پژوهش آب ایران

چکیده با توجه به اهمیت پیش‌بینی جریان رودخانه در مدیریت منابع آب روش‌های مختلفی برای مدل کردن جریان رودخانه‌ها بکار

برده می‌شوند تا بتوان با بکارگیری یک مدل مطمئن در مدیریت خشکسالی و سیلاب خسارات ناشی از آنها را به حداقل ممکن رساند. در این مطالعه نیز برای پیش‌بینی سری زمانی جریان روزانه ایستگاه‌ گچسر برای حوضه آبریز بخش مرکزی ایران ، با توجه به ویژگی‌های غیرخطی مقیاس‌های زمانی چندگانه، مدل‌ ترکیبی درخت تصمیم‌گیری (MT) بر پایه الگوریتم پیش‌پردازش کننده (EEMD) در دوره آماری 1363 تا 1391پیشنهاد شده است. در ادامه تحقیق، برای تعیین بهترین تعداد تاخیر زمانی از دبی جریان رودخانه، از تکنیک‌های ACF و PACF استفاده شد که مقدار بهینه سه تاخیر زمانی به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده از روش ترکیبی پیشنهادی با دیگر روش‌های هوشمند مصنوعی نظیر مدل درخت (MT) و سیستم استنتاج عصبی-فازی (ANFIS) با استفاده از شاخص‌های آماری خطا مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که دقت روش EEMD-MT نسبت به روش MT حدود 5.7% افزایش یافت و خطای مدل‌سازی نیز برای این ایستگاه‌ در ترم شاخص خطای RMSE 6.8 % در مرحله تست کاهش یافته است. لذا با پیش‌پردازش کردن داده‌های هواشناسی و برطرف کردن توزیع رندوم، ناپایداری و روند غیرخطی داده‌های ورودی به مدل، دقت پیش‌بینی مدل‌های پیشنهادی در تخمین دبی روزانه جریان رودخانه افزایش یافته است و برای مطالعات آتی می‌تواند روشی مناسب و دقیق در نظر گرفته شود

چکیده هدف از این پژوهش، بررسی راهکارهای تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی در راستای سازگاری با تغییراقلیم است. منطقه مورد مطالعه این پژوهش، منطقه هشتگرد واقع در غرب استان البرز به وسعت 6/1170 کیلومترمربع، و یک آبخوان آبرفتی با مساحت 7/410 کیلومترمربع است. بر این اساس شبیه‌سازی دو پارامتر بارش و دما در منطقه هشتگرد با سه مدل اقلیمی HadGEM2-ES ، EC-ERATH و GFDL-CM3، با استفاده از سه سناریوی انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 انجام گرفت. پس از شبیه‌سازی اقلیمی، ریزمقیاس نمایی با استفاده از مدل LARS-WG v6 انجام گرفت. پس از ارزیابی اثر تغییراقلیم در منطقه، به‌منظور ارزیابی وضعیت کمی آبخوان، با استفاده از مدلMODFLOW در نرم افزار GMS شبیه‌سازی انجام گرفت و پیش‌بینی وضعیت آتی تحت شرایط تغییراقلیم آنالیز شد. نتایج شبیه‌سازی اقلیمی نشان داد که مقادیر شبیه‌سازی شده در مقایسه با داده‌های مشاهداتی حاکی از افزایش میانگین بارش و کاهش دما در اکثر ماه‌های سال است که بررسی تفاوت بین مقادیر بدست آمده در سطح آماری 95% حاکی از معنی‌دار بودن اختلاف و مناسب بودن نتایج شبیه‌سازی است. از طرفی نتایج شبیه‌سازی وضعیت کمی آبخوان حاکی از ادامه روند افت آبخوان بوده و نتایج استخراجی نشان می‌دهد که بیش‌ترین میزان افت در سناریوی انتشار RCP 8.5 و کم‌ترین میزان افت در سناریوی RCP 2.6 ثبت شده است. میزان افت آبخوان در سناریوی RCP 2.6 در سه مدل بین 8/7 تا 8 متر، در سناریوی RCP 4.5 بین 9/7 تا 8/8 متر و در سناریوی RCP 8.5 بین 5/8 تا 7/9 متر بدست آمد. پس از ارزیابی وضعیت آتی، سناریوهای تعادل‌بخشی آبخوان به‌منظور سازگاری با تغییراقلیم در منطقه با استفاده از 5 راهکار ارزیابی با ارزیابی بهبود وضعیت نسبی آبخوان آنالیز گردید. نتایج اعمال راهکارهای تعادل‌بخشی نشان داد که در سناریوی تأمین آب شرب از طریق سد طالقان و جایگزینی آب چاه‌های منطقه نیز مشخص شد که حجم 20 میلیون‌مترمکعب آب به‌صورت انتقالی برای تأمین آب شرب شهر هشتگرد بایستی تخصیص یابد و جایگزین 20 میلیون‌مترمکعب آب برداشت شده از چاه‌های منطقه شود. بر این اساس در این سناریو ضمن انتقال آب و در نظر داشتن ضریب آب برگشتی مصارف شرب به میزان 60%، مشخص گردید حجمی معادل 32 میلیون‌مترمکعب آب کمتر از آبخوان برداشت می‌شود. در نتیجه تدوین راهکارهای اثربخش برای تعادل‌بخشی منابع آب زیرزمینی در تمام محدوده‌های مطالعاتی کشور که در شرایط وقوع تغییرات اقلیمی نیز حادتر خواهد شد، بسیار حائز اهمیت است.

چکیده بررسی و پایش خشک‌سالی مهم‌ترین ابزار مدیریت خشک‌سالی محسوب می‌شود که می‌توان با استفاده از پارامترهای اقلیمی و هیدرولوژیک، شروع و پایان، محدوده مکانی و شدت اثر آن را مشخص نمود و در صورت وجود برنامه‌های مقابله با خشک‌سالی، زمان تشکیل کارگروه بررسی و مقابله را معین کرد. برای تحلیل و بررسی پدیده خشک‌سالی، اولین مرحله، کمی کردن این پدیده است که این مهم با استفاده از شاخص‌های خشک‌سالی محقق می‌شود. در پژوهش حاضر، به بررسی خشک‌سالی هواشناسی با استفاده از شاخص‌های خشک‌سالی در منطقه دامغان در استان سمنان پرداخته شده است. برای این منظور، مقادیر بارش ماهانه در ایستگاه‌های دامغان، حسین‌آباد، خورزان، قوشه، معبد و آستانه، در یک دوره آماری مشترک (98-1376)، گردآوری شد. پس از بررسی روند بارش سالانه در هر ایستگاه، تداوم و بیشینه خشک‌سالی با استفاده از شاخص‌های SPI، DI، PN، CZI، MCZI و ZSI تعیین شد. برای بررسی عملکرد این شاخص‌ها و انتخاب تطبیق-پذیرترین شاخص برای منطقه از فرضیه کمینه استفاده شد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، شاخص DI در برآورد خشک‌سالی شدید و برآورد ترسالی شدید، نسبت به بقیه شاخص‌ها عملکرد مطلوب‌تری داشت. در مرحله بعد، با استفاده از همبستگی اسپیرمن بین پارامتر بارش و شاخص‌های خشک‌سالی، شاخص PN بهترین عملکرد را داشت. برای مقایسه شاخص‌ها در زمینه برآورد تغییرات تراز آب‌های زیرزمینی، از میانگین‌های متحرک زمانی در دوره‌های 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه استفاده شد که در نهایت شاخص SPI به‌عنوان تطبیق‌پذیرترین شاخص در برآورد تغییرات سطح آب‌های زیرزمینی منطقه دامغان مشخص شد.

چکیده تحلیل خطر سیل، از اهمیت بسزایی در طراحی و برنامه ریزی جهت کاهش خسارت‌های ناشی از وقوع سیل برخوردار است. سیل پدیده‌ای چندبعدی است که با مشخصه های وابسته بهم توصیف می شود. لذا لازم است همه مشخصه‌های آن به صورت همزمان تحلیل شود تا برآورد دقیقتری از ریسک وقوع آن به دست آید. در این مطالعه، تحلیل دو و سه متغیره سیلاب در حوضه آبخیز بازفت واقع در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. به این منظور، سه مشخصه سیل شامل حجم سیل (V)، زمان تداوم سیل (D)، و دبی اوج سیل (P)، از 98 رخداد ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری این حوضه استخراج شد. توابع مفصل تودرتو برای مدل کردن ساختار وابستگی این سه متغیر انتخاب شد. شش تابع مفصل کلایتون، جویی، فرانک، تی استیودنت، گوسی و گامبل برای پیوند دو و سپس سه متغیر یاد شده استفاده شد. در نهایت، با استفاده از توزیع توام بدست آمده، دوره بازگشت های توام اولیه، ثانویه و شرطی محاسبه شد. بر اساس آزمون کلموگروف- اسمیرنوف مناسبترین توزیع حاشیه‌ای برای داده‌های حجم سیل، دبی اوج سیل و زمان تداوم سیل بترتیب لوگ گاما، ویبول و لوگ نرمال تعیین شدند. دو متغیر دبی اوج و حجم سیل بهترین زوج برای ایجاد تابع توزیع دومتغیره هستند که در مرحله بعد با متغیر سوم، یعنی زمان تداوم سیل، پیوند داده شدند. مقایسه توزیع های چندمتغیره ایجاد شده با مفصل تجربی متناظر نشان داد که در پیوند دومتغیره PV، مفصل فرانک (NSE=0.996) و در پیوند سه متغیره PVD، مفصل گامبل (NSE=0.978) بهترین برازش را بر داده‌های مشاهداتی داشتند. مقایسه مقادیر چندک متغیرهای سیل برای دوره‌های مختلف بازگشت تک متغیره، دومتغیره و سه متغیره متناظر در حالت‌های AND و OR در حوضه بازفت نشان داد که مقدار دوره بازگشت ثانویه محاسبه شده، از حالت AND متناظر آن کوچکتر و از حالت OR متناظر آن بزرگتر می‌باشد. همچنین مقایسه دوره بازگشت‌های شرطی توام نشان داد که دوره‌های بازگشت شرطی نوع دوم (یعنی دوره بازگشت وقوع یک متغیر سیل به شرط وقوع دو متغیر دیگر سیل) از مقادیر مربوط به نوع اول (یعنی دوره بازگشت وقوع دو متغیر داده شده به شرط وقوع متغیر سوم) بیشتر است.

چکیده کاهش شدید منابع آب شیرین سطحی و بحرانی شدن منابع آب زیرزمینی در چند دهه‌ی اخیر در بیشتر مناطق کشور به عنوان مهم‌ترین مسائل کشور مطرح است. به همین دلیل راهکارهای مناسب جهت بهره‌برداری از منابع آب نا‌متعارف مانند آب‌های شور زیرزمینی، دریا و زه‌آب‌های کشاورزی می‌تواند به کاهش اثرات منفی کاهش منابع آب کمک کند. در این پژوهش یکی از راه‌های بهره‌برداری از منابع آب شور مورد بررسی قرار گرفت. شیرین کردن آب شور به روش تبخیر و میعان آن، به کمک انرژی خورشید جهت استفاده گیاهان (آبیاری تقطیری)، یکی از روش‌های ساده‌ترین برای تولید آب شیرین قابل استفاده در کشاورزی می‌باشد. در این پژوهش با اجرای سازه‌های پلاستیکی و پلی‌کربنات به بررسی تاثیر جنس و اندازه سطوح مختلف تقطیرکننده در روش آبیاری تقطیری بر عملکرد و کارایی مصرف آب در گیاه گوجه‌فرنگی پرداخته شد. آزمایش در 7 تیمار و 4 تکرار بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو نوع جنس سطح تقطیر کننده شامل صفحه‌ی پلاستیکی شفاف (P) و صفحه‌ی پلی‌کربنات (PC) دو جداره شفاف و سه اندازه سطح خارجی متفاوت شامل 48/0، 72/0 و 96/0 مترمربع انجام شد. جهت مقایسه نتایج یک تیمار با آبیاری قطره‌ای زیرسطحی (آبیاری با آب شیرین) نیز به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد. در این آزمایش پارامترهای تعداد میوه، وزن‌تر میوه، وزن‌تر و خشک اندام هوایی، حجم آب شیرین تولید شده در هر تیمار، میزان نشت یونی، دمای سطح برگ و کارایی مصرف آب اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد تیمار P3 (صفحه‌ی پلاستیکی با سطح خارجی 96/0 متر مربع) بیشترین میزان تولید آب شیرین در طول آزمایش را به میزان 21 لیتر به خود اختصاص داده است. در مقابل تیمار PC3 (صفحه‌ی پلی‌کربنات با سطح خارج 48/0 ‌متر مربع) کمترین میزان تولید آب شیرین را به میزان 5/16 لیتر داشته است. شفافیت تیمارهای پلاستیکی شفاف و در نتیجه عبور نور بیشتر به داخل سازه نسبت به تیمارهای پلی‌کربنات می‌تواند دلیل این تفاوت در تولید آب شیرین باشد. باتوجه به تولید بیشترین مقدار آب شیرین در تیمار P3 بیشترین تعداد میوه، وزن‌تر میوه و وزن‌تر و خشک گیاه نیز در این تیمار مشاهده شد. در مقابل کمترین مقدار وزن‌تر و خشک گیاه، تعداد و وزن‌تر میوه در تیمار PC3 مشاهده شد. بیشترین و کمترین کارایی مصرف آب نیز به ترتیب در تیمارهای P3 (حدود 69 درصد بیشتر از تیمار شاهد) و PC3 ( حدود 36 درصد کمتر از تیمار شاهد) بدست آمد.

چکیده الگوی خیس‌شدگی اطراف قطره‌چکان آبیاری عامل مهمی است که باید در طراحی و مدیریت سامانه‌های آبیاری قطره‌ای مورد توجه قرار گیرد. در سال‌های اخیر استفاده از مدیریت پالسی در سامانه‌های آبیاری قطره‌ای به لحاظ تأثیری که بر توزیع رطوبت در خاک و درنتیجه رشد و توسعه ریشه گیاه دارد، افزایش یافته است. در پژوهش حاضر اثر مدیریت‌های مختلف آبیاری قطره-ای پالسی با زمان قطع و وصل مختلف بر روی ابعاد پیاز رطوبتی و توزیع رطوبت در یک خاک رسی مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد مدل عددی HYDRUS-2D در شبیه‌سازی توزیع رطوبت در خاک تحت شرایط مدیریت پالسی نیز ارزیابی شد. بدین منظور تیمارهای آزمایشی شامل سه تیمار مختلف مدیریت پالسی و دو تیمار مختلف زمان قطع جریان بین پالس‌های آبیاری در داخل یک جعبه خاک آزمایشگاهی اجرا شدند. نتایج نشان داد که افزایش تعداد پالس‌های آبیاری باعث افزایش 8 و 12 درصدی عمق و عرض جبهه رطوبتی گردید. هم‌چنین افزایش سه برابری زمان قطع جریان نیز باعث افزایش 5/3الگوی خیس‌شدگی اطراف قطره‌چکان آبیاری عامل مهمی است که باید در طراحی و مدیریت سامانه‌های آبیاری قطره‌ای مورد توجه قرار گیرد. در سال‌های اخیر استفاده از مدیریت پالسی در سامانه‌های آبیاری قطره‌ای به لحاظ تأثیری که بر توزیع رطوبت در خاک و درنتیجه رشد و توسعه ریشه گیاه دارد، افزایش یافته است. در پژوهش حاضر اثر مدیریت‌های مختلف آبیاری قطره-ای پالسی با زمان قطع و وصل مختلف بر روی ابعاد پیاز رطوبتی و توزیع رطوبت در یک خاک رسی مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد مدل عددی HYDRUS-2D در شبیه‌سازی توزیع رطوبت در خاک تحت شرایط مدیریت پالسی نیز ارزیابی شد. بدین منظور تیمارهای آزمایشی شامل سه تیمار مختلف مدیریت پالسی و دو تیمار مختلف زمان قطع جریان بین پالس‌های آبیاری در داخل یک جعبه خاک آزمایشگاهی اجرا شدند. نتایج نشان داد که افزایش تعداد پالس‌های آبیاری باعث افزایش 8 و 12 درصدی عمق و عرض جبهه رطوبتی گردید. هم‌چنین افزایش سه برابری زمان قطع جریان نیز باعث افزایش 5/13 و 20 درصدی عمق و عرض جبهه رطوبتی شکل‌گرفته اطراف قطره‌چکان آبیاری در یک خاک رسی شد. باتوجه به سنگین بودن بافت خاک، بررسی نحوه تغییرات رطوبت خاک در زمان‌های مختلف پس از شروع آبیاری نشان داد که اعمال مدیریت پالسی و تقسیط عمق آبیاری باعث گردید رطوبت لایه سحطی خاک به بیش از حد ظرفیت زراعی نرسد بنابراین می‌تواند شرایط مطلوب‌تری از لحاظ رشد در مزرعه برای گیاه فراهم کند. هم‌چنین مقایسه آماری مقادیر شبیه‌سازی شده توزیع رطوبت در خاک و ابعاد پیاز رطوبتی توسط مدل عددی با مقادیر اندازه‌گیری شده نشان داد که مدل عددی HYDRUS-2D دقت مناسبی در برآورد ابعاد پیاز رطوبتی (R2=0.95, 0.97) و شبیه‌سازی توزیع رطوبت در یک خاک رسی (RMSE=0.018) تحت سامانه آبیاری قطره‌ای پالسی دارد. بنابراین می‌توان از مدل عددی HYDRUS-2D برای شبیه‌سازی جبهه رطوبتی و توزیع رطوبت در خاک به‌منظور طراحی، مدیریت و برنامه‌ریزی آبیاری قطره‌ای با مدیریت پالسی استفاده کرد.

چکیده بیوچار یک ترکیب آلی غنی ازکربن است که در فرآیند گرماکافت تولید شده و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را بهبود می‌بخشد. در زمینه اثر زمان در کاربرد بیوچار بر ویژگی‌های فیزیکی خاک تحقیقات چندانی صورت نگرفته است. این پژوهش با هدف بررسی نقش زمان در کاربرد کاه و کلش برنج و بیوچار حاصل از آن بر ضرایب رطوبتی خاک FC)، PWP و (PAWC و هدایت هیدرولیکی اشباع (KS) در خاک لوم رسی انجام گرفت. آزمایش بصورت فاکتوریل با فاکتورهای اصلاح‌کننده بیوچار در سطح صفر (شاهد C)، 5/0 (B1)، 1 (B2)، 2 (B3 ) درصد وزنی و اصلاح‌کننده کاه وکلش برنج در سطح صفر (شاهد C)، 5/0 (D1)، 1 (D2)، 2 (D3 ) درصد وزنی و فاکتور زمان در چهار سطح 2 (T1)، 3 (T2)، 6 (T3) و 9 (T4) ماه پس از افزودن اصلاح کننده‌ها به خاک در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به‌صورت آزمایش گلخانه‌ای انجام شد. نتایج نشان داد که اثر اصلی و متقابل تیمارها اثر معنی‌داری بر ویژگی‌های مورد مطالعه دارد. با افزودن بیوچار ویژگی‌هایی از قبیل رطوبت ظرفیت مزرعه (16%)، آب قابل استفاده گیاه (60%) و هدایت‌ هیدرولیکی اشباع خاک (68%) در زمان اول، افزایش یافت. ویژگی‌هایی مثل نقطه پژمردگی دایم (13%) نسبت به شاهد در زمان اول، کاهش پیدا کرد. افزودن کاه و کلش برنج ویژگی‌هایی از قبیل رطوبت ظرفیت مزرعه (12%)، آب قابل استفاده گیاه (39%) و هدایت‌ هیدرولیکی اشباع خاک (40%) نسبت به شاهد در زمان اول، افزایش داد و ویژگی‌هایی مثل نقطه پژمردگی دایم (6%)، نسبت به شاهد در زمان اول، کاهش یافته است. با بررسی مقایسه میانگین‌ها بیشترین FC، PAWC و KS و کمترین PWP در تیمار B3T1 مشاهده شد. افزودن بیوچار به خاک می‌تواند یکی از روش‌های مدیریت و اصلاح خاک محسوب شود و برای افزایش پایداری ماده آلی خاک و بهبود ویژگی‌های فیزیکی خاک مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده طی چند دهه گذشته، شیوه‌های مدیریتی متعددی با هدف مدیریت حجم و بار آلایندگی زه‎آب در اراضی کشاورزی معرفی و مورد بررسی قرار گرفته‌اند که زهکشی زیرزمینی کنترل‌شده ( CTD) یکی از این روش‌ها است. علیرغم اهمیت ارزیابی نتایج بکارگیری CTD، تاکنون بیشتر یافته‌ها و ارزیابی‌های صورت‌گرفته، ناشی از مطالعات در مقیاس مزرعه بوده و تأثیرات اجرای آن بر روند کیفیت و کمیت زه‎آب در مقیاس حوضه آبریز (پس از خروج از مزرعه تا رسیدن به نقطه تخلیه) به‌خوبی مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پژوهش اثرات زهکشی زیرزمینی کنترل‎شده بر بار رسوب، نیتروژن کل و نیتروژن محلول (نیترات) در حوضه آبر‌یز قره‌سو استان گلستان و با استفاده از مدل AnnAGNPS مورد ارزیابی قرار گرفت. به‌منظور انطباق بیشتر داده‌های هواشناسی مورد استفاده در مدل با شرایط اقلیمی منطقه در زمان بهره‌برداری از پروژه زهکشی زیرزمینی، از میانگین پنج سال آماری 1395 تا 1399 استفاده شد (سال‌های وقوع هر سه وضعیت نرمال، ترسالی و خشکسالی). به‌منظور واسنجی و صحت‌سنجی مدل، سال‌های‌‌ آبی 1397-1396 (واسنجی) و 1398-1397 (صحت‌سنجی) انتخاب گردید. درجه انطباق بین داده‌های‌ مشاهداتی و شبیه‎سازی شده رواناب خروجی از حوضه، با استفاده از نمایه‎های ضریب کارایی مدل (E) ، RSR وPBIAS محاسبه و به‌ترتیب به میزان 85/0، 48/0 و 6/2- برای دوره واسنجی و 76/0، 44/0 و 9/10- برای دوره صحت‌سنجی به‌دست آمد. این مقادیر برای پارامتر رسوب به‌ترتیب 73/0، 43/0 و 7/31- (واسنجی) و 66/0، 54/0 و 1/29- (صحت‎سنجی) بود. نتایج نشان داد که مدل در شبیه‌سازی پارامترهای مورد بررسی، از کارآیی مناسبی برخوردار است. دو سناریوی عمق 2/0‌متر (CTD0.2) و عمق 6/0متر (CTD0.6) به‌ترتیب برای کنترل بیش از حد زهکشی و عمق توصیه‌شده برای کنترل زهکشی انتخاب گردید. برای سناریوی CTD0.6، نتایج شبیه‎سازی‎های مدل حاکی از کاهش اندک رواناب (6/3%) و کاهش نیتروژن کل (28/15%) و نیتروژن محلول (12/46%) در خروجی دهانه رودخانه قره‌سو (در طول فصل رشد) بود. افزایش بار رسوب ناشی از اجرای سناریوی CTD0.6 در طول فصل رشد، 6/7% بود. برپایه نتایج مدل، کنترل زهکشی زیرزمینی در عمق تقریبی 6/0متر، نقطه تعادل مناسبی برای کاهش بار نیتروژن و رسوب در مقیاس حوضه آبریز می‌باشد.

چکیده تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی دو عامل اصلی موثر بر تغییر رواناب در حوضه‌های آبریز بوده و تفکیک اثرات آنها از اهمیت زیادی برای طرح‌ریزی کاربرد اراضی، مدیریت منابع آب و فعالیت‌های اجتماعی، اقتصادی و سیاسی برخوردار می‌باشد. در این تحقیق، سهم اثرات تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی بر کاهش رواناب در حوضه کرخه با روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیکی تفکیک شده است. روند در مقادیر سالانه بارش، رواناب، دمای هوا و تبخیر و تعرق پتانسیل از سال 1369 تا 1399 با آزمون من-کندال تعیین گردید. نتایج نشان می‌دهد که رواناب روند کاهشی در سطح معنی‌داری 0.01 را نشان می‌دهد، در حالی که هیچ روند معنی‌داری در مقدار بارش مشاهده نمی‌شود. دمای متوسط سالانه هوا و تبخیر و تعرق پتانسیل روند افزایشی در سطح معنی‌داری 0.01 را نشان می‌دهند. نتایج نشان می‌دهد که نقطه تغییر در سری رواناب سالانه بر اساس آزمون پتیت و روش منحنی تجمعی دوگانه بارش-رواناب، در سال 1378 رخ داده است. بنابراین دوره پیش از تغییر و دوره پس از تغییر، به ترتیب قبل و بعد از سال 1378 است. میانگین رواناب سالانه در دوره پس از تغییر برابر با 34.4 درصد نسبت به دوره پیش از تغییر کاهش یافته است. نتایج روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیکی نشان می‌دهد که تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی منجر به کاهش رواناب به ترتیب برابر با 36.2 و 63.8 درصد در حوضه کرخه شده است. نتایج این مطالعه می‌تواند مرجعی برای توسعه، بهره برداری و مدیریت منابع آب و حفاظت از محیط زیست باشد.

چکیده شوری و سدیمی بودن خاک یکی از مشکلات مهم جهانی در زمین‌های فاریاب در نواحی خشک و نیمه‌خشک است. بنابراین ارزیابی روش‌های کارآمد در اصلاح خاک‌های شور-سدیمی اهمیت دارد. در این پژوهش، تأثیر بیوچار‌های تولیدی در دما‌های پیرولیز 300 و 500 درجه سلسیوس و پسماند در مقایسه با شاهد و سوپرجاذب بر آبشویی نمک‌ها از خاک و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد بررسی قرار گرفت. پژوهش حاضر در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در آزمایشگاه آبیاری دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 1396 به اجرا در آمد. خاک شور-سدیمی (لوم سیلت) از لایه 30-0 سانتی‌متری مرکز تحقیقات شوری خاک رودشت در شرق اصفهان، ایران جمع‌آوری شد. پنج ترکیب مختلف از باگاس نیشکر، شلتوک برنج، کود گاوی و سرشاخه‌های درخت کاج به عنوان اصلاح‌کننده‌های آلی در نظر گرفته شد. 17 تیمار با سه تکرار برای بررسی آبشویی انتخاب شد: شاهد (CT)، پنج ترکیب پسماند و بیوچارهای ساخته شده از این ترکیبات در دماهای 300 و 500 درجه سلسیوس و همچنین سوپرجاذب استاکوزورب (SA). مواد اصلاح‌کننده در نمونه‌های خاک اعمال شده و در رطوبت 80% حد خمیری به مدت 40 روز نگهداری شدند. سپس ستون‌های آزمایشی با خاک تیمار شده پر شده و با 4 حجم آب منفذی آبشویی انجام شد. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و شوری زه‌آب خروجی در مدت زمان آبشویی اندازه‌گیری شد. در یک زمان یکسان، ترکیب باگاس نیشکر، سرشاخه‌های هرس درخت کاج و پوسته شلتوک برنج (BWR) مقدار شوری زه‌آب کمتری نسبت به سایر ترکیب‌ها داشت، که نشان‌دهنده کاهش شوری بیشتر در این تیمار بود. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با کاربرد همه اصلاح‌کننده‌ها به طور قابل‌توجهی افزایش یافت. با تبدیل پسماند به بیوچار نسبت Mg2+/Ca2+ در محلول خاک کاهش یافته و در نتیجه پایداری خاک افزایش یافت. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که کاربرد اصلاح‌کننده، بیوچار ترکیب باگاس نیشکر، سرشاخه‌های هرس درخت کاج و پوسته شلتوک برنج در دمای 300 درجه سلسیوس (BWR300) و سوپرجاذب استاکوزورب، تیمارهای مناسب برای اصلاح خاک‌های شور-سدیمی در مناطق خشک و نیمه‌خشک هستند. پژوهش‌های بیشتری برای تعیین مقدار ماده اصلاح‌کننده در درازمدت و برای کاربرد در مقیاس بزرگ برای کیفیت‌های آب و بافت‌های خاک متفاوت در شرایط شور-سدیمی مورد نیاز است.