پژوهش آب ایران

چکیده در این پژوهش، با رویکردی آزمایشگاهی، تلاش شده تا اثرات متقابلِ هیدرودینامیکِ گروه پایه و انباشتگی اجسام شناور بر شدت آبشستگی در بسترهای متحرک بررسی شود. برای این منظور، آرایش‌های مختلف پایه (۳، ۵ و ۶ پایه‌ای) با عرض نسبی 1/0 تحت دبی‌های ۲۴، ۳۹ و ۵۴ لیتر بر ثانیه، در دو سناریوی حضور و عدم حضور اجسام شناور مورد مطالعه قرار گرفتند. تحلیل داده‌ها در محدوده پارامترهای این پژوهش نشان می‌دهد که افزایش سرعت جریان با توسعه گودال آبشستگی رابطه مستقیم دارد. نتایج نشان می‌دهد که در حالت عادی (بدون اجسام شناور)، گروه پایه ۶ تایی با ثبت عمق 8/14 سانتی‌متر، به ترتیب 31/22 و 70/28 درصد بیشتر از گروه‌های ۵ و ۳ پایه‌ای دچار آبشستگی شده است که نشان‌دهنده حساسیت بالای آرایش‌های متراکم‌تر است. از سوی دیگر، حضور اجسام شناور به عنوان عاملی تشدیدکننده عمل کرده و با تغییر الگوی جریان، منجر به افزایش چشمگیر ابعاد گودال آبشستگی شده است. به طوری که در بحرانی‌ترین حالت (گروه پایه ۶ تایی)، تجمع اجسام شناور باعث افزایش 14/35 درصدی عمق آبشستگی نسبت به حالت شاهد گردیده است. این یافته‌ها بر لزوم در نظر گرفتن بارگذاری ناشی از اجسام شناور در طراحی‌های هیدرولیکی و ارائه راهکارهای حفاظتی برای پایه‌های پل تأکید دارد.

چکیده این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی اثر بافل مرکزی با درصد انسداد 3/33 درصد بر رفتار هیدرولیکی جریان در یک کانال مرکب مستطیلی تحت دو رژیم زیربحرانی و فوق‌بحرانی می‌پردازد. هدف اصلی، تبیین تأثیر این سازه بر مشخصات جریان با تمرکز بر پارامترهای بی‌بعد شامل عدد فرود، تغییرات پروفیل سطح آب، توزیع سرعت و نرخ استهلاک انرژی است. نتایج نشان داد که در رژیم زیربحرانی، با افزایش دبی، عمق جریان افزایش می‌یابد، اما ورود جریان به ناحیه تنگ‌شدگی بافل موجب کاهش نسبت h/b، شتاب‌گیری محسوس جریان، افت موضعی سطح آب و افزایش عدد فرود تا نزدیکی شرایط بحرانی در مقطع میانی می‌شود. در این رژیم، بافل مرکزی از طریق فرم‌درگ، تلاطم شدید، تشکیل گردابه‌ها و افت موضعی، استهلاک انرژی بالایی در محدوده 72/74 تا 78درصد ایجاد می‌کند و به‌عنوان یک مستهلک‌کننده قوی انرژی عمل می‌نماید. در مقابل، در رژیم فوق‌بحرانی، با وجود افزایش عمق و سرعت جریان با افزایش دبی، اثر بافل بر پارامترهای هیدرولیکی محدودتر و پایدارتر است. در این حالت، عدد فرود در تمام مقاطع بزرگ‌تر از یک باقی می‌ماند، اما با افزایش دبی به عدد یک نزدیک‌تر می‌شود. همچنین، با وجود کاهش موضعی نسبت h/bدر ناحیه میانی، ماهیت پرانرژی جریان مانع از افت شدید سطح آب و شتاب‌گیری قابل‌توجه می‌شود. درصد استهلاک انرژی در این رژیم در محدوده 73/25 تا 35 درصد قرار دارد که به‌مراتب کمتر از رژیم زیربحرانی است. این اختلاف عمدتاً ناشی از حفظ انرژی جنبشی جریان، غوطه‌وری نسبی سازه در دبی‌های بالاتر، جدایش جریان، تلاطم موضعی، امواج ایستابی و احتمال تشکیل پرش هیدرولیکی موضعی است. مقایسه عدد فرود نشان داد که این پارامتر در رژیم زیربحرانی در بازه 14/0 تا 25/0 قرار داشته و با افزایش دبی، روندی افزایشی اما همچنان کمتر از یک دارد، در حالی‌که در رژیم فوق‌بحرانی در بازه 09/1 تا 25/1 بوده و با افزایش دبی کاهش یافته و به شرایط بحرانی نزدیک می‌شود. در مجموع، هیدرولیک جریان در حضور بافل مرکزی به‌شدت تابع رژیم جریان حاکم است؛ به‌طوری‌که در جریان زیربحرانی، نقش غالب آن استهلاک مؤثر انرژی و در جریان فوق‌بحرانی، نقش اصلی آن تعدیل سرعت و کاهش شدت انرژی جنبشی در پایین‌دست است. این یافته‌ها می‌تواند مبنای مناسبی برای طراحی و بهینه‌سازی سازه‌های کنترل انرژی در کانال‌های مرکب مشابه فراهم آورد.

چکیده با توجه به افزایش جمعیت، کاهش سالانه نزولات جوی و محدود بودن منابع تأمین‌کننده آب، استفاده بهینه از منابع آبی موجود یکی از بهترین گزینه‌ها برای ایجاد کشاورزی پایدار است. اگر چه آبیاری قطره‌ای سطحی روش آبیاری مؤثری است؛ اما به‌خاطر معایبی مانند تبخیر سطحی خاک و هدررفت آب، دارای محدودیت‌هایی است. اخیراً روش آبیاری زیرسطحی که قادر است از بروز مشکلات ذکر شده جلوگیری کند، در جهان گسترش پیدا کرده است. با توجه به تابش شدید آفتاب و بالا بودن تبخیر سطحی در بسیاری از مناطق ایران، آبیاری زیرسطحی می‌تواند در کاهش تبخیر بسیار مفید باشد. از طرفی با اعمال کم‌آبیاری اصولی و تنظیم‌شده ضمن افزایش کیفیت محصول، می‌توان استفاده بهینه‌ای از آب داشت. هدف از انجام پژوهش حاضر، ارزیابی اقتصادی ‌سامانه‌های آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی محصول پنبه در شهرستان ارزوئیه است. برای دست‌یابی به اهداف مطالعه، از روش بودجه‌بندی جزئی شامل تعیین ارجحیت سرمایه‌گذاری و محاسبه نرخ بازده نهایی (MRR) بین تیمارهای غیرمغلوب استفاده شد. براساس نتایج، سرمایه‌گذاری در تیمار 1L2S2I (آبیاری قطره‏ای زیرسطحی در سطح 100 درصد نیاز آبی و در الگوی کارگذاری در تمام ردیف‌ها) بر سرمایه‌گذاری در سایر تیمارها ارجح است. نتایج فنی نیز این نتیجه را تأیید کرد و نشان داد که عملکرد محصول پنبه در تیمار سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی نسبت به سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی بالاتر بوده و علی‌رغم یکسان بودن میزان آب مصرفی، کارایی مصرف آب در تیمار سیستم آبیاری قطره‌ای زیرسطحی نیز حدود 8 درصد بیشتر از تیمار سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی است.

چکیده در این پژوهش، عملکرد سه الگوریتم تکاملی چندهدفه NSGA-II، ‏AGE-MOEA و MOEA/D برای بهینه‌سازی شبکه‌های توزیع آب با هدف همزمان کمینه‌سازی هزینه و انحراف فشار ارزیابی شده است. نتایج بر روی شبکه‌های بنچ‌مارک هانوی و بالرما نشان می‌دهد که AGE-MOEA از نظر شاخص‌های کمّی ابرحجم (HV) و فاصله نسلی معکوس (IGD) پوشش کلی بهتری بر جبهه پارتو دارد، اما در شبکه هانوی تنها NSGA-II موفق به یافتن جواب کاملاً موجه با انحراف فشار صفر شد. در شبکه بالرما، ‏MOEA/D به دلیل حساسیت به اختلاف مقیاس اهداف و ضعف در مدیریت قیود، ضعیف‌ترین عملکرد را ثبت کرد. بررسی الگوهای تنظیم ساعتی شیرهای فشارشکن شبکه پلدختر نشان داد که علی‌رغم برتری NSGA-II و AGE-MOEA در کیفیت جبهه پارتو، نوسانات شدید تنظیمات آن‌ها از منظر عملیاتی می‌تواند موجب استهلاک تجهیزات و ناپایداری شبکه شود، در حالی که MOEA/D الگویی محافظه‌کارانه‌تر ارائه می‌دهد. تحلیل روند HV نشان داد MOEA/D به بالاترین مقدار تجمعی در فرآیند همگرایی دست می‌یابد که با برتری AGE-MOEA در HV جبهه پارتو نهایی متفاوت بوده و ناشی از تفاوت این دو معیار است. کاهش فشارهای مازاد حاصل از بهینه‌سازی، پتانسیل کاهش نشت پس‌زمینه را فراهم می‌آورد، هرچند کمّی‌سازی دقیق آن مستلزم مدل‌سازی مستقیم نشت است.
واژه‌های کلیدی: بهینه‌سازی چندهدفه، شبکه توزیع آب، شهرستان پلدختر، قابلیت بهره‌برداری عملیاتی، مدیریت فشار.

چکیده پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر سطوح مختلف بیوچار حاصل از بقایای هرس درخت صنوبر و کاه و کلش گندم بر برخی ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک در دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. بدین‌منظور، بیوچار در سطوح 1، 3 و 5 درصد وزنی به خاک افزوده و پس از چهار ماه، هدایت الکتریکی، جرم مخصوص ظاهری، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت زراعی، رطوبت نقطه پژمردگی دائم، هدایت هیدرولیکی اشباع، تخلخل و کل آب قابل دسترس اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که کاربرد بیوچار موجب افزایش معنی‌دار هدایت الکتریکی، تخلخل، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت زراعی و کل آب قابل دسترس و کاهش معنی‌دار جرم مخصوص ظاهری شد، اما بر رطوبت نقطه پژمردگی دائم و هدایت هیدرولیکی اشباع اثر معنی‌داری نداشت. در تیمار 5 درصد بیوچار نسبت به شاهد، تخلخل کل، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت زراعی، رطوبت نقطه پژمردگی دائم، کل آب قابل دسترس و هدایت هیدرولیکی اشباع به‌ترتیب 04/27، 20/55، 16/44، 4/34، 90/51 و 60/38 درصد افزایش و جرم مخصوص ظاهری 80/22 درصد کاهش یافت. در مجموع، کاربرد 5 درصد بیوچار بیشترین بهبود را در کیفیت فیزیکی خاک و ظرفیت نگهداری آب ایجاد کرد و می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر برای ارتقای کیفیت خاک و افزایش بهره‌وری مصرف آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک توصیه شود.

چکیده ارزیابی کیفیت آب رودخانه‌های شهری یکی از الزامات مهم مدیریت منابع آب و کنترل آلودگی در حوضه‌های شهری است. هدف از این پژوهش، ارزیابی کیفیت آب رودخانه‌های اصلی حوضه آبریز غرب تهران و بررسی تغییرات آن در دو دوره خشک و تر بوده است. از ۱۰ ایستگاه تعیین شده در هر دوره، در مرداد و بهمن ۱۴۰۴، به دلیل خشک بودن رودخانه حصارک در محدوده ایستگاه‌های S3 و S4، هشت نمونه قابل بررسی بود. روش پژوهش شامل اندازه‌گیری پارامترهای کیفی آب و محاسبه شاخص متداول کیفیت آب ایران (IRWQIsc )، آزمون Shapiro–Wilk برای بررسی نرمال بودن داده‌ها، آزمون t زوجی برای مقایسه شاخص بین دو دوره و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای شناسایی الگوهای هم‌تغییری پارامترها بوده است. با توجه به نتایج، میانگین IRWQIsc در دوره خشک 38/55 و در دوره تر 29/46 بدست آمد و تفاوت دو دوره از نظر آماری معنی‌دار بود (p=0/0207). در PCA، سه مؤلفه نخست به‌ترتیب در دوره خشک و تر85/9 و 84/8 درصد واریانس کل را تبیین کردند. مؤلفه اول دوره تر سهم بیشتری داشت و عمدتاً با پارامترهای COD، BOD₅، NH₄⁺، PO₄³⁻ و Turbidity همراه بود. نتیجه‌گیری نشان داد کیفیت آب در دوره تر نامطلوب‌تر بوده و تغییرات مشاهده‌شده در ساختار پارامترها می‌تواند با تغییر شرایط و منابع مؤثر بر کیفیت آب مرتبط باشد؛ بااین‌حال، تعیین منشأ قطعی این تغییرات به داده‌های هواشناسی، هیدرولوژیکی و اطلاعات مستقیم منابع آلاینده نیاز دارد.

چکیده در این مقاله تاب‌آوری سیلاب با دو شاخص ریسک سیلاب شهری (UFRI) و شاخص بهبود یافته ریسک سیلاب شهری (IUFRI) ارزیابی و مقایسه شده است. شاخص UFRI در سال 2019 به عنوان یک شاخص چندبعدی و نسبتاً جامع معرفی گردید. ، شاخص IUFRI نیز در سال 2026 با توجه به نقاط ضعف و نواقص شاخص قبل پیشنهاد شد. در حالی که UFRI بر چهار مؤلفه خطر، مواجهه، آسیب‌پذیری و ظرفیت مقابله تمرکز دارد، IUFRI با افزودن مؤلفه ظرفیت همزیستی با سیلاب، ابعاد زیست محیطی، اجتماعی و رفتاری ساکنان را نیز در نظر می‌گیرد و از این جهت شاخصی است با تمرکز بر مفاهیم توسعه پایدار. در این مقاله، این دو شاخص در یک کاربرد عملی و فنی مورد ارزیابی قرار گرفته و تفاوت نتایج تحلیل و ارزیابی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده، 1) به طور کلی IUFRI در مقایسه با UFRI سطح تاب آوری را در محدوده‌های مختلف بالاتر و بهتر نشان می‌دهد؛ و 2) توزیع مکانی و پراکنش دو شاخص در محدوده‌های مختلف یکسان نبوده و به یک نسبت تغییر نمی‌کند، به این معنا که تاثیر شاخص همزیستی به طور معناداری در محدوده‌های مختلف، متفاوت است. در مجموع می‌توان گفت شاخص IUFRI تصویری جامع‌ تر از تاب‌آوری با مضمون توسعه پایدار ارائه می‌دهد و به‌عنوان گزینه‌ای مناسب‌ برای ارزیابی تاب‌آوری شهری شناخته می‌شود. نتایج این پژوهش می‌تواند مبنای تصمیم‌گیری‌های آگاهانه‌تر در مدیریت شهری و سیاست‌گذاری‌های کلان در حوزه کاهش خطر سیلاب و ارتقای تاب‌آوری مناطق شهری قرار گیرد.