علوم خاک
مهدی جعفریان؛ علی گلکاریان؛ حجت امامی
چکیده
ماده مادری و توپوگرافی از ویژگی‌های مهم وتاثیرگذار بر کیفیت خاک در هر منطقه می‌باشند. خاک‌های حاصل از جنس سنگ‌های مختلف دارای خصوصیات مختلفی هستند که این تفاوت‌ها در کیفیت خاک و فرسایش‌پذیری آن تأثیر مستقیم دارد. هدف از این پژوهش بررسی رابطه بین درصد شیب و جنس سنگ با برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از قبیل درصد ماده آلی، ...
بیشتر
ماده مادری و توپوگرافی از ویژگی‌های مهم وتاثیرگذار بر کیفیت خاک در هر منطقه می‌باشند. خاک‌های حاصل از جنس سنگ‌های مختلف دارای خصوصیات مختلفی هستند که این تفاوت‌ها در کیفیت خاک و فرسایش‌پذیری آن تأثیر مستقیم دارد. هدف از این پژوهش بررسی رابطه بین درصد شیب و جنس سنگ با برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از قبیل درصد ماده آلی، درصد کربنات کلسیم، بافت خاک، مقاومت فروروی خاک، چسبندگی خاک، هدایت اشباع، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، تعداد موثر قطره و سله سطحی در هفت جنس سنگ (گرانیت، آهک پالئوژن، آهک ژوراسیک، افیولیت، شیل، مارن و ماسه سنگ) در استان خراسان رضوی می‌باشد. نمونه‌های خاک از عمق 20-0 سانتی‌متری و از سه کلاس شیب کمتر از 10 درصد، 25-10 درصد و بیشتر از 25 درصد با سه تکرار در هر شیب برداشت شد. نتایج نشان داد تمام متغیرهای مورد بررسی در جنس سنگ‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری می‌باشند (001/0p<). تنها متغیر سله سطحی در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری نمی‌باشد (05/0p<،142/0=sig). متغیرهای درصد کربنات کلسیم و هدایت اشباع در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری می‌باشند (05/0p<،009/0=sig، 030/0=sig). سایر خصوصیات خاک نیز شامل درصد ماده آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، تعداد موثر قطره، مقاومت نفوذ خاک و چسبندگی خاک در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری در سطح یک درصد هستند (001/0p<). با توجه به اینکه کلاس بافت خاک در شیب‌های مختلف دارای تفاوت معنی‌داری نبود ولی درصد رس، سیلت و شن در طول شیب تغییرات زیادی داشت به‌طوری که با افزایش شیب درصد ذرات درشت‌تر افزایش یافته و از درصد ذرات ریز کاسته می‌شود. بیشترین و کمترین مقدار پارامترهای درصد ماده‌آلی، چسبندگی خاک و مقاومت نفوذ خاک به ترتیب در جنس سنگ گرانیت و شیل مشاهده شد. بیشترین درصد کربنات کلسیم در جنس سنگ آهک چناران (41/40 درصد) و کمترین مقدار آن در جنس سنگ گرانیت (72/14درصد) مشاهده شد. میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در جنس سنگ افیولیت دارای بیشترین مقدار (005/1میلیمتر) و در جنس سنگ مارن دارای کمترین مقدار (403/0 میلیمتر) بود. میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در شیب 25-10 درصد به طور معنی‌داری بیشتر از دو شیب دیگر بود. پارامتر تعداد موثر قطره در جنس سنگ گرانیت دارای بیشترین مقدار و در در جنس سنگ مارن دارای کمترین مقدار می‌باشد. مقدار بیشینه متغیر هدایت اشباع در جنس سنگ مارن و کمینه آن در جنس سنگ آهک چناران مشاهده شد. به‌طور کلی با توجه به تغییرات قابل ملاحظه ویژگی‌های خاک در طول شیب دامنه و جنس سنگ‌های مختلف انتظار می‌رود هدررفت خاک نیز دارای تفاوت مشخصی باشد و راهکارهای مقابله با آن باید اتخاذ شود.
علی گلکاریان؛ سید امیر نقیبی؛ داود داودی مقدم
چکیده
یکی از مهمترین اهداف در مطالعات هیدرولوژیکی، برآورد کمی فرایند بارش-رواناب در حوزه آبخیز است. روشها و مدلهای متعددی بهمنظور شبیهسازی فرآیند بارش-رواناب ساخته شدهاند که هر یک مزایا و معایب خود را دارد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی کارایی مدل هیدروگراف واحد لحظهای ژئومرفولوژی 4(GIUH) در تهیه هیدروگراف سیلاب و مقایسهی عملکرد ...
بیشتر
یکی از مهمترین اهداف در مطالعات هیدرولوژیکی، برآورد کمی فرایند بارش-رواناب در حوزه آبخیز است. روشها و مدلهای متعددی بهمنظور شبیهسازی فرآیند بارش-رواناب ساخته شدهاند که هر یک مزایا و معایب خود را دارد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی کارایی مدل هیدروگراف واحد لحظهای ژئومرفولوژی 4(GIUH) در تهیه هیدروگراف سیلاب و مقایسهی عملکرد آن با مدلهای اشنایدر، 5(SCS) و مثلثی است. بهمنظور اجرای روشهای مذکور، اطلاعات بارش و رواناب مربوط به 14 رخداد گردآوری گردید و هیدروگراف مستقیم بهدست آمد. با توجه به شاخصهای آماری RMSE، MAE و ضریب ناش-ساتکلیف، مقایسهی هیدروگرافهای مشاهدهای و برآوردی نشان داد که روش GIUH کارآمدترین مدل در برآورد دبی اوج بوده و بعد از آن روشهای مثلثی، SCS و اشنایدر دارای مراتب بعدی هستند. همچنین بر اساس نتایج بهدست آمده، بهترتیب روشهای اشنایدر، GIUH، مثلثی و SCS دارای بیشترین کارایی در برآورد زمان تا اوج هستند. علاوه بر این نتایج بیانگر کم برآوردی روشهای GIUH و مثلثی در برآورد دبی اوج و بیش برآوردی روش اشنایدر و کم برآوردی روشGIUH در برآورد زمان تا اوج می‌باشد.
زهرا نامقی؛ عبدالرضا بهره مند؛ مجید اونق؛ علی گلکاریان
چکیده
شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در حوزه آبخیز از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیکی، پیش بینی جریان، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. بدین منظور در این تحقیق شبیه سازی جریان رودخانه و برآورد رواناب سطحی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی- توزیعی WetSpa صورت گرفت. در مدل WetSpa رواناب حوزه با ...
بیشتر
شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در حوزه آبخیز از نقطه نظر درک بهتر مسائل هیدرولوژیکی، پیش بینی جریان، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. بدین منظور در این تحقیق شبیه سازی جریان رودخانه و برآورد رواناب سطحی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی- توزیعی WetSpa صورت گرفت. در مدل WetSpa رواناب حوزه با استفاده از مدل انتقال موج پخشی مبتنی بر شیب، سرعت جریان و ویژگی های توزیعی در طول مسیرهای جریان روندیابی می شود. حوزه آبخیز اترک با مساحتی حدود 11639 کیلومترمربع یکی از حوزه‌های بزرگ شمال ایران بوده و بارش متوسط سالانه آن تقریبا 283 میلیمتر می باشد. داده های هواشناسی سال های 1383 تا 1390 شامل بارش از 25 ایستگاه، دما و تبخیر اندازه گیری شده از 5 ایستگاه به عنوان داده های ورودی مدل استفاده شد. برای اجرای مدل سه نقشه پایه شامل مدل رقومی ارتفاع، کاربری اراضی و تیپ خاک با ابعاد سلولی 100متر تهیه شدند. نتایج شبیه سازی تطابق نسبتا خوبی بین هیدروگراف های محاسبه شده و اندازه‌گیری شده در خروجی حوزه نشان داد. مدل بر اساس معیار ناش- ساتکلیف، هیدروگراف های روزانه را با دقتی بیش از 60 و 53 درصد به ترتیب برای دوره های واسنجی و ارزیابی و بر اساس معیار تطبیق داده شده ناش- ساتکلیف، دبی های حداکثر را با دقت 77درصد برآورد می کند. با توجه به خروجی مدل و فاکتورهای هیدرولوژیکی با توزیع مکانی در هر گام زمانی مدل قابلیت آنالیز اثرات توپوگرافی، بافت خاک و کاربری اراضی در رفتار هیدرولوژیکی حوزه را دارد.
سیده مطهره حسینی؛ ابوالفضل مساعدی؛ کمال الدین ناصری؛ علی گلکاریان
چکیده
فرسایش شیاری که در نتیجه تمرکز رواناب در روی دامنه به وجود می آید، یکی از انواع فرسایش های آبی است که در مقیاس جهانی بیشترین مقدار هدر رفت خاک را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طول دامنه یکی از عوامل مؤثر در میزان فرسایش می باشد، در این تحقیق سعی شد تغییرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراوانی شیارها در طول دامنه مورد بررسی قرار گیرد. علاوه ...
بیشتر
فرسایش شیاری که در نتیجه تمرکز رواناب در روی دامنه به وجود می آید، یکی از انواع فرسایش های آبی است که در مقیاس جهانی بیشترین مقدار هدر رفت خاک را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طول دامنه یکی از عوامل مؤثر در میزان فرسایش می باشد، در این تحقیق سعی شد تغییرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراوانی شیارها در طول دامنه مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر آن چگونگی تغییرات اجزاء اصلی تشکیل دهنده خاک با تغییر در طول دامنه بررسی شد. برای این منظور در روی دامنه هایی از منطقه احمد آباد مشهد که فرسایش شیاری در آن ها کاملا مشهود است، ترانسکت های 50 متری در طول های دامنه 10، 20، 30، 40 و 50 متری (نسبت به خط الراس) انتخاب شدند. در طول هر یک از ترانسکت ها، ویژگی های فرسایش شیاری اندازه گیری شدند. عدم برازش مدل های خطی، درجه دوم و درجه سوم بر داده های مشاهده ای بیانگر عدم توانایی این مدل ها در بیان ارتباط پارامتر های مورد بررسی با طول دامنه می باشند. ضمن آن که معادلات لگاریتمی هم از ضریب تبیین مناسبی برخوردار نبودند. بنابراین به منظور به دست‌آوردن رابطه مناسب بین پارامترهای مذکور از تابع ریاضی گامای ناقص استفاده گردید. این تابع به خوبی بر تمامی پارامترهای مورد بررسی (به جز فراوانی شیارها و میزان متوسط رس خاک) در سطح 5 درصد برازش یافت. بر اساس نتایج حاصل با افزایش طول دامنه، میزان متوسط شن موجود در خاک کاهش و متوسط میزان سیلت موجود در خاک، متوسط عمق و سطح مقطع شیارها افزایش یافت. همچنین با افزایش طول دامنه متوسط عرض شیارها افزایش و پس از آن کاهش یافت.
