علوم آب و خاک

در این مطالعه، عمق حفره آبشستگی در پائین¬دست سرریزهای سنگی با شکل¬های مختلف J، I، U و W توسط یک روش نوین هوش مصنوعی تحت عنوان ماشین آموزش نیرومند خارج از محدوده (ORELM) شبیه¬سازی شد. داده¬های مشاهداتی به دو دسته آموزش (70 درصد) و تست (30 درصد) تقسیم شدند. سپس تابع فعال¬سازی بهینه برای شبیه¬سازی عمق آبشستگی در پائین¬دست سرریزهای سنگی انتخاب شد. در ادامه، با استفاده از پارامترهای ورودی که شامل نسبت طول سازه به عرض کانال (b/B)، عدد فرود تراکمی (Fd)، نسبت اختلاف عمق جریان بالادست و پائین¬دست سازه به ارتفاع سازه (Δy/hst) و فاکتور شکل سازه (φ)، یازده مدل مختلف ORELM برای تخمین عمق آبشستگی توسعه داده شدند. با انجام یک تحلیل حساسیت، مدل برتر و مؤثرترین پارامترهای ورودی شناسایی شدند. مدل برتر مقادیر آبشستگی¬ها را توسط پارامترهای بدون بعد b/B, Fd, Δy/hst شبیه¬سازی کرد. برای این مدل، مقادیر ضریب همبستگی (R)، شاخص عملکرد  (VAF)و ضریب نش (NSC) برای مدل برتر در شرایط تست به¬ترتیب مساوی با 0/956، 91/378 و 0/908 بدست آمدند. همچنین، پارامترهای بدون بعد b/B, Δy/hst به¬عنوان مؤثرترین پارامترهای ورودی شناسایی شدند. همچنین، نتایج مدل برتر با مدل ماشین آموزش نیرومند نیز مقایسه شدند که مدل ORELM دقت بیشتری داشت. علاوه بر این، تحلیل عدم قطعیت نشان داد که مدل ORELM مقادیر آبشستگی¬ها را بیشتر از واقعیت تخمین زد. در ادامه، برای مدل برتر، یک تحلیل حساسیت مشتق نسبی (PDSA) اجرا گردید.

ارزیابی یکپارچه حوضه آبریز در مناطق خشک و نیمه‌خشک که با تنش شدید آبی مواجه هستند امری حیاتی است. آمار و اطلاعات، بخش اساسی فرآیند تصمیم‌گیری و حکمرانی آب برای تحقق مدیریت یکپارچه منابع آب در مقیاس حوضه آبریز هستند. برای دستیابی به این هدف، حسابداری آب ابزاری مفید برای سازمان‌دهی اطلاعات و ارائه آن‌ها در قالب شاخص‌های استاندارد است. بنابراین، هدف این پژوهش پیاده‌‌سازی چارچوب حسابداری آب پلاس Water Accounting Plus (WA+))) در حوضه آبریز فریزی واقع در استان خراسان رضوی است. در این پژوهش، شاخص‌های حسابداری آب حوضه آبریز فریزی برای یک دوره 28 ساله (1395-1368) و دو دوره تر (1368-1375) و خشک (1376-1387) با استفاده از مدل SWAT استخراج شدند. شاخص‌های استخراج¬شده نشان داد که میزان آب قابل مدیریت و سودمندی مصرف (تعریق) در سطح حوضه پایین است و بخش زیادی از سهم آبیاری حوضه از منابع آب زیرزمینی تأمین می‌شود. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از مدل SWAT، چارچوب WA+ و تحلیل شاخص‌های حسابداری آب نقش مهمی را در ارزیابی شرایط کشاورزی و هیدرولوژیکی حوضه‌های آبریز ایفا می‌کنند. رویکرد پیشنهادشده در این پژوهش، می‌تواند به مدیران در اتخاذ تصمیمات آگاهانه برای حفظ پایداری حوضه آبریز کمک نماید.

استفاده از کودهای آلی در اصلاح و احیای خاک‌های شور و سدیمی می‌تواند از ضرورت استفاده از منابع شیمیایی کلسیم بکاهد. در پژوهش حاضر آزمایش‌های آبشویی خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی به‌صورت فاکتوریل خرد‌شده با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای اصلی: 1) نوع ماده اصلاح‌گر شامل کود دامی و کمپوست، 2) سطح ماده اصلاح‌گر شامل یک، سه و پنج درصد وزنی و 3) مرحله آبشویی در پنج سطح شامل: بدون آبشویی، یک بار، دو بار، سه بار و چهار بار آبشویی هر بار با یک حجم منفذی و با فواصل 30 روزه بود. تمامی ستون‌ها بعد از اضافه‌کردن اصلاح‌گرها به مدت 30 روز تحت انکوباسیون قرار گرفته و سپس آبشویی شدند. صفات در هر ستون، در سه عمق به‌عنوان فاکتور فرعی بررسی شد. بعد از 120 روز، شوری و درصد سدیم تبادلی خاک تیمار‌شده با هر دو اصلاح‌گر به‌ترتیب به کمتر از پنج دسی‌زیمنس بر متر و 15 درصد رسید. بعد از 150 روز، غلظت پتاسیم و منیزیم تبادلی توسط هر دو اصلاح‌گر کاهش یافت. کلسیم تبادلی خاک در پایان ماه پنجم توسط هر دو اصلاح‌گر افزایش معنی‌داری پیدا کرد. کارایی سطح یک درصد وزنی از هردو اصلاح‌گر با سطوح دیگر در بهبود ویژگی‌های شور و سدیمی خاک برابر بود و بین آبشویی با سه و چهار حجم منفذی در مورد هیچ‌کدام از اصلاح‌گرها در اکثر صفات، تفاوتی مشاهده نشد. در تیمار آبشویی با سه حجم منفذی با کاربرد سطح یک درصد وزنی کود دامی و کمپوست،  ECخاک به‌ترتیب، 80 درصد و 71 درصد و ESPخاک به‌ترتیب 44/5 درصد و 35 درصد کاهش یافت. 

به‌منظور تعیین تحمل به تنش آبی و بهره‌وری آب (water productivity) یونجه، آزمایشی به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو سال زراعی 1397 و 1398 در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی صفی‌آباد با بافت لوم-رسی¬سیلتی اجرا شد. عامل اصلی چهار سطح تأمین نیاز آبی (25 ،50، 75 و 100 درصد) با دور آبیاری ثابت و عامل فرعی پنج رقم یونجه (بغدادی، یزدی، نیک¬شهری، امید، مساسرسا) بودند. داده‌های عملکرد علوفه و WP برای شش چین (از خرداد تا اول آبان) با نرم‌افزار SAS تجزیه واریانس شد. نتایج نشان داد که عملکرد علوفه تر و خشک با تنش آبی، کاهش و درصد علوفه خشک افزایش یافت. بیشترین عملکرد و WP علوفه خشک (به‌ترتیب 12/4 تن در هکتار و 0/94 کیلوگرم بر مترمکعب) از تیمار تأمین 75 درصد نیاز آبی به‌دست آمد. رقم بغدادی با عملکرد علوفه تر و خشک به‌ترتیب 39/1 و 10/7 تن در هکتار و WP علوفه خشک 0/9 کیلوگرم بر مترمکعب برتر از سایر ارقام بود. حال ‌آنکه رقم یزدی کمترین عملکرد علوفه تر و خشک (به‌ترتیب 30/3 و 8/5 تن در هکتار) و WP (75/0 کیلوگرم علوفه خشک بر مترمکعب) را داشت. از این رو برای افزایش بهره‌وری آب رقم بغدادی با تأمین 75 درصد نیاز آبی برای شرایط مشابه با اقلیم شمال خوزستان 

توصیه می‌شود.

به‌منظور بررسی اثر تنش‌های آبی و شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی نعنا فلفلی آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 98-1397 با 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش 4 سطح آبیاری (100 (I1)، 85 (I2)، 70 (I3) و 55 درصد ظرفیت زراعی (I4)) و 4 سطح شوری (0/9 (EC1)، 1/9(EC2)، 2/5 (EC3) و 3/4 دسی‌زیمنس بر متر (EC4)) بود. نتایج نشان داد که کاهش آب به‌میزان 15، 30 و 45 درصدی ظرفیت زراعی منجر به کاهش در صفات وزن تر اندام هوایی (به‌ترتیب 15/8، 28/4 و 30/1 درصد)، وزن خشک اندام هوایی (به‌ترتیب 7/1، 11/5 و 11/5 درصد) و وزن خشک ریشه (به‌ترتیب 4/6، 9/2 و 9/2 درصد) شد. همچنین، نتایج نشان داد که استفاده از شوری EC2، EC3 و EC4 به‌ترتیب منجر به کاهش 12/7، 28/5 و 34/0 درصد (وزن تر اندام هوایی)؛ 3/6، 11/6 و 11/6 درصد (وزن خشک اندام هوایی) و 6/7، 12/4 و 14/6 درصد (وزن خشک ریشه) گردید. نتایج نشان داد که اثر توأمان شوری و خشکی منجر به کاهش بهره‌وری فیزیکی آب شده است، به‌طوری‌که بیشترین و کمترین میزان این صفت در گیاه نعنا فلفلی با 3/54 و 2/06 کیلوگرم در متر مکعب در تیمارهای EC1I4 و EC3I1 مشاهده شد. بر اساس نتایج این پژوهش، جهت حصول عملکرد خشک و بهره‌وری فیزیکی حداکثری آب، استفاده از تیمار EC1I4 توصیه می‌شود.

آبشستگی زیر لوله‌های انتقال گاز، نفت و آب خطر خمیدگی لوله و شکستن آن را به دنبال دارد. این پدیده می‌تواند به محیط زیست و صنعت نفت و گاز آسیب‌های فراوانی وارد کند. در ایﻦ پژوهش تأثیر تغییرات قطر، فاصله از کف و زاویه قرارگیری لوله‌های انتقال بر میزان کاهش عمق آبشستگی زیر لوله‌های مستغرق در بستر رسوبات چسبنده بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزﻣﺎیﺶﻫﺎ برای ﺣﺎﻟﺖ آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ زیﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺎ زاویﻪ ﺑﺮﺧـﻮرد صفر، 15 و 30 درﺟﻪ و در 3 ﻣﻮﻗﻌﯿـﺖ روی ﺑﺴـﺘﺮ، ﻓﺎﺻـﻠﻪ D/2 و D/4 از ﺑﺴﺘﺮ انجام شد. همچنین، در اﻧﺠﺎم آزﻣﺎیﺶﻫﺎ از سه قطر 10، 20 و 40 میلی‌متر اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺘﺎیﺞ این مطالعه ﻧﺸـﺎن داد، زاویﻪ ﺑﺮﺧﻮرد ﺟﺮیﺎن روی ﻣﮑﺎن ﻗﺮارﮔﯿﺮی ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﻋﻤﻖ آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ و ﻧﺤﻮه ﻋﻤﻠﮑـﺮد ﮔﺮداﺑـﻪﻫـﺎ ﻣـﺆﺛﺮ است، به‌طوری¬که با افزایش زاویه، عمق آبشستگی زیر خط لوله کاهش می‌یابد و به ازای افزایش ﻓﺎﺻــﻠﻪ ﺑــﯿﻦ ﻟﻮﻟــﻪ و ﺑﺴــﺘﺮ، میزان آبشستگی به‌صورت معنی¬داری تا میزان 18 درصد، کاهش ﭘﯿــﺪا ﮐﻨــﺪ، میزان آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ زیﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﮐﻤﺘﺮ ﻣﯽﺷﻮد. همچنین مشاهده شد که قطر لوله بر میزان عمق آبشستگی تأثیر دارد و بدلیل تأثیر روی جریان به سمت پایین و جریان‌های گردابی، هرچه قطر لوله افزایش یابد، عمق آبشستگی نیز افزایش می‌یابد. درنهایت با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی حداکثر میزان آبشستگی لوله، رابطه‌ای بر پایه رگرسیون غیر خطی برای تخمین حداکثر میزان آبشستگی ارائه شد

مدل‌های هیدرولوژیکی ابزاری سودمند در برنامه‌ریزی منابع آب به شمار می‌روند، اما عملکرد برخی از آنها در مقیاس منطقه‌ای رضایت‌بخش نبوده، چراکه این مدل‌ها مختص مقیاس مکانی خاصی بوده و از طرفی کمبود داده‌های ورودی نیز به‌عنوان یک عامل محدود‌کننده در مدل‌سازی عمل می‌کند. یکی از راه‌های غلبه بر این محدودیت، استفاده از یک مدل جامع انعطاف‌پذیر در حوضه‌های آبریز مختلف است. از آن‌جا که منابع آب سطحی و زیرزمینی در اکوسیستم‌های زیست‌محیطی دارای برهم‌کنشی پویا بوده و یک سامانه منابع آب ترکیبی را تشکیل می‌دهند، بنابراین، در این مطالعه کاربرد دو روش کلی به نام مدل‌های یکپارچه و نواحی جفت‌شده، جهت تلفیق مدل‌های آب سطحی و زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی این روش‌ها نشان داد که تمرکز اصلی در اکثر مطالعات روی دو پارامتر تغذیه و تبخیر و تعرق و تلاش در راستای افزایش دقت مقادیر این دو مؤلفه در شبیه‌سازی است. نتایج حاصل مبـین ایـن نکتـه است که استفاده همزمان از دو مدل SWAT و MODFLOW برای شناخت شرایط هیدرولوژیکی در یک منطقه به خوبی توانسته است نقایص مرتبط با محدودیت‌های نیمه‌تـوزیعی و توزیعی بودن دو مدل را پوشش داده و جریان آب سطحی، زیرزمینی و ارتباط آبخوان- رودخانه را شبیه سازی نماید. این روش می‌تواند اطلاعات مفیدی را در مورد بیلان آبی حوضه فراهم کرده و به برنامه‌ریزی دقیق‌تر منابع آب کمک نماید.

توجه به ارزیابی کیفیت منابع آب زیرزمینی به‌عنوان مهم‌ترین منبع تأمین آب شرب و کشاورزی از اهمیت بسزایی برخوردار است. از این‌رو، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی کیفی فلزات سنگین در منابع آب زیرزمینی دشت همدان- بهار انجام یافت. بدین منظور، 120 نمونه آب زیرزمینی از 20 ایستگاه در فصول بهار و تابستان سال 1397 به‌روش مرکب برداشت و مقادیر پارامترهای فیزیکوشیمیایی نمونه‌ها طبق روش استاندارد و محتوی عناصر در نمونه‌ها هم به‌روش طیف‌سنجی پلاسمای جفت‌شده القایی (ICP) خوانده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت آرسنیک، کادمیم، کروم، مس، آهن، منگنز، نیکل، سرب و روی (میکروگرم در لیتر) در نمونه‌های فصل بهار به‌ترتیب برابر با 5/08، 0/260، 1/05، 2/70، 1/50، 0/490، 1/50، 7/48 و 1/75 و در فصل تابستان نیز به‌ترتیب برابر با 20/7، 0/220، 0/950، 7/12، 1/34، 0/490، 1/29، 8/23 و 2/08 و به¬جز در مورد عنصر آرسنیک در نمونه‌های فصل تابستان، میانگین غلظت همه عناصر در نمونه‌های هر دو فصل کوچک‌تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی برای آشامیدن بود. از طرفی میانگین شاخص آلودگی، شاخص آلودگی فلزات سنگین، شاخص ارزیابی فلزات سنگین، شاخص فلزات سنگین و شاخص کیفی در فصل بهار با 7/51-، 9/91، 1/42، 1/42 و 328 به‌ترتیب بیان‌گر سطح کیفی آلودگی کم، اندک، کم، تحت تأثیر اندک و آلودگی متوسط و در فصل تابستان نیز با 5/90-، 10، 3/04، 3/04 و 673 به‌ترتیب بیان‌گر سطح کیفی آلودگی کم، اندک، کم، تحت تأثیر متوسط و آلودگی زیاد بود. با توجه به توان کشت دو بار در سال در منطقه مورد مطالعه و استفاده بی‌رویه از انواع کودها و آفت‌کش‌های شیمیایی، امکان آلوده شدن منابع آب زیرزمینی این منطقه به فلزات سنگین در طولانی‌مدت دور از انتظار نیست. از این‌رو، نسبت به پایش دوره‌ای و منظم منابع آب زیرزمینی دشت همدان-بهار از نظر غلظت فلزات سنگین توصیه می‌شود.

این پژوهش به منظور بررسی اثر نوع گیاه (گندم و یونجه) و شیب زمین (5 و 20 درصد) بر آلودگی آب¬های سطحی و زیرزمینی در یک خاک لوم¬رسی انجام گرفت. خاک¬های نمونه¬برداری شده در داخل جعبه¬های فلزی که دارای یک خروجی برای زه¬آب و یک خروجی برای رواناب بود، ریخته و گیاهان گندم و یونجه در آنها کاشته شد. پس از رشد گیاه محلول کلرید پتاسیم 0/05 مولار به سطح خاک اضافه و آبیاری با استفاده از شبیه¬ساز باران با شدت 64 میلی¬متر در ساعت به مدت دو ساعت انجام شد. سپس میزان کلرید و پتاسیم در نمونه¬های برداشت شده از رواناب و زه¬آب اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت اندازه¬گیری شده پتاسیم به علت ویژگی قابل جذب بودن آن کمتر از کلر بود. منحنی¬های رخنه کلر و پتاسیم نشان داد که شیب زمین و نوع کشت انتقال کلر و پتاسیم را تحت تأثیر قرار می¬دهد. زمان رسیدن به نقطه اوج منحنی¬های کلر و پتاسیم در رواناب به ترتیب کشت گندم با شیب 20 درصد > کشت یونجه با شیب 20 درصد > کشت گندم با شیب 5 درصد > کشت یونجه با شیب 5 درصد  بود؛ و در زه¬آب به صورت کشت یونجه با شیب 5 درصد >  کشت گندم با شیب 5 درصد > کشت یونجه با شیب 20 درصد > کشت گندم با شیب 20 درصد تغییر کرد. در هر شیب، پوشش گیاهی فشرده یونجه نسبت به گندم میزان آلودگی کلر و پتاسیم را در رواناب کاهش داد، در حالی¬که در زه¬آب  به علت توسعه سیستم ریشه¬ای بزرگتر و عمیق‌تر، سبب آبشویی بیشتر هر دو ردیاب گردید. بر اساس مطالعه انجام شده تغییر پوشش سطحی گیاهی از گندم به یونجه در زمین¬های شیب¬دار برای جلوگیری از آلودگی آب¬های سطحی پیشنهاد می¬شود؛ اگرچه فاکتورهای دیگری مانند اقلیم، بافت و ساختمان خاک نیز باید مورد توجه قرار گیرد

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.

پیش‌بینی دقیق فشار آب حفره‌ای در بدنه سدهای خاکی در زمان ساخت با روش‌های دقیق یکی از مهم‌ترین ارکان در مدیریت پایداری سدهای خاکی است. هدف کلی از این تحقیق توسعه مدل‌های ترکیبی، بر مبنای سیستم استنتاج عصبی فازی و الگوریتم‌های بهینه‌سازی فرا‌ ابتکاری است. در این راستا الگوریتم‌های فرا ابتکاری بهینه‌ساز شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، ازدحام ذرات (PSO)، تفاضل تکاملی (DE)، کلونی مورچگان برای فضای پیوسته (ACOR)، جستجوی هارمونی (HS)، رقابت استعماری (ICA)، کرم شب تاب (FA) و گرگ خاکستری(GWO) به‌منظور بهبود عملکرد آموزش سیستم استنتاج عصبی فازی، استفاده شد. سه ویژگی شامل تراز خاکریزی، زمان ساخت سد و تراز مخزن (آبگیری) حاصل از ابزار دقیق سد به‌عنوان ورودی مدل‌های ترکیبی انتخاب شدند. ارزیابی‌هایی انجام‌ شده از مقایسه مدل‌های ترکیبی با شاخص‌های آماری، نشان‌دهنده دقت قابل ‌قبول هر هشت مدل ترکیبی است. نتایج تحقیق نشان داد مدل ترکیبی الگوریتم ژنتیک در دوره آزمون با مقادیر ، RMSE، NRMSE وMAE  به‌ترتیب برابر با مقادیر0/9540، 0486/، 0/1232 و 0/0345، بهترین عملکرد را نسبت به سایر الگوریتم‌های بهینه‌ساز دارد. همچنین الگوریتم‌های ترکیبی ANFIS-GA، ANFIS-PSO، ANFIS-ICA،ANFIS-HS عملکرد بهتری را نسبت بهANFIS-GWO، ANFIS-FA، ANFIS-ACOR و ANFIS-DE در بهبود آموزش شبکه ANFIS و پیش‌بینی فشار آب حفره‌ای در بدنه سدهای خاکی در زمان ساخت، دارند.

پیش‌بینی دقیق و قابل اعتماد از سطح آب زیرزمینی در یک منطقه برای استفاده پایدار و مدیریت منابع آب بسیار مهم است. این پژوهش با هدف ارزیابی شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANNs)؛ پیش‌رونده عمومی (GFF) و تابع پایه شعاعی (RBF)  در پیش‌بینی ماهانه تراز سطح آب زیرزمینی در دشت دزفول- اندیمشک در جنوب غربی ایران انجام شد. برای تعیین متغیرهای مؤثر ورودی در ANNs از الگوریتم اطلاعات متقابل جزئی (PMI) استفاده شد. نتایج به‌کارگیری الگوریتم PMI نشان می‌دهد که متغیرهای ورودی مؤثر بر پیش‌بینی ماهانه تراز سطح آب زیرزمینی برای پیزومترهای تحت تأثیر برداشت و تغذیه آب، فقط شامل تراز سطح آب در ماه فعلی است. همچنین متغیرهای ورودی مؤثر بر پیش‌بینی تراز سطح آب برای پیزومترهای تحت تأثیر فقط برداشت آب، به ترتیب شامل تراز سطح آب در ماه فعلی، تراز سطح آب در یک ماه قبل، تراز سطح آب در دو ماه قبل، مختصات عرضی پیزومتر به UTM، تراز سطح آب در سه ماه قبل، تراز سطح آب در چهار ماه قبل، تراز سطح آب در پنج ماه قبل و مختصات طولی پیزومتر به UTM است. علاوه بر این متغیرهای ورودی مؤثر بر پیش‌بینی ماهانه تراز سطح آب زیرزمینی برای پیزومترهای نه تحت تأثیر برداشت و نه تغذیه آب، به ترتیب شامل تراز سطح آب در ماه فعلی، تراز سطح آب در یک ماه قبل، تراز سطح آب در دو ماه قبل، تراز سطح آب در سه ماه قبل، تراز سطح آب در چهار ماه قبل، تراز سطح آب در پنج ماه قبل، تراز سطح آب در شش ماه قبل، مختصات عرضی پیزومتر به UTM و مختصات طولی پیزومتر به UTM است. نتایج نشان می‌دهد که شبکه GFF از دقت بیشتری نسبت به شبکه RBF، در پیش‌بینی ماهانه تراز سطح آب زیرزمینی برای پیزومترهای شامل برداشت و تغذیه آب و پیزومترهای شامل فقط برداشت آب برخوردار است. علاوه بر این شبکه RBF دقت بیشتری در پیش‌بینی ماهانه تراز سطح آب زیرزمینی برای پیزومترهای شامل نه برداشت و نه تغذیه آب نسبت به شبکه GFF برخوردار است.

در سال‏های گذشته به دلیل افزایش بی‏رویه جمعیت و به دنبال آن مصرف بی‏رویه آب و همچنین پرهزینه¬بودن توسعه منابع آب سطحی، بهره‏برداری از منابع آب زیرمینی به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. در شرایط کنونی بخش قابل ملاحظه‏ای از مصارف آب کشور در تمام بخش‏های مصرف، توسط منابع آب زیرزمینی تأمین می‏شود. از طرف دیگر، توسعه صنعت و ورود آلاینده‏های ناخواسته از جمله فلزات سنگین به آب‏های زیرزمینی موجب به خطرافتادن سلامت موجودات زنده از جمله انسان‏ها می‏شود. پژوهش حاضر به بررسی ریسک غیرسرطانی ناشی از فلزات سنگین در آب‏های زیرزمینی دشت ارومیه برای هر دو گروه کودکان و بزرگسالان پرداخته است. این پژوهش مبتنی بر یک روش توصیفی- تحلیلی بر اساس داده‏های موجود است که در آن غلظت فلزات آلاینده حاصل از مطالعات انجام شده در پاییز و زمستان 1396 از تعداد 12 حلقه چاه تأمین¬کننده آب شرب روستایی در دشت ارومیه مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین، ارزیابی ریسک سلامت انسان‌ها با استفاده از شاخص سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده مورد سنجش قرار گرفت. نتایج نشان داد که شش فلز سنگین کادمیوم، مس، آهن، منگنز، نیکل و سرب در آب زیرزمینی منطقه وجود دارد که در این میان دو مورد از چاه‏ها دارای مقادیر کادمیوم و سرب بالاتر از حد استانداردهای ملی و جهانی هستند. همچنین، میزان شاخص کل ریسک غیر سرطانی از طریق بلع و جذب پوستی برای هر دو گروه کودکان و بزرگسالان به‌ترتیب برابر با 0/23 و 0/096 به‌دست آمد که کمتر از یک است و این امر نشانگر مناسب‌بودن کیفیت آب منطقه برای شرب است.

در دهۀ اخیر استفاده از سازه‌های گابیونی در مهندسی هیدرولیک برای پایداری سازه به جهت دارا بودن چگالی و وزن زیاد، زبری برای افت انرژی و تخلخل برای زهکشی رواج زیادی یافته است. این پژوهش به ارزیابی عملکرد سازه‌های تورسنگی در شرایط ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق در استهلاک انرژی نسبی پایین‌دست سرریز اوجی پرداخته است. پارامترهای مورد ارزیابی در این پژوهش عبارت از: عدد فرود، ارتفاع آب‌پایه، ضخامت آب‌پایه و قطر سنگدانه‌ها است. آزمایش‌ها با سه دانه‌بندی سنگدانه با قطر متوسط 1/5، 2/2 و 3 سانتی‌متر با سه ارتفاع آب‌پایه 10 و 20 سانتی‌متر و Max و ضخامت‌های 10، 20 و 30 سانتی‌متر  و دبی‌های 20 تا 40 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی مدل‌های مورد آزمایش با کاهش قطر سنگدانه‌های آب‌پایه، میزان استهلاک انرژی نسبی افزایش می‌یابد، به نحوی  که در آب‌پایه با سنگدانه به قطر 1/5 سانتی‌متر، مقدار استهلاک انرژی به‌میزان 3/6 درصد نسبت به سنگدانه به قطر متوسط 3 سانتی‌متر افزایش پیدا کرده است. افزایش ارتفاع آب‌پایه توری سنگی تا میزانی که جریان کاملاً درون‌گذر شود، می‌تواند تا مقدار 33 درصد نسبت به آب‌پایه با ارتفاع 10 سانتی‎‌متر، استهلاک انرژی نسبی بیشتری داشته باشد. همچنین با افزایش قطر آب‌پایه از 10 سانتی‌متر به 30 سانتی‌متر میزان استهلاک انرژی نسبی تا 15 درصد افزایش می‌یابد.

روش شماره منحنی رواناب به‌طور گسترده‌ای جهت پیش‌بینی رواناب استفاده شده و در بسیاری از بسته‌های نرم‌افزاری محبوب برای مدل‌سازی گنجانده شده است؛ اما تا حد زیادی به خصوصیات گروه‌های هیدرولوژیکی خاک وابسته است. بنابراین، تلاش در جهت کاهش این اثر و استخراج اطلاعات خاک ضروری است. مطالعه حاضر به‌‌منظور ادغام منطق فازی برای استخراج شماره منحنی رواناب انجام شده است. برای دستیابی به این هدف مدل توزیعی جدیدی به نام CNS2 توسعه داده شده است. در بخش نخست، فرموله¬کردن و برنامه‌نویسی مدل CNS2‌ با استفاده از محیط زبان برنامه‌نویسی پایتون انجام شد، سپس مدل در حوزه آبخیز بهشت¬آباد اجرا شد. این مدل در گام زمانی ماهانه با شماره منحنی فازی و در نظرگرفتن فاکتور تعداد روزهای بارانی، ضریب مدیریت معادله جهانی فرسایش خاک،‌ شیب و ضریب تتای خاک، میزان تولید رواناب را در یک حوزه آبخیز شبیه‌سازی می‌نماید. نتایج بیانگر آن است که مدل با شاخص نش- ساتکلیف 0/6 و ضریب تبیین 0/63 در دورۀ واسنجی و شاخص نش 0/53 و ضریب تبیین 0/56 در دورۀ اعتبارسنجی، کارائی مناسب‌تری نسبت به روش سنتی شماره منحنی در شبیه‌سازی رواناب دارد. مزیت توزیعی¬بودن مدل امکان شناخت مناطق با تولید رواناب بیشتر را فراهم می‌آورد.

پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی تلفیق بخشی از اطلاعات استخراج¬شده برای پهنه‌بندی تخریب اراضی با استفاده از داده‌های زمینی و سنجش از دور در استان فارس صورت گرفته است. بدین¬منظور نقشه معیارهای پوشش گیاهی، تولید خالص اولیه، کاربری اراضی و شیب به‌ترتیب از طریق داده‌های سنجش از دور MOD13A3، MOD17A3 ، SRTMو Landsat TM؛ فرسایش آبی توسط مدل آیکونا (ICONA) و رواناب سطحی با استفاده از مدل SCS سال 2010 به‌دست آمد. معیار کارایی مصرف بارش نیز از نسبت تولید خالص اولیه به نقشه بارندگی مستخرج از ایستگاه‌های هواشناسی تولید شد و سپس نقشه تخریب اراضی منطقه با استفاده از روش هم‌پوشانی وزنی کلیه معیارها تهیه شد. مطابق مدل آیکونا 5/1، 9/05، 47/21، 27/91و 10/73 درصد از منطقه مطالعاتی به‌ترتیب در کلاس‌های فرسایش آبی خیلی‌کم، کم، متوسط، شدید و بسیار‌شدید قرار گرفت. هم‌پوشانی نقشه مدل آیکونا با نقشه معیارهای دیگر نشان داد که کلاس‌های تخریب خیلی‌زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی‌کم به‌ترتیب 1/3، 7/18، 70 ، 9/1 و 0/9 درصد از سطح استان را در بر‌ می‌گیرند. مطابق یافته‌ها، تلفیق سنجش از دور با مدل‌های آیکونا و SCS باعث ارتقاء قدرت شناسایی تخریب اراضی می شود.

تنش برشی وارد بر بستر رودخانه‌ها از جمله مهمترین پارامترهای هیدرولیکی جریان است که در تعیین میزان بار رسوبی و همچنین میزان آبشستگی در بستر و سواحل رودخانه کاربرد مؤثری دارد. تشکیل فرم بستر (شکنج، تلماسه و پادتلماسه) در رودخانه‌های آبرفتی بر میزان تنش برشی وارد بر بستر مؤثر است. در این پژوهش اثر فرم‌های بستر شکنج، که بصورت مصنوعی ساخته شده بودند، بر تنش برشی بستر مورد بررسی قرار گرفت. رسوبات با اندازه‌های 0/51 و 2/18 میلی‌متر برای زبرکردن سطح شکنج‌های مصنوعی استفاده شد. طول و ارتفاع هر فرم بستر به¬ترتیب برابر 20 و 4 سانتی‌متر و زوایای وجه بالادست و پائین¬دست آن نسبت به افق بترتیب برابر 16/4 و 32 درجه در نظر گرفته شد. در کلیه آزمایش‌ها از شیب‌های 0، 0/0001، 0/0005، 0/001 و 0/0015 برای کف کانال آزمایشگاهی و دبی‌های 10، 15، 20، 25 و 30 لیتر بر ثانیه استفاده شد. نتایج نشان داد که بزرگترشدن اندازه ذرات بستر، سبب ازدیاد مقادیر پارامترهای  t^¢_b، t_b و  t^²_b شد. پارامترهای t^¢_b، t_b و  t^²_b در بسترهای رسوبی با اندازه 2/18 میلی‌متر بطور متوسط به¬ترتیب 22/38، 30/86 و 22/3 درصد بیش از بسترهای رسوبی با اندازه 0/51 میلی‌متر بودند.