نشریه دانش آب و خاک
سال بیست و پنجم شماره 2 (تابستان 1394)

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک است که اهمیتی ویژه در شناخت، بررسی و مدل سازی حرکت آب، املاح و آلاینده ها در محیط های متخلخل دارد. با وجود پژوهش های بی شمار که پیرامون اندازه گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع صورت گرفته است، این روش ها هم چنان پر هزینه، زمان بر و تخصصی هستند. ازاین رو برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از روش هایی سریع، کم هزینه و با دقت قابل قبول مانند توابع انتقالی خاک ضروری است. هدف اصلی این تحقیق، مقایسه و ارزیابی 12 تابع انتقالی است که به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک توسط محققان بسیاری ارائه شده است. منطقه موردمطالعه قسمتی از دشت ارومیه در استان آذربایجان غربی و از سری خاک های نازلو، خداوردیخان و گلمانخانه تشکیل شده است. تعداد 40 موقعیت اندازه گیری به طور تصادفی در اراضی موردمطالعه انتخاب گردید. در هر موقعیت انتخابی، چاهکی تا عمق 30 سانتی متر حفر شد. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با روش نفوذسنج گلف در محل هر چاهک اندازه گیری شد. خاک حاصل از حفر هر چاهک نیز برای تعیین ویژگی های زود یافت خاک در آزمایشگاه استفاده شد. نتایج نشان داد که در بین مدل های بررسی شده، مدل آیمرون و همکاران با بیشترین مقدار منفی معیار اطلاعات آکائیک (AIC برابر99/130-) و کمترین مقدار خطا برای عامل ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE برابر 174/0 متر در روز) بهترین برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک را در اراضی مورد مطالعه داشت. نتایج این تحقیق بر اهمیت کاربرد تخلخل موثر به عنوان یک عامل زودیافت مهم به منظور افزایش دقت توابع انتقالی تاکید دارد.

اطلاع از وقوع پدیده خشک سالی، می تواند در راستای مدیریت بهتر منابع آب راه گشا باشد. مطالعه پدیده خشک سالی، بر اساس پارامترهای اندازه گیری شده صورت می گیرد. از طرفی به دلیل مواردی نظیر عدم اطمینان (یا فقدان داده) در برخی ایستگاه ها، تحلیل منطقه ای توصیه می شود. در این تحقیق نیز از این نظریه و روش گشتاورهای خطی در حوضه آبریز ایران مرکزی استفاده گردید. داده های بارش سالانه 47 ایستگاه از منطقه مذکور موردبررسی قرار گرفت. به منظور تعیین مناطق همگن، از برخی خصوصیات ایستگاه ها، نظیر ارتفاع از سطح دریا، متوسط بارش سالانه، بیشینه بارش 24 ساعته، شاخص خشکی فصلی و شاخص بارش استاندارد استفاده شد و ایستگاه های منتخب، بر اساس پارامترهای ذکرشده، در محیط نرم افزار R به دسته های همگن تقسیم شدند. سپس ایستگاه های ناسازگار در هر یک از نواحی همگن با معیار ناسازگاری موردبررسی قرارگرفته و حذف گردیدند. همگنی ایستگاه ها نیز با معیار همگنی آماره H اندازه گیری شد. درنهایت بر اساس شاخص های آماری، بهترین توزیع برای هر ناحیه تعیین گردید و بر اساس توزیع های منتخب، نقشه دوره بازگشت خشک سالی های مربوط به بارش های 4/0، 6/0 و 8/0 میانگین بارش سالانه ترسیم شد. یافته های تحقیق بیان گر این است که احتمال وقوع خشک سالی های متوسط و شدید در مناطق شمال و غرب ایران مرکزی بیش تر می باشد.

یکی از بخش های مهم سیستم های انتقال آب شهری و کشاورزی تقاطع کانال ها می باشد. در این تحقیق تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر نسبت دبی ورودی، ارتفاع کف کانال های فرعی و ارتفاع سرریزهای انتهای کانال های خروجی بر روی مشخصات جریان زیربحرانی در تقاطع چهارشاخه کانال های روباز 90 درجه با دو ورودی و دو خروجی به صورت آزمایشگاهی بررسی شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با افزایش نسبت دبی ورودی، بالا آمدن ارتفاع کف کانال های فرعی و افزایش ارتفاع سرریزهای انتهایی بر میزان دبی خروجی از کانال اصلی افزوده می شود. با افزایش نسبت دبی ورودی و کاهش ارتفاع سرریزهای انتهایی، نوسان پروفیل سطح آب در محل تقاطع بیشتر شد، درحالی که تغییر ارتفاع کف کانال های فرعی تاثیری در نوسانات سطح آب در محل تقاطع نداشت. همچنین برخورد دو جریان ورودی سبب تغییر شکل پروفیل سرعت در کانال های ورودی شد.

یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در شار حرارتی خاک و شدت تبخیر- تعرق، تابش خالص خورشیدی می باشد. تابش خالص تفاوت بین شارهای تابش ورودی و خروجی در طول موج های بلند و کوتاه می باشد. اندازه گیری تابش خالص به علت مشکلات واسنجی و هزینه آن دشوار است. بنابراین تابش خالص اغلب از معادلات نیمه تجربی مبتنی بر مشاهدات تابش طول موج کوتاه خورشیدی، فشار بخار و دمای هوا پیش بینی می شود. با توجه به اینکه شبکه عصبی در پیش بینی پارامترهای هواشناسی و هیدرولوژی از عملکرد مناسبی برخوردار است، لذا در این تحقیق سعی شد تا با استفاده از شبکه عصبی مقدار تابش خالص روزانه همدان که دارای اقلیم سرد و نیمه خشک می باشد تخمین زده شود و با داده های اندازه گیری شده تابش خالص روزانه ایستگاه کلیماتولوژی دانشگاه بوعلی سینا در طول دوره 13 ماه (آذر 1390- آذر 1391) مقایسه شود. همچنین در این پژوهش مدل تجربی ایرماک نیز برای برآورد تابش خالص روزانه مورد واسنجی و استفاده قرار گرفت. بدین منظور، در طراحی شبکه عصبی 11 پارامتر هواشناسی موثر در تابش خالص به عنوان ورودی مدل به کار گرفته شد. پس از انجام آزمون و خطا در انتخاب مدل بهینه، شبکه عصبی با آرایش 1-2-11 برای پیش بینی تابش خالص مورداستفاده قرار گرفت. 70 درصد داده ها جهت آموزش و 30 درصد داده ها به منظور اعتبارسنجی مدل استفاده گردید. برآوردهای مدل ایرماک نیز به صورت روزانه ارائه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که شبکه عصبی با ضریب تعیین (R2) 95/0 و مقدار خطا RMSE معادل1377 (وات بر متر مربع در روز) عملکرد و دقت بهتری در تخمین تابش خالص در مقایسه با مدل ایرماک با ضریب تعیین 55/0 و مقدار آماره RMSE معادل 13614 (وات بر متر مربع در روز) دارا می باشد.

کمبود منابع آب با کیفیت مناسب یکی از چالش های مهم در نواحی خشک و نیمه خشک می باشد. ازاین رو دسترسی به منابع آب با کیفیت پایین مانند: زه آب ها، آب های شور و فاضلاب تصفیه شده موردتوجه قرارگرفته است. روش های آبیاری با راندمان بالا نظیر آبیاری قطره ای یک راهکار مناسب برای استفاده بهینه از این منابع می باشند. این تحقیق به منظور بررسی اثرات مدیریت های مختلف آبیاری قطره ای با آب شور روی عملکرد ذرت و بهره وری آب انجام شده است. آزمایش در قالب کرت های خردشده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. در این تحقیق اثر سه راهکار مدیریت آبیاری شامل اختلاط، تناوب یک درمیان و تناوب نیم در میان سه سطح آب شور (4، 5 و 6 دسی زیمنس بر متر) با آب رودخانه کارون، روی عملکرد دانه، بیوماس و بهره وری آب آبیاری ذرت بررسی شد. در پایان فصل این صفات اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که اثرات مدیریت و شوری روی هر سه شاخص در سطح یک درصد معنی دار بود. بررسی اثرات متقابل شوری و مدیریت نشان داد که در مدیریت نیم در میان حتی در شوری 6 دسی زیمنس بر متر، عملکرد دانه و بهره وری آب آبیاری نسبت به تیمار شاهد کاهش معنی دار نداشت درحالی که در مدیریت یک درمیان کاهش عملکرد و بهره وری در شوری های 5 و 6 دسی زیمنس بر متر معنی دار شد. کاهش عملکرد محصول نسبت به شاهد به ازای یک واحد افزایش شوری آب آبیاری برای مدیریت های اختلاط، تناوبی یک درمیان و تناوبی نیم در میان به ترتیب 6/3، 2/7 و 7/1 درصد به دست آمد.

پایداری خاکدانه ها یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک است که بر میزان پراکنش ذرات خاک به وسیله قطرات باران اثر می گذارد. این پژوهش به منظور بررسی تخریب خاکدانه ها تحت تاثیر ضربه قطرات باران و رابطه آن با پایداری خاکدانه در برخی خاک های ناحیه نیمه خشک درزنجان انجام گرفت. آزمایش در 30 نمونه خاک دیم زار و سه تکرار در سال 1390 انجام شد. برای این منظور، خاکدانه های با قطر 6 تا 8 میلی متر در جعبه هایی مسطح به ابعاد 24 سانتی متر × 30 سانتی متر و ضخامت 6 سانتی متر ریخته شدند. جعبه ها در معرض چهار رخداد باران شبیه سازی شده با شدت 60 میلی متر بر ساعت و به مدت 30 دقیقه قرار گرفتند. در هر رخداد بارندگی میزان تخریب خاکدانه ها در هر جعبه با مقایسه میانگین وزنی قطر آن ها (MWD) پیش و پس از بارندگی به دست آمد. پایداری خاکدانه ها با استفاده از دو روش الک تر و آزمون قطره آب، در هر خاک محاسبه گردید. نتایج نشان داد که تفاوتی معنی دار بین خاک های مختلف ازنظر میزان تخریب خاکدانه ها در اثر باران وجود داشت (001/0£ p). تخریب خاکدانه ها تحت تاثیر پایداری خاکدانه ها درروش الک تر قرار نگرفت با این وجود، تخریب خاکدانه ها همبستگی منفی معنی داری با پایداری خاکدانه ها در آزمون قطره داشت (05/0 p£ و 29/0=2R). تخریب خاکدانه ها در خاک های موردبررسی رابطه معنی دار با میانگین هندسی قطر ذرات معدنی، سنگریزه و ماده آلی داشت (001/0£ p و 65/0=2R).

تغییر آب و هوا از طریق تغییر در الگوی دما، بارش و سایر متغیرهای آب و هوایی بر همه فرآیندهای هیدرولوژیک تاثیرگذار است. یکی از مهم ترین تبعات تغییر آب و هوا تاثیر آن بر مصرف آب کشاورزی می باشد که می تواند مدیریت منابع آب را با چالش های جدی روبرو سازد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر گرمایش جهانی بر تبخیر- تعرق مرجع، کمبود بارندگی و کمبود فشار بخار در ایستگاه سینوپتیک ارومیه است. برای این منظور با استفاده از مدل گردش عمومی HadCM3 و با به کارگیری مولد آب و هوایLARS-WG5، پارامترهای دمای کمینه، دمای بیشینه و بارندگی برای دوره های 2030 -2011، 2065 -2046 و 2099 -2080 بر مبنای سناریوهای A1B، A2 و B1 شبیه سازی شد. سپس با استفاده از پارامترهای پیش بینی شده، تبخیر- تعرق مرجع، کمبود بارندگی و کمبود فشار بخار محاسبه شده و با مقادیر نظیر دوره پایه (2010 -1971) مقایسه گردید. نتایج نشان داد که بارندگی در فصل بهار در هر سه دوره (در مقایسه با دوره پایه) کاهش و پارامتر مذکور در فصل پاییز افزایش خواهد یافت. همچنین بیشینه رخداد بارندگی ها از فصل بهار در دوره پایه به فصل پاییز در 2090 منتقل خواهد شد. علاوه بر این تبخیر- تعرق مرجع، کمبود بارندگی و کمبود فشار بخار همانند درجه حرارت هوا تا سال 2090 افزایش خواهد یافت و این افزایش در ماه های گرم سال بیشتر از ماه های سرد سال خواهد شد. مقدار افزایش پارامترهای مذکور در سناریوی A2 بیشتر از A1B و در سناریوی A1B بیشتر از B1 می باشد.

حفاظت سواحل خارجی قوس رودخانه ها که معمولا با فرسایش شدید پنجه مواجه هستند و نیز کاهش سطح رسوبگذاری در قوس داخلی از جمله مهمترین اهداف ساماندهی رودخانه ها است. برای رسیدن به اهداف فوق روش های متعددی در دهه های گذشته بوجود آمده است. در این مقاله در ارتباط با مدیریت رسوب، کاربرد یک روش جدید (صفحات ذوزنقه ای متصل به ساحل) در قوس 90 درجه ملایم، به صورت آزمایشگاهی، مورد بررسی قرار گرفته است؛ سپس نتایج، با نتایج روش معمول (صفحات مستطیلی شکل) مورد مقایسه قرار گرفت. صفحه ذوزنقه ای و مستطیلی در محلی از ساحل خارجی که آبشستگی قابل ملاحظه ای در آن ناحیه انتظار می رود قرار داده شدند (زاویه 70 درجه از ابتدای قوس). صفحات با زاویه 23، 30، 40، 60 و 70 نسبت به ساحل خارجی بالادست نصب گردیدند. نتایج تحقیق نشان می دهد که صفحه ذوزنقه ای با افزایش زاویه نصب نسبت به ساحل خارجی بالادست تا حدود 40 درجه باعث می شود تا حفره آبشستگی در اطراف دماغه صفحه رخ دهد و در زوایای نصب (نسبت به ساحل خارجی بالادست) بیشتر از 40 درجه این حفره به ساحل خارجی نزدیک شود. در صفحه مستطیلی در تمام زوایای قرارگیری صفحه این حفره به ساحل خارجی می رسد. در بین تمامی آزمایش های انجام گرفته، بیشینه حفره آبشستگی در دماغه صفحه مستطیلی نسبت به حفره آبشستگی ایجاد شده در دماغه صفحه ذوزنقه ای حدود 65 درصد بیشتر بود. رسوبات منتقل شده از حفره آبشستگی معمولا در پائین دست سازه نهشته شده و تپه رسوبی را ایجاد می کنند. این تپه رسوبی توسعه یافته، در صفحه ذوزنقه ای نسبت به صفحه مستطیلی، به ساحل خارجی نزدیک تر است.

یکی از روش های کنترل فرسایش کناری رودخانه ها، استفاده از آبشکن های نفوذپذیر می باشد. در این تحقیق اثر آبشکن نوع باندال لایک بر روی پروفیل های طولی سرعت، در شرایط غیر مستغرق موردبررسی قرارگرفته است. باندال لایک یک نوع جدید از آبشکن می باشد که به صورت ترکیبی از آبشکن نفوذپذیر و نفوذناپذیر ساخته می شود. به دلیل ساختار ترکیبی آن، این سازه نقش مهمی در کنترل و کاهش سرعت دارد. در این تحقیق پروفیل های طولی سرعت در اطراف سری باندال لایک ها در 3 حالت نفوذپذیری30%، 45% و 64% موردبررسی قرارگرفته است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که این سازه به دلیل بخش نفوذناپذیر آن نقش مهمی در کنترل سرعت و آرام کردن جریان در کناره ها دارد. هم چنین با افزایش درصد نفوذ پذیری از 30% تا 64% مقدار در پروفیل های سرعت در حدود 6% افزایش می یابد.

با عبور آب از بین موانع (وجود درختان در رودخانه، پایه های پل و هر سازه هیدرولیکی دیگر) در پائین دست آن ها جریان های حلقوی ایجادشده و از تداخل این جریان های حلقوی تشکیل شده، امواج سطحی که راستای انتشارشان عمود بر جهت جریان آب است، تشکیل می شود. در این تحقیق تاثیر شکل موانع بر روی تشکیل امواج عرضی موردبررسی قرارگرفته است. برای این منظور از موانع استوانه ای و مثلثی استفاده شد. برای مانع مثلثی دو حالت برخورد جریان به راس و ضلع مثلث در نظر گرفته شد. دبی های 5، 15 و 25 لیتر بر ثانیه و کارگذاری موانع به صورت موازی با آرایش،، و (میلی متر در میلی متر)، در نظر گرفته شد. درمجموع 36 آزمایش صورت پذیرفت. نتایج حاصل نشان داد که شکل موانع تاثیر زیادی بر روی تشکیل امواج عرضی دارد. بیشترین میزان دامنه نسبی() (: بیشینه دامنه امواج و: عمق متوسط جریان) برای موانع استوانه ای برای آرایش mm×mm)) در دبی 5 لیتر بر ثانیه و به میزان 10/61 درصد و کمترین میزان برای موانع مثلثی در شرایط برخورد جریان به راس مثلث برای آرایش mm×mm)) در دبی 15 لیتر بر ثانیه و به میزان 46/3 درصد حاصل شد. همچنین روابطی به منظور تخمین عدد استراهال به صورت تابعی از، و (: فاصله بین ردیف ها و: قطر موانع و: تعداد موانع در یک ردیف) در شکل های موردنظر با استفاده از نرم افزار SPSS ارائه گردید.
واژه های کلیدی: امواج عرضی، تراکم موانع، تواتر امواج، عدد استراهال با عبور آب از بین موانع (وجود درختان در رودخانه، پایه های پل و هر سازه هیدرولیکی دیگر) در پائین دست آن ها جریان های حلقوی ایجادشده و از تداخل این جریان های حلقوی تشکیل شده، امواج سطحی که راستای انتشارشان عمود بر جهت جریان آب است، تشکیل می شود. در این تحقیق تاثیر شکل موانع بر روی تشکیل امواج عرضی موردبررسی قرارگرفته است. برای این منظور از موانع استوانه ای و مثلثی استفاده شد. برای مانع مثلثی دو حالت برخورد جریان به راس و ضلع مثلث در نظر گرفته شد. دبی های 5، 15 و 25 لیتر بر ثانیه و کارگذاری موانع به صورت موازی با آرایش،، و (میلی متر در میلی متر)، در نظر گرفته شد. درمجموع 36 آزمایش صورت پذیرفت. نتایج حاصل نشان داد که شکل موانع تاثیر زیادی بر روی تشکیل امواج عرضی دارد. بیشترین میزان دامنه نسبی() (: بیشینه دامنه امواج و: عمق متوسط جریان) برای موانع استوانه ای برای آرایش mm×mm)) در دبی 5 لیتر بر ثانیه و به میزان 10/61 درصد و کمترین میزان برای موانع مثلثی در شرایط برخورد جریان به راس مثلث برای آرایش mm×mm)) در دبی 15 لیتر بر ثانیه و به میزان 46/3 درصد حاصل شد. همچنین روابطی به منظور تخمین عدد استراهال به صورت تابعی از، و (: فاصله بین ردیف ها و: قطر موانع و: تعداد موانع در یک ردیف) در شکل های موردنظر با استفاده از نرم افزار SPSS ارائه گردید.

در این تحقیق مقایسه ای بین شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و مدل های رگرسیونی خطی در تخمین وزن خشک و جذب فسفر گیاه ذرت از روی فسفر خاک استخراج شده توسط عصاره گیرهای مختلف انجام یافت. برای این منظور 25 نمونه مرکب خاک سطحی (cm30-0) از نقاط مختلف استان آذربایجان شرقی جمع آوری و در آن خاک ها گیاه ذرت (سینگل کراس 704) در سه تکرار در گلخانه کشت شد. بعد از 60 روز گیاهان برداشت و وزن خشک بخش هوایی و غلظت فسفر در آن اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ضریب تبیین مدل رگرسیون خطی بین فسفر استخراج شده با روش های کالول و اولسن با وزن خشک بخش هوایی ذرت به ترتیب برابر 49/0 و 44/0 بودند. با توجه به نتایج مدل شبکه عصبی مصنوعی روش اولسن برای تخمین وزن خشک و روش آب مقطر برای تخمین غلظت فسفر بخش هوایی ذرت برتر از سایر روش ها بودند. در پیش بینی شاخص های مهم وزن خشک و فسفر جذب شده توسط گیاه ذرت بر مبنای غلظت فسفر استخراج شده توسط عصاره گیرهای مختلف، ضرایب تبیین مدل های شبکه عصبی مصنوعی بیشتر از مدل های رگرسیونی خطی حاصل گردید، لذا چنین نتیجه گیری شد که می توان از شبکه عصبی مصنوعی در مطالعات آزمون خاک برای فسفر بهره گرفت.

اجسام شناور چوبی بزرگ توسط سیل حمل و در جلوی پایه ها جمع می شوند و باعث افزایش آبشستگی در اطراف پایه گردیده و ممکن است باعث خرابی پل ها شوند. در این تحقیق اثر تجمع اجسام شناور چوبی بر روی آبشستگی اطراف پایه دایره ای مستقرشده بر روی یک صفحه شمع دار در یک مطالعه آزمایشگاهی بررسی شد. آزمایش ها در شرایط آب زلال برای دو دبی 30 و 40 لیتر بر ثانیه در دو حالت با و بدون تجمع اجسام شناور در جلوی پایه و برای ابعاد مختلف اجسام شناور انجام گرفت. نتایج نشان داد در حالتی که اجسام شناور وجود ندارند، میزان آبشستگی اطراف پایه دایره ای مستقر بر صفحه شمع دار نسبت به حالت بدون صفحه شمع دار، 80 درصد کمتر است. همچنین وجود اجسام شناور در جلوی پایه دایره ای با صفحه شمع دار تاثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش عمق، عرض و طول گودال آبشستگی دارد. به طوری که تجمع این اجسام می تواند عمق آبشستگی را 12 تا 14 برابر نسبت به حالت بدون اجسام شناور افزایش دهد. به علاوه با استفاده از تحلیل ابعادی معادله جدیدی برای پیش بینی بیشینه عمق آبشستگی با وجود تجمع اجسام شناور چوبی در جلو پایه دایره ای مستقر بر صفحه شمع دار ارائه گردید.

بیشتر روابط استخراج شده برای محاسبه ضریب دبی جریان در سرریزهای ذوزنقه ای براساس مدل های تجربی و نتایج آزمایشگاهی صورت گرفته است. برخی روابط نظری نیز با صرف نظر کردن از انحنای خطوط جریان و فرض فشار هیدرواستاتیک توسعه یافته است. در این مقاله مدل رایانه ای برای سطوح مختلف معادلات بوسینسک یک بعدی با فرض قابل ملاحظه بودن انحنای خط جریان و غیرهیدرواستاتیک بودن فشار در جریان غیرماندگار توسعه یافت. مدل عددی برای محاسبه ضریب دبی روی سرریز ذوزنقه ای لبه پهن به کار رفت و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی و روابط موجود مقایسه شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که ضریب دبی ارائه شده توسط سطح چهارم معادلات، درستی بالاتری نسبت به رابطه تجربی برای سرریزهای لبه پهن ذوزنقه ای دارد. همچنین مدل کردن آن نسبت به مدل های سه بعدی ساده تر است. این معادلات قابلیت تلفیق با مدل های یک بعدی موجود، تولید منحنی های سنجه و کاربرد در طراحی سازه های اندازه گیری با بستر پیوسته را دارند.

در این پژوهش، مدل SWAP در برآورد عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص سطح برگ و بهره وری مصرف آب سویا و همچنین رطوبت موجود در نیم رخ خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل SWAP بر اساس نتایج مزرعه ای حاصل از کشت سویا برای چهار تیمار آبیاری شیاری شامل آبیاری کامل، کم آبیاری سنتی در حد 75 و 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک و آبیاری بخشی منطقه ریشه در حد 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک در سال زراعی 88-87 تحلیل حساسیت شد. سپس بر اساس نتایج مزرعه ای سال زراعی 89-88، مورد واسنجی، اعتبارسنجی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که این مدل، عملکرد دانه را بهتر از عملکرد بیولوژیک شبیه سازی می کند. بهترین شبیه سازی بهره وری مصرف آب سویا در تیمار آبیاری بخشی منطقه ریشه و بدترین شبیه سازی در تیمار کم آبیاری سنتی در حد 50 درصد جبران نقصان رطوبتی خاک به دست آمد. بر اساس نتایج آماره های محاسبه شده در این پژوهش، بهترین شبیه سازی مدل که بیشترین مطابقت را با داده های اندازه گیری شده داشت به ترتیب در عملکرد دانه، بهره وری مصرف آب، شاخص سطح برگ، عملکرد بیولوژیک و مقدار رطوبت حجمی خاک به دست آمد (کمترین میزان RMSE و ME و بیشترین میزان ضریب تبیین). همچنین نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که مدل SWAP نسبت به داده های ورودی رطوبت باقی مانده و هدایت هیدرولیکی اشباع بسیار حساس می باشد و با کوچک ترین تغییر در این داده های ورودی خاک، نتایج خروجی (مقادیر پارامترهای شبیه سازی شده) به شدت تغییر می کنند.

نفوذ آب در خاک و ویژگی های آن، در مدیریت آب و خاک مزرعه از جنبه های مختلف مهم می باشد. آبگریزی خاک پدیده ای است که غالبا در خاک های جنگلی رخ می دهد و نفوذ را به شدت کاهش داده و تخریب خاک را به شیوه های مختلف شدت می بخشد. در تحقیق حاضر از دو خاک غالب منطقه با بافت های لوم رسی و لوم شنی از اطراف شهرستان کلیبر استان آذربایجان شرقی نمونه برداری و به صورت مصنوعی با اسید استئاریک در پنج درجه مختلف آبگریز شد. شدت آبگریزی به روش آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) اندازه گیری و اثر آبگریزی بر نفوذ تجمعی و ضرایب معادلات نفوذ کوستیاکف و فیلیپ بررسی شد. نتایج نشان دهنده این بود که با افزایش درجه آبگریزی در هر دو خاک مقدار نفوذ تجمعی، متوسط سرعت نفوذ در شروع آزمایش و متوسط سرعت نفوذ نهایی (حاصل از میانگین داده های نفوذ در سه تکرار) کاهش یافت. با افزایش درجه آبگریزی از درجه یک به درجه پنج مقدار متوسط سرعت نفوذ اولیه از 37/1 به 31/0 سانتی متر بر دقیقه در خاک لوم شنی و از 50/1 به 23/0 سانتی متر بر دقیقه در خاک لوم رسی رسید. همچنین با افزایش درجه آبگریزی از درجه یک به درجه پنج سرعت نفوذ نهایی برای خاک لوم شنی از 037/0 به 0001/0 سانتی متر بر دقیقه و برای خاک لوم رسی از 020/0 به 008/0 سانتی متر بر دقیقه رسید. افزایش آبگریزی در هر دو خاک بر ضرایب مدل های نفوذ مذکور تاثیرگذار بود. به طوری که ضرایب جذبی خاک (c کوستیاکف و S فیلیپ) بیشترین کاهش در مقابل افزایش آبگریزی را داشتند. ارزیابی مدل ها نشان داد که مدل کوستیاکف مدل بهتری در مقایسه با مدل فیلیپ برای برآورد میزان نفوذ تجمعی در درجه های متفاوت آبگریزی می باشد.

خودروها از منابع تولید فلزات سنگین از قبیل سرب و کادمیوم در محیط پیرامون جاده ها هستند. مطالعه حاضر به منظور بررسی تغییرات میزان سرب و کادمیوم حاصل از تردد وسایط نقلیه محور ساوه- همدان، در خاک و گیاه کلزا به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. بدین منظور نمونه های خاک و گیاه در سال91 از فواصل 5، 10، 20، 40، 80 و160 متری حاشیه جاده جمع آوری و مقادیر فلزات سنگین سرب و کادمیوم در سه بخش ریشه، اندام هوایی و دانه گیاه و خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار سرب در خاک و گیاه با افزایش فاصله از جاده کاهش یافت، به طوری که بیشترین مقدار متوسط سرب کل و قابل جذب در نمونه های خاک با نزدیک ترین فاصله از جاده یعنی 5 متری و به ترتیب 86/38 و79/3 میلی گرم بر کیلوگرم حاصل گردید که نسبت به فاصله 160 متری به ترتیب 68/3 و 59/8 درصد افزایش یافت. بیشترین مقدار متوسط کادمیوم کل خاک 62/3 میلی گرم بر کیلوگرم بود که در فاصله 40 متری مشاهده شد. میزان تجمع سرب و کادمیوم در اندام هوایی بیشتر از ریشه و دانه کلزا بود. خاک پیرامون جاده به کادمیوم آلوده بود درحالی که گیاهان علاوه کادمیوم به سرب نیز آلوده بودند. لذا تغذیه دام ها از این گیاهان می تواند سلامت آن ها و درنهایت انسان ها را تهدید کند. نتایج این تحقیق می تواند در برنامه ریزی کاربری اراضی حاشیه جاده، مدیریت حمل ونقل و کنترل ترافیک شهری استفاده شود.

مجاورت آبخوان کاشان با جبهه آب شور دریاچه نمک، باعث ایجاد شیب هیدرولیکی و درنتیجه پیشروی آب شور به داخل آبخوان شده است. در این پژوهش با توجه به وضعیت موجود، شبیه سازی کیفی آب زیرزمینی دشت کاشان با استفاده از مدل های شبکه عصبی مصنوعی (شامل پرسپترون چندلایه و تابع شعاعی) و رگرسیون چند متغیره انجام شد. برای این منظور ابتدا اقدام به تعیین تیپ غالب آب منطقه شد و سپس اقدام به مدل سازی شد. نتایج حاصل از بررسی تیپ آب نشان داد که کلرور- سدیم، تیپ غالب آب منطقه است. بنابراین در مدل سازی ها، علاوه بر تغییرات سطح ایستابی و بارندگی، مقدار غلظت کلرور در سال قبل نیز به عنوان ورودی مدل انتخاب گردیده و خروجی مدل نیز، مقدار کلرور در سال جاری بوده است. نتایج نشان داد که مدل پرسپترون چندلایه نسبت به مدل های تابع شعاعی و رگرسیون چند متغیره دارای نتیجه بهتری در پیش بینی غلظت کلر در 11 سال آینده بوده است. به طوری که ضریب تبیین اصلاح شده حاصله، به ترتیب برابر 97/0، 89/0 و 34/0 بودند. همچنین تابع محرک تانژانت هایپربولیک خطی و الگوریتم مومنتوم، نتایج بهتری را نسبت به توابع و الگوریتم های دیگر نشان دادند. نتایج حاصل از تحلیل حساسیت مدل نشان داد که غلظت کلر در سال قبل و تغییرات سطح ایستابی، مهم ترین تاثیر را در شبیه سازی غلظت کلر داشته است.

روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی دشت میاندوآب طی سال های (1391- 1381) (برای دوره های پر آب و کم آب) با استفاده از آزمون ناپارامتری مان- کندال اصلاح شده برای ضریب خودهمبستگی مرتبه اول تحلیل شد. نتایج نشان داد که از مجموعه 25 ایستگاه نمونه برداری آب و برای 14 متغیر کیفی مورد بررسی، برای دوره پر آب، 58 درصد از مشاهده ها دارای روند صعودی، 32 درصد روند نزولی و ده درصد بدون روند (در سطح معنی داری 5 درصد) بودند. این ارقام برای دوره کم آب به ترتیب 61، 32 و 7 درصد در سطح معنی داری 5 درصد بود. از بین مشاهده های دوره پر آب روند صعودی معنی دار (در سطح 10 درصد) برای 7/23 درصد از مشاهده ها و روند نزولی معنی دار برای 3/6 درصد از مشاهده ها به دست آمد. در 70 درصد از مشاهده ها روند معنی داری (در سطح 10 درصد) مشاهده نشد. برای ماه کم آب 22 درصد سری ها روند صعودی معنی دار، 10 درصد روند نزولی معنی دار و 68 درصد بدون روند معنی دار بودند. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین روند صعودی متغیر های کیفی متعلق به غرب و جنوب دشت)در دوره پر آب(بود. با افت سطح آب روند صعودی در متغیرهای کیفی مانند SAR و EC هم در شرق دشت مشاهده شد. نتایج تخمین گر شیب سن نشان داد که روند تغییرات هر دو پارامتر EC و SAR برای هر دو دوره پر آب و کم آب در حال افزایش است، به طوری که در خصوص پارامتر EC در دوره پر آب مقدار آن در هر سال حدود 20 میکرو زیمنس بر سانتی متر افزایش داشته است.

در این پژوهش تاثیر کمربند سبز ساحلی (پوشش درختی) در جذب نیرو، کاهش ارتفاع امواج برخوردی به ساحل و توانایی آن در استهلاک انرژی امواج مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها به ازای دو چیدمان درختی مستطیلی و مثلثی با فواصل طولی 5×5 و 10×10 (سانتی متر × سانتی متر)، قطر ثابت 2سانتی متر و 3 نسبت قطر به عرض پوشش با اندازه های 15210«>، 15230»> و 15240«>، همچنین 5 شیب ساحل؛ 3، 5، 7 و 10 درصد و 5 نسبت قطر به ارتفاع موج 1543»>، 1523 «>، 1524»>، 1526 «> و 1528»> انجام گردید. فشارهای دینامیکی در چند نقطه از مدل ساحل به وسیله ترانسدیوسر برداشت گردید. نیروی موج به ساحل به روش مستقیم و با استفاده از نیروسنج الکترونیکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که، پوشش درختی تاثیر قابل توجهی در کاهش نیروی امواج دارد. در حالت مثلثی با نسبت قطر به عرض پوشش 15240«> و چیدمان 5×5 (سانتی متر × سانتی متر)، به ازای تمام شیب ها بیشترین کاهش نیرو و ارتفاع موج مشاهده شده است. در هر دو چیدمان پوشش مثلثی و مستطیلی به طورکلی نیروی جذب شده در حالت 5×5 بیشتر از حالت 10×10 (سانتی متر × سانتی متر)، درختان است. متوسط نیروی مستهلک شده از امواج در چیدمان 5×5 با چیدمان مستطیلی 4/1 برابر نیرو در چیدمان 10×10 (سانتی متر × سانتی متر)، برآورد گردید و این میزان برای چیدمان مثلثی، 3/1 برابر به دست آمد.