پژوهش آب ایران

چکیده بررسی آب‌شستگی در بسترهای رسوبی چسبنده، به دلیل پیچیدگی‌های ذاتی این پدیده، نیازمند مطالعات آزمایشگاهی دقیق است. این بررسی‌ها امکان تخمین دقیق ابعاد آب‌شستگی و پیش‌بینی مخاطرات احتمالی را فراهم می‌سازد. به همین منظور در این مطالعه به بررسی و مقایسه آب‌شستگی ناشی از جت‌های متقاطع متقارن و جت منفرد بر بستر رسوبی چسبنده با خاک رسی، تحت شرایط هیدرولیکی یکسان پرداخته شده است. آزمایش‌ها با دبی، عمق پایاب، زاویه قائم جت و قطر نازل ثابت انجام شد و تأثیر زاویه برخورد جت‌ها (45، 75 و 105 درجه)، رطوبت بستر (13، 16 و 19 درصد) و فاصله نازل تا سطح آب (8، 5/10 و 13 سانتی‌متر) بر ابعاد حفره آب‌شستگی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که جت‌های منفرد به دلیل تمرکز انرژی، فرسایش سریع‌تر و عمیق‌تری (تا 30 درصد بیشتر از جت‌های متقاطع) ایجاد می‌کنند و پشته‌های رسوبی قابل‌توجهی در پایین‌دست شکل می‌دهند. در مقابل، فرسایش ناشی از جت‌های متقاطع با استهلاک انرژی، سبب ایجاد ابعادی کوچک‌تر برای حفره می‌گردند، به‌طوری‌که ابعاد حفره در زاویه 75 درجه تا 45 درصد و در زاویه 105 درجه تا 66 درصد کمتر از جت منفرد است. افزایش رطوبت بستر نیز منجر به کاهش عمق و طول حفره به ترتیب 12 و 33 درصد در جت‌های منفرد و تا 55 و 40 درصد در جت‌های متقاطع (زاویه 105 درجه) شده است. همچنین، افزایش فاصله نازل در جت منفرد سبب افزایش 16 درصدی در عمق و در جت‌های متقاطع تا 54 درصد کاهش را نسبت به جت منفرد نشان می‌دهد.

چکیده برای بررسی خشک‌سالی هواشناسی شاهرود، مشخصه‌های شدت و مدت خشک‌سالی آن با استفاده از آمار بارندگی ماهانه سال‌های 2010-1951 و توابع مفصل به‌صورت توأم تحلیل شد. مقادیر مشخصه‌های خشک‌سالی از SPI یک ماهه استخراج گردید. تعدادی تابع توزیع تک‌متغیره به‌طور جداگانه به مقادیر شدت و مدت خشک‌سالی برازش داده شدند. برای تحلیل توأم، از پنج تابع مفصل استفاده و معیارهای ارزیابی، شامل RMSE، AIC و NSE محاسبه شدند. از میان این توابع، تابع مفصل گالامبوس به‌دلیل داشتن حداکثر لگاریتم درست‌نمایی (443.8199-)، کمترین مقدار RMSE (0.068)، کمترین مقدار AIC (889.64) و بیشترین مقدار NSE (0.93)، مناسب‌ترین تابع مفصل برای تحلیل دو‌متغیره انتخاب شد. با استفاده از تابع مفصل برگزیده ‌شده، احتمال و دوره بازگشت توأم و شرطی شدت و مدت خشک‌سالی محاسبه شد. همچنین، سه روش حداکثر درست‌نمایی (MLE)، کرم شب‌تاب (FF) و بیگ بنگ- بیگ کرانچ (BB-BC) برای برآورد پارامتر بهترین تابع مفصل مورد استفاده قرار گرفت که پارامتری که روش MLE بهینه کرد، مقدار تابع هدف (RMSE) را 0.068 برآورد کرد؛ در صورتی که الگوریتم‌های FF و BB-BC، مقدار تابع هدف را تقریباً 0.0409 برآورد کردند. بنابراین، الگوریتم‌های کرم شب‌تاب و بیگ بنگ- بیگ کرانچ، خطای کمتری در برآورد پارامتر مفصل نسبت به روش حداکثر درست‌نمایی داشتند.

چکیده یکی از چالش‌های مهم در علم هیدرولوژی،‏ بررسی وجود خصوصیات مختلف در مقیاس‌های زمانی گوناگون است. با در نظر گرفتن رودخانه به‌عنوان سیستمی پویا و حساس به شرایط اولیه،‏ از طریق به‌کارگیری تحلیل‌های غیرخطی و آشوبی می‌توان به مطالعة رفتار دبی جریان رودخانه‌ها پرداخت. امکان وجود رفتار آشوبی در دبی جریان رودخانه دز،‏ در مقیاس‌های مختلف زمانی (روزانه،‏ ماهانه و فصلی) در ایستگاه هیدرومتری بامدژ طی دوره آماری 31 ساله (90-1360) بررسی شد و از چهار روش دینامیک غیرخطی 1) بازسازی فضای فاز،‏ 2) روش بُعد همبستگی،‏ 3) تعیین بزرگ‌ترین نمای لیاپانوف و 4) محاسبه نمای هِرست استفاده شد. برای برآورد دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط،‏ از روش میانگین اطلاعات متقابل (AMI)‎ و الگوریتم نزدیک‌ترین همسایه کاذب (FNN)‎ استفاده شد. نتایج به دست آمده،‏ نشان داد که زمان تأخیر برای داده‌های روزانه،‏ ماهانه و فصلی به ترتیب 80 روز،‏ 2 ماه و 2 فصل و بُعد محاط بهینه به ترتیب 10،‏ 3 و 1 است. در هر دو مقیاس روزانه و ماهانه،‏ به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح،‏ بزرگ‌ترین نمای لیاپانوف مثبت و نمای هرست مخالف 0.5،‏ دبی جریان رودخانه آشوبی است. با توجه به رفتار آشوبناک دبی جریان رودخانه دز در مقیاس‌های روزانه و ماهانه،‏ امکان و قابلیت پیش‌بینی دبی در این دو مقیاس وجود دارد؛ ولی در مقیاس فصلی،‏ به دلیل عدم وجود بُعد همبستگی،‏ رفتار جریان تصادفی به دست آمد.

چکیده در سال‌های اخیر نیترات یکی از مهم‌ترین منابع آلاینده آب و خاک گزارش شده که عمده‌ترین دلیل آن آب‌شویی کود‌های ازته کشاورزی است. از سوی دیگر کاهش شدید منابع آب،‏ تصفیه و استفاده دوباره از آب زهکشی را ایجاب می‌کند. پس هدف از این بررسی کاهش غلظت نیترات آب با استفاده از کاه جو به‌ عنوان فیلتر آلی بوده است. کاه جو به دو صورت مخلوط کامل و لایه‌بندی،‏ هر یک در سه سطح 10،‏ 20 و 30 درصد حجمی با خاک رس شنی ترکیب و کیفیت آب ورودی و خروجی به تیمارها در طول زمان ارزیابی شد. بر اساس نتایج میزان اختلاط بهینه کاه جو با خاک برای تیمار‌های لایه‌بندی و مخلوط کامل به‌ترتیب برابر 20 و 30 درصد با کارایی حذف نیترات حدود 81 و 77 درصد بود. تغییرات غلظت آمونیوم آب در طول زمان نزولی و روند تغییر اسیدیته و شوری تابع میزان آن‌ها در ورودی بود.

چکیده منحنی تداوم‌ جریان روزانه کاربرد زیادی در پروژه‌های منابع آب مانند طرح‌های برقابی،‏ مدیریت آلودگی رودخانه‌ها،‏ رسوب‌گذاری مخازن و فرسایش دارد. عدم وجود این اطلاعات در حوضه‌های فاقد آمار چالشی اساسی در مسائل هیدرولوژی است. پس،‏ هیدرولوژیست‌ها تلاش کرده‌اند به این چالش با گسترش ابزارهایی مانند تحلیل منطقه‌ای مطالعات پاسخ دهند. در این‌ راستا،‏ این پژوهش به بررسی معادلات رگرسیونی به‌عنوان رویکرد پارامتریک در ترسیم منحنی تداوم جریان زیرحوضه‌های فاقد آمار می‌پردازد. از این‌رو،‏ 18 ایستگاه هیدرومتری مناسب در حوضه آبخیز دریاچه نمک انتخاب شد. سپس مقادیر دبی‌های شاخص منحنی تداوم جریان (10Q،‏ 20Q،‏ و ... 95Q)‎ درنظر گرفته شد. در ادامه،‏ معادلات رگرسیونی بین مقادیر این دبی‌ها با متغیرهای فیزیوگرافی،‏ اقلیمی و کاربری اراضی به روش گام‌ به گام به‌ دست آمد. برای ارزیابی مدل رگرسیونی به‌ دست آمده،‏ آماره‌های رگرسیون بررسی شدند. مقدار معیار نش- ساتکلیف این معادلات نیز محاسبه شد. نتایج حاصل نشان داد که از بین متغیرهای مورد بررسی،‏ طول آبراهه اصلی،‏ مساحت،‏ متوسط بارندگی سالانه و شیب حوضه بیشترین نقش را در تغییرات جریان رودخانه دارند و با توجه به معنی‌داری معادلات در سطح 95%،‏ از معادلات رگرسیونی می‌توان در ترسیم منحنی‌های تداوم جریان زیرحوضه‌های فاقد آمار استفاده کرد.

چکیده سد کوثر در استان کهگیلویه و بویراحمد در فاصله 60 کیلومتری شمال غرب دوگنبدان در محل تنگ دوک و روی رودخانه خیرآباد احداث شده است. بهره‌برداری از این سد در سال 1382 آغاز شده است. با توجه به یکی بودن ضریب مخزن (0.41 ) سد دز و سد کوثر،‏ سه بار رسوب‌سنجی در مخزن سد دز (سال‌های 1362،‏ 1376 و 1382) و قرار گرفتن این دو سد در حوضه آبریر خلیج فارس،‏ از الگوی توزیع رسوب سد دز برای پیش‌بینی توزیع رسوب در مخزن سد کوثر استفاده شده است. حجم رسوبات ورودی به مخزن سد کوثر 475 هزار متر مکعب در سال است. توزیع رسوب در مخزن این سد در دوره‌های 200 ساله پس از بهره‌برداری تخمین زده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که ضریب مخزن پس از ثابت شدن نرخ رسوب‌گذاری به عدد 0.59 خواهد رسید. حدود 632 سال پس از بهره‌برداری،‏ تراز رسوبات به تراز دریچه‌های آبگیر سد می‌رسد. همچنین پس از 1437 سال،‏ مخزن سد به طور کامل از رسوب پر می‌شود.

چکیده در این مطالعه، میزان رسوب ورودی به شبکه­های مدرن نکوآباد و آبشار در استان اصفهان از طریق آب رودخانه زاینده­ رود و زمین ­های اطراف کانال­ها و ‌ترکیب شیمیایی رسوبات ته‌نشین شده در کانال­ها از نظر عناصر غذایی بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین پارامترهای SP، EC، pH، OC، ‍P، K، HCO₃^-، Cl^-، SO₄^-2، Ca⁺² و Mg⁺² و Na⁺رسوبات به‌ترتیب برابر 71.4 درصد، 4.31 دسی‌زیمنس بر متر، 7.03، 1.2 درصد و 22.65، 136.31، 7.81، 8.75، 41.69، 42.3 و 22.1 میلی­گرم بر لیتر است. بافت رسوبات، لوم و یا لوم شنی است. مقایسه میانگین غلظت فسفر در رسوبات کانال­ها نشان داد که رسوبات کانال­های آبشار بیشترین فسفر قابل جذب را نسبت به کانال­های نکوآباد (متوسط 29 میلی­گرم بر لیتر در مقابل 16.3 میلی­گرم بر لیتر) دارند ولی از لحاظ کربن آلی بین رسوبات این کانال­ها اختلاف معنی­داری ملاحظه نشد (متوسط 2.11 میلی­گرم بر لیتر برای تمام کانال­ها). میزان سرب و کادمیم رسوبات بسیار ناچیز بود. مطالعه رسوبات انتقالی و دانه‌بندی رسوبات برجای مانده در کانال­ها نشان داد که عمده رسوبات ته‌نشین شده درطول کانال­ها، ناشی از اضافه شدن مواد زاید کشاورزی و نخاله­ ها می­باشد. میزان رسوباتی که در نتیجه آبگیری از رودخانه زاینده ­رود وارد شبکه آبیاری می­شوند و امکان ته‌نشین شدن آن‌ها وجود دارد، کم است.

چکیده کمبود آب و شوری خاک در مناطق خشک دو عامل مهم محدودکننده تولیدات کشاورزی هستند. گیاه کلزا به سبب تطابق با شرایط اقلیمی مناطق مختلف ایران،‏ توانایی بالقوة بالایی برای تأمین قسمت عمدة روغن مورد نیاز کشور را داراست. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر توأم شوری و کم‌آبیاری بر مقدار عناصر غذایی و درصد ماده خشک کلزا و پروفیل شوری خاک تحت شرایط گلخانه‌ای روی کلزای پاییزه (رقم زرفام) در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد در سال 1385 انجام شد. آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار که شامل دو فاکتور شوری و آب آبیاری است،‏ اعمال شد. چهار سطح شوری آب آبیاری شامل 4-3=S1،‏ 6-7=S2 ،‏ 9-10=S3 و 13-12=S4  دسی زیمنس بر متر و سه سطح آب آبیاری شامل آبیاری بعد از30=W1 ،‏ 50 =W2  و 80 =W3  درصد تخلیه مجاز بود که در یک خاک لوم شنی انجام گرفت. نتایج نشان داد که شوری و کم‌آبیاری در سطح 1% بر درصد ماده خشک معنی‌دار شد. در اثر اعمال توأم تیمارهای شوری و کم‌آبیاری بر کلزا،‏ با افزایش شوری تا تیمار S3 ،‏ درصد ماده خشک 14.6 درصد افزایش و سپس در تیمار S4 به میزان 10.9 درصد کاهش یافت. درصد ماده خشک گیاه در تیمار W3 نسبت به تیمار W1 حدود 6.5 درصد کاهش یافت ولی این کاهش معنی‌دار نبود. کم‌آبیاری و اثر متقابل شوری و کم‌آبیاری بر میزان هیچکدام از عناصر (فسفر،‏ پتاسیم،‏ کلسیم،‏ منیزیم) معنی‌دار نشد. شوری در سطح 1% بر غلظت سدیم،‏ کلر و روی معنی-دار شد. تیمار شوری S3 و تیمار تنش رطوبتی W2 دارای بیشترین مقدار مس،‏ روی و آهن بودند. پس از اتمام آزمایش‌ها،‏ بررسی شوری لایه‌های 5-0،‏ 10-5 و 20-10 سانتی‌متر نشان داد که عمق صفر تا 5 سانتی‌متر خاک بیشترین شوری را داراست،‏ شوری لایه میانی (عمق 5 تا 10 سانتی‌متر) از دو عمق دیگر کمتر بوده و شوری عمق 10 تا 20 سانتی‌متر از ناحیه میانی بیشتر ولی از لایه سطحی خاک کمتر است.