علوم آب و خاک

طوفان‌های گرد و غبار در مناطق خشک و نیمه‌خشک آثار زیان¬‌باری بر محیط زیست، اقتصاد و سلامت جوامع محلی و جهان می‌گذارد. این طوفان‌ها تحت تأثیر متغیرهای اقلیمی و متغیرهای سطح زمین هستند. در این مطالعه، از تعداد رخداد گرد و غبار سالانه در 25 ایستگاه و 5 متغیر اقلیمی از جمله بارندگی، حداکثر سرعت باد، متوسط سرعت باد، حداکثر دمای سالانه و متوسط دمای سالانه در مناطق خشک ایران تا سال 2014 استفاده شد تا تأثیرات تغییرات اقلیمی بر طوفان‌های گرد و غبار نشان داده شود. ابتدا سری زمانی همبستگی سالانه متغیرهای اقلیمی و گرد و غبار بر مبنای مشاهدات ماهانه محاسبه شد. سپس با استفاده از روش من- کندال روند تغییرات متغیرهای اقلیمی، گرد و غبار و روند همبستگی بین آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که تغییرات ضریب همبستگی در طول دوره آماری دارای نوسان بوده و در برخی سال‌ها این ضریب معنی‌دار و در برخی سال‌ها معنی‌دار نیست و مقادیر آنها برای سرعت باد و دما در بسیاری از ایستگاه‌ها بین 0/6 تا 0/9 و برای بارندگی بین 0/2- تا 0/6- نیز می‌رسد، این روند همبستگی در بسیاری از ایستگاه‌ها با روند تغییرات متغیرهای اقلیمی همسو است که بیانگر هم¬راستایی تغییرات اقلیمی با نوسانات گرد و غبار در منطقه مرکزی ایران است. نتایج نشان داد که سرعت باد و دما تأثیر بیشتری بر نوسانات فراوانی طوفان‌های گرد و غبار دارند و کاهش بارندگی اثر افزایشی بر گرد و غبار دارد.

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.

پژوهش حاضر با هدف محاسبه عدد کاویتاسیون دریچه تحتانی در آبگیر تحتانی سد نسا، به صورت مدل آزمایشگاهی و عددی طرح¬ریزی شده است. مقادیر فشار استاتیک در طول مدل دریچه تحتانی، توسط 22 پیزومتر تعبیه شده، اندازه‌گیری شد. برای مشخص کردن نقاط و مناطق با ریسک بالای کاویتاسیون، مقطع طولی دریچه تحتانی به سه بلوک تقسیم¬بندی شد. این تقسیم‌بندی براساس تأثیر پارامترهای هیدرولیکی مؤثر بر پدیده کاویتاسیون معرفی می‌شود. در بلوک شماره یک، نتایج محاسبه عدد کاویتاسیون نشان داد، این منطقه که در ابتدای جت خروجی سد را در بر می¬گیرد، سطح خطر، "امکان کاویتاسیون" را نشان می‌دهد. بررسی‌ها نشان داد، عدد کاویتاسیون در این منطقه وابسته به ارتفاع آب در کانال بالادست است. برای منطقه شماره دو، نتایج نشان داد، به¬ازای نسبت موقعیت درنظر گرفته شده به کل طول دریچه تحتانی و در محدود 0/44 و0/9 مقادیر کاویتاسیون، پارامتری از سرعت خروجی جت در دریچه تحتانی هستند. لازم به ذکر است، بررسی سطح خطر در مناطق دوم و سوم به ازای 0/44 = x/L، سطح خطر وابسته به فشار منفی در این مناطق است. همچنین مدل‌سازی عددی به ازای روش‌های مختلف مدل آشفتگی نشان داد که مدل آشفتگی K-ε RNG با مش ریز بهترین همخوانی را با نتایج مدل آزمایشگاهی دارد و مقادیر خطای آن به¬ازای مدل آزمایشگاهی و عددی محاسبه شد.

بیوچار به‌عنوان راهکاری کارآمد در بهبود ویژگی‌های خاک و مدیریت پسماندهای آلی موجب کاهش اثرات تنش‌‌های غیرزیستی و افزایش حاصلخیزی خاک می‌شود. اما، اثر آن بر شاخص‌های زیستی در خاک‌های تحت تنش‌های هم‌زمان شوری و آلودگی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین، هدف این پژوهش ارزیابی اثر بیوچار باگاس نیشکر بر شاخص‌های زیستی در یک خاک آلوده به کادمیم در شرایط شور و غیرشور بود. آزمایش به‌صورت فاکتوریل با 2 فاکتور شوری (شاهد، 20 و 40 میلی‌مولار سدیم کلرید) و بیوچار باگاس نیشکر (خاک‌های اصلاح نشده با بهساز آلی، اصلاح شده با باگاس، بیوچار 400 و 600 درجه سلسیوس به میزان یک درصد) در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد که شوری با افزایش 17-12 درصدی حلالیت کادمیم موجب تشدید سمیت آن برای ریزجانداران و کاهش محسوس فراوانی و فعالیت جمعیت میکروبی خاک شد. برعکس، کاربرد بیوچار با کاهش غلظت کادمیم (18-14 درصد)، افزایش کربن آلی (127-89 درصد) و کربن آلی محلول (70-4 درصد) موجب کاهش اثر این تنش‌ها بر جمعیت میکروبی و فعالیت آنزیمی خاک شد. به‌طور کلی، این پژوهش نشان داد که کاربرد بیوچار باگاس نیشکر با کاهش غلظت کادمیم قابل دسترس ناشی از شوری خاک موجب تعدیل نسبی اثر متقابل شوری و آلودگی کادمیم بر شاخص‌های زیستی خاک می‌شود.

بررسی رفتار پدیده تبخیر از سطح آب یکی از موارد اساسی در طراحی، بهره¬برداری و مطالعات مربوط به مهندسی آب است. از این-رو، به‌کارگیری روش¬های نوین همچون نظریه آشوب در هیدرولوژی و منابع آب به‌دلیل نوآوری و قابلیت‌های آن به¬تازگی مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که نوسانات تبخیر از سطوح آزاد آب ماهیتی دینامیک و غیرخطی دارند، بنابراین، هدف از این پژوهش، بررسی امکان وجود رفتار آشوبی در تبخیر از سطح آزاد آب در ایستگاه سینوپتیک سمنان در مقیاس¬های زمانی روزانه و ماهانه در سال¬های 97-1374 با استفاده از مفاهیم نظریه آشوب است. میزان تبخیر روزانه، ماهانه و سالانه این ایستگاه سینوپتیک به ترتیب 8/68، 200 و 2600 میلی‌متر محاسبه شد. برای بازسازی فضای حالت، به دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط نیاز است که بدین¬منظور از میانگین اطلاعات متقابل و نزدیکترین همسایگی کاذب برای برآورد این دو پارامتر استفاده شده است. اولین گام جهت مطالعه یک فرآیند با نظریه آشوب، بررسی آشوبناکی آن است که روش بُعد همبستگی از مرسوم‌ترین روش‌هاست. ابتدا، بُعد تعبیه (مُحاط) به روش نزدیکترین همسایگی کاذب برابر با 3 محاسبه شد. جهت محاسبه زمان تأخیر، نمودارهای متقابل تبخیر در ایستگاه سمنان در مقیاس¬های مختلف زمانی رسم شد. بر اساس این روش، اولین مینیمم محلی در نمودار به‌عنوان زمان تأخیر در نظر گرفته می¬شود که برای تبخیر در مقیاس‌های روزانه و ماهانه به‌ترتیب 30 و 3 به‏دست آمد. برخلاف روش¬های پیچیده و محاسباتی مرسوم، این نتایج با مشاهده و در حداقل زمان حاصل می‌شود که به قرار زیر است: داده‌های ماهانه آشوبی‌تر از داده‌های روزانه هستند. پس از محاسبه زمان تأخیر و بازسازی فضای حالت، بُعد محاط و سپس شیب نمودار بُعد همبستگی به‌ترتیب 8/8 و 9/8 به¬دست آمدند.

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

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.

به‌منظور بررسی مطالعه تغییر و تحول خاک – سیمای اراضی در منطقه چالدران 9 خاکرخ شاهد در 5 واحد ژئومورفیک غالب منطقه ازجمله دشت دامنه‌ای، پدیمنت پوشیده، مخروطه افکنه، دشت، دشت سیلابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند، تجمع کربنات پدوژنیک در برخی از خاکرخ‌ها به‌صورت کانکرشن و به‌رنگ روشن بود. در خاکرخ‌های شاهد در دشت دامنه‌ای، (خاکرخ 5 و 7)، پدیمنت پوشیده (خاکرخ 6)، و دشت سیلابی (خاکرخ 8) انتقال رس از افق‌های سطحی و تجمع در افق زیرین، ناشی از بارش به‌نسبت خوب منطقه و فصول متمایز خشک و مرطوب، منجر به تشکیل افق آرجیلیک همراه با تشکیل پوسته‌های رسی روی سطوح خاکدانه و واحدهای ساختمانی شده و راسته آلفی‌سولز را ایجاد کرده است. نتایج کانی‌شناسی حضور کانی‌های کلریت، ایلیت، کائولینیت و اسمکتیت را نشان داد. با توجه به شواهد، کانی‌های ایلیت، کلریت و کائولینیت موروثی و کانی‌های اسمکتیت در اثر هوادیدگی و تحول کانی‌های ایلایت، کلریت و یا پالیگورسکایت تشکیل شده است. همچنین نتایج شاخصCIA  در منطقه نشانگر آن است که خاک‌های منطقه در مرحله هوادیدگی ضعیف تا متوسط قرار دارند. به‌طور کلی نتایج پژوهش، نمایانگر نقش مهم زهکشی، کاربری و مواد مادری در خاک‌های منطقه مطالعاتی است.

به‌منظور مدیریت بهینه منابع آب یک حوضه، تعیین میزان تبخیروتعرق واقعی و بررسی روند زمانی آن ضروری است. در این راستا در مقاله حاضر به شبیه‌سازی سری زمانی تبخیروتعرق واقعی و تحلیل روند آن با توجه روند مؤلفه‌های اقلیمی و کاربری اراضی در حوضه آجی‌چای طی دوره 1394-1366پرداخته شد. به این منظور، مدل جامع SWAT برای حوضه آجی‌چای تنظیم، واسنجی و صحت‌سنجی شد. همچنین متوسط تبخیروتعرق واقعی شبیه‌سازی شده محصولات (در سال‌های پرباران) با مقادیر نظیر در سند ملی آب مقایسه شد. نتایج آزمون روند من‌کندال نشان داد که بارندگی سالانه در اکثر ایستگاه‌های هواشناسی روند نزولی داشته و در 10 ایستگاه، روند بارندگی به‌طور معنی‌داری کاهش یافته است. درحالی که دمای حداکثر سالانه در همه ایستگاه‌ها و دمای حداقل در اکثر آنها روند افزایشی معنی‌دار داشته است. بررسی نقشه‌های کاربری اراضی نشان داد که سطح کشت آبی حوضه طی دوره مورد مطالعه 39 درصد افزایش داشته است. بر اساس نتایج تحقیق تبخیروتعرق پتانسیل حوضه با شیب 2/54 میلی‌متر در سال دارای روند افزایشی معنی‌دار بوده است. نتایج نشان داد که با وجود روند صعودی تبخیروتعرق پتانسیل و سطح اراضی کشاورزی آبی، تبخیروتعرق واقعی حوضه به‌دلیل کاهش بارندگی، با نرخ 2/2 میلی‌متر در سال روند کاهشی معنی‌دار داشته است.

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.

استفاده از زبری پیوسته در بستر تنداب در شرایط برابر با روش‌های متداول استهلاک انرژی مانند حوضچه‌های آرامش، سرریزهای پلکانی، پرش اسکی و استقرار موانع در بستر تنداب می‌تواند روشی کارآمد برای افزایش استهلاک انرژی جریان در این سازه‌ها باشد. در این پژوهش تأثیر زبری بستر تنداب بر میزان استهلاک انرژی جنبشی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، رابطه عمومی بدون بعد توسعه داده شده و پس از واسنجی حل عددی با نتایج آزمایشگاهی، میزان استهلاک انرژی سازه در سه شیب 15، 22/5 و 30 درجه، با شش زبری 0/005، 0/0072، 0/0111، 0/016 و 0/022 متر و بدون زبری (شاهد) و سه دبی 0/07، 0/09 و 0/11 متر مکعب بر ثانیه، بررسی شد. بر اساس نتایج حاضر با ایجاد زبری ممتد در بستر تنداب، استهلاک انرژی افزایش می‌یابد. همچنین، با افزایش شیب تنداب، نسبت استهلاک انرژی در طول سرریز زبر به سرریز صاف افزایش می¬یابد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار استهلاک انرژی نسبی در حضور زبری، مربوط به شیب 22/5 درجه و برای زبری 22/2 میلی‌متر (85%) بوده و کمترین استهلاک انرژی نسبی نیز در حالت شاهد (25%) مشاهده شد. بنابراین، استفاده از بستر تنداب طبیعی بدون پوشش بتنی، از جنبه محیط‌زیست و قابلیت استهلاک انرژی، قابل توصیه است.

هدف این پژوهش، ارزیابی آثار سیاست پرداخت یارانه برای تبدیل شیوه آبیاری غرقابی به قطره‌ای در آبخوان نجف‌آباد با توجه به روش تحویل آب به کشاورز است. به‌منظور بررسی اثر مشوق‌های اقتصادی در تصمیم‌گیری کشاورز برای انتخاب نوع تکنولوژی آبیاری، الگوی کشت، آب کاربردی و آب مصرفی، یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی مثبت در محدوده مطالعاتی دهستان گرکن شمالی به‌عنوان بخشی از آبخوان نجف‌آباد، توسعه داده شد. داده‌های مورد نیاز این مدل به سه شیوۀ پیمایشی، استفاده از گزارش‌های ثبتی و نظرات خبرگان، جمع‌آوری شد. نتایج نشان داد که با کاهش هزینه‌های مالی تبدیل آبیاری غرقابی به قطره‌ای، کشاورزان تمایل به سرمایه‌گذاری در این فناوری دارند. در سناریوی تخصیص آب به شیوه فعلی، همگام با افزایش یارانه‌ اجرای آبیاری تحت فشار، مجموع آب مصرفی محصولاتی که از سیستم آبیاری قطره‌ای استفاده می‌کنند؛ 28 درصد افزایش می‌یابد که 19 درصد از این افزایش میزان آبی است که تا قبل از سیاست پرداخت یارانه‌ها مصرف نمی‌شده و مابقی آن مربوط به کاهش سطح کشت زمین‌های غرقابی است. بدین ترتیب با کاهش هزینه‌های بهره‌برداری، درآمد خالص مزارع به‌دلیل بهبود عملکرد و توسعه سطح زیر کشت افزایش می‌یابد که خود باعث بالا رفتن میزان مصرف آب می‌شود، این در حالی است که میزان آب کاربردی ثابت است. در سناریوی تحویل حجمی آب، با افزایش یارانه‌ها، درآمد خالص مزارع بدون توسعه سطح زیر کشت و تنها به‌دلیل بهبود عملکرد، افزایش می‌یابد. بنابراین، تنها در شرایط تحویل حجمی آب، پرداخت یارانه باعث افزایش راندمان آبیاری هم در سطح مزرعه و هم در سطح منطقه می‌شود و به‌عنوان سیاستی به‌منظور مقابله با شرایط خشکسالی، اثربخش است.

غلظت و آلایندگی فلزات سنگین در رسوبات دانه ریز بخش جزر و مدی دلتای مهران واقع در خلیج فارس که جنگل‌های مانگرو رشد کرده‌اند و ارتباط غلظت این عناصر با عوامل فیزیکوشیمیایی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور از رسوبات سطحی پهنه جزر و مدی دلتای مهران نمونه‌برداری شد و دانه‌بندی، میزان کربنات کلسیم، مواد آلی، pH/Eh و فلزات سنگین در رده گل رسوبات تعیین شد. وجود کربنات کلسیم بالا در رسوبات عامل مؤثر در میزان فراوانی عناصر منگنز، کادمیوم و سرب است. رس و مواد آلی به‌صورت جذب سطحی در فراوانی غلظت عناصر روی و مس نقش داشته‌اند و اکسی- هیدرواکسیدهای آهن نیز به‌صورت جذبی در میزان غلظت عناصرکبالت، کروم و نیکل تأثیرگذار بوده است. بر اساس شاخص غنی‌شدگی (EF)، میانگین غنی‌شدگی عناصر در رسوبات مورد مطالعه از زیاد به کم به‌صورت کروم، نیکل، کادمیوم، روی، منگنز، سرب، کبالت و مس است. بر اساس شاخص انباشت آلودگی (PLI)، هیچکدام از عناصر در رسوبات دلتا اعم از رسوبات درون مانگرو و رسوبات خارج از مانگرو در طبقه‌بندی آلوده قرار ندارند. بر اساس شاخص زمین‌انباشتگی (Igeo) عناصر در اکثر نمونه‌ها غیرآلوده بوده و فقط فلزات کادمیوم، کروم، نیکل در تعدادی نمونه‌ها آلودگی کمی نشان می‌دهند. لذا در حال حاضر تهدیدی متأثر از آلودگی عناصر بالقوه سمی مورد بررسی با منشأ طبیعی و انسان‌زاد متوجه محیط زیست مانگرو و دلتای مهران نیست.

از آنجا که تغییر کاربری اراضی و همچنین تغییر متغیرهای اقلیمی از جمله افزایش دما بر بسیاری از فرایندهای طبیعی نظیر فرسایش خاک و تولید رسوب، سیلاب و تخریب خصوصیات فیزیکی و شمیایی خاک اثر می‌گذارد، بنابراین نیاز است تا جنبه‌های مختلف اثر این تغییرات، در مطالعات و تصمیم‌گیری‌ها مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر به‌منظور آگاهی از میزان اثرگذاری تغییر اقلیم و شرایط مدیریت کشت بر میزان سیل‌خیزی، اقدام به آزمون و تحلیل سناریوهای منطقی بر اساس پیشینه حوزه آبخیز مروست با استفاده از مدل مفهومی SWAT شد. در این راستا پس از واسنجی مدل، اقدام به آزمون دو سناریوی مذکور شد. سناریوی اول در زمینه مدیریت زارعی و تبدیل باغات به اراضی کشاورزی و سناریوی دوم افزایش 0/5 درجه‌ای دما با ثابت فرض کردن سایر شرایط درنظر گرفته شده است. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی مدل با آزمون نش- ساتکلیف به‌ترتیب 0/66 و 0/68 نشان از کارایی قابل قبول مدل در محدوده مورد مطالعه دارد. در ادامه نتایج به‌کارگیری دو سناریوی تغییر کاربری اراضی و گرمایش نشان از تأثیر 30 درصدی سناریوی اقلیمی با افزایش متوسط دبی ماهانه به‌میزان 3/72 مترمکعب بر ثانیه حاکی از افزایش سیل‌خیزی حوضه به‌ویژه در سال‌های اخیر دارد. از طرفی سناریوی تغییر کاربری اراضی باغی به کشاورزی در دو حالت 20 درصد و 50 درصد تغییر کاربری باعث افزایش متوسط دبی ماهانه به‌ترتیب به میزان 1/26 و 1/5 مترمکعب بر ثانیه و به‌عبارتی 10 و 12 درصد به سیل‌خیزی حوضه اضافه شد. نتایج حاکی از آن است که در مناطق مشابه منطقه مورد مطالعه که در منطقه اقلیمی خشک واقع شده است، افزایش احتمالی دما می‌تواند اثر قابل ملاحظه‌ای را بر سیل‌خیزی حوضه داشته باشد. البته تأثیر غیرمستقیم عامل انسانی نیز به‌صورت افزایش گازهای گلخانه‌ای بر افزایش سیل‌خیزی حوضه را نباید نادیده گرفت.