فرشاد فتحیان، محمد قدمی، زهره دهقان،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
در این پژوهش، روند تغییرات مکانی نمایههای حدی دما مرتبط با بخشهای سلامت و کشاورزی شامل تعداد روزهای یخبندان، تعداد روزهای تابستانی، تعداد روزهای یخی، تعداد شبهای حارهای، طول فصل رویش، دامنه تغییرات شبانهروزی دما، طول مدت سرما و طول مدت گرما برای 54 ایستگاه همدیدی در سرتاسر ایران برای دورههای مشاهداتی (2005-1976) و آینده (2054-2025) بررسی شدند. بدین منظور، دادههای دمای کمینه و بیشینه 3 مدل اقلیمی منطقهای به نامهای CCSM4، MPI-ESM-MR و NORESM1-ME پروژه CORDEX تحت دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 با استفاده از روش توسعهیافته تصحیح اُریبی چند مقیاسه برای هر ایستگاه ریزمقیاسنمایی شدند. سپس، روند و تغییرات نمایههای حدی دما با استفاده از روشهای مَن-کِندال و شیب خط روند شِن بررسی شدند. نتایج بررسیها نشان داد که نمایههای گرم همانند تعداد روزهای تابستانی و تعداد روزهای حارهای در بیشتر ایستگاهها برای هر دو دوره مشاهداتی و آینده روند مثبتی داشتهاند. در مقابل، نمایههای سرد مانند تعداد روزهای یخبندان در بیشتر ایستگاهها روند کاهشی داشتهاند. نتایج نمایههای طول مدت گرما و سرما نشان داد که بیشتر ایستگاهها برای هر دو دوره زمانی فاقد روند هستند. طول فصل رویش در بیش از 60 درصد ایستگاهها (45 درصد معنیدار) که بیشتر در نواحی شمالی، شمال غربی و غرب واقع شده کشور افزایش یافته است. بر اساس نتایج بهدست آمده میتوان دریافت که بدون درنظر گرفتن اقدامات سازگاری با شرایط اقلیمی، برخی از نقاط کشور ممکن است در آینده با خطر سلامت و قابلیت سکونت و کشاورزی محدود مواجه شوند.
بابک شاهی نژاد، عباس پارسایی، حجت الله یونسی، زهرا شمسی، آزاده ارشیا،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
در پژوهش حاضر، دبی جریان در فلومهای حاوی نیم استوانههای جانبی (SMBF) تحت شرایط آزاد و مستغرق با استفاده از مدلهای ماشین بردار پشتیان (SVM)، رگرسیون انطباقی چندمتغیره اسپلاین (MARS) و مدل شبکه عصبی مصنوعی چندلایه (MLPNN)، شبیهسازی و تخمین زده شد. در حالت جریان آزاد از پارامترهای بیبعد مستخرج از آنالیز ابعادی شامل نسبت عمق جریان در بالادست به عرض گلوگاه و نسبت انقباض (عرض گلوگاه به عرض کانال) و در حالت مستغرق علاوه بر این دو پارامتر از پارامترهای عمق پایاب به عرض گلوگاه و عمق پایاب به عمق بالادست بهعنوان ورودی و از فرم بیبعد دبی جریان بهعنوان خروجی مدلها استفاده شد. نتایج نشان داد که در حالت جریان آزاد در مرحله صحتسنجی مدل MARS با شاخصهای آماری 0/985= R2، 0/008=RMSE، % 0/87=MAPE و مدل SVM با شاخصهای آماری 0/971=R2، 0/0012=RMSE، % 1/376=MAPE و مدل MLPNN با شاخصهای آماری 0/973= R2، 0/011=RMSE، % 1/304=MAPE دبی جریان را شبیهسازی و پیشبینی کرده¬اند. در حالت مستغرق شاخصهای آماری مدل MARS توسعه داده شده عبارت از 0/978= R2، 0/018=RMSE، % 3/6=MAPE و شاخصهای آماری مدل SVM عبارت از 0/988= R2، 0/014=RMSE، % 4/2=MAPE و شاخصهای آماری مدل MLPNN عبارت از 0/966= R2، 0/022=RMSE و % 5/7=MAPE هستند. در توسعه مدلهای SVM و MLPNN بهترتیب از توابع کرنل شعاعی و تانژانت هایپربولیک استفاده شد.
طاهره محمدی، واحدبردی شیخ، آرش زارع،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
تحلیل روند دبی جریان اطلاعات عملی برای مدیریت بهتر منابع آب در آستانه تغییر اقلیم فراهم میکند. بنابراین در این پژوهش تغییرات آورد حوزه آبخیز گرگانرود طی سه دهه اخیر مورد بررسی قرار گرفته است. از روش من- کندال برای آشکارسازی روند و روشهای پتیت، نرمال استاندارد و بویشند برای شناسایی نقاط تغییر ناگهانی در سریهای زمانی دبی در هشت ایستگاه آققلا، گالیکش، گنبد، حاجیقوشان، نوده، رامیان، سدگرگان (وشمگیر) و تمر استفاده شده است. آزمون من- کندال وجود روند معنیدار (سطح 5 درصد) منفی (کاهش جریان) را در مقیاس روزانه و سالانه در همه ایستگاهها نشان داد. در مقیاس ماهانه شدیدترین روند منفی در ایستگاههای آققلا، گالیکش، گنبد، حاجیقوشان و رامیان مربوط به ماه تیر بود ولی در دو ایستگاه نوده و تمر بهترتیب مربوط به ماههای مرداد و بهمن بود. در مقیاس فصلی در همه ایستگاهها روند کاهشی مشاهده شد ولی این روند در برخی فصلها معنیدار نبود. از طرفی نتایج حاصل از تحلیل نقاط تغییر در دبی نشان داد که نقاط تغییر در دادههای مورد استفاده در این مطالعه بیشتر از نوع کاهشی و در مواردی نیز افزایشی و در برخی از ایستگاهها اصلا نقاط تغییری شناسایی نشده است. بنابراین تعداد تغییرات کاهشی در ایستگاههای هیدرومتری مورد مطالعه، بهطور معنیدار بیشتر از تغییرات افزایشی بوده و بیشتر در بازه زمانی سالهای 1997-1993 و 2007-2005 بهترتیب در سه و چهار ایستگاه نیز قابل مشاهده است. درصورتی که بیشترین تغییرات افزایشی در بین ایستگاهها مربوط به ایستگاه آققلا در سال 2017 با مقدار دبی 234 مترمکعب برثانیه است. بررسی جریان دهههای گذشته حوزه آبخیز گرگانرود تغییرات شدید جریان را چه بهصورت تدریجی و چه ناگهانی نشان میدهد که این تغییرات بیشتر در جهت کاهش دبی رودخانه است. روند نزولی بهدست آمده در مقادیر دبی در مقیاسهای زمانی مختلف برای تمام ایستگاههای هیدرومتری حوزه آبخیز گرگانرود که در آینده بهدلیل تغییرات جهانی اقلیم شدیدتر نیز خواهد شد از یک سو و افزایش نیاز آبی منطقه برای مصارف مختلف در آینده بهدلیل رشد جمعیت و همچنین گسترش صنایع میتواند بهعنوان هشدار جدی برای سیاستگزاران، برنامهریزان و مدیران محلی قلمداد شود تا با برنامهریزیهای صحیح از بروز احتمالی بحران آب در منطقه در آینده جلوگیری کنند.
وحید حبیبی اربطانی، محمود اکبری، زهره مقدم، امیرمهدی بیات،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
در سالهای اخیر از روشهای غیرمستقیم نظیر سنجش از دور و دادهکاوی برای برآورد شوری خاک زمینهای کشاورزی استفاده میشود. در این تحقیق، هدایت الکتریکی 94 نمونه خاک از 0 تا 100 سانتیمتر با استفاده از تکنیک ابرمکعب در دشت ساوه، اندازهگیری شد. تعداد 23 نوع داده ورودی در قالب دو دسته توپوگرافی و طیفی استفاده شدند. پارامترهای سطح زمین مانند شاخص رطوبت توپوگرافیک (TWI)، شاخص طبقهبندی زمین برای مناطق پست (TCI)، شاخص قدرت جریان (STP)، مدل رقومی ارتفاع (DEM) و طول شیب (LS) با استفاده از نرمافزارهای Arc-GIS و SAGA بهعنوان ورودیهای توپوگرافی لحاظ شدند. همچنین شاخصهای مکانی شوری و پوشش گیاهی از تصاویر لندست 8 استخراج شدند و بهعنوان ورودیهای طیفی درنظر گرفته شدند. بهمنظور مدلسازی شوری از شبکه عصبی GMDH با نسبت 70 درصد برای آموزش و 30 درصد برای صحتسنجی استفاده شد. نتایج اندازهگیری نشان داد مقادیر شوری خاک بین 0/1 تا 18 با میانگین 5 و انحراف معیار 4/7 دسیزیمنس بر متر بودند. نتایج مدلسازی نیز نشان داد پارامترهای آماری R2، MBE وNRMSE در مرحله آموزش بهترتیب 0/80، 0/06 و 42/1 درصد بودند. همین مقادیر در مرحله صحتسنجی بهترتیب 0/79، 0/13 و 48/7 درصد بودند. بنابراین استفاده از شاخصهای طیفی، توپوگرافی و شبکه عصبی GMDH، در مدلسازی شوری خاک، کارایی مناسبی دارد.
الناز جاویز، احمد جلالیان، محمدرضا مصدقی، الهام چاوشی، ناصر هنرجو،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
یکی از مهمترین بحرانهای زیستمحیطی در مناطق خشک، نیمهخشک، نیمهمرطوب و حتی مرطوب پدیده مخرب بیابانزایی و در مناطق خشک و نیمهخشک فرسایش بادی است. برای رفع این مشکل که در بخش عمدهای از کشور ایران وجود دارد، نیاز به استفاده از روشی محیط زیست دوست و اقتصادی است. در این پژوهش برای اولین بار در کشور و شاید در دنیا در منطقه بحرانی سجزی در وسعت 65 هکتار، از رس بنتونیت کلسیمدار استفاده شد. آزمایشها بر روی سله تشکیل شده در سطوح مالچپاشی شده با مالچ رسی با ماندگاری بیش از یکسال انجام شد. نتایج نشان داد که فرسایش بادی با پارامترهای میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه، خاکدانههای بزرگتر از 0/25 میلیمتر، مقاومت برشی و مقاومت فروروی همبستگی منفی و معنیداری دارد. از طرف دیگر نتایج آزمایشهای نفوذپذیری با استفاده از روش استوانه مضاعف و توسط سه مدل (کاستیاکوف، هورتون و فیلیپ) نشان داد که در نمونههای مالچپاشی شده و شاهد، کمترین میانگین مربعات خطا(SSE) و بیشترین ضریب تبیین(R2) مربوط به مدل کاستیاکوف است که بیانگر برتری این مدل در مقایسه با مدلهای هورتون و فیلیپ بود. همچنین شدت فرسایش بادی بهصورت درجا و با استفاده از یک دستگاه تونل باد قابل حمل در 20 نقطه از منطقه سجزی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که مالچپاشی بیشتر از 95 درصد از فرسایش خاک را کنترل کرده است.
حمید نظری پور، محسن حمیدیان پور، محمود خسروی، محدثه وزیری،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
در این پژوهش، تغییرپذیری دههای فراوانی و شدت خشکسالی در گستره ایران بررسی شده است. برای این منظور از دادههای شبکهای مقیاس یک ماهه از شاخص استاندارد شده بارش- تبخیرتعرق در دوره 2015-1956 استفاده شده است. بر اساس آستانههای قراردادی رایج، مشخصههای فراوانی و شدت خشکسالی برای تکتک پیکسلها محاسبه و مبنای تحلیل وضعیت خشکسالی قرار گرفته است. سپس، فراوانی طبقات شدت خشکسالی محاسبه و روند آن با استفاده از آزمون ناپارامتریک من- کندال بررسی شده است. یافتههای پژوهش بیانگر تنوع فضایی زمانی الگوهای شدت خشکسالی در گستره ایران است. فراوانی خشکسالیهای خفیف از جنوب به شمال و از شرق به غرب کاهشی بوده؛ درحالی که فراوانی رخداد خشکسالیهای شدیدتر از شمال به جنوب و از غرب به شرق افزایشی است. فراوانی بیشینه از رخداد خشکسالیهای خفیف و متوسط بهترتیب روی بخش میانی و پایانی ناهموارهایهای زاگرس بوده؛ درحالی که فراوانی بیشینه رخداد خشکسالیهای شدید و بسیار شدید روی مناطق بیابانی مرکزی، شرقی و جنوب شرقی است. فراوانی خشکسالیهای خفیف در جنوب شرق، شمال غرب و شمال شرق بین 5 تا 40 درصد افزایش یافته است. درحالی که فراوانی خشکسالیهای شدیدتر، در غالب گستره ایران بین 10 تا 20 درصد افزایش داشته است. تغییر فراوانی طبقات شدیدتر خشکسالیها در حوضه آبریز فلات مرکزی و همچنین خلیج فارس- دریای عمان بارزتر است. روند شدت خشکسالی همزمان با رژیم بارش غالب گستره ایران، کاهشی (تشدید خشکسالی) است. روند افزایشی معنیدار در شدت خشکسالی (تشدید ترسالی) تنها در جنوب شرق ایران همزمان با رژیم بارش موسمی مشاهده میشود. با وجود این، نواحی خشک و فراخشک جنوب شرق ایران متأثر از فراوانی و شدت خشکسالی، دارای درجه آسیبپذیری بالا هستند.
حمیدرضا قزوینیان، حجت کرمی،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
رواناب با سپری¬شدن مدت زمانی پس از بارندگی شکل گرفته و تا حد زیادی وابسته به شدت بارندگی، رطوبت خاک و شیب است. یکی از سؤال¬های اساسی در مورد رواناب، زمان شروع ایجاد آن است. در این پژوهش با کمک دستگاه شبیهساز بارش به بررسی آزمایشگاهی زمان شروع رواناب در خاک لوم¬شنی در شرایط مختلف پرداخته شد. پارامترهای شدت بارش (60، 80 و 100 میلیمتر بر ساعت) و شیب (0 و 5 درصد) مورد ارزیابی قرار گرفتند. بارندگی بر روی سه نوع تیمار خاک کاملاً خشک (Sdry)، خاک خشکی که 24 ساعت قبل از آزمایش اشباع¬شده (S24hrlag) و خاک خشکی که 48 ساعت قبل از آزمایش اشباع¬شده (S48hrlag) ایجاد شد. در مجموع 18 آزمایش روی این خاک انجام شد. در پایان هر آزمایش، رطوبت خاک اندازهگیری شد. نتایج آزمایشگاهی با مدل عددی گرین– آمپت مقایسه شد. با توجه به نتایج آزمون همبستگی کندال و اسپیرمن هر چه شدت بارش بیشتر باشد، زمان شروع رواناب کمتر است. همچنین، در شیب 5 درصد برای هر سه نوع وضعیت خاک شروع رواناب در زمان سریعتری ایجاد میشود. همچنین، نتایج زمان شروع رواناب در خاک با 48 ساعت تأخیر در بارش نسبت به خاک با 24 ساعت تأخیر در بارش به حالت خاک خشک در تمامی شدت بارشها و شیبها نزدیکتر است. بنابراین، میتوان این تحلیل را داشت که در آزمایش¬های مربوط به 24 ساعت تأخیر، زمان شروع رواناب کاهش پیدا میکند. درحالی که در آزمایش¬های با 48 ساعت تأخیر تفاوت زیادی با خاک کاملاً خشک نداشت. همچنین، نتایج روش گرین- آمپت با نتایج آزمایشگاهی نزدیک به هم است (R2=0.9775) و حداکثر اختلاف 4/8 دقیقهای بین دو روش مذکور وجود دارد. پس میتوان با روش گرین– آمپت برای محاسبه زمان شروع رواناب در خاک لوم¬شنی در حالتهای مختلف شدت بارش و شیب بستر استفاده کرد.
کورش شیرانی، رامین ارفعنیا، یزدان فریدونی، رضا نادری سامانی، محسن شریعتی، محمد فیضی،
جلد 26، شماره 4 - ( 9-1401 )
چکیده
آب زیرزمینی یکی از منابع مهم آبی بهخصوص در مناطق خشک و نیمهخشک جهان مانند ایران بوده و در سالهای اخیر بهدلیل برداشتهای بیرویه بهشدت رو به کاهش رفته است. هدف این پژوهش تعیین بهترین مدل درونیابی و بررسی تغییرات زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی در دشت صحنه - بیستون استان کرمانشاه طی سه دهه بین سالهای 1370 تا 1399 است. بدینمنظور نخست چهار نیمتغییرنمای گوسی، خطی، کروی و توانی برای مشاهدات بهدست آمد. در مرحله بعد بهترین نیمتغییرنما و روش میانیابی از بین روشهای مورد بررسی برای پهنهبندی سطح آب زیرزمینی در منطقه انتخاب شد. بهمنظور ارزیابی و تعیین مناسبترین نیمتغییرنما و روش میانیابی برای پهنهبندی، کمترین مقدار مجموع معیارهای خطای RMSE، MBE، MAE و بیشترین مقدار ضریب تعیین (R2) بین مشاهدات و برآوردها در هر سه دهه و میانگین کل دوره محاسبه و درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد که روش کریجینگ معمولی با وریوگرام گوسی بهترین روش برای میانیابی عمق سطح آب زیرزمینی در دشت صحنه – بیستون است. اختلاف بین حداقل و حداکثر سطح ایستابی آب زیرزمینی بر مبنای چاههای مشاهدهای و مدل پهنهبندی بهترتیب بین 1279 تا 1372 متر و 1289 تا 1409 متر در دوره مورد بررسی است و با نزدیکی به نواحی مرکزی و جنوبی، سطح آب زیرزمینی در عمق بیشتری قرار میگیرد. بیشترین میزان کاهش و افزایش تغییرات سطح آب زیرزمینی در طول سه دهه نسبت به همدیگر بهترتیب ۱۲ و ۱۹ متر بوده است. همچنین تغییرات سطح آب زیرزمینی در طی این سه دهه نشان میدهد سطح تراز آب زیرزمینی در هر دو دهه دوم و سوم نسبت به دهه اول و دهه سوم نسبت به دهه دوم در بیشتر از 50 درصد منطقه افزایش یافته است. این موضوع میتواند ناشی از ترسالی و مدیریت بهینه برداشت آب زیرزمینی در این سالها باشد. بنابراین نتایج پایش تغییرات آب زیرزمینی در سه دهه اخیر کمک مؤثری برای کارشناسان و بهرهبرداران در برنامهریزی و مدیریت بهینه آب زیرزمینی بهمنظور توسعه پایدار منابع آبی را بههمراه دارد.
جهانگیر عابدی کوپایی، زهرا ایروانی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
امروزه، آلودگی آب با مواد نفتی یکی از مشکلات زیستمحیطی کشورهای نفتخیز از جمله ایران است. با توجه به اهمیت موضوع، تصفیه آلاینده نفتی بنزن بهوسیله زیستجاذبها در طی سالیان اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بنزن یک ترکیب شیمیایی آلی با فرمول مولکولی C6H6 است که جزئی از نفت خام و یکی از مهمترین مواد پتروشیمی است. حد مجاز سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای بنزن در آب آشامیدنی10 میکروگرم بر لیتر است. در سالهای اخیر، مواد زائد کشاورزی به علت هزینه کم، سازگاری با محیط زیست، قابل دسترس بودن بهطور طبیعی از میان انواع دیگر جاذب ها که برای درمان فاضلاب به کار گرفته می شوند ترجیح داده میشود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی حذف بنزن توسط تکنیک ناپیوسته (پیمانه¬ای) و پیوسته (ستونی) و پارامترهای مؤثر بر آن است. در این پژوهش، خاکستر مخروط کاج برای حذف بنزن از محلولهای آبی استفاده شد و قابلیت این ماده بهعنوان جاذب با تغییرات غلظت اولیه بنزن، مقدار جاذب، زمان تماس، تغییر دما و pH محلول مورد بررسی قرار گرفت. مدلهای همدمای جذب لانگمویر و فروندلیچ بر دادههای جذب بنزن برازش داده شد. مدلهای سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، پخشیدگی درون ذرهای و تابع توانی برای توصیف دادههای سینتیک جذب بنزن مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان میدهد جذب بهینه بنزن در 7=pH و جرم بهینه جاذب برابر100 گرم در لیتر ( 0/1 گرم در 10 میلی لیتر) بدست آمد. زمان تعادل 10 دقیقه و حداکثر ظرفیت جذب 366 میلی گرم بر گرم جاذب در غلظت بنزن 2000 میلی گرم بر لیتر بهدست آمد. از بین مدلهای همدمای جذب، مدل لانگمویر بهترین برازش را بر دادهها نشان داد. همچنین، در مطالعات سینتیکی، مدل شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر دادههای جذب بنزن داشت. برای تکمیل بررسیها روی جاذب معرفی شده، آزمایشهای ستونی با ورود پیوسته محلول بنزن به ستون جاذب، تا زمان رسیدن جاذب به حد اشباع انجام شد. آزمایشهای ستونی با قطر 3 سانتیمتر، 3 گرم جاذب، غلظت ورودی 1000 میلیگرم در لیتر و دبی 100 میلیلیتر بر ساعت با ورود پیوسته محلول بنزن، نشان دادند که حداکثر ظرفیت جذب ستون برای حذف بنزن، در برابر 295 میلیگرم بر گرم جاذب بهدست میآید. با توجه به نتایج بهدست آمده در این آزمایش، مشخص شد که خاکستر مخروط کاج قابلیت بالایی در حذف بنزن از محیطهای آبی دارا است.
زینب نظری، مظاهر معین الدینی، سلمان زارع، رضا رفیعی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
با توجه به مشکلات محیطزیستی که فرسایش بادی بر جای میگذارد، تثبیت کانونهای گردوغبار بهوسیلهی مالچها ضروری میباشد. هدف از پژوهش حاضر، تعیین و مقایسه مالچهای بهینه ویناسی براساس شاخصهای مکانیکی برای تثبیت خاکهای حساس به فرسایش بادی است. در پژوهش حاضر، ویناس (0، 100، 200 گرم) با باگاس (0، 25، 50 گرم)، خاکستر باگاس (0، 25، 50 گرم)، فیلترکیک (0، 12/5، 25 گرم) و یک لیتر آب (81 تیمار) ترکیب شده است. در ابتدا، تیمارهای در محدوده مناسب شوری و اسیدیته تعیین (35 تیمار) و در گام بعدی، پس از مالچپاشی بر روی سینیهای آزمایشگاهی (100×30 ×2 سانتیمتر)، هریک از شاخصهای مکانیکی اندازهگیری شده است. مالچهای بهینه براساس پنج شاخص با استفاده از مقایسه میانگینها (دانکن) تعیین شده است. مقایسه میانگینها نشان داد که تیمارهای 33، 30، 34، 32 و 19 اختلاف میانگین گروهها را براساس ضخامت لایه، مقاومت به ضربه، مقاومت فشاری و مقاومت برشی بهخوبی نشان میدهد. میتوان نتیجهگیری کرد که ویناس (100 و 200 گرم) به همراه 50 گرم باگاس، ضریب درز و ترک را به شدت کاهش میدهد و استفاده از ویناس، باگاس و فیلترکیک بر میزان مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه مؤثر نیستند.
علیرضا عمادی، سینا فاضلی، محمد هوشمند، سروین زمان زاد قویدل، رضا سبحانی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
بخش کشاورزی به¬عنوان یکی از مهمترین بخشهای مصرف آب در پایداری سیستمهای منابع آب کشور تأثیرگذار است. این مطالعه، با هدف تخمین برداشت آب از رودخانه برای مصارف کشاورزی در محدوده مطالعاتی نوبران، واقع در حوضه آبریز دریاچه نمک، انجام شده است. تخمین میزان برداشت آب از رودخانه با استفاده از متغیرهای وابسته به فاکتورهای ریختشناسی، هیدرولوژیکی، کاربری اراضی و ترکیبی از متغیرهای آنها که با نمونهبرداری میدانی جمعآوری شده است، انجام گرفت. همچنین، برای تخمین متغیر برداشت آب از رودخانهها، روشهای دادهکاوی شامل سامانه استنتاجی فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS)، روش گروهی مدلسازی دادهها (GMDH)، شبکه تابع پایه شعاعی (RBF) و مدل درخت تصمیم رگرسیونی (Rtree) به کار گرفته شد. در این مطالعه، مدل GMDH24 با سناریوی ترکیبی شامل متغیرهای عرض رودخانه، عمق رودخانه، حداقل جریان، حداکثر جریان، متوسط جریان، مساحت کشت شده زراعی و باغی بهعنوان بهترین مدل برای برآورد متغیر برداشت آب از رودخانه معرفی شد. مقدار RMSE برای سناریوی ترکیبی مدل GMDH24 بهمنظور تخمین برداشت آب در محدوده مطالعاتی نوبران 046/0 بهدست آمد. نتایج حاکی از این است که عملکرد مدل GMDH24 در برآورد برداشت آب رودخانهها برای مقادیر حداکثر بسیار قابل قبول و امیدوارکننده است. بنابراین، مدلسازی و شناسایی متغیرهای مختلف تأثیرگذار بر میزان بهینه برداشت آب از رودخانهها جهت تأمین مصارف کشاورزی باعث دستیابی به اهداف مدیریت یکپارچه منابع آب (IWRM) میشود.
علی شاهبایی کوتنایی، حسین عساکره،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
بارش یکی از عناصر اصلی چرخۀ هیدرواقلیمی کرۀ زمین است که چگونگی تغییرپذیری آن تابع روابط پیچیده و غیرخطی بین سامانۀ اقلیم و عوامل محیطی است. شناخت این روابط و انجام برنامهریزیهای محیطی بر مبنای آنها در حالت عادی امری دشوار بوده و در نتیجه طبقهبندی دادهها و تقسیم اطلاعات به دستههای متجانس و کوچک میتواند در این زمینه کمککننده باشد. در پژوهش حاضر تلاش شد تا دادههای بارش، ارتفاع، شیب، جهت دامنهها و تراکم ایستگاهی برای 3423 ایستگاه همدید، اقلیمشناسی و بارانسنجی ایران در دوره ی 1961-2015 به مدلهای فازی (FCM) و شبکه عصبی خودسازمانده (SOM-ANN) وارد و ضمن انجام پهنهبندی بارشی– محیطی، خروجیهای دو مدل از لحاظ دقت و کارایی مورد مقایسه قرار گیرد. نتایج حاصل از خروجی مدلها، شرایط بارشی ایران را در ارتباط با عوامل محیطی به چهار پهنه تقسیمبندی کرده است. همچنین، بررسی شاخصهای ارزیابی نشان داد هر دو مدل از دقت بالایی در امر طبقهبندی فراسنج بارش برخوردار هستند؛ با این حال مدل فازی از لحاظ دقت نتایج برتری نسبی به مدل شبکۀ عصبی دارد.
پیوند پاپن، محمد الباجی، خشایار پیغان،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
امروزه رشد جمعیت و محدودیت منابع آب و خاک، توجه به عوامل تأثیرگذار بر تولید مواد غذایی از جمله تناسب روش آبیاری با اراضی زراعی را ضروری مینماید. این پژوهش با هدف ارزیابی تناسب اراضی برای روشهای آبیاری سطحی، قطرهای و بارانی بر اساس سیستم ارزیابی پارامتریک در منطقهای به وسعت 2250 هکتار در دشت شهید رجایی خوزستان انجام شد. پس از تجزیه و تحلیل ویژگیهای خاک، نقشههای تناسب برای روشهای مختلف آبیاری، با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد. نتایج نشان داد برای آبیاری سطحی، 704 هکتار (31/3 درصد) تا حدودی مناسب (S3)، 866 هکتار (38/5 درصد) در حال حاضر نامناسب (N1) و 680 هکتار (30/2 درصد) دائماً نامناسب (N2) هستند. برای آبیاری قطرهای، 8 هکتار (0/4 درصد) بسیار مناسب (S1)، 644 هکتار (28/6 درصد) نسبتاً مناسب (S2)، 52 هکتار (2/3 درصد) تا حدودی مناسب (S3)، 866 هکتار (38/5 درصد) در حال حاضر نامناسب (N1) و 680 هکتار (30/2 درصد) بهعنوان دائماً نامناسب (N2) تشخیص داده شدند. برای آبیاری بارانی نیز، 652 هکتار (29 درصد) نسبتاً مناسب (S2)، 52 هکتار (2/3 درصد) تا حدودی مناسب (S3)، 866 هکتار (38/5 درصد) در حال حاضر نامناسب (N1) و 680 هکتار (30/2 درصد) دائماً نامناسب (N2) ارزیابی شدند. آبیاری بارانی با شاخص قابلیت آبیاری 29/9 تا 60/7، در 2242 هکتار (99/6 درصد) نسبت به سایر روشهای آبیاری برتری دارد. آبیاری قطرهای نیز در 8 هکتار (0/4 درصد) مناسبترین روش تشخیص داده شد. عوامل اصلی محدودکننده در استفاده از هر سه روش آبیاری، شوری، قلیائیت و زهکشی بوده و در آبیاری قطرهای کربنات کلسیم خاک نیز به عوامل محدودکننده افزوده شد.
رقیه موسوی، میرحسن رسولی صدقیانی، دکتر ابراهیم سپهر، محسن برین،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
مطالعه همدماهای جذب سطحی، از جمله روشهای ارزیابی فراهمی فسفر در خاک است که میتواند اطلاعات مفیدی در ارتباط با توانایی هر خاک در جذب فسفر و عوامل مؤثر بر آنها ارائه کند. در این پژوهش برای بررسی تأثیر بیوچار تولید شده از پیرولیز در دمای 350 درجه سانتیگراد و غنیشده با انواع ترکیبات، بر رفتار جذب سطحی فسفر یک آزمایش بهصورت دستهای با غلظتهای فسفر (0 تا 35 میلیگرم در لیتر) در دو خاک با قابلیت هدایت الکتریکی متفاوت (S2=15dS m-1 و 2= S1) با انواع تیمارهای بیوچاری شامل بیوچار ساده بقایای هرس سیب- انگور (BC)، مخلوط بیوچار با خاک فسفات (BC-RP)، بیوچار غنیشده با اسید فسفریک و خاک فسفات (BC-H3PO4-RP)، بیوچار غنیشده با اسید کلریدریک و خاک فسفات (BC-HCl-RP)، سوپرفسفات تریپل (TSP) و شاهد (Cont) انجام شد. بر اساس نتایج، تیمارهای بیوچار در کاهش جذب سطحی فسفر در هر دو خاک مؤثر بودند؛ بهطوری که در اثر تیمار انواع بیوچار غنیشده BC- H3PO4-RP و BC-HCl-RP حداکثر جذب فسفر خاک S1 (خاک غیر شور) بهترتیب 14 و 23 درصد و خاک S2 (خاک شور) بهترتیب 26 و 19 درصد کاهش یافت. همچنین، مصرف این تیمارها پارامترهای شدت جذب لانگمویر (KL) خاک S1 را بهترتیب به 0/085 و 0/066 و خاک S2 بهترتیب به 0/11و 0/15 لیتر بر میلیگرم، ظرفیت جذب فروندلیچ (KF) خاک S1 بهترتیب به 19/2 و 22/5 و خاک S2 به 28/2 و 28/1 لیتر بر کیلوگرم کاهش دادند. در این پژوهش، بیوچارهای غنیشده با بلوکهکردن مکانهای تثبیت فسفر و افزایش فراهمی فسفر، نیاز استاندارد فسفر محاسبه شده هر دو خاک را بطور معنیدار کاهش داد. بنابراین، غنیسازی بیوچار میتواند بهعنوان راهکار مؤثری در افزایش قابلیت فراهمی فسفر و کاهش نیاز به مصرف کود در شرایط شور و غیر شور مطرح باشد که از اینرو نیاز به پژوهشهای گستردهتر آزمایشگاهی و مزرعهای است.
مهرداد خشوعی، حمیدرضا صفوی، عباس کاظمی خشوئی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
خشکسالی عبارت است از یک دوره ممتد کمبود بارش که منجر به صدمه زدن به انواع مصرفکنندگان آب بهویژه بخش کشاورزی و کاهش عملکرد آنها میشود. پدیده خشکسالی از جمله بلایایی است که آن را باید بدون امکان پیشبینی تلقی کرد. این حادثه با دیگر حوادث طبیعی از قبیل سیل، زلزله، طوفان و غیره بنا به عللی تفاوت دارد. شاخصهای مختلفی برای ارزیابی خشکسالی مانند شاخصهای SPI، PDSI، SWSI طراحی شده است که براساس یکی از انواع خشکسالیهای هواشناسی، هیدرولوژی یا کشاورزی بوده است. هدف از این پژوهش بررسی و ارزیابی یک شاخص یکپارچه و در برگیرنده عوامل اصلی خشکسالی است. شاخص یکپارچه دربرگیرنده عوامل مختلف خشکسالی مانند هواشناسی، هیدرولوژیک، کشاورزی، اجتماعی- اقتصادی و زیستمحیطی است. به دلیل خشکسالیهای پیدرپی در طی دهه¬های اخیر استان اصفهان بهعنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. در طراحی شاخص یکپارچه از تلفیق لایههای استاتیکی و دینامیکی استفاده شده است. لایههای استاتیکی شامل کاربری زمین، شیب و جنس خاک حوضه است. لایههای دینامیکی شامل بارش، دمای میانگین، آب سطحی دردسترس، آب زیرزمینی دردسترس، کیفیت آب زیرزمینی و سطح زیرکشت است. نتایج نشان میدهد که در سالهای آبی 1386 و 1391 بیشترین تنش آبی در استان و در سالهای 1387 و 1390 کمترین تنش و به عبارت دیگر ترسالی در نقاط مختلف استان حاکم بوده است.
هادی سیاسر، امیر سالاری،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
دسترسی به دادههای ﺑﺎرشی وسیع با دقت مناسب، میتواند نقش مؤثری در برنامهریزیهای آبیاری و مدیریت منابع آبی ایفا نماید. ﺗﺼﺎوﻳﺮ ﻣﺎﻫﻮارهای با تولید دادههای زیاد، وسیع، ارزان و بهروز بهعنوان راﻫﻜﺎری ﻋﻤﻠﻲ جهت ﺗﺨﻤـﻴﻦ ﺑـﺎرش ﻣﻄـﺮح است. بدینمنظور، در این پژوهش با استفاده از سامانه گوگلارثانجین و محصولات بارش حاصل از تصاویر ماهوارهای مدل PERSIANN و CHIRPS در بازههای زمانی روزانه، ماهانه و سالانه به ارزیابی و صحتسنجی مقدار بارش ایستگاه بندرعباس طی دوره آماری ۲۰۲۰- ۱۹۸۳ پرداخته شد. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺑﺮآورد ﺑﺎرش ﺗﻮﺳﻂ ماهوارههای PERSIANN و CHIRPS در ﻣﻘﻴﺎس ﻣﺎﻫﺎﻧﻪ و سالانه از دﻗﺖ بیشتر ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻘﻴﺎس روزانه ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﻮده و در ﻣﻘﻴﺎسهای ﻣﺎﻫﺎﻧﻪ و ﺳﺎﻻﻧﻪ، ﺑﻴﺶﺗﺮﻳﻦ ﺿﺮﻳﺐ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻰ و ﻛﻢﺗﺮﻳﻦ مقدار RMSE ﻣﺘﻌﻠﻖ ﺑﻪ الگوریتم PERSIANN است. مقدار ﺿﺮﻳﺐ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻰ الگوریتم PERSIANN در ﻣﻘﻴﺎسهای روزانه و ﻣﺎﻫﺎﻧﻪ و سالانه بهترتیب برابر با 0/32 ، 0/83 و 0/94 و ﺿﺮﻳﺐ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻰ الگوریتم CHIRPS در ﻣﻘﻴﺎسهای روزانه و ﻣﺎﻫﺎﻧﻪ و سالانه بهترتیب برابر با 0/24، 0/71 و 0/90 ﺑﻪدﺳﺖ آﻣﺪ. مقدار ضریب تبیین R2 الگوریتمهای PERSIANN و Chrips در مقیاس ماهانه بهترتیب برابر با 0/89 و 0/70 و در مقیاس سالانه بهترتیب برابر با 0/88 و 0/80 بهدست آمد. نتیجهگیری کلی این بود که دقت ﻫﺮ دو الگوریتم در تعیین اﻟﮕﻮی ﻣﻜﺎﻧﻰ ﺑﺎرﻧﺪﮔﻰ در ﻣﻘﻴﺎس ماهانه و ﺳﺎﻻﻧﻪ مناسب بوده و الگوریتم PERSIANN از دقت بالاتری در مقیاس زمانی ماهانه برخوردار است.
محمد قربانیان، عبدالمجید لیاقت، مهدی فصیحی هرندی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
بسیاری از مسائل اجتماعی و امنیتی حوضه آبریز زایندهرود پیامد تبدیل دولت به کارگزار انحصاری حکمرانی و شکافهای موجود در ساختار حکمرانی دستوری- کنترلی است. آنچه مشخص است مسئله اصلی در دستیابی به حکمرانی مشارکتی وجود شکاف در روابط ذیمدخلان و فقدان دستور کار منسجم و منعطف در بهبود این روابط است. بنابراین، هدف این پژوهش ارائه راهکارهای بهبود روابط بهعنوان نقطه شروع و کلید رمز اصلاح ساختار حکمرانی است. در این راستا ابتدا با استفاده از چارچوب مدیریت و انتقال (MTF) به تجزیه و تحلیل ذیمدخلان و روابط بین آنها پرداخته شد که نمایانگر تمرکز تنش در روابط کشاورزان اصفهان و وزارت نیرو (شرکت آب منطقهای اصفهان) است. همچنین، با استفاده از پایگاه داده MTF و ساختار مدل مشارکتی (PMB) مبتنی بر مصاحبه با کنشگران کلیدی، علل، راهکارها، پیامدها و موانع بهبود این روابط در قالب حلقههای علّی استخراج شد. درنهایت با تمرکز بر راهکارها، مدل مفهومی بهبود روابط کنشگران ترسیم و راهکارهای ارائه شده از سوی مصاحبهشوندگان شامل برگزاری انتخابات محلی و تشکیل مجلس آب حوضه آبریز زایندهرود، میانجیگری با رویکرد دانش بینرشتهای، کارگروههای مدیریت مشارکتی، تشکیل و تقویت کمیته اقتصادی بهبود معیشت کشاورزان، برگزاری جلسات دولت با کشاورزان و صنایع مورد نقد و بررسی قرار گرفت.
سمانه فلاحتی، ابراهیم ادهمی، حمیدرضا اولیایی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
با توجه به اهمیت نیکل و اثرات افزودنیهای معمول به خاک در توزیع شکلهای نیکل، این پژوهش برای ارزیابی اثر بافت خاک، زئولیت و ورمیکمپوست بر تغییرات شکلهای نیکل در طی زمان انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل شامل دو سطح ورمیکمپوست (صفر و 2% وزنی)، سه سطح زئولیت (صفر، 4% وزنی زئولیت فیروزکوه و 4% وزنی زئولیت سمنان) و دو بافت خاک (رسی و لومشنی) در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارها با سطوح 50 و 100 میلیگرم نیکل در کیلوگرم خاک آلوده شدند. در زمانهای 20 و 60 روز شکلهای نیکل عصارهگیری و اندازهگیری شدند. در خاکهای اولیه نیکل کربناتی در خاک لوم شنی بیشتر از خاک رسی بود درحالی که شکلهای نیکل همراه با اکسیدهای منگنز- آهن، همراه با ماده آلی و باقیمانده در خاک رسی بیشتر بود. در خاک لومشنی مقدار بیشتری از نیکل در شکلهای تبادلی و کربناتی بازیابی شد درحالی که بازیابی نیکل در شکلهای همراه با اکسیدهای منگنز- آهن، آلی و باقیمانده در خاک رسی بیشتر بود. مصرف زئولیت سبب کاهش معنیدار نیکل تبادلی و کربناتی در خاک رسی در روز 60 و سطح 100 نیکل شد. نیکل تبادلی در اثر مصرف ورمیکمپوست در روز 20 در هر دو سطح نیکل کاهش یافت. مصرف ورمیکمپوست سبب کاهش نیکل همراه با اکسیدهای آهن و منگنز در هر دو خاک و زمان مورد مطالعه شد و شکل آلی نیکل در هر دو خاک و سطوح نیکل با کاربرد ورمیکمپوست افزایش یافت. گذشت زمان بهصورت کلی سبب کاهش نیکل تبادلی شد ولی اثر زمان بر شکل کربناتی نیکل بستگی به بافت خاک داشت. گذشت زمان اثری بر نیکل همراه با اکسیدهای منگنز- آهن و نیکل باقیمانده نداشت، ولی نیکل همراه با ماده آلی را در خاک رسی افزایش داد.
مهرنوش دهقانیان، سید حسن طباطبایی، حسین شیرانی، فرزانه نیکوخواه،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
در کشاورزی پایدار برای بهرهوری بیشتر از کودهای گاوی که منبع غنی از باکتری بیماریزای ایکولای (E-Coli) است، استفاده میشود. هدف از این پژوهش بررسی اثر همزمان دانهبندی کودگاوی و شوری آب آبیاری، بر نگهداشت باکتری ایکولای در اعماق ستون شن به ارتفاع 10سانتیمتر تحت جریان اشباع است. برای این منظور چهار دانهبندی مختلف از کود گاوی (2-1، 1- 0/5، 0/5- 0/25 و کوچکتر از 0/25> میلیمتر) به سطح ستون شن به مقیاس 30 تن در هکتار اضافه شد، سپس آبشویی با شوریهای مختلف (0، 0/5، 2/5، 5 و 10 دسیزیمنس بر متر) تا 10 حجم منفذی انجام گرفت، سپس از اعماق 0، 3، 6 و 12 سانتیمتری عمق خاک نمونهبرداری شد. تعداد باکتریهای موجود در هر نمونه با روش شمارش زنده مشخص شد. نتایج نشان داد اثر تمام منابع تغییر و همچنین اثرات متقابل آنها بر نگهداشت باکتری در خاک در سطح 5 درصد معنیدار بود. شوری بر نگهداشت باکتری اثر منفی داشت، بهترتیب بیشترین و کمترین مقدار غلظت نسبی باکتری (حاصل تقسیم تعداد باکتری در هر عمق خاک به تعداد اولیه باکتری در تیمار کود مورد نظر) در تیمارهای شوری 0 و 10 دسیزیمنس بر متر بود. همچنین، با کم¬شدن اندازه ذرات کود گاوی، بهدلیل افزایش آبگریزی و مسدودسازی منافذ ترجیحی، نگهداشت باکتری در تمامی اعماق مورد بررسی خاک کاهش یافت. بهترتیب بیشترین و کمترین نگهداشت باکتری در خاک در بزرگترین تیمار دانهبندی (2-1 میلیمتر) و کوچکترین دانهبندی ( کمتر از 0/25 میلیمتر) بود. به علاوه بیشترین غلظت نسبی باکتری در خاک مربوط به عمق 3-0 سانتیمتری بود و در سایر اعماق اختلاف معنیداری دیده نمیشد.
ثریا یعقوبی، چوقی بایرام کمکی، محسن حسینعلی زاده، علی نجفی نژاد، حمیدرضا پورقاسمی، مرزبان فرامرزی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
تحلیل فراوانی بارشهای روزانه و یا دوره بازگشت رخدادهای بارش و سیلاب به دلیل پیچیدگی رفتاری فراوان در مدیریت منابع آب، از اهمیت زیادی برخوردار است. به عبارتی، عدم توجه به آن ممکن است سیلهای مخرب را به دنبال داشته باشد. به همین منظور در پژوهش حاضر جهت بررسی و انتخاب مناسبترین تابع توزیع، با استفاده از دادههای هواشناسی و ماهواره CHIRPS در هفت ایستگاه موجود در حوزه آبخیز سد بوستان، سه تابع توزیع پیرسون 3، بتا و گاما مورد مقایسه قرار گرفتند. آنالیز آماری نشان داد که دادههای ماهوارهای در برآورد بارش روزانه، به دلیل بالابودن مقدار خطای RMSE، MADو NASH ناکارآمد هستند، به همین دلیل تنها از دادههای ایستگاههای هواشناسی برای تعیین بهترین توزیع استفاده شد. برای این منظور زبان برنامهنویسی گوگل ارث انجین و پایتون مورداستفاده قرار گرفت. سپس از تابع توزیع منتخب برای تعیین حداکثر بارش روزانه، احتمال فراوانی در دورههای بازگشت 2، 10، 50، 100 و 200 ساله استفاده شد. نتایج بهدستآمده از آزمون نکویی برازش مجموع مربعات خطا، معیارهای ارزیابی آکائیک، بیزین و معیار واگرایی کولبک لیبلر نشان داد که در پنج ایستگاه کلاله، قرناق، پارک ملی گلستان، سد گلستان و گلیداغ تابع پیرسون 3 مناسبترین تابع توزیعی است. همچنین، در دو ایستگاه دیگر (گنبد و تمر)، تابع بتا بهعنوان تابع مناسب تشخیص داده شد، این درحالی است که طبق نتایج بهدستآمده توزیع گاما در منطقه مورد مطالعه دارای کارایی مناسبی نیست. پس میتوان نتیجه گرفت که بارشهای شدید و نامنظم ازنظر زمانی و مکانی میتواند در انتخاب مناسبترین تابع توزیع آماری در هر ایستگاه مؤثر باشد. بنابراین، توصیه میشود بارشهای حداکثر محتمل و در نتیجه وقوع سیلابهای محتمل در نظر گرفته شوند تا با مدیریتی اصولی و دقیق از خسارات جانی و مالی در مناطق مستعد بخصوص در منطقه مورد مطالعه جلوگیری شود.
