546 نتیجه برای آب
افشین سرکهکی، اصلان اگدرنژاد، سهراب مینایی،
جلد 25، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
ارزیابی مدل‌های گیاهی در بخش کشاورزی توسط بسیاری از پژوهشگران انجام شده است. هدف از این کار تعیین مدل گیاهی مناسب برای برنامه‌ریزی و پیش‌بینی واکنش گیاهان زراعی در مناطق مختلف است. این عمل سبب می‌شود با صرف هزینه و وقت کمتر بتوان اثر شرایط مختلف را بر عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب گیاهان بررسی کرد. با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به‌منظور بررسی دقت و کارایی دو مدل گیاهی AquaCrop و SWAP تحت سه تیمار نوع آبیاری (D: آبیاری بارانی با آب شور و F: آبیاری بارانی با کاربرد آب شور و شیرین و S: آبیاری سطحی) و پنج کیفیت مختلف آب (S1: 2/5، S2: 3/2، S3: 3/9، S4: 4/6 و S5: 5/1 دسی‌زیمنس بر متر) انجام شد. نتایج آماره NRMSE نشان داد که دقت مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد، زیست‌توده و کارایی مصرف آب به‌ترتیب برابر با 0/07، 0/09 و 0/07 و دقت مدل SWAP به‌ترتیب برابر با 0/12، 0/04 و 0/13 بود. بر اساس آماره EF، کارایی مدل AquaCrop برای تعیین پارامترهای مذکور به‌ترتیب برابر با 0/06، 0/90 و 4/4- و کارایی مدل SWAP به‌ترتیب برابر با 0/74، 0/73 و 2/0- به‌دست آمد. بنابراین، دقت و کارایی مدل AquaCrop برای تعیین عملکرد و زیست‌توده بهتر از مدل SWAP بود.
مجتبی کریمائی طبرستانی،
جلد 25، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
یکی از روشهای کاربردی و متداول در کنترل آبشستگی موضعی قرار دادن لایه سنگچین در اطراف سازه‌های هیدرولیکی به‌خصوص پایه پل‌ها است. با توجه به نبود قطعیت‌های مختلف در برآورد اندازه پایدار سنگچین، در تحقیق حاضر از روش تحلیل قابلیت اطمینان برای طراحی سنگچین در اطراف پایه یک پل واقعی به‌عنوان مطالعه موردی استفاده می‌شود. بر این اساس از چهار روش مختلف نظیر تحلیل قابلیت اطمینان مرتبه اول و شبیهسازی مونت‌کارلو اقدام به کمّی کردن عدم‌قطعیت‌ها و طراحی اندازه سنگچین پایدار می‌شود. نتایج تحلیل حاضر نشان داد که احتمال شکست اندازه سنگچینی که از طریق روش قطعی و به‌کارگیری مقدار میانگین فراسنجه‌های مؤثر برای طراحی محاسبه شد، بسیار بالا بوده و نزدیک به 34 درصد است. در ادامه رابطه‌ای بین ضریب ایمنی طراحی و ضریب قابلیت اطمینان در محل این مطالعه موردی تعیین شد. درنهایت برای نیل به شرایط واقعی‌تر، اقدام به مطالعه ضریب همبستگی هیدرولیکی بین فراسنجه‌های عمق و سرعت جریان و همچنین تأثیر آن بر احتمال شکست سنگچین در محل مطالعه موردی شد و نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین این دو فراسنجه هیدرولیکی بسیار بالا بوده و بیشتر از 90 درصد است و حداکثر تأثیر آن بر احتمال شکست کمتر از 10 درصد است.
ریحانه السادات موسوی زاده مجرد، سید حسن طباطبائی، نگار نورمهناد،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
زاویه تماس آب- خاک معیار کمی تمایز خاک آبدوست و آبگریز است. اهداف این پژوهش شامل: 1) بررسی روشهای اندازه‌گیری زاویه تماس شامل روش مولاریته الکل، صعود موئینگی، شاخص جذب‌پذیری و روش قطره چسبان و 2) تعیین مناسبترین روش در یک نمونه خاک با بافت لوم شنی است. در این پژوهش سطوح مختلف آبگریزی به‌طور مصنوعی با استفاده از اسید استئاریک و با آزمون نفوذ قطره آب تهیه شد. زاویه تماس خاک آبدوست در روشهای مولاریته الکل، صعود موئینگی، شاخص جذب‌پذیری (دو شیوه محاسبه) و قطره چسبان به‌ترتیب 89/9، 75/41، (57/81) 56/28 و 58/91 درجه محاسبه شده است. روش قطره چسبان با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری زاویه تماس بررسی شد. با این روش زاویه تماس در پنج سطح آبگریزی به‌ترتیب 58/91، 104/92، 120/48، 129/96 و 173/07 درجه تعیین شد. روش قطره چسبان به‌دلیل عدم محدودیت کاربرد در خاک‌های آبگریز و دقت ناشی از ترکیب توأم مشاهده عینی برخورد قطره آب به خاک و نرم‌افزار در تعیین زاویه تماس، مناسبترین روش اندازه‌گیری زاویه تماس در خاک‌های آبگریز است. ارتباط زاویه تماس به‌عنوان شاخص کمی آبگریزی و زمان نفوذ قطره به‌عنوان شاخص کیفی، بررسی شد و همبستگی مثبت (R2=0.975) ارزیابی شد.
سمیه جنت رستمی، علی صلاحی،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
رعایت سه اصل اساسی بهره‌وری، عدالت و پایداری در تخصیص منابع آب ضروری است. اما، معمولاً برقراری عدالت در تخصیص آب کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. ناحیه آبیاری فومنات با 5 واحد عمرانی، یکی از نواحی سه‌گانه شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود است که بیش از 90 درصد وسعت اراضی این ناحیه مربوط به اراضی شالیزاری است. با توجه به اینکه، آب نقش مهمی در شالیزارهای برنج دارد، عدم توزیع یکنواخت منابع آب موجود در کل ناحیه آبیاری در فصول کشت برنج سبب بروز کمبود آب آبیاری و خسارت‌های زیادی در بعضی از اراضی ناحیه آبیاری خواهد شد. در این مطالعه، با توجه به منابع آب مشترک بین واحدهای عمرانی واقع در ناحیه آبیاری فومنات، عدالت در میزان برداشت از آب زیرزمینی و آب دریافتی از کانال شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود بین واحدهای عمرانی با استفاده از معیار ضریب جینی ارزیابی شد. به این ترتیب، یک مدل بهینه‌سازی تخصیص آب با دو هدف حداکثر کردن عدالت در تخصیص آب زیرزمینی و آب کانال با توجه به رعایت حداقل سود اقتصادی در واحدهای عمرانی توسعه یافت. نتایج نشان داد که در حالت بهینه، میزان عدالت تخصیص منابع آب زیرزمینی و آب کانال در مقایسه با وضعیت موجود به‌ترتیب 46/3 و 43/7 درصد افزایش یافت. همچنین ارزیابی تخصیص بهینه منابع آب موجود نشان می‌دهد که مقادیر برداشت از آب زیرزمینی و آب دریافتی از کانال به‌صورت متعادل بین واحدهای عمرانی توزیع می‌شود.
حسین افشاری، رضا قضاوی، سیامک دخانی،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
کمبود و محدودیت تأمین منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک، شناسایی منابع جایگزین و بهره‌برداری مجدد از آن با رعایت ملاحظات زیست‌محیطی را ضروری ساخته است. ایده استفاده از رواناب‌ها یک فلسفه و رویکرد مدیریتی تطبیقی به‌منظور متعادل کردن اقدامات برای ارائه پایدار خدمات آب و مدیریت خطرات مربوط به شرایط بحرانی است. تحقیق حاضر به‌منظور طراحی مدل مناسب مدیریت منابع آبی با رویکرد مدیریت بحران انجام پذیرفته است. در این مطالعه برای تعیین شاخص‌ها و ابعاد مدل مدیریت منابع آبی با رویکرد مدیریت بحران از روش دلفی بر اساس مراحل سه گانه اشمیت و همکاران استفاده شد. برای انجام این پژوهش، پس از تعیین تخصص‌های مورد نیاز، اعضای پانل دلفی در سه مرحله و با استفاده از روشهای نمونه‌گیری تصادفی، شناسایی و انتخاب شدند. جامعه آماری تحقیق را در مرحله دلفی اساتید دانشگاه با تخصص منابع آب و آبخیزداری و کارشناسان پدافند غیرعامل سازمان آب تشکیل دادند. در ابتدا اعضای پانل بر اساس استنباط خود از مدل، گویه‌هایی را مشخص کردند و بعد از حذف موارد تکراری تعداد 43 نوع گویه باقی ماند. از بین 43 گویه باقی مانده، گویه‌های با ضریب اهمیت ضعیف و متوسط حذف شدند و در نهایت 36 گویه در تحلیل ماندند. مدل نهایی مدیریت منابع آبی با رویکرد مدیریت بحران بر اساس نظر خبرگان با گویه مورد تأیید قرار گرفت. بر اساس یافته‌های تحقیق، گویه "طراحی سیستم‌های جمع‌آوری آب باران و تعبیه مخازن در بخش‌های مختلف شهر و مخازن منتهی به پشت بام هر خانه برای استفاده در شرایط بحرانی و اخلال در سیستم آبرسانی سراسری" با میانگین 4/94 در رتبه اول، و گویه "وجود حسگرها در قسمت‌های مختلف تونل‌های تأسیساتی عبور لوله‌های آب" با میانگین 2/10 در رتبه سی و سوم قرار گرفتند. درنهایت گویه‌های مشخص شده توسط پنل اعضای دلفی در زمینه مدیریت منابع آب در شرایط بحرانی، در چهار شاخص کلی مقاوم‌سازی، ایمنی، فرهنگ‌سازی و برنامه‌ریزی طبقه‌بندی شد. به‌طور کلی لازم است تا مسئولین منابع آب شهری و همچنین مدیریت بحران در جهت آمادگی برای شرایط بحران و همچنین استفاده صحیح، اصولی و علمی از منابع آبی موجود استحصال و ذخیره آب باران و رواناب‌ها را به‌منظور استفاده در شرایط بحرانی و اخلال در سیستم آبرسانی سراسری را مدنظر قرار دهند.
حسین کاظمی زاده، مجتبی صانعی، هومن حاجی کندی،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
با افزایش چالۀ آبشستگی در بالادست و پایین‌دست پایه‌های پل طراحی شده روی رودخانه‌ها، پایداری استاتیکی سازۀ پل به مخاطره کشیده می‌شود. برای مقابله با این پدیده هیدرولیکی راهکارهای مختلفی پیشنهاد شده است. یکی از این راهکارها، تغییر هیدرودینامیک جریان در اطراف پایۀ پل‌ها است. این راهکار با کاهش جریان پایین‌رونده در بالادست پایه پل‌ها از افزایش آبشستگی جلوگیری به‌عمل می‌آورد. در تحقیق حاضر، با استفاده از ساخت مدل‌های پایه پل مربع با زبری‌های مستطیلی و مثلثی در دو حالت پیوسته و ناپیوسته در ابعاد مختلف سعی در بررسی تأثیر ساختار هندسی زبری‌های مورد آزمایش بر حداکثر میزان عمق آبشستگی در اطراف پایه پل مربعی شد. نتایج تحقیق نشان داد، با افزایش طول زبری در بالادست و پایین‌دست پایه پل، چاله آبشستگی به‌صورت محسوسی با نرخ کاهشی عمق آبشستگی ماکزیمم در حدود 34 درصد نسبت به مدل شاهد (بدون زبری) تغییر وضعیت می‌دهد. همچنین مقایسه‌های بین مدل‌های زبری پیوسته و ناپیوسته نشان داد، با اجرای ناپیوسته زبری مستطیلی و مثلثی میزان حداکثر عمق آبشستگی به‌صورت محسوسی کاهش پیدا می‌کند. درنهایت با درنظر گرفتن آنالیز ابعادی، رابطه‌ای بر پایه رگرسیون غیرخطی بر داده‌های آزمایشگاهی برازش داده شد. در این رابطه به‌ازای وجود رسوبات ماسه‌ای، متوسط میزان عمق آبشستگی در حالت‌های مختلف زبری پیش‌بینی شد. نتایج نشان داد، مقادیر محاسباتی با مقادیر واقعی به‌دست آمده از آزمایشات برازش مناسبی دارد.
نادر سلامتی، امیر خسرو دانایی، لیلا بهبهانی،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
به‌منظور بررسی و ارزیابی اثرات سطوح مختلف کم‌آبیاری قطره‌ای بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، عملکرد روغن، درصد روغن دانه و کارآیی مصرف آب دانه آزمایشی در دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های یک‌بار خرد شده بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکــرار اجرا شد. مقدار آب در آبیاری قطره‌ای نواری در چهار سطح 40، 60، 80 و 100 درصد نیاز آبی در کرت‌های اصلی و دو رقم کنجد محلی بهبهان و شوین در کرت‌های فرعی از زمان شروع گلدهی مورد مقایسه قرار گرفتند. مقایسه میانگین اثرات متقابل سطوح آبیاری و رقم نشان داد تیمار 100 درصد نیاز آبی در رقم محلی بهبهان با عملکرد 0/1218 کیلوگرم در هکتار رتبۀ نخست و جایگاه برتر را به‌خود اختصاص داد میزان مصرف آب در تیمار برتر (100 درصد نیاز آبی و رقم محلی بهبهان) معادل 4/5389 مترمکعب در هکتار محاسبه شد. تیمارهای 100 و 80 درصد نیاز آبی در رقم برتر (محلی بهبهان) با کارآیی مصرف آبی به‌ترتیب معادل 226/0 و 210/0 کیلوگرم بر مترمکعب اختلاف معنی‌داری با هم نداشتند و به‌صورت مشترک در رتبۀ نخست جای گرفتند. ضریب همبستگی پیرسون محاسبه شده برای صفات اندازه‌گیری شده نشان داد که بیشترین میزان همبستگی حجم آب مصرفی به‌میزان (9271/0=r) با وزن هزاردانه محاسبه شد. همبستگی معنی‌دار حجم آب مصرفی با عملکرد و اجزای عملکرد دانه نشان‌دهنده حساس بودن گیاه کنجد به تنش کم‌آبیاری و توجه به مدیریت بهینه آب در کشت کنجد داشت. لذا کاهش حجم آب مصرفی و به‌تبع آن بروز تنش خشکی در کنجد موجب کاهش عملکرد و اجزای عملکرد شد.
سیدحسین روشان، کاکا شاهدی، محمود حبیب نژاد روشن، ،
جلد 25، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
شبیهسازی فرایند بارش- رواناب در حوضه آبخیز از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیک، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه‌های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه‌ای دارد. در این تحقیق، به‌منظور شبیهسازی فرایند بارش– رواناب از داده‌های بارش و دبی جریان در دوره زمانی 1396-1376 استفاده شد. بعد از کنترل کیفی و صحت داده‌ها، تأخیر بارش و دبی با استفاده از ضرایب خودهمبستگی، خود همبستگی جزئی و همبستگی متقارن در نرم‌افزار R Studio مشخص شد. سپس پارامترهای مؤثر و ترکیب بهینه نیز به‌روش آزمون گاما تعیین و برای اجرای مدل تحت سه سناریوی مختلف در نرم‌افزار MATLAB مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آزمون گاما نشان داد که پارامترهای بارش روز جاری، بارش یک روز قبل، دبی روز قبل و دو روز قبل دارای بیشترین تأثیر در دبی خروجی حوضه هستند. همچنین ترکیب‌های Pt Qt-1 و Pt Pt-1 Qt-1 Qt-2 Qt-3 مناسبترین ترکیب بهینه ورودی برای مدل‌سازی انتخاب شدند. نتایج مدل‌سازی نشان داد که در مدل ماشین بردار پشتیبان تابع کرنل پایه شعاعی (RBF) نسبت به کرنل‌های چندگانه و خطی دارای عملکرد بهتری است. همچنین کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) نسبت به مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) با تابع کرنل پایه شعاعی (RBF) بهتر است.
حدیث قنبری، جعفر مامی زاده، مجید ولی زاده،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
ضربه قوچ یکی از حالت‌های جریان‌های غیرماندگار در شبکه‌های توزیع آب شهری است که به‌دلیل خساراتی که در خط لوله به‌وجود می‌آورد اهمیت زیادی داشته و همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این تحقیق پدیده ضربه قوچ در اثر بسته شدن ناگهانی شیر در پایین‌دست به‌طور آزمایشگاهی و با استفاده از مدل عددی بررسی شده است. در بخش آزمایشگاهی تحقیق، تأثیر تغییرات دبی جریان با وجود تجهیزات کنترلی و بدون تجهیزات کنترلی روی حداکثر و حداقل ارتفاع موج فشاری بررسی شد. نتایج تحقیق نشان‌دهنده عملکرد مناسب لوله موج‌گیر در کاهش حداکثر موج فشاری و همچنین بهبود فشارهای منفی در سیستم است. در دبی حداکثر 35/75 لیتر در دقیقه، لوله موج‌گیر ارتفاع حداکثر موج فشاری را به اندازه 70/40 درصد کاهش داده است. در دبی حداقل 7/70 لیتر در دقیقه، لوله موج‌گیر باعث کاهش 34/82 درصدی ارتفاع حداکثر موج فشاری شده است. همچنین در دبی حداقل، لوله موج‌گیر حداقل موج فشاری را بیش از ۷۸ درصد بهبود داده است. برای تحلیل ضربه قوچ به‌صورت عددی از ﻧﺮم‌اﻓﺰار AFT Impulse استفاده شده است. نتایج مدل عددی با روش کاراکترستیک در یک مسئله نمونه بررسی شد و صحت عمکرد آن مورد تأیید قرار گرفت. شبیهسازی مدل آزمایشگاهی با نرم‌افزار نشان داد که این نرم‌افزار در مواقعی که ضربه قوچ فشارهای منفی تولید می‌کند تنها سیکل اول موج را به‌خوبی محاسبه می‌کند اما در سیکل‌های بعدی میزان استهلاک موج فشاری را به‌درستی نشان نمی‌دهد.
شیما نصیری، حسین انصاری، علی نقی ضیائی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
کاهش منابع آب سطحی و خشکسالی‌های پی در پی و درنتیجه استفاده بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی به‌ویژه برای مصارف کشاورزی، باعث به بار آمدن خسارات جبران‌ناپذیری به منابع طبیعی کشور شده است. در این میان، آگاهی از وضعیت بیلان آبی دشت می‌تواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک فراوانی کند. دشت سملقان در اقلیم نیمه‌خشک در استان خراسان شمالی واقع شده است. از آنجایی که منابع آب سطحی به‌منظور تأمین آب قابل اعتماد نبوده، لذا منبع اصلی تأمین آب مورد نیاز در منطقه چاه است. به‌دلیل وجود رودخانه‌ها در دشت، ضخامت کم آبرفت، نوسانات تراز آب زیرزمینی و عدم قطعیت زیاد در محاسبات ضرایب هیدرودینامیک آبخوان، ضرورت انجام مطالعات دقیق هیدروژئولوژیکی و تعیین نقش هر یک از پارامترهای مؤثر بر جریان آب زیرزمینی دارای اهمیت است. تحقیق حاضر به‌منظور شبیهسازی آبخوان سملقان و بررسی بیلان آبی برای سال‌های 1383تا 1393 با مدل MODFLOW انجام شد. مقدار تغذیه آب زیرزمینی نیز از طریق مدل SWAT برآورد شد. واسنجی مدل با خطای 1/1 درصد و صحت‌سنجی با مقدار خطای 1/2 درصد نشان‌دهنده برآورد مناسب بین تراز آب شبیهسازی شده و برآورد شده است. بررسی هیدروگراف آب زیرزمینی در چاه‌های مشاهده‌ای نشان داد که تغییرات سطح آب در اکثر نقاط دارای نوسانات ماهیانه و فصلی زیادی است. بعد از ترسیم خطوط هم‌پتانسیل دشت، ورودی‌ها و خروجی‌ها شناسایی و با استفاده از تعیین تغییرات حجم ذخیره، بیلان دشت تعیین شد. نتایج نشان داد که بیلان دشت منفی بوده و کسری مخزن به میزان 9/14- میلیون مترمکعب برآورد شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، می‌توان از این مدل برای پیش‌بینی وضعیت آبخوان و مدیریت منابع آب در منطقه بهره برد.
حجت احمدزاده، احمد فاخری فرد، محمدعلی قربانی، مسعود تجریشی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
در مدیریت ریسک خشکسالی موضوع تحلیل منطقه‌ای خشکسالی بسیار حائز اهمیت به‌نظر می¬رسد. در این مقاله با ارائه شاخص خشکسالی هیدرولوژیکی منطقه‌ای جدید (RDI) به این موضوع مهم پرداخته شده است. برای این منظور حوضه آبریز آجی‌چای به‌عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. برای تحلیل منطقه‌ای خشکسالی هیدرولوژیکی ابتدا برای هر یک ایستگاه‌های آب‌سنجی حوضه سری زمانی شاخص خشکسالی جریان (SDI) محاسبه شد. سپس به‌منظور تعیین مناطق همگن به لحاظ خشکسالی هیدرولوژیکی از تحلیل خوشه‌بندی به‌روش k-means استفاده شد. بر اساس نتایج خوشه‌بندی 6 منطقه همگن در حوضه تشخیص داده شد. برای هر یک از این مناطق سری زمانی RDI برای دوره
1393-1365 محاسبه شد. نتایج نشان داد که طی دوره مورد مطالعه در هر یک از مناطق 1، 2، 3، 4، 5 و 6 به‌ترتیب 3/84، 3/83 ، 9/78، 1/80 و 1/82 درصد از مواقع ترسالی و خشکسالی خفیف رخ داده است. همچنین در همه مناطق مجموع درصد وقوع خشکسالی (متوسط و به بالا) از مجموع درصد وقوع ترسالی (متوسط و به بالا) بیشتر است. طوری که طی دوره مورد مطالعه در مناطق 2 و 3 مجموع درصد وقوع خشکسالی (متوسط و به بالا) نسبت به مجموع درصد وقوع ترسالی (متوسط و به بالا) بیش از دو برابر است.
محمد قدس پور، مهدی سرائی تبریزی، علی صارمی، حمید کاردان مقدم، محمود اکبری،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
استفاده از مدل¬های شبیه¬سازی- بهینه¬سازی ابزار ارزشمندی برای انتخاب الگوی کشت مناسب هستند. هدف اصلی این تحقیق، توسعه یک مدل شبیه¬سازی- بهینه¬سازی دوهدفه برای تعیین الگوی کشت و تخصیص آب است. این مدل پس از شبیه¬سازی حالات مختلف الگوی کشت، بهینه‌سازی را با الگوریتم فراابتکاری چندهدف شیرمورچه MOALO)) انجام می‌دهد. بر این اساس متغیرهای تصمیم شامل زمین و آب تخصیص‌یافته به دوره‌های ده روزه رشد گیاهان به¬گونه ای طراحی شدند که حداقل بهره‌برداری از منابع آب و حداکثرسازی اقتصادی به عنوان توابع هدف مشخص شدند. مدل توسعه‌یافته برای شبیه¬سازی و بهینه¬سازی الگوی کشت با سطح زیرکشت 5500هکتار و تخصیص آب دشت سمنان با آب تجدیدپذیر به میزان 60/8 میلیون‌مترمکعب استفاده شد. سناریوی‌های برداشت 80 (GW80) و 100 (GW100) درصد از آب تجدیدپذیر زیرزمینی و سناریوهای تغییر در الگوی کشت موجود 30 (AC30) و 60 (AC60) درصد در نظر گرفته که هر یک از این 4 سناریو با الگوریتم MOALO شبیهسازی شدند. بهینه¬سازی با استفاده از مدل پیشنهادی در چهار سناریو، باعث بهبود توابع هدف آبی و اقتصادی نسبت به عملکرد اولیه شبیه¬سازی شد. نتایج نشان داد که چهار سناریوی پیشنهادی با کمینه‌سازی تابع هدف آبی و بیشینه سازی تابع هدف اقتصادی نسبت به وضع موجود(شبیه سازی) بدست آمده است. در مجموع مدل پیشنهادی که ابزاری تخصصی برای بهینه¬سازی الگوی کشت زراعی با تخصیص آب است، با وجود سادگی کارایی بسیار مناسبی داشت.
مهران عابدین زاده، عبدالمهدی بخشنده، بهرام اندرزیان، آقای سیروس جعفری، آقای محمدرضا مرادی تلاوت،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
ایران در کمربند خشک کره زمین واقع شده است و پیش‌بینی می‌شود طی نیم قرن آینده با تنش آبی مواجه شود. سطح زیرکشت نیشکر در خوزستان هم‌اکنون بالغ بر 85 هزار هکتار است و با توجه به نیاز آبی بالای نیشکر و شرایط خشکسالی، بهینه‌سازی مصرف آب و مدیریت آبیاری به‌منظور استمرار تولید در این بخش ضروری است. لذا در این پژوهش مقادیر رطوبت خاک، پوشش سبز، عملکرد زیست‌توده در پنج تیمار و سطوح آبیاری (شروع آبیاری در زمان¬های40، 50، 60، 70 و 80 درصد تخلیه رطوبتی خاک) طی 2 تاریخ کشت در رقم CP69-1062 در سال زراعی 95-1394 درکشت و صنعت نیشکر امیرکبیر واقع در جنوب خوزستان توسط مدل آکواکراپ شبیهسازی شد. داده¬های اندازه‌گیری شده در تاریخ کشت اول (D1) برای واسنجی مدل و تاریخ کشت دوم (D2) برای صحت¬سنجی استفاده شد. نتایج آماره NRMSE در شبیهسازی پوشش سبز در مراحل واسنجی و صحت‌سنجی به‌ترتیب با مقادیر 2/1 تا 15/6 و 3/8 تا 18/3 درصد و در شبیهسازی زیست‌توده به‌ترتیب با مقادیر 6/2 تا 15/2 و 9/5 تا 12/6 درصد و ضریب تعیین (R2)، محدوده 0/98 تا 0/99 مبین توانایی بالای مدل آکواکراپ در شبیهسازی پوشش سبز و عملکرد زیست‌توده است. درحالی که مقادیر آماره NRMSE رطوبت عمق خاک در مراحل واسنجی و صحت‌سنجی به‌ترتیب در محدوده 11/6 تا 23/8 و 12/2 تا 22/7 با ضریب تعیین (R2)، 0/73 تا 0/96 (در مرحله واسنجی) 0/8 تا 0/93 (در مرحله صحت‌سنجی) دقت کمتر مدل در شبیهسازی را نشان داد. بهترین سناریو مربوط به سومین پیشنهاد است که در آن مصرف آب 1710 میلی‌متر و راندمان مصرف آب 1/53 و عملکرد 42/27 تن در هکتار است که کاهش مصرف آب 360 میلی¬متر را نشان می‌دهد.
محمد مهدی متین زاده، جهانگیر عابدی کوپایی، محمد شایان نژاد، عدنان صادقی لاری، حامد نوذری،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
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.
فاطمه قاسمی سعادت آبادی، شاهرخ زند پارسا، مهدی مهبد،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
در مناطق خشک و نیمه¬خشک، مدیریت منابع آب و بهینه سازی¬مصرف آب در تأمین نیاز آبی از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. به¬منظور بهینه¬سازی مصرف آب در مزرعه باید از میزان تبخیر- تعرق واقعی آگاه بود تا علاوه بر اجتناب از بروز تنش خشکی و کاهش محصول، از مصرف بیش از اندازه آب نیز جلوگیری شود. ازآنجایی که برآورد تبخیر- تعرق واقعی گیاه با استفاده از روش¬های سنتی در مناطق وسیع امکان¬پذیر نیست. بنابراین، استفاده از الگوریتم¬های سنجش از دور برای برآورد آن، دراین مناطق توصیه می¬شود. در این تحقیق،
تبخیر- تعرق واقعی گندم با استفاده از الگوریتم METRIC (الگوریتم تهیه نقشه تبخیر- تعرق با توان تفکیک بالا به همراه واسنجی درونی)، داده های هواشناسی و تصاویر ماهواره Landsat8 در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال 1396-1395 برآورد شد. در فرایند اجرای مدل متریک، جهت محاسبه مقدار شار گرمای محسوس مزرعه گندم که به تازگی آبیاری شده بود به عنوان پیکسل سرد انتخاب شد و در نهایت مقدار تبخیر- تعرق با استفاده از آن برآورد شد. مقادیر حداکثر تبخیر- تعرق برآورد شده با الگوریتم METRIC با استفاده از مقادیر تهیه شده از مدل واسنجی¬شده AquaCrop با دقت خوبی با NRMSE (ریشه متوسط مربع خطای نرمال شده) برابر 12/0 اعتبارسنجی شد. درنهایت با استفاده از مقادیر برآوردشده تبخیر- تعرق از تکنیک سنجش از دور با مدل متریک، حجم آب آبیاری و مقدار کل محصول اندازه-گیری شده، بهره‌وری تبخیر-تعرق و بازده آبیاری برای تمام مزارع گندم به وسعت 179 هکتار به ترتیب برابر 0/86 کیلوگرم بر مترمکعب و 75% برآورد شد.
علیرضا توکلی، حسین حکم آبادی، علی نادری عارفی، علی حجی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
با توجه به محدودیت دسترسی به آب، ضرورت دارد مزیت نسبی محصولات زراعی و باغی مناطق مختلف استان سمنان تعیین و محصولاتی که فاقد بهره‌وری مطلوب هستند، شناسایی و راهکارهای لازم برای بهبود بهره‌وری آب یا جایگزینی محصولات دارای مزیت نسبی بیشتر با محصولات کم‌بازده، اندیشیده شود. بر این اساس، شاخص بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی محصولات زراعی و باغی تحت سامانه‌های آبیاری سطحی مشخص گردید. بر اساس نتایج حاصل از بهره‌وری اقتصادی ناخالص آب محصولات باغی، پسته با 4869 تومان بر متر مکعب دارای بالاترین بهره‌وری اقتصادی بود و انگور با 3022 تومان بر متر مکعب (62 درصد پسته) در رتبه دوم قرار گرفت. نتایج حاکی از این است که کمترین میزان بهره‌وری اقتصادی ناخالص آب برای جو، یونجه و گندم به ترتیب برابر با 379، 399 و 457 تومان بر متر مکعب بدست آمده است. بررسی وضعیت ذرت علوفه‌ای نشان می‌دهد که سود خالص حاصل از کشت این محصول در سامانه آبیاری سطحی برابر 51/78 میلیون ریال در هکتار و سود خالص آن که در سامانه آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ) برابر 110/87 میلیون ریال است که افزایش 2/14 برابری نسبت به روش آبیاری سطحی (مرسوم) دارد. مزیت نسبی محصولات باغی بالاتر از محصولات زراعی بود و جایگزینی و توسعه باغات به جای برخی زراعتها به عنوان یک راهکار توصیه می‌شود. علاوه بر این، راهکارهایی که می‌توان برای بهبود شاخص بهره‌وری توصیه کرد شامل کاربرد سامانه آبیاری قطره‌ای نواری (تیپ) برای محصولات زراعی (ذرت علوفه‌ای، گوجه فرنگی، صیفی‌جات و سیب‌زمینی) و کاربرد آبیاری قطره‌ای (قطره‌ای معمولی، زیرسطحی و زیرسطحی اصلاح شده مطبق) برای محصولات باغی است. بررسی تجارب عملی کاربرد سامانه آبیاری تیپ برای گندم و جو نشان داد که این روش شاخص بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی را بهبود نبخشیده است که حاکی از عدم مزیت نسبی کشت گندم و جو در استان سمنان حتی با سامانه آبیاری تیپ است.
احمد مهرابی، منوچهر حیدرپور، حمیدرضا صفوی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
طراحی الگوی کشت بهینه و تخصیص به موقع منابع آب همراه با کم¬آبیاری از جمله راهکارهای بهینه حداکثرساختن شاخص بهره¬وری اقتصادی از آب است. در این مقاله به بهینه¬سازی همزمان الگوی کشت و تخصیص آب با استفاده از شیوه کم¬آبیاری پرداخته شده است. منطقه مورد مطالعه غرب شبکه آبیاری دشت قزوین و 6 سطح متفاوت درصد کاهش میزان آبیاری نسبت به پتانسیل نیاز آبی ماهانه
(0، 0 تا10، 0 تا20، 0 تا30، 0تا40 و 0 تا50 درصد) در سه سال خشک، نرمال و تر مورد مقایسه قرار گرفت و در هر سال بهترین سناریوی کم¬آبیاری انتخاب و نتایج با الگوی کشت موجود همان سال مقایسه شد. الگوی کشت جدید شامل محصولات اصلی منطقه و اضافه شدن محصول کلزا بود. هدف، رسیدن به حداکثر بهره¬وری اقتصادی آب (سود خالص در واحد حجم آب) با رعایت سقف برداشت ماهانه و سالانه آب¬های سطحی و زیرزمینی بود. نتایج نشان داد که بهترین سناریو در سال خشک حداکثر درصد کاهش میزان آبیاری نسبت به پتانسیل نیاز آبی ماهانه 20 درصد، در سال نرمال آبیاری کامل و در سال تر حداکثر درصد کاهش میزان آبیاری نسبت به پتانسیل نیاز آبی ماهانه 10 درصد می¬باشد. بهبود شاخص بهره¬وری اقتصادی آب برای سال خشک 52/2 درصد، سال نرمال 41/5 درصد و سال تر 19/6 درصد بوده و متوسط درصد تأمین آبیاری سالانه در سال خشک از 64/3 به 91/7 درصد، در سال نرمال از 70/0 به 100 درصد و در سال تر از 77/5 به 97/1 درصد افزایش می¬یابد، همچنین عملکرد نسبی کلیه محصولات به¬ویژه گندم، یونجه و چغندرقند را به مقدارقابل توجهی ارتقا می¬دهد. بنابراین، الگوریتم جستجوی گرانشی، به¬عنوان یک مدل بهینه¬ساز می¬تواند در انتخاب الگوی کشت و تخصیص مناسب منابع آب¬های سطحی و زیرزمینی با لحاظ منافع اقتصادی در مدیریت شبکه¬های آبیاری مدنظر قرار گیرد.
سعید طغیانی خوراسگانی، سعید اسلامیان، محمدجواد زارعیان،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
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.
حسین الهی فر، امید طیاری، نجمه یزدانپناه، مهدی مومنی رق ابادی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
سرریزهای زیگزاگی با افزایش طول تاج در یک محدوده عرضی مشخص، موجب افزایش ظرفیت آبگذری سرریز می‌شوند. پژوهش حاضر روی یک فلوم آزمایشگاهی به طول 8 متر، عرض 0/6 متر و ارتفاع 0/6 متر انجام شد. بررسی آزمایشگاهی ضریب آبگذری با استفاده از سرریزهای زیگزاگی مستطیلی متقارن و نامتقارن (دوسیکل) انجام گرفت. آنالیز ابعادی به روش باکینگهام نشان داد که ضریب آبگذری (Cd) تابع پارامترهایی مانند نسبت هد هیدرولیکی کل (Ht/P)، نسبت عرض سیکل چپ به راست (WL/WR)، نسبت طول تاج جانبی سرریز (B/Wavg) و فاکتور شکل سرریز (Se) است. نتایج نشان داد که افزایش هد هیدرولیکی باعث کاهش ضریب آبگذری در سرریزهای زیگزاگی متقارن و نامتقارن و نیز سرریز خطی می‌شود. سرریزهای زیگزاگی نامتقارن با (2/05=WL/WR) در مقایسه با سرریز زیگزاگی متقارن با (1=WL/WR)، عملکرد هیدرولیکی مناسب‌تری داشت. از نظر کمّی می‌توان بیان داشت ضریب آبگذری سرریز زیگزاگی با (3/1=B/Wavg) در مقایسه با (2/93=B/Wavg) و(2/76=B/Wavg) به‌ترتیب در حدود 21 درصد و 94 درصد بیشتر است. ضریب آبگذری سرریزهای زیگزاگی با (2/05=WL/WR) در مقایسه با (1=WL/WR) حدود 10 تا 27 درصد بیشتر است. ضریب آبگذری سرریز خطی نیز در حدود 60 تا 250 درصد در مقایسه با سرریزهای زیگزاگی بیشتر است.
مصطفی امینی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
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.
