علوم آب و خاک

ویژگی‌های سینتیکی آنزیم اوره‌آز در حضور رس‌های سپیولیت و ورمیکولیت

حدیثه رحمانی

اوره یکی از پرکاربردترین کودهای نیتروژن دار در زمین های کشاورزی است. سرنوشت این کود در خاک بسیار وابسته به فعالیت آنزیم اوره آز بوده و این آنزیم نیز عمدتاً به صورت جذب شده بر سطح کلوئیدهای خاک به ویژه رس ها قرار دارد. به منظور بررسی ویژگی های سینتیکی اوره آز آزاد و جذب شده بر سطوح رس های سپیولیت و ورمیکولیت، آزمایشی با هشت سطح غلظت اوره (۵، ۱۰، ۲۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰، ۱۰۰ و ۱۲۰ میلی مولار) و غلظت ۱ واحد آنزیمی در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد و ۷pH= انجام شد. جذب اوره آز بر سطوح رس ها ویژگی های سینتیکی آن را نسبت به حالت آزاد تحت تأثیر قرار داد. نتایج نشان دادند که اوره آز در هر دو حالت آزاد و جذب شده از سینتیک میکائیلیس- منتن پیروی می نمود. بیشترین مقدار V_max پس از اوره آز آزاد در کمپلکس اوره آز- سپیولیت و کمترین میزان K_m نیز در کمپلکس اوره آز- ورمیکولیت مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان دادند که بیشترین کارایی کاتالیزوری پس از اوره آز آزاد به ترتیب متعلق به اوره آز در حضور ورمیکولیت و سپیولیت بود. همچنین فاکتور اثربخشی برای اوره آز جذب شده بر سطح سپیولیت بیشتر از اوره آز جذب شده بر سطح ورمیکولیت بوده و این امر به نوعی مبین کامل تر بودن فرآیند پخشیدگی در حضور سپیولیت است.

بررسی تحلیلی کاربری اراضی (اراضی کشت آبی و پهنه‌های آبی) در حوضه آبخیز دریاچه ارومیه با استفاده از تصاویر ماهواره لندست

میثم کمالی

مدیریت جامع حوضه های آبخیز در گرو دانش عمیق از اطلاعات پایه حوضه و از جمله آرایش اراضی و نوع کاربرد آن می باشد. موقعیت مکانی و سطح پراکنش کاربری کشاورزی کمک شایانی به تعادل منابع آبی در یک حوضه می کند. در این تحقیق و با کمک تصاویر ماهواره ای لندست ۵ و ۸ و الگوریتم طبقه بندی نظارت شده به روش حداکثر احتمال، کاربری های پهنه های آبی، شوره زار و کشت آبی حوضه آبخیز ارومیه و در سال های ۱۳۸۹ و ۱۳۹۲ تهیه گردید. تمام تصاویر انتخابی از ماهواره لندست در ماه های تیر و مرداد قرار گرفته اند. سپس به مقایسه کاربری های حاصل از ماهواره مودیس برای سال ۱۳۸۹ و ۱۳۹۱ و در انتها به مقایسه نتایج حاصل از ماهواره مودیس و لندست برای سال ۱۳۸۹ پرداخته شده است. نتایج بررسی ماهواره های لندست و مودیس نشان می دهد که سطح اراضی کشت آبی افزایش و پهنه های آبی کاهش یافته است. با مقایسه کاربری اراضی کشت آبی و پهنه های آبی سال ۱۳۸۹ میان ماهواره مودیس و لندست نشان می دهد که ماهواره مودیس کشت آبی و پهنه های آبی را بهتر از زمین های بایر برآورد نموده است. مقدار ضریب کاپا برای کاربری های حاصل از ماهواره لندست برای سال های ۲۰۱۰ و ۲۰۱۳ به ترتیب ۷۷/۰ و ۸۷/۰ می باشد.

بررسی اثر زاویه صفحات مستغرق در کنترل رسوب به آبگیر جانبی در قوس ۱۸۰ درجه رودخانه

علیرضا مسجدی

یکی از روش های کنترل رسوب به آبگیر جانبی، استفاده از صفحات مستغرق در جلوی دهانه آبگیر می باشد. استقرار صفحات مستغرق در مسیر جریان باعث انحراف جریان به سمت قوس داخلی می شود. در این تحقیق به بررسی عملکرد صفحات مستغرق در انتقال رسوب به دهانه آبگیر در قوس ۱۸۰ درجه پرداخته شده است. آزمایش ها در یک کانال آزمایشگاهی با قوس ۱۸۰ درجه و در شرایط آب زلال انجام شد. آزمایش ها با استفاده از دو ردیف صفحه موازی با چهار زاویه متغیر در دبی های مختلف و دو شرایط بدون صفحه و با صفحه انجام شد. در هر آزمایش دبی کانال اصلی و انحرافی و همچنین دبی رسوب انحرافی و عبوری اندازه گیری گردید. نتایج این تحقیق نشان داد عملکرد صفحه مستغرق موازی در منحرف کردن مسیر حرکت رسوبات به زاویه برخورد صفحه با جریان بستگی دارد. همچنین نسبت آبگیری با نسبت رسوب ورودی به آبگیر نسبت مستقیم دارد و با افزایش نسبت آبگیری در کلیه زوایا، نسبت رسوب ورودی به آبگیر افزایش می یابد. عملکرد مناسب در کاهش انتقال رسوب به دهانه آبگیر در زاویه ۱۵ درجه صفحه نسبت به محور جریان مشاهده گردید. بعبارت دیگر با افزایش زاویه صفحه نسبت به محور جریان، توان حمل رسوب به دهانه آبگیر افزایش می یابد.

بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب سطحی در حوضه آبخیز بازفت

پریسا الماسی

با توجه به آشکار شدن تغییرات اقلیمی در اکثر مناطق دنیا و اثر آن بر بخش های مختلف چرخه آب، آگاهی از وضعیت منابع آب به منظور مدیریت صحیح منابع و برنامه ریزی برای آینده ضروری است. از اینرو مطالعات زیادی در مناطق مختلف با هدف تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیک در دوره های آتی انجام شده است. در مطالعه حاضر به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب سطحی در حوضه آبخیز بازفت پرداخته شده است. حوضه آبخیز بازفت که در شمال غرب استان چهارمحال و بختیاری واقع شده، به دلیل وضعیت خاص توپوگرافیکی و موقعیت جغرافیایی خود سهم قابل توجهی در تولید منابع آب منطقه دارد. در این مطالعه از مدل اقلیمی سه HadCM و سناریوهای انتشار ۲A و ۲B جهت ارزیابی عدم قطعیت موجود در پیش بینی تغییر اقلیم استفاده شده است. بدین منظور، مدل آماری SDSM برای ریز مقیاس کردن داده های بزرگ مقیاس بارش و دما و مدل هیدرولوژیک WetSpa برای شبیه سازی رواناب مورد استفاده قرار گرفته است. پس از واسنجی مدل هیدرولوژیک، داده های ریز مقیاس شده بارش و دما در دوره های آینده نزدیک (۲۰5۰ – ۲۰2۰) و آینده دور (۲۱۰۰- ۲070) به مدل WetSpa معرفی و رواناب برای دوره های مذکور شبیه سازی گردید. نتایج این مطالعه بیانگر عملکرد مناسب مدل SDSM در ریز مقیاس سازی داده های اقلیمی به ویژه دمای حداقل و حداکثر می باشد. ارزیابی کارایی مدل WetSpa نیز حاکی از عملکرد مناسب این مدل برای شبیه سازی رواناب در حوضه بازفت است، به طوری که ضریب ناش- ساتکلیف طی واسنجی و صحت سنجی به ترتیب برابر ۶۳/۰ و ۶۵/۰ حاصل شده است. همچنین، بررسی میزان رواناب پیش بینی شده در دوره های آتی نشان دهنده افزایش رواناب سالانه در حوضه آبخیز بازفت تحت هر دو سناریوی ۲ A و ۲B است.

شبیه‌سازی ذخایر آب در ساختار زی‌توده اشکوب درختی جنگل‌های طبیعی و آمیخته راش در شمال کشور با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی

علی اصغر واحدی

با توجه به بحران کمبود آب در کشور، برآورد هر چه دقیق تر ذخایر آب در اکوسیستم های جنگلی می تواند از مهم ترین راهکارهای مورد استفاده درزمینه مدیریت بهینه منابع و چرخه آب برای توسعه بهره وری مدنظر قرار بگیرد. بدین منظور، با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی موجودی وزنی ذخایر آب تنه ۱۷۴ پایه قطع شده درختان گونه های مختلف اعم از راش، آزاد، ممرز، انجیلی، توسکا، بلوط و پلت شبیه سازی شد. از هر بخش از تنه استحصال شده درختان، قطعاتی با ابعاد حجمی ثابت در دمای ۱۰۵ درجه سانتی گراد در آون قرارگرفته و ضریب خشکی و چگالی ویژه کلیه نمونه ها اندازه گیری شدند. سه لایه ورودی شامل قطر برابر سینه، ارتفاع تنه و چگالی ویژه برای روند شبیه سازی متغیر پاسخ مورد استفاده قرار گرفتند. برای معماری توپولوژی شبکه عصبی مورد مطالعه از روش سعی و آزمون استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از قطر برابر سینه به عنوان تنها لایه ورودی بر مبنای شاخص های اعتبار قطعیت شبکه عصبی، ۶۵ درصد از واریانس آزمون داده ها را توجیه کرد. با ورود هر سه لایه ورودی، خروجی بهینه با یک لایه پنهان حاوی تابع تانژانت سیگموئیدی در معماری صورت گرفته با تعداد ۱۵ نورون عصبی دارای حداکثر قطعیت برآوردی در جنگل های آمیخته راش مورد مطالعه است (۰۸/۸۱= RMSE، ۰۰۱/۰= MSE، ۹۲/۰ = ^۲R). برای صرفه جویی در هزینه ها، نیروی انسانی و جلوگیری از روش برآورد تخریبی، خروجی بهینه حاصل در قالب جعبه سیاه با قابلیت کاربرد در فضای سیستم های دیجیتالی دارای قابلیت کاربرد وسیع برای پیش بینی ذخایر آب و به تبع آن مدیریت چرخه آب در اکوسیستم جنگلی مورد مطالعه است.

تأثیر میزان فاصله از رودخانه بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، کلنیزاسیون و اسپورزایی قارچ‌های میکوریز اربوسکولار همزیست با درختچه گز (Tamarix arceuthoides)

مصطفی مرادی

گز درختچه ای است که در بسیاری از نقاط کشور پراکنش دارد ولی اطلاعات زیادی در رابطه با همزیستی این گونه با قارچ های میکوریز وجود ندارد. بنابراین هدف اصلی این تحقیق بررسی همزیستی قارچ های میکوریز اربوسکولار با درختچه گز و تأثیر پذیری آنها در اثر فاصله از رودخانه و همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمایی خاک است. برای این منظور جنگل های حاشیه رودخانه مارون به منطقه کنار رودخانه، میانی و منطقه دور از رودخانه با فواصل 200 متری تقسیم شد. در هرکدام از این مناطق 10 درختچه گز به طور تصادفی انتخاب و نمونه های خاک و ریشه از ریزوسفر آنها جمع آوری شد. نتایج نشان داد که آغشتگی ریشه و تراکم اسپور در منطقه میانی به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را دارا بود و دارای اختلاف معنی داری با دیگر مناطق بود. متوسط میزان آغشتگی ریشه در منطقه کنار رودخانه، میانی و دور از رودخانه به ترتیب 37/82، 77/73 و 17/80 درصد بود درحالی که متوسط تراکم اسپور برای این مناطق به ترتیب 189، 5/245 و 8/188 اسپور در پنج گرم خاک بود. آغشتگی ریشه با میزان پتاسیم خاک همبستگی مثبت معنی داری نشان می دهد ولی تراکم اسپور با هیچ یک از متغیرهای مورد بررسی همبستگی نشان نداد. همچنین میزان نیتروژن 6/52، کربن آلی 19/51، پتاسیم 50 و رس 4/23 درصد در منطقه دور از رودخانه نسبت به کنار رودخانه کاهش نشان دادند. با توجه به نتایج این تحقیق درختچه گز دارای همزیستی بالایی با قارچ های میکوریز بوده که فاصله از رودخانه می تواند این همزیستی را تحت تأثیر قرار دهد.

تعیین میزان مشارکت واحدهای هیدرولوژیک در سیلاب کل حوضه آبریز رودخانه خرسان

نیما توان پور

هدف از این پژوهش تعیین میزان مشارکت زیرحوضه ها از نقطه نظر مساحت، دبی یک جریان رودخانه در سیل خیزی کل حوضه آبریز رودخانه خرسان در استان کهگیلویه و بویراحمد می باشد. برای این کار از مدل بارش- رواناب HEC-HMS برای شبیه سازی دبی رواناب 11 زیرحوضه استفاده به عمل آمد. اطلاعات ورودی این مدل با ابزار سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. نتایج نشان داد که با تغییر در دوره بازگشت های مختلف، تغییر اندکی در اولویت بندی سیل خیزی زیرحوضه ها مشاهده می شود. به طوری که به ازای دوره بازگشت 2، 50 و 100 سال، سیل خیزترین زیرحوضه ها بدون تغییر و به ترتیب زیرحوضه های 1 تا 11 خواهند بود. سهم مشارکت از نقطه نظرمساحت و دبی جریان با هم متفاوت بود، به طوری که اثرمساحت بین 31/0 تا 03/1 درصد یعنی زیرحوضه 6 بالاترین رتبه و زیرحوضه 7 پائین ترین رتبه را داشتند. درحالی که از نقطه نظر دبی، اثر حذف زیرحوضه ها بین 2/51 تا 2/1004 درصد بود، یعنی زیرحوضه 6 کمترین دبی و زیرحوضه 11 بیشترین مقدار دبی را داشت.

تأثیر باکتری‌های حل‌کننده سیلیکات بر آزادسازی پتاسیم از کانی‌های میکایی و جذب آن توسط گیاه ذرت

میرحسن رسولی صدقیانی

پتاسیم فراوان ترین عنصر غذایی موجود در بخش سطحی خاک بوده که بخش اعظم آن غیرقابل دسترس برای گیاه می باشد. مطالعه حاضر با هدف جداسازی باکتری های حل کننده پتاسیم از خاک ریزوسفری و ارزیابی توانایی کمی پتاسیم آزاد شده توسط سویه ها از منابع مختلف سیلیکاته انجام شد. بدین منظور بررسی های آزمایشگاهی و نیز گلخانه ای با گیاه ذرت (Zea mays L.) رقم سینگل کراس ۶۴۰ به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل های آزمایشگاهی شامل منبع پتاسیم (چهار سطح)، زمان انکوباسیون (هفت سطح) و تلقیح میکروبی (شش سویه) و فاکتورهای گلخانه ای شامل منبع پتاسیمی (۵ سطح) و تلقیح میکروبی (چهار سطح) بودند. نتایج نشان داد که از بین سویه ها، سویه _۱۳KSB دارای بیشترین قطر هاله انحلال (۲۵ میلی متر) و شاخص حلالیت (سه) بود. بالاترین مقدار پتاسیم آزاد شده (۳۲/۳ میکروگرم بر میلی لیتر) از منبع بیوتت بوده که توسط سویه _۱ KSB پس از ۱۰ روز انکوباسیون به دست آمد. تلقیح میکروبی، وزن خشک ریشه و ارتفاع گیاه را به ترتیب ۳۰ و ۲۵ درصد نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین میانگین مقدار پتاسیم و وزن خشک بخش هوایی گیاهان در تیمار میکروبی در کانی های سیلیکاته به ترتیب ۷۵/۳ و ۵۷/۱ برابر بیش از تیمار شاهد به دست آمد. می توان نتیجه گیری کرد که تلقیح باکتریایی سبب آزادسازی پتاسیم از کانی های سیلیکاتی و بهبود رشد گیاه می شود.

اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی و کوددهی بر خواص فیزیکی خاک و عملکرد ذرت دانه‌ای

احمد حیدری

بیشتر اراضی زیر کشت ذرت در استان همدان به صورت سنتی با گاوآهن برگردان دار و یک سری ادوات خاک ورزی ثانویه آماده می شود. در سال های اخیر استفاده از سیستم های خاک ورزی حفاظتی مورد استقبال قرار گرفته است. این پژوهش در قالب طرح آماری کرت های خردشده (اسپلیت پلات) با ۶ تیمار و ۳ تکرار انجام شد. روش های خاک ورزی شامل: ۱T- روش مرسوم، شخم با گاوآهن برگردان دار + سیکلوتیلر مجهز به غلطک ۲T- خاک ورز مرکب، گاوآهن قلمی مجهز به غلطک و ۳T- خاک ورزی نواری با تیغه های قلمی به عنوان کرت اصلی و دو روش کوددهی شامل ۱F- پخش سطحی کود فسفاته قبل از کاشت ۲F- جای گذاری نواری کود فسفاته به هنگام کاشت به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. برخی از خواص فیزیکی خاک شامل، سرعت نفوذ آب در خاک، مقاومت خاک (شاخص مخروطی) و چگالی ظاهری خاک و نیز عملکرد و اجزا عملکردی ذرت دانه ای اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که روش های خاک ورزی و عمق خاک اثر معنی دار بر چگالی ظاهری و شاخص مخروطی خاک دارند. همچنین اثر روش خاک ورزی بر سرعت نفوذ آب در خاک معنی دار شد. اثر روش کوددهی بر عملکرد ذرت در سطح احتمال ۱% معنی دار شد. جای گذاری نواری کود به هنگام کاشت با میانگین عملکرد دانه، ۱۰۸۶۲ کیلوگرم در هکتار نسبت به پخش سطحی کود با میانگین عملکرد دانه، ۹۹۶۵ کیلوگرم در هکتار برتری داشت. اگرچه تأثیر روش های مختلف خاک ورزی بر عملکرد دانه ذرت معنی دار نشد اما تیمار ۲T با میانگین عملکرد دانه، ۱۰۹۱۳ کیلوگرم در هکتار نسبت به دو تیمار دیگر (۱T با میانگین عملکرد دانه، ۱۰۱۰۶ کیلوگرم در هکتار و ۳T با میانگین عملکرد دانه، ۱۰۲۲۲ کیلوگرم در هکتار) برتری داشت.

ارزیابی شاخص ریسک آلودگی محصول و خاک در کشت خطی گندم تحت سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی با پساب شهری در منطقه نیمه‌خشک

کامران عسگری

استفاده مداوم از پساب فاضلاب در آبیاری گیاهان زراعی در بلند مدت باعث انباشته شدن عناصر سنگین و آلودگی گیاهان، حیوانات و محیط زیست در ابعاد مختلف می گردد. هدف از این تحقیق، ارزیابی تأثیر استفاده از آبیاری قطره ای عمقی در کاهش پتانسیل تجمع عناصر سنگین در خاک و محصول و همچنین شاخص ریسک آلودگی تحت آبیاری با پساب می باشد. مزرعه مورد آزمایش در قالب طرح اسپلیت بلوک با دو تیمار اصلی شامل آب معمولی و پساب و سه تیمار فرعی شامل عمق قطره چکان صفر، 15 و 30 سانتی متر با چهار تکرار در شهر اصفهان قرار داشت. نمونه های خاک در ابتدا و پس از برداشت گندم کشت شده در دو سال متوالی در زمین مورد آزمایش از هر پلات برداشته شدند. غلظت عناصر سنگین Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, Ni در نمونه های خاک و دانه های گندم با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شدند. شاخص افزایش آلودگی (PLI) نشان داد که افزایش میزان عناصر سنگین در خاک های آبیاری شده تحت تیمار پساب اختلاف معنی داری با آب معمولی نشان نداد (05/0P>). غلظت عناصر Cu، Pb، Cr و Zn در دانه های گندم کمتر از میزان حداکثر مجاز استاندارد بود ولی میزان Cr بیشتر از مقدار مجاز بود و میزان Ni چندین برابر حد مجاز بود. نتایج حاصل از آزمایشات میزان شاخص ریسک آلودگی 17/5 و 57/1 را برای عناصر Cd و Cu نشان داد. همچنین مقدار این شاخص برای عناصر Cd، Cu و Cr برای کودکان نیز بیش از یک بود. بر اساس نتایج ارائه شده می توان نتیجه گرفت که عمق قطره چکان تأثیر معنی داری در انباشته شدن عناصر سنگین در خاک و دانه گندم ندارد.

تغییرات دینامیک غلظت رسوب در فرسایش شیاری در آزمایش‌های مزرعه‌ای

حسین اسدی

این مطالعه با هدف بررسی تغییرات دینامیک فرسایش شیاری و همچنین بررسی کارایی مدل Hairsine-Rose در برآورد غلظت رسوب انجام شده است. آزمایش ها در ایستگاه تحقیقات حفاظت خاک و آب دانشگاه تهران واقع در منطقه کوهین استان قزوین انجام شد. چهار دبی جریان در سه شیب مختلف در شیارهایی دست ساز ذوزنقه ای به طول ۳ متر و عرض کف ۵ سانتی متر مورد آزمون قرار گرفت. در هر آزمایش، رواناب خروجی در فواصل زمانی مختلف جمع آوری و برای تعیین غلظت رسوب به آزمایشگاه منتقل گردید. تمام آزمایش دو بار و در فصل های پاییز و بهار انجام شد. نتایج بیانگر تغییرات دینامیک غلظت رسوب بود که تابعی از دبی جریان، شیب بستر و فصل بود. غلظت رسوب در دقایق اولیه آزمایش زیاد بود، اما با گذشت زمان کاهش یافته و به یک حالت کم و بیش پایدار رسید. اثر شدت جریان و شیب در شرایط ناپایدار اولیه آشکارتر از شرایط پایدار نهایی بود. همچنین غلظت رسوب در آزمایش های فصل پاییز بیش از آزمایش های فصل بهار بود، هرچند که روند تغییرات زمانی مشابه بود. مدل Hairsine-Rose در برآورد غلظت رسوب در قدرت جریان های کم بهتر عمل نمود، اما در کل دارای بیش برآوردی بسیار زیادی در تمام دامنه بود که بیانگر اشکال ساختاری مدل است.

تعیین سهم زیرحوضه‌ها در تولید رسوب با استفاده از ویژگی‌های پذیرفتاری مغناطیسی رسوبات و مدل ترکیبی عدم قطعیت (مطالعه موردی: حوضه آبخیز آشان، شهرستان مراغه)

کاظم نصرتی

فرسایش تشدید شونده خاک در سطح کشور موجب اثرات محلی و برون محلی می گردد و شناسایی منابع تولید رسوب و تعیین سهم هر کدام در تولید رسوب برای انتخاب راهبردهای مدیریتی در سطح حوضه آبخیز ضروری است. با وجود افزایش مطالعات منشایابی، تعیین مقادیر عدم قطعیت مرتبط با مدل های ترکیبی به ویژه براساس ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، تعیین سهم زیرحوضه ها در تولید رسوب با استفاده از ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی (فرکانس بالا، فرکانس پایین و فرکانس وابسته) و مدل ترکیبی عدم قطعیت است. به این منظور، تعداد ۲۵ نمونه از خروجی زیرحوضه ها و حوضه اصلی جمع آوری و ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی آنها اندازه گیری و محاسبه شد. نتایج تحلیل آزمون کروسکال والیس و توابع تحلیل تشخیص نشان داد که می توان ویژگی های پذیرفتاری مغناطیسی را به عنوان ترکیب بهینه ردیاب ها در مدل ترکیبی عدم قطعیت استفاده نمود. نتایج مدل منشایابی رسوب براساس عدم قطعیت Bayesian نشان داد که میانگین (حدود عدم قطعیت) سهم نسبی زیرحوضه های اسپاران، جویبند و بویوک چای به ترتیب ۹۲ (۸/۹۴-9/۸۳)، ۸/۲ (۷/۱۰-2/۰) و ۷/۵ (۵/۱۰- ۲/۰) درصد بود. براساس نتایج موجود، بیشترین میزان تولید رسوب مربوط به زیرحوضه اسپاران چای بوده و در اجرای برنامه های مدیریتی برای حفاظت خاک باید مدنظر قرار گیرد.

اثر بازگشت به‌حالت اولیه یا معمای جیونز: مفهومی برای درک مناسب‌تر پیامدهای بهبود کارایی آب

محمدحسین زیبایی

کمبود آب یک مسئله مهم و ساختاری در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا است که به شدت موجب نگرانی سیاست گزاران محیط زیست شده است. مسئله تعدیل تقاضای افزون بر عرضه پایدار آب عمدتاً با سیاست های مدیریت تقاضای آب که به دنبال افزایش کارایی آب و فناوری های آب اندوز است، پیگیری می شود. ارزیابی های بسیار کمی از این برنامه ها انجام شده است. اما تعداد زیادی از ارزیابی های موجود، شک جدی در مورد اثر بخشی آنها در زمینه های حفاظتی و کاهش مصرف آب، به دلیل وقوع پدیده "اثر بازگشت به حالت اولیه"، مطرح می کنند. در این مطالعه، با مراجعه میدانی به مزرعه ۲۴۳ زارع که اقدام به نصب سیستم های آبیاری بارانی کرده اند و استفاده از تحلیل سلسله مراتبی و مدل رگرسیون چندگزینه ای مرتب شده، پدیده اثر بازگشت به حالت اولیه مطالعه شد. نتایج نشان داد که در ۵/۷۴ درصد از مزارع مورد مطالعه، این پدیده به میزان متوسط تا زیاد وجود داشته است. همچنین، مشخص شد که میزان اراضی دیم و آیش مزارع به هنگام نصب سیستم آبیاری بارانی، رابطه مستقیمی با وقوع پدیده اثر بازگشت به حالت اولیه دارند. از نتایج این مدل می توان برای تعیین احتمال وقوع افزایش مصرف آب بعد از نصب سیستم آبیاری بارانی در مزارعی که اطلاعات آنها موجود است، استفاده کرد. به طور مثال، در مزارعی با ویژگی های مزرعه شماره ۲۴ احتمال وقوع پدیده اثر بازگشتی ناشی از اقدامات آب اندوز در سطح کم، متوسط و زیاد به ترتیب ۴/0 ۳۲ و ۶/۶۷ درصد می باشد. بنابراین در چنین مزارعی باید اقدامات کارایی و حفاظتی آب را براساس تلفیقی از ابزارهای فنی، اقتصادی، اجتماعی و سیاسی به کار گرفت تا فشارهای وارد بر منابع کمیاب آب، کاهش یابد.

مطالعه آزمایشگاهی ‌تأثیر تعداد و زاویه گرداب‌شکن بر مشخصات جریان در سرریز نیلوفری مربعی

امیرعباس کمان بدست

سرریز نیلوفری یکی از انواع سرریزها است که در مواقعی که امکان استفاده از سایر سرریزها فراهم نباشد از آن استفاده می شود. با شروع استغراق و ایجاد افت جریان و نیز شدت یافتن جریان های چرخشی و گرداب ها، کارایی سرریز به شدت افت کرده و با کاهش شدید ضریب دبی سرریز، ارتفاع آب مخزن افزایش می یابد که باعث افزایش احتمال آسیب دیدن سد بر اثر عدم توانایی سرریز در تخلیه جریان های بزرگ می شود. تیغه های گرداب شکن برای حل این مشکل استفاده می شوند. درصورتی که بتوان آستانه استغراق سرریز را افزایش داد، امکان عبور جریان های بزرگ تر، بدون مستغرق شدن سرریز و بروز پیامدهای منفی آن فراهم می شود. علاوه بر کاربرد تیغه های گرداب شکن در اصلاح جریان چرخشی و گردابی، ممکن است تیغه ها در افزایش آستانه استغراق نیز مؤثر باشند. به منظور بررسی امکان این موضوع تعداد ۱۱۰ آزمایش به وسیله مدل فیزیکی روی سرریزهایی با مقطع مربعی و دایره ای و باحالت های مختلف تعداد و زاویه گرداب شکن انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد تیغه ها آستانه استغراق افزایش می یابد و سرریزها ارتفاع و جریان ورودی بیشتری را بدون آن که مستغرق شوند از خود عبور می دهند. میزان این تأثیر در سرریز دایره ای بیشتر از مربعی بود، چون جریان های چرخشی و گردابی در سرریز دایره ای بیشتر است. همچنین حالت استفاده از تیغه های گرداب شکن با4 گرداب شکن و زاویه قرارگیری ۹۰ درجه بیشترین ضریب تخلیه جریان را دارند.

برآورد بیلان آبی در حوضه‌های منتهی به خلیج‌فارس با استفاده از مدل نیمه‌توزیعی SWAT

مجید حسینی

در چند دهه اخیر مدل سازی پیوسته و فیزیکی از جایگاه خوبی در برآورد بیلان آبی در جهان برخوردار شده اند و به عنوان ابزار کارآمدی در برنامه ریزی و پیشگیری از مواجهه با بحران آب مطرح هستند. علاوه بر آن، این گونه مدل های هیدرولوژیک قابلیت بررسی و مطالعه اثرات عملیات آبخیزداری برروی مؤلفه های جریان در حال و آینده را نیز دارا بوده و ابزار مناسبی برای بهینه سازی این عملیات به شمار می رود. در این پژوهش، به منظور برآورد جریان زیرزمینی، از مدل ارزیابی آب و خاک (SWAT) در حوضه های منتخب ۶ استان جنوب غرب کشور شامل استان های ایلام (حوضه گل گل)، بوشهر (حوضه باغان)، خوزستان (حوضه مرغاب)، فارس (حوضه شکستیان)، کهگیلویه و بویراحمد (حوضه تنگ بریم) و استان هرمزگان (حوضه درآگاه) محاسبه گردید. به منظور ارزیابی عملکرد مدل اطلاعات مورد نیاز شامل داده های هیدروکلیماتولوژی، نقشه خاک و خصوصیات آن، نقشه کاربری اراضی و نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) به عنوان داده های لازم آماده و پس از اصلاحات اولیه به مدل داده شد. برای واسنجی دقیق، تحلیل عدم قطعیت و اعتبارسنجی مدل برای حوضه های مذکور، از نرم افزار SWAT- CUP و برنامه ۲SUFI- استفاده شد. به منظور ارزیابی مدل معیارهای P فاکتور و R فاکتور (معیارهای ارزیابی در برنامه ۲SUFI-) و شاخص هایی نظیر ضریب تبیین (^۲R) و نش- ساتکلیف (NS) استفاده شد. شاخص نش- ساتکلیف در حوضه های شش گانه در دوره واسنجی به ترتیب معادل ۶۶/۰، ۷۳/۰، ۴۰/۰، ۳۲/۰، ۵۳/۰ و ۷۸/۰ و در دوره اعتبارسنجی معادل ۴۹/۰، ۴۸/۰، ۴۲/۰، ۴۵/۰، ۴۶/۰ و ۶۲/۰ بود. به جز حوزه شکستیان استان فارس، نتایج حاکی از کارآیی قابل قبول و مطلوب مدل در برآورد بیلان در حوضه های مورد مطالعه است.