پژوهش آب ایران

چکیده آهن از نظر غذایی برای گیاه ضروری است اما مقدار بیش از حد آن شرایط سمی ایجاد نماید. همچنین میزان بالای آن در زهاب می‌تواند باعث گرفتگی زهکش‌ها نیز شود. این پژوهش به منظور بررسی اثر زهکشی کنترل‌شده بر غلظت آهن در زهاب خروجی و جذب آن در اندامهای ذرت دانه‌ای در دو سال زراعی 1397 و 1398 (کشت بهاره و پاییزه) در مزرعه آزمایشی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. در این پژوهش از ذرت هیبرید سینگل‌کراس 647 در کشت بهاره و سینگل‌کراس 704 در کشت پاییزه استفاده شد. برای این منظور آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار و سه تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل زهکشی آزاد (FD)، زهکشی با سطح ایستابی متغیر (CD-Var)، زهکشی کنترل شده با تثبیت سطح ایستابی در عمق 50 سانتی‌متر (CD50) و زهکشی کنترل شده با تثبیت سطح ایستابی در عمق 50 سانتی‌متر و رهاسازی یک شبانه روز پس از توقف عملیات آبیاری (CD-In) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد زهکشی کنترل‌شده بر میزان غلظت آهن در زهاب خروجی، جذب آهن در گیاه ذرت و عملکرد اجزای ذرت اثر معنی‌داری در سطح یک درصد داشت. بیشترین غلظت آهن در زهاب خروجی در دو کشت بهاره و پاییزه مربوط به تیمار زهکشی کنترل‌شده با سطح ایستابی متغیر (CD-Var) به ترتیب برابر با 1.92 و 1.56 میلی‌گرم بر لیتر و کمترین غلظت آهن در زهاب مربوط به تیمار زهکشی آزاد (FD) برابر با 0.83 و 0.8 میلی‌گرم بر لیتر به‌دست آمد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد زهکشی کنترل‌شده باعث افزایش عملکرد گیاه و کارایی مصرف آب شده ولی از طرف دیگر براساس نتایج غلظت آهن در زهاب خروجی و روند افزایشی آن، پتانسیل تولید گل‌اخرا در تیمارهای CD-Var و CD50 وجود دارد.

چکیده با توجه به این که کمبود منابع آبی یک عامل محدودکننده در تولید محصولات کشاورزی به‌شمار می‌آید، برای دستیابی به عملکرد مطلوب و افزایش بهره‌وری آب، داشتن یک برنامه دقیق آبیاری و شیوة مدیریتی مناسب امری لازم و ضروری است. اخیراً تکنولوژی جدیدی به‌نام مدیریت آبیاری پالسی در زمینه آبیاری محصولات زراعی مورد توجه قرار گرفته است. مدیریت آبیاری پالسی شامل یک سری سیکل‌های آبیاری متشکل از یک فاز قطع و یک فاز وصل جریان است به‌طوری که سیکل‌های قطع و وصل تا زمانی که تمام آب مورد نیاز گیاه وارد مزرعه شود ادامه پیدا خواهد کرد. به منظور بررسی تأثیر کم‌آبیاری بر عملکرد و بهره‌وری آب ذرت علوفه‌ای تحت مدیریت آبیاری پالسی و پیوسته آزمایشی در قالب کرت‌های نواری خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1398 در منطقه ورامین به اجرا درآمد. فاکتور اصلی شامل سه سطح آبیاری تأمین 100، 80 و 60 درصد (به ترتیب 1W، 2W و 3W) نیاز آبی گیاه و فاکتور فرعی شامل دو مدیریت آبیاری پالسی(P) و پیوسته (C) در سیستم آبیاری قطره‌ای بودند. براساس نتایج به‌دست آمده، بیشترین عملکرد بیولوژیکی ذرت علوفه‌ای مربوط به تیمار 1PW برابر با 25 تن در هکتار و بیشترین بهره‌وری آب نیز در تیمار 2PW برابر 6.72 کیلوگرم بر مترمکعب به‌دست آمد که نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب 25% و 35% افزایش داشتند. بیشترین ارتفاع گیاه مربوط به تیمار 1PW برابر 285 سانتی‌متر بود که نسبت به تیمار آبیاری کامل پیوسته 4.5 درصد افزایش داشت و کم‌ترین آن متعلق به تیمار 3PW برابر 172 سانتی‌متر برآورد شد. با توجه به نتایج مقایسه میانگین و مقادیر بهره‌وری آب به‌دست آمده در این پژوهش، در مناطقی با اقلیم مشابه که با کمبود منابع آبی مواجه هستند به‌منظور استفاده بهینه از منابع آب اعمال تنش کم‌آبی در سطح %80 نیاز آبی گیاه با مدیریت پالسی در زراعت ذرت علوفه‌ای توصیه می‌شود.

چکیده سازه هیدرولیکی ترکیبی کالورت-سرریز در شرایطی که امکان عبور جریان از زیر سازه و همچنین روگذری آن فراهم باشد بعنوان یکی از راه کارهای پیشنهادی جهت گذردهی سریعتر جریان آب و رسوب مطرح است. انتخاب سرریز مناسب برای تأمین این هدف از اهمیت زیادی برخوردار‌است. در این تحقیق از سرریز کلید پیانویی به دلیل گذردهی بالای آن، به‌عنوان سرریز این سازه ترکیبی استفاده ‌شده است. برای این منظور مدل‌های آزمایشگاهی کالورت-سرریز کلیدپیانویی با متغیر در نظر گرفتن ارتفاع و طول سرریز و همچنین ارتفاع بازشدگی‌های متفاوت برای کالورت مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن عملکرد هر یک از سازه‌های کالورت و سرریز کلیدپیانویی بررسی گردید و با سازه ترکیبی مورد مقایسه قرارگرفت. آزمایش‌ها، در محدوده دبی 5 تا 50 لیتر بر ثانیه، برای سازه سرریز کلید پیانویی، کالورت و کالورت-سرریز در شرایط جریان آزاد انجام‌ شد. نتایج نشان داد با تغییر 50 % در ارتفاع و 63 %در عرض سرریز گذردهی جریان به ترتیب 25 % و 12.5 % افزایش می-یابد بنابراین تاثیر ارتفاع نسبت به عرض سرریز بر میزان گذردهی جریان بیشتر است. این در حالی است که در سازه ترکیبی تاثیر بازشدگی کالورت بیش از ارتفاع سرریز است. با توجه به نتایج، سازه ترکیبی کالورت-سرریز نسبت به هریک از سازه‌های سرریز کلید پیانویی و کالورت در حدود 10 درصد راندمان بالاتری دارد. در سرریز کلید پیانویی تغییرات ضریب دبی با نسبت بدون بعد هد به ارتفاع سرریز کاهشی و در سازه ترکیبی این روند افزایشی است؛ بنابراین در شرایطی که دبی جریان زیاد است و امکان استفاده از سرریز کلیدپیانویی با ارتفاع بلند وجود ندارد سازه ترکیبی کالورت-سرریز کلید پیانویی با ارتفاع کمتر گزینه مناسبی خواهد بود.

چکیده با وجود قابلیت بالای مدل‌های زراعی-هیدرولوژیکی مزرعه-مقیاس در شبیه‌سازی اندرکنش رشد گیاه با انتقال آب و املاح، نتایج حاصل از آن‌ها در معرض درجات مختلفی از عدم قطعیت قرار دارد. از این‌رو، تحلیل عدم قطعیت این مدل‌ها به‌منظور در دست داشتن برآوردی کمی از درجه استحکام نتایج مدل اهمیت می‌یابد. در این مطالعه، عدم قطعیت کاربرد توزیعی و زیرروزانه نسخه تصحیح شده‌ای از مدل SWAP برای یک مزرعه نیشکر با مدیریت ترکیبی زهکشی زیرزمینی آزاد/کنترل شده (واقع در کشت و صنعت نیشکر شعیبیه، خوزستان) از طریق تلفیق روش برآورد عدم قطعیت درست‌نمایی تعمیم یافته (GLUE) با گونه یکپارچه‌سازی شده الگوریتم بهینه‌سازی رفتار جمعی اجزا (UPSO) مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش تلفیقی GLUE-UPSO، نمونه‌گیری از فضای پارامترهای واسنجی مدل از طریق الگوریتم UPSO و سایر مراحل محاسبات عدم قطعیت بر اساس روش GLUE صورت گرفت. نتایج تحلیل عدم قطعیت مدل حاکی از غیریکتایی قابل توجه پارامترهای واسنجی شده و وجود همبستگی‌های قوی بین آنها بود. نتایج حاکی از اهمیت استفاده از داده‌های واسنجی متنوع در کاهش عدم قطعیت شبیه‌سازی‌های مدل بود. محدوده‌های عدم قطعیت پیش‌بینی 95 درصد (95PPU) محاسبه شده برای مولفه‌های هیدرولوژی (رطوبت خاک، نوسانات سطح ایستابی و جریان زه‌آب خروجی از زهکش زیرزمینی)، انتقال املاح (نیم‌رخ غلظت املاح آب خاک و شوری زه‌آب) و بیوفیزیکی مدل (شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز) به‌ترتیب، بین 41 تا 87، 18 تا 67 و 75 تا 100 درصد از کل داده‌های اندازه‌گـیری شـده (مشتمل بر هر دو مجموعه داده‌های واسنجی و صحت‌سنجی) را با r-factor بین 0.71 تا 1.14، 0.33 تا1.14 و 0.84 تا 0.98 در بر گرفتند. نتایج این مطالعه، موید قابلیت روش تلفیقی GLUE-UPSO در واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مولفه‌های مختلف مدل SWAP به‌طور هم‌زمان و در شرایط تعدد پارامترهای واسنجی بود.

چکیده یکی از موارد بسیار ضروری در برنامه‌ریزی‌های مربوط به مهار خسارات سیلاب ، شناسایی مناطق سیل‌خیز و تعیین پتانسیل سیل‌خیزی یک حوضه می‌باشد. به‌این‌ترتیب مشخص می‌شود که در یک حوضه، کدام‌یک از زیر حوضه‌ها در الویت اجرای سناریو‌های کاهش خطرات سیلاب هستند. اولویت‌بندی سیل‌خیزی ﻋﺒﺎﺭﺕ ﺍﺳﺖ ﺍﺯ ﺗﻔﮑﻴﮏ ﻭ طبقه‌بندی ﺯﻳﺮ حوضه‌های ﻳﮏ حوضه آبریز ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ مشارکت آنها در تولید دبی اوج سیلاب. به‌عبارت‌دیگر زیر حوضه‌ای که بیش‌ترین مشارکت را در تولید دبی اوج سیلاب حوضه دارد، ﺩﺭ ﺍﻭﻟﻮﻳﺖ ﺍﻭﻝ سیل‌خیزی ﻗﺮﺍﺭ خواهد گرفت. در این مطالعه حساسیت روش حذف انفرادی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS بر تداوم بارش، دوره بازگشت و الگوی زمانی آن به صورت موردی در حوضه آبریز لار زاهدان مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که نتایج روش مذکور به تداوم بارش، الگوی زمانی و دوره بازگشت آن با درجات مختلفی دارای حساسیت می‌باشد. با توجه به این‌که زمان تمرکز حوضه حدود12ساعت تخمین زده می‌شود، بارندگی با تداوم 6، 12، 18 و 24 ساعت با الگوهای مختلف توزیع زمانی و در دوره‌های بازگشت 5، 25، 50 و 100 سال مورد آزمون قرار گرفتند. بطور کلی می‌توان گفت در تداوم بارش کوچک تغییر در دوره بازگشت و همچنین تغییر در الگوی زمانی آن تاثیرکوچکی روی الگوی رتبه‌بندی زیرحوضه دارد اما با افزایش تداوم بارش خصوصاً در تداومی حدود دو برابر زمان تمرکز با تغییر الگوی زمانی بارش و همچنین دوره بازگشت، تغییر در الگوی رتبه‎‌بندی زیرحوضه‌ها مشهود است.

چکیده سرریز‌های کنگره‌ای از سازه‌های هیدرولیکی هستند که برای تنظیم سطح آب و کنترل جریان در مخازن سدها، کانال‌ها و رودخانه‌ها استفاده می‌شوند. دبی جریان در سرریز‌ها به‌طور مستقیم با طول تاج سرریز متناسب است، در صورتی که عرض کانال یا مخزنی که سرریز روی آن اجرا می‌شود محدود باشد، یکی از راهکار‌های افزایش ظرفیت، افزایش طول تاج سرریز با زیگزاگ کردن سرریز در پلان است. در این پژوهش عملکرد سرریز کنگره‌ای با مقطع ذوزنقه‌ای،‌ با زوایای مختلف دیواره سرریز (α) مورد بررسی قرار گرفت. هندسه سرریزها در محیط نرم افزار Inventor ایجاد و با فراخوانی در نرم افزار Flow3D، شبیه‌سازی انجام شد. به‌منظور صحت‌سنجی شبیه‌سازی و تنظیم پارامترهای نرم‌افزار، از داده‌های آزمایشگاهی معتبر استفاده شد که نتایج مدل هماهنگی مناسبی با نتایج داده‌های آزمایشگاهی داشت. تحلیل نتایج نشان داد که افزایش زاویه سرریز در امتداد جریان و در طول دماغه ثابت، سبب افزایش ضریب دبی جریان (cd) می‌شود. رابطه معکوس بین مقدار بار هیدرولیکی نسبی جریان (h/p)، و ضریب دبی جریان نیز مشخص شد. ‌با افزایش طول دماغه به مقدار 40 درصد، روند افزایش ضریب دبی به واسطه افزایش زاویه سرریز، به میزان 9 درصد کاهش یافت. افزایش 15درجه‌ای زاویه نیز، روند افزایش ضریب دبی به واسطه افزایش طول دماغه را 5 درصد کاهش داد. با توجه به رابطه مستقیم سرعت متوسط جریان و ضریب دبی، افزایش همزمان طول دماغه و زاویه سرریز، سرعت متوسط جریان را در ابتدای برخورد به کف کانال تا 4 برابر افزایش داد.

چکیده کمبود آب یک نگرانی جهانی و منطقه‌ای است و به یک چشم‌انداز جهانی و منطقه‌ای نیاز دارد. براساس مطالعات انجام شده، شکل‌گیری بازارهای منطقه‌ای آب یکی از روش‏های مدیریت منابع آب است. برای رسیدن به بازارهای منطقه‌ای آب، یکی از ابزارهای مؤثر ایجاد بستر مناسب جهت همگرائی‌های اقتصادی است. این مطالعه از منظر بهره‌وری، به مهمترین متغیرهای مؤثر در همگرایی اقتصادی پرداخته است. به دلیل اهمیت مسافت در شکل‌گیری بازارهای منطقه‌ای آب، ایران با کشورهای هم‌مرز انتخاب و مطالعه شده‌اند. همچنین، برای اینکه بتوان تأثیر تکانه‌های بهره‌وری را به بهترین شکل ممکن دید، از مدل تعادل عمومی قابل محاسبه پویا استفاده شده است. نتایج نشان داد که تکانه‌های مثبت بهره‌وری موجب گسترش تجارت خارجی ایران و کشورهای همسایه شده است. همچنین، تکانه بهره‌وری علاوه بر اینکه رفاه اقتصادی را به کندی افزایش داده است، باعث رسیدن به نوعی ثبات و پایداری در رشد اقتصادی گردیده است. از آنجا که پیش شرط رسیدن به بازارهای منطقه‌ای آب، همگرائی اقتصادی است، بنابراین همگرایی با کشورهای هم‌مرز استراتژی مناسب برای اقتصاد ایران جهت شکل‌گیری بازارهای منطقه‌ای آب، است. بنابراین شکل‌گیری بازارهای منطقه‌ای آب، می‌تواند فرصت مناسب برای مقابله با بحران آب را فراهم کرده و باعث افزایش رفاه و ثبات و پایداری در رشد اقتصادی شود.

چکیده به‌منظور بهینه‌سازی مصرف آب و کود در سامانه‌ی آبیاری قطره‌ای در باغ‌های چای، برای نخستین بار آزمایشی طی سال‌های 1396 و 1397 در باغ چای کشاورز در منطقه‌ی بازکیاگوراب لاهیجان (استان گیلان) اجرا شد. این آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد‌شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور مقدار آب آبیاری و کود نیتروژنی در سه تکرار به اجرا درآمد. کود به‌عنوان عامل اصلی شامل چهار سطح صفر، 100، 150 و 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و آبیاری به‌عنوان عامل فرعی شامل پنج سطح صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد نیاز آبیاری در نظر گرفته شد. برنامه‌ی آبیاری قطره‌ای در دوره‌ی تنش‌آبی به‌صورت هفته‌ای دو بار بر اساس پایش رطوبت خاک و کود نیتروژنی به‌صورت هفته‌ای یک بار طی دوره رشد به روش کود‌آبیاری در عمق توسعه‌ی ریشه‌ها انجام گرفت. این روش آبیاری باعث شد تا بیشترین میانگین عملکرد چای ساختهشده (2581 کیلوگرم در هکتار) و میانگین بهره‌وری آب (0.685 کیلوگرم بر مترمکعب) با میانگین مصرف آب 3845 مترمکعب و 150 کیلوگرم کود نیتروژنی طی دوره رشد به‌دست آید. کاربرد 100 کیلوگرم کود نیتروژنی سرک در شرایط بدون آبیاری (192.7 میلی‌متر بارندگی مؤثر منجر به تولید 803 کیلوگرم چای ساخته‌شده با بهره‌وری آب بارندگی 0.42 کیلوگرم بر مترمکعب شد. با توجه به افزایش عملکرد (300 درصد) و بهره‌وری آب (60 درصد) حاصل از کاربرد سامانه‌ی کود آبیاری قطره‌ای در مقایسه با شرایط دیم، استفاده از این روش آبیاری به‌منظور تولید اقتصادی چای با مصرف کمتر آب و کود در مناطق چای‌کاری بویژه اراضی شیب‌دار و مرتفع توصیه می‌شود.

چکیده یکی از روش‌های مؤثر برای تولیدات کشاورزی پایدار و حصول امنیت غذایی در مناطق خشک و نیمه‌خشک نظیر ایران، استفاده از گیاهانی است که در تنش‌های محیطی عملکرد و بهره‌وری آب مناسبی داشته باشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر مدیریت ‌آبیاری بر خواص مورفولوژیکی گیاه کینوا در شرایط گلخانه‌ای در دانشگاه فردوسی مشهد در سال 98-1397 اجرا شد. پژوهش حاضر در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار و به صورت کشت گلدانی بر روی گیاه کینوا رقم Giza-1 اجرا شده است. تیمارهای مورد بررسی در این پژوهش شامل 4 مدیریت آبیاری (آبیاری کامل FI، آبیاری بخشی ریشه متناوب APRD، ثابت FPRD و کم‌آبیاری به میزان 50 درصد ظرفیت زراعی DI) بود. نتایج نشان داد که مدیریت‌های آبیاری بر تعداد برگ، ارتفاع، وزن خشک بوته و ریشه، کارآیی مصرف آب و عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد و بر طول ریشه در سطح 5 درصد معنی‌دار شد. استفاده از تیمارهای APRD، FPRD و DI منجر به کاهش ارتفاع (13.3، 26.8 و 34.6 درصد) و کاهش عملکرد دانه (13.5، 27.4 و 33.3 درصد) در مقایسه با تیمار FI شد. بر اساس نتایج این پژوهش استفاده از تیمارهای APRD، FPRD و DI منجر به افزایش کارایی مصرف آب به‌ترتیب به میزان 38.3، 10.5 و 23.8 درصد در مقایسه با تیمار FI شد. مطابق نتایج به‌دست‌آمده و ازآنجایی‌که از دانه‌های گیاه کینوا نسبت به سایر قسمت‌ها نظیر برگ بیشتر استفاده می‌شود و با عنایت به موضوع کمبود منابع آب شیرین در ایران می‌توان از تیمار آبیاری بخشی با درنظرگرفتن کاهش عملکرد دانه استفاده کرد. به‌طورکلی استفاده از آبیاری بخشی ریشه برای آبیاری محصولات کشاورزی نظیر گیاه کینوا در کشور با مدیریت مناسب و مطلوب می‌تواند به‌عنوان یک راهکار مناسب جهت استفاده از آب در شرایط بحران توصیه شود، هرچند که لازم است آزمایش‌های بیشتری (به‌ویژه در شرایط مزرعه‌ای) جهت تأیید نتایج پژوهش حاضر انجام شود.

چکیده امروزه تامین آب به روش شیرین سازی آب دریا به عنوان گزینه‌ای امیدبخش برای جبران کمبود منابع آب مطرح است. با این حال، بهره‌برداری از این منابع به دلیل هزینه‌های بالا از دیدگاه اقتصادی و مالی چالش برانگیز است. بنابراین لازم است هزینه فرصت عرضه آب به این روش با منافع حاصل از آن به دقت مورد بررسی قرار گیرد. در این پژوهش با استفاده از تحلیل منفعت به هزینه به عنوان یک ابزار پشتیبان تصمیم‌گیری، منافع خالص اقتصادی و مالی پروژه شیرین‌سازی و انتقال آب خلیج فارس که به منظور تامین آب مورد نیاز صنایع معدنی جنوب شرق ایران در حال اجراست، منافع ناخالص عرضه آب توسط پروژه بر اساس ارزش تولید نهایی آن (ارزش اقتصادی) در صنایع مصرف‌کننده برآورد و در مقابل هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری و نگهداری هر دو جزء پروژه یعنی شیرین‌سازی و انتقال آب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقدار ارزش حال خالص پروژه بیانگر آن است که منافع حاصل از تامین آب برای صنایع معدنی جنوب شرق کشور از طریق شیرین‌سازی و انتقال آب از خلیج فارس نه تنها قادر است کلیه هزینه‌های سرمایه‌گذاری، هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری و هزینه فرصت پول را جبران کند، بلکه می‌تواند در طول دوره 30 ساله بهره برداری جمعا" 59127.2 میلیارد ریال به رفاه اقتصادی جامعه اضافه کند. لازم به ذکر است نرخ بازدهی داخلی پروژه 22.3% بدست آمده که به طور معنی‌داری از نرخ تنزیل پایه (0.07) بزرگتر است. بنابراین اجرای پروژه شیرین‌سازی و انتقال آب خلیج فارس برای تامین آب مورد نیاز صنایع معدنی کشور دارای توجیه اقتصادی است. منافع اقتصادی ناشی از عرضه آب به طریق شیرین‌سازی آب دریا برای تامین نیاز صنایع معدنی، می تواند هزینه‌های بالای شیرین‌سازی و انتقال آب را پوشش داده و اجرای آن از دیدگاه اقتصاد ملی قابل توجیه نماید و پایداری مالی پروژه نیز بیانگر وجود انگیزه‌های مالی کافی برای ورود بخش خصوصی در پروژ‌های سرمایه‌گذاری طرح‌های شیرین‌سازی و انتقال آب دریا با کاربری صنعتی و معدنی می باشد.