علوم آب و خاک

در این مطالعه، ضریب دبی سرریزهای لبه تیز واقع بر کانال‌های دایره‌ای با استفاده از مدل‌های انفیس و انفیس-کرم شب‌تاب شبیه‌سازی شد. همچنین برای بررسی افزایش قابلیت مدل‌های عددی از شبیه‌سازی‌های مونت‌کارلو استفاده شد. این درحالی است که روش اعتبارسنجی ضربدری برای صحت‌سنجی مدل‌های عددی به‌کار گرفته شد. با توجه به پارامترهای ورودی، چهار مدل انفیس و انفیس-کرم شب‌تاب معرفی شد. تجزیه‌و‌تحلیل نتایج عددی نشان می‌دهد که مدل برتر ضریب دبی را به‌عنوان تابعی از عدد فرود (Fr) و نسبت عمق جریان روی تاج سرریز به ارتفاع تاج سرریز (h/P) شبیه‌سازی کرد. مقادیر MARE، RMSE و R برای مدل برتر به‌ترتیب برابر 0/001، 0/002 و 0/999 محاسبه شد. این درحالی است که حداکثر مقدار MARE برای این مطالعه کمتر از 2 درصد بود. 

توسعه شبکه‌ آبیاری دشت عباس و انتقال آب سد کرخه بدون توجه به منابع آب زیرزمینی دشت، باعث ماندابی شدن اراضی کشاورزی دشت در سال‌های اخیر شده است. هدف از این مطالعه بهینه‌سازی تلفیق منابع آب سطحی و زیرزمینی دشت عباس برای حداقل کردن مشکلات ماندابی شدن اراضی و دستیابی به حداکثر درآمد خالص دشت بود. برای این منظور ابتدا رفتار آبخوان دشت با استفاده از روش پویایی سیستم‌ها شبیه‌سازی شد. سپس با استفاده از روش بهینه‌سازی چندمعیاره مدل Vensim تلفیق آب‌های سطحی و زیرزمینی با تابع هدف حداکثرسازی درآمد خالص دشت بهینه‌سازی شد. زمان شروع مدل‌سازی سال 1380 و پایان آن سال 1410 و به‌مدت 30 سال است. مدل با استفاده از داده‌های زمانی سال 1380 تا 1388 واسنجی و با استفاده از داده‌های زمانی سال 1388 تا 1395 صحت‌سنجی شد. نتایج ارزیابی‌ها نشان داد که مدل قادر است متغیر‌های کلیدی تراز آب زیرزمینی (ME برابر 60 سانتی‌متر، R² برابر 97 درصد وRMSE  برابر 47 سانتی‌متر) و شوری آب زیرزمینی (ME برابر0/123 میکروموس بر سانتی‌متر، R²  برابر 74 درصد و RMSE برابر 100 میکروموس بر سانتی‌متر) را با دقت مناسب شبیه‌سازی کند. همچنین نتایج مدل بهینه‌سازی نشان داد که بهینه‌ترین نسبت مصرف آب سطحی و زیرزمینی برای تأمین نیاز کشاورزی دشت عباس به‌ترتیب 65 و 35 درصد است. به‌طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که با بهینه‌سازی تلفیق آب سطحی و زیرسطحی با صرفه‌جویی سالانه حدود 10 میلیون متر مکعب آب می‌توان 800 هکتار اراضی جدید را آبیاری کرد.

کاهش منابع آب باتوجه‌به مسئله تغییر اقلیم جهانی و رشد جمعیت یکی از بحرانی‌ترین مسائل پیش روی طراحان و برنامه‌ریزان توسعه فضاهای سبز در شهرها است. در برابر این چالش‌ها، نیاز فوری به بهبود کارایی مصرف آب و استفاده زنجیره‌ای از منابع آب با گزینه‌های مناسب وجود دارد. در این راستا باتوجه‌به حجم قابل‌توجه پساب‌های شهری، استفاده مجدد از آن در آبیاری فضای سبز، از دیدگاه مدیریت منابع آب از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی اهمیت دارد. به همین منظور در این پژوهش تأثیر پساب فاضلاب تصفیه‌خانه شهر پرند بر خصوصیات شیمیایی خاک تحت کشت سه نوع گیاه پوششی (فرانکینیا (FR)، فستوکا آبی (FE)، دایکوندرا (DI)) در بستری با خاک لومی شنی بررسی می‌شوند. این مطالعه به‌صورت یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با استفاده از اختلاط آب و پساب در 4 سطح با تیمارهای آبیاری صفر (شاهد)، 50، 75 و 100 درصد نسبت به آب شیرین و 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت و سپس خصوصیات شیمیایی خاک مانند pH، EC، OC، Na، Cl، Ca، Mg مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به‌دست‌آمده از پارامترهای آنالیز شیمیایی خاک نشان داد که مقدار pH در تمامی تیمارهای دارای پساب نسبت به شاهد کاهش یافت که این مقدار کاهش در هیچ تیماری معنی‌دار نشد. مقـادیر EC و Cl در تمامی گیاهان دارای افزایش بوده که این مقادیر در تیمارهای FR100 به ترتیب با افزایش حدود 195 و 561 درصدی نسبت به شاهد و در تیمار FE100 به ترتیب با افزایش حدود 54 و 162 درصدی در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار شد. مقدار OC در تیمار FR100 با افزایش حدود 41 درصدی نسبت به تیمار شاهد معنی‌دار شد؛ اما در سایر گیاهان این نسبت در هیچ تیماری معنی‌دار نشد. بیشترین مقدار Mg در تیمار FR50 به مقدار 30/27 بوده که دارای اثر معنی‌دار نسبت به سایر تیمارها است. مقدار Na و Ca در تیمار FR100 به ترتیب با افزایش حدود 343 درصدی و 130 درصدی نسبت به تیمار شاهد معنی‌دار شد، در‌حالی‌ که در گیاهان FE و DI این نسبت در هیچ تیماری معنی‌دار نشد.