آب و خاک

چکیده استفاده بی­رویه از آنتی­بیوتیک­ها یک نگرانی جهانی است چرا که سبب ایجاد مقاومت آنتی­بیوتیکی در ریزجانداران می­شود. این پژوهش با هدف مطالعه باکتری­های مقاوم به آنتی­بیوتیک در رودخانه گوهررود انجام شد. از آب و رسوب رودخانه گوهررود در سه نقطه در طول رودخانه و در چهار فصل نمونه­برداری شد. مقاومت باکتری­های هتروتروف و کلی­فرم آب و رسوب به ترتیب با کشت روی محیط NA و EMB با و بدون آنتی­بیوتیک بررسی و شاخص مقاومت آنتی­بیوتیکی (ARI) با تقسیم تعداد کلنی­ها روی پتری دارای آنتی­بیوتیک بر پتری کنترل محاسبه شد. از آنتی­بیوتیک­های پرکاربرد سفالکسین، جنتامایسین، داکسی­سایکلین، سیپروفلوکساسین و تری­متوپریم استفاده شد. قطر ناحیه بازدارندگی رشد برای باکتری ایشریشیا کولی به عنوان باکتری شاخص در محیط مولر-هینتون اندازه­گیری شد. روند مقاومت باکتری­های آب و رسوب در برابر آنتی­بیوتیک­ها به صورت سفالکسین > جنتامایسین > سیپروفلوکساسین > داکسی­سایکلین > تری­متوپریم بود. در باکتری­های هتروتروف، ARI با عبور رودخانه از شهر افزایش یافت ولی برای کلی­فرم­ها در وسط شهر بیشتر بود. فصل تابستان بیشترین تاثیر را بر ARI داشت به طوری­که 78/30% هتروتروف­ها و 78/50% کلی­فرم­های آب در تابستان در برابر سیپروفلوکساسین و سفالکسین مقاوم بودند. باکتری ایشریشیا کولی در همه نقاط نمونه­برداری به سفالکسین مقاوم بود. بنابراین، آب رودخانه گوهررود در مسیر عبور از شهر رشت به ویژه در فصل تابستان، به باکتری­های مقاوم به آنتی­بیوتیک آلوده شده و این آلودگی را به پایین­دست منتقل می­کند و برای جلوگیری از ورود آلودگی به زنجیره غذایی، استفاده از آب رودخانه در آبزی­پروری و آبیاری در تابستان باید مدیریت شود.

چکیده در سال‌های اخیر استفاده از روش‌های آبیاری قطره­ای- نواری (نظیر Tape در مزارع گندم) به‌عنوان یک راهکار مدیریت آب در مزرعه به کشاورزان توصیه شده است. این روش در مزارع گندم به دلیل هزینه‌ها و همچنین احتمال بروز مشکلات شوری خاک، دارای محدودیت‌هایی است که بخشی از این موارد می‌تواند از طریق افزایش فاصله لوله‌های آبده و کاهش مصرف نوارهای آبیاری در واحد سطح مرتفع شود. در این پژوهش که طی سال زراعی 1399-1400 و در استان یزد انجام شد، تأثیر فاصله لوله‌های آبده (لترال) بر توزیع سطحی و عمقی شوری خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای این هدف، دو تیمار شوری آب آبیاری شامل 3 و 8 دسی­زیمنس بر متر و دو سیستم آبیاری غرقابی و قطره‌ای- نواری با فواصل لترال 60، 100 و 140 سانتی­متر مد نظر قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اگرچه روش قطره‌ای - نواری در شرایط شور (8 دسی‌زیمنس بر متر) نسبت به شرایط غیر شور (3 دسی‌زیمنس بر متر) منجر به تجمع بیشتر املاح در خاک شده و احتمال بروز خسارت به گیاه را تشدید می­کند، اما نتایج نهایی این پژوهش حاکی از آن بود که با افزایش فواصل لترال­های آبیاری و به تناسب آن افزایش عمق آبیاری و دور نگه­داشتن املاح از بستر کاشت، می‌توان محیط مناسب‌تری را برای رشد گیاه آماده کرد و از مزایای اقتصادی این اقدام نیز بهره برد. همچنین، از نظر کنترل شوری اعماق خاک نیز شرایط به گونه‌ای بوده است که تیمار با فاصله لترال 140 سانتی­متر نسبت به تیمارهای 60 و100سانتی­متر منجر به مقادیر کمتر شوری خاک در لایه‌های زیرین گردیده و شرایط بهتری را برای گیاه فراهم کرده است. به‌طوری‌که با افزایش فواصل لترال­ها از 60 به 140 سانتی­متر و به تبع آن، افزایش عمق آبیاری‌ها، امکان انتقال املاح به اعماق پایین­تر خاک نیز فراهم شد.

چکیده استان مازندران یکی از مهم‌ترین مناطق در زمینه‌ی تولید برنج و مرکبات در ایران است که بخشی از باغ‌ها و مزارع کشاورزی آن با آب‌های زیرزمینی آبیاری می‌شوند. با توجه به این امر که pH آب آبیاری تأثیر مهمی در عملکرد محصولات کشاورزی دارد، در این تحقیق، pH آب‌های زیرزمینی 300 حلقه چاه مربوط به شرکت آب منطقه­ای استان مازندران، به صورت مکانی و زمانی در نوار ساحلی استان مازندران به مساحت 8252 کیلومترمربع از ابتدای سال 1391 تا پایان سال 1399، با استفاده از نرم­افزار ArcGIS 10.7.1 با روش کریجینگ معمولی (OK) براساس میانگین pH در دوره‌ها­ی شش­ماهه پهنه­بندی ­شد. برای شناسایی مناطق با خطرپذیری بیشتر از روش کریجینگ شاخص (IK) استفاده شد. نتایج نشان داد که بهترین نیم‌تغییرنما برای پارامتر pH مدل Stable و Exponential است. طبقه‌بندی کلاس‌ها در روش OK براساس حساسیت مرکبات و برنج تعریف شد. نتایج نشان داد که در روش OK، میانگین درصد مساحت تحت کلاس‌های طبقه‌بندی pHهای 8/5>، 2/6-8/5، 8-2/6 و 8< به‌ترتیب برابر با صفر، 6/0، 5/83 و 9/15 درصد و در روش IK، میانگین درصد مساحت تحت کلاس‌های طبقه‌بندی با احتمال خطر آسیب‌پذیری 20-0، 40-20، 60-40 و 100-60 درصد به‌ترتیب برابر با 9/94، 8/4، 3/0 و صفر درصد بود. نقشه‌های حاصل از روش OK نشان دادند که در هیچ منطقه‌ای pH آب زیرزمینی اسیدی نیست و در کناره‌های غربی و شرقی استان شرایط قلیایی مشاهده شد. نقشه­های حاصل از روش IK نشان دادند که در اکثر مناطق استان مازندران احتمال خطر آسیب‌پذیری براساس pH آب‌های زیرزمینی برای باغ‌های مرکبات و مزارع برنج منطقه مورد مطالعه، در محدوده‌ی 20-0 درصد قرار دارد و در بخشی‌های بسیار کمی در قسمت­های شرقی استان احتمال خطر به 40-20 درصد می‌رسد. با توجه به آسیب‌پذیری مرکبات و گیاه برنج درpHهای بالا در آب آبیاری، توصیه می‌شود که در دو محدوده‌ی غربی و شرقی استان برای رشد بهتر گیاه برنج و عدم آسیب‌پذیری محصول به دلیل کمبود نیتروژن و فسفر، با انجام تحقیقات مزرعه‌ای کودهای حاوی عناصر مذکور به مزارع افزوده شود.

چکیده در حال حاضر خطرات زیادی سلامت بوم­سازگان را تهدید می‌کند‌. تنش‌های ایجادشده ناشی از دخالت‌ﻫﺎی ﮔﺴﺘﺮده اﻧﺴﺎن و بهره‌برداری غیراصولی از منابع طبیعی، منجر به تخریب منابع طبیعی و ساختار و عملکرد بوم‌سازگان شده است. از این‌رو، ارزیابی پیامد‌های ناشی از دخالت انسان در طبیعت و تأمین نیاز روزافزون انسان به دریافت خدمات متنوع، بیش‌ازپیش ارزیابی عملکرد آبخیزها را ضروری ساخته است. حوزه‌های آبخیز سالم نقش مهمی در ارائه انواع گسترده‌ای از خدمات بوم‌سازگان دارند. بنابراین پایش و ارزیابی سلامت حوزه آبخیز برای حفاظت بوم‌سازگان‌ها و دستیابی به سطح بهینه از خدمات است. به‌نحوی‌که به‌عنوان یک رویکرد ترکیبی و اجرایی مناسب بین پژوهش و مدیریت حوزه آبخیز محسوب می‌شود. در همین ارتباط تحلیل سلامت حوزه آبخیز می‌تواند کمک شایانی در راستای رسیدن به اهداف مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز و همچنین تعادل بین نیازمندی‌های جوامع انسانی و شرایط بوم‌شناختی ارائه نماید. حال آن‌که ارزیابی سلامت و پایداری حوزه آبخیز و متأثر از فعالیت‌های انسانی به حد کفایت موردتوجه قرار نگرفته است. ازاین‌رو پژوهش الگویی حاضر به ارزیابی سلامت حوزه آبخیز دروازه قرآن شیراز و اثر سازه‌های آبخیزداری موجود در منطقه، بر سلامت آبخیز با محوریت سیلاب پرداخته است. برای این منظور بر اساس شرایط منطقه و تحلیل فرآیند وقوع سیل در منطقه، 36 معیار کلیدی از مجموعه عوامل اقلیمی، انسانی و هیدرولوژی در قالب شاخص‌های فشار (P)، حالت (S) و پاسخ (R) شناسایی شد. پس از غربال معیار‌های منتخب در کنکاش رویکرد مفهومی فشار، حالت و پاسخ (PSR)، در دو حالت با و بدون وجود سازه­های آبخیزداری سلامت ارزیابی شد. نتایج نشان داد که شاخص سلامت حوزه آبخیز موردمطالعه بدون در نظر گرفتن سازه­های آبخیزداری برابر 55/0 و شرایط متوسط بوده است. همچنین نتایج ارزیابی سلامت آبخیز با لحاظ سازه‌های اصلاحی سنگی‌سیمانی نیز مؤید عدم تأثیر معنی‎دار بر سلامت کل آبخیز بوده به‌نحوی‌که شاخص سلامت با مقدار 53/0 همچنان در وضعیت متوسط قرار داشته است. بنابراین می‌توان اذعان داشت که سازه‌های آبخیزداری موجود به سبب محدودیت تعداد و پوشش مکانی محدود علی‌رغم تأثیر بر عوامل مؤثر بر سلامت زیرآبخیزهای موردنظر، نتوانسته‌ است بر بهبود شرایط کلی آبخیز تأثیر محسوسی داشته باشد. تغییرات مکانی متغیرهای محاسبه‌شده نشان داد که اراضی رهاشده، زمان تمرکز، گستره تحت فعالیت‌های نظامی، سطح سازند‌های حساس به فرسایش، تراکم بالای شبکه زه‌کشی، تراکم جاده، پتانسیل تولید رواناب و رسوب بالا و وسعت مناطق مسکونی از مهم‎‌ترین عوامل تأثیرگذار بر وضعیت سلامت آبخیز دروازه قرآن محسوب می‌شوند. نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند در تبیین ارزیابی سلامت حوزه آبخیز دروازه قرآن و تصمیم‌گیری در خصوص اتخاذ بهترین اقدامات مدیریتی و پیش‌بینی برنامه‌های اجرایی آینده منطقه مورداستفاده قرار گیرد.

چکیده علی‌رغم توسعه علم و فن‌آوری، شواهد نشان می‌دهند که آسیب‌پذیری نسبت به سیل در مقایسه با گذشته افزایش یافته‌است. فعالیت‌های انسانی، تاثیر به‌سزایی در وقوع سیل و خسارات ناشی از آن دارد. به این منظور نیاز است تاثیرات متقابل سیستم انسانی و هیدرولوژیک به دقت بررسی شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی تاثیر عوامل طبیعی و انسانی بر تشدید وقوع سیل و آبگرفتگی در شهر کلات (واقع در استان خراسان رضوی) انجام شده‌است. این شهر هرساله شاهد سیل‌هایی است که خسارات زیادی به ساختمان‎های مسکونی، اداری و بناهای تاریخی شهر وارد می‌کند. برای این منظور تاثیر تغییر شدت بارش و تغییر کاربری اراضی بر دبی اوج رواناب بررسی شد، به‌طوری که تغییرات دبی اوج نسبت به افزایش و کاهش 20 درصدی شدت بارندگی و همچنین افزایش و یا کاهش عدد منحنی (CN) براورد شد. همچنین با ارائه چند سناریو، تاثیر تغییر در رویکردهای مدیریتی به منظور کاهش ضریب‌زبری با مدل‌سازی پهنه سیل و با استفاده از نرم‌افزار HEC-RAS مورد آزمون قرار گرفت. از‌ طرفی به منظور تعیین مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در تشدید وقوع سیل و آبگرفتگی، پرسشنامه‌هایی تهیه و نظرات کارشناسی و فنی متخصصین و کارشناسان اجرایی مورد تحلیل قرار گرفت. پرسشنامه‌های مذکور بر اساس طیف لیکرت پنج امتیازی طراحی شد، به‌گونه‌ای که عدد 5 نشان‌دهنده بیش‌ترین تاثیر و عدد 1 بیان‌گر کم‌ترین تاثیر می‌باشد. نتایج نشان داد که تاثیر تغییرات عدد منحنی بر میزان دبی اوج حدود 37 برابر بیشتر از تاثیر تغییرات بارش است. همچنین بررسی سناریوهای مختلف به منظور اصلاح ضریب‌زبری نشان می‌دهد که با انجام برنامه‌های مدیریتی مساحت پهنه سیل در بعضی از زیر حوضه‌ها تا 15درصد می‌تواند کاهش یابد. تحلیل نتایج پرسشنامه‌ها نشان می‌دهد که مهم‌ترین عوامل درون‌شهری در تشدید وقوع سیل در داخل شهر کلات عوامل "فعالیت‌های مردم محلی" با میانگین امتیاز 59/3، و در خارج از شهر عوامل "مدیریتی" با میانگین امتیاز 79/3 هستند.

چکیده هدف از تحقیق حاضر توسعه و معرفی یک شاخص جدید کیفیت آب شرب (SDWQI)، با استفاده از پارامترهای کیفی اندازه‌گیری شده در ایستگاه‌های هیدرومتری رودخانه سفیدرود است. به این منظور 12 پارامتر کیفی ماهانه‌ شامل کل مواد جامد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، سختی کل (TH)، اسیدیته (pH)، کلر (Cl^-)، سولفات (SO₄^-2)، کربنات (CO₃^-2)، بی‌کربنات (HCO₃^-)، منیزیم (Mg²⁺)، سدیم (Na⁺)، کلسیم (Ca²⁺) و پتاسیم (K⁺) طی دوره آماری 1366-99 در ایستگاه‌های هیدرومتری رودبار و آستانه واقع در رودخانه سفیدرود استفاده شده است. پس از پردازش‌های اولیه روی داده‌ها مانند تحلیل همبستگی پارامترها، از روش‌های چندمتغیره آماری مانند خوشه‌بندی و تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) به منظور انتخاب و وزن‌دهی پارامترهای کیفیت آب با استفاده از بسته‌های “cluster” و “factoextra” در نرم‌افزار R 4.1.1 برای توسعه شاخص جدید کیفیت آب استفاده شده است. نتایج شاخص جدید توسعه داده شده با شاخص کیفیت آب شرب سازمان بهداشت جهانی (WHO) و دسته‌بندی کیفیت آب شرب شولر مقایسه شده است. وزن‌دهی پارامترها با استفاده از روش PCA حاکی از اختصاص بیشترین و کمترین وزن به ترتیب به پارامترهای TDS و K⁺ و برابر 163/0 و 031/0 می‌باشد. همچنین نتایج حاکی از پوشش 3/59 و 6/67 درصدی مولفه‌های اصلی اول و دوم از واریانس تغییرات کل پارامترهای کیفیت آب مورد بررسی به ترتیب در ایستگاه‌های رودبار و آستانه می‌باشد. نتایج دسته‌بندی کیفیت آب بیانگر قرار گرفتن به ترتیب (5/40، 4/16 و 7/23 درصد) و (1/90، 1/73 و 3/57 درصد) داده‌های ایستگاه‌های رودبار و آستانه در رده‌ی خوب و عالی جهت مصارف شرب بر اساس دسته‌بندی شولر، شاخص WHO و شاخص جدید می‌باشد.

چکیده مدل آکواکراپ (Aquacrop) یکی از مدل‌های کاربردی بوده که به‌منظور شبیه‌سازی تغییرات عملکرد در مدیریت‌های مختلف آب‌وخاک مورد استفاده واقع می‌شود. این پژوهش در دو سال زراعی 1398 و 1399 با هدف تعیین کارایی مدل آکواکراپ در شبیه‌سازی عملکرد دانه و زیست­توده گیاه کینوا با اعمال سه تیمار تنش 30، 50 و 70 درصد مصرف آب قابل‌استفاده در مراحل توسعه و میانی رشد اجرا گردید (در شرایط آب‌وخاک غیرشور). از نتایج سال اول به‌منظور واسنجی و از نتایج سال دوم به‌منظور اعتبارسنجی مدل استفاده گردید. نتایج سال اول نشان داد که تنش 50 و 70 درصد تخلیه (کم­آبیاری) در مرحله توسعه به ترتیب موجب کاهش عملکرد دانه به میزان 17 و 33 درصد نسبت به تیمار شاهد (بدون تنش) و هم‌چنین اعمال این تنش در مرحله میانی موجب کاهش عملکرد در حدود 12 و 28 درصد گردید. نتایج مقایسه شاخص‌های آماری عملکرد دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب در سال اول نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب به‌ترتیب 9، 8 و 14 درصد و کارایی مدل برای این صفات به‌ترتیب 81/0، 77/0 و 64/0 می‌باشد. هم‌چنین نتایج مقایسه شاخص‌های آماری عملکرد دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب در سال دوم به‌ترتیب 9، 6 و 9 درصد و کارایی مدل برای این صفات به‌ترتیب 68/0، 71/0 و 62/0 تعیین شد. نتایج حاصل از واسنجی و اعتبارسنجی مدل بیانگر دقت و کارایی مناسب مدل در شبیه‌سازی عملکرد دانه، زیست­توده و کارایی مصرف آب گیاه کینوا بوده و می‌توان از این مدل به‌منظور ارائه مناسب‌ترین سناریو و مدیریت آبیاری در حالت‌های مختلف تنش و کم‌آبیاری استفاده نمود.

چکیده به منظور بررسی و ارزیابی سطوح مختلف آب آبیاری قطره­ای بر عملکرد، اجزای عملکرد، بهره­وری آب و مشخص نمودن مهم­ترین متغیر مستقل که بیش­ترین تغییرات در عملکرد و بهره­وری آب را موجب گردیده از یک سو و بررسی اثر متغیر مستقل حجم آب مصرفی بر دیگر متغیرهای این پژوهش از سوی دیگر، آزمایشی در دو سال زراعی 91-1390 و 90-1389 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلـوک­های کامل تصادفی به­صورت کرت­های یک­بار خرد شده با 4 تکــرار اجرا گردید. مقدار آب در آبیاری قطره­ای نواری در چهار سطح 50، 75، 100 و 125 درصد نیازآبی در کرت­های اصلی و دو رقم Hyola 401 و RGS003 در کرت­های فرعی قرار گرفتند. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس در مدل رگرسیون نشان داد که بیش­تر بودن قدرمطلق ضرایب بتا و آماره t هر متغیر مستقل موجب شد تا آن متغیر به عنوان حساس­ترین متغیر مستقل اثرگذار بر متغیر وابسته معرفی شود. لذا متغیر مستقل حجم آب مصرفی، با ضریب بتای 860/0 و آماره t به­میزان 246/13 بیش­ترین اثر را بر متغیر ارتفاع بوته داشت. در صفت عملکرد، متغیرهای مورد بررسی (تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، و وزن هزار دانه، حجم آب مصرفی، دوره گل­دهی، دوره رشد و ارتفاع بوته) 1/74 درصد (741/0R²=) میزان نوسانات متغیر وابسته (عملکرد کلزا) را تبیین کردند. حجم آب مصرفی با بالاترین قدرمطلق ضریب بتای 563/0 و آماره t به­میزان 967/2 بیش­ترین اثر معنی­دار در سطح 1 درصد را بر عملکرد گذاشت. در بین متغیرهای وابسته، حجم آب مصرفی با بالاترین قدر مطلق ضریب بتای 013/1- و آماره t به­میزان 415/12- بیش­ترین اثر منفی و معنی­دار در سطح 1 درصد را بر بهره­وری آب گذاشت. عملکرد با ضریب بتای 427/0 و آماره t به­میزان 000/8 در رتبه­ی دوم اثرگذاری بر بهره­وری آب کلزا جای گرفت و این اثر در سطح 1 درصد معنی­دار بود. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد که بیش­ترین میزان همبستگی تعداد خورجین در بوته و دانه در خورجین هر دو با ارتفاع بوته به­ترتیب به میزان­های 763/0 و 849/0 محاسبه شدند که حاکی از موثر بودن افزایش ارتفاع بوته در افزایش تعداد خورجین در بوته و دانه در خورجین بود. تمامی صفات اجزای عملکرد همبستگی مثبتی با همدیگر داشتند که نشان می­دهد کاهش هر یک از این صفات می­تواند اثر زیان­باری بر عملکرد کلزا در مزرعه داشته باشند. با توجه به اهمیت دانه­های روغنی در کشور پیشنهاد می­گردد از نتایج این تحقیق به منظور شناسایی پارامترهای متغیر اثرگذار بر پارامترهای وابسته از جمله بهره­وری آب در کم­آبیاری قطره­ای گیاه کنجد نیز استفاده شود.    

چکیده ایران از لحاظ اقلیمی جزء مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان محسوب می‌شود که از میزان بارندگی نسبتاً پایینی برخوردار است. از طرفی، توزیع این میزان بارندگی در کشور نیز مناسب نبوده و اغلب در سواحل دریای خزر و نیمه غربی تا جنوب غرب کشور رخ می‌دهد. این عوامل، لزوم انجام اقدامات مدیریتی در جهت غلبه بر بحران آب را به دنبال دارد. یکی از راهکارهای عملی در راستای مدیریت منابع آب، اجرای سامانه‌های استحصال آب باران می‌باشد که باید به صورت بهینه طراحی شوند تا سامانه توجیه اقتصادی داشته باشد. در این مقاله با هدف ارزیابی و بهینه‌سازی سامانه‌های استحصال آب باران، داده‌های 42 ساله بارش روزانه شهرستان اردبیل تحت سناریو یک خانه مسکونی با سطح آبگیر 100 و 200 متر مربع و دارای چهار سکنه در نظر گرفته شد. شبیه‌سازی سامانه در نرم‌افزار متلب انجام و قابلیت اطمینان مخازن و نسبت سرریز برای حجم‌های مختلف مخازن محاسبه شد. در نهایت، بهینه‌سازی حجم مخازن با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام شد. نتایج نشان داد که برای پشت‌بام 100 متر مربع، استفاده از مخزن 5/0 متر مکعبی بیشترین سودآوری را داشته و با نصب این مخزن، سالانه 17 درصد در مصرف آب صرفه‌جویی خواهد شد. همچنین مخزن بهینه برای پشت‌بام 200 متر مربع برابر با 5/1 متر مکعب انتخاب شد که با استفاده از آن می‌توان در هر سال حدود 32 درصد در مصرف آب صرفه‌جویی کرد. ارقام بدست آمده برای درصد صرفه جویی در مصرف آب حاکی از پتانسیل بالای شهرستان اردبیل برای اجرای سامانه‌های استحصال آب باران است.

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.

چکیده زمان کشت یکی از عواملی است که روی میزان آب مصرفی، عملکرد و بهره­وری مصرف آب گیاهان تأثیرگذار است. مدل­های شبیه­سازی رشد گیاه، ابزار­های مفیدی برای ارزیابی تأثیر تاریخ کشت روی پارامترهای مورد اشاره و تعیین زمان مناسب کشت می­باشند. در این مطالعه به‌منظور تعیین تاریخ مناسب کشت آفتابگردان در استان کرمانشاه از مدل AquaCrop استفاده شد. به‌منظور واسنجی و صحت­سنجی پارامترهای گیاهی مدل AquaCrop آزمایشی مزرعه­ای در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با هشت تیمار (تیمارهای 60، 80، 100 و 120 درصد نیاز آبی در کل دوره رشد و تیمارهای 20 و 40 درصد کم­آبیاری در دوره رویشی و دوره زایشی) در سه تکرار اجرا گردید. رشد گیاه آفتابگردان با استفاده از مدل واسنجی شده، براساس آمار هواشناسی 30 ساله (2017–1988) برای ایستگاه­های سینوپتیک استان کرمانشاه (کرمانشاه، اسلام‌آباد غرب، سرپل­ذهاب و کنگاور) و برای چند تاریخ کشت مختلف شبیه­سازی گردید. مقادیر عملکرد دانه، تبخیر و تعرق فصلی و بهره­وری مصرف آب بر اساس خروجی­های مدل AquaCrop تعیین گردید. نتایج بیانگر این بود که با توجه به تغییرات پارامترهای هواشناسی در 3۰ سال مورد بررسی، عملکرد پتانسیل دانه در همه ایستگاه­های مورد مطالعه افزایشی بوده است. همچنین نتایج نشان داد تاریخ کشت مناسب که منجر به بالاترین عملکرد دانه و بهره­وری مصرف آب می­شود در مناطق مختلف متفاوت است. مناسب‌ترین تاریخ کشت به‌منظور دستیابی به حداکثر عملکرد دانه در ایستگاه­های سرپل­ذهاب، اسلام‌آباد غرب، کرمانشاه و کنگاور (غرب به شرق استان) به‌ترتیب دهه­های اول فروردین، دوم اردیبهشت، سوم اردیبهشت و اول خرداد تعیین گردید. دهه­های دوم فروردین، اول اردیبهشت، سوم خرداد و دوم خرداد از نظر بهره­وری مصرف آب مناسب­ترین تاریخ کشت برای آفتابگردان به ترتیب در ایستگاه­های سرپل­ذهاب، اسلام‌آباد غرب، کرمانشاه و کنگاور تعیین شد.

چکیده تنش رطوبتی حاصل از کمبود بارندگی (تنش خشکی) و گرما (تنش گرمایی) از عمده‌ترین تنش‌های محیطی می‌باشد که بر تولید محصولات زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک اثر منفی می‌گذارد. مطالعه به‌منظور تعیین آستانه تنش رطوبتی با استفاده از پارامترهای تنش گرمایی مرتبط با وضعیت آبی گیاه و شناسایی و معرفی لاین‌های مقاوم به این تنش‌ها انجام گرفت. آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار و در شرایط تنش آبی (دیم) و بدون تنش آبی (50 میلی‌متر آبیاری تکمیلی در زمان کاشت و 30 میلی­متر در مرحله آبستن) در کرت اصلی و 15 ژنوتیپ جو در کرت‌ فرعی در دو سال زراعی (95-1394 و 97-1396) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم (مراغه) به اجرا در ‌آمد. صفات گیاهی، عملکرد، اجزای عملکرد، دمای پوشش سبز (Tc) در 6 مرحله از ظهور برگ پرچم (ZGS55) الی خمیری نرم (ZGS85) و NDVI در 7 مرحله از ظهور اولین گره (ZGS31) الی خمیری نرم (ZGS85) اندازه­گیری شد. با استفاده از شاخص CWSI، آستانه تنش رطوبتی برای ژنوتیپ­های جو 75/0 و آستانه دمای بحرانی 2/24 درجه سانتی­گراد معادل با 3/7 میلی­متر بر روز تبخیر-تعرق پتانسیل (ET₀) و 99/4 کیلوپاسکال کمبود فشار بخار هوا (VPD) تعیین شد. حداکثر تنش رطوبتی قابل تحمل (CWSI) به عنوان مبنای توقف کامل تعرق و فتوسنتز در گیاه جو، Tc و تبخیر-تعرق پتانسیل (ET₀) به ترتیب 04/1، 7/32 درجه سانتی­گراد و 01/11 میلی­متر بر روز به‌دست آمد. شروع مرحله بحرانی از 20 خرداد (261 روز از اول مهر ماه) معادل با شروع گلدهی (ZGS60) بود. در نهایت ژنوتیپ­های انصار،ChiCm/An57//Albert ، Sahand/C-25041 و Ste/Antares//YEA762 مقاوم به تنش و مناسب برای شرایط دیم و ژنوتیپ‌های آبیدر، Sahand/C-25041، قره­آرپا، ChiCm/An57//Albert و ماکویی برای شرایط آبیاری تکمیلی توصیه می­شوند.

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.

چکیده مدل‌سازی بارش-رواناب یکی از ابزارهای کلیدی در هیدرولوژی برای دستیابی به خصوصیات سیلاب، مانند میزان دبی اوج و زمان رسیدن به دبی اوج است. در این تحقیق مدل IHACRES در قالب بسته نرم‌افزاری hydromad و در بستر R، برای شبیه‌سازی جریان حوضه رودخانه شور قائن مورداستفاده قرار گرفت و عملکرد آن در شبیه‌سازی رواناب با روش‌های ARMAX و EXPUH در بخش خطی مدل، بررسی شد. برای انجام شبیه‌سازی با مدل مذکور، از ‌داده‌های بارش، دبی جریان و دما در مقیاس ماهانه طی سال­های 1377 تا 1398 استفاده شد. پارامترهای مدل IHACRES با استفاده از تابع هدف KGE، واسنجی شدند.  در گام­های واسنجی و صحت­سنجی مدل در شبیه‌سازی مقدار ‌دبی اوج و زمان رسیدن به ‌دبی اوج ، از معیارهای ارزیابی NS، KGE و  استفاده گردید. مقدار این معیارها در روش EXPUH به ترتیب برابر 86/0، 93/0، 86/0 و در روش ARMAX برابر 7/0، 85/0 و 73/0 محاسبه‌شد که نشان دهنده­ی عملکرد بهتر روش EXPUH نسبت به روش ARMAX می­باشد. درگام مربوط به صحت‌سنجی نیز، معیارهای ارزیابی در روش‌های EXPUH ‌و ARMAX به‌ترتیب برابر 51/0، 63/0، 54/0 و 55/0، 73/0 و 65/0 برآورد شد که نشان‌دهنده عملکرد بهتر مدل با روش ARMAX نسبت به روش EXPUH است و همچنین مدل با روش ARMAX در شناسایی دبی‌های اوج از نظر مقدار و از نظر زمان وقوع عملکرد دقیق‌تری از خود نشان داد. درمجموع نتایج تحقیق، نشان‌دهنده این مطلب است که مدل IHACRES در منطقه موردمطالعه، با استفاده از روش ARMAX نسبت به روش EXPUH عملکرد دقیق‌تری داشته است.

چکیده آب‏های سطحی و زیرزمینی در مقیاس‏های مختلف مکانی یا زمانی باهم در ارتباط می‏باشند. از طرفی منابع آب سطحی و زیرزمینی به‌صورت تلفیقی در کشاورزی استفاده می‏شود؛ بنابراین مؤلفه‏های بیلان آب زیرزمینی و سطحی باید با دقت مناسبی تعیین گردند. در این مطالعه، تأثیر مقادیر تغذیه حاصل از مدل SWAT به‏عنوان یکی از مهم‏ترین مؤلفه‏های ورودی مدل‏‏های آب‏ زیرزمینی در شبیه‏سازی تراز سطح ایستابی و مؤلفه‌های بیلان آب زیرزمینی با استفاده از مدل MODFLOW-NWT به‏عنوان یک مدل جامع و یکپارچه منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت مهاباد بررسی شد. با استفاده از مقادیر یکنواخت تغذیه و به‏صورت درصدی از بارندگی و کل آب آبیاری در سطح آبخوان بدون توجه به تأثیر تفاوت برداشت و نفوذ عمقی در سطح کاربری اراضی در موقعیت‏های مختلف نمی‏توان به‏درستی نوسانات سطح آب ‏زیرزمینی در سطح آبخوان را شبیه‏سازی کرد؛ لذا یکی از مراحل مهم، تعیین مقادیر آبیاری با توجه به تفاوت کاربری اراضی و تغذیه ناشی از نفوذ عمقی بارندگی و آب آبیاری از منابع آب سطحی و زیرزمینی بود. این مهم توسط مدل SWAT انجام و به‏عنوان شرایط مرزی به مدل MODFLOW-NWT تعریف شد. واسنجی و اعتبارسنجی مدل آب زیرزمینی نیز به‏ روش‏های سعی و خطا و روش خودکار PEST انجام شد. دوره شبیه‏سازی به مدت 10 سال از سال آبی 89-1388 تا 98-1397 انجام شد که به ترتیب 6 و 4 سال آبی از 89-1388 تا 94-1393 و 95-1394 تا 98-1397 به‏عنوان دوره واسنجی و اعتبارسنجی در نظر گرفته شدند. با توجه به این‌که الگوی تشکیل مؤلفه‌های بیلان آب زیرزمینی برای سال‏های آبی مختلف متفاوت است؛ لذا مؤلفه‌های بیلان آب زیرزمینی برای سه سال معرف خشک‌سالی، ترسالی و نرمال نیز بررسی شد. هدایت هیدرولیکی و ضریب ذخیره آبخوان پارامترهای ورودی و واسنجی در مدل MODFLOW-NWT بودند. نتایج واسنجی نشان داد بیش‏ترین میزان هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه در نواحی جنوبی، مرکزی و شمال شرقی دشت است و در حاشیه شمالی و در نزدیکی خروجی دشت به کمترین میزان خود می‏رسد. پس از فرآیند واسنجی، نتایج نشان داد به‌طور متوسط حدود 9 درصد از آب بارندگی و 36 درصد از مصارف آب در بخش کشاورزی به آبخوان نفوذ می‏کند. نتایج حاکی از برآورد رضایت‏بخش و قابل‌قبول تراز سطح ایستابی مدل برای هر دو دوره‏ واسنجی و اعتبارسنجی بود. به‌طوری‌که نتایج معیار RMSE برای تراز سطح ایستابی در دوره‏های واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب مقدار خطای 35/0 و 34/0 متر به دست آمد. همچنین، نتایج معیار‏های R² و NSE نیز برای دوره واسنجی 94/0 و 91/0 و برای دوره اعتبارسنجی 93/0 و 89/0 برآورد شد که مؤید آن است که مدل به‌خوبی واسنجی شده و قادر بوده‏ نوسانات سطح آب زیرزمینی را با دقت مناسبی شبیه‏سازی کند. بررسی نتایج اجزای اصلی بیلان آب زیرزمینی برای سه سال آبی 96-1395 (سال خشک)، 97-1396 (سال نرمال) و 98-1397 (سال‌تر) نشان داد میزان تغذیه ناشی از نفوذ آب بارندگی و جریانات برگشتی آب کشاورزی در هر سه سال متفاوت است. همچنین، فعل‌وانفعالات بین منابع آب سطحی و زیرزمینی بین سال‏های آبی از حدود 30 تا 50 میلیون متر مکعب متغیر است که نشان‏دهنده اندرکنش قابل‌توجه بین این منابع است. به‌طور کلی نتایج این مطالعه نشان می‏دهد اعمال تغذیه تخمینی مدل SWAT همراه با واسنجی هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه می‏تواند در بهبود برآورد نوسانات سطح آب زیرزمینی توسط MODFLOW-NWT کمک شایانی نماید. نهایتا از مدل تلفیقی می‏توان به‏عنوان یک ابزار کاربردی در تبیین الگوی بهره‌برداری مناسب از منابع آب تلفیقی سطحی و زیرزمینی تحت تأثیر سناریوهای مختلف مدیریتی استفاده کرد.

چکیده بارش به عنوان مهم­ترین متغیر در چرخه­ی هیدرولوژیکی تأمین کننده­ی آب، نقش مهمی در تداوم حیات سیاره­ی زمین ایفا می­کند. پایداری اکوسیستم­های مختلف گیاهی و جانوری در حوضه­ی آبریز جازموریان وابستگی بسیار زیادی به مقدار بارش دارد. تغییرپذیری بالای بارش، تاب­آوری این حوضه را با چالشی جدی روبرو نموده است. با توجه به کمبود ایستگاه­های زمینی و پراکنش نامناسب آن­ها در این حوضه، در تحقیق حاضر به واکاوی تغییرات زمانی ـ فضایی بارش طی دوره­ی (2019-2001) با استفاده از داده­های ماهواره­ی سنجش جهانی بارش (GPM) پرداخته ‌شد. در ابتدا داده­های بارش مورد نیاز با تفکیک فضایی 1/0 _× 1/0 درجه و تفکیک زمانی ماهانه، فصلی و سالانه فراهم گردید. پس از انجام پیش پردازش­های لازم در محیط نرم­افزارهای گرافیکی و آماری، با استفاده از روش­های زمین آماری نرم­افزار GIS به پهنه ­بندی توزیع فضایی بارش اقدام و در نهایت به تفسیر خروجی­های مربوطه پرداخته شد. براساس نتایج، توزیع فضایی بارش حوضه­ی آبریز جازموریان در دوره­ی آماری مورد مطالعه از 232-83 میلی­متر متغیر بوده است. بیشینه­ی بارش در بخش­های شمالی و غربی و کمینه­ی آن در نواحی مرکزی و شرقی حوضه رخ داده است. به لحاظ توزیع فصلی، مقدار بارش در زمستان 73، بهار 47، تابستان 12 و پاییز نیز 12 میلی­متر برآورد گردید. واکاوی بارش ماهانه نیز بیان­گر رخداد بیش­ترین مقدار بارش در ماه­های مارس (33 میلی­متر) و فوریه (32 میلی­متر) و کم­ترین آن در ماه­های سپتامبر (1 میلی­متر) و می، ژوئن و اکتبر (3 میلی­متر) است. به طور کلی، نتایج حاکی از تغییر­پذیری بالای بارش و حاکمیت شرایط خشک در حوضه­ی آبریز جازموریان است.

چکیده اولویت‌بندی تخصیص بهینه آب مخازن ذخیره جریان سطحی برای مصارف مختلف (شرب، کشاورزی، صنعت، محیط‎زیست و ...) در مناطق خشک و نیمه­خشک مانند ایران به دلیل دامنه تغییرات و عدم قطعیت بالای جریان‏های ورودی به مخزن و وقوع خشکسالی‏های متناوب از اهمیت بالایی برخوردار می­باشد. بدین منظور روش سلسله مراتب فازی (FAHP) به‌عنوان یک روش فرمول‌بندی مناسب در اولویت‌بندی تخصیص آب در سیستم منابع آبی پیشنهاد و استفاده می‏شود. لذا در این مطالعه اولویت‌بندی تخصیص آب برای مصارف مختلف سد مخزنی شهرچای واقع در بالادست کلان‌شهر ارومیه، در یک مطالعه میدانی و با استفاده از روش سلسله مراتبی فازی انجام پذیرفته است. این مطالعه میدانی بر اساس پرسش‌نامه از متخصصان و صاحب‌نظران صنعت آب منطقه بوده و مدل تصمیم‏گیری بر اساس داده‏های میدانی در یک فرآیند سلسله مراتبی فازی به ازای عوامل مؤثر کمی و کیفی توسعه‌یافته است. در فرایند مذکور، سه معیار اصلی اقتصادی، اجتماعی و زیست‎محیطی و چهار زیرمعیار درآمد، سطح زیر کشت، اشتغال­زایی و جمعیت برای شش گزینه از آب‏بران کشاورزی، شرب، نیاز زیست‎محیطی دریاچه ارومیه، تغذیه آب زیرزمینی، صنعت و تفریحی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که معیار اقتصادی با وزن 47/0 نسبت به دو معیار اصلی دیگر بیشترین اهمیت را دارد. افزون بر آن تخصیص آب به بخش شرب شهری با وزن 33/0 در اولویت اول، کشاورزی، دریاچه ارومیه، صنعت، آب زیرزمینی و تفریحی به ترتیب در اولویت­های بعدی قرار گرفتند. نتایج مذکور نشان از وابستگی شدید اقتصاد منطقه به توسعه صنعت کشاورزی و تولیدات آن بوده و تأمین آب شرب و کشاورزی و همچنین دریاچه ارومیه به ترتیب جهت تأمین آسایش، نیاز اصلی فعالیت‏های اقتصادی و حفظ اکوسیستم منطقه دارای اولویت اصلی در برنامه‌ریزی و مدیریت سد شهرچای ارومیه هستند.

چکیده چهار روش آبیاری (غرقاب دائم، تناوبی، بارانی، تیپ) و سه روش کشت (مستقیم بذر و مستقیم نشاء بر بستر غیرپادل یا بدون گلخرابی و نشائی سنتی) از نظر عملکرد، مصرف آب و بهره­وری آب برنج در قالب طرح کرت­های نواری بر اساس طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار به مدت دو سال زراعی (1398 و 1399) در گرگان بررسی شدند. مقایسه عملکردهای برنج نشان داد که بالاترین عملکرد ( 8206 کیلوگرم در هکتار) مربوط به کشت نشائی سنتی با روش آبیاری غرقابی بود و در بقیه روش­های آبیاری اختلاف معنی­داری بین عملکردها مشاهده نشد. در کشت نشائی، با تغییر آبیاری سنتی به آبیاری بارانی، متناوب و آبیاری قطره­ای به ترتیب عملکرد در حدود 14، 9 و 11 درصد کاهش داشت. بالاترین مصرف آب مربوط به روش آبیاری غرقابی در کشت مستقیم بذر (12490 متر مکعب در هکتار) و کشت نشائی (11967 متر مکعب در هکتار) بود. با تغییر شیوه آبیاری از غرقاب به قطره­ای در کشت سنتی نشاء در زمین پادل شده، اگرچه عملکرد در حدود 11 درصد کاهش یافت ولی در مقابل مصرف آب در حدود 39 درصد کاهش و در نتیجه بهره-وری آب در حدود 22 درصد افزایش داشت. با تبدیل کشت سنتی نشاء و روش آبیاری غرقابی به کشت مستقیم نشاء و روش آبیاری قطره­ای عملکرد در حدود 24 درصد و مقدار آب در حدود 45 درصد کاهش یافت و بهره­وری آب در این حالت به 9/0 کیلوگرم در متر مکعب رسید که در شرایط حاضر به عنوان بهترین گزینه برای حفظ توأم منابع آبی و تولید انتخاب می­شود.

چکیده بررسی روند زمانی و تغییرات مکانی کیفیت آب زیرزمینی متاثر از انتقال آب بین حوضه‌ای در مدیریت منابع آبی نقش مهمی دارد. هدف از این پژوهش، بررسی روند زمانی پارامترهای کیفی آب‌زیرزمینی با استفاده از آزمون من‌کندال و تخمین‌گر شیب سن و بررسی تغییر مکانی کیفیت آب زیرزمینی و تاثیرات انتقال آب بین‌حوضه‌ای می‌باشد. بدین‌ منظور از پارامترهای کل جامدات محلول، کلر، سولفات، سدیم، کلسیم و منیزیم مربوط به 43 چاه در دوره زمانی 1399-1379جهت بررسی روند زمانی و مکانی استفاده شد. نتایج بررسی روند زمانی نشان داد، پارامترهای سولفات، سدیم و کل جامدات محلول در بیشتر چاه‌ها روند کاهشی داشته است، اما شاخص‌های کلسیم، منیزیم و کلر دارای روند افزایشی بوده است و همه پارامترها به جز TDS، در دوره زمانی مورد بررسی بر اساس طبقه بندی سازمان بهداشت جهانی در حد مجاز قرار داشتند. نتایج رتبه‌بندی پارامترها نشان داد، TDS، کلر و منیزیم بیشترین تاثیر را بر کیفیت منابع آب زیرزمینی آبخوان داشته‌اند و همچنین پارامتر منیزیم بیشترین و TDS کمترین تغییر را در بین سال‌های 1379 تا 1399 دارا بود. کاربرد شاخص کیفیت آب زیرزمینی (GQI) در این پژوهش نشان داد که کیفیت کلی آبخوان یزد- اردکان، حتی با توجه به افت نسبتا زیاد آب‌زیرزمینی، در ابتدا و انتهای دوره زمانی مورد بررسی در رده‌ی متوسط (80-60) و قابل قبول قراردارد و کاهش کیفیت در این دوره بسیار کم و قابل چشم‌پوشی است. نتایج نهایی پژوهش حاضر نشان‌ داد،آب انتقالی با کیفیت مناسب توانسته افزایش میزان کل جامدات محلول، سولفات و سدیم را کنترل کند و موجب افزایش کلر در این مناطق شود. در انتها مشخص شد، تغییرپذیری مکانی آلاینده‌های مختلف و طیف گسترده پارامترهای اندازه‌گیری شده و  به‌طورکلی توصیف کیفیت آب،امری دشوار است؛ بنابراین استفاده ازشاخص‌های کیفیت آب می‌توانند شرایط کلی کیفیت آب را به‌طورخلاصه و قابل‌درک ارائه کند.

چکیده در بسیاری موارد بعد از وقوع سیل به اطلاعاتی درباره مشخصات سیلاب در بالادست یک موقعیت مشخص نیاز است و ممکن است رودخانه در آن نقطه فاقد ایستگاه آب‌سنجی باشد یا داده­برداری در زمان سیلاب انجام نشده باشد. در روندیابی معکوس، محاسبات از مقطع پایین‌دست به صورت گام به گام به سمت مقطع بالادست رودخانه صورت می­گیرد و هیدروگراف ورودی بر اساس مشخصات هیدرولیکی رودخانه و هیدروگراف پایین­دست تولید می‌شود. در مطالعه حاضر روندیابی معکوس هیدرولیکی سیلاب به روش­های موج سینماتیک و موج دینامیک انجام شد؛ و اعمال مقدار نفوذ یا نشت که در خشک رودها بسیار مهم است، با جفت کردن رابطه نفوذ گرین- آمپت در معادله پیوستگی جریان انجام شده است. باوجود ماهیت ناپایدار مدل‌های روندیابی معکوس، به ویژه زمانی که عمق یا دبی اولیه جریان صفر است، با انتخاب پارامترهای وزنی مناسب ورودی به مدل، این فرایند با موفقیت انجام شد. قابلیت کاربرد مدل عددی توسعه یافته با استفاده از دو سری داده اندازه­گیری شده و واقعی بررسی شد و نتایج نشان داد مدل عددی پیشنهادی، دبی اوج هیدروگراف ورودی یا بالادست را تا دقت 99 درصد و زمان اوج را تا دقت 97 درصد بازیابی نموده است. این نتایج قابلیت استفاده از مدل­های روندیابی هیدرولیکی معکوس سیلاب در خشک­رودها را تایید می­نماید.

چکیده خشکسالی یک فاجعه طبیعی پیچیده است که در سطح جهان زیاد اتفاق می‌افتد. رطوبت‌خاک به عنوان مستقیم‌ترین و مهم‌ترین متغیر توصیف خشکسالی، از جمله اطلاعات اساسی برای نظارت از راه دور بر وقایع خشکسالی و تخمین عملکرد محصول می‌باشد. برای کاهش نمونه‌برداری میدانی و استفاده همزمان از مدل‌های گیاهی برای تخمین عملکرد محصول استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سهل‌ترین راه حل می‌باشد. در این پژوهش، با استفاده از روشی رطوبت‌خاک با فضای بازتاب طیفی نزدیک به مادون قرمز در مقابل باند طیفی قرمز (NIR- Red) تخمین و توسعه داده شد. در ابتدا فضای انعکاس طیفی NIR-Red پس از تصحیحات اتمسفری به صورت نمودار با استفاده از تصاویر ماهواره Landsat 7 و سنجنده ETM⁺ با روش اصلاح شده هندسی ایجاد شد. سپس با استفاده از معادله خط برازش شده در این نمودارها، مقادیر با محاسبات ریاضی به رطوبت حجمی تبدیل و با میانگین مقادیر رطوبت‌خاک اندازه‌گیری شده در دشت نیشابور (خراسان‌رضوی) در وسعت 13 هکتار در شش روز در طی دوران کشت محصول مقایسه و اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد برآورد رطوبت‌خاک که با روش هندسه فضایی در سطح خاک صورت گرفت با توجه به تطابق شش تصویر ماهواره‌ای از لحاظ زمان با اندازه‌گیری‌های میدانی، شاخص آماری NRMSE برابر 18 درصد بدست آمد که می‌توان دقت انجام کار را به غیر از زمان‌های 28 نوامبر و 30 دسامبر که وضعیت ابرناکی وجود داشت و باعث شد تصویربرداری خطای بیشتری داشته باشد، رضایت‌بخش دانست. بنابراین نتیجه‌گیری شد که مدل ساده و کارآمد هندسه فضایی Red-NIR توانایی زیادی برای تخمین رطوبت سطح خاک در شرایط جوی مساعد را داشته باشد و می‌توان از این روش برای مدل‌سازی گیاهی به عنوان اطلاعات ورودی استفاده نمود.

چکیده هدف از این پژوهش تحلیل هواشناختی الگوهای گردشی بزرگ مقیاس جوی بارش­های فراگیر و سیل­آسا در نیمه گرم سال در جنوب شرق ایران است. در ابتدا بر اساس داده­های بارش شش ایستگاه سینوپتیک استان سیستان و بلوچستان طی دوره آماری (2018-1979)، برای استخراج روزهای بارشی، شدت بارش با آستانه صدک نودم و فراگیری بارش با رخداد بارش همزمان مساوی یا بیشتر از نیمی از ایستگاه­ها تعیین شد. فراسنج­های فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، رطوبت ویژه، چرخندگی نسبی، مؤلفه­های باد در ترازهای مختلف جو از مرکز پیش بینی­های میان مدت اروپایی  نسخه بازکاوی شده ERA5 دریافت شد. بررسی شرایط ترمودینامیکی این سامانه­ها نشان داد که در الگوی اول پر ارتفاع تشکیل شده بر روی شبه قاره هند در تراز میانی به صورت یک مانع عمل کرده و مانع حرکت طوفان به طرف شرق شده و منجر به هدایت طوفان به سمت شرق ایران شده است. الگوی دوم به نحوه­ی توزیع پراکندگی فشار بر روی زمین در این روز مربوط است. الاکلنگ فشاری ناشی از بلاکینگ امگا مناطق جنوب شرقی ایران را تحت تاثیر قرار داده است. الگوی سوم با عمیق شدن تراف میانی اتمسفر و قرارگیری منطقه در زیر محور فرود توام بوده است. منبع رطوبتی الگوی دوم و سوم یک رودخانه اتمسفری بوده که با سوگیری شمال شرقی از استوا به حرکت درآمده و به جنوب شرق ایران رسیده است. در هر سه الگو شار رطوبت از سطح زمین تا تراز 700 هکتوپاسکال برقرار بوده و مقدار رطوبت به علت چینش و ارتفاع ناهمواری­ها از جنوب به شمال استان کاهش پیدا کرده است. از آنجا که گرمایش جهانی منجر به افزایش دمای سطح آب اقیانوس­ها و دریاها بعنوان منابع تامین رطوبت بارش شده است، انتظار می­رود بر اساس الگوهای شناسایی شده در این پژوهش، در این پژوهش در دهه­های آتی شاهد بارش­های سیل­آسای بهاره و تابستانه­ی بیشتری در استان سیستان و بلوچستان خواهیم بود.

چکیده اﻣﺮوزه ﻓﺮﺳﺎﯾﺶﺧﺎک و انتقال رسوبات حاصل از فرسایش علاوه بر کاهش کمیت و کیفیت منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید آورده است. در این پژوهش از آمار رسوب معلق 15 حوضه آبخیز با میانگین مساحت 56/175 کیلومتر مربع، میانگین ارتفاع 2089 متر از سطح دریا، میانگین بارش سالیانه 262 میلی‌متر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه در محدوده‌ شهرستان‌های مشهد و نیشابور به منظور تعیین مهم‌ترین عوامل‌ مؤثر در تولید رسوب و انتقال آن، با استفاده از روش‌های تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) و آزمون گاما (GT) استفاده شد. نتایج حاصل از روش اول نشان داد که پنج مؤلفه اول بیش از 90 درصد تغییرات ایجاد شده را توجیه می‌کنند، و مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی از مؤلفه اول، میانگین دبی سالیانه و ضریب پیچان‌رودی آبراهه اصلی از مؤلفه دوم و تراکم زهکشی آبراهه از مؤلفه سوم، مهم‌ترین عوامل مؤثر بر تولید رسوب معلق می‌باشند. درصد حضور هر یک از 12 متغیر مورد بررسی در میان نود ترکیب برتر براساس آزمون گاما نشان داد که پنج پارامتر میانگین دبی سالیانه، طول آبراهه اصلی، مساحت حوضه، میانگین بارش سالیانه و درصد رخنمون سنگ‌های حساس به فرسایش با مجموع 63 درصد حضور در معادلات پیشنهادی به عنوان مهم‌ترین عوامل موثر بر تولید و انتقال رسوب معلق هستند. در نتیجه اگر هدف تهیه مدلی با بیشترین دقت برآورد رسوب معلق باشد، مدل 12 متغیره حاصل از آزمون گاما، و در صورتی‌که هدف تهیه مدلی با کم‌ترین متغیر ورودی باشد، مدل 5 متغیره حاصل از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی به منظور برآورد رسوبات آبی معلق پیشنهاد می‌گردد. علاوه بر این، اگر هدف تهیه مدلی با کم‌ترین متغیر ورودی و دسترسی و محاسبه راحت آن‌ها و برآورد اولیه رسوبات معلق باشد، مدل دو متغیره (بر اساس عوامل مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی) حاصل از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی پیشنهاد می‌گردد.

چکیده پیش‌بینی عملکرد محصول با هدف بهینه کردن میزان آب آبیاری به خصوص هنگامی که آب قابل دسترس محدود باشد، برای افزایش پایداری در تولید بسیار حائز اهمیت است. در این مطالعه مدل آب محورِ آکوواکراپ که توسط فائو توسعه داده شده است، به منظور شبیه­سازی بهره­وری آب، زیست توده و عملکرد گوجه­فرنگی تحت رژیم­های مختلف آبیاری واسنجی و صحت­سنجی شد. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 1396-1395 اجرا شد. واسنجی مدل با استفاده از داده­های سال 1395 و صحت­سنجی مدل با استفاده از داده­های سال 1396 انجام شد. در این مطالعه مدل آکوواکراپ تحت شرایط آبیاری کامل (100 درصد نیاز آبی) و کم آبیاری (75 و 50 درصد نیاز آبی) اجرا و در دو مرحله رویشی و زایشی برای محصول گوجه­فرنگی واسنجی و صحت­سنجی شد. کارایی مدل با استفاده از میانگین مربعات خطای نرمال­شده (NRMSE)، کارایی مدل (EF)، شاخص توافق ویلموت (d) و ضریب تعیین (R²) مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل آکوواکراپ به منظور شبیه­سازی بهره‌وری آب، زیست­توده بالای سطح خاک و عملکرد خشک میوه گوجه­فرنگی برای همه تیمارهای آبیاری به‌ترتیب با مقادیر شاخص­های آماری 14/81%=NRMSE، 0/85=d، 0/93=R²، %23>NRMSE>4/%7، 1>d>0/94، 0/99>R²>0/92 و 97/%9=NRMSE، 96/0=d، 86/0=R² واسنجی شد. در طول مرحله صحت­سنجی، 13/64%=NRMSE، 0/90=d، 0/23=R²، 3/%21>NRMSE>5/%6، 1>d>0/95، 0/98>R²>0/92 و 15/64%=NRMSE، 0/95=d، 0/95=R² به‌ترتیب برای بهره­وری آب، زیست توده بالای سطح خاک و عملکرد خشک میوه گوجه­فرنگی بدست آمد. به طور کلی توانایی مدل آکوواکراپ در شبیه­سازی مقادیر بهره­وری آب، زیست­توده بالای سطح خاک و عملکرد مشاهده شده رضایت­بخش بود، با این وجود کارایی مدل با افزایش تنش آب کاهش پیدا کرد.

چکیده غلظت زیاد سولفات یکی از آلوده­کننده­های آب‌های زیرزمینی در بسیاری از مناطق جهان بشمار می­رود و از منابع مختلفی (لیتولوژی، اتمسفر، صنعتی و...) وارد آب‌های زیرزمینی می­گردد. با استفاده از تکنیک­های ایزوتوپی و هیدروژئوشیمی می­توان ضمن تشخیص منشأ، به فرآیندها و واکنش‌های مؤثر بر غلظت سولفات و تولید گاز سولفید هیدروژن پی برد. در این مقاله، برای اولین بار به مطالعه منشأ سولفات و عوامل مؤثر بر تغییرات غلظت آن و مقادیر ایزوتوپی‌  d³⁴Sو d¹⁸O در آّب­های­زیرزمینی منطقه سرپل ذهاب پرداخته شد. تعداد 13 نمونه آب از منابع آبی منطقه در دی 93 و مهر 94 برداشت گردید و در آزمایشگاه هیدروژئوشیمی و ایزوتوپی دانشگاه واترلوو آنالیز گردید. غلظت سولفات در منابع آبی منطقه بین 5 تا 950 میلی‌گرم بر لیتر (در فصل تر و خشک به‌ترتیب دارای میانگین 110/1 و 106/9 میلی‌گرم بر لیتر) متغیر بوده، اما در نمونه­های آب چشمه گنداب به دلیل ارتباط با مواد هیدروکربنی و تونل پاتاق به دلیل خروج آب از سازند گچساران زیاد بود (به‌ترتیب 339/6 و 950/1 میلی­گرم بر لیتر). مقادیر d³⁴S و d¹⁸O سولفات به‌ترتیب بین VSMOW 9/5 تا 31/8 ‰ و 5/8 تا 13/1‰ متغیر به دست آمد. در چشمه گنداب، به دلیل احیای سولفات توسط میکروارگانیسم­ها، علاوه بر استشمام بوی نامطبوع H₂S، مقادیر ایزوتوپ­های  ³⁴Sو ¹⁸O غنی­تر از سایر منابع آبی (به‌ترتیب حدود 31/8‰ و 10/3 ‰) بوده و نمونه آب چشمه گلودره تحت تاثیر فاضلاب حمام و مواد شوینده (1 ‰≈d³⁴S) بالادست چشمه سبب تهی­شدگی ایزوتوپی و آلودگی آن شده است. نتایج نشان می­دهد که عوامل زمین­شناسی، اتمسفری، انسانی و مواد هیدروکربنی بر غلظت و ایزوتوپ­های سولفات در منابع آبی منطقه موثر است به طوری‌که عوامل انسانی و هیدروکربنی به‌صورت محلی و لیتولوژی در تمامی منابع آبی منطقه در غلظت و ایزوتوپ­های سولفات تاثیرگذار بوده‌اند.