دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
توسعه مدل شبیه سازی – بهینه سازی در حفاظت مناطق سیل گیر
462
471
FA
امید
بزرگ حداد
obhaddad@ut.ac.ir
سارا
خسروشاهی اصل
محبوبه
زارع زاده
پوریا
جوان
10.22067/jsw.v0i0.25911
امروزه به دلیل تجاوز انسان ها به حریم رودخانه ها و نیز تخریب پوشش گیاهی، خسارات ناشی از وقوع سیل افزایش یافته است. این عوامل سبب می شوند تا علاوه بر افزایش خسارات جانی و مالی، خساراتی نظیر فرسایش خاک در بالادست و رسوب گذاری در پایین دست نیز به وجود آیند. در این تحقیق هدف، ارائه راهکاری به منظور کاهش خسارات ناشی از وقوع سیل با استفاده از روش سازه ای و نیز بررسی پهنه سیلاب در اطراف رودخانه ها و بررسی مکان های مناسب برای ایجاد دیواره های حفاظتی در مناطق پرخطر می باشد. به منظور دستیابی به بیشینه سود ناشی از کنترل سیل و نیز کمینه هزینه احداث دایک های حفاظتی از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک استفاده شده است. تابع هدف در این تحقیق بیشینه کردن سود طرح می-باشد. مدل برای رودخانه صرم و خورآباد استان قم برای طول تقریباً 10 کیلومتر از رودخانه با دبی حداکثر سیلاب برای دوره بازگشت 50 و 100 ساله به ترتیب برابر با 279 و 332 متر مکعب بر ثانیه اجرا شد. به منظور طراحی دیواره ها از خاکریزهای ذوزنقه ای با شیب ثابت دیواره استفاده شده است. محل و ارتفاع مناسب این دیوارهها به نحوی تعیین می شوند که میزان خسارتی که در صورت احداث دایک های حفاظتی به منطقه وارد نخواهد شد منهای هزینه ساخت دایک های حفاظتی بیشینه گردد. در صورت احداث دایک های حفاظتی میزان خسارت وارد شده به منطقه حدود 99 درصد نسبت به شرایط عدم وجود دایک کاهش یافته است.
پهنه بندی سیل,دایک های حفاظتی,بهینه سازی,الگوریتم ژنتیک
https://jsw.um.ac.ir/article_36990.html
https://jsw.um.ac.ir/article_36990_ab264e32d0337a9ed57e8787e20b2d02.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی در دو خاک بکر و کشاورزی توسط شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی
472
484
FA
حامد
کاشی
h_kashi2010@yahoo.com
هادی
قربانی
ghorbani1969@yahoo.com
صمد
امامقلی زاده
s_gholizadeh517@yahoo.com
سید علی اصغر
هاشمی
hashemiaa12@gmail.com
10.22067/jsw.v0i0.26036
در سالهای اخیر استفاده از روشهای غیرمستقیم مانند شبکه عصبی مصنوعی برای برآورد پارامترهای خاک مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش به منظور تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی اقدام به نمونه برداری به تعداد 200 نمونه سطحی از منطقه قوشه واقع در استان سمنان گردید. نیمی از این تعداد نمونه ها از خاکهای بکر و نیمی از آنها از اراضی کشاورزی منطقه جمع آوری گردید. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک شامل هدایت الکتریکی، فراوانی نسبی ذرات، درصد آهک، نسبت جذب سدیم (SAR) و وزن مخصوص ظاهری به عنوان ویژگی های زود یافت و ظرفیت تبادل کاتیونی به عنوان پارامتر دیر یافت مورد بررسی قرار گرفت. داده ها جمع آوری شده بصورت تصادفی به دو دسته آموزش (70 درصد) و صحت سنجی (30 درصد) تقسیم شدند و از آنها برای آموزش و ارزیابی مدلهای شبکه عصبی شامل پرسپترون چند لایه (MLP)، توابع پایه شعاعی (RBF) و همچنین رگرسیون خطی استفاده گردید. دقت پیش بینی به وسیله آماره های R2))، (RMSE)، (MAE) و (RSE) بین ظرفیت تبادل کاتیونی اندازه گیری و پیش بینی شده، ارزیابی شد. نتایج کارایی بالاتر مدل پرسپترون چند لایه شبکه عصبی مصنوعی را با مقادیر R2 (94/0 و 84/0)، RMSE (69/0 و 56/0) ، RSE (05/0 و 05/0) و MAE (51/0 و 39/0) به ترتیب برای خاکهای کشاورزی و بکر نسبت به مدل RBF شبکه عصبی مصنوعی و روش رگرسیون خطی نشان می دهد. همچنین با انجام آنالیز حساسیت به همبستگی بالای درصد رس و مقادیر وزن مخصوص ظاهری با ظرفیت تبادل کاتیونی خاکهای کشاورزی و بکر، دست یافتیم.
آنالیز حساسیت,رگرسیون خطی,شبکه عصبی مصنوعی,ظرفیت تبادل کاتیونی خاک,مدلسازی
https://jsw.um.ac.ir/article_37001.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37001_4fa1ec35f932b752d080a6a4679171a7.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
اثر قارچ میکوریز آربسکولار بر رشد و پارامترهای فیزیولوژیک پایه رافلمون در شرایط تنش کم آبی
485
494
FA
مهدی
زارعی
m.zarei@hsu.ac.ir
زهرا
پیمانه
عبدالمجید
رونقی
شیراز
amronaghi@yahoo.com
علی اکبر
کامگارحقیقی
علیرضا
شهسوار
10.22067/jsw.v0i0.26037
نوع پایه در صنعت مرکبات از مهمترین اولویتها است. رافلمون یکی از مهمترین وگستردهترین پایههای مورد استفاده در تولید مرکبات است. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام گردید. فاکتورهای مورد استفاده در آزمایش شامل قارچ میکوریز آربسکولار ( گلوموس موسه و شاهد بدون قارچ) و تنش کم آبی (دورهای آبیاری 2، 4، 6 و 8 روز) بود. تنش کم آبی عملکرد ماده خشک اندام هوایی و ریشه را کاهش داده و تأثیر تنش کم آبی بر اندام هوایی بیشتر از ریشه بوده است. با افزایش تنش کم آبی درصد کلنیزاسیون ریشه، پتانسیل آب برگ، شاخص کلروفیل کاهش، در حالی که دمای سطح برگ افزایش یافته است. قارچ میکوریز آربسکولار درصد کلنیزاسیون ریشه، عملکرد ماده خشک ریشه و اندام هوایی، شاخص کلروفیل و پتانسیل آب برگ را افزایش در حالی که دمای سطح برگ را نسبت به تیمارهای بدون قارچ کاهش داده است.
گلوموس موسه,کم آبی,رافلمون,دمای سطح برگ,کلروفیل,پتانسیل آب برگ
https://jsw.um.ac.ir/article_37006.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37006_caf1c593f42063be2a89f16e072709d9.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
کاربرد مدل WEAP در ارزیابی تأثیر مدیریت مصرف آب آبیاری بر منابع آب دشت نیشابور
495
505
FA
سمیه
کرمانشاهی
kermanshahisomayyeh@gmail.com
کامران
داوری
k.davary@gmail.com
سیدمجید
هاشمی نیا
فردوسی
s.m.hasheminia@gmail.com
علیرضا
فریدحسینی
0000-0001-8175-7205
farid-h@um.ac.ir
حسین
انصاری
ansary@um.ac.ir
10.22067/jsw.v0i0.26041
لزوم کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی به عنوان بزرگترین مصرف کننده آب در دنیا، به منظور پایداری منابع آب بر کسی پوشیده نیست. با اقداماتی از قبیل اصلاح الگوی کشت و کاهش سطح زیر کشت و ... می توان به این هدف دست یافت. در این مطالعه وضعیت منابع آب و تقاضاهای آبیاری دشت نیشابور با استفاده از مدل WEAP مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی اثرات راهبردهای مذکور، سناریوهایی با عناوین تغییر الگوی کشت، کاهش سطح زیر کشت و سناریوی ترکیبی (ترکیب این دو راهکار) مطرح شد و سپس برای یک دوره 20 ساله شبیه سازی انجام گرفت. نتایج نشان دادند که با اعمال این سناریوها، میانگین سالانه نیاز آبیاری به ترتیب حدود 9 ، 10 و 18 درصد کمتر خواهد شد، و متعاقباً از رقم میانگین کسری سالانه مخزن به ترتیب 13 ، 8 و 18 درصد کاسته می شود؛ به بیانی دیگر این راهبردها می توانند نقش بسزایی در کاهش تقاضای آب کشاورزی، و در نتیجه کاهش برداشت از منابع آب منطقه داشته باشند.
الگوی کشت,کاهش سطح زیر کشت,دشت نیشابور,مدل WEAP
https://jsw.um.ac.ir/article_37014.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37014_ccb2fc3419e468fa73df3bc4695af1eb.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
مقایسه دقّت و کارایی مدلهای USLE، AUSLE، MUSLE-S، USLEM در برآورد مقدار فرسایش و رسوب در مقیاس رگبار (مطالعه موردی: پایگاه تحقیقات حفاظت خاک سنگانه- مشهد)
506
514
FA
سعید
رحمتی
m_javadi@iaunour.ac.ir
محمدرضا
جوادی
javadi.desert@gmail.com
عبد الصالح
رنگ آور
مرکز تحقیقات مشهد
mahfeshan@gmail.com
10.22067/jsw.v0i0.26043
مدل های تجربی برآورد فرسایش برای یک منطقه خاص تهیّه شده اند و واسنجی آنها برای استفاده در شرایطی غیر از محل تهیّه آنها ضروری است. بررسی دقّت مدل های تجربی برای تخمین بار رسوبی رگبارها می تواند منجر به برآوردهای بهتر از بار رسوبی و در نتیجه طرّاحی بهتر عملیات حفاظت خاک و آب گردد. در این تحقیق، میزان کارایی معادله جهانی فرسایش خاک و برخی نسخ آن شامل AUSLE، MUSLE-S، USLEM در مناطق نیمه خشک خراسان و در مقیاس رگبار ارزیابی شد. ابتدا نسبت به برآورد مقدار فرسایش ناشی از هر رگبار با استفاده از نسخ مختلف معادله جهانی اقدام و با توجه به اندازه کوچک پلات ها مقدار فرسایش برآوردی برابر مقدار رسوب در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده از به کار گیری هر یک از مدلها با مقادیر رسوب اندازهگیری شده رگبارها در پلات های 20 متری با کاربری مرتعی، مقایسه و نهایتاً کارایی و دقّت مدل-های مذکور مورد ارزیابی واقع شد. نتایج تحقیق حاکی از آن است که در بین روش های مورد بررسی، هر چند نتایج دو روش MUSLE-S و USLEM معمولا بیش از مقدار واقعی است، ولی با داشتن همبستگی معنیدار با مقادیر رسوب مشاهداتی، توانایی نمایان ساختن روند تغییرات رسوب را دارا هستند اما با توجه به مقادیر بزرگ آمارهRRMSE و مقادیر منفی (ME) در روش ناش- ساتکلیف، مدل های مورد بررسی فاقد کارایی لازم می باشند. همچنین روش های USLE و AUSLE نیز به دلیل ساختار مشابه نتایج یکسانی ارائه داده و همبستگی معنی داری با رسوب مشاهداتی ندارند.
برآورد فرسایش و رسوب,مدل های تجربی,دقّت و کارایی,پلات استاندارد
https://jsw.um.ac.ir/article_37021.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37021_fe128a88f8a05207ac4f5c0373846a3d.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تأثیر تعداد نمونه بر صحت تخمین وضعیت شوری و سدیمی خاک با استفاده از تخمینگرهای مختلف
515
524
FA
عیسی
اسفندیارپور بروجنی
iesfandiarpour@yahoo.com
10.22067/jsw.v0i0.26044
شوری و سدیمی بودن خاک از جمله مهم ترین عوامل محدودکننده ی رشد گیاهان محسوب می شوند. پژوهش حاضر می کوشد تا تأثیر تعداد نمونه بر صحت تخمین وضعیت شوری و سدیمی خاکهای منطقه ی اسلامیه ی رفسنجان را توسط تخمینگرهای کریجینگ معمولی، وزندهی معکوس فاصله و اسپلاین آزمون نماید. ابتدا قابلیت هدایت الکتریکی و نسبت جذب سطحی سدیم 100 نقطه ی مشاهداتی در قالب الگوی نمونهبرداری شبکه ای منظم (با فاصله ی 500 متر) در سه عمق اندازه گیری شد و بهکمک هر کدام از تخمینگرهای مزبور، پهنهبندی آنها انجام گرفت. سپس با حذف تصادفی تعداد 20، 40 و 60 نمونه از مجموع دادههای اولیه، برای هر مجموعه دادهی جدید، پهنه بندی مجدد وضعیت شوری و سدیمی خاک صورت گرفت. پس از اتمام هر مرحله از مجموع مراحل دَهگانه ی مورد استفاده برای حذف دادهها، شاخص خطای جذر میانگین مربعات استاندارد شده (RMSE%) برای هر تخمینگر محاسبه شد. در نهایت، شاخصهای خطای به دست آمده، با استفاده از آزمونهای فریدمن و ویلکاکسون مورد مقایسهی آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در 100 نقطه ی مشاهداتی، اختلاف آماری معنی داری بین نتایج سه تخمینگر در سطح اطمینان 95 درصد وجود ندارد. با کاهش تعداد نمونه ها و انجام آزمون فریدمن مشاهده شد که بین نتایج سه تخمینگر، تفاوت معنی داری وجود دارد؛ لیکن استفاده از آزمون تکمیلی ویلکاکسون مشخص نمود که اختلاف بین نتایج تخمینگرهای کریجینگ معمولی و وزن دهی معکوس فاصله، معنی دار نمیباشد. در نتیجه، استفاده از تخمینگر وزن دهی معکوس فاصله با توجه به دقت نسبتاً خوب، سهولت محاسبات و نیاز کم تر به نقاط نمونه برداری، برای مطالعات آتی در منطقه ی مطالعاتی پیشنهاد می گردد.
اسپلاین,کریجینگ,وزندهی معکوس فاصله,خاکهای شور و سدیمی
https://jsw.um.ac.ir/article_37028.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37028_0a4a7941b72b717dd5f7e18f2493dc50.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
حل تقریبی معادله ریچاردز برای نفوذ آب در خاک با استفاده از مقیاس سازی
525
536
FA
مرتضی
صادقی
m.sadeghi.um@gmail.com
بیژن
قهرمان
0000-0002-8201-5060
bijangh@um.ac.ir
علی نقی
ضیائی
an-ziaei@um.ac.ir
کامران
داوری
k.davary@gmail.com
10.22067/jsw.v0i0.26045
پس از ارائه نظریه محیط های متشابه، روش های مقیاس سازی زیادی به منظور غلبه بر مشکل تغییرپذیری خاک ها و نیز رسیدن به حل های عمومی معادله ریچاردز توسعه یافته و به گستردگی به کار رفته اند. به تازگی، روشی برای مقیاس سازی معادله ریچاردز برای خاک های غیرمتشابه ارائه شده است به نحویکه معادله مقیاس شده برای گستره وسیعی از خاک ها مستقل از ویژگی های خاک می باشد. در این روش، برای بیان ویژگی-های هیدرولیکی خاک ها از توابع توانی – نمایی استفاده می شود که برای گستره محدودی از رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک کارایی دارد. به همین دلیل، این روش برای فرآیندهایی که در آن ها رطوبت یا پتانسیل ماتریک از این گستره تجاوز کند، قابل کاربرد نیست. بنابراین، این مطالعه با هدف عمده بسط این روش برای گستره وسیع تری از رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک انجام شد. این هدف با اصلاح توابع هیدرولیکی توانی – نمایی محقق گردید و روش مقیاس سازی برای گستره کامل رطوبتی (از اشباع تا خشک) بسط داده شد. هدف دیگر این تحقیق حل معادله ریچاردز برای شرایط نفوذ آب در خاک با استفاده از روش مقیاس سازی پیشنهادی، بوده است. برای این منظور، حل های عددی معادله مقیاس شده ریچاردز با استفاده از یک شکل مقیاس شده معادله سه جزئی فیلیپ با ضرایب مستقل از خاک، تقریب زده شد. حل تقریبی به دست آمده با استفاده از داده های موجود در منابع حاصل از آزمایش های نفوذ بر روی یک خاک شنی و دو خاک رسی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حل مذکور قادر است تخمینی قابل قبول (با بیشترین میانگین خطای نسبی 9% برای موارد مطالعه شده) از مقادیر اندازه گیری شده نفوذ آب در خاک ارائه دهد. همچنین نشان داده شد که این حل می تواند با دقت بالایی (با بیشترین میانگین خطای نسبی 4% برای موارد مطالعه شده) حل عددی معادله ریچاردز را (در شرایط برابر و با استفاده از توابع هیدرولیکی یکسان) تقریب بزند. بر این اساس و به دلیل سادگی کاربرد، این حل به عنوان جایگزینی برای حل عددی معادله ریچاردز و یا سایر معادلات تجربی نفوذ، پیشنهاد می شود. همچنین این حل می تواند به سادگی برای تعیین توابع هیدرولیکی خاک ها با استفاده از حل معکوس به کار گرفته شود.
تغییرپذیری,خاک های متشابه,خاک های غیرمتشابه,توابع هیدرولیکی توانی – نمایی
https://jsw.um.ac.ir/article_37034.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37034_3b3c564888a9289b34e7f1795cbcb5a1.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
ارزیابی اثرات هیدرولوژیکی تغییر اقلیم در حوضه آبخیز گرگانرود
537
547
FA
محمود آذری
مرادی
حمید رضا
مرادی
تربیت مدرس
hrmoradi@modares.ac.ir
بهرام
ثقفیان
b.saghafian@gmail.com
منیره
فرامرزی
faramarzi.iut@gmail.com
10.22067/jsw.v0i0.26051
تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش هایی است که بخش های مختلف زندگی انسان را در روی زمین تحت تاثیر قرار داده است. شرایط اقلیمی گرمتر باعث تشدید چرخه آب، تغییر بارش و تغییر در مقدار و زمان ظهور رواناب می گردد. شمال ایران با توجه به شرایط خاص اقلیمی و اهمیت کشاورزی، یکی از آسیب پذیر ترین مناطق به تغییر اقلیم می باشد ازاین رو تحقیق حاضر به دنبال ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر شرایط هیدرولوژیکی حوضه گرگانرود با استفاده از مدل سازی هیدرولوژیکی می باشد. بدینمنظور مدل SWATبرای شبیه سازی رژیم هیدرولوژیکی حوضه و الگوریتم SUFI-2 در نرم افزارSWAT-CUP برای بهینه سازی پارامترهای مدل استفاده شد. سناریو های تغییر اقلیم از خروجی های سه مدل چرخش عمومی جو (CGCM1، HadCM3 و SCIRO) برای حد پایین و بالای انتشار گاز های گلخانه ای (B1 و A1F1) تعریف شد. نتایج مطالعه ضمن تایید کارایی مدل، نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده برای دوره زمانی 2099-2070مقدار بارندگی سالانه حوضه به میزان 2/3 تا 7/6درصد کاهش خواهد یافت. نتیجه تغییرات اقلیمی در بخش آب، کاهش مقدار رواناب سطحی به میزان4/0 تا 7/7 درصد، کاهش آب خاک به میزان 2/5 تا 13 درصد، افزایش آبدهی حوضه به میزان 3/5 تا 2/10 درصد و افزایش تبخیر و تعرق بین6/3-6/1درصد خواهد بود. نتایج تحقیق ضمن بیان اهمیت تاثیرات تغییر اقلیم کاربرد آنها را در اتخاذ تدابیر لازم در جهت سازگاری با تغییر اقلیم در سیاست های آتی مدیریت حوضه گرگانرود تاکید می نماید.
تغییر اقلیم,ارزیابی اثرات هیدرولوژیکی,SWAT,گرگانرود
https://jsw.um.ac.ir/article_37038.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37038_a3bc952ef9915bbdec79fb88ae417d0d.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تخمین غلظت زمینه برای ارزیابی آلودگی برخی فلزات سنگین در خاک های سطحی بخشی از استان مازندران
548
559
FA
بهروز
عظیم زاده
b.azimzadeh@gmail.com
حسین
خادمی
hkhademi@cc.iut.ac.ir
10.22067/jsw.v0i0.26055
یکی از مشکلات اصلی در ارزیابی وضعیت آلودگی خاک ها عدم وجود استانداردهای منطقه ای است. این مطالعه با هدف برآورد غلظت زمینه به منظور ارزیابی زیست محیطی و شناسایی مناطق آلوده برخی فلزات سنگین در قسمتی از اراضی مرکزی استان مازندران با وسعتی برابر با 5500 کیلومترمربع که از دیدگاه فعالیت های کشاورزی و تراکم جمعیتی با اهمیت به شمار می رود، اجرا گردید. بدین منظور 256 نمونه مرکب از عمق 10-0 سانتیمتر خاک سطحی بر اساس روش نظام مند آشیانه ای برداشته شد. از این تعداد نمونه، 148 نمونه در اراضی کشاورزی، 60 نمونه در مناطق شهری و 48 نمونه در عرصه های طبیعی واقع شدند. پس از آماده سازی نمونه ها و هضم با اسید نیتریک 5 نرمال مقدار کل مس، روی، نیکل، سرب و کادمیم توسط دستگاه جذب اتمی تعیین شد. با استفاده از نمونه خاک های عرصه های طبیعی غلظت زمینه طبیعی مس، روی، نیکل، سرب و کادمیم به ترتیب برابر با 3/28، 2/40، 7/45، 2/34 و 23/0 میلی گرم بر کیلوگرم برآورد شد. با استفاده از این میزان نقشه های پراکنش فاکتور آلودگی و شاخص بار آلودگی فلزات سنگین رسم گردیدند. با هماهنگ کردن نقشه های فاکتور آلودگی و شاخص بار آلودگی با نقشه های زمین-شناختی و موقعیت شهرها مشخص گردید که غلظت فلزات سرب، روی و مس تحت تاثیر فعالیت های شهری و کادمیم و نیکل بیشتر تحت کنترل عوامل طبیعی مانند مواد مادری و نیز فعالیت های کشاورزی هستند. هم چنین با توجه به کلاس های ارزیابی فاکتور آلودگی، غالب نمونه ها دارای آلودگی متوسط به فلزات سنگین بودند.
آلودگی خاک,فلزات سنگین,غلظت زمینه,فاکتور آلودگی,استان مازندران
https://jsw.um.ac.ir/article_37049.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37049_e058b04563d5d9000fca81f4d77ab090.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تعیین منشاء برخی فلزات سنگین با استفاده از آمار چند متغیره و زمین آمار در منطقه صنعتی ذوب آهن اصفهان
560
569
FA
سلمان
نعیمی مرندی
صنعتی اصفهان
sn.marandi@yahoo.com
شمس الله
ایوبی
0000-0002-4455-3139
دانشگاه صنعتی اصفهان-دانشکده کشاورزی
ayoubi@cc.iut.ac.ir
بهروز
عظیم زاده
b.azimzadeh@ag.iut.ac.ir
10.22067/jsw.v0i0.26084
آلودگی خاک به وسیله فلزات سنگین یک مسئله مهم زیست محیطی می باشد، به طوری که تعیین منشاء فلزات سنگین، انباشت و توزیع این فلزات در خاک مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. هدف از این مطالعه تعیین منشاءهای احتمالی برخی از فلزات سنگین در خاک های سطحی منطقه صنعتی ذوب آهن به کمک آمار چند متغیره و زمین آمار می باشد. طی مطالعات صحرایی تعداد 202 نمونه خاک سطحی (cm30-0) جمع آوری شد. مقدار کل غلظت سرب، روی، منگنز، آهن، مس، نیکل، کبالت، کروم و همچنین برخی از خوصیات فیزیکی و شیمیایی در نمونه ها اندازه گیری شد. به منظور شناسایی منشاء فلزات سنگین از روش های چند متغیره شامل تجزیه خوشه ای، تجزیه مولفه های اصلی و نیز نقشه کریجینگ پراکنش امتیاز مولفه ها در منطقه مورد مطالعه استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه مولفه های اصلی منجر به شناسایی سه مولفه شد. به طوری که این مولفه ها به ترتیب تقریباً توانسته بودند 31، 27 و 16 درصد از کل واریانس تاثیر گذار بر غلظت فلزات سنگین را توجیه کنند. با توجه به پراکنش امتیاز هر یک از مولفه ها در منطقه مورد مطالعه، احتمال می رود مولفه اول به عنوان فعالیت های انسانی تغییرات مقدار عناصر آهن، منگنز، سرب و روی، مولفه دوم به عنوان فعالیتهای زمین شناختی مقدار کبالت و در نهایت مولفه سوم به صورت یک عامل مشترک انسانی-زمین شناختی تغییرات مقدار عناصر مس، نیکل و کروم را در منطقه مورد بررسی را کنترل کنند.
آلودگی خاک,فلزات سنگین,تجزیه مولفه های اصلی,تحلیل خوشه ای,زمین آمار,منطقه صنعتی ذوب آهن
https://jsw.um.ac.ir/article_37061.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37061_4801bdb384afea2cac5feff6c5a24b2d.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
اثر بیستوسه سال آبیاری سطحی با پساب شهری بر انباشت بعضی فلزات سنگین در خاک، انتقال به دانه های گندم و ذرت و خطرات بهداشتی مرتبط
570
580
FA
حبیب اله
بیگی هرچگانی
beigi.habib@gmail.com
گلنوش
بنی طالبی
agri.email@gmail.com
10.22067/jsw.v0i0.26085
به رغم جنبه های مفید پساب شهری به عنوان منبع غنی از عناصر غذایی و ماده آلی، ورود فلزات سنگین در نتیجه ی کاربرد درازمدت آن در خاکهای زراعی مشکل ساز خواهد بود. هدف از تحقیق حاضر 1- تعیین غلظت کل فلزات سنگین روی، مس، کادمیوم، سرب،کروم و نیکل در خاک و دانه های گندم و ذرت و 2- محاسبهی شاخص های انباشت آلودگی،انتقال گیاهی و شاخص خطر بهداشتی این عناصر پس از کاربرد درازمدت پساب شهری در منطقه ی طاقانک است. به همین منظور، دو مزرعه با خاک ظاهراً مشابه ولی با تاریخچه های متفاوت آبیاری انتخاب شدند: مزرعه ی اول فقط با آب چاه و مزرعه ی دیگر طی 23 سال اخیر فقط با پساب شهری شهرکرد آبیاری سطحی شده بودند. آبیاری با پساب در مزرعه ی دوم منجر به افزایش غلظت روی، مس، کروم و نیکل و افزایش شاخص انباشت آنها از 1 به ترتیب به 2/1، 3/1، 6/1 و 6/1 و کاهش غلظت و شاخص انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب به 4/0 و 8/0 گردید. بزرگترین شاخص انتقال به دانههای گندم و ذرت مربوط به کادمیوم (14/6 و 88/4) و سرب (85/4 و 96/4)، و کمترین مربوط به کروم (22/0 و 30/0) و البته نیکل (صفر) بود. غلظت کادمیوم، کروم وسرب در دانه ی گندم و ذرت فراتر از حد مجاز اتحادیه اروپا بود. شاخص خطر سرب برای کودکان و بزرگسالان در گندم و ذرت و شاخص خطر کادمیوم برای کودکان در ذرت بزرگ تر از 1 بود که به مفهوم خطر جدی و فزاینده مصرف گندم و ذرت تولید شده در این ناحیه است.
پساب شهری,فلزات سنگین,شاخص انباشت آلودگی,شاخص انتقال گیاهی,شاخص خطر بهداشتی
https://jsw.um.ac.ir/article_37067.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37067_85ee419f97b1cf3b2218103b39a9af3f.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تاثیر آبپایه و زبری های مصنوعی روی شیب معکوس بر خصوصیات پرش هیدرولیکی
581
591
FA
پرستو
پارسامهر
parastoo.parsamehr@gmail.com
داوود
فرسادی زاده
دانشگاه تبریز- گروه آبیاری
farsadi@tabrizu.ac.ir
علی
حسین زاده دلیر
a-hosseinzadeh@tabrizu.ac.ir
10.22067/jsw.v0i0.26086
پرش هیدرولیکی نقش مؤثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین دست سازه های آبی در حوضچه های آرامش ایفا می کند. در این تحقیق خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با زبری های نیم استوانه ای شکل و آبپایه ی مستطیلی بر روی دو بستر با شیب معکوس 1 و 5/1 درصد و بستر افقی مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 338 آزمایش در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 4/7 انجام گرفت. نتایج نشان داد طول پرش هیدرولیکی در شیب معکوس 5/1 درصد بر روی آبپایه بطور متوسط 46 درصد و در حالت پرش بر روی بستر زبر بطور متوسط 49 درصد کاهش می یابد. همچنین عمق ثانویه پرش هیدرولیکی در شیب معکوس 5/1% بر روی آبپایه حداکثر 4/24 درصد و بر روی بستر زبر حداکثر 44 درصد نسبت به پرش کلاسیک کاهش یافت. بنابراین در مواقعی که تثبیت پرش با کاهش طول آن مدنظر باشد، بکارگیری یک آبپایه پیوسته روی شیب معکوس دارای نتیجه مطلوب و مقرون به صرفه خواهد بود.
استهلاک انرژی,تثبیت پرش هیدرولیکی,حوضچه آرامش,شیب معکوس
https://jsw.um.ac.ir/article_37073.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37073_e378f48e9cf53748412d929b19930c35.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
بررسی عملکرد روش برنامه ریزی بیان ژن در روندیابی سیلاب رودخانه زنگمار در مقایسه با روش موج دینامیکی
592
602
FA
رسول
قبادیان
rsghobadian@gmail.com
محمد علی
قربانی
ghorbani@tabrizu.ac.ir
معصومه
خلج
10.22067/jsw.v0i0.26087
روش برنامه ریزی بیان ژن جدیدترین شیوه از بین روش های الگوریتم تکاملی می باشد که به دلیل دارا بودن دقت کافی، از کاربرد بیشتری برخوردار است. این روش با استفاده از اطلاعات موجود در داده ها و بدون هیچ فرضیه ای در ساختار رابطه بین متغیر های مستقل و وابسته، رابطه ای مناسب بین آنها برقرار کرده و هیدروگراف خروجی را پیش بینی می کند. روش موج دینامیکی جزء روش های پیچیده روندیابی سیلاب است. لذا در این تحقیق مدل کامپیوتری نوشته شده که در آن روندیابی به روش موج دینامیکی با حل کامل معادلات سنت و نانت به روش تفاضل محدود با در نظر گرفتن تلفات انتقال در مسیر رودخانه انجام شده و سپس با استفاده از پارامتر های آماری، میزان عملکرد مدل برنامه ریزی بیان ژن در مقایسه با مدل موج دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج روندیابی شش هیدروگراف سیل، بین سال های 84 تا 88 نشان داد مدل برنامه ریزی بیان ژن قادر است با دقت بیشتری حجم هیدروگراف خروجی را پیش بینی کند. در خصوص دبی پیک و زمان وقوع آن مدل موج دینامیک برتری دارد. مدل موج دینامیکی به طور متوسط با خطایی برابر با 25/7% و مدل برنامه ریزی بیان ژن با خطایی برابر با 17% دبی پیک هیدروگراف خروجی را پیش بینی میکنند. همچنین میانگین خطای مدل های مذکور در پیش بینی زمان وقوع دبی پیک به ترتیب 45/1% و 25/2% است.
روندیابی سیلاب,رودخانه زنگمار,موج دینامیکی,برنامه ریزی بیان ژن
https://jsw.um.ac.ir/article_37079.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37079_136507e8d1129b7a620b98091f2a6197.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
انتخاب شیبهای پایدار دیوارههای جانبی کانالهای آبیاری
603
612
FA
حجت
احمدی
hojjat.a@gmail.com
وحیدرضا
وردی نژاد
محمد
همتی
mhemmati1982@yahoo.com
10.22067/jsw.v0i0.26088
هدف این تحقیق تعیین شیب پایدار دیواره های جانبی کانالهای آبیاری ساخته شده در بسترهای خاکی بوده است. بدین منظور از روش آنالیز پایداری اجزاء محدود استفاده شده است. از نظر شرایط ژئوتکنیکی انواع خاکها بر اساس طبقه بندی یونیفاید و با توجه به مشخصات فنی شامل چسبندگی، زاویه اصطکاک درونی، وزن واحد حجم و سایر خصوصیات مهندسی خاک توصیه شده در منابع علمی معتبر، مورد تجزیه تحلیل قرار گرفتند. از نظر کارکرد کانال، سه حالت کانال پر، کانال خالی (انتهای مرحله ساخت) و بلافاصله پس از قطع آب در تحلیلها ملحوظ شده است. نتایج بررسیها نشان داد که لغزشهای احتمالی از نوع کم عمق با سطح لغزش عبوری از پاشنه شیب میباشد و بیشترین تغییر شکلها در بخشهای پایینی شیب در نزدیکی پنجه اتفاق میافتد. همچنین پایداری شیب جانبی کانال در درجه اول تابع جنس خاک به لحاظ چسبندگی، در درجه دوم تابع شرایط کارکرد کانال و در درجه بعدی تابع عمق کانال میباشد. در این مقاله بر اساس موارد مذکور، شیب جانبی پایدار کانالهای آبیاری تا عمق هشت متر و با ضریب اطمینان پایداری مجاز تعیین گردید. برای خاکهای غیر چسبنده مقدار شیب مجاز بر اساس بحرانی ترین حالت 6/1:0 و در خاکهای چسبنده 1:3 بدست آمد
شیب پایدار,پوشش کانال,افتادگی سریع آب,لغزش
https://jsw.um.ac.ir/article_37086.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37086_7c9f251eb4a9bc86497e56a2cb17ddab.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
استفاده همزمان از آنتروپی و کریجینگ فضایی- زمانی برای تعیین شبکه بهینه پایش کیفی منابع آب زیرزمینی دشت مشهد
613
629
FA
مسلم
اکبرزاده
civil.environment@yahoo.com
بیژن
قهرمان
0000-0002-8201-5060
bijangh@um.ac.ir
10.22067/jsw.v0i0.26089
در زمین آمار، برآورد مقدار نامعلوم میدان تصادفی در موقعیت و زمان مشخص، توسط کریجینگ فضایی-زمانی صورت می پذیرد. در برخی شرایط استفاده از متغیر کمکی دقت برآورد را افزایش می دهد. برای ارزیابی این فرضیه، روش های زمین آمار کریجینگ عام و برونی برای داده های آبخوان شهر مشهد مورد استفاده قرار گرفت. با به کارگیری آنتروپی، شبکه بهینه پایش کیفی منابع آب زیرزمینی ارائه گردید. در این روش ابتدا چاه ها بر اساس معیارهای آنتروپی و اطلاع متقابل، رتبه بندی شد. سپس بر اساس درصدهای اطلاع و با تکیه بر کریجینگ فضایی-زمانی، شبکه بهینه پایش کیفی تعیین گردید. نتایج بدست آمده از مقایسه کریجینگ عام و برونی حاکی از آن است که عامل هدایت الکتریکی در برآورد بهتر نقاط فاقد مشاهده تاثیر بسزایی دارد. در نتیجه کریجینگ برونی که در آن از EC به عنوان متغیر کمکی در برآورد روند استفاده شده است، به عنوان کریجینگ برتر انتخاب شد. همچنین با بهره گیری از کریجینگ برونی و مقایسه آن با کریجینگ عام اثبات گردید استفاده از داده های کیفی شبکه ای با 111 حلقه چاه، اطلاعاتی برابر با شبکه پایش اولیه با مجموع 237 حلقه چاه، در اختیار قرار می دهد.
نظریه اطلاع,زمین آمار,واریوگرام,اعتباریابی,نیترات,هیدروژئوشیمی
https://jsw.um.ac.ir/article_37093.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37093_c255f038ee71ab5d11676d3a82ce2b2f.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
پیشنهاد توابع انتقالی تخمین رطوبت خاک بر اساس بعد فرکتال بافت خاک
630
641
FA
یاسر
استواری
yaser.ostovary@gmail.com
حبیب اله
بیگی هرچگانی
beigi.habib@gmail.com
10.22067/jsw.v0i0.26090
اندازه گیری رطوبت در مکش های مختلف، صرف نظر از هزینه ها، نیازمند وقت زیادی است. لذا تخمین رطوبت خاک با استفاده از خصوصیات پایه ای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این مطالعه بررسی رابطهی بعد فرکتال بافت-رطوبتحجمی و ارائه روابط کمی برآورد رطوبت در هشت مکش خاک با استفاده از بعد فرکتال بافت است. برای این منظور از 195 نمونه خاک UNSODAاستفاده شد. در این مطالعه، از رابطه ی سپاسخواه و تفته (2013) جهت برآورد بعد فرکتال بر اساس درصد اجزای بافت خاک استفاده شد. رابطهی بعد فرکتال-رطوبت بیشتر از یک روند نمایی پیروی میکند. تعدادی تابع نمایی بر مبنای بعد فرکتال و چگالی ظاهری برای برآورد رطوبت در دامنهی منحنی رطوبتی خاک ارائه شد. این توابع پیشنهادی عموماً کارآیی خوب، قابل مقایسه و گاهاً بهتری در مقایسه با روابط خطی موجود از جمله توابع جدید قنبریان-میلان (2010) نشان میدهند.
بعد فرکتال بافت,توابع انتقالی,برآورد رطوبت خاک,روابط نمایی,UNSODA
https://jsw.um.ac.ir/article_37102.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37102_1a8060257c4ba96855864eb78b530256.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی با استفاده از فن آوری سنجش از دور و ارتباط آن با روند جریان رودخانه ها (مطالعه موردی: زیر حوضه های شرق دریاچه ارومیه)
642
655
FA
فرشاد
فتحیان
morid_sa@modares.ac.ir
سعید
مرید
s.morid@hotmasil.com
صالح
ارشد
sarshadir@yahoo.com
10.22067/jsw.v0i0.26091
روند نزولی تراز آبی دریاچه ارومیه یکی از مشکلات جدی برای شمال غرب ایران و از بعد ملی نیز نگرانیهایی به همراه داشته است. این تحقیق دلایل احتمالی این معضل را با برآورد روند در سری زمانی متغیرهای آب و هواشناسی و ارزیابی تغییرات کاربری اراضی شرق این حوضه با استفاده از تصاویر ماهواره ای به انجام میرساند. بدین منظور چهار روش آماری غیر پارامتری تحلیل روند شامل: من-کندال، تایل-سن، اسپیرمن و سنس تی و اطلاعات 18 ایستگاه هواشناسی و آب سنجی واقع در منطقه به کار گرفته شدند. علاوه بر آن، با استفاده از تصاویر سال های 1976، 1989، 2002 و 2011 ماهواره لندست، کاربری اراضی منطقه و تغییرات آن با روشهای مختلف طبقه بندی تصاویر شامل: حداکثر شباهت، حداقل فاصله و فاصله ماهالانوبیز تعیین گردید. نتایج بخش اول، روند معنیدار افزایشی دما را در کل منطقه نشان داد که در مورد بارندگی این چنین نبود. همچنین نتایج، روند کاهشی را برای دبی بخصوص در ایستگاه های پائین دست تائید کردند. برای بخش طبقه بندی کاربری اراضی، نتایج نشان داد تغییرات عمدهای در کاربری منطقه بوده است. بطوریکه مساحت اراضی آبی، باغی و دیم بترتیب 412، 485 و 672 درصد طی 35 سال اخیر افزایش داشته است از طرفی نیز اراضی مرتعی با 34 درصد کاهش همراه بودهاند. در نهایت بررسی رابطه تغییرات جریان رودخانه ها با تغییرات همزمان دما و بارش و یکبار با تغییرات همزمان دما، بارش و سطح اراضی آبی نشان داد که بیشترین همبستگی تغییرات دبی با تغییرات سطح کشت آبی و سپس با دما می باشد و در هیچ مورد با تغییرات بارش همبستگی معنی داری وجود نداشته است.
روند,روش های غیرپارامتری,کاربری اراضی,فن آوری سنجش از دور,حوضه دریاچه ارومیه
https://jsw.um.ac.ir/article_37112.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37112_a91eff07090a9a09f64f294a0d6fd4ec.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تعیین اعتبار مدل RothC جهت برآورد توان ترسیب کربن خاک بوم نظامی بازسازی شده، تحت دو سناریوی اقلیمی متفاوت
656
668
FA
جبار
فلاحی
پرویز
رضوانی مقدم
0000-0002-3827-3878
rezvani@um.ac.ir
مهدی
نصیری محلاتی
mnassiri@um.ac.ir
محمدعلی
بهدانی
-
mabehdani@yahoo.com
10.22067/jsw.v0i0.26092
تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن، منجر به افزایش توجه به مسئلة ترسیب کربن از طریق بازسازی و حفاظت از پوشش گیاهی شده و در این بین بوم نظام های مناطق خشک از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. از این رو، در این تحقیق اثرات بازسازی و حفاظت، بر روی توان ترسیب کربن خاک در منطقة اجرای پروژه بینالمللی ترسیب کربن در استان خراسان جنوبی با رویکردی شبیه-سازی، بررسی و اثرات تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش میزان بارندگی بر وضعیت ترسیب کربن در منطقة مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. عملیات بازسازی و حفاظت در منطقة مورد مطالعه از سال 1384 شروع شد و هشت سال پس از آن، در فاصلة سالهای 1390 تا 1391 نمونه برداری خاک به صورت هر دو ماه یک بار، انجام گرفت. در نهایت پس از جمع آوری ورودیهای اقلیمی، خاکی و مدیریتی مورد نیاز برای مدل RothC، این مدل برای بوم نظام تحت بررسی، مورد ارزیابی و تعیین اعتبار قرار گرفت. علاوه بر این، وضعیت ترسیب کربن منطقة مورد مطالعه در شرایط تغییر اقلیم نیز بررسی گردید. نتایج حاصل از بهکارگیری مدل RothC نشان داد که این مدل قابلیت بهکارگیری در بوم نظام های نواحی گرم و خشک را داشته و به خوبی می تواند تغییرات کربن خاک را در طی زمان برآورد نماید؛ به طوری که مقادیر شاخص کارایی مدل، ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر 98/0، 98 درصد و 01/0 بود. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی، روند تغییرات کربن خاک در فاصلة زمانی سال های 2011 تا 2050 در بوم نظام مورد بررسی افزایشی بوده و این عامل از اجرای عملیات حفاظت و نیز تغییر اقلیم احتمالی اثر خواهد پذیرفت. به طوری که، برآورد میزان کربن ترسیب شده در سال 2050 حاکی از بالاتر بودن آن در مناطق تحت حفاظت در مقایسه با نواحی تحت چرا می باشد. علاوه بر این، در اثر تغییر اقلیم یعنی افزایش دما و کاهش بارندگی پیش بینی شده برای منطقة مورد مطالعه، توان ترسیب کربن خاک با کاهش نسبی مواجه خواهد شد.
ترسیب کربن,تغییر اقلیم,شبیه سازی,مدل RothC
https://jsw.um.ac.ir/article_37116.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37116_875eaf9bca1949082e8cef243b192d4c.pdf
دانشگاه فردوسی مشهد
آب و خاک
2008-4757
2423-396X
27
3
2013
08
23
تصویر جلد نشریه
FA
10.22067/jsw.v0i0.26128
تصویر جلد نشریه
تصویر جلد نشریه
https://jsw.um.ac.ir/article_37127.html
https://jsw.um.ac.ir/article_37127_f0f4a489bea917beeefaac140bf8acfb.pdf