فهرست مطالب

  • سال سوم شماره 1 (پاییز 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/08/27
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی آریان فر، محمود شفاعی بجستان، امیر خسروجردی*، حسین بابازاده صفحه 1
    یکی از روش های جدا کردن و گردآوری رسوبات در مجاری باز، ایجاد حوضچه های تله اندازی رسوب می باشد. در این پژوهش، برای تعیین بهترین هندسه حوضچه بر پایه بیشترین درصد تله اندازی رسوبات، آزمایش ها در یک فلوم به طول 4 متر و عرض 25 سانتی متر، برای 13 شکل هندسی حوضچه با زوایای ورودی و خروجی مختلف انجام شد. چهار نوع ماده پلاستیکی به عنوان رسوبات آزمایشگاهی با اندازه و وزن ظاهری متفاوت ولی با چگالی های یکسان انتخاب و آزمایش ها در زمان ثابت انجام شد. نتایج نشان داد که زوایای ورودی و خروجی حوضچه ها، بر مقدار رسوبات ته نشین شده تاثیر بسزایی دارد. به گونه ای که در حالت دیواره ورودی قائم، هرچه زاویه دیواره خروجی ملایم تر باشد، مقدار تله اندازی بیشتر است. همچنین در حوضچه های رسوب که زاویه ورودی دارای شیب ملایم بوده و دیواره خروجی قائم است، هرچند رسوبات به آسانی وارد حوضچه می شوند، لیکن بر اثر گرداب های قوی تشکیل شده در پایین دست، بخش عمده ای از این رسوبات دوباره تعلیق شده و به بیرون از حوضچه راه می یابند. بررسی کمی نتایج این پژوهش از میان 13 هندسه آزمایش شده نشان داد که تله رسوبی با زاویه ورودی 90 درجه و زاویه خروجی 34 درجه، بیشترین راندمان تله اندازی رسوبات را دارند.
    کلیدواژگان: حوضچه های تله اندازی رسوب، راندمان تله اندازی، مدل فیزیکی
  • نیلوفر خوشدوز ماسوله، حسین بابازاده*، سید حسن طباطبایی، مهدی نادری صفحه 19
    در آبخوان های ساحلی، خطر نفوذ آب شور دریا به منابع آب زیرزمینی وجود دارد و از این نظر بررسی آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی می تواند در تعیین نقاط آسیب پذیر و حساس آبخوان بسیار موثر باشد. هدف از این پژوهش، بررسی آسیب پذیری سفره آب زیرزمینی جزیره کیش با استفاده از مدل دراستیک و نیز اصلاح آن برای شرایط این سفره ساحلی است. دو پارامتر اختلاف تراز آب دریا با سطح ایستابی آب و فاصله نقطه تا دریا به پارامترهای مدل اضافه و مدل دراستیک اصلاح شده توسعه یافت. برای ارزیابی نتایج مدل، نقشه های آسیب پذیری تولید شده با نقشه های پهنه بندی پارامترهای هدایت الکتریکی و کل جامدات محلول مقایسه شد. این نقشه ها با استفاده از داده های ثبت و نمونه برداری شده کیفیت آب چاه های جزیره در محیط (GIS) تهیه گردید. مقایسه نتایج مدل دراستیک و دراستیک اصلاح شده با نقشه های هدایت الکتریکی و کل جامدات محلول جزیره نشان داد که میانگین اختلاف ها برای مدل دراستیک به ترتیب با 41/17 و 24/10 و مدل دراستیک اصلاح شده به ترتیب با 69/0 و 55/0 می باشد که حاکی از مطابقت بیشتر با داده های مشاهده ای دارد. نتایج مدل دراستیک اصلاح شده نشان داد که 1/34 درصد از مساحت منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل آسیب پذیری خیلی زیاد، 1/48 درصد دارای پتانسیل آسیب پذیری زیاد و 8/17 درصد نیز دارای پتانسیل آسیب پذیری متوسط می باشد.
    کلیدواژگان: آبخوان ساحلی، آسیب پذیری آبخوان، مدل دراستیک اصلاح شده
  • امین فلامکی*، حسین توللی، مهناز اسکندری، مهناز مرادی اصطهباناتی صفحه 33
    آلودگی منابع آب و خاک به فلزات سنگین از چالش های مهم عصر کنونی است. به همین دلیل، آلودگی زدایی چنین خاک هایی، پیش نیاز هرگونه بهره برداری بهینه از این منابع است. یکی از روش های مقرون به صرفه برای پیش گیری از انتشار فلزات سنگین در منابع آب و خاک، تثبیت و جامدسازی آن هاست. طی این فرآیند، فلزات سنگین در خاک های آلوده با اصلاح کننده هایی همچون مواد فسفاتی واکنش داده و با تشکیل موادی کم محلول یا نامحلول در محیط، به صورتی پایدار باقی می مانند. در این پژوهش، کارآیی دی کلسیم فسفات (DCP) در عدم تحرک و تثبیت دو فلز سنگین کادمیوم و مس در خاک ارزیابی شد. به منظور آگاهی از چگونگی جابه جایی این فلزات طی زمان در خاک، آزمایش شستشوی ستون خاک با 12 تیمار پی ریزی شد. خاک ها در چهار تیمار، به مقدار Kg/mg 500 به فلز مس و در چهار تیمار دیگر به فلز کادمیوم آلوده شدند. یک تیمار به عنوان شاهد انتخاب و به سه تیمار دیگر مقادیر 1/0، 2/0 و 5/0 درصد وزنی تثبیت کننده DCP افزوده شد. چهار تیمار دیگر نیز به همین روش آماده شدند، لیکن همزمان به هر دو فلز آلوده گشتند. نتایج نشان داد که در شرایط آلودگی خاک به فلز مس، کاربرد 1/0% DCP می تواند به اندازه 93% از مقدار خروجی این فلز در نخستین آبشویی، معادل با یک حجم منفذی خاک، بکاهد. این مقدار برای فلز کادمیوم برابر با 80% بود. با کاربرد مقادیر بیشتر تثبیت کننده (2% و 5%)، مقدار این دو فلز در محلول خروجی ناچیز و به صفر نزدیک شد. در حالت آلودگی توامان خاک به هر دو فلز، با کاربرد 1% از DCP، مقدار اولیه خروجی مس 90% و کادمیوم 92% کاهش داشت. بنابراین به هنگام حضور توامان این دو فلز در خاک، تثبیت Cd بهتر از Cu انجام می شود. بر پایه نتایج این پژوهش می توان نتیجه گرفت که DCP ماده ای موثر برای تثبیت و جامدسازی Cd و Cu و جلوگیری از ورود این دو فلز از خاک های سبک بافت به منابع آب زیرزمینی است.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، تثبیت سازی، کلسیم فسفات، کادمیوم، مس
  • مریم محمدزاده*، مهدی همایی، ابراهیم پذیرا صفحه 43
    مدیریت بهینه خاک های شور، اهمیتی فراوان در حفاظت درست از منابع آب و خاک دارد. تجمع نمک های محلول در ناحیه رشد ریشه از بزرگترین مشکلات خاک های مناطق خشک و نیمه خشک است. برای غلبه بر این مشکل، آبشویی نمک های محلول از این خاک ها ضروری است. مهم ترین چالش در برنامه های آبشویی، برآورد صحیح مقدار آب مورد نیاز برای اصلاح خاک های شور و شور- سدیمی است. هدف از این پژوهش، ارائه مدلی تجربی برای تعیین مقدار آب آبشویی و مقایسه نتایج با برخی مدل های تجربی موجود بود. بدین منظور، آزمایش هایی صحرایی در منطقه جفیر واقع در جنوب غرب خوزستان با مساحت 21285 هکتار و کلاس شوری و قلیائیت S3A2 انجام گرفت. آبشویی به روش غرقاب متناوب با استفاده از شش استوانه دوگانه در یک آرایش دایره ای شکل انجام پذیرفت. در کلیه آزمایش ها، 100 سانتی متر آب در چهار تناوب 25 سانتی متری به کار برده شد. آب مورد نیاز از رودخانه کارون تامین شد. چهار مدل ریاضی به داده های مزرعه ای برازش و بهترین مدل بدست آمد. برای منطقه مورد مطالعه، مدل توانی با ضریب تبیین 83/0 و خطای استاندارد 44/0 به عنوان مدل برتر برگزیده شد. نتایج نشان داد که روابط تجربی ارائه شده به وسیله رجب-زاده (2009)، هافمن (1980) و لفلار و شارما (1977) با نتایج حاصل از اجرای آزمون های صحرایی، تطابق مناسبی ندارد. روابط ارائه شده به وسیله ریو (1957) و پذیرا و کاواچی (1981)، در مقایسه با مدل نوین ارائه شده در تخمین مقدار آب آبشویی خاک ها دارای بیش برآوردی اندکی بود. روابط ارائه شده به وسیله ورما و گوپتا (1989)، پذیرا و کشاورز (1998)، اسدی و همکاران (2013) و دیلمان (1963) نیز در مقایسه با مدل نوین دارای کم برآوردی اندکی می باشند.
    کلیدواژگان: آبشویی، بهسازی خاک، خاک های شور و سدیمی، منحنی های آبشویی
  • روح الله مختاران*، عبدعلی ناصری، حیدرعلی کشکولی، سعید برومند نسب صفحه 61
    کاهش دادن مقدار زهاب خروجی و بالا نگه داشتن سطح ایستابی در نزدیکی عمق ریشه با کاهش عمق کارگذاری زهکش ها درجهت حفاظت از منابع آب و خاک، از نگرش های نوین زهکشی می باشد. در این تحقیق برای بررسی تاثیر کاهش عمق زهکشی بر شوری و دبی زهاب، دو مزرعه 11-9R با عمق متوسط زهکشی2 متر با فاصله 60 متر و مزرعه7-8R با عمق متوسط زهکشی 4/1 متر و فاصله 40 متر در اراضی کشت نیشکر جنوب خوزستان انتخاب شد. طی دوره تحقیق با احداث شش گروه پیزومتر در دو مزرعه با فواصل مختلف از جمع کننده زهاب، تراز سطح آب زیرزمینی و دبی زهاب به صورت روزانه و شوری آب زیرزمینی و زهاب در هر دور آبیاری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش آبیاری ها، اختلاف بار هیدرولیکی بین لایه های پایین نسبت به لایه های بالایی در هر دو مزرعه جریان عمودی را به سمت بالا برقرار می کند. همچنین با کاهش عمق کار گذاری زهکش ها، مقدار شوری آب زیرزمینی کاهش یافت، لیکن این تغییرات شوری به عمق لایه محدود کننده نیز وابسته بود. همچنین مشخص شد که شوری زهاب علاوه بر شوری آب آبیاری تحت تاثیر شوری آب زیرزمینی بوده و تفاوت در عمق زهکشی، موقعیت لایه محدود کننده و وجود عدسی های ماسه ای بر این شوری موثر است. همچنین با کاهش عمق زهکشی دبی زهاب به شدت کاهش یافت به طوری که در مزرعه 11-9R، دبی زهاب خروجی 86/3 لیتر برثانیه و در مزرعه 7-8R این مقدار به74/0 لیتر بر ثانیه رسید.
    کلیدواژگان: دبی زهاب، شوری، عمق کارگذاری زهکش ها، عمق لایه محدودکننده
  • سعید امامی فر*، علی اکبر نوروزی، سجاد سیدی حسینی، آذین کریم زاد انزابی صفحه 75
    تابش خورشیدی از پارامترهای ورودی برای بسیاری از مطالعات شبیه سازی مانند فرآیندهای وابسته به تغییرات آب و هوایی، هیدرولوژی و اکولوژی است. مدل های پیشنهادی به منظور برآورد این پارامتر به علت این که از داده های هواشناسی از نوع مکانی نقطه ای استفاده می کنند، برآورد نقطه ای از مقدار تابش ارائه می کنند. در این پژوهش، دو مدل تجربی هارگریوز- سامانی و محمود – هابرد که مبتنی بر داده های دمای هوا هستند، با ورودی داده های روزانه LST (دمای سطح زمین) محصولات MOD11A1 وMYD11A1 سنجنده مودیس به جای دمای هوا، برای تخمین تابش خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده های روزانه تابش خورشیدی ایستگاه سینوپتیک اهواز واقع در استان خوزستان در دو سال متوالی (سال های 2006 و 2007) به عنوان داده های واقعی استفاده شد. نتایج حاصل از اعتبار سنجی نشان داد که مدل هارگریوز – سامانی با ورودی LST محصولات MOD11A1 و مدل محمود- هابرد با ورودی LST محصولات MYD11A1 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین دقت در برآورد تابش خورشیدی هستند. برای این مدل ها، شاخص های آماری R2 وRMSE به ترتیب 83/0،(Mj m-2 d-1) 46/2، 79/0 و (Mj m-2 d-1) 09/4 بدست آمد. برای مدل هارگریوز سامانی همچنین، با استفاده از مدل درختی M5 دو مدل (RS-M5-1 و RS-M5-2) مبتنی بر داده های LST محصولات MOD11A1 مودیس متغیرهای جغرافیایی تدوین و نتایج حاصل از آن ها با نتایج مدل های تجربی مقایسه شد. نتایج نشان داد که در مقایسه بین مدل درختی RS-M5-1 و مدل های تجربی با ورودی مشابه، مدل درختی M5 از دقت بیشتری برخوردار است. به طور کلی، مدل درختی RS-M5-2 با ورودی های LST محصولات MOD11A1، ساعت آفتابی حداکثر و واقعی و همچنین تابش فرا زمینی، نسبت به مدل های دیگر دارای دقت بیشتری است. برای این مدل، مقادیر آماره های R2 و NSE به ترتیب برابر 87/ و 86/ و جذر میانگین مربعات خطا برابر 24/10 درصد برآورد شد.
    کلیدواژگان: تابش خورشیدی، دمای هوا، MODIS
|
  • Ali Aryanfar, Mahmood Shafai Bejestan, Amir Khosrojerdi*, Hossein Babazadeh Page 1
    Invert traps are one of the most effective methods for separating and collecting sediments in open channels. In this research، some experiments were performed in a channel with 4 m long and 25 cm wide for 13 different invert trap configurations with different inlet and outlet angles. To determine the best trap geometry that has the most retention ratios، four types of plastic beads as a laboratory sediments with the same density but different size and apparent weight were tested in a constant time. Results showed that the inlet and outlet angles of the trap، has a considerable impact on the amount of deposited sediments. In the case of vertical walls of the entrance، whatever outlet wall of the trap has milder angle، trapping rate was larger the incoming angle of the trap was smooth and the outlet wall is vertical، although sediments could easily sinked in، but due to strong vortices formed downstream of the trap، much of these sediments re-suspended and directed away from the trap. Quantitative analysis of the results showed that from the 13 tested geometries، trap with inlet angle of 90° and 34° as an outlet angle، has the highest efficiency on trapping the sediments.
    Keywords: physical model, sediment traps basins, trap efficiency
  • Niloofar Khoshdooz-Masooleh, Hossein Babazadeh*, Seyyed-Hassan Tabatabaei, Mehdi Naderi Page 19
    Coastal aquifers have a high potential for contamination by seawater intrusion. Thus، the vulnerability of groundwater resources can be very effective in identifying vulnerabilities and sensitive groundwater aquifers. This study was conducted to evaluate Kish island aquifer vulnerability. The DRASTIC model was employed and modified based on the coastal aquifer conditions. Two additional parameters were included to the model which describes the balance between seawater and aquifer water level. The vulnerability maps were produced by DRASTIC and M-DRASTIC models. The comparison of these maps was performed using EC and TDS as the main indicators. The required data were collected from the existing reports as well as some extra direct water sample measurements. The overlaying of the vulnerability map was obtained by the DRASTIC method. Comparison of M-DRASTIC with EC and TDS maps showed that the mean differences for DRASTIC map with EC map is 17. 41 and 10. 24، respectively and for M-DRASTIC is 0. 69 and 0. 55، respectively. This indicates that the M-DRASTIC model is more adapted to coastal zones. The vulnerability index in DRASTIC method is generally lower than M-DRASTIC range. Based on the M-DRASTIC vulnerability analysis، it was found that 17. 8، 48. 1 and 34. 1 percents of Kish island area is under average، high and very high risk of groundwater contamination، respectively.
    Keywords: coastal aquifers, electrical conductivity (EC), modified DRASTIC model
  • Amin Falamaki*, Hosein Tavallali, Mahnaz EskandariÆ Mahnaz Moradi Estahbanati Page 33
    At the present time، contamination of water and soil resources is an important environmental challenge. Therefore، decontamination of such soils is a prerequirement of using these resources. The stabilization/solidification is cost effective remediation method that prevents spreading of heavy metals in soil and water resources. In this process، contaminated soil reacts with amendments such as phosphate materials to form low soluble or non-soluble stable materials. In this research the performance of dicalcium phosphate (DCP) in stabilizing and immobilizing of two ubiquitous metals Cd and Cu through soil was investigated. To understand the mobility of these metals within coarse textured soil، 12 leaching column tests were conducted. Four soil samples were contaminated with 500 mg/kg Cu while four others were contaminated by 500 mg/kg Cd. One of the specimens was left blank، while the other three were mixed with 0. 1، 0. 2 and 0. 5% (by weight) DCP stabilizer. In addition، four other samples were simultaneously contaminated with both metals and the same amount of additive. The results indicated in the case of Cu contaminated samples، application of 0. 1% DCP reduces 93% of this metal in the first pore volume of effluent. For Cd، this amount was 80%. Increasing in the amount of stabilizer (0. 2 and 0. 5%) neglects the metal in effluent. In simultaneous contamination using 0. 1% DCP، 90 and 92% of Cu and Cd was reduced، respectively. Therefore، immobilizing of Cd performed better than Cu when both were present. This study shows that DCP is an effective additive for stabilizing Cd and Cu to protect groundwater from contamination leached out of polluted coarse textured soil.
    Keywords: cadmium, calcium phosphate, copper, soil contamination, stabilization
  • Maryam Mohamadzadeh*, Mehdi Homaee, Ebrahim Pazira Page 43
    Proper management of saline and sodic soils is essential for optimal conservation of soil and water resources. Accumulation of soluble salts within the root zone is one of the major problems in arid and semi-arid regions. To overcome this problem، leaching of accumulated salts from such soils is necessary. The most important task in leaching practices is assessment of water quantity required for leaching of saline and saline-sodic soils. Therefore، reliable estimation of the required leaching water quantity is vital for reducing soil salinity to a desirable level. The objectives of this study were to introduce an empirical model to account for reclamation water and to compare the obtained results with some available models. Consequently، a large scale field experiment was conducted in jofeir region at south part of west Khuzestan plains، covering an area of 21285 ha with S3A2 salinity-sodicity classes. The intermittent pounding experiment was conducted with six double ring infiltrometers in a circular array. All experiments were accomplished by applying 100 cm of water in four-25 cm intervals. The leaching water was supplied from Karun rive. Four mathematical models were applied to the collected experimental data to derive a suitable empirical model. The results indicated that the proposed power model with maximum correlation coefficient of 0. 83 and minimum standard error of 0. 44 can provide reasonable estimates for leaching process compares to the previously proposed models. The results indicated that the empirical relations given by Rajabzadeh (2009)، Hoffman (1980) and Laffelar and Sharma (1977) can not resemble the field conditions. However، the empirical relationships introduced by Pazira and Kawachi (1981) and Revee (1957) overestimate the depth of reclamation water. The empirical models of Pazira and Keshavarz (1989)، Asadi et al.، (2013) and Dieleman (1963) underestimated the depth of required reclamation water compares to the newly proposed model.
    Keywords: desalinization curve, saline, sodic soils, salt leaching, soil reclamation
  • Ali Mokhtaran*, Abd Ali Naseri, Heydar Ali Kashkuli, Saeed Boroomandnasab Page 61
    A new approach in drainage design call for the control of shallow water table at vicinity of the crop rootzone for the purpose of proper soil and water conservation. The objective of this study was to evaluate the effect of reducing drainage depth on salinity and water rate of drains. For this purpose، R 9-11 farm with average drainage depth of 2 and distance of 60 meters and a R 8-7 farm with depth of 1. 4 and distance of 40 meters of sugarcane in south Khuzestan were selected. During the study، constructing six pisometers groups in two farms with different distances from drain collector، the daily water table level and outlet drain flow rate and the salinity of groundwater، and outlet drain in each irrigation were measured respectively. Results indicated that by increasing the irrigation water، the difference of hydraulic load between the bottom layers to the top ones in both farms، leads the vertical flow upwards. In addition، by reducing the drain insertion depth، the groundwater rate of salinity reduces، but these changes of salinity depend on the impermeable layer depth. In addition، by reducing that drain salinity was affected by irrigation water and groundwater salinity and the difference of drain insertion depths، location of impermeable layer and sand lenses affect this salinity. In addition، by reducing the drain insertion depth، outlet drain flow rate was intensively reduced such that in R 9-11 and R 8-7 farms، outlet drain reached to 3. 86 and 0. 74 L/s، respectively.
    Keywords: drain insertion depth, drain water flow rate, impermeable layer, salinity
  • Saeed Emamifar*, Ali Akbar Noroozi, Sadjjad Seyedi Hosseini, Azin Karimzad Anzabi Page 75
    Solar radiation is one of the input parameters needed for simulation of processes associated with climate changes، hydrology and ecology. Proposed models to estimate this parameter because using the weather data from a spatial point، would also provide point estimations. In this study، two experimental models including Hargreaves - Samani and Mahmood - Hubbard that are based on air temperature data، with the input data of daily LST products MOD11A1 and MYD11A1 MODIS instead of air temperature، were used to estimate the solar radiation. The real data were obtained from Ahwaz synoptic station for 2006 and 2007. Validation results indicated that Hargreaves - Samani input MOD11A1 LST product and the model of Mahmood - Hubbard MYD11A1 products with input LST (Land Surface Temperature) have the larger and lowest accuracies in estimating solar radiation. Validation results were further indicated that Hargreaves - Samani input MOD11A1 LST product and the Mahmood - Hubbard input MYD11A1 LST product، respectively، have maximum and minimum accuracy in estimating solar radiation. For these models، R2 and RMSE statistics were، respectively 0. 83، 2. 46 (mj m-2 d-1)، 0. 79 and 4. 09 (mj m-2 d-1). The Hargreaves -Samani model by using M5 model tree models (RS-M5-1 and RS-M5-2) based on LST data of MOD11A1 MODIS products geographic variables were formulated and the outcomes were compared with results of experimental models. The results showed that compares Tree Model RS-M5-1 and experimental models with the same input، The M5 tree model has higher accuracy. In general، tree model RS-M5-2 with LST products MOD11A1 inputs، can estimate the maximum and actual sundial and extraterrestrial radiation more accurate than other models. For this model، the values of R2 and NSE were estimated to be 0. 87 and 0. 86، respectively. The root mean square error for this was 10. 24 percent.
    Keywords: air temperature, MODIS, solar radiation