علوم آب و خاک

تأثیر سه گونه گیاهی شورروی بر برخی ویژگی‌های خاک و شکل‌های مختلف پتاسیم در خاک‌های تحت تأثیر نمک

مهدی نجفی قیری

پتاسیم از کاتیون های مهم در خاک های شور مناطق خشک بوده که مقدار، توزیع و قابلیت استفاده آن می تواند تحت تأثیر گیاهان بومی این خاک ها قرار گیرد. جهت بررسی تأثیر گونه های گیاهی شورروی بر شکل های مختلف پتاسیم در منطقه کرسیا واقع در غرب داراب (استان فارس)، سه گونه گیاهی غالب شامل Juncus gerardi با نام محلی سازوی شور، Halocnemum strobilaceum با نام محلی باتلاقی شور و Salsola rigida با نام محلی خریت انتخاب گردید و از خاک زیر گیاه و بین گیاه در دو عمق 15-0 (سطحی) و 30-15 (زیرسطحی) سانتی متری در سه تکرار نمونه برداری انجام شد. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها شامل بافت، ماده آلی، کربنات کلسیم، پ - هاش، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد رطوبت اشباع و قابلیت هدایت الکتریکی و شکل های مختلف پتاسیم شامل پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که مقدار ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، پ- هاش و قابلیت هدایت الکتریکی خاک تحت تأثیر گونه گیاهی قرار می گیرد. گونه Juncus gerardi سبب افزایش پتاسیم تبادلی و کاهش پتاسیم محلول در خاک شد اما تأثیری بر مقدار پتاسیم غیرتبادلی و قابل استخراج با اسید نیتریک نداشت. گونه Halocnemum strobilaceum سبب افزایش معنی دار پتاسیم محلول، تبادلی و قابل استخراج با اسید نیتریک در خاک سطحی و زیرسطحی نسبت به خاک بین گیاه گردید که این می تواند در نتیجه جذب گیاهی این عنصر از خاک های عمقی و همچنین انتقال آن همراه آب از خاک های بین گیاه به سمت ریشه باشد. گونه Salsola rigida هیچ تأثیری بر وضعیت پتاسیم خاک نداشت. به طور کلی خاک های بین گیاهان دارای پتاسیم محلول و تبادلی بیشتر در افق سطحی نسبت به افق زیرسطحی بودند. سه گونه گیاهی مطالعه شده دارای تفاوت در الگوی رشد و توسعه، جذب و دفع املاح محلول و پتاسیم، مورد استفاده قرار گرفتن توسط دام، مقدار ماده آلی قابل برگشت به خاک، ذخیره املاح محلول و پتاسیم در بافت های خود و جذب شدید آب از خاک و در نتیجه پخشیدگی آب و پتاسیم محلول از خاک های دور از خاک ریشه به سمت ریشه بوده و می توانند تأثیرات مختلفی بر توزیع پتاسیم در خاک ها داشته باشند. گیاه Juncus gerardi با توجه به تأثیری که در کاهش شدید شوری و پتاسیم محلول و افزایش پتاسیم تبادلی دارد می تواند به عنوان گونه مناسب جهت اصلاح این خاک ها توصیه شود.

ارزیابی مدل SIMDualKC با استفاده از داده‌های لیسیمتری جهت برآورد تبخیر- تعرق روزانه گیاه گشنیز (Coriandrum sativum L.)

هوشنگ قمرنیا

مدل SIMDualKC، یک مدل شبیه سازی برنامه آبیاری بوده که ضریب گیاهی دوگانه را برای تعیین ETcبه کار برده و بدین منظور، در گام زمانی روزانه، دو بیلان حجمی جداگانه را در خاک محاسبه می نماید. یک بیلان برای لایه تبخیر که در آن Ke محاسبه می شود و دیگری بیلان در کل منطقه ریشه که Kcb برای شرایط رطوبتی خاک اصلاح می شود. در این مطالعه، داده های دو سال تبخیر- تعرق لیسیمتری گیاه گشنیز برای واسنجی و صحت سنجی مدل استفاده شد. مقدار Kcb برای دوره اولیه کشت 21/0، برای دوره میانی فصل 12/1 و برای دوره انتهایی فصل 79/0 به دست آمد. نتایج به دست آمده حاصل از شبیه سازی، برازش خوبی را بین داده های ETc حاصل از مدل و ETc منتج از محاسبات بیلان حجمی داده های لیسیمتری زهکش دار را نشان می دهد. مقدار RMSE برای واسنجی و صحت سنجی به ترتیب به میزان 64/1 و 53/1 میلی متر در روز به دست آمد. راندمان مدل سازی EF برابر با 8/0 و شاخص تطابق dIA برابر با 93/0 می باشد که نشان دهنده اجرای خوب مدل سازی با استفاده از مدل SIMDualKC است. مقدار تبخیر از خاک به طور متوسط در دو سال واسنجی و صحت سنجی برابر با 181 میلی متر به دست آمد که بیان گر 25% میزان ETc می باشد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مدل SIMDualKC، مدل مناسبی جهت شبیه سازی تبخیر-تعرق روزانه گیاهی با استفاده از رویکرد ضریب گیاهی دوگانه برای گیاه گشنیز در منطقه غرب ایران است.

شبیه‌سازی جریان ورودی به دریاچه ارومیه با استفاده از مدل SWAT

سمیرا اخوان

دریاچه ارومیه واقع شده در شمال غربی ایران، در معرض انواع تهدیدات مانند خشکسالی، احداث سدهای متعدد، تغییر کاربری اراضی و افزایش دما روبرو است. با توجه به اهمیت دریاچه هرگونه مطالعه که به شناسایی مشکلات در این حوضه بیانجامد دارای توجیه می باشد. در مطالعه حاضر، توانایی مدل SWAT در شبیه سازی جریان حوضه آبریز ارومیه با مساحت 52000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مدل برای دوره زمانی 1997 -1980 اجرا شد که بازه زمانی 1991-1980 برای دوره واسنجی و دوره 1998 - 1992 به عنوان اعتبارسنجی درنظر گرفته شد. نتایج واسنجی در 10 درصد ایستگاه های هیدرومتری در حد خیلی خوب و 85 درصد از ایستگاه ها مناسب ارزیابی شدند. همچنین نتایج اعتبارسنجی نشان داد که به ترتیب در 25 و 45 درصد ایستگاه های نتایج در حد خیلی خوب و مناسب بوده است. این شرایط نشان دهنده توانایی بالای مدل در شبیه سازی جریان در این حوضه می باشد. همچنین برخی عوامل تأثیرگذار بر رواناب ورودی به دریاچه در سال های اخیر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که تغییرات اخیر (احداث سدهای متعدد، تغییر اقلیم و کاربری اراضی) در حوضه سبب کاهش حجم رواناب ورودی به دریاچه در حدود 80 درصد گردیده است. بنابراین، اگر شرایط مدیریتی طبیعی در حوضه آبریز برقرار بود وضعیت دریاچه می توانست بهتر از وضعیت کنونی باشد.

مقایسه روش‌های طبقه‌بندی ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی در استخراج کاربری‌های اراضی از تصاویر ماهواره‌ای لندست TM

محمد حسین مختاری

طبقه بندی و تهیه نقشه کاربری های اراضی یکی از پرکاربردترین موارد در استفاده از داده های سنجش از دور است. تعدادی از روش های پیشرفته تر طبقه بندی در دهه های گذشته توسعه پیداکرده اند که از آنها می توان به شبکه های عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان اشاره کرد. در این مطالعه از تصاویر لندستTM باقدرت تفکیک 30 متر جهت استخراج کاربری های اراضی با استفاده از دو روش طبقه بندی شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان اقدام شد. نتایج، دقت بالای طبقه بندی های شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان با کرنل شعاعی، هر کدام به ترتیب با دقت کلی 67/90 و 67/91 درصد را نشان داد. ماشین بردار پشتیبان کلاس هایی را که دارای خصوصیات طیفی مشترک بودند بهتر تفکیک کرد. همچنین در قسمت های مرزی دو نوع کاربری، ماشین بردار پشتیبان قابلیت جداسازی بهتری نسبت به شبکه عصبی داشت و مرز بین دو کلاس ملموس تر بود. با توجه به نتایج گرفته شده، هر دو روش شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان برای طبقه بندی کاربری های اراضی خوب بوده، اما روش ماشین بردار پشتیبان با اختلاف 1 درصد در دقت کلی و 2درصد در ضریب کاپا بهتر بود. دقت بالای ماشین بردار پشتیبان می تواند ناشی از مرز تصمیم گیری بهینه آن باشد درحالی که شبکه عصبی نمی تواند این مرز را ایجاد کند.

بررسی اثر کاربری اراضی در شرایط فعلی و بهینه روی رسوبدهی حوزه (مطالعه موردی: حوزه آبخیز شور و شیرین شیراز)

علی طالبی

کاربری اراضی یکی از فاکتورهای اساسی در کنترل رفتار هیدرولوژیکی حوزه ها می باشد. در مقابل ویژگی های عمدتاً ثابت حوزه و مؤثر بر چرخه آب حوزه (مانند خصوصیات خاک، توپوگرافی، اقلیم و کاربری اراضی) ممکن است زمینه ساز تغییرات کوتاه مدت باشند. بنابراین، عموماً فرض می شود که تغییر کاربری اراضی علت تغییر در پویایی هیدرولوژیکی حوزه ها می باشد. در این مقاله اثر کاربری اراضی در شرایط فعلی و بهینه بر رسوبدهی حوزه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و اجرای مدل هیدرولویکی HEC-HMS در حوزه آبخیز شور و شیرین واقع در استان فارس بررسی شده است. نقشه کاربری اراضی جهت تهیه نقشه شماره منحنی استفاده شد و این نقشه به عنوان پارامتر مهم جهت ورودی مدل استفاده گردید. نتایج نشان داد که رسوب برآورد شده در دو شرایط با یکدیگر تفاوت داشته و رسوب برآوردی به میزان متوسط 12 درصد، در شرایط کاربری بهینه کمتر از شرایط فعلی اراضی می باشد. کاهش دبی اوج و میزان رسوب در شرایط بهینه اراضی نسبت به شرایط کاربری فعلی بیان کننده این مطلب است، که تغییر کاربری اراضی و نوع کاربری مورد استفاده نقش بسزایی در کاهش یا افزایش ارتفاع رواناب و در نتیجه دبی اوج سیلاب و میزان رسوبزایی حوزه دارد.

استفاده از زئولیت برای کاهش آبگریزی یک خاک‌ آلوده به ترکیبات نفتی

سعید حجتی

یکی از معضلات عمده خاک های آلوده به نفت به ویژه در مناطق خشک دنیا آبگریزی است. لذا روش های مختلفی مانند استفاده از کانی های رسی جهت از بین بردن و یا بهبود وضعیت آبگریزی این خاک ها پیشنهاد شده است. بر این اساس، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر کاربرد یک نمونه کانی زئولیت ایرانی بر کاهش آبگریزی یک نمونه خاک آلوده به نفت استان خوزستان و بررسی تأثیر عوامل مختلف مانند رطوبت اولیه خاک (صفر، 10، 20 و30 درصد وزنی)، مقدار کاربرد کانی (2، 4 و 8 درصد وزنی)، اندازه ذرات (53-25 میکرون و کوچک تر از 2 میکرون) و نوع کاتیون موجود بر سطوح تبادلی (سدیم و کلسیم) بر خاصیت آبگریزی خاک انجام شد. ویژگی آبگریزی خاک نیز از روش زمان نفوذ قطرات آب (Water Drop Penetration Time) تعیین گردید. نتایج حاکی از این است که بیشترین میزان کاهش در آبگریزی خاک مورد مطالعه در نتیجه کاربرد 2 درصد زئولیت به دست می آید. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از کانی های سدیم دار عملکرد بهتری نسبت به کانی های حاوی کلسیم دارند، به گونه ای که میانگین مدت زمان نفوذ قطرات آب به خاک در تیمار اشباع با سدیم 23 درصد و در تیمار اشباع با کلسیم حدوداً 5 درصد نسبت به شاهد کاهش (05/0>P) نشان داد. رطوبت30 درصد وزنی نیز با کاهش 67 درصدی آبگریزی نسبت به شاهد بهترین عملکرد را در کاهش آبگریزی داشت. همچنین، کاهش اندازه ذرات کانی زئولیت تأثیر معنی داری بر کاهش آبگریزی خاک نشان نداد.

بررسی آلودگی برخی فلزات سنگین خاک‌های سطحی استان همدان با استفاده از شاخص‌های آلودگی

حسین خیرآبادی

آلودگی خاک و انباشتگی فلزات سنگین در خاک و محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدید می نماید. این مطالعه با هدف بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک های استان همدان صورت گرفت. تعداد 286 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق صفر تا 20 سانتی متری از کل استان جمع آوری شد. بعد از آماده سازی نمونه ها، مقدار کل روی، سرب، مس و نیکل در نمونه های خاک توسط اسید نیتریک عصاره گیری شد. غلظت کل عناصر سنگین توسط ICP اندازه گیری شد. مقادیر فاکتور آلودگی نشان داد که کلاس آلودگی متوسط دارای بیشترین مقدار فراوانی در نمونه های برداشت شده می باشد و عنصر سرب دارای کلاس آلودگی زیاد (7/0 درصد) است. نقشه های پراکندگی فاکتور آلودگی (CF) و شاخص بار آلودگی (PLI) با استفاده GIS آماده شدند. با روی هم اندازی نقشه های فاکتور آلودگی و شاخص بار آلودگی با نقشه های زمین شناسی و کاربری اراضی مشخص گردید که غلظت نیکل، سرب، مس و روی تحت کنترل عوامل طبیعی مانند مواد مادری است، ولی فعالیت های کشاورزی به دلیل مصرف بیش از حد کودهای دامی و شیمیایی می تواند باعث افزایش هر چه بیشتر این عناصر در خاک شود.

قابلیت روش طیف‌سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک در پیش‌بینی چند ویژگی شیمیایی خاک‌های استان اصفهان

حسین خادمی

طیف سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک یک روش غیرمخرب، سریع، ارزان، دارای حداقل آماده سازی نمونه و بدون ضرر و تخریب برای محیط زیست می باشد. تاکنون مطالعه ای در مورد استفاده از این روش در برآورد ویژگی های خاک های کشورمان انجام نشده است. این پژوهش با هدف بررسی توانایی این روش در برآورد مقدار ماده آلی، کربنات ها و درصد گچ خاک های سطحی استان اصفهان انجام شد. تعداد 248 نمونه مرکب خاک سطحی از کل استان اصفهان جمع آوری شد. مقدار ماده آلی، درصد گچ و آهک خاک با روش های استاندارد اندازه گیری شد. آنالیز طیفی خاک های مورد نظر با استفاده از دستگاه طیف سنج زمینی با دامنه طول موج 2500-350 نانومتر انجام شد. پس از ثبت طیف ها انواع روش های پیش پردازش مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس از رگرسیون حداقل مربعات جزئی برای پیش بینی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضرایب تبیین برای ماده آلی، کربنات ها و گچ به ترتیب 61/0، 45/0 و 8/0 می باشد. با توجه به مقادیر(Ratio of Prediction to Deviation) RPD ، پیش بینی مدل برای درصد گچ کاملاً مناسب بود و برای ماده آلی نیز قابل قبول است این در حالی است که پیش بینی مدل برای درصد کربنات های خاک ضعیف می باشد. بنابراین، روش طیف سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک قابلیت اندازه گیری همزمان چند ویژگی خاک را دارا می باشد و دقت مدل سازی نیز تا حد زیادی قابل قبول است.

ارزیابی تراکم خاک مزارع نیشکر تحت حالت‌های مختلف کشت به کمک چگالی ظاهری، چگالی ظاهری نسبی و شاخص مخروط خاک

عباس همت

این پژوهش با هدف ارزیابی معضل تراکم خاک در مزارع شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی اهواز انجام گرفت. نمونه های دست نخورده از کف جوی ها برای اندازه گیری درصد رطوبت (mc)و چگالی ظاهری (BD) خاک جمع آوری شد. با توجه به تغییر بافت در مزارع، برای بیان درجه فشردگی خاک های مختلف و مقایسه آنها با هم، علاوه بر چگالی ظاهری، چگالی ظاهری نسبی (RBD، نسبت چگالی ظاهری به چگالی ظاهری مرجع) نیز تعیین شد. تغییرات مقاومت مکانیکی (شاخص مخروط؛ CI) خاک نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که اکثر مقادیر BD اندازه گیری شده در مزارع نیشکر، در محدوده "ریشه های اندک" (محدودیت زیاد) می باشد. با مقایسه مقادیر BD به دست آمده با حد بهینه (85/0) دیده شد که بیشتر مقادیر به دست آمده بیش از حد بهینه برای رشد ریشه گیاه بود که بیان گر فشردگی بیش از حد خاک های مزارع نیشکر می باشد. مقادیر CI در نیم رخ خاک ها نشان داد که در اکثر عمق ها مقادیر اندازه گیری شده در کف جوی ها از حدود محدود کننده (MPa 2) و بحرانی (MPa 3) برای رشد و نمو ریشه بیشتر می باشد. بنابراین، به منظور بهبود حاصلخیزی و کیفیت فیزیکی خاک، مدیریت تردد ماشین های برداشت نی در مزارع نیشکر، باید مورد بازنگری قرار گیرد.

بررسی آزمایشگاهی تثبیت بستر خاکی ریزدانه با استفاده از نانورس

مرضیه بهاری

حمل مصالح قرضه برای زیرسازی مناسب کانال های انتقال آب به منظور تحمل پذیری بیشتر بار حاصل از سازه از جمله موارد مهم در طرح های عمرانی می باشد که مشکلات زیادی از نظر اجرایی به بار می آورد. لذا در این تحقیق ماده ی نانوکامپوزیت رس با نسبت وزنی یک درصد با خاک منطقه ترکیب گردید. نمونه خاک مورد آزمایش از بستر کانال 25C (انشعابی از بند انحرافی گنج افروز در محدوده ی پروژه البرز) در فواصل مختلف و عمق یک متر برداشت شد. با انجام آزمایش مقاومت فشاری تک محوری و تحکیم روی خاک ملاحظه شد که با افزودن نانورس به خاک میزان مقاومت برشی، خاصیت چسبندگی و تراکم پذیری خاک به ترتیب برابر با 13/14، 13/14 و 76/82 درصد افزایش یافته و زاویه شکست و نسبت تخلخل نهایی نیز کاهش یافته است. در نتیجه با ترکیب ماده ی نانورس به خاک پایداری و استحکام خاک بیشتر شده و مشکلات ناشی از فرسایش بستر و همچنین حمل مصالح قرضه برای زیرسازی کانال وجود نخواهد داشت.

تحلیل درون‌ رگباری پاسخ هیدرو- رسوبی حوزه آبخیز معرف خامسان

عطااله کاویان

رسوب‏دهی حوزه‏های آبخیز حاصل فرآیندهای هیدرولوژیکی و فرسایشی فعال می‏باشد که پیش‏بینی و تخمین آن، به دلیل اثرات متقابل فرآیندهای مختلف، بسیار پیچیده است. آگاهی از رژیم‏های رسوب‏دهی و تولید رواناب، کمک مهمی در درک بهتر وضعیت فرسایشی حوضه ها جهت برنامه‏ریزی‏های مدیریتی می‏کند. بنابراین تعیین الگوی پاسخ هیدرو-رسوبی حوضه‏های کشور و تعیین عوامل مؤثر بر آن از اقدامات ضروری محسوب می‏شود. بدین‏منظور حوزه آبخیز معرف خامسان که در بالادست سد گاوشان قرار دارد، انتخاب گردید و اقدام به پایش میدانی حوضه و اندازه‏گیری آب‏نگار‏ها و نمونه‏برداری بار رسوب معلق در طی دوره مطالعاتی 9 ماهه شد. در نهایت نیز پس از تعیین نوع رابطه بین رواناب و رسوب، اقدام به تفسیر رخدادهای سیل گردید. نتایج حاصل از بررسی‏ها نشان داد که از مجموع 6 سیل ثبت شده در حوضه، 5 واقعه دارای حلقه سنجه از نوع 8 شکل و تنها یک واقعه دارای حلقه سنجه در جهت عقربه ساعت می‏باشد، که در این میان بیشترین و کمترین حجم رواناب به ترتیب مربوط به واقعه های مورخ 11/8/1389 با 151488 مترمکعب و 15/10/1389 با 8/11764 مترمکعب بود. همچنین این تحقیق نشان داد که از نظر فصلی نمی‏توان الگوی مشخصی برای نوع مخصوصی از حلقه‏ها تعیین کرد. به نحوی که ویژگی‏های بارندگی و رواناب، اثر سایر عوامل را تحت تأثیر قرار داده و تفسیر کننده روابط به دست آمده می‏باشد. نتایج به دست آمده بر اهمیت توزیع زمانی بارندگی و روند افزایش و کاهش رواناب حاصله در حوضه‏های کوچک، جهت تفسیر حلقه‏های سنجه رسوب تأکید دارد.

تأثیر اسید‌ هومیک بر جذب و واجذب روی

ابراهیم سپهر

مواد هومیکی مهم ترین بخش آلی خاک را تشکیل می دهند و دارای توانایی جذب فلزات می باشند. به منظور بررسی تأثیر اسید هومیک بر رفتار جذب و واجذب روی، آزمایشی به صورت پیمانه ای B‏atch))برروی دو نوع خاک با درصدهای رس و آهک مختلف با سه سطح اسید هومیک (صفر، 200، 500 میلی گرم بر لیتر) و 12 سری غلظتی روی (0 تا450 میلی گرم بر لیتر) در قدرت یونی ثابت 05/0 مولار NaCl انجام شد. برای تعیین واجذب روی از DTPA 005/0 مولار استفاده شد. داده های جذب برروی معادلات لانگ مویر، فروندلیچ و تمکین برازش داده شدند و به طور نسبی معادله فروندلیچ برازش بهتری با داده های جذب نشان داد (98/0-86/0=2R). نتایج نشان داد کاربرد اسید هومیک باعث افزایش میزان جذب و واجذب روی در هر دو نمونه خاک می گردد. به طوری که کاربرد اسید هومیک (500 میلی گرم بر لیتر) حداکثر جذب تک لایه ای لانگ مویر (qmax) را 8 الی 21 درصد و ظرفیت جذب فروندلیچ (Kf) را 73 الی 95 درصد افزایش داد. همچنین همه پارامترهای جذب شامل انرژی جذب لانگ مویر (KL) و فاکتور شدت جذب فروندلیچ (n) و ضرایب تمکین (A، KT) با کاربرد اسید هومیک افزایش یافتند. مقادیر پارامترهای جذب در خاک 1S (با مقادیر رس و کربنات کلسیم پایین) کمتراز خاک 2S (با مقادیر رس و کربنات کلسیم بالا) به دست آمد. با افزودن اسید هومیک ( 500 میلی گرم بر لیتر) میزان واجذب روی (Zn-DTPA) در خاک 1S از 513 به 711 میلی گرم بر کیلوگرم و در خاک 2S از 499 به 609 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت.

جذب فلوراید توسط اسفناج و یونجه در یک خاک آهکی

الهام چاوشی

فلوراید برای انسان و حیوانات یک عنصر ضروری محسوب می شود. در حیوانات نیز همانند انسان مصرف مقادیر زیاد فلوراید اثرات زیانباری را به همراه دارد. با توجه به اهمیت فلوراید در سلامت انسان و دام، جذب فلوراید از خاک توسط اسفناج (Spinacia oleracea)که یکی از سبزیجات مورد استفاده انسان است و به عنوان یک انباشتگر برای فلوراید شناخته شده است و یونجه (Medicago sativa) که یکی از علوفه های مورد نیاز دام ها می باشد، بررسی شد. دو گیاه در لایسیمترهایی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان کاشته شد. دو سطح گیاه (اسفناج و یونجه) و سه سطح غلظت فلوراید ( صفر، 318 و 1- mg kg 635) با سه تکرار درنظر گرفته شد.گیاهان 125 روز بعد از شروع آزمایش، برداشت شدند و غلظت فلوراید آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که غلظت فلوراید در ریشه به صورت معنی داری بیشتر از اندام هوائی بود. غلظت فلوراید در ریشه اسفناج 2 تا 5/2 برابر غلظت فلوراید در ریشه یونجه بود. به طورکلی ضرایب انتقال فلوراید از خاک به ریشه و اندام هوائی اسفناج و یونجه بسیار پائین بود. این موضوع نشان می دهد که این دو گیاه فلوراید زیادی را از طریق خاک جذب نمی کنند.

تغییرات مکانی و زمانی نرخ فرونشست گرد و غبار در شهر اصفهان و ارتباط آن با برخی پارامترهای اقلیمی

حسین خادمی

در این پژوهش توزیع مکانی و زمانی نرخ فرونشست گرد و غبار و فاکتورهای اقلیمی مؤثر بر آن در شهر اصفهان مطالعه شد. گرد و غبار توسط تله های شیشه ای مستقر در بام ساختمان های یک طبقه در 20 نقطه شهر اصفهان، طی 12 ماه نمونه برداری و داده های اقلیمی مربوطه نیز از سازمان هواشناسی اصفهان تهیه و آنالیز گردیدند. بیشترین و کمترین نرخ فرونشست گرد و غبار متناسب با روند باد غالب منطقه به ترتیب به ماه های خشک سال با جهت باد شرقی و شمال شرقی و مرطوب با جهت باد غربی و جنوب غربی اختصاص دارد که می تواند دلیلی بر منشأ احتمالی گرد و غبار از مناطق بیابانی شرق اصفهان باشد. همبستگی های معنی دار منفی میان نرخ فرونشست گرد و غبار با میزان بارش و رطوبت نسبی و مثبت با دمای حداقل و حداکثر در تمام ماه ها و سرعت حداکثر و متوسط باد در ماه های خشک توجیه کنندۀ توزیع زمانی نرخ فرونشست گرد و غبار می باشد. در ماه های خشک ذرات ریزتر گرد و غبار از منشأ احتمالی شرق اصفهان مسافت بیشتری را پیموده و در مناطق غربی شهر فرو می نشینند و در ماه های مرطوب به دلیل چسبندگی ذرات خاک و کاهش قدرت حمل باد به علت درشت تر شدن ذرات، بیشترین نرخ فرونشست گرد و غبار در مناطق شرقی شهر مشاهده می شود.

کاهش خطر آبشویی فلز-کلات به آب‌های زیرزمینی در خاک‌های آلوده به سرب با استفاده از Festuca ovina L.

مهدیه ابراهیمی

مطالعه حاضر جهت افزایش کارایی گیاه استخراجی گونه Festuca ovina L. در خاک های آلوده به سرب با استفاده از EDTA (غلظت صفر، 5/1، 3، 5/1+5/1، 3+3و 6 میلی مول در کیلوگرم)، تعیین بهترین زمان برداشت گیاه به منظور افزایش جذب سرب و شیوه کاربرد EDTA جهت کاهش خطر آبشویی سرب انجام شد. نتایج نشان داد که در تیمار 3 میلی مول حداکثر میزان برداشت سرب صورت گرفت. بنابراین در مرحله دوم، تیمار 3 میلی مول در کیلوگرم جهت ارزیابی بهترین زمان برداشت گیاه در دوره های زمانی 15 ، 30 و 45 روز استفاده شد. نتایج نشان داد که با گذشت زمان، غلظت سرب در بافت های گیاهی افزایش داشت و بهترین زمان جهت حداکثر جذب سرب 60 روز پس از اولین برداشت است. در گام سوم جهت کاهش آبشویی سرب-کلات، غلظت 3 میلی مول در کیلوگرم EDTA در پنج روش یکبار، دوبار، سه بار، چهار بار و پنج بار متوالی به خاک اضافه شد. نتایج نشان داد در روش پنج بار، میزان سرب خاک حداقل و در اندام های گیاهی حداکثر بود و بین غلظت فلز در اندام های گیاهی بین روش سه بار، چهار بار و پنج بار تفاوت معنی داری وجود نداشت (5%P<). به طورکلی، حد بهینه گیاه استخراجی F. ovina L. و کاهش آبشویی سرب در غلظت 3 میلی مول در کیلوگرم EDTA، در کاربرد به روش پنج بار و برداشت گیاه در انتهای رشد به دست آمد.

اثر ادوات مختلف خاک‌ورزی بر منحنی مشخصه رطوبتی خاک غالب شالیزار در استان گیلان

مریم مرزی نوحدانی

روش معمول پادلینگ (گل خرابی) استفاده از خاک همزن مرسوم تیلری می باشد که به مدت زمان زیادی برای اجرای عملیات خاک ورزی نیاز دارد. در این پژوهش، اثر ادوات مختلف خاک ورزی بر منحنی مشخصه رطوبتی یک خاک شالیزار بررسی شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل ادوات خاک ورزی (T1: خاک همزن مرسوم تیلری، T2: خاک همزن دوارتیلری، T3: پادلر مخروطی تیلری، T4: رتیواتور تراکتوری) و دفعات پادلینگ (P1: یک بار پادلینگ، P2: دو بار پادلینگ، P3: سه بار پادلینگ، P4: چهار بار پادلینگ) بودند. براساس نتایج به دست آمده از این مطالعه، در نقطه اشباع خاک، رتیواتور تراکتوری بیشترین مقدار رطوبت را نشان داد. در نقاط ظرفیت زراعی و پژمردگی دائم، پادلر مخروطی تیلری بیشترین مقدار رطوبت را نشان داد. دو دستگاه جدید ساخته شده باعث افزایش رطوبت خاک و صرفه جویی در آب مصرفی گردیدند. در ادوات مختلف خاک ورزی، با افزایش دفعات پادلینگ، رطوبت خاک کاهش یافت. در مقایسه خاک بدون عملیات خاک ورزی با خاک همزن دوار تیلری و پادلر مخروطی تیلری، میزان آب قابل استفاده خاک کاهش یافت.

حذف فلزات سنگین از خاک‌های آلوده با استفاده از EDTA

شاهین اوستان

پیامدهای انباشت فلزات سنگین در خاک خطرناک و نگران کننده است. یکی از روش های آلودگی زدایی این فلزات از خاک استفاده از کی لیت کننده ها و به ویژه EDTA است. در این تحقیق حذف Zn، Pb و Cd از سه خاک سطحی (با میزان کل این فلزات به ترتیب 5/10، 8/55 و 6/80 میلی مول بر کیلوگرم خاک) جمع آوری شده از اطراف کارخانه سرب و روی زنجان به روش استخراج ستونی (شامل پیوسته و پالسی)، با استفاده از استخراج کننده EDTA 2 H 2 Na (100 میلی مول بر کیلوگرم خاک خشک) و با شدت جریان KS 5/0 مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های مقدماتی، جریان محلول به دلیل کاهش هدایت هیدرولیکی خاک متوقف گردید. لذا، آزمایش های روش ستونی پیوسته در حضور محلول زمینه نیترات کلسیم و آزمایش های روش ستونی پالسی در حضور این محلول زمینه و تنظیم pH در 8 انجام گرفت. نتایج نشان داد که متوسط درصد استخراج Cd و Pb در روش های پیوسته و پالسی تقریباً یکسان بود. در حالی که، میزان استخراج Zn در روش پیوسته به طور متوسط حدود 13 درصد بیشتر از روش پالسی بود. وجود محدودیت غلظت EDTA برای کمپلکس کردن فلزات سنگین سبب تبعیت کارایی استخراج از ثابت پایداری کمپلکس های EDTA با این فلزات به صورت Pb>Zn>Cd گردید. همچنین بر خلاف Cd و Zn، درصد استخراج Pb رابطه خطی مستقیمی با مقدار کل این فلز در خاک داشت. در حالی که غلظت Pb به طور متوسط فقط حدود یک بیستم غلظت Znبود. منحنی های رخنه در هر دو روش ستونی پیوسته و ستونی پالسی ترتیب تحرک Cd>Zn>Pb را نشان دادند. به طور کلی، به نظر می رسد الگوی استخراج فلزات سنگین خاک ها نه تنها به نوع خاک بلکه به روش استخراج بستگی دارد.

شبیه‌سازی حرکت فلوراید در یک خاک آهکی با استفاده از مدل HYDRUS-1D

الهام چاوشی

حرکت فلوراید به سمت آب های زیر زمینی و مصرف آب های زیر زمینی با مقادیر زیاد فلوراید، سلامت میلیون ها نفر از مردم در نقاط مختلف دنیا را به مخاطره انداخته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی حرکت فلوراید و شبیه سازی آن با استفاده از مدل HYDRUS-1D در یک خاک آهکی در اصفهان انجام شد. این پژوهش در لایسیمترهایی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. تیمارهای اعمال شده شامل دو غلظت 318 و mg kg- 635 فلوراید بود. برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و غلظت فلوراید محلول و کل خاک در طول دوره آزمایش، اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان دهنده حرکت فلوراید در نیم رخ خاک آهکی منطقه بود که علت آن را می توان به pH زیاد خاک و نیروی دافعه حاصل از بارهای منفی رس ها نسبت داد. حداکثر عمق انتقال فلوراید 40 سانتی متری بود ولی بیشترین غلظت آن، در 10 سانتی متر اول خاک مشاهده شد. مقادیر ضرایب همبستگی بین غلظت فلوراید محلول اندازه گیری و شبیه سازی شده در سطح یک درصد معنی دار بود و تفاوت میزان t-value در مقایسه با t جدول معنی دار نبود که نشان دهنده پیش بینی قابل قبول غلظت فلوراید محلول به وسیله مدل می باشد.

ارزیابی برآورد رسوب با استفاده از روش‌های منحنی سنجه و شبکه عصبی با تلفیق پارامترهای مورفولوژیکی حوزه (مطالعه موردی حوزه باغ عباس)

مهدی حیات زاده

از آنجا که توسعه برنامه های مهار آب های سطحی ملزم به دستیابی دقیق رفتارهای جریان و میزان رسوبات آن می باشد لذا کمبود ایستگاه های اندازه گیری رسوب و فقدان آمار کامل رسوب، از جمله دلایل ارزیابی صحیح در شبیه سازی رفتار جریان ها و رسوبات آنهاست. از جمله مواردی که در یک حوزه آبخیز از هم تأثیر می پذیرند خصوصیات مورفولوژیکی حوزه و بار رسوبی جریان های آن می باشد. لذا آگاهی از میزان این ارتباط به منظور مدیریت و ساماندهی جریان در پایین دست حوزه حائز اهمیت می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و روش های رگرسیونی سنجه رسوب براساس داده های 136 واقعه دبی جریان و رسوب متناظر آن و همچنین پارامترهای مورفولوژیکی به پیش بینی بار رسوبی حوزه باغ عباس اقدام گردیده است. بدین منظور در گام نخست برای پیش بینی بار رسوب از دو روش مذکور، فقط از داده های جریان استفاده گردیده و در گام بعدی خصوصیات مورفولوژیکی حوزه از قبیل ضریب شکل و ضریب فشردگی حوزه به مدل ها اضافه شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که با به کارگیری شبکه عصبی از نوع پرسپترون چندلایه (MLP) با الگوریتم لونبرگ- مارکوارت و تابع تحریک از نوع تانژانت سیگموید با دو لایه مخفی و 4 نرون در هر لایه، می توان با دقت مناسبی میزان دبی بار معلق رسوب را برآورد نمود. همچنین دقت نتایج به دست آمده از روش شبکه عصبی مصنوعی به مراتب از دقت روش منحنی سنجه بالاتر می باشد. در ارزیابی روش های شبکه NGANN, GANN و رگرسیونیSRC, MARS ، به ترتیب میزان ضریب همبستگی 94/0، 93/0، 767/0 و 766/0 و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب 45/0، 49/0، 3/2 و 3/2 و ضریب نش- ساتکلیف (NS) به ترتیب 71/0، 58/0، 27/0 و 23/0 محاسبه گردید. بنابراین کاراترین روش از بین مدل های چهارگانه مذکور، شبکه عصبی مصنوعی همراه با داده های مورفولوژیکی حوزه (GANN) می باشد. ضمناً براساس یافته های تحقیق اضافه نمودن پارامترهای ژئومورفولوژیکی در روش سنجه رسوب تأثیر چندانی بر روی کارایی این مدل ندارد.

تأثیر مصرف سیلیسیوم بر رشد، ترکیب شیمیایی و برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی برنج (Oryza sativa L.) در شرایط شور

جهانشاه صالح

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سیلیسیوم و شوری بر رشد، ترکیب شیمیایی و ویژگی های فیزیولوژیکی برنج رقم هاشمی، در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1390 انجام شد. این پژوهش در قالب طرح کاملاً تصادفی و به صورت فاکتوریل، با سه فاکتور شامل سیلیسیوم در چهار سطح (شاهد، 100، 200 و 300 میلی گرم برکیلوگرم خاک)، شوری در چهار سطح (شاهد، 2، 4 و 8 دسی زیمنس برمتر) و منبع شوری در دو سطح (کلرید سدیم و ترکیب نمک های مختلف) در سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد که افزایش شوری خاک باعث کاهش وزن خشک بخش هوایی، افت فعالیت کاتالاز و کم شدن غلظت فسفر، پتاسیم و قندهای احیاءکننده در گیاه شد، در حالی که مقدار گلیسین بتائین را افزایش داد. با مقایسه دو منبع مختلف شوری نیز مشخص شد گیاهانی که تحت تنش ناشی از ترکیب نمک های مختلف قرار گرفتند، کاهش کمتری در وزن خشک و غلظت پتاسیم و قندهای احیاءکننده نشان دادند، ضمن اینکه میزان افزایش گلیسین بتائین نیز در این گیاهان کمتر بود. از این رو می توان نتیجه گرفت که شوری حاصل از ترکیب نمک ها نسبت به شوری کلرید سدیم آسیب کمتری به گیاه وارد کرده است. از سوی دیگر، کاربرد سیلیسیوم باعث افزایش وزن خشک، فعالیت کاتالاز و غلظت فسفر، پتاسیم، گلیسین بتائین و قندهای احیاءکننده شد. بنابراین، تغذیه سیلیسیومی موجب تعدیل عوارض سوء ناشی از حضور نمک ها در خاک و به عبارت دیگر افزایش تحمل برنج به شوری شده است.

بهینه‌سازی و تحلیل حساسیت پارامترهای مؤثر بر بار رسوب بر پایه الگوریتم SUFI2 (مطالعه موردی: حوضه آبخیز رودخانه دویرج)

حیدر ابراهیمی

فرسایش و رسوب گذاری به عنوان یک رفتار طبیعی رودخانه منجر به از دست رفتن خاک حاصلخیز و واردکردن خسارات جبران ناپذیر به طرح های عمرانی آب می گردد. از آنجایی که پدیده فرسایش و رسوب یکی از پیچیده ترین فرآیندهای طبیعی بوده و عوامل زیادی برآن تأثیر گذار می باشد، لذا شناخت کامل عوامل مؤثر بر این پدیده کاری بسیار مشکل است. این تحقیق با هدف بهینه سازی پارامترها و تعیین حساسیت آنها در تولید رسوب حوضه آبخیز دویرج در غرب ایران انجام شد. برای این منظور مدل نیمه توزیعی SWAT ، الگوریتم SUFI2 و آمار بار رسوب ماهانه سال های 1994 تا 2004 مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا مدل برای شبیه سازی جریان ماهانه اجرا گردید که براساس مقادیر شاخص های ارزیابی در مرحله واسنجی، عملکرد این مدل در شبیه سازی جریان ماهانه حوضه مورد مطالعه رضایت بخش می باشد. در مرحله بعد به منظور شبیه سازی بار رسوب ماهانه اقدام به اجرای مدل گردید، در اولین اجرای مدل ضرایب 2R ، NS و 2Br به ترتیب 43/0 ، 39/0 و 28/0 به دست آمد که نشان می دهد عملکرد آن با داده های پیش فرض رضایت بخش نیست. بنابراین با استفاده از الگوریتم SUFI2 و مدل سازی معکوس، مقادیر بهینه پارامترها تعیین و مدل با مقادیر جدید اجرا شد. براساس نتایج جدید، ضرایب 2R ، NS و 2Br به ترتیب 75/0 ، 73/0 و 65/0 به دست آمدند و عملکرد مدل بهبود و دقت آن در حد قابل قبول افزایش یافت. در گام بعد، اقدام به تعیین اهمیت پارامترها گردید که از میان 30 پارامتر بررسی شده، (CH_N2)، (USLE_K)، (USLE_P) و (OV_N) از پارامترهای بسیار مهم در تعیین میزان بار رسوب خروجی از حوضه شناخته شدند و از بین آنها عامل USLE_K به عنوان حساس ترین پارامتر تشخیص داده شد. نتایج این تحقیق می تواند در مدیریت مؤثرترین عوامل بر بار رسوب مورد استفاده قرار گیرد. همچنین تهیه مقادیر دقیق پارامترهای مؤثرتر در سایر مطالعات می تواند به بهبود نتایج شبیه سازی حوضه های مشابه کمک زیادی نماید.

مدل‌سازی هیدرولوژیکی بالا دست حوضه فرامرزی هیرمند با استفاده از مدل SWAT

سعید مرید

یکی از چالش های عمده در مدیریت منابع آب، بهره برداری از این منابع در حوضه های آبریز مشترک مرزی می باشد. واقعیتی که هم اکنون کشور ایران در بهره برداری از رودخانه هیرمند سال ها است با آن مواجه می باشد. در چنین وضعیتی، کاربرد یک مدل مفهومی بارش- رواناب که بتواند سناریوهای مختلف مدیریتی را شبیه سازی کند، ابزار مناسبی خواهد بود. در این خصوص، مدل SWAT می تواند انتخاب مناسبی باشد. با این وجود، نیاز به داده های هواشناسی و رواناب مشاهداتی از موانع جدی در پیاده سازی چنین مدلی است. این مشکل به خصوص در مناطقی مثل افغانستان با زیرساخت های ضعیف دوچندان است. به همین دلیل، کاربرد آنها دارای مشکلات بیشتری خواهد بود. در مطالعه حاضر، به منظور بررسی توانایی مدل SWAT در شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در مناطق با کمبود داده، حوضه بالادست رودخانه هیرمند به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. بدین منظور، داده های رواناب ایستگاه دهرآوود از سال 1969 تا 1979 و بعضی داده های هواشناسی تهیه و برای واسنجی و اعتبارسنجی شبیه سازی ها به کار گرفته شد. نتایج این بخش رضایت بخش بود، به طوری که در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی، ضرایب 2R در خروجی حوضه به ترتیب 76/0 و 70/0 به دست آمد. نکته قابل توجه آنکه با توجه به برفی بودن حوضه، استفاده از امکانات Elevation-Band بخش برف مدل نیز تأثیر قابل ملاحظه ای در بهبود نتایج به خصوص دبی پایه داشت. علاوه بر ارزیابی قبل، نقشه برف استخراج شده از دو تصویر ماهواره ای لندست در ماه فوریه 1973 و 1977 زمانی که حوضه نسبتاً پوشیده از برف است، با نقشه برف تولید شده از مدل مقایسه شد که نتایح حاکی از اجرای خوب مدل بود، به طوری که ضریب 2R در این دو تاریخ به ترتیب 87/0 و 82/0 برآورد گردید.

سهم پتاسیم تبادلی و غیرتبادلی خاک و اجزای رس و سیلت در میزان پتاسیم قابل استفاده گیاه ذرت در تعدادی از خاک‌های لسی و شبه لسی استان گلستان

اکرم فرشادی راد

تعیین روابط تعادلی بین شکل های مختلف پتاسیم در خاک و اجزای تشکیل دهنده آن می تواند در حل پاره ای از مسائل تغذیه ای مانند تثبیت و آزاد سازی پتاسیم و مدیریت کودی آن در خاک کمک کند. این تحقیق با هدف تعیین سهم پتاسیم تبادلی و غیرتبادلی خاک و اجزای آنها (رس و سیلت) در میزان پتاسیم قابل استفاده گیاه در طی یک کشت گلدانی ذرت در 12 سری از خاک های لسی و شبه لسی استان گلستان انجام شد. کل پتاسیم جذب شده توسط گیاه ذرت در آزمایش گلخانه ای به عنوان شاخصی از مقدار پتاسیم قابل استفاده خاک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که در همه خاک ها سهم پتاسیم تبادلی در جذب پتاسیم گیاه، بیشتر از پتاسیم غیر تبادلی در بخش رس بود. در حالی که در جزء سیلت همه خاک ها، سهم پتاسیم غیر تبادلی در جذب پتاسیم گیاه به جز خاک سری اوقچی با بیشترین مقدار پتاسیم تبادلی اولیه، بیشتر از پتاسیم تبادلی بود. بنابراین در خاک های لسی و شبه لسی، جزء سیلت منبع مهمی برای تأمین پتاسیم مورد نیاز گیاه است.

برآورد ضرایب هیدرودینامیک منابع آب زیرزمینی حوضه آبخیزکوهپایه- سگزی با استفاده از مدلMODFLOW

جهانگیر عابدی کوپایی

امروزه، به دلیل قابلیت تطابق زیاد مدل های پیشرفته شبیه سازی آب زیرزمینی با سیستم هیدرولیکی آبخوان، امکان استفاده از این مدل ها برای مدیریت و بهره برداری جامع از منابع آب زیرزمینی فراهم شده است. هدف از این تحقیق، بررسی و مدل سازی منابع آب زیرزمینی زیرحوضه کوهپایه- سگزی و به طور خاص تخمین ضرایب هیدرودینامیک آبخوان سطحی این زیرحوضه می باشد. در این راستا، پس از تهیه لایه های ورودی به مدل، پارامترهای مؤثر در مدل سازی، شرایط مرزی و شبکه بندی آبخوان تعیین ردید. سپس با استفاده از اطلاعات موجود اقدام به اجرا و واسنجی مدل در حالت ماندگار (سال آبی 1381) و ناماندگار سال های آبی (1381 تا 1383) نموده و برای کسب اطمینان از نتایج شبیه سازی آزمون صحت سنجی برای سال آبی 1384 انجام شد. هدایت هیدرولیکی آبخوان از 26/15 تا 87/19 متر بر روز و آبدهی ویژه (ضریب ذخیره) آبخوان از 0107/0 تا 0186/0 به دست آمد. با بررسی هیدروگراف معرف تغییرات سطح آب زیرزمینی آبخوان از سال آبی 1374 تا 1391 میزان افت سطح آب به علت وجود دو ناحیه زیر پوشش شبکه آبیاری کانال های آبشار و رودشتین (ناحیه سبز) که موجب بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی شده زیاد نیست و متوسط سالانه آن حدود 22 سانتی متر می باشد ولی با حذف ناحیه سبز، میزان افت سطح آب زیرزمینی آبخوان به طور متوسط بیش از 80 سانتی متر در سال حاصل شده است. با تحلیل حساسیت مدل در حالت ناماندگار به منظور بررسی نحوه و میزان تأثیر هر یک از پارامترهای تغذیه، هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه (ضریب ذخیره) بر نتایج مدل، صحت نتایج حاصل از واسنجی مدل مورد تأیید قرار گرفت. همچنین در طول دوره های زمانی اجرای مدل، مقادیر تراز هیدرولیکی محاسبه شده توسط مدل با مقادیر مشاهده شده در محل کلیه پیزومترها تطابق خوبی دارند.

تهیه نقشه اراضی خاکبرداری شده شرق اصفهان با استفاده از تصاویر ماهواره Cartosat-1

زهرا خسروانی

منطقه سگزی که در شرق شهر اصفهان واقع شده است، یکی از کانون های مهم بحران بیابان زایی در استان اصفهان محسوب می شود. خاکبرداری های بیش از حد، تغییر شکل زمین و ظهور توپوگرافی های مصنوعی در دشت مسطح، منظره ای بسیار ناخوشایند را در این منطقه ایجاد کرده است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره Cartosat-1، که به صورت زوج تصویر استریوسکوپی برداشت شده، برای تهیه نقشه زمین های تخریب شده منطقه مذکور استفاده گردید. بدین منظور ابتدا با استفاده از DGPS، 9 نقطه با پراکنش مناسب در سطح منطقه مربوط به تقاطع جاده ها برداشت شد. این نقاط بعد از انجام توجیه داخلی و خارجی، به عنوان نقاط کنترل بر روی جفت تصویر Cartosat-1 تعیین گردید. جهت بهبود تطابق، فرایند بسط نقاط و تولید 31 نقطه گرهی انجام شد. این نقاط طی فرآیند مثلث بندی مختصات دار و به عنوان نقاط چک معرفی گردید. RMSe مطلوب، حدود 3/0 پیکسل حاصل شد. سپس مدل رقومی ارتفاعی براساس 40 نقطه مذکور با اندازه پیکسل 15×15 متر، ایجاد شد. این مدل رقومی ارتفاعی در محیط GIS، با روش Natural Break، به 9 کلاس ارتفاعی، طبقه بندی شد. با تبدیل فایل رستری مدل رقومی ارتفاعی طبقه بندی شده به فایل برداری، برآمدگی ها و فرورفتگی ها به صورت پلیگون هایی ظاهر شدند که با کد گذاری آنها، نقشه خاکریزی و خاکبرداری منطقه مورد مطالعه، با ضریب کاپا 95/0 و صحت کلی 97/0 به دست آمد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که تصاویر ماهواره ای Cartosat-1 توانایی کافی برای بررسی اراضی تخریب شده و برداشت توپوگرافی های عظیم انسان ساز را دارند. این تغییرات توپوگرافی موجب از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی شده و بیابانزایی را در منطقه توسعه داده است.

ارزیابی شاخص خشکسالی پالمر در حوزه‌های ایران مرکزی

سارا آزادی

شاخص شدت خشکسالی پالمر که متغیرهای مختلف آب و هواشناسی را برای یک موازنه آبی ساده در خاک تحلیل می کند و شرایط خشکسالی یا ترسالی را به صورت پدیده ای پویا درنظر می گیرد، در بسیاری از نقاط جهان جهت بررسی شرایط خشکسالی و تداوم آن مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به این که واسنجی شاخص براساس شرایط منطقه مورد مطالعه می تواند منجر به ارائه نتایج بهتر و دقیق تری گردد، هدف این تحقیق، ارزیابی شاخص پالمر براساس فرضیات اوّلیه، وضعیت واسنجی شده در حوزه ها ی ایران مرکزی و همچنین استفاده از خروجی های واسنجی- صحت سنجی شده مدلSWAT به عنوان ورودی شاخص می باشد. لذا شاخص پالمر براساس روش های: 1) شاخص اولیه پالمر بدون واسنجی، با استفاده از ضرائب اقلیمی و معادله شدت استخراجی برای کانزاس غربی و آیوای مرکزی؛ 2) شاخص اولیه همراه با اصلاح ضرائب معادله های شدت خشکسالی؛ 3) شاخص واسنجی شده با بومی سازی معادلات شدت؛ 4) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک و تبخیر تعرق پتانسیل از مدل SWAT؛ و 5) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک، تبخیر تعرق پتانسیل و رواناب از مدل SWAT؛ در سطح کل ایران، در قالب 17 حوزه مطالعاتی، در مقیاس ماهانه در دوره آماری 2002-1990 محاسبه شد. سپس با استفاده از هر پنج روش، شدت خشکسالی برای 160 زیرحوزه واقع در ایران مرکزی محاسبه و ارزیابی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که، در بین آنها روش 4 نتایج مطمئن تری را ارائه می کند همچنین این روش ها مرطوب ترین سال (1992) و خشک ترین سال (2001) را به خوبی مشخص نمودند. نتایج این پژوهش، مطالعه واسنجی شاخص پالمر را برای هر منطقه و با استفاده از خروجی ِ سایر مدل های هیدرولوژیکی امکان پذیر می سازد.

پهنه‌بندی خطر وقوع زمین لغزش با استفاده از روش رگرسیون لجستیک (مطالعه موردی: حوضه دز علیا)

کورش شیرانی

این پژوهش با هدف شناسایی عوامل مؤثر در ایجاد پدیده زمین لغزش و تعیین مناطق دارای پتانسیل زمین لغزش در حوضه دزعلیا با استفاده از روش رگرسیون لجستیک انجام شده است. به این منظور ابتدا مهم ترین عوامل مؤثر در زمین لغزش مانند شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، بارندگی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، تراکم شبکه زه کشی، کاربری اراضی و سنگ شناسی بررسی و خصوصیات مربوط به هر یک از آنها شناسایی شدند. سپس نقشه پراکنش زمین لغزش از طریق انجام عملیات میدانی با استفاده از GPS و تصاویر ماهواره ای تهیه و رقومی گردید. در مرحله بعد با به کارگیری روش رگرسیون لجستیک اقدام به تهیه نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش گردید. با توجه به مقدار ضرایب به دست آمده می توان گفت که لایه طبقات ارتفاعی مهم ترین عامل در وقوع زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه می باشد. مقدار شاخص ROC نیز برابر 917/0 به دست آمده است که مقدار بسیار بالایی را نشان می دهد و حاکی از آن است که حرکات توده ای مشاهده شده، رابطه قوی با مقادیر احتمال حاصل از مدل رگرسیون لجستیک دارد.

تأثیر افزودن پامیس، پرلیت و میکروسیلیس بر ویژگی‌های مکانیکی خاک‌های گچی

جهانگیر عابدی کوپایی

عدم شناخت ویژگی ها و مسائل ژئوتکنیکی خاک بستر می تواند مشکلات عدیده ای در رابطه با بهره برداری و نگهداری شبکه های آبیاری و زهکشی را در پی داشته باشد. به طور کلی تمام خاک های نامتعارف از جمله خاک گچی می توانند مشکلاتی را در کانال های آبیاری ایجاد نمایند. پژوهش های کمی در مورد نحوه تثبیت این خاک ها در زیر سازی سازه های آبی و به ویژه کانال های آبیاری انجام شده است. دراین تحقیق در راستای تثبیت و اصلاح خاک مذکور مواد معدنی پرلیت و پامیس با درصدهای متفاوت (5%، 10% و 15%)، میکروسیلیس با درصدهای متفاوت (1%، 5% و 10%) با آن مخلوط گردیدند و ویژگی های مکانیکی خاک از جمله پارامترهای برشی، ظرفیت باربری، مشخصات تراکمی و حدود اتربرگ درنمونه های تهیه شده، بررسی شد. نتایج استخراج شده در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد تجزیه وتحلیل آماری قرار گرفت و مقایسه میانگین های آنها در سطح آماری 1 درصد (01/0P<) انجام پذیرفت. نتایج نشان داد میکروسیلیس بهترین تأثیر را روی پارامترهای برشی، باربری، تراکمی و حدود اتربرگ خاک گچی دارد و باعث بهبود این پارامترها در خاک گردید. پامیس نیز در خاک گچی خواص برشی، باربری، مشخصات تراکمی را بهبود داد. ولی پرلیت باعث تضعیف ویژگی های برشی، باربری ومشخصات تراکمی خاک گچی گردید.

ارزیابی وضعیت بالفعل بیابان‌زایی، با تأکید بر معیار آب، اقلیم و خاک با استفاده از مدل IMDPA (مطالعه موردی: دشت عباس)

حسن خسروی

در حال حاضر بیابان زایی به عنوان یک معضل گریبان گیر بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای در حال توسعه می باشد و مشتمل بر فرآیندهایی است که هم زاییده عوامل طبیعی بوده و هم به عملکرد نادرست انسان بر می گردد. تحقیق حاضر به منظور بررسی پتانسیل بیابان زایی دشت عباس استان ایلام به وسعت 8/18028 هکتار با تکیه بر معیار آب، اقلیم و خاک با استفاده از مدل IMDPA صورت گرفت. با استفاده از این مدل میانگین هندسی هر یک از شاخص های نوسانات سطح سفره، EC آب، SAR و نوع سیستم آبیاری، بارش سالانه، شاخص خشکی و شاخص تداوم خشکسالی، بافت خاک، ضخامت خاک و EC خاک با کمک نرم افزار ArcGIS 9.3، به دست آمده و نقشه مربوط به وضعیت هرکدام از معیارها تهیه شد. نتایج به دست آمده حاصل از بررسی معیار اقلیم نشان دهنده این است که 100 درصد از مساحت منطقه در طبقه شدید قرار گرفته است. نقشه شدت بیابان زایی براساس معیار خاک نشان می دهد که بالغ بر 4843 هکتار از منطقه که برابر با 8/28 درصد است در طبقه کم و 13185 هکتار که معادل 13/73 درصد از منطقه است در طبقه متوسط قرار دارد. همچنین نتایج حاصل از میانگین هندسی شاخص های معیار آب حاکی از این است که 4/10861 هکتار (2/60 درصد) از مساحت دشت در طبقه کم و 6/7166 هکتار (75/39 درصد) از مساحت منطقه در طبقه متوسط جای دارد. نتایج حاصل از ارزش دهی معیارهای مورد بررسی بیان کننده این است که معیار اقلیم با ارزش 61/2 مؤثرترین معیار در افزایش شدت بیابان زایی دشت عباس است. بر این اساس مشاهده می شود که ارزش کمی شدت بیابان زایی برای کل منطقه در طبقه متوسط قرار گرفته است.

اقتباس یک شاخص کیفیت آب برای ارزیابی کیفیت شرب نمونه‌های منفرد آب سطحی و زیرزمینی، و مقایسه نتایج با روش اولیه

حبیب الله بیگی هرچگانی

هدف این مقاله اقتباس یک شاخص کیفیت آب و مقایسه آن با روش اصلی و مشابه برای ارزیابی کیفیت شرب آب است. به این منظور، از داده های ۱۳ مؤلفه کیفی در نمونه های آب ۹۷ حلقه چاه سفره ی شهرکرد استفاده شد. در روش اصلی که در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی اجرا می شود نقشه های مؤلفه ها ابتدا نرمال و پس ازتبدیل به نقشه های رتبه نقشه شاخص کیفیت آب زیرزمینی به دست می آید. به طور مشابه، به منظور محاسبه شاخص کیفیت آب زیرزمینی برای هر چاه، مشاهدات هر مؤلفه در آن چاه نرمال و رتبه گذاری شدند. سپس نقشه شاخص کیفیت آب زیرزمینی دوباره ترسیم شد. هر دو نقشه روند تغییرات مشابهی را نشان دادند (91/0 (R=. کمینه و میانگین شاخص در هر دو روش یکسان (به ترتیب ۸۱ و ۸۴) بود. روش اقتباسی بیشینه شاخص را تا 7% کمتر و محتاطانه‏تر برآورد کرده و در برآورد درصد پوشش تا 6% اختلاف نشان داد. هم‏بستگی نقشه روش اقتباسی حاضر به هم‏بستگی مشاهدات نزدیک‏تر است. نتایج تعیین وزن، تحلیل همبستگی و تحلیل حساسیت تشابه دو روش و گاهی برتری روش اقتباسی را نشان داد. در مجموع روش اقتباسی بهتر از روش سامانه اطلاعات جغرافیایی عمل می کند و برای نمونه های منفرد، معدود و با دارای عدم پراکنش مکانی (یکنواخت) نیز قابل کاربرد است.