علوم آب و خاک

---

برآورد ویژگی‌های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح به روش حل معکوس، عمدتاً به تحلیل‌های یک بعدی در آزمایشگاه و با فرض شرایط ماندگار محدود شده است. علت این امر، هزینه زیاد و دشواری‌های اندازه‌گیری، جمع آوری و توصیف تغییرات زمانی و مکانی داده‌های مزرعه‌ای می‌باشد. در این مقاله، ویژگی‌های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح از آزمایش‌های مزرعه‌ای با آبیاری جویچه‌ای در شرایط دو بعدی و غیر ماندگار برآورد شده است. سه آزمایش در جویچه‌های با انتهای بسته و زمان آبیاری مشابه با مقادیر مختلف آب و املاح نفوذ یافته ناشی از عمق آب 6، 10، و 14 سانتی‌متر انجام گردیده است. دو آزمایش دیگر با مقادیر مشابه آب و املاح کاربردی و زمان آبیاری متفاوت در جویچه‌هایی با عمق آب 6 و 10 سانتی‌متر نیز انجام شد. هدایت آبی اشباع (K_s) و پارامترهای انتقال املاح در مدل تعادل فیزیکی جابه‌جایی- انتشار (CDE) و مدل غیر تعادلی روان - ساکن (MIM) به روش معکوس و با استفاده از الگوریتم شبیه سازی لونبرگ – مارکوارت و نرم افزار HYDRUS-2D بر آورد گردید. در حین بهینه سازی، داده‌های رطوبت خاک، نفوذ تجمعی و غلظت املاح در تابع هدف به کار رفت. مقادیر K_s بین 0996/0– 0389/0سانتی‌متر در دقیقه با ضریب تغییرات CV) 48) درصد متغیر بوده است. مقدار رطوبت ساکن برآورد شده (θ_im) کم و بیش در مقدار متوسط cm³cm^-3 0/025 ثابت ماند، در حالی‌که ضریب تبادل مرتبه اول (ω) بین min^-1 0/10 تا 52/19 تغییر نمود. ضریب انتشار پذیری طولی (D_L) بین 6/2 تا 8/32 سانتی‌متر و ضریب انتشار پذیری عرضی (D_T) بین 03/0 تا 20/2 سانتی‌متر متغیر بود. مقادیر D_L تا حدی به عمق آب و زمان کاربرد آب و املاح در جویچه‌ها وابسته بود اما چنین وابستگی برای مقادیر K_s و دیگر پارامترهای انتقال مشاهده نگردید. تطابق میان شدت نفوذ برآورد و اندازه‌گیری شده قابل قبول بوده است، در حالی که مقدار رطوبت خاک بیشتر از مقدار واقعی و غلظت املاح کمتر از مقدار واقعی برآورد گردید. تفاوت میان مقادیر برآورد شده غلظت املاح توسط مدل‌های انتقال CDE و MIM نسبتاً اندک بوده است. این نکته و هم‌چنین مقدار پارامترهای بهینه شده نشانگر آن است که داده‌های مشاهده‌ای به قدر کافی با استفاده از مدل ساده CDE قابل تخمین بوده و رطوبت ساکن نقش مهمی در فرایند انتقال ایفا نمی‌نماید.

---

قنات یک سازه سنتی کشور ایران بوده که بدون صرف انرژی و هزینه زیاد به صورت یک سرریز طبیعی آب را به سطح زمین می‌رساند. در مناطق شرقی کشور که از داشتن رودهای بزرگ و پرآب محروم‌اند، قنات می‌تواند نقش مهمی در اقتصاد مردم داشته باشد. بنابراین، توجه به قنات در مناطق شرقی کشور امری ضروری به نظر می‌رسد. یکی از این مناطق استان کرمان است که در مناطق جوپار، ماهان، بم و نرماشیر و فهرج دارای قنوات زیاد با آبدهی بالا و مادر چاه عمیق می‌باشد. در این تحقیق مسائل و مشکلات فنی و بهره‌برداری، نظام تقسیم و توزیع آب، وضعیت الگوی کشت اراضی پایین‌دست و تغییرات کمی و کیفی آب 15 رشته از قنوات این استان مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که آبدهی قنوات در دراز مدت دستخوش تغییرات زیاد شده و در دهه اخیر کاهش قابل ملاحظه‌ای داشته است. این کاهش، مساحت و الگوی کشت مناطق پایین‌دست را تغییر داده است. در قنوات مورد مطالعه مقادیر متوسط راندمان انتقال آب و ضریب زبری در کانال‌های انتقال آب از مظهر تا محل مصرف، به ترتیب 2/81 درصد و 024/0، میانگین بازده کاربرد آب در اراضی پایین‌دست قنوات 3/59 درصد و متوسط کارآیی مصرف آب برای محصولات زراعی مانند گندم، یونجه، چغندر، ذرت‌دانه‌ای، ذرت علوفه‌ای و هندوانه به‌ترتیب 43/0، 51/0، 1/3، 65/0، 75/4 و 8 و برای محصولات باغی مانند پسته، بادام، خرما، مرکبات و درختان سیاه‌ریشه به ترتیب 52/0، 3/0، 66/0، 1/1 و 54/0 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد. بررسی‌های انجام شده نشان دادند از مشکلات عمده قنوات عدم تخصیص بودجه لازم برای مرمت و نگهداری، حفر چاه‌های عمیق در حریم آنها، عدم رعایت مسائل فنی، بهره‌برداری و نگهداری مناسب است.