آب و خاک

چکیده پاکسازی آب‌های سطحی آلوده به نیترات و فسفات پیش از انتشار آنها در محیط و ایجاد اوتریفیکاسیون باتوجهبهاهمیتسلامتآبوبادرنظرگرفتن پیامدهایناشیازنیترات وفسفات ضروری به نظر می‌رسد. از اینرو این پژوهش برای شناسایی توانمندی دو گیاه علف چشمه و پونه در پالایش آب های آلوده به نیترات و فسفات شامل دو آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در شرایط هیدروپونیک انجام شد. فاکتور اول شامل نوع گیاه (پونه و علف چشمه) و فاکتور دوم در آزمایش اول و دوم به ترتیب عبارت از نیترات (50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر) و فسفات (5، 10 و 15 میلی-گرم در لیتر) بود. دو گیاه از نظر انباشت فسفات در ریشه و اندام های هوایی با یکدیگر اختلاف داشتند. با اینحال روند تغییرات شاخص غلظت زیستی فسفر در اندام هوایی بین دو گیاه مشابه بود. به نحوی که افزایش غلظت فسفات در محلول کاهش معنی دار این شاخص را در هردو گیاه در پی داشت. علف چشمه و پونه غلظت بالایی از نیترات و فسفر را در خود انباشت داده اند و انباشت این عناصر در اندام هوایی نسبت به ریشه ها بیشتر بود. بطوریکه فاکتور انتقال نیترات در علف چشمه و پونه به ترتیب 3/1 و 07/1 و فاکتور انتقال فسفر نیز به ترتیب 07/1 و 94/0 به دست آمد.

چکیده برای مدل سازی هیدرولوژیکی و مدیریت آب آبیاری، به محاسبه ی تبخیر- تعرق واقعی گیاه در شرایط تنش نیاز می‌باشد. تبخیر- تعرق واقعی به برآورد نمایه ی تنش آبی و رطوبت خاک در ناحیه ی ریشه بستگی دارد که خود با روش‌های عددی و گام زمانی استفاده شده تغییر می کند. در بازه های زمانی تخلیه ی رطوبت خاک که آبیاری یا بارندگی وجود ندارد، تبخیر- تعرق واقعی گیاه را می توان با روش تحلیلی و گونه هایی از روش-های عددی محاسبه کرد. ما نتایج چندین روش عددی متداول (اولر صریح، اولر ضمنی، اولر تصحیح شده، نقطه ی میانی، هون مرتبه‌ی سوم) را با نتایج روش تحلیلی به عنوان مبنا مقایسه کردیم. سه نوع بافت خاک کلی سبک، متوسط و سنگین و سه دسته کلی گیاه حساس، متوسط و مقاوم در دشت نیشابور درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد که با تداوم تنش در یک گام زمانی، خطاهای نسبی تبخیر- تعرق محاسبه شده با روش های عددی مستقل از رطوبت اولیه ی خاک است. مقادیر مطلق خطاهای تبخیر- تعرق واقعی گیاه با افزایش گام های زمانی پشت سر هم کاهش می یابد، که می-تواند پایداری عددی شبیه سازی متوالی بیلان آب خاک را تضمین کند. از نقطه نظر کاربردی برای کلیه ی ترکیبات نوع خاک و گیاه، روش اولر ضمنی به دلیل استواری در نتایج و روش هون مرتبه ی سوم به دلیل حداکثر خطای نسبی کم تر پیشنهاد می شود.

چکیده حرکت آب در ناحیه ی غیراشباع خاک اغلب با معادله ی ریچاردز مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور حل این معادله بایستی شرایط اولیه و مرزی مربوط به فشار آب و هدایت هیدرولیکی خاک به صورت توابعی از رطوبت خاک تعیین شود. روش بیرکن به منظور استخراج مشخصات هیدرولیکی و رطوبتی خاک در ناحیه ی غیراشباع توسعه یافته است. در این روش از تابع رطوبت خاک ونگونختن با شرایط بوردین و تابع هدایت هیدرولیکی بروکس و کوری برای توصیف منحنی های مشخصه ی هیدرولیکی خاک استفاده شده است. روش بیرکن، منحنی های مشخصه ی هیدرولیکی خاک را که وابسته به بافت خاک است از تحلیل توزیع دانه بندی خاک و پارامترهای شکلی را که وابسته به ساختمان خاک است از اندازه گیری صحرایی نفوذ تحت بار هیدرولیکی ناچیز، تخمین می زند. هدف از پژوهش حاضر تحلیل تغییرات مکانی و تهیه نقشه پهنه بندی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در مقیاس حوضه آبخیز است. در این مطالعه حوضه ناورود اسالم با مساحت 307 کیلومتر مربع با فواصل دو کیلومتر شبکه بندی شد و در گره-های ایجاد شده اندازه گیری نفوذ با استفاده از تک استوانه بیرکن صورت گرفت. بررسی تغییرات مکانی با نرم افزار GS+ و تهیه نقشه پهنه بندی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک حوضه آبخیز با استفاده از نرم افزار ArcGIS صورت گرفت. نتایج نشان داد که متوسط هدایت هیدرولیکی اشباع حوضه مورد مطالعه 96/3 سانتی متر بر ساعت با ضریب تغییرات 151 درصد بود. میزان شعاع تاثیر 2280 متر و ضریب تبیین مدل نمایی برازش داده شده 953/0 تعیین شد. از نتایج تحقیق حاضر می توان در مدیریت کارآمد حوضه آبخیز استفاده کرد.

چکیده شناخت عملکرد هیدرولیکی شبکه‌ی آبیاری بدون کسب اطلاعات کافی از حساسیت‌ سازه‌های موجود در شبکه مقدور نیست. تعیین حساسیت سازه‌ها و بازه‌ها به مدیران بهره‌برداری کمک می‌کند تا با مقایسه‌ی سازه‌ها و بازه‌های مختلف، سازه‌های حساس را مشخص کرده و کنترل و بازرسی بیشتری بر آن‌ها داشته باشند. علاوه برآن، چنین شناختی کمک می‌کند تا اولویت‌های اصلی در دوره بهسازی و بازسازی شبکه تعیین شود. دریچه‌ها بیشترین کاربرد را برای تنظیم و تحویل آب در شبکه‌ها در دنیا دارند و معمولاً ضرایب بده آن‌ها در طراحی و بهره‌برداری ثابت در نظر گرفته می‌شود. در این تحقیق براساس ضریب دبی ثابت و متغیر برای دریچه‌های کشویی، روابط تحلیلی برای شاخص‌های مختلف حساسیت در سطح بازه‌های شبکه توسعه یافت و عملکرد روابط ارائه شده با داده‌های آزمایشگاهی صحت‌سنجی شد. برای حالتی که شاخص‌های حساسیت هیدرولیکی سازه‌ای براساس ضریب دبی متغیر و ثابت محاسبه شوند متوسط خطای محاسبه‌ی شاخص حساسیت عمق آب بالادست تنظیم کننده به دبی ورودی بازه به ترتیب 7/5 و 6/16 درصد و متوسط خطای محاسبه‌ی شاخص حساسیت انتقال بازه به ترتیب 9/1 و 87/5 درصد می‌باشد. همچنین متوسط خطای تغییرات عمق آب محاسبه شده در بالادست سازه‌ی تنظیم‌کننده به دلیل اختلالات هیدرولیکی برای محدوده‌ی تغییرات 20 درصد دبی ورودی در حالتی که شاخص‌های حساسیت سازه‌ای براساس ضریب دبی متغیر و ثابت بدست آمده باشند به ترتیب 3/4 و 17 درصد می‌باشد.

چکیده منحنی دبی-اشل در انجام مطالعات هیدرولیکی رودخانه ها حائز اهمیت ویژه است. در رودخانه هائی که بستر ماسه ای دارند، فرم بستر تشکیل شده و این امر در منحنی دبی-اشل اثر تعیین کننده ای دارد. در این تحقیق اثر دو نوع ریپل روی منحنی دبی-اشل در فلوم آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهر کرد انجام شد. محاسبات مربوطه به روشهای مختلف نظیر اینشتین-بارباروسا، شن و وایت و همکاران انجام شد تا دقت این روشها مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مطالعه از دو نوع فرم بستر ریپل موازی و پولکی استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبه پارامترهای آماری نظیر ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) و متوسط درصد خطا در هر یک از روش ها نشان داد که روش شن با کمترین میزان RMSE و درصد خطا همراه است. بنابراین این روش منحنی دبی-اشل را با دقت بیشتری نسبت به سایر روشها برآورد می کند. ضمنا در حالتی که شکل بستر به صورت ریپل موازی و پولکی است، ضریب همبستگی به ترتیب حدوداً 87/0 و 43/0 بدست آمد. این موارد نشان می دهد روش شن در حالت شکل بستر موازی، دارای دقت بیشتری نسبت به حالت پولکی است.

چکیده آگاهی از تأثیر تنش کم آبی بر کمیت و کیفیت گیاه توت فرنگی به منظور مدیریت آبیاری و محصول ضروری است. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر کم آبیاری تنظیم شده و کم آبیاری ناقص ریشه روی خصوصیات کمی و کیفی گیاه توت فرنگی در سال 1391 در یکی از مزارع توت فرنگی شهرستان بابلسر انجام شد. 3 تیمار آبیاری مطالعه شد: آبیاری کامل، کم آبیاری تنظیم شده و کم آبیاری ناقص ریشه در سطح 75% نیاز آبی گیاه. پژوهش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. آبیاری تا رسیدن رطوبت خاک به نقطه ظرفیت زراعی ادامه پیدا می کرد. با داشتن منحنی رطوبتی خاک و اندازه گیری مکش خاک به وسیله تانسیومتر وضعیت رطوبت خاک تعیین شد. عمق آب آبیاری طی کل فصل آبیاری در تیمارهای آبیاری کامل و کم آبیاری به ترتیب 341 و 256 میلی متر بود. بررسی اثر تیمارها با اندازه گیری خصوصیات کمی و کیفی نمونه های میوه در مرحله رسیدگی انجام شد. از نظر خصوصیات کمی صفات وزن تر، وزن خشک، سطح برگ، شاخص سطح برگ و عملکرد در تیمار آبیاری کامل به طور معنی داری بیشتر از تیمارهای کم آبیاری بود. در مقایسه صفات کیفی اسید قابل تیتر، اسیدیته و شاخص طعم میوه اختلاف معنی داری بین تیمارها مشاهده نشد. مقدار قند کل و آنتوسیانین در تیمار کم آبیاری تنظیم شده به طور معنی داری بیشتر از دو تیمار دیگر بود. با در نظر گرفتن صفات کمی و کیفی، روش کم آبیاری ناقص ریشه نزدیک ترین نتایج به تیمار آبیاری کامل را دارا بود. در شرایط استان مازندران استفاده از این روش برای به حداقل رساندن تلفات کمی و افزایش کیفیت میوه ها در شرایط تنش آبی توصیه می شود.

چکیده امروزه با توجه به کمبود آب و ضعف مدیریت در بخش آب کشاورزی و به منظور استفاده بهینه از آب، بهبود عملکرد شبکه های آبیاری ضروری است. در سالهای اخیر، بکارگیری سامانه‏های کنترل خودکار پیشرفته به منظور بهبود عملکرد شبکه های آبیاری مورد توجه محققان قرارگرفته است. برای استفاده از این سامانه‏ها، تهیه مدل ریاضی سیستم های کنترل خودکار و سازه های مربوط بصورت تلفیقی با مدل‏های هیدرودینامیکی ضروری است. هدف اصلی این تحقیق، توسعه مدل ریاضی سیستم کنترل خودکار بالادست دریچه کشویی با استفاده از الگوریتم یادگیری تقویتی بصورت یک زیربرنامه در مدل هیدرودینامیکی ICSS است. دو سناریوی افزایشی و کاهشی برای جریان ورودی با دبی اولیه 25 لیتر در ثانیه در نظر گرفته شد و شبیه سازی انجام گرفت. شاخصهای حداکثر خطای مطلق، میانگین متوسط خطاها و زمان پاسخگویی سیستم برای ارزیابی عملکرد سیستم کنترل توسعه داده شد. مقادیر این شاخصها برای سناریوی کاهش جریان برابر صفر بدست آمد. نتایج حاصل نشان می دهد مدل توسعه یافته عملکرد مناسبی داشته و سطح آب را بخوبی کنترل می کند. از این رو توسعه آن برای کانالهای آبیاری پیشنهاد می شود.

چکیده پدیده یخبندان دیررس رخدادی فرین و زیانبخش جوی بوده که در شاخه های مختلف مهندسی مانند کشاورزی، باغبانی و غیره بررسی می شود. تحلیل احتمالی این رخداد و به کارگیری نتایج آن می تواند آسیب های وارده به بخش کشاورزی، باغبانی و غیره را کاهش دهد. موضوع این تحقیق تحلیل آخرین روز یخبندان کلیه ایستگاه های همدید خراسان رضوی است. هشت توزیع احتمالی نرمال، گامبل نوع 1، گامای2 پارامتری، لوگ نرمال 2 و 3 پارامتری، پارتوی تعمیم یافته، حدی تعمیم یافته و پیرسون نوع 3 بر داده ها برازش و پارامترها با هفت روش (5 روش گشتاوری، حداکثر درست نمائی و آنتروپی) برآورد شد. بهترین تابع برازشی برای هر ایستگاه با آزمون K-S انتخاب و آخرین روز یخبندان در دوره های بازگشت مختلف با توزیع برتر پیش بینی شد. بهترین تابع برازشی در ایستگاه ها متفاوت و عمدتا شامل پارتوی تعمیم یافته، پیرسون نوع 3 و لوگ نرمال 3 پارامتری است. بیشترین کاربرد روش برآورد پارامترها مربوط به انواع گشتاورها است. بنابراین نمی توان یک تابع برازشی با یک روش خاص برآورد پارامترها را در بررسی این پدیده پیشنهاد داد. همچنین بررسی روابط رگرسیونی بین دوره های بازگشت مختلف آخرین روز یخبندان و شاخص های دمائی سالانه هر ایستگاه نشان داد که می توان آخرین روز یخبندان را براساس متوسط دمای کمینه هر ایستگاه با دقت مناسب برآورد کرد.

چکیده استفاده از سامانه‌های کنترل خودکار در مدیریت انتقال و توزیع آب در شبکه‌های آبیاری روباز، بعنوان ابزار بهبود مدیریت و افزایش عملکرد شبکه‌های توزیع آب ضروری است. در این تحقیق عملکرد فرآیند شناسایی سامانه، SI، نسبت به عملکرد سعی و خطا، در محاسبه ضرایب کنترل‏کننده تناسبی- انتگرالی و میزان بهبود تنظیم الگوریتم کنترل، مقایسه شد. این مقایسه بر روی الگوریتم کنترل تناسبی- انتگرالی انجام شد که برای کانال EPC شبکه آبیاری دوستی طراحی شده بود. ارزیابی کارایی الگوریتم با استفاده از نتایج شبیه‌سازی چند گزینه بهره‌برداری مختلف و با مدل هیدرودینامیک سوبک و محاسبه شاخص‌های ارزیابی سامانه‌های کنترل انجام شد. بررسی و مقایسه کمّی شاخص‏های الگوریتم کنترل تنظیم شده با استفاده از فرآیند شناسایی سامانه، از دقت و پتانسیل قابل توجهی در کنترل جریان و مستهلک نمودن اغتشاشات حاصل از اختلالات سازه‌ای و هیدرولیکی نسبت به انجام سعی و خطا برخوردار است. کاربرد این الگوریتم شرایط تحقق توزیع تقاضامدار و ارتقاء عملکرد توزیع آب را فراهم می‌کند.

چکیده سرریزهای لبه تیز مرکب اغلب به منظور اندازه گیری دامنه وسیعی از جریان با دقت مناسب در کانال های روباز مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق آزمایش هایی به منظور بررسی میزان تأثیر عرض دهانه مستطیلی، ارتفاع تاج سرریز و ارتفاع دهانه قوس دایره ای بر ضریب دبی جریان آزاد بر روی سرریزهای مرکب قوس دایره ای- مستطیلی در فلوم آزمایشگاهی انجام گرفت. مشخصات سرریزهای مرکب مورد استفاده شامل عرض دهانه مستطیلی 15، 20 و 25 سانتی متر، ارتفاع تاج سرریز 15، 20 و 25 سانتی متر و ارتفاع دهانه قوس دایره ای 5، 5/7، 10 و 50/12 سانتی متر می باشند. نتایج نشان داد بر اساس داده های آزمایشگاهی، تغییرات ضریب دبی جریان در سرریزهای مرکب مذکور در محدوده 54/0 تا 89/0 می باشد. به ازای بار آبی معین با افزایش عرض دهانه مستطیلی، ضریب دبی جریان در حدود 2 تا 10 درصد افزایش می یابد. با افزایش ارتفاع تاج سرریز، میزان کاهش ضریب دبی جریان در حدود 1 تا 5 درصد می باشد. به ازای بار آبی معین با تغییر ارتفاع دهانه قوس دایره ای، ضریب دبی جریان سرریزهای مرکب نسبت به سرریزهای مستطیلی ساده در حدود 35 درصد افزایش می یابد. مقادیر محاسباتی و مشاهداتی ضریب دبی جریان بر اساس معیارهای ارزیابی ضریب تبیین ((R2 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)که به ترتیب برابر با 630/0 و 061/0 محاسبه گردیدند، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که استفاده از ترکیب خطی روابط جریان در سرریزهای لبه تیز دایره ای و مستطیلی شکل، با دقت قابل قبولی قادر به برآورد ضریب دبی جریان سرریزهای مرکب می باشد.

چکیده سرریز ها یکی از سازه هایمتداول برای تخلیه و اندازه‌‌گیری جریان می باشند. به همین جهت این نوع سازه های هیدرولیکی بسته به هدف از استفاده، دارای اشکال مختلفی هستند. در برخی از موارد به دلیلمحدودیت ‌های اجرایی، سرریز های باانحنا در پلان ساخته می شوند. در چنین شرایطی مطالعه توزیع جریان در طول سرریز و دیگر پارامتر های مربوط به آن، حائز اهمیت خواهد بود. در این پژوهش یک مدل فیزیکی از سرریز سد که از نوع اوجی آزاد با پلان قوسی است، مورد آزمایش قرار گرفت. هم چنین به منظور بررسی اثر انحنای سرریز بر عملکرد جریان، مدل دوم سرریز در شکل نرمال و با شرایط هندسی و هیدرولیکی مشابه، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج مربوط به مدل اول نشان داد که با افزایش نسبت هد جریان به هد طراحی ضریب دبی سرریز تا مقدار 72/1 افزایش یافته و پس از آن استغراق سرریز رخ داده و ضریب دبی تا مقدار 23/1 کاهش می‌یابد. هم‌ چنین با افزایش سرعت در هر دبی و کاهش فشار در طول سرریز، امکان خلأ زایی و خوردگی سازه افزایش و ضریب خوردگی که معرف آن شاخص خلأ زایی می باشد، کاهش یافت. بررسی نتایج مربوط به کارایی سرریز نشان داد برای مدل سرریز در شکل نرمال، استغراق سریع تر و به‌ ازای مقادیر دبی یکسان با سرریز قوسی، مقدار ضریب دبی برای سرریز درشکل نرمال، کمتر خواهد بود. در این پژوهش میزان تأثیر افزایش ضریب دبی در سرریز با قوس محوری در مقایسه با سرریز با تاج مستقیم و در شرایط هیدرولیکی و هندسی مشابه، برابر 21 درصد محاسبه شد.

چکیده در سالهای اخیر، منابع آب زیرزمینی دشت دلفان-لرستان به دلیل بهره‌برداری بیش از حد مجاز با افت شدیدی مواجه شده است به طوری که در سال‌های 1388تا 1391 به طور متوسط سالانه 81/0- متر افت داشته است. از این رو نیاز به مدیریت بهینه منابع آب در این بخش اهمیت ویژهخود را نمایان می‌نماید. این تحقیق با هدف مطالعه و بررسی تاثیر عملیات مدیریتی بر وضعیت آبخوان دشت مذکور با روش مدل‌سازی عددی انجام شده است. برای این منظور با استفاده از مدل MODFLOW براییک دوره پنج ساله با 60 دوره تنش مدلسازی انجام شد. به علت نوسانات کمتر تراز آب زیرزمینی مهر 1386 به عنوان شرایط پایدار مورد واسنجی قرار گرفت. کالیبراسیون مدل برای شرایط ناپایدار آبان 1386 تا آبان 1391 انجام شد. در ادامه آنالیز حساسیت انجام و صحت سنجی مدل نیز برای آبان 1391 تا آبان1393 صورت پذیرفت. سپس وضعیت آبخوان برای آبان 1393 تا آبان 1403 پیش بینی گردید. در ادامه، به منظور پیش‌بینی وضعیت آینده آبخوان دو گزینه ادامه روند فعلی بهره‌برداری وگزینه کاهش 20 درصدی بهره‌برداری در شرایط خشکسالی و ترسالی تدوین و مدل مجدداً برای10 سال آینده اجرا شد. اجرای مدل در شرایط خشکسالی و ترسالی نشان داد سطح آب زیرزمینی در 10 سال آیندهبه ترتیب (8/7-) متر و (83/5-) متر افت می‌کند که با کاهش 20 درصدی آبدهی چاه‌های بهره برداری این مقدار افت به طور چشمگیری بهبود پیدا می‌کند.

چکیده پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر آتش‌سوزی بر میزان فرسایش پاشمانی و برخی ویژگیهای وابسته به فرسایش خاک در مناطقی که طی سال‌های 1387، 1388، 1389 و 1390 در مراتع کرسنک دچار آتش‌سوزی شده‌اند، انجام گردیده است. نمونه برداری در سال 1391 انجام و از هر منطقه 16 نمونه (8 نمونه از منطقه سوخته شده و 8 نمونه به عنوان شاهد) از عمق 7-0 سانتی متری برداشته شد. فرسایش پاشمانی در 2 شیب 9 و 46 درصد با شدت بارش 2 میلی متر بر دقیقه با استفاده از کاسه پاشمان چند متغیره اندازه‌گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها توسط آزمون t مستقل در سطح 5 درصد انجام شد. نتایج نشان داد که خاک پاشمان شده در مناطق سوخته ‌شده افزایش معنی‌دار در تیمار 1 سال پس از آتش سوزی در هر دو شیب 9 و 46 درصد و همچنین در تیمار 2 سال پس از آتش سوزی در شیب 46 درصد داشت. سایر ویژگی های اندازه‌گیری شده نیز (بجز کربنات کلسیم معادل) تحت تاثیر آتش‌سوزی قرار گرفته بود. همچنین بسیاری از ویژگی‌ها تنها در 2 سال اول پس از آتش‌سوزی دارای اختلاف معنی‌دار با مناطق شاهد بوده اند ولی در سال‌های سوم و چهارم پس از آتش‌سوزی به شرایط اولیه خود نزدیک گردیده اند.

چکیده قانون دارسی خاص هیدرولیک جریان آرام است و برای جریان متلاطم کاربرد آن توصیه نمیشود. معادلات حاکم بر جریانهای متلاطم با استفاده از روابط حاکم بر اصول اساسی هیدرودینامیک و اعمال اثر آشفتگی به دست میآیند. این معادلات به دلیل ماهیت پیچیده جریان متلاطم به صورت معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی بیان میشوند. در این راستا تاکنون روابط متعددی توسط محققین مختلف به منظور شناسایی ویژگیهای این نوع جریان از جمله تعیین گرادیان هیدرولیکی در محیط متخلخل درشت دانه ارائه شده لیکن هر کدام از آنها فقط در محدودهای خاص از تخلخل و دانهبندی محیط متخلخل سنگدانهای دارای کاربرد میباشند. هدف از انجام این تحقیق بدست آوردن روابط مناسب در محیط متخلخل به گونهای است که در محدوده وسیعتری از تخلخل و دانه‌بندی ذرات سازنده محیط متخلخل قابل کاربرد باشد. بدین منظور با استفاده از بخش عمدهای از نتایج آزمایشگاهی موجود و تجزیه و تحلیل آنها، رابطۀ جدیدی بین گرادیان هیدورلیکی و سرعت در محیط متخلخل ارائه شد که در محدوده وسیعتری از مقادیر قطر سنگدانه، عدد رینولدز، و تخلخل کاربرد دارد. با استفاده از باقیمانده نتایج آزمایشگاهی موجود، نتایج حاصل از کاربرد رابطۀ جدید با نتایج حاصل از کاربرد روابط موجود مقایسه شده و مشخص شد که خطای نسبی رابطۀ جدید فقط 14 درصد است که نسبت به معادلات موجود دارای کمترین مقدار خطای نسبی میباشد. در نتیجه مشاهده میشود که علاوه بر امکان کاربرد معادلۀ جدید در محدوده وسیعتری از مقادیر پارامترهای دخیل، رابطۀ جدید دارای درستی بیشتری نسبت به سایر معادلات میباشد.

چکیده پیش بینی احتمالاتی متغیرهای هیدرولوژیکی در سال های اخیر از جمله جریان رودخانه مورد توجه محققین بوده است. پژوهش حاضر دو روش مختلف احتمالاتی را برایپیش بینی جریان رودخانه استفادهمی کند. سپس میزان عدم قطعیت ناشی از پیش بینی به صورت کمی معین می-شود.تخمین گرهای خطیدر یکی از روش ها و در دیگری الگوریتم نزدیکترین همسایگی استفاده شد. دبیروزانه به مدت دوازده سال در دو ایستگاه آبسنجیدیزج و ماشین به ترتیب واقع در خروجیحوضه های آبریز باراندوزچای در استان آذربایجان غربیو رود زرد در استان خوزستاناستفاده شد. شش سال اول داده ها جهت برازش، سه سال بعدی برای واسنجی و 3 سال پایانی جهت آزمون الگو ها استفاده شدند.ترکیبات مختلفی از داده های ثبت شده دبی روزانه به عنوان الگوی ورودی برای پیش بینی دبی روزانه استفاده شد. به کارگیری روش های مورد استفاده به صورت جمعی (به منظور انتخاب پارامترهای بهینه الگو)منجر به بهبود و افزایش دقت الگو در پیش بینی جریان رودخانه شد. از شاخص های آماری شامل ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب کارایی ناش- ساتکلیف برای ارزیابی عملکرد الگوها استفاده شد.نتایج به دست آمده در این تحقیق کارایی و اعتبار روش های مورد استفاده را تائید نمود. همچنین نتایج به دست آمده نشان داد که روش جمعی مبتنی بر الگوریتم نزدیکترین همسایگی عملکرد بهتری در مقایسه با روش جمعی غیرخطی احتمالاتی دارد و از عدم قطعیت کمتری در پیش بینی برخوردار است. مقدار ضریب کارایی ناش- ساتکلیف در روش جمعی مبتنی بر نزدیکترین همسایگی در ایستگاه های دیزج و ماشین در دوره آزمون الگو به ترتیب برابر 91/0 و 93/0 به دست آمدند.

چکیده در این تحقیق آزمایش های کودآبیاری در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر دهخدا برای افزایش بهره‌وری آب، بهبود مدیریت مصرف کود و کاهش مصرف کود اوره اجراء گردید. آزمایش به صورت کرت های یک بار خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی اجراء شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه تیمار تقسیط کود (شامل دو، سه و چهار تقسیطی) در کرت های اصلی و سه تیمار سطح کود (شامل 100، 80 و 60 درصد کود اوره) در کرت های فرعی بودند که با روش مرسوم کوددهی مورد استفاده در مزارع کشت و صنعت دهخدا مقایسه شدند. حجم آب مصرفی در طول دوره رشد و برخی صفات کمی و کیفی نیشکر در انتهای فصل زراعی تعیین شد. نتایج نشان دادند که فاکتور تقسیط تأثیر معنی داری در سطح احتمال پنج درصد بر صفات کمی و کیفی نیشکر دارد. به طوری که میانگین همه صفات کمی و کیفی مورد مطالعه در تیمارهای چهارتقسیطی در رتبه اول قرار گرفتند. فاکتور سطوح کودی بجز بر کارآیی مصرف کود، بر بقیه صفات کمی و کیفی تأثیر معنی داری نداشتند. اثرات متقابل فاکتور تقسیط و سطوح مختلف کود نیز بر هیچ یک از صفات مورد مطالعه معنی دار نشد. مقایسه ی میانگین صفات مورد مطالعه در تیمارهای آزمایشی و تیمار شاهد نشان داد که تیمار چهار تقسیطی با 60 درصد سطح کودی در اغلب صفات مورد مطالعه در رتبه نخست قرار گرفت. عملکرد نی، بهره‌وری آب و کارآیی مصرف کود، بهره‌وری آب بر اساس شکر تولیدی در این تیمار به ترتیب 2/98 تن در هکتار، 4/5 کیلوگرم نی بر مترمکعب آب مصرفی، 6/467 کیلوگرم نی بر کیلوگرم کود و 581/0 کیلوگرم شکر بر مترمکعب آب مصرفی تعیین شدند. این مقادیر در تیمار شاهد به ترتیب، 8/81 تن در هکتار، 5/4 کیلوگرم نی بر مترمکعب آب مصرفی، 7/233 کیلوگرم نی بر کیلوگرم کود و 396/0 کیلوگرم شکر بر مترمکعب آب مصرفی بدست آمدند.

چکیده بارش از مهمترین پارامترهای اقلیمی اثرگذار بر رژیم هیدرولوژیکی حوضه‌های آبخیز است. روش‌های مختلفی جهت پیش‌بینی میزان بارش ارائه شده است که از جمله آنها می‌توان به مدل‌‌‌های سری زمانی و شبکه عصبی مصنوعی اشاره نمود. این مدل‌ها بدون در نظر داشتن مسئله گرمایش جهانی و تغییر اقلیم پارامترهای اقلیمی را پیش‌بینی می‌کنند. هدف از انجام این مطالعه بررسی انطباق نتایج مدل‌های سری زمانی و شبکه عصبی مصنوعی با سناریوهای اقلیمی است. جهت انجام این مطالعه، ابتدا از میان مدل‌های مختلف سری زمانی بهترین مدل در برآورد متغیر بارندگی انتخاب گردید و با استفاده از 50 سال (1961 تا 2010) آمار بارندگی ایستگاه‌های سینوپتیک ارومیه تبریز و خوی، مقدار متغیر مذکور برای 18 سال آینده (2011 تا 2029) تولید شد. در گام بعد با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نیز مقدار بارندگی برای همان سال‌ها پیش‌بینی گردید. در نهایت نتایج این مدل‌ها، با داده‌های تولید شده تحت دو سناریوی B1 و A2 در مدل LARS-WG مقایسه شد. طبق نتایج بدست آمده معلوم شد شبکه عصبی مصنوعی تطابق بیشتری با مدل‌های جهانی اقلیم (GCM) دارد. مدل TS برخلاف سایر مدل‌های مورد استفاده یک روند نزولی برای بارندگی‌ پیش‌بینی کرده است.

چکیده یکی از مشکلات عمده بشر، مساله تولید مواد غذایی می باشد که خود ناشی از پیچیدگی و اثرات متقابل ژنوتیپ های گیاهی با عوامل محیطی است. افزایش جمعیت و استفاده بی رویه، از منابع آب و خاک، کشاورزی را در معرض مشکلات عظیمی قرار داده است. کم آبیاری یکی از راهبردهای بهینه سازی کارایی مصرف آب در آبیاری است. درتغذیه گیاهان،نیتروژن عنصری کلیدی بودهکه مصرف اضافی آن با انتقال به آبهای زیرزمینی، باعث آلوده کردن منابع آب می گردند. این مسائل نگرانی های جهانی محیط زیست را افزایش داده است .این تحقیق به منظور مطالعه اثر برهمکنش کم آبیاری و کود نیتروژن در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب و غلظت نیتروژن در گیاه جو رقم بهمن انجام شد. طرح به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تیمار آبیاری و سه تیمار کود نیتروژن و در سه تکرار در نظر گرفته شد..نتایج نشان داد بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد در تیمار 100 درصد نیاز آبی و تیمار کودی 225 کیلوگرم در هکتار اتفاق افتاد، اما تیمار 75 درصد نیاز آبی مناسب ترین تیمار از لحاظ کارایی مصرف آب بود. کارایی مصرف آب برای تیمارهای 50 ،75 و100 درصد نیار آبی بترتیب برابر 77/0،63/0 و 55/0 کیلوگرم در یک متر مکعب آب بود، با توجه به نتایج حاصله، و بحران آب موجود در منطقه، کار برد150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار و75 درصد نیاز آبی برایجو رقم بهمن توصیه می گردد.

چکیده به منظور بررسی تاثیر شدت خاک ورزی بر روی پتاسیم قابل جذب خاک در خاک های حاوی رس ایلایت و با محدودیت پتاسیم قابل جذب در منطقه گلستان پژوهشی در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار، طی سال زراعی 89- 88 در اراضی زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان واقع در سید میران اجرا گردید. پنج روش مختلف خاک ورزی شامل شخم با گاوآهن برگرداندار سوار به عمق (25-20 سانتیمتر) به همراه یک شخم با دیسک، رویتواتور (17-12 سانتیمتر)، دیسک (10-8 سانتیمتر)، چیزل (30-25 سانتیمتر) و نظام بدون خاک ورزی بودند. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم خاک با همه عصاره‌گیرها (تترافنیل بران سدیم، استات آمونیوم، اضافه بار پتاسیم و پتاسیم محلول) در تیمار خاک ورزی گاوآهن برگرداندار نسبت به سایر روش های خاک ورزی کمتر بود. زیرا مقاومت مکانیکی در تیمار گاوآهن برگرداندار نسبت به سایر روش های خاک ورزی کمتر شد در نتیجه رشد و توسعه ریشه و جذب پتاسیم توسط گیاه افزایش و در نتیجه پتاسیم خاک کاهش یافت. افزایش شدت خاک ورزی بر غلظت پتاسیم با عصاره گیرهای مختلف فقط در مرحله قبل از خوشه دهی تأثیر معنی داری داشت. خاک ورزی با استفاده از گاوآهن برگرداندار در خاک مورد مطالعه با محدودیت پتاسیم با افزایش تراکم ریشه و سطح تماس ریشه با خاک موجب افزایش جذب پتاسیم توسط گیاه و افزایش تعداد خوشه در واحد سطح و عملکرد گردید. زمانی می توان از عصاره گیرهای خاک برای پیش بینی جذب عناصر توسط گیاه و عملکرد استفاده کرد که رشد ریشه با تیمارهای مختلف یکسان و همبستگی غلظت عناصر غذایی خاک با جذب آنها یک همبستگی مثبت و معنی دار باشد.

چکیده به طور کلی عمق خاک در مناطق تپه ماهوری به دلایل مختلف متغیر است. روش های معمول مطالعه خاک برای ارزیابی عمق خاک در مناطق کوهستانی و تپه ماهوری، نیازمند صرف زمان و فعالیت زیاد است. این تحقیق به منظور بررسی رابطه بین عمق خاک و ویژگی های توپوگرافی در یک منطقه تپه ماهوری در غرب ایران انجام شد. برای انجام این تحقیق، 100 نقطه نمونه برداری با استفاده از روش تصادفی طبقه شده، و با در نظر گرفتن تمام موقعیت های شیب شامل قله شیب، شانه شیب، شیب پشتی، پای شیب و پنجه شیب انتخاب و عمق خاک در این نقاط اندازه گیری شد. یازده ویژگی اولیه و ثانویه توپوگرافی از مدل رقومی ارتفاع (DEM) استخراج شد. نتایج حاصل از رگرسیون چند متغیره خطی (MLR) نشان داد که درجه شیب، شاخص خیسی، سطح ویژه حوضه و شاخص انتقال رسوب که در این مدل گنجانده شده بودند، می تواند حدود 76 درصد تغییرات عمق خاک در منطقه انتخاب شده را توجیه نماید. این روش پیشنهادی ممکن است برای دیگر مناطق تپه ماهوری در مناطق نیمه خشک و در مقیاس بزرگتر قابل استفاده باشد.

چکیده باکتری‌های حل کننده‌ی فسفات از جمله باکتری‌های محرک رشد گیاه هستند که شکل‌های نامحلول آلی و معدنی فسفر را با مکانیسم‌های مستقیم به شکل‌های قابل دسترس تبدیل نموده و به بهبود رشد و عملکرد گیاه کمک می‌کنند. در این تحقیق اثر کاربرد باکتری‌های حل کننده فسفات و کود فسفری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه روغنی کنجد مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج سطح فسفر (P0: بدون مصرف کود فسفر، P1: 100 کیلوگرم، P2: 200 کیلوگرم، P3: 400 کیلوگرم بر هکتار سوپرفسفات‌تریپل و P4: 1200 کیلوگرم بر هکتار خاک فسفات) و سه سطح باکتری (B0: بدون تلقیح باکتری، B1 و :B2 به ترتیب جدایه های P3 و P5 از باکتری های سودوموناس فلورسنت با توانایی بالا در حل فسفات‌های معدنی نامحلول) و سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد کاربرد باکتری باعث افزایش معنی دار وزن خشک اندام هوایی شد و باکتری B1 علاوه بر این وزن خشک بذر را نیز به‌طور معنی‌داری افزایش داد. کاربرد کود فسفر وزن خشک اندام هوایی و ارتفاع ساقه را به‌طور معنی‌دار افزایش داد. هم‌چنین نتایج نشان داد کاربرد خاک فسفات، مقدار روغن بذر را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. باکتری B2 غلظت فسفر بذر را نسبت به شاهد به‌طور معنی‌داری افزایش داد. کاربرد کود فسفر نیز جذب فسفر و روی اندام هوایی و غلظت فسفر و روی بذر را به‌طور معنی‌دار افزایش داد. کاربرد هم‌زمان خاک فسفات و باکتری حل کننده فسفات بیشتر پارامترهای اندازه‌گیری شده را مشابه کاربرد مقادیر بالای سوپرفسفات‌تریپل به‌طور معنی‌داری افزایش داد.

چکیده نقشه‌های خاک نقش کلیدی در مدیریت کشاورزی و منابع طبیعی دارند. در این مطالعه تکنیک‌های پردازش تصویر شامل ترکیبات باندی، آنالیزهای مؤلفه اصلی و طبقه‌بندی بر تصویر سنجنده TM بمنظور تهیه نقشه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک منطقه ورزنه اصفهان اعمال شد. جهت برقراری ارتباط بین تصاویر حاصله و داده‌های میدانی با استفاده از روش نمونه‌برداری تصادفی-سیستماتیک، 53 نمونه خاک بکمک سامانه GPS برداشت و سپس نقشه‌های پیوسته هر خصوصیت خاک با استفاده از آنالیز رگرسیونی ساده و چند متغیره خطی با میانگین‌گیری از 9 پیکسل اطراف نقاط نمونه‌برداری تهیه شد. نتایج رگرسیون چند متغیره نشان داد که قوی‌ترین رابطه بین خاک شنی و باندهای 1، 2، 3، 4 و 5 سنجنده TM وجود دارد و مدل مربوطه بیش از 83% تغییرات این ویژگی را توجیه می‌کند. ضعیف‌ترین مدل رگرسیونی بین خصوصیت کربنات کلسیم خاک و باندهای 3، 5 و 7 مشاهده شد. در برخی موارد مدل های رگرسیونی چند متغیره پیش بینی کننده‌های مناسبی از ویژگیهای خاک نبودند، در نتیجه باند TM یا مولفه اصلی که بیشترین همبستگی را با داده‌های زمینی بر مبنای آنالیز رگرسیونی ساده نشان داد (سطح اطمینان 99%)، جهت طبقه‌بندی نظارت شده با الگوریتم حداکثر احتمال، انتخاب گردید. با توجه به نتایج ماتریس خطا، صحت کلی نقشه‌ها بین 85 تا 93% به ترتیب برای کلر و سیلت خاک بدست آمد. همانطوری مشخص است نقشه‌های طبقه‌بندی شده صحت بالاتری را نسبت به مدل‌های رگرسیونی نشان دادند. بنابراین بمنظور داشتن یک دید کلی از خصوصیات خاک منطقه می‌توان گفت تکنیک‌های طبقه‌بندی کاربردی تر از مدل‌های رگرسیونی می‌باشند.

چکیده افزایش غلظت یون نیترات در محلول خاک و سپس آبشویی آن سبب افزایش غلظت نیترات در سفره های آب زیرزمینی می شود. هدف اصلی پژوهش بررسی کاربرد نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز برای حذف نیترات از خاک شنی بود. نانوذرات در محیط آزمایشگاه ساخته شد و مشخصات آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آزمایش ها در یک ستون شنی به طول 40 سانتی متر و قطر داخلی 5/2 سانتی متر تحت تأثیر غلظت نانوذرات آهن (1، 2 و 3 گرم بر لیتر) و غلظت نیترات(150، 250 و 350 میلی گرم بر لیتر) انجام شد. سرعت منفذی در ستون شنی 16/0 میلی متر بر ثانیه بود. مقادیر نیترات، نیتریت و آمونیوم در زه آب خروجی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاهش غلظت نیترات و افزایش غلظت نانوذرات، درصد احیاء نیترات را افزایش داد. بیشترین درصد احیاء (56/82) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 3 گرم بر لیتر نانوذرات و کمترین درصد احیاء (94/63) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 1 گرم بر لیتر نانوذرات بدست آمد. محصول عمده احیاء نیترات، گاز نیتروژن بود و آمونیوم و نیتریت نیز به میزان کمتر از 2 درصد تولید شد. کربوکسی متیل سلولز از هم آوری نانوذرات جلوگیری کرده و واکنش پذیری و انتقال نانوذرات را در محیط متخلخل افزایش داد. نانوذرات آهن صفر ظرفیتی دارای پتانسیل بالایی برای احیاء نیترات در حلول های آبی و محیط های متخلخل هستند و می تواند به عنوان روشی مؤثر برای حذف نیترات استفاده شود.

چکیده این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات ریزوسفر لوبیا بر بعضی از ویژگی های میکروبیولوژیکی و شیمیایی در 10 خاک آهکی تیمار نشده و تیمار شده با لجن فاضلاب شهری در ریزوباکس اجرا شد. بدین منظور در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار، لوبیا در ریزوباکس های تهیه شده کشت شد. در پایان دوره کشت، گیاه برداشت، ریزوباکس ها باز، خاک‏های ریزوسفری و غیرریزوسفری جدا، و فسفاتاز قلیایی، فسفاتاز اسیدی، کربن آلی محلول، کربن زیست توده میکروبی، فسفر زیست توده میکروبی و فسفر محلول (قابل استخراج با کلرید کلسیم رقیق) تعیین گردید. نتایج نشان داد عموماً در هر دو تیمار (با و بدون کاربرد لجن فاضلاب شهری) مقادیر فسفاتازهای اسیدی و قلیایی، کربن آلی محلول، کربن و فسفر زیست توده میکروبی در خاک ریزوسفری به طور معنی داری بالاتر از خاک غیرریزوسفری بود. با این وجود، مقدار فسفر محلول در خاک‏های ریزوسفر هر دو تیمار کمتر از خاک های غیرریزوسفری بود که با افزایش میزان فسفر زیست توده میکروبی مطابقت دارد. علاوه براین، افزودن لجن فاضلاب چه در خاک های ریزوسفری و چه در خاک های غیرریزوسفری منجر به افزایش معنی دار کربن آلی محلول، کربن و فسفر زیست توده میکروبی، فسفر محلول ولی کاهش معنی دار فسفاتاز اسیدی و قلیایی شد.