نشریه پژوهش های حفاظت آب و خاک
سال بیست و یکم شماره 2 (خرداد و تیر 1393)

برای انجام این پژوهش از داده های روزانه بارش، دمای کمینه (شبانه) و بیشینه (روزانه) ایستگاه همدید ارومیه طی دوره زمانی 45 ساله بین سال های 2005-1961 استفاده شد. برای شناسایی تغییر اقلیم از 27 نمایه پیشنهاد شده توسط تیم تحقیقاتی شناسایی تغییر اقلیم و نمایه ها بهره بردیم. برای بررسی همگنی سری زمانی نمایه ها از دو آزمون همگنی توصیه شده توسط سازمان هواشناسی جهانی به نام آزمون انحرافات تجمعی و آزمون درست نمایی ورسلی استفاده شد. همگنی سری زمانی نمایه ها در 3 سطح اطمینان 90، 95 و 99 درصد مورد آزمون قرار گرفت. همچنین نقاط جهش و تغییر در سری زمانی نمایه ها نیز به کمک دو آزمون همگنی یاد شده، شناسایی و معناداری نقاط جهش به کمک آزمون من ویتنی آزمون شد. از دوآزمون ناپارامتریک من کندال و من کندال اصلاح شده برای معناداری روند نمایه ها و از تخمین گر شیب سن برای برآورد شیب و نرخ روند نمایه ها استفاده شد. یافته های این پژوهش بیانگر همگن نبودن سری زمانی نمایه های فرین بارش و دما در ایستگاه همدید ارومیه است. بر پایه دو دوره قبل و بعد از سال جهش نمایه های فرین دما، نمایه های فرین گرم (روزهای تابستانی (SU25)، روزهای گرم (TX90p) و امواج گرما (WSDI)) طی دوره مورد پژوهش روند صعودی و نمایه های فرین سرد (روزهای یخنبدان (FD)، کوچک ترین دمای بیشینه (TXn) و شب های سرد (TN10p)) روند نزولی را تجربه کرده اند. تغییرات بیش تر نمایه های بارش فرین طی دوره مورد مطالعه روند نزولی معناداری را نشان می دهند. طی چند سال اخیر از بسامد رخداد بارش های سنگین، ابرسنگین و میزان کل بارش سالانه ارومیه به شدت کاسته شده است.

این پژوهش به بررسی تاثیر تغییر کاربری بر خصوصیات میکرومورفولوژی و پراکنش کانی های رسی خاک هایی می پردازد که بر روی مواد مادری لسی در یک ردیف اقلیمی- در شرق استان گلستان تشکیل شده اند. به این منظور 12 خاکرخ در رژیم های رطوبتی یودیک، زریک و آریدیک در موقعیت ژئومورفیک یکسان (همگی در قسمت قله شیب) در هر رژیم (شامل کاربری های جنگل، مرتع و زراعی) حفر، تشریح و مطالعه گردید. آماده سازی و مطالعه مقاطع نازک و نیز مطالعه کانی های رسی به روش استاندارد صورت پذیرفت. نتایج نشان می دهد که در رژیم اریدیک خاک هایی با تکامل کم شامل آنتی سول ها و در رژیم رطوبتی زریک راسته های اینسپتی سول و مالی سول و در رژیم رطوبتی یودیک آلفی سول ها تشکیل شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با پیشروی از رژیم اریدیک به سمت رژیم یودیک با افزایش بارندگی و افزایش پوشش گیاهی، فعالیت بیولوژیکی زیاد می شود که به موجب آن ویژگی های میکرومورفولوژیک مانند نوع و میزان حفرات، ریزساختمان ها، بی فابریک و عوارض خاکساز نیز تغییر می کند. مقایسه کاربری های متفاوت در اقلیم های مشابه نشان می دهد که تغییر نوع کاربری نیز سبب تغییر ویژگی های میکرومورفولوژیک مانند حفرات و ریزساختمان و عوارض خاکساز می شود به گونه ای که با تغییر کاربری از جنگل به مرتع و از مرتع به زراعی تعداد حفرات کانالی، بی شکل و همچنین ریزساختمان های اسفنجی و کروی به تدریج کاهش یافته و به تعداد حفرات انقباضی افزوده می شود. نتایج به دست آمده از مطالعه منشا و پراکنش کانی های رسی نشان می دهد که ایلیت کانی غالب خاک در هر سه کاربری است. منشا ایلیت، کلریت و کائولینیت به ارث رسیده از مواد مادری و ورمی کولیت و اسمکتیت تبدیل شده از سایر کانی ها می باشد. مطالعه توزیع کانی ها نشان می دهد که با حرکت از رژیم اریدیک به سمت یودیک از مقدار کانی هایی مانند ایلیت و کلریت کاسته و به مقدار کانی هایی با منشا خاکساز شامل اسمکتیت و ورمی کولیت افزوده می شود. بنابراین نتایج به دست آمده نشان می دهد که تغییر کاربری در این منطقه به سبب حساسیت ویژه مواد لسی نسبت به فرسایش موجب تغییرات شگرفی در پراکنش کانی ها، ویژگی های مورفولوژیک، رده خاک، نوع و مقدار حفرات که از پارامترهای کیفیت خاک به شمار می روند گردیده و بر لزوم برنامه ریزی و کنترل برای این فرایند تغییر کاربری در این منطقه تاکید می نماید.

گچ یک کانی شایع مشاهده شده در خاک های نواحی خشک و نیمه خشک با بارش کم و مواد مادری گچی می باشد. اگرچه گچ در دامنه وسیعی از رژیم های حرارتی یافت می شود، اما فقط تحت رژیم های رطوبتی اریدیک، یوستیک و زریک مشاهده شده است. این مطالعه به منظور بررسی اثر رژیم رطوبتی خاک بر میکرومورفولوژی گچ در افق های جیپسیک و پتروجیپسیک خاک های گچی استان فارس صورت گرفت. پدیده های میکرومورفولوژی مشاهده شده شامل کوتینگ، هایپوکوتینگ، پرشدگی حفرات و دیواره کانال ها به صورت متراکم و نیمه متراکم بوده است. بلورهای گچ به شکل های عدسی، منشوری، صفحات درهم قفل شده، شبه شش ضلعی و ریزبلورین در مقطع نازک مشاهده شدند. بین شکل های مورفولوژیک گچ و رژیم های رطوبتی و عمق خاک روابط مشخصی مشاهده گردید. تنوع مورفولوژیک بیش تری از بلورهای گچی در افق های زیرسطحی در مقایسه با افق های سطحی مشاهده گردید. همچنین بلورهای طویل تری از گچ در افق های زیرسطحی مشاهده شد. فراوانی بیش تری از بلورهای عدسی شکل در خاک های با تکامل بیش تر وجود دارد. بلورهای سوزنی، منشوری، ستونی و تیغه ای در مناطقی با بارندگی کم تر و با رژیم رطوبتی اریدیک مشاهده شدند. مورفولوژی های متنوع تری از بلورهای گچ در خاک های با بافت سبک تر مشاهده شد. نتایج نشان داد که با افزایش رطوبت خاک اندازه بلورهای عدسی بزرگ تر و فراوانی آن ها کم تر می شود.

هدایت هیدرولیکی خاک یکی از مهم ترین پارامترها در علوم خاک می باشد که به شدت در جهت ها و عمق های مختلف تغییر می کند. اطلاع از چگونگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به مکان و زمان برای بهینه سازی مدیریت آب و خاک بسیار ضروری است. این پژوهش برای بررسی تغییرات عمقی هدایت هیدرولیکی اشباع در اراضی دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه انجام شد. به این منظور تعداد 30 چاهک با قطر 8 سانتی متر در سه عمق مختلف 60، 90 و 120 سانتی متر حفر گردید. پس از انجام آزمایش های شناسایی خاک محل چاهک ها مانند دانه بندی، حدود خمیرایی خاک و وزن واحد حجم ظاهری نمونه های برداشت شده از محل چاهک ها، مقدار هدایت هیدرولیکی آن ها به روش پرمامتر گلف در سه عمق استغراق 5، 15 و 25 سانتی متر برآورد شد. نتایج آزمایش های تعیین بافت خاک نشان داد که بافت غالب خاک منطقه سنگین می باشد. بررسی های آماری نشان داد بین مقادیر هدایت هیدرولیکی به دست آمده در عمق 60 سانتی متر با مقادیر مربوط به عمق های 90 و 120 سانتی متر در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار دارد و کاهش مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع از عمق 120-90 سانتی متر قابل ملاحظه نبود. از میان آنالیزهای تک عمقی دستگاه گلف بیش ترین و کم ترین هدایت هیدرولیکی اشباع به دست آمده به ترتیب مربوط به آنالیز لاپلاس به ازای عمق استغراق 5 سانتی متر و آنالیز رگرسیون پایه ای ریچاردز با عمق استغراق 15 سانتی متر می باشد.

این پژوهش به منظور بررسی موقعیت پستی و بلندی و کاربری اراضی بر پیدایش، شکل های شیمیایی آهن، منگنز و کانی شناسی رس در خاک های دشت غربی یاسوج در استان کهگیلویه و بویراحمد صورت گرفت. 9 خاکرخ بر روی یک ردیف پستی و بلندی با کاربری های شالیزار و غیرشالیزار تشریح و نمونه برداری شدند. براساس نتایج، خاک های مطالعه شده در 4 راسته آلفی سول، مالی سول، آنتی سول و اینسپتی سول رده بندی شدند. آبشویی کربنات کلسیم، انتقال فیزیکی ذرات رس، تجمع ماده آلی در سطح خاک و وجود شرایط کاهشی در خاک های شالیزاری مهم ترین فرایندهای پدوژنیک موثر در تکامل خاک های مطالعه شده هستند. نتایج نشان داد که میزان آهن و منگنز پدوژنیک (Fed و Mnd) و شاخص تبلور آهن [(Fed-Feo)/Fet] با درجه تکامل خاک رابطه مستقیم داشته و بیش ترین میزان این شاخص ها در فیزیوگرافی های دشت مرتفع و دشت دامنه ای با کاربری غیرشالیزار است. شرایط اکوییک در خاک های شالیزاری موجب افزایش ترکیبات آهن بی شکل و آلی (Feo و Mno)، نسبت های Feo/Fed و Mno/Mnd به ترتیب به میزان 2/9، 2/8، 5/0 و5/8 برابر و کاهش در مقدار Fed، Mnd و شاخص تبلور آهن به ترتیب به میزان 1/69، 1/75 و 1/96 برابر نسبت به خاک های غیرشالیزاری شده است. مطالعات کانی شناسی رس، حضور اسمکتیت، ایلیت، کلریت، ورمیکولیت، کوارتز و کائولینیت را در خاک ها نشان داد. به طورکلی با حرکت به سمت پایین شیب و یا از عمق به سطح خاک از میزان کانی های ایلیت و کلریت کاسته و بر میزان اسمکتیت افزوده شده است. تغییر شکل کانی های میکایی به اسمکتیت در خاک های غیرشالیزاری و نیز فرایند نوتشکیلی از محلول خاک مهم ترین عوامل توضیح دهنده حضور پدوژنیک این کانی در خاک های مطالعه شده هستند.

شبکه های آبیاری و زه کشی وسیع ترین توزیع کننده آب کشاورزی به شمار می روند و نقش مهمی در تامین و توزیع بهینه آب دارند. بنابراین برای افزایش بهره وری آب کشاورزی، باید بررسی ها و سرمایه گذاری ها در بخش های مدیریتی، فنی، اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی در این شبکه ها متمرکز شوند. در این پژوهش با بررسی های کتابخانه ای و مراجعه به شبکه آبیاری قزوین، مشورت و مصاحبه حضوری با مسئولین شبکه و مدیران صنعت آب در بخش بهره برداری از شبکه های آبیاری و همچنین با استفاده از گزارش های مطالعات قبلی، راه کارهای موثر در افزایش بهره وری آب شبکه از دیدگاه های مختلف مدیریتی، فنی، اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی تعیین گردید. به منظور اولویت بندی این راه کارها با استفاده از نظرهای کارشناسان از روش AHP و نرم افزار اکسپرت چویس استفاده گردید. نتایج نشان داد که دیدگاه مدیریتی- بهره برداری با وزن 0/509 در بالاترین اولویت قرار دارد. همچنین پس از رتبه بندی معیارها در هر دیدگاه مشخص گردید که از دیدگاه مدیریتی- بهره برداری استفاده از سیستم های آبیاری تحت فشار در سطح شبکه، از دیدگاه فنی- سازه ای استفاده از سازه های آبگیر نیرپیک در تمام کانال ها، از دیدگاه اقتصادی دریافت هزینه واقعی آب بها، از دیدگاه اجتماعی توصیه و ترویج سیستم های مدرن آبیاری به کشاورزان و از دیدگاه زیست محیطی جلوگیری از تخلیه فاضلاب های شهری، صنعتی و کشاورزی به داخل کانال ها دارای بیش ترین اهمیت می باشند. همچنین در این پژوهش به عنوان نمونه به منظور به کارگیری برترین راه کار افزایش بهره وری از دیدگاه فنی- سازه ای به شبیه سازی کانال L6 از شبکه آبیاری قزوین به کمک مدل هیدرودینامیکی کانال من پرداخته شد. نتایج نشان داد که دریچه های آبگیر نیرپیک از عملکرد بالایی برخوردار بوده و موجب کاهش بخش قابل توجهی از تلفات می گردند.

بیابان زایی به عنوان معضلی جهانی بیش تر کشورهای خشک و نیمه خشک جهان هم چون ایران را با مشکل مواجه ساخته است. در این پژوهش برای ارزیابی خطر بیابان زایی منطقه نیمه خشک آق بند، استان گلستان، از مدل ایرانی IMPDA استفاده شد. نقشه واحدهای کاری با استفاده از نقشه های زمین شناسی، کاربری اراضی، عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای تهیه گردید. از 9 معیار بیابان زایی وضعیت خاک، زمین شناسی، اقلیم، پوشش گیاهی، اقتصادی- اجتماعی، آب زیرزمینی، تکنولوژی توسعه شهری، کشاورزی و فرسایش (آبی و بادی) با 26 شاخص بیابان زایی برای بررسی و تهیه نقشه پتانسیل بیابان زایی منطقه آق بند استفاده شده است. سپس برای هر معیار اصلی مهم ترین شاخص های موثر در کیفیت آن معیار بررسی و با شیوه IMPDA وزن دهی انجام شد و با محاسبه میانگین هندسی شاخص ها و بهره گیری از نرم افزار 9.3 Desktop ArcGIS، نقشه های مربوط به وضعیت هر معیار یا لایه اصلی تهیه شد. در انتها از میانگین هندسی معیارها، نقشه مناطق حساس به بیابان زایی تولید گردید. تفاوت فراوانی کلاس های خطر مدل با آزمون کای اسکوئر بررسی شد. برای ارزیابی کارایی نقشه خطر از آزمون من ویتنی در نرم افزار مینی تب استفاده شد. نتایج آزمون کای اسکوئر نشان داد که تفکیک مناسبی بین کلاس های خطر وجود دارد. نتایج نشان داد که 17/7 درصد ازکل منطقه مورد بررسی در کلاس شدید بیابان زایی و 51 درصد در کلاس متوسط بیابان زایی قرار دارد. آنالیزهای بعدی نشان داد که معیارهای پوشش گیاهی و وضعیت خاک از مهم ترین معیارهای بیابان زایی در منطقه آق بند است.

کاهش دبی پایه نسبت به متوسط بلندمدت آن نشان دهنده وضعیت خشکسالی می باشد اما کاهش متوسط دوره ای دبی پایه نشان می دهد که منطقه به سمت خشکی پیش می رود. آزمون ناپارامتری من- کندال، یکی از روش هایی است که برای بررسی روند در یک سری زمانی مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش ایستگاه هیدرومتری ارازکوسه واقع در حوضه گرگان رود استان گلستان با دوره آماری 40 ساله به عنوان منطقه مطالعاتی تعیین شده است. بر این اساس بعد از جداسازی دبی پایه از داده های دبی روزانه و تشکیل سری های زمانی سالانه و ماهانه از دبی پایه و دبی کل، آزمون من- کندال برای تعیین روند به کار گرفته شده است. تحلیل های معنی داری روند در سطح 5 درصد بیانگر آن است که در مقیاس سالانه، میانگین دبی پایه و دبی کل، روند نزولی داشته اما حداکثر دبی پایه و حداکثر دبی کل هیچ روندی ندارند. همچنین در مقیاس ماهانه، میانگین دبی پایه در ماه های فصل بهار و ماه های آبان و اسفند روند نزولی داشته ولی در باقی مانده ماه های سال روندی نداشته است. همچنین میانگین دبی کل، نیز در ماه های فصل بهار و ماه اسفند روند نزولی داشته و در بقیه ماه های سال روندی را نشان نمی دهد اما در کل منطقه رو به خشکی می رود.

از آن جا که بخش اعظم مصرف آب به بخش کشاورزی اختصاص دارد، با بهبود مدیریت مصرف آب در این بخش می توان به نحو قابل ملاحظه ای در مصرف آب صرفه جویی کرد. یکی از پارامترهای مهم در مدیریت آبیاری، تبخیر و تعرق گیاهان در منطقه می باشد. دقت و سرعت در امر محاسبه این پارامتر نقش به سزایی در تصمیم گیری و تخصیص آب به کشاورزی دارد. در این پژوهش با استفاده از ابزار مدیریتی ArcET در محیط ArcGIS به برآورد تبخیر و تعرق گیاهان در حدود 7000 هکتار از اراضی که توسط مسیری 4000 متری از کانال اردیبهشت واقع در شبکه آبیاری زهکشی درودزن تغذیه می شوند، پرداخته شده است. به این منظور با ورود پارامترهای هواشناسی ایستگاه های منطقه، موقعیت ایستگاه ها و رقوم ارتفاعی در محیط ArcET، نقشه تبخیر تعرق گیاه مرجع تعیین و با اعمال ضرایب گیاهی با توجه به الگوی کشت موجود، تبخیر تعرق گیاهان منطقه به دست آمده است. همچنین از روش سند ملی آبیاری کشور نیز برای محاسبه تبخیر تعرق گیاهان شبکه مورد مطالعه استفاده شد. مقایسه نتایج این دو روش نشان داد که روش ArcET مقدار نیاز آبی گیاهان را در بیش تر موارد کم تر برآورد نمود و استفاده از این روش در اراضی تحت آبیاری کانال اردیبهشت باعث صرفه جویی حدود 443906 مترمکعب در سال خواهد گردید. به طوری که می توان از این صرفه جویی، مساحتی حدود 80 هکتار دیگر از اراضی به زیر کشت برد. استفاده از ابزار ArcET، باعث سرعت و دقت بیش تری در برآورد مقدار آب مورد نیاز کانال های آبیاری شده و در عین حال یک بانک اطلاعاتی منظم از پارامترهای موجود در شبکه های آبیاری و زهکشی ایجاد نمود.

برای بررسی تاثیر مقادیر مختلف لجن فاضلاب بر عملکرد گیاه و تجمع روی، مس، کادمیوم و سرب در گیاه تربچه (Raphanus Sativus)، آزمایش گلدانی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه بوعلی سینا همدان انجام شد. این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تیمار شامل درصدهای مختلف (0، 10، 35 و 50) لجن فاضلاب خشک و در 3 تکرار انجام شد. کاربرد لجن فاضلاب در هر 3 سطح، تاثیر معنی داری (0/01≤ P) بر عملکرد تربچه نشان داد، به خصوص در سطح 10 درصد چشم گیرتر بود. در نتیجه این پژوهش، با افزایش درصد لجن فاضلاب در خاک، غلظت قابل دسترس فلزات به طور معنی داری (0/01≤ P) نسبت به شاهد افزایش یافت، به خصوص روی به شدت تحت تاثیر کاربرد لجن فاضلاب قرار گرفت به طوری که در تیمار 50 درصد نسبت به شاهد افزایش قابل توجهی نشان داد (به ترتیب 156/41 و 0/98 میلی گرم در کیلوگرم). نتایج نشان داد که ریشه تربچه نسبت به بخش هوایی آن، مقادیر بیش تری فلزات سنگین را در خود انباشته کرد و توان بالایی در جذب سرب از خاک نشان داد. همچنین با افزودن لجن فاضلاب به خاک، فاکتور انتقال کادمیوم، به طور قابل توجهی افزایش یافت این در حالی است که فاکتور انتقال روی، مس و سرب با افزایش میزان لجن فاضلاب در خاک کاهش یافت. به طورکلی سطح 10 درصد در مقایسه با سایر سطوح از نظر تاثیر در شاخص رشد و تجمع فلزات سنگین در تربچه، مناسب تر بود.

خواص شیمیایی خاک از نقطه ای به نقطه دیگر حتی در فواصل کم تغییر نشان می دهد. یکی از دلایل مهم این غیریکنواختی در مقیاس های کوچک، تشکیل خاکدانه در خاک است. در این پژوهش تفاوت غلظت روی کل در داخل و خارج خاکدانه های خاک های آلوده بررسی شد. خاکدانه ها از 4 پروفیل با بافت مختلف و در 5 عمق از 1-0 متری جمع آوری شده و به صورت مکانیکی و با استفاده از روش کایسر به دو بخش داخلی و خارجی تفکیک شدند. غلظت روی کل در هر دو بخش داخلی و خارجی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار مواد جذب کننده رس، ماده آلی و اکسیدهای آهن آزاد در خارج و داخل خاکدانه ها اختلاف معنی داری ندارد، ولی غلظت روی کل در خارج خاکدانه ها بیش تر از داخل بود و میانگین غلظت در این دو بخش تفاوت معنی داری (0/01>P) نشان داد. این تفاوت غلظت روی بین بخش داخلی و خارجی خاکدانه ها به ترتیب لوم رسی < لوم رسی شنی < لوم < لوم شنی، در بافت های مختلف کاهش یافت. تفاوت غلظت روی در عمق های مختلف خاک نیز معنی دار بود و با افزایش عمق کم تر شد.

با توجه به محدودیت منابع آب، استفاده بهینه از آب در ایران ضروری است. اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری فنون پیشرفته به منظور حفظ و ذخیره رطوبت خاک، افزایش گنجایش نگه داشت آب و جلوگیری از نفوذ عمقی از راه کارهای موثر برای افزایش کارایی مصرف آب و بهبود بهره برداری از منابع آب کشور است. استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب روشی مناسب برای نگهداری آب و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک است. در این پژوهش به منظور ارزیابی تاثیر پلیمر سوپرجاذب بر روی عملکرد و کارایی مصرف آب گوجه فرنگی، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با دو تیمار رژیم آبیاری در 3 سطح، شامل 75 درصد (کم آبیاری)، 100 درصد (آبیاری کامل) و 125 درصد نیاز آبی گیاه (بیش آبیاری) و تیمار غلظت سوپرجاذب در 5 سطح صفر، 4، 6، 8 و 10 گرم در هر کیلوگرم خاک گلدان در 4 تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد 6 گرم هیدروژل سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک گلدان و سطح 125 درصد آبیاری، اثر معنی داری روی عملکرد و کارایی مصرف آب گوجه فرنگی نسبت به شاهد (100 درصد نیاز آبی و صفر گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک گلدان) دارد. بنابراین شرایط نام برده برای داشتن بیش ترین عملکرد و کارایی مصرف آب گوجه فرنگی توصیه می شود.

یکی از سازه های متداول برای کاهش مقدار ورود رسوب به کانال های انتقال آب، حوضچه رسوب گیر می باشد. در این سازه ها با افزایش سطح مقطع، سرعت جریان کاهش یافته و ذرات رسوبی در اثر نیروی ثقل ته نشین می شوند. عوامل مختلفی مانند خصوصیات ذرات رسوبی، دبی جریان و راندمان تله اندازی مورد نیاز در طراحی حوضچه های رسوب گیر موثر می باشند. از طرف دیگر ابعاد دیواره های حوضچه نیز باید به صورتی تعیین شوند که از نظر سازه ای پایدار باشند. در این پژوهش براساس الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان یک مدل کامپیوتری به منظور طراحی بهینه حوضچه رسوب گیر سد انحرافی گنج افروز واقع در استان مازندران با در نظر گرفتن خصوصیات هیدرولیکی، رسوبی و سازه ای تهیه شد. متغیرهای تصمیم شامل طول، عرض و ارتفاع حوضچه رسوب گیر، عرض و ارتفاع کانال ورودی و ابعاد قسمت های مختلف دیواره حوضچه می باشد. تابع هدف ترکیبی از راندمان تله اندازی و ضرایب اطمینان لغزش و واژگونی در نظر گرفته شده است. مدل نام برده در سه راندمان تله اندازی 70، 80 و 90 درصد اجرا شد. نتایج نشان داد مقادیر طول، عرض و ارتفاع بهینه به دست آمده توسط مدل در هر سه راندمان تله اندازی کم تر از شرایط موجود می باشد. طول، عرض و ارتفاع بهینه در راندمان تله اندازی 70 درصد به ترتیب 38/89، 4/2 و 2/05 متر به دست آمد. مقایسه نتایج این پژوهش با نتایج به دست آمده از الگوریتم SCE نشان داد الگوریتم جامعه مورچگان طول حوضچه را 10/5 درصد بیش تر و ارتفاع حوضچه را 73/10 درصد کم تر به دست آورده است.

بهره برداری و استفاده مطلوب از منابع آب و مدیریت بهینه آن مستلزم شناخت بهتر مدل های هیدرولوژی است. از آن جا که در حوزه های آبخیز امکان اندازه گیری تمام کمیت های مورد نیاز برای بررسی عکس العمل حوزه امکان پذیر نمی باشد بنابراین انتخاب مدلی که بتواند در عین سادگی ساختار، با استفاده از حداقل اطلاعات ورودی مورد نیاز، پیش بینی با دقت قابل قبولی ارایه نماید، امری ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش از مدل IHACRES برای مطالعه فرایند بارش- رواناب حوزه آبخیز تمر واقع در استان گلستان استفاده شده است. به منظور شبیه سازی رواناب در حوزه مورد مطالعه، مدل IHACRES کالیبره شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد با توجه به مقادیر خطا در حجم جریان (3/412=BIAS) در مراحل واسنجی و (0/416=BIAS) در مرحله ارزیابی، جریان شبیه سازی شده توسط مدل IHACRES، کم تر از جریان مشاهداتی بوده است. اگرچه مدل نتوانسته است دبی های حداکثر را به خوبی شبیه سازی کند، اما در مجموع با توجه به انحرافات کم مدل و شبیه سازی خوب مقادیر حداقل و براساس دو پارامتر ضریب تعییین (0/66=2R) در مرحله واسنجی و (0/61=2R) در مرحله ارزیابی و میانگین خطای نسبی (0/008=APRE) در مرحله واسنجی و (0/029=APRE) در مرحله ارزیابی می توان گفت عملکرد مدل در حوزه مورد مطالعه رضایت بخش بوده است.

امروزه برآورد میزان مصرف آب یکی از مهم ترین و کاربردی ترین مباحث به شمار می رود، پیچیدگی و تاثیر عوامل و پارامترهای مختلف بر میزان مصرف آب سبب شده است تا روش های تحلیلی و ریاضی در این زمینه از کارایی لازم برخوردار نباشند. مطالعات انجام شده نشان می دهد که پارامترهای هواشناسی به عنوان مهم ترین گروه در زمینه برآورد کوتاه مدت میزان مصرف آب در نظر گرفته شده اند. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم خوشه بندی فازی ارتباط غیرخطی بین پارامترهای اقلیمی به عنوان متغیرهای ورودی و میزان مصرف آب شهری به عنوان متغیر خروجی مورد بررسی قرار گرفت و با نتایج به دست آمده از برقرار نمودن رابطه خطی میان متغیرهای نام برده مقایسه شد. برای این منظور از داده های اندازه گیری شده روزانه پارامترهای هواشناسی ایستگاه سینوپتیک هاشم آباد و میزان آب توزیع شده در شبکه شهر در طی ماه های فروردین تا تیر سال 1391، استفاده شده است. در نهایت با بهره گیری از روش های رگرسیون خطی و غیرخطی رابطه ای برای برآورد کوتاه مدت میزان مصرف آب براساس پارامترهای اقلیمی ارایه گردید. نتایج نشان داد میزان مصرف آب شهری با میانگین دمای هوا همبستگی بهتری را نشان می دهد و در نظر گرفتن حداکثر دمای هوا نیز باعث افزایش دقت برآوردها می شود. بنابراین می توان حداکثر و میانگین دمای هوا را موثرترین پارامترهای برآورد میزان مصرف آب دانست. همچنین نتایج نشان داد در نظر گرفتن یک معادله درجه دو بین متغیرهای ورودی و خروجی، با داشتن ضریب ناش- ساتکلیف 0/71 و ریشه میانگین مربعات خطا 43/35 لیتر در ثانیه، میزان مصرف آب را با دقت و اطمینان بیش تری نسبت به سایر معادله ها برآورد می نماید.

استفاده از مصالح خاکی در عملیات اجرایی شبکه های آبیاری، زهکشی و متراکم نمودن خاک بسیار مهم بوده و این موضوع در لایه های خاکریزی اطراف لوله های G.R.P که اجرای خاکریزی آن ها نیاز به دقت زیادی دارد، از مهم ترین مسایل می باشد. برای اجرای پروژه خطوط لوله عین خوش- فکه با 230 کیلومتر طول لوله، با توجه به پروفیل های طولی و عرضی مسیر، در بسیاری از مسیرهای محدوده طرح عمق ترانشه برای کارگذاری لوله ها کم می باشد، بنابراین برای تامین عمق ترانشه اقدام به خاکریزی با تراکم 95 درصد می شود (فلوتیت، 2010). نتایج نشان داد که رطوبت بهینه و درصد تراکم مطلوب (حداقل 93 و حداکثر 98 درصد) در لایه های خاکریزی را می توان از طریق رطوبت دهی در محل قرضه و در روی مسیر تامین نمود ولی در روش دوم، زمان بیش تری برای اختلاط و رطوبت دهی مصرف می گردد. در مصالح رسی اگر رطوبت لایه خاکریزی 3 درصد نسبت به رطوبت بهینه کم تر باشد، جبران رطوبت آن با کوبش نتیجه مطلوب را نمی دهد یا به انرژی زیادی برای تراکم نیاز دارد. در لایه های خاکریزی که با استفاده از مصالح ریزدانه اجرا شده، تردد و گذشت زمان تاثیر منفی داشته و درصد تراکم را تا 87 درصد کاهش داده است. هرچه مصالح درشت دانه تر باشند، تردد و گذشت زمان تاثیر کمی بر روی تراکم لایه دارند.