علوم آب و خاک

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.

شناسایی تغییرات کاربری اراضی برای ارزیابی و پایش مناطق حساس با هدف برنامه‌ریزی و مدیریت پایدار سرزمین امری ضروری است. سنجش ‌از دور و استفاده از فناوری سیستم اطلاعات جغرافیایی، امروزه به‌عنوان یکی از روش‌های متداول و رایج دنیا در امر پایش بررسی تغییرات سرزمین به‌ویژه در بررسی اراضی با وسعت بالا به‌شمار می‌رود. در این مطالعه روند تغییرات مکانی کاربری اراضی در حوزه سد کارون 3 در زمان‌های قبل و بعد از احداث و آبگیری سد با استفاده از علم سنجش ‌از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی طی یک دوره 27 ساله بررسی شد. در این پژوهش، تصاویر ماهواره‌ای لندست 5 سنجنده TM مربوط به سال‌های 1991 و 2008 و لندست 8 سنجنده OLI سال 2018 مورد تجزیه و تحلیل و پردازش قرار گرفت. با استفاده از طبقه‌بندی شی‌ءگرا نقشه‌های کاربری اراضی برای سه مقطع زمانی 1991، 2008 و 2018 با صحت کلی شاخص کاپا به‌ترتیب 0/93 و 0/89 درصد برای سال 1991، 0/94 و 0/88 درصد در سال 2008 و 0/93 و 0/86 درصد سال 2018 تهیه شد. نتایج نشان می‌دهد کاربری آب منطقه با وسعت 37/68 کیلومترمربع روند افزایشی و اراضی کشاورزی و مناطق مسکونی با وسعت به‌ترتیب 139/04 و 226/56 روند کاهشی، اراضی جنگلی با وسعت 1041/49 به‌عنوان پوشش غالب منطقه باقی ماند و اراضی مرتعی با طی کردن روند کاهشی افزایش در هر دو دوره بعد از کاربری جنگل با وسعت 878/87 بیشترین وسعت را داشتند. با توجه به نتایج به‌دست‌ آمده می‌توان گفت احداث سد کارون 3 باعث زیرآب رفتن زمین‌های کشاورزی و تبدیل آنها به کاربری دیگر شده است، درنتیجه مردم روستا به‌دلیل از دست دادن شغل خود مجبور به مهاجرت شده‌اند و مناطق مسکونی رها شده به سایر کاربری‌های تبدیل می‌شوند.

شوری خاک و شور شدن اراضی یکی از معضلات کشاورزی است که بایستی با تدبیر و مدیریت صحیح علمی این روند مهار شود. اولین گام در این راه شناسایی مناطق شور و تهیه نقشه شوری خاک است. امروزه با توجه به مشکلات موجود در تهیه نقشه¬های سنتی، استفاده از داده¬های کمکی در نقشه‌برداری رقومی به‌طور روز افزون در حال افزایش است. این تحقیق با هدف پهنه‌بندی شوری خاک با استفاده از روش رگرسیون کریجینگ (RK)، شناسایی مناطق دارای شوری زیاد و بررسی ارتباط شوری خاک با فاکتور¬های خاکساز انجام شد. به این منظور تعداد 291 نمونه خاک سطحی (10-0 سانتی متر) در فروردین 1393 به‌صورت تصادفی برداشت شد. متغیر¬های کمکی یا فاکتور¬های خاکساز مورد استفاده در این مطالعه شامل پارامتر¬های سرزمین (مانند شیب، حوزه آبخیز و شاخص خیسی)، داده¬های تصاویر OLI و TIRS ماهواره لندست 8 و نقشه¬های کاتگوری (ماند نقشه خاک، کاربری اراضی و زمین¬شناسی) بودند. همچنین از روش کریجینگ عام به‌منظور مقایسه با روش رگرسیون کریجینگ استفاده شد. نتایج نشان داد که روش رگرسیون کریجینگ دقت بیشتری نسبت به روش¬ کریجینگ عام دارد به‌طوری که در این روش ضریب تبیین، میانگین قدر مطلق خطا و مجذور میانگین مربعات خطا به‌ترتیب برابر 0/84، 0/41 و 6/21 برآورد شد. همچنین روش رگرسیون درختی به‌خوبی توانست ارتباط قوی بین شوری خاک و متغیر¬های کمکی برقرار کند. به‌علاوه، نتایج نشان داد که مهم‌ترین متغیر¬های کمکی در پیش¬بینی شوری خاک باند¬های 2، 4، 5 و7 تصاویر ماهواره لندست 8، شاخص روشنایی، شاخص خیسی، شاخص همواری سطح دره با درجه تفکیک بالا، سطح مبنای شبکه زهکشی، نقشه خاک، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده هستند. با استفاده از قوانین به‌دست آمده نقشه رقومی شوری خاک تهیه و سپس با تلفیق آن با نقشه واریانس خطا نقشه نهایی شوری خاک تهیه شد. نتایج این مطالعه حاکی از این است که تغییرات شوری خاک در استان از شمال به جنوب روند افزایشی دارد و نشان‌دهنده مشکل شوری در نواحی جنوب استان است. از دلایل عمده شوری خاک در این مناطق می¬توان به بالا بودن آب زیرزمینی، تفاوت در پستی و بلندی، حرکت موئینگی املاح به سطح خاک، تفاوت در نوع کاربری اراضی در نواحی مختلف استان و همچنین کیفیت آب زیرزمینی و آب آبیاری اشاره کرد که تحت تأثیر استفاده مکرر از کود¬های حیوانی و پساب فاضلاب¬ها تغییر می¬کند.

صیانت از کیفیت آب رودخانه¬ها ‌به‌عنوان در دسترس¬ترین منبع تأمین آب همواره مورد توجه بوده است. در مقاله حاضر توان خودپالایی و تغییرات فصلی ضرایب زوال آلودگی رودخانه تالار بر اساس اندازه¬گیری¬های میدانی پارامترهای DO، BOD، pH، EC، نیترات، فسفر و درجه حرارت در چهار فصل از سال 1397 به همراه شبیه¬سازی و واسنجی آن با کاربرد مدل QUAL2Kw و روش استریتر فلپس مورد مطالعه قرار گرفته است. درضمن، علاوه بر نتایج شبیه¬سازی¬ها و ارائه مقادیر فصلی ضرایب زوال آلودگی، مقادیر داده¬های اندازه¬گیری¬های میدانی نمونه-های آب رودخانه نیز ارائه شده است. بر اساس نتایج، مقدار تغییرات میانگین DO از 5/15 در فصل تابستان تا 7/47 میلی¬گرم در لیتر در فصل بهار و تغییرات میانگین BOD از 1/88 در فصل پاییز تا 7/9 میلی¬گرم در لیتر در فصل تابستان ثبت شد. همچنین، در روش استریتر فلپس کمترین مقدار ضریب زوال از 1/57 یک بر روز در فصل بهار تا 9/63 یک بر روز در فصل پاییز متغیر بوده است. مقادیر ضریب زوال رودخانه تالار با استفاده از مدل QUAL2Kw نیز از 2 در فصل پاییز تا 7/7 یک بر روز در فصل تابستان به ثبت رسید.

در دهه¬های اخیر با توجه به رشد جمعیت جهان و همچنین افزایش مصرف سرانه آب، کمبود آب به معضلی جهانی تبدیل شده است. بنابراین، برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب با هدف جلوگیری از خطرات احتمالی از قبیل سیلاب و خشکسالی در آینده از جمله اقدامات مهم مدیریت منابع آب است. یکی از اقدامات مهم برای جلوگیری از خطرات احتمالی و پیش¬بینی آینده، مدل¬سازی بارش- رواناب است. این پژوهش با هدف بررسی کارایی مدل هیدرولوژیک WetSpa در برآورد رواناب سطحی در حوضه آبخیز اسکندری که از زیرحوضه‌های مهم حوضه آبریز زاینده رود می‌باشد، انجام شد. در این پژوهش از ایستگاه¬های سینوپتیک داران و فریدون¬شهر به‌منظور جمع¬آوری اطلاعات هواشناسی در حوضه آبخیز اسکندری استفاده شده است. همچنین، به‌منظور مطالعه جریان رودخانه پلاسجان، از داده¬های روزانه ایستگاه هیدرومتری اسکندری، واقع در خروجی حوضه استفاده شده است. داده¬های اقلیمی به همراه نقشه¬های رقومی ارتفاع، بافت خاک و کاربری اراضی به‌عنوان ورودی به مدل WetSpa وارد شد. در نهایت به ارزیابی توانایی مدل WetSpa در تخمین رواناب سطحی رودخانه پرداخته شد. برای ارزیابی و واسنجی مدل از دبی مشاهده¬شده در ایستگاه هیدرومتری در خروجی حوضه استفاده شد. واسنجی مدل برای دوره آماری(1992-2000) و اعتبارسنجی آن برای دوره آماری (2001-2004) انجام شد. در دوره واسنجی از روش سعی و خطا برای واسنجی پارامترهای مدل استفاده شد. نتایج شبیه¬سازی تطابق خوبی را بین دبی شبیه¬سازی شده با دبی اندازه¬گیری شده نشان داد. در مطالعه حاضر، در مرحله واسنجی ضریب نش- ساتکلیف برابر 0/73 و در مرحله صحت¬سنجی برابر 0/75 بدست¬آمد که نشان¬دهنده توانایی خوب و قابل قبول مدل، در برآورد رواناب سطحی حوضه مورد مطالعه است.

بررسی و تحلیل کیفیت آب¬های زیرزمینی به‌منظور پایش آلودگی و پی¬بردن به مهم¬ترین آلاینده¬های موجود در آب و شناسایی نقاط با آلودگی بیشتر یکی از زمینه¬های پژوهشی است. هدف از انجام چنین پژوهشی، برنامه¬ریزی برای بهبود کیفیت آب¬های زیرزمینی در مقیاس‌های زمانی و مکانی مختلف است. اطلاعات آب¬های زیرزمینی دشت مراغه– بناب از 26 حلقه چاه در 10 سال (1392-1382) با 454 برداشت، از سازمان آب منطقه‌ای استان آذربایجان شرقی تهیه و بوسیله تکنیک¬های آماری چندمتغیره مثل تابع تحلیل تشخیص (DFA) و تحلیل مؤلفه¬های اصلی PCA)) مورد تحلیل قرار گرفته است. متغیرهای مورد تحلیل شامل Mg، Ca، Cation، K، Na، TDS، TH، SAR، EC، Anion، pH، Cl، SO4، CO3 ،HCO3 هستند. نتایج حاصل از تحلیل مؤلفه¬های اصلی نشان داد که متغیرهای Cation، TDS، SAR، EC، Anion، ،Cl، Ca، TH و HCo3 دارای بار عاملی بالایی هستند. بار عاملی بالا نمایان¬گر اثر این متغیرها در کیفیت آب¬های زیرزمینی این منطقه است. نتایج حاصل از تحلیل تشخیص نیز نشان داد که متغیرهای یاد شده توانستند کاربری اراضی و سازندهای زمین¬شناسی را به‌ترتیب در داده¬های اصلی و داده-های تولید شده با استفاده از توزیع نرمال به‌ترتیب با قدرت تفکیک¬کنندگی 68/7، 92/2 درصد و 66/5، 89/1 درصد از هم تفکیک کنند. بررسی موقعیت مکانی متغیرها بوسیله تکنیک درون¬یابی در دشت مراغه- بناب نشان داد که متغیرها در پایین‌دست دشت مراغه– بناب دارای غلظت بیشتری بوده و 20 آبادی و مزارع اطراف آن¬ها در معرض آلودگی شدید آب¬های زیرزمینی هستند.

بیابان¬زایی در سال¬های اخیر به یکی از اصلی¬ترین معضلات جوامع ساکن در مجاورت مناطق بیابانی تبدیل شده است. یکی از روش¬هایی که در سال¬های اخیر برای بهسازی خاک این مناطق مورد توجه قرار گرفته و به سرعت در حال گسترش در زمینه علوم مکانیک خاک می‌باشد، روش بهسازی میکروبی کربنات کلسیم (MICP) است. به کمک این فرآیند می توان با استفاده از میکروارگانیسم‌های موجود در خاک و استفاده از اوره و کلرید کلسیم، خاک را تثبیت نموده و پارامترهای مهندسی آن را ارتقا داد. بر این اساس به تازگی تلاش¬هایی برای استفاده از این روش صورت گرفته که در آن با ایجاد یک لایه سطحی مقاوم بر روی ماسه از بلندشدن دانه های گرد و غبار ممانعت می نماید. در مطالعه حاضر سعی شده با بررسی این روش، تأثیر شرایط محیطی موجود در بیابان¬ها از قبیل درجه دما و طوفان¬های ماسه‌ای بر روی خاک تثبیت¬شده به روش میکروبی بررسی شود. از این¬رو نمونه¬های بهسازی¬شده تحت دماهای متوسط و بیشینه منطقه قرار گرفته که بر این اساس با افزایش دما میزان مقاومت لایه سطحی بیشتر گردید. این افزایش مقاومت تا دما 24 درجه با شیب زیاد ادامه داشته ولی از دمای 24 درجه به بعد این شیب کاهش می یابد. همچنین، شرایط طوفان ماسه¬ای منطقه با استفاده از بارش ماسه¬ای سه سایز مختلف دانه (ریز، متوسط و درشت) در داخل تونل باد شبیه¬سازی شد. نتایج این آزمایش¬ها نشان داد که در سرعت¬های باد 7 و 11 متربرثانیه خاک تثبیت شده امکان تحمل شرایط محیطی را به خوبی داشته ولی با افزایش سرعت باد به 14 متربرثانیه و همچنین افزایش سایز دانه¬ها به درشت¬دانه، لایه مقاوم سطحی دچار سایش و خرابی شده که افزایش فرسایش بادی خاک را نیز به دنبال دارد.

در این پژوهش از مدل Drainmod-S برای تغییرات غلظت نمک در خاک و اثر زهکشی زیرزمینی بر میزان آبشویی در یک مدل فیزیکی (لایسیمتر بزرگ) استفاده شد. برای اندازه‌گیری شوری محلول خاک، عصاره¬گیر خاک در اعماق 40، 50 و 70 سانتی‌متری خاک در فاصله 35 سانتی‌متر از زهکش نصب شد. در این مطالعه، سه سناریو شامل بررسی پروفیل شوری تحت شرایط متعارف (زهکشی میان‌فصل و پایان‌فصل)، بررسی پروفیل شوری خاک تحت شرایط مختلف زهکشی و اعمال سناریوی قبل با آب آبیاری شورتر اعمال شد که سناریوی دوم و سوم در چهار مرحله زهکشی بین نشاء و میان¬‌فصل (روز 15 تا 20)، زهکشی میان¬‌فصل (روز 35 تا 40)، زهکشی بین میان¬‌فصل و پایان‌‌فصل (روز 55 تا 60) و زهکشی پایان¬فصل (روز 75 تا 80) انجام شد. نتایج نشان داد که پس از شبیه‌سازی غلظت کل املاح نسبت به زمان در عمق 40 سانتی‌متری و مقایسه با مقادیر اندازه‌گیری شده، مقدار پارامتر ضریب تبیین (R2) برابر با 0/77 به‌دست آمد که حاکی از شبیه‌سازی قابل قبول مدل Drainmod-S است. این پارامتر برای شبیه‌سازی غلظت املاح در عمق 50 و 70 سانتی‌متر خاک نیز به‌ترتیب برابر با 0/76 و 0/75 به‌دست آمد. مقدار پارامتر میانگین خطای مطلق (MAE) نیز بسیار ناچیز بود.

در دهه‌های اخیر افزایش جمعیت، گسترش شهرنشینی، تغییرات محیطی شهرها و مسائل ناشی از آن ‌یکی از موضوعات مهم در برنامه‌ریزی صحیح به‌منظور مدیریت محیط زیست شهری است. یکی از مسائل مطرح در توسعه شهری، موضوع  وقوع سیلاب و آب‌گرفتگی ناشی از بارندگی‌های شدید است. در این پژوهش به مدل‌سازی سیلاب در مسیل زرکش مشهد پرداخته شد. در این راستا با استفاده از آمار بیشترین بارش 24 ساعته سه ایستگاه¬ باران¬سنجی نزدیک‌تر به حوضه مسیل زرکش جاغرق، سرآسیاب و طرقبه طی سال¬های آماری 1364 الی 1390، مقدار بارش به ازاء دوره بازگشت‌های10، 25، 50، 100 و 200 سال توسط نرم‌افزار CumFreq استخراج شد. سپس میزان دبی پیک از روش بارش- رواناب سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) محاسبه شد. مسیل زرکش در حاشیه شهر مشهد است که مدل‌سازی جریان رودخانه و سیلاب با استفاده از نرم¬افزارهای Arc GIS ، HEC-GEORAS و HEC-RAS در دو شرایط عدم وجود سازه (پل) و وجود سازه انجام گرفت. از طرفی توسعه شهری و تغییر کاربری اراضی در این منطقه بدلیل حاشیه نشینی شهری گسترش زیادی یافته است. نتایج شبیه‌سازی سیلاب نشان داد سطوح سیل‌گیری با دوره بازگشت 50 سال، در شرایط وجود سازه نسبت به حالت بدون سازه به میزان 50 هزار مترمربع معادل 22 درصد افزایش می‌یابد. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که احداث پل بر روی رودخانه، ضریب زبری ناشی از تغییر کاربری و شماره منحنی بدلیل تغییر نفوذپذیری اراضی بر پهنه سیلاب تأثیرگذار هستند.

انتخاب راهبردهای بهینه عامل مؤثری در افزایش کارایی طرح‌های احیای اراضی است، از سوی دیگر روند بیابانی¬شدن اراضی، در طی فرآیند تخریب محیط زیست حاصل عملکرد و برهم¬کنش میان عوامل متعددی است که انتخاب راهکارهای مناسب را با اشکال مواجه می‌کند. بنابراین، این پژوهش با هدف ارائه راهبردهای بهینه به صورت نظام¬مند و در قالب یک روش تصمیم‌گیری گروهی در دشت یزد– خضرآباد انجام گرفت. به این منظور در ابتدا، راهبردهای مهم از روش دلفی رتبه‌بندی شد. سپس با در نظرگرفتن رأی تصمیم‌گیرندگان در رابطه با اولویت‌بندی راهبردها، رتبه‌بندی اولیه از راهبردها در قالب روش کوک و سیفورد (Cook-Seiford's Method)، شکل گرفت. در ادامه با برآورد فاصله خطی هر راهبرد و شکل‌گیری ماتریس فواصل، اولویت نهایی راهبردها از حل مسئله تخصیص حاصل شده مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته¬های پژوهش نشان داد که، راهبردهای جلوگیری از تغییر نامناسب کاربری اراضی (18A) و توسعه و احیاء پوشش گیاهی (23A) به‌ترتیب در رتبه اول و دوم باValue=1  وReduced Cost=0 ، به‌عنوان مهمترین راهبردهای مقابله با بیابان‌زایی، هستند. نتایج این پژوهش به مدیران مناطق بیابانی این امکان را می¬دهد که امکانات محدود را به شیوه¬های صحیح به کارگیرند تا از هدر رفتن سرمایه¬های ملی جلوگیری کنند.

بررسی آمار خسارت سالانه ناشی از وقوع سیلاب‌ها در ایران و جهان بیانگر گستردگی صدمات ناشی از سیلاب به منابع طبیعی و انسانی مناطق مختلف است. تعیین پهنه سیلابی رودخانه‌ها در راستای صیانت از منابع ملی و کاهش خسارات سیل، امکان حفاظت رودخانه در مقابل دست‌اندازی و احداث هرگونه تأسیسات غیرمجاز در آن را فراهم می‌سازد. از این‌رو در تحقیق حاضر به‌منظور ارزیابی قابلیت مدل‌های عددی در شبیه‌سازی پهنه سیلابی رودخانه‌ها بازه‌ای از رودخانه قوشقرای آذرشهر با استفاده از مدل هیدرولیکی دوبعدیHEC-RAS 5.0.7 و مدل یک‌بعدی HEC-RAS شبیه‌سازی و مقایسه شد. تغییرات مشخصه‌های هیدرولیکی جریان سیلابی شامل عمق، سرعت در مقاطع عرضی مختلف در مدل‌ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نتایج تراز سطح آب (عمق جریان) مدل دوبعدی HEC-RAS نسبت به مدل یک‌بعدی، کمترین خطا را در مقایسه با سایر پارامترهای هیدرولیکی جریان سیلابی دارد. مدل دوبعدی HEC-RAS، بیشترین میزان خطا را در پارامتر سرعت جریان با مدل یک‌بعدی نشان داد. به‌علاوه مدل دوبعدی HEC-RAS 5.0.7، سطح پهنه سیل‌گیر را 12/46 درصد بیشتر از مدل یک‌بعدی HEC-RAS نشان می‌دهد که تطبیق پهنه‌های حاصل روی وضع موجود رودخانه و مقایسه با عکس هوایی سال 1346 رودخانه، گویای دقت بالاتر مدل دوبعدی HEC-RAS در تخمین پهنه‌ سیلابی رودخانه است.

هدف از پژوهش حاضر یافتن بهترین روش¬های بهره¬گیری از سنجش از دور و الگوریتم¬های طبقه¬بندی نظارت¬شده در پایش شوری بلندمدت در منطقه عتابیه در غرب استان خوزستان با وسعت 5000 هکتار است. شیوه کار بر پایه تفکیک سطوح مختلف خاک¬های شور به‌وسیله اطلاعات حاصل از تصاویر ماهواره¬ای لندست 7 و 8 (۲۰۰۱ تا ۲۰۱۵) همراه با داده¬های شوری برداشت¬شده از منطقه مورد مطالعه، و شاخص¬های شوری SI1، SI2، SI3، NDSI، IPVI و VSSI است. نتایج بدست آمده از طبقه¬بندی تصاویر ماهواره¬ای نشان-دهنده گسترش روند محدوده¬های شور در خاک¬های منطقه مورد مطالعه بوده که در این بین، خاک¬های با EC بیشتر از 16 دسی¬زیمنس بر متر (بسیار شور)، بیشترین فراوانی را دارند. افزایش وسعت خاک¬های شور به میزان قابل توجهی در طی 15 سال رخ داده است، به-طوری که وسعت اراضی شور بیش از 90 درصد افزایش داشته است. بر اساس این مطالعه، تنها شاخص معنی¬دار در شوری خاک در سطح اطمینان %95، شاخص SI3 بوده که توانسته است تخمین مناسبی از تغییرات افزایشی خاک¬های منطقه داشته باشد. نتایج طبقه¬بندی نظارت¬شده نشان داد که ماشین بردار پشتیبان (با دقت کلی 95/78 و ضریب کاپا 0/89)، دارای دقت بیشتری است. پس از روش ماشین بردار پشتیبان به ترتیب روش¬های حداقل فاصله از میانگین، حداکثر احتمال شباهت و فاصله ماهالانوبیس دارای بیشترین دقت هستند. بر اساس نقشه¬های شوری بدست آمده در سال¬های 2001، 2005، 2010 و 2015 میلادی می¬توان گفت میزان شوری در تمام منطقه مورد مطالعه پیشروی داشته و همزمان وسعت شوری در کلاس¬های متوسط و زیاد توسعه بسیار زیادی داشته است. به¬طوری که وسعت شوری در کلاس بسیار زیاد در سال 2015 به تدریج نسبت به سال 2001 در تمام منطقه پراکنش داشته است. 

فرسایش بارانی نقش مهمی در تلفات خاک به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه¬خشک با پوشش گیاهی فقیر ایفا می‌کند. در این مقاله با تحلیل الگو‌ی رگبار‌‌های رخ داده طی 26 سال در چهار حوضه واقع در شهرستان سمنان به بررسی تأثیر آنها بر الگو‌ی رسوبات فرسایش یافته از حوضه پرداخته شده است. برای این منظور، افق‌‌‌های رسوبی حاصل از نمونه‌برداری رسوبات سدهای تأخیری در سال 1396 به بارش‌های متناظر مرتبط شده‌اند. با توجه به وقوع بیشترین میزان بارندگی در هر یک از چارک‌های بارش، هایتوگراف بارش‌ها به 4 دسته تقسیم شد. دسته منحنی‌های تجمعی بارش با چارک مشابه در یک شکل ترسیم شده و با منحنی‌های رسوبات و بالعکس با لحاظ کردن خصوصیات فیزیکی حوضه مقایسه شدند. نتایج نشان داد که حوضۀ علی‌آباد (با شیب کمتر و کشیدگی بیشتر) با چارک مؤثر نوع 3 بیشترین میزان شباهت را در الگوهای بارش و رسوب دارد و همچنین حوضۀ سولدره¬غربی (با بیشترین شیب و کمترین کشیدگی) با چارک مؤثر نوع 2 کمترین میزان شباهت را در الگوهای بارش و رسوب دارد. نتایج بیانگر نقش مهم الگوی رگبار بر الگوی رسوبات ناشی از آن است که شباهتی تا 85 درصد را نشان می‌دهد.

مدل‌های هیدرولوژیک برای ارزیابی و پیش¬بینی میزان آب قابل استحصال حوضه‌ها، تحلیل فراوانی سیل و تدوین استراتژی¬های مقابله با سیلاب‌ها روز به روز در حال گسترش است. در این مطالعه از مدل HEC-HMS  و الحاقیه‌های HEC-GeoHMS وArc Hydro  در محیط ArcGIS برای شبیه‌سازی هیدروگراف‌های سیلاب طراحی در حوضه آبریز آیدوغموش واقع در شمال غرب ایران استفاده شد. برای محاسبه تلفات بارش، تبدیل بارش به رواناب، روندیابی و جریان پایه به‌ترتیب از روش -CN SCS، -UH SCS، ماسکینگهام و مدل ثابت ماهانه استفاده شد. در واسنجی مدل با دو رخداد واقعی سیل، میانگین مقادیر قدر مطلق باقیمانده‌ها، مجموع مربع باقیمانده‌ها و مجذور پیک وزنی میانگین مربعات خطا، برای حجم سیلاب به‌ترتیب برابر 2/75، 5/91 و 5/32 و برای دبی اوج به‌ترتیب برابر 8/9، 8/0 و 8/0  به‌دست آمد. صحت‌سنجی مدل نیز با مقدار یک درصد خطا در دبی اوج و 19 درصد خطا در حجم سیلاب مناسب ارزیابی شد. برای بارش‌های حداکثر 24 ساعته، توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 به‌عنوان مناسب‌ترین توزیع در نرم‌افزار SMADA تعیین و بارش‌های طراحی با دوره‌های بازگشت مختلف استخراج شد. به این ترتیب برای دوره بازگشت 2 تا 1000 سال دبی اوج و حجم سیلاب طراحی به‌ترتیب برابر 18/8 تا 415/6 مترمکعب بر ثانیه و 5/7 تا 87/9 میلیون مترمکعب شبیه‌سازی شد.

انسان‌ها همواره برای استفاده از منابع طبیعی و برطرف‌کردن نیازهای خود درصدد تغییر زمین و اراضی آن هستند. یکی از تغییرات کاربری که برای بهره‌مندی از منابع آبی پایدار رخ می‌دهد، سدسازی است. احداث سد از همان مراحل آغازین تا بهره‌برداری، پیامدهای مثبت و منفی زیادی را برای محیط‌ زیست به‌همراه دارد. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر سد گتوند بر تغییر کاربری اراضی، با توجه ‌به مشکل برخورد مسیر جریان آب به گنبدهای نمکی و تجمع حجم زیادی از نمک، پشت دریاچه سد است؛ لذا به این منظور از تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست ۵ برای سال ۱۳۷۰، سنجنده ETM+ ماهواره لندست ۷ برای سال ۱۳۸۷ و سنجنده OLI ماهواره لندست ۸ برای سال ۱۳۹۹ برای طبقه‌بندی تصاویر و همچنین تهیه نقشه‌های کاربری اراضی حوضه مورد مطالعه استفاده شد. با بررسی و ارزیابی نقشه‌های کاربری از منطقه نتایج تحقیق نشان داد که اراضی کشاورزی پس از بهره‌برداری از سد در حال توسعه است. در طول دوره مطالعه اراضی بایر در حال کاهش و همچنین وسعت آب منطقه در حال افزایش است. طی سال‌های ۱۳۸۷ تا ۱۳۹۹ با گسترش جمعیت، مناطق مسکونی با افزایش مساحت همراه بود. مراتع و مرغزارها نیز در طی دوره اول روند افزایشی و در دوره دوم روند کاهشی داشته‌اند. نتایج صحت طبقه‌بندی به روش شیء‌گرا برای سه مقطع زمانی ۱۳۷۰، ۱۳۸۷ و ۱۳۹۹ به‌ترتیب 0/92، 0/97 و 0/93 به‌دست آمد. به‌طور کلی طبق نتایج این تحقیق می‌توان بیان کرد که ساخت سد باعث افزایش سطح زیر کشت اراضی شده است و در مقابل با افزایش جمعیت و گسترش شهرنشینی در محدوده ساخت سد، باعث تخریب و کاهش مساحت مراتع می‌شود.

از آنجایی که از خاک رس به نحوی گسترده در اکثر پروژه‌های عمرانی، استفاده می‌شود، موضوع بهسازی خاک‌های رسی دارای اهمیت قابل توجهی است. هدف در این پژوهش بهینه‌سازی متغیرهای مؤثر بر خواص ژئوپلیمرها و بهبود خواص مکانیکی آنها با استفاده از سرباره کوره بلند اصفهان بوده است. به این منظور از روش طراحی آماری تاگوچی برای مدل کردن 3 متغیر فرایند (سرباره کوره بلند، آب و عامل قلیایی سدیم هیدروکسید) که هر یک از آنها با 4 مقدار مختلف در طرح اختلاط استفاده شده‌اند، برای بهینه‌سازی مقاومت فشاری تک‌محوره ژئوپلیمرها استفاده شد. 16 ترکیب ژئوپلیمری تعیین شده توسط نرم‌افزار مینی‌تب، آماده و مقاومت فشاری تک‌محوره آنها اندازه‌گیری شد. نتایج به‌دست‌ آمده توسط روش آنالیز واریانس مدل‌سازی شده و بعد از آن اثرات متقابل 3 متغیر ذکر شده بر مقاومت فشاری تک‌محوره ژئوپلیمرها با استفاده از نمودارهای دو بعدی بررسی شد. سپس بهینه‌سازی متغیرها صورت گرفت و مقادیر پیشنهاد شده برای نمونه بهینه در دماهای 25، 50 و 70 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های 3، 7، 14و 28 روز عمل‌آوری مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج پیش‌بینی شده توسط مدل‌ها و نتایج حاصل از آزمایش‌ها، اعتبار مدل‌ها را تأیید کرد. همچنین در عکس‌های گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شاهد کاهش تخلخل از زمان 7 تا 28 روزه خواهد بود که نشان می‌دهد استفاده از روش ژئوپلیمیریزاسیون نقش زیادی در تثبیت خاک‌های ضعیف رسی با پلاستیسیته پایین را دارد. همچنین تأثیر الیاف همراه با ژئوپلیمر را برای مسلح کردن آن نیز مورد بررسی داده شد و در ادامه برای ارزیابی بهتر، مقایسه آن با تثبیت خاک با سیمان پرتلند صورت گرفت. نتایج حاکی از آن است که در بهینه‌‌ترین ترکیب ژئوپلیمر مقاومت باربری خاک رس بیش از 3400 درصد افزایش داشته است. این در حالی است که الیاف نیز همراه ژئوپلیمر با درصد و طول بهینه (0/1 درصد وزنی ترکیب ژئوپلیمر و طول 12 میلی‌متر) توانسته مقاومت فشاری تک‌محوره خاک رس را نزدیک به 4000 درصد افزایش دهد که نشان‌دهنده تأثیر بسیار خوب استفاده از الیاف همراه با ژئوپلیمر در این پژوهش بوده است.

از آنجا که افراد زمان زیادی را در فضاهای سربسته و به‌ویژه داخل خانه سپری می‌کنند، بنابراین، احتمال مواجهه آنها با هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) به‌عنوان آلاینده‌های محیط داخلی با قابلیت ناهنجاری‌زایی، جهش‌زایی و سرطان‌زایی بسیار زیاد است. بنابراین، این مطالعه با هدف شناسایی و تعیین محتوی ترکیبات PAH در نمونه‌های گردوغبار محیط داخلی برخی منازل مسکونی شهر خرم‌آباد در سال 1398 انجام شد. بدین منظور، در مجموع 50 نمونه گردوغبار از 10 مکان نمونه‌برداری منتخب جمع‌آوری شد و پس از استخراج آنالیت‌ها، نسبت به شناسایی و تعیین مقادیر ایزومرهای PAH با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی

(GC-MS) اقدام شد. پردازش آماری داده‌ها نیز با استفاده از نرم‌افزار SPSS انجام شد. یافته‌ها بیانگر شناسایی 16 ایزومر PAH دارای اولویت در نمونه‌ها با کمینه، بیشینه و میانگین مقادیر مجموع به‌ترتیب برابر با 14/0، 23/3 و 19/2 میکروگرم در کیلوگرم بود. از طرفی، نتایج نشان داد که میانگین مقادیر هر 16 ترکیب PAH شناسایی ‌شده در نمونه‌های گردوغبار با بیشینه رواداری وزارت بهداشت، رفاه و ورزش آلمان و همچنین سازمان حفاظت محیط‌زیست ایران اختلاف معنی‌دار آماری (0/050 > p) داشته و برای همه ایزومرها از حد مجاز کوچک‌تر بوده است. با توجه به مخاطرات ناشی از مواجهه با ترکیبات PAH، نسبت به شناسایی، تعیین محتوی، منشأ‌یابی و پایش دوره‌ای این آلاینده‌ها در نمونه‌های محیط ‌زیستی همچون خاک، رسوب، گردوغبار، ذرات معلق، آب، هوا و بافت‌های بدن و تلاش برای کنترل منابع تولید و کاهش انتشار آنها با هدف حفظ سلامت محیط و شهروندان توصیه می‌شود.