پژوهش آب ایران

چکیده با توجه به وضعیت اقلیمی و مصارف بیش از حد آب در اکثر شهرهای بزرگ می­توان مشکل کم‌آبی را تا حد مطلوبی با استفاده از سامانه­های جمع­آوری آب باران کاهش داد. «قابلیت اطمینان» به درصدی از کل روزهای سال گفته می‌شود که بتوان توسط آب جمع­آوری‌شده در مخازن، تقاضای موردنظر ساکنان را تأمین کرد. «پتانسیل ذخیره‌ی آب باران» به حجمی از رواناب گفته می­شود که قبل از تبدیل به سیلاب توسط مجموعه‌ای از اقدامات در مخزن ذخیره شود و مورد استفاده قرار ‌گیرد. هدف از این تحقیق، برآورد قابلیت اطمینان مخازن ذخیره‌سازی آب باران و بررسی پتانسیل ذخیره‌سازی آب باران بود. در این مطالعه، از برقراری بیلان آبی بین ورودی (بارندگی) و خروجی (سرانه مصرف خانگی) برای تجزیه و تحلیل عملکرد و طراحی بهینه‌ حجم مخازن در سه منطقه متفاوت از تهران شامل مرکز، غرب و شمال استفاده شد. تفاوت در برخی از مشخصات این مناطق از قبیل میزان بارندگی و توپوگرافی قابل توجه است. تعدادی از نمودارهای قابلیت اطمینان مخازن آب باران برای مصارف داخلی در رابطه با حجم مخزن، مساحت پشت‌بام، تعداد افراد در یک خانه (تقاضای آب) و درصدی از کل نیاز آبی که توسط آب باران ذخیره‌شده تأمین می‌شود، ارائه شد. نتایج نشان داد که برای پشت‌بام‌ با مساحت 100 مترمربع، قابلیت اطمینان 100 درصد حتی با یک مخزن بسیار بزرگ (10000 لیتر) قابل دستیابی نیست، و اینکه قابلیت اطمینان مستقل از اندازه‌ی مخزن برای مخازن با اندازه‌های بزرگ‌تر از 8000-5000 لیتر بوده و وابسته به موقعیت مکانی منطقه است. همچنین، متوسط ذخیره‌ی آب باران در مخازن به‌صورت سالانه برای هر سه مکان تعیین شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان ذخیره آب باران در مخزن برای پشت‌بام با مساحت 300 مترمربع در شمال تهران و برابر با 100 مترمکعب بود، و کمترین ذخیره آب باران در مخزن برای پشت‌بامی با مساحت 100 مترمربع (برابر با 17 مترمکعب) در غرب تهران بود. به‌طور کل، از نتایج مشخص شد که سامانه‌ی استحصال باران در منطقه‌ی شمال تهران از قابلیت اطمینان و همچنین امکان ذخیره‌ی آب باران بیشتری نسبت به مرکز و غرب تهران برخوردار است. ایستگاه‌های باران موردنظر (که در فاصله 10 تا 20 کیلومتری از هم واقع شده‌اند) به‌علت تفاوت در شرایط تغییرات بارندگی و بعضاً توپوگرافی، نتایج آنها به‌طور محسوسی متفاوت بود. این نتایج نشان می‌دهد که قابلیت اطمینان مخازن آب باران می‌تواند به‌طور قابل توجهی در یک شهر بزرگ مانند تهران متفاوت باشد که سبب تغییر در الگوی طراحی سامانه آب باران خواهد شد.

چکیده از جمله انواع سرریز- دریچه‌ها، سازة ترکیبی سرریز- دریچه کنگره‌ای مستطیلی است. سازه ترکیبی سرریز - دریچه با داشتن قابلیت عبور هم‌زمان مواد قابل ته‌نشین شدن از قسمت دریچه و مواد معلق از روی سرریز، از انباشته شدن رسوب و مواد معلق در پشت سرریز تا حد زیادی جلوگیری و به افزایش دقت اندازه‌گیری و عبور جریان کمک زیادی می‌کند. پژوهش‌هایی که در زمینة جریان ترکیبی هم‌زمان از روی سرریز و زیر دریچه صورت گرفته، به ندرت به مدل ترکیبی سرریزها همراه دریچه‌های کشویی پرداخته‌اند. در این پژوهش، با مدل‌های فیزیکی با ارتفاع 15 و 20 سانتی‌متر در پانزده حالت قرارگیری دریچه کشویی در موقعیت‌های مختلف، اثر مکان دریچه روی ضریب دبی بررسی شد. آزمایش‌ها در فلوم تحقیقاتی به عرض 0.5 متر و طول 12 متر در محدودة دبی 10 تا 50 لیتر بر ثانیه انجام شد. در این پژوهش در مجموع 390 آزمایش انجام شد. نتایج نشان داد برای همة حالت‌های قرارگیری دریچه، زمانی که موقعیت دریچه عمود بر جهت جریان است و به‌ترتیب ابتدا در پیشانی وجه بالادست و سپس وجه پایین‌دست، ضریب دبی بیشتری به‌دست آمد. همچنین با افزایش نسبت H/P مقدار ضریب دبی با توجه به تداخل جت آب کاهش (حداکثر 9 درصد) می‌یابد. برای یک دبی و طول مؤثر ثابت با افزایش ارتفاع سرریز، مقدار ارتفاع آب بالا‌دست سرریز کاهش می‌یابد و چون مقدار استغراق در پایین‌دست سرریز کنگره‌ای کاهش می‌یابد و جریان آب به سهولت به سمت پایین‌دست حرکت می‌کند، باعث افزایش بازدهی هیدرولیکی مدل سرریز- دریچه کنگره‌ای مستطیلی می‌شود و در نتیجه ضریب جریان افزایش می‌یابد.

چکیده پیش‌بینی و شبیه‌سازی هیدرودینامیکی پارامترهای کیفی رودخانه‌ها در تعیین میزان بارگزاری آلاینده‌ها و شیوه انتشار آلودگی در اکوسیستم‌های آبی با توجه به توان خود پالایی رودخانه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش روندیابی آلودگی رودخانه بالیخلوچای و مقایسة نتایج حاصل از آن با شاخص‌های آماری است. در این پژوهش، برقراری ارتباط بین نتایج دو مدل شبیه‌سازی‌ شده هیدرودینامیکی کمی و کیفی (HEC-RAS و WASP)، کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل بر اساس نمونه‌های گرفته‌شده از شش ایستگاه پایش در طول سال‌های 94-95 انجام شد. با توجه به نتایج اعتبارسنجی، شاخص‌های آماری MAE، RMSE، RE و NSE برای متغیر اکسیژن محلول به‌ترتیب برابر با 0.04، 7.2، 4.7 و 0.84 و برای دبی رودخانه به‌ترتیب برابر با 0.07، 8.2، 5.2 و 0.81 بود. بررسی نتایج به‌ دست ‌آمده از شاخص‌های آماری، نشان داد که شبیه‌سازی مربوط به متغیرهای پژوهش، به‌خوبی انجام شده و نتایج شبیه‌سازی، قابل‌اعتماد بوده و هر دو مدل از عملکرد مناسبی برای پیش‌بینی کیفیت آب برخوردار هستند. با توجه به نتایج خروجی مدل‌ها، آبدهی رودخانه در طول مسیر از 1.2 مترمکعب بر ثانیه به 0.3 مترمکعب بر ثانیه و اکسیژن محلول از 7.5 میلی گرم بر لیتر به 3.15 میلی گرم بر لیتر رسیده که نشان‌دهندة افت شدید دبی و DO رودخانه بود. بررسی روند آلودگی در رودخانه بالیخلوچای، نشان داد که پایین‌دست رودخانه از نظر مدیریت کیفی باید در اولویت قرار گیرد و در تعیین راهبردهای مقابله با آلودگی‌ها و ارتقاء مدیریت در حوضة رودخانة بالیخلوچای، می‌توان از نتایج این پژوهش استفاده کرد.

چکیده بسیاری از پژوهشگران برای بهینه‌سازی شبکه‌های توزیع و انتقال آب از نرم‌افزارهایی مانند EPANET بهره می‌گیرند. این فرآیند به تعداد ارزیابی تابع هدف، نرم‌افزار EPANET را فراخوانی می‌کند. در این پژوهش، برای کاهش زمان حل، با استفاده از روش نیوتن رافسون رفتار هیدرولیکی لوله‌ها در متلب شبیه‌سازی شد. برای بهینه‌سازی از الگوریتم‌های بیگ‌بنگ بیگ‌کرانچ (BB-BC) و بهینه‌یابی نیروی مرکزی (CFO) استفاده شد. با ترکیب این دو الگوریتم با یکدیگر و تشکیل الگوریتم BB-CFO عملکردشان ارتقا یافت. بدین ترتیب برای بهینه‌سازی شبکه‌های توزیع آب شبکة ‌هانوی با دو حلقه و 34 لوله و شبکه کادو با نه حلقه و 34 لوله انتخاب و پس‌از کد نویسی هیدرولیک آن‌ها، با استفاده از روش نیوتن رافسون به همراه الگوریتم BB-BC و BB-CFO نتایج تحلیل شد. پس از 6360 بار ارزیابی تابع هدف در شبکة ‌هانوی هزینة 6،210،780 دلار برآورد شد. همچنین روش مذکور توانست با 22880 بار ارزیابی تابع هدف شبکة کادو به هزینة 130,645,890 روپیه برسد. نتایج نشان داد می‌توان با شناخت توانایی‌های الگوریتم‌های مختلف آن‌ها را ترکیب و الگوریتم با عملکرد بهتری را ایجاد کرد. همچنین می‌توان بدون استفاده از نرم‌افزارهای هیدرولیکی و تنها با استفاده از قوانین حاکم بر هیدرولیک لوله‌ها، آن‌ها را با سرعت بالاتری حل نمود.

چکیده حفظ تعادل مناسب بین مسائل زیست‌محیطی و تقاضاهای انسانی و بهره‌برداری بهینه از منابع، تحت تقاضاهای پیچیده در یک حوزه آبخیز و یا یک آبخوان نیازمند استفاده از تکنیک‌های ریاضی است. در این راستا ترکیبی از دو تکنیک قدرتمند تجزیه و تحلیل، شامل شبیه‌سازی و بهینه‌سازی در فرآیند تصمیم‌گیری و مدیریت جامع، پایدار و بهینه اقتصادی پروژه‌ها بسیار موثر و راهگشاست. در این تحقیق، شبیه‌سازی سیستم منابع آب حوزه آبخیز ارازکوسه با استفاده از مدل پویایی سیستم در محیط نرم‌افزار VENSIMبر اساس روابط علی و معلولی انجام شد و بر اساس معادله بیلان آب حوزه، میزان آب در دسترس حاصل از منابع آب سطحی و زیرزمینی تخمین زده شد. محاسبه نیاز آبی در مصارف مختلف شرب، محیط‌زیست، کشاورزی و صنعت انجام و بر اساس نیازها و آب در دسترس، مقدار عرضه آب به مصارف مختلف محاسبه شد. با استفاده از تکنیک برنامه‌ریزی خطی، بهینه‌سازی منابع آب با دو هدف حداکثرسازی سود اقتصادی حاصل از سطح زیرکشت و حداقل‌سازی آب مصرفی در بخش کشاورزی، انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که 75 درصد تامین آب مورد نیاز در مصارف مختلف به‌ویژه کشاورزی در حوزه آبخیز از آب زیرزمینی تامین می-شود. در حالی‌که آب در دسترس حاصل از منابع آب سطحی تقریبا دو برابر بیشتر از آب زیرزمینی است. این موضوع نشان می‌دهد که علیرغم اینکه بخشی از آب تغذیه شده ممکن است زمانی نقش رواناب داشته باشد اما حجم زیادی از آب در دسترس حوزه به شکل رواناب از دسترس خارج می‌شود. لذا تامین آب مورد نیاز مصارف مختلف به استفاده بیش از حد از ذخایر آب زیرزمینی منجر می‌شود.همچنین بررسی اثر بهینه‌سازی مصرف آب در بخش کشاورزی بر شاخص پایداری آب زیرزمینی نشان داد که این شاخص از مقدار 14.4 در شرایط فعلی به مقدار 1.9 در شرایط بهینه آب مورد نیاز کشاورزی تغییر می-کند.

چکیده تاب‌آوری طیف به‌هم‌پیوسته‌ای از ارتباطات بین محیط، رودخانه و واکنش اکوسیستم به تغییرات وارد شده را برای حفظ پایداری نشان می‌دهد؛ لذا بررسی میزان تاب‌آوری رودخانه، برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب مهم و مؤثر است. با توجه به ارتباط تاب‌آوری زیستی به تغییر پارامترهای کیفی و کمی از مدل‌های هوش مصنوعی، بیان ژن ماشین بردار پشتیبان و هیبرید موجکی برای پیش‌بینی وضعیت ارتباطی آب رودخانه علی‌آباد در ایستگاه لوارک و در بازة زمانی ده ساله استفاده و نتایج با شاخص تاب‌آوری سنجیده شد. مدل‌های هیبریدی نسبت به غیرهیبریدی، عملکرد دقیق‌تر و خطای کمتری را با حذف نویز نشان دادند؛ چنانکه سناریوی 4 با ترکیب روی و اکسیژن بیوشیمیایی و دبی در سری زمانی با نتایج صحت‌سنجی ضریب نش ساتکلیف (0.98)، جذر میانگین مربعات خطا (0.05) و میانگین قدرمطلق خطا (0.10) در مدل هیبرید موجک بردار پشتیبان بهترین پیش‌بینی را نشان داد. نتیجة هیبرید موجک بیان ژن با ضریب نش ساتکلیف (0.94)، جذر میانگین مربعات خطا (0.70) و میانگین قدرمطلق خطا (0.20) در سناریو 4 تأکیدی بر تأثیر مثبت مدل‌های هیبریدی نسبت به مدل‌های کلاسیک در پیش‌بینی بود. نتیجة کلی تحقیق نشان داد رودخانه در شرایط سنجش تاب‌آور است و پیش‌بینی مدل‌های هیبریدی با اندازه‌گیری‌ها همخوانی دارد.

چکیده پیش­بینی میزان مصرف آب در مناطق شهری، اهمیت زیادی در مدیریت عرضة آب دارد. مدل پیش­بینی مصرف آب، می­تواند در برنامه­ریزی منابع آب و گسترش زیر ساخت­ها و همچنین بهبود کنترل و بهره­برداری از سیستم­های منابع آب استفاده شود. در این پژوهش، عملکرد مدل­های رگرسیون خطی چند متغیره، سیستم استنتاج نروفازی ­تطبیقی، رگرسیون موجکی و نروفازی موجکی در پیش­بینی تقاضای آب شهرکرمان ارزیابی شد. بدین‌منظور برای پیش­بینی مصرف آب هفتگی شهر کرمان از داده­­های 12 سال (1396-1385) مصرف آب هفتگی و پارامترهای هواشناسی (حداکثر دما و مجموع بارش هفتگی) استفاده شد. از داده­های سال­های 1385 تا 1393 (469 هفته) برای آموزش و داده­های سال­های 1394 تا 1396 (157 هفته) برای شبیه­سازی استفاده شد. در مدل­های رگرسیون موجکی و نروفازی موجکی سری­های زمانی مصرف آب، حداکثر دما و بارش، توسط انتقال گسسته موجک به زیر سری­های تقریب و جزئیات در سطوح مختلف تجزیه و به‌عنوان ورودی مدل­های مبتنی بر موجک به­کار گرفته شد. عملکرد مدل­ها با شاخص­های آماری ضریب همبستگی، ضریب تعیین، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا ارزیابی شد. نتایج به­دست آمده، نشان داد که مدل­ رگرسیون موجکی (0.92 =R²) و مدل نروفازی موجکی (0.94 =R²) در مقایسه با سایر مدل­ها از عملکرد بسیار بالاتری برخوردار بودند.

چکیده تغییرات سطح دریاچة ارومیه یک مشکل منطقه‌ای با تغییر ساختار اکوسیستم در شمال غرب ایران همراه است؛ بنابراین تحلیل بیلان آبی حوضة دریاچه ارومیه در زمینه بارش، رواناب، تبخیر و تعرق، برگاب و نفوذ در مدیریت این مشکل مؤثراست. شبیه‌سازی متغیرها در وضعیت خشک‌سالی (1396) و ترسالی (1371) با داده‌های توپوگرافی، خاک، دما، بارش، تبخیر، سطح ایستابی و تصاویر که ماهواره‌ای لندست با روش‌های زمین آمار، طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای و مدل WetSpass – M انجام شد. یافته‌ها نشان داد در سال‌های مرطوب (1371) از مجموع بارش سالانه، 58.42 درصد تبخیر و تعرق، 7.20 درصد رواناب، 31.18 درصد نفوذ و 3.2 درصد برگاب می‌شود. در خشک‌سالی‌ها (1396)، این ارقام به‌ترتیب به 55.49، 1.55، 39.77 و 3.19 درصد تغییر یافتند. نتایج آزمون اعتبارسنجی نشان داد که مدل دارای کیفیت خوب تا رضایت‌بخش در برآورد بیلان آبی (0.60=RSR) و (0.63=NSE) و برآورد‌های بهتر در دوره‌های ترسالی نسبت به خشک‌سالی است. کاهش رواناب ناشی از خشک‌سالی‌، تغییرات کاربری اراضی و انتقال آب بین حوضه‌ای بود. علاوه بر آن، توزیع فضایی تغییرات، نشان داد که به‌دلیل تغییرات کاربری بیشتر و اجرای پروژه‌های آب بر در بخش‌های شرقی حوضه، این کاهش شدیدتر بود.

چکیده خشک‌سالی از گسترده­ترین و مخرب­ترین مخاطرات طبیعی است که با رخداد تغییر اقلیم پیچیده­تر می­شود. برای فراهم کردن یک دید کلی از وضعیت خشک‌سالی، شاخص­هایی برای پایش آن به‌طور گسترده استفاده می­شوند. در این پژوهش به ارزیابی آثار تغییر اقلیم بر وضعیت خشک‌سالی ایستگاه تبریز طی دوره­های آینده با استفاده از شاخص­های خشک‌سالی دهک (DI) و بارش استاندارد شده (SPI) پرداخته شده است. ابتدا داده­های روزانة خروجی مدل گردش عمومی جو HadGEM2 تحت سناریوهای انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5، توسط مدل LARS-WG نسخه 6، ریزمقیاس شد، توانایی مدل در شبیه‌سازی اقلیم گذشته (1987-2016) تبریز مورد تأیید قرار گرفت و سپس پارامتر اقلیمی بارش برای دوره­های آتی 2040-2021، 2060-2041 و 2080-2061 شبیه­سازی شد. با استفاده از داده­های بارش شبیه­سازی شده، وضعیت خشک‌سالی تبریز به کمک دو شاخص ذکر شده در مقیاس سالانه بررسی شد. نتایج نشان داد در بیشتر سال­های مورد مطالعه، تعداد خشک‌سالی در هر سه دورة آتی نسبت به دورة پایه کاهش و تعداد ترسالی­ها افزایش یافت. از نتایج پایش خشک‌سالی و پیش‌بینی آن برای دوره­های آینده می­تواند در مدیریت منابع طبیعی و نیز برنامه­ریزی­های مرتبط با مدیریت منابع آبی استفاده شود.

چکیده روش‌های درون یابی کاربرد وسیعی در مطالعات هواشناسی و هیدرولوژی دارد. همچنین از این روش‌ها در تخمین داده‌های هواشناسی در مکان‌های فاقد داده استفاده می شود. با توجه به موقعیت خاص و توپوگرافی پیچیده استان مازندران و از طرفی فقدان ایستگاه‌های هواشناسی مرتفع با آمار بلند مدت در آن و همچنین ماهیت تصادفی بودن داده‌های بارش، تعیین روش مناسب درون‌یابی داده‌های بارندگی ماهانه و سالانه در این استان ضروری به نظر می-رسد. در این تحقیق چهار روش درون‌یابی شامل کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، وزنی عکس فاصله و گرادیان خطی سه بعدی با یکدیگر مقایسه شدند. در تحلیل واریوگرافی داده‌های بارندگی، پنج مدل نیم تغییرنما بر داده‌ها برازش داده شد و ارزیابی روش‌ها بر اساس میانگین مربعات خطا و میانگین خطای اریب انجام گرفت. نتایج تحلیل واریوگرافی نشان داد مدل‌های کروی و نمایی به عنوان بهترین مدل نظری نیم تغییرنما هستند. با مقایسه روش‌های درون-یابی مورد بررسی روش گرادیان خطی سه بعدی، به عنوان مناسب‌ترین روش درون‌یابی داده‌های بارندگی ماهانه و سالانه تشخیص داده شد به‌طوری که در مقایسه با سایر روش‌های درون یابی، خطای تخمین بارش سالانه را بیش از 100 میلیمتر کاهش داد. همچنین میزان خطای اریبی آن نزدیک به صفر است. البته دقت تخمین آن در ماه‌های گرم و کم بارش کاهش می‌یابد. بررسی نقشه هم بارش سالانه با روش منتخب نشان‌داد که حلقه پر بارش استان در سواحل غربی و کمترین بارش در ارتفاعات استان به‌وقوع می پیوندد. همچنین با حرکت از غرب به شرق و از شمال به جنوب از مقدار بارش کاسته می‌شود. به علاوه نتایج پژوهش نشان داد روش‌هایی که از متغییر ارتفاع به عنوان متغییر کمکی استفاده می‌کنند، نسبت به روش‌های دیگر از دقت بالاتری برخوردارند

چکیده سرریز کلید پیانویی نوع، جدیدی از سرریزهای تاج طولانی است. به دلیل پیچیدگی هندسی این نوع سرریزها، در سال­های اخیر مطالعات زیادی دربارة آن‌ها انجام شده است. ایدة اضافه کردن دریچه در کلید ورودی سرریز کلید پیانویی برای بهبود عملکرد هیدرولیکی این نوع سرریز برای اولین بار در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز بررسی شد. برای بررسی پارامترهای مؤثر روی ضریب‌ دبی سرریز کلید پیانویی دریچه‌دار مانند: ابعاد دریچه، عمق جای­گذاری دریچه در کلید ورودی، نسبت عرض کلید ورودی به عرض کلید‌ خروجی و بار آبی روی سرریز کلید پیانویی دریچه‌دار، از 156 دادة آزمایشگاهی مربوط به سرریزهای کلید پیانویی دریچه­دار استفاده شد. همچنین با استفاده از ‌مدل‌های رگرسیون‌ خطی و غیر‌خطی چندمتغیره در نرم‌افزار متلب 2018، دو رابطه برای ضریب دبی سرریز کلید پیانویی دریچه­دار ارائه شد. از میان 188 دادة آزمایشگاهی برای سرریز کلید پیانویی و سرریز کلید پیانویی دریچه‌دار، تعداد 156 داده مربوط به سرریز کلید پیانویی دریچه‌دار است. از این تعداد داده 70 درصد به عنوان داده‌های آموزش و 30 درصد به­عنوان داده‌های آزمون مدل استفاده شد. نتایج بررسی نشان داد بار آبی روی سرریز کلید پیانویی، نسبت عرض کلید ورودی به عرض کلید‌ خروجی، عمق جای­گذاری دریچه در کلید ورودی، ابعاد دریچه به‌ترتیب بیشترین تأثیر را بر ضریب دبی سرریز کلید پیانویی‌ دریچه‌دار دارند. روش رگرسیون‌ غیرخطی با 0.035=RMSE و 0.961=R² و %4.562=MARE نتایج بهتری نسبت به روش رگرسیون‌ خطی با 0.061=RMSE و 0.865= R² و %9.491 = MARE ارائه داده است.

چکیده غلات اساسی­ترین و حبوبات اصلی­ترین محصول موجود در سبد غذایی جهانیان است. عدس در بین حبوبات، علاوه بر دارا بودن مقدار زیاد پروتئین با‌کیفیت و باارزش، مناسب و مکمل برای پروتئین غلات در الگوی تغذیه‌ای، تثبیت­کنندة نیتروژن هوا در خاک نیز است، که این خاصیت عدس، باعث شده است در تناوب با غلات کشت شود. بدین‌ترتیب کشت متناوب گندم دیم با عدس دیم، عامل مهمی در ثبات تولید در دیمزارهای کشورهای درحال توسعه است؛ لذا در این مطالعه به‌دلیل اهمیت گندم و عدس، به‌عنوان دو محصول عمده در تناوب زراعی اراضی دیم دشت زنجان، به بررسی ارتباط بین عملکرد با تبخیر- تعرق، بارش و ضریب تنش آبی پرداخته شده است. نتایج مطالعه نشان داد، میانگین مقدار تبخیر- تعرق واقعی گندم و عدس برای دشت زنجان در دورة مورد مطالعه، به­ترتیب برابر 398 و 262 میلی‌متر بود. دو محصول دیم غالب تناوب زراعی دشت زنجان در یازده سال مورد مطالعه همواره با تنش آبی مواجه و طی همة سال‌ها گیاه گندم حدوداً 25 تا50 درصد دوره و گیاه عدس 20 تا 45 درصد دورة رشد، دارای ضریب تنش آبی کمتر از یک بوده است. بر اساس نتایج حاصل از برازش‌ها، بیشترین ضریب تبیین به­ترتیب بین تبخیر و تعرق- عملکرد، بارش- عملکرد و ضریب تنش آبی- عملکرد با مقادیر 0.7، 0.52 و 0.15 است. در مورد عدس این روند متفاوت و همبستگی بین عملکرد- میزان تنش آبی بیشتر از همبستگی بین بارش- عملکرد و تبخیر و تعرق- عملکرد می­باشد. بررسی­ها نشان داد که در دورة رشد این دو محصول، تنش آبی و عدم تأمین نیاز آبی گیاه باعث افت شدید عملکرد می­شود؛ بنابراین برای رسیدن به تولید بالا، استفاده از روش­های جدید خاک‌ورزی، کشاورزی حفاظتی و انجام آبیاری تکمیلی، همچنین استفاده از روش کشت انتظاری برای عدس قابل توصیه است.

چکیده دریاچه ارومیه، بزرگترین دریاچه داخلی ایران و دومین دریاچه آب شور جهان است. این دریاچه به دلیل اهمیت محیط زیستی به عنوان ذخیره‌گاه زیست‌کره در مجامع جهانی به ثبت رسیده و مورد حمایت بین المللی قرار گرفته است. با این وجود، این دریاچه در سال‌های اخیر با انواع مخاطرات طبیعی و انسانی مواجه بوده و تغییرات چشمگیری در شرایط هیدرودینامیکی طبیعی آن به وجود آمده است. از این رو، مطالعه الگوی هیدرودینامیکی آن امری اجتناب‌ ناپذیر محسوب می‌شود. در این مطالعه با هدف بررسی وضعیت هیدرودینامیکی دریاچه ارومیه، به شبیه‌سازی تغییرات دمای آب در این دریاچه پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا داده‌های مورد استفاده در شبیه‌سازی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به دلیل دقت بالای مقادیر بدست آمده، از داده‌های مدل ECMWF در شبیه‌سازی‌ها استفاده گردیده است. علاوه بر این، مدل MIKE3 جهت شبیه‌سازی عددی معرفی و چگونگی برپایی مدل برای دریاچه ارومیه تشریح شده است. در ادامه، نتایج مدل بر اساس داده‌های ماهواره‌ای صحت‌سنجی شده که ارزیابی‌ها حاکی از تطابق خوب نتایج مدل با داده‌های اندازه‌گیری شده می‌باشد. همچنین تأثیر وجود میان‌گذر در توزیع زمانی و مکانی دمای آب دریاچه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد مقدار دمای آب دریاچه در دو حالت با و بدون میان‌گذر تغییر قابل ملاحظه‌ای نداشته و تبادل دما بین شمال و جنوب دریاچه در دو حالت صورت می‌گیرد.

چکیده استفاده از توزیع‌های تک‌متغیره در تحلیل فراوانی پارامترهای هیدرولوژیک، بدون توجه به ساختار وابستگی آن‌ها به‌صورت یک شیوة استاندارد درآمده و تحلیل‌های چندمتغیره کمتر می‌شود. در این مطالعه از توابع مفصل برای مدل‌سازی ساختار وابستگی بارش و دمای سالانة استان خوزستان در دورة آماری 1988 تا 2018 استفاده ‌شد. بدین‌منظور شش ایستگاه سینوپتیک دزفول، اهواز، رامهرمز، ماهشهر، آبادان و مسجد سلیمان به‌دلیل دارا بودن آمار کافی انتخاب شدند. سپس نه تابع توزیع تک‌متغیره به داده‌های دما و بارش برازش داده شد. پس از انتخاب توزیع‌های حاشیه‌ای مناسب، در مرحلة بعد چهار تابع مفصل مختلف شامل علی- میخائیل- حق، کلایتون، فرانک، و فارلی- گامبل- مورگنسترن برای تحلیل چندمتغیره بارش و دمای ایستگاه‌های مورد مطالعه به کار گرفته شد. مهم‌ترین قسمت در کاربرد توابع چندمتغیره، تعیین پارامتر وابستگی تابع مفصل است که در این مطالعه از الگوریتم نهنگ کوهاندار استفاده شد. نتایج نشان داد که برای پارامترهای بارش و دمای ایستگاه‌های آبادان، دزفول، ماهشهر و مسجد سلیمان، تابع مفصل کلایتون و برای سایر ایستگاه‌ها تابع فرانک بهترین عملکرد را داشته و دلیل این امر نیز عدم وجود محدودة خاص سطح وابستگی برای این مفصل‌ها در فرآیند مدل‌سازی پارامترهای هیدرولوژیک بود.

چکیده در چند دهة اخیر، با افزایش رشد جمعیت و به دنبال آن افزایش نیاز آبی کشور، تعادل منابع آبی در معرض تهدید قرار گرفته است. با توجه به این‌که اکثر نیازهای آبی در کشور ایران، از طریق آبخوان‌ها تأمین می‌شود، لذا در این میان اطلاع از وضعیت آبخوان‌ها می‌تواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک کند. سنجش از دور (RS) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نقش بسیار مهمی در شناسایی آب‌های زیرزمینی که از مهم‌ترین منابع تامین آب در سراسر جهان است، دارد. در این پژوهش با استفاده از GIS و RS و مدل‌های تصمیم‌گیری چند‌معیاره، پهنه‌های مستعد پتانسیل آب‌های زیرزمینی محدوده دشت تسوج شناسایی شد. با توجه به نتایج به دست آمدة پهنه‌های مستعد ذخیره‌سازی آب‌های زیرزمینی در چهار کلاس خوب، متوسط، ضعیف و خیلی‌ ضعیف طبقه‌بندی شد که نتایج به دست آمده با تراکم چاه‌های بهره‌برداری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل ANP نسبت به مدل AHP از کارایی بهتری برخوردار بود. با توجه به نتایج دو مدل AHP و ANP مناطق مخروط افکنه با دارا بودن ضخامت آبرفت، قابلیت انتقال و هدایت هیدرولیکی بالا و عمق آب زیرزمینی متوسط، بهترین مناطق برای پتانسیل آب زیرزمینی هستند، به‌طوری که مناطق مناسب مستعد ذخیره‌سازی آب‌زیرزمینی (پتانسیل آب زیرزمینی) 33.07 درصد، مناطق متوسط 29.41، مناطق ضعیف 25.91 و مناطق خیلی ضعیف 11.58 درصد از مساحت دشت تسوج را به خود اختصاص داده‌اند. همچنین مقدار تراکم نیز در کلاس متوسط برای مدل AHP و ANP به‌ترتیب برابر 0.648 و 0.458 است که داده‌های میدانی و اطلاعات مربوط به چاه‌های پیزومتری و تراکم بالای چاه‌های بهره‌برداری نیز صحت خروجی این نتایج را تأیید کرد.

چکیده بیوچار ازجمله ترکیبات آلی پایدار است که امروزه از آن، برای اصلاح ویژگی­های فیزیکی خاک استفاده می­شود. این پژوهش به‌منظور مقایسة آثار دو نوع بیوچار حاصل از کود گاوی و بقایای نیشکر بر هدایت هیدرولیکی اشباع و ضرایب رطوبتی خاک با بافت‌ لوم شنی انجام شد. آزمایش­ها در وضعیت گلخانه­ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور نوع بیوچار (کود گاوی و بقایای نیشکر) در دو سطح و فاکتور مقدار کاربرد در پنج سطح (صفر، 0.5، 1، 1.5 و 2 درصد وزنی) در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که اثر بیوچار­های مصرفی بر هدایت هیدرولیکی اشباع و ضرایب رطوبتی خاک شامل ظرفیت زراعی، نقطة پژمردگی دائم، آب قابل ‌استفاده گیاه و ظرفیت نگهداری نسبی معنی‌دار (p<0.01) بود. کاربرد 2 درصد وزنی بیوچار در هر دو نوع بیوچار نسبت به تیمار شاهد، بیش­ترین تأثیر را بر افزایش هدایت هیدرولیکی اشباع و ضرایب رطوبتی در خاک لوم شنی داشت. اما به‌علت نبود اختلاف معنی­دار بین سطح مصرفی 1.5 و 2 درصد، می­توان سطح 1.5 درصد را به‌عنوان سطح مصرفی بهینه و اقتصادی معرفی کرد. در مجموع می­توان نتیجه گرفت که استفاده از بیوچار­ها به‌عنوان یک اصلاح‌کننده در خاک­های سبک بافت که ظرفیت نگهداری آب کمی دارند، روش مناسبی خواهد بود.