بررسی معادلات جریان و ضریب دبی دریچة سالونی بیضوی و دریچة سالونی مستطیلی در وضعیت آزاد
صفحه 1-8
سید محسن سجادی، مصطفی نیسی، محمود شفاعی بجستان
چکیده از دریچه سالونی بهعنوان سازهای نوین برای تنظیم سطح آب و با مزیت عبور اجسام شناور و رسوب در شبکههای آبیاری استفاده میشود. در مطالعة حاضر با کمک معادلة انرژی و نتایج آزمایشگاهی، خصوصیات جریان عبوری از نوع اصلاح شدة این دریچه، به نام دریچههای سالونی- بیضوی در وضعیت آزاد بررسی شد. این تحقیق در فلومی با دیواره شیشهای و کف فلزی به طول 10.50 متر، عرض 0.8 متر و عمق 0.6 متر برای 5 دبی و در تعداد 5 بازشدگی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایشها نشان داد که در وضعیت جریان آزاد، ضریب دبی تنها تابعی از نسبت بازشدگی دریچه است. همچنین مشخص شد در وضعیت یکسان، با کم شدن بازشدگی، ضریب دبی دریچه سالونی- بیضوی نسبت به دریچه سالونی- مستطیلی افزایش مییابد. در ادامه معادلات دبی و ضریب دبی دریچه سالونی- بیضوی در شرایط جریان آزاد، (% 3.14 =MAPE)، پیشنهاد شد که تخمین مناسبی از این دو پارامتر را ارائه می نمایند. در پایان نتایج حاصل با مطالعات پیشین مقایسه شد.
بررسی کفایت مخازن نگهداشت رواناب برای آبیاری فضای سبز حوضه آبریز آب و برق و ارائه جانمایی مناسب طرحهای توسعه
صفحه 9-16
نغمه رحیمی، فرهاد خام چین مقدم، سیدناصر باشی ازغدی
چکیده رشد سریع جمعیت، توسعه و گسترش حریم شهرها، صنعتی شدن جوامع و گسترش سطوح آسفالتی، سطح مناطق غیرقابل نفوذ را در شهرها افزایش داده و موجب افزایش حجم و سرعت انتقال رواناب حاصل از بارش شده است. هدف از این پژوهش، شبیهسازی شیوة عملکرد سیستم زهکشی کانالهای اصلی، استفاده از مخازن ذخیرة رواناب برای نگهداشت سیلاب، بررسی تأثیر این مخازن بر کاهش دبی اوج سیلاب و جانمایی مخازن طرح توسعه با توجه به نیاز آبی در حوضة شهری آب و برق منطقه 9 شهرداری مشهد است. این حوضه در سه حالت بدون مخازن نگهداشت، استفاده از مخازن نگهداشت (در وضعیت موجود) و استفاده از مخازن پیشنهادی (در وضعیت توسعه) شبیهسازی شد. نتایج نشان داد که در وضعیت بدون مخازن، دبی و حجم رواناب خروجی از حوضه بهترتیب 6.55 مترمکعب بر ثانیه و 17531 مترمکعب است. در سناریوی استفاده از مخازن موجود، حجم کلی رواناب در حدود 16298 مترمکعب بود که نسبت به حالت بدون مخازن به مقدار 1233 مترمکعب یا 7 درصد کاهش پیدا کرد. با جانمایی مخازن پیشنهادی، مقدار رواناب خروجی 14900 مترمکعب شد که مقدار 1398 مترمکعب یا 9 درصد نسبت به سناریوی با مخازن موجود و 15 درصد نسبت به حالت بدون مخزن کاهش پیدا کرد.
مدیریت بروز آلودگی درشبکههای توزیع آب شهری: مطالعه موردی
صفحه 17-22
پویا عباسی، فرهاد خام چین مقدم، سیدناصر باشی ازغدی
چکیده در سالهای اخیر توجه روز افزون به ایمن نگاه داشتن شبکههای آب شهری از خطرهای احتمالی طیف وسیعی از مطالعاتی را به دنبال داشته که مهمترین هدف آنها، کمینه کردن آثار مخرب این خطرها بر سلامت عموم بوده است. از مهمترین خطرهای تهدیدکنندة شبکههای آب شهری، حملات عمدی برای آلوده کردن آب شبکه با آلایندههای شیمیایی است. بهدلیل اهمیت بروز آلودگی در شبکة آب شهری بر سلامت مردم و همچنین زمان بسیار مهم از هنگام تشخیص و تأیید آلودگی تا شروع فعالیتهای واکنشی در کاهش آثار مخرب آلودگی بر سلامت مردم ضروری است اقدامات مناسبی در این خصوص اندیشیده شود. از جمله اقدامات انجام شده در این پژوهش، ایزوله کردن ناحیة آلوده شده توسط شیرهای موجود در شبکه برای جلوگیری از گسترش آلودگی و تخلیة آب آلوده از طریق شیرهای آتشنشانی است. این مسأله با استفاده از الگوریتم ژنتیک بررسی شد. نتایج نشان داد که با انتخاب تعداد جمعیت 30 و نسل 150، نرخ تزویج 0.85 و جهش 0.15 کمترین آلودگی در شبکه مصرف شد. در این پژوهش آنالیز حساسیت روی زمان شروع مدیریت پیامد از ساعت 11 الی 16 انجام شد که نتایج نشان داد، کاهش زمان شروع مدیریت پیامد، در کاهش آلودگی نقش بسزایی دارد.
مقایسه روشهای واسنجی میانگینگیری بایزی و وایازش لجستیک برای پیشبینی احتمالاتی بارش روی ایران
صفحه 23-37
مائده فتحی، مجید آزادی، غلامعلی کمالی، امیرحسین مشکوتی
چکیده در این پژوهش، نتایج حاصل از اجرای یک سامانة پیشبینی همادی با استفاده از هشت پیکربندی مختلف مدل WRF برای تولید پیشبینیهای احتمالاتی بارش روی ایران ارائه میشود. برای شرایط مرزی و اولیة مدلها از دادههای سامانه پیشبینی جهانی موسوم به GFS با تفکیک افقی 0.5 درجه استفاده شد. روشهای میانگینگیری بایزی (BMA) و وایازش لجستیک برای واسنجی پیشبینیهای احتمالاتی بارش 24، 48 و 72 ساعته در پاییز و زمستان 2016-2015 اعمال شد. دادهها شامل دو دورة آموزش و ارزیابی بود. پیشبینی احتمالاتی بارش تجمعی 24 ساعته با استفاده از نمودارهای اطمینانپذیری و ROC، امتیاز RPS و امتیازهای مهارتی RPSS و RSS در آستانههای 0.1، 2.5، 5، 10، 15 و 25 میلیمتر ارزیابی شد. نتایج نشان داد که پیشبینی احتمالاتی سامانة همادی به روش BMA اعتمادپذیرتر و تفکیکپذیرتر از روش وایازش لجستیک بود؛ بهگونهای که در روش BMA پس از واسنجی، نمودار اطمینانسنجی و نمودار ROC بهبود قابل توجهی داشت. نتایج حاصل از درستیسنجی نشان میدهد که پس از واسنجی، امتیاز RPS در روش BMA برای پیشبینیهای 24، 48 و 72 ساعته بهترتیب 45، 40 و 38 درصد و در روش وایازش لجستیک بهترتیب 40، 36 و 34 درصد نسبت به پیشبینی خام کاهش یافت. بهطورکلی نتایج نشان داد که استفاده از روش BMA برای واسنجیده کردن برونداد خام سامانه همادی برای پیشبینیهای بارش با وجود هزینههای کم محاسباتی، نسبت به روش وایازش لجستیک برتری جزیی و نسبت به پیشبینی خام نتایج را بهطور قابل ملاحظهای بهبود داده و استفاده از آن در پیشبینیهای عملیاتی توصیه میشود.
اولویتبندی سیاستهای راهبردی استحصال حقابه رودخانههای مرزی ایران به روش AHP و ANP
صفحه 39-51
سید مصطفی طباطبائی، محمد جواد زینلی، بهاره سادات همراز
چکیده محدودیت منابع آب شیرین در ایران و ضرورت برنامهریزی برای استفادة مناسب از ظرفیتهای متنوع منابع آب، توجه به استحصال حقابة رودخانههای مرزی را برجستهتر میکند. در این پژوهش، سیاستهای راهبردی که دولت برای استحصال حقابة رودخانههای مرزی ایران میتواند اتخاذ کند، طبق نظر کارشناسان در قالب20 پرسشنامه و بر اساس 5 معیار و 12 راهبرد تهیه شده و با استفاده از روش AHP و ANP اولویتبندی شد و نتایج با استفاده از روش تری آنتافیلو و همکاران (1997) تحلیل حساسیت شد. طبق نتایج راهبرد A1 در روش AHP با ارجحیت 89/11 درصد و در روش ANP با ارجحیت 11.08 درصد در اولویت اول قرار گرفت. همچنین راهبرد A11 در روش AHP با ارجحیت 8.17 درصد و در روش ANP با ارجحیت 6.11 درصد در اولویت آخر قرار گرفت. همچنین میزان منفعت با ضریب 0.185 بهعنوان حساسترین معیار معرفی شد. راهبرد A4 با ضریب 0.178 نسبت به سایر راهبردها حساسترین سیاست راهبردی میباشد که بر اساس معیار میزان منفعت حاصل شده است. در گام نهایی پس از نرمالسازی وزن راهبردها با توجه به معیار بحرانی، اولویتبندی راهبردها با اندکی تغییر در وزنها بدون تغییر باقی ماند.
مدلسازی زراعی-هیدرولوژیکی توزیعی و زیرروزانه یک سیستم زارعی کشت نیشکر با مدیریت ترکیبی زهکشی زیرزمینی آزاد/کنترل شده
صفحه 53-66
فرزین پرچمی عراقی، فاطمه سمیعپور، عدنان صادقی لاری
چکیده شیوة زهکشی کنترل شده، راهکاری مؤثر برای بهبود مدیریت آب کشاورزی در اراضی فاریاب مناطق خشک و نیمهخشک و تخفیف آثار زیستمحیطی زهکشی زیرزمینی است. در پژوهش حاضر، با افزودن قابلیت شبیهسازی زهکشی زیرزمینی کنترل شده به مدل زراعی- هیدرولوژیکی SWAP و تلفیق این مدل با گونة بهبود یافتهای از الگوریتم بهینهسازی رفتار جمعی اجزای یکپارچه (UPSO)، یک طرح مدلسازی زراعی-هیدورولوژیکی توزیعی با قابلیت واسنجی زیرروزانه و امکان شبیهسازی مدیریت ترکیبی زهکشی زیرزمینی آزاد/کنترل شده توسعه یافت. طرح مدلسازی توسعه یافته، در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) با مدیریت زهکشی کنترل شده (کنترل سطح ایستابی در عمق 70 سانتیمتر) و کشت اول نیشکر طی دورة شبیهسازی 28/4/1389 تا 20/9/1390 (بهمدت 481 روز) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج واسنجی و صحتیابی مدل توسعه یافته، حاکی از قابلیت تعمیمپذیری مناسب مدل در شبیهسازی رطوبت خاک، عمق سطح ایستابی و جریان زهآب خروجی (با آمارة ضریب بازدهی مدل، EF، بهترتیب، برابر با 0.875، 0.933 و 0.751 طی مرحلة واسنجی و آماره EF بهترتیب، برابر با 0.804، 0.760 و 0.739 طی مرحلة صحتیابی)، شبیهسازی نیمرخ غلظت املاح آب خاک و شوری زهآب خروجی از سیستم زهکش زیرزمینی با آماره ریشه میانگین خطای نرمال شده، NRMSE، بهترتیب برابر با 0.101 و 0.142 در مرحله واسنجی و آماره NRMSE بهترتیب، برابر با 0.092 و 0.119 طی مرحلة صحتیابی) و شبیهسازی شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز (با آمارة EF بهترتیب، برابر با 0.996، 0.996 و 0.999 در مرحلة واسنجی) بود. بر اساس اجزای بیلان نمک شبیهسازی شده طی دورة مطالعاتی، حدود 33.72 تن بر هکتار نمک از طریق آبیاری به مزرعة مطالعاتی وارد و حدود 54.94 تن بر هکتار نمک از طریق سیستمهای زهکشی سطحی و زیرزمینی به بدنههای آبی پذیرنده تخلیه شد.
بررسی عددی جریان سیلاب در شبکه فاضلاب با در نظر گرفتن اثرات مجرای ورودی
صفحه 67-76
صادق مودی، حسین مهدیزاده، مهدی اژدری مقدم
چکیده مجرای ورودی یکی از اجزای شبکه فاضلاب است که نقش انتقال آب سطحی به شبکه زیرزمینی را ایفا مینماید. بهطورکلی مدلسازی اینگونه جریانات تنها با استفاده از معادلات سهبعدی ناویر-استوکس امکانپذیر میباشد که بسیار پیچیده و زمانبر هستند. در اینجا از معادلات آبهای کمعمق با فرض فشار هیدرواستاتیک بهمنظور پیشبینی حرکت امواج و بهعنوان یک جایگزین مناسب برای معادلات ناویر-استوکس استفاده میگردد. برای در نظر گرفتن وضعیت جریان در مجرای ورودی، از یک سیستم معادلات معمولی استفاده شده است. در پژوهش حاضر، ابتدا بهمنظور صحت سنجی حل عددی، برهمکنش جریان ناشی از شکست سد با جریان خروجی از مجرای فاضلاب مورد بررسی قرار میگیرد. سپس جریان آب در یک شبکه فاضلاب شامل یک مجرای ورودی و کانال زیرین، مدلسازی شده و نتایج آن با نتایج معادلات ناویر-استوکس که از نرمافزار استار سیدی به دست میآید، مقایسه میگردد. همچنین یک عدد بدون بعد به نام عدد مجرای ورودی بر اساس ارتفاع مجرا و کانال زیرین، عرض مجرا و سرعت ورود آب به مجرا تعریف میشود. برای تعریف یک محدوده مناسب برای این عدد، آزمایشات عددی گوناگونی با تغییر در پارامترهای مؤثر انجام گرفته و نتیجه شد که درصورتیکه MN کمتر مساوی 0.98 باشد، خطای محاسبهشده با روش RMSE کمتر از یک درصد بوده و به سمت صفر میل مینماید.
اثر روشهای آبیاری قطرهای نواری سطحی و زیرسطحی بر عملکرد و کارایی مصرف آب گوجهفرنگی و توزیع نمک در پروفیل خاک
صفحه 77-86
مهرداد نوروزی، مختار زلفی باوریانی
چکیده در استان بوشهر بهدلیل وضعیت آب و هوایی خشک و نیمهخشک و بارش جوی کم، آب مهمترین عامل محدودکنندة توسعة کشاورزی است؛ لذا به کارگیری روشهای نوین آبیاری با هدف جلوگیری از هدر رفتن آب، امری اجتنابناپذیر است. به تازگی در این استان از نوارهای قطرهای برای آبیاری مزارع گوجهفرنگی استفاده میشود که این شیوه، توسعة خوبی داشته است. برای بررسی اثر روشهای مختلف قرارگیری نوارهای قطرهای بر عملکرد و کارایی مصرف آب گوجهفرنگی آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار حالت قرارگیری نوار قطرهای شامل T1 قرارگیری نوارهای آبیاری روی سطح زمین؛ T2 قرارگیری نوارهای آبیاری داخل جویهای سطحی؛ T3 قرارگیری نوارهای آبیاری در عمق حدود 10 سانتیمتر و T4 قرارگیری نوارهای آبیاری در عمق حدود 20 سانتیمتر از سطح زمین، در سه تکرار و طی سه فصل زراعی (89-1386) اجراء شد. برای محاسبة نیاز آبی از روش پنمن-مانتیث-فائو استفاده شد. دور آبیاری بهصورت یک روز در میان و برای کنترل میزان آبیاری کرتها از کنتور حجمی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده در تیمارهای زیرسطحی، عملکرد محصول و کارایی مصرف آب آبیاری نسبت به استقرار سطحی افزایش داشت؛ به گونهای که بیشترین عملکرد (48 تن در هکتار) و کارایی مصرف آب (9.4 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به T3 بود. همچنین، با افزایش عمق استقرار از 10 سانتیمتر به 20 سانتیمتر، عملکرد و کارایی مصرف آب کاهش داشت و کمترین عملکرد و کارایی مصرف آب مربوط به تیمار T1 بود؛ با وجود این تفاوت معنیداری بین تیمارهای T2 و T3 وجود نداشت. در اواخر فصل رشد بهدلیل نیاز تبخیر اتمسفر حرکت نمک به سمت بالا افزایش داشت؛ ولی این افزایش تحت تأثیر عمق استقرار نوار قطرهای متفاوت بود. لذا روش قرارگیری نوار آبیاری در داخل جوی سطحی بهدلیل سهولت مدیریت و بهرهبرداری از سیستم آبیاری و نیز آبشویی بهتر نمک از محیط ریشه پیشنهاد شد.
شبیهسازی آورد رودخانه شیرین (اعظم جره) در شرایط تغییراقلیم با استفاده از مدل IHACRES
صفحه 87-98
ریحانه قسمی، رسول میرعباسی، محمدعلی نصراصفهانی
چکیده با توجه به آثار محسوس پدیدة تغییر اقلیم در قرن حاضر بر پارامترهای هواشناختی و به دنبال آن منابع آب، شبیهسازی و پیشبینی رواناب در حوضهها بسیار ضروری است؛ از اینرو در پژوهش حاضر، تأثیر پدیدة تغییر اقلیم بر رواناب رودخانه شیرین (اعظم جره) با تأکید بر عدم قطعیت مربوط به مدلهای AOGCM، در دوره آتی 2020-2040 بررسی شد. بدینمنظور، برای کمیسازی عدم قطعیت، خروجی 23 مدل AOGCM با استفاده از روش وزندهی و محاسبه معیارهای عملکردی، مورد ارزیابی قرار گرفت و 5 مدل GFDL-ESM2G، GISS-E2-R، MPI-ESM-LR، MPI-ESM-MR وMRI-CGCM3 بهعنوان مدلهای برتر انتخاب شدند. خروجی این مدلها تحت سه سناریو RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 در این پژوهش استفاده شد که نتایج آن حاکی از افزایش دما و کاهش بارش در منطقه مورد مطالعه بود . در ادامه برای پیشبینی رواناب رودخانة شیرین (اعظم جره) از مدل بارش- رواناب IHACRES استفاده شد . مقدار ضریب تعیین (R^2) برای دورة واسنجی و درستیسنجی بهترتیب 0.74 و 0.69 و همچنین ضریب نش- ساتکلیف بهترتیب 0.7 و 0.52 به دست آمد که این نتایج بیانگر عملکرد قابل قبول مدل در شبیهسازی بارش- رواناب بود. بر اساس شبیهسازیهای انجام شده چشمانداز آتی رواناب سالانه رودخانه شیرین (اعظم جره) در دوره 2020-2040 نسبت به دوره پایه حاکی از کاهش رواناب تحت هر سه سناریو RCP بوده که بیشترین کاهش تحت سناریوی RCP2.6 به میزان 680 میلیون مترمکعب بود. همچنین نتایج متوسط رواناب ماهانه طی دوره 2020-2040 نسبت به دوره پایه نشان دهندة کاهش رواناب در اکثر ماهها (به استثنای می، ژوئن، ژولای و اوت) بود.
تعیین سیاست بهره برداری بهینه چندهدفه از مخزن سد بوستان با استفاده از الگوریتم های نهنگ و NSGA-II مبتنی بر تئوری بازی ها و روش آنتروپی شانون
صفحه 99-111
علیرضا دنیایی، امیرپویا صراف، حسن احمدی
چکیده استفاده از روش ها و ابزارهای بهینهسازی برای بهرهبرداری چندهدفه از مخازن امری اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش پس از معرفی الگوریتم بهینهسازی چندهدفه نهنگ (MOWOA)، عملکرد آن در مسأله بهرهبرداری بهینه از مخزن سد بوستان براساس روش حل تعارض کالای و اشمورودینسکی ارزیابی شد. در مسأله بهینهسازی حاضر ضمن اعمال محدودیت های معادلات پیوستگی مخزن، توابع هدف بهصورت کمینه سازی کمبودهای نیاز آبی اراضی پایین دست و کمینهسازی انحراف از حجم ایدهآل کنترل سیل طی دوره بهرهبرداری تعریف گردید. عملکرد حاصل از الگوریتمهای پیشنهادی با الگوریتم NSGA-II به عنوان یکی از الگوریتمهای رایج در این زمینه مقایسه شد. عملکرد مدل بر اساس شاخص های اطمینانپذیری، برگشتپذیری، آسیبپذیری و پایداری مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفتند و برای حل تعارض موجود بین اهداف، از روشهای مبتنی بر نظریه بازیها (روش کالای و اشمورودینسکی) برای یافتن جواب بهینه استفاده شد. نتایج حاصل از بهینهساری نشان دادند که در هر دو تابع هدف تامین نیاز آبی و کنترل سیلاب، MOWOA عملکرد بهتری را نسبت به NSGA-II از خود نشان میدهد. در خصوص مدت زمان انجام عملیات بهینهسازی، MOWOA به دلیل دارابودن پارامترهای تنظیمی کمتر، سریعتر از NSGA-II به همگرایی میرسد. شاخص های ارزیابی عمکرد مدل حاکی از آن است که از دیدگاه اطمینانپذیری MOWOA از مقادیر بالاتری (86 درصد) نسبت به الگوریتم NSGA-II برخوردار است. نتایج بهدست آمده از روش آنتروپی شانون برای وزن دهی شاخص ها نشان میدهد که پارامترهای ارزیابی مدل دارای وزن بیشتری نسبت به توابع هدف میباشند. نتایج حاصل از روش کالای و اشمورودینسکی نشان داد که سیاست های بهرهبرداری از مخزن بوستان انطباق بسیار مناسبی را با MOWOA نشان میدهد. از سوی دیگر از آنجائیکه مطلوبترین و نامطلوبترین مقادیر توابع هدف بدست آمده بوسیله MOWOA کمتر است، میتوان عملکرد MOWOA را مناسب تر تشخیص داد.
تعیین انرژی و اثرات زیست محیطی مصرف آب در تولید گندم استان اصفهان
صفحه 113-122
محسن حیدری سلطان آبادی، محسن دهقانی
چکیده از جمله موارد مصرف انرژی در جهان فعالیتهای کشاورزی است. در کشاورزی با صرف انرژی نهادههای مصرفی، محصول تولید میشود که در این میان، آب بهعنوان کلیدیترین نهاده، همواره مدنظر بوده است. علاوه بر آن استفاده از سوختهای فسیلی و برق در پمپاژ آب، آثار زیستمحیطی بر طبیعت وارد میکند که توجه به نوع و میزان این آثار از اهمیت خاصی برخوردار است. در تحقیق حاضر میزان انرژی مصرفی در استحصال آب مورد نیاز کشت گندم در سطح 24 شهرستان استان اصفهان بررسی و محاسبه شد. همچنین آثار زیستمحیطی استخراج و انتقال آب بر سر مزارع کشت گندم برآورد شد. نتایج نشان داد که به ازای مصرف هر واحد انرژی آب در استان، 3.3 واحد انرژی دانه و کاه گندم تولید میشود. همچنین میانگین استانی بهرهوری انرژی آب در سطح استان 0.24 کیلوگرم بر مگاژول به دست آمد. طبق نتایج حاصل از ارزیابی چرخه حیات تولید گندم و اثر مصرف آب در شهرستانهای مختلف استان اصفهان، مقادیر شاخص گرمایش جهانی، پتانسیل اسیدی شدن، پتانسیل اوتریفیکاسیون خشکی، شاخص تخلیة منابع فسیلی و شاخص تخلیة منابع آب بهترتیب 375.26 کیلوگرم دیاکسیدکربن معادل، 2.49 کیلوگرم دیاکسید گوگرد معادل، 1.51 کیلوگرم اکسیدهای نیتروژن معادل، 1189.29 مگاژول و 1987.12 مترمکعب به ازای تولید هر تن گندم اندازهگیری شد. شاخص بومشناخت ناشی از مصرف آب در گندم 0.16 و شاخص تخلیه منابع آب 0.7 برآورد شد.
مدیریت تلفیقی آبهای سطحی و زیرزمینی به منظور احیای آبخوان ها (منطقه مورد مطالعه: دشت مرند)
صفحه 123-140
امید کریمی، اسماعیل اسدی، احمد فاخری فرد، یعقوب دین پژوه
چکیده با توجه به اینکه اکثر نیازهای آبی در کشور ایران از طریق آبخوانها انجام میشود؛ لذا در این میان اطلاع از وضعیت آبخوانها میتواند در مدیریت مناسب منابع آب منطقه کمک کند. در این تحقیق، با بهکارگیری دو مدل شبیهسازی WEAP و MODFLOW، مصارف آب دشت مرند ارزیابی شد. واسنجی دو مدل بر اساس یک دورة 10 ساله از سال 1389-1380 و اعتبارسنجی آن برای یک دورة 3 ساله از سال 1392-1390 انجام گرفت. سپس سناریوهای مختلف مدیریتی از جمله تأمین آب شرب مرند با اعمال محدودیت در بهرهبرداری از چاههای شرب، افزایش بازدهی آبیاری در بخش کشاورزی، اجرای سیستم فاضلاب و ترکیب سناریوهای فوق، برای کاهش تقاضای آب و بهبود وضعیت آبخوان در نظر گرفته شد. بر اساس این سناریوها، پیشبینیها برای یک دورة 23 ساله انجام و آثار آن بر روی منابع آب دشت بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بهکارگیری همزمان و ترکیبی راهبردهای مختلف مدیریت مصرف آب، بهتر از حالت استفاده منفرد از هر کدام از آنها، باعث بهبود و احیای آبخوان می شود و برداشت آب از منابع مختلف را کاهش میدهد. شاخص اعتمادپذیری تأمین آب در سناریوی مرکب، برای بخشهای مختلف شرب شهری، روستایی، کشاورزی و صنعت بهترتیب 100، 100، 64.7، 74.6٪ برآورد شد. همچنین با اعمال این سناریو در میزان تراز آب زیرمینی در دشت مرند 16 متر کاهش افت خواهیم داشت و وضعیت آبخوان نیز با تغذیه سالانه 0.29 میلیون مترمکعب بهبود یافته و میتواند از تعادل نسبی بین برداشت و تغذیه آبخوان برخوردار باشد.
ارزیابی آثار آتشفشان بر تغییرات کیفی منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدلسازی کمی و کیفی آبخوان خاش
صفحه 141-152
هادی عاقبت بخیر، مهدی سرائی تبریزی، حمید کاردان مقدم
چکیده کیفیت منابع آب زیرزمینی، با توجه به لزوم بهرهبرداری و نوع مصرف، از اهمیت ویژهای برخوردار است. آبخوانهایی که در مجاورت آتشفشانها واقع شدهاند، تحت تأثیر این منابع، رفتارهای مختلفی از خود نشان میدهند. این نوع آبخوانها بسیار آسیبپذیر هستند و کیفیت آب آنها، تحت تأثیر منابع آلایندههای آتشفشانی قرار دارد. در این پژوهش وضعیت کیفی آبخوان خاش تحتتاثیر کوه آتشفشان تفتان، در بخش جنوبی مورد تحلیل کیفی شده است. بدین منظور با استفاده از نمونهبرداری کیفی از چاههای منتخب منطقه از مدل MT3D برای شبیهسازی کیفی آبخوان در طول یک دورة 5 ساله برای دو پارامتر کیفی TDS و سولفات استفاده شد. بررسی نتایج مدل آبخوان نشان داد که بخش جنوبی آبخوان تحتتأثیر جریانات تغذیهکنندة زیرزمینی از بخش شمالی بوده که از ارتفاعات تفتان سرچشمه میگیرد. این جریانات تغذیهکنندة زیرزمینی باعث انتقال املاح و افزایش غلظت دو پارامتر کیفی TDS و سولفات میشود که در مدل کیفی، MT3D نیز حاکی از این موضوع است. نتایج شبیهسازی کیفی نشان داد که در بخش جنوبی آبخوان غلظت TDS بیش از 12% و غلظت سولفات 30% افزایش داشت. این افزایش علاوه بر عدم مدیریت بهرهبرداری، وجود جریانات زیرزمینی را نیز نشان میدهد که باعث تشدید وضعیت دخالت انسانی شد. بررسیها نشان داد که میزان گاز در منابع آب زیرزمینی در بخش شمالی آبخوان بالا و این افزایش سبب اسیدی شدن منابع آب زیرزمینی منطقه نیز شد.
فرونشست ناشی از پمپاژ متغیر آب زیرزمینی در شرایط لایهبندی خاک با کاربرد تابع تاثیر و دادههای سیستم اطلاعات جغرافیایی
صفحه 153-162
محمدصادق آقایار، امیر ملک پور، بهنام شفیعی ثابت
چکیده از مهمترین عوامل مؤثر بر فرونشست زمین، میتوان به پمپاژ بیرویه آب زیرزمینی و خصوصیات هیدرولیکی و ژئوتکنیکی متفاوت با توجه به لایهبندی آبخوان در نواحی پیرامون چاههای تحت پمپاژ اشاره کرد. در تحقیق حاضر، یک نرمافزار کاربردی توسعه داده شد که خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی را از سیستمهای اطلاعات جغرافیایی فراخوانی و از روش ترکیبی جدید شامل کاربرد تابع تأثیر به همراه معادلات تعیین شعاع تأثیر سطح آب زیرزمینی ناشی از پمپاژ متغیر، به منظور برآورد فرونشست ناشی از چندین چاه در مدت معین استفاده میکند. در پایان نتایج محاسبات انجام شده بهصورت لایة اطلاعات جدید به سیستم اطلاعات جغرافیایی اضافه میشود. نرمافزار توسعه یافته در یک مطالعه موردی در غرب گیلان مورد آزمون قرار گرفت؛ به این ترتیب که ناحیة مورد مطالعه با توجه به موقعیت قرارگیری چاهها به دو بخش تقسیم، سپس برحسب مقادیر پمپاژ گزارش شده از چاههای منطقه، شش سناریو مختلف پمپاژ (در محدوده 30 تا 120 مترمکعب بر روز) اعمال شد. اعتبارسنجی مقادیر فرونشست حاصل از نرمافزار ارائه شده با نتایج مطالعات میدانی بیانگر عملکرد قابل قبول نرمافزار است. همچنین طبق نتایج به دست آمده در منطقة مورد مطالعه، با افزایش پمپاژ و افزایش عمق فرونشست پیرامون چاهها تا 30 سانتیمتر مساحت ناحیه تحت فرونشست در منطقه افزایش یافته، اما افزایش بیشتر عمق فرونشست تأثیری بر مساحت ناحیه تحت فرونشست نداشته و حداکثر70٪ از مساحت ناحیه پیرامون چاهها تحت تأثیر فرونشست است. طبق نتایج، رابطة خطی با همبستگی قابل قبول بین میانگین دبی پمپاژ آب زیرزمینی در بازة زمانی ده سال و حداکثر عمق فرونشست برقرار است. همچنین حداکثر عمق نهایی فرونشست بیش از هر عاملی تحت تأثیر لایهبندی خاک میباشد؛ در حالی که میزان افزایش فرونشست بیشتر متاثر از میزان افزایش پمپاژ است. در نهایت، میزان تغییرات فرونشست منطقه مورد مطالعه در بازة زمانی ده سال کمتر از مقدار حاصل در دامغان در مدت پنج سال میباشد.
ارزیابی فنی سامانههای آبیاری قطرهای اجرا شده در شهرستان دشتستان بوشهر
صفحه 163-177
مجتبی مبارکی، پیمان افراسیاب، حلیمه پیری
چکیده برای تعیین کارکرد بهینة سامانههای آبیاری قطرهای، باید عملکرد آنها ارزیابی شود. در این تحقیق، پنج سامانة آبیاری قطرهای در بوشهر ارزیابی شد. از هر سامانه یک مانیفولد در حال کار انتخاب و ارزیابیها روی چهار لاترال ابتدایی، یک سوم، دو سوم و لاترال انتهایی صورت گرفت. در هر مانیفولد هشت فشار در ابتدا و انتهای لوله لاترال و 32 حجم آب در محل شانزده درخت به دست آمد. متوسط دبی قطرهچکانها و یکنواختی پخش محاسبه شد. حداقل فشار ورودی مانیفولد آزمایشی و مانیفولدهای در حال کار اندازهگیری شد تا فاکتور کاهش بازدهی و عامل تصحیح دبی تعیین شود. پس از جمعآوری اطلاعات به روش scs و مریام و کلر عوامل ارزیابی مانند یکنواختی پخش آب از قطرهچکانها، بازدة واقعی کاربرد ربع پایین و بازدة پتانسیل ربع پایین محاسبه شد. نتایج نشان داد که یکنواختی پخش آب در سامانه از 77.98٪ در سامانه M5 تا 92.12٪ در سامانه M3 متغیر بود. بازدهی پتانسیل کاربرد ربع پایین با مقادیر 82.91 و 70.18٪ و بازدهی واقعی کاربرد ربع پایین با مقادیر 92.12 و 77.98 درصد بهترتیب در سامانه M3 و M5 به دست آمد که نشاندهندة وضعیت خوب تا متوسط این سامانهها بود. بهطور کلی مشکل عمده سامانههای مورد بررسی، کم بودنَ سطح خیس شده بهعلت آرایش و تعداد نامناسب قطرهچکانها، عدم جایگذاری مناسب حلقههای لوپ، عدم یکنواختی توزیع فشار در سامانه، ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﻮدن ﻋﻤﻖ آب آبیاری، ﮐﺎﻫﺶ یکنواختی ﺗﻮزیع و پایین بودن دانش و مهارت بهرهبردار است.
بررسی تاثیر انواع نوارهای آبیاری قطرهای (تیپ) و سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت علوفهای
صفحه 179-187
مظاهر امینی نجف آبادی، روح اله فتاحی، بهزاد قربانی، حمیدرضا سالمی
چکیده پژوهش حاضر با هدف مطالعة اجزای عملکرد ذرت علوفهای تحت تنش رطوبتی در قالب طرح آزمایشی بلوکهای کامل تصادفی با 6 تیمار آبیاری قطرهاینواری پلاکدار 15، 20 و 30 سانتیمتری و کناردوخت 10، 20 و 30 سانتیمتری و 5 تیمار سطوح آبیاری 100، 90، 80، 70 و 60 درصد تخلیه رطوبتی خاک با 3 تکرار روی ذرت علوفهای در اصفهان انجام شد. 22 مرتبه آبیاری بر اساس تأمین کمبود رطوبتی تا سطح ظرفیت زراعی با لحاظ کمآبیاری، انجام شد. برای هر تیمار- تکرار، وزن محصول، وزن بلال، ارتفاع بوته، ارتفاع بلال، بهرهوری محصول و بلال محاسبه شد. نتایج نشان داد که اثرات اصلی و متقابل نوع نوار و میزان آبیاری بر اجزای عملکرد در سطح احتمال 1% معنیدار بود. از نظر نوع نوار کناردوخت 20 سانتیمتری با عملکرد محصول و بهرهوری آب در بهترتیب 70112 کیلوگرم و 13.4 کیلوگرم بر مترمکعب برتر بود. از نظر میزان آبیاری، تیمار تأمین 100% تخلیه رطوبتی با عملکرد محصول 66507 کیلوگرم بر هکتار و بهرهوری آب 11.6 کیلوگرم بر مترمکعب بهترین تیمار بود. قطرهای نواری کناردوخت 20 سانتیمتری با تأمین 100% تخلیه رطوبتی خاک، با عملکرد 81279 کیلوگرم بر هکتار و بهرهوری آب 14.2 کیلوگرم بر مترمکعب در بین کلیه تیمارها بهترین بود.
