پژوهش آب ایران

چکیده انعقاد یکی از مهمترین فرآیندها در تصفیه آب است. نگرانی روزافزون جهانی در مورد مسائل زیست محیطی علاقه به تحقیق در مورد منعقدکننده‌های طبیعی را افزایش داده است. در حال حاضر ثابت شده است که منعقد کننده‌های طبیعی به دلیل در دسترس بودن ، مقرون به صرفه بودن، ماهیت غیرسمی و زیست تخریب‌پذیر بودن، جایگزین خوبی برای منعقد کننده‌های شیمیایی هستند. در این مطالعه پتانسیل، مناسب بودن ، اثربخشی و کارایی دانه بنه به عنوان منعقد کننده طبیعی برای تصفیه آب با کدورت اولیه NTU100 بررسی شد. از طرف دیگر ، روش سطح پاسخ (RSM) از نوع طراحی مرکب مرکزی (CCD) در 5 سطح برای ارزیابی و بهینه سازی شرایط واکنش فرآیند انعقاد-لخته سازی در تصفیه آب آشامیدنی به کار گرفته شد. از سه پارامتر غلظت منعقد کننده، pH و زمان تماس که از عوامل مهم و تأثیرگذار بر فرآیند انعقاد-لخته سازی هستند به عنوان متغیر در طراحی آزمایش استفاده شد. یک مدل چند جمله‌ای درجه دوم با مقدار0.9654=R2 (ضریب تشخیص) به داده‌ها ارائه شد. آزمایش‌های صحت مدل، مطابقت خوب بین مقادیر واقعی و مقادیر پیش‌بینی شده را نشان داد. در تصفیه آب آشامیدنی حاصل از نتایج تجربی، کاهش قابل ملاحظه کدورت یعنی 95.13 درصد با غلظت 90.53 میلی گرم در لیتر ، 9.79= pHو زمان تماس 44.86 دقیقه برای منعقدکننده بنه حاصل شد. با توجه به نتایج بهینه‌سازی، دانه بنه به عنوان منعقدکننده در تصفیه آب آشامیدنی پتانسیل بالایی را از خود به نمایش گذاشت.

چکیده مالکیت مجاری طبیعی آبی یکی از مسایل مهم حقوق آب کشور است از این رو سیر تحول و تطور مالکیت بستر مجاری مذکور از ابتدای دوره قانون گذاری تا کنون، با استناد به قانون مدنی به عنوان قانون مادر و بند 6 ماده 96 قانون شهرداری ها به عنوان نخستین قانون ناظر بر مالکیت بستر جاری در شهرها و ماده 2 از قانون آب و نحوه ملی شدن آن و تبصره های مربوطه و همچنین ماده 2 از قانون توزیع عادلانه آب و تبصره های ذیل آن به عنوان قوانین مخصوصه بخش آب مورد بررسی واقع، معیارهای قانونی تعیین و تشخیص بستر، نقد و آثار حقوقی آن بر مالکیت اراضی مجاور مجاری طبیعی آبی تبیین گردید. نتیجه این که بستر مجاری طبیعی آبی از مشترکات عمومی بوده و در اختیار حکومت اسلامی است و ملک دولت تلقی نمی گردد و اقدامات وزارت نیرو صرفاً من باب تولیت بوده و اِعمال ضوابط و معیارهای قانونی در تشخیص بستر مجاری طبیعی آبی و حد نهایی آن و همچنین تثبیت آن در طبیعت به منظور حفظ حقوق عامه و جلوگیری از ورود خسارت به مالکین اراضی مجاور و همچنین جلوگیری از ایجاد تزلزل و یا تحدید در مالکیت آنان مورد تأکید قرار گرفت.

چکیده تبخیر و تعرق به عنوان یکی از مولفه‌های کلیدی چرخه هیدرولوژیکی کره زمین می‌باشد و برآورد دقیق آن به عنوان یک عامل مهم در برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب در کشاورزی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می‌باشد. طی چند دهه گذشته، روش‌های مبتنی بر استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است به طوریکه محققان انواع روش‌های سنجش از دور را برای برآورد تبخیر و تعرق توسعه داده‌اند. در پژوهش حاضر، امکان استفاده از دو مدل مبتنی بر سنجش از دور سبال (SEBAL) و متریک (EEFlux) و نیز مقایسه آنها در برآورد تبخیر و تعرق روزانه در مزرعه اوقاف اراک مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مدل‌های SEBAL و EEFlux شارهای سطحی برای هر پیکسل تصویر ماهواره‌ لندست 8 (برای هست تصویر در دوره فصل رویشی در مزرعه اوقاف اراک) محاسبه و مقدار تبخیر و تعرق واقعی به صورت باقی مانده معادله توازن انرژی در سطح برآورد شد. دقت نتایج الگوریتم‌های SEBAL و EEFlux با استفاده از داده‌های لایسیمتر (برداشت شده در 8 تاریخ منطبق با تاریخ تصاویر ماهواره لندست 8) با استفاده از معیارهای PBAIS، NSE، RMSE و R2 انجام شد. نتایج برآورد تبخیر و تعرق روزانه حاصل از الگوریتم‌های SEBAL و EEFLux به این صورت بود که با شروع فصل زراعی مقادیر تبخیر و تعرق روزانه کم بود و سپس با گذر زمان و رسیدن به میانه‌های فصل زراعی مقدار تبخیر و تعرق به اوج خود رسید و سپس بعد از آن مقادیر تبخیر و تعرق به علت کاهش دما و همچنین تغییرات پوشش ذرت در منطقه مورد مطالعه سیر نزولی به خود گرفت. مقایسه الگوریتم‌های SEBAL و EEFLux حاکی از آن بود که الگوریتم SEBAL حدود 7.71 درصد تبخیر و تعرق واقعی روزانه در محدوده مزرعه اوقاف اراک را بیشتر برآورد کرده است. نتایج ارزیابی عملکرد بیانگر این بود که RMSE، NSE، PBIAS و R2 بر اساس الگوریتم SEBAL به ترتیب برابر با 0.711، 0.807، 7.398 و 0.885 و برای الگوریتم EEFLux به ترتیب برابر با 1.046، 0.582، 15.080 و 0.793 بود. از این‌رو ارزیابی عملکرد الگوریتم‌های SEBAL و EEFLux با توجه به داده‌های لایسیمتر نشان داد که الگوریتم SEBAL دارای همبستگی بالاتر و و انحراف معیار کمتر نسبت به الگوریتم EEFLux می‌باشد. براین اساس، الگوریتم‌ SEBAL نسبت به الگوریتم EEFLux نتایج بهتری را ارائه داده است و الگوریتم‌ SEBAL دقت بالای تصاویر در برآورد تبخیر و تعرق را نشان داد

چکیده حوضچه‌های آرامش قسمت کوتاهی از یک کانال کف سازی شده‌اند که به‌صورت سازه‌ای خاص در انتهای سرریزها و هر سازه دیگری که جریان فوق بحرانی ایجاد می‌کند، برای کنترل پرش هیدرولیکی ساخته می‌شوند و هر چه طول آن‌ها کوتاه تر باشداز نظر اقتصادی مناسب تر خواهند بود. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در کانال با شیب معکوس و پله منفی ابتدایی می‌باشد. در این پژوهش اثر همزمان سه شیب معکوس و سه ارتفاع پله منفی ابتدایی بر اعماق مزدوج، طول پرش و افت انرژی در اعداد فرود 4.5 تا 9.5 بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شیب معکوس کانال، مقدار نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و افت انرژی به ترتیب 12.6، 13.9 و 16.8 درصد کاهش می‌دهد. در حالی افزایش که پله منفی نسبت اعماق مزدوج و طول پرش را به ترتیب 5.66 و 6.2 درصد افزایش و افت انرژی را 2.6 درصد کاهش می‌دهد. ترکیب دو عامل شیب معکوس و پله منفی نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و افت انرژی را به ترتیب 12.42، 14.8 و 3 درصد کاهش می‌دهد و نیز تنش برشی 12.56 برابر شرایط بستر صاف به‌دست آمد. بنابراین نقش پله منفی در تثبیت پرش در محل حوضچه آرامش می‌باشد و شیب معکوس این تثبیت پرش را سخت‌تر می‌کند.

چکیده باتوجه‌ به افزایش تولید محصولات کشاورزی و همچنین وقوع خشکسالی مکرر در بسیاری از مناطق جهان، نیاز شدید به برآورد دقیق‌تری از میزان آب مصرفی گیاهان و درنتیجه برآورد دقیق تبخیر و تعرق مرجع احساس می‌شود. معادلة پنمن مانتیث فائو برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع به‌عنوان روشی استاندارد در بسیاری از تحقیقات معرفی شده است. از معایب اصلی این روش به‌صورت نقطه‌ای و دردسترس‌بودن داده‌های هواشناسی در مکان‌های خاص می‌باشد. درحالی‌که با استفاده از داده‌های سنجش‌ازدور می‌توان این مشکل را برطرف نمود. در این پژوهش، هدف اصلی ترکیب داده‌های سنجش‌ازدور با مدل-های یادگیری ماشین برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع است. با استفاده از مدل‌های یادگیری ماشین، چالش‌های انتخاب بهترین مدل ممکن، متغیرهای ورودی مدل و دردسترس‌بودن داده‌های موردنیاز ایجاد می‌شود؛ بنابراین در این پژوهش مدل-های مطرح RF، GBR و SVR انتخاب و از داده‌های تصاویر لندست و شاخص‌های پوشش گیاهی استفاده شد. منطقه موردمطالعه، دشت همدان بهار واقع در مناطق غربی کشور است. در این پژوهش برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع، از دو رویکرد استفاده شد که در رویکرد اول، متغیرهای ورودی مدل‌ها با مقادیر همة باندهای تصاویر لندست، درحالی‌که در رویکرد دوم، شاخص‌های پوشش گیاهی به‌عنوان ورودی مدل معرفی و استفاده شد. مدل RF با شاخص‌های پوشش گیاهی، نتایج آماری برابر با (%14.1=RMSE و %76.4=R2) داشت، درحالی‌که با استفاده از همة باندهای لندست (%11.7=RMSE و %84.1=R2) و همچنین در مقایسه با الگوریتم‌های دیگر، با مقداری دقت بیشتر تبخیر و تعرق مرجع را برآورد کرد. نتایج، بیان‌کننده توانایی و پتانسیل شاخص‌های پوشش گیاهی به‌تنهایی و تصاویر لندست در تهیه اطلاعات لازم برای مدیریت آبیاری در کشاورزی و همچنین توانایی الگوریتم‌های یادگیری ماشین در برآورد پارامترهایی نظیر تبخیر و تعرق مرجع می-باشد.

چکیده به دلیل محدود بودن منابع آب، استفاده از آب‌های نامتعارف در بخش کشاورزی امری اجتناب ناپذیر است که یک توجه جدی را به استفاده صحیح از آب‌های نامتعارف مانند آب‌شور، فاضلاب شهری و صنعتی می‌طلبد. در این راستا، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کامل تصادفی با 15 تیمار و چهار تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد طی شش ماه بر روی گیاه گوجه‌فرنگی انجام شد. هدف از انجام این پژوهش مقایسه تاثیر پنج نوع کیفیت آب آبیاری (آب شهری (W)، فاضلاب خام (WS)، فاضلاب تصفیه شده (TWS)، مخلوط 50% آب شهری و 50% فاضلاب خام (W+WS)، مخلوط 50% آب شهری و 50% فاضلاب تصفیه شده (W+TWS)) به عنوان عامل اصلی و سه سطح آبیاری (40%، 70% و 100% نیاز آبی گیاه) به عنوان عامل فرعی بر برخی صفات بیوشیمیایی و مورفولوژی گیاه بوده است. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که اثر کم‌آبیاری بر برخی صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه تفاوت معنی‌دار داشته است به طوری که افزایش آبیاری باعث افزایش تعداد برگ، سطح برگ، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنوئید و پرولین گردیده است. همچنین نتایج نشان داد که اثر کیفیت آب آبیاری بر برخی صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی دارای اختلاف معنی‌دار است اما بر میزان پرولین برگ تاثیری نداشته است.

چکیده توسعه روش‌هایی برای بهبود ظرفیت رطوبت خاک و افزایش عملکرد بیولوژیکی گیاهان در مناطق خشک و نیمه‌خشک ضروری است. این مطالعه برای ارزیابی تأثیر کمپوست نیشکر بر عملکرد ذرت تحت شرایط آب و هوایی دشت گتوند در استان خوزستان، جنوب غربی ایران انجام شده است. بنابراین یک آزمایش میدانی با سه تیمار کاربرد کمپوست نیشکر (0 ، 15 و 30 تن در هکتار) و چهار سطح تأمین آب محصول (%50، %75، %100 و %125 کل آب موردنیاز) در سه تکرار انجام شد. این آزمایش‌ها برای دو فصل رشد (فصل رشد اول از فروردین تا تیرماه 1398 و فصل دوم رشد از مرداد تا آذرماه 1398) طراحی و اجرا شد. برنامه‌ریزی آبیاری، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت و پوشش تاج در دو فصل رشد اندازه‌گیری و برای شبیه-سازی رشد ذرت در سناریوهای مختلف کاربرد آب و کمپوست نیشکر با استفاده از نرم‫افزار AquaCrop بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که سطح پوشش سایه انداز و طول دوره بلوغ تا آغاز پیری سطح سایه انداز در کشت بهاره بیش از کشت تابستانه بود. علاوه بر این آزمون حداقل خطا نشان داد که استفاده از کمپوست نیشکر عملکرد محصول را در سطح اطمینان یک درصد افزایش داد. عملکرد بیولوژیک ذرت در منطقه مورد مطالعه بین 13678 کیلوگرم در هکتار در تیمار کم‌آبیاری 50 درصد با کاربرد 30 تن در هکتار کمپوست تا 17344 کیلوگرم در هکتار در شرایط آبیاری کامل بدون کاربرد کمپوست در کشت تابستانه متغیر است. آنالیز اقتصادی کاربرد کمپوست افزایش حداقل 20 درصد درآمد خالص را نشان داد.‬‬‬

چکیده امروزه به لطف داده‌های سنجش از دور ماهواره‌ای، مشاهدات فضایی برای نظارت و پایش دقیق و مداوم سطح و تراز دریاچه ارومیه فراهم شده است. با این وجود، هنوز مدل مناسبی جهت تعیین ارتباط بین مساحت و تراز دریاچه ارومیه که یک فاکتور مهم در تجزیه و تحلیل‌های مختلف هیدرولوژیکی و زیست محیطی است، پیشنهاد نشده است. هدف مقاله حاضر، استخراج خصوصیات تراز-سطح دریاچه ارومیه با استفاده از داده‌های سنجش از دور (فضایی)، مشاهدات زمینی و مدل‌های تحلیلی است. معادلات تراز-سطح دریاچه با استفاده از داده‌های تراز ایستگاه زمینی و داده‌های سطح مستخرج از تصاویر ماهواره‌ای همزمان آنها تعیین شده است. در تحقیق حاضر 6 مدل پیشنهادی شامل توابع پایه چندجمله‌ای، نمایی، فوریه، گوسین، کسری (گویا) و شبکه عصبی به همراه مدلهای موجود، شامل؛ آب منطقه‌ای آذربایجان‌ غربی و مدل دانشگاه سهند با استفاده از داده‌های تعلیمی آموزش دیده و با استفاده از داده‌های اعتبارسنجی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با مقایسه معیارهای ارزیابی RMSE، MAE، MAPE و NSE، مشخص گردید که تابع کسری به عنوان بهترین مدل پیشنهادی تراز-سطح دریاچه ارومیه، قادر است تنها با خطای RMSE=57.8 کیلومترمربع و با NSE=0.9958، مساحت دریاچه ارومیه را برآورد نماید. با لحاظ معیار RMSE، مشخص می‌شود که مدل تابع کسری پیشنهادی خطای تخمین سطح دریاچه را نسبت به بهترین مدل پیشین حدود 5 برابر کاهش داده است. با توجه به اندازه‌گیری روزانه تراز دریاچه در ایستگاه زمینی، مدل پیشنهادی تراز-سطح، می‌تواند مساحت روزانه دریاچه را بدون نیاز به مشاهدات فضایی (تصاویر ماهواره‌ای) برآورد ‌نماید.

چکیده افزایش جمعیت، نیاز به تولیدات کشاورزی و غذای بیشتر و محدودیت منابع آب، بشر را به سمت استفاده از آب‌های با کیفیت کم سوق داده است. به‌منظور بررسی تأثیر سطوح مختلف شوری بر عملکرد و بهره‌وری آب گیاه لوبیا، پژوهشی گلدانی در فضای آزاد، به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول اِعمال شوری در مرحلۀ رشد رویشی در سه سطح 0.34 (شاهد)، 1.5 و 2 دسی‌زیمنس بر متر و فاکتور دوم اِعمال شوری سه سطح فوق در مرحلۀ رشد زایشی انجام شد. نتایج نشان داد تنش شوری در مرحلۀ اول و دوم به‌طور معنی‌داری باعث کاهش عملکرد، اجزای عملکرد، میزان جذب آب و شاخص بهره‌وری آب و بیولوژیک در گیاه لوبیا شد. بیشترین مقدار شاخص بهره‌وری آب در تیمار شاهد و کمترین مقدار در تیمار با شوری 2 دسی‌زیمنس بر متر در دو مرحلۀ رشد به‌ترتیب با میزان 0.67 و 0.39 کیلوگرم بر متر مکعب مشاهده شد. صرف نظر از سطح شوری، میانگین اثرات شوری در مرحلۀ رشد رویشی و زایشی منجر به تولید 3067 و 2892 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه شد. نتیجه اینکه اثرات ناشی از تنش شوری بر عملکرد دانه و شاخص بهره‌وری آب در مرحلۀ رشد زایشی محسوس‌تر است.

چکیده پیش بینی بروز سیلاب یا رواناب بر پایه ریسک فرایندی است که به محققان اجازه می‌دهد عدم قطعیت‌های عامل بر فرایند تصمیم‌گیری را در نظر گرفته و سطح اعتمادپذیری رویدادهای هیدرولوژیکی را تعیین کنند. این تحقیق به منظور کاربرد عدم قطعیت‌های هیدرولوژیکی در برآورد احتمالاتی سیلاب های دشت بارز در استان خوزستان واقع در جنوب غربی ایران انجام شد. تأثیر منابع عدم قطعیت بر مشخصه‌های بارندگی و رواناب با استفاده از توسعه یک مدل احتمالاتی چندمتغیره بر پایه توابع توزیع کاپولا تعیین شد. برای دستیابی به این هدف، سری‌های زمانی اطلاعات شامل حداکثر دبی لحظه‌ای و حداکثر حجم سیلاب برای یک دوره 37 ساله گردآوری شد. در این راستا از توابع توزیع احتمالاتی تک متغیره برای متغیرهای بارندگی و رواناب و از توابع کاپولا برای برازش چندمتغیره اطلاعات هیدرولوژیکی استفاده گردید. در بخش بهینه‌سازی واکنش فازی دو تابع هدف متضاد شامل کمینه‌سازی و بیشینه‌سازی تابع پیش بینی رواناب در ساختار یک مدل شبیه‌سازی – بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک چندهدفه مبتنی بر رتبه‌بندی نامغلوب تعریف و برای رسیدن به بهترین مقادیر متغیرهای تصمیم اجرا شد. توابع توزیع گاما، لوگ نرمال، مقادیر حدی تعمیم یافته، لوگ پیرسون و تابع ارشمیدسی کلایتون گزینه های منتخب به ترتیب برای شدت بارندگی، عمق بارش، پیک جریان، حجم رواناب و محاسبه دوره بازگشت دومتغیره هستند. همچنین نتایج نشان داد که همبستگی بین مشخصه‌های بارندگی 0.73 و بین شدت بارندگی و رواناب 0.86 بر اساس شاخص پیرسون است.‬‬‬‬