پژوهش آب ایران

چکیده بررسی آزمایشگاهی انتقال و سرنوشت مواد درون خاک به‌جهت اثرگذاری مستقیم بر چرخه حیات و شبیه‌سازی رفتار آن‌ها به‌منظور آینده‌نگری در خصوص عواقب آن‌ها، ثبات محیط‌زیست و سلامت محصولات کشاورزی و منابع آب ضروری است. هدف مطالعه حاضر شبیه‌سازی انتقال ماده واکنشی سدیم در خاک طبیعی و خاک دارای ورمی‌کمپوست تحت شرایط اشباع و نزدیک به اشباع با سه مدل تعادلی، جذب تک مکانی و جذب دو مکانی است. جهت انجام آزمایش، دو نمونه خاک طبیعی و خاک دارای ورمی‌کمپوست به‌میزان 45/1 درصد وزنی در ستون‌هایی به طول و قطر 10 و 95/5 سانتی‌متر ریخته شده و بعد از آبشویی جریانی حاوی 1 میلی‌مول پتاسیم نیترات و 435/0 میلی‌مول سدیم کلراید بر لیتر به مدت 270 دقیقه در شرایط اشباع و نزدیک اشباع تزریق و سپس با آب مقطر مجددا در همان شرایط رطوبتی آبشویی گردید. سپس منحنی‌های رخنه سدیم با مدل‌های تعادلی، جذب تک مکانی و دو مکانی در محیط Hydrus-1D شبیه‌سازی شده تا ضرایب جذب سدیم برآورد گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که متوسط مقادیر RMSE برای مدل‌های تعادلی، جذب تک مکانی و جذب دو مکانی به‌ترتیب 125/0، 021/0 و 015/0 بوده که مبین دقت بالاتر مدل جذب دو مکانی و دقت پایین مدل تعادلی است. مقادیر کسر مکان‌های جذبی در کلیه آزمایش‌ها کمتر از 5/0 بوده که مبین جنبشی بودن فرآیند جذب سدیم درون ماتریکس خاک است. غیراشباع شدن خاک و کاربرد ورمی‌کمپوست مقادیر کسر F را به‌ترتیب 5/85 و 5/66 درصد کاهش داده و موجب وابستگی بیشتر آزمایش به زمان شد. همچنین، ضرایب توزیع سدیم (KD) با کاربرد ورمی‌کمپوست و غیراشباع شدن خاک به‌ترتیب 4/3 و 6/12 درصد افزایش یافت که نشان‌دهنده افزایش توان هیدرولیکی و فیزیکی خاک در نگهداشت مواد محلول درون خاک است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که ضرایب KD و α به‌ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را در شبیه‌سازی منحنی رخنه داشتند.

چکیده هدف از این پژوهش، مدل‌سازی کمی آبخوان بجنورد با تأکید بر لایه‌بندی آن است. در این مطالعه، مدل سه‌بعدی لیتولوژی آبخوان با استفاده از تکنیک‌های مدل‌سازی سه‌بعدی در نرم‌افزار Rockworks، با اطلاعاتی مانند لاگ چاه‌های بهره‌برداری و مطالعات ژئوفیزیک به‌دست آمده است. مدل لیتولوژی ‌به‌دست آمده آبخوان که شامل چهار گروه بافت خاک درشت‌دانه، متوسط‌دانه، ریزدانه و خیلی‌ریزدانه است؛ به‌صورت چهار لایه با ضخامت 30 متر به نرم‌افزار GMS وارد و در شرایط ماندگار اجرا شد و مجذور میانگین مربعات خطا بعد از کالیبراسیون به مقدار 0.794 متر رسید؛ به گونه‌ای که مجذور میانگین مربعات خطا، نسبت به مدل تک‌لایه که دارای مقدار 0.852 است، بهبود یافت. مقاطع عرضی به‌دست آمده بیانگر وجود عدسی‌ها و ناهمگنی شدید رسوبات آبرفتی آبخوان بجنورد می‌باشد که در صحت تخمین مقادیر هدایت هیدرولیکی بسیار تأثیرگذار است. مقادیر هدایت هیدرولیکی در شرایط ناهمگنی آبخوان به‌صورت موضعی و با توجه به جنس‌های مختلف موجود با مقادیر 8.1، 6.7، 1.9 و 0.4 متر بر روز به‌ترتیب برای بافت خاک درشت‌دانه، متوسط‌دانه، ریزدانه و خیلی‌ریزدانه برآورد شد.

چکیده پیچیدگی مدل هرگز دلیلی بر دقیق بودن آن نبوده است. در عمل مدل‌هایی که نسبت به طبیعت و ذات پدیده‌ها و براساس نوع کاربرد آن طراحی می‌شوند،‏ بهتر هستند. چالش اصلی این نیست که تمام فرایندهایی که درک می‌شود جزء به جزء وارد مدل شود،‏ در واقع این امر غیرممکن است،‏ بلکه لازم است تا مسائل ساده شود و بر مهم‌ترین و تأثیرگذارترین فرآیندها تمرکز شود. در این پژوهش برای مدل‌سازی بارش- رواناب از مدل WASMOD استفاده شد که علی‌رغم سادگی نتایج آن با واقعیت هماهنگی خوبی دارد. این مدل تنها از داده‌های پایه هواشناسی شامل دما و بارندگی استفاده می‌کند،‏ در نتیجه هزینه و زمان مدل‌سازی کاهش می‌یابد. این مدل با مقیاس زمانی ماهانه برای دو دوره 15 ساله 1354-1368 و 1374-1388 به‌ترتیب واسنجی و ارزیابی شد. تحلیل حساسیت براساس میانگین مطلق خطای مدل نسبت به تغییرات پارامترهای مدل انجام شد که در این مرحله تصدیق انطباق رفتار پارامترها با رفتار هیدرولوژیک حوضه آبریز به دست آمد. در کل با توجه به سطح دقت و میزان داده‌های مورد نیاز،‏ مدل توانایی خوبی در شبیه‌سازی رواناب نشان داد. نتایج شبیه‌سازی با واقعیت هماهنگی نزدیکی داشت و ضریب ناش در مراحل واسنجی و ارزیابی به‌ترتیب برابر 0.62 و 0.55 به دست آمد.