دوماهنامه
نوع مقاله: مقالات پژوهشی

تغییرات پروفیل سطح ایستابی و دبی خروجی از زهکش های پلکانی در یک خاک مطبق

دوره 27، شماره 1، بهار 1392، صفحه 1-13

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.22195

سعید حمزه، عبدعلی ناصری، حیدر علی کشکولی

چکیده دو مورد از مباحث زهکشی که کمتر به آنها پرداخته شده است، یکی مسئله زهکشی در خاک های مطبق و دیگری مبحث زهکش پلکانی می-باشد، و لزوم مطالعه و تحقیق بیشتر در این زمینه ها به چشم می خورد. بنابراین تحقیق حاضر تحت شرایط ویژه فوق در اراضی کشت و صنعت امام خمینی (ره) واقع در شمال استان خوزستان صورت پذیرفت. در اراضی کشت و صنعت امام خمینی (ره) بعد از مطالعات اولیه طراحی، فاصله زهکش ها حدود 70 متر برآورد گردید و زهکش ها در عمق متوسط 1/2 متری نصب گردیدند. اما بعد از دو سال که از احداث زهکش ها در مزارع این واحد گذشت، مشاهده گردید که به علت وجود یک لایه با نفوذ پذیری کمتر از 10 مرتبه نسبت به لایه های فوقانی و تحتانی در عمق حدود 110 تا 160 سانتیمتری، عملکرد زهکش های موجود در حدود 500 هکتار از اراضی مناسب نمی باشد. جهت رفع این مشکل اجرای زهکش های پلکانی پیشنهاد گردید. در این راستا بین هر دو زهکش موجود، یک خط زهکش جدید در عمق متوسط 2/1 متری نصب گردید. جهت بررسی های تکمیلی یکی از مزارع این واحد انتخاب گردید. در مزرعه مورد نظر در سه ردیف مختلف جمعا 20 عدد چاهک مشاهده ای نصب گردید. پس از تجهیز چاهک ها و انجام مطالعات خاک شناسی، نوسانات سطح ایستابی، دبی آب ورودی و خروجی از مزرعه به صورت روزانه و طی 3 نوبت آبیاری اندازه گیری شد. سپس نتایج بدست آمده از طریق مشاهدات مزرعه ای با معادلات تحلیلی موجود، مورد ارزیابی قرار گرفتند. مشاهدات مزرعه ای نشان می دهد با نصب زهکش های جدید مشکل مزرعه به طور کامل رفع شده است و سطح آب زیرزمینی در مدت زمان مناسب (کمتر از 36 ساعت) به زیر عمق توسعه ریشه می رسد. همچنین شدت افت سطح ایستابی در حالت واقعی با حرکت از انتهای مزرعه به سمت جمع کننده اصلی مزرعه (کلکتور) افزایش می یابد، و میزان دبی خروجی از زهکش های عمقی همواره بیشتر از دبی زهکش های کم عمق می باشد. اما با توجه به شرایط خاص مزرعه و لایه ای بودن خاک، معادلات موجود قادر به شبیه سازی و پیش بینی دقیق پروفیل سطح ایستابی و دبی خروجی از مزرعه نبودند، و مقادیر بدست آمده از طریق معادله تحلیلی تنها در محدوده کمی از پروفیل سطح ایستابی با حالت واقعی مشاهده شده در مزرعه تطابق داشتند.

بررسی تاثیر ضرایب غیرتعادلی روی انتقال رسوب در رودخانه‌ها با استفاده از مدل عددی

دوره 32، شماره 1، بهار 1397، صفحه 1-11

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i1.65319

صباح محمدی، رسول قبادیان، سیدمحمود کاشفی پور

چکیده مدل‌های عددی به‌نحو گسترده‌ای در مدیریت و مهندسی منابع آب کاربرد دارند. در این تحقیق، مدل عددی هیدرودینامیکی یک بعدی و غیرماندگار توسعه داده شده است، که برای روندیابی جریان و انتقال رسوب به‌صورت شبه‌کوپل در سیستم‌های رودخانه‌ای ‌مورد استفاده قرار می‌گیرد. از معادله دینامیکی انتقال- پخش و معادله دیفرانسیلی بار بستر به‌ترتیب برای محاسبه میزان انتقال بار معلق و بار بستر استفاده می‌شود. بعد از محاسبه میزان رسوب، از معادله اکسنر برای محاسبه تغییرات ارتفاع بستر در رودخانه استفاده می‌شود. با توجه به طبیعت غیر تعادلی بودن رسوب در رودخانه‌ها، در این مدل عددی، برعکس بسیاری از مدل‌های شناخته شده موجود از روش غیر تعادلی معادله اکسنر استفاده شده است. استفاده از روش غیر تعادلی به‌علت پیچیدگی حل آن و هم‌چنین وجود پارامترهای غیرتعادلی در آن مانند ضرایب طول انطباق و بازیافت بسیار مشکل است. در تحقیق حاضر آنالیز حساسیت نیز روی این مقادیر با استفاده از مدل عددی انجام شد. نتیجه گرفته شد، که با انتخاب ضریب طول انطباق، معادل با مضربی از 1 الی 3 برابر فاصله بین مقاطع عرضی، نتایج واقع بینانه‌تری می‌توان از مدل عددی گرفت. برای ضریب بازیافت بار معلق نیز بهتر است از معادله تجربی Lin (1984) استفاده شود.

برآورد ضریب گیاهی چای ترش (Hibiscus sabdariffa L.) در مراحل مختلف رشد به روش لایسیمتری در منطقه بیرجند

دوره 33، شماره 1، بهار 1398، صفحه 1-11

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i1.72258

سعید قوام سعیدی نوقابی، عباس خاشعی سیوکی، حسین حمامی

چکیده آب یکی از مهم‌ترین عوامل محدود‌کننده‌ی توسعه کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان می‌باشد. از مسائل مهم مدیریت آب، ارزیابی و تعیین نیاز آبی گیاهان است. تبخیر- تعرق گیاهان یکی از متغیرهای اصلی در محاسبه بیلان آب و انرژی سطح زمین محسوب می‌شود. برای تدوین برنامه آبیاری مناسب، آگاهی از نیاز آبی گیاه و ضریب گیاهی در مراحل مختلف رشد ضروری است. در این پژوهش به‌منظور تعیین ضرایب گیاهی چای ترش که یکی از گیاهان دارویی مهم می‌باشد، آزمایشی در طی یک فصل زراعی در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. بدین منظور از سه عدد لایسیمتر استفاده شد و نیاز آبی چای ترش به روش بیلان آب محاسبه گردید. برای محاسبه تبخیر- تعرق مرجع نیز از چمن مورد استفاده برای فضای سبز با ارتفاع 12سانتی‌متر به‌عنوان گیاه مرجع استفاده شد. در نهایت در پایان فصل رشد، مقادیر مربوط به ضرایب گیاهی در چهار مرحله ابتدایی، توسعه، میانی و انتهایی برای گیاه چای ترش به‌ترتیب برابر 26/1، 55/1، 81/1 و 96/0 بدست آمد. این مقادیر جهت برآورد نیاز آبی و مدیریت آبیاری گیاه چای ترش توصیه می‌شوند.

اثر آبیاری بخشی ریشه و بستر کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد کینوا

دوره 34، شماره 1، بهار 1399، صفحه 1-10

https://doi.org/10.22067/jsw.v34i1.81937

صابر جمالی، حسین انصاری، سیده محبوبه زین الدین

چکیده در آبیاری به روش آبیاری بخشی ریشه (PRD)، نیمی از محیط ریشه به تواتر به‌صورت کامل آبیاری شده و نیم دیگر خشک نگه داشته می‌شود. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی عملکرد و اجزای عملکرد کینوا با کاربرد روش آبیاری PRD در سه نوع بستر کاشت می‌باشد. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با چهار تکرار در سال 1397 در شرایط گلخانه‌ای که شامل دو مدیریت آبیاری (آبیاری کامل FI و آبیاری بخشی ناحیه ریشه PRD) و سه بستر کشت (سیلتی رسی S1، لوم رسی S2 و لوم شنی S3) بود، اجرا شد. نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع گیاه در تیمار FI (4/84 سانتی‌متر) و کمترین ارتفاع گیاه در تیمار PRD(5/82 سانتی‌متر) می‌باشد. با کاهش 50 درصد میزان آب آبیاری از تیمار FI به تیمارPRD ، وزن هزاردانه 1/9 درصد کاهش یافت، بیشترین و کمترین وزن هزاردانه گیاه به‌ترتیب 0/4 و 6/3 گرم در بوته در تیمارهای FI و  PRDبه‌دست آمد. عملکرد دانه با تغییر مدیریت آبیاری از تیمار FI بهPRD ، 2/10 درصد کاهش داشت و حداکثر و حداقل مقدار آن به‌ترتیب در تیمارهای FI (7/19 گرم در بوته) وPRD  (7/17 گرم در بوته) اندازه‌گیری شد. بیشترین و کمترین عملکرد دانه (2/20 و 4/18 گرم در بوته) به‌ترتیب مربوط به تیمارهای S1 و S2,3 است. تیمار خاک سیلتی رسی با وزن هزار دانه 12/4 گرم، دارای وزن هزار دانه بیشتری نسبت به خاک‌های لوم رسی و لوم شنی (بترتیب با 78/3 و 78/3 گرم) داشت. به‌طورکلی، تأثیر روش آبیاری PRD بر کاهش مصرف آب در کشت گلخانه‌ای کینوا مثبت بود و قابل توصیه می‌باشد.

پاسخ گیاه شبدر به تلقیح باکتری ریزوبیوم تریفولی و قارچ‌های آربسکولار میکوریز در خاک‌های آلوده به کادمیم

دوره 35، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1400، صفحه 1-18

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.14772.0

لیلا قاسمی فر، احمد گلچین، فاطمه رخش

چکیده به­منظور بررسی پاسخ گیاه شبدر برسیم به تلقیح باکتری ریزوبیوم تریفولی و قارچ‌های آربسکولار میکوریز در خاک‎های آلوده به کادمیم، آزمایشی به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار اجرا گردید. فاکتورهای مورد بررسی شامل سطوح مختلف آلودگی خاک به کادمیم (صفر، 10، 25، 50 و 100 میلی­گرم بر کیلوگرم خاک) و تلقیح با میکروارگانیسم شامل قارچ‌های آربسکولار میکوریز گونه‌های گلوموس موسه­آ و گلوموس اینترارادیسز و باکتری ریزوبیوم تریفولی بودند. نتایج آزمایش نشان داد که تأثیر کادمیم بر وزن تر بخش هوایی و ریشه و غلظت آهن، روی و کادمیم بخش هوایی و ریشه گیاه شبدر برسیم در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد. با افزایش غلظت کادمیم در خاک، وزن تر بخش هوایی و ریشه و غلظت آهن و روی کاهش یافتند؛ اما بیشترین غلظت کادمیم بخش هوایی و ریشه و جذب کادمیم زیست­توده گیاه مربوط به تیمار 100 میلی­گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک بود. همچنین نتایج نشان داد که تأثیر تلقیح با قارچ‌های آربسکولار میکوریز و باکتری ریزوبیوم تریفولی بر صفات اندازه‌گیری شده در سطح احتمال 1 درصد معنی­دار شد. بیشترین وزن تر بخش هوایی و ریشه و غلظت عناصر کم‌مصرف نیز در اثر تلقیح مشترک قارچ میکوریز گلوموس موسه­آ و باکتری ریزوبیوم تریفولی (MT) مشاهده شدند. با توجه به نتایج اثرات متقابل آزمایش می­توان بیان کرد که، با افزایش کادمیم در خاک عملکرد گیاه شبدر کاهش یافت ولی استفاده از تلقیح مشترک قارچ میکوریز گلوموس موسه­آ و باکتری ریزوبیوم تریفولی (MT) موجب بهبود و حفظ عملکرد گیاه شبدر در خاک‎های آلوده به کادمیم شد. در نتیجه برای کشت شبدر در خاک‌های آلوده به کادمیم می­توان از این تلقیح مشترک (MT) برای بهبود عملکرد استفاده کرد.

علوم آب

برآورد تبخیر تعرق در فضاهای سبز با روش‌های WUCOLS، PF و IPOS (کرج)

دوره 36، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1401، صفحه 1-15

https://doi.org/10.22067/jsw.2022.73984.1119

زینب سجودی، هادی شوکتی، یاسر سجودی، محمود مشعل

چکیده فضا‌های سبز شهری در افزایش رطوبت نسبی، کاهش دما و تلطیف هوای کلان شهر‌ها، کنترل تشعشعات خورشید و جلوگیری از بازتاب نور‌های مزاحم موثر هستند. با توجه به اهمیت توسعه و حفظ فضا‌های سبز در شهر‌ها مصرف آب جهت آبیاری آن‌ها افزایش پیدا می‌کند از طرفی دیگر با توجه به منابع محدود آب، تخمین مناسب نیاز آبی فضای سبز نیازمند توجه ویژه است. در فضا‌های سبز گونه‌های گیاهی متفاوت با نیاز آبی مختلف در کنار هم و به صورت مختلط کشت می‌شوند و عدم توجه به این موضوع باعث هدر رفت آب خواهد گردید. بنابراین با استفاده از روش‌هایی که بتوانند تبخیر- تعرق را در فضای سبز به درستی و با دقت بیشتر برآورد نمایند می‌توان به کاهش اتلاف آب کمک کرد. در این مطالعه میزان آب مورد نیاز برای آبیاری فضای سبز پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران با استفاده از سه روش Wucols، Pf و Ipos به مدت یک سال از فروردین تا اسفند 1399 برآورد گردید. میزان نیاز ناخالص آبیاری با روش‌های Wucols، Pf و Ipos به ترتیب برابر با 8/794، 7/722و 9/346 میلی‌متر محاسبه شد. نتایج نشان داد که روش Wucols به دلیل در نظر گرفتن پارامتر‌های بیشتر نظیر گونه گیاهی، تراکم پوشش گیاهی و ریزاقلیم دقت بیشتری در مقایسه با سایر روش‌های بر آورد نیاز آبی دارد.

علوم آب

ارزیابی تاثیر روش‌های مختلف برآورد ETO در شبیه‌سازی تبخیروتعرق واقعی و زیست‌توده گندم با مدل آکوآکراپ

دوره 37، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1402، صفحه 1-14

https://doi.org/10.22067/jsw.2022.76839.1171

هادی رمضانی اعتدالی، فاطمه صفری

چکیده ارزیابی مدل­های گیاهی در بخش کشاورزی توسط بسیاری از پژوهشگران انجام شده است. تعیین مدل گیاهی مناسب برای برنامه­ریزی و پیش­بینی واکنش گیاهان زراعی در مناطق مختلف ضروری است. این عمل سبب می­شود با صرف هزینه و وقت کمتر بتوان اثر عوامل مختلف را بر عملکرد و کارایی مصرف آب گیاهان بررسی کرد. با توجه به اینکه معادله FAO-56 بعنوان روش مرجع برای برآورد ET در مدل AquaCrop استفاده می­شود و به دلیل تعداد ورودی زیاد استفاده از آن دشوار است. روش­های دیگری همچون روش­های دمایی و تشعشعی وجود دارد که با حداقل داده ورودی می‌توان ET را با همان میزان دقت برآورد کرد. با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به منظور بررسی دقت و کارایی مدل AquaCrop در شبیه­سازی تبخیروتعرق و زیست­توده، تحت تأثیر روش­های مختلف دمایی (بلانی-کریدل و هارگریوز-سامانی) و تشعشعی (پریستلی-تیلور، مک­کینک و تورک) برآورد تبخیروتعرق مرجع در پنج ایستگاه (ارومیه، قزوین، رشت، یزد و مشهد) و چهار اقلیم (خشک، نیمه خشک، مرطوب و نیمه مرطوب) مختلف در ایران و برای گیاه گندم انجام شد. طبق نتایج، روش بلانی-کریدل با مقدار R2 بیشتر از 5/0، NRMSE در محدوده 10-0 درصد (عالی) و شاخص NS نزدیک به یک (99/0) و روش تورک با مقدار R2 بیشتر از 5/0، NRMSE در محدوده 50-10 درصد و شاخص NS برابر با 9/0 روش‌های مناسب برای شبیه­سازی تبخیروتعرق در تمام ایستگاه­ها بودند. در مورد شبیه­سازی زیست­توده، روش­های بلانی-کریدل و هارگریوز-سامانی با مقادیر R2 برابر با 9/0، NRMSE در محدوده 10-0 درصد (عالی) و شاخص NS برابر با 99/0 بعنوان روش­های دمایی مناسب و روش­های پریستلی-تیلور، مک­کینک و تورک با آماره­های R2 برابر 9/0، NRMSE در محدوده 10-0 درصد (عالی) و شاخص NS برابر با 99/0 بعنوان روش‌‌های تشعشعی مناسب انتخاب شدند. در این پژوهش دقت خوب مدل AquaCrop در شبیه­سازی تبخیروتعرق و زیست­توده با این روش­های برآورد تبخیروتعرق نسبت به سایر روش­ها نشان داده شد.

علوم آب

اثر تغییر اقلیم و تاریخ کشت بر ردپای آب سبز در گندم پاییزه 2100-2021 (مطالعه موردی: دشت قزوین)

دوره 38، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1403، صفحه 1-21

https://doi.org/10.22067/jsw.2024.84991.1349

فاطمه برزو، هادی رمضانی اعتدالی، عباس کاویانی

چکیده تغییر اقلیم یکی از چالش­های مهم برای آینده کشاورزی است که نتیجه بی‌توجهی به آن، به خطر افتادن امنیت غذایی جوامع است. از این رو پیش­بینی تغییرات اقلیمی ضروری به‌نظر می­رسد. در این مطالعه مقادیر ردپای آب سبز گیاه گندم پاییزه (رقم پیشگام) در شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG و پایگاه اطلاعاتی DKRZ تحت سناریو‌های 5/4 و 5/8 و در تاریخ‌های کشت متفاوت (15 مهر، 1 آبان، 15 آبان، 30 آبان و 15 آذر)، در 4 دوره آتی (2040-2021، 2060-2041، 2080-2061 و 2100-2081)  با استفاده از مدل Aquacrop برآورد گردید. نتایج به‌دست آمده نشان داد؛ اگر تاریخ کشت 15 مهر ماه انجام شود، در شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG و تحت سناریوهای 5/4 و 5/8، در تمام دوره‌های آتی ردپای آب سبز نسبت به مقدار آن در دوره پایه، افزایش می‌یابد و اگر کشت در بقیه تاریخ‌ها صورت گیرد، در هر 4 دوره آتی میانگین ردپای آب سبز نسبت به مقدار آن در دوره پایه کاهش خواهد داشت. نتایج به‌دست آمده برای پایگاه اطلاعاتی DKRZ نشان می­دهد، ردپای آب سبز بدست آمده برای تاریخ­های کشت و دوره­های مورد بررسی در سناریوهای 5/4 و 5/8، از روند خاصی برخوردار نیست. در تاریخ­های کشت 15 مهر و 1 آبان برای دوره­های 2080-2061 و 2100-2081، ردپای آب سبز کاهش خواهد داشت و در سه تاریخ دیگر (15 آبان، 30 آبان و 1 آذر) برای این دوره­ها، روند افزایشی و کاهشی خواهد داشت و در تاریخ 15 آذر برای پایگاه اطلاعاتی DKRZ در هر دو سناریو تعریف شده برای همه دوره­ها، افزایش رد پای آب سبز نسبت به دوره پایه گزارش می­شود؛ به‌جز دوره 2100-2081 در سناریو 5/8 که شاهد کاهش آن نسبت به دوره پایه خواهیم بود. بیشترین مقدار ردپای آب سبز در تمام این دوره‌ها و مدل‌ها برای دوره 2060-2041 تحت شرایط اقلیمی پایگاه اطلاعاتی DKRZ در سناریو 5/4 در صورتی‌که تاریخ کشت 15 مهرماه انجام شود، تخمین زده می‌شود که مقدار مصرف آب در آن برابر 4272 متر مکعب بر تن با انحراف معیار 5018 متر مکعب بر تن پیش‌بینی می‌شود. کم‌ترین ردپای آب سبز نیز برای دوره 2100-2081 تحت شرایط اقلیمی حاصل از مدل LARS-WG در سناریو 5/8 در صورتی‌که تاریخ کشت 15 آذر ماه انجام شود، گزارش می‌شود که مقدار آن برابر 232 متر مکعب بر تن با انحراف معیار 3/52 متر مکعب بر تن است.

پیش‌بینی گوه‌ی آب شور تحت شرایط پیشروی و پسروی با استفاده از مدل‌های CTRAN/W و SEAWAT

دوره 32، شماره 1، بهار 1397، صفحه 13-27

https://doi.org/10.22067/jsw.v32i1.68090

حجت احمدی، محمد همتی، مهدی مطلبیان

چکیده آبخوان‌های ساحلی منبع اصلی آب شیرین در بسیاری از مناطق دنیا می‌باشند. نفوذ آب شور بصورت یک زبانه از طرف دریا به زیر آب شیرین آبخوان باعث تخریب کیفیت این منابع می‌گردد. به علت این که مسائل تداخل آب شور بسیار پیچیده هستند و به طور کلی نمی‌توانند به صورت تحلیلی حل شوند، بنابراین روش‌های عددی ابزاری ایده‌آل برای شبیه‌سازی و پیش‌بینی نتایج می‌باشند. در این مطالعه دقت مدل‌های ریاضی CTRAN/W و SEAWAT در شبیه‌سازی و پیش بینی گوه‌ی آب شور در سه حالت الف) وضعیت جریان پایدار تحت گرادیان‌های مختلف ب) حالت گذرا تحت شرایط پیشروی گوه‌ی آب شور ج) حالت گذرا تحت شرایط پس روی گوه‌ی آب شور بررسی شد. نتایج شبیه‌سازی دو مدل با مشاهدات آزمایشگاهی گوسامی و کلمنت (8) مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور مقایسه‌ی داده‌های واقعی و شبیه‌سازی شده از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE) ، معیار ناش-ساتکلیف(CE) ، ضریب همبستگی(R2)، نسبت اختلاف (r) و انحراف استاندارد عمومی (GSD) استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل‌های CTRAN/W و SEAWAT دقت بالایی‌در شبیه‌سازی و پیش‌بینی موقیعت و حرکت گوه‌ی آب شور را با متوسط میانگین مربعات خطا به ترتیب معادل 67/0 و 58/0 سانتیمتر (کمتر از 10 درصد متوسط داده‌های واقعی) دارا می‌باشند. مدل CTRAN/W برآورد بهتری نسبت به مدل SEAWAT در محاسبه میزان دبی انتقالی از منبع آب شیرین به سمت منبع شور را نشان می‌دهد.

علوم آب

تحلیل ردپای انرژی در تولید برنج، ذرت علوفه‌ای و سیب‌زمینی (مطالعه موردی: سه شهرستان استان لرستان)

دوره 40، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1405، صفحه 17-1

https://doi.org/10.22067/jsw.2026.95938.1505

فاطمه آزادپور، مسعود شاکرمی، سید یعقوب کریمی

چکیده افزایش جمعیت و تقاضا برای غذا تغییراتی را در عملیات‌های کشاورزی و بالا رفتن مصرف نهاده‌هایی چون سوخت، برق، کودهای شیمیایی و سموم به همراه داشته است. این پژوهش به تحلیل و مقایسه مصرف آب و انرژی در تولید برنج، ذرت علوفه‌ای و سیب‌زمینی در شهرستان‌های درود، کوهدشت و ازنا در استان لرستان در سال 1403 می‌پردازد. جامعه آماری شامل هزار کشاورز فعال در تولید این محصولات در شهرستان‌های مذکور بوده و حجم نمونه بر اساس فرمول کوکران (با سطح اطمینان 95 درصد و میزان خطای 7 درصد)، 188 نفر برآورد گردید. مقایسه مصرف انرژی ورودی در محصولات سیب‌زمینی، برنج و ذرت علوفه‌ای نتایج متفاوتی را نشان داد به‌طوری‌که، سیب‌زمینی با 123048 مگاژول بر هکتار، بیشترین و ذرت علوفه‌ای با 98644 مگاژول، کمترین میزان مصرف انرژی را دارند. همچنین، ذرت علوفه‌ای با 85/60 درصد بالاترین وابستگی نسبی به انرژی سوخت را دارد، در حالی‌که این نسبت برای برنج 50 درصد و سیب‌زمینی 17/58 درصد است. این یافته بر اهمیت تفکیک منابع انرژی برای درک بهتر الگوهای مصرف در محصولات مختلف تأکید دارد. مقایسه اجزای انرژی ورودی، حاکی از بالابودن سهم سوخت فسیلی در همه محصولات است؛ بیشترین درصد سوخت در ذرت علوفه‌ای (85/60 درصد) و بیشترین میزان عددی مربوط به سیب‌زمینی (09/715084 مگاژول در هکتار) است. پس از سوخت فسیلی، ماشین‌آلات کشاورزی با متوسط سهم 30 درصد و کودهای شیمیایی با میانگین 10 درصد در رتبه‌های بعدی قرار دارند. از نظر مصرف انرژی آب آبیاری، برنج (28/9 درصد) و ذرت علوفه‌ای (06/2 درصد) به‌ترتیب بیشترین و کمترین میزان را دارند. نتایج فوق تأکید می‌نماید که ارتقاء کارایی مصرف انرژی در بخش کشاورزی کشور نیازمند راهکارهایی از جمله استفاده از فناوری‌های نوین آبیاری، اصلاح شیوه‌های مصرف نهاده‌ها، آموزش بهره‌برداران و توسعه کشاورزی پایدار و دانش‌بنیان است.

علوم خاک

تأثیر کمپوست و ورمی‌کمپوست پسماند زیتون بر عملکرد و کیفیت روغن زیتون

دوره 39، شماره 2، خرداد و تیر 1404، صفحه 119-105

https://doi.org/10.22067/jsw.2025.89053.1420

سیده حمیده موسوی دیزکوهی، مجتبی بارانی مطلق، اسماعیل دردی پور، الهام ملک زاده، فردین صادق‌زاده، محمود قاسم نژاد

چکیده تولید فرآورده‌های آلی راهکاری مؤثر برای دفع پسماند زیتون و آلودگی زیست‌‌محیطی ناشی از آن، می‌باشد. در این پژوهش، تأثیر کمپوست و ورمی‌کمپوست حاصل از پسماند زیتون بر عملکرد و کیفیت روغن رقم آربکین بررسی شد. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در رودبار استان گیلان اجرا شد. تیمارها شامل تفاله خام زیتون، کمپوست غنی نشده، کمپوست غنی شده شیمیایی، کمپوست غنی شده زیستی، ورمی‌کمپوست غنی نشده، ورمی‌کمپوست غنی شده شیمیایی، ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی، NPK (از منبع کود اوره- سوپرفسفات تریپل و سولفات پتاسیم)، شاهد مثبت (دارای 10 کیلوگرم کود دامی)، شاهد (بدون کود دامی) بودند. مواد آلی غنی شده با باکتری‌های محرک رشد گیاه به میزان 3 درصد وزنی در چاله‌های مورد نظر اعمال شد. در نهایت عملکرد میوه، روغن و برخی ویژگی‌های روغن زیتون ارزیابی شدند. بر طبق نتایج، ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی عملکرد کل میوه زیتون (33/50 کیلوگرم به ازای هر درخت) را نسبت به شاهد به میزان 58/93 درصد افزایش داد. بیشترین عملکرد روغن زیتون نسبت به شاهد متعلق به ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی به میزان 14/11 کیلوگرم به ازای هر درخت بود. پایینترین ارزش پراکسید روغن زیتون با کاربرد ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی به میزان 06/1 میلی اکی‌والان اکسیژن بر کیلوگرم روغن نسبت به شاهد حاصل شد و 27/88 درصد کاهش نشان داد. کمپوست بر درصد روغن میوه‌ی زیتون اثرگذار بود؛ به‌‍طوری‌که بیشترین درصد روغن با کاربرد کمپوست غنی شده زیستی به میزان 77/57 درصد حاصل شد که نسبت به تیمار شاهد 3/2 برابر افزایش داشت. پایین‌ترین شاخص ضرایب خاموشی روغن زیتون (K270) و (K232) با کاربرد ‌ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی حاصل شد که نسبت به شاهد به‌ترتیب 24/96 و 53/78 درصد کاهش داشتند. کمترین مقدار اسیدهای چرب آزاد روغن با کاربرد ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی نسبت به تیمار شاهد با کاهش 66/94 درصد، حاصل شد. بیشترین فسفر برگ متعلق به ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی با 33/0 درصد و کمترین مقدار متعلق به تیمار شاهد به میزان 1/0 درصد بود. به‌طور کلی، درختان زیتونی که با فرآورده‌های آلی حاصل از تفاله جامد زیتون غنی شده با باکتری تغذیه شده‌اند، از نظر برخی ویژگی‌های کیفی روغن و عملکرد میوه رضایت‌بخش بوده‌اند. بنابراین، می‌توان از باکتری‌های محرک رشد گیاه در غنی‌سازی مواد آلی در جهت بهبود کیفیت روغن زیتون بهره برد. ضمنا، ورمی‌کمپوست غنی شده زیستی به‌عنوان تیمار برتر شناخته شد.

بررسی کارایی روش‌های پیش‌پردازش داده‌ها در بهبود عملکرد مدل برنامه‌ریزی بیان ژن (مطالعه موردی: رودخانه آب زال)

دوره 35، شماره 2، خرداد و تیر 1400، صفحه 153-165

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.14975.0

فرشاد احمدی

چکیده در این مطالعه سعی گردیده تاثیر کاربرد ضرایب فصلی و روش ریاضی تحلیل و پردازش سیگنال تحت عنوان تبدیل موجک در بهبود عملکرد مدل برنامه­ریزی بیان ژن (GEP) در پیش­بینی جریان ماهانه رودخانه آب زال در دوره آماری 1351 تا 1396 مورد بحث و بررسی قرار گیرد. بدین منظور داده­ها در سه حالت مختلف شامل الف) استفاده از داده­های جریان و در نظر گرفتن نقش حافظه تا چهار تاخیر، ب) دخالت دادن ترم پریودیک در دو حالت خطی (α-GEP) و غیرخطی (PT-GEP) و ج) تجزیه داده­ها با استفاده از پنج تابع موجک مختلف به دو زیرسری جزئیات و تقریب، آماده و به مدل GEP معرفی گردید. نتایج حاصل از اجرای مدل­های خطی و غیرخطی GEP نشان داد که در هر دو حالت، مدل با چهار تاخیر به بیشترین دقت در پیش­بینی جریان رودخانه دست یافته اما عملکرد مدل غیرخطی GEP با توجه به شاخص­های ارزیابی مورد استفاده اندکی بهتر بود. در مرحله بعد ترم پریودیک به ورودی­های مدل افزوده شد. براساس نتایج به دست آمده مدل PT-GEP با الگوی M4 کمترین خطا و بیشترین دقت را به خود اختصاص داده و توانسته شاخص RMSE را هشت درصد کاهش دهد. سپس در گام سوم داده­های جریان رودخانه با استفاده از توابع موجک تجزیه و مدل­های W-GEP ایجاد گردید. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که مدل­های W-GEP از عملکرد بسیار مطلوبی برخوردار بوده به طوری که می­توان از آنها به عنوان یک روش موثر در پیش­بینی جریان میان­مدت رودخانه­ها استفاده نمود.

علوم آب

اثر مدیریت آبیاری بر شاخص‌های بهره‌وری مصرف آب محصول یونجه

دوره 37، شماره 2، خرداد و تیر 1402، صفحه 165-185

https://doi.org/10.22067/jsw.2023.79145.1211

حسن اوجاقلو، فرهاد اوجاقلو، محمد مهدی جعفری، فرهاد میثاقی، بیژن نظری، اسماعیل کرمی دهکردی

چکیده تحقیق حاضر با هدف پایش بهره­وری مصرف آب محصول یونجه و بررسی اثر اصلاح برنامه آبیاری بر کاهش مصرف آب و ارتقای شاخص­های بهره­وری انجام شد. در مرحله اول تحقیق، تعداد 11 مزرعه یونجه واقع در استان زنجان انتخاب و مورد مطالعه قرار گرفت. عوامل مرتبط با بهره­وری نظیر شدت جریان ورودی به مزارع، حجم آب مصرفی، برنامه آبیاری، مدیریت تغذیه، عملکرد محصول، هزینه­های تولید و درآمد حاصل از فروش محصول تعیین و شاخص­های فیزیکی و اقتصادی بهره­وری مصرف آب محاسبه شد. در مرحله دوم، اصلاح مدیریت آبیاری به عنوان راهکار اجرایی به منظور بهبود بهره­وری مصرف آب در شرایط واقعی مزرعه در قالب قطعات کنترل­شده اجرا و با وضع موجود مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل از پایش­های میدانی، میانگین حجم آب آبیاری در مزارع یونجه در حدود 14250 متر مکعب در هکتار و میانگین شاخص­های بهره­وری مصرف آب CPD، BPD و NBPD به ترتیب برابر 79/0 کیلوگرم بر متر مکعب، 1/16 و 9/8 هزار ریال بر متر مکعب برآورد شد. به طور میانگین اعمال برنامه صحیح آبیاری در قطعات کنترل­شده منجر به کاهش 5/49 درصدی حجم آب آبیاری و به تبع آن افزایش 72 درصدی شاخص بهره­وری فیزیکی شد. تثبیت الگوی اشتباه برنامه آبیاری و عدم کنترل و نظارت بر بهره­برداری از منابع آب دلایل اصلی مصرف بی­رویه آب در مزارع یونجه شناخته شد. نتایج مرحله دوم اجرای پژوهش نشان داد، تنها با اصلاح مدت زمان آبیاری می­توان حجم آب آبیاری را بطور قابل ملاحظه­ای کاهش و بهره­وری مصرف آب را بهبود بخشید.

علوم آب

تحلیل حساسیت و عدم قطعیت مدل SWAT در شبیه‌سازی دبی جریان، رسوب و فسفر برای یک حوضه آبریز کوهستانی (مطالعه موردی حوضه رودخانه کرج)

دوره 36، شماره 2، خرداد و تیر 1401، صفحه 167-183

https://doi.org/10.22067/jsw.2022.72912.1100

شاهین نوری نژاد، محمدمهدی رجبی، تورج فتحی

چکیده شبیه‌سازی کمیت و کیفیت رواناب­های سطحی در مناطق کوهستانی، به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌­فرد این‌گونه حوضه­های آبریز مانند تأثیر قابل‌توجه برف بر رژیم جریان، تغییرات زیاد پارامترهای هواشناسی به‌واسطه تغییر ارتفاع، نرخ بالای فرسایش و کمبود اطلاعات ناشی از مشکلات دسترسی فیزیکی، یکی از موضوعات چالش‌برانگیز در حوزه مدل‌سازی حوضه­های آبریز محسوب می‌شود. یکی از مواردی که کمتر در خصوص مدل‌سازی این‌گونه حوضه­ها به آن پرداخته شده، تحلیل حساسیت و عدم قطعیت پیش­بینی­های مرتبط با کیفیت آب، به‌ویژه در ارتباط با پارامتر مهم فسفر است. هدف از انجام این تحقیق واسنجی، اعتبارسنجی، تحلیل حساسیت و عدم قطعیت پارامتری مدل SWAT در پیش­بینی دبی جریان، رسوب و فسفر کل در یک حوضه آبریز کوهستانی است. مطالعه موردی در حوضه آبریز رودخانه کرج در بالادست آبگیر بیلقان انجام شده و الگوریتم SUFI2 برای انجام تحلیل عدم قطعیت مورد استفاده قرار گرفته است. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، پارامترهای ضریب جریان پایه آب زیرزمینی، ضریب زبری رواناب سطحی و آهنگ افزایش بارش به ترتیب حساس‌ترین پارامترهای مدل نسبت به دبی جریان، رسوب و فسفر کل بودند. بهترین ضرایب نش-ساتکلیف (NS) مربوط به شبیه‌سازی رواناب، رسوب و فسفر کل در همه ایستگاه‌ها و در مجموع دوره‌های واسنجی و اعتبار‌سنجی، به ترتیب برابر با 76/0، 56/0 و 92/0 بدست آمد. همچنین شبیه‌سازی نقاط اوج نمودار هر سه کمیت مذکور با افزایش عدم قطعیت و کاهش دقت پیش‌بینی مدل همراه بوده، اما با توجه به قرارگیری بالای 70 درصد مقادیر اندازه‌گیری شده رواناب و رسوب و نزدیک به 60 درصد مقادیر اندازه‌گیری شده فسفر کل در بازه عدم قطعیت پیش‌بینی تولید شده توسط الگوریتم SUFI2، محدوده پارامترهای مورد استفاده در واسنجی مدل می‌تواند الگوی مناسبی برای شبیه‌سازی سناریوهای آتی در حوضه‌های آبریز کوهستانی مشابه باشد.

علوم آب

اثر تاریخ کاشت بر نرخ اجزای تبخیر و تعرق ذرت در شرایط تنش شوری

دوره 38، شماره 2، خرداد و تیر 1403، صفحه 175-189

https://doi.org/10.22067/jsw.2024.85046.1350

رضا سعیدی

چکیده تنش‌های محیطی و شرایط اقلیمی در دوره رشد گیاه، از عوامل مؤثر بر میزان تبخیر-تعرق گیاه هستند. اثر تنش شوری و تاریخ کاشت بذر بر نرخ اجزای تبخیر و تعرق ذرت (رقم سینگل کراس 704) در سال 1401 و در منطقه قزوین بررسی شد. برای تفکیک اجزای تبخیر و تعرق ذرت، کشت لایسیمتری انتخاب شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تیمارها شامل شوری خاک در چهار سطح (S1) 7/1، (S2)5/2، (S3) 8/3،  (S4)9/5 دسی‌زیمنس بر متر و تاریخ کاشت شامل 15 اردیبهشت (P1)، 4 خرداد (P2)، 24 خرداد (P3) و 13 تیر (P4) بود. شوری عصاره اشباع خاک در تیمارها از طریق اعمال کسر آبشویی بر خاک، کنترل شد. مقدار روزانه رطوبت خاک توسط دستگاه رطوبت‌سنج اندازه‌گیری شد. از تابع خطی مَس-هافمن (1977) نیز به‌عنوان تابع شوری-تبخیر-تعرق، تابع شوری-تعرق و تابع شوری-تبخیر استفاده شد. با افزایش شوری از سطح S1 به S4 و در تاریخ‌های P1، P2، P3 و P4 به‌ترتیب مقدار تبخیر-تعرق در محدوده 619-548، 621-549، 624-547 و 625-544 میلی‌متر، مقدار تعرق در محدوده 429-309، 421-295، 418-281 و 412-265 میلی‌متر و مقدار تبخیر در محدوده 190-239، 200-254، 206-266 و 213-279 میلی‌متر اندازه‌گیری شد. در اثر تنش شوری، پتانسیل آب خاک کاهش یافت و به‌دنبال آن میزان جذب آب و تعرق گیاه کاهش پیدا کرد. با کاهش جذب آب (توسط گیاه)، آب باقی‌مانده از سهم تعرق در خاک، صرف جزء تبخیر و افزایش آن شد. از سوی دیگر تاریخ کاشت بذر نیز بر مقدار تبخیر (جزءِ نامطلوب) و تعرق (جزءِ مطلوب) مؤثر بود. به‌طوری‌که در بیش‌ترین سطح تنش شوری و در تاریخ‌های P1، P2، P3 و P4، سهم تعرق گیاه به‌ترتیب 9/12، 1/14، 6/15 و 2/17 درصد کاهش و سهم تبخیر از سطح خاک به همان اندازه افزایش یافت. در مرحله اولیه رشد گیاه، جزءِ تبخیر دارای سهم غالب در پارامتر تبخیر-تعرق گیاه بود. به‌همین دلیل قرارگیری مرحله اولیه رشد گیاه در روزهای گرم سال، باعث افزایش تلفات تبخیر شد. از این‌رو تیمار S1P1 دارای شرایط بهینه (در پژوهش حاضر) برای افزایش تعرق و کاهش تبخیر بود. تابع خطی مَس-هافمن نیز نشان داد که در تاریخ‌های کشت P1، P2، P3، P4 و به‌ازای افزایش یک دسی‌زیمنس بر متر شوری خاک، میزان تبخیر-تعرق به‌ترتیب 51/2، 82/2، 3/3 و 65/3 درصد کاهش، میزان تعرق به‌ترتیب 1/6، 34/7، 42/8 و 2/9 درصد کاهش و میزان تبخیر به‌ترتیب 5/5، 7/6، 7 و 82/7 درصد افزایش داشت. درنتیجه با کنترل شوری خاک و انتخاب تاریخ مناسب کشت بذر، می‌توان برنامه‌ریزی مصرف بهینه آب را به‌طور بهینه مدیریت نمود.

مقایسه راندمان و شاخص بهره‌وری آبیاری پالسی با فشارهای ثقلی در خاک شنی تحت کشت هندوانه

دوره 33، شماره 2، بهار 1398، صفحه 205-216

https://doi.org/10.22067/jsw.v33i2.70933

مجید عرب فرد، علی شاهنظری، میرخالق ضیاتبار احمدی

چکیده این تحقیق با استفاده از فشارهای ثقلی معادل 5/0، 5/1 و 3 متر و با استفاده از دور آبیاری پالسی در بهار سال 1395 در مزرعه­ای با خاک شنی در شهرستان کاشان انجام شد. هندوانه منطقه سنبک طبق عرف محلی کاشته شد. تیمارهای مورد مطالعه سه روش آبیاری کوزه­ای، قطره­ای ثقلی و قطره­ای نواری در مقایسه با آبیاری شیاری (تیمار شاهد) بودند و شاخص بهره­وری آب در این تیمارها مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از طرح آماری فاکتوریل در قالب بلوک­های کامل تصادفی برای آنالیز داده­ها استفاده شد. نتایج نشان داد با مقدار آب مصرفی معادل 6790 متر مکعب در هکتار در هر کدام از روش­های آبیاری موضعی ثقلی و 13452 متر مکعب در هکتار در تیمار شاهد، میزان عملکرد هندوانه در روش‌های آبیاری کوزه­ای، قطره­ای­ثقلی، قطره­ای نواری و آبیاری شیاری به ترتیب معادل 1224، 11457، 7527 و 11426 کیلوگرم در هکتار و شاخص بهره­وری آب به­ترتیب معادل 2/0، 7/1، 1/1 و 8/0 کیلوگرم در هکتار به ازای هر متر مکعب آب مصرفی به­دست آمد. همچنین در مقایسه با دور آبیاری یک‌روزه، با کاربرد آبیاری پالسی در آبیاری موضعی، راندمان آبیاری به طور متوسط از 87 درصد به 98 درصد افزایش یافت. به­طور کلی با کاربرد آبیاری موضعی در مقایسه با آبیاری شیاری در خاک شنی می­توان ضمن افزایش بهره­وری آب، از این خاک برای کشت گیاهان مثمر هم­چون هندوانه با عملکرد بالا استفاده کرد.

بررسی عددی عوامل مؤثر بر توزیع غلظت رسوب معلق نامتعادل در رودخانه‌های طبیعی (مطالعه موردی: رودخانه قره‌سو، کرمانشاه)

دوره 34، شماره 2، بهار 1399، صفحه 241-253

https://doi.org/10.22067/jsw.v34i2.76326

رسول قبادیان، حامد شکری

چکیده چگونگی تغییرات غلظت رسوب معلق در طول مسیر رودخانه و بررسی عوامل تأثیرگذار بر آن همواره مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و محیط زیست می­باشد. عدم وجود ایستگاه‌­های اندازه­گیری کافی و مشکلات نمونه­‌برداری رسوب معلق، تهیه مدل‌­هایی که به درستی رسوب معلق را در طول مسیر رودخانه روندیابی نمایند ضروری می­نماید. در طبیعت رسوب بصورت نامتعادل انتقال می‌یابد در حالی‌که خیلی مدل­های تجاری حالت ظرفیت حمل یا متعادل را در نظر می‌گیرند. از این رو در تحقیق حاضر مدلی عددی تهیه شده با حل عددی معادله تک­بعدی انتقال و پخش غیرماندگار روندیابی رسوب معلق در یک بازه رودخانه­ای را در شرایط عدم تعادل انجام می­دهد. پس از صحت­سنجی مدل، تأثیر ده روش عددی منفصل­سازی، پنج معادله انتقال رسوب، هشت رابطه ضریب پخشیدگی و هشت رابطه سرعت سقوط ذره بر تغییرات بار رسوب معلق در طول بازه مورد مطالعه بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد استفاده از رابطه تجربی وایف مقدار رسوب معلق بیشتری را نسبت به سایر روابط دیگر برآورد می­کند. در میان روابط سرعت سقوط ذره رابطه استوکس سرعت سقوط بیشتری را برآورد می­کند که باعث می­شود احتمال معلق شدن ذرات رسوب کمتر و در نتیجه غلظت آن نسبت به سایر روش­ها کمتر باشد. همچنین در بین روش­های منفصل­سازی روش وان لییر خطای کمتری را دارا است. از طرفی رابطه الدر کمترین و رابطه کاشفی پور– فالکونر بیشترین مقدار پخشیدگی را در هیدروگراف غلظت از خود بجا می­گذارند. علاوه بر این نتایج تحقیق حاضر نشان داد غلظت رسوب برآورد شده در حالت عدم تعادل حدود 7/11 درصد بیشتر از ظرفیت حمل بار معلق محاسبه شده توسط روابط تجربی می­باشد.

علوم آب

توسعه سامانه برخط یکپارچه پیش‌بینی و هشدار سیل با تلفیق مدل‌های عددی آب و هوایی، هیدرولوژیکی و هیدرولیکی: مطالعه موردی حوضه آبریز گرگانرود

دوره 39، شماره 3، مرداد و شهریور 1404، صفحه 242-219

https://doi.org/10.22067/jsw.2025.93995.1485

زهرا علیزاده، محمد شاه‌سوندی، محمدرضا مسعودی مقدم، سمیه طالبی، جعفر یزدی

چکیده سیلاب به‌عنوان یکی از مخرب‌ترین بلایای طبیعی، هر ساله خسارات جانی و مالی فراوانی به جوامع وارد می‌کند. در این پژوهش، یک سامانه‌ی نرم‌افزاری یکپارچه Web-GIS برای پیش‌بینی و هشدار سیل طراحی و توسعه داده شده است. در این سامانه، از بستر نرم‌افزاری محبوب React برای توسعه رابط کاربری (GUI) بهره گرفته شده است. برنامه‌نویسی سمت سرور در زبان Python و کتابخانه تحت وب آن Django انجام شده و در همین بخش، پایگاه اطلاعاتی PostgreSQL و افزونه مکانی آن PostGIS برای ذخیره‎سازی اطلاعات استفاده شده است. سرویس‎دهنده نقشه نیز در این سامانه نرم‎افزار GeoServer انتخاب شده است. سامانه‌ یکپارچه پیش‌بینی و هشدار سیل، با استفاده از تلفیق مدل‌ پیش‌بینی بارش WRF، مدل‌ هیدرولوژیکی HEC-HMS و همچنین مدل هیدرولیکی HEC-RAS (2D)، به پیش‌بینی سیلاب و پهنه‌بندی آن می‌پردازد. این سامانه برای حوضه آبریز سیل‌خیز گرگانرود پیاده‌سازی شده است. حوضه آبریز گرگانرود، به دلیل ویژگی‌های جغرافیایی و اقلیمی خاص خود، در معرض سیلاب‌های مکرر و گسترده قرار دارد. مدل‌ پیش‌بینی بارش WRF برای تخمین بارش با افق زمانی پیش‌بینی 6 ساعت تا 48 ساعت آینده آماده‌سازی شده‌ است و به منظور بهبود دقت پیش‌بینی‌ها، پارامترهای نرم‌افزارها واسنجی و تحلیل حساسیت شده‌اند. این پژوهش با ترکیب مدل‌های پیشرفته، دقت پیش‌بینی‌ها را افزایش داده و ابزار مؤثری برای مدیریت بهتر سیلاب‌ها فراهم می‌آورد. این سامانه با فراهم آوردن افق پیش‌بینی ۴۸ ساعته برای وقوع سیل و همچنین غلبه بر چالش‌های محاسباتی از طریق به‌کارگیری زیرساخت پردازش قوی (HPC) و مدل‌سازی متمرکز بر نواحی کلیدی، می‌تواند به‌عنوان ابزاری عملیاتی برای مدیریت بحران در مناطق سیل‌خیز عمل نماید.

الگوبندی و پیش‌بینی تقاضای آب شهر اصفهان با روند ضمنی و سری زمانی

دوره 29، شماره 2، بهار 1394، صفحه 251-262

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.23751

حسین صادقی، علی محمد آخوندعلی، میثم حداد، محمدرضا گلابی

چکیده الگوبندی صحیح تقاضای آب در بخش شهری به منظور پیش‌بینی و اتخاذ سیاست های مربوط به مدیریت منابع آب با اهمیت است. بنابراین استفاده از الگوهایی که بتواند نیاز آینده آبی را با خطای کمتر الگوبندی و پیش‌بینی کنند، حائز اهمیت است. دو الگوی سری زمانی ساختاری (STSM) و سری زمانی ARMA برای الگوبندی و پیش‌بینی تقاضای آب شهر اصفهان در مقاله حاضر بحث و مقایسه شده است. داده های مورد استفاده شامل مصرف آب شهر اصفهان، قیمت آب و هزینه‌های پرداختی مشترکین آب در مقیاس ماهانه و طی دورة 90-1388 است. با وارد کردن جزء غیرقابل مشاهدة روند و ایجاد یک مدل فضا – حالت، با روش حداکثر درست نمایی و به کارگیری صافی کالمن، اقدام به الگوبندی شد. بهترین الگو در مدل سری زمانی ARMA با سه معیار شوارتز بیزین و آکائیک انتخاب شد. نتایج به دست آمده حاکی است که پیش‌بینی تقاضای آب با روش سری زمانی ساختاری برتری نسبت به ARMA دارد. مناسب‌ترین حالت از طریق آمارة نسبت درستنمایی برای پارامترها، حالت ثابت بودن سطح و تصادفی بودن شیب روند است. بنابراین، استفاده از الگوی سری زمانی ساختاری در پیش‌بینی تقاضای آب، می‌تواند به عنوان ابزاری کارآمد مورد استفادة مدیران و برنامه‌ریزان در بخش مدیریت آب قرار گیرد.

تأثیر کود‌آبیاری بر گرفتگی برخی قطره‌چکان‌ها در آبیاری قطره‌ای

دوره 29، شماره 2، بهار 1394، صفحه 263-273

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.24241

شهرزاد قرچه، معصومه دلبری، فاطمه گنجی

چکیده به‌منظور بررسی تأثیر کودآبیاری بر گرفتگی قطره‌چکان‌ها و عملکرد سیستم آبیاری قطره‌ای آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه زابل انجام گرفت. اثر‌ات نوع کود شامل تیمار F0 (بدون کود)، F1 (کود اوره) و F2 (کود نیترات آمونیوم) به‌عنوان عامل اول و اثر‌ات سه نوع قطره‌چکان (تنظیم شونده 1 نازله روی خط (A)، تنظیم شونده 6 نازله داخل خط (B)، تنظیم شونده 8 نازله روی خط (C)) به‌عنوان عامل دوم در نظر گرفته شد. برای بررسی میزان گرفتگی قطره‌چکان‌ها درصد کاهش دبی، یکنواختی پخش، ضریب یکنواختی کریستیانسن و ضریب تغییرات دبی محاسبه گردید. نتایج نشان داد با تغییر کیفیت کود‌آبیاری به‌ترتیب از F0 تا F2 میزان گرفتگی قطره چکان‌ها روند افزایشی دارد. قطره‌چکان‌های B بیشترین گرفتگی و قطره‌چکان‌های A کمترین گرفتگی را به خود اختصاص دادند. درصد کاهش دبی برای تیمار F0 و قطره‌چکان‌های A، B و C به‌ترتیب معادل 18، 24 و 22 درصد، برای تیمار F1 و قطره‌چکان‌های A، B و C به‌ترتیب معادل 24، 39 و 30 و برای تیمار F2 و قطره‌چکان‌های A، B و C به‌ترتیب معادل 34، 44 و 32 درصد، در اتمام دوره آزمایش به دست آمد. براساس نتایج حاصله نوع کود و نوع قطره‌چکان از نظر آماری (01/0≥ p) اثر بسیار معنی‌داری روی ویژگی‌های بررسی شده داشتند.

ارزیابی توانایی مدل‌های هوشمند در پیش‌بینی بارندگی ماهانه به کمک الگوهای پیوند از دور (مطالعه موردی استان خراسان رضوی)

دوره 29، شماره 2، بهار 1394، صفحه 274-283

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.25357

فرزانه نظریه، حسین انصاری

چکیده الگوهای پیوند دور از جمله عوامل موثر بر میزان بارش می‌باشند، در این تحقیق توانایی مدل‌های هوشمند در پیش‌بینی بارندگی ماهانه به کمک داده‌های پیوند از دور در هشت ایستگاه سینوپتیک استان خراسان رضوی برای سال‌های 1991 تا 2010 مورد بررسی قرار گرفت. مدل‌های هوشمند مورد بررسی عبارتند از مدل شبکه عصبی مصنوعی، مدل استنتاج فازی و مدل نروفازی. معیارهای آماری برای مقایسه نتایج مدل‌ها شامل ضریب‌ همبستگی، میانگین‌ خطای ‌اریبی، میانگین ‌مربعات‌ خطا و معیارهای ترکیبی جاکووی دز و صباغ می‌باشد. پس از یافتن بهترین ساختار برای مدل‌های هوشمند و مقایسه آن‌ها، مشخص گردید مدل نروفازی بهترین نتایج را دارا می‌باشد. معیار‌های آماری برای پیش‌بینی بارش به روش نروفازی به ترتیب در یک ماهه آینده برابر 8/0، 55/0-، 43/0، 7/0، 91/0، برای دو ماهه آینده برابر 79/0، 32/1-، 48/0، 56/1، 4/0 و برای سه ماهه آینده برابر 73/0، 37/1-، 54/0، 47/1، 36/0 به‌دست آمد. نتایج مدل‌های هوشمند برای ایستگاهی که داده‌های آن در بخش آموزش بکار برده نشده بود حاکی از این است که مدل‌ها برای منطقه جغرافیایی آموزش دیده توانایی پیش‌بینی بارش را دارند. بررسی دقت مدل نروفازی در هر یک از کلاس‌های شاخص بارندگی استاندارد نشان داد که این مدل در برآورد مقادیر بارش در کلاس‌های تر سالی بسیار شدید و تر سالی شدید کم برآورد داشته است. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که مدل‌های هوشمند مخصوصاً مدل نروفازی ابزار مناسبی برای پیش‌بینی بارندگی می‌باشند، اما از این مدل‌ها در کلاس‌های تر سالی بسیار شدید و تر سالی شدید با تامل بیشتری باید استفاده نمود.

تاثیر منابع و مقادیر مختلف نیتروژن، میزان کربنات کلسیم خاک و مقادیر مختلف بقایای یونجه بر هدررفت نیتروژن به صورت آمونیاک

دوره 31، شماره 1، بهار 1396، صفحه 286-301

https://doi.org/10.22067/jsw.v31i1.50465

طاهره منصوری، احمد گلچین، زهرا رضایی

چکیده تصعید آمونیاک یکی از مهم‌ترین راه های هدررفت نیتروژن از اکوسیستم های کشاورزی و غیرکشاورزی است. در این مطالعه دو آزمایش جداگانه با اهداف بررسی تأثیر سطوح مختلف کربنات کلسیم خاک (آزمایش اول) و یا سطوح کاربرد بقایای گیاهی (آزمایش دوم) همچنین نوع و مقدار کودهای نیتروژنی مصرفی و بر مقدار تصعید آمونیاک از خاک انجام شد. هر دو آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 18 تیمار در 3 تکرار انجام شدند. تیمارهای آزمایش اول شامل سه سطح 20، 27 و 35 درصد کربنات کلسیم خاک، سه سطح صفر، 200 و 400 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و چهار منبع سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم، اوره و اوره- اسید سولفوریک و تیمارهای آزمایش دوم نیز سه سطح صفر، 5/2 و 5 درصد بقایای یونجه، سه سطح نیتروژن و چهار منبع کودهای فوق بود. نتایج نشان داد که با افزایش سطح کربنات کلسیم خاک، مقدار بقایای گیاهی یونجه و همچنین مقدار نیتروژن مصرفی، مقدار نیتروژن تصعید شده به صورت آمونیاک افزایش یافت. با افزایش میزان آهک خاک به مقدار 15 درصد، میزان نیتروژن تصعید شده به صورت آمونیاک شش برابر گردید. در آزمایش دوم بیش ترین میزان نیتروژن تصعید شده از کاربرد 400 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع کود اوره- اسید سولفوریک و 5 درصد بقایای گیاهی و کم ترین میزان آن نیز از تیمار شاهد یا خاک فاقد هر گونه کود نیتروژنی و بقایای گیاهی به دست آمد. در صورت عدم کاربرد بقایای گیاهی ترتیب میزان هدررفت نیتروژن بصورت گاز آمونیاک اوره< سولفات آمونیوم< نیترات آمونیوم< اوره-اسید سولفوریک و در صورت کاربرد بقایای گیاهی بصورت اوره-اسید سولفوریک < نیترات آمونیوم< اوره< سولفات آمونیوم بود.

علوم آب

شبیه‌سازی رشد و نمو گوجه‌فرنگی (Lycopersicon esculentum Mill.) در شرایط تنش خشکی: 1- محتوای رطوبت خاک، تبخیر وتعرق و پوشش کانوپی

دوره 35، شماره 3، مرداد و شهریور 1400، صفحه 299-318

https://doi.org/10.22067/jsw.2021.15011.0

اسماعیل فرخی، مهدی نصیری محلاتی، علیرضا کوچکی، علیرضا بهشتی

چکیده مطالعه حاضر با هدف شبیه­سازی محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجه­فرنگی تحت رژیم­های مختلف آبیاری در مراحل مختلف رشد با استفاده از مدل آکوواکراپ در شرایط آب و هوایی مشهد به اجرا درآمد. آزمایش به صورت کرت‌های خرد‌شده در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. عامل کرت اصلی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله رویشی و عامل کرت فرعی شامل کم‌آبیاری به میزان 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه در مرحله زایشی بود. مدل آکوواکراپ با استفاده از داده­های اندازه­گیری شده واسنجی و صحت­سنجی گردید.  به طور کلی، محتوای رطوبت خاک، تبخیر و تعرق و پوشش کانوپی گوجه­فرنگی با دقت قابل قبولی توسط مدل آکوواکراپ صحت سنجی شد، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد. میانگین مربعات خطای نرمال‌شده بدست آمده برای محتوای آب خاک و پوشش کانوپی گوجه­فرنگی در همه تیمارهای آبیاری 36/13 و 87/13، 25/16 و 87/12 درصد به ترتیب برای مرحله واسنجی و صحت­سنجی بود، که این نتایج نشان­دهنده توانایی بالای مدل آکوواکراپ در شبیه­سازی تغییرات رطوبت خاک و پوشش کانوپی در طول دوره رشد گوجه­فرنگی می­باشد. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل آکوواکراپ می­تواند در شرایط تنش آبی در سطح قابل قبولی واسنجی شود و به عنوان ابزاری سودمند برای تصمیمات حمایتی در زمان و میزان آبیاری گوجه­فرنگی تبدیل شود.

تغییر ویژگی‌های شیمیایی خاک در مقابل آتش و شدت‌های مختلف آن

دوره 31، شماره 1، بهار 1396، صفحه 302-311

https://doi.org/10.22067/jsw.v31i1.52052

حکیمه طایفی، رضا عرفانزاده، مهدی عابدی

چکیده در بین رویشگاه های مختلف، آتش یک فاکتور اکولوژیک و تعیین کننده است که بسیاری از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک تحت تاثیر آن تغییر می کند که وسعت و مدت زمان این اثرات به شدت آتش سوزی بستگی دارد. به منظور بررسی تاثیر آتش و شدت های مختلف آن بر ویژگیهای شیمیایی مختلف خاک در جنوب شرقی پارک ملی گلستان، منطقه ییلاق دشت با ارتفاع 1400 متر و پوشش علفی، بوته‌ای و درختچه‌ای انتخاب شد. مناطق کنترل نیز در مجاور مناطق آتش گرفته هر سه نوع پوشش گیاهی با مشخصات اکولوژیک یکسان مشخص شدند. نمونه های خاک در مناطق با و بدون رخداد آتش از عمق 0-5 سانتی‌متری زیراشکوب سه نوع پوشش گیاهی برداشت شد و ویژگی های خاک شامل ماده آلی، ماده آلی ذره ای، نیترژن کل و پایداری خاکدانه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آتش در هیچکدام از شدت‌ها تاثیر معنی‌داری بر میزان ماده آلی نداشت در حالی‌که ماده آلی ذره ای و پایداری خاکدانه در شدت‌های متوسط و زیاد در مقابل آتش کاهش نشان داد (05/0P

تحلیل فراوانی رخداد یخبندان های زودرس پائیزه مطالعه موردی: ایستگاه های همدید خراسان رضوی

دوره 31، شماره 1، بهار 1396، صفحه 312-320

https://doi.org/10.22067/jsw.v31i1.26217

نفیسه سیدنژاد گل خطمی، محبوبه فرزندی، حجت رضایی پژند

چکیده یخبندان های زودرس پائیزه یکی از پدیده های زیانبخش جوی است که همه ساله منجر به کاهش عملکرد محصولات کشاورزی و باغی می شود. هدف مقاله حاضر تحلیل فراوانی این پدیده است. روزهای یخبندان ایستگاه های همدیدخراسان رضوی برای مطالعه موردی انتخاب وتحلیل فراوانی شده است. غربال اولیه و آزمون های پایه (تصادفی بودن، همگنی، استقلال و...) بررسی شدند. هشت تابع توزیع نرمال، گامبل نوع1، گامای 2 پارامتری، لوگ نرمال 2و3 پارامتری، پارتوی تعمیم یافته، حدی تعمیم یافته و پیرسون نوع 3 با پنج روش برآوردی گشتاورهای معمولی، حداکثر درست نمائی، گشتاورهای وزن داراحتمالی، حداکثرآنتروپی و گشتاورهای اصلاح شده تحلیل فراوانی شدند. آزمون نیکوئی برازش کولموگروف اسمیرنوف استفاده شد. دو روش برآورد PWM، ModM برتری نسبی خود را نسبت به روش های دیگربرآورد نشان دادند. تابع پارتوی تعمیم یافته برتری برازش را در60 درصد از حالات نسبت به سایر توابع از خود نشان داد. هم چنین مشخص شد نمی توان یک قانون احتمالی یا یک روش برآورد خاص را برای تحلیل فراوانی یخبندان های زودرس پائیزه پیشنهاد کرد. نتایج رخداد اولین روز یخبندان به طور کلی حاکی از عدم روند مشخص مکانی در استان است. اولین یخبندان در دوره بازگشت 2ساله در تمام ایستگاه ها زودتر از آبان ماه رخ نمی دهد. همچنین این رویداد در دوره بازگشت 100ساله نیز هیچ گاه زودتر از اول مهر رخ نمی دهد. این پدیده رابطه مناسبی با سایر عوامل مانند ارتفاع، طول و عرض جغرافیائی، دما، بارش ندارد.