آب و خاک

چکیده هدایت هیدرولیکی خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی در حرکت آب و املاح در محیط متخلخل به شمار می‌رود. در سال‌های اخیر‏، مدل‌های متعددی به صورت توابع انتقالی، مدل‌های فراکتالی‏، مدل‌های تجربی و تکنیک مقیاس‌سازی به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع بکار گرفته شده است. ‏هدف اصلی تحقیق حاضر‏، ارزیابی مدل‌های فراکتالی مختلف در برآورد پارامتر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک می‌باشد. به این منظور از مدل راولزو داده‌های اسخاپ و همکاران مشتمل بر شصت نمونه خاک استفاده شده است. در این مجموعه، بافت خاک به روش هیدرومتری‏، وزن مخصوص ظاهری به روش نمونه دست نخورده، هدایت هیدرولیکی اشباع با روش آزمایشگاهی بار ثابت‏، منحنی دانه‌بندی خاک به روش الک خیس و منحنی نگهداشت آب خاک به روش دستگاه صفحات فشاری برای تمام نمونه‌های خاک اندازه‌گیری شده است. نتایج تحقیق بیانگر برتری‏ مدل سه‌فاز یهانگ و زانگبا بالاترین میزان همبستگی‏، کمترین ریشه مجذور مربعات خطا (cm/h 41/0RMSE=) و آکائیک (cm/h 63/-0AIC=) در بین مدل‌های فراکتالی مورد مطالعه، در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع می‌باشد. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت، مدل ترکیبی راولز- هانگ کمترین حساسیت را نسبت به تغییرات تخلخل و مکش ورود هوا و بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات بعد فراکتال دارد. بررسی شاخص‌های خطا‏، بیانگر بالا بودن دقت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع در ترکیب مدل‌های سه‌فازی (PSF) مبتنی بر داده‌های بافت خاک با مدل راولز می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد با وجود اینکه تمام نمونه‌های مورد بررسی دارای کمتر از 8 درصد رس در ترکیب خود می‌باشند، اما میزان رس خاک در برآورد بعد فراکتالی نقش تعیین‌کننده‌ و اساسی برخوردار است‏.

چکیده با تحلیل سوابق تاریخی پدیده‌ی خشکسالی و با تکیه بر آمار و اطلاعات موجود می‌توان احتمال‌ وقوع خشکسالی را برای مناطق مختلف برآورد نمود و با ایجاد طرح‌های مواجهه با خشکسالی‌ مشکلات ناشی از آن را تا حد زیادی کاهش داد. در این تحقیق با استفاده از داده های دبی روزانه رودخانه های منتهی به دریاچه ارومیه، سری زمانی حجم خشکی رودخانه های مورد نظر، استخراج گردید. بعد از بررسی اولیه، داده های حجم خشکی رودخانه های دریاچه ارومیه با استفاده از توابع رایج هیدرولوژی برازش داده شد و تابع لاگ پیرسون نوع 3 به عنوان توزیع غالب انتخاب گردید. با استفاده از توزیع غالب و روش تخمین پارامتر گشتاورهای میانگین متفرقه، دوره بازگشت حجم خشکی 2 تا 10000 ساله استخراج گردید. نتایج محاسبه دوره بازگشت نشان دهنده حجم خشکی حدود 92، 125، 228، 150، 110، 1742، 90، 77، 690، 280، 65 و 68 میلیون متر مکعب به ترتیب در رودخانه های شهرچای، باراندوزچای، نازلوچای، مهابادچای، روضه چای، گادارچای، سیمینه رود، زولاچای، آجی چای، صوفی چای، لیلان چای و مردوق چای در دوره بازگشت 10000 ساله بود. نتایج بررسی روش های تخمین پارامترهای تابع توزیع آماری لاگ پیرسون نشان داد که روش گشتاورهای میانگین متفرقه از بین 4 روش ذکر شده بیشترین دقت را دارد.

چکیده زندگی بشر در کره زمین در گرو تأمین آب مناسب از نظر کمی و کیفی قرار دارد. در سال های اخیر استفاده از مدل های ریاضی برای شبیه سازی کیفیت آب رودخانه ها توسعه زیادی یافته که به دلیل پیچیدگی و تعدد فرآیندهای کیفی منابع آب سطحی، استفاده از محاسبات نرم روشی نو جهت پیش بینی کیفیت آب رودخانه ها می باشد. در این مطالعه، قابلیت روش شبکه های عصبی مصنوعی با الگوریتم آموزشی لونبرگ- ماکوارت، سامانه استنتاجی عصبی-فازی تطبیقی مبتنی بر مدل دسته بندی تفریقی و برنامه ریزی بیان ژن برای مدل بندی خصوصیات کیفیت آب رودخانه در بالادست سد مخزنی بوکان واقع در حوضه آبریز زرینه رود و برآورد میزان جامدات محلول (TDS)ارزیابی و مقایسه شدند. بدین منظور از داده های کیفیت آب دو ایستگاه هیدرومتری آنیان و صفاخانه در بالادست سد مخزنی بوکان با طول دوره آماری 18 ساله (1389-1372) استفاده گردید. ابتدا در یک آنالیز اولیه آماری بر اساس رگرسیون گام به گام، پارامترهای مؤثر و اصلی کیفیت آب در پیش بینیTDS تعیین گردید. نتایج بیانگر عملکرد قابل قبول هر سه روش شبکه عصبی مصنوعی، سامانه استنتاجی عصبی-فازی تطبیقی و برنامه ریزی بیان ژن برای مدل بندی میزان جامدات محلول در بالادست سد می باشد. برنامه ریزی بیان ژن، سامانه استنتاجی عصبی-فازی تطبیقی و شبکه عصبی مصنوعی با پنج پارامتر ورودی بیشترین دقت را داشتند. برنامه ریزی بیان ژن علاوه بر عملکرد بالا، در ایستگاه های آنیان و صفاخانه به ترتیب با ضرایب همبستگی 962/0 و 971/0 و ریشه میانگین مربعات خطا mg/L 82/12 و mg/L 08/29، روابط ریاضی جهت برآورد مقدار جامدات محلول در رودخانه های بالادست سد را نیز ارائه داد.