پژوهش آب ایران

چکیده با توجه به رشد روزافزون پروژه­های عمرانی در سال‌های اخیر، نیاز به استفاده از مصالح شن و ماسه برای احداث ابنیه و راه‌ها بیشتر شده است. همچنین، در دسترس ‌بودن و سهولت برداشت و استحصال مصالح رودخانه‌ای به نسبت مصالح کوهی، منتج به برداشت بی‌رویة شن و ماسه از بستر رودخانه‌ها شده است؛ که مشکلات متعددی از قبیل فرسایش بستر و کناره‌های رودخانه را ایجاد کرده، پایداری سازه­‌های طولی و متقاطع را در رودخانه‌ها تهدید می‌کند و منجر به افت کیفیت آب رودخانه­ها و تأثیرات مخرب بر اکوسیستم حاکم بر آنها می‌شود. در این تحقیق، با استفاده از نرم‌افزارهای HEC-RAS و FLUVIAL-12 و بر اساس روابط مختلف انتقال رسوب، تغییرات هیدرولیکی و مورفولوژیکی رودخانة خرم­آباد بر اثر برداشت مصالح رودخانه­ای بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد که در تغییر شکل بستر، بیشترین تغییرات نسبت به بستر موجود از معادلات انتقال رسوب میر- پیتر- مولر (1948) و گراف (1970) و کمترین تغییرات مربوط به معادلات یانگ (1973 و 1984) و انگلند و هانسون (1967) بود. همچنین، مشخص شد که در بازه‌هایی که مصالح بستر به‌علت تخلیه نخاله‌های ساختمانی و کارگاهی از نوع درشت‌دانه باشد، تمام قدرت رودخانه، صرف فرسایش کناره‌ها می‌شود و این باعث باعث تعریض بیش از پیش رودخانه می‌شود.

چکیده پساب سدهای باطل‌ شده و فاضلاب‌های روباز، یکی از منابع مهم تبخیر و هدررفت آب است که امروزه کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در مطالعة حاضر، تأثیر نسبت­های مختلف از الکل­های چرب، بر کاهش میزان تبخیر از پساب اسیدی سد باطل‌ شده مجتمع مس سرچشمه بررسی شد. بر این اساس، در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از 5 ترکیب متفاوت از دو الکل چرب هگزادکانول و اکتادکانول، میزان کاهش تبخیر به مدت یک ماه، بر روی دو نمونه پساب و آب شرب ارزیابی شد. نتایج به‌دست ‌آمده نشان داد که تأثیر استفاده از ترکیبات مختلف الکل­های چرب بر کاهش میزان تبخیر از سطح پساب بین 2 تا 14 درصد کمتر از آب شرب است؛ اما این تفاوت در تیمارهایی که عملکرد بالایی در کاهش میزان تبخیر داشته­اند، کمتر از سایر تیمارها است. همچنین، ترکیب (7:3) هگزادکانول و اکتادکانول با کارایی 58.47 و 51.75 درصد به‌ترتیب بالاترین عملکرد را در کاهش میزان تبخیر آب شرب و پساب سد رسوب‌گیر داشت؛ در حالی‌‌که استفاده از الکل­های چرب هگزادکانول و اکتادکانول به‌صورت خالص با 18.18 و 20.98 درصد به‌ترتیب کمترین کارایی را در کاهش میزان تبخیر از پساب سد رسوب‌گیر و آب شرب از خود نشان دادند.

چکیده بحران کمبود آب، موضوعی است که باعث ایجاد چالش در مصرف درست و بهینه منابع آب شده‌است. در این تحقیق تصمیم‌گیری چندمعیاره (MCDM) برای استفادة درست از منابع آب به‌کارگرفته ‌شد. یکی از روش‌های رایج در تصمیم‌گیری چندمعیاره، استفاده از روش تصمیم‌گیری تحلیل سلسله‌مراتبی است. این روش با در نظر گرفتن معیارها و زیرمعیارهایی و با توجه به اولویت‌بندی معیارها به روش ساعتی (Saaty) و محاسبة وزن‌ معیارها و زیرمعیارهای انتخابی به روش میانگین هندسی به سیستم آبیاری امتیاز می‌دهد. در این تحقیق، دو معیار اقتصادی- اجتماعی و فیزیک ‌مزرعه برای سیستم‌های آبیاری سطحی و تحت‌فشار در منطقة دشت ایذه در نظر گرفته شد. معیار اقتصادی- اجتماعی به 4 زیرمعیار تجهیزات موجود در منطقه، هزینه، مهارت کارگران و فرهنگ و معیار فیزیک‌مزرعه به 5 زیرمعیار آب، اقلیم منطقه، خاک، توپوگرافی و محصول تقسیم‌بندی شدند. در ابتدا، معیارها و زیرمعیارها با توجه به جدول امتیازبندی سلسله‌مراتبی از 1 تا 9 امتیازدهی شدند و پس از محاسبة میانگین هندسی وزن نهایی معیارها و زیرمعیارها برای هر گزینه محاسبه و سپس، امتیازها وارد سیستم اطلاعات جغرافیایی شده و نقشه‌های خروجی برای هر سیستم به‌دست آمدند. در نهایت، سیستم آبیاری سطحی به‌عنوان سیستم مناسب دشت ایذه انتخاب شد.

چکیده بهره‌برداری بهینه از مخازن، یکی از موضوعات مهم در مدیریت منابع آب سطحی است و روش‌های بهینه‌سازی مختلفی در این زمینه استفاده شده‌اندکه پرکاربردترین آنها، الگوریتم‌های فراکاوشی هستند. در تحقیق حاضر، الگوریتم جستجوی هارمونی (HSA) برای تعیین بهره‌برداری بهینه از سیستم‌های‌ چند مخزنه مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار بهینة مطلق با استفاده از یک مدل برنامه‌ریزی خطی (لینگو) به‌دست آمد. HSA، ابتدا برای بهینه‌سازی یک سیستم چهار مخزنه به‌کار گرفته شد. مقدار تابع هدف با استفاده از لینگو برابر 308.2915 و با استفاده از HSA برابر 308.2900 محاسبه شد که 0.0005 درصد با بهینة مطلق اختلاف داشت. پس از موفقیت الگوریتم HS در حل سیستم چهار مخزنه، یک سیستم ده مخزنه در نظر گرفته شد. مقدار تابع هدف با استفاده از لینگو برابر 1194.4 و با استفاده از HSA برابر 1193.1 محاسبه شد که 0.1 درصد با بهینه مطلق اختلاف داشت. پس از موفقیت الگوریتم در حل مسائل چند مخزنه، بهره‌برداری از مخزن سد دز برای یک دورة میان‌مدت (10 سال آماری) مدنظر قرار گرفت که جواب الگوریتم %1.31 با جواب بهینة مطلق اختلاف داشت. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که این الگوریتم توانایی حل مسائل بهینه‌سازی سیستم‌های واقعی را نیز دارد.

چکیده پرش هیدرولیکی، یکی از پدیده‏های مهم جریان آب در کانال‏هاست که به تناسب شدت پرش، با استهلاک انرژی محسوسی روبه‌رو خواهد شد. استفاده از بسترهای زبر، عامل مؤثری در کاهش هزینه‏های حوضچه‏های استهلاک انرژی است. بنابراین، هدف محققان، به‏کارگیری بسترهای زبر در کف حوضچه‏های آرامش و بررسی تأثیر آن بر ‏مشخصات پرش هیدرولیکی بوده است. در این پژوهش، به بررسی آزمایشگاهی اثر زبری بستر بر مشخصات پرش هیدرولیکی در فلومی به طول 12، عرض 0.5 و ارتفاع 0.7 متر در محدودة اعداد فرود 5.5 تا 9 پرداخته شد و از 24 بستر زبر مکعبی با آرایش زیگزاگی و ردیفی، ردیف‏ها و زاویه‏های مختلف استفاده شد. نتایج نشان داد که عمق و طول نسبی (نسبت عمق ثانویه به اولیه و نسبت طول به عمق اولیه پرش) در آرایش زیگزاگی در مقایسه با ردیفی نسبت به بستر صاف کاهش بیشتری داشت. ضریب نیروی برشی که عامل اصلی کاهش عمق و طول نسبی پرش است، در هر دو آرایش 6 درصد بیشتر از بستر صاف محاسبه شد. در نهایت، روابطی برای برآورد عمق نسبی و طول نسبی به ازای اعداد فرود، استخراج شد. همچنین، اثر آرایش‏ها در سطح معنی‏داری 5 درصد برای همة بسترها بر عمق و طول نسبی به اثبات رسید.

چکیده توجه روزافزون به مسائل زیست‌محیطی در مدیریت رودخانه­ها، موجب گسترش تحقیقات در زمینة بررسی پارامترهای مؤثر بر هیدرولیک جریان و انتقال- انتشار آلودگی و رسوب در رودخانهها شده است. وجود پوشش گیاهی در بسیاری از رودخانه­ها، تأثیر قابل توجهی بر هیدرولیک جریان، مورفولوژی و فرایندهای انتقال و انتشار رسوب و آلودگی دارد. با وجود این، مطالعة کمی در زمینة تأثیر پوشش گیاهی بر ضرایب انتشار و نرخ رسوب‌گذاری انجام شده است. هدف از تحقیق حاضر، برآرود ضرایب انتشار و نرخ رسوب‌گذاری در کانال مرکب با وجود پوشش گیاهی صلب غیرمستغرق در سیلاب‌دشت است. بدین منظور، توسعة مدل دوبعدی جریان و انتقال رسوب در کانال مرکب با وجود پوشش گیاهی در سیلاب‌دشت، مورد توجه قرار گرفت. برای برآورد توزیع سرعت متوسط عمقی از مدل دوبعدی شیونو و نایت، که با افزودن نیروی کشانه به معادله مومنتم اصلاح شده، استفاده شد. برای حل این مدل بایستی 4 پارامتر ضریب کشانه، فاکتور اصطکاکی، ضریب لزجت گردابه­ای، پارامتر جریان ثانویه در کانال اصلی و سیلاب‌دشت محاسبه شود. معادلة انتقال انتشار دوبعدی به روش حجم محدود حل شد. ضرایب انتشار و نرخ رسوب‌گذاری براساس کمترین خطای مشاهداتی میان داده­های آزمایشگاهی و نتایج مدل عددی توسعه ‌داده ‌شده در این مطالعه، برآورد شد. مدل دوبعدی توسعه‌ داده ‌شده برای مطالعة زانگ (2011) اجرا شد و مقدار نرخ رسوب‌گذاری را با اختلافی حدود 22% بیشتر از مقدار آزمایشگاهی برآورد کرد. 

چکیده هدف این مطالعه، بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی مشخصه­های تعداد روزهای با بارش در پنج دسته متمایز، شامل کمتر از 1 میلی‌متر، 1 تا 5، 5 تا 10، 10 تا 15 و بیش از 15 میلی‌متر در روز در حوضة دریاچه ارومیه است. برای این منظور، از اطلاعات 25 ایستگاه با حداقل 10 سال آمار منتهی به 2015 و از روش­های مان‌- کندال (MK) و تخمین‌گر سن (β) استفاده شد. برای تفسیر مکانی روند هر یک از مشخصه­ها نقشه‌هایی تهیه شد. نتایج نشان داد که  مقدار β در 84% ایستگاه‌ها، برای مشخصة اول مثبت بود و شیب روند در پنج ایستگاه در جنوب حوضه، دارای روند صعودی معنی‌دار (0.05>α) بود. روند دستة دوم، در 15 ایستگاه نزولی و در پنج ایستگاه معنی­دار بود. مقدار کمیت β برای مشخصة­ سوم، در 44% ایستگاه‌ها منفی و در 4 ایستگاه معنی­دار (0.10>α) بود. در 32% ایستگاه‌ها روند نزولی برای دستة 10 تا 15 میلی‌متر مشاهده شد که در سه ایستگاه معنی­دار (0.10>α) بود. مقدار β برای تعداد روزهای با بارش بیش از 15 میلی‌متر در 52% ایستگاه‌ها مثبت بود. مدیریت بهینة منابع آب در این حوضه برای استمرار فعالیت­های مرتبط با آب به‌ویژه کشاورزی پایدار امری حیاتی است.

چکیده در این تحقیق، تأثیر آبیاری با پساب بر عملکرد و برخی از شاخص­های عملکردی سه گونه اکالیپتوس، شاملEucalyptus microtheca Eucalyptus  camaldulensis و  Eucalyptus rubidaدر شرایط لایسیمتری مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آبیاری در سه سطح شاهد یا آب معمولی، 50 درصد آب معمولی و 50 درصد پساب و  آبیاری کامل با پساب اجرا شد. نتایج نشان داد که تیمارهای مختلف آبیاری تأثیر معنی­داری (p<0.001) بر ارتفاع، رشد قطری، طول، عرض و سطح برگ، سطح ویژه برگ، گنجایش نسبی آب برگ، وزن خشک اندام هوایی، محتوی نسبی کلروفیل و کارایی مصرف آب، داشتند. با افزایش میزان پساب مصرف‌شده، ویژگی­های ذکرشده در هر سه گونه بهبود یافت. بیشترین قطر تنه و طول و عرض برگ در تیمار 100 درصد پساب به‌ترتیب 8.47، 12.15 و 2.38 میلی­متر بود. همچنین، بیشترین محتوی کلروفیل برگ با 55.42 درصد مربوط به تیمار 100 درصد پساب و کمترین مقدار با 18.12 درصد مربوط به تیمار شاهد بود. بیشترین کارایی مصرف آب در تیمار 100 درصد پساب اتفاق افتاد و بالغ بر 4 برابر تیمار شاهد بود. همچنین، از بین سه گونه مورد بررسی، گونة E. camaldulensis از رشد بیشتر و کارایی مصرف آب بالاتری برخوردار بود.

چکیده در این تحقیق، برای مکان‌یابی بند زیرزمینی در حوزة آبخیز مرغملک - شهرکرد، رویکرد تصمیم‌گیری چندمعیاره استفاده شد. ابتدا، محدوده­های مناسب برای بند زیرزمینی با معیارهای حذفی و با استفاده از منطق بولین، مشخص شد. محورهایی که از نظر طول و سطح مخزن برای ایجاد بند زیرزمینی مناسب بودند و کوره قنات را قطع نمی­کنند، شناسایی شدند. در مرحلة بعد، این تعداد نقاط پیشنهادی با کمک فرایند تحلیل سلسله مراتبی اولویت­بندی شدند. برای این منظور، از چهار معیار وضعیت آب، مخزن بند، محور بند و عوامل اقتصادی- اجتماعی استفاده شد. با استفاده از جدول تعیین ارزش نظری و بر مبنای مقایسة جفتی و با توجه به نظرهای کارشناسی، اهمیت و ارزش شاخص تعیین شد. پنج سناریو در ارتباط با اولویت­بندی محورها در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که معیار هیدرولوژی با وزن 0.51 مهم‌ترین معیار و بعد از آن، معیار عوامل اقتصادی- اجتماعی با وزن 0.30 دومین معیار مهم در مکان‌یابی بند زیرزمینی بود. بهترین محورها برای احداث بند زیرزمینی، در بستر آبرفتی رودخانه­های با جریان زیرسطحی بالا، حجم مخزن زیاد، همچنین حجم رواناب بالا و شیب پایین و نفوذپذیری بالا بود. 15 محور مناسب برای احداث بندزیرزمینی در حوزة آبخیز مرغملک- شهرکرد شناسایی شد. روش ارائه شده در این تحقیق قادر است با دقت بالایی و از طریق بررسی­های تفصیلی و دقیق و درنظرگرفتن عوامل مؤثر بر بندهای زیرزمینی، مکان­های مناسب را برای احداث بندهای زیرزمینی تعیین کند.

چکیده وجود سطح ایستابی نزدیک زمین، یکی از مشکلات مناطق خشک و نیمه‌خشک است. با توجه به تأثیر این پدیده بر تولید محصولات کشاورزی، پایش نوسانات آن بر اثر آبیاری و زهکشی اهمیت می‌یابد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی سه مدل ENDRAIN، DRAINMOD و SWAP در تخمین سطح ایستابی در مزارع نیشکر کشت و صنعت امیرکبیر واقع در استان خوزستان انجام شد. بدین‌منظور، داده‌های سطح ایستابی در یک واحد زراعی با وسعت 25 هکتار مورد استفاده قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی توسط مدل‌های مورد استفاده با استفاده از آماره‌های میانگین جذر مربعات خطا (RMSE)، کارایی مدل (EF)، ضریب باقیمانده جرم (CRM) و ضریب تعیین (R2) با داده‌های برداشت شده از مزرعه مقایسه شد. نتایج نشان داد که آماره‌‌های RMSE، EF، CRM و R2 برای مدل DRAINMOD در مرحلة صحت‌سنجی به‌ترتیب برابر 13.19 (سانتی‌متر)، 0.84، 0.008- و 0.85 بود. این آماره‌ها برای مدل SWAP در مرحله صحت‌سنجی به‌ترتیب برابر 17.00 (سانتی‌متر)، 0.75، 0.020 و 0.82 به‌دست آمدند. آماره‌های مذکور برای مدل ENDRAIN نیز به‌ترتیب برابر با 28.10 (سانتی‌متر)، 2.80-، 0.603 و  0.91 تعیین شد. بنابراین، مدل DRAINMOD با توجه به ضریب تعیین بالاتر و خطای کمتر به‌عنوان مدل مناسب‌تر برای پیش‌بینی سطح ایستابی در این منطقه معرفی می‌شود.

چکیده در تحقیق حاضر، تأثیر شیب جانبی کانال بر تنش برشی بستر و مشخصات پرش هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا مدل عددی فلوتری‌دی به کمک نتایج آزمایشگاهی منتشر شده برای کانال ذوزنقه‌ای با شیب بدنه 45 درجه واسنجی شد، مدل آر ان جی از بین مدل‌های آشفتگی انتخاب و سپس مدل برای شرایط هیدرولیکی متفاوت (عدد فرود بین 1.5 تا 12) و دو شیب 60 و 75 درجه بدنه کانال اجرا شد. نظر به اهمیت تنش برشی، که معمولاً در مطالعات آزمایشگاهی بررسی نمی‌شود، در این مطالعه علاوه بر مشخصات پرش، توزیع تنش بستر در هر سه کانال محاسبه شد. نتایج حاصل رفتار متفاوت پرش و تنش برشی در فلوم ذوزنقه‌ای با شیب 45 درجه را نشان می‌دهد؛ به‌طوری که عدم تقارن پرش در آن بسیار ملموس است و تمرکز تنش برشی در سمت چپ فلوم مشاهده شد. مقایسة نمودارهای تنش برشی حاکی از کاهش چشمگیری مقادیر تنش برشی بعد از پرش بوده که بیشترین آن مربوط به فلوم با شیب جانبی 45 درجه است. همچنین، مشخص شد که با افزایش شیب جانبی میزان تنش برشی و نسبت اعماق مزدوج افزایش و میزان افت انرژی و طول پرش کاهش یافت.

چکیده در پژوهش حاضر، میزان تغییرات سطح آب زیرزمینی و حجم ذخایر آبی آبخوان­های کوهپایه سگزی و مهیار جنوبی طی سال‌های 71-1370 تا 92-1391 مورد بررسی قرار گرفت. بدین‌منظور، متوسط سطح تراز ایستابی آبخوان­ها با استفاده از روش تیسن محاسبه شد. از مقادیر به‌دست ‌آمده، برای محاسبة میانگین سطح تراز ایستابی در محدودة غربی تالاب گاوخونی استفاده شد. سپس، تغییرات سطح ایستابی، تغییرات حجم ذخیرة آبخوان­ها و همچنین متوسط تغییرات پارامترهای مذکور برای نواحی غربی محدودة تالاب محاسبه شد. روند تغییرات سطح ایستابی با استفاده از آزمون من‌کندال مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، به منظور تعیین اثرپذیری تالاب از آبخوان­های اطراف و یا اثرگذاربودن آن بر آبخوان­ها، اقدام به انجام عملیات میدانی و تهیة نقشة سطح تراز ایستابی شد. نتایج نشان داد که سطح ایستابی آبخوان کوهپایه سگزی و مهیار جنوبی تا پایان دورة آماری مورد مطالعه به‌ترتیب 2.75 و 12.83 متر و حجم ذخایر آبی آبخوان‌های مذکور حدود 160 و 300 میلیون مترمکعب کاهش یافته است. به طور کلی، متوسط سطح تراز ایستابی محدودة تالاب گاوخونی در این مدت به اندازة 7.8 متر و متوسط حجم ذخایر آبخوان­ها 229 میلیون مترمکعب کاهش داشته است. نتایج حاصل از بررسی آزمون من‌کندال نیز کاهش معنی­دار سطح تراز آب زیرزمینی آبخوان­های محدودة مطالعاتی را در این بازة زمانی نشان داد. همچنین، نتایج نشان داد که تالاب گاوخونی نقش تغذیه‌کنندگی برای آبخوان­های اطراف خود داشته است.

چکیده مطالعات بیلان آب یکی از ارکان مدیریت و سیاست‏گذاری در مدیریت منابع آب و ابزاری برای ارزیابی کمی ذخایر منابع آب در حوضه و تغییرات این منابع در اثر فعالیت‏های انسانی است. در حال حاضر برای محاسبه بیلان در ایران مشکلاتی وجود دارد. پرهزینه و زمان‏بر بودن تأمین داده‏های موثق برای برآورد بسیاری از مولفه‏های بیلان (در سطح حوضه) و اتکا به روش‏های تجربی (تخمینی) برای برآورد این مولفه ‏ها، و از طرفی نبود روش‏های تجربی واسنجی شده و بومی برای برآورد دقیق‏تر عوامل بیلان برخی از این مشکلات است. در بسیاری از کشورها از مدل‏هایی در برنامه‏ریزی منابع آب استفاده می‏شود که در کشورهای دیگر با شرایط اقلیمی متفاوت تولید شده‏اند. بنابراین قبل از استفاده از این مدل‏ها باید به ساختار مدل توجه شود. هدف از این مطالعه بررسی‌ مدل‌ها و روش‌هایی است که در دنیا برای محاسبات بیلان آب، به کار گرفته می‌شود. با توجه به مزیت مدل‌های مفهومی در مقایسه با مدل‌های فرایند- محور و مدل‌های داده-محور در مدل‌سازی بیلان آب و همچنین با توجه به ضعف مدل‏های یکپارچه در شبیه‎سازی تغییرات پارامترها در سطح حوضه آبریز، تمرکز اصلی مقاله بر روی مدل‌های مفهومی در حالت‌های توزیعی و نیمه توزیعی است. این مدل‌ها متفاوت از مدل‌های کاملا توزیعی فرایند محور بوده و قابلیت کاربرد بیشتری را در حوضه‌های متوسط و بزرگ مقیاس (که داده‌های هیدروژئولوژیکی کافی وجود ندارد) دارند. سعی شده است با بررسی مدل‌های مختلف بیلان بتوان یک مدل اجرایی برای مناطق خشک و نیمه خشک ایران انتخاب کرد. با توجه به شرایط موجود، در مناطقی که هنوز اطلاعات دقیق و موثق هیدرولوژیکی برای واسنجی مدل‌ها وجود ندارد (مانند اکثر حوضه‌های آبریز در ایران) برای تولید، توسعه، واسنجی و بومی‌سازی یک مدل بیلان که هدف آن تخمین موجودیت آب در یک حوضه است، می‌بایست ابتدا مدل‌های ساده‌تر مد نظر قرار گیرد و نه مدل‌هایی که تحت عنوان مدل شبیه‌سازی هیدرولوژیکی شناخته می‌شوند. در این مطالعه تعدادی از مدل‌ها، براساس برخی از معیارها از جمله عدم پیچیدگی، دسترسی به داده‌ها و کد، دسته‌بندی و از نظر خروجی‌ها، مقیاس زمانی و مکانی و ساختار مدل بیلان مقایسه شده‌اند.

چکیده هندسه‌ی هیدرولیکی پایین­دست کانال­های آبرفتی در شرایط دبی لبریز توسط پارامترهای عرض کانال، عمق متوسط جریان، شیب کانال و سرعت متوسط جریان تعریف می‌شود. این متغیرها، توسط پارامترهای مستقل دبی جریان، قطر متوسط ذرات بستر و پارامتر شیلدز قابل تعریف هستند. در این تحقیق، عملکرد مدل هوشمند داده‌محور GMDH و مدل هوشمند مختلط GMDH-HS برای بیان بهترین رابطه بین متغیرهای هندسه‌ی هیدرولیکی پایین­دست کانال‌های آبرفتی بر حسب پارامترهای مستقل مورد بررسی قرارگرفته است. 880 سری داده اندازه­گیری‌ شده از رودخانه­ها و کانال­های آزمایشگاهی تحت شرایط جریان و بسترهای متفاوت جمع­آوری شد، که 498 سری داده برای آموزش و بقیه برای ارزیابی مدل­ها استفاده شد. صحت‌سنجی مدل­های توسعه ‌داده‌ شده با استفاده از سری­زمانی مکی-گلاس انجام گرفت. ارزیابی عملکرد مدل­های توسعه ‌داده‌ شده با استفاده از شاخص­های آماری CE، MSRE، MAPE، RMSE، RB و R² حاکی از عملکرد رضایت­بخش هر دو مدل در پیش­بینی هندسه‌ی هیدرولیکی پایین­دست کانال­های آبرفتی است. بررسی دقیق­تر و مقایسه‌ی نتایج دو مدل برای هر چهار متغیر نشان داد که مدل GMDH-HS در پیش­بینی هندسه‌ی هیدرولیکی پایین‌دست کانال­های آبرفتی عملکرد بسیار بالاتری داشته است.

چکیده فلزات سنگین جزء آلوده کننده­های خطرناک برای سلامتی انسان هستند که معمولاً توسط پساب­های صنعتی وارد محیط آبی می­شوند. در این آزمایش، از سه دوز جاذب، پوسته شلتوک برنج و کربن فعال، نه غلظت اولیه فلز سرب، سه pH متفاوت و در چهار زمان تماس برای حذف یون سرب از محیط آبی استفاده شد. بررسی زمان تعادل در غلظت­های مختلف نشان داد که با کاهش غلظت اولیه­ی محلول، زمان تعادل برای هر دو جاذب کاهش می‌یابد. زمان تعادل برای هر دو جاذب با هم برابر و مقدار آن ۳۰ دقیقه به دست آمد. بررسی کارایی جذب در غلظت­های مختلف نشان داد که با کاهش غلظت اولیه­ی محلول، کارایی جذب برای هر دو جاذب افزایش و به هم نزدیک می­شوند. بهترین وضعیت حذف سرب از دو جاذب پوسته برنج و کربن فعال در ۶=pH به‌ترتیب 77.4 و 94.4 درصد در جرم جاذب 1 گرم بر لیتر است. کربن فعال، توانایی حذف سرب بالاتری از محیط آبی را نشان داد. برازش پارامترهای هم‌دمای جذب لانگمویر و فرونیدلیچ بر داده­های جذب نشان داد که فرایند جذب سطحی از هر دو ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر تبعیت می‌کند؛ اما مدل فرونیدلیچ داده­های آزمایش را بهتر توصیف می‌کند.

چکیده فرایند­های زیادی موجب تشدید آلودگی مربوط به نیترات در آب­های زیرزمینی ­می­شوند. آبشویی نیترات از زمین­های کشاورزی، علاوه بر زیان­های اقتصادی ناشی از استفاده بیشتر از کود­های نیتراته، لطمات جبران­ناپذیری به محیط‌زیست می­زند. کاربرد بایوچار در خاک به عنوان یک روش مطلوب برای کاهش آبشویی عناصر غذایی خاک مطرح شده است. این پژوهش با هدف کاربرد بایوچار برگ درخت خرما بر کاهش آبشویی نیترات از خاک و بررسی تأثیر تغییرات افزایشی و کاهشی ضریب انتشار و ضریب ایزوترم جذب بر منحنی رخنه و پروفیل توزیع نیترات انجام شد. در این پژوهش، از مدل HYDRUS-1D برای مقایسه‌ی تغییرات منحنی رخنه و پروفیل توزیع نیترات در نقاط مختلف نمونه خاک استفاده شد. پارامترهای هیدرولیکی بایوچار از طریق اندازه­گیری به دست آمدند. نتایج نشان داد که افزایش مقدار عددی ایزوترم جذب بایوچار باعث می­شود منحنی رخنه نیترات به سمت راست کشیده شده و غلظت نیترات خروجی کاهش یابد؛ در حالی­که با افزایش ضریب انتشار طولی بایوچار، کاهش غلظت نیترات خروجی کاهش یافته و منحنی رخنه به سمت چپ کشیده می­شود. وجود لایه­ی 11 سانتی­متری بایوچار، مقدار نیترات توزیع شده در انتهای ستون را حدود 61 درصدکاهش داد. با افزایش مقدار عددی ایزوترم جذب و کاهش ضریب انتشار بایوچار، سرعت انتقال آلاینده به اعماق خاک کاهش می­یابد که این به معنای خروج دیرتر و کمتر املاح از ستون خاک با لایه بایوچار است. نتایج آنالیز مومنتم نشان داد که میزان جرم آلاینده­ی خروجی از ستون در حالت بدون بایوچار 15.36 میلی­گرم بر سانتی­متر مکعب بر ساعت و در حالت استفاده از بایوچار برابر 13.78 میلی­گرم بر سانتی­متر مکعب بر ساعت است که بیانگر کاهش 10.3 درصدی در خروج آلاینده از ستون می باشد. این مقدار در تمامی تیمارهای پژوهش کمتر از شاهد بود و نشان می­دهد که بایوچار تحت هر شرایطی باعث جذب آلاینده از محیط آبی و کاهش میزان فرونشت آن به اعماق خاک خواهد شد.