مهدی ماجدی اصل، توحید امیدپور علویان، مهدی کوهدرق، وحید شمسی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
سرریزهای غیرخطی ضمن دارا بودن مزیت‌های اقتصادی، قابلیت عبوردهی بیشتری را نسبت به سرریزهای خطی دارند. این سرریزها با افزایش طول تاج در یک عرض مشخص، در مقایسه با سرریزهای خطی راندمان دبی بیشتر با ارتفاع آزاد کمتر را در بالادست دارند. الگوریتم‌های هوشمند به‌دلیل توانایی زیاد در کشف رابطه‌های دقیق پیچیدۀ مخفی بین پارامترهای مستقل مؤثر و پارامتر وابسته و همچنین صرفه‌جویی مالی و زمانی، جایگاه بسیار ارزشمندی بین پژوهشگران پیدا کرده‌اند. در این پژوهش عملکرد الگوریتم‌های ماشین‌بردار پشتیبان (SVM) و برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) در پیش‌بینی ضریب دبی سرریزهای غیرخطی قوسی به کمک 243 سری دادۀ آزمایشگاهی برای سناریو اول و 247 سری داده آزمایشگاهی برای سناریو دوم بررسی شده است. پارامترهای هندسی و هیدرولیکی استفاده شده شامل بار آبی (HT/p)، ارتفاع سرریز (P)، نسبت بار آبی کل ، زاویه سیکل قوسی (Ɵ)، زاویه دیواره سیکل(α) و ضریب دبی (Cd) است. نتایج هوش مصنوعی نشان داد که ترکیب پارامترهای (H_T/p ،α ،Ɵ و Cd) به‌ترتیب در الگوریتم‌های GEP و SVM در مرحلۀ آموزش مربوط به سناریو اول (سرریز کنگره¬ای با زاویۀ دیوارۀ سیکل 6 درجه) به‌ترتیب برابر است با (0/9811=R2)، (RMSE=0/02120)، (DC=0/9807)، (R2=0/9896)، (RMSE=0/0189)، (DC=0/9871). (در سناریو دوم (سرریز کنگره‌ای با زاویۀ دیوارۀ سیکل 12 درجه) به‌ترتیب برابراست با (0/9770=R2)،(RMSE=0/0193)، (DC=0/9768) و (9908/0=R2)، (RMSE=0/0128)، (DC=0/9905) که در مقایسه با دیگر ترکیب‌ها منجر به بهینه‌ترین خروجی شده است که نشان‌دهنده دقت بسیار مطلوب هر دو الگوریتم در پیش‌بینی ضریب دبی سرریز غیرخطی قوسی است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامتر مؤثر در تعیین ضریب دبی سرریز غیرخطی قوسی در GEP و هم در SVM پارامتر نسبت بار آبی کل (HT/p) است. مقایسه نتایج این پژوهش با سایر پژوهشگران نشان می‌دهد که شاخصه‌های ارزیابی برای الگوریتم‌های GEP و SVM پژوهش حاضر نسبت به سایر پژوهشگران برآورد بهتری دارند.
سهیلا اسمعیلیان، مهدی پژوهش، نسرین قرهی، خدایار عبداللهی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
آگاهی از میزان تغییرات رواناب و رسوب در شیب‌های مختلف می‌تواند در مدل‌سازی تولید رواناب و رسوب مفید واقع شود. از این‌رو این پژوهش با هدف بررسی تولید رواناب و رسوب سطحی و تونلی در خاک شور و سدیمی تحت شیب‌های مختلف انجام شد. برای انجام این پژوهش خاک شور و سدیمی جمع‌آوری و به آزمایشگاه منتقل شد. آزمایش‌ها روی خاک در یک مخزن مستطیل شکل در شیب‌های 5، 10 و 15 درصد و تحت باران شبیه‌سازی شده با شدت 30 میلی‌متر بر ساعت به مدت یک ساعت انجام شد. برای بررسی اثر شیب بر تولید رواناب و رسوب از روش تجزیه واریانس استفاده شد. مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح پنج درصد و با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 26 انجام شد. نتایج نشان داد که تفاوت معنی‌دار بین شیب‌ها از نظر رواناب (0/001>P) و رسوب (0/001>P) وجود داشت. در دقایق اولیه آزمایش به‌دلیل عدم وجود رطوبت در خاک مقدار رواناب کم بود اما با گذشت زمان بر مقدار آن اضافه شد که دلیل آن مسدود شدن منافذ خاک در اثر فرایند پراکندگی ذرات به‌واسطه وجود یون سدیم و کاهش نفوذپذیری بود. همچنین در دقایق پایانی، جریان خروجی از تونل دیده شد که این جریان تنها در شیب 10 و 15 درصد اتفاق افتاد. مقدار رسوب نیز در دقایق اولیه کم بوده که دلیل آن را می‌توان کم بودن مقدار رواناب و عدم جابه‌جایی ذرات رسوب دانست، اما پس از گذشت زمان مقدار آن افزایش یافت که دلایل اصلی افزایش رسوب را می‌توان کاهش نفوذپذیری، افزایش رواناب و درنتیجه شسته شدن ذرات ریز از سطح خاک دانست.
علیرضا عمادی، رامین فضل اولی، سروین زمان زاد قویدل، رضا سبحانی، سروش نصرتی اختر،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
منابع آب‌های زیرزمینی به‌عنوان یﮑﯽ از ﺿﺮوریﺗﺮیﻦ نیازهای بشر ﻧﻘﺶ کلیدی در فرایندﻫﺎی اﻗﺘﺼﺎدی و ﺳﯿﺎﺳﯽ جوامع دارد. تغییرات اقلیمی و کاربری اراضی، کمیت و کیفیت منابع آب‌های زیرزمینی محدوده مطالعاتی تهران-کرج را با چالش‌های جدی مواجه کرده است. هدف اصلی در این مطالعه، توسعه روشی مبتنی بر مدل‌های هوشمند منفرد شامل روش‌های سامانه استنتاجی فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) و برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) و ترکیبی- موجک (WANFIS، WGEP) برای تخمین زمانی و مکانی متغیرهای سختی کل (TH)، کل مواد جامد محلول (TDS) و هدایت الکتریکی (EC) در منابع آب‌های زیرزمینی محدوده تهران-کرج در دوره آماری 17 ساله (1399-1383)، است. نتایج نشان داد که مدل‌های ترکیبی- موجک نسبت به مدل¬های منفرد در تخمین سه متغیر منتخب از عملکرد بیشتری برخوردار هستند. به‌طوری که درصد بهبود عملکرد مدل WANFIS نسبت به ANFIS و مدل WGEP نسبت به GEP با در‌نظر گرفتن شاخص ارزیابی ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) به‌ترتیب برای سه متغیر TH، TDS و EC (18/018, 23/713 درصد)، (12/581، 33/116 درصد) و (6/433، 12/995 درصد) به‌دست آمد. نتایج حاکی از انطباق بسیار زیاد مکانی و زمانی مقادیر تخمینی مدل WGEP با مقادیر مشاهداتی برای هر سه متغیر کیفی در محدوده تهران-کرج، است. نتایج نشان داد که غلظت متغیرهای کیفی منابع آب‌های زیرزمینی از شمال به سمت جنوب محدوده مطالعاتی در هر سه متغیر کیفی روند صعودی دارد. در مناطق شهری آلودگی‌های ناشی از فاضلاب و افزایش جمعیت و همچنین در مناطق کشاورزی استفاده از کودهای شیمیایی، نفوذ آنها به منابع آب‌های زیرزمینی و برداشت بی‌رویه از منابع آب‌های زیرزمینی باعث تشدید آلودگی آنها می‌شود. بنابراین، در محدوده مطالعاتی تهران-کرج تغییرات اقلیمی و نوع کاربری اراضی به شدت با وضعیت کیفیت منابع آب زیرزمینی رابطه مستقیم دارد.
سحر قلی زاده طهرانی، سعید سلطانی کوپایی، رضا مدرس، وحید چیت ساز،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
خشکسالی یکی از مخرب‌ترین و مهم‌ترین پدیده‌های اقلیمی است که تأثیر آن معمولاً در مقیاس منطقه‌ای از اهمیت بیشتری برخوردار است. اهمیت این پدیده در حوضه کرخه به‌دلیل وسعت و نقش مهم آن در تأمین منابع آب کشور بارزتر است. در این پژوهش هدف پایش خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از محاسبه صحیح شاخص استاندارد جریان (SSI) در مقیاس زمانی یک ماهه براساس برازش توزیع آماری به داده‌های ماهانه و آزمون نکویی برازش برای هر ایستگاه هیدرومتری در حوضه کرخه در دوره آماری مشترک 30 سال (1365-1395) است. یافته‌های پژوهش بیانگر این است که برخلاف پژوهش‌های پیشین که فقط توزیع گاما را بر داده‌ها برازش داده و استفاده می‌کردند، توزیع پارتو تعمیم‌یافته در بیشتر ماه‌ها به‌عنوان مناسب‌ترین توزیع انتخاب شده است. سری‌های زمانی شاخص استاندارد جریان نشان‌دهنده وقوع ابرخشکسالی در سال‌های 1387 تا 1394 است. همچنین در برخی ایستگاه‌ها شاهد تأثیر چشمگیر احداث سازه‌های هیدرولیکی در بالادست حوضه بر دبی متوسط جریان بودیم. از طرفی نتایج پایش وضعیت خشکسالی به‌صورت ایستگاهی و سالانه نشان داد حوضه کرخه در سال‌های اخیر دچار خشکسالی هیدرولوژیک شده و روند خشکسالی رو به افزایش است.
سبا نجمی، مریم نوابیان، مهدی اسمعیلی ورکی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
و گیاه‌پالایی از فرایند‌های زیستی موجود در محیط‌زیست برای تصفیه فاضلاب بهره می‌برند. با توجه به تاثیرپذیری عملکرد تالاب مصنوعی دارای گیاه از کیفیت فاضلاب و عوامل اقلیمی، هدف این پژوهش ارزیابی عملکرد تالاب ترکیبی و زیرسطحی عمودی و افقی بر بهبود اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) و شیمیایی (COD) فاضلاب تصفیه‌خانه شهر رشت در نظر گرفته شد. اثر دو گیاه نی و تیفا نیز بر عملکرد تصفیه بررسی شد. زمان ماند فاضلاب در تالاب‌ها از ماهانه در زمستان و هفتگی در بهار و تابستان متغیر بود. نتایج نشان داد که عملکرد تالاب‌ها در کاهش اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی بیشتر از اکسیژن مورد نیاز شیمیایی بود. گیاهان نی و تیفا عملکرد تالاب را بیش از 50 درصد بهبود دادند اما تفاوت معنی‌داری بین عملکرد دو گیاه مشاهده نشد. ترتیب کشت گیاهان بر میزان حذف اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی و شیمیایی مؤثر نبود. تالاب ترکیبی دو برابر بهتر از تالاب عمودی توانست کیفیت فاضلاب را ارتقاء دهد. مقایسه غلظت فاضلاب خروجی از تالاب‌ها با استانداردها نشان داد که فاضلاب خروجی از تالاب ترکیبی فقط برای مصرف کشاورزی قابل استفاده بود.
رقیه صمدی، یقوب دین پژوه، احمد فاخری فرد،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
یکی از پارامترهای هیدرولوژیک تأثیرگذار در مدیریت سیستم‌های منابع آب، تغییر در مقدار و زمان وقوع بارندگی‌های حدی است. در این پژوهش تحلیل فصلی بودن زمان وقوع بارندگی‌های حدی حوضه دریاچه ارومیه با استفاده از داده‌های حدی بارش¬های روزانه 30 ایستگاه باران‌سنجی در دوره آماری 2018-1991 و کاربرد آمار دایره‌ای انجام شد. یکنواختی زمان وقوع رویدادهای حدی با روش‌های ریلیه و کایپر در سطوح 0/1، 0/05 و 0/01 مورد آزمون قرار گرفت. از تخمین‌گر شیب سن اصلاح شده برای تخمین شیب خط روند زمان وقوع رویدادهای حدی استفاده شد. یکنواختی در زمان وقوع رخدادهای حدی بارش در هر سه سطح توسط آزمون‌های یکنواختی رد شد. نتایج حاکی از وجود دو فصل قوی رخدادهای بارش‌های حدی شامل اواخر زمستان و اوایل بهار و دیگری فصل پاییز است. طبق نتایج، میانه شاخص قدرت فصلی رویدادها در حالت کلی برابر با 0/3 بود که پس از تفکیک کل سال به دو فصل متمایز، این رقم برای فصل بهار 0/82 و فصل پاییز 0/9 به‌دست آمد. قدرت فصلی فصل بهار در دو بخش غربی و شرقی دریاچه ارومیه مشابه بود، ولی در فصل پاییز بخش غربی دریاچه قوی‌تر از شرق آن دیده شد. در فصل بهار به طور میانگین در 40٪ ایستگاه‌ها، زمان وقوع رخدادها دارای روند منفی و %60 بقیه روند مثبت داشتند. این رقم برای فصل پاییز به‌ترتیب 77٪ برای روند نزولی و 27% برای روند صعودی حاصل شد.
محسن درفشان، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، امین بردبار،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
سرریزهای کلید پیانویی سرریزهایی هستند که ظرفیت تخلیه دبی بالایی دارند. طراحی مناسب این سرریزها، مستلزم دقت کافی در پیش‌بینی نوع سرریزها است. در این پژوهش به‌منظور بررسی اثر طول و عرض نسبی تاج سرریز کلید پیانویی دو سیکل بر ضریب دبی، آزمایش‌هایی در یک فلوم آزمایشگاهی مستطیل شکل از جنس پلاکسی‌گلاس انجام گرفت. در این پژوهش با استفاده از سرریز کلید پیانویی مستطیلی با طول نسبی تاج 0/8، 1 و 1/2 و عرض نسبی تاج 0/2، 0/3 و 0/4 در 10 شدت جریان در کانال، ضریب شدت جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد با افزایش بار هیدرولیکی، ضریب شدت جریان ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. همچنین افزایش طول نسبی تاج به میزان 50 درصد باعث افزایش 43 درصد ضریب شدت جریان در سرریز می‌شود. افزایش عرض نسبی تاج سرریز به میزان 50 درصد باعث افزایش 25 درصد ضریب شدت جریان در سرریزها می‌شود. همچنین رابطه‌ای برای تعیین بیشینه عمق آبشستگی نسبی ارایه شد که ضریب همبستگی نتایج حاصل از این معادله با نتایج آزمایشگاهی حدود 0/90 است.
حمیدرضا اولیایی، ابراهیم ادهمی، مهدی نجفی قیری،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
منابع خاکی از اجزای مهم زیست‌بوم بوده که کیفیت آن باید در نظر گرفته شود. از عوامل مهم اثرگذار بر کیفیت خاک‌ها، تغییر کاربری آنها است. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی اثرهای تغییر کاربری اراضی و جنگل‌تراشی بر برخی ویژگی‌های حاصل‌خیزی و زیستی خاک در منطقه جنگلی یاسوج انجام شد. در این منطقه از چهار کاربری جنگل متراکم، جنگل تُنُک، اراضی جنگل‌تراشی‌شده (فرسایش‌یافته) و کشت دیم و در هر کاربری از دو کلاس شیب و در هر کاربری از 10 نقطه سطحی به‌صورت تصادفی نمونه‌برداری انجام شد. پانزده ویژگی حاصل‌خیزی و زیستی خاک با روش‌های متداول اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربری‌های جنگل متراکم و اراضی فرسایش یافته، به‌ترتیب بهترین و بدترین شرایط را از نظر شاخص‌های اندازه‌گیری شده داشتند. در میان ویژگی‌های اندازه‌گیری شده مقادیر آلکالاین فسفات، تنفس برانگیخته، نیتروژن، تنفس پایه، اسید فسفاتاز، منگنز و روی به‌ترتیب بیشترین کاهش و مقادیر فسفر و پتاسیم کمترین کاهش را در تغییر کاربری از جنگل متراکم به اراضی فرسایش‌یافته داشتند. یافته‌ها نشان داد که تبدیل زیست‌بوم‌هایی چون جنگل‌ها بـه اراضـی زراعی و یا جنگل‌تراشی، با کاهش شدید شاخص‌های حاصل‌خیزی و زیستی خـاک همراه بوده و بنابراین برنامه‌های حفاظتی از این عرصه‌ها باید بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد.
مهران صحت، امین بردبار، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
امروزه تکیه‌گاه‌ها، جریان عادی رودخانه‌ها را مختل می‌کنند و سبب آبشستگی و فرسایش مواد رسوبی در اطراف خود و ایجاد چاله می‌شوند. این امر هر ساله خسارت زیادی به بار می‌آورد. پژوهشگران روش‌های زیادی را برای کاهش قدرت فرسایش آبی پیشنهاد کرده‌اند. یکی از روش‌های ضروری در این زمینه، ایجاد شکاف در تکیه‌گاه‌ها است. باتوجه‌به گسترش چاله آبشستگی، پایداری سازه پل را به مخاطره می‌اندازد، در این پژوهش بررسی تأثیر ابعاد شکاف در تکیه‌گاه روی ابعاد چاله آبشستگی صورت گرفت. نتایج نشان داد، وجود شکاف باعث کاهش ابعاد چاله آبشستگی شده است. شکاف در تکیه‌گاه توانست تا 50 درصد میزان حجم چاله آبشستگی را کاهش دهد. همچنین با افزایش ۷۵ درصدی سرعت نسبی، میزان آبشستگی تا ۱۴۰ درصد عمق چاله را افزایش داد و با افزایش عمق شکاف، میزان عمق چاله آبشستگی تا 85 درصد کاهش یافت.
سید مرتضی ابطحی، محمد خسروشاهی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
عملیات بیولوژیک مقابله با فرسایش بادی باید در بستر آرام ماسه‌زارها صورت گیرد و این کار به دلیل وجود بادهای با سرعت زیاد همواره با مشکلاتی مواجه است؛ بنابراین پیش‌شرط لازم برای متوقف کردن جابه‌جایی ماسه‌ها، ایجاد موانع بر سر راه حرکت آنها است تا طی چند سال اول، گیاهان کاشته شده از آسیب باد مصون مانده و پایدار شوند. در این پروژه روش‌های مختلف جلوگیری از فرسایش بادی اعم از ایجاد بادشکن و ریگ‌پاشی با هدف افزایش سرعت آستانه فرسایش باد، در ماسه‌زارهای ابوزید آباد کاشان که تحت فرسایش شدید باد است، مورد ارزیابی قرار گرفت. بادشکن‌های مورداستفاده شامل توری با درصد تخلخل 50 درصد به‌صورت شطرنجی به ابعاد 2/5 در 2/5 متر، پنبه‌چوب‌های برداشت شده از مزارع پنبه به‌صورت شبکه‌ای به ابعاد 5*5 متر بود. ارتفاع و فاصله بادشکن‌ها به کمک سرعت آستانه باد و بیشینه سرعت باد منطقه محاسبه شد. ریگ‌پاشی روی تپه‌های ماسه‌ای و کفه‌های رسی - نمکی مجاور آن با تراکم 50 و 30 درصد مورد آزمایش قرار گرفت. به‌منظور مقایسه میزان جابه‌جایی خاک در تیمارهای یادشده و شاهد، از شاخص‌های چوبی مدرج به ارتفاع یک متر و تله‌های رسوبی استفاده شد. در این پژوهش هزینه اجرای هر روش به‌طور جداگانه محاسبه و با هزینه پاشش مالچ نفتی مقایسه شد. نتایج نشان داد، ریگ پاشی 50 درصد با تثبیت 100 درصدی، بهترین عملکرد را به لحاظ تثبیت ماسه‌های روان و همچنین ثبات و پایداری دارد. هزینه اجرای روش‌های ریگ‌پاشی 50 درصد، بادشکن چوبی و بادشکن توری به‌ترتیب برابر 122/5، 156 و 524 میلیون ریال در هکتار بود؛ بنابراین روش ریگ‌پاشی 50 درصد به‌عنوان بهترین روش جلوگیری از فرسایش با کمترین هزینه و همچنین سازگار با محیط‌زیست معرفی شد.
بابک ابراهیمی، مهرداد پسندی، هانیه نیل فروشان،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
کاربری اراضی مختلف در محدوده تحت آبیاری انهار یازده‌گانه شهرستان خوانسار طی سال‌های 1348، 1374، 1393 و 1398 از طریق بررسی عکس‌های هوایی و همچنین تصاویر ماهواره‌ای کوئیک‌برد و لندست در محیط گوگل ارث انجین (GEE) تشخیص و تعیین مساحت شده است. سپس مقایسه بین مساحت خالص و ناخالص اراضی تحت آبیاری انهار، مساحت کاربری‌های غیرکشاورزی اراضی، موقعیت و مساحت کاربری‌های کشاورزی اراضی تحت آبیاری انهار به تفکیک نوع فعالیت کشاورزی (باغی و یا زراعی) و به تفکیک هر نهر صورت‌گرفته است. عکس‌های هوایی سال 1348 منطقه مطالعاتی مبنای ارزیابی وضعیت کشاورزی قبل از قانون توزیع عادلانه آب است. نتایج نشان می‌دهد، کاربری‌های غیرکشاورزی و به‌خصوص شهری و مسکونی از سال 1348 تاکنون روند افزایشی داشته است. به‌عبارت‌دیگر، کاربری بخشی از اراضی کشاورزی منطقه به کاربری‌های مسکونی و شهری تغییریافته است. اگرچه روند کاهشی اراضی کشاورزی در 50 سال گذشته دیده می‌شود، اما میزان این تغییرات برای اراضی تحت کشت باغی و زراعی یکسان نبوده و سطح زیر کشت باغات افزایش پیدا کرده است که این تغییرات تأثیر زیادی بر نیاز آبی به انهار گذاشته است. تغییرات کاربری اراضی طی سال‌های 1393 تا 1398 تغییر محسوسی نداشته است و در میزان اراضی کشاورزی، کشاورزی سبز و درصد اراضی باغی و زراعی تغییر محسوسی دیده نمی‌شود. نتایج این پژوهش تأییدی بر چشمگیر بودن تغییرات کاربری اراضی کشاورزی و به دنبال آن، مصرف آب در محدوده انهار یازده‌گانه خوانسار در دهه‌های اخیر است و به‌خوبی کارایی زیاد استفاده تلفیقی از عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای طیفی با قدرت تفکیک مکانی متوسط و داده‌های ماهواره‌ای طیف مرئی با تفکیک مکانی زیاد و همین‌طور استفاده از امکانات سامانه ابری گوگل ارث انجین در بررسی تغییرات اراضی کشاورزی در ادوار مختلف را نشان می‌دهد.
علیرضا حسین پور، مرضیه براتی، محمد حسن صالحی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
وقتی کود فسفره در خاک استفاده شود، سرعت آزادشدن پتاسیم ممکن است تحت‌تأثیر کاربرد فسفر باشد. هدف این پژوهش، تأثیر کود سوپرفسفات بر سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در 10 خاک آهکی است. برای این منظور، مقدار 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم فسفر از منبع مونوکلسیم دی‌هیدروژن فسفات به خاک‌ها اضافه شد و خاک‌های تیمارشده و تیمارنشده به مدت 90 روز در انکوباتور با رطوبت 70 درصد ظرفیت زراعی و دمای 1±C ◦25 نگهداری شدند. پس از آن، آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی به روش عصاره‌گیری متوالی با محلول کلسیم کلرید 0/01 مولار در مدت‌زمان 2017 ساعت در خاک‌های تیمارشده و تیمارنشده مطالعه شد. نتایج نشان داد پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در خاک‌های تیمارشده از خاک‌های تیمارنشده کمتر بود. میانگین پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده بعد از 2017 ساعت در خاک‌های تیمارشده، 260/6 و در خاک‌های تیمارنشده، 303/3 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. رهاسازی پتاسیم غیرتبادلی در تمام خاک‌ها در مراحل اولیه سریع بود و در مراحل بعدی با سرعت کمتری تا پایان آزمایش ادامه یافت. سرعت آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی با استفاده از معادله‌های سینتیکی ارزیابی شد. باتوجه‌به بالابودن ضرایب تشخیص و کم‌بودن خطای استاندارد، سرعت آزادشدن پتاسیم غیرتبادلی در خاک‌های تیمارشده و خاک‌های تیمارنشده، با معادله تابع توانی توصیف شد. نتایج این پژوهش می‌تواند برای توصیه کودی در خاک‌های آهکی موردمطالعه مؤثر باشد.
جهانگیر عابدی کوپایی، عارفه چهره راضی، فاطمه دادوند،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
کاهش روزافزون منابع آب شیرین، موجب اهمیت بیشتر شوری‌زدایی آب دریا و آب‌های شور شده است. مصرف انرژی فراوان و هزینه‌های عملیاتی زیاد، یک مشکل بزرگ برای فناوری شوری‌زدایی آب است. ازاین‌رو شوری‌زدایی با هزینه کمتر از اهمیت به سزایی برخوردار است. هدف این پژوهش، شوری‌زدایی آب دریای خزر و آب چاه منطقه دارک اصفهان است. برای حذف یون‌های شوری از دو جاذب گرافن اکساید و زئولیت استفاده شد که در ابتدا مقداری گرافن اکساید طبق روش هومر ساخته شد. سپس توسط طیف‌سنجی مادون‌قرمز با تبدیل فوریه و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی خصوصیات گرافن اکساید شناخته شد. پس از آن توانایی جاذب‌ها برای حذف کاتیون‌ها و آنیون‌های عامل شوری مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور ستون بستر ثابت تشکیل شده، از یک بسته 30 میلی‌گرمی گرافن اکساید و 13 گرم زئولیت برای حذف آنیون‌ها و کاتیون‌های 50 میلی‌لیتر آب شور استفاده شد و برای جذب آنیون بیشتر زئولیت با سورفکتانت عامل‌دار شد. نتایج نشان داد، برای آب دریای خزر مقدار 30 میلی‌گرم گرافن اکساید با 13 گرم زئولیت باعث کاهش شوری به میزان 23/84 درصد و برای آب چاه منطقه دارک مقدار 13 گرم زئولیت اصلاح شده با سورفکتانت باعث کاهش شوری به میزان 23/43 درصد شده‌اند. نتایج نشان داد، آنیون و کاتیون‌های پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلر و سدیم به‌ترتیب بیشترین جذب را توسط جاذب داشته‌اند.
راضیه حسین پور، حمیدرضا عسگری، حمید نیک نهادقرماخر، الهام ملک زاده، محمدکیا کیانیان گل افشانی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
خاک‌های مناطق بیابانی عمدتا از مواد آلی کمی برخوردار هستند و از نظر اسیدیته ممکن است نوسانات زیادی داشته باشند. یکی از موادی که برای بهبود و اصلاح برخی از ویژگی‌های خاک استفاده می‌شود، بیوچارها هستند. این ترکیب نسبت به تجزیه بسیار مقاوم است و مدت‌زمان طولانی‌تری در خاک می‌ماند و سبب کاهش ضایعات زراعتی و تبدیل آنها به یک اصلاح‌کننده خاک می‌شود. این امر منجر به حفظ کربن در خاک، افزایش امنیت غذایی، افزایش تنوع زیستی و کاهش تخریب جنگل‌ها می‌شود. در این پژوهش سعی شــد، بیوچــار ضایعات گیاه چغندر علوفه‌ای در دماهای مختلف پیرولیز تولید و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن بررسی شود. برای این منظور، ضایعات چغندر علوفه‌ای از آبادی های اطراف بیرجند جمع آوری و پس از خرد و هواخشک شــدن، در کــوره الکتریکـی در شــرایط اکسـیژن محدود، در بازه دمایی ٣٠٠ تا٧٠٠ درجه سانتی‌گراد پیرولیز شدند. سپس خصوصیات بیوچارهای تولیدی با ٣ تکرار انــدازه‌گیری و آنالیزهای آماری با نرم‌افزار SPSS انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد، با تغییر دما خصوصیات بیوچارها چشمگیری تغییر یافت. بیشترین درصد عملکرد (% 59)، کربن آلی (%56/33)، نیتروژن کل (%0/53)، ذخیره نگهداشت آب (0/84g/g) در دمای ٣٠٠ و ٤٠٠ درجه سانتی‌گراد و بیشترین مقدار خاکستر (%76)، اسیدیته (8/21) و قابلیت هــدایت الکتریکـی (0/1ds/cm)در دمــای ٧٠٠ درجــه سانتی‌گراد به‌دست آمد. درصد کربن و راندمان بیوچار تولید شده در دماهای ٣٠٠ و ٤٠٠ درجه ســانتی‌گراد از ســایر بیوچارهــای تولیـدی در دماهای دیگر بیشتر بوده است. بیوچار تولید شده در دمای ٣٠٠ درجه سانتی‌گراد از نظر درصد کربن و راندمان اسیدیته در مقایسه بــا بیوچــار تولید شده در دمای ٤٠٠ درجه سانتی‌گراد، ویژگی‌های بهتری داشته است. هر چند که این تفاوت‌ها از نظر آماری معنــی‌دار نبــوده اســت، امــا باتوجه‌به اقتصادی‌تر بودن تولید بیوچار از نظر مصرف انرژی، تولید بیوچار در دمای ٣٠٠ درجه سانتی‌گراد توصیه می‌شود.
حسن آزاد بیگی، محسن نجارچی، حمید لاجوردی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
پژوهش حاضر به بررسی آزمایشگاهی و نرم‌افزاری سدهای خاکی همگن در حالت تخلیه ناگهانی مخزن می‌پردازد. در این پژوهش با به‌کارگیری مدل آزمایشگاهی، مدل عددی در حالت اشباع بودن خاک مورد ارزیابی و واسنجی قرار داده شد. برآورد میزان خطای بین داده‌های فشار پیزومتریک و خط نشت در مدل عددی و آزمایشگاهی، نشان از دقت قابل‌قبول داده‌های مدل عددی Seep/W بود. همچنین برای تعیین میزان ضخامت فیلتر تعبیه شده در شیب بالادست سدهای خاکی همگن در زمان افت ناگهانی سطح آب در مخزن بالادست، داده‌های ورودی به مدل عددی از جمله هدایت هیدرولیکی، میزان افت سطح آب (تخلیه سد در سه سناریو 2،3 و 4 روز) و شیب بدنه سدهای خاکی (3 و 2، 1= m)، ضخامت لایه‌های فیلتر تعیین شد. شایان بیان است که تعداد لایه‌ها و جنس مصالح سازند فیلتر، بر اساس توصیه حفاظت آب و خاک آمریکا، متشکل از سه نوع ساختار خاک (شن، ماسه و شن، ماسه) تعیین شد. برای تخمین میزان ضخامت لایه‌های فیلتر از بیشترین میزان گرادیان هیدرولیکی مصالح سازنده سد استفاده شد. در نهایت با تغییر شرایط ورودی به مدل عددی به‌ازای کنترل شرایط ایمن برای مقادیر گرادیان هیدرولیکی موجود در نقطه خروج آب در شیب بالادست، ضخامت لایه‌های فیلتر بر اساس اعداد بی بعد ارائه شد. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد، به‌ازای ساخت سد با ضخامت فیلتر ارائه شده، میزان گرادیان هیدرولیکی در نقطه خروجی آب از بدنه سد خاکی در هنگام افت ناگهانی سطح آب در مخزن بالادست و برگشت جریان به سمت مخزن بالادست، همواره در شرایط ایمن قرار داشته و مقادیر گرایان هیدرولیکی موجود در بدنه سد خاکی از میزان گرادیان هیدرولیکی بحرانی برای مصالح استفاده شده، کمتر است.
سمیه جالینوسی، عزت الله جودکی، عبدالرضا مقدسی، مجید مهدیه،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
در این پژوهش کاربرد روش نوین جلبک‌پالایی در حذف آمونیاک از آب‌های آلوده به هیدروکربن‌های نفتی که دارای محتوای آمونیوم و ترکیبات قلیایی بالایی هستند، در راستای ارتقای سیستم تصفیه بیولوژیکی یکی از پیچیده‌ترین پالایشگاه‌های کشور بررسی شد. هدف این پژوهش، یافتن روش‌های کاربردی و مقرون‌به‌صرفه، به‌منظور صیانت و حفظ منابع آبی کشور است. در نخستین مرحله پس از بررسی توزیع جلبکی واحد بازیافت و خالص‌سازی نمونه‌ها، کلرلاولگاریس به‌عنوان جلبک مقاوم در مقابل شوک‌های آمونیاکی برگزیده شد، سپس یک فتوبیوراکتور هواراند و یک سیستم کشت آزمایشگاهی، شامل یک ظرف پیرکس 10 لیتری و ملزومات آن به‌منظور کنترل میزان تولید زیست‌توده ساخته شد. آزمایش‌ها در مدت 20 روز انجام شده و بیشینه تولید زیست‌توده در 16 الی 17 روز اول اتفاق افتاد. در غلظت‌های کمتر از 50mg/L ، آمونیاک در هر دو روش به‌صورت کامل حذف شد و جلبک عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داد. در غلظت 10mg/L ، کل آمونیاک در هر دو روش در هفته اول به اتمام رسید. در غلظت‌های 50mg/L تا 100mg/L ، حدود 94 درصد آمونیاک در ظرف شیشه‌ای و حدود 95 درصد در راکتور حذف شد. با افزایش میزان آمونیاک و سمیت آن کاهش تکثیر سلولی و قدرت جذب جلبک اتفاق افتاد و این امر در غلظت 500mg/L کاملاً مشهود بود. جلوگیری از تبخیر آب و ته‌نشین شدن زیست‌توده، کنترل بهتر برخی پارامترهای حیاتی از جمله pH، دما، شدت نور و انرژی، غلظت دی‌اکسید‌کربن و انتقال جرم و گرمای کارآمد، سبب راندمان بیشتر فتوبیوراکتور هواراند شد. نکته قابل‌تأمل در نتایج این پژوهش، عملکرد فوق‌العاده کلرلاولگاریس در حذف آلاینده‌های سمی مانند آمونیاک و امکان استفاده از آن در سیستم‌های بیولوژیکی تصفیه‌خانه‌ها، پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها است.
مصطفی سالاری، وحید راهداری، سعیده ملکی، رقیه کرمی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
تالاب بین‌المللی هامون شامل تالاب‌های سه‌گانه هامون هیرمند، صابری و پوزک و به‌صورت مشترک بین کشورهای ایران و افغانستان هستند. از سال 1378 و با دخالت‌های انسانی مانند سد‌سازی و توسعه کشاورزی، دوره طولانی‌مدت خشکسالی در این منطقه شروع شده است. هدف پژوهش حاضر، پیش‌بینی وضعیت تالاب هامون در سناریوهای همراه و بدون دخالت انسان در آبگیری تالاب با استفاده از مدل مارکوف - سلول‌های خودکار، برای سال 1398 و چهل سال آینده است. برای این منظور نقشه پوشش اراضی منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده TM برای سال 1366 به‌عنوان سال نرمال و سال 1370 به‌عنوان ترسالی و سنجنده OLI برای سال 1398 به‌عنوان یک سال خشک و با اثر دخالت‌های انسان تهیه شد. سپس برای پیش‌بینی وضعیت سال 1398 بر اساس لایه‌های سال 1366 و 1370، در چهار سناریو مدل‌های پیش‌بینی تغییرات در مدت چهل سال در حالت‌های نرمال، ترسالی و خشکسالی تهیه شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، در صورت ادامه روند طبیعی آبگیری تالاب، در سال 1398، حدود 362735 هکتار از اراضی تالاب در زیر آب قرار داشت، درحالی‌که بر اساس نقشه پوشش اراضی در سال 1398، کمتر از ۵۰۰۰۰ هکتار از اراضی تالاب هامون، دارای آب بوده‌اند. با ادامه روند کنونی و اثر دخالت‌های انسان، 11230 هکتار از منطقه دارای آب بوده و این مقدار با مدل سال 1398 و در صورت ادامه روند طبیعی تالاب برابر با 373311 هکتار شد. نتایج تحقیق نشان‌دهنده وضعیت کاملاً متفاوت تالاب هامون در صورت عدم دخالت انسان در آبگیری این تالاب در سال 1398 و مدل چهل سال آینده است.
سمیه بارانی، مهدی زینی وند، مهدی قمشی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
در این پژوهش به بررسی تأثیر تغییر دو پارامتر تعداد روزنه و ابعاد روزنه، در سازه ترکیبی سرریز لبه تیز مستطیلی همراه روزنه چندگانه، بر میزان دبی عبوری پرداخته شد. برای رسیدن به اهداف این پژوهش، آزمایش‌های لازم در دبی‌های مختلف، تعداد و ابعاد مختلف روزنه انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد و ابعاد روزنه، در عمق جریان بالادست یکسان، میزان دبی عبوری افزایش می‌یابد. این روند افزایشی در تمامی تعداد و ابعاد آزمایش مورد بررسی دیده شد. در بررسی نتایج کمی دیده شد که دبی عبوری از سازه ترکیبی سرریز – روزنه به ازای افزایش هر روزنه، به‌طور میانگین 2/06 لیتر بر ثانیه و با افزایش ابعاد روزنه به ازای هر یک سانتی‌متر 2/82 لیتر بر ثانیه بر میزان دبی عبوری افزوده شد. همچنین با محاسبه درصد افزایش دبی عبوری دیده شد که با افزودن هر روزنه، به میزان 18/7 درصد و با افزایش ابعاد روزنه به‌اندازه یک سانتی‌متر، دبی عبوری به میزان 28/1 درصد افزایش می‌یابد.
روح الله دبیری، هیراد عبقری، اردوان قربانی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
مدیریت آبخیزها و توسعه‌پایدار امروزه نیازمند مناسب‌ترین و سریع‌ترین روش تهیه و تلفیق اطلاعات برای مدیریت بهینه و برنامه‌ریزی هست. یکی از چالش‌های آبخیزداری در مرحله تهیه طرح و اجرای عملیات اصلاحی و احیایی، انتخاب محل مناسب و صحیح آن است تا حداکثر بهره‌وری و اثربخشی لازم را داشته باشند که به‌دلیل هزینه زیاد عملیات مکانیکی و کمبود منابع مالی، انتخاب محل مناسب احداث بندهای اصلاحی مکانیکی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بنابراین، هدف از این پژوهش مکان‌یابی عملیات مکانیکی آبخیزداری با رویکرد چند معیاره و با استفاده از روش‌های پشتیبان تصمیم‌گیری AHP و ANP و مقایسه دو روش با هم در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی در سطح حوزه آبخیز سقزچی بوده است. معیارها و زیر معیارهای پژوهش 14 متغیر شامل: خاک (عمق و بافت)، اقلیم (نوع اقلیم و میزان بارش)، کاربری اراضی و پوشش سطحی (NDVI)، عوامل هیدرولوژیک و حفاظت خاک (تجمع جریان، میزان رسوب‌دهی و شماره منحنی)، پستی و بلندی (ارتفاع و شیب) و اقتصادی و اجتماعی (فاصله از روستا، فاصله از منابع قرضه و فاصله از جاده) بوده است. قضاوت‌های کارشناسی برای وزن‌دهی، از طریق پرسش‌نامه و به روش میدانی با جامعه آماری 29 نفر از متخصصان و اساتید دانشگاه جمع‌آوری شد. نتایج این پژوهش نشان داد، در اولویت‌بندی مکانی عملیات سنگی ملاتی طبق آزمون همبستگی پیرسون، روشANP در سطح 95 درصد و با شدت 0/839، همبستگی معنی‌داری با روش AHP دارد و با مقایسه اولویت‌بندی دو روش با سازه‌های سنگی ملاتی اجرا شده در حوزه آبخیز سقزچی چای مشخص شد، روش ANP به‌دلیل شبکه‌ای بودن و افزایش دامنه تغییرات، با صحت و قدرت تفکیک بیشتری به اولویت‌بندی پرداخته است.
آرش مهدوی، سعید سلطانی کوپائی، رضا مدرس، مسعود سمیعی،
جلد 27، شماره 4 - ( 10-1402 )
چکیده
تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل اصلی تغییر در میزان رواناب سطحی حوزه‌های آبخیز بوده که بررسی آن برای کاهش خسارات حاصل از سیل (جانی و مالی) و اعمال مدیریت صحیح در حوزه‌های آبخیز ضروری است. این در حالیست که حوضه آبخیز نهر اعظم در شمال کلان‌شهر شیراز واقع شده و در سال‌های قبل شاهد لطمات جانی و مالی فراوان به ساکنین شیراز در اثر سیل بوده‌ایم. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی رابطه تغییر کاربری با میزان رواناب حوضه آبخیز نهر اعظم شهر شیراز با مساحت 94463 هکتار بوده که با استفاده از مدل SWAT در بازه زمانی 2020-2004 انجام شده است. مدل با استفاده از داده‌های سال 2004 تا 2014 واسنجی و از سال 2015 تا 2020 اعتبارسنجی شده و از تصاویر ماهواره‌ای لندست مربوط به سال‌های 2003 و 2020 استفاده شد. این تصاویر بعد از انجام پیش‌پردازش‌های ضروری با استفاده از روش طبقه‌بندی نظارت شده به 6 کاربری اصلی طبقه‌بندی شده و با استفاده از روش زنجیره مارکوف برای سال 2040 نقشه کاربری اراضی تهیه شد. سپس با مدل واسنجی شده، تأثیر تغییر کاربری سال 2003 و 2040 روی میزان رواناب شبیه‌سازی شده، ارزیابی شد. نتایج مرحله واسنجی حوضه آبخیز نهر اعظم برای مقادیر پارامترهای آماری برای ضریب تبیین، P-Facor وR-Facor به‌ترتیب 0/77، 0/72، 2/43 و برای مرحله اعتبارسنجی این پارامترهای آماری به‌ترتیب 0/69، 0/65 و 2/3 به‌دست آمد. تحلیل نقشه کاربری نشان می‌دهد که بیشترین تغییر کاربری موجود در منطقه، مربوط به تبدیل مراتع به زمین کشاورزی آبی (142 هکتار) و اراضی شهری (4854 هکتار) بوده که موجب کاهش مراتع می‌شود. همچنین نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل با به‌کارگیری نقشه‌های کاربری سال‌های 2003 و 2040 نشان می‌دهد میزان رواناب به‌طورکلی 33 درصد کاهش می‌یابد. نتایج نشان داد که اگر همه عدم قطعیت‌ها کمینه شود، مدل SWAT واسنجی شده به خوبی می‌تواند نتایج شبیه‌سازی هیدرولوژی قابل‌قبولی در ارتباط با کاربری اراضی ایجاد کند که برای مدیران منابع طبیعی و آب و محیط‌زیست و سیاستمداران و مدیران شهری شیراز مفید باشد.
