94 نتیجه برای جهان
رضوان رضایی نژاد، حسین خادمی، شمس الله ایوبی، حسن جهانبازی گوجانی،
جلد 24، شماره 2 - ( علوم آب و خاک- تابستان 1399 )
چکیده
در اکوسیستمهای خشک و نیمهخشک، تک درختان تأثیر مهمی بر ویژگیهای خاک داشته و از طریق سیستم ریزوسفر و تاج پوششهای خود، تأثیر بسزایی در حاصلخیزی، حفاظت و بهبود کیفیت خاک دارند. بهمنظور مطالعه تأثیرات توالی زمانی سن درختچههای بادام وحشی وامچک روی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک، نمونههای خاک از اعماق 20-0، 60-40، 100-80 و 140-120 سانتیمتری از دو فاصله یقه درخت (ریزوسفر) و لبه تاج پوشش درختان با سنین 30، 50 و 130 ساله و یک موقعیت شاهد (فاقد درخت) از منطقه انجرک واقع در جنوب شرقی شهرستان بافت، استان کرمان با سه تکرار برداشت شد. ویژگی های پهاش، قابلیت هدایت الکتریکی، ماده آلی، آهک، پتاسیم قابل استفاده و غیرتبادلی و بافت خاک اندازهگیری شد. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که ویژگیهای خاک اندازهگیری شده از اعماق مختلف در منطقه مورد مطالعه، تحت تأثیر سن و تاج پوشش درختچه های جنگلی بادام وحشی وامچک قرار گرفتهاند. بیشترین و کمترین مقدار پ هاش بهترتیب درخاک های شاهد و تحت پوشش درختچههای 130 ساله مشاهده میشود و مقدار قابلیت هدایت الکتریکی خاک در زیر تاج درختچه ها بیشتر از انتهای تاج است. تجمع کربن، نیتروژن و مواد مغذی در زیر تاج پوشش درختچهها، جزایر حاصلخیزی اطراف هر درختچه را ایجاد کرده و بهطور کلی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک با افزایش سن درختچههای بادام وحشی وامچک بهبود یافته است. در مجموع حضور این درختچهها در مجموع، آثار مثبتی بر ویژگیهای خاک داشته و لذا از بین رفتن آنها منجر به کاهش چشمگیر کیفیت ویژگیهای خاک و مستعد شدن آنها به فرسایش خاک میشود.
جهانگیر عابدی کوپایی، سمیه رحیمی خشویی، سید سعید اسلامیان،
جلد 25، شماره 3 - ( علوم آب و خاک - پاییز 1400 )
چکیده
تغییر تاریخ وقوع اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره که بهلحاظ کشاورزی بسیار حائز اهمیت است، میتواند یکی از پیامدهای ناشی از پدیدۀ گرمایش جهانی باشد. یکی از روشهای مطالعۀ اقلیم آینده، استفاده از خروجی مدلهای گردش عمومی جو است. با استفاده از روش وزندهی میانگین مشاهداتی دما و بارندگی (MOTP) که طی آن مدلهای گردش عمومی جو بر اساس مقدار انحراف میانگین دما یا بارندگی شبیهسازی شده در دورۀ پایه از میانگین دادههای مشاهداتی وزندهی میشوند، مدلی که وزن بیشتری در مدل¬سازی در مورد دادۀ دمای گذشتۀ منطقه دارد، بهعنوان مدل بهینه انتخاب میشود. اما این مدلها بهدلیل قدرت تفکیک مکانی پایین، گویای تغییر اقلیم ایستگاهی نیستند. لذا در این تحقیق برای ریزمقیاسنمایی نتایج مدلهای GCM تحت سه سناریوی انتشار A2 و B1 و A1B در ایستگاه اصفهان از مدل LARS-WG استفاده شد. نتایج استخراج شده با نرمافزار SPSS مورد تحلیل آماری قرار گرفت و بررسیها در سطح آماری 5 درصد (05/0P<) انجام پذیرفت. نتایج این بررسیها برای چشمانداز 2049-2020 نشان داد که میانگین شماره روز وقوع اولین یخبندان پاییزه مبتنی بر هر سه سناریو در مقایسه با اقلیم گذشته، در ایستگاه اصفهان 2 تا 5 روز افزایش خواهد یافت. همچنین در این ایستگاه برای میانگین شماره روز وقوع آخرین یخبندان بهاره مبتنی بر هر سه سناریو در مقایسه با اقلیم گذشته، بین 2 تا 4 روز کاهش مشاهده میشود. درنهایت برای دادههای بهدست آمده با استفاده از نرمافزار Easy Fit بهترین توابع توزیع برای تعیین احتمال وقوع اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره در دورۀ پایه و در شرایط تغییر اقلیم تحت سه سناریوی انتشار انتخاب شد و مورد مقایسه قرار گرفت.
محمدحسن رحیمیان، جهانگیر عابدی کوپائی،
جلد 25، شماره 3 - ( علوم آب و خاک - پاییز 1400 )
چکیده
شور شدن خاک پدیدهای است که اراضی کشاورزی و عرصههای طبیعی را تهدید میکند و منجر به کاهش بهرهوری، تخریب منابع خاک و پوشش گیاهی و درنهایت رها شدن این عرصهها میشود. این پژوهش اقدام به کمّیسازی صعود موئینگی آب زیرزمینی (CR) و تبخیر و تعرق واقعی (ETa) و ارتباط آنها با شور شدن خاک دشت آزادگان واقع در غرب استان خوزستان کرده است. منطقه مطالعاتی دارای آب و هوای گرم بوده که سطح ایستابی کمعمق، آب زیرزمینی شور و نرخ بالای تبخیر از مهمترین ویژگیهای آن محسوب میشود. به این منظور نمونهبرداریهای میدانی در چهار فصل متوالی سال انجام و پارامترهای شوری، رطوبت و بافت خاک، عمق سطح ایستابی و شوری آب زیرزمینی در 27 نقطه معرف پراکنده از هم در سطح منطقه مطالعاتی اندازهگیری شد. سپس با بهکارگیری مدل UPFLOW، مقدار CR در فصول مختلف سال برآورد شد. همچنین از تصاویر ماهوارهای لندست و مدل SEBAL برای برآورد ETa و تهیه نقشههای مربوطه در روزهایی از چهار فصل سال استفاده شد و تأثیر این پارامتر بر نرخ صعود موئینگی روزانه در همان روزها بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین ETa روزانه دشت آزادگان در فصول مختلف بین 1/55 تا 7/96 میلیمتر بر روز متغیر بوده که موجب نرخ صعود موئینگی متغیر بین 1/2 تا 1/5 میلیمتر بر روز شده است. این مسئله بهطور ماهانه، منجر به جابهجایی 12 تا 18/8 تن بر هکتار نمک از آب زیرزمینی شور و کم عمق به سطح خاک این دشت و باعث شور شدن خاک سطحی شده است. همچنین ارتباط نزدیکی بین پارامترهای ETa، CR و روند شور شدن خاک وجود داشت که این ارتباط میتواند در مدلسازی تغییرات مکانی و زمانی شوری خاک و ارائه راهکارهای کاهش تجمع املاح در خاک منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار بگیرد.
محمد مهدی متین زاده، جهانگیر عابدی کوپایی، محمد شایان نژاد، عدنان صادقی لاری، حامد نوذری،
جلد 25، شماره 4 - ( علوم آب و خاک - زمستان 1400 )
چکیده
در مزارعی که زهکش¬های زیرزمینی در عمق زیاد نصب شده¬اند نظیر کشت و صنعت¬های خوزستان، با مدیریت آب و کود در سطح مزرعه می¬توان، کارایی مصرف آب را افزایش و همچنین حجم زه¬آب خروجی و تلفات کودی و سایر آلاینده¬ها را کاهش داد. در این پژوهش از یک مدل جامع شبیه¬سازی چرخه آب و دینامیک نیتروژن در زمین¬های کشاورزی تحت پوشش سیستم¬های زهکشی با استفاده از رویکرد پویایی سیستم، برای شبیه¬سازی سناریوهای مختلف مدیریت آب آبیاری و کود استفاده شد. بهمنظور کاهش آب مصرفی و کاهش تلفات کود اوره در یکی از مزارع کشت و صنعت امام خمینی، پنج سناریوی مختلف مدل¬سازی شامل چهار سناریوی مدیریت آب آبیاری به میزان 5، 10، 15 و 20 درصد کاهش در مقدار آب آبیاری (I1، I2، I3 و I4) نسبت به وضعیت موجود آبیاری در این کشت و صنعت (I0)، و یک سناریوی مدیریت توأم آب و کود (20 درصد کاهش مقدار آب آبیاری و 210 کیلوگرم بر هکتار کود اوره، I4F) برای شبیه¬سازی و مقایسه حجم زه¬آب تولیدی، تلفات نیترات و آمونیوم توسط سیستم زهکشی و میزان نیتروژن باقیمانده در خاک اجرا شد. نتایج مدل¬سازی نشان داد که سناریو I4F، باعث کاهش شدت زهکشی تجمعی، تلفات تجمعی نیترات و آمونیوم زهآب، مجموع تلفات تجمعی نیترات و آمونیوم زهآب و تلفات تجمعی نیترات¬زدایی بهترتیب برابر با 31، 70، 71، 70، و 85 درصد می¬شود که علاوه بر آن¬که باعث صرفه¬جویی در آب و کود مصرفی می¬شود، باعث کاهش مؤثر در آلودگی محیط زیست می¬شود. بنابراین، سناریوی I4F (آبیاری به مقدار 2656 میلی¬متر برای شش ماه و 210 کیلوگرم بر هکتار کود اوره) برای نیشکر در کشت و صنعت نیشکر امام خمینی توصیه می¬شود.
ناهید پورعبدالله، جهانگیر عابدی کوپایی، منوچهر حیدرپور، محمود اکبری،
جلد 25، شماره 4 - ( علوم آب و خاک - زمستان 1400 )
چکیده
در این مطالعه دقت مدل¬های ANFISو ANFIS-PSO در برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی شامل نسبت اعماق مزدوج، طول نسبی، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی در یک حوضچه آرامش در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ارزیابی شد. این ویژگی¬ها در حوضچه آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی با 4 شیب معکوس، 4 قطر زبری بستر، 4 ارتفاع پله مثبت انتهایی، 3 عدد فرود و 4 دبی اندازه¬گیری شدند. میانگین پارامترهای آماری NRMSE، CRM و R2 برای برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی توسط مدل ANFIS، بهترتیب 0/059، 0/001- و 0/989 بدر این مطالعه دقت مدل¬های ANFISو ANFIS-PSO در برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی شامل نسبت اعماق مزدوج، طول نسبی، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی در یک حوضچه آرامش در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ارزیابی شد. این ویژگی¬ها در حوضچه آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی با 4 شیب معکوس، 4 قطر زبری بستر، 4 ارتفاع پله مثبت انتهایی، 3 عدد فرود و 4 دبی اندازه¬گیری شدند. میانگین پارامترهای آماری NRMSE، CRM و R2 برای برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی توسط مدل ANFIS، بهترتیب 0/059، 0/001- و 0/989 بود. درحالی که مقادیر میانگین پارامترهای یادشده برای مدل ANFIS-PSO بهترتیب 0/185، 0/002 و 0/957 بود. نتایج حاصل نشان داد که این مدل¬ها قادرند ویژگی¬های پرش هیدرولیکی را با دقت بسیار زیاد برآورد نمایند. البته مدل ANFIS در برآورد نسبت اعماق مزدوج، طول پرش نسبی ، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی نسبت به مدل ANFIS-PSO اندکی دارای دقت بیشتری بود.ود. درحالی که مقادیر میانگین پارامترهای یادشده برای مدل ANFIS-PSO بهترتیب 0/185، 0/002 و 0/957 بود. نتایج حاصل نشان داد که این مدل¬ها قادرند ویژگی¬های پرش هیدرولیکی را با دقت بسیار زیاد برآورد نمایند. البته مدل ANFIS در برآورد نسبت اعماق مزدوج، طول پرش نسبی ، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی نسبت به مدل ANFIS-PSO اندکی دارای دقت بیشتری بود.
جهانگیر عابدی کوپایی، وحید عرب نصرآبادی، امیر شیخان،
جلد 26، شماره 1 - ( علوم آب و خاک - بهار 1401 )
چکیده
یکی از راههای کاهش بار آلودگی پساب استفاده از تالاب مصنوعی است. در این پژوهش عملکرد تالاب مصنوعی ترکیبی با بستر سنگ معدنی پامیس و گیاه وتیور بر روی پساب شهری مورد بررسی قرار گرفته است. تالاب ترکیبی با مشخصات مذکور در حاشیه تصفیهخانه پساب دانشگاه صنعتی اصفهان احداث شد. بهمنظور بررسی عملکرد تالاب مصنوعی، اثر زمانهای ماند سه و شش روز بر راندمان حذف با استفاده از طرح کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. در زمان ماند سه روز بهطور متوسط در تالاب با جریان عمودی، جریان افقی و تالاب ترکیبی، کلیفرم گوارشی بهترتیب 47/0، 98/3 و99/1 درصد، BOD5 بهترتیب 7/6، 20/9 و 26/9 درصد و CODبهترتیب 4/6، 40/0 و 42/7 درصد کاهش یافت. همچنین، در زمان ماند شش روز بهطور متوسط در تالاب با جریان عمودی، جریان افقی و تالاب ترکیبی، کلیفرم گوارشی بهترتیب 6/61، 3/99 و 8/99 درصد، BOD5 بهترتیب 10/7، 29/9 و 37/4 درصد و COD بهترتیب 16/0، 86/8 و 88/9 درصد کاهش یافت. ترکیب پامیس بهعنوان مادهای متخلخل با قابلیت جذب عناصر و همچنین گیاه وتیور بهعنوان یک گیاه توانا در گیاهپالایی عملکرد بسیار مناسبی را در زمان ماند کم نمایش داد.
آرمیتا معتمدی، جهانگیر عابدی کوپایی، علیرضا گوهری،
جلد 26، شماره 2 - ( علوم آب و خاک - تابستان 1401 )
چکیده
کمبود آب برای آبیاری محصولات و ضعیف¬بودن مواد آلی خاکها برای برداشت محصول با کیفیت، از جمله مشکلات عمده بخش کشاورزی است. این پژوهش با هدف استفاده از گیاهان آزولا و عدسک آبی بهعنوان پوشش سطح آزاد آب انجام شد، زیرا این گیاهان نهتنها دارای پتانسیل کاهش تبخیر هستند، بلکه میتوانند کود سبز نیز تولید کنند. از این¬رو، طرح کاملاً تصادفی با 4 تیمار (عدسک آبی، آزولا، ترکیب دو گیاه عدسک آبی و آزولا و شاهد) و 3 تکرار اجرا شد. سطح مخازن با گیاهان نامبرده پوشش¬دار شد و تغییرات ارتفاع آب به صورت یک روز در میان و میزان مواد مغذی (نیتروژن و فسفر) بافت گیاهان طی سه نوبت در ابتدا، اواسط و انتهای دوره اندازهگیری شد. درنهایت میزان هدررفت آب در تیمارهای حاوی گیاه عدسک آبی، آزولا و تیمار ترکیبی بهترتیب 39، 2/33 و 7/28 درصد کمتر از شاهد بود. بیشترین میزان مواد مغذی بافت گیاهی نیز بهترتیب در تیمارهای عدسک آبی، ترکیبی و آزولا مشاهده شد. اگرچه میزان مواد مغذی در تیمار ترکیبی بیشتر از عدسک آبی نبود، اما زیست¬توده بیشتری تولید شد بدین معنا که میتواند کود بیشتری تولید کند. درنهایت با توجه به نتایج یاد شده، تیمار ترکیبی دو گیاه گزینه مناسبتری برای استفاده محسوب میشود.
جهانگیر عابدی کوپایی، محمد مهدی درافشان، سیدعلیرضا گوهری،
جلد 26، شماره 3 - ( علوم آب و خاک - پاییز 1401 )
چکیده
روشهای متعددی برای شوریزدایی از پسابهای شور وجود دارد که یکی از مهمترین آنها، زیستپالایی است. هالوفیتها گیاهانی هستند که قادرند غلظتهایی از نمک را تحمل کنند که اغلب گیاهان در این شرایط قادر به حیات نیستند. در این پژوهش، امکان شوریزدایی با استفاده از گیاه هالوفیت کینوا گونه تیتیکاکا مورد مطالعه قرارگرفته است. گیاه کینوا با استفاده از سیستم کشت بدون خاک (هیدروپونیک) و در سه سطح شوری (2، 8 و 14 دسیزیمنس بر متر) و تعداد 12 مخزن (9 مخزن با گیاه و 3 مخزن دیگر بدون گیاه و بهعنوان شاهد) با تعداد کل 135 بوته (تعداد 15 بوته در هر مخزن) و با دو زمان ماند 15روزهای (15 و30 روز) و در قالب یک طرح کاملاً تصادفی بهشکل چند عاملی با سه تکرار برای هر سطح شوری کشت داده شد و پارامترهای هدایت الکتریکی و سایر غلظت کاتیونها و آنیونها، قبل و بعد از تصفیه توسط این گیاه اندازهگیری شد. نتایج بهدستآمده نشاندهندۀ آن است که گیاه کینوا مقادیر هدایت الکتریکی را در سطوح شوریEC~ 2 dS/m (آب کم شور)، ~EC 8ds/m (آب لبشور) و EC~14 dS/m (آب با شوری زیاد) در مدت 30 روز بهترتیب 5/33، 8/12 و 9/35 درصد کاهش داد. همچنین یونهای کلسیم، منیزیم، سدیم و کلراید را بهترتیب حداکثر 10، 7/62، 5/60 و 7/01 درصد بسته به سطح شوری کاهش میدهد. بر اساس نتایج این پژوهش، گیاهپالایی کینوا پتانسیل کمی در کاهش نمک از آبهای نامتعارف مانند پسابهای شور دارد.
جهانگیر عابدی کوپایی، زهرا ایروانی،
جلد 27، شماره 1 - ( علوم آب و خاک- بهار 1402 )
چکیده
امروزه، آلودگی آب با مواد نفتی یکی از مشکلات زیستمحیطی کشورهای نفتخیز از جمله ایران است. با توجه به اهمیت موضوع، تصفیه آلاینده نفتی بنزن بهوسیله زیستجاذبها در طی سالیان اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بنزن یک ترکیب شیمیایی آلی با فرمول مولکولی C6H6 است که جزئی از نفت خام و یکی از مهمترین مواد پتروشیمی است. حد مجاز سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای بنزن در آب آشامیدنی10 میکروگرم بر لیتر است. در سالهای اخیر، مواد زائد کشاورزی به علت هزینه کم، سازگاری با محیط زیست، قابل دسترس بودن بهطور طبیعی از میان انواع دیگر جاذب ها که برای درمان فاضلاب به کار گرفته می شوند ترجیح داده میشود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی حذف بنزن توسط تکنیک ناپیوسته (پیمانه¬ای) و پیوسته (ستونی) و پارامترهای مؤثر بر آن است. در این پژوهش، خاکستر مخروط کاج برای حذف بنزن از محلولهای آبی استفاده شد و قابلیت این ماده بهعنوان جاذب با تغییرات غلظت اولیه بنزن، مقدار جاذب، زمان تماس، تغییر دما و pH محلول مورد بررسی قرار گرفت. مدلهای همدمای جذب لانگمویر و فروندلیچ بر دادههای جذب بنزن برازش داده شد. مدلهای سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، پخشیدگی درون ذرهای و تابع توانی برای توصیف دادههای سینتیک جذب بنزن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان میدهد جذب بهینه بنزن در 7=pH و جرم بهینه جاذب برابر100 گرم در لیتر ( 0/1 گرم در 10 میلی لیتر) بدست آمد. زمان تعادل 10 دقیقه و حداکثر ظرفیت جذب 366 میلی گرم بر گرم جاذب در غلظت بنزن 2000 میلی گرم بر لیتر بهدست آمد. از بین مدلهای همدمای جذب، مدل لانگمویر بهترین برازش را بر دادهها نشان داد. همچنین، در مطالعات سینتیکی، مدل شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر دادههای جذب بنزن داشت. برای تکمیل بررسیها روی جاذب معرفی شده، آزمایشهای ستونی با ورود پیوسته محلول بنزن به ستون جاذب، تا زمان رسیدن جاذب به حد اشباع انجام شد. آزمایشهای ستونی با قطر 3 سانتیمتر، 3 گرم جاذب، غلظت ورودی 1000 میلیگرم در لیتر و دبی 100 میلیلیتر بر ساعت با ورود پیوسته محلول بنزن، نشان دادند که حداکثر ظرفیت جذب ستون برای حذف بنزن، در برابر 295 میلیگرم بر گرم جاذب بهدست میآید. با توجه به نتایج بهدست آمده در این آزمایش، مشخص شد که خاکستر مخروط کاج قابلیت بالایی در حذف بنزن از محیطهای آبی دارا است.
جهانگیر عابدی کوپایی، علیرضا وهابی،
جلد 27، شماره 2 - ( علوم آب و خاک- تابستان 1402 )
چکیده
با توجه به آشکارشدن تغییرات اقلیمی در اکثر مناطق دنیا و اثر آن بر بخشهای مختلف چرخه آب، آگاهی از وضعیت منابع آب بهمنظور مدیریت صحیح منابع و برنامهریزی برای آینده ضروری است. از اینرو مطالعات زیادی در مناطق مختلف با هدف تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر فرآیند هیدرولوژیک در دورههای آتی انجام شده است. در مطالعه حاضر به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب سطحی با استفاده از مدل گردش عمومی جو (AOGCM) در شهرستان خمینیشهر پرداخته شد. برای این کار از شبیهسازی دمای حداکثر و حداقل و بارش دوره آتی (2049-2020) با استفاده از میانگینگیری وزنی از سه مدل با کمترین خطا برای هر یک از پارامترهای دمای حداقل و حداکثر و بارش، بر اساس سناریوی انتشار A2 و B1 (حالت بدبینانه و خوشبینانه) از مجموعه مدلهای AOGCM-AR4 استفاده شد و بهمنظور ریزمقیاسنمایی، از مدل LARS-WG استفاده شد. بهمنظور پیشبینی رواناب نیز از نرمافزار HEC-HMS استفاده شد. نتایج بهدست آمده ناشی از بررسی اثر تغییر اقلیم در دوره آتی (2049-2020) نسبت به دوره مشاهداتی (2000-1971)، در سناریو A2 برای دمای حداقل و حداکثر بهترتیب و بهطور میانگین افزایش 1/1 و 1/6 درجه سانتیگراد و کاهش 17/8 درصدی بارش را نشان داد و در سناریو B1 نیز برای دمای حداقل و حداکثر بهترتیب و بهطور میانگین افزایش 1/1 و 1/4 درجه سانتیگراد و کاهش 13 درصدی بارش بهدست آمد. نتایج مربوط به رواناب در شش سناریوی موجود متفاوت بود، بدین صورت که بیشترین کاهش رواناب مربوط به سناریوی کاربری اراضی ثابت و سناریو A2 (کاهش 22/3 درصدی) و بیشترین افزایش مربوط به سناریوی افزایش 45 درصدی شهری و سناریوB1 (افزایش 5/8 درصدی) است. پس با توجه به اینکه در آینده بدون شک افزایش بافت شهری وجود خواهد داشت به همین دلیل حجم رواناب در آینده، قابل ملاحظه خواهد بود که از این حجم میتوان برای تغذیه آب زیرزمینی و آبیاری باغات و فضای سبز شهرستان بهره برد.
ناهید پورعبدالله، منوچهر حیدرپور، جهانگیر عابدی کوپایی،
جلد 27، شماره 3 - ( علوم آب و خاک-پاییز 1402 )
چکیده
پرش هیدرولیکی برای از بین بردن انرژی در پاییندست سازههای هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآبها و دریچهها مورد استفاده قرار میگیرد. در این پژوهش نتایج حاصل از اندازهگیریهای آزمایشگاهی و همچنین شبیهسازی عددی پرش هیدرولیکی آزاد با استفاده از نرمافزار Flow 3D در 6 حالت مختلف شیب معکوس، بستر زبر و پله انتهایی با هم مقایسه شد. گفتنی است، برای شبیهسازی عددی از دو مدل آشفتگی k-ε و RNG استفاده شد. بر اساس نتایج، دقت شبیهسازی با کاربرد مدل RNG بیشتر از مدل k-ε بود. شاخصهای آماری NRMSE، ME، NS و R2 برای مقایسه نتایج پروفیل سطح آب حاصل از کاربرد مدل RNG بهترتیب 4/34، 0/0052، 0/995 و 0/983 بدست آمد. همچنین مقدار این شاخصها برای نتایج پروفیل سرعت با استفاده از مدل مذکور بهترتیب 14/92، 0/127، 0/982 و 0/962 محاسبه شد. بطور کلی میزان خطای حاصل از شبیهسازی پروفیل سطح آب و سرعت بهترتیب برابر 5/31 و 12/4 درصد بدست آمد. همچنین بیشینه خطای نتایج شبیهسازی عددی D2/D1، Lj/D2 و Lr/D1 بهترتیب برابر 12± ، 12± و 16± درصد بود. بنابراین استفاده از نرمافزار Flow-3D همراه با کاربرد مدل آشفتگی RNG برای شبیهسازی عددی پرش هیدرولیکی در شرایط مختلف پیشنهاد میشود.
مهدی نادری خوراسگانی، طاهره آذربیگ، جهانگرد محمدی،
جلد 27، شماره 3 - ( علوم آب و خاک-پاییز 1402 )
چکیده
آلودگی خاک به فلزات سنگین یکی از مهمترین مسائلی است که سلامتی انسان را بهطور مستقیم و غیرمستقیم تهدید میکند. این پژوهش با اهداف پهنهبندی گسترش برخی عناصر سنگین در خاکهای بخشی از شهرستان سیرجان، استان کرمان، مطالعه اثر عوامل طبیعی بر توزیع عناصر سنگین و ارزیابی خطر اکولوژیک غلظت عناصر سنگین خاک انجام شد. طی یک فعالیت میدانی 120 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق صفر تا 15 سانتیمتری جمعآوری شدند. ویژگی¬های خاکها نظیر اجزای بافت خاک، pH، هدایت الکتریکی، مواد آلی و غلظت کل عناصر سنگین (Cd،Zn،Cu،Fe و Pb) به روشهای استاندارد اندازهگیری شدند. پهنهبندی اجزای بافت خاک و عناصر به روش کریجینگ معمولی انجام شد. نتایج، همبستگی مثبت و معنیداری را بین اجزای بافت خاک (رس، سیلت) و غلظت Cu و Fe کل خاکها نشان داد. جهت باد غالب در منطقه و توزیع مکانی Cu،Fe و Zn بهطور قوی احتمال اینکه منشأ این فلزات غبار باشد را تایید میکنند. نتایج نشان دادند که منابع سه عنصر Cu،Fe و Zn از منابع عناصر Cd و Pb متفاوت هستند. بیشترین غلظتهای Cu،Fe و Zn در جنوب منطقه وجود داشت و غلظتها در راستای خلاف جهت باد افزایش مییابند در حالی که بیشترین غلظت Cd و Pb در شمال منطقه مطالعاتی بود. شاخص ترکیبی آلودگی نمورو آشکار کرد که خاکهای منطقه از نظر آلودگی به Cd پاک، آلودگی به Pb،Fe و Cu کم و آلودگی به Zn در حد متوسط است.
جهانگیر عابدی کوپایی، عارفه چهره راضی، فاطمه دادوند،
جلد 27، شماره 4 - ( علوم آب و خاک-زمستان 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.
مینا بکی، جهانگیر عابدی کوپایی،
جلد 28، شماره 1 - ( علوم آب و خاک- بهار 1403 )
چکیده
بهبود راندمان مصرف آب در مناطق خشک و نیمهخشک اهمیت بسیار زیادی دارد. در این پژوهش اثر سه سطح هیدروژل (صفر، 10 و 50 تن در هکتار) و سه رژیم آبیاری (آبیاری کامل، 50 و 70 درصد نیاز آبی گیاه) بر رشد، عملکرد و تولید اسانس گیاه دارویی آویشن دنایی در لایسیمتر مورد بررسی قرار گرفت. فرایند ساخت هیدروژل با استفاده از سدیم آلژینات بهعنوان شاخه اصلی پلیمر و همچنین اکریلیک اسید و اکریلامید بهعنوان مونومرها و با استفاده از بیوچار تهیه شده از کنجاله کلزا در دمای 300 درجه سانتیگراد انجام شد. نتایج نشان داد که میزان عملکرد و اسانس تولید شده توسط گیاه تحتتأثیر مصرف هیدروژل قرار گرفت. همینطور با افزایش شدت تنش، محتوای اسانس بیشتر شده اما عملکرد اسانس در تیمارهای حاوی تنش آبی نسبت به تیمار بدون تنش کاهش نشان داد. از طرف دیگر مصرف 50 تن در هکتار هیدروژل منجر به 17 درصد افزایش در وزن خشک گیاه و 12 درصد افزایش در میانگین ارتفاع گیاه شد. بر اساس نتایج این پژوهش به نظر میرسد، استفاده از هیدروژل باعث بهبود اکثر ویژگیهای گیاه آویشن دنایی در شرایط تنش آبی شود.
وحید رضایی، سید سعید اسلامیان، جهانگیر عابدی کوپایی، سید علیرضا گوهری،
جلد 28، شماره 2 - ( علوم آب و خاک- تابستان 1403 )
چکیده
روابط شدت - مدت - فراوانی بارندگی یکی از ابزارهای مهم در برآورد دبی سیلاب است. امروزه بهدلیل پیشرفت فناوری و باتوجهبه اینکه ایستگاههای بارانسنجی بهصورت پراکنده در دسترس هستند، استفاده از دادههای بارش ماهوارهای با تفکیک زمانی و مکانی مختلف امکانپذیر شده است. در این پژوهش از دادههای بارشی PERSIANN با تفکیک زمانی 1 و 6 ساعت استفاده شده است. همچنین تفکیک مکانی این دادهها 0/04×0/04 درجه است. دادههای بارندگی ایستگاههای سینوپتیک اطراف حوضه کن نیز مورد استفاده قرار گرفت. برای محاسبه و بررسی منحنی IDF، سه توزیع احتمالی پیوسته متداول گمبل، پیرسون نوع 3 و لوگ پیرسون نوع 3 با دورههای بازگشت 2، 5، 10، 25، 50 و ۱۰۰ساله مورد بررسی قرار گرفتند. بهطور کلی شدت بارش در روش گمبل بیشتر از روش ییرسون بهدست آمد. توزیع لوگ پیرسون نوع 3 نیز نتایج قابل قبولی در این پژوهش ارائه نداد. برای تعمیم منحنیهای شدت – مدت - فراوانی به کل حوضه کن از دو روش درونیابی وزندهی معکوس فاصله و کریجینگ بیزین تجربی استفاده شد. نتایج نشان داد بین این دو روش، به غیر از توزیع احتمالی پیرسون نوع 3، تفاوت اندکی وجود ندارد.
محمدامین عبداللهی، جهانگیر عابدی کوپایی، محمد مهدی متین زاده،
جلد 28، شماره 3 - ( علوم آب و خاک-پاییز 1403 )
چکیده
امروزه در پی تغییر اقلیم و گرمشدن کره زمین و باتوجهبه تغییراتی که در نوع بارشها اتفاق افتاده و عموماً از برف به باران تبدیل شده، مشکلات مربوط به سیل و آبگرفتی بهویژه در مناطق شهری افزایش یافته و به دنبال آن توجه به مدلهای شبیهسازی بارش – رواناب بهمنظور مدیریت، کاهش و حل این مشکلات نیز افزایش یافتهاست. در این پژوهش با استفاده از نرمافزار SewerGEMS، سناریوهای مختلف با هدف عملکرد این مدل باتوجهبه مساحت و تعداد زیرحوضهها (2 و 8)، دورههای بازگشت مختلف (2 و ۵ساله) و همچنین مقایسه چهار روش محاسبه زمان تمرکز (SCSlag، Kirpich، Bransby Williams، Carter) برای شبیهسازی هیدروگراف سیلاب در شهر شهرکرد بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که با تغییر دوره بازگشت از 2 به 5 سال، دبی اوج تقریباً در همه سناریوها افزایش یافتهاست. همچنین باتوجهبه میزان خطای پیوستگی محاسبهشده، روش Kirpich در برآورد زمان تمرکز برای تعداد زیرحوضههای بیشتر با مساحتهای کوچکتر، ارجحیت دارد. برای سناریوی 2 زیرحوضه، 4 درصد برای دوره بازگشت ۲ ساله و 19 درصد برای دوره بازگشت ۵ ساله، میزان خطای پیوستگی محاسبه شدهاست. روش SCSlag در برآورد زمان تمرکز برای تعداد زیرحوضههای کمتر با مساحتهای بزرگتر، ارجحیت دارد. در سناریوی 8 زیرحوضه، 16درصد برای دوره بازگشت ۲ ساله و 11 درصد برای دوره بازگشت ۵ساله، محاسبه شده است.
مجید رنجبری حاجی آبادی، جهانگیر عابدی کوپایی، محمد مهدی متین زاده،
جلد 28، شماره 4 - ( علوم آب و خاک-زمستان 1403 )
چکیده
رواناب شهری بهدلیل شهرنشینی و تغییرات آبوهوایی بهعنوان یک مسئله جدی دارای اهمیت است و به این دلیل توجه به مدلهای شبیهسازی بارش - رواناب برای مدیریت و کاهش پیامدهای ناگوار مهم است. در پژوهش حاضر با استفاده از نرمافزار SewerGEMS، حالتهای مختلف برای بررسی عملکرد این نرمافزار بر اساس تعداد و مساحت زیرحوضهها در دو حالت نه و هفده زیرحوضه و مدت بارندگی مختلف 6 و 12 ساعته و همچنین مقایسه عملکرد سه روش محاسبه زمان تمرکز (کرپیچ، برنسبای - ویلیامز، کارتر) بهمنظور شبیهسازی هیدروگراف سیلاب در شهر میناب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان حجم کل رواناب تولیدی در حالت نه زیرحوضه، 4 درصد نسبت به حجم کل رواناب تولیدی در حالت هفده زیرحوضه بیشتر است. همچنین مقدار بیشینه دبی اوج رواناب در حالت نه زیرحوضه، 20 درصد نسبت به بیشینه دبی اوج رواناب در حالت هفده زیرحوضه بیشتر است. همچنین برای محاسبه زمان تمرکز از سه روش کرپیچ، برنسبای - ویلیامز و کارتر استفاده شد که نتایج نشان داد، میزان خطای پیوستگی نرمافزار در همه حالتها برای روش برنسبای - ویلیامز کمتر از دو روش دیگر است و روش کارتر بیشترین خطای پیوستگی را دارد. اما از آنجایی که مقدار زمان تمرکز محاسبه شده از این روش در بعضی از زیرحوضهها بیشتر از مدت بارندگی 6 ساعته است، بین دادههای دبی اوج حاصل از روش کرپیچ و روش برنسبای – ویلیامز، آزمون t-Test انجام شد و باتوجهبه اینکه دادههای دو روش در سطح 95 (0/05 >p) درصد با یکدیگر اختلاف معناداری نداشته و همچنین روش کرپیچ برای محاسبه زمان تمرکز در حوضههای کوچک کاربرد خوبی دارد، برای محاسبه زمان تمرکز در حالت مقایسه بین دو حالت نه و هفده زیرحوضه از روش کرپیچ استفاده شد. بر اساس نتایج بهدستآمده مشاهده شد که با ادغام زیرحوضهها و کاهش تعداد آنها از هفده به نه زیرحوضه و در نتیجه افزایش مساحت زیرحوضهها، حجم کل رواناب تولیدی از حدود 123839 مترمکعب به 128446 مترمکعب و بیشینه دبی اوج رواناب از حدود 2/400 مترمکعب بر ثانیه به 2/884 مترمکعب بر ثانیه میرسد که نشاندهنده افزایش حجم کل رواناب تولیدی و بیشینه دبی اوج رواناب است.
مهدی نادری خوراسگانی، راضیه امیری، احمد کریمی، جهانگرد محمدی،
جلد 29، شماره 1 - ( علوم آب و خاک-بهار 1404 )
چکیده
خاکهای دشت شهرکرد، بخشی از زیرحوضه بهشتآباد در شهرستان شهرکرد، استان چهارمحالوبختیاری قرنها برای تولید محصولات کشاورزی و تغذیه دامها استفاده شدهاند، درحالیکه کیفیت خاکهای این دشت نادیده گرفته شده است؛ بنابراین ضروری است که کیفیت این خاکها که تحت سامانههای مختلفی مدیریت میشوند، بررسی شود. این پژوهش با هدف محاسبه شاخصهای کیفیت فیزیکی خاک شامل شاخص جامع کیفیت (Integrated Quality Index, IQI) و شاخص کیفیت نمورو (Nemoro Quality Index, NQI) در کاربریهای مختلف منطقه مطالعاتی انجام شد. برای رسیدن به این اهداف طی عملیات فشرده میدانی، 106 نمونه مرکب تصادفی سطحی (cm 0-25) از کاربریهای مختلف جمعآوری شد. پس از تیمارهای اولیه برخی ویژگیهای بارز خاک به روشهای استاندارد اندازهگیری و بهعنوان دسته کل دادهها (Total Data Set, TDS) در نظر گرفته شدند و برای محاسبه شاخصهای کیفیت خاک IQITDS و NQITDS استفاده شدند. با استفاده از مجموعه کل دادهها و تجزیه دادهها به مؤلفههای اصلی کمترین دستهداده (Minimum Data Set, MDS) قابل استفاده برای محاسبه شاخصهای کیفیت خاک IQIMDS و NQIMDS و وزنهای مربوطه تعیین شدند. کمترین دستهدادهها عبارت بودند از: درصد شن، درصد مواد آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانهها، رطوبت ظرفیت زراعی، چگالی ظاهری، واکنش خاک و هدایت الکتریکی خاک. کیفیت فیزیکی خاک هر نقطه نمونهبرداری با استفاده از هر دو شاخص و دو گروه دادهها تعیین شد. زمینآمار و کریجینگ معمولی برای پهنهبندی شاخصهای کیفیت خاک استفاده شدند. نتایج نشان دادند که شاخصهای کیفیت خاک مراتع با تفاوت معنیداری بیشتر از خاکهای زراعی (آبی و دیم) هستند. همچنین کاربرد چهار شاخص کیفیت خاک نشان داد که حدود 71 درصد از مساحت خاکهای منطقه مورد مطالعه در کلاسهای بسیار کم، کم و متوسط کیفیت قرار دارند و رصد مدیریت این خاک¬ها ضرورت دارد.
میثم عسکری جبار آبادی، نوراله میرغفاری، جهانگیر عابدی،
جلد 29، شماره 2 - ( علوم آب و خاک-تابستان 1404 )
چکیده
ردپای آب یک ابزار تحلیلی است که دیدگاه بهتر و جامعتری از چگونگی ارتباط بین یک مصرفکننده یا تولیدکننده با مصرف آب شیرین ارائه میکند. با توجه به بحران آب در کشور و بهخصوص استان اصفهان، هدف اصلی در این مطالعه، برآورد و مقایسه ردپای آب مستقیم و غیرمستقیم در برخی صنایع بزرگ شامل فولاد مبارکه، ذوبآهن، پالایشگاه و نیروگاه مستقر در حوضه آبریز زایندهرود است. بعد از تعیین اهداف مد نظر و زمینههای مورد مطالعه و نیز قابلیت دستیابی به دادههای مد نظر، اطلاعات از صنایع منتخب جمعآوری شد. سپس از دو روش تجمیع کل زنجیره و حاصل جمع گامها برای محاسبه ردپای آب در صنایع مورد مطالعه استفاده شد. با توجه به محاسبات انجامشده، مقدار ردپای آب به صورت مستقیم و غیرمستقیم در صنعت ذوبآهن، 9/196 مترمکعب بهازای یک تن فولاد در سال است که 4/026 مترمکعب آن مربوط به مصرف مستقیم و 5/17 مترمکعب آن مربوط به مصرف غیرمستقیم است. در پالایشگاه، برای تولید یک بشکه محصول (بنزین یا گازوئیل)، مقدار 18/80 لیتر آب بهصورت مستقیم و غیرمستقیم مصرف میشود. همچنین ردپای آب مستقیم و غیرمستقیم در نیروگاه اسلامآباد برابر با 1198320 مترمکعب بر تراژول و یا به عبارتی 4/31 لیتر بر کیلوواتساعت است. نتایج این پژوهش نشان داد که میزان مصرف ردپای آب غیرمستقیم در صنایع مورد مطالعه، برابر و یا بیشتر از میزان مصرف آب مستقیم است و هر دو به یک اندازه اهمیت دارند. درنهایت گفتنی است که نتایج این پژوهش میتواند توسط تصمیمگیرندگان و سیاستگذاران در صنعت، از جمله صنایع ذوبآهن، پالایشگاه و نیروگاه برای مدیریت ردپای آب استفاده شود.
عاطفه رییسی نافچی، جهانگیر عابدی کوپایی، مهدی قیصری، حمیدرضا عشقی زاده،
جلد 29، شماره 3 - ( علوم آب و خاک-پاییز 1404 )
چکیده
برنج (.Oryza sativa L) از مهمترین محصولات زراعی و غذای اصلی بیش از نیمی از مردم جهان است. با توجه به کمبود منابع آب کشور کشت برنج بهصورت سنتی با محدودیت روبهروست. مطالعه حاضر بهمنظور مقایسه کشت مستقیم (خشکهکاری) سه رقم برنج (جوزدان، فیروزان و سازندگی) با استفاده از سامانههای آبیاری قطرهای سطحی (DI) و زیرسطحی (SDI) انجام شد. آزمایش بهصورت کرتهای خردشده در قالب بلوکهای کامل تصادفی و سه تکرار طی دو سال (1399-1398) در مزرعه آزمایشی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در نجفآباد اجرا شد. در این مطالعه با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل واریانس، مناسبترین رقم برای خشکهکاری کاری برنج در منطقه بین ارقام مورد آزمایش، رقم سازندگی با عملکرد دانه 3400 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج این آزمایش نشان داد میزان آب مصرفی در آبیاری قطرهای سطحی 20 درصد کمتر از آبیاری زیرسطحی بوده است. همچنین خشکهکاری در مقایسه با کشت غرقابی منطقه باعث کاهش 40 درصدی میزان مصرف آب شد. هرچند میزان عملکرد دانه نیز تا حدود 45 درصد کاهش یافت.
