ارزیابی خروجی مدل ها نشان داد که مقدار AUC در مدل RF و GLMbayesian به ترتیب 91/0 و 847/0 بود که نشان دهنده برتری مدل RF و دقت بیش تر این مدل در تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل در منطقه موردمطالعه می باشد. بیش ترین مساحت حساسیت به سیل در مدل RF مربوط به طبقه خیلی کم و در مدل GLMbayesian مربوط به طبقه زیاد است.