دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
نقش تبخیر و تعرق در پایش خشکسالی هواشناسی در چند ناحیه اقلیمی کشور
1
21
FA
عادله
هاتفی
دانشجوی کارشناسیارشد آبخیزداری،دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد
ad.hatefi@gmail.com
ابوالفضل
مساعدی
0000-0002-9698-5005
دانشگاه فردوسی مشهد- دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست
mosaedi@yahoo.com
مهدی
جباری نوقابی
استادیار گروه آموزشی آمار، دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه فردوسی مشهد
jabbarinm@um.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3052
سابقه و هدف<br />آب یکی از اساسیترین نیازهای بشر و سایر موجودات زنده است. خشکسالی پدیدهای طبیعی و تکرارپذیر است که میتواند موجب بروز بحرانهای جدی شود. این پدیده در هر رژیم آب و هوایی، حتی در مناطق مرطوب ممکن است مشاهده شود، اما اثرات و فراوانی آن در مناطق خشک و نیمهخشک بیشتر نمایان میشود. مهمترین عامل ایجاد خشکسالی بارندگی میباشد، اما افزایش و یا کاهش تبخیر و تعرق میتواند تا حدودی شرایط خشکسالی را تشدید و یا تعدیل نماید. به منظور پایش خشکسالی از شاخصهای متفاوت که عموما مبتنی بر بارندگی و یا بارندگی و تبخیر و تعرق میباشند، استفاده میشود. از طرف دیگر پایش خشکسالی بر اساس شاخصهای متفاوت ممکن است نتایج متفاوتی را نیز سبب شود. از اینرو، در این پژوهش به پایش خشکسالی هواشناسی و بررسی تاثیر تبخیر و تعرق بر آن طی سالهای 1339-40 الی 1388- 89 و مقایسه وضعیت خشکسالی بر اساس سه شاخص SPI، RDI و SPEI در شش ایستگاه سینوپتیک رامسر، همدان، شیراز، سبزوار، بندرعباس و یزد، که به ترتیب در اقلیمهای مرطوب ساحلی، کوهستانی، نیمهکوهستانی، نیمهبیابانی، بیابان ساحلی و بیابانی واقع شدهاند، پرداخته شدهاست.<br />مواد و روشها<br /> در این مطالعه از آمار ماهانه پارامترهای هواشناسی بارندگی، دمای میانگین، دمای حداقل، دمای حداکثر، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد، شش ایستگاه سینوپتیک استفاده گردید. ابتدا آزمونهای اولیه آماری بر دادههای ماهانه پارامترهای هواشناسی ایستگاههای مذکور صورت گرفت. به این منظور از سه آزمون معروف من–کندال برای تشخیص روند، من– ویتنی برای تشخیص همگنی و گروبز – بک برای یافتن داده پرت استفاده شدهاست. پس از تایید اولیه این دادهها از نظر همگنی و داده پرت، مقادیر هر یک از شاخصهای SPI، RDI و SPEI در مقیاسهای سالانه و فصلی محاسبه گردید.<br />یافتهها<br />نتایج نشان داد که در مناطق مرطوب تفاوت معنیداری بین شاخص SPI با شاخصهای RDI و SPEI که تبخیر و تعرق را در نظر میگیرند، وجود ندارد، اما در مناطق خشک تفاوت نتایج شاخصها واضح است. کمترین اختلاف از نظر پایش وضعیت خشکسالی، بین شاخصهای SPI و RDI در فصل بهار و در شهر همدان میباشد، درحالیکه بیشترین اختلاف، بین شاخصهای SPI و RDI در فصل تابستان و در شهر یزد (با اقلیم بیابانی) وجود دارد. این موضوع اهمیت پدیده تبخیر و تعرق در فصول گرم و خشک بهخصوص در مناطق خشک و بیابانی و تاثیر آن بر خشکسالی را نشان میدهد. در فصلهای پاییز و زمستان در هر شش ایستگاه مورد نظر، کمترین اختلاف بین شاخصهای SPI با SPEI و SPI با RDI اتفاق افتاده است، بنابراین در این فصلها که تبخیر و تعرق کمتر میباشد، این پدیده نقش کمتری در شرایط رطوبتی (خشکسالی و یا ترسالی) دارد.<br />نتیجهگیری<br />براساس نتایج این پژوهش، میتوان بیان نمود که در بیشتر مواقع عملکرد شاخصهای مورد بررسی در مناطق مختلف و در بازههای زمانی متفاوت، یکسان نمیباشد. از طرف دیگر میتوان نتیجه گرفت که نوسانات وضعیت رطوبتی (ترسالی و خشکسالی) در ایستگاههای مورد مطالعه بر اساس هر یک از شاخصهای مورد بررسی بسیار زیاد میباشد. ضمن آنکه شدت وقوع خشکسالی و تعداد دفعات تکرار آن بر اساس شاخصهای مختلف، متفاوت میباشد. پیشنهاد میشود به منظور پایش خشکسالی هواشناسی در مناطق خشک که بارندگی عموما ناچیز بوده و از طرف دیگر تبخیر و تعرق چندین برابر بارش سالانه است، از شاخصهایی که مبتنی بر بارش و تبخیر و تعرق هستند، استفاده شود. در حالیکه در مناطق مرطوب (مانند رامسر) پدیدهی تبخیر و تعرق نقش چندانی در وقوع خشکسالی ایجاد نمینماید و میتوان به منظور سادهسازی، خشکسالی هواشناسی را تنها بر اساس بارندگی پایش نمود.
شاخص بارش استاندارد شده,شاخص شناسایی خشکسالی,شاخص بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده,پایش خشکسالی,آب و هوا
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3052.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3052_fe3f51dd8a4590d165450a1901f8e13f.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
بررسی تأثیر گچ و ضایعات آلی مختلف بر ویژگیهای شیمیایی و تنفس میکروبی یک خاک سدیمی
23
41
FA
مصیب
وفایی
دانشگاه زنجان
vafaee.mosayeb67@gmail.com
احمد
گلچین
0000-0002-7193-6821
دانشگاه زنجان
agolchin2011@yahoo.com
سعید
شفیعی
استادیار دانشگاه جیرفت
saeid55@gmail.com
10.22069/jwfst.2016.3053
سابقه و هدف: با رشد روز افزون جمعیت و افزایش تقاضا برای آب و منابع غذایی باعث استفاده از آب و خاک فقیرتر برای تولید غذا شده است. در همین راستا بهرهگیری از منابع حاشیهای و غیرمتعارف از جمله خاکهای شور و سدیمی در دستور کار اغلب کشورهای جهان که دارای این منابع بوده قرار گرفته است. برای اینکه اراضی شور و سدیمی بتوانند مورد استفاده قرار بگیرند باید ویژگی-های فیزیکوشیمیایی نامطلوب آنها اصلاح گردد. گچ و مواد آلی برخی از اصلاح کنندههای مورد استفاده در خاکهای سدیمی هستند. گچ به دلیل حفظ سطح الکترولیت و بهبود خواص فیزیکی برای اصلاح خاکهای سدیمی استفاده میشود. مواد آلی با تجزیه تدریجی در خاک موجب افزایش حلالیت گچ و بهبود ویزگیهای فیزیکوشیمیایی خاک سدیمی میشود. به همین دلیل هدف این پژوهش بررسی تأثیر مواد آلی با نسبتهای مختلف C:N به تنهایی و توأم با گچ بر ویژگیهای شیمیایی و تنفس میکروبی یک خاک سدیمی میباشد.<br />مواد و روشها: به منظور بررسی اثر گچ (صفر، 50 و 100 درصد نیاز گچی) به تنهایی و همراه با مواد آلی از بقایای گیاهی یونجه، گیاه ذرت، ضایعات خرما و خاک اره (5/1 و 3 درصد کربن آلی) بر ویژگیهای شیمیایی و تنفس میکروبی یک خاک سدیمی آزمایش گلخانهای با 27 تیمار و سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی به اجرا درآمد. نمونههای خاک پس از اعمال تیمارها به مدت دو ماه در رطوبت ظرفیت زراعی در دمای مناسب خوابانیده شدند. دو ماه پس از اعمال تیمارها از گلدانهای آزمایشی نمونه خاک تهیه وویژگی-های شیمیایی خاک قبل و بعد از آبشویی اندازهگیری شدند. برای آبشویی ضخامت آب معادل ضخامت لایه مورد شست و شوی خاک بود همچنین تنفس میکروبی بلافاصله پس از اعمال تیمارها مورد اندازه گیری قرار گرفت.<br />نتایج: نتایج نشان که قبل از آبشویی، تیمار گچ به میزان 100 درصد نیاز گچی توأم با 3 درصد کربن آلی از منبع خرما دارای بیشترین تأثیر در افزایش هدایت الکتریکی و کاهش pH خاک بود. همچنین پس از آبشویی، pH خاک و مقدار هدایت الکتریکی در همه تیمارها کاهش یافت. بیشترین مقدار کاهش نسبت جذب سدیم قبل از آبشویی از تیمار گچ بدون مواد آلی بهدست آمد که مقدار نسبت جذب سدیم را از 12/29 در تیمار شاهد به 78/17 کاهش داد و پس از آبشویی بیشترین مقدار کاهش نسبت جذب سدیم از مصرف 3 درصد کربن آلی از منبع خرما همراه با 100 درصد نیاز گچی بهدست آمد که مقدار نسبت جذب سدیم را از 69/12 به 36/9 کاهش داد. بیشترین مقدار تنفس میکروبی نیز از مصرف 3 درصد کربن آلی از منبع ضایعات خرما بدون مصرف گچ حاصل شد که برابر با 34/296 میلی گرم کربن بود و کمترین مقدار تنفس میکروبی از تیمارهای بدون کربن آلی مصرفی و خاک اره به دست آمد.<br />نتیجه گیری کلی: نتایج این مطالعه شان داد به طور کلی مواد آلی و گچ زمانی بیشترین تأثیر را در اصلاح خاک سدیمی دارند که پس از افزودن گچ و مواد آلی و خوابانیدن خاک به مدت 2 ماه، آبشویی صورت گیرد. در این صورت میتوان میزان شوری و سدیم تبادلی خاک را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. زمانی که پس از خوابانیدن خاک آبشویی انجام نشود مواد آلی منجر به افزایش ویژگیهای نامطلوب خاک از جمله نسبت جذب سدیم میشود. ضایعات خرما با توجه به C:N بالا نسبت به بقایای یونجه و خرما دارای سرعت تجزیه بیشر و اثر مطلوب تری در اصلاح خاک سدیمی داشت که مصرف همزمان آن با گچ موجب تشدید اصلاح خاک سدیمی شد.
آبشویی,خاک سدیمی,ضایعات آلی,نسبت جذب سدیم
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3053.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3053_1a2b853ff89eda78da8bc60217bdfc29.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
ارزیابی کارایی مولد کلیژن در تولید دادههای اقلیمی به منظور استفاده در مدل WEPP (مطالعه موردی: ایستگاه زیدشت، استان البرز)
43
62
FA
شهربانو
عباسی جندانی
دانشجو/ دانشگاه تهران
sh.abbasi@ut.ac.ir
علی اکبر
نظری سامانی
0000-0003-0648-9743
دانشیار/ دانشگاه تهران
aknazari@ut.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3054
سابقه و هدف: مدلهای هیدرولوژیک و محیط زیست ابزار مهمی برای مدیریت منابع طبیعی و محیط زیست هستند، این مدلها به دادههای ورودی مختلف (مثل تابش خورشیدی، سرعت باد، بیشینه و کمینه دما، بارش، محتوای آب خاک، جریان آبراهه و غلظت رسوب) با فواصل زمانی متفاوت (مثل روزانه، ساعتی) نیاز دارند. این دادهها در بسیاری مناطق محدود میباشند. بسیاری از ایستگاههای ارزیابی اقلیمی دورههای آماری کوتاهی دارند و اغلب با مشکل داده مفقود شده در سری زمانی روبه رو هستند. بنابراین اغلب مدلهای هیدرولوژیک یا فرسایش به تولید داده اقلیمی ترکیبی به دست آمده از مشاهدات کوتاه مدت با استفاده از توزیعهای آماری متفاوت نیاز دارند. مولدها به طور گستردهای برای تولید سریهای هواشناسی ترکیبی طولانی با مشخصات آماری مطابق با داده های تاریخی که اکثراً کوتاه و حاوی داده مفقود شده هستند، استفاده میشوند. کلیژن (مولد اقلیمی) یک تولید کننده هواشناسی تصادفی است که 10 متغیر هواشناسی از قبیل بارش روزانه، مدت رگبار، شدت رگبار، تابش خورشیدی، دمای بیشینه و کمینه و سرعت و جهت باد را تولید میکنند. کلیژن در ابتدا برای تولید فایل اقلیمی مدل WEPP مورد استفاده قرار گرفت. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی کلیژن در ایستگاه زیدشت استان البرز میباشد. <br />مواد و روشها: مقادیر پارامترهای ماهانه مورد نیاز کلیژن بر اساس دوره آماری 2013-2002 برای متغیرهای مربوط به بارش (مقدار بارش، احتمال روز مرطوب بعد از روز مرطوب و روز مرطوب بعد از روز خشک، حداکثر شدت نیم ساعته و زمان تا پیک بارش) و 2013-2007 برای متغیرهای دیگر (دمای بیشینه و کمینه، تابش خورشیدی، رطوبت نسبی، سرعت و جهت باد در 16 جهت) استخراج شده است. برای محاسبه متغیر زمان تا حداکثر شدت نیز از الگوش شدت 165 رگبار استفاده شده است. در نهایت برای مقایسه میانگین دادههای مشاهداتی و مجموعههای چندگانه تولید شده توسط کلیژن از آزمون آماری t استفاده شده است. <br />یافتهها: نتایج حاصل از اجرای آزمون t نشان داد که بین میانگین گروههای مختلف متغیرهای بررسی شده (بارش کل سالانه، تعداد روز مرطوب سالانه، دمای کمینه و دمای بیشینه (اختلاف معنی داری وجود ندارد و کلیژن ابزار خوبی در این زمینه میباشد. علاوه بر این مولد کلیژن کارایی خوبی نیز برای تولید داده بارش کل ماهانه دارد. <br />نتیجه گیری: هرچند نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده کارایی قابل قبول کلیژن میباشند، اما با توجه به اینکه این مطالعه اولین مطالعه از نوع خود در سطح کشور ایران میباشد و نیز طول دوره آماری مشاهداتی استفاده در این مطالعه تا حدی کوتاه بوده است، لذا تایید نهایی کارایی این تولید کننده به بررسیهای بیشتر در ایستگاههای هواشناسی مختلف نیاز دارد.
مولد اقلیمی,کلیژن,آزمون آماری,زمان تا پیک بارش,ایستگاه زیدشت
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3054.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3054_d7959c520d58f032852b443d47e18779.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
پهنهبندی اراضی برای اجرای سامانه آبیاری موضعی با ارزیابی مشخصههای آب و خاک (مطالعه موردی: شهرستانهای بابل و بابلسر)
63
80
FA
مجتبی
چراغی زاده
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
mogtabacheraghizade@yahoo.com
علی
شاهنظری
0000-0003-1135-8174
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
aliponh@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3055
چکیده<br />سابقه و هدف<br />منابع آب در دسترس قادر به برآورده ساختن نیازهای مختلف در آینده نزدیک نخواهند بود و این امر بهناچار منجر به جستجو برای اراضی جدیدتر برای آبیاری خواهد شد؛ با توجه به محدودیت منابع آب و لزوم استفاده از سامانههای آبیاری تحت فشار برای استفاده بهینه از منابع آبی موجود، تعیین اراضی مناسب برای کشاورزی و آبیاری تحت فشار، ضروری میباشد. کلاسبندی اراضی، تعیین و گروهبندی محدودههای مشخص زمین با توجه به تناسب آنها برای کاربری مورد نظر است. سامانه ارزیابی پارامتری با امتیازدهی به عوامل مختلف موثر بر پارامتر هدف، امکان اتخاذ بهترین تصمیم را با در نظر گرفتن عوامل مختلف ممکن میسازد. با توجه به اینکه مدیریت اصولی و برنامهریزی درست و بهرهوری بهینه از منابع نیازمند اطلاعات دقیق از عرصه مورد نظر میباشد، در این راستا سامانه اطلاعات جغرافیایی با توانایی تجزیه و تحلیلهای مکانی، تحلیل و تلفیق اطلاعات نقشهای، جدولی و گزارشگیری، میتواند نقش بهسزایی را در رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده ایفا کند. <br />مواد و روشها<br />در این پژوهش با ارزیابی پارامتری برخی مشخصههای فیزیکوشیمیایی خاک و مشخصههای شیمیایی آب با کاربرد سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، پهنهبندی اولویت اجرای سامانههای آبیاری موضعی در محدوده اراضی شهرستانهای بابل و بابلسر انجام شد. مشخصههای مرتبط با خاک شامل بافت (T)، عمق (D)، شیب (S)، اسیدیته (pH) و هدایت الکتریکی عصاره اشباع (ECe) بود. مشخصههای مرتبط با آب شامل مقدار کلر (Cl)، بر (B)، هدایت الکتریکی (EC)، نسبت جذبی سدیم (SAR) و شاخص کربنات سدیم باقیمانده (RSC) بود. دادههای مربوط به این مشخصهها از سازمان جهاد کشاورزی استان مازندران گرفته شد. <br />یافتهها<br />بررسی شاخص پارامتری خاک برای آبیاری موضعی، نشان داد بیشترین مساحت (حدود 90% از کل سطح محدوده مورد مطالعه) در حالت مناسب قرار دارد. بیشترین سطح برای شاخص پارامتری آب (حدود 75%) در وضعیت در حال حاضر نامناسب بود. بررسی زیرشاخصهای شاخص پارامتری آب نشان داد بیشترین سطح محدودیت (سطوح محدودیت زیاد و بسیار زیاد) مربوط به شاخص کربنات سدیم باقیمانده (RSC) بود (حدود 90% از کل سطح اراضی). این مقدار برای زیرشاخصهای کلر، هدایت الکتریکی، بر و نسبت جذبی سدیم به ترتیب برابر با 4/9 %، 5/8 %، 0 % و 0 % بود. <br />نتیجهگیری<br />با توجه به نتایج، در استفاده از سامانههای آبیاری موضعی در محدوده مورد مطالعه، ملاحظات پیشگیری (برای جلوگیری از گرفتگی قطرهچکانها با توجه به بالا بودن RSC) مانند اسیدشویی ضروری خواهد بود. به علاوه، استفاده از قطرهچکانهایی که نسبت به گرفتگی حساسیت کمتری دارند نیز، در جلوگیری از گرفتگی قطرهچکانها در مناطق با احتمال آسیب بالا توصیه میشود.
آبیاری موضعی,تصمیمگیری,حاصلخیزی,سامانه اطلاعات جغرافیایی,کیفیت آب و خاک
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3055.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3055_734b7674f4603da2ffae4ccf9bfad3dd.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
انتخاب مناسبترین الگوریتم روزنه مجزا در تخمین دمای سطح زمین با استفاده از سنجنده MODIS مطالعه موردی: دشت کرمان
81
98
FA
بهرام
بختیاری
دانشگاه شهید باهنر کرمان
drba777@yahoo.com
سعید
دلگرم
دانشگاه شهید باهنر کرمان
delgarm@agr.uk.ac.ir
محمد سهیل
رضازاده
دانشگاه شهید باهنر کرمان
soheilrzzdh@hotmail.com
10.22069/jwfst.2016.3056
استفاده از دادههای سنجشازدور جهت برآورد دمای سطح زمین روش جدیدی به شمار میآید که هزینههای تخمین دما به روش کلاسیک را بهطور چشمگیری کاهش میدهد. به همین منظور در دشت کرمان برای بررسی دمای سطح زمین از 12 تصویر بدون ابر مربوط به سنجنده MODIS (که در زمینه انطباق جز به جز تصاویر انعکاسی و حرارتی مشکلی ندارد)، در بازه زمانی تابستان 1392 و 10 الگوریتم روزنه مجزا برای تخمین دمای سطح زمین استفاده شد. همچنین برای مقایسه نتایج الگوریتمهای روزنه مجزا، درجه حرارت 5 سانتیمتری عمق خاک در ساعت گذر ماهواره در 12 روز منتخب، توسط یک دماسنج دیجیتالی در نقاط مشخص با یک دستگاه GPS دستی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد مدل کول و کاسیلیس (1978) با MAE برابر با 76/4 سانتیگراد و MBE برابر با 07/0- بیشترین دقت را در بین مدلها دارا میباشد. مدل پرایس (1984) با احتساب MAE مساوی با 98/4 و MBE مساوی با 081/0 در جایگاه دوم با دقتی نسبتا نزدیک به مدل کول قرار گرفته است و مدل بیکرولی (1990) در بین این 10 الگوریتم پایین-تربن دقت را با احتساب MAE برابر با 21/6 و MBE برابر با 73/3 داشته است. R2 برابر با 81/0 بین نتایج حاصل از برداشت زمینی و دمای منتج از دادههای ماهوارهای تیز صحت الگوریتم کول و کاسیلیس (1978) را نشان میدهد. در نهایت نقشه طبقهبندی دمایی دشت شهرستان کرمان با روش ماشین بردار پشتیبان براساس نمونههای تعلیمی در پنج کاربری (شهری، کوهستان، دشت، بایر و کشاورزی) تهیه گردید.
الگوریتمهای روزنه مجزا,سنجنده MODIS,کول و کاسیلیس,ماشین بردار پشتیبان و دشت کرمان
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3056.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3056_0131ef591ce2a1baadcf6e3c69aba86a.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
شناخت نواحی همگن بارشی ایران بر پایهی پایگاه دادهی افرودیت(25/0 درجهی قوسی)
99
114
FA
محمد
دارند
0000-0001-9254-1370
استادیار اقلیم شناسی دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کردستان
m.darand@uok.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3057
برکسی پوشیده نیست که دادههای بهنگام بارش با تفکیک مکانی-زمانی مناسب پایهی اول هر گونه پژوهش در ارتباط با بارش است. برای انجام این پژوهش دادههای روزانهی بارش ایران زمین طی بازهی زمانی1/1/1951 تا 31/12/2007 از پایگاه دادهی افرودیت با قدرت تفکیک مکانی 25/0 درجهی قوسی برداشت شد. یک پایگاه دادهی گاهجای در ابعاد 2491×20818 ایجاد شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستونها یاختههای داخل مرز ایران قرار داشت. برای هر روز تقویمی از سال میانگین بلند مدت روزانهی بارش حساب شد و یک پایگاه دادهی جدید 366× 2491 ایجاد شد. با بکارگیری تحلیل خوشهای به روش ادغام وارد بر روی فواصل اقلیدسی، پهنهبندی بارش ایران انجام شد. جهت شناسایی شمار خوشههای بهینه (شمار پهنهها) از نمایههای کنترل کیفیت پراش درون گروهی بهره گرفته شد. برای خوشهبندیهای مختلف مقادیر نمایهها محاسبه شد. بطور کلی یافتههای این پژوهش نشان داد که ایران زمین به 8 پهنهی بارشی قابل تقسیمبندی است. میزان بارش دریافتی نیز برای هر ماه از سال برای هرکدام از پهنهها جداگانه حساب شد. پراکنش مکانی پهنههای بارشی و مقدار بارش دریافتی بر روی آنها با واقعیت هماهنگی بسیار مناسبی نشان میدهد. لذا به نظر میرسد که دادههای بارش پایگاه داده افرودیت از دقت مناسبی جهت واکاوی و پایش زمانی مکانی بارش بر روی ایران زمین برخوردارند.
نواحی بارشی,پایگاه داده افرودیت,ایران
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3057.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3057_7b668411ea001feab8743d71c5d7fff0.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
پیشبینی خشکسالی جریان رودخانه با استفاده از شاخص SPI و زنجیره مارکف در حوزه آبریز کرخه
115
130
FA
مهرنوش
اقتداری
دانشجوی دکترای هواشناسی کشاورزی، پردیس کشاورزی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
m_eqtedari@ut.ac.ir
جواد
بذرافشان
دانشیار گروه هواشناسی کشاورزی، پردیس کشاورزی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی-دانشگاه تهران
jbazr@ut.ac.ir
مریم
شفیعی
دانشجوی دکترای هواشناسی کشاورزی، پردیس کشاورزی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
shafiei.m@ut.ac.ir
سمیه
حجابی
دانشجوی دکترای هواشناسی کشاورزی، پردیس کشاورزی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
somayeh.hejabi@ut.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3058
سابقه و هدف:<br /> خشکسالی یکی از پیچیدهترین بلایای طبیعی در جهان است و زمانی رخ میدهد که آب قابل دسترس یک سامانه برای تامین نیازهای حداقل یکی از بخشهای زیستی، اقتصادی و اجتماعی طی یک دوره زمانی قابل ملاحظه کافی نباشد. گرچه بهطور کلی تعریفی جهانی از خشکسالی وجود ندارد، میتوان خشکسالی را به انواع مختلفی تقسیمبندی نمود: خشکسالی هواشناسی، کشاورزی، هیدرولوژیکی و اقتصادی-اجتماعی. خشکسالی هیدرولوژیکی که در این مقاله به آن پرداخته میشود، در فاز زمینی چرخه هیدرولوژیکی به صورت کاهشی مشخص در میزان آب قابل دسترس در همه اشکال آن مانند جریان رودخانه، سطح آب مخازن و دریاچهها و سطح آب زیرزمینی تعریف میشود. از جمله اثرات خشکسالی هیدرولوژیکی میتوان به کاهش یا زوال ذخایر آبی، بدتر شدن کیفیت آب، عدم کفایت آب مورد نیاز برای آبیاری و در نتیجه افت محصول، کاهش قدرت تولید، برهم خوردن تعادل زیستگاههای ساحلی و تاثیر بر فعالیتهای اقتصادی – اجتماعی اشاره کرد. هدف از این مقاله ارزیابی خشکسالی هیدرولوژیکی در حوزهی آبریز کرخه با استفاده از شاخص SDI و پیشبینی این نوع خشکسالی با استفاده زنجیره مارکف ناایستا میباشد. <br />مواد و روشها: <br />در این مطالعه، به منظور تعیین وضعیت خشکسالی هیدرولوژیکی، از شاخص خشکسالی جریان رودخانه ( SDI) که براساس حجم تجمعی جریان رودخانه است، برای دورههای مرجع 3، 6، 9 و 12 ماهه در 4 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوزهی آبریز کرخه (آفرینه، پلچهر، قورباغستان و پلزال) طی سالهای 1387-1354 (دوره آماری 33 ساله) استفاده شد. چهار دوره مرجع منتخب در هر سال هیدرولوژیکی که دارای همپوشانی هستند، عبارتند از: مهر-آذر، مهر-اسفند، مهر-خرداد، مهر-شهریور (یک سال کامل هیدرولوژیکی). پس از تعیین وضعیتهای خشکسالی برای هر سری زمانی و دوره مرجع، با فرض اینکه فرآیند اصلی دارای ساختار زنجیره مارکف ناایستا است، احتمال انتقال وضعیت برای همه ایستگاهها و در همه دورههای مرجع محاسبه شد.<br />یافتهها: <br />در حالی که همبستگی بین دو شاخص SDI و SPI ضعیف بود، نتایج همبستگی و ارتباط بین مقادیر SDI در دورههای مرجع مختلف نشان داد که با اطمینان بسیار بالایی میتوان در پیشبینی وضعیت خشکسالی هیدرولوژیکی کل سال از شاخص SDI شش ماهه (مهر-اسفند) استفاده نمود. از دیگر نتایج این مطالعه میتوان به استفاده از داده های بارش به جای داده های جریان رودخانه به منظور پیشبینی خشکسالی هیدرولوژیکی در ایستگاههایی که همبستگی بالایی بین شاخص SDI و SDI وجود دارد، اشاره کرد. <br />نتیجهگیری: <br />از ویژگیهای عمده روش مورد استفاده در این مقاله میتوان به استفاده از شاخصی ساده به نام شاخص خشکسالی جریان رودخانه (SDI)، که شدت خشکسالی هیدرولوژیکی را با استفاده از متوسط دبی جریان رودخانه برای دورههای دارای همپوشانی 3، 6، 9 و 12 ماهه (دورههای مرجع) در هرسال هیدرولوژیکی توصیف میکند، در نظر گرفتن 5 طبقه (وضعیت) خشکسالی، تولید ماتریس احتمال انتقال وضعیت برای دو دوره مرجع منتخب با فرض تبعیت فرآیند اصلی از زنجیره مارکف، امکان پیشبینی شدت خشکسالی دوره مرجع تجمعی بلندمدتتر با استفاده از شدت خشکسالی دورههای مرجع قبلی و استفاده از دادههای بارش بهجای دادههای جریان رودخانه بهمنظور پیشبینی خشکسالی هیدرولوژیکی در ایستگاههایی که همبستگی بالایی بین شاخص SDI و SPI وجود دارد، اشاره کرد. <br />کلمات کلیدی: خشکسالی هیدرولوژیکی، شاخص SDI، زنجیره مارکف، پیشبینی خشکسالی، حوزه کرخه
خشکسالی هیدرولوژیکی,شاخص SDI,زنجیره مارکف,پیش بینی خشکسالی,حوزه کرخه
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3058.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3058_aa2a58a555c8cb98d541e1fcc8168c28.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
بررسی روشهای مختلف استخراج جریانپایه بااستفاده از شاخص منحنی تداومجریان(مطالعه موردی: ناحیه خزری)
131
146
FA
رحیم
کاظمی
عضو هیئت علمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیز داری
ra_hkazemi@yahoo.com
باقر
قرمز چشمه
عضو هیئت علمی سامان تحقیقات کشاورزی جهاد
bagher@gmail.com
10.22069/jwfst.2016.3059
سابقه و هدف <br />استخراج جریانپایه و شاخص مربوطه، همواره یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده و اطلاع از میزان آن نقش مهمی در مدیریت بهینه منابعآب دارد. توسعه روشهای آنالیز جریانپایه از هیدروگراف جریان، یک تاریخچه طولانی مدت دارد که به پژوهشهای تئوری و تجربی هورتون، بر میگردد (5). در این خصوص، مرور منابع متعدد و مفیدی برای نشان دادن روند پیشرفت ارائه شده است (27؛25؛ 14). "روشهای مختلف آنالیز جریان با استفاده از روش همبستگی، توسط ناتان و مک ماهون (1990) مورد بررسی قرارگرفت، آنها روش ساده فیلتر رقومی یکپارامتره با ضریب پارامتر 925/0 را پیشنهاد دادند (18)". "روشهای مختلف گرافیکی، رقومی و روشهای مبتنی بر ردیابها توسط گونزالس و همکاران(2009) در حوزههای واقع در زمینهای پست کشور هلند، مورد پژوهش قرار گرفت. نتایج نشان داد که روشهای مبتنی بر ردیابها، مطابقت مناسبی با مشاهدات و برداشتهای صحرایی دارد، آنها نتیجه گرفتند که روش اکهارد روش مناسبی برای حوزههای واقع در زمینهای پست میباشد(12)". با بررسیهای انجام شده، مشخص شد که در رابطه با مقایسه روشهای مختلف استخراج جریان پایه در اقالیم مختلف در سطح کشور پژوهش کافی انجام نشده است. هدف از این پژوهش،بررسی روشهای مختلف استخراج جریانپایه بااستفاده ازشاخص منحنی تداومجریان، به منظور انتخاب مناسب ترین روش است <br /> <br />مواد و روش ها <br />در این پژوهش، جریانپایه و شاخص آن با استفاده از جریان روزانه بیست ایستگاه هیدرومتری واقع در ناحیه خزری و الگوریتم-های حداقلمحلی، فواصلثابت، فواصلمتحرک، فیلتر رقومی برگشتی یکپارامتره، فیلتر رقومی برگشتی دوپارامتره، فیلتر رقومی برگشتی B-Flow و فیلتر رقومی برگشتی چاپمن استخراج شد. ضرایب فیلترهای استفاده شده در محدوده موردنیاز هر روش و با توجه به بهترین پاسخ داده شده به تغییرات ضرایب و با استفاده از قابلیت نمایش گرافیکی نرمافزار Hydro Office و مقایسه چشمی انتخاب شد. منحنی تداومجریان کلیه ایستگاهها ترسیم و شاخصهایQ90,Q50 و نسبت هیدرولوژیکی Q90/Q50 استخراج شد. مقادیر شاخص جریان پایه بهدست آمده با استفاده از معیارهای میانگین مطلقخطا، انحراف معیار،خطای برآورد استاندارد و ضریب -تعیین و روابط همبستگی با نسبت هیدرولوژیکی Q90/Q50تحلیل شد. باتوجه بهاینکه شاخصهای مستخرج از منحنی تداومجریان با استفاده از دادههای اندازهگیری و مشاهدهای محاسبه میگردد و این شاخص بهعنوان شاخص مربوط به مشارکت منابع آبهای زیرزمینی در جریان رودخانه شناخته شده است، لذا به عنوان نماینده جریان واقعی برای بررسی ومقایسه مدلهای استخراج آب پایه از هیدروگراف جریان رودخانه استفاده شد. <br />یافته ها <br /> نتایج نشان داد، میانگین سالیانه شاخص مربوطه در کل دوره، بین حداقل 56/0 و حداکثر 91/0 نوسان میکند که بهترتیب متعلق به روش فیلتر رقومی برگشتی یکپارامتره و فیلتر رقومی برگشتی B-Flow میباشد. این مقدار نشان دهنده مشارکت بالای آبهای زیرسطحی در تامین جریان رودخانه در منطقه پژوهش است. ماتریس همبستگی بین میانگین سالیانه طولانی مدت حاصل از تمام روشها در منطقه مورد پژوهش با شاخص حاصل از منحنی تداومجریان نشان داد که بالاترین ضریبتعیین، بین روشهای مختلف با شاخص منحنی تداومجریان به میزان 82/0 بین روشهای B-Flow و Q90/Q50 بود و کمترین آن بهروش چاپمن و فواصلثابت تعلق گرفت. مقایسه انحرافمعیار روشها، نشان داد که روش B-FLOWکمترین انحرافمعیار را دارد. در ضمن این روش، بالاترین همبستگی را با شاخص منحنی تداومجریان دارد، لذا با توجه به این دو شاخص، روش فیلتر رقومی برگشتی B-FLOWنسبت به روشهای دیگر، گزینه مناسبتری تشخیص داده شد. با توجه به معیار میانگین مطلقخطا و خطای برآورد استاندارد، روش یکپارامتره بهترین برآورد را دارد. <br /> <br /> نتیجه گیری <br /> در جمعبندی کلی نتایج تحلیل آماری، روش فیلتر رقومی برگشتی یکپارامتره بهدلیل حداقل میانگین مطلقخطا، کمترین میزان خطای برآورد استاندارد و همبستگی مناسب با ضریب تعیین 71/0 با شاخص تداوم جریان، مناسبترین روش برای استخراج جریان-پایه و شاخص آن بهدست آمد. این روش در غیاب روشهای مبتنی بر ردیابها، بهعنوان مناسبترین روش در منطقه مورد پژوهش، تشخیص داده شد.
تداومجریان,تفکیک هیدروگراف,حوضه خزر,فیلترهای رقومی,BFI
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3059.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3059_d7bae8294bbfd1457cc03107a4dbd037.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
پیش بینی کیفیت آب در جریان های یک بعدی به کمک تابع انتقال آلودگی جدید و اصلاح معیار همگرایی
147
162
FA
سید آرمان
هاشمی منفرد
0000-0001-5300-9808
استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
hashemi@eng.usb.ac.ir
محسن
دهقانی درمیان
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
mohsen.dehghani@pgs.usb.ac.ir
بهاره
پیرزاده
استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
b_pirzadeh@eng.usb.ac.ir
مهدی
اژدری مقدم
0000-0002-7915-5229
دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان
mazhdary@eng.usb.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3060
چکیده<br />سابقه وهدف: با توجه به کمی نزولات جوی و ذخیره آبی در سطح کشور، مطالعه رفتار آلودگی آب بسیار اهمیت دارد. جهت مطالعه این پدیده از معادله انتقال- پخش آلودگی درجریانهای یکبعدی استفاده میشود. دو نوع روش شامل روش تحلیلی و روش عددی برای حل این معادله وجود دارد که در سالهای اخیر با پیشرفت سیستمهای کامپیوتری خطاهای روشهای عددی برای پیشبینی هرچه بهتر واقعیت به حداقل رسیده است. بعضی محققین روش دو بعدی عددی برای انتقال آلودگی ارائه کردند و آن را با نتایج یک مدل آزمایشگاهی صحتسنجی کردند. در برخی تحقیقات از روش کوئیک برای حل عددی معادله انتقال استفاده کردند و دریافتند که این روش تطابق خوبی با دادههای آزمایشگاهی دارد و همچنین نتیجه گرفتند که روشهای تحلیلی یک ابزار نسبتا مطمئن برای ارزیابی سایر روشهای شبیهسازی و پیشبینی حرکت آلودگی در منابع آب سطحی میباشند. در نهایت در تعدادی از مطالعات، پیرامون قیود همگرایی برای روشهای عددی مختلف حل معادله انتقال بحث شد که مقدار این قید در حداکثر حالت خود، عدد کورانت بین صفر و یک میباشد و اگر این مقدار بیش از یک شود، نتایج روش واگرا می-شود. هدف این پژوهش ارائه یک تابع انتقال آلودگی است که بتواند با حفظ ویژگیهای مثبت روشهای پیشین، قیود واگرایی موجود را اصلاح کند.<br />مواد و روشها: در این مقاله یک مطالعه موردی فرضی که دادههای آن در رنج دادههای واقعی است، انتخاب شد و ابتدا بروش تحلیلی و سپس به سایر روشهای عددی موجود شامل لاکس، فروم، کوییک و سایر توابع حالت درجه سه و چهار در برنامه متلب، کد نویسی شد. از روش حل تحلیلی به عنوان معیار صحتسنجی استفاده شد. از نرم افزار MAPLE نیز برای انجام محاسبات ریاضی تابع انتقال جدید پیشنهادی(تابع نمایی ساده) استفاده شد.<br />یافتهها: نتایج نشان داد روش عددی کوییک و سایر روشهای عددی ذکر شده فقط هنگامی همگرا میشوند و دارای جواب هستند که عدد کورانت در آن ها کمتر از یک باشد که این امر باعث محدودیتهایی در انتخاب طول گام مکانی و زمانی میشود. به همین دلیل برای رفع این مشکل یک تابع انتقال جدید به نام تابع نمایی ساده برای انتقال آلودگی در آبهای کم عمق پیشنهاد شد. چراکه، اولا این تابع در اعداد کورانت کمتر از یک، جوابی مشابه روش تحلیلی و روش عددی مرسوم و برتر کوئیک دارد و ثانیا معیار همگرایی عدد کورانت را از عدد یک تا عدد دو افزایش میدهد.<br />نتیجهگیری: تابع انتقال جدید بنام تابع نمایی ساده که در این تحقیق پیشنهاد و ارائه شد، تابعی مناسب برای انجام فرایند انتقال آلودگی میباشد که علاوه بر تطابق با روش تحلیلی و روشهای عددی گذشته، معیار همگرایی این روشها را اصلاح کرده و بهبود میبخشد.
معادله انتقال – پخش,روش های عددی,روش تحلیلی,روش کوئیک,تابع نمایی ساده
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3060.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3060_2c1a99ad5616a10202eb8d433e8f16e4.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
ارزیابی آسیب پذیری سفره ساحلی با استفاده از روش GALDIT و واسنجی آن با روش AHP
163
177
FA
حمید
کاردان مقدم
دانشجوی دکتری منابع آب دانشگاه تهران
hkardan@ut.ac.ir
سامان
جوادی
دانشگاه تهران
javadis@ut.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3061
سابقه و هدف: آبهای زیرزمینی یکی از منابع اصلی تامین آب شرب، کشاورزی و ... می باشد، لذا توجه به امر مدیریت در سفره های آب زیرزمینی بسیار حائز اهمیت می باشد. تغییرات کیفیت منآبع آب زیرزمینی بخصوص در مناطق خشک با توجه به روند برداشت زیاد آب و کاهش تغذیه سبب ایجاد مشکلات زیست محیطی در آبخوان های کشور شده است. با توجه به روند برداشت بی رویه آب از منابع آب زیرزمینی به ویژه در مناطق ساحلی تعادل بین جبهه های آب شور و شیرین در اینگونه سفرهها بهم خورده است. مهمترین پارامترهای موثر جهت بررسی اثر تهاجم جبهه های آب شور دریا به ساحل عبارتند از نوع آبخوان اعم از آبخوان آزاد، آبخوان تحت فشار، نشتی و سایر، هدایت هیدرولیکی آبخوان، عمق سطح آب زیرزمینی بالاتر از سطح دریا، فاصله از نوار شور ساحلی،اثر پارامترهای کیفی آب شور دریا بر نوار ساحلی و ضخامت آبخوان که کلیه این پارامترها در یک شاخص آسیب پذیری به نام GALDIT ارائه و برای آسیب پذیری آبخوان های ساحلی مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو ارایه راهکارهای زیست محیطی جهت بهره برداری بهینه و صحیح از سفرههای ساحلی جهت عدم ورود آب شور از سمت دریا ضروری جلوه مینماید. <br />مواد و روشها: در این تحقیق آسیب پذیری آبخوان ساحلی آستانه-کوچصفهان که یکی از آبخوان های حوزه سفیدرود و ساحلی دریای خزر می باشد با استفاده از شاخص GALDIT مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. شاخصGALDIT یک مدل جدید و توسعه یافته برای بررسی و تعیین اثرات نفوذ آب شور به آبخوان ساحلی در اثر برداشتهای بیرویه می باشد. به عبارت دیگر با کاربرد شاخص مذکور در این منطقه اثرات منفی آب شور و برداشت بی رویه آب زیرزمینی بر روی آبخوان ساحلی مورد تحلیل قرار گرفت. <br />یافته ها: بررسی اولیه نتایج این شاخص حاکی از این موضوع بود که نوار ساحلی اثر منفی روی وضعیت آسیب پذیری منطقه داشته است. به منظور بررسی و واسنجی مدل آسیب پذیری از همبستگی بین این شاخص با غلظت TDS، نیترات، کلراید و سدیم استفاده و بعد از تجزیه و تحلیل های آماری، پارامتر TDS جهت واسنجی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از نرم افزار Expert choice انتخاب شد. انتخاب پارامتر TDS با توجه به شوری و املاح موجود در آب دریا که اثر مستقیمی روی ساحل می گذارد می تواند اثربخشی این شاخص آسیب پذیری را بیشتر کند. با استفاده از وزن های مولفه های مختلف خروجی مدل استخراج و وزنهای بهینه برای منطقه برآورد گردید. <br />نتیجه گیری: مدل نهایی نشان داد که در نوار نزدیک به ساحل میزان آسیب پذیری آب زیرزمینی به آلودگی بیشتر از سایر مناطق در آبخوان است. نتایج تحلیل سلسله مراتبی نشان میدهد پارامتر فاصله از دریا معیار حساس و با اهمیتی در شاخص GALDIT بوده و پس از واسنجی مدل مشخص گردید 30 درصد آبخوان در معرض جبهههای شور نفوذ آب دریا قرار گرفته است.
آسیب پذیری,GALDIT,آبخوان آستانه کوچصفهان,TDS,تحلیل سلسله مراتبی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3061.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3061_9570e459bb857087fbae8548f8bf092b.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
اثر آب شور مغناطیسی شده بر اصلاح آب و خاک در آبیاری قطره ای
179
193
FA
منوچهر
حیدرپور
هیات علمی، دانشگاه صنعتی اصفهان
heidar@cc.iut.ac.ir
مجتبی
خوش روش
0000-0001-8635-3322
هیات علمی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
khoshravesh_m24@yahoo.com
یکتا
مشاوری
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز
moshaveriy@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3062
بهدلیل محدودیت منابع آب، تاکید بسیار زیادی بر استفاده موثرتر از منابع آب موجود و استفاده از آبهای تلف شده و آبهای شور و لبشور برای آبیاری میشود. لذا برای داشتن یک کشاورزی موفق لازم است فرایند شوری تحت کنترل در آید. برای اصلاح آب و خاک میتوان از روش مغناطیسی کردن آب استفاده کرد. در این پژوهش مقدار رطوبت و شوری خاک اطراف قطرهچکانها در مراحل مختلف آبیاری، مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل دو تیمار آب آبیاری (آب مغناطیسی و آب غیر مغناطیسی) بهعنوان عامل اصلی و سه سطح شوری شامل آب چاه، آب با شوری 5 و آب با شوری 10 دسی زیمنس بر متر بهعنوان عامل فرعی بودند. طرح آزمایشی بهصورت کرت دو بار خرد شده در قالب بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که آبیاری با آب مغناطیسی نسبت به آبیاری معمولی، باعث افزایش مقدار رطوبت خاک در فاصلههای مختلف از قطرهچکان شد. همچنین آبیاری با آب مغناطیسی باعث کاهش مقدار هدایت الکتریکی خاک بهمیزان 31 درصد نسبت به آبیاری معمولی شده بود. آبیاری مغناطیسی با صرفهجویی در مقدار آب مصرفی و برطرف نمودن مشکل شوری خاک-ها، قابل توصیه برای استفاده در بخش کشاورزی میباشد.
آب مغناطیسی,آبیاری قطره ای,رطوبت خاک,شوری,قطره چکان
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3062.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3062_b9d8e39207b69dd7a3537f86857fd80f.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
اثر پوشش های جنگلی پهن برگ و سوزنی برگ بر شاخص های میکروبی خاک
195
210
FA
یحیی
کوچ
0000-0003-3965-9665
دانشگاه تربیت مدرس
yahya.kooch@yahoo.com
محمدکاظم
پارساپور
دانشگاه تربیت مدرس
mparsa66@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3063
سابقه و هدف: افزایش روز افزون میزان گازهای گلخانهای (به ویژه گازهای دی اکسید کربن، متان و نیتروز اکسید) و تغییرات اقلیمی بر کسی پوشیده نیست (17). پژوهشهای صورت گرفته نشان میدهند که تغییرات این گازها تا حد زیادی متاٌثر از تغییرپذیری شاخصهای میکروبی کربن و نیتروژن خاک میباشند (16). یکی از راههای مهم و تاٌثیرگذار در کاهش میزان این گازها و اثرات مخرب آنها پیدا کردن راهکاری برای ترسیب و ذخیرهسازی آنها میباشد، که در این خصوص به جنگلکاری عرصههای فاقد پوشش گیاهی تاکید ویژهای شده است (31). جنگلکاری با گونههای مختلف (پهنبرگ و سوزنیبرگ) اثرات اکولوژیکی متعددی دارد (41). با این حال تاکنون به جنگل-کاریها با هدف کاهش مخاطرات ناشی از گرمایش جهانی (از طریق تنظیم عوامل کنترلکننده مهمترین گازهای گلخانهای) توجه جامعی نشده است. در این راستا، یاداوا (2012) اشاره داشت که کاشت گونههای درختی Acacia catechu وDalbergia sisso بعد از 26 سال باعث افزایش معنیدار زیتوده میکروبی خاک (نسبت به جنگل طبیعی پهنبرگ مجاور) شده است (45). همچنین، ون و همکاران (2014) در بررسی زیتوده میکروبی کربن و نیتروژن خاک تحت تودههای خالص و آمیخته کاج (P. massoniana) نشان دادند که پارامترهای میکروبی خاک به ترکیب گونهای و سن توده حساس بوده و همچنین میزان زیتوده میکروبی کربن و نیتروژن در پایههای خالص بیشتر گزارش شد (43). در تحقیق حاضر، اثر پوششهای جنگلی پهنبرگ (توسکاییلاقی، ون، افراپلت، بلوط بلندمازو) و سوزنیبرگ (زربین و کاج سیاه) بر تغییرپذیری عوامل کنترلکننده مهمترین گازهای گلخانهای، مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. <br />مواد و روشها: در هر یک از پوششهای جنگلی مورد نظر، مستقر در حوزه شرکت چوب و کاغذ مازندران، تعداد 10 نمونه خاک از عمقهای 10-0 و 20-10 سانتیمتری (مجموعاً 20 نمونه) برداشت شد. وزن مخصوص ظاهری، بافت، رطوبت، اسیدیته، کربن آلی، نیتروژن کل و مشخصههای میکروبی (تنفس میکروبی، زیتوده میکروبی کربن و نیتروژن، ضریب متابولیک) در محیط آزمایشگاه مورد سنجش و محاسبه قرار گرفت. <br />یافتهها: نتایج حاکی از وجود تفاوتهای آماری معنیدار مشخصههای فیزیکوشیمیایی خاک تحت تاٌثیر پوششهای مختلف اراضی می-باشد. بیشترین مقادیر مشخصههای تنفس میکروبی (16/1 میلیگرم بر گرم)، زیتوده میکروبی کربن (68/334 میلیگرم بر کیلوگرم)، نسبت زیتوده میکروبی کربن به نیتروژن (99/11) و ضریب متابولیکی (64/3 میکروگرم دیاکسید کربن بر میلیگرم زیستتوده میکروبی کربن در روز) به پوشش جنگلی کاج سیاه اختصاص داشته در حالی که بالاترین مقدار زیتوده میکروبی نیتروژن (33/38 میلیگرم بر کیلوگرم) خاک در توده جنگلی توسکاییلاقی مشاهده شد. <br />نتیجهگیری: نتایج بر این امر دلالت دارد که در انتخاب نوع گونه برای جنگلکاری، در راستای کاهش اثر تغییرات اقلیمی با بهبود شاخص-های میکروبی، به کیفیت و سلامت خاک در منطقه باید توجه خاصی شود.
جنگل کاری,کربن,نیتروژن,شاخص های بیوشیمی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3063.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3063_810b9eac86706eb5e2a94c48d30c6756.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
تعیین روند رسوبگذاری در سامانه پخش سیلاب به روش پایش تغییرات تصاویر ماهوارهای
211
224
FA
محمد
معظمی
عضو هیئت علمی دانشگاه کشاورزی ومنابع طبیعی رامین خوزستان
moazami@ramin.ac.ir
امین
ذرتی پور
عضو هیئت علمی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان
zoratipour@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3064
سابقه و هدف: یکی از انواع روشها برای تغذیه مصنوعی آب زیرزمینی، سامانههای پخش سیلاب میباشند. اما مهمترین مشکل آنها تجمع رسوبات در سطح بوده که به مرور زمان باعث کاهش اثربخشی سامانه میشوند.در این راستا، پایش تغییرات تصاویر ماهواره ای روش مناسبی برای شناخت دقیق نحوه گسترش رسوبگذاری در عرصه میباشد. از جمله مطالعات در این زمینه می توان به سررشته-داری) 2005 (اشاره کرد که با مقایسه دو تصویر طبقهبندی شده سالهای 1987 و 2001، نحوه گسترش رسوبگذاری در سطح عرصه و تغییرات آن را نشان داد (13). در پژوهش حاضر که در محدوده پخش سیلاب جارمه در شمال خوزستان انجام شده، وسعت رسوبگذاری و نحوه گسترش رسوبات در زمانهای مختلف با پایش تغییرات تصاویر ماهوارهای تعیین گردید.<br />مواد و روشها: تغییرات در سه مقطع زمانی ابتدای احداث پخش سیلاب (1379)، میانه (1385) و شرایط فعلی (1392) پایش شدند. در اجرای یک مطالعه پایش تغییرات سه مرحله اصلی وجود دارد: 1- پیش پردازش دادهها شامل تصحیحات هندسی و رادیومتریک 2- انتخاب روش پایش تغییرات 3- ارزیابی دقت نتایج. در مرحله پیش پردازش داده ها تصحیح هندسی تصاویر به روش تصویر به تصویر انجام شد. همچنین از روش کاهشتیرگی پدیده جهت تصحیح رادیومتریک استفاده شده است. روش مقایسه پس از طبقه بندی به روش آمار پایش تغییر که قابلیت ایجاد یک جدول کامل از تغییرات و جزییات آن را دارد برای پایش تغییرات انتخاب شد. ارزیابی دقت نتایج با تعیین شاخص های دقت کلی، خطای حذف شده، خطای گماشته شده و ضریب کاپا که از ماتریس خطا بدست میآیند، انجام شد. برای طبقهبندی تصاویر از روش بیشینه احتمال استفاده شد همچنین به منظور انتخاب بهترین ترکیب رنگی برای تهیه نمونه-های تعلیمی از فاکتور شاخص بهینه استفاده شده است. <br />یافتهها: با توجه به ویژگی های منطقه مورد مطالعه، سه کلاس شامل اراضی رسوبگذاری، اراضی قلوهسنگی دستکاری شده و خاک دستنخورده در محدوده پخش سیلاب تعیین گردید و بر این اساس تصاویر طبقهبندی برای هر سال تهیه شدند. دقت کلی طبقهبندی برای تصاویر 1379، 1385 و 1392 به ترتیب 78، 85 و 83 درصد بوده است. نتایج بررسی کمّی تغییرات ایجاد شده و تعیین میزان جابجایی بین کلاسها که با مقایسه پس از طبقه بندی به روش آمار پایش تغییر بدست آمد نشان میدهد که در فاصله زمانی بین 1379 تا 1385 مساحت اراضی رسوبگذاری 234 درصد افزایش یافته و از 5/8 به 5/27 هکتار رسیده است اما در مقطع زمانی 1385 تا 1392 بدلیل وقوع خشکسالیها سیلاب زیادی در عرصه، پخش نشده و صرفاً ضخامت رسوبات در برخی مناطق بیشتر شده است و مساحت اراضی رسوبگذاری شده با اندکی افزایش به 5/29 هکتار رسیده است. <br />نتیجه گیری: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که سطح اراضی رسوبگذاری شده در مقطع زمانی اول (یکسال پس از احداث تا میانه) توسعه زیادی پیدا کرده است. بارشهای مناسب و سیلابهای فراوان از یکطرف و عاری بودن عرصه از رسوبات باعث شده است این تغییر به خوبی نمایان شود. اما در مقطع دوم (میانه تا زمان فعلی) سطح اراضی رسوبگذاری شده اندکی کمتر شده است. بطور منطقی چنین نتیجهای دور از انتظار است اما بررسی شرایط نشان میدهد که خشکسالیهای اخیر و عدم سیلگیری بویژه در قسمتهای میانی عرصه باعث قدیمی شدن سطح رسوبات در این مناطق شده است که این وضعیت باعث تغییر در خصوصیات بازتابی پدیدهها میشود. در این شرایط فرایند طبقهبندی قادر به تفکیک برخی از مناطق رسوبگذاری نبوده است و در اصل نه تنها کاهشی در سطح اراضی رسوبگذاری اتفاق نیفتاده است بلکه حتی رسوبگذاری در برخی مناطق ابتدای عرصه پخش سیلاب در دوره زمانی دوم اندکی توسعه یافته است.
رسوبگذاری,سامانه پخش سیلاب,پایش تغییرات,ماهواره لندست,خوزستان
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3064.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3064_6a40c4a699a869d2be2e3e719dfd61cb.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
شبیهسازی پروفیل رطوبتی خاک در سیستم آبیاری قطرهای سطحی و زیرسطحی با استفاده از مدل HYDRUS-2D
225
238
FA
سینا
بشارت
هیات علمی
sina323@yahoo.com
سودابه
ملایی توانی
دانشجوی کارشناسی ارشد
soodabemolaii@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3065
سیستم آبیاری قطرهای یکی از موثرترین راهکارها برای افزایش بهرهوری و استفاده بهینه از منابع آب موجود میباشد. درک تواناییهای کامل روشهای آبیاری قطرهای نیازمند بهینهسازی پارامترهای در دسترس میباشد. مهمترین این پارامترها شامل دور، شدت و زمان آبیاری میباشند. در آبیاری زیر سطحی نیز با حذف تبخیر از سطح خاک مقدار مصرف آب کاهش مییابد. در این راستا مدلهای عددی با صرفه جویی در زمان و هزینه به منظور مطالعه کارکرد سیستمهای آبیاری و بهینهسازی پارامترهای مدیریتی مورد استفاده قرار می-گیرند. در طراحی آبیاری قطرهای سطحی و زیر سطحی، شکل و ابعاد پیاز رطوبتی عامل اصلی در استقرار محل قطرهچکانها است بدین منظور از مدل های مختلف با داشتن مشخصات هیدرولیکی خاک، دبی و زمان کارکرد جهت تخمین دقیق پیاز رطوبتی استفاده میشود. هدف از این پژوهش اندازه گیری پروفیل رطوبتی خاک در آبیاری قطرهای سطحی و زیر سطحی و مقایسه نتایج شبیه سازی با استفاده از نرافزار HYDRUS-2D بود. در این پژوهش، آزمایشها جهت بررسی پروفیل رطوبتی خاک، تحت روشهای آبیاری قطرهای سطحی و زیرسطحی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه اجرا گردید. اندازهگیریها با نصب لولههای T-Tape در فواصل یک متر از هم و اعمال دبی 4 لیتر درساعت به صورت سطحی و زیر سطحی انجام گرفت. در آبیاری قطرهای زیرسطحی لولهها در عمق 2/0 متری نصب شد. اندازهگیری رطوبت درهر دو سیستم آبیاری با استفاده از رطوبت سنج WET انجام شد. اندازهگیری رطوبت به صورت دو بعدی در عمق و شعاع مشخص و در فواصل زمانی 10 دقیقه ثبت شد. در این پژوهش شبیهسازی مدل HYDRUS-2D با نتایج اندازهگیری مقایسه شد. نتایج حاصل از شبیه سازی پروفیل رطوبتی خاک با استفاده از مدل HYDRUS-2D هماهنگی قابل قبولی با دادههای مشاهداتی داشت (RMSE بین 01/0 تا 14/0). بر اساس نتایج تغییرات دادههای اندازهگیری شده نسبت به دادههای شبیهسازی شده (R2 ) در آبیاری قطرهای سطحی و زیرسطحی در زمان کاربرد 24 ساعت به ترتیب برابر 811/0 و برابر 906/0 میباشد. در این پژوهش از مدل شبکه عصبی ROSETTA جهت تخمین پارامترهای هیدرولیکی خاک استفاده شد. با استفاده از سه تابع تخمین موجود در مدل، پارامترهای هیدرولیکی در ROSETTA ارزیابی شد. براساس مقادیر خطای بدست آمده مشاهده شد که اختلاف میزان خطا در دو مدل Full ROSETTA و ROSETTA Lite ناچیز بوده و تنها در بعضی از عمقها مقدار خطای مدل Full ROSETTA کمتر از مدل ROSETTA Lite بوده است. در حالت کلی بر اساس نتایج میتوان گفت دادههای اندازهگیری تطابق خوبی با نتایج Full ROSETTA دارد. نتایج نشان داد که می توان از نرم افزار HYDRUS در طراحی آبیاری قطره ای استفاده کرد.
آبیاری قطرهای زیرسطحی,پروفیل رطوبتی خاک,حرکت آب در خاک,شبیه سازی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3065.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3065_6c0d4d0e70f4c91bd798e6c629946659.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
تأثیر تراکم نمونهبرداری بر کارایی نقشه شوری خاک (مطالعه موردی: ایستگاه تحقیقاتی کرکج، دانشگاه تبریز)
239
251
FA
فرزین
شهبازی
دانشگاه تبریز- دانشکده کشاورزی- گروه خاکشناسی
farzinshahbazi@yahoo.com
حسین
رضائی
دانشجوی دکتری، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
hosseinrezaei@tabrizu.ac.ir
لیلا
علیدخت
دانشجوی دکتری، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
alidokht_68@yahoo.com
صابر
حیدری
دانشجوی دکتری دانشگاه تبریز- دانشکده کشاورزی- گروه خاکشناسی
s.heidari@tabrizu.ac.ir
زهرا
کاظمی
دانشجوی دکتری دانشگاه تبریز- دانشکده کشاورزی- گروه خاکشناسی
zahra.kazemi58@yahoo.com
سید محمد
مهدوی
دانشجوی دکتری، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
m.mahdavi@tabrizu.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3066
سابقه و هدف: شناسایی و تهیه نقشه خاکها با اهداف مختلف برای کاربران در عرصههای مختلف علوم خاک اهمیت زیادی دارد. در مطالعاتی که همراه با دورسنجی یا تغییرپذیری مکانی ویژگیهای خاک مطرح میباشد، مقیاس مطالعه و تطابق دادههای برآورد شده با دادههای حقیقی و در نتیجه دقت نقشههای تهیه شده از جمله عواملی است که همواره بایستی مورد توجه واقع شود. علیرغم آنکه تحقیقات زیادی در خصوص تخمین تغییرپذیری مکانی پارامترهای مختلف خاک و تهیه نقشههای خاک صورت گرفته است ولی در اغلب موارد متأسفانه صحت و کارایی مناسب آنها در ارائه صحیح اطلاعات ارزیابی نشده است. شوریزایی از جمله مهم-ترین مسائل خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک میباشد، لذا با توجه به وجود اقلیم نیمهخشک در استان آذربایجان شرقی و سهل-الوصول بودن مقدار شوری خاک میتوان تأثیر تراکم نمونهبرداری در نقشههای شوری خاک را بررسی نمود. <br /> مواد و روشها: محدوده مورد مطالعه در این پژوهش شامل قسمتی از اراضی ایستگاه تحقیقاتی کرکج متعلق به دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز به مساحت تقریبی 2/4 هکتار میباشد. تراکم نمونهبرداری از جمله مواردی است که نه تنها بر دقت مطالعات بلکه برکارایی نقشه نیز تأثیر میگذارد. بدینمنظور دو نوع تراکم نمونهبرداری زیاد و کم به ترتیب شامل شبکهبندی با فواصل 25 متر و 50 متری طراحی و تعداد 106 نمونه خاک سطحی تهیه و مقادیر شوری آنها پس از انتقال به آزمایشگاه اندازهگیری شد. تجزیههای آماری، مقایسه میانگین، آزمون F و t-test با استفاده از نرمافزار MSTATC انجام گرفت. همچنین نرمافزار GS+ برای تجزیههای زمینآماری به کار برده شد. اعتبارسنجی مدلها به دو روش جکنایف و ارزیابی مستقیم دادهها صورت گرفت تا دقت نقشهها مورد آزمون قرار گیرد. از تلفیق نتایج روش زمینآماری کریجینگ و GISبرای تهیه نقشههای شوری خاک استفاده شده است. کارایی نقشه از چهار جنبه مقیاس و بافت نقشه، راهنمای نقشه، کیفیت نقشه مبنا و صحت مکانی نقشه روی زمین مورد ارزیابی قرار می-گیرد و به طور کلی با شاخصهای مختلفی مانند حداقل محدوده قابل ترسیم، حداکثر کاهش و عدد مقیاس مؤثر نقشه قابل تفسیر میباشد. لذا در این پژوهش نیز شاخصهای فوق برای هر دو نقشه شور خاک حاصل از تأثیر تراکم نمونهبرداری تعیین شدند. <br />یافتهها: نتایج نشان داد که نقشه حاصل از نمونهبرداری با تراکم کمتر در مقایسه با تراکم بیشتر به حالت ایدهآل نزدیکتر میباشد. همچنین علیرغم وجود اختلاف در تعداد پلیگونهای ایجاد شده در هر دو نقشه شوری خاک، مقایسات آماری نشان داد که اختلاف مشاهده شده در سطح احتمال 1% معنیدار نیست. <br />نتیجهگیری: در نهایت میتوان گزارش نمود که کاهش دو برابری تعداد نمونهها علاوه بر اینکه موجب افزایش تراکم ایدهآل محدودهها میشود اثر چشمگیری در کاهش دقت نقشه شوری خاک نیز ندارد. لذا کاربرد تعداد نمونههای بیشتر در همه موارد اقتصادی نبوده و به منظور صرفهجویی در هزینه و زمان، میتوان استفاده از نقشههایی با تراکم پایینتر را توصیه نمود.
تراکم نمونهبرداری,زمینآمار,شوری خاک,کارایی نقشه,کرکج
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3066.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3066_2072f18df5c501f3337cda9c73eda080.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
مطالعه امکان سنجی استحصال آب از رطوبت هوا در جنوب استان سیستان و بلوچستان
253
265
FA
پیمان
محمودی
دانشگاه سیستان و بلوچستان
paymanasia@yahoo.com
چکاوک
خواجه امیری خالدی
دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار
chak1386@yahoo.com
محمدرضا
سالاری فنودی
اداره هواشناسی دریایی چابهار
mrcsalari@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3067
تامین آب مورد نیاز مردم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به منظور امکان سنجی استحصال آب از رطوبت هوا به عنوان یک فناوری جدید جهت تامین بخشی از آب مورد نیاز ساکنان جنوب شرق ایران، ابتدا داده های فشار بخار آب، رطوبت نسبی و بارش ایستگاه چابهار برای یک دوره آماری 20 ساله (1389-1370) از مرکز تحقیقات هواشناسی کاربردی استان سیستان و بلوچستان اخذ گردید. این سه پارامتر جهت محاسبات تئوری مقدار آب استحصالی از رطوبت هوا در منطقه جنوب شرق ایران مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از محاسبات تئوری نشان می دهد که منطقه به علت میانگین رطوبت نسبی بالا مستعد اجرای هرگونه طرح استحصال آب از رطوبت هوا می باشد. اما جهت محاسبات عملی مقدار آب استحصالی از رطوبت هوا، یک جمع کننده پرده ای به ابعاد 1*1 متر مربع طراحی و به مرحله اجرا گذاشته شد. مقدار آب استحصالی از این جمع کننده به صورت روزانه و به مدت 365 روز (از اول مهر 1390 تا پایان شهریور 1391) دیده بانی شد. نتایج حاصل از این دیده بانی نشان داد که بیشترین مقدار آب استحصال شده از رطوبت هوا در این منطقه مربوط به خرداد ماه با 6/8 لیتر بر متر مربع در روز و کمترین مقدار آن مربوط به بهمن با 1/1 لیتر بر مربع در روز بوده است.
چابهار,استحصال آب,جمع کننده پرده ای,امکان سنجی,رطوبت مطلق
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3067.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3067_69f5f453d3c6e57f5bba94a9542a4418.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
هیدرولیک جریان برروی سرریزهای کلیدپیانویی تحت هندسهی متفاوت پایهها
267
277
FA
جواد
احدیان
دانشگاه شهید چمران اهواز
ja_ahadiyan@yahoo.com
علیرضا
افضلیان
دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز
a-afzalian@mscstu.scu.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3068
سابقه و هدف: با توجه به افزایش طول موثر و به تبع آن افزایش راندمان تخلیه در سرریزهای کلیدپیانویی میتوان از آنها در سرریز سدها و یا سازههای تنظیم آب در شبکههای آبیاری و زهکشی استفاده نمود. در پژوهش حاضر تأثیر شکل هندسی پایههای نصب شده زیر کلیدهای خروجی بر راندمان هیدرولیکی این سرریزها بررسی شده است. استفاده از این سرریزها در مخازن سدها منجر به افزایش تراز سطح آب و افزایش حجم ذخیره در مخزن میشود. در مطالعات گذشته بدون در نظر گرفتن شکل پایه با استفاده از مدل فیزیکی ضریب تخلیهای سرریزهای کلیدپیانویی به صورت روابط بدون بعد از پارامترهای هندسی سرریز و بار آبی ارائه شده است. <br />مواد و روشها: به این منظور ابتدا دو سرریز با نسبتهای ارتفاع به عرض یک سیکل 33/1، (مدل 1)، و 50/0، (مدل 2)، ساخته شد. همچنین در هر مدل، از پایههای تخت، مثلثی و نیماستوانه به همراه مدل شاهد (بدون پایه)، جهت مقایسهی راندمان هیدرولیکی استفاده گردید. در مجموع 8 مدل تهیه و در دبیهای مختلف آزمایشهای هیدرولیکی انجام شد. محدودهی تغییرات دبی به گونهای انتخاب گردید، تا اولاً، دادههای زیادی جمعآوری شود و ثانیاً، هم شرایط آزاد و هم شرایط مستغرق برای سرریز ایجاد گردد. حداقل دبی کاربردی 1 لیتر بر ثانیه با کنترل عدد وبر به عنوان پارامتر کشش سطحی و حداکثر 130 لیتر بر ثانیه در نظر گرفته شد. آزمایشها در آزمایشگاه مدلهای فیزیکی هیدرولیکی دانشگاه شهید چمران اهواز و در یک فلوم آزمایشگاهی به عرض کف 80 سانتیمتر و طول 12 متر انجام شد.<br />یافتهها: به طور کلی یافتههای تحقیق حاضر نشان داد که در مجموع راندمان تخلیه هیدرولیکی مدل 1 ، با نسبت P/Wu، برابر 33/1، بیشتر از مدل 2 با نسبت P/Wu برابر با50/0، میباشد. این موضوع مستقل از شکل پایههاست. از طرفی در هر دو مدل در یک بار آبی یکسان، دبی تخلیه سرریز با پایهی مثلثی از سایر حالات بیشتر است. بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایشهای این تحقیق مشخص گردید که در هر دو مدل سرریز کلید پیانویی تغییرات دبی-اشل خطی بوده و این به مفهوم قدرت مناسب تنظیمکنندگی سطح آب بالادست سرریزهای میباشد. جهت مقایسهی راندمان هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی از معادلهی عمومی سرریزها، استفاده شد. در این بخش نتایج نشان داد که راندمان هیدرولیکی پایهی مثلثی از دیگر شکلهای بررسی شده بیشتر است؛ پایهی نیماستوانه در جایگاه دوم قرار دارد و همچنین تفاوتی میان پایهی تخت و مدل شاهد (بدون پایه) وجود ندارد. در پایهی استوانهای از نظر هیدرودینامیکی خطوط جریان به صورت تدریجی دارای انحنا گشته و افت انرژی کمتری به وقوع میپیوندد. از اینرو در مدلهای 1 و 2، بیشینهی ضریب دبی محاسبه شده نسبت به حالت تخت و بدون پایه به ترتیب 15 و 17 درصد بیشتر است.<br />نتیجهگیری: استفاده از پایه با شکلهای مختلف اثر معنیداری بر راندمان تخلیه سرریزهای کلیدپیانویی دارد. به نحوی که در مدل 1، بیشینه ضریب دبی برای پایههای مثلثی، نیماستوانه، تخت و مدل شاهد، به ترتیب برابر 61/0، 54/0، 48/0 و 46/0 بدست آمد که این مقادیر در نسبتهای استغراق (نسبت هد جریان بالادست سرریز، Ht، به ارتفاع سرریز، P) حدود 1/0 به وقوع پیوست.
پایهی مثلثی,پایهی تخت,پایهی نیمدایره,سرریزهای کلیدپیانویی,کلیدهای خروجی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3068.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3068_908d66be5cbdefd13929ee1ea325344d.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
مدلسازی رابطه دبی_اشل در رودخانه با استفاده از روش شبکههای عصبی مصنوعی(ANN) و روش کنترل گروهی دادهها(GMDH)(مطالعه موردی: رودخانه اسکویلکیل)
279
289
FA
مریم
حسین زاده
دانشگاه شهید با هنر کرمان
maryamh85@gmail.com
کورش
قادری
دانشگاه شهید باهنر کرمان
kouroshqaderi@uk.ac.ir
محمد مهدی
احمدی
دانشگاه شهید باهنر کرمان
ahmadi_mm@uk.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3069
پیشبینی جریان در رودخانهها، یکی از مهمترین مولفههای فرآیندهای هیدرولیکی و هیدرولوژیکی در مدیریت منابع آب میباشد. به منظور کاربردهای هیدرولوژیکی گوناگون نظیر تجزیه وتحلیل بیلان آب و رسوب و همچنین پروژههای کنترل و بهرهبرداری از مخازن، وجود اطلاعات دقیقی از شرایط دبی جریان در رودخانه بسیار مهم میباشد. از این رو هیدرولوژیستها از دادههای تاریخی جهت ایجاد یک رابطه میان دبی جریان و تراز سطح آب استفاده میکنند که از این رابطه تحت عنوان رابطه دبی- اشل یا منحنی سنجه (RC) یاد میشود. با پیشرفتهای اخیر در زمینه هوش مصنوعی و محاسبات نرم در مطالعات منابع آب، استفاده از این روشها میتواند گزینه مناسبی جهت مدلسازی فرآیندهای هیدرولیکی و هیدرولوژیکی باشد. در این تحقیق، مدلی بر اساس روش کنترل گروهی دادهها (GMDH) که یک رویکرد مدلسازی خود سازمانده مبتنی بر داده است، جهت مدلسازی رابطه دبی- اشل درایستگاه هیدرومتری فیلادلفیا روی رودخانه اسکویلکیل (Schuylkill) واقع در ایالت متحده آمریکا توسعه داده شده است. 12 مدل مختلف بر اساس ترکیبات مختلف متغیرهای ورودی از جریان و اشل با دو تابع هدف غیرخطی درجه اول و درجه دوم مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی کارایی مدلها با استفاده از معیارهای آماری RMSE، MPRE و ضریب NASH انجام شده است. مقادیر معیارهای آماری به دست آمده از این مدلسازی در دوره آزمون مدل نشان میدهد که مدلی با مقادیر MSE،MPRE و ضریب NASH به ترتیب برابر با 8/15، 303/0 و 999/0 به عنوان بهترین مدل دبی- اشل در این رودخانه انتخاب میگردد.
روشهای دادهمحور,رابطه دبی- اشل,مدلسازی,ANN,GMDH
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3069.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3069_419d3e79a8f52a2fc600433b78514d5f.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
بررسی تغییرات افت انرژی جریان عبوری از سرریز- دریچه نیم استوانه ای با چرخش حول مرکز
291
299
FA
فروغ
علی زاده صنمی
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
forough.alizadeh@yahoo.com
محسن
مسعودیان
0000-0002-6795-3880
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
masoudian@sanru.ac.ir
مجتبی
صانعی
دانشیار گروه مهندسی رودخانه و سواحل پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
saneie_m@scwmri.ac.ir
10.22069/jwfst.2016.3070
پژوهش حاضر به بررسی آزمایشگاهی افت انرژی جریان عبوری از سرریز- دریچه نیماستوانهای متمرکز شده است. پارامترهای تاثیرگذار بر سیستم مورد مطالعه در قالب شناسههای بدون بعد با استفاده از تئوری پای پکینگهام به دست آمده است. آزمایشها در یک کانال آزمایشگاهی مستطیلی به طول 8 متر، عرض 282/0 متر و عمق 3/0 متر بر بستر صاف در آزمایشگاه پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، با استفاده از مدلهای فیزیکی با قطرهای 70، 120 و 160 میلیمتر در ارتفاع بازشدگی-های مختلف بین صفر تا شعاع سازه و در دبیهای متفاوت انجام شدهاند. نسبت ارتفاع سازه به عرض کانال محدوده 57/0 > D/B > 25/0 و جریان ورودی در محدوده 55/0 > > 08/0 می-باشد. نتایج پژوهش نشان میدهند در تمام زوایای قرارگیری سازه پارامتر بیبعد در هر دو حالت انحناء بالادست و پاییندست با افزایش عدد فرود و پارامتر بیبعد به صورت خطی کاهش مییابد. در یک ( ) و عدد فرود ثابت، پارامتر بیبعد در حالتی که انحنا سرریز- دریچه نیماستوانهای به سمت بالادست میباشد به علت جمع شدگی تدریجی خطوط جریان و در نتیجه کاهش افت ورودی کمتر از حالتی است که انحنا سرریز- دریچه نیماستوانهای به سمت پاییندست است. همچین نتایج نشان دادند که علاوه بر زاویه قرارگیری انحنای نیماستوانه نسبت به افق، قطر سازه نیز بر میزان افت انرژی عبوری از سازه ترکیبی نیم-استوانهای موثر میباشد.
افت,سازه نیماستوانه,هیدرولیک جریان,سرریز- دریچه
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3070.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3070_92d472c4173ef2b15a28e4eb7413acce.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
بررسی اثرات جهت و درجه شیب بر کیفیت خاک در جنوب شرق مشهد
301
310
FA
حجت
امامی
0000000284378419
دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
hemami@um.ac.ir
محمد باقر
صوفی
دانشگاه فردوسی مشهد
soofi13683@yahoo.com
علی رضا
کریمی کارویه
دانشگاه فردوسی مشهد
karimi-a@um.ac.ir
غلام حسین
حق نیا
فردوسی مشهد
ghaghnia@gmail.com
10.22069/jwfst.2016.3071
چکیده مبسوط<br />سابقه و هدف: توپوگرافی به عنوان یکی از عوامل خاکسازی در قالب جهت و موقعیت شیب بر ویژگیهای فیزیکی خاک موثر است. جهت شیب از طریق تاثیر بر روی رطوبت، دما و فعالیت ریزجانداران خاک باعث تغییر ماده آلی خاک در جهتهای مختلف شیب و باعث ایجاد تفاوت در کیفیت خاک میشود. درجات مختلف شیب نیز از طریق انتقال رسها و ماده آلی به قسمتهای پایین شیب و تغییر در جرم مخصوص ظاهری، کیفیت خاک را تحت تاثیر قرار میدهند (15). بررسی کیفیت خاک به منظور حداکثر بهرهبرداری کشاورزی با حداقل تخریب زیست محیطی و جلوگیری از فرسایش خاک ضروری است. هدف از این پژوهش بررسی کیفیت خاک در درجات مختلف دو جهت شمالی و جنوبی در حوضه سد طرق درجنوب شرق مشهد بود. <br />مواد و وروشها: برای ارزیابی کیفیت خاک، تعداد ۴۰ نمونه خاک ازعمق ۰ تا ۳۰ سانتیمتری دو جهت شمالی و جنوبی در شیبهای کمتر از ۱۰%، ۱۰ تا ۲۰ %، ۲۰ تا ۳۰ % و بیشتر از ۳۰ % از حوضه سد طرق واقع در جنوب شرق مشهد برداشته شد. از هر درجه شیب ۵ نمونه برداشته شد و ویژگیهایی مثل درصد ماده آلی خاک، جرم مخصوص ظاهری، مقدار آهک، نسبت جذب سدیم (SAR)، میانگین وزنی قطر خاکدانهها، رس و سیلت قابل پراکنش در آب، درصد شن، سیلت و رس خاک، واکنش خاک و شاخص پایداری ساختمان خاک (SI) اندازهگیری شدند. نمره مربوط به هر ویژگی بر اساس توابع نمرهدهی و وزن هر ویژگی از تقسیم سهم هر ویژگی بر مجموع سهم تمام ویژگیها به وسیله نرم افزارJMP4 محاسبه شد، سپس شاخص کیفیت خاک بر اساس مجموع حاصلضرب نمره هر ویژگی در وزن آن محاسبه گردید. <br />نتایج و بحث: بر اساس نتایج این پژوهش، همبستگی بین شاخص کیفیت خاک با ماده آلی، آهک، رس و سیلت قابل پراکنش در آب، سیلت و رس مثبت و با شن و میانگین وزنی قطر خاکدانهها منفی و معنیدار در سطح یک درصد به دست آمد. مقدارعددی شاخص کیفیت خاک در شیب شمالی به طور معنیداری بیشتر از شیب جنوبی بود. علت بیشتر بودن شاخص کیفیت خاک در جهت شمالی شیب در محدوده بهینه قرار داشتن اکثر ویژگیها نسبت به جهت جنوبی شیب است. بین درجات مختلف شیب جنوبی با هم تفاوت معنی داری وجود نداشت، ولی در جهت شمالی بین درجات مختلف شیب با شیب ۲۰ تا۳۰% تفاوت معنیداری مشاهده شد و مقادیر کیفیت خاک در این شیب کمتر از سایرشیبها بود.<br />نتیجهگیری: در این پژوهش کیفیت خاک بیشتر تحت تاثیر جهت شیب بود و درجات مختلف شیب تاثیری بر روی کیفیت خاک نداشتند.
شاخص کیفیت خاک,رس قابل پراکنش در آب,شاخص پایداری ساختمان خاک
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3071.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3071_277e9d589f0f7621fa8e0649522ce0c0.pdf
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2794
23
2
2016
05
21
بررسی اندازه قطر سنگدانه به منظور پایداری آنها در اطراف تک آبشکن قائم در قوس 180 درجه رودخانه
311
318
FA
علیرضا
مسجدی
دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز
drmasjedi.2007@yahoo.com
شیدا
بیاتی کمیلی
دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز
sheyda.bayati@yahoo.com
10.22069/jwfst.2016.3072
هر ساله با وقوع سیلاب در رودخانه ها تعداد زیادی از آبشکن ها درست زمانی که بیشترین نیاز به آنها وجود دارد، تخریب می گردند. یکی از موثرترین عوامل تخریب آبشکن ها، آبشستگی موضعی اطراف آنها است. احداث آبشکن باعث ایجاد تنگ شدگی مسیر جریان شده که این موضوع باعث افزایش سرعت جریان در نزدیکی سازه و افزایش سرعت متوسط در مقطع تنگ شده آبراهه می گردد. افزایش سرعت متوسط باعث ایجاد آشفتگی و گردابهای نعل اسبی در اطراف آبشکن می شود. گرداب نعل اسبی اساسی ترین نقش را در فرآیند آبشستگی در دماغه آبشکن ایفا می نمایند. از جمله روش های کنترل آبشستگی در اطراف آبشکن استفاده از سنگ چین می باشد. در این مطالعه به منظور بررسی اندازه قطر سنگ چین در اطراف آبشکن قائم، آزمایش هائی در یک فلوم آزمایشگاهی با قوس 180 درجه با 7/4 ( شعاع مرکزی قوس، عرض فلوم) از جنس پلاکسی گلاس انجام پذیرفت. در این تحقیق با قرار دادن یک تک آبشکن با دماغه دایره ای از جنس پلکسی گلاس به همراه سنگ چین در اطراف آن آزمایش هایی انجام شد. آزمایش ها با استفاده از سه نوع سنگ چین با چگالی های نسبی 7/1،1/2 و 42/2 با اندازه قطر متوسط 76/4، 52/9، 7/12، 1/19 میلی متر در چهار دبی چهار دبی 17،20، 23، 27 لیتر بر ثانیه در حالت آب زلال انجام شد. در هر آزمایش عمق جریان در شرایط آستانه حرکت و آستانه شکست اندازه گیری و سپس با استفاده از داده های بدست آمده روابط مورد نظر محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان داد با افزایش عدد فرود و قطر نسبی سنگدانه ها عدد پایداری در دو حالت آستانه حرکت و شکست کاهش می یابد. در هر چگالی با دبی ثابت، با افزایش عدد فرود در دو شرایط آستانه حرکت و آستانه شکست، عدد پایداری کاهش می یابد. به ازای دبی ثابت، با افزایش قطر نسبی سنگدانه ها، عدد پایداری در دو حالت آستانه حرکت و شکست کاهش می یابد. در کلیه دبی ها، با افزایش عدد فرود، قطر نسبی سنگدانه ها در دو حالت آستانه حرکت و شکست افزایش می یابد.در هر چگالی به ازای یک دبی ثابت، با افزایش اندازه قطر سنگ چین، عمق ناپایداری در آستانه حرکت و شکست کاهش می یابد و با افزایش دبی، عمق ناپایداری در آستانه حرکت و شکست سنگ چین افزایش می یابد. بر اساس آنالیز ابعادی، رابطه ای بین عدد فرود، قطر نسبی سنگدانه ها و چگالی سنگ چین در دو شرایط آستانه حرکت و شکست ایجاد گردید که این روابط ضمن سادگی و داشتن همبستگی بالا، مبتنی بر عدد فرود جریان، قطر نسبی سنگ چین و چگالی سنگ چین می باشند.
آبشکن قائم,سنگ دانه,قوس 180 درجه,آبشستگی
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3072.html
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3072_2bc2efb248bf9c0a18e3f7a5c31e8c98.pdf