فهرست مطالب

نشریه رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط زیست
پیاپی 2 (پاییز و زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • صدیقه ابراهیمیان، ناصر طهماسبی پور*، محسن عادلی، حسین زینی وند صفحات 1-12

    تبخیر از جمله مهم ترین تلفات محسوس از سطوح آبی به ویژه مناطق بیابانی است. از آن جایی که مقدار زیادی آب موجود با ذخیره در مخازن تامین می شود، تلفات آب به صورت تبخیر از سطح این مخازن  یکی از منابع اتلاف آب می باشد. تاکنون راهکارهای مختلفی برای کاهش میزان تبخیر ارایه شده است. در پژوهش حاضر که با هدف کاهش میزان تبخیر از تشتک های تبخیر کلاس A انجام گرفت، سعی شده تا برای اولین بار کارایی سه نوع توپ به عنوان پوشش کاهنده تبخیر بررسی گردد. توپ های مورد استفاده شامل سه نوع توپ دو روزنه و شش روزنه و بدون روزنه با قطر 7 سانتی متر از جنس پروپیلن مورد استفاده قرار گرفت. به منظور بررسی عملکرد این پوشش ها در کاهش تبخیر تشتک های کلاس A به مدت 2 ماه از 1/6/1400 تا 30/7/1400 بررسی شدند.  بر اساس آزمون مقایسه میانگین توکی و دانکن، سه نمونه توپ به لحاظ تغییرات میزان تبخیر و دما با شاهد اختلاف معناداری در سطح 5 درصد داشتند. نتایج به دست آمده نشان داد توپ های بدون روزنه با کارایی 70.6 درصد بیشترین سهم را در کاهش تبخیر داشتند در حالی که توپ های دو روزنه و شش روزنه با کارایی  45و30 درصد در اولویت های بعدی قرار گرفتند. در نهایت توپ های بدون روزنه به دلیل زبری مناسب و بیشتر در سطح و ثابت ماندن درصد فضاهای خالی در طول زمان، به عنوان بهترین پوشش کاهنده تبخیر در پژوهش حاضر شناسایی گردیدند.

    کلیدواژگان: تبخیر، توپ شناور، دانکن، توکی
  • زینب حمید، امیر سلطانی محمدی*، سعید برومندنسب صفحات 13-24

    یکی از راهکارهای استفاده مجدد از آب های شور، نمک زدایی آن ها توسط انرژی خورشیدی است. هدف ازانجام تحقیق حاضر بررسی اثر توام پارامترهای عایق، آیینه و همچنین میزان آب اضافه شده به مخازن بر میزان تولید آب در سیستم های تقطیرگر خورشیدی است.بدین منظور تحقیق حاضر در سال 1398در چهار سیستم تقطیرگر خورشیدی، در دو جهت شمالی-جنوبی و جنوبی-شمالی که بر بام گلخانه آبیاری تقطیری نصب شده دردانشکده مهندسی آب ومحیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. آزمایش ها در دو هفته تحت شرایط (وجود عایق و بسته بودن آیینه ها؛ وجود عایق و باز بودن آیینه ها؛ هر حالت در یک هفته) بررسی شدند. عمق آب در مخازن ثابت و دو سانتی متر بود.نتایج نشان داد،در صورت وجود عایق یونولیت باز بودن آیینه ها درمخازن با شیب پوشش شمالی- جنوبی سبب کاهش در تولید تا 10% ودرمخازن با شیب پوشش جنوبی-شمالی سبب افزایش در تولید تا 26% شدند. باز بودن آیینه ها درمخازن با شیب پوشش شمالی-جنوبی سبب کاهش میزان تبخیر و درنتیجه کاهش میزان آب اضافه شده تا 8%؛ و در مخازن با شیب پوشش جنوبی-شمالی سبب کاهش تا 2% شد.شرایط بهینه برای انجام آزمایش هادر صورت وجودعایق بسته بودن آیینه هادر جهت شمالی-جنوبی و باز بودن آیینه ها در جهت جنوبی-شمالی بود.

    کلیدواژگان: آبیاری تقطیری، استحصال آب، آیینه، عایق، نمک زدایی
  • هما رزمخواه* صفحات 25-36

    فقدان یا کمبود ایستگاه هایی که بطور کامل حاوی چنین مشخصاتی باشند، اقلیم شناسان را ملزم به رعایت اصولی معین در درون یابی می سازد. در این تحقیق تلاش بر آن است که ضمن معرفی روش درون یابی کریجینگ به عنوان یکی از روش های دقیق و پرکاربرد، مراحل انجام این فرآیند و انتخاب بهترین نوع از مدل کریجینگ با ذکر مطالعه ای موردی صورت گیرد. با توجه به روند رو به افزایش خشکسالی در کشور و نیاز به برنامه ریزی در مدیریت منابع آب، در مطالعه حاضر خشکسالی هواشناسی استان فارس مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا شاخص خشکسالی هواشناسی استاندارد شده بارش SPI سه ماهه برای ایستگاه های سینوپتیک استان محاسبه گردید. شاخص SPI سه ماهه در مطالعات مرتبط با خشکسالی کشاورزی کاربرد بیشتری دارد. به منظور درون یابی شاخص SPI سه ماهه در ابتدا سمی واریوگرام تجربی داده های محاسبه و ترسیم گشت. سپس 17 مدل کریجینگ بر سمی واریوگرام داده ها برازش یافت، و با استفاده از تکنیک ارزیابی متقاطع خطای تخمین مدلها برآورد گردید. نتایج نشان داد که مناسبترین مدل برازش داده شده بر داده های شاخص خشکسالی SPI سه ماهه ایستگاه ها، مدلهای خطی، توانی، ریشه دوم، لگاریتمی و گوسی کریجینگ معمولی می باشد. با استفاده از نتایج حاصله، ارزیابی کفایت شبکه باران سنجی نیز می تواند صورت گیرد. مدل گوسی به عنوان یکی از بهترین مدل های برازش یافته بیانگر پیوستگی مکانی بالای بارش در منطقه مورد مطالعه است. واریوگرام با فرض عدم وجود روند بر داده ها برازش داده شد. در نظر گرفتن روند خطی و غیر خطی، و آنالیز نقشه های خطا می تواند منجر به استخراج مدل های بهتر گردد.

    کلیدواژگان: درون یابی، خشکسالی، کریجینگ، نمایه استاندارد شده بارش SPI سه ماهه
  • سجاد امیرحاجلو*، مهدی قیصری، محمد شایان نژاد صفحات 37-45

    باتوجه به پاسخ مثبت گیاه به نیتروژن، کشاورزان به هر میزان که کودهای نیتروژنی در دست داشته باشند، ازآنها استفاده می کنند. مصرف زیاد کودهای نیتروژنی علاوه بر تحمیل هزینه اضافی برکشاورز، باعث آلودگی محیط زیست و تاثیر مستقیم بر سلامت انسان نیز می شود. بنابراین ضروری است برای استفاده بهینه از کودهای نیتروژنی، مقدار نیتروژن-نیتراتی موجود در خاک، گیاه و آب آبیاری مشخص شود و در نهایت با توجه به بیلان نیتروژن میزان کمبود نیتروژن محاسبه و به گیاه داده شود و از کاربرد کود بیشتر اجتناب شود. بیشتر روش های معمول برای اندازه گیری نیترات زمانبر و گران قیمت هستند. اندازه گیری به روش طیف سنجی (اسپکتروفوتومتر) این امکان را فراهم می کند که در کمترین زمان با کمترین هزینه و با دقت مناسبی میزان نیتروژن-نیتراتی در هر یک از محیط های خاک، گیاه و آب را محاسبه کرد. در این پژوهش علاوه بر معرفی روش سریع اندازگیری میزان نیترات در هر یک از محیط های آب، خاک و گیاه، نتایج برحسب واحد های کاربردی در مزرعه و قابل درک برای کشاورزان و دانشجویان از جمله کیلوگرم نیتروژن در هر تن محصول، و میزان نیتروژن به کاررفته از طریق آبیاری یا نیتروژن موجود در خاک برحسب کیلوگرم بر هکتار زمین ارایه شد.

    کلیدواژگان: آلودگی، اسپکتروفوتومتری، رنگ سنجی، محیط زیست، نیتروژن
  • مهین حنیفه پور*، لیلا بیابانی، غلامرضا زهتابیان، حسن خسروی صفحات 46-61

    چشم اندازهای ژیومورفولوژی پایه و اساس بررسی های منابع طبیعی حوزه های آبخیز به شمار می رود. در این پژوهش، منطقه ملارد با روند ژیومورفولوژیکی متنوع از کوهستان تا دشت سر انتخاب گردید تا با استفاده از نقشه های زمین شناسی، عکس هوایی و تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی رخسارهای ژیومورفولوژی آن شناسایی و تفکیک گردد. نتایج نشان می دهد منطقه مورد مطالعه از نظر ژیومورفولوژی از واحد کوهستان(کوه و تپه ماهور) و دشت سر (تیپ های دشت سر فرسایشی و پوشیده) تشکیل شده است. واحد کوهستان 28 درصد از منطقه موردمطالعه را تشکیل می دهد که شامل کوه ها و تپه هایی مشتمل بر مجموعه ایوسن میانی، مجموعه سنگ های ایوسن بالایی (بخش های پایینی، میانی و بالایی) و الیگوسن و تپه ماهورهای پلیوسن می باشد. واحد ژیومرفولوژی دشت سر در منطقه موردمطالعه دارای وسعتی برابر 71/50384 هکتار که 72 درصد سطح عرصه را به خود اختصاص داده است. در منطقه موردمطالعه تیپ دشت سر فرسایشی دارای 2 رخساره، تیپ دشت سر اپانداژ 2 رخساره و تیپ دشت سر پوشیده 16 رخساره می باشد. در تیپ دشت-سر پوشیده در تمامی رخساره ها فرسایش بادی غالب بوده و بیش ترین مساحت منطقه در این تیپ از مناطق مسکونی، اراضی مرتعی و کشاورزی رها شده (56%) تشکیل شده است. از نطر رخساره نیز بیش ترین مساحت شامل دشت ریگی ریز و متوسط دانه با تراکم کم تا متوسط و اراضی کشاورزی می باشد. با استفاده از کلیه مطالعات منابع پایه یا فیزیکی و مطالعات اجتماعی - اقتصادی که مجموعا تحت عنوان منابع بیوفیزیکی از آن نام برده می شود، نسبت به برنامه ریزی در جهت مقابله با بیابان زایی در هر یک از رخساره های ژیومرفولوژی اقدام خواهد شد.

    کلیدواژگان: رخساره، دشت سر پوشیده، ژئومورفولوژی، کوهستان، ملارد
  • یاسر سبزواری، فاطمه دادوند، علی حیدر نصرالهی* صفحات 62-79

    خشکسالی یک پدیده طبیعی است که تاثیر قابل توجهی بر حیات بشر دارد و بررسی تغییرات زمانی و مکانی آن می تواند در مواجهه با اثرات این پدیده موثر باشد. هدف این مطالعه بررسی روند خشکسالی هواشناسی با استفاده از شاخص(SPI) و آزمون من کندال در سطح استان لرستان است. با کاربرد شاخص (SPI) داده های بارش 9 ایستگاه سینوپتیک و 23 ایستگاه باران سنجی در دوره آماری (1397-1377) در سطح استان تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد به طورکلی استان در سال 87 و 78 با خشکسالی مواجه بوده است. نتایج آزمون من کندال نشان داد که روند تغییرات شاخص خشکسالی شهرستان سلسله در سطح احتمال 95 درصد معنی دار و به صورت افزایشی بوده است و مابقی شهر ها فاقد معنی داری هستند. همچنین با در نظر گرفتن تعداد رده های خشکسالی در سال های مختلف برای ایستگاه های منتخب، خشک ترین ایستگاه، ایستگاه کوهدشت و مرطوب ترین ایستگاه، ایستگاه نورآباد معرفی گردید.

    کلیدواژگان: آزمون من کندال، شاخص خشکسالی SPI، لرستان، غرب ایران
  • نجمه حاج سید علی خانی*، حمزه سعیدیان، محمدرضا امینی زاده صفحات 73-88

    روش ژیو الکتریک در دهه های اخیر به علت کاربردهای فراوان در توسعه و تقویت آب های زیرزمینی به یکی از مهمترین روش های ارزشمند در زمینه مطالعات آب های زیر زمینی تبدیل شده است. در این پژوهش تعداد 35 سونداژ در مخزن و محور سد زیر زمینی راور انجام شده است و همچنین عمق سنگ کف و توپوگرافی سنگ کف با استفاده از اطلاعات ژیوالکتریک نیز مشخص شده است. نتایج نشان داد که مقطع A نشان دهنده یک مدل دو لایه است و لایه بالایی همان لایه آبرفتی است. مقطع B نیز نشان دهنده یک مدل دو لایه است. ضخامت لایه آبرفتی بین 6 متر در محل سونداژ S29 تا 15 متر در محل سونداژ S8 متغیر است. مقطع C نیز نشان دهنده یک مدل دو لایه است. ضخامت لایه آبرفتی بین 5 متر در محل سونداژ S28 تا 11 متر در محل سونداژ S7 متغیر است. ضخامت آبرفت در طول مقطع H کم است و سنگ کف از نوع مارن و در پیرامون محل سونداژ S28 احتمالا از نوع کنگلومرا می باشد. بررسی همزمان مقاطع ژیوالکتریک نشان می دهد که از نظر عرض تنگه و ضخامت آبرفت، محور پیشنهادی برای احداث سد زیرزمینی در محل مناسبی انتخاب شده است.

    کلیدواژگان: ژئوالکتریک، آب زیر زمینی، مقطع، راور
  • مهدیه افشاری نیا*، فاطمه پناهی، اسماعیل عرب مومنی، محمدحسین نساجیان، سید میثم داودی صفحات 89-102

    خشک سالی یکی از مزمن ترین ناپایداری های محیطی است که اثرات زیست محیطی گسترده دارد. در این پژوهش به ارزیابی نمایه بارش استاندارد شده (SPI) در مقیاس (SPI3, SPI6, SPI12) براساس داده های بارش و دما در ایستگاه سینوپتیک کاشان برای دوره آماری 1970-2019 پرداخته شده است. به منظور بررسی روند از آزمون من-کندال و پتی استفاده شده است. طبق نتایج در ایستگاه کاشان از سال 1992 تا سه ماهه اول 1994 با 27 ماه دارای بیش ترین تداوم دوره ترسالی و سال های 2015 تا 2018 دارای بیش ترین تداوم خشک سالی بود. نتایج آزمون من-کندال برای پارامتر مجموع بارش ماهانه و سالانه، روند نزولی معنی دار بارش را در ماه دسامبر نشان داد. برای پارامترهای دمای حداکثر، دمای حداقل و دمای متوسط نیز روند نزولی معنی دار میانگین دمای متوسط را در ماه های آپریل، اگوست و نوامبر نشان داد. سری های زمانی پارامترهای دمای حداقل و دمای حداکثر نتایج مشابهی را نشان داد به طوری که این پارامترها در اغلب ماه ها دارای روند همگن بودند. البته این روند برای سری زمانی دمای حداکثر در ماه مارس ناهمگن و در سطح اطمینان 5 درصد نیز معنی دار بود. آزمون پتی برای پارامتر دمای میانگین نتایج متفاوتی را نشان داد و سری های زمانی برای این پارامتر در ماه های آپریل، ژوین، ژولای، اگوست، سپتامبر، نوامبر و در مقیاس سالانه روند ناهمگنی داشت. به طور کلی می توان اذعان نمود آگاهی از روند و ویژگی های خشک‎سالی نقش مهمی در مدیریت مناطق خشک دارد.

    کلیدواژگان: آنالیز زمانی، آزمون من-کندال، ترسالی، داده های بارش، مناطق خشک
  • فریده سواعدی، محبوبه چراغی* صفحات 103-111

    بررسی رسوبات به عنوان اصلی ترین جاذب آلاینده های فلزی، دارای اهمیت بسیاری است. در این پژوهش با هدف تعیین غلظت عناصرسنگین (کادمیم، نیکل، سرب و وانادیوم) در رسوبات سطحی میدان نفتی یاران شمالی در تالاب هورالعیظم، تعداد 72 نمونه رسوب سطحی از 6 ایستگاه، با نمونه بردار گرپ در تابستان سال 1395برداشته شد. جهت تعیین غلظت عناصر سنگین از دستگاه جذب اتمی و برای پردازش آماری داده ها از نرم افزارهای SPSS و EXCEL استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت عناصر کادمیم، سرب و وانادیوم و نیکل به ترتیب 4/1، 87/48، 65/32و 33/87 میلی گرم بر لیتر بود. برای مقایسه با حد مجاز آلودگی عناصر در رسوب، از استاندارد های کیفیت رسوب آمریکا ((NOAA و کانادا ((ISQGs استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت عناصر کادمیم و سرب در مطالعه حاضر نسبت به شاخص های استانداردERL  و TEL بیشتر و از شاخص های ERM و PEL کمتر است و میانگین غلظت نیکل نسبت به این استانداردها  بیشتر  است. نتایج نشان می دهد که فلز نیکل در مقایسه  با دیگر فلزات آلایندگی بیشتری دارد و این در مطالعات دیگری که در منطقه انجام شده مطابقت دارد. نتایج نشان می دهد که میزان آلایندگی فلزات سنگین مورد مطالعه در پژوهش حاضر در حد خطرناک و بحرانی نیست اما ضروری است با اتخاذ رویکردهای پیشگیرانه، از بالا رفتن سمیت فلزات در محیط زیست منطقه جلوگیری کرد.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، آلاینده محیط زیست، میدان نفتی، یاران شمالی
  • جواد احدیان*، سجاد کیانی، پوریا آسیابان، حسین عزیزی نادیان، منا امیدواری نیا صفحات 112-126

    استان خوزستان دارای دشت های حاصل خیز برای کشاورزی است. در سال های اخیر تامین منظم آب دشت ایذه و باغ ملک به ویژه برای مصارف کشاورزی دغدغه بوده است. آب این مناطق به کمک یک ایستگاه پمپاژ از مخزن سد کارون 3 به ارتفاعات مشرف به منطقه رسیده و با گذر از یک تونل به صورت ثقلی به طرف نقاط تحویل منتقل می شود. تراز نرمال سد در دوره بهره برداری 840 متر، تراز حداکثر مخزن 845 و تراز تاج آن 850 متر از سطح دریای آزاد هست، همچنین حداقل تراز آبگیری از دریاچه سد کارون 3 برابر با 800 متر هست. هدف از انجام پژوهش حاضر بهینه سازی سیستم انتقال آب کشاورزی هست. ازاین رو با انجام مطالعات پایه همانند هیدرولوژیکی و با استفاده از نرم افزار واترجمز برای دستیابی به هدف پژوهش حاضر که بهینه سازی ترازی که آب به آن پمپاژ می‏گردد اقدام شد. محاسبه هزینه مربوط به لوله ها به عنوان تابع هدف. مطابق بهینه سازی های انجام شده کمترین هزینه در تراز 970 متر خواهد بود درصورتی که در طرح اولیه تراز تونل 1000 متر در نظر گرفته شده است.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، آب کشاورزی، سد کارون 3، استان خوزستان
  • معصومه فراستی*، مریم صیادی صفحات 127-137

    چندین روش فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای خارج سازی نیترات از آب به کار می رود که ممکن است گران قیمت باشند و به تولید مواد اضافی و زباله های سمی منجر شود و در مقیاس وسیع محدودیت کاربرد داشته باشند. در این تحقیق توانایی کربن فعال به منزله جاذب برای خارج سازی نیترات، آمونیوم و فسفات از آب ارزیابی شد. برای این منظور اثر زمان تماس، غلظت اولیه و pH در جذب نیترات، آمونیوم و فسفات بر کربن فعال بررسی شد. خصوصیات سطحی جاذب مورد مطالعه به وسیله طیف سنجی و میکروسکوپ الکترونی و سطح ویژه آن ها با روش متیلن بلو مشخص شد. از مدل های سنیتیکی مرتبه اول و مرتبه دوم برای توصیف داده های سنیتیکی و همچنین مدل های لانگمویر و فروندلیچ برای توصیف داده های هم دمای جذب استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد میزان جذب نیترات، آمونیوم و فسفات با گذشت زمان افزایش یافت و به ترتیب بعد از 60 و 120 دقیقه به حداکثر میزان خود رسید. حداکثر جذب آمونیوم و نیترات کربن فعال در pH=2 و حداکثر جذب فسفات در pH=8 بود. با افزایش غلظت اولیه نیترات، راندمان حذف افزایش یافت و بیشترین راندمان حذف نیترات در غلظت 100 میلی گرم بر لیتر برابر با86/88 درصد و بیشترین راندمان حذف آمونیوم در غلظت 5 میلی گرم بر لیتر 92 درصد و بیشترین راندمان حذف فسفات در غلظت 7 میلی گرم بر لیتر 77 درصد بود. با توجه به نتایج بدست آمده، کربن فعال مورد مطالعه دارای قابلیت بالایی در حذف آلاینده های نیترات، آمونیوم و فسفات بود.

    کلیدواژگان: کربن فعال، جاذب، سینتیک جذب، هم دمای جذب
  • یول آمان ناظری، نادر جندقی*، مجتبی قره محمودلو، مجید عظیم محسنی صفحات 138-148

    آبهای زیرزمینی یکی از ارزشمندترین منابع آبی در کشور ایران بوده که عمدتا تحت تاثیر الگوهای بارش در یک منطقه قرار دارند. در پژوهش حاضر از آمار 30 ساله بارش و تراز آب زیرزمینی در سه حوزه آبخیز گالیکش، رامیان و محمدآباد جهت مدل سازی بارش-تراز آب زیرزمینی استفاده شد. پیش بینی مقادیر تراز آب زیرزمینی با استفاده از داده های بارش برای 12 ماه آینده به کمک مدل تابع انتقال با استفاده از نرم افزارهای MINITAB و SAS انجام شد. اعتبارسنجی مقادیر پیش بینی شده با استفاده از شاخص های MAD، RMSE و MAPE انجام شد. نتایج نشان داد با توجه به نمودارهای خودهمبستگی نگار، در همه سری های زمانی مورد استفاده روند فصلی با دوره تناوب 12 ماهه وجود دارد. نتایج نمودار خودهمبستگی متقابل نشان داد در حوزه های آبخیز گالیکش و محمدآباد بارش با سه ماه تاخیر بر تراز آب زیرزمینی تاثیر مستقیم گذاشته است اما در حوزه آبخیز رامیان این تاخیر یک ماهه بود. همچنین مشخص شد مدل تابع انتقال در برازش مقادیر تراز آب زیرزمینی ماهانه در هر 3 حوزه آبخیز مورد بررسی عملکرد مناسبی داشته است.

    کلیدواژگان: تابع انتقال، همبستگی متقابل، مدل سازی، بارش، تراز آب زیرزمینی
|
  • Sedighe Ebrahimiyan, NASER TAHMASEBIPOOR *, MOHSEN Adeli, Hossein Zainivand Pages 1-12

    Evaporation is one of the most significant losses from water levels, especially in desert areas. Because a large amount of water is stored in reservoirs, water losses evaporate from the surface of water reservoirs, which is one of the sources of water loss. So far, various solutions have been proposed to reduce the rate of evaporation. In the present study, which was conducted with the aim of reducing the rate of evaporation from Class A evaporation pans, it was attempted to investigate for the first time the efficiency of three types of balls as evaporation reducing coatings. The balls used, including three types of two-hole and six-hole balls and without holes with a diameter of 7 cm, made of propylene were used. In order to evaluate the performance of these coatings in reducing the evaporation of Class A pans for 2 months from 1400/6/1 to 1400/7/30. Based on the Tukey and Duncan mean test, the three ball samples had a significant difference of 5% in terms of changes in evaporation rate and temperature with the control. The results showed that holes without holes with 70.6% efficiency had the largest share in reducing evaporation, while two-hole and six-hole balls with 45 and 30% efficiency were in the next priorities. Finally, holes without apertures were identified as

    Keywords: Evaporation, Floating Ball, Duncan, Tukey
  • Zeynab Hamid, Amir Soltani Mohammadi *, Saeed Boromandnasab Pages 13-24

    The aim of this study is to investigate the combined effect of insulation parameters, mirrors as well as the amount of water added to tanks on the amount of water production in solar distillation systems. For this purpose, the present study in 2020 in four solar distillation systems, in two directions north - south and south - north, which is installed on the roof of the greenhouse distillation irrigation; It was performed in the Faculty of Water and Environmental Engineering of Shahid Chamran University of Ahvaz. The experiments were evaluated in two weeks under the conditions (presence of insulation and closed mirrors; presence of insulation and openness of mirrors; each case in one week). The water depth in the tanks was constant and two centimeters. The results showed that in the presence of ionolite insulation, the openness of the mirrors in the tanks with north-south cover slope caused a decrease in production by up to 10% and in tanks with south-north cover slope caused an increase in production by up to 26%. The openness of the mirrors in tanks with a slope of the north-south cover reduces the rate of evaporation and thus reduces the amount of water added by up to 8%; And in reservoirs with south-north cover slope caused a decrease of up to 2%. The optimal conditions for the experiments were if the mirrors were closed in the north-south direction and the mirrors were open in the south-north direction.

    Keywords: Distillation irrigation, water extraction, mirror, Insulation, Desalination
  • Homa Razmkhah * Pages 25-36

    Due to the lack of facilities and commitment in climate stations establishment in large scale interpolation has become an important technique in spatial mapping studies. In this study, the Kriging interpolation technique as a prevalent technique has been explained and 17 Kriging models were evaluated, in order to select the most suitable one, using a case study. Because of increasing trend of drought in Iran and management necessity of water resources, meteorological drought of Fars province has been investigated in this study. For this purpose the calculated SPI-3 months of the Fars province synoptic stations were calculated. SPI-3 months is widely applied in agricultural drought studies. The empirical semi-variogram of the SPI-3 of the stations was calculated and graphed, fitting 17 Kriging models to select the best one using the cross-validation technique. Results showed that the Linear, Power, Square root, Logarithmic and Gaussian models were the best interpolation techniques for SPI-3 spatial mapping. Geostatistic methods could be used to determine the adequacy of the rainfall gauge stations, especially in the western mountainous region of the province. A complete-length of data could modify the results. The Gaussian model as one of the best-fitted models defines good spatial continuous of precipitation in the region. The semivariograms were fitted to data with the hypothesis of no precipitation trend. Considering the linear and non-linear trends of data, and analyzing error maps may result in better models.

    Keywords: Interpolation, Drought, SPI, Kriging
  • Sajad Amirhajloo *, Mahdi Gheysari, Mohamad Shayannejad Pages 37-45

    Considering the plant's positive response to nitrogen, farmers consume nitrogen fertilizers as much as possible. Excessive consumption of nitrogen fertilizers imposes additional costs on farmers, environmental pollution and direct negative impact on human health. Therefore, it is important to determine the amount of nitrogen-nitrate in the soil, plant and irrigation water in order to use nitrogen fertilizers optimally. In addition, according to the nitrogen balance, the amount of nitrogen deficiency is calculated and given to the plant, therefore the overuse of fertilizer is avoided. Most of the usual methods for nitrate measurement are time-consuming and expensive, spectroscopic measurement (spectrophotometer) makes it possible to determine the amount of nitrogen-nitrate in each of the soil, water and plant in the shortest time, inexpensively and accurately. In this research, we introduced a quick method of measuring the amount of nitrate in each of the water, soil and plant. The results are presented in terms of practical units in the field and soil for farmers and students, including kilograms of nitrogen per ton of product and the amount of nitrogen given through irrigation or nitrogen available in the soil in kilograms per hectare.

    Keywords: Pollution, Spectrophotometry, Colorimetry, Environment, nitrogen
  • Mahin Hanifepoor *, Leila Biabani, Gholamreza Zehtabian, Hasan Khosravi Pages 46-61

    Geomorphological landscapes are the foundations of natural resources investigations of the watersheds. The results show that the study area is geomorphologically composed of mountain units (mountains and hills) and plain (types of eroded and covered plains). The results show that the mountain unit is 28%, which includes mountains and hills including the Middle Eocene, Upper Eocene (Lower, Middle and Upper) and Oligocene and Pliocene satellite hills. The plain-head geomorphology unit in the study area has an area of 50384.71 hectares, which occupies 71.114% of the area. Geomorphological type of erosion plain with 2 geomorphological facies. The geomorphology type of the plain head of the upandage of two geomorphological facies and the type of the covered plain head have been identified in the study area of 16 geomorphological facies. In the covered plain type, wind erosion has been predominant in most of the facies. Most of the area is composed of abandoned plains (56%) due to residential areas, rangelands and abandoned agriculture. From the facade point of view, most of the area consists of small and medium grain sandy plains with low to medium density and agricultural lands.Geomorphological studies have been considered as the basis and basis for other studies in the preparation of desertification executive plans. Using all studies of basic or physical resources and socio-economic studies, which are collectively referred to as biophysical resources, planning will be done to deal with desertification in each of the geomorphological facies.

    Keywords: Facies, geomorphology, Covered Plains, Mallard, mountains
  • Yaser Sabzevari, Fatemeh Dadvand, Ali Heydar Nasrolahi * Pages 62-79

    Drought is a natural phenomenon that has a significant impact on human life, and examining its temporal and spatial changes can be effective in dealing with the effects of this phenomenon. The aim of this study is to investigate the meteorological drought trend using the index (SPI) and the Mann-Kendall test at the level of Lorestan province. Using the index (SPI), the precipitation data of 9 synoptic stations and 23 rain gauge stations in the statistical period (1377-1397) were analyzed at the province level. The results showed that, in general, the province faced drought in 1987 and 1978. The results of the Mann-Kendall test showed that the trend of changes in the drought index of Seleseh city was significant and incremental at the probability level of 95, and the rest of the cities were not significant. Also, considering the number of drought categories in different years for selected stations, the driest station, Kohdasht station and the wettest station, Noorabad station were introduced.

    Keywords: mann-kendall test, SPI drought index, Lorestan, Western Iran
  • Najmeh Haj Seyed Ali Khani *, Hamzeh Saeediyan, Mohammad Reza Amini Zadeh Pages 73-88

    In this study, 35 sondages were carried out in the reservoir and axis of Ravar underground dam, as well as the depth of the bed stone and the topography was determined using geoelectric data. The results showed that A section represents a two-layer model and the upper layer is the alluvial layer. B section also represents a two-layer model. The thickness of alluvial layer varies between 6 meters at the S29 to 15 m at the S8 sondage site. The C section also represents a two-layer model. The thickness of alluvial layer varies between 5 meters at the S28 to 11 m at the S7 sondage site. The alluvial thickness during the H section is low and the bed stone is marl type and around the S28 sondage site is probably conglomerate type. Simultaneous investigation of geoelectric sections shows that in terms of strait width and alluvial thickness, the proposed axis for underground dam construction has been chosen in a suitable location.

    Keywords: Geoelectric, Groundwater, section, Ravar
  • Mahdieh Afsharinia *, Fatemeh Panahi, Esmaeil Arab Momeni, Mohammah Hossein Nassajian, Seyed Meysam Davoodi Pages 89-102

    Drought is one of the most chronic environmental instabilities that has extensive environmental effects. In this research, the evaluation of standardized precipitation index (SPI) based on precipitation and temperature data in Kashan synoptic station for the statistical period of 2019-1970 has been done. In order to check the trend, Mann-Kendall and Pettie tests were used. According to the results in Kashan station, from 1992 to the first quarter of 1994, with 27 months, it had the longest drought period and from 2015 to 2018, it had the longest drought period. The results of the Mann-Kendall test for the parameter of total monthly and annual precipitation showed a significant downward trend of precipitation in December. For the parameters of maximum temperature, minimum temperature and average temperature, the average temperature showed a significant downward trend in the months of April, August and November.The time series of minimum temperature and maximum temperature parameters showed similar results, so that these parameters had a homogeneous trend in most months. Of course, this trend for the maximum temperature time series in March was heterogeneous and significant at the 5% confidence level. The Pettie test for the average temperature parameter showed different results, and the time series for this parameter in the months of April, June, July, August, September, November and on an annual scale had a heterogeneous trend. In general, it can be acknowledged that the awareness of the process and characteristics of drought plays an important role in the management of dry areas.

    Keywords: Temporal Analysis, mann-kendall test, Tarsali, Precipitation data, Dry Areas
  • Farideh Sawaedi, Mahboobeh Cheraghi * Pages 103-111

    Sediments are the main absorbers of metal pollutants. Therefore, it is essential to study them. In this paper, 72 samples of surface sediments from six stations were selected using Grap sampler in the summer of 2015 to determine the concentration of heavy elements such as cadmium, nickel, lead, and vanadium in the surface sediments of the North Yaran oilfield in Hur Al-Azim wetland. An atomic absorption device was used to determine the concentration of heavy elements, and SPSS and EXCEL software were used for statistical data processing. According to the results, the average concentration of cadmium, lead, vanadium, and nickel was 1.4, 48.87, 32.65, and 87.33 mg/L, respectively. Sediment quality standards in the United States (NOAA) and in Canada (ISQGs) were used to compare these values with the allowable contamination levels of elements in sediment. According to the results, the average concentration of cadmium and lead in the present study was higher than the standard indicators of ERL and TEL and lower than the standard indicators of ERM and PEL. Average concentration of nickel was higher than these standard indicators. The results showed that nickel has more pollution than other metals, consistent with other research conducted in the region. Based on results, the amount of pollution of heavy metals studied in this research was not dangerous and critical. Still, it is necessary to prevent the increase in metallic toxicity in the region's environment by adopting preventive approaches.

    Keywords: heavy metals, environmental pollutant, North Yaran, Oil Field
  • Javad Ahadiyan *, Sajad Kiani, Pouria Asiaban, Hossein Azizi Nadian, Mona Omidvarinia Pages 112-126

    Khuzestan province has fertile plains for agriculture. In recent years, the regular supply of water in Izeh plain and Bagh Malek has been a concern, especially for agricultural purposes. With the help of a pumping station, the water of these areas reaches the heights overlooking the area from the reservoir of the Karun 3 dam and moves by gravity towards the delivery points after passing through a tunnel. The normal level of the dam during operation is 840 meters, the maximum level of the reservoir is 845 and the top level is 850 meters from the level of the Azad sea, also the minimum and maximum level of water intake from the lake of Karun Dam 3 is equal to 800 and 845 meters, respectively. Basic studies and numerical methods to achieve the goal of the current research, which is to optimize the level to which water is pumped, it was done. According to the optimizations, the lowest cost will be at the level of 970 if the tunnel level of 1000 is considered in the initial plan.

    Keywords: optimization, Agricultural Water, Karun 3 dam, Khuzestan Province
  • Masumeh Farasati *, Maryam Saiadi Pages 127-137
    Background and Objectives

    Several physical, chemical, and biological methods are used to extract nitrate from water, which may be expensive and lead to the production of additional materials and toxic wastes, and are widely used.

    Materials and Methods:

    In this study, the ability of activated carbon as adsorbent for the removal of nitrate, ammonium and phosphate from the water were evaluated. For this purpose, the effect of contact time, initial concentration and pH on the absorption of nitrate, ammonium and phosphate on activated carbon were investigated. Absorbent surface characteristics studied by FTIR and SEM and their surface area were determined by methylene blue. Kinetics models to describe the psuedo-first-order and pseudo-second-order kinetics data and models to describe Langmuir and Freundlich isotherm adsorption data were used.

    Results

    The results showed that the absorption of nitrate, ammonium and phosphate, over time, increased respectively after 60 and 120 minutes, reached its maximum. Ammonium and nitrate in activated carbon absorption maximum at pH=2 and the maximum adsorption at pH=8. By increasing the initial concentration of nitrate removal efficiency resulted in increased nitrate removal at a concentration of 100 mg/l of 86/88 percent and the highest removal efficiency of ammonia at a concentration of 5 mg/l of 92% and maximum removal of phosphate at a concentration of 7 mg/l 77 percent. According to the obtained results, the studied activated carbon had a high ability to remove nitrate, ammonium and phosphate pollutants.

    Keywords: Activated carbon, absorbent, absorption kinetics, isotherm adsorption
  • Youl Aman Nazeri, Nader Jandaghi *, Mojtaba G. Mahmoodlu, Majid Azimmohseni Pages 138-148

    Groundwater is one of the most valuable water resource in Iran, which is mainly influenced by rainfall patterns in a region. In the present study, 30-years rainfall and groundwater level data were used in the three watersheds of Galikesh, Ramian and Mohammadabad to model the rainfall and groundwater level. The prediction of the groundwater level using the rainfall data for the next 12 months was done using the Transfer Function (TF) and using SAS and MINITAB software. Validation of predicted values was done using MAD, RMSE and MAPE indices. The results showed that according to the autocorrelation diagrams, all time series have seasonal trend with a period of 12 months. The results of the autocorrelation diagrams showed that in Galikesh and Mohammadabad watersheds, rainfall has a direct effect on the groundwater level with a delay of three months, but in the Ramian watershed, this delay was one month. It was also found that the transfer function model had a good performance in fitting the monthly groundwater level in all 3 studied watersheds.

    Keywords: transfer function, Cross correlation, modelling, Rainfall, groundwater level