دوماهنامه
دوره و شماره: دوره 28، شماره 4، پاییز 1393 
مقالات پژوهشی

تحلیل و توسعه‌ی روش تعیین ساعت کارکرد مجاز چاههای کشاورزی در استان خراسان رضوی (مطالعه موردی: دشت ‌نیشابور)

صفحه 649-660

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.41377

سید ابوالقاسم حقایقی مقدم، امین علیزاده

چکیده زمان کارکرد مجاز چاههای کشاورزی دشت نیشابور توسط شرکت آب منطقه ای استان خراسان رضوی معادل 4120 ساعت در سال تعیین گردیده است. این تحقیق با هدف معرفی روش تعیین ساعت کارکرد چاههای آب کشاورزی استان خراسان رضوی (مطالعه موردی دشت نیشابور) و تحلیل عوامل موثر بر زمان مجاز کار چاهها انجام گرفت. به این منظور سطح زیر کشت گیاهان زراعی و باغی شهرستان نیشابور در سال های زراعی 80-79 تا 89-88 تهیه شد. نیاز آبی گیاهان الگوی کشت و بازده آبیاری در دشت نیشابور از سند ملی آب استخراج گردید. با تقسیم نیاز ناخالص آبیاری ماهانه بر متوسط هیدرومدول سه ماه حداکثر، ساعت کارکرد مجاز چاه در هر ماه به دست آمد. محاسبات برای بررسی اثر تغییر الگوی کشت در دو حالت، برای کل گیاهان الگوی کشت و برای گیاهان عمده الگوی کشت به طور جداگانه به انجام رسید. در حالت سوم و چهارم تاثیر تغییرات سالانه نیاز آبی و هیدرومدول آبیاری بر ساعت کارکرد چاههای دشت نیشابور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد می‌توان به جای انجام محاسبات ساعت کارکرد چاهها برای کل گیاهان الگوی کشت منطقه، محاسبات را فقط با گیاهان اصلی انجام داد. تغییرات سالانه الگوی کشت و نیاز آبی در دشت نیشابور به طور معنی دار (با احتمال 95%) مقدار ساعت کارکرد چاهها را تحت تاثیر قرار می دهد. با فرض ثابت ماندن سطح زیر کشت در دشت نیشابور، اصلاح ساعت کارکرد چاهها با استفاده از هیدرومدول اندازه‌گیری شده منطقه انجام گردید. در روش‌ اصلاحی ساعت کارکرد سالانه به طور متوسط 440 (11درصد) ساعت نسبت به ساعت کارکرد مجاز دشت نیشابور (4120 ساعت) افزایش نشان داد که این تغییر، ساعت کارکرد را به شرایط واقعی و موجود در دشت نیشابور نزدیک‌تر می نماید. در یک سال زراعی، با برآورد سطح زیر کشت گندم و جو می توان پیش بینی قابل قبولی برای میزان ساعت کارکرد چاههای منطقه در آن سال ارائه نمود.

مقالات پژوهشی

بررسی اثر عوامل جوی و هیدرولیکی برمیزان تلفات تبخیر و باد آبپاش‌های ضربه‌ای در سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت

صفحه 661-669

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.29061

بهاره رستمیان، عیسی معروف‌پور، نسیبه آذربو، فروغ فرزان‌کیا

چکیده درک صحیح از عوامل مؤثر در میزان تلفات تبخیر و باد در سیستم آبیاری بارانی به منظور ارائه راهکارهایی جهت توسعه و بهره برداری بهینه از منابع آبی حائز اهمیت است. این تحقیق با هدف شناسایی عوامل مؤثر بر میزان تلفات تبخیر و باد و همچنین ارائه معادلاتی جهت برآورد مقادیر تلفات تبخیر و باد در سیستم آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک در شرایط مختلف جوی و هیدرولیکی انجام پذیرفت. در این تحقیق آبپاش‌های ZK30، ZM22 و AMBO مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش‎های مربوط به این تحقیق در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کردستان واقع در روستای دوشان مطابق با استانداردهای، 1-7749 ISO و استاندارد موسسه‌ی استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به شماره 3-8895 ISIRI به روش آبپاش منفرد انجام شد. میزان تلفات تبخیر و باد در شرایط مختلف جوی برای فشارهای مختلف اندازه‌گیری گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در هر سه آبپاش مورد آزمایش، پارامترهای کمبود فشار بخار اشباع محیط و دما بیشترین میزان همبستگی را با تلفات تبخیر و باد دارند و این همبستگی در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار است. همچنین نتایج نشان داد که همبستگی پارامتر سرعت باد با میزان تلفات در آبپاش‌های ZM22 و ZK30 به ترتیب در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد معنی‌دار، و در آبپاش AMBO فاقد همبستگی معنی‌داری می‌باشد. به طور کلی میزان تلفات تبخیر و باد با افزایش 1 متر بر ثانیه بر سرعت باد به میزان 4/9 درصد افزایش می‌یافت .

مقالات پژوهشی

برآورد نیاز آبی، ضرایب گیاهی یک جزیی و دوجزیی نعناع فلفلی (Mentha pipertia L.)

صفحه 670-678

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.22139

هوشنگ قمرنیا، فاطمه موسی بیگی

چکیده استفاده‌ی بهینه از منابع آب مستلزم محاسبه‌ی میزان آب مصرفی و تعیین ضرایب گیاهی متناسب با هر منطقه است. مطالعه حاضر به منظور تعیین ضریب گیاهی یک جزیی و دو جزیی گیاه نعناع فلفلی در منطقه ای با اقلیم نیمه خشک با استفاده از لایسیمتر زهکش‌دار، انجام شده است. بدین‌منظور از هشت لایسیمتر زهکش‌دار استفاده شد، که دو لایسیمتر برای محاسبه تبخیر تعرق چمن و خاک بدون پوشش گیاهی اختصاص داشت و در شش لایسیمتر دیگر، نعنافلفلی در دو گروه A (رشد گیاه تا زمان مناسب برای عصاره گیری) و B (برداشت گیاه در سه نوبت پس از رسیدن به ارتفاع 10 تا 12 سانتی متری)، کشت شدند. میانگین نیاز آبی نعناع فلفلی در دو گروه لایسیمتر A و B به ترتیب 4/664 و 35/566 میلی‌متر اندازه‌گیری شد. ضرایب گیاهی منفرد و ضرایب گیاهی پایه برای لایسیمترهای گروهA در مراحل اولیه، توسعه و میانی به ترتیب 69/0، 03/1، 27/1 و 29/0، 86/0، 17/1 بدست آمد و همچنین میانگین ضرایب گیاهی منفرد در برداشت‌های اول، دوم و سوم لایسیمترهای گروه B ، به ترتیب 84/0، 92/0، 96/0 محاسبه شد.

مقالات پژوهشی

بررسی عوامل مؤثر بر هیدروژئوشیمی آبخوان زاهدان با استفاده از روش‌های تحلیل عاملی، نمایه‌های اشباع و نمودارهای ترکیبی

صفحه 679-694

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.24291

جواد دولتی، غلامرضا لشکری پور، ناصر حافظی مقدس

چکیده آبخوان زاهدان در شمال حوضه آبریز زاهدان قرار دارد. بررسی کیفی منابع آب زیرزمینی این آبخوان به دلیل تأمین بخشی از آب شرب، کشاورزی و صنعتی این شهر ضروری است. به‌منظور اجرای برنامه پایش منابع آب زیرزمینی و بررسی فرآیندهای کنترل‌کننده و تعین منشأ کاتیون‌ها و آنیون‌های آب زیرزمینی این آبخوان، از ۲۶ حلقه چاه بهره‌برداری نمونه‌برداری شد. سدیم، کلر و سولفات به ترتیب کاتیون و آنیون‌های غالب بوده و تیپ آب سدیم -کلروره و سدیم -سولفاته تیپ‌های غالب آب زیرزمینی این آبخوان هستند. تحلیل عاملی نتایج نمونه‌ها نشان می‌دهد که دو عامل اصلی طبیعی و انسانی در مهرماه به ترتیب ۲۵/۶۵و ۵/۱۸ درصد و در بهمن‌ماه به ترتیب ۸۲/۵۸ و ۵۶/۱۵ درصدتغییرات کیفی آب زیرزمینی را کنترل می‌کند. عامل اول که مرتبط با فرآیندهای طبیعی تبادل یونی و انحلال است، با یون‌هایCa2+،Mg2+،Na+،Cl-، K+ وSO42- ارتباط داشته و عامل دوم که با یون‌هایNo3- و Ca2+ ارتباط دارد، به فعالیت انسانی بستگی دارد. در نمونه‌های مهرماه شاخص‌های اشباع کانی‌های کلسیت، ژیپس و دولومیت حالت تحت اشباع داشته و در بهمن‌ماه شاخص‌های کلسیت و دولومیت به ترتیب در بیش از ۶۰ و ۹۰ درصد نمونه‌ها حالت اشباع داشته ولی شاخص ژیپس در تمامی نمونه‌ها حالت تحت اشباع دارد. اشباع نبودن آب زیرزمینی آبخوان زاهدان نشان‌دهنده کافی نبودن زمان ماندگاری آب در آبخوان برای انحلال کانی ها می‌باشد. با توجه به عدم احداث شبکه جمع‌آوری فاضلاب در شهر زاهدان و دفع پساب توسط چاههای جذبی یون‌های SO4-2 و No3- در بیش از ۷۰ در‌صد نمونه‌های آبزیرزمینی منشأ غیرطبیعی (نفوذ فاضلاب) دارند.

مقالات پژوهشی

بررسی آزمایشگاهی و صحرایی دریچه های قطاعی به عنوان سازه اندازه گیری جریان تحت شرایط آزاد و مستغرق

صفحه 695-707

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.27050

یونس امین پور، مهدی یاسی، جواد فرهودی، حسین خلیلی شایان

چکیده گسترش رویکردی نوین در توسعه کاربرد دریچه‌های قطاعی، به‌عنوان سازه کنترل جریان در شبکه‌های آبیاری، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این بررسی، معادلات نظری جهت برآورد ضریب بده برای سه نوع دریچه قطاعی، با آرایش منفرد در مقطع کنترل کانال، تحت شرایط جریان آزاد و مستغرق، ارائه شده است. این روابط با بهره‌گیری از حدود 2600 داده آزمایشگاهی معتبر جهانی، واسنجی و تائید گردیده است. نتایج نشان‌دهنده افزایش دقت برآورد بده جریان تا حدود (5± درصد)، بواسطه احتساب تاثیر نوع لبه دریچه، ضریب فشردگی جریان و افت انرژی، در معادلات پیشنهادی است. برای ارزیابی تاثیر مقیاس، با استفاده از حدود 530 سری داده صحرائی درصد خطای نسبی تا حدود (30± درصد) در برآورد بده کل جریان با استفاده از مجموع بده‌های عبوری از هر دریچه نشان داده شد. عوامل اصلی اختلاف برآورد، اندرکنش جریان از زیر دریچه‌ها با بازشدگی مختلف و تفاوت عرض دریچه‌ها با عرض کانال است. با استفاده از روش پیشنهادی، و با معرفی یک ضریب تجربی برای اصلاح برآورد بده از مجموع بده هر یک از دریچه‌ها، درصد خطای نسبی برای 74 درصد حالات به حدود (5± درصد)؛ و در 94 درصد شرایط به حدود (10± درصد) کاهش می‌یابد. ضریب اصلاح بده، در حالت کلی تابعی از نسبت‌های بدون بعد عرض دریچه به عرض کانال، ارتفاع محور به شعاع دریچه، و نسبت اعماق بالادست و پایین‌دست به متوسط بازشدگی دریچه‌ها، می‌باشد.

مقالات پژوهشی

بررسی دقت تخمین هدایت هیدرولیکی و عدد جذبی در چاهکهای پوشش دار توسط آنالیز رینولدز (منطقه مورد مطالعه شهرستان پاکدشت)

صفحه 708-716

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.26959

توحید اسداله زاده، محمود مشعل، سجاد کریم زادگان

چکیده از مهمترین مشخصات هیدرولیکی موثر بر روی فرآیندهای خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع (Kfs) و عدد جذبی (*α) می باشند. یکی از روشهای اندازه گیری هدایت هیدرلیکی به روش چاهک، پرمامتر بار افتان چاهک پوشش دار (روش فیلیپ) می باشد. آنالیز بار افتان چاهک پوشش دار در ناحیه غیر اشباع، توسعه و مورد ارزیابی قرارگرفت. این روش توسط شبیه ساز هایدروس دو بعدی مورد ارزیابی قرار گرفت اما در این تحقیق از داده های واقعی استفاده نکرد. هدف این مقاله بررسی دقت و تعیین صحت روش رینولدز توسط داده های صحرایی و شرایط واقعی می باشد. در این تحقیق تعداد کل چاهک های حفر شده 30 چاهک که 12 چاهک با چهار طول متفاوت و قطر 4 سانتی متر، 9 چاهک با سه طول متفاوت برای هر یک از قطر های 6 و 8 سانتی متر می باشد (برای هر طول سه تکرار انجام شد). در این تحقیق برای حل معادلات ارائه شده توسط رینولدز برنامه ای به زبان فرترن نوشته شد. شقاقی و همکاران آزمایش های اندازه گیری هدایت هیدرولیکی به روش گلف را جهت اندازه گیری هدایت هیدرولیکی و عدد جذبی در منطقه مورد آزمایش این تحقیق انجام دادند. نتایج خروجی از فرترن با نتایج بدست آمده توسط شقاقی و همکاران مقایسه شد. نتایج نشان داد که بهترین محدوده فروکش داده ها برای تعیین Kfs و *α مربوط به دامنه پایین داده ها است. با توجه به بررسی های انجام شده بر روی تاثیر شرایط چاهک مشخص شد که قطر و طول چاهک در تخمین ها تاثیری چندانی نداشته و می توان از هر طول و قطری در حل معادله رینولدز استفاده کرد. همچنین با بررسی تعیین بهترین نسبت فاکتور گرانش برای دقت تخمین ها نتایج نشان داد که بهترین فاکتور گرانش مربوط به صفر می باشد.

مقالات پژوهشی

رینگ مِروس، راهکاری جدید برای کاهش رسوب در سیستم آبیاری قطره ای

صفحه 717-728

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.27282

خدیجه براتی، بهروز مصطفی زاده فرد، علی اصغر شیخ بهایی

چکیده بزرگترین مشکل یک آبیاری قطره‌ای، گرفتگی قطره‌چکان‌های سیستم آبیاری است. استفاده از رینگ مِروس، یک روش جدید برای کاهش رسوبات شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی است. تأثیر رینگ مِروس بر اساس اثرگذاری بر نوسانات مولکولی املاح موجود در آب است و عملکرد این دستگاه بر اساس میدان مغناطیسی نمی باشد. این مطالعه جهت بررسی تأثیر رینگ مروس بر گرفتگی قطره‌چکان‌ها با اجرای یک سیستم آبیاری قطره‌ای در مزرعه واقع در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. تیمارها شامل دو تیمار آب آبیاری با استفاده از رینگ و بدون استفاده از رینگ به عنوان عامل اصلی و سه تیمار غلظت املاح آب آبیاری به عنوان عامل فرعی بود. طرح آزمایشی در قالب بلوک‌های کامل تصادفی و با سه تکرار برای هر تیمار در یک پایلوت با طول لاترال 25 متری انجام شد. طول دوره آزمایش 3 ماه بود و آبیاری برای هر تیمار به مدت 3 ساعت در روز صورت گرفت. نتایج نشان داد که تیمارهای آب آبیاری ، تأثیر معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بر متوسط آبدهی قطره‌چکان‌ها و در سطح احتمال 5 درصد بر یکنواختی پخش قطره‌چکان‌ها داشت. متوسط آبدهی قطره چکان ها و یکنواختی پخش قطره‌چکان‌ها در تیمارهای آبیاری‌شده با استفاده از رینگ بیشتر از تیمارهای آبیاری‌شده بدون استفاده از رینگ بود. مقادیر هر دو پارامتر با گذشت زمان در هر دو تیمار آب آبیاری، کاهش یافت ولی این کاهش در تیمارهای آبیاری‌شده بدون رینگ، بیشتر بود. بر اساس نتایجِ بدست آمده، استفاده از رینگ مِروس موجب کاهش گرفتگی قطره چکان ها می‌شود.

مقالات پژوهشی

پهنه‌بندی خطر سیل با دو مدل مادکلارک و HEC-RAS در آبخیز سد بوستان استان گلستان

صفحه 729-741

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.28016

زهرا پریسای، واحدبردی شیخ، مجید اونق، عبدالرضا بهره مند

چکیده یکی از روش‌های کارآمد مدیریت سیل، پهنه‌بندی شدت و نوع آن است. در این تحقیق پهنه‌بندی خطر سیل با تلفیق دو مدل توزیعی-مفهومی مادکلارک و مدل هیدرولیکی HEC-RAS انجام شد. اطلاعات مورد نیاز برای اجرای مدل مادکلارک در محیط HEC-HMS شامل نقشه‌های شبکه‌‌ای حوضه، شماره منحنی و بارش (شبکه‌های بارش راداری) با سیستم مختصات SHG و فرمت DSS بوده، که تهیه آن ها در کشورهای خارج از قاره آمریکا دشوار می باشد. برای حل این مشکل فایل‌های ورودی با استفاده از سیستم WMS، در ابعاد شبکه سلولی 200×200 متر تهیه گردید. سپس نقشه شماره منحنی شبکه ای و نقشه‌های بارش شبکه‌ ای (با گام‌ زمانی 15 دقیقه) تهیه شده در محیط PCRaster، با استفاده از بسته های نرم‌افزاری HEC-GeoHMS و asc2dss به فرمت DSS تبدیل و جایگزین فایل‌های نرم‌افزار WMS شدند. پس از واسنجی و اعتبارسنجی، مدل برای دوره بازگشت‌های مختلف اجرا گردید. دبی پیک هیدروگراف‌ها به‌همراه مشخصات هندسی رودخانه و مقاطع عرضی (316 نمونه) تهیه شده توسط نرم‌افزار HEC-GeoRAS و ضرایب زبری، وارد نرم‌افزار HEC-RAS شد و پس از اجرای مدل نقشه پهنه ی خطر سیل حوضه آبخیز سد بوستان تهیه گردید. نتایج ارزیابی نشان داد که با توجه به معیار درصد خطای دبی اوج با کمتر از 2/3 درصد خطا، مدل در شبیه سازی دبی اوج کارآیی خوبی دارد اما در برآورد حجم چندان موفق نبود. نتایج پهنه های سیل نیز نشان داد که از کل مساحت تحت تأثیر سیل 200 ساله، 94/96 درصد مستعد سیل‌گیری توسط سیل‌های با دوره ‌بازگشت 25 سال است و در واقع بخش عمده ای از خسارت به پهنه های دشت سیلابی زیر 25 سال وارد می گردد.

مقالات پژوهشی

پویایی کربن خاک در مراتع طبیعی تحت چرا و قرق در سه اکوسیستم مرتعی کوه‌های زاگرس مرکز‌ی

صفحه 742-753

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.41417

مریم ریاحی سامانی، فایز رئیسی

چکیده ارزیابی پویایی کربن خاک و فاکتورهای کنترل کننده آن در اکوسیستم‌های مرتعی به درک بهتر چرخه جهانی کربن و تغییر آب و هوای جهانی کمک می‌کند. از این رو این مطالعه با هدف بررسی نقش مدیریت مرتع (قرق و چرا) بر معدنی شدن و پویایی کربن خاک در برخی مراتع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری انجام گردید. سه مدیریت مرتع شامل الف) قرق، ب) چرای تحت کنترل و ج) چرای آزاد (مفرط) در مجاورت یکدیگر در سه منطقه سبز‌کوه (18 سال قرق)، بروجن (23 سال قرق) و شیدا (2سال قرق) انتخاب و از لایه سطحی (15-0 سانتی متر) نمونه‌های خاک جمع‌آوری و میزان کربن آلی، نیتروژن کل و روند معدنی شدن کربن خاک در شرایط استاندارد اندازه‌گیری گردید. مناطق سبزکوه و شیدا به ترتیب حاوی بیشترین (6/14 میلی گرم در کیلوگرم) و کمترین (8/4 میلی گرم در کیلوگرم) میزان کربن آلی خاک بودند و میزان کربن آلی به طور معنی‌دار در منطقه سبزکوه با اقلیم مرطوب‌تر بیشتر از دو منطقه دیگر بود. نتایج نشان داد که قرق مرتع در منطقه سبزکوه و بروجن از طریق افزایش ورود بقایای گیاهی و کربن سهل الوصول به خاک، معدنی‌شدن کربن را افزایش داده است. در منطقه شیدا به علت اقلیم خشک و سابقه کوتاه‌مدت مدیریت، قرق تأثیر چندانی بر بهبود پوشش گیاهی و وضعیت خاک و در نتیجه معدنی شدن کربن نداشت. در مجموع می‌توان نتیجه گرفت که اثر چرا یا قرق مرتع بر معدنی شدن کربن به سابقه مدیریت، نوع اقلیم و پوشش گیاهی اکوسیستم بستگی دارد.

مقالات پژوهشی

توزیع مکانی کادمیوم در شالیزارهای جنوب غربی اصفهان با استفاده از زمین آمار و GIS

صفحه 754-765

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.19645

قاسم رحیمی، امین چرخ آبی

چکیده در اثر تخلیه و دفع کنترل نشده فاضلاب‌های صنعتی و شهری، کاربرد غیراصولی کودهای شیمیایی و لجن فاضلاب، خاک های شالیزاری منطقه لنجان واقع در استان اصفهان بطور گسترده در معرض آلودگی قرار دارند. از آنجائیکه درباره وضعیت پراکنش کادمیوم در شالیزارهای این منطقه اطلاعات دقیقی وجود ندارد، این تحقیق با هدف بررسی تغییرات مکانی کادمیوم که به عنوان یکی از فلزات سمی ‌مطرح است، انجام گردید. بدین منظور، تعداد 90 نمونه خاک سطحی (20-0 سانتی‌متر) از منطقه مورد مطالعه جمع آوری گردید. برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند pH، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل، بافت خاک، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی در نمونه ها اندازه گیری شد. مقدار کادمیوم کل و قابل‌جذب در نمونه‌ها نیز با استفاده از دستگاه جذب اتمی ‌تعیین گردید. ضمناً تخمین مکانی داده‌ها از طریق روش های درون یابی کریجینگ معمولی و کریجینگ بلوکی و با استفاده از GIS صورت گرفت. میانگین غلظت کادمیوم کل و قابل‌جذب در منطقه مطالعاتی به‌ترتیب 747/1 و 073/0 میلی گرم بر کیلوگرم بدست آمد که بالاتر از حدود استاندارد تعریف شده است و در کلاس آلودگی زیاد قرار دارد. نتایج آنالیزهای زمین‎آماری نشان داد که بهترین مدل تغییرنما برای داده های غلظت کادمیوم کل و قابل‌جذب، بترتیب نمایی و کروی بودند. بیشترین دامنه تاثیر برای کادمیوم کل و قابل جذب به ترتیب 1011 و 1050 متر و نسبت همبستگی در این دامنه برای هر دو ضعیف بود. ارزیابی پارامترهای ضریب همبستگی، MEE و RMSE نشان داد که هر دو روش کریجینگ در تخمین داده ها نسبت به داده های واقعی به‎نحو مطلوبی عمل نموده اند. همچنین بر اساس نتایج این مطالعه، فعالیت‌های انسانی از قبیل ورود فاضلاب‌های صنعتی و شهری به منابع آب‌رسانی و کاربرد بیش از اندازه کودها در افزایش غلظت کادمیوم در منطقه مطالعاتی تاثیر بسزایی داشته است.

مقالات پژوهشی

قابلیت استفاده و سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در برخی خاک های آهکی استان فارس

صفحه 766-777

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.22453

صمد عبدی، رضا قاسمی، نجفعلی کریمیان، محمد فیضیان

چکیده مجموع شکل‌های محلول و تبادلی پتاسیم خاک به طور گسترده برای تعیین قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاه به کار برده می‌شود. قابلیت اطمینان این روش‌ها در خاک‌های حاوی سیلیکات‌های لایه‌ای 2:1 کافی نیست. علاوه بر پتاسیم تبادلی، پتاسیم غیرتبادلی هم در تغذیه گیاه نقش مهمی دارد. اطلاعات مربوط به قابلیت استفاده و سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاک‌های آهکی استان فارس محدود است. برای این منظور عصاره‌گیرهای استات‌آمونیم، اسید نیتریک مولار جوشان، اسید نیتریک 1/0 مولار، کلرید سدیم 2 مولار و آب جهت بررسی قابلیت استفاده پتاسیم برای گیاه ذرت در ده نمونه از خاک های آهکی استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفت. سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر تبادلی با 15 بار عصاره-گیری 15 دقیقه‌ای با کلریدکلسیم 01/0 مولار بررسی شد. مدل‌های سینتیکی توصیف‌کننده سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی شامل مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، پخشیدگی سهموی، توانی و الوویچ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عصاره‌گیرهای استات آمونیم، اسید نیتریک 1/0 مولار، آب و کلرید سدیم همبستگی معنی‌داری با جذب پتاسیم ذرت دارند. مقدار پتاسیم آزاد شده در بین خاک های مورد مطالعه از 243 تا 814 میلی‌گرم برکیلوگرم خاک متفاوت بود. با توجه به مقادیر R2 و SE ، سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی به طور رضایت بخش با مدل‌های توانی، مرتبه اول، الوویچ و پخشیدگی سهموی توصیف شد. با توجه به اینکه ثابت سرعت معادلات الوویچ و پخشیدگی سهموی همبستگی بالایی با جذب پتاسیم گیاه نشان دادند توصیه می‌شود این دو معادله در خاک‌های مورد مطالعه به کار روند.

مقالات پژوهشی

تأثیر دامداری سنتی روی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک جنگل (جنگل پرچینک – ساری)

صفحه 778-786

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.24244

سید محمد حجتی، مریم اسدیان

چکیده حضور دام در جنگل های شمال ایران بعنوان یکی از مهم ترین موانع در مدیریت بهینه این جنگل ها، علاوه بر تخریب تجدید حیات طبیعی و فشردگی خاک، حاصلخیزی سطح وسیعی از این عرصه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. در مطالعه حاضر بمنظور بررسی حضور طولانی مدت دام در عرصه های جنگلی، تعداد 4 دام سرا بهمراه توده ی جنگلی مجاور آن واقع در جنگل های تحت مدیریت صنایع چوب و کاغذ مازندران (سری پرچینک - ساری) انتخاب گردید. سپس برای تعیین مشخصات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، نمونه برداری از خاک با استفاده از روش استوانه فلزی (قطر 8 سانتی متر) بصورت تصادفی از اعماق 10-0 و 20-10 سانتی متری در 5 نقطه در هر یک از مناطق مورد مطالعه صورت گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که برخی از مشخصه های فیزیکی خاک (چگالی ظاهری و درصد رطوبت) و بسیاری از مشخصه های شیمیایی خاک (کربن و مواد آلی، ازت، فسفر، پتاسیم و کلسیم) در دام سرا بیش تر از توده جنگلی مجاور آن بوده است. همچنین معدنی شدن خالص نیتروژن و تولید خالص نیترات (نیتراته شدن) تنها در دام سرا مشاهده شده است. یافته های این تحقیق مؤید این مطلب می باشد که خاک در عرصه های جنگلی بواسطه حضور دام (تجمع فضولات دامی در خاک و کوبیده شدن خاک) دچار تغییرات قابل توجهی گردیده است.

مقالات پژوهشی

کارایی مدل های MUSLE-S، MUSLT، USLE-M وAOF در برآورد رسوب رگبارهای منفرد در پلاتهای استاندارد (مطالعه موردی: سایت تحقیقاتی سفید دشت سمنان)

صفحه 787-794

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.25397

مجید کارگر، محمدرضا جوادی، سید علی اصغر هاشمی

چکیده فرسایش خاک و تولید رسوب یکی از مهم ترین مسائل در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران است. در این تحقیق سعی شد تا کاربرد چهار مدل MUSLE-S ، MUSLT،USLE-M وAOF در سایت تحقیقاتی سفید دشت در استان سمنان و در مقیاس رگبار برای برآورد رسوب مورد سنجش قرار گیرد. برای این منظور کلیه متغیرهای مورد نیاز و ورودی های مدل های مذکور در حوزه آبخیز مورد نظر محاسبه شده است و تخمین حاصل از اجرای مدل های آماری با رسوب اندازه گیری شده 15 رگبار مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آزمون همبستگی، t-استیودنت نشان داد که بین مدل های MUSLE-S و MUSLT و رسوب اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری در سطح یک درصد وجود ندارد. بر این اساس می توان گفت که نتایج حاصل از این 2 مدل برای تخمین رسوب ناشی از رگبارها در تحقیق حاضر در مقایسه با سایر روش ها از دقت بالاتری برخوردار هستند. همچنین نتایج ارزیابی و کارایی مدل با استفاده از روش ناش- ساتکلیف و آماره میانگین نسبی مجذور مربعات خطا (RRMSE) نشان داد که مدل های MUSLT و MUSLE-S از کارایی بالاتری نسبت به سایر مدل ها برخوردار هستند و عدم کارایی مدل های USLE-Mو AOF در برآورد رسوب ناشی از رگبارها در ایستگاه تحقیقاتی مورد مطالعه در تحقیق حاضر مورد تائید قرار گرفته است.

مقالات پژوهشی

تاثیر قارچ میکوریز آربوسکولار و کودهای آلی بر عملکرد و اجزای عملکرد دو رقم گندم

صفحه 795-803

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.26786

احمد غلامعلی زاده آهنگر، بصیرا کرمانی زاده، سید کاظم صباغ، علیرضا سیروس مهر

چکیده این تحقیق به منظور ارزیابی اثرات کودهای آلی و بیولوژیک برعملکرد و اجزاء عملکرد دو رقم گندم پر مصرف بولانی و کراس بولانی بومی منطقه سیستان انجام پذیرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه زابل انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل عامل کودی: ورمی‌کمپوست (F1) ، ورمی‌کمپوست+ کمپوست (F2)، ورمی‌کمپوست+ میکوریز (F3)، ورمی‌کمپوست+ میکوریز+ کمپوست (F4)، کمپوست (F5)، کمپوست + میکوریز (F6)، میکوریز (F7) و نمونه شاهد (عدم کاربرد کود F8) به همراه دو رقم گندم بولانی (C1)و کراس بولانی (C2) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که بالاترین عملکرد دانه (13/1 گرم در گلدان) از ترکیب تیمارهای (F7C2) به دست آمد. همچنین برای شاخص برداشت هم بیشترین مقدار از ترکیب (F7C2) به میزان 355/0 بدست آمد. همچنین ضریب همبستگی بالا و معنی‌داری بین وزن تک بوته با ارتفاع بوته و طول سنبله و همین‌طور عملکرد دانه و شاخص برداشت مشاهده شد. بطور کلی استفاده از کاربرد توام ورمی‌کمپوست و میکوریز در رقم کراس بولانی جهت تولید دانه مناسب تر است.

مقالات پژوهشی

تعیین موازنه آبی و مراحل بحرانی آن در گندم دیم با استفاده از شاخص تنش آبی گیاه (CWSI)

صفحه 804-817

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.29119

ولی فیضی اصل، امیر فتوت، علیرضا آستارایی، امیر لکزیان، میراحمد موسوی شلمانی

چکیده به منظور تعیین آستانه تنش آبی و وضعیت آن در ژنوتیپ‌های مختلف گندم دیم در مدیریت‌های مختلف مصرف نیتروژن، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی، به صورت کرت‌های دو بار خرد شده با دو زمان مصرف (کل در پائیز و در پائیز و در بهار) و چهار سطح نیتروژن (صفر، 30، 60 و 90 کیلوگرم در هکتار) بر روی 7 ژنوتیپ گندم در سه بلوک در سال زراعی 90-1389 به اجرا درآمد. همچنین برای محاسبه پارامترهای شاخص تنش آبی، ژنوتیپ‌های‌ مورد نظر در شرایط آبیاری تکمیلی در نزدیک‌ترین فاصله با آزمایش قبل کشت شدند. دمای پوشش سبز در مراحل گلدهی و اوایل خمیری شدن اندازه‌گیری و شاخص تنش آبی گیاه (CWSI) محاسبه شد. حد مبنای پائین با مفهوم شرایط بدون تنش (Tc-Ta=4.523-3.761×VPD; R2=0.92) و حد مبنای بالا با مفهوم حداکثر تنش (Tc-Ta=6 °C) و شرایط بدون تعرق برای گندم دیم تعیین شد. آستانه تنش آبی گیاه 4/0=CWSI محاسبه شد که عبور از آن 8 روز قبل از مرحله سنبله‌دهی اتفاق افتاد. در آستانه تنش آبی، مجموع 60 میلی‌متری از آب قابل استفاده تا عمق 50 سانتی‌متری پروفیل تخلیه شد. همچنین بین شاخص CWSI و عملکرد دانه در سطوح مختلف نیتروژن همبستگی منفی معنی‌داری (01/0>p) وجود داشت. مصرف نیتروژن منجر به کاهش تنش آبی و افزایش عملکرد دانه شد. در مصرف تقسیطی و پائیزی N30 بهترین ژنوتیپ‌ها از لحاظ عملکرد دانه و مقاومت به تنش آبی به ترتیب اوحدی و رصد و در مصرف تقسیطی و پائیزی N60 به ترتیب ژنوتیپ‌های Cereal4 و رصد بود.

مقالات پژوهشی

کارایی سپیولیت و بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی در جذب سرب از محلول‌های آبی

صفحه 818-835

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.29853

حمیدرضا رفیعی، مهران شیروانی، طیبه بهزاد

چکیده آلودگی زدایی آبهای آلوده به فلزات سنگین، نیاز زیادی به توسعه جاذبهای کارآمد برای این آلاینده ها ایجاد کرده است. این مطالعه، جذب سرب (Pb) بوسیله رسهای سپیولیت (Sep) و بنتونیت (Bent) طبیعی و اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی ستیل‌تری‌متیل آمونیوم (CTMA+) برمید را گزارش می کند. رسهای طبیعی و اصلاح شده با کاتیونهای آلی (رسهای آلی) با استفاده از روشهای دستگاهی × XRF، XRD، FTIR و SEM مشخصه یابی شدند. مطالعات جذب سرب در سیستم بسته انجام شد و تأثیر پارامترهای زمان تماس و غلظت اولیه سرب بر جذب سرب بوسیله جاذبها مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر جذب سرب بوسیله سپیولیت (Sep)، سپیولیت اصلاح شده (CTMA-Sep)، بنتونیت (Bent) و بنتونیت اصلاح شده (CTMA-Bent) به ترتیب 26/83، 36/71، 25/56 و mg g-1 37 بدست آمد. مدل های لانگمویر و فروندلیچ بر داده های آزمایش جذب برازش داده شد. مدل فروندلیچ فرایند جذب سرب بوسیله جاذب ها را بهتر توصیف نمود. سرعت جذب سرب بوسیله رسهای اصلاح شده آهسته‌تر از رسهای طبیعی بدست آمد. سینتیک جذب سرب بوسیله جاذبها با استفاده از مدل های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و پخشیدگی درون ذرّه‌ای مورد بررسی قرار گرفت. فرایند جذب سرب بوسیله رسهای آلی از مدل پخشیدگی درون ذرّه ای تبعیت نمود. مدل های شبه مرتبه دوم و الوویچ به ترتیب داده‌های سینتیک جذب سرب بوسیله سپیولیت و بنتونیت طبیعی را بهتر توصیف نمودند. نتایج نشان داد که اصلاح سپیولیت و بنتونیت با سورفکتانت کاتیونی CTMA سبب کاهش ظرفیت جذب آنها برای سرب می شود.

مقالات پژوهشی

بررسی کارایی مدل ریز‌ مقیاس نمایی آماری در پیش‌بینی بارش در دو اقلیم خشک و فراخشک

صفحه 836-845

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.23119

مریم رضایی، محمد نهتانی، علیرضا مقدم نیا، علیجان آبکار، معصومه رضائی

چکیده پیش‌بینی میزان بلند ‌مدت بارش در برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در این پژوهش به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر میزان بارندگی در مقیاس ایستگاهی از مدل آماری SDSM استفاده شده است. داده‌های مورد استفاده در این پژوهش شامل میزان بارندگی روزانه ایستگاه‌های سینوپتیک کرمان و بم، داده‌های بازتحلیل NCEP و خروجی‌های مدل HadCM3 (داده‌های نسل سوم مدل جهانی اقلیم تحت سناریو‌ی A2 وB2) برای دوره پایه (2001-1971 میلادی) می‌باشد. میزان بارش برای سه دوره (2039-2010)، (2069-2040) و (2099-2070) پیش‌بینی و با دوره پایه مورد مقایسه قرار گرفته است. از 15 سال اول داده‌ها (1985-1971) برای واسنجی و از 15 سال دوم (2001-1986) برای اعتبارسنجی مدل استفاده شده است. بررسی معیار‌های ارزیابی کارایی مدل از جمله میانگین خطای مطلق و مجذور میانگین مربعات خطا، نشان داد که این مدل در منطقه خشک، از توانایی و دقت بالاتری برای پیش‌بینی میزان بارندگی نسبت به منطقه فراخشک برخوردار می‌باشد. نتایج نشان داد میزان بارش سالانه تا سال 2099، در ایستگاه کرمان در سناریوهای A2و B2به ترتیب (3/1) و (3/0) میلی‌متر کاهش و در ایستگاه بم حدود (56/4)، (46/5) میلی‌متر نسبت به دوره پایه افزایش خواهد داشت.

مقالات پژوهشی

بررسی تشابه الگوهای نوسانی دما و فشار بخار آب با استفاده از تبدیل موجک گسسته

صفحه 846-854

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.25072

علیرضا عراقی، محمد موسوی بایگی، سیدمجید هاشمی نیا

چکیده دوره تناوب و روند، دو شاخص مهم و تاثیرگذار در سری زمانی داده‌های هیدرواقلیمی هستند و به دلیل اهمیت فراوان، تاکنون روش‌های مختلفی برای مطالعه آنها ارائه و به کار گرفته شده است. این روش‌ها عمدتاً پایه آماری داشته و اغلب در گروه آزمون‌های ناپارامتری قرار دارند. روش تبدیل موجک، روشی قدرتمند با پایه ریاضی است که در سالهای اخیر در مباحث تحلیل سیگنال و سری‌های زمانی کاربرد فراوانی یافته است. در این پژوهش، با بکارگیری این روش در کنار روش من- کندال دنباله‌ای، میزان تشابه روند و الگوهای تناوبی غالب در پارامترهای دما و فشار بخار در ایستگاههای سینوپتیک بابلسر، تهران و شاهرود در دوره آماری 55 ساله (1956 تا 2010) مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که در اقلیم‌های خشک و نیمه خشک، الگوهای نوسانی بلند مدت و در اقلیم‌های مرطوب، الگوهای نوسانی کوتاه مدت دما و فشار بخار، همبستگی بیشتری دارند و طول دوره تناوبی غالب با خشکی منطقه افزایش میابد.

مقالات پژوهشی

بررسی روند تغییرات متوسط دمای ماهانه و سالانه نیمه شمالی کشور در نیم قرن اخیر

صفحه 855-865

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.29721

فرشاد احمدی، فریدون رادمنش

چکیده دما از عناصر اساسی شکل گیری اقلیم است و تغییرات آن می تواند ساختار آب و هوایی هر منطقه ای را دگرگون سازد، لذا بررسی روند دما در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی بخش بزرگی از تحقیقات اقلیم شناسی را به خود اختصاص داده است. در این مطالعه روند متوسط دمای منطقه نیمه شمالی ایران (18 ایستگاه سینوپتیک) در مقیاس ماهانه و سالانه (2010-1961) با روش ناپارامتری من- کندال با حذف اثر کلیه ضرایب خودهمبستگی مورد آزمون قرار گرفت. به منظور تعیین شیب خط روند دما، از روش تخمین گر شیب سن استفاده شد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه 61 درصد ایستگاه ها روند افزایشی معنی دار را تجربه کرده اند و فقط ایستگاه های ارومیه، زنجان، قزوین و گرگان افزایش معنی دار در دما نداشتند. در این بین ایستگاه اراک نیز روند کاهشی معنی دار و ایستگاه های تربت حیدریه و سقز نیز روند منفی غیرمعنی دار را در مقیاس سالانه تجربه کرده اند. در مقیاس ماهانه تعداد ماه های با روند افزایشی بیشتر از تعداد ماه ها با روند کاهشی بود. در این بین ماه های آوریل، سپتامبر و اکتبر بیشترین تعداد ایستگاه با روند افزایشی معنی دار را به خود اختصاص داده اند. ماه دسامبر نیز کمترین تغییرات را نسبت به سایر ماه ها داشته است. به طور کلی دمای منطقه مورد مطالعه در نیم قرن اخیر (°C)15/1 افزایش یافته است.