پژوهش آب ایران

چکیده چای، رایج‌‌ترین نوشیدنی بعد از آب در جهان بوده و هر روزه افراد بیشتری به مصرف آن روی می‌‌آورند؛ بنابراین ضروری است تولید این محصول در واحد سطح افزایش یابد. بدین‌‌‌منظور در این مطالعه برای بررسی تأثیر روش‌‌ها و سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب گیاه چای رقم هیبرید چینی (Camellia sinensis L.)، آزمایشی به‌‌صورت کرت‌‌های خُردشده بر پایۀ بلوک‌‌های کامل تصادفی در سه تکرار با سه تیمار اصلی، شامل روش آبیاری بارانی ثابت(SI) ، آبیاری قطره‌‌ای موضعی (DI) و آبیاری قطره‌‌ای نواری (TDI) و سه تیمار فرعی شامل سطوح مختلف آبیاری به‌‌صورت بدون آبیاری (I0)، 50 (I1) و 100 (I2) درصد نیاز آبی گیاه در سال‌‌ 1399 در منطقۀ فومن انجام شد. نتایج نشان داد که عملکرد برگ سبز و کارآیی مصرف آب به‌ترتیب با 70/7859 کیلوگرم بر هکتار و 39/2 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار SI مشاهده شد. همچنین نتایج اثر متقابل روش‌‌های آبیاری در سطوح مختلف نیاز آبی گیاه بر عملکرد برگ سبز چای نشان داد که بیشترین آن با 13000 کیلوگرم بر هکتار در روش آبیاری SI با سطح نیاز آبی I2 به‌‌دست آمد؛ بنابراین روش آبیاری SI با سطح آبیاری I2 گزینۀ مناسبی برای تولید برگ سبز چای در منطقۀ فومن است.

چکیده تغییر اقلیم با تغییر در دما و بارش بر چرخه هیدرولوژیکی، بر منابع آب در دسترس و تقاضای آب اثر می‌گذارد. در این راستا پیش‌نگری تغییرات دما و بارش توسط مدل‌های گزارش ششم ارزیابی تغییر اقلیم به دلیل افزایش دقت در برونداد آن‌ها، می‌تواند کمک شایانی را برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب در دوره آتی نماید. به علاوه، تعیین مدل‌های مناسب از میان این مدل‌های اقلیمی راهگشای پژوهش‌های آتی در زمینه بررسی اثرات تغییرات اقلیم خواهد بود. تحقیق حاضر به‌منظور دستیابی به اهداف فوق انجام گرفت. در این زمینه ابتدا به‌منظور افزایش دقت نتایج مدل‌های اقلیمی، برونداد 10 مدل‌ اقلیمی گزارش ششم در دوره تاریخی (1995-2014) در مقایسه داده‌های مشاهداتی بر اساس سنجه KGE رتبه‌بندی شدند و بر مبنای رتبه‌های حاصل، وزن‌دهی مدل‌ها صورت گرفت. در ادامه، نتایج تصویرسازی مدل‌های اقلیمی تحت سه سناریوی SSP126، SSP245 و SSP585 دوره آتی، پس از ترکیب برونداد مدل‌ها بر اساس وزن‌های محاسبه شده، حاصل شد و درنهایت متوسط تغییرات دما و بارش در افق 2020-2039 نسبت به دوره تاریخی برای حوضه‌های آبریز ایران ارائه گردید. نتایج بررسی رتبه‌بندی مدل‌های اقلیمی بر اساس توانایی آن‌ها در تصویرسازی‌های اقلیمی نشان داد مدل‌های برتر بسته به اقلیم نواحی مختلف، متفاوت می‌باشند و تنوع آن‌ها در شبیه‌سازی بارش نسبت به دما در ایران بیشتر است. به‌طوری‌که از میان 10 مدل CMIP6، 6 مدل برتر برای شبیه‌سازی بارش و 4 مدل برتر برای شبیه‌سازی دما در نواحی مختلف کشور تعیین شد. به علاوه نتایج حاصل از تصویرسازی اقلیمی حاکی از تغییر بارش از حدود 19+ تا 12- درصد و افزایش دما به طور متوسط در دامنه‌ی 1/0 تا 6/0 درجه سلسیوس در حوضه‌های مختلف کشور طی 20‌ سال آتی خواهد بود، به‌طوری‌که نواحی غربی کشور بیشترین کاهش بارندگی را در این دوره تجربه خواهند کرد.

چکیده کیفیت آب یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در زندگی سالم و حیات بشر است. از این رو، شناسایی مواد جامد محلول (TDS) یکی از مهمترین عوامل آن می‌باشد؛ که بسیاری از برنامه‌های توسعه منابع آب در شناسایی این عوامل اجرا خواهند شد. پیش‌بینی دقیق پارامترهای کیفیت آب یک نیاز اساسی برای مدیریت کیفیت آب، سلامت انسان، مصرف عمومی و مصارف خانگی است. در این مطالعه، با استفاده از یک الگوریتم پیش پردازش داده جدید، EEMD، برای تخمین یکی از پارامترهای مهم کیفیت آب، بنام TDS‌ استفاده شده است. پذیرش و قابلیت اطمینان مدل‌های پیشنهادی (به عنوان مثال ، شبکه های عصبی مصنوعی‌(ANN) ،‌EEMD-ANN ‌، ماشین بردار پشتیبان(SVM) و‌ EEMD-SVM‌‌‌) با استفاده از پنج معیار عملکرد و نمودارهای تصویری ارزیابی شد. مقایسه نتایج بین مدل‌های مستقل و ترکیبی نشان داد که الگوریتم‌های پیش-پردازنده می‌توانند عملکرد مدل SVM ترکیبی را برای برآورد پارامتر کیفی TDS افزایش دهد. به عنوان مثال، مدل EEMD-SVM باRMSE برابر 23/20برای مرحله آموزش و RMSE برابر 29/27 برای مرحله آزمایش در ایستگاه ورند و‌ RMSE = 45.26 برای مرحله آموزش و RMSE =40.06 برای مرحله آزمایش در ایستگاه گرمرود، از سایر مدل‌های ترکیبی و مستقل بهتر عمل کرده است. از این رو، می‌توان روش ترکیبی ماشین‌های بردار پشتیبان بر پایه الگوریتم پیش پردازش کننده EEMD را به عنوان یک مدل برتر به تصمیم‌گیران جهت برنامه‌ریزی و مدیریت در زمینه تشخصی کیفیت آب رودخانه‌ها پیشنهاد کرد.

چکیده تولید زه آب ناشی از فعالیت‌‌های مختلف به‌ویژه‌کشاورزی در استان خوزستان، یکی ازمشکلات جدی است. واحدهای تولید نیشکر و پرورش ماهی از تولیدکنندگان اصلی زه‎آب در جنوب غرب ‌خوزستان هستند. در راستای استفاده بهینه از زه‎آب نیشکر، اثر این آب‎ها در تاریخ کشت‎های مختلف بر خواص کمی و کیفی پنبه، درکشت و صنعت نیشکر میرزا کوچک خان طی سال‌های 1397 و 1398 بررسی شد. طرح آزمایشی کرت‌های دو بار خرد شده با 3 تکرار بود. سه تاریخ کشت‌ 10 اسفند، 10 فروردین و 10 اردیبهشت به‌عنوان کرت اصلی، سه تیمار آبیاری شامل زه‎آب نیشکر، آب رودخانه کارون، و آبیاری ترکیبی با آب کارون و زه‎آب به عنوان کرت فرعی و سه رقم پنبه شامل گلستان، خورشید و شایان بعنوان کرت فرعی-فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد وش پنبه با 1712 کیلوگرم در هکتار مربوط به تاریخ کشت 10 اسفند بود. عملکرد پنبه تاریخ کشت اول نسبت به تاریخ کشت‌های 10 فروردین (1204 کیلوگرم در هکتار) و 10 اردیبهشت (254 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب به میزان 42 و 574 درصد بیشتر بود. تاریخ کشت‌های مختلف از نظر درصد زودرسی اختلاف معنی‎داری نداشتند. در بین تیمارهای کیفیت آب آبیاری، عملکرد تیمار آبیاری با آب کارون و آبیاری ترکیبی زه آب و کارون با هم اختلاف معنی‎دار نداشتند. در بین ارقام مورد مطالعه، رقم گلستان با 1159 کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین عملکرد و 8/16 درصد از عملکرد رقم شایان بیشتر بود. اثر تیمارهای کیفیت آب آبیاری بر هیچ یک از خواص کیفی الیاف معنی‌دار نشد. اثرتاریخ کشت بر استحکام الیاف درسطح 1%معنی‎دار بود.. بر اساس نتایج این تحقیق، تاریخ کشت 10 اسفند و آبیاری ترکیبی با آب کارون و زه‎آب و رقم گلستان برای منطقه خوزستان قابل توصیه است.

چکیده تبخیر-تعرق نقش مهمی در مدیریت منابع آب منطقه‌ای، تغییرات آب و هوایی و تولید کشاورزی دارد. در این تحقیق، کارآیی برخی از تکنیک‌های داده محور شامل ماشین بردار پشتیبان (SVM)، شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) و ترکیب آن با تبدیل موجک (WANN)، رگرسیون خطی چند متغیره (MLR ) و درخت تصمیم (Decision Tree) برای پیش‌بینی نرخ تبخیر-تعرق در ایستگاه اسکاتس‌بلوف در ایالت نبراسکا بررسی شده است. برای این منظور، از 5 پارامتر هواشناسی (دمای کمینه، دمای بیشینه، رطوبت نسبی، سرعت باد و تابش خورشیدی) به عنوان ورودی برای مدل‌ها استفاده شده است. داده‌های استفاده شده در این تحقیق اطلاعات هواشناسی روزانه بین سال‌های 2005 و2013 برای آموزش و آزمون مدل‌ها بوده است. به منظور اجرای هر یک از مدل‌ها 8 سناریو با توجه به ترکیب پارامترهای ورودی درنظر گرفته شده است. برای ارزیابی عملکرد تکنیک‌های مورد مطالعه، از سه شاخص آماری مختلف یعنی ریشه میانگین مربع خطا (RMSE)، ضریب همبستگی (R) و ضریب نش‌ساتکلیف (NSE) استفاده، که بدین وسیله نتایج مدل‌ها با داده‌های مشاهداتی بررسی شد. علاوه بر این، نمودارهای تیلور برای آزمایش شباهت بین داده‌های مشاهده شده و پیش‌بینی شده استفاده شد. نتایج نشان داد که در ایستگاه اسکاتس‌بلوف، 8WANN (هشتمین ترکیب ورودی برای مدل WANN است) با توجه به مقادیر ریشه میانگین مربع خطا (RMSE)، ضریب همبستگی (R) و ضریب نش‌ساتکلیف به ترتیب برابر با 097/0 میلیمتر در روز، 999/0 و 999/0 عملکرد بهتری در مقایسه با ANN ، SVM، MLR وDT داشته است. مدل‌های SVM و ANN نیز دقت بسیار خوبی را نشان دادند، و مدل‌های DT و MLR با وجود قابل قبول بودن دقت در آن‌ها از سایر مدل‌ها ضعیف‌تر عمل کردند. به عنوان یک نتیجه‌گیری، نتایج حاصل از مطالعه فعلی ثابت کرد که WANN روندهای معقولی را برای مدل‌سازی اسکاتس‌بلوف در ایستگاه اسکاتس‌بلوف ارائه کرده است.

چکیده مقدار بالای نیترات در آب آشامیدنی، یکی از مهم‌ترین نگرانی‌های عمومی حوزه بهداشت است. از این رو سازمان جهانی بهداشت و سازمان ملی استاندارد ایران مقدار مجاز نیترات در آب شرب را به ترتیب ۴۵ و ۵۰ میلی گرم بر لیتر تعیین نموده‌اند. حذف نیترات از آب آشامیدنی به منظور اطمینان یافتن از تأمین آّب شرب سالم، بهداشتی و پیشگیری از شیوع انواع بیماری‌های متأثر از مقدار بالای نیترات ضروری است. در بدن انسان نیترات به نیتریت‌هایی که با هموگلوبین ترکیب می شوند، کاهش می‌یابد و منجر به تشکیل متاموگلوبین شده که این ماده برای نوزادان کشنده است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نیترات و نیتریت منجر به تشکیل ترکیبات سرطان زا نیتروسامین می‌شود. از طرفی نیترات بر روی اندازه و عملکرد غده تیروئید اثر گذار است. مهم‌ترین روش‌های کاهش نیترات آب عبارتند از: تبادل یونی، اسمز معکوس، جذب سطحی، الکترودیالیز، شیمیایی و روش زیستی. هر کدام از این روش‌ها دارای مزیت‌ها و نقایصی هستند که روش مناسب بر اساس شرایطی از جمله توجیه اقتصادی، کاربرد در مقیاس صنعتی، راندمان حذف، عملکرد گزینشی و عدم آلایندگی زیست محیطی انتخاب می‌شود. در این مطالعه؛ تلاش شد تا با معرفی انواع روش‌های حذف نیترات، مکانیسم روش، نمونه مطالعات صورت گرفته، انعکاس ویژگی‌ها و نهایتاً مقایسه مختصر روش‌ها، یک پایه مطالعاتی برای ورود و نوآوری در تکنیک‌های کاهش نیترات ارائه گردد. درک صحیح از ابعاد روش‌های مورد استفاده، موجب صرفه جویی در زمان و هزینه، بهبود نتایج و تحقق استاندارد سازمان جهانی بهداشت می‌شود. در این پژوهش مکانیسم و ویژگی‌های روش‌های متداول حذف نیترات مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی‌ها نشان داد که در بین تکنیک‌های مورد مطالعه، تبادل یونی، اسمز معکوس و الکترودیالیز بهترین شرایط حذف نیترات در مقیاس صنعتی را فراهم می‌کنند. کارآیی بالا، سهولت تکنیک، رعایت ملاحظات زیست محیطی و استفاده در مقیاس صنعتی از مهم‌ترین ویژگی‌های مطلوب و مشترک این روش‌ها است.

چکیده تصفیه پساب صنایع فولاد به‌عنوان یکی از مهم‌ترین صنایع و از طرفی پر مصرف‌ترین صنایع از نظر آب به‌خصوص به‌منظور استفاده مجدد از پساب مورد توجه است. یکی از مهم‌ترین و جدیدترین روش‌ها جهت تصفیه پساب صنعتی، روش انعقاد و لخته‌سازی است که می‌توان در آن راندمان فرآیند را با کنترل عوامل مختلفی نظیر دما، pH و زمان ماند و غلظت منعقدکننده، تا حد زیادی افزایش داد. در این مطالعه کارائی پلی آلومینیوم کلراید در حذف کدورت پساب شبیه‌سازی شده نورد گرم کارخانه فولادسازی در حضور متغیرهای مستقل pH، زمان همزدن، دما، غلظت روغن و مواد جامد معلق ارزیابی شده است. آزمایشات انجام شده توسط نرم‌افزار Design expert 8 انجام شد. جهت طراحی آزمایش‌ها از روش طراحی مرکب مرکزی که متداول‌ترین نوع طراحی در روش رویه پاسخ است، استفاده شد. نتایج نشان داد افزایش ماده منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید تا حدود 5 میلی‌گرم در لیتر، باعث افزایش راندمان حذف کدورت و در نتیجه کاهش مقدار کدورت به مقادیر کمتر از NTU 20 که استاندارد کدورت آب مورد استفاده در فرآیند نورد می‌باشد، می‌گردد. افزایش دما نیز از دمای 27 تا 55 درجه تغییر اندکی در بهبود راندمان حذف کدورت داشته است. با توجه به نتایج طراحی آزمایش، مقادیر بهینه برای بدست آوردن بهترین راندمان حذف کدورت از پساب مورد مطالعه (51 تا 62 درصد) در صورتی است که دوز پلی آلومینیوم کلراید 1 میلی گرم بر لیتر، مقدار مواد جامد معلق 1500 میلی گرم بر لیتر و زمان همزدن 30 ثانیه باشد. این نتایج نشان داد pH، دما و مقدار روغن پارامترهای با اثرگذاری پایین‌تری می باشند. در مجموع نتایج مطالعه حاضر بیانگر این است که اگر پلی آلومینیوم کلراید در یک غلظت بهینه به پساب اضافه گردد توانایی خوبی در حذف کدورت پساب دارد.

چکیده کیفیت آب زیرزمینی یکی از جنبه‌های مهم هیدروژئوشیمیایی است. با بررسی کیفی آن‌ها می‌توان از آلودگی‌ این منابع جلوگیری کرد. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفی چشمه‌های بخش غربی رشت است. جهت ارزیابی پارامترهای فیزیکوشیمیایی (PH، TDS، TH،BOD ، EC، کاتیون‌ها و آنیون‌های اصلی و برخی از عناصر سنگین از قبیل As، Pb، Fe، Hg، Al، Cu) و تعیین آلودگی میکروبی از چندین چشمه در غرب رشت نمونه‌برداری بعمل آمد. داده‌های موجود با استفاده از نرم‌افزارهای اکسل و Aq-Qa مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. موقعیت داده‌های هیدروژئوشیمیایی چشمه‌های غرب رشت بر روی نمودار پایپر حکایت از ایجاد سه تیپ هیدروژئوشیمیایی مختلف شامل (Ca-Cl) ، (Ca- HCO3 ) و تیپ(Ca- SO4) دارد. با توجه به تیپ غالب آب‌های منطقه (بی‌کربنات کلیسم) و اینکه عنصر غالب در تمام چشمه‌ها کلسیم می‌باشد، لذا این آب‌ها دارای سختی دائم هستند و غلظت کاتیون‌های قلیایی خاکی(Ca2+) و آنیون‌های اسید ضعیف (HCO3) در آن‌ها بیشتر از آنیون‌های اسید قوی (SO4-) است. براساس طبقه‌بندی شولر وضعیت آب همه چشمه‌‌ها از لحاظ آشامیدن برای تمامی موارد بجز کلسیم در ردیف خوب تا قابل قبول قرار می‌گیرد. براساس نمودار گیبس، نمونه آب چشمه‌های مورد مطالعه عمدتا در ناحیه‌ای که فرآیند سنگی غالب است، قرار می‌گیرند که این امر نشان دهنده تاثیر متقابل بین شیمی سنگ و شیمی آب‌های حاصل از بارش است که به زیرزمین نفوذ کرده‌اند. طبق بررسی ها، تمام چشمه‌ها دارای MI‌ کمتر از یک (بین 02/0 تا 12/0) و قابل آشامیدن هستند و بر اساس شاخص آلودگی فلزات سنگین، هیچ کدام از چشمه‌های مورد مطالعه آلوده به فلزات سنگین نیستند( HPI بین 026/0 تا 99/7). همه چشمه‌ها دارای باکتری‌های منشاء گرفته از فاضلاب بوده‌اند (توتال کلیفرم بین 28 تا 240 و فکال کلی فورم بین 0 تا 75 عدد در 100 میلی لیتر آب) و در رده آب‌های غیر‌رضایت بخش قرار می‌گیرند ولی براساس استانداردهای ایران تمامی چشمه ها در محدوده مجاز قرار می‌گیرند..

چکیده مطالعات کمی در زمینه اثر بیوچار بر ویژگی‌های هیدرولیکی خاک‌های مناطق نیمه‌خشک در شرایط مزرعه انجام شده است. این پژوهش در مقیاس مزرعه‌ای با هدف بررسی اثر سه نوع بیوچار و مقدار آن و اندازه ذرات بیوچار بر متوسط سرعت نفوذ آب در خاک (iave) و هدایت هیدرولیکی اشباع (Kfs) در یک خاک با بافت لوم شنی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه فاکتور‌ شامل فاکتور اول نوع بیوچار (کاه گندم، ورمی کمپوست و چوب زردآلو)، فاکتور دوم مقدار بیوچار (5/0، 5/1 و ۳ درصد وزنی) و فاکتور سوم اندازه ذرات بیوچار (5/0-0، 1-5/0 و 2-1 میلی‌متر) هر کدام در سه سطح و در سه تکرار اجرا گردید. در هر تکرار، یک کرت بدون بیوچار(شاهد) در نظر گرفته شد. نفوذ تجمعی و هدایت هیدرولیکی با روش تک استوانه اندازه‌گیری و متوسط سرعت نفوذ با کمک معادله کوستیاکوف-لوییس تعیین شد. اثر تیمارهای مورد مطالعه بر iave و Kfs معنی‌دار (05/0< P) بود. نتایج نشان داد که iave در تیمارهای بیوچار با مقادیر متوسط و زیاد و با اندازه ذرات درشت نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری (05/0< P) داشت. در بیوچارهای مورد مطالعه، بسته به نوع بیوچار، اثر مقدار بیوچار در اندازه ذرات بیوچار بر متوسط سرعت نفوذ یکسان نبود. در تیمارهای بیوچار کاه گندم و ورمی کمپوست، بیشترین iave در اندازه ذرات 2-1 میلی‌متر این بیوچارها به ترتیب در مقادیر 3٪ و 5/1٪ و در بیوچار چوب زردآلو، بیشترین iave در مقدار 5/0٪ و اندازه ذرات 1-5/0 بدست آمد. در بین تمام تیمارها، بیشترین iave در بیوچار ورمی کمپوست با مقدار 5/1٪ و اندازه ذرات 2-1 میلی‌متر برابر 2615/0 متر در ساعت بود. بیشترین Kfs در بیوچارهای کاه گندم و ورمی کمپوست در مقدار 5/0٪ و اندازه ذراتmm 1-5/0 میلی‌متر و در بیوچار چوب زردآلو در مقدار 5/0٪ و اندازه ذرات میلی‌متر مشاهده شد. در بین تمام تیمارها، بیشترین Kfs در تیمار بیوچار کاه گندم با مقدار 5/0٪ و اندازه ذرات 1-5/0 میلی‌متر (00256/0 سانتی‌متر در ثانیه) مشاهده شد. از نتایج به‌دست آمده می توان چنین استنباط کرد که برای به‌دست آوردن نتیجه مطلوب از افزودن بیوچار بر ویژگی‌های هیدرولیکی خاک، باید در انتخاب بیوچار به نوع، مقدار و اندازه ذرات بیوچار توجه شود.

چکیده بررسی چگونگی حرکت و توزیع آب و همچنین استفاده از ابزارها و روش‌های کارآمد برای حفظ آب در خاک یک ضرورت در شرایط کمبود آب در جامعه است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر مدیریت آبیاری در شرایط کاربرد دبی‌های متفاوت و افزودن بیوچار به خاک در آبیاری قطره‌ای زیر سطحی بر توزیع رطوبت در خاک هنگام استفاده از آب‌های دارای آلودگی باکتریایی انجام شد. این پژوهش در قالب 18 تیمار شامل دو دبی قطره‌چکان (2 و 4 لیتر بر ساعت)، 3 سطح ضریب تخلیه مجاز رطوبتی (30، 50 و 70 درصد) و 3 سطح بیوچار (صفر، 5/0 و یک درصد) در لایسیمترهایی به ابعاد 17×60×70 سانتیمتر و در شرایط استفاده از آبیاری قطره‌ای زیرسطحی اجرا شد. سه آبیاری با استفاده از آب حاوی باکتری فکال کلیفرم روی هر تیمار برحسب ضریب تخلیه مجاز تعریف شده انجام و در فواصل زمانی معین رطوبت خاک با استفاده از دستگاه رطوبت‌سنج قرائت شد. همچنین مدل HYDRUS-2D/3D برای شبیه‌سازی توزیع رطوبت به‌کار برده شد. نتایج نشان داد که استفاده از بیوچار سبب تغییر منحنی مشخصه رطوبتی در نقاط بین رطوبت اشباع و ظرفیت زراعی خاک لوم رسی شد، اما افزودن هیچ یک از دو سطح نیم و یک درصد بیوچار تغییری در نقطه پژمردگی دایم خاک ایجاد نکرد. افزودن یک و 5/0درصد بیوچار به خاک به ترتیب منجر به افزایش 4 و 11 درصدی نگهداشت آب در خاک نسبت به تیمار بدون بیوچار شد. همچنین کاربرد بیوچار سبب کاهش ابعاد افقی جبهه پیشروی آب در هر دو دبی شد. افزودن بیوچار دور آبیاری را در مقایسه با تیمارهای بدون بیوچار افزایش داد. اگرچه در شرایط استفاده از بیوچار مقدار رطوبت سطح خاک و گستردگی آن روی سطح خاک کمتر از تیمارهای کنترل بود، اما این اختلاف معنی‌دار نبود. بررسی اثر ضریب تخلیه مجاز رطوبتی نیز نشان داد که مقدار 30 درصد این ضریب، یا کوتاه کردن دور آبیاری، از نوسانات رطوبتی در لایه بالای قطره‌چکان نسبت به تیمار با ضریب تخلیه مجاز رطوبتی حدود 10 درصد کاسته و حرکت آب در راستای عمودی را نیز به دلیل تاثیر بیشتر نیروی ثقل، افزایش داد. مدل HYDRUS-2D/3D توانایی بالایی در شبیه‌سازی رطوبت در آبیاری قطره‌ای زیرسطحی داشت. استفاده از بیوچار در نواحی خشک و گرفتار کمبود آب، می‌تواند ضمن کاهش آلودگی سطح به واسطه نگهداشت بیشتر رطوبت و کاهش میزان تبخیر کمک شایانی به کشاورزی بنماید. قطره‌چکان‌هایی با دبی زیاد، به دلیل گسترش ناحیه اشباع اطراف قطره‌چکان، می‌توانند برای گیاهان با ریشه کوتاه استفاده شوند. مدل HYDRUS-2D/3D به دلیل دقت آن در شبیه‌سازی رطوبت در شرایط مختلف، می‌تواند به عنوان یک ابزار برای تعیین مناسب‌ترین برنامه‌ آبیاری به کار برده شود.