امروزه، کارکرد اصلی زهکشی، تنها خروج آب اضافی از نیمرخ خاک نیست، بلکه مدیریت سطح ایستابی نیز به اهداف آن اضافه شده است. زهکشی کنترل شده یکی از روش هایی است که می تواند چنین هدفی را تحقق بخشد. در این پژوهش، سامانه زهکشی کنترل شده در اراضی دشت مغان با هدف کاهش حجم زهاب خروجی، مدیریت بهتر سطح ایستابی و افزایش بهره وری آب آبیاری در محصولات ذرت و گندم به اجرا در آمد. این بررسی در زمینی به مساحت 40 هکتار در قالب سه تیمار شامل زهکشی آزاد(FD)، زهکشی کنترل شده با عمق کنترل ثابت 70 سانتی متر(CD70) و زهکشی کنترل شده با عمق متغیر در دوره رشد گیاه (CDch) و در سه تکرار صورت گرفت. اطلاعات جمع آوری شده شامل میزان دبی خروجی از زهکش ها، تغییرات زمانی و مکانی سطح ایستابی و عملکرد محصولات ذرت و گندم بود. نتایج این پژوهش نشان داد که در تیمارهای CDch و CD70، حجم زهاب خروجی از زهکش ها در محصول ذرت 2/51 و 8/43 درصد و در محصول گندم 6/46 و 1/33 درصد و به صورت معنی داری نسبت به زهکشی آزاد (FD) کاهش یافت. نتایج همچنین نشان داد که سطح ایستابی در زهکشی آزاد نوسانات بیشتری نسبت به تیمارهای زهکشی کنترل شده دارد. میزان عملکرد علوفه تر در محصول ذرت در تیمارهای CD70 و CDch به میزان 9/24 و 1/19 درصد و عملکرد دانه گندم 3/41 و 6/26 درصد نسبت به تیمار FD افزایش یافت. درنهایت، نتایج نشان داد که بهره وری آب آبیاری در تیمارهای زهکشی کنترل شده و به خصوص تیمار CDch بیش از تیمار زهکشی آزاد بود. با اجرای سامانه زهکشی کنترل شده، علاوه بر کاهش زهاب خروجی، از میزان خسارات زیست محیطی ناشی از زهاب در پایین دست مزارع نیز کاسته می شود.

کاهش دادن مقدار زهاب خروجی و بالا نگه داشتن سطح ایستابی در نزدیکی عمق ریشه با کاهش عمق کارگذاری زهکش ها درجهت حفاظت از منابع آب و خاک، از نگرش های نوین زهکشی می باشد. در این تحقیق برای بررسی تاثیر کاهش عمق زهکشی بر شوری و دبی زهاب، دو مزرعه 11-9R با عمق متوسط زهکشی 2 متر با فاصله 60 متر و مزرعه 7-8R با عمق متوسط زهکشی 1.4 متر و فاصله 40 متر در اراضی کشت نیشکر جنوب خوزستان انتخاب شد. طی دوره تحقیق با احداث شش گروه پیزومتر در دو مزرعه با فواصل مختلف از جمع کننده زهاب، تراز سطح آب زیرزمینی و دبی زهاب به صورت روزانه و شوری آب زیرزمینی و زهاب در هر دور آبیاری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش آبیاری ها، اختلاف بار هیدرولیکی بین لایه های پایین نسبت به لایه های بالایی در هر دو مزرعه جریان عمودی را به سمت بالا برقرار می کند. همچنین با کاهش عمق کار گذاری زهکش ها، مقدار شوری آب زیرزمینی کاهش یافت، لیکن این تغییرات شوری به عمق لایه محدود کننده نیز وابسته بود. همچنین مشخص شد که شوری زهاب علاوه بر شوری آب آبیاری تحت تاثیر شوری آب زیرزمینی بوده و تفاوت در عمق زهکشی، موقعیت لایه محدود کننده و وجود عدسی های ماسه ای بر این شوری موثر است. همچنین با کاهش عمق زهکشی دبی زهاب به شدت کاهش یافت به طوری که در مزرعه 11-9R، دبی زهاب خروجی 3.86 لیتر برثانیه و در مزرعه 7-8R این مقدار به 0.74 لیتر بر ثانیه رسید.

در تقاطع­­های راست گوشه سه شاخه یا چهار شاخه کانال­های روباز، مطالعه جدایی جریان بسیار حائز اهمیت می­باشد. برخی پارامترهای موثر در این زمینه نسبت دبی ورودی و عمق جریان می­باشد که در این تحقیق تاثیر نسبت دبی ورودی و نسبت ارتفاع سرریزها (عمق جریان) در الگوی جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی به صورت عددی شبیه­سازی شده است. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد که مدل k-ω بیشترین مطابقت را با نتایج آزمایشگاهی دارد، به طوریکه میزان خطای شبیه­سازی کمتر از 20% بود. ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال­­های اصلی و فرعی با نسبت دبی ورودی رابطه مستقیم داشت. همچنین با افزایش ارتفاع سرریزهای خروجی، عمق جریان افزایش یافت و منجر به کاهش ابعاد ناحیه جداشدگی شد. مطابق نتایج عددی، ابعاد ناحیه جداشدگی در راستای قائم از کف کانال به سطح آب افزایش یافت، به­طوری­که برای نسبت دبی 6/0 و نسبت ارتفاع سرریز 377/0، طول ناحیه جداشدگی در کف کانال، فاصله 1/0 متر از کف و در سطح آب به ترتیب در حدود 60 سانتیمتر، 75 سانتیمتر و 85 سانتیمتر بود. بنابراین از سطح آب به سمت کف کانال طول ناحیه جداشدگی در حدود 29% کاهش یافت.

پس از نصب سیستم زهکشی زیرزمینی، از شروع بهرهبرداری از شبکهآبیاری و زهکشی تا پیش از رسیدن به حالت کم و بیش پایدار، کیفیت زهاب اراضی شور پیوسته در حال تغییر میباشد. زمان رسیدن به حالت تعادل در مناطق با آب زیرزمینی شور ممکن است چندین سال به طول بیانجامد. در این راستا آزمایش های مزرعه ای به منظور شناخت شرایط موجود حاکم بر سامانه های آبی مفید می باشند، لیکن محدودیت های قابل توجهی نیز دارند. در این شرایط مدل های شبیه سازی از جمله روش هایی می باشند که این محدودیت-ها را تا حدود زیادی مرتفع می سازند. در این تحقیق عملکرد مدل DRAINMOD-Sدر شبیه سازی حجم زهاب تولیدی، شوری زهاب خروجی و نوسانات سطح ایستابی، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اعتباریابی نتایج مدل از داده های جمع آوری شده در سال زراعی 87-1386 مزرعه ARC1-18واقع در اراضی تحقیقاتی مرکز تحقیقات نیشکر (واحد توسعه کشت نیشکر و صنایع جانبی امیرکبیر، استان خوزستان) استفاده گردید. این اطلاعات شامل داده های هواشناسی و خاک، دبی خروجی زهکش ها، شوری آب آبیاری، شوری آب درون پیزومترها و شوری زهاب بودند. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای استاندارد (SE)، میزان برازش میان مقادیر واقعی و شبیه سازی شده شوری زهاب خروجی، شوری آب زیرزمینی، نوسانات سطح ایستابی و دبی خروجی زهکش بررسی شد. از این نظر، شاخص آماری RMSEبرای شوری زهاب خروجی 76/4 دسی زیمنس بر متر، شوری آب زیرزمینی 82/0 دسی زیمنس بر متر، تراز سطح ایستابی 2/21 سانتی متر و دبی خروجی زهکش 2/1 لیتر بر ثانیه برآورد گردید که دقت نسبتاً خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می داد. بر پایه نتایج، مدل حاضر می تواند نوسانات سطح ایستابی، دبی زهاب خروجی از لوله های زهکش و شوری آن را در خوزستان (با سطح ایستابی کم عمق و شور) شبیه سازی کند.

کاه غلات به عنوان خوراک دام از ارزش غذایی کمی برخوردار است که می توان از طریق عمل آوری با اوره ارزش غذایی آن را بهبود بخشید. غنی سازی با اوره شامل خیساندن کاه با محلول اوره و رساندن رطوبت به حدود %30 تا %50 است. با توجه به هزینه زیاد و سختی انجام درست کار در شیوه رایج، مکانیزه کردن این فرایند ضروری می نماید. این فرایند را می توان با نصب یک سیستم پاشش محلول اوره بر روی دسته بندی های مکعبی کوچک، عملی نمود. در این حالت همزمان با عملیات برداشت کاه غلات از مزارع، غنی سازی نیز صورت می گیرد. برای طراحی مطلوب این سیستم، دانستن خواص جذب رطوبت در کاه ضروری است که در این تحقیق به آن پرداخته شده است. فرآیند جذب رطوبت در کاه به صورت آزمایش فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار مطالعه شد. در این آزمایشات اثرات تراکم کاه (5، 50، 85 و 120 کیلوگرم بر مترمکعب)، دبی پاشش (400، 600 و 800 گرم بر دقیقه) و نوع نازل (مخروطی و تی جت)، بر مقادیر رطوبت پیش از زهاب، رطوبت اشباع (کل)، رطوبت نهایی و مقدار زهاب مطالعه شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تراکم، دبی و نوع نازل تاثیر معنی داری بر کلیه صفات اندازه گیری شده داشتند. با افزایش تراکم کاه میزان رطوبت نگهداری شده (رطوبت نهایی و اشباع)، کاهش و با افزایش دبی این مقدار افزایش یافت. از میان تیمارهای مختلف، تیمار با تراکم 5 کیلوگرم بر متر مکعب و دبی 800 گرم بر دقیقه با نازل تی جت به دلیل نگهداری بیشتر رطوبت و زهاب کمتر، به عنوان تیمار برتر برای عمل آوری مکانیزه کاه انتخاب گردید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

با افزایش روز افزون جمعیت نیاز به تولید محصولات کشاورزی و غذا افزایش پیدا کرده است. استفاده کشاورزان از کود های شیمیایی باعث آلودگی منابع آب و خاک می شود. از پرکاربردترین کود ها، کود نیتراته (اوره) است که آبشویی آن از طریق زهاب های کشاورزی مشکلات زیادی را برای محیط زیست به دنبال دارند. امروزه یکی از روش هایی که در علم زهکشی در کنار زهکشی کنترل شده برای حذف نیترات مورد توجه قرار گرفته است استفاده از بیوراکتور ها است. در این مطالعه از کاه و کلش گندم به عنوان بستر و محیط بیوراکتور برای تصفیه نیترات مورد استفاده قرار گرفت. پژوهش مورد نظر در 51 روز در سه تکرار و در چهار مرحله تزریق با زهابی با غلظت حدود 54 میلی گرم برلیتر برای نیترات انجام شد. تمام اندازه گیری ها در محل آزمایش با دستگاه فتومتر مدل 7100 انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت نیترات با گذشت زمان بین 6 تا 24 ساعت پس از تزریق زهاب بین 54 تا 100 درصد کاهش می یابد؛ که بیانگر عملکرد قابل قبول این بیوراکتور بوده است. همچنین نتایج حاصل از آزمون های آماری نشان داد که با گذشت 51 روز از زمان ماند کاه وکلش گندم هیچ تفاوتی در میزان کاهش غلظت نیترات (عملکرد بیوراکتور) ایجاد نشده است. همچنین نتایج نشان داد در طول آزمایش، دما اثر معنی-داری بر کاهش غلظت نیترات نداشته است اما دمای بالاتر از 29 درجه سانتی گراد سرعت تصفیه نیترات را کاهش می دهد. با توجه به نتایج حاصل می توان از بیوراکتور ها با بستر کاه و کلش گندم به منظور کاهش غلظت نیترات زهاب های خروجی در پایین دست مزارع استفاده نمود.

در این مقاله بازیابی بعضی فلزات سنگین نظیر سرب، کرم و نیکل از فاضلاب بوسیله روش بیولوژی سولفات مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات اولیه نشان دهنده آنست که روش احیا بیولوژیکی می تواند یونهای فلزی را از آب بازیافت نماید. تحقیقات بیشتر در مورد این تکنولوژی قادر خواهد بود که نه تنها فلزات سنگین از آب بازیافت نماید بلکه موجبات از بین بردن، سمیت آب و تجزیه ترکیبات آلی را در یک مرحله فراهم نماید. روش احیا بیولوژیکی از طریق احیا سولفات بوسیله باکتری می باشد. رسوب نمودن فلزات بصورت سولفیدی و تولید گاز سولفید هیدروژن مکانیزم اصلی این فرآیند خواهد بود. نتایج آزمایشات مذکور از طریق مدل ژئوشیمی MINTEQ شبیه سازی شده است.